CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
_____________
DỰ ÁN
ỨNG DỤNG VÀ TRIỂN KHAI CÔNG NGHỆ
SẢN XUẤT GẠCH NGÓI KHÔNG NUNG (POLYME) TẠI VIỆT NAM
Dự án liên doanh sản xuất gạch POLY tại tỉnh Thái Nguyên
1
MỤC LỤC
I ) ĐẶT VẤN ĐỀ
II ) NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH XÂY KHÔNG NUNG
III ) NGUYÊN LIỆU CHẾ TẠO SẢN PHẨM GẠCH KHÔNG NUNG TỪ ĐẤT SÉT
IV ) CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO SẢN PHẨM GẠCH KHÔNG NUNG TỪ ĐẤT SÉT
V ) SẢN PHẨM GẠCH KHÔNG NUNG POLYME
VI ) KẾT LUẬN
VII ) KHUYẾN NGHỊ
PHỤ LỤC:
Phụ lục 1: Tài liệu hướng dẫn xây tường bằng gạch polyme.
Phụ lục 2: Số lượng và thông số các thiết bị trong dây chuyền sản xuất gạch đặc 2000v/giờ
Phụ lục 3: Số lượng và thông số các thiết bị trong dây chuyền sản xuất gạch lỗ 350v/giờ
Phát triển sản xuất gạch không nung Polyme
Trang: 2
I ) ĐẶT VẤN ĐỀ:
Gạch xây tường là một trong những vật liệu quan trọng trong xây dựng công trình. Theo
các con số thống kê chưa đầy đủ của TS, Trần Đức Long - Viện Vật liệu xây dựng ( Bộ Xây
dựng). Hiện nay gạch đất nung chiếm 95% thị phần gạch xây. Qua kết quả nghiên cứu của TS
Trần Văn Huynh, Chủ tịch Hội Vật liệu xây dựng Việt Nam: mỗi năm Việt Nam sản xuất khoảng
16 tỷ viên gạch ngói nung. Tính trung bình 1.000 viên gạch cần 1,7m 3 đất thì mỗi năm ngành
công nghiệp vật liệu này cần khoảng 27 triệu m 3. Dự tính đến năm 2020 sản lượng gạch nung
hàng năm sẽ là 42 tỷ viên. Để có thể sản xuất ra lượng gạch này mỗi năm chúng ta sẽ phải sử
dụng 600 triệu m3 đất sét, tương đương với 30.000 ha đất canh tác. Điều này sẽ làm ảnh
hưởng nghiêm trọng tới vấn đề an ninh lương thực của đất nước. Nguy hại hơn là lớp sét khai
thác để làm gạch nung là lớp sét rất mịn, thực chất là lớp lọc chất bẩn. Nếu tăng cường khai
thác lớp này, chất bẩn, chất độc ngấm trực tiếp vào lòng đất hậu quả cho nhiều thế hệ sau này.
Quá trình nung sản phẩm cũng làm tiêu tốn rất nhiều nhiên liệu, đặc biệt là than đá. Quá trình
này thải ra môi trường một lượng lớn khí độc hại không chỉ ảnh hưởng tới sức khỏe con người
và làm giảm năng suất cây trồng gần khu vực nung gạch. Mà còn làm tăng hiệu ứng nhà kính
làm biến đổi khí hậu trái đất, ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sống của cả nhân loại.
Thủ tướng Chính phủ đã ra Quyết định số 567/2010/QĐ-TTg ngày 28/4/2010 về việc phê duyệt
“Chương trình phát triển vật liệu xây không nung đến 2020”. Có thể nói đây là một quyết định
hết sức đúng đắn, sáng suốt, thể hiện rõ quyết tâm của Đảng và Nhà nước Việt Nam trong mục
tiêu bảo vệ sự cân bằng bền của môi trường sinh quốc gia. Tuy nhiên, do lượng gạch thủ công
hiện đang chiếm tới 70 - 80% nhu cầu xây dựng nên việc lấy loại vật liệu nào để thay thế là một
vấn đề cấp bách, cần tập trung giải quyết. Hơn nữa sản xuất gạch thủ công có từ hàng ngàn
năm là một nghề thủ công truyền thống. Những lò gạch này đã đóng góp tích cực tạo việc làm
cho hàng vạn nông dân, tăng thu ngân sách cho các địa phương. Để phá bỏ một thói quen đã
tồn tại hàng ngàn năm của người dân thì không chỉ giải quyết bằng biện pháp cấm đoán, mà
phải có những biện pháp tuyên truyền làm thay đổi ý thức của người dân. Cộng với việc nghiên
cứu tìm ra nhưng công nghệ, thiết bị mới phù hợp với các mô hình sản xuất hiện tại của người
dân. Tạo điều kiện, hướng người dân chuyển đổi sản xuất sang những loại sản xuất bền vững
bảo vệ môi trường, tiết kiệm tài nguyên mà vẫn có hiệu quả kinh tế, thì mới giải quyết được tận
gốc vấn đề.
Quán triệt tư tưởng chỉ đạo của Chính phủ, đồng thời xuất phát từ nhu cầu thực tiễn, từ
năm 2005, nhiều nhà khoa học, trung tâm nghiên cứu, doanh nghiệp đã nghiên cứu và triển
khai thành công như Công ty Huệ Quang, Công ty Trung Hậu…. Với công nghệ sản xuất gạch
ngói không nung mới này giúp các cơ sở sản xuất gạch ngói phá bỏ lò nung thủ công. Chuyển
Phát triển sản xuất gạch không nung Polyme
Trang: 3
sang sản xuất gạch – ngói không nung bảo vệ môi trường. Từ chính cơ sở vật chất và lao động
hiện có cộng với nguyên liệu có tại địa phương như: bột đá, đất đồi, cát sông, cát biển, chất thải
xây dựng, tro xỉ nhà máy nhiệt điện, xỉ lò luyện gang thép,.. để sản xuất ra gạch. Quy mô đầu
tư cho sản xuất rất đa dạng như đầu tư sản xuất nhỏ theo hộ gia đình đến sản xuất lớn theo
quy mô công nghiệp. Viên gạch sản xuất ra có nhiều mẫu mã. Có loại sản phẩm các thông số
kỹ thuật và kiểu dáng hoàn toàn giống với viên gạch nung truyền thống. Có nhiều sản phẩm
khác được cải tiến rất tiện dụng cho việc xây dựng. Đảm bảo thu nhập cho người lao động và
lợi nhuận cho nhà đầu tư. Đặc biệt tỉnh Yên bái chúng ta có nguồn nguyên liệu rất lớn.
II ) NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH XÂY VÀ NGÓI KHÔNG NUNG :
Các công nghệ sản xuất gạch xây và ngói dùng công nghệ không nung đã du nhập vào Việt
Nam khá lâu và các chính sách của nhà nước rất ưu tiên phất triển sản xuất gạch, ngói không
nung nhưng ngành công nghiệp gạch,ngói không nung chưa phát triển. Vì sao vậy?
Hiện trạng ngành sản xuất gạch, ngói không nung ở Việt Nam đang sản xuất trên hai quy
mô. Quy mô đầu tư sản xuất công nghiệp. Dây chuyền hiện đại chất lượng sản phẩm đạt các
tiêu chuẩn quốc tế và đối lập với nó là sản xuất quy mô nhỏ tại các hộ gia đình. Công nghệ thô
sơ chất lượng sản phẩm kém.
a) Sản xuất gạch, ngói không nung với quy mô sản xuất công nghiệp:
*
Sản xuất gạch, ngói không nung quy mô công nghiệp :
Trong 5 năm (1995 - 2000), các doanh nghiệp của Việt Nam đã nhập ồ ạt khoảng 30 dây
chuyền gạch bloc bê tông xây tường và bloc bê tông lát vỉa hè của các nước Tây Ban Nha,
Italia, CHLB Đức, Hàn Quốc với công suất từ 6 triệu đến 20 triệu viên tiêu chuẩn/năm nhưng
gạch bloc xây tường gần như không tiêu thụ được. Lý do không tiêu thụ được vì các nguyên
nhân sau:
- Các Công ty đầu tư sản xuất công nghiệp đa số là doanh nghiệp nhà nước. Lãnh đạo và
công nhân vẫn còn nặng tính bao cấp. Sản xuất và kinh doanh chưa thực sự hoạt động theo cơ
chế thị trường.
- Do điều kiện khí hậu, văn hóa, tầm vóc công nhân, điều kiện thi công, tiêu chuẩn kỹ thuật xây
dựng… của Việt Nam không giống với các nước bán công nghệ sản xuất gạch mà các Công ty
mua về. Công nghệ mua về không thay đổi nên sản phẩm làm ra không phù hợp với thị trường
xây dựng Việt Nam. Xét về lý thuyết thì viên gạch có kích thước lớn sẽ tiết kiệm được vữa xây
và thời gian xây. Theo kiểm nghiệm của cơ quan nghiên cứu xây dựng thế giới, thời gian xây
gạch bloc bê tông giảm 4 lần và lượng dùng vữa giảm 3 lần so với gạch đất nung. Gạch bloc bê
tông thường có độ rỗng 30 - 40%, tối đa là 47%. Kích thước mỗi viên thường bằng 5,35- 10,16
Phát triển sản xuất gạch không nung Polyme
Trang: 4
viên gạch đất nung tiêu chuẩn của Việt Nam. Trọng lượng mỗi viên khoảng 12 - 18 kg. Kích
thước gạch bloc bê tông gần như thống nhất ở nhiều nước được trình bày trong bảng sau:
Như vậy đối với điều kiện thi công được cơ giới hoá cao như ở các nước phát triển và sức vóc
người châu Âu, thì kích thước của viên gạch bloc bê tông như thế là hợp lý. Nhưng qua thực tế
sử dụng ở Việt Nam thì kích thước và trọng lượng lớn của viên gạch bloc bê tông gây khó khăn
cho việc bốc dỡ, vận chuyển từ cơ sở sản xuất đến công trường xây dựng cũng như vận
chuyển nội bộ trong công trình xây dựng; cước phí vận chuyển chiếm từ 7% - 65% trong giá
thành của gạch bloc tuỳ theo bán kính tiêu thụ. Viên gạch to và nặng lại thêm lỗ rỗng làm khó
khăn hơn trong thao tác của người thợ xây vốn quen xây gạch đất nung kích thước nhỏ.
- Nguyên liệu sản xuất gạch, ngói không nung của các dây chuyền hiện đại nhập khẩu nguyên
bộ từ nước ngoài về bị bó hẹp trong một số nguyên liệu mà nhà sản xuất nước ngoài đã quy
định. Các nguyên liệu như cát vàng, đá nghiền, xi măng đòi hỏi phải có chất lượng cao nên giá
thành viên gạch sản xuất ra tương đối cao. Các dây chuyền này rất khó cải tạo để sử dụng
nguyên liệu đa dạng sẵn có tại địa phương.
b) Sản xuất gạch, ngói không nung với quy mô sản xuât nhỏ:
Ngược lại, gạch không nung lại có chiều hướng phát triển ở một địa phương thiếu đất
phù hợp với sản xuất gạch, ngói không nung hoặc những địa phương có sẵn nguồn phế thải
công nghiệp đặc biệt là tro xỉ nhiệt điện. Ở các địa phương này, tỷ lệ gạch, ngói không nung
chiếm từ 25 - 50% thị phần.
Gạch không nung từ phế thải công nghiệp với tên gọi thông dụng là "gạch papanh" đã
xuất hiện ở nước ta hơn 4 thập kỷ. Trên thị trường sản phẩm này là sản phẩm rẻ tiền, chất
lượng thấp công nghệ sản xuất lạc hậu, hình thức xấu, mẫu mã đơn điệu, phẩm chất cơ lý thấp
nên lĩnh vực sử dụng còn hạn chế. Chủ yếu là tự sản, tự tiêu. Mấy năm gần đây, nhân dân đã
có những cải tiến trong quy trình sản xuất và mẫu mã viên gạch nên chất lượng cũng được cải
thiện chút ít. Mức độ tiêu thụ ngày càng tăng vượt ra khỏi phương thức tự sản tự tiêu, bước
đầu hình thức tổ chức của một làng nghề. Một ví dụ điển hình là làng Nai, xã Lai Vu huỵện Kim
Phát triển sản xuất gạch không nung Polyme
Trang: 5
Thành tỉnh Hải Dương. Năm 2004, cả làng có khoảng 200 hộ sản xuất gạch từ tro xỉ nhiệt điện
và vôi. Hộ cao nhất là 600.000 viên/năm. Tổng số lao động tham gia vào quá trình sản xuất và
tiêu thụ trên dưới 2000 người. Thu nhập bình quân người lao động 1.000.000 đồng/tháng. Sản
lượng gạch của cả làng khoảng 60 triệu viên tiêu chuẩn/năm.
Ở khu vực Hà Tĩnh, Nghệ An, và một số tỉnh phía bắc công đoạn trộn và tạo hình đã
được cơ giới hoá bằng các máy ép có xuất xứ từ Trung Quốc nên hình thức đã đẹp hơn,
cường độ nén, uốn cao hơn. Đã xuất hiện một số hộ chuyên sản xuât gạch bloc bê tông, thoát
ly sản xuất nông nghiệp như ở Nghi Xuân (Hà Tĩnh), Quỳnh Lưu, Diễn Châu, Thanh
Chương(Nghệ An). Sản lượng toàn tỉnh Nghệ An đạt trên 80 triệu viên tiêu chuẩn/năm (2002).
Đa số các hộ sản xuất gạch không nung từ nguồn nguyên liệu mạt đá và xi măng. Loại nguyên
liệu này hiện có khá nhiều vì trước đây mạt đá ở cấc mỏ đá là loại bỏ đi (Tỉnh Yên Bái rất
nhiều). Như với tốc độ phát triển của ngành sản xuất gạch từ mạt đá nhanh như mấy năm gần
đây thì chỉ vài năm tới nguồn nguyên liệu này sẽ khan hiếm, giá nguyên liệu này sẽ tăng cao
nên sản phẩm gạch này không còn là loại rẻ nữa.
III ) NGUYÊN LIỆU CHẾ TẠO SẢN PHẨM GẠCH KHÔNG NUNG TỪ ĐẤT SÉT
a) Cơ chế của đất sét hóa đá:
Nhờ có khoa học nano, tức là vật liệu cực mịn đo bằng đơn vị nanomet, ( bằng một
phần tỉ của mét) người ta mới khám phá ra rằng vật liệu chia ra làm hai giới âm và dương. Các
vật âm là các hidroxit phi kim, cực mịn, như đất sét, đất điatomit, đất silic hóa nhũ; các vật liệu
dương là các oxit hay hiđroxit kim loại, như oxit Fe, oxit Mg, oxit Al, oxit Na…Chúng hít lẫn
nhau theo từ lực, tức là lực nam châm của quả đất. Sức liên kết là khổng lồ: càng mịn chừng
nào chúng càng tạo từ lực mạnh chừng nấy, đa số độ mịn dưới 100 nanomet. Các nước phát
triển trên thế giới đã nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi cơ chế pôlime hóa từ vài thập kỷ qua để
biến đất thành đá. Nhưng hóa chất ngoại nhập như Con-Aid, Beestar, Desbonco, SA44/LS40
hay PZ222X... nhưng giá thành khá cao. GS.TS Trần Kim Thạch đã tạo được một pôlimer vô
cơ (inocganicpolymer) bằng đất sét, không rã trong nước đạt cường độ chịu nén ngang với đá.
Theo kết quả nghiên cứu của GS.TS Trần Kim Thạch các điều kiện cơ bản của sự hóa đá là :
P=f(M+m)tnp
Trong đó P: là sự pôlimer hóa; M: là đất và hóa chất, phụ gia; m: là một phụ gia vi lượng để
cứng nhanh; t: là trộn thật đều; n: là nén mạnh; p: là phơi hoặc sấy.
b) Ứng dụng Cơ chế đất hóa đá nghiên cứu công nghệ sản xuất gạch,ngói không nung
từ đất sét và các loại nguyên liệu có sẵn tại các địa phương:
Phát triển sản xuất gạch không nung Polyme
Trang: 6
Từ mục tiêu nghiên cứu công nghệ sản xuất gạch không nung trên các nguyên liệu có sẵn
tại địa phương. Trung tâm Khoa học Công nghệ & Giáo dục - Viện Nghiên cứu Hỗ trợ Phát triển
Nông thôn đã được sự giúp đỡ của nhiều nhà khoa học trong nước và trên thế giới. Đặc biệt là
GS.TS Trần Kim Thạch, Viện sĩ Viện Hàn Lâm Khoa Học New York (Hoa Kỳ) vµ Ks TrÇn Cã
cho phép sử dụng các kết quả thí nghiệm Công nghệ đất hóa đá. Để nghiên cứu ứng dụng vào
sản xuất gạch không nung polyme.
Qua thực nghiệm Nhóm nghiên cứu của Viện đã làm sáng tỏ được một số tính năng ưu việt
của công nghệ sử dụng xi măng polyme:
+ Xi măng Polyme hơn hẳn xi măng Porland về đặc tính bảo vệ môi trường. sản xuất xi
măng Polyme không cần nung. Sản xuất xi măng Porland phải nung, mỗi tấn xi măng sản xuất
ra thải vào khí quyển 1 tấn CO2 làm tăng hiệu ứng nhà kính của trái đất.
+ Cũng như gạch bêtông Porland khi chế biến sản phẩm không cần nung chỉ cần trộn,
nén và phơi là đủ, nén tùy mức độ ta muốn sản phẩm có độ cứng (mac) bao nhiêu.
+. Hơn cả xi măng Porland, xi măng polyme không cần chế chinker ở nhiệt độ 1450 0C
và nghiền mịn. Chỉ cần trộn hóa chất với đất sét nghiền mịn và quậy là đủ;
+. Hơn cả xi măng Porland, xi măng polyme bền sulfat, có nghĩa là có thể sử dụng nước
biển mặn thay nước, hoặc cát biển làm chất độn trơ để sản xuất gạch mà không ảnh hưởng
đến chất lượng.
+ Cốt liệu làm gạch, ngói không nung với chất kết dính là xi măng polyme không đòi hỏi
phải sạch. Nên có thể tận dụng các loại như đá mạt bẩn, phế liệu xây dựng, chất thải công
nghiệp rắn mà không làm ảnh hưởng đến chất lượng gạch, ngói .
+ Gạch, ngói sản xuất bằng vật liệu polyme có cường độ chịu nén rất cao có thể lên tới
500kg/cm2
+. Ngoài ra nó còn có màu thiên nhiên của đất mà bêtông Porland không có được.
IV ) CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO SẢN PHẨM GẠCH,NGÓI KHÔNG NUNG TỪ ĐẤT SÉT
1) Sơ đồ công nghệ
Phát triển sản xuất gạch không nung Polyme
Trang: 7
Cốt liệu thô
Cốt liệu thô
khô.
khô.
Máy nghiền, sàng
Máy nghiền, sàng
Nước
Nước
Máy nghiền mịn
Máy nghiền mịn
Cốt liệu hạt
Cốt liệu hạt
Đất sét bột mịn
Đất sét bột mịn
Đất sét khô
Đất sét khô
Phụ gia
Phụ gia
Hệ thống định lượng, trộn
Hệ thống định lượng, trộn
Băng tải
Băng tải
Máy Ép thủy lực
Máy Ép thủy lực
Xe chuyển gạch
Xe chuyển gạch
Khu dưỡng hộ nhiệt
Khu dưỡng hộ nhiệt
Kho gạch
Kho gạch
2 ) Quy trình sản xuất:
Công đoạn 1:
Cốt liệu thô được phơi hoặc sấy khô rồi gia công qua máy nghiền sàng thành các hạt
-
nhỏ đủ kích thước theo quy định.
-
Đất sét khô được phơi hoặc sấy khô rồi gia công qua máy nghiền sàng thành bột mịn
đủ kích thước theo quy định.
Công đoạn 2:
- Hỗn hợp gồm cốt liệu, đất sét bột , phụ gia, nước được đưa vào máy trộn theo tỉ lệ định
lượng. Hỗn hợp này được máy đảo, xoa để đảm bảo phụ gia và hỗn hợp chất kết dính phủ đều
lên mặt các hạt cốt liệu và đủ độ ẩm.
Công đoạn 3:
Phát triển sản xuất gạch không nung Polyme
Trang: 8
- Hỗn hợp vật liệu đã trộn kỹ được băng tải chuyển lên thùng chứa vật liệu của máy ép gạch.
Công đoạn 4:
Vật liệu tự chảy từ thùng chứa nguyên liệu vào thùng đong nguyên liệu. Thùng đong đong
đầy nguyên liệu vào khuôn. Hệ thống thủy lực nén tạo hình sản phẩm. Ép xong máy đẩy viên
gạch lên mặt khuôn. Trong quá trình đẩy lên viên gạch miết vào thành khuôn nên gạch có mặt rất
phẳng và nhẵn. Tạo mặt phẳng cho thành viên gạch cũng chính là bề mặt của tường sau này.
Công đoạn 5:
- Dưỡng hộ sẩn phẩm: gạch được chuyển ra cáng tại khu vực dưỡng hộ bằng hơi nóng
lớn hơn 80 độ C.
- Đủ thời gian quy định phụ gia và các chất có tác dụng liên kết trong viên gạch sẽ đông
kết hóa đá tạo viên gạch có cường độ chịu nén trên 100kg/cm 2.
V ) SẢN PHẨM GẠCH KHÔNG NUNG POLYME:
Viên gạch, ngói sản xuất ra có nhiều mẫu mã. Có loại gạch, ngói kiểu dáng hoàn toàn giống với
viên gạch, ngói nung truyền thống. Có nhiều sản phẩm khác được cải tiến rất tiện dụng cho việc xây
dựng. Gạch, ngói sản xuất theo công nghệ ép nguội không nung có những đặc điểm rất quý
như: Viên gạch, ngói sau khi được ép định hình do không nung nên không bị co ngót. Gạch có
thể chế tạo chính xác để lắp ghép với nhau thành tường. Nhóm nghiên cứu đã ứng dụng đặc
tính này để chế tạo ra loại gạch cao cấp đa hình - tự định vị, lắp ghép bằng mộng, xây tường để
trần không trát.
a. Kiểu dáng công nghiệp của gạch POLYME:
Phát triển sản xuất gạch không nung Polyme
Trang: 9
Lỗ trụ Ø40 rỗng theo chiều thẳng đứng; tác
dụng chống nóng, cách âm, giảm tải trọng của
tường mà không ảnh hưởng đến độ chịu lực
của tường
Lỗ trụ Ø24 rỗng theo chiều thẳng đứng; tác
dụng chống nóng, cách âm, giảm trọng lượng
của tường mà không ảnh hưởng đến độ chịu
lực.
Tại các vị trí cần tăng tính chịu lực của tường như
góc tường, cột trụ ...vv.. lỗ trụ rộng sẽ chứa bê tông
cốt thép để tăng tính chịu lực.
Tại các vị trí cần tăng tính chịu lực của tường như
góc tường, cột trụ ...vv.. lỗ trụ rộng sẽ chứa bê
tông cốt thép để tăng tính chịu lực.
Trụ lõm 15x40:
Dùng để chứa vữa,
cốt sắt tạo liên kết
bê tông cốt sắt cho
tường.
Trụ lồi hình nón cụt: tác
dụng làm mộng liên kết
và định vị các viên gạch.
Tạo tường chắc, thẳng,
dễ thi công.
Các mép được cắt
vát tạo khe mạch
dùng trám keo dán
chống thấm và tạo
mạch gạch mỹ thuật.
Mặt dưới viên gạch
cũng có hai trụ lõm
hình nón cụt; tác
dụng làm mộng liên
kết và định vị các
viên gạch. Tạo tường
chắc, thẳng, dễ thi
công.
Lỗ trụ rỗng 30x40:
Dùng để chứa vữa, cốt
sắt tạo liên kết bê tông
cốt sắt cho tường.
Thân gạch có hình máng
- Dùng để chứa bê tông cốt
sắt tạo liên kết ngang giằng
tường và dùng làm các lanh
tô ở cửa đi, cửa sổ
- Hàng gạch này giúp cho thợ
xây căn chỉnh để các hàng
sau thẳng (trong trường hợp
các hàng trước bị nghiêng.)
Lỗ trụ rỗng 30x40
và Trụ lõm 15x40
Dùng để rót vữa
xuống các tầng
gạch dưới và đặt
cốt sắt tạo liên kết
bê tông cốt sắt cho
tường.
b. Các thông số kỹ thuật của sản phẩm:
-
Kích thước sản phẩm:
+
Chiều dài: 300mm;
bề rộng: 150mm;
bề dầy: 100mm
+
Sai số kích thước chiều rộng và chiều dài:
± 1mm;
+
Sai số kích thước chiều dầy:
± 0,5mm;
-
Trọng lượng: tùy theo loại vật liệu sẵn có tại địa phương
-
Khuyết tật ngoại quan cho phép:
+
-
Số các vết nứt vỡ các góc cạnh sâu 2mm – 4mm không lớn hơn 02 vết
Các chỉ tiêu cơ lý:
+
Cường độ chịu nén lớn hơn 100kg/cm2
c. Tính năng vượt trội của gạch không nung POLYME
Phát triển sản xuất gạch không nung Polyme
Trang: 10
Gạch POLYME có những ưu điểm đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật và chất lượng
của các công trình xây dựng công nghiệp, dân dụng như:
c.1) Tường của công trình có độ vững chắc, chịu được bão lũ, rung động:
- Độ cứng của tường xây bằng gạch POLYME cũng chính là độ cứng của viên gạch. Cường
độ chịu lực của gạch POLYME có thể đáp ứng theo nhu cầu sử dụng. Đây là đặc tính chỉ có ở
gạch POLYME mà gạch khác không có. Đối với những vị trí yêu cầu cường độ cao (100 – 400
Kg/cm2) thì gạch nung không đáp ứng được. Đối với những vị trí yêu cầu cường độ thấp (chỉ
mang tính chất tường ngăn) cho phép giảm lượng chất kết dính để đảm bảo giá thành vừa
phải, tránh lãng phí.
- Tường được xây bằng gạch POLYME rất vững chắc chịu lực cao, chịu được rung động do
các loại máy lớn trong xưởng, rung động gió bão có cấp độ cao:
+ Liên kết bằng trọng lực của tường
+ Liên kết bằng mộng nón cụt lồi lõm của chính các viên gạch
+ Liên kết bằng vữa bê tông mác cao có phụ gia nằm trong lõi của tường.
+ Với những bức tường cần tăng tính chịu lực, khi thi công có thể gia cố thêm lớp cốt thép tăng
khả năng chịu kéo và chịu uốn: Phần tường thẳng liên kết bằng cốt sắt Ø 6, Ø 8 nằm trong lõi
vữa bê tông, phần góc tường và bổ trụ có thể gia cố thêm sắt 12, Ø 18.
+ Liên kết bằng keo dán gạch dùng miết khe mạch của gạch.
c.2) Tường của công trình giảm độ ẩm, mốc:
-
Mác của gạch cao nên độ hút nước của gạch rất nhỏ (10%). Tường thi công bằng loại
gạch này do không xây và trát bằng vữa nên tường không có mao mạch chạy khắp bức tường.
Độ hút nước của gạch cũng chính là độ thấm nước của tường. Nên tường giảm được nguy cơ
bị ẩm nếu bị ẩm sẽ chỉ ẩm cục bộ không lan truyền ra toàn bộ tường.
Phát triển sản xuất gạch không nung Polyme
Trang: 11
c.3) Tường của công trình có tính cách nhiệt, cách âm, giảm ồn:
- Tường xây bằng gạch POLYME có khả năng cách nhiệt, cách âm rất cao nhờ 6 khối rỗng
hình trụ chạy thẳng đứng trong từng viên gạch. Khi gạch liên kết thành tường, các khối trụ rỗng
này chạy thẳng đứng trong cả bức tường nên tuy rỗng nhưng độ chịu lực nén trọng lực không
bị ảnh hưởng. Thành phần của gạch lại chứa một lượng đất sét lớn nên làm tăng độ cách nhiệt
cho sản phẩm.
- Bề mặt gạch POLYME được thiết kế là những khối lồi lõm hình học nên tạo ra bức tường
có thể giảm đáng kể tiếng ồn do giảm vọng âm. Đặc điểm này rất cần cho các công trình cần
giảm tiếng ồn như xưởng máy, hội trường, quán ăn, lớp học …
c.4) Thời gian thi rất công ngắn, kỹ thuật thi công đơn giản, không cần nhiều lao động có kỹ
thuật
Gạch được chế tạo có các mộng lắp ghép với nhau tự định vị tạo độ thẳng phẳng khi liên
-
kết trên tường nên khi thi công rất đơn giản. Chỉ cần một người thợ có kinh nghiệm và có tay
nghề, xây hàng đầu tiên thật thẳng, phẳng sau đó có thể hướng dẫn và để cho các thợ phụ xếp
tiếp các hàng sau.
Tường không phải căn chỉnh nhiều, không phải trát mặt. Không phải đợi các lớp vật liệu
-
đủ độ cứng như tường sử dụng gạch thường. Xếp đến đâu xong đến đó nên thời gian thi công
rất ngắn.
c.5) Tường của công trình có tính mỹ thuật cao:
- Bề mặt của các viên gạch ghép với nhau cũng chính là bề mặt của tường công trình. Do
công nghệ chế tạo ra viên gạch là ép nguội không nung cộng với khi ép bề mặt viên gạch được
miết vào thành khuôn nên rất phẳng và nhẵn, dẫn tới mặt tường rất phẳng và nhẵn.
- Gạch đã được chế tạo sẵn các mép vát và mặt có nhiều khối đều, thi công bằng phương
pháp ghép nên mặt tường có mạch rất đều, thẳng và hình khối có tính mỹ thuật cao.
-
Trong một bức tường, kiến trúc sư có thể bố trí được nhiều mảng mỹ thuật khác nhau
như: miết keo dán gạch ít giữ lại mạch gạch mặt bức tường có các khối hình chữ nhật nổi lên
như tường ốp gạch thẻ trang trí. Nếu dùng keo dán miết kín phần mạch và bả matit mỏng lên
mặt tường thì được mặt tường phẳng như tường trát bả sơn vậy.
-
Mặt của bức tường có tính mỹ thuật cao và bền vững với thời gian vì mặt tường và thân
tường là một khối, không như các bức tường được ốp gạch thẻ hoặc đá hay bị hiện tượng
bong sau một thời gian.
c.6) Tường của công trình sử dụng gạch POLYME có giá thành không cao so với tường sử
dụng các loại vật liệu truyền thống:
Phát triển sản xuất gạch không nung Polyme
Trang: 12
Trong quá trình thi công, không sử dụng nhiều vật liệu rời nên hao phí vật liệu rất nhỏ
-
(Tiết kiệm chi phí, giảm thiểu ô nhiễm môi trường).
Tường đã có sẵn các ống dẫn, các hệ thống dây dẫn điện, thông tin... ống nước, khí
-
ga... nên giảm được nhân công đục, xẻ tường như các loại vật liệu truyền thống khác.
Thời gian thi công ngắn nên tiết kiệm công kỹ thuật giám sát và bảo vệ công trình.
-
Bảng so sánh Chi phí cho 01 m2 tường xây thẳng trát 2 mặt:
Dùng gạch hai lỗ 220 (220 * 105 * 60). Tường 2 mặt trát vữa mác 75 với tường 220 và tường
gạch POLYME 10 x 15 x 30.
c.7) Tường của công trình thuận tiện cho lắp đặt các thiết bị công trình:
- Gạch đã được thiết kế các đường ống rỗng ngay trong thân viên gạch để tạo ra các đường
ống rỗng thẳng đứng trong thân tường. Cộng với các hàng gạch máng có thể dễ dàng đặt ống
ngang nên tạo các đường ống ngang dọc trong tường. Rất thuận tiện để luồn ống dẫn ga, ống
dẫn nước, ống dẫn hơi và dây dẫn các loại. Các ống này đủ lớn để có thể sử dụng các loại bột
chống cháy để bảo đảm an toàn chống cháy nổ do chập điện, hở ga...
c.8) Chủ đầu tư công trình có thể kiểm tra chất lượng gạch, tường bằng các phương pháp đơn
giản:
Khách hàng dễ dàng kiểm tra được chất lượng sản phẩm thông qua việc giám sát các
công đoạn sản xuất và khách hàng có thể sử dụng thiết bị kiểm tra do nhà sản xuất cung cấp
để kiểm tra độ nén của gạch.
- Sau khi công trình đã đưa vào sử dụng, gạch và mạch gạch trên tường vẫn hiện rõ nên
chủ sử dụng công trình có thể kiểm tra chất lượng của tường công trình bằng mắt thường.
Phát triển sản xuất gạch không nung Polyme
Trang: 13
c.9) Nguồn cung ứng gạch ổn định không phụ thuộc vào nguyên liệu và không gây tác hại đến
môi trường:
- Công nghệ sản xuất gạch ép không sử dụng chất đốt nên là công nghệ thân thiện với
môi trường được nhà nước và xã hội ủng hộ phát triển.
- Sử dụng vật liệu là các loại nguyên liệu có tại địa phương. Nên hoàn toàn chủ động,
không phụ thuộc vào bên ngoài...
- Không bị động về nguồn nhân lực vì sản xuất bằng dây truyền máy móc dễ sử dụng và
sửa chữa nên không cần kỹ sư có kỹ thuật cao.
c.10) Gạch POLYME đảm bảo tính pháp lý của sản phẩm.
- Công nghệ phối trộn nguyên liệu sẽ nhận chuyển giao từ một doanh nghiệp uy tín đã
sản xuất thành công và được Bộ xây dựng hợp chu
- Gạch POLYME đã được kiểm nghiệm tại phòng thí nghiệm Trung tâm kiểm định đo lường
chất lượng cho thấy sản phẩm phù hợp với tiêu chuẩn của Việt Nam (TCVN 6477: 1999 đối với
gạch block bê tông).
VI ) KẾT LUẬN
- Sản phẩm gạch không trát POLYME là sản phẩm đầu tiên có trên thị trường Việt Nam,
chưa phải cạnh tranh với các sản phẩm có tính năng tương tự.
- Gạch POLYME có rất nhiều ưu điểm vượt trội so với các dòng sản phẩm xây tường có
trên thị trường: Thi công với kỹ thuật đơn giản không cần nhiều lao động kỹ thuật cao, thời gian
thi công công trình ngắn, mặt băng thi công nhỏ, tiết kiệm nguyên liệu, tiết kiệm nhân công, giá
thành hạ. Liên kết vững chắc, độ bền cao, chịu lực nén , uốn, rung. Mặt tường có nhiều hình
khối mỹ thuật, Tường có độ thấm nước nhỏ, cách nhiệt, cách âm, giảm thiểu tiếng ồn vọng lại.
- Nguyên liệu sản xuất gạch POLYME tận dụng được phế thải của nhà máy, mỏ và các loại
phế liệu xây dựng nhất là đất. Đất này không cần kén chọn loại tốt như đất sét dùng cho sản xuất
gạch nung. Có thể sử dụng đất lẫn sỏi..có thể khai thác tại địa phương. Giá thành sản phẩm khá phù
hợp có tính cạnh tranh cao.
- Thiết bị và công nghệ sản xuất tiên tiến đễ vận hành, sửa chữa và có thể sản xuất trên
cả quy mô đầu tư nhỏ và lớn phù hợp với thị trường khu vực sản xuất và năng lực tài chính của
nhà đầu tư.
- Chính sách của Việt Nam và thế giới đang ủng hộ các Sản phẩm tái tạo phế thải công
nghiệp, dùng nguyên liệu ngay tại địa phương và dùng công nghệ không nung giảm ô nhiễm
bảo vệ môi trường.
- Tại thị trường xây dựng các của Việt Nam đang phát triển từng ngày. Các công ty tư vấn
thiết kế kiến trúc và các kiến trúc sư thiết kế độc lập cũng đang cạnh tranh trong công việc của
Phát triển sản xuất gạch không nung Polyme
Trang: 14
mình. Họ đang đòi hỏi có những vật liệu hồn tồn mới phù hợp cho những thiết kế kiên trúc
mới,
- Các Cơng ty đầu tư xây dựng khu cơng nghiệp, khu nghỉ dưỡng….. cũng đang rất
muốn có được những vật liệu sản xuất trong nước có giá thành hạ nhưng vẫn tạo cho cơng
trình kiến trúc có tính mỹ thuật cao. Có nhiều kiến trúc sư người nước ngồi đã sử dụng loại
vật liệu như gạch POLYME ở các nước cơng nghiệp phát triển và các nước khác nên họ sẽ sử
dụng gạch POLYME cho các cơng trình của họ.
- Có những cơng trình chất lượng cao và cao tầng như KeangNam 70 tầng tại Hà Nội đã
sử dụng gạch khơng nung để xây tường.
- Nếu phát triển thành cơng sẽ giúp cho các gia đình dân tộc vùng cao xây dựng nhà
kiên cố bằng vật liệu có ngay tại q hương.
VII ) KHUYẾN NGHỊ
-
Cơng nghệ sản xuất gạch polyme là cơng nghệ sản xuất gạch khơng khói bảo vệ mơi
trường. Vốn đầu tư có thể từ rất nhỏ quy mơ hộ gia đình đến sản xuất lớn theo quy mơ
cơng nghiệp tại tỉnh nhà tạo cơng ăn việc làm, đặc biệt tận dụng nguồn ngun liệu sẵn
có. Là một giải pháp cơng nghệ phù hợp chuyển đổi từ gạch đất nung ơ nhiễm mơi
trường sang sản xuất gạch khơng nung bảo vệ mơi trường. Rất cần sự quan tâm của
các cấp các ngành trong Tỉnh n Bái, để đưa n Bái trở thành Tỉnh Tiên Phong trong
lĩnh vực vật liệu xây khơng nung tại Việt Nam, bằng các đề án cụ thể như ./.
Đề án làm gạch bằng Pôlime
Đề án làm ngói bằng Pôlime
Đề án làm đường nông thôn bằng Pôlime vô cơ
Đề án làm đường bêtông nhũ bằng Pôlime tổng hợp
Đề án làm vật liệu trang trí bằng Pôlime vô cơ
Đề án làm ao hồ chứa nước hay nuôi thủy sản
Đề án làm xi măng đất
Đề án làm làm kênh mương
Đề án làm gốm giả cổ
Đề án màng lọc nước nuôi tôm cá
Phát triển sản xuất gạch khơng nung Polyme
Trang: 15
BIẾN ĐẤT THÀNH ĐÁ BẰNG CƠ CHẾ POLIME HÓA
I.
Nguyên lý khoa học của công nghệ:
Nguyên lý khoa học của công nghệ là sự kết dính các chất vô cơ lại với nhau theo
mỗi cơ chế mà mãi đến cuối thập niên 90 (Thế kỷ 20) mới được biết. Đó là sự kết dính
vật liệu bằng từ lực (nam châm) thành Polime và gọi là sự Polime hóa.
Sự pôlyme hóa bằng diện tích của hạt đất
Cơ chế pôlyme hóa được GS Plattfort (Đại học Bruxelles – Bỉ) phát hiện năm 1983
và hiện nay đang được sử dụng ở một số nước phát triển như Mỹ, Pháp, Nhật… ng cho
Phát triển sản xuất gạch khơng nung Polyme
Trang: 16
rằng tinh thể sét cao lanh có 2 lá: 1 lá silic và 1 lá nhôm. Cả hai mặt đều có điện tích
âm (anion) nên các hạt đối chọi nhau, gặp một vật có điện tích dương (cation) vô cơ hay
hữu cơ, chúng kết ngay vào đó làm cho vật cứng hóa cứng thành phân tử lớn (cao phân
tử). Cao phân tử đó là một pôlyme và hiện tượng này gọi là sự pôlyme hóa.
Nếu các cation đó là hữu cơ thì pôlyme sinh ra mang tính kết hợp vô cơ với hữu
cơ; còn nếu pôlyme là các cation vô cơ thì pôlyme sinh ra có gốc vô cơ. Đây là một hỗn
hợp phức tạp còn gọi là compôsit.
Compôsit hữu cơ gồm pôlyme mà xương sống được tạo thành bởi carbon ( C ), còn
compôsit vô cơ gồm pôlyme mà xương sống được tạo thành bởi silic (Si); sắt, vôi,
nhôm…. Trong đó tùy yêu cầu kinh tế kỹ thuật mà chọn cation thích hợp để làm
compôsit.
Ứng dụng: dùng làm mặt bằng, gạch lót nền nhà, gạch lót sân, gạch lót đường, cũng
dùng làm mặt đường nông thôn, đê, đập, bờ kè chống xói lở.
3. PÔLIME – HÓA GIÁN TIẾP (BẰNG ĐIỆN TÍCH)
Hạt sét
Lực đẩy
(-)
(-)
xa
(-)
()
()
Lực đẩy
(-)
xa
Các khoáng Cation
vật cao lanh, cáAnion
c khoáng vật sét trơ, các vật bé, các hạt bùn cực mòn
đều có điện tích âm ( - ), chúng đẩy xa nhau.
-
+
-
+
Phát-triển sản xuất+gạch khơng nung Polyme
+
Chuổi pôlime vô cơ (khoáng sản)
Trang: 17
Nếu dùng một cation có điện tích dương (+) nối chúng lại với nhau, thì một sợi
pôlime khoáng sản sẽ được thành lập. Sự hóa đá bắt đầu từ đấy
Phụ gia được dùng để: 1) Kết dính những vật liệu không pôlime hóa được . 2) và
pôlime hóa trực tiếp hoặc gián tiếp những vật liệu cực mòn có điện tích âm, sao cho có
sự hóa đá toàn bộ. Đó là cách hóa đá tổng hợp, toàn diện
Ứng dụng: dùng làm mặt bằng, gạch lót nền nhà, gạch lót sân, gạch lót đường,
cũng dùng làm mặt đường nông thôn, đê, đập, bờ kè chống xói lở.
1.2 Việc tạo lập các đất hoạt hóa có điện tích âm:
Đất muốn có điện tích âm tốt cần được nghiền mònh hay nung hoặc cả hai cùng
một lúc: chúng tạo những hạt bé là anion mạnh.
Gần đây vào các năm cuối thế kỷ 20 người ta tạo hóa bông trong đất để có hạt bé
anion dồi dào và đưa các cation phức kép để tạo composit.
1.3 Việc kế dính các hạt
nước ta có nhiều loại đất, đá tạo đất hoạt hóa. Đất hoạt hóa được trộn đều với
các phụ gia vó lượng (MA) và các phụ gia vi lượng (MB) hòa tan trong nước.
Tùy yêu cầu chất lượng giao thông, pha trộn đất tại chỗ theo một tỷ lệ thích hợp.
Khi trộn hỗn hợp đã đều (bằng máy xới hay máy trộn hồ), rải đều mặt và nén thật
chặt để các cation và anion kết dính lại. Nếu độ nén đạt yêu cầu thì muốn tách các
anion ra khỏi cation cần có lực kéo 2.000 kgf/cm 2
1.4 Sự bền chặt của vật liệu:
Do được kết cấu bằng điện tích nên sự bền chặt của vật liệu không phụ thuộc vào
hóa tính của môi trường đất xung quanh. Đây là một thuận lợi lớn cần tận dụng ở các
vùng đất phèn, mặn, hữu cơ mà kỹ thuật bêton ciment chưa giải quyết tốt được.
Phát triển sản xuất gạch khơng nung Polyme
Trang: 18
2. BẢN CHẤT CỦA MÓNG ĐÁ
Thi công kỹ chừng nào thì tạo chất lượng cao chừng nấy của móng đá. Do vậy
công tác chuẩn bò tập kết vật liệu, hóa chất, cơ giới phải đầy đủ trước khi thi công.
Chất phụ gia hoạt tính vi lượng MB mất tác dụng sau 4 ngày pha nước mà chưa
dùng đến
Sử dụng mặt nền trước 24h có thể ảnh hưởng đến chất lượng công trình.
2.1 Tính bền vững:
Sự polime hóa đất tạo ra một composit vô cơ như là một thứ đá trầm tích nhân tạo.
Sự cứng rắn tăng lên với lu nén. Không lu độ cứng tối đa 2 kgf/cm 2. Lu nén chưa
đạt, độ cứng 4 – 5 kgf/cm2 và lu nén mạnh, độ cứng đạt 7 kgf/cm2 và gia tăng với
thời gian.
Tuy nhiên bề dầy của mặt đường chiếm phần quyết đònh. Đối với xe tải dưới 20
tấn, chiều dầy khoảng 20cm là đạt yêu cầu.
2.2 Tính độc lập với môi trường
Bản chất móng đá độc lập với môi trường nên khắc phục các điều kiện khắc
nghiệt của nền đất hữu cơ, phèn, mặn và có tuổi thọ công trình cao hơn kỹ thuật làm
đường beton ciment nhưng giá thành thấp hơn.
2.3 Tính duy tu đơn giản:
Khi có sự cố gây hư hỏng công trình, khác với đường nhựa nóng gây loang lổ ngày
càng rộng và duy tu tốn kém, khác với bêton ciment nứt bể dài và không hàn gắn thì nền
móng đường với cơ chế pôlime hóa chỉ dùng một ít vật liệu căn bản để vá dặm với dụng
cụ thủ công cũng đạt yêu cầu duy tu.
3. NHỮNG ĐIỀU LƯU Ý:
Công trình có thể không đạt yêu cầu nếu không tuân thủ cá điều kiện:
3.1 Trộn và nén:
Đây là hai điều kiện quyết đònh để đạt sức chòu tải mong muốn
Trộn đều bằng máy trộn hồ là điều cần thiết đầu tiên. Vì nhờ đó các cation và
anion kết với nhau. Nếu trộn không đều, những nơi thiếu cation sẽ không hóa đá
được và ở dạng tróc vỏ.
Phát triển sản xuất gạch khơng nung Polyme
Trang: 19
Nén mạnh chừng nào tốt chừng nấy. Đầm là phương tiện nhỏ nhất và ít hiệu quả
nhất.
Xe lu một tấn cầm tay có thể chấp nhận ở các công trình chòu tải kém như sân
phơi, đường xe gắn máy, xe con đi lại…. Các xe lu từ 3 tấn đến 11 tấn là tốt. Tuy
nhiên phải xem nền hạ ban đầu có thể chòu lực nén mạnh hay không. Có thể thi
công xe lu nhỏ một lớp mặt 10cm cho cứng tốt rồi làm lớp thứ hai dầy 10cm với xe
lu lớn 8 – 11 tấn.
Sự nén mạnh không chỉ làm cho các cation và anion dính chặt mà còn len vào các
kẽ đất giúp cho đất cũng được compôsit trọn vẹn
Nếu không trộn và nén tốt hiệu quả không đạt được về mặt kinh tế, kỹ thuật cũng
như thời gian sử dụng vì muốn đạt độ cứng tương đương với nén ép một mẩu
pôlime hóa tự do đòi hỏi 300 lần thời gian.
3.2 Khi trộn đất trơ tại chỗ:
Muốn hạ giá thành nên trộn đất trơ tại chỗ. Tất nhiên nếu có loại đất có tính keo
hóa cao mà cũng hoạt hóa được bằng phụ gia MB thì đây cũng là cách tăng cường chất
lượng đất đưa thêm vào mà ít tốn kém hơn. Kinh nghiệm cho thấy cứ 10% đất tại chỗ trơ
thì độ cứng giảm 5%.
Phát triển sản xuất gạch khơng nung Polyme
Trang: 20