MỤC LỤC
MỞ ĐẦU................................................................................................................................................7
Bảng 1: Mẫu chọn tự nhiên................................................................................................................13
CHƯƠNG 1..........................................................................................................................................31
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU....................................................................................31
CHƯƠNG 2..........................................................................................................................................52
HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG TỪ ĐẤT ĐỒI PHÚ THỌ52
Bảng 2.1: Kết quả phân tích thành phần hóa học chính, mẫu đất tại xã Ninh Dân, đất Thanh Ba
...............................................................................................................................................................63
Bảng 2.2:Kết quả phân tích thành phần hóa học chính, mẫu đất tại Vân Cơ, TP.Việt Trì,Phú
Thọ........................................................................................................................................................63
Bảng 2.3: Kết quả phân tích thành phần hóa học chính, mẫu đất tại Thanh Sơn........................63
Bảng 2.6: Sự thay đổi bền nén theo thành phần đất trong viên gạch.............................................70
Bảng 2.11: Tiêu chuẩn gạch nung TCVN 1451:1986.......................................................................80
Bảng 2.12: Lượng xi măng trong viên gạch với từng loại mác gạch khác nhau. (Với lượng đất là
40% cho 01 viên gạch).........................................................................................................................81
Bảng 2.13: Giá thành viên gạch polyme vô cơ..................................................................................82
Bảng 2.14: Ảnh hưởng của đất đồi Phú Thọ đến viên gạch............................................................86
Bảng 2.16: Ảnh hưởng của xi măng đến tính chất cơ, lý viên gạch................................................87
Bảng 2.16: Kết quả kiểm định các loại gạch polyme vô cơ (Kiểm định 15/5/2013).......................89
1.3. Thuyết minh dây chuyền công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất dồi Phú Thọ.....................92
1.3.1. Thuyết minh cho dây chuyền công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ ..........92
1.3.1.1 Vật liệu đầu vào:........................................................................................................................92
1.3.1.2. Các bước công nghệ trên dây chuyền.......................................................................................93
1.3.2. Nhân công dây chuyền và yêu cầu kĩ thuật của công nhân vận hành.........................................97
1.4.Thiết bị trong dây chuyền sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ......................................98
Bảng 2.17: Thiết bị trong dây chuyền sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ................98
1.5.Kết luận:........................................................................................................................................101
Bảng 2.18: Thành phần vật liệu tạo nên viên gạch đất đồi theo công nghệ polyme vô cơ..........102
2.2.4.2. Phương pháp xử lý và pha chế...............................................................................................109
Bảng 2.22: Thiết bị công nghệ trong khu vực phối trộn và định lượng.......................................114

Bảng 2.23: Thành phần đất sét, đất đồi có độ ẩm 18% ÷ 20% ảnh hưởng đến cường độ viên
gạch không nung (lực ép 80kg/cm2)................................................................................................117
1


Bảng 2.25: Ảnh hưởng của kích thước hạt cát tới lực ép tạo hình viên gạch..............................119
(lượng cát chứa là 55% trong viên gạch)........................................................................................119
6.2.1. Do thiết bị sản xuất gạch...........................................................................................................129
6.2.2. Do vật liệu đầu vào sản xuất gạch (đất đồi, cát) chưa xử lý tốt................................................129
6.2.3. Do công nghệ sản xuất gạch:.....................................................................................................130
6.3.1. Khắc phục trên thiết bị - khâu thiết kế, tính toán......................................................................131
6.3.2. Khắc phục từ việc chọn vật liệu đưa vào và xử lý ban đầu vật liệu làm gạch..........................132
6.3.3. Khắc phục các khâu trong công nghệ sản xuất gạch.................................................................132
7.1. Đặt vấn đề:....................................................................................................................................133
7.2. Đặc điểm của gạch đất hóa đá từ đất đồi Phú Thọ.......................................................................136
7.3.2. Sự khác nhau giữa việc xây gạch đất sét nung với gạch không nung từ đất.............................139
1.3. Mô tả hoạt động dây chuyền công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất dồi Phú Thọ.............146
1.3.1. Các bước hoạt động của dây chuyền công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ
.................................................................................................................................................146
1.3.1.1 Vật liệu đầu vào:......................................................................................................................146
1.3.1.2. Các bước công nghệ trên dây chuyền.....................................................................................146
1.3.2. Nhân công dây chuyền và yêu cầu kĩ thuật của công nhân vận hành.......................................150
1.3.3. Mặt bằng nhà xưởng .................................................................................................................150
1.3.4. Yêu cầu về năng lượng và nước phục vụ..................................................................................151
1.4. Những thiết bị trong dây chuyền sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ........................151
Bảng 3.1: Danh mục thiết bị dây chuyền sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ công
suất 5 triệu viên/năm.........................................................................................................................152
5.3.Chế độ gia công và nhiệt luyện tấm lót khuôn ép gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ..............205
5.10.1.Hệ thống thủy lực trên máy ép thủy lực...................................................................................219
a.Bộ nguồn thủy lực............................................................................................................................219

b.Hệ thống xi lanh thủy lực.................................................................................................................220
c.Hệ ống thủy lực và cút nối................................................................................................................220
5.10.2.Đồ gá lắp ráp hệ thủy lực trên máy..........................................................................................220
a.Đồ gá lắp ráp bộ nguồn thủy lực......................................................................................................220
b.Đồ gá lắp ráp các xilanh lên máy ép................................................................................................221
c.Đồ gá lắp ráp hệ thống ống thủy lực cứng........................................................................................221
HOÀN THIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÀ XƯỞNG..............................................................223
Bảng 5.1: Thống kê diện tích đất dự án.........................................................................................225
Bảng 5.2: Thống kê diện tích đất phương án chọn........................................................................225
1.3. Giải pháp cấp, thoát nước, xử lý nước thải (nước mưa) và PCCC...............................................226
1.3.1. Giải pháp cấp điện, nước, PCCC...............................................................................................226
Bảng 5.3: Nhu cầu điện cho xưởng sản xuất gạch không nung.....................................................226
1.4. Đánh giá tác động môi trường sơ bộ............................................................................................230
2


Điện năng là nguồn năng lượng không thể thiếu được trong sản xuất và đời sống con người. Ở nước
ta nhu cầu điện năng ngày càng cao. Để nhà máy sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ
hoạt động ổn định liên tục và tiết kiệm, cần phải có nguồn điện đầu vào ổn định với công suất điện
đủ để nhà máy hoạt động và phát triển. Do trong dây chuyền có nhiều loại máy điện khác nhau,
mặt khác khi sử dụng dây chuyền lại hoạt động không đồng đều từ công suất tiêu thụ đến sự lệch
pha. Vì vậy, đề tài cần xác định: Công suất hoạt động, loại thiết bị đóng cắt và dây điện trong khu
vực sản xuất cùng trạm biến áp loại nào cần lắp cho nhà máy sản xuất gạch không nung.............232
2.1. Mức độ tiêu thụ của các hộ trong nhà máy..................................................................................232
Bảng 5.4: Danh mục thiết bị và công suất tiêu thụ.........................................................................234
2.1.2.Hệ thống chiếu sáng...................................................................................................................239
2.1.3.Hệ thống điện sinh hoạt, văn phòng (máy tính ,máy photo, máy fax,…):.................................239
Bảng 5.5: Danh mục và kích thước dây điện vào thiết bị tiêu thụ điện........................................239
3.1. Giải pháp cấp, thoát nước, xử lý nước thải (nước mưa) và PCCC...............................................241
3.1.1. Giải pháp cấp nước, sản xuất và sinh hoạt...............................................................................241

3.1.2. Hệ thống thoát nước.................................................................................................................242
3.1.3. Hệ thống xử lý nước thải (nước thải sinh hoạt, nước mưa chảy tràn).......................................244
3.1.4. Hệ thống phòng cháy chữa cháy (PCCC):................................................................................245
1. Đơn vị lắp đặt: DNTN Xí nghiệp cơ khí Long Quân.............................................................246
3.2.1. Thuyết minh cho dây chuyền công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ và các
phụ gia.....................................................................................................................................248
3.2.2. Nhân công dây chuyền và yêu cầu kĩ thuật của công nhân vận hành.......................................253
3.3. Danh sách chi tiết các thiết bị theo thứ tự dây chuyền sản xuất được chuyển giao (Bảng 6.1)...253
Bảng 6.1: Danh mục thiết bị, nguồn gốc, số lượng, các thông số kỹ thuật chủ yếu của từng thiết
bị..........................................................................................................................................................253
4.Quy trình kỹ thuật thao tác các bước công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú
Thọ. (Thao tác vận hành, bảo dưỡng, vệ sinh, công tác an toàn lao động khi vận hành dây
chuyền)...............................................................................................................................................255
4.1.Các bước công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ............................................255
4.2. Vệ sinh, bảo dưỡng, sửa chữa và những hỏng hóc thường gặp...................................................258
4.2.1. Vệ sinh, bảo dưỡng hàng ngày:.................................................................................................259
4.2.2. Vệ sinh bảo dưỡng, kiểm tra tuần:............................................................................................259
4.2.3. Sửa chữa nhỏ:............................................................................................................................260
4.2.4. Những hỏng hóc thường gặp.....................................................................................................260
Bảng 6.2: Những hỏng hóc phần cơ khí thường gặp......................................................................260
Bảng 6.3: Những hỏng hóc phần thủy lực thường gặp..................................................................260
Bảng 6.4: Những hỏng hóc phần điện điều khiển thường gặp......................................................261
3


5. Yêu cầu về nhân công đứng máy trong dây chuyền sản xuất gạch không nung và công tác an toàn
lao động khi vận hành dây chuyền..................................................................................................261
Bảng 6.5: Thành phần vật liệu tạo nên viên gạch đất đồi theo công nghệ polime vô cơ............275
Bảng 6.6: Công tác xử lý ảnh hưởng đến chất lượng và giá thành viên gạch..............................277
Bảng 6.7: So sánh hiệu quả kinh tế giữa việc xử lý triệt để và không xử ký đất.........................278

Bảng 6.8: So sánh giá thành giữa 2 phương án xử lý đầu vào của vật liệu làm gạch.................278
2.4.2. Phương pháp xử lý và pha chế..................................................................................................283
Bảng 6.9: Kết quả kiểm định gạch sau sản xuất.............................................................................288
Bảng 6.13: Ảnh hưởng của kích thước hạt cát tới lực ép tạo hình viên gạch..............................295
(lượng cát chứa là 55% trong viên gạch)........................................................................................295
Bảng 6.14: Thành phần nước ảnh hưởng tới lực ép định hình viên gạch ...................................296
(cho thành phần viên gạch: 35% đất đồi, 55% cát, 10% xi măng)..............................................296
Bảng 6.15: So sánh các chỉ tiêu kỹ thuật của gạch qua 2 phương án ép .....................................297
(ép 1 chiều và ép 2 chiều)..................................................................................................................297
Bảng 6.16: Lượng nước bay hơi (%) so với lượng nước đưa vào nhào trộn, cường độ chịu nén
của gạch không nung từ đất đồi với các phương pháp bảo dưỡng khác nhau............................301
MỞ ĐẦU................................................................................................................................................7
Bảng 1: Mẫu chọn tự nhiên................................................................................................................13
CHƯƠNG 1..........................................................................................................................................31
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU....................................................................................31
CHƯƠNG 2..........................................................................................................................................52
HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG TỪ ĐẤT ĐỒI PHÚ THỌ52
Bảng 2.1: Kết quả phân tích thành phần hóa học chính, mẫu đất tại xã Ninh Dân, đất Thanh Ba
...............................................................................................................................................................63
Bảng 2.2:Kết quả phân tích thành phần hóa học chính, mẫu đất tại Vân Cơ, TP.Việt Trì,Phú
Thọ........................................................................................................................................................63
Bảng 2.3: Kết quả phân tích thành phần hóa học chính, mẫu đất tại Thanh Sơn........................63
Bảng 2.6: Sự thay đổi bền nén theo thành phần đất trong viên gạch.............................................70
Bảng 2.11: Tiêu chuẩn gạch nung TCVN 1451:1986.......................................................................80
Bảng 2.12: Lượng xi măng trong viên gạch với từng loại mác gạch khác nhau. (Với lượng đất là
40% cho 01 viên gạch).........................................................................................................................81
Bảng 2.13: Giá thành viên gạch polyme vô cơ..................................................................................82
4



Bảng 2.14: Ảnh hưởng của đất đồi Phú Thọ đến viên gạch............................................................86
Bảng 2.16: Ảnh hưởng của xi măng đến tính chất cơ, lý viên gạch................................................87
Bảng 2.16: Kết quả kiểm định các loại gạch polyme vô cơ (Kiểm định 15/5/2013).......................89
Bảng 2.17: Thiết bị trong dây chuyền sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ................98
Bảng 2.18: Thành phần vật liệu tạo nên viên gạch đất đồi theo công nghệ polyme vô cơ..........102
Bảng 2.22: Thiết bị công nghệ trong khu vực phối trộn và định lượng.......................................114
Bảng 2.23: Thành phần đất sét, đất đồi có độ ẩm 18% ÷ 20% ảnh hưởng đến cường độ viên
gạch không nung (lực ép 80kg/cm2)................................................................................................117
Bảng 2.25: Ảnh hưởng của kích thước hạt cát tới lực ép tạo hình viên gạch..............................119
(lượng cát chứa là 55% trong viên gạch)........................................................................................119
Bảng 3.1: Danh mục thiết bị dây chuyền sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ công
suất 5 triệu viên/năm.........................................................................................................................152
HOÀN THIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÀ XƯỞNG..............................................................223
Bảng 5.1: Thống kê diện tích đất dự án.........................................................................................225
Bảng 5.2: Thống kê diện tích đất phương án chọn........................................................................225
Bảng 5.3: Nhu cầu điện cho xưởng sản xuất gạch không nung.....................................................226
Bảng 5.4: Danh mục thiết bị và công suất tiêu thụ.........................................................................234
Bảng 5.5: Danh mục và kích thước dây điện vào thiết bị tiêu thụ điện........................................239
1. Đơn vị lắp đặt:

DNTN Xí nghiệp cơ khí Long Quân.............................................................246

Bảng 6.1: Danh mục thiết bị, nguồn gốc, số lượng, các thông số kỹ thuật chủ yếu của từng thiết
bị..........................................................................................................................................................253
4.Quy trình kỹ thuật thao tác các bước công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú
Thọ. (Thao tác vận hành, bảo dưỡng, vệ sinh, công tác an toàn lao động khi vận hành dây
chuyền)...............................................................................................................................................255
Bảng 6.2: Những hỏng hóc phần cơ khí thường gặp......................................................................260
Bảng 6.3: Những hỏng hóc phần thủy lực thường gặp..................................................................260
Bảng 6.4: Những hỏng hóc phần điện điều khiển thường gặp......................................................261

Bảng 6.5: Thành phần vật liệu tạo nên viên gạch đất đồi theo công nghệ polime vô cơ............275
Bảng 6.6: Công tác xử lý ảnh hưởng đến chất lượng và giá thành viên gạch..............................277
Bảng 6.7: So sánh hiệu quả kinh tế giữa việc xử lý triệt để và không xử ký đất.........................278
Bảng 6.8: So sánh giá thành giữa 2 phương án xử lý đầu vào của vật liệu làm gạch.................278
Bảng 6.9: Kết quả kiểm định gạch sau sản xuất.............................................................................288
5


Bảng 6.13: Ảnh hưởng của kích thước hạt cát tới lực ép tạo hình viên gạch..............................295
(lượng cát chứa là 55% trong viên gạch)........................................................................................295
Bảng 6.14: Thành phần nước ảnh hưởng tới lực ép định hình viên gạch ...................................296
(cho thành phần viên gạch: 35% đất đồi, 55% cát, 10% xi măng)..............................................296
Bảng 6.15: So sánh các chỉ tiêu kỹ thuật của gạch qua 2 phương án ép .....................................297
(ép 1 chiều và ép 2 chiều)..................................................................................................................297
Bảng 6.16: Lượng nước bay hơi (%) so với lượng nước đưa vào nhào trộn, cường độ chịu nén
của gạch không nung từ đất đồi với các phương pháp bảo dưỡng khác nhau............................301

6


MỞ ĐẦU
1.

Tính cấp thiết của dự án
Nước ta hiện đang trong thời kỳ xây dựng, tốc độ tăng trưởng về xây dựng tăng 25.4% trong

năm 2004; dự tính đến năm 2025, sẽ tăng trưởng tới 45% (Số liệu của Vụ Kiến trúc, Quy hoạch xây
dựng - Bộ Xây dựng). Đồng nghĩa với nhu cầu về vật liệu xây dựng nói chung và gạch xây nói riêng
sẽ tăng rất nhanh. Theo số liệu của Hội Vật liệu xây dựng, năm 2012 ngành Xây dựng đã tiêu thụ
khoảng 20 tỉ viên gạch xây tiêu chuẩn, ước tính đến năm 2020, só lượng gạch xây tiêu thụ sẽ vào

khoảng 40 tỉ viên. Tương đương với lượng đất làm gạch là 60 triệu m 3, tiêu tốn khoảng gần 3000 ha
đất trồng trọt, hao phí khoảng 6 triệu tấn than và thải ra môi trường 24.0 triệu tấn khí CO 2. Với tốc độ
đã nêu trên, việc sản xuất gạch xây bằng công nghệ nung sẽ tán phá và hủy hoại môi trường một cách
tàn khốc, ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe của người dân. Các làng nghề sản
xuất gạch, ngói ở nước ta hiện nay đã chứng minh điều này. Trước vấn đề này, gạch nung đã trở
thành gánh nặng của xã hội, cản trở sự phát triển của ngành xây dựng trong tương lai. Để phát triển
ngành xây dựng một cách bền vững, gạch không nung bắt đầu trở thành cứu cánh của ngành vật liệu
xây dựng hiện tại và trong tương lai, nó đã được sử dụng rộng rãi trong các nước phát triển trên thế
giới, hiện nay gạch không nung đã chiếm tỉ trọng trên 70% lượng gạch được sản xuất ở các nước này
(Anh, Mỹ, Pháp, Trung Quốc, Italya,…)
Từ những vấn đề cấp bách trên, nhà nước ta đã ban hành Quyết định số 567/QĐ-TTg do Thủ
tướng Chính phủ phê duyệt ngày 28/04/2010 về việc thay thế gạch nung bằng gạch không nung, mục
tiêu của quyết định rất cụ thể, đã đưa ra lộ trình thay thế gạch nung bằng gạch không nung qua các
năm, từ năm 2011÷2020 phải thay thế gạch nung bằng gạch không nung ở mức 50%÷60% trong các
công trình xây dựng, hưởng ứng nghị quyết này của Thủ tướng Chính phủ, các tỉnh đã và đang khẩn
trương tiếp cận và làm chủ công nghệ, thiết bị sản xuất gạch không nung nhằm phổ biến đến các nhà
sản xuất và cung cấp gạch xây, thậm chí đến tận người dân.
Năm 2012, Bộ Khoa học và công nghệ đã chuyển giao nhiệm vụ cho Trung tâm ứng dụng tiến
bộ khoa học và công nghệ tỉnh Phú Thọ phối hợp với DNTN -Xí nghiệp cơ khí Long Quân chủ trì
thực hiện dự án sản xuất thử nghiệm độc lập cấp nhà nước “Hoàn thiện công nghệ sản xuất và thiết
kế, chế tạo dây chuyền thiết bị sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ” - Mãt số: DAĐL2012/2015. Nhiệm vụ chính của dự án:
 Hoàn thiện công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ,

7


 Hoàn thiện thiết kế và công nghệ chế tạo tổng thể dây chuyền đồng bộ sản xuất gạch
không nung từ đất đồi Phú Thọ cùng hệ thống nhà xưởng phục vụ cho dây chuyền sản
xuất gạch không nung.
 Chế tạo, lắp ráp hoàn thiện 01 dây chuyền đồng bộ công suất 5 triệu viên/năm; vận

hành, sản xuất thử sản phẩm, hiệu chỉnh các thông số kỹ thuật và ổn định công nghệ.
 Chuyển giao công nghệ, đào tạo, lắp đặt, vận hành dây chuyền đã chế tạo.
 Xây dựng bộ tiêu chuẩn cơ sở về chất lượng sản phẩm gạch không nung từ đất đồi Phú
Thọ.
2. Mục tiêu của dự án
2.1. Mục tiêu chung: Hoàn thiện công nghệ và dây chuyền thiết bị sản xuất gạch không nung từ đất
đồi Phú Thọ và một số địa phương khác.
2.2. Mục tiêu cụ thể
 Hoàn thiện công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ,
 Hoàn thiện thiết kế và công nghệ chế tạo tổng thể dây chuyền đồng bộ sản xuất gạch không
nung từ đất đồi Phú Thọ cùng hệ thống nhà xưởng phục vụ cho dây chuyền sản xuất gạch
không nung.
 Chế tạo, lắp ráp hoàn thiện 01 dây chuyền đồng bộ công suất 5 triệu viên/năm; vận hành, sản
xuất thử sản phẩm, hiệu chỉnh các thông số kỹ thuật và ổn định công nghệ.
 Chuyển giao công nghệ, đào tạo, lắp đặt, vận hành dây chuyền đã chế tạo.
 Xây dựng bộ tiêu chuẩn cơ sở về chất lượng sản phẩm gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ.
2.3. Nội dung dự án
 Nội dung 1: Tổng quan về gạch không nung
 Nội dung 2: Hoàn thiện công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ
 Nội dung 3: Hoàn thiện thiết kế tổng thể dây chuyền sản xuất gạch không nung từ đất đồi
Phú Thọ
 Nội dung 4: Hoàn thiện công nghệ chế tạo các thiết bị chính trong dây chuyền sản xuất gạch
không nung từ đất đồi Phú Thọ
 Nội dung 5: Hoàn thiện thiết kế nhà xưởng
 Nội dung 6: Chế tạo 01 dây chuyền sản xuất gạch không nung đồng bộ công suất 5triệu
viên/năm; vận hành và sản xuất thử nghiệm sản phẩm, hiệu chỉnh các thông số kỹ thuật và
ổn định công nghệ;
 Nội dung 7: Chuyển giao công nghệ, đào tạo, lắp đặt, vận hành dây chuyền đã chế tạo
 Nội dung 8: Xây dựng bộ tiêu chuẩn cơ sở về chất lượng gạch không nung.
3. Phương pháp nghiên cứu dự án

3.1. Cách tiếp cận
Chúng tôi sử dụng phương pháp tiếp cận hệ thống để nghiên cứu, thiết kế công nghệ, thiết bị
sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ. Quá trình tính toán, thiết kế phải căn cứ vào điều kiện
vật liệu có sẵn ở địa phương để sản xuất gạch không nung, công nghệ sản xuất gạch không nung theo
công nghệ polyme vô cơ, điều kiện thiết bị công nghệ chế tạo máy của doanh nghiệp và quan trọng là
8


căn cứ vào 01 đề tài cơ sở nghiên cứu về chế tạo dây chuyền sản xuất gạch không nung mini từ đất
đồi Phú Thọ đã bảo vệ thành công năm 2014.
Phương pháp tiếp cận cụ thể như sau:
 Căn cứ vào các kết quả của 01 đề tài nghiên cứu cấp Tỉnh (tỉnh Phú Thọ) đã được
nghiệm thu: “Thiết kế, chế tạo thử nghiệm thiết bị để sản xuất gạch không nung từ đất
đồi và nguyên liệu sẵn có tỉnh Phú Thọ” năm 2010 ÷ 2011 của DNTN Xí nghiệp cơ khí
Long Quân và Trung tâm ứng dụng tiến bộ khoa học và công nghệ tỉnh Phú Thọ.
 Điều tra khảo sát nguồn nguyên vật liệu để sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú
Thọ, xác định công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ, các số liệu trên
là cơ sở để xây dựng quy trình công nghệ và thiết kế, chế tạo dây chuyền đồng bộ sản
xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ.
 Thông qua các phương tiện thông tin như các tạp chí, tài liệu trong và ngoài nước để thu
thập tài liệu về những tiến bộ khoa học kỹ thuật trong lĩnh vực công nghệ, sản xuất thiết
bị gạch không nung, nhất là gạch không nung polyme vô cơ.
 Tập trung đội ngũ, cán bộ có năng lực với kinh nghiệm trong các lĩnh vực: Cơ khí chế
tạo, thủy lực, điện điều khiển, tự động hóa, công nghệ vật liệu xây dựng, hóa chất,… để
kế thừa những thành tựu đã có, cải tiến sáng tạo những nguyên lý các thiết bị đã và đang
sử dụng cho phù hợp với điều kiện, đáp ứng yêu cầu của quá trình sản xuất, chế tạo thiết
bị, yêu cầu công nghệ sản xuất gạch không nung theo công nghệ: “polyme vô cơ”.
 Liên kết với một số cơ quan học thuật, khoa học, công nghệ: Học viện Kỹ thuật Quân sự
(Bộ quốc phòng), Viện thiết kế cơ khí (Bộ công thương), Viện vật liệu xây dựng (Bộ
xây dựng), Các nhà máy chế tạo cơ khí hàng đầu của khu vực phía Bắc, Các doanh

nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, doanh nghiệp xây dựng để tiến hành khảo nghiệm và
chuyển giao công nghệ, thiết bị sản xuất gạch không nung từ đất đồi.
 Tổ chức hội thảo khoa học, tập huấn kỹ thuật, chuyển giao công nghệ, thiết bị và những
tiến bộ khoa học kỹ thuật khác.
3.2. Phương pháp nghiên cứu
 Phương pháp thu thập và xử lý thông tin
- Thu thập qua sách, báo, tạp chí, internet để phân tích tình hình nghiên cứu áp dụng
-

các thiết bị sản xuất gạch không nung ở Việt nam và trên thế giới.
Điều tra, khảo sát nguồn nguyên liệu tại Phú Thọ, phục vụ cho công tác lựa chọn

vị trí dự án.
 Phương pháp tham khảo các ý kiến chuyên gia
- Trao đổi với các chuyên gia hàng đầu về xây dựng, vật liệu xây dựng bằng cách tổ
chức các hội thảo nhỏ;
9


-

Trao đổi, lấy ý kiến của các chuyên gia qua việc nghiệm thu các chuyên đề của đề

tài.
 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Tìm hiểu qua giáo trình, sách báo trong và ngoài nước để tiến hành nghiên cứu các
-

chuyên đề thuộc về lĩnh vực công nghệ, lý thuyết và bản chất của các vấn đề cơ sở.
Bản chất quá trình kết dính, hóa đá của hỗn hợp làm gạch, tác dụng của các thành


phần cấu thành nên viên gạch;
- Phương pháp tính toán để xây dựng nên các công thức phối trộn hỗn hợp làm gạch;
- Tính toán, thiết kế các thiết bị thủy lực; cơ khí và điện điều khiển.
 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
Sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm trong nghiên cứu để xác định các thông số tối
ưu của các cơ cấu, các bộ phận của các thiết bị chuyên dùng trong dây chuyền đồng bộ sản xuất gạch
không nung từ đất đồi Phú Thọ.
 Phương pháp khảo nghiệm
Sử dụng phương pháp khảo nghiệm để đánh giá hiệu quả hoạt động các thiết bị trong dây
chuyền đồng bộ sản xuất gạch không nung, xác định các thông số kỹ thuật của các thiết bị. Kết hợp
với việc sản xuất thử nghiệm các sản phẩm nhằm điều chỉnh, ổn định các thông số hoạt động của thiết
bị dây chuyền.
4.

Giới hạn, phạm vi nghiên cứu
Công nghệ và thiết bị đồng bộ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ là một vấn đề khá

mới mẻ của nước ta nói chung và của nhóm đề tài dự án nói riêng, đòi hỏi phải có thời gian để nghiên
cứu hoàn thiện. Trong đề tài này chỉ giới hạn nghiên cứu hoàn thiện các vấn đề sau:
 Hoàn thiện cong nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ, đảm bảo gạch có
chất lượng từ mác 50 trở lên, loại gạch là gạch đặc hoặc lỗ mù, đưa ra một số công thức phối trộn hợp
lý với nguồn nguyên liệu địa phương.
 Hoàn thiện thiết kế dây chuyền sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ trên cơ
sở dây chuyền sản xuất gạch thử nghiệm trong đề tài cấp tỉnh: “Thiết kế, chế tạo thử nghiệm để sản
xuất gạch không nung từ đất đồi và nguyên liệu sẵn có của tỉnh Phú Thọ” đã bảo vệ năm 2011.
 Hoàn thiện công nghệ chế tạo một số thiết bị chính trong dây chuyền sản xuất gạch
không nung từ đất đồi.
 Sản xuất, chế tạo lắp ráp và lắp đặt 01 dây chuyền đồng bộ sản xuất gạch không nung
từ đất đồi Phú Thọ năng suất 5 triệu viên/năm;

 Xây dựng một số tiêu chuẩn cơ sở để kiểm tra chất lượng gạch không nung từ đất đồi
Phú Thọ


Đào tạo, hướng dẫn, tập huấn và chuyển giao công nghệ cho doanh nghiệp trên địa bàn

tỉnh Phú Thọ và các địa phương lân cận.
10


5.

Các dữ liệu ban đầu để thực hiện các nội dung hoàn thiện công nghệ và thiết bị sản xuất
gạch không nung từ dất đồi Phú Thọ (Đề tài cấp Tỉnh: “Thiết kế, chế tạo thử nghiệm để sản

xuất gạch không nung từ đất đồi và nguyên liệu sẵn có của tỉnh Phú Thọ”)
5.1. Về công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ của đề tài cấp Tỉnh: “Xác lập
quy trình công nghệ sản xuất gạch không nung bằng công nghệ polime vô cơ (đất hoá đá) từ
các vùng nguyên liệu đất đồi của tỉnh Phú Thọ”
Xác lập quy trình công nghệ sản xuất gạch không nung bằng công nghệ polime đất hoá đá từ
các vùng đất đồi của tỉnh Phú Thọ.
Theo các nghiên cứu trên thế giới về gạch không nung thì hiện nay gạch không nung có khoảng
trên 300 tiêu chuẩn khác nhau, nhưng thành phần hỗn hợp làm gạch thì bao gồm các công thức sau:
-

Công thức số 1: Xỉ than nghiền nhỏ: 30%; xỉ khoáng 30%; đất thải, chất thải rắn 30%;
ximăng 8% ÷ 10%; bột đá 0.2%.

-


Công thức số 2: Bột đá 60%; muối kali 3%; ximăng 8% ÷ 10%; vôi bột 3% còn lại là chất
thải rắn khác.

-

Công thức số 3: Cát sông 60%; chất thải rắn 30%; ximăng 8%÷10% còn lại các chất độn khác

-

Công thức số 4: Đá sét 90%; ximăng 8%÷10%; muối kali

-

Công thức số 5: Xỉ quặng sắt 60%; chất thải rắn 30%; ximăng 8%÷10%; muối kali;

-

Công thức số 6:Tro xỉ than 60%; xỉ quặng 30%; ximăng 8%÷10%; bột đá còn lại
Mới đây xuất hiện thêm xu hướng nghiên cứu sản xuất gạch không nung từ đất, cát và các

phụ gia khác. Có 02 hướng cho loại gạch này:
-

Xu hướng 1: Đất tự nhiên chứa 25%÷30% đất sét được phơi khô nghiền mịn độ mịn <0.5mm.

Được phối trộn với vôi sống CaO vào khoảng 15%÷20%. Sau đó được ủ và trộn với các phụ gia khác
để tăng cường độ và độ kết dính: Tro bay, cát, đá dăm và các phụ gia ướt khác như thuỷ tinh lỏng,
phụ gia hoá dẻo bê tông,... Cuối cùng ép định hình với lực ép từ 150÷160 (kg/cm2) trên diện tích viên
gạch. Sau khi ép xong để khô tự nhiên, viên gạch tăng độ bền theo thời gian đạt, cường độ từ 75÷100
(kg/cm2).

-

Xu hướng 2: Đất đồi màu đỏ hoặc vàng có độ ẩm 15%÷17% sau khi khai thác được trộn với

cát, đá dăm theo tỉ lệ nhất định cùng với xi măng và phụ gia đông kết nhanh sau đó được phay đều ở
tốc độ cao. Cuối cùng ép định hình với lực ép từ 70÷100 (kg/cm2) trên diện tích viên gạch. Sau khi ép
xong xếp thành “kiêu”, bảo dưỡng từ 1÷2 (ngày) bằng nước, viên gạch tự tăng cường độ theo thời

11


gian; 14÷28 (ngày) là có thể dùng được. Với vùng đất đồi Phú Thọ, sử dụng xu hướng công nghệ (2),
là xu hướng có tính khả thi nhất bởi:
+

Phú Thọ có nhiều vùng đất đồi màu đỏ và cát sông có thể sử dụng làm gạch, bản thân
tỉnh Phú Thọ có một số nhà máy sản xuất xi măng có thể phục vụ tại chỗ cho công

+

nghệ thứ 2 đã trình bày.
Công nghệ và thiết bị phù hợp với tình hình kinh tế xã hội của Phú Thọ: Đơn giản, dễ

+

chế tạo
Có thể đặt ở Phú Thọ nhiều điểm sản xuất loại gạch này trên địa bàn tỉnh Phú Thọ vì
nói chung tại tỉnh Phú Thọ, chủ yếu là đất đồi..

Công nghệ làm gạch không nung này bắt nguồn từ các vùng đất đỏ bazan tại Nam Mĩ và đã

được sử dụng cách đây hàng trăm năm.
Có thể tóm tắt công nghệ này như sau:
-

Bước 1: Đất đỏ, vàng (không sử dụng đất đen) được cân định lượng theo yêu cầu (từ
30%÷40% trọng lượng viên gạch)

-

Bước 2: Cát xây dựng (cát sông, suối) được cân định lượng theo yêu cầu (từ 50%÷60%
trọng lượng viên gạch)

-

Bước 3: Xi măng PC40 được cân định lượng theo yêu cầu (từ 7%÷10% trọng lượng viên
gạch)

-

Bước 4: Các chất tạo độ cứng cho viên gạch: Đá dăm, gạch vỡ, sứ vỡ,... (Theo yêu cầu
độ cứng)

-

Bước 5: Nước được định lượng theo yêu cầu (4%÷5%)

-

Bước 6: Phụ gia ướt tạo độ dẻo, cường độ viên gạch (1 lít/100 kg xi măng)


-

Bước 7: Trộn đều hỗn hợp trên từ 5÷10 phút

-

Bước 8: Phay đều trên máy phay đạt độ đồng đều về hạt và thành phần

-

Bước 9: Ép định hình viên gạch với kích thước 220x105x60. Lực ép 70÷100(kg/cm2) trên
diện tích viên gạch

-

Bước 10: Lấy gạch và xếp thành khối (kiêu) từ 100÷150 (viên/kiêu)

-

Bước 11: Bảo dưỡng viên gạch hàng ngày (từ 1÷2 ngày; 1 ngày từ 2÷3 lần) bằng nước
sạch (Nước dùng để trộn bê tông)

-

Bước 12: Sau 14÷21 (ngày), viên gạch có cường độ nén trung bình trên 50kg/cm 2 - có thể
sử dụng được.
12


Ghi chú: Theo thời gian viên gạch sẽ ngày một tăng cường độ cứng - Vì vậy bức tường theo

thời gian có độ bền ngày càng cao.
Sau khi xác định công nghệ và chết tạo thiết bị nhóm đề tài thử nghiệm trên các mẫu sau với
các thành phần phối trộn khác nhau (với tỉ lệ nước là 5%) [Bảng 1]

Bảng 1: Mẫu chọn tự nhiên
Tỉ lệ phối trộn và áp lực ép %
STT

Thời gian và kí hiệu
thành phần phối trộn
Ngày 05/6/2010 - TP1 thời gian đến kiểm tra 15
ngày (Số lượng 15 viên/
lần kiểm định)
Ngày 05/7/2010 - TP2 thời gian đến kiểm tra 15
ngày (số lượng 15 viên/lần
kiểm định)
Ngày 10/8/2010 - TP3 thời gian đến kiểm tra 15
ngày (số lượng 15 viên/lần
kiểm định)
Ngày 25/12/2010 - lấy
ngẫu nhiên các mẫu gạch
đã ép còn lại đi kiểm định

1

2

3

4


Chất lượng viên gạch

Đất

Cát

Xi
măng

Cốt
liệu

Lực ép
đơn vị
Kg/cm2

Bền
nén
Kg/cm2

Bền
uốn
Kg/cm2

Thấm
nước
%

30


40

10

20

70

60

15

16.9

40

40

10

10

70

61

16

15.5


35

40

10

15

70

60

15.5

16.9

30÷40

40

10

10÷20

70

130

55


8.1

Kết luận:
∗

Gạch không nung từ đất đồi và cát sông cùng xi măng sau khi thí nghiệm đều có mác trên 50

so với gạch đất sét nung theo tiêu chuẩn VN: TCVN 1451: 1986
13


∗

Gạch đã ép thử đủ tiêu chuẩn (so với gạch đất sét nung) để xây mọi loại công trình theo tiêu

chuẩn Việt Nam.
∗

Có thể đưa ra thành phần phối trộn của loại gạch này sau khi đã lựa chọn từ nhiều mẫu khác

nhau như sau:
-

Đất đỏ: 30%÷40% (đất đỏ, đất vàng hoặc đất pha cát đều được)

-

Cát sông: 40% (cát đen, cát vàng nhưng lẫn nhiều sỏi nhỏ không dùng được trong xây
dựng, cát núi,...)


-

Đá, cốt liệu: 10%÷15% (đá dăm có kích thước < 3mm; đất, đá sít, sỏi ruồi, đều có thể
sử dụng rất tốt)

∗

-

Xi măng: 10% (loại PC 40 hoặc tương đương)

-

Phụ gia ướt: 1 lít/100 kg xi măng

-

Nước: 5%

Quy trình công nghệ như sau:
1) - Trộn hỗn hợp ép theo công thức đã nêu trên máy trộn thông thường
2) - “Phay” ở tốc độ cao hỗn hợp đã trộn tạo hỗn hợp ép đều, mịn hơn
3) - Ép với lực ép P>70 kg/cm2 trên diện tích viên gạch
4) - Xếp kiêu và bảo dưỡng gạch sau ép (Bảo dưỡng bằng nước với thời gian từ 1÷2
ngày, mỗi ngày 2÷3 lần)

5) - Sau 14÷21 (ngày), gạch được xây bình thường như gạch nung.
5.2. Về nghiên cứu, thiết kế tổng thể và chi tiết của các thiết bị trong dây chuyền sản xuất gạch
không nung theo công nghệ đất hoá đá

Thiết bị là một phần không thể thiếu trong sản xuất nói chung và trong sản xuất gạch nói riêng. Thiết
bị tốt với năng suất cao, giá thành hạ là niềm mơ ước của các nhà đầu tư. Hiểu rõ điều này, nên nhóm đề
tài đặt mục tiêu lớn nhất là thiết kế, chế tạo ra 01 dây chuyền mẫu loại nhỏ nhằm hai mục đích:
-

Chứng minh rằng: Với nền công nghiệp cơ khí của Việt Nam cũng có thể sản xuất ra các thiết
bị làm gạch không nung - thực hiện đúng yêu cầu của nội dung đề tài.

-

Thông qua việc thiết kế có thể đồng bộ hoá các thiết bị trong việc sản xuất gạch không nung
từ đất.

-

Để thực hiện việc này nhóm đề tài đã thực hiện các công việc chính sau:

-

Tổng kết các thiết kế về máy làm gạch kiểu ép trên máy ép cơ; máy ép thuỷ lực (các loại gạch,
ngói khác nhau: Gạch chịu lửa, gạch ép bản khô, gạch không nung,...)
14


-

Qua tổng kết, rút kinh nghiệm thiết kế cho đề tài 01 dây chuyền làm gạch không nung từ đất
đồi Phú Thọ, đồng bộ theo quy trình công nghệ đặt ra ở nội dung đề tài.

Qua nghiên cứu, nhóm đề tài đặt ra yêu cầu thiết kế dây chuyền như sau:

-

Thiết kế phải đồng bộ và phù hợp với quy trình công nghệ cùng điều kiện vật liệu của tỉnh
Phú Thọ.

-

Thiết kế chưa cần phải có hệ điều khiển tự động ngay, nhưng phải có ý tưởng tự động hoá để
sau này sẽ ghép vào hệ thống đã thực hiện.

-

Xác định tính bền của từng vị trí trên thiết bị để có thể chủ động trong việc chế tạo các chi tiết
có độ bền cao.

-

Xác định các chi tiết mau mòn, để thay thế sau này;

-

Hình dáng, trọng lượng phù hợp với người Việt Nam

-

Hiện tại thiết kế chưa cần phải đưa năng suất cao vào, nhưng phải có ý tưởng để có thể tăng
năng suất cho quá trình sản xuất.

Dây chuyền thiết bị bao gồm các thiết bị cơ bản sau:
a.


Máy ép gạch không nung 50 tấn
Máy ép gạch 50 tấn bao gồm các phần chi tiết sau: Khung máy, hệ thuỷ lực ép, hệ xilanh ép,

xilanh đẩy gạch, xilanh cấp liệu, bộ khuôn gạch và thùng chứa liệu ép.
Thông số của máy:
-

Công suất máy 7.5 HP

-

Năng suất: 3000 ÷ 3500 (viên/ca)

-

Lực ép: 50 tấn

-

Áp lực làm việc: 150 kg/cm2

-

Áp lực lên viên gạch: 70 ÷ 100 (kg/cm2)

-

Số lượng gạch / 01 bộ khuôn: 02


-

Điều khiển: Tay, nhưng có thể lắp hệ điện để điều khiển tự động từ khâu cấp liệu, ép, lấy
gạch ra.

b.

-

Kích thước (DxRxC): 2150x1500x1950

-

Trọng lượng: 1450kg ±5%

Máy trộn hỗn hợp ép:

15


Là thiết bị dùng để trộn các hỗn hợp ép sau khi đã cân định lượng. Máy bao gồm 3 phần:
Thùng trộn và cánh trộn, động cơ điện 5.5KW và bộ hộp giảm tốc, hệ bánh xe đẩy để cơ động. Thông
số kỹ thuật của máy trộn như sau:
-

Dung tích hữu ích: V= 200 dm3 (lít)

-

Tốc độ trộn: 40 ÷ 45 (vòng/phút)


-

Trộn theo mẻ, thời gian trộn: 10÷12 (phút/mẻ)

c. Máy phay hỗn hợp ép:
Là thiết bị dùng để trộn lại hỗn hợp đã trộn thô ban đầu và làm mịn hạt vật liệu ép nhằm tăng
độ mịn cho gạch, tăng cường độ cho gạch được ép. Máy bao gồm 3 phần sau:
- Thùng phay hỗn hợp có thể đóng, mở để vệ sinh công nghiệp
- Động cơ điện: 5.5KW; 3 pha; 380V; 1450 vòng/phút
- Hệ trục quay và dao phay hỗn hợp
Thông số kỹ thuật của máy phay như sau:
- Tốc độ trục quay: 1450 ÷ 2200 (vòng/phút) - thay đổi tốc độ
- Số lượng cánh phay: 04 cánh, chịu mài mòn tốt
- Động cơ: 5.5KW; 1450 vòng/phút; 3pha; 380V
- Hệ truyền đai: 1:1; 1:1.5
- Năng suất: 8÷10 (m3/ ca máy)
5.3. Chế tạo thử 01 mẫu dây chuyền để ép gạch không nung
Căn cứ vào thiết kế, nhóm đề tài đã chế tạo, lắp ráp 01 dây chuyền ép gạch không nung mini.
Hoạt động dây chuyền như sau:
Đất, cát, xi măng và các phụ gia khác được cân theo đúng tỉ lệ đã xác định, đưa vào máy trộn,
thời gian trộn 01 mẻ là 10÷12 (phút), sau khi trộn xong, hỗn hợp được đưa qua máy phay bằng băng
tải hoặc bằng phương pháp thủ công. Hỗn hợp qua máy phay sẽ được xé nhỏ và trộn đều hơn do tốc
độ quay cao và chủ yếu là cách sắp xếp các thớt dao phù hợp, hợp lý và đúng nguyên tắc. Hỗn hợp đã
phay được chuyển vào phễu chứa liệu trên máy ép bằng băng tải hoặc bằng tay.
Máy ép tự cấp liệu cho mình và ép sau đó đưa gạch ra ngoài. Người công nhân lấy gạch ra và
nhẹ nhàng đưa ra nơi tập kết xếp thành “kiêu” theo tiêu chuẩn.
Sau khi ép xong gạch được bảo dưỡng bằng phương pháp tưới nước, số ngày bảo dưỡng: 2
ngày; số lần bảo dưỡng/ngày: 2÷3 (lần/ngày).
Gạch để như vậy sau 14÷21 (ngày) là có thể đem sử dụng.

16


5.4. Bản vẽ dây chuyền sản xuất gạch không nung của đề tài cấp Tỉnh và một số hình ảnh sản
phẩm

Hình 1: Máy nghiền

Hình 2: Máy phay

17


Hình 3: Máy ép gạch thủ công

Hình 4: Dây chuyền gạch

18


Hình 5: Sản phẩm gạch sau ép

Hình 6: Một số mẫu gạch sau sản xuất

Hình 7-8: Gạch không nung được sử dụng

19


20



21


22


23


24


25