BỘ CÔNG THƢƠNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

VÕ ĐỨC LONG

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC
MÁY ÉP GẠCH KIỂU RUNG BÀN
TRONG SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG
XI MĂNG CỐT LIỆU

Ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ
Mã ngành: 8520103

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2023


Cơng trình đƣợc hồn thành tại Trƣờng Đại học Cơng nghiệp TP. Hồ Chí Minh.
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS TS Bùi Trung Thành.
Luận v n thạc s đƣợc ảo vệ tại Hội đồng chấm ảo vệ Luận v n thạc s Trƣờng
Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh ngày 09 tháng 07 n m 2023
Thành phần Hội đồng đánh giá luận v n thạc s gồm:
1. PGS.TS. Nguyễn Đức Nam ............................ - Chủ tịch Hội đồng
2. PGS.TS. Nguyễn Thanh Hải ........................... - Phản iện 1
3. TS. Đặng Hoàng Minh .................................... - Phản iện 2
4. PGS.TS. Phạm Sơn Minh ................................ - Ủy viên
5. TS. Ao Hùng Linh ........................................... - Thƣ ký
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƢỞNG KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ

BỘ CÔNG THƢƠNG

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên:

VÕ ĐỨC LONG

Ngày, tháng, n m sinh: 17/07/1988
Kỹ Thuật Cơ Khí

Ngành:

MSHV:

19630471

Nơi sinh:

Nha Trang


Mã ngành:

8520103

I. TÊN ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY ÉP GẠCH
KIỂU RUNG BÀN TRONG SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG XI
MĂNG CỐT LIỆU.
NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
-

Nghiên cứu yêu cầu kỹ thuật về cƣờng độ chịu nén đối với gạch ê tông

không nung xi m ng cốt liệu.
-

Xác định tác động của các thông số làm việc: tần số rung, cƣờng độ ép, thời

gian tạo hình ảnh hƣởng đến chất lƣợng viên gạch khơng nung xi m ng cốt liệu.
-

Thí nghiệm thực nghiệm xác định ảnh hƣởng của tần số rung và cƣờng độ

ép, thời gian tạo hình ảnh hƣởng đến chất lƣợng viên gạch xi m ng cốt liệu loại
gạch 4 lỗ.
II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: ngày 24 tháng 03 n m 2022
III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: ngày 24 tháng 03 n m 2023
IV. NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Bùi Trung Thành
Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023

NGƢỜI HƢỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

(Họ tên và chữ ký)

(Họ tên và chữ ký)

TRƢỞNG KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến Thầy hƣớng dẫn luận
v n thạc s là PGS.TS. Bùi Trung Thành, Trung tâm nghiên cứu - phát triển công
nghệ - máy công nghiệp (R&D tech - thuộc Trƣờng Đại học Công Nghiệp
TP.HCM) đã dành nhiều thời gian và tận tình hƣớng dẫn tơi trong suốt q trình
nghiên cứu và q trình thực hiện luận v n tốt nghiệp và Công ty Cổ phần Đầu tƣ
và Công nghệ Đức Thành trong thời gian qua đã tạo điều kiện cho tác giả trong quá
trình thí nghiệm các thơng số làm việc trên máy ép rung tạo hình gạch khơng nung.
Đồng thời, tơi xin gửi cảm ơn đến các thầy/cô trong trong khoa Công nghệ Cơ Khí
của trƣờng Đại học Cơng Nghiệp TP.HCM đã giảng dạy, giúp đỡ tôi cải thiện và
mở rộng kiến thức hơn trong quá trình học tập và nghiên cứu của mình. Bên cạnh
đó, tơi xin cảm ơn Viện Đào tạo quốc tế và Sau Đại học Trƣờng Đại học Công
Nghiệp TP.HCM đã hỗ trợ tơi trong suốt q trình học.
Tơi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, ạn è cùng các ạn học viên
lớp cao học đã luôn động viên, quan tâm giúp đỡ tôi trong suốt q trình thực hiện
luận v n.
Một lần nữa, Tơi xin chân thành gửi lời cảm ơn.

i



TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
Gạch khơng nung là loại vật liệu xây dựng có khả n ng chịu tải tốt, cách nhiệt cao,
khối lƣợng nhẹ. Thiết ị sản xuất gạch chủ yếu đƣợc nhập khẩu vì vậy ngƣời vận
hành không chủ động trong việc điều chỉnh các thông số trong quá trình tạo gạch.
Trong nghiên cứu này tác giả tập trung vào các phân tích và lựa chọn phƣơng án
ngun lý ép rung àn để thực hiện tính tốn và thiết kế ệ máy ép rung. Kết quả
tính tốn thiết kế dựa vào các số liệu: Sản phẩm gạch ép là loại gạch 4 lỗ, kích
thƣớc 80x80x180mm, trong đó khối lƣợng mỗi viên gạch (m) là 1,5 kg, số viên
gạch trên khuôn ép là 72 viên, n ng suất ép là 100.000 viên QTC/ca. Tác giả tập
trung nghiên cứu các thay đổi các thông số về cƣờng độ ép, tần số rung, thời gian
tạo hình gạch từ đó có đánh giá về tỷ lệ hƣ hỏng viên gạch, n ng suất, tiêu thụ điện
n ng trong quá trình sản xuất rồi đƣa ra chế độ làm việc hợp lý của thiết ị. Kết quả
đạt đƣợc máy chạy ổn định và đạt n ng suất tốt nhất:
 Tần số rung (AF) phạm vi 40 – 45Hz
 Cƣờng độ nén (P) là 10Mpa
 Thời gian tạo hình viên gạch (s) là 28 – 31s
Các thơng số tốt nhất đƣợc tìm ra và giúp sản xuất gạch khơng nung 4 lỗ có chất
lƣợng và n ng suất cao hơn.

ii


ABSTRACT
Unburnt brick is a building material with good bearing capacity, high insulation,
and light weight. The brick production equipment is mainly imported, so the
operator is not proactive in adjusting the parameters in the brick production process.
In this study, the author focuses on analyzing and selecting the operating principle
of the vibrating table to calculate the basic design of the vibrating press. Calculation

and design results obtained the following data: The pressed concrete brick’s product
is a 4-hole brick, size 80 x 80 x 180mm, the mass of each brick (m) is 1.5 kg, The
number of bricks on the each mold are 72 bricks, the presser capacity is 100,000
QTC units per a shift…. The author focuses on studying the variation of the
parameters of compression strength, vibration frequency, brick forming time,
thereby evaluating the failure rate of bricks, productivity and power consumption in
the process, manufacture, capacity and then giving a reasonably working mode of
the device. As a result, the machine runs stably and achieves the best productivity:
 The vibration frequency (AF) is 40 – 45Hz
 The compression strength (P) is 10Mpa
 The shaped brick shaping time (s) is 28 – 31seconds
The best parameters will be found to help produce 4-hole unburnt bricks with higher
quality and productivity.

iii


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi dƣới sự hƣớng dẫn của
PGS.TS. Bùi Trung Thành. Các số liệu, kết quả trong luận v n là trung thực và chƣa
từng đƣợc ai công ố trong ất kỳ cơng trình nào khác.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023
Học viên

VÕ ĐỨC LONG

iv


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ ............................................................................ ii
ABSTRACT .............................................................................................................. iii
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... iv
MỤC LỤC ...................................................................................................................v
DANH MỤC HÌNH ẢNH ........................................................................................ ix
DANH MỤC BẢNG BIỂU ..................................................................................... xii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................. xiv
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
1. Đặt vấn đề ...............................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................2
3. Đối tƣợng nghiên cứu..............................................................................................2
4. Phạm vi và phƣơng pháp nghiên cứu ......................................................................2
5. Ý ngh a của đề tài ....................................................................................................3
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU ................................4
1.1 Tổng quan về gạch khơng nung ............................................................................4
1.2 Tổng qt về quy trình cơng nghệ sản xuất gạch khơng nung ..............................5
1.2.1 Quy trình sản xuất ..............................................................................................5
1.2.2 Các ƣớc sản xuất gạch không nung ..................................................................5
1.3 Công nghệ và một số máy ép sản xuất gạch ê tông phổ iến trên thị trƣờng
hiện nay .......................................................................................................................6
1.3.1 Công nghệ ép t nh ..............................................................................................6
1.3.2 Công nghệ rung – ép ..........................................................................................9

v


1.3.3 Một số hãng sản xuất máy ép gạch chủ yếu trên thị trƣờng nhƣ: ....................11
1.4 Tình hình phát triển công nghệ sản xuất gạch không nung trên thế giới và trong
nƣớc. ..........................................................................................................................15

1.4.1 Các công ố quốc tế .........................................................................................15
1.4.2 Các công ố trong nƣớc ...................................................................................19
1.5 Một số loại gạch tiêu iểu trên thị trƣờng trong nƣớc ........................................20
1.6 Bảng so sánh, đánh giá lựa chọn áp dụng cơng nghệ tạo hình gạch ...................22
1.7 Kết luận chƣơng ..................................................................................................23
CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ........................................................................24
2.1 Cơ sở mơ hình cơ học, tính tốn của máy rung ..................................................24
2.1.1 Vai trò và tác dụng của cơ cấu rung .................................................................24
2.1.2 Mơ hình nghiên cứu thiết kế ............................................................................24
2.1.3 Nghiên cứu – phân tích các phƣơng án của máy ép gạch kiểu rung àn .........25
2.2 Các giai đoạn xảy ra trong q trình tạo hình ê tơng ằng àn rung ................28
2.3 Bài tốn rung hạt trong mơi trƣờng ma sát khô ..................................................31
2.4 Cơ sở lý thuyết làm chặt ê tông ằng rung động ..............................................34
2.5 Cơ sở lý thuyết xác định lực kích thích gây rung ...............................................37
2.5.1 Phƣơng trình vi phân chuyên động dao động của hệ .......................................37
2.5.2 Lực kích thích gây rung của quả v ng hình rẻ quạt .........................................38
2.6 Ảnh hƣởng áp lực ép trong tạo hình sản phẩm ...................................................40
2.6.1 Ảnh hƣởng áp lực ép tới độ lún của sản phẩm .................................................40
2.6.2 Sự phân ố áp lực ép dọc theo chiều dài sản phẩm .........................................40
CHƢƠNG 3 TÍNH TOÁN BỘ TẠO RUNG .........................................................43
3.1 Thiết kế ộ tạo rung ............................................................................................43
3.2 Thiết kế àn rung ................................................................................................45
3.3 Tính tốn các thơng số động học của hệ thống rung ...........................................46

vi


CHƢƠNG 4 VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP ....................................................50
4.1 Nguyên lý hoạt động của máy ép gạch ...............................................................50
4.2 Vật liệu, thành phần cấp phối ..............................................................................52

4.3 Chuẩn ị mẫu và phƣơng pháp thí nghiệm .........................................................53
4.4 Các iến đầu vào và phƣơng pháp xác định .......................................................53
4.4.1 Các iến đầu vào ..............................................................................................53
4.4.2 Phƣơng pháp xác định các iến số và điều chỉnh iến số ................................54
4.5 Các iến đầu ra và phƣơng pháp xác định ..........................................................58
4.5.1 Xác định n ng suất máy ép gạch (N) ...............................................................58
4.5.2 Xác định tỷ lệ hƣ hỏng ( FR ) .............................................................................59
4.5.3 Xác định điện n ng tiêu thụ riêng (DR) ............................................................59
4.6 Phƣơng pháp xử lý số liệu thực nghiệm..............................................................60
4.6.1 Các ƣớc xây dựng phƣơng trình hồi quy thực nghiệm ..................................61
4.6.2 Giới thiệu chƣơng trình STATGRAPHIC .......................................................62
CHƢƠNG 5 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM ............................................................63
5.1 Giới thiệu máy của đề tài Luận v n ....................................................................63
5.2 Các hoạt động kiểm tra tình trạng hoạt động của máy........................................66
5.2.1 Kiểm tra các chế độ cài đặt trên màn hình LCD ..............................................66
5.2.2 Kiểm tra sơ ộ và vận hành khơng tải..............................................................67
5.2.3 Quy trình trộn liệu ............................................................................................68
5.2.4 Quy trình tạo hình gạch của máy ép gạch ........................................................69
5.2.5 Tỷ lệ cấp phối trộn thực nghiệm ......................................................................70
5.3 Phân tích nghiên cứu thực nghiệm để xác định ảnh hƣởng của các iến đầu vào
ảnh hƣởng đến các hàm mục tiêu. .............................................................................72
5.3.1 Thơng số thí nghiệm điều khiển máy ép gạch .................................................72
5.3.2 Thiết kế và phân tích số liệu thí nghiệm: .........................................................74
5.3.3 Thực nghiệm xác định ảnh hƣởng của cƣờng độ ép đến tỷ lệ hƣ hỏng ...........82

vii


5.3.4 Phân tích hồi quy ..............................................................................................83
5.4 Kết quả thực nghiệm xác định ảnh hƣởng của tần số rung tạo hình đến cƣờng độ

nén của gạch 4 lỗ. ......................................................................................................88
5.5 Phân tích hồi quy đa iến giữa thời gian tạo hình (s), cƣờng độ ép (P) đến tỷ lệ
hƣ hỏng (Dr) ..............................................................................................................90
5.6 Kết quả hoạt động liên động và có tải .................................................................92
CHƢƠNG 6 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..........................................................95
6.1 Kết luận ...............................................................................................................95
6.2 Kiến nghị .............................................................................................................96
DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ ..........................................................97
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................98
LÝ LỊCH TRÍCH NGANG CỦA HỌC VIÊN .......................................................106

viii


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Lƣu đồ mơ tả quy trình sản xuất gạch khơng nung ......................................5
Hình 1.2 Sơ đồ ngun lí cơng nghệ ép t nh ...............................................................7
Hình 1.3 Máy ép gạch SYZ 4-20 công ty FUFAN Trung Quốc [6] ...........................7
Hình 1.4 Máy ép gạch DET800 [7].............................................................................8
Hình 1.5 Sơ đồ ngun lí cơng nghệ rung khn (a) và rung àn ( ) ......................10
Hình 1.6 Máy Multi CI-500 [8].................................................................................11
Hình 1.7 Máy ép gạch S-Series của Công ty Tiger ( Nhật Bản) [9] .........................12
Hình 1.8 Máy ép gạch D10 của Cơng ty DMC [10] .................................................13
Hình 1.9 Máy QFT6-15 [11] .....................................................................................13
Hình 1.10 Ảnh hƣởng của tần số rung đến cấu trúc v mô của mẫu AC4C đúc ở
nhiệt độ àn 663OK (390OC) [12] .............................................................................15
Hình 1.11 Cấu trúc vi mơ các phần khác nhau trong dãy tần số 40 đến 150 Hz [13]
...................................................................................................................................16
Hình 1.12 Mặt cắt ngang của SFRC có độ lún 200mm dƣới các thời gian rung động
khác nhau. [14] ..........................................................................................................17

Hình 1.13 Mối quan hệ giữa thời gian dao động và cƣờng độ nén ở cƣờng độ ép 25
kg/cm2 và tần số 40Hz, 45Hz, 50Hz [15] .................................................................18
Hình 1.14 Mối quan hệ độ lún theo áp lực ép ở độ ẩm w = 12%. [22] .....................19
Hình 1.15 Sản phẩm gạch đƣợc ép ở độ ẩm 12% [22] ............................................20
Hình 2.1 Lƣu đồ quá trình nghiên cứu đƣa ra phƣơng pháp thiết kế máy gạch kiểu
ép – rung bàn. ............................................................................................................25
Hình 2.2 Sơ đồ ngun lí làm việc máy ép gạch ê tơng ngun lí rung àn ..........25
Hình 2.3 Sơ đồ ngun lí làm việc của máy ép gạch rung àn (Phƣơng án 02) .......26
Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lí làm việc máy ép gạch rung àn (Phƣơng án 3) ...............27
Hình 2.5 Đồ thị ảnh hƣởng của gia tải tới thời gian làm chặt (1MPa = 106 N/m2) [23]
...................................................................................................................................28
Hình 2.6 Sơ đồ làm việc của àn rung thƣờng (a) và àn va rung ( ) [23] ..............29
Hình 2.7 Đồ thị  ( ) từ hai iểu thức (2.11) và (2.13) [24] .....................................33
ix


Hình 2.8 Đồ thị quan hệ (  ) [23] ..............................................................................36
Hình 2.9 Sơ đồ cơ cấu rung [24] ...............................................................................37
Hình 2.10 Mơ hình quả v ng [23] .............................................................................39
Hình 2.11 Đồ thị phân ố áp lực ép theo chiều cao của sản phẩm ép [23] ...............41
Hình 3.1 Mơ hình rung theo Patent số US4830597A ...............................................43
Hình 3.2 Thiết kế hệ thống rung cho máy ép gạch ...................................................44
Hình 3.3 Pallet đỡ gạch từ khn ép gạch ................................................................45
Hình 3.4 Bộ rung trong hệ thống rung ......................................................................45
Hình 3.5 Sơ đồ lực tác dụng lên àn rung .................................................................45
Hình 4.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động máy ép gạch ...................................................50
Hình 4.2 Gạch lock 4 lỗ 80 x 80 x 180mm .............................................................52
Hình 4.3 Bộ rung bàn theo thiết kế của đề tài ...........................................................54
Hình 4.4 Máy đo DT-838 ..........................................................................................55
Hình 4.5 Minh họa mơ hình hộp đen ........................................................................60

Hình 5.1 Máy tạo hình gạch của dây chuyền sản xuất gạch tự động hóa .................63
Hình 5.2 Bộ tạo rung của máy ..................................................................................63
Hình 5.3 Biểu đồ mối quan hệ giữa thời gian tạo hình (s) và cƣờng độ ép (P) đến tỷ
lệ hƣ hỏng gạch (Fr)..................................................................................................79
Hình 5.4 Mối quan hệ cƣờng độ ép (P) đến n ng suất (N) và tiêu hao điện n ng
riêng (Dr)...................................................................................................................80
Hình 5.5 Mối quan hệ thời gian tạo hình (s) đến n ng suất (N) và tiêu hao điện
n ng riêng (Dr) ..........................................................................................................80
Hình 5.6 Ảnh hƣởng của thời gian tạo hình (s) với mức cƣờng độ ép 10Mpa đến tỷ
lệ hƣ hỏng (Fr)...........................................................................................................81
Hình 5.7 Phƣơng trình hồi quy ảnh hƣởng cƣờng độ ép (P) đến tỷ lệ hƣ hỏng (Fr) 85
Hình 5.8 Thể hiện phƣơng trình hồi quy iến đổi ảnh hƣởng cƣờng độ nén (P) đến
tỷ lệ hƣ hỏng (Fr).......................................................................................................88
Hình 5.9 Đồ thị iểu diễn cƣờng độ chịu nén (R) của sản phẩm gạch .....................89

x


Hình 5.10 Biểu đồ thể hiện phƣơng trình hồi quy đa iến đổi ảnh hƣởng cƣờng độ
ép (P), thời gian tạo hình đến tỷ lệ hƣ hỏng (Fr) ......................................................91

xi


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật máy ép gạch DET800 [7]...............................................8
Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật máy ép gạch Multi của Công ty Chirag International
(Ấn Độ) [8] ................................................................................................................11
Bảng 1.3 Thông số kỹ thuật máy ép gạch S-Series của Công ty Tiger (Nhật Bản) [9]
...................................................................................................................................12

Bảng 1.4 Thông số kỹ thuật của một số dịng máy DmCline của Cơng ty Đồn Cơng
Minh [10]...................................................................................................................13
Bảng 1.5 Thơng số kỹ thuật của một số dịng máy QFT Cơng ty SanQ [11] ...........14
Bảng 1.6 Giới thiệu một số loại gạch không nung đang đƣợc chào án trên thị
trƣờng trong nƣớc......................................................................................................21
Bảng 1.7 So sánh lựa chọn cơng nghệ tạo hình viên gạch thực nghiệm ...................22
Bảng 4.1 Thành phần gạch không nung theo thiết kế ...............................................52
Bảng 5.1 Danh sách các thiết ị có trong dây chuyền sản xuất gạch. ......................64
Bảng 5.2 Khối lƣợng thành phần cốt liệu cho một mẻ trộn ......................................70
Bảng 5.3 Thông số chỉ tiêu đá thực nghiệm..............................................................71
Bảng 5.4 Chỉ tiêu xi m ng PCB 30 ...........................................................................71
Bảng 5.5 Thơng số thí nghiệm trên máy ép gạch......................................................73
Bảng 5.6 Thơng số thí nghiệm ..................................................................................73
Bảng 5.7: Bảng phân tích ..........................................................................................73
Bảng 5.8 Thiết kế thí nghiệm với 2 thông số cƣờng độ ép và thời gian tạo hình .....76
Bảng 5.9 Bảng tổng hợp kết quả đo tỷ lệ hƣ hỏng với 5 lần lặp ...............................77
Bảng 5.10 Bảng tổng hợp kết quả đo tiêu hao điện n ng riêng ................................78
Bảng 5.11 Bảng kết quả thực nghiệm ảnh hƣởng thời gian tạo hình (s) đến tỷ lệ hƣ
hỏng (Fr) tại mức cƣờng độ ép 10 Mpa. (theo Bảng 5.9) .........................................81
Bảng 5.12 Kết quả thực nghiệm đối với thời gian 31s .............................................83
Bảng 5.13 So sánh các mơ hình ................................................................................86
Bảng 5.14 Kết quả thực nghiệm cƣờng độ nén gạch không nung ............................89
Bảng 5.15 Bảng phân tích “conditional sums of square” .........................................92
xii


Bảng 5.16 Kết quả vận hành các thông số kỹ thuật chính của máy ép tạo hình .......93
Bảng 5.17 Kết quả vận hành ép gạch 4 lỗ trên toàn ộ dây chuyền sản xuất ...........94

xiii



DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
FGD

Công nghệ khử lƣu huỳnh

GKN

Gạch không nung

LVThS

Luận v n Thạc s

NMNĐ

Nhà máy nhiệt điện

QTC

Quy tiêu chuẩn

SFRC

Bê tông cốt sợi thép

TC

Tiêu chuẩn


VLXKN

Vật liệu xây không nung

VLXD

Vật liệu xây dựng

XMCL

Xi m ng cốt liệu

xiv


MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Trên thế giới, đã có nhiều quốc gia khuyến khích sử dụng tro ay từ nhà máy nhiệt
điện trong xây dựng các cơng trình nhƣ đƣờng sá, ống thoát nƣớc…. Nhƣ tại Pháp
lƣợng tro ay thải ra đƣợc tái sử dụng lên đến 99%; tại Nhật Bản là 80%; tại Hàn
Quốc là 85%. So với việc sản xuất gạch nung truyền thống từ đất sét, công nghệ sản
xuất gạch không nung tiết kiệm hơn 85% n ng lƣợng [1].
Ở Việt Nam trong xây dựng chiếm tỉ lệ sử dụng gạch nung chiếm từ 90-95%, đang
là nguồn gây ô nhiễm môi trƣờng, t ng hiệu ứng nhà kính, từng ngày làm giảm dần
đến diện tích đất canh tác. Trƣớc tình hình đó ngày 28 tháng 04 n m 2010 Thủ
tƣớng Chính phủ đã ban hành quyết định số 567 phê duyệt Chƣơng trình phát triển
vật liệu xây không nung đến n m 2020 [2]. Kể từ khi an hành quyết định 567 hay
cịn gọi là chƣơng trình 567, ở Việt Nam hiện nay việc đƣa gạch xây khơng nung
vào các cơng trình xây dựng đang trở thành yêu cầu ắt uộc trong ngành xây dựng.

Theo Thông tƣ số 09/2012/TT-BXD, đô thị loại 3 trở lên phải sử dụng 100% vật
liệu xây không nung kể từ ngày thông tƣ có hiệu lực" và "tại khu vực cịn lại phải sử
dụng tối thiểu 50% VLKN kể từ ngày Thông tƣ có hiệu lực đến hết n m 2015, sau
n m 2015 phải sử dụng 100%" [3]. Nhƣ vậy gạch không nung đƣợc kỳ vọng sẽ dần
đƣợc thay thế các loại gạch nung truyền thống, giảm hao phí nhân cơng, giảm ơ
nhiễm mơi trƣờng, giảm hao phí các nguồn tài nguyên liên quan và thân thiện với
môi trƣờng… và quy hoạch phát triển ngành VLXKN. Đến n m 2030, cả nƣớc sẽ
cần phải đầu tƣ mới khoảng 2300 dây chuyền sản xuất VLXKN.
Thông qua Quyết định số 2171/QD-TTg ngày 23/12/2021 của Thủ Tƣớng Chính
Phủ nhằm đẩy mạnh sản xuất và sử dụng vật liệu xây không nung thay thế một phần
gạch đất sét nung đạt tỷ lệ: 35 - 40% vào n m 2025, 40 - 45% vào n m 2030 trong
tổng số vật liệu xây, đảm ảo tỷ lệ sử dụng VLXKN trong các cơng trình theo quy

1


định; Giảm phát thải khí CO2 vào n m 2025 là trên 2,5 triệu tấn/n m và n m 2030
là trên 3,0 triệu tấn/n m (so với sản xuất gạch nung với khối lƣợng tƣơng đƣơng).
Với định hƣớng đầu tƣ phát triển sản xuất và sử dụng vật liệu xây không nung đến
n m 2030. Đầu tƣ công nghệ sản xuất hiện đại, tiết kiệm nguyên vật liệu, n ng
lƣợng. T ng cƣờng đầu tƣ phát triển sản xuất các chủng loại sản phẩm VLXKN tấm
lớn, sản phẩm nhẹ, tính n ng cao, phù hợp với điều kiện nguyên vật liệu và nhu cầu
thị trƣờng [4].
Việc chọn và thực hiện đề tài “Nghiên cứu - xây dựng chế độ làm việc của máy ép
gạch kiểu rung bàn trong sản xuất gạch không nung xi măng cốt liệu” là cần thiết
và có ý ngh a trong thực tế.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài của luận v n nhƣ sau:
 Xác định đƣợc một số thông số chính làm việc của máy ép gạch ảnh hƣởng
đến chất lƣợng viên gạch không nung xi m ng cốt liệu.

 Xác định ảnh hƣởng: tần số rung và cƣờng độ ép, thời gian tạo hình viên
gạch ảnh hƣởng đến chất lƣợng viên gạch xi m ng cốt liệu và tỷ lệ hƣ hỏng
của loại gạch 4 lỗ.
 Xây dựng đƣợc chế độ làm việc hợp lý của máy ép.
3. Đối tƣợng nghiên cứu
Cƣờng độ ép, tần số rung, thời gian tạo hình trong sản xuất gạch khơng nung xi
m ng cốt liệu loại gạch 4 lỗ trên máy ép gạch không nung kiểu ép - rung bàn.
4. Phạm vi và phƣơng pháp nghiên cứu
Đề tài áp dụng 3 phƣơng pháp nghiên cứu ao gồm:
 Phƣơng pháp nghiên cứu kế thừa:

2


+ Sử dụng các nguồn tài liệu để tra cứu các nội dung tổng quan liên quan đến
máy ép gạch không nung, vật liệu sản xuất, các tiêu chuẩn chất lƣợng của gạch
không nung.
 Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết:
+ Sử dụng các kiến thức lý thuyết để thƣc hiện tính tốn, thiết kế mơ hình
máy ép gạch kiểu ép - rung bàn.
 Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm:
+ Phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm: thực hiện các thực nghiệm xác định
ảnh hƣởng của tần số rung và cƣờng độ ép, thời gian tạo hình ảnh hƣởng đến chất
lƣợng viên gạch, tỷ lệ hƣ hỏng của viên gạch xi m ng cốt liệu loại gạch 4 lỗ.
+ Xây dựng chế độ làm việc hợp lý của máy.
5. Ý nghĩa của đề tài
- Góp phần đáp ứng tỷ lệ thay thế vật liệu xây theo Quyết định số 2171/QDTTg ngày 23/12/2021 của Thủ Tƣớng Chính Phủ nhằm đẩy mạnh sản xuất và sử
dụng vật liệu xây không nung tại Việt Nam đến 2030.
- Góp phần thỏa mãn nhu cầu về chất lƣợng vật liệu xây, t ng tính cạnh tranh
sản phẩm gạch không nung trên thị trƣờng vật liệu xây dựng và phục vụ cho các

cơng trình xây dựng trong q trình phát triển kiến trúc hạ tầng.
- Đa dạng nguồn nguyên liệu sẵn có trong tự nhiên, nguồn tro thải của các
nhà máy nhiệt điện để thay thế một phần gạch đất sét nung, hạn chế sử dụng đất
canh tác, tiết kiệm n ng lƣợng, giảm chi phí xử lý phế thải các ngành công nghiệp
đem lại hiệu quả kinh tế chung cho tồn xã hội và ảo vệ mơi trƣờng.
- Góp phần nâng cao trình độ cơng nghệ sản xuất gạch khơng nung nói chung
tại Việt Nam.

3


CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan về gạch không nung
Gạch không nung đƣợc sản xuất với nguyên liệu từ xi m ng và một số thành phần
nhƣ mạt đá sạch, xỉ than nhiệt điện, cát vàng, phế thải công nghiệp. Gạch không
nung là loại gạch đƣợc tạo hình mà khơng cần gia nhiệt để đạt các chỉ tiêu về các
chỉ số cơ học nhƣ: cƣờng độ nén, độ hút nƣớc, cách âm, … Điểm đáng lƣu ý của
gạch không nung là các chất phụ gia kết dính đƣợc thêm vào trong q trình cấp
phối giúp t ng cƣờng độ kết dính cũng nhƣ độ ền theo thời gian.
Là loại gạch đƣợc khuyến khích sử dụng thay thế gạch nung “đỏ”. Với nhiều ƣu
điểm lớn về chủng loại trên cùng một loại gạch, thích hợp cho việc xây dựng các
cơng trình lớn nhỏ đồng thời đẩy nhanh tiến độ thi công và các yêu cầu về kỹ thuật,
kết cấu trong xây dựng. Trong quá trình phát triển, gạch không nung đã ngày càng
đƣợc tin dùng trong các cơng trình dần trở nên phổ iến và phát triển phù hợp với
chiến lƣợc phát triển vật liệu xây dựng khơng nung của chính phủ.
Quyết định số 567/QĐ-TTg [2] của chính phủ và các v n ản pháp quy của ộ xây
dựng, gạch khơng nung đƣợc phân thành các nhóm sản phẩm nhƣ sau:

 Gạch xi m ng cốt liệu (XMCL): chiếm khoảng 75% tổng lƣợng gạch không
nung.
 Gạch ê tông ọt (gạch nhẹ): chiếm 5% tổng lƣợng gạch không nung.
 Gạch khác (đá ong, đất hóa đá, v.v.): chiếm 5% tổng lƣợng gạch không
nung.
Với khả n ng chịu lực cao nhất (trên 80kg/cm2) tỉ trọng cũng lớn nhất (trên
1900kg/m3 đối với gạch đặc) các loại gạch không nung vẫn nhỏ hơn so với gạch đất
nung. Một cơng trình u cầu cƣờng độ chịu lực 80kg/cm2 thì với gạch khơng nung
xi m ng cốt liệu chỉ cần dùng gạch lỗ 1400kg/m3 là đã vƣợt 100kg/cm2 trong khi

4


gạch đất nung cần gạch đặc 1800kg/m3 vừa nặng hơn lại chịu lực kém hơn chƣa kể
các vấn đề nhƣ chịu nhiệt và cách âm [5].
1.2 Tổng quát về quy trình cơng nghệ sản xuất gạch khơng nung
1.2.1 Quy trình sản xuất
Quy trình sản xuất chung của gạch khơng nung gồm có các ƣớc thực hiện sau:
Cát

Mạt
đá

Xi
m ng

Nƣớc

Định lƣợng


Trộn đều nguyên liệu

Hệ thống trộn

Nguyên liệu đã trộn lên máy tạo gạch

Hệ thống cấp liệu

Máy tạo gạch

Rung – ép định hình ra sản phẩm

Bãi ảo dƣỡng gạch
( tự nhiên hoặc nhiệt ẩm)

Dƣỡng hộ gạch 7 -> 28 ngày

Sản phẩm gạch Block hồn thiện

Hình 1.1 Lƣu đồ mơ tả quy trình sản xuất gạch không nung
1.2.2 Các bước sản xuất gạch không nung
Q trình sản xuất gạch khơng nung trải qua 6 ƣớc nhƣ sau:
Bƣớc 1: Chuẩn ị nguyên liệu
Các nguyên liệu chính gồm xi m ng, tro ay, mạt đá và cát đƣợc kiểm tra, phân
loại, hạt thô lớn sẽ đƣợc sàn lọc hoặc nghiền nhỏ (kích thƣớc hạt ≤ 5mm là chuẩn)
chuẩn ị cho quá trình cấp phối.

5



Bƣớc 2: Chọn cấp phối và định lƣợng nguyên liệu theo cấp phối
Các thiết ị định lƣợng nếu khơng chính xác thì khơng đảm ảo định lƣợng đƣợc
đúng khối lƣợng theo cấp phối ê tơng đã quy định thì sẽ làm ảnh hƣởng nhiều đến
chất lƣợng sản phẩm.
Bƣớc 3: Trộn đều các nguyên liệu
Sau khi định lƣợng, hỗn hợp nguyên liệu đƣợc đƣa vào máy trộn và đƣợc trộn đều
theo thời gian đã định thành hỗn hợp phối liệu đồng nhất. Độ ẩm hỗn hợp phối liệu
lúc này đạt theo cấp phối của đơn vị sản xuất đang áp dụng. Hỗn hợp nguyên liệu
sau phối trộn đƣợc rót vào àn khn.
Bƣớc 4: Tạo hình sản phẩm
Thơng qua hệ thống xy lanh thủy lực, máy hoạt động theo cơ chế ép - rung tạo ra
lực rất lớn để hình thành các viên gạch không nung đồng đều, đạt chất lƣợng cao
với độ ổn định tốt. Cùng với việc phối trộn nguyên liệu, ộ phận tạo hình nhờ ép rung là hai yếu tố vô cùng quan trọng để tạo ra sản phẩm gạch theo nhƣ ý muốn.
Bƣớc 5: Chuyển và xếp gạch
Gạch vừa sản xuất ra đƣợc đƣa vào khu vực dƣỡng gạch hoặc tự động chuyển vào
máy sấy tùy theo mơ hình sản xuất. Gạch đƣợc dƣỡng hộ sơ ộ khoảng 1 - 1,5 ngày
trong nhà xƣởng có mái che, sau đó chuyển ra khu vực kho thành phẩm tiếp tục
dƣỡng từ 7 đến 28 ngày tùy theo yêu cầu và đóng gói, dán nhãn mác cho sản phẩm
gạch hồn thiện.
1.3 Công nghệ và một số máy ép sản xuất gạch bê tông phổ biến trên thị
trƣờng hiện nay
Hiện nay ở có nhiều chủng loại máy ép gạch khơng nung nhƣng chủ yếu đƣợc chia
theo 02 loại cơng nghệ chính là Công nghệ ép tĩnh và công nghệ rung - ép.
1.3.1 Công nghệ ép tĩnh
Công nghệ ép t nh thƣờng đƣợc sử dụng ởi các dòng máy đến từ Trung Quốc.
Thiết ị tạo hình sản phẩm theo cơng nghệ ép t nh tạo ra lực ép nhờ các xy lanh
thủy lực. Phƣơng ép có thể theo phƣơng đứng hoặc phƣơng ngang.

6



Hình 1.2 Sơ đồ ngun lí cơng nghệ ép t nh
Máy sử dụng cơng nghệ ép t nh thích hợp sử dụng cho các loại gạch rỗng và khu
vực sản xuất cần hạn chế tiếng ồn, cấu tạo máy đơn giản, gọn nhẹ, tiết kiệm chi phí.
1.3.1.1 Một số hãng sản xuất máy ép gạch chủ yếu trên thị trường như:
Dịng máy SYZ 4-20 cơng ty FUFAN Trung Quốc hay máy DET500/800/1000 của
Công ty Cổ phần Đầu tƣ và Công nghệ Đức Thành.

Hình 1.3 Máy ép gạch SYZ 4-20 cơng ty FUFAN Trung Quốc [6]

7


Hình 1.4 Máy ép gạch DET800 [7]
Bảng 1.1 Thơng số kỹ thuật máy ép gạch DET800 [7]
Stt
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Chỉ tiêu
Lực ép (tấn)
Lực ép trên đơn vị diện tích (kg/cm2)
Kích thƣớc àn (mm)

Hành trình ép tối đa (mm)
Phƣơng pháp ép
Chu kỳ sản xuất (giây)
Hệ thống thủy lực
Khối lƣợng thân máy (tấn)
Công suất tiêu thụ điện (kw)

Thông số
800
196
1.100 x 900
400
Hai chiều
30
Bơm kép, van kép
32
110

1.3.1.2 Ưu nhược điểm của dịng máy dùng cơng nghệ ép tĩnh
a. Ƣu điểm


Máy sử dụng cơ cấu xy lanh thủy lực để tạo ra lực ép tác dụng lên chày ép

nên khi vận hành tiếng ồn nhỏ từ ộ ơm thủy lực cỡ 29dB nên phù hợp với môi
trƣờng đông dân cƣ.


Cốt liệu đƣợc nén t nh với áp lực cao từ 50-150 tấn tạo ra hình dạng viên


gạch rất đẹp có tính mỹ quan.


Gạch ống có đƣờng kính lỗ lớn lên đến 33mm, tiết kiệm nguyên vật liệu và

giảm khối lƣợng viên gạch.

8