ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

---------------

NGUYỄN MINH CẢM

TỐI ƯU THỜI GIAN CHẾ TẠO GẠCH BLOCK AAC
OPTIMIZATION ON MANUFACTURING PROCESSING
TIME OF AAC BLOCK

Chuyên ngành: Kĩ thuật cơ khí
Mã số: 8520103

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 6 năm 2023


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. Phạm Quang Trung

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Lê Thanh Long

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Nguyễn Hữu Thọ

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.
HCM ngày 24 tháng 6 năm 2023.
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. PGS. TS. Bùi Trọng Hiếu

2. TS. Bành Quốc Nguyên
3. TS. Lê Thanh Long
4. TS. Nguyễn Hữu Thọ
5. PGS. TS Nguyễn Thế Truyền

- Chủ tịch
- Thư kí
- Phản biện 1
- Phản biện 2
- Ủy viên

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý
chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ

i


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH
KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA
VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: NGUYỄN MINH CẢM.
Ngày, tháng, năm sinh: 09/07/1999

Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí

MSHV: 2171009
Nơi sinh: Tỉnh Bình Định
Mã chun ngành: 8520103

I. TÊN ĐỀ TÀI:
Tên tiếng Việt: Tối ưu thời gian chế tạo gạch block AAC
Tên tiếng Anh: Optimization on manufacturing processing time of ACC lock
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
1. Nghiên cứu quy trình sản xuất gạch.
2. Nghiên cứu thiết kế để khắc phục các vấn đề của máy cắt hiện có cho phù
hợp với nhu cầu.
3. Nghiên cứu phương pháp đo độ cứng phôi đúc trước khi cắt, để chọn phương
pháp thử.
4. Nghiên cứu các thông số ảnh hưởng và tiến hành thí nghiệm thu thập số liệu
thực nghiệm:
- Thời gian cắt gạch
- Độ cứng gạch AAC thành phẩm
- Tỉ lệ phế phẩm
5. Phân tích sự ảnh hưởng tương quan của các thơng số sau đó đánh giá thời
gian chuẩn bị cho công đoạn đúc là bao nhiêu giờ? và tương ứng với độ cứng
bao nhiêu?
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 5/9/2022
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 21/5/2023
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:
Người hướng dẫn: TS. Phạm Quang Trung
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023

CHỦ NHIỆM BỘ MƠN ĐÀO TẠO

TRƯỜNG KHOA CƠ KHÍ

ii


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thực hiện luận văn “ Tối ưu thời gian chế tạo gạch Block AAC”,
tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của quý Thầy/Cô, các chuyên gia, các đồng
nghiệp trong trường, các công ty, bạn bè và gia đình. Tơi xin trân trọng cảm ơn:
- PGS.TS. Lưu Thanh Tùng và TS. Phạm Quang Trung đã dành nhiều thời gian, tâm
huyết truyền đạt những kiến thức khoa học quí báu, hướng dẫn, định hướng, động
viên tác giả trong quá trình thực hiện luận văn.
- Quý Thầy/Cô trường đại học Bách Khoa TP. HCM đã tận tình giảng dạy, truyền
đạt những kiến thức nền tảng, chuyên môn trong thời gian tác giả học tập và nghiên
cứu tại trường.
- Công ty Vương Hải (V-Block) trong thời gian qua đã tạo điều kiện cho tác giả
trong qua trình thí nghiệm các thơng số làm việc trên máy cắt gạch Bock AAC.
- Ban Giám hiệu, Ban lãnh đạo Khoa Cơ khí trường Đại Học Bách Khoa Tp. HCM,
cùng đồng nghiệp đã tạo điều kiện, giúp đỡ, động viên tác giả hồn thành khóa học
của mình.
- Gia đình đã ln động viên, chia sẻ khó khăn trong suốt q trình tác giả học tập
và thực hiện luận văn.

MỘT LẦN NỮA, XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN!

iii



TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
Gạch bê tơng khí chưng áp (AAC) là sản phẩm xây dựng nhẹ, chịu tải, cách
nhiệt cao, bền, được sản xuất với nhiều kích cỡ và độ bền khác nhau. Khối gạch
AAC nhẹ khi so với gạch đỏ, khối gạch AAC nhẹ hơn ba lần. Khối gạch AAC
đang phát triển nhanh chóng tại Việt Nam. Khối gạch AAC có nhiều ưu điểm
hơn như đúc sẵn và xây gạch dễ dàng. Gạch AAC được sản xuất từ các nguyên
liệu phổ biến là vôi, cát, xi măng và nước, cùng một lượng nhỏ chất tạo khí.
Sau khi đó ngun liệu được trộn và đưa vào khn. Sau đó, khối gạch AAC
sẽ được cắt thành gạch block bằng dây thép. Khi cắt khối gạch ACC, bề mặt
gạch block phải nhẵn để không cần trát vữa. Hơn nữa, độ nhám của bề mặt phải
nhỏ hơn 160µm để sơn tường dễ dàng. Kích thước khối gạch AAC cũng cần
độ chính xác cao để bức tường sẽ thẳng khi xếp các khối gạch AAC chồng lên
nhau. Tuy nhiên, trong nghiên cứu này sẽ chỉ nghiên cứu độ nhám của bề mặt
gạch vì độ nhám sẽ quyết định giá thành. Khối gạch AAC được tạo ra bằng
cách sử dụng dây thép để cắt các khối AAC lớn thành các khối AAC nhỏ.
Nhưng tình trạng hiện nay của máy cắt thì chưa đảm bảo khả năng gia công để
được độ nhám và chất lượng mong muốn, chính vì vậy trong nghiên cứu này
sẽ phân tích và đưa ra các giải pháp khắc phục tình trạng của máy hiện tại, cụ
thể là các máy tại công ty Vương Hải. Đồng thời ta thấy sản lượng của gạch
Block AAC hiện nay là rất cao và rất được ưa thích trên thị trường, tuy nhiên
thời gian để cho ra một lơ gạch thì cịn khá lâu, chính vì đó đề tài này cũng sẽ
nghiên cứu các công đoạn, các thông số gây ảnh hưởng đến thời gian chế tạo.
Từ đó đưa ra phương án giảm thời gian nhưng vẫn đạt chất lượng mong muốn.

iv


ABSTRACT
Autoclaved Aerated Concrete (AAC) is a building product with light weight, High
insulation, durability and well load bearing, which is produced with many kinds of

sizes and strengths. AAC Blocks is light weight one when compared to the red bricks.
AAC blocks are about three times lighter than red bricks. AAC block is rapidly
developing in Vietnam. The block has more advantages such as precast, and easy
installation. AAC is manufactured by the common materials such as: sand, lime,
water, cement, and a small amount of rising agent. After the mixture is mixed and
molded, it is autoclaved under heat and pressure to make its unique properties. After
that, the AAC block will be cut into block brick by steel wire. When cutting the ACC
block, the block brick surface must be smooth so that it is unnecessary to mortar.
Furthermore, the roughness of the surface must be smaller than 0.1mm to paint the
wall easily. The block dimension also needs high precision so that the wall will be
straight when blocks are superposed. However, in this paper, the roughness of the
block surface will be only researched because the roughness will decide the cost, and
the dimension decide the estheticism of the wall. But the current state of the cutting
machine does not guarantee the machining ability to achieve the desired roughness
and quality, so in this study, we will analyze and offer solutions to overcome the
current situation of the machine at Vuong Hai company. At the same time, we see
that the output of Block AAC bricks is now very high and very popular in the market,
but the time to produce a batch of bricks is still quite long, so this topic will also study
the stages, parameters affecting the manufacturing time. From there, propose a plan
to reduce the time but still achieve the desired quality.

v


LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố
trong bất kỳ cơng trình nào khác.

Học viên


Nguyễn Minh Cảm

vi


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU ................................ 5
1.1 GIỚI THIỆU .......................................................................................................... 5
1.2 CÁC LOẠI GẠCH KHÔNG NUNG, ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM ......................................... 6
1.2.1 Các loại gạch không nung .......................................................................... 6
1.2.2 Gạch bê tông khí chưng áp (AAC).............................................................. 8
1.3 NGUN LÝ HÌNH THÀNH GẠCH AAC .............................................................. 11
1.3.1 Phân tích vấn đề tồn đọng của máy cắt.................................................... 14
1.3.2 Phương án của Máy cắt đứng (Vertical cutting machine)....................... 20
1.3.3 Máy cắt ngang (Horizontal cutting machine) .......................................... 22
1.3.4 Khái niệm về độ nhám bề mặt................................................................... 23
1.3.5 Yêu cầu về độ nhám bề mặt của gạch AAC .............................................. 24
CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ MÁY ĐỨNG .................................................................. 26
2.1 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT .................................................... 26
2.1.1 Đặc điểm kết cấu ....................................................................................... 26
2.1.2 Yêu cầu kỹ thuật ........................................................................................ 26
2.2 TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC .............................................................................. 26
2.2.1 Lực căng dây ............................................................................................. 26
2.2.2 Vận tốc cắt và bước tiến khung cắt .......................................................... 28
2.2.3 Tính tốn cylinder ..................................................................................... 30
2.2.4 Cam và tay biên......................................................................................... 30
2.2.5 Tính tốn cơng suất động cơ..................................................................... 31
2.2.6 Thiết kế bộ phận truyền động rung........................................................... 33

2.2.7 Kết cấu tay quay con trượt........................................................................ 34
2.2.8 Kết cấu bộ phận căng dây......................................................................... 35
2.2.9 Kết cấu di chuyển lên xuống ..................................................................... 36
2.2.10 Kết cấu canh chỉnh dây cắt..................................................................... 37
CHƯƠNG 3 TỐI ƯU THỜI GIAN CHẾ TẠO GẠCH BLOCK AAC................. 39
3.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP ĐO ........................................................................... 39
3.1.1 Giới thiệu các phương pháp đo ................................................................ 39
3.1.2 Lựa chọn phương pháp đo phù hợp với vật liệu gạch AAC..................... 46
3.2 THIẾT KẾ THỰC NGHIỆM ................................................................................... 48
3.2.1 Thiết kế công cụ đo độ cứng ..................................................................... 48
3.2.2 Thiết kế thực nghiệm ................................................................................. 51
3.2.3 Thơng số thí nghiệm .................................................................................. 54

vii


3.2.4 Phân tích thí nghiệm ................................................................................. 56
3.2.5 Phương trình hồi quy ................................................................................ 60
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................... 65
4.1 KẾT LUẬN ......................................................................................................... 65
4.2 NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO NGHIÊN CỨU TIẾP THEO ................................ 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 66

viii


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Một số loại gạch khơng nung [1]. ................................................................. 5
Hình 1.2 Gạch ống làm từ cốt liệu xi măng và cát [2]. ............................................... 7
Hình 1.3 Các sản phẩm của gạch bê tơng khí chưng [3]............................................. 9

Hình 1.4 Xử lý nguyên liệu làm gạch không nung [5]. ............................................. 11
Hình 1.5 Hệ thống phối trộn nguyên liệu đã qua xử lý [5]. ...................................... 12
Hình 1.6 Ủ bê tơng với nhiệt độ đẩy nhanh phản ứng canxi hydroxit [5]. ............... 13
Hình 1.7 Máy cắt gạch khơng nung [5]. .................................................................... 13
Hình 1.8 Gạch khơng nung định hình được cho vào hấp chưng áp [5]. ................... 14
Hình 1.9 Khối gạch được tạo ra từ 2 máy cắt ............................................................ 15
Hình 1.10 Máy cắt gạch thực tế tại cơng ty Vương Hải............................................ 15
Hình 1.11 Đường ray kéo phôi qua máy cắt ngang ................................................... 16
Hình 1.12 Vẽ mơ phỏng đường ray ........................................................................... 16
Hình 1.13 Vẽ mơ phỏng va chạm cắt ........................................................................ 17
Hình 1.14 Khung gắn dây cắt .................................................................................... 17
Hình 1.15 Máy cắt đứng thực tế ................................................................................ 18
Hình 1.16 Lực căng dây khơng đều ........................................................................... 19
Hình 1.17 Độ nhám bề mặt gạch cịn khá thơ ........................................................... 19
Hình 1.18 Mơ hình khung cắt phương án 3 ............................................................... 21
Hình 1.19 Sơ đồ nguyên lý 3 – Tay quay con trượt .................................................. 21
Hình 1.20 Mặt cắt của dây cắt đứng .......................................................................... 22
Hình 1.21 Sơ đồ nguyên lý 3 – Tay quay cần lắc...................................................... 22
Hình 1.22 Tiêu chuẩn độ nhám bề mặt [6]. ............................................................... 24
Hình 2.1 Sơ đồ trạng thái dây trong quá trình cắt. .................................................... 26
Hình 2.2 Phân tích thành phần lực sinh ra trên dây trong quá trình cắt ................... 27
Hình 2.3 Hình Sơ đồ bố trí dây cắt ............................................................................ 28
Hình 2.4 Mơ hình tay quay con trượt ........................................................................ 31
Hình 2.5 Đồ thị moment theo thời gian ..................................................................... 32
Hình 2.6 Tay quay con trượt ...................................................................................... 34

ix


Hình 2.7 Kết cấu bánh lệch tâm ................................................................................. 35

Hình 2.8 Lị xo lá........................................................................................................ 36
Hình 2.9 Kết cấu khung máy cắt đứng ...................................................................... 37
Hình 2.10 Sơ đồ đi dây............................................................................................... 38
Hình 2.11 Thước chỉnh có rãnh ................................................................................. 38
Hình 3.1 Minh họa máy đo độ cứng shore ................................................................ 41
Hình 3.2 Minh họa thang đo độ cứng shore phổ biến, Shore A&D ......................... 41
Hình 3.3 Minh họa vật liệu sau thử nghiệm [8] ........................................................ 47
Hình 3.4 Sơ đồ cường độ nén qua các lần đo trong thử nghiệm [8] ......................... 47
Hình 3.5 Mơ hình mô phỏng thiết bị đo độ cứng theo phương pháp Ball impact test
.................................................................................................................................... 48
Hình 3.6 Vết lõm trên bề mặt bê tơng khi thực hiện thí nghiệm thả bóng rơi.......... 50
Hình 3.7 Quy trình sản xuất gạch AAC ..................................................................... 51
Hình 3.8 Mơ phỏng máy cắt gạch AAC .................................................................... 52
Hình 3.9 Thiết bị đo độ cứng gạch AAC thành phẩm ............................................... 53
Hình 3.10 Biểu đồ độ cứng trước khi cắt P ............................................................... 57
Hình 3.11 Độ cứng của gạch AAC C (MPa) ............................................................. 57
Hình 3.12 Biểu đồ Thời gian cắt B (Phút) ................................................................. 58
Hình 3.13 Tỷ lệ phế phẩm D (%)............................................................................... 59
Hình 3.14 Biểu đồ tối ưu thời gian trên Minitab ....................................................... 64

x


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1 Thống kê dữ liệu đo đường kính vết lõm d (mm)...................................... 54
Bảng 3.2 Thống kê các thơng số thí nghiệm ............................................................. 55
Bảng 3.3 Bảng mã hóa 3 thơng số ............................................................................. 60
Bảng 3.4 Ma trận qui hoạch thực nghiệm X.............................................................. 60

xi



DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
AAC

Autoclaved Aerated Concrete

ANOVA

Analysis of variance

LV

LOWERING VELOCITY

SF

SWING FREQUENCY

R

ROUGHNESS

T

TENSION

TCVN

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM


xii


MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Gạch bê tơng khí chưng áp (Autoclaved aerated concrete - AAC) là sản phẩm xây
dựng nhẹ, chịu tải, cách nhiệt cao, bền, được sản xuất với nhiều kích cỡ và độ bền
khác nhau. Theo ước tính, mỗi năm nước ta tiêu thụ khoảng 20 tỉ viên gạch. Với đà
phát triển này, đến năm 2022, lượng gạch cần xây dựng là hơn 40 tỉ viên/năm. Việc
sử dụng đất nung làm nguyên liệu làm mất rất nhiều đất canh tác, ảnh hưởng nghiêm
trọng đến an ninh lương thực và phải sử dụng một lượng than hóa thạch khổng lồ;
kèm theo đó là lượng củi đốt rất lớn dẫn đến chặt phá rừng, mất cân bằng sinh thái,
hậu quả của thiên tai và nghiêm trọng hơn nữa là gây ô nhiễm môi trường nghiêm
trọng, ảnh hưởng đến môi trường vật nuôi, sức khỏe con người và hậu quả để lại lâu
dài. Khi sử dụng gạch đất sét, chúng ta phải sử dụng nguồn đất khai thác từ đất ruộng,
đất phù sa, …tức là nguồn tài nguyên rất quý hiếm của một quốc gia. Hiện nay, nguồn
tài nguyên này đã bắt đầu cạn kiệt và với đà này chắc chắn sẽ khơng cịn nhiều trong
tương lai. Lượng đất sét này chúng ta có thể dùng vào việc sản xuất các sản phẩm cao
cấp hơn, thẩm mỹ hơn, mang lại giá trị kinh tế hơn thay cho việc sản xuất gạch xây
thơng thường. Mặt khác, q trình nung gạch làm từ đất sét gây ra tình trạng ơ nhiễm
mơi trường xung quanh.
Theo quyết định số 1469/QĐ – TTg ngày 22/08/2014 của Thủ tướng Chính phủ về
việc “Phê duyệt Quy hoạch tổng thể phát triển vật liệu xây dựng Việt Nam đến năm
2020 và định hướng đến năm 2030” đã đưa ra lộ trình sử dụng vật liệu xây dựng
khơng nung thay thế gạch đất sét nung là năm 2010: 10-15%, năm 2015: 20-25%,
năm 2020: 30-40% và Bộ Xây dựng chương trình phát triển vật liệu không nung đến
năm 2020. Định hướng này là một phần của chương trình và được dựa trên cơ sở kết
quả khảo sát, điều tra về tình hình sản xuất sử dụng và nguồn nguyên liệu làm vật liệu
xây dựng không nung.

Đây là nội dung cơ bản nhất của dự án: “Điều tra, khảo sát, đánh giá tình hình sản
xuất và sử dụng vật liệu khơng nung ở Việt Nam và một số nước trong khu vực để

1


xây dựng Chương trình phát triển vật liệu khơng nung đến 2020 và định hướng đến
2030”.
Đứng trước nguy cơ cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên cũng như ô nhiễm mơi
trường và an ninh lương thực mà các lị gạch đất sét nung mang lại, các cơ quan quản
lý nhà nước đã có lộ trình đưa vật liệu tương ứng vào thay thế. Để hạn chế việc sử
dụng gạch đất sét nung, đặc biệt là giảm thiểu ô nhiễm, Bộ xây dựng đã đề nghị Chính
phủ cũng như Quốc hội tăng thuế tài nguyên đối với nguyên liệu đất sét; đã đề nghị
các tỉnh, thành có biện pháp để nhanh chóng xóa bỏ các lị gạch thủ cơng. Các tỉnh
thành trong cả nước đều đã có những biện pháp quản lý chặt chẽ hơn về đất làm gạch.
Nhiều tỉnh đã có những chế tài nghiêm khắc trong việc quản lý đất đai, đã xóa bỏ
hồn tồn các lị gạch thủ công.
Khối gạch AAC nhẹ khi so với gạch đỏ, khối gạch AAC nhẹ hơn ba lần. Khối gạch
AAC đang phát triển nhanh chóng tại Việt Nam. Khối gạch AAC có nhiều ưu điểm
hơn như đúc sẵn và xây gạch dễ dàng. AAC được sản xuất từ các nguyên liệu phổ
biến là vôi, cát, xi măng và nước, cùng một lượng nhỏ chất tạo khí. Sau khi đó ngun
liệu được trộn và đưa vào khn. Sau đó, khối gạch AAC sẽ được cắt thành gạch
block bằng dây thép. Khi cắt khối gạch ACC, bề mặt gạch block phải nhẵn để không
cần trát vữa. Hơn nữa, độ nhám của bề mặt phải nhỏ hơn 160µm để sơn tường dễ
dàng. Kích thước khối gạch AAC cũng cần độ chính xác cao để bức tường sẽ thẳng
khi xếp các khối gạch AAC chồng lên nhau. Vì mục tiêu để tơ trát nên xác định được
mặt do máy đứng gây ra là quang trọng và cần để cải thiện độ nhám nhất.
Khối gạch AAC được tạo ra bằng cách sử dụng dây thép để cắt các khối AAC lớn
thành các khối AAC nhỏ. Hầu hết chất lượng liên quan đến kích thước và bề mặt của
gạch là do máy cắt tạo nên để tạo được chất lượng tốt hơn thì đề tài này cũng có phân

tích tình trạng của máy và đưa ra phướng án khắc phục, để gạch sau khi cắt có
độ nhám cũng như kích thước chính xác hơn.
Mặc khác, hiện tại ở quy trình sản xuất gạch block vẫn chưa xác định được thời điểm
để tháo khuôn chuyển đến khu vực máy cắt gạch và chưa có phương pháp đo xác

2


định chất lượng gạch đã đạt hay chưa trước khi đưa vào máy cắt. Do vậy, mà hiện tại
công ty thường sẽ chờ đợi khoảng thời gian dài hơn so với thời gian chuẩn để chắc
chắn rằng gạch đã đạt để chuyển đến máy cắt đồng thời cũng là độ cứng chuẩn để
cho ra gạch thành phẩm đạt chuẩn. Chính vì lí do đó, việc chọn và thực hiện đề tài
“Tối ưu thời gian chế tạo gạch Block AAC” là cần thiết và có ý nghĩa thực tế
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Phân tích tình trạng máy và đưa ra phương án thiết kế để giải quyết vấn đề của máy,
tập trung vào máy cắt đứng, để đáp ứng nhu cầu không tô trát.
- Tối ưu thời gian chế tạo gạch Block AAC bằng cách xác định thời gan phôi chờ
trước khi cắt với phương pháp thử phù hợp (Thử độ cứng):
+ Lựa chọn phương pháp đo độ cứng gạch sau khi đúc, để xác định phương pháp thử
nhanh và dễ thực hiện
+ Xác định các thông số ảnh hưởng để quy hoạch thực nghiệm xác định độ cứng gạch
đạt trước khi cắt
+ Phân tích đánh giá mối liên hệ giữa các thông số
+ Đưa ra thời gian tối ưu và độ cứng tối ưu từ lúc đúc cho đến thời điểm trước khi cắt
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Máy cắt gạch Bock AAC.
Gạch bê tơng khí chưng áp.
Đề tài này chỉ sẽ nghiên cứu 3 thông số để xác định được độ cứng tối ưu của phương
pháp thử độ cứng để xác định thời điểm phù hợp để cắt, hay nói cách khác là tối ưu
thời gian chờ trước khi cắt:

+ Thời gian cắt
+ Độ cứng của gạch thành phẩm
+ Tỉ lệ phế phẩm

3


4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
Phương pháp kế thừa: Kế thừa kết quả nghiên cứu của những nhà nghiên cứu trước,
tìm ra những điểm cải tiến từ các kết quả nghiên cứu trước để đưa ra cái tối ưu của
đề tài.
Phương pháp quy hoạch thực nghiệm: tiến hành thực nghiệm một cách chủ động,
đánh giá và phân tích mối liên hệ giữa các thơng số một cách tương quan và đưa ra
thông số tối ưu.
5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Tìm ra được giá trị độ cứng cần thử bằng phương pháp thử độ cứng trong khoảng thời
gian tối ưu, để xác định đúng thời điểm đưa vào máy cắt. Mục đích tránh lãng phí
thời gian chờ và đồng thời xác định được cái chuẩn để gia công.

4


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU
1.1 Giới thiệu
Gạch không nung là loại gạch xây, sau khi được tạo hình thì tự đóng rắn để đạt các
chỉ số cơ học về: Cường độ nén, uốn, độ hút nước... mà không cần gia nhiệt. Độ
bền của viên gạch không nung được gia tăng nhờ lực ép rung lên các cốt liệu và phụ
gia đã được gia công trước.
Đây là loại gạch được khuyến khích sử dụng nhiều nhất và được ưu tiên phát triển.
Nó đáp ứng rất tốt các tiêu chí về kỹ thuật, kết cấu, mơi trường, phương pháp thi

cơng. Loại gạch này dễ sử dụng, kết dính bằng vữa thông thường. Đặc biệt tiết kiệm
được thời gian và tài chính, đơn giản hố được một số khâu trong quá trình xây dựng.
Sản phẩm được sử dụng rộng rãi từ những cơng trình phụ trợ nhỏ đến các cơng trình
kiến trúc cao tầng, giá thành phù hợp với từng cơng trình. Hiện nay, gạch khơng nung
đã khẳng định chỗ đứng vững chắc trong các cơng trình, nó đang dần trở nên phổ
biến hơn và phù hợp với chiến lược phát triển vật liệu xây dựng khơng nung của
Chính phủ.

Hình 1.1 Một số loại gạch khơng nung [1].

5


❖ Đặc điểm nổi bật của gạch không nung
Độ cứng cao, bảo ơn, cách nhiệt tốt có thể thay thế hồn tồn các loại vật liệu cách
nhiệt hiện có trên thị trường, phịng hoả, chống thấm, chống nước, kích thước chuẩn
xác, quy cách hoàn hảo… nâng cao hiệu quả kiến trúc, giảm thiểu được kết cấu cốt
thép, rút ngắn thời gian thi công, tiết kiệm vữa xây, giá thành hạ.
Sản phẩm gạch khơng nung có nhiều chủng loại trên một loại gạch để có thể sử dụng
rộng rãi từ những cơng trình phụ trợ nhỏ đến các cơng trình kiến trúc cao tầng, giá
thành phù hợp với từng cơng trình. Có nhiều loại dùng để xây tường, lát nền, kề đê
và trang trí.
Gạch khơng nung được sản xuất từ cơng nghệ, thiết bị tiên tiến của quốc tế, nó có các
giả pháp khống chế và sự đảm bảo chất lượng hồn thiện, quy cách sản phẩm chuẩn
xác. Có hiệu quả trong xây dựng rõ ràng, phù hợp với các TCVN do bộ xây dựng
cơng bố. Nó đã tổng hợp được các tính năng ưu việt, là loại vật liệu xây dựng mới
tiết kiệm năng lượng, hiện nay nước ta đang đẩy mạnh mở rộng sử dụng loại vật liệu
này.
Tuy nhiên gạch khơng nung có nhược điểm là khả năng chịu lực theo phương ngang
yếu, không linh hoạt khi thiết kế kiến trúc với nhiều góc cạnh, khơng có khả năng

chống thấm tốt, dễ gây nứt tường do co giãn nhiệt. Tuy nhiên những nhược điểm này
đang dần được khắc phục.
1.2 Các loại gạch không nung, ưu và nhược điểm
1.2.1 Các loại gạch không nung
1.2.1.1 Gạch xi măng cốt liệu
Gạch không nung xi măng cốt liệu, còn được gọi là gạch block được tạo thành từ xi
măng và nhiều cốt liệu tạo nên: Mạt đá, cát vàng, cát đen, xỉ nhiệt điện, phế thải công
nghiệp, đất,... Loại gạch này được sản xuất và sử dụng nhiều nhất trong các loại gạch
không nung. Các cơng trình loại gạch khơng nung này chiếm tỉ trọng lớn nhất, gạch
có cường độ chịu lực tốt (trên 80kg/cm2), tỉ trọng lớn (thường trên 1900kg/m 3),

6


những loại kết cấu lỗ thì có khối lượng thể tích nhỏ hơn (dưới 1800kg/m 3). Loại gạch
này có tỉ trọng lớn, tiêu phí nhiều nguyên vật liệu để sản xuất nên hiện ít dùng.
1.2.1.2 Gạch ống làm từ cốt liệu xi măng và cát
Kích thước gạch ống xây truyền thống cường độ chịu lực từ 35 kg/cm2 đến 50
kg/cm2, trọng lượng viên gạch là 1.5 kg so với gạch nung là 1 kg, gạch sử dụng
cơng trình bình thường. Loại này khi sản xuất thường kết hợp rung động để tăng cơ
tính, giảm khối lượng. Tuy nhiên gạch này thường có bề mặt xấu, phải tốn nhiều
vữa để trám trét.

Hình 1.2 Gạch ống làm từ cốt liệu xi măng và cát [2].
1.2.1.3 Gạch Papanh sản xuất từ phế thải công nghiệp
Xỉ than, vôi bột được sử dụng lâu đời ở nước ta, gạch có cường độ thấp từ 30 – 50
kg/cm2 dùng cho các loại tường ít chịu lực.
1.2.1.4 Gạch không nung tự nhiên
Gạch không nung tự nhiên từ các biến thể và sản phẩm phong hóa của đá Bazan. Loại
gạch này chủ yếu sử dụng ở các vùng có nguồn Puzolan tự nhiên.


7


1.2.1.5 Gạch bê tông nhẹ - AAC
Gạch không nung bê tơng nhẹ có hai loại cơ bản:
a. Gạch bê tơng nhẹ bọt.
b. Gạch bê tơng nhẹ khí chưng áp.
Bê tơng khí chưng áp (Autoclaved Aerated Concrete – AAC) được phát minh bởi
Kiến Trúc sư người Thụy Điển Johan Ericksson vào những năm 1920. Gạch AAC là
vật liệu không nung siêu nhẹ, được sản xuất từ các vật liệu vô cơ phổ biến như cát,
vôi, xi măng, nước và chất tạo khí dưới áp suất và nhiệt độ cao. Ngày nay, gạch bê
tơng khí chưng áp AAC là vật liệu xây dựng phổ biến được sản xuất và sử dụng rộng
rãi trên thế giới. Tại nhiều quốc gia, gạch AAC chiếm tới trên 70% tổng khối lượng
gạch sử dụng trong xây dựng.
Tại Việt Nam, trong những năm qua, việc áp dụng gạch AAC trong các cơng trình
xây dựng dân dụng và cơng nghiệp ngày càng phổ biến và được Chính phủ rất khuyến
khích thơng qua việc ban hành nhiều quy định và thơng tư có liên quan.
Kích thước thành phẩm lớn và chính xác (200mm x 200mm x 500mm) giúp rút ngắn
thời gian thi cơng và kể cả thời gian hồn thiện.
1.2.1.6 Gạch đất hoá đá
Gạch đất hoá đá đây là loại gạch sử dụng đất sét cát trộn thêm phụ gia đông rắn đất
như Polymer Permazine... thường sử dụng trong ngành cầu đường.
1.2.2 Gạch bê tơng khí chưng áp (AAC)
Trong các loại gạch không nung kể trên, loại gạch AAC có chất lượng bề mặt khá tốt,
khơng cần phải tơ bề mặt, giúp giảm giá thành xây dựng. Gạch AAC có trọng lượng
khá nhẹ do cấu tạo bằng những lỗ xốp trong quá trình chế tạo nên giá thành tương đối
chấp nhận được [2]
1.2.2.1 Khái niệm Gạch bê tơng khí chưng áp (AAC)
Trong các loại gạch không nung kể trên, loại gạch AAC có chất lượng bề mặt khá

tốt, khơng cần phải tô trát bề mặt, giúp giảm giá thành xây dựng. Gạch AAC có

8


trọng lượng khá nhẹ do cấu tạo bằng những lỗ xốp trong quá trình chế tạo nên giá
thành tương đối chấp nhận được.
Gạch bê tơng khí chưng áp AAC là vật liệu xây dựng nhẹ, chịu tải, cách nhiệt cao,
bền, được sản xuất với nhiều kích cỡ và độ bền khác nhau. Gạch không nung được
đúc sẵn hoặc sản xuất theo dây chuyền.
Sản phẩm gạch bê tơng khí chưng AAC được kĩ sư và kiến trúc sư người Thụy Điển
phát minh ra vào năm 1924 nhằm để phục vụ nhu cầu xây các đồn bốt trong quân sự.
Thành phần của gạch AAC bao gồm cát thạch anh, thạch cao nung, vôi, xi măng,
nước và bột nhôm, sản phẩm sau cùng sẽ được xử lý dưới nhiệt độ và áp suất thích
hợp trong nồi chưng áp.
Các sản phẩm từ gạch AAC bao gồm gạch bê tông, panel tường, panel sàn, panel mái
chống thấm, dầm lanh tơ,…Gạch bê tơng khí chưng áp được sử dụng nhiều trong vật
liệu bê tông cách nhiệt cho cả kết cấu trong nhà và ngoài nhà. Bên cạnh khả năng
cách nhiệt tốt, gạch AAC cịn có ưu điểm nữa là chế tạo nhanh, dễ lắp đặt cho vật
liệu, dễ dàng cắt, đục, khoan.

Hình 1.3 Các sản phẩm của gạch bê tơng khí chưng [3].

9


1.2.2.2 Ưu điểm của gạch bê tơng khí chưng (AAC)
Trọng lượng nhẹ: Gạch bê tơng khí chưng áp có tỷ trọng khơ chỉ bằng ¼ trọng lượng
bê tơng thường và bằng 1/2 – 1/3 trọng lượng gạch đất sét nung. Vì thế, khi sử dụng
loại gạch này sẽ giúp tiết kiệm chi phí trong q trình vận chuyển và xây dựng, đặc

biệt là phần nền móng. Ngồi ra cịn giúp việc lắp ráp được dễ dàng và nhanh chóng
hơn. Việc cưa cắt, đóng đinh hay gia cơng cũng đơn giản hơn các loại gạch khác trên
thị trường.
Chống cháy, đảm bảo sự thơng thống tối đa: gạch AAC được làm từ loại vật liệu vơ
cơ và có khả năng chống cháy khá cao. Bên cạnh đó vì tỷ trọng nhẹ, cho phép khuếch
tán hơi nước, giảm độ ẩm trong tòa nhà bằng cách hấp thu và giải phóng hơi ẩm tự
động. Đảm bảo sự thơng thống tối đa trong q trình xây dựng.
Độ chính xác cao: được sản xuất trên dây chuyền khép kín cơng nghệ cao, gạch AAC
được sản xuất đúng kích thước, giúp giảm bớt cơng việc cắt xén cũng như giảm lượng
vật liệu hồn thiện bề mặt.
Khơng độc hại với mơi trường: là loại vật liệu trơ hồn tồn nên đảm bảo khơng độc
hại, sản xuất từ các ngun liệu tự nhiên và khơng nung, an tồn trong quá trình sử
dụng. Tùy theo điều kiện của từng vùng, có thể tận dụng các loại phế thải cơng nghiệp
khác nhau để tạo ra gạch AAC.
Tính bảo ơn cách nhiệt cao: hệ số dẫn nhiệt khoảng 0.11 -> 0.22W/mK, bằng 1/4 đến
1/5 hệ số dẫn nhiệt gạch nung, tương đương 1/6 hệ số dẫn nhiệt của gạch bê tông
thông thường. Vì thế khi sử dụng sản phẩm gạch bê tơng khí chưng áp sẽ giảm tới
40% chi phí điện năng tiêu thụ cho điều hòa.
Khả năng cách âm tốt: với khả năng cách âm tốt gấp 2 lần so với loại gạch xây thơng
thường nhờ kết cấu nhiều lỗ khí phân bổ đều đặn với mật độ cao trong mỗi viên gạch.
Độ cách âm từ 40db –> 47db trong khi gạch xây thơng thường từ 20db –> 28db.
Có khả năng chịu chấn động tốt: vì trọng lượng của gạch bê tơng khí chưng áp thấp
nên trọng lực đặt lên mặt đất sẽ thấp. Với kết cấu thể xốp, nên gạch bê tơng khí chưng

10


áp có khả năng hấp thụ xung lực rất tốt, khả năng chịu động đất tốt hơn hẳn các loại
gạch xây thơng thường [4]
1.3 Ngun lý hình thành gạch AAC

Bước 1: Xử lý nguyên liệu sản xuất gạch không nung
Cát vàng, cát đen, đá vụn, vôi được đưa qua máy nghiền thành hạt nhỏ để đảm bảo
độ mịn, đây là lý do tạo nên bề mặt mịn của gạch không nung bê tơng khí chứng áp
(khi xây khơng cần trát tường có thể sơn hoặc bả ln).
Trong q trình nghiền cát được nghiền chung với nước rồi dẫn vào bồn, tiếp theo xi
măng bột được cho vào bồn chứa xi măng riêng, vôi thạch cao được nghiền thành bột
chứa trong thùng riêng. Gạch bê tơng khí chưng áp sử dụng bột nhơm để tạo bọt khí.

Hình 1.4 Xử lý ngun liệu làm gạch không nung [5].
Bước 2: Trộn nguyên liệu sau khi xử lý
Tất cả các nguyên liêu đã qua xử lý làm tinh mịn sẽ đưa qua hệ thống trộn theo các
bước hoàn toàn tự động với tỉ lệ chính xác, trong q trình trộn nhơm sẽ phản ứng
với vơi tạo thành hỗn hợp khí. Q trình trộn giúp hỗn hợp nguyên liệu và bọt khí
được trộn đều xếp dạng tổ ong tăng kết cấu chịu lực.

11


Sau khi trộn nguyên liệu bằng dây chuyền tự động hỗn hợp vữa trộn được phun vào
các khn chứa có diện tích lớn.

Hình 1.5 Hệ thống phối trộn ngun liệu đã qua xử lý [5].
Bước 3: Ủ nhiệt để đẩy nhanh q trình bê tơng hóa
Hỗn hợp ngun liệu qua q trình trộn phun vào khn sẽ được ủ ở nhiệt độ khoảng
50º C hay cịn gọi là q trình lưu hóa thúc đẩy phản ứng tạo khí từ nước vơi với bột
nhơm làm tăng thể tích của viên gạch đều lên từ bên trong với thời gian lưu hóa
khoảng 3h.

12