Luận văn: Nghiên cứu chế tạo gạch bê tông không nung sử dụng cốt liệu tại Quảng Nam

Nghiên cứu chi tiết về chế tạo gạch bê tông không nung từ cốt liệu tại Quảng Nam, đánh giá cường độ, độ hút nước và hiệu quả kinh tế.

• Tác giả: Nguyễn Ngọc Hoàng
• Người hướng dẫn: TS. Đặng Công Thuật
• Trường học: Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN
• Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng Công trình Dân dụng và Công nghiệp
• Đề tài: Nghiên cứu chế tạo gạch bê tông không nung sử dụng cốt liệu trên địa bàn tỉnh Quảng Nam
• Loại tài liệu: Luận văn Thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Đà Nẵng

Tóm tắt

I. Gạch bê tông không nung Xu hướng vật liệu xanh tại Quảng Nam

Sự phát triển của ngành xây dựng đặt ra yêu cầu cấp thiết về các giải pháp bền vững. Gạch bê tông không nung nổi lên như một lựa chọn thay thế ưu việt cho gạch đất sét nung truyền thống. Quá trình sản xuất gạch nung tiêu tốn tài nguyên đất nông nghiệp và nhiên liệu hóa thạch, đồng thời phát thải lượng lớn khí CO2. Ngược lại, vật liệu xây dựng không nung giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường, phù hợp với định hướng phát triển vật liệu xây dựng xanh. Tại Quảng Nam, chủ trương này được cụ thể hóa qua Quyết định số 2537/QĐ-UBND, đặt mục tiêu tăng cường sử dụng vật liệu không nung và xóa bỏ dần các lò gạch thủ công. Nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Hoàng (2017) tại Đại học Bách khoa Đà Nẵng đã mở ra hướng đi mới: tận dụng chính nguồn cốt liệu xây dựng Quảng Nam để sản xuất gạch chất lượng cao. Sáng kiến này không chỉ giải quyết bài toán môi trường mà còn tối ưu hóa chi phí, tạo ra sản phẩm mang tính địa phương, đáp ứng nhu cầu xây dựng ngày càng tăng của tỉnh. Việc chế tạo thành công gạch xi măng cốt liệu từ tài nguyên sẵn có là một bước tiến quan trọng, khẳng định tiềm năng và thúc đẩy sự tự chủ trong chuỗi cung ứng vật liệu xây dựng tại khu vực.

1.1. Lợi ích của gạch không nung thân thiện môi trường

Gạch đất sét nung truyền thống gây ra nhiều hệ lụy. Quá trình khai thác đất sét làm suy thoái đất nông nghiệp. Việc đốt lò bằng than đá thải ra khí độc, góp phần gây hiệu ứng nhà kính. Gạch không nung thân thiện môi trường khắc phục hoàn toàn những nhược điểm này. Quy trình sản xuất không qua giai đoạn nung nhiệt, giúp tiết kiệm năng lượng và không phát thải khói bụi. Thay vào đó, độ bền của gạch được hình thành nhờ quá trình ép thủy lực và phản ứng thủy hóa của xi măng. Hơn nữa, công nghệ sản xuất gạch không nung cho phép tận dụng các nguồn phế thải công nghiệp như tro bay, xỉ than làm gạch, biến chất thải thành tài nguyên có giá trị. Điều này không chỉ giảm gánh nặng cho các bãi chôn lấp mà còn tạo ra một vòng kinh tế tuần hoàn, phù hợp với xu thế phát triển bền vững toàn cầu.

1.2. Nguồn cốt liệu Quảng Nam và tiềm năng sản xuất gạch

Quảng Nam sở hữu nguồn tài nguyên khoáng sản phong phú, đặc biệt là nguồn cát đá Quảng Nam. Các mỏ cát dọc sông Thu Bồn và mỏ đá tại Quế Sơn, Đại Lộc là nguồn cung cấp cốt liệu làm gạch dồi dào. Nghiên cứu cho thấy, cát sông Thu Bồn và đá mạt làm gạch bê tông tại Quế Sơn có các chỉ tiêu cơ lý phù hợp để sản xuất gạch block bê tông. Việc tận dụng nguồn vật liệu tại chỗ mang lại nhiều lợi thế: giảm chi phí vận chuyển, hạ giá thành sản phẩm, và chủ động được nguồn cung. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho các nhà máy gạch không nung tại Quảng Nam phát triển, góp phần thực hiện thành công lộ trình chuyển đổi sang vật liệu xây dựng bền vững của tỉnh, đồng thời tạo công ăn việc làm và thúc đẩy kinh tế địa phương.

II. Thách thức khi chế tạo gạch không nung từ cốt liệu địa phương

Mặc dù tiềm năng lớn, việc sử dụng cốt liệu xây dựng Quảng Nam để sản xuất gạch bê tông không nung cũng đối mặt với không ít thách thức. Vấn đề lớn nhất là sự không đồng đều về chất lượng và thành phần hạt của vật liệu thô. Cát và đá mạt khai thác từ các vị trí khác nhau có thể có mô-đun độ lớn, hàm lượng bụi, bùn, sét khác biệt. Nếu không được kiểm soát chặt chẽ, sự thiếu ổn định này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ gạch bê tông và độ đồng nhất của sản phẩm cuối cùng. Thêm vào đó, nhiều dây chuyền sản xuất hiện nay được nhập khẩu, thường từ Trung Quốc, và được thiết kế cho loại cốt liệu tiêu chuẩn. Khi áp dụng với vật liệu đặc thù của địa phương, các nhà sản xuất phải tự mày mò, điều chỉnh quy trình, dẫn đến sản phẩm có chất lượng thấp, không ổn định. Điều này gây ra tâm lý e ngại cho người tiêu dùng và các đơn vị thi công. Do đó, việc nghiên cứu khoa học để xây dựng một quy trình chuẩn, tối ưu hóa cấp phối dựa trên đặc tính của cốt liệu địa phương là vô cùng cấp thiết.

2.1. Yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn gạch không nung TCVN

Chất lượng của gạch xi măng cốt liệu phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định trong tiêu chuẩn gạch không nung TCVN, cụ thể là TCVN 6477:2011. Tiêu chuẩn này quy định rõ các chỉ tiêu cơ lý quan trọng như cường độ nén, độ hút nước, độ rỗng và sai lệch kích thước. Ví dụ, gạch mác M7.5 phải có cường độ nén không nhỏ hơn 7,5 MPa và độ hút nước không lớn hơn 14%. Để đạt được các chỉ tiêu này, vật liệu đầu vào bao gồm xi măng, cát, đá mạt cũng phải đáp ứng các tiêu chuẩn tương ứng như TCVN 6260:2009 (đối với xi măng) và TCVN 7570:2006 (đối với cốt liệu). Việc không tuân thủ các tiêu chuẩn này là nguyên nhân chính dẫn đến các sự cố như nứt tường, bong tróc vữa, ảnh hưởng đến uy tín của vật liệu xây không nung trên thị trường.

2.2. Đánh giá chất lượng và sự không đồng nhất của cốt liệu

Thực tế thí nghiệm cho thấy, không phải tất cả cốt liệu địa phương đều có thể sử dụng trực tiếp. Nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Hoàng (2017) chỉ ra rằng đá mạt từ mỏ đá Phú Thọ (Quế Sơn) có thành phần hạt chưa đạt yêu cầu của TCVN 7570:2006, cụ thể là lượng sót tích lũy trên sàng 2,5mm và 1,25mm vượt quá giới hạn cho phép. Sự không đồng nhất này nếu không được xử lý sẽ tạo ra nhiều lỗ rỗng trong cấu trúc gạch, làm giảm cường độ chịu nén và tăng độ hút nước. Đây là một thách thức kỹ thuật đòi hỏi phải có giải pháp phối trộn hợp lý để cải thiện đường cong thành phần hạt của hỗn hợp cốt liệu, đảm bảo hỗn hợp có độ đặc chắc tối ưu trước khi đưa vào máy ép gạch không nung.

III. Phương pháp phân tích cốt liệu Quảng Nam để làm gạch không nung

Để giải quyết thách thức về chất lượng vật liệu, một quy trình phân tích và đánh giá khoa học đã được thực hiện. Nghiên cứu tập trung vào việc thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của hai loại cốt liệu chính tại Quảng Nam: cát sông Thu Bồn và đá mạt từ mỏ đá Quế Sơn. Các thí nghiệm được tiến hành theo bộ tiêu chuẩn TCVN 7572:2006, bao gồm xác định thành phần hạt, khối lượng riêng, khối lượng thể tích xốp, và hàm lượng bụi, bùn, sét. Kết quả phân tích là cơ sở khoa học vững chắc để đánh giá mức độ phù hợp của vật liệu và quan trọng hơn là để tìm ra giải pháp tối ưu hóa. Dữ liệu thí nghiệm cho thấy cát sông Thu Bồn đáp ứng tốt các yêu cầu kỹ thuật. Tuy nhiên, đá mạt lại có thành phần hạt chưa tối ưu. Từ đó, giải pháp cốt lõi được đề xuất là phối trộn hai loại cốt liệu này theo một tỷ lệ nhất định để tạo ra một hỗn hợp cốt liệu mới có đường cong cấp phối hạt nằm trong giới hạn cho phép của tiêu chuẩn. Đây là bước đi then chốt, đảm bảo chất lượng đầu vào cho quy trình sản xuất gạch block.

3.1. Thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của cát sông Thu Bồn

Mẫu cát được lấy tại sông Thu Bồn, huyện Điện Bàn. Các thí nghiệm theo TCVN 7572:2006 cho kết quả rất khả quan. Thành phần hạt của cát nằm hoàn toàn trong vùng giới hạn quy định, với mô-đun độ lớn (Mđl) là 2,53, phù hợp cho sản xuất vữa và bê tông. Hàm lượng bụi, bùn, sét chỉ là 1,6%, thấp hơn nhiều so với mức cho phép là 10%. Các chỉ tiêu khác như khối lượng riêng (2,66 g/cm³) và khối lượng thể tích xốp (1,25 g/cm³) đều đạt chuẩn. Những kết quả này khẳng định cát sông Thu Bồn là nguồn cốt liệu nhỏ chất lượng cao, có thể sử dụng làm thành phần chính trong sản xuất gạch xi măng cốt liệu tại địa phương.

3.2. Kiểm tra chất lượng và thành phần hạt của đá mạt Quế Sơn

Đối với đá mạt lấy từ mỏ đá Phú Thọ (Quế Sơn), kết quả phân tích cho thấy một số điểm cần cải thiện. Mặc dù các chỉ tiêu về khối lượng riêng và hàm lượng tạp chất đều đạt, nhưng thành phần hạt lại không đáp ứng tiêu chuẩn TCVN 7570:2006. Cụ thể, lượng sót trên sàng 2,5mm là 20,51% (yêu cầu 0-20%) và sàng 1,25mm là 53,45% (yêu cầu 15-45%). Điều này cho thấy đá mạt có xu hướng chứa nhiều hạt kích thước lớn. Sử dụng trực tiếp loại đá mạt này sẽ làm giảm độ liên kết và tăng độ rỗng của gạch. Do đó, việc cải thiện thành phần hạt là bắt buộc trước khi đưa vào sản xuất hàng loạt.

3.3. Bí quyết tối ưu hóa hỗn hợp cốt liệu cát và đá mạt

Giải pháp được đưa ra là phối trộn cát và đá mạt. Dựa trên tính toán lý thuyết và thực nghiệm, tỷ lệ tối ưu được xác định là 30% cát sông Thu Bồn và 70% đá mạt Quế Sơn. Khi phối trộn theo tỷ lệ này, hỗn hợp cốt liệu mới có đường cong thành phần hạt lọt hoàn toàn vào vùng cho phép của tiêu chuẩn. Ví dụ, lượng sót tích lũy trên sàng 2,5mm của hỗn hợp giảm xuống còn 15,82% và trên sàng 1,25mm là 41,96%, đều đạt yêu cầu. Việc tạo ra một hỗn hợp cốt liệu tối ưu hóa không chỉ khắc phục nhược điểm của vật liệu ban đầu mà còn đảm bảo vữa bê tông có độ đặc chắc cao, là tiền đề để sản xuất ra những viên gạch block bê tông đạt cường độ gạch bê tông thiết kế.

IV. Hướng dẫn quy trình sản xuất gạch block bê tông tối ưu nhất

Từ hỗn hợp cốt liệu đã được tối ưu hóa, một quy trình sản xuất gạch block chuẩn được thiết kế và áp dụng. Quy trình này bắt đầu từ việc thiết kế cấp phối vật liệu cho gạch mác M7.5. Dựa trên định mức và thực tế sản xuất, các cấp phối khác nhau đã được thử nghiệm bằng cách thay đổi hàm lượng xi măng trong khi giữ nguyên tỷ lệ nước và cốt liệu. Hỗn hợp vật liệu sau khi được cân định lượng chính xác sẽ được đưa vào máy trộn. Sau đó, vữa bê tông được chuyển đến máy ép gạch không nung. Tại đây, dưới tác động của lực ép thủy lực kết hợp với rung tần số cao, vữa được đầm chặt trong khuôn để tạo hình viên gạch. Gạch sau khi tạo hình được dưỡng hộ sơ bộ trong nhà xưởng khoảng 24 giờ, sau đó được chuyển ra bãi và tiếp tục dưỡng hộ trong điều kiện tiêu chuẩn cho đến khi đạt đủ tuổi để xuất xưởng (thường là 28 ngày). Việc tuân thủ nghiêm ngặt dây chuyền sản xuất gạch không nung này là yếu tố quyết định để tạo ra sản phẩm đồng đều và đạt chất lượng theo tiêu chuẩn gạch không nung TCVN.

4.1. Thiết kế cấp phối vật liệu cho gạch không nung mác M7.5

Để tìm ra cấp phối tối ưu, ba công thức đã được thí nghiệm (ký hiệu H2, H3, H4). Cả ba đều sử dụng hỗn hợp 30% cát + 70% đá mạt, nhưng thay đổi tỷ lệ xi măng lần lượt là 10%, 9% và 8% trên tổng khối lượng vữa. Tỷ lệ nước/xi măng (N/X) là một yếu tố cực kỳ quan trọng. Tỷ lệ N/X quá thấp sẽ khiến xi măng không đủ nước để thủy hóa hoàn toàn, làm giảm cường độ. Ngược lại, tỷ lệ N/X quá cao sẽ tạo ra nhiều lỗ rỗng mao quản sau khi nước tự do bay hơi, cũng làm giảm cường độ. Mục tiêu là tìm ra cấp phối có tỷ lệ N/X hợp lý nhất để cường độ gạch bê tông đạt mức cao nhất với lượng xi măng kinh tế nhất. Việc bổ sung phụ gia cho gạch không nung cũng có thể được xem xét để cải thiện tính công tác và các đặc tính khác của gạch.

4.2. Vai trò của công nghệ sản xuất và máy ép gạch hiện đại

Công nghệ sản xuất gạch không nung hiện đại đóng vai trò trung tâm. Máy trộn phải đảm bảo hỗn hợp vật liệu được trộn đều, đồng nhất. Đặc biệt, máy ép gạch không nung là thiết bị quan trọng nhất. Cơ chế ép kết hợp rung giúp loại bỏ tối đa bọt khí, làm cho vữa bê tông trong khuôn đạt độ đặc chắc cao. Lực ép lớn và đồng đều đảm bảo các viên gạch có kích thước chuẩn xác, bề mặt phẳng và cấu trúc bền vững. Việc đầu tư vào một dây chuyền sản xuất gạch không nung chất lượng cao, dù chi phí ban đầu lớn, nhưng sẽ mang lại hiệu quả lâu dài về năng suất và sự ổn định chất lượng sản phẩm, giảm thiểu tỷ lệ phế phẩm.

V. Kết quả chế tạo gạch bê tông không nung Đạt tiêu chuẩn TCVN

Kết quả thực nghiệm đã chứng minh sự thành công của việc sử dụng cốt liệu xây dựng Quảng Nam để chế tạo gạch bê tông không nung. Các mẫu gạch được sản xuất từ ba cấp phối khác nhau đã được kiểm tra các chỉ tiêu cơ lý quan trọng sau 3, 7, 14 và 28 ngày tuổi. Kết quả cho thấy sự phát triển cường độ của gạch theo thời gian là rất rõ rệt. Đáng chú ý, cấp phối H4 (sử dụng 8% xi măng) cho kết quả vượt trội nhất. Ở 28 ngày tuổi, cường độ nén trung bình của gạch từ cấp phối này đạt 7,6 MPa, cao hơn mức yêu cầu 7,5 MPa của mác thiết kế. Các chỉ tiêu về độ rỗng và độ hút nước của gạch cũng hoàn toàn nằm trong giới hạn cho phép của TCVN 6477:2011. Thành công này khẳng định rằng, với một quy trình nghiên cứu và sản xuất bài bản, hoàn toàn có thể tạo ra sản phẩm gạch block bê tông chất lượng cao từ nguồn vật liệu địa phương, phá vỡ tâm lý e ngại và mở đường cho việc ứng dụng rộng rãi loại vật liệu này trong các công trình xây dựng tại Quảng Nam.

5.1. So sánh cường độ gạch bê tông theo các cấp phối khác nhau

Biểu đồ phát triển cường độ cho thấy một quy luật rõ ràng: cấp phối H4 (8% xi măng) có cường độ cao nhất, tiếp theo là H3 (9% xi măng) và cuối cùng là H2 (10% xi măng). Kết quả này có vẻ ngược với suy nghĩ thông thường rằng nhiều xi măng hơn sẽ cho cường độ cao hơn. Lý giải cho điều này nằm ở tỷ lệ Nước/Xi măng (N/X). Với lượng nước không đổi, cấp phối H2 có tỷ lệ N/X thấp nhất, không đủ nước cho quá trình thủy hóa, dẫn đến cường độ thấp. Cấp phối H4 có tỷ lệ N/X hợp lý hơn, giúp xi măng thủy hóa gần như hoàn toàn, tạo ra cấu trúc đá xi măng bền chắc nhất. Cụ thể, cường độ nén 28 ngày của H4, H3 và H2 lần lượt là 7,6 MPa, 6,6 MPa và 5,8 MPa. Điều này chứng tỏ việc tối ưu hóa cấp phối không chỉ cải thiện chất lượng mà còn giúp tiết kiệm xi măng.

5.2. Đánh giá độ rỗng và độ hút nước của gạch thành phẩm

Độ rỗng và độ hút nước là hai chỉ tiêu quan trọng ảnh hưởng đến khả năng chống thấm và độ bền lâu dài của gạch. Kết quả thí nghiệm cho thấy các mẫu gạch đều đạt yêu cầu. Độ rỗng của các viên gạch nằm trong khoảng 38-40%, thấp hơn nhiều so với giới hạn tối đa 65% của tiêu chuẩn. Độ hút nước của gạch từ cấp phối tối ưu H4 là khoảng 9,8%, thấp hơn đáng kể so với mức yêu cầu ≤ 14% đối với gạch mác M7.5 theo TCVN 6355-4:2009. Độ hút nước thấp cho thấy gạch có cấu trúc đặc chắc, ít lỗ rỗng mao quản, giúp hạn chế hiện tượng thấm ẩm, nấm mốc và tăng tuổi thọ cho công trình. Những kết quả này một lần nữa khẳng định chất lượng vượt trội của sản phẩm.

VI. Tương lai gạch không nung Quảng Nam và hiệu quả kinh tế

Nghiên cứu thành công việc chế tạo gạch bê tông không nung từ cốt liệu Quảng Nam không chỉ mang ý nghĩa khoa học mà còn mở ra một tương lai đầy triển vọng cho ngành vật liệu xây dựng của tỉnh. Việc làm chủ công nghệ và nguồn nguyên liệu tại chỗ giúp các doanh nghiệp giảm sự phụ thuộc vào vật liệu nhập khẩu, tối ưu hóa chi phí sản xuất và nâng cao năng lực cạnh tranh. Phân tích kinh tế cho thấy, chi phí sản xuất gạch không nung thấp hơn so với gạch đất sét nung, mang lại lợi ích trực tiếp cho cả nhà sản xuất và người tiêu dùng. Hơn nữa, việc phát triển các nhà máy gạch không nung tại Quảng Nam sẽ tạo thêm nhiều việc làm, thúc đẩy kinh tế địa phương và góp phần thực hiện mục tiêu phát triển bền vững. Tương lai của vật liệu xây dựng xanh tại Quảng Nam là rất sáng sủa, với gạch không nung đóng vai trò tiên phong trong việc kiến tạo nên những công trình bền vững, an toàn và thân thiện với môi trường.

6.1. Phân tích và so sánh hiệu quả kinh tế khi sử dụng gạch

Theo so sánh hiệu quả kinh tế trong nghiên cứu, tổng chi phí vật liệu để sản xuất 1000 viên gạch xi măng cốt liệu (kích thước chuẩn) là thấp hơn khoảng 8-10% so với sản xuất gạch đất sét nung cùng loại. Lợi thế này đến từ việc không tốn chi phí nhiên liệu (than đá) để đốt và tận dụng được nguồn cốt liệu giá rẻ tại địa phương. Đối với người tiêu dùng, báo giá gạch không nung Quảng Nam sẽ cạnh tranh hơn. Thêm vào đó, gạch không nung có kích thước lớn và đồng đều hơn gạch nung, giúp giảm thời gian thi công và tiết kiệm vữa xây, từ đó giảm tổng chi phí xây dựng công trình. Đây là một lợi ích kinh tế kép, thúc đẩy thị trường chấp nhận và sử dụng rộng rãi loại vật liệu này.

6.2. Triển vọng cho các nhà máy gạch không nung tại địa phương

Với cơ sở khoa học đã được chứng minh và chính sách hỗ trợ từ chính quyền địa phương, các nhà máy gạch không nung tại Quảng Nam có cơ hội phát triển mạnh mẽ. Các doanh nghiệp có thể tự tin đầu tư vào dây chuyền sản xuất gạch không nung hiện đại, áp dụng quy trình đã được nghiên cứu để sản xuất ra sản phẩm chất lượng cao và ổn định. Nhu cầu về vật liệu xây dựng cho các dự án hạ tầng, khu đô thị và nhà ở tại Quảng Nam đang ngày càng tăng. Việc chủ động được nguồn cung gạch không nung thân thiện môi trường sẽ giúp đáp ứng nhu cầu này một cách bền vững, góp phần xây dựng một diện mạo mới cho ngành xây dựng của tỉnh, hướng tới các công trình xanh, hiện đại và bền vững.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Thực hiện theo Quyết định số 567/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ, ngành xây dựng Việt Nam đặt mục tiêu nâng tỷ trọng sử dụng vật liệu xây không nung lên 20% vào năm 2015 và đạt 43% vào năm 2020 nhằm từng bước thay thế gạch đất sét nung truyền thống. Quá trình sản xuất gạch nung hàng năm tiêu tốn hàng triệu mét khối đất sét nông nghiệp và hàng trăm nghìn tấn than đá, phát thải lượng lớn khí nhà kính gây biến đổi khí hậu nghiêm trọng. Nhằm cụ thể hóa chủ trương trên, Ủy ban Nhân dân tỉnh Quảng Nam đã ban hành Quyết định số 2537/QĐ-UBND ngày 20/07/2015 về kế hoạch tăng cường sử dụng vật liệu xây không nung và lộ trình xóa bỏ hoàn toàn các lò gạch thủ công.

Tuy nhiên, thực tế sản xuất tại các doanh nghiệp trên địa bàn tỉnh Quảng Nam như Công ty Trách nhiệm Hữu hạn Một thành viên Sản xuất Nguyên Tâm hay Doanh nghiệp Tâm Phúc Nguyên cho thấy nhiều dây chuyền thiết bị ngoại nhập khi vận hành gặp khó khăn do chưa làm chủ được công nghệ phối trộn nguyên liệu bản địa. Việc thiếu quy chuẩn kỹ thuật cấp phối dẫn đến tình trạng gạch thành phẩm có chất lượng không ổn định, điển hình như hiện tượng nứt tường, bong rộp lớp vữa trát tại một số công trình công cộng.

Đề tài luận văn thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng Công trình Dân dụng và Công nghiệp thực hiện năm 2017 tập trung khảo sát, đánh giá toàn diện các chỉ tiêu cơ lý của cát sông Thu Bồn và đá mạt mỏ Phú Thọ. Mục tiêu trọng tâm là thiết kế thành phần cấp phối tối ưu để chế tạo thành công gạch bê tông không nung mác M7,5 đạt tiêu chuẩn TCVN 6477:2011. Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn khi giúp các nhà máy tận dụng 100% nguồn khoáng sản sẵn có tại địa phương, hạ giá thành xây dựng hơn 20% và cung cấp luận cứ khoa học vững chắc cho công tác quản lý chất lượng vật liệu xây dựng xanh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên lý thuyết thủy hóa khoáng xi măng và nguyên lý hình thành cấu trúc tinh thể đá xi măng đóng rắn. Khi xi măng poóc lăng hỗn hợp PCB40 tiếp xúc với nước, các khoáng silicat canxi phản ứng sinh ra gel canxi silicat hydrat (C-S-H) và canxi hydroxit Ca(OH)2, tạo nên mạng lưới tinh thể liên kết các hạt cốt liệu. Tỷ lệ Nước/Xi măng (N/X) giữ vai trò quyết định: nếu tỷ lệ N/X quá thấp, lượng nước không đủ để thủy hóa hoàn toàn xi măng; ngược lại, nếu lượng nước dư thừa, quá trình bốc hơi tự do sẽ để lại các lỗ rỗng mao dẫn làm suy giảm cường độ chịu lực của vật liệu.

Bên cạnh đó, đề tài vận dụng lý thuyết thành phần hạt liên tục và cấu trúc chèn chặt của cốt liệu trong vữa và bê tông. Độ đặc chắc của khối xây phụ thuộc vào việc lấp đầy các khoảng rỗng giữa các hạt đá mạt lớn bằng các hạt cát mịn hơn, giúp giảm thiểu độ rỗng xuống mức thấp nhất và tiết kiệm lượng chất kết dính cần sử dụng. Các khái niệm nền tảng trong nghiên cứu bao gồm: gạch xi măng cốt liệu (gạch block), mô đun độ lớn (Mđl), khối lượng thể tích xốp, cường độ nén quy chuẩn (đo bằng megapascal - MPa) và độ hút nước bão hòa.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thực nghiệm được thu thập từ các mẫu nguyên vật liệu đại diện tại địa bàn tỉnh Quảng Nam: cát vàng khai thác từ sông Thu Bồn (huyện Điện Bàn), đá mạt từ mỏ đá Phú Thọ (huyện Quế Sơn) và xi măng PCB40 Đồng Lâm. Cỡ mẫu nghiên cứu được thiết kế đồng bộ với hệ thống tổ mẫu 3 viên gạch nguyên tiêu chuẩn kích thước 170 x 115 x 75 mm cho mỗi thành phần cấp phối tại các mốc thời gian dưỡng hộ 3 ngày, 7 ngày, 14 ngày và 28 ngày, phục vụ công tác nén phá hủy kiểm tra cường độ.

Phương pháp chọn mẫu tuân thủ nguyên tắc lấy mẫu ngẫu nhiên và phương pháp chia tư theo Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7572:2006. Các chỉ tiêu của xi măng được xác định nghiêm ngặt theo TCVN 4030:2003 (độ mịn sàng 0,09 mm), TCVN 6016:2011 (độ bền nén mẫu vữa) và TCVN 6017:1995 (thời gian đông kết qua dụng cụ Vicat). Lý do lựa chọn phương pháp phân tích thực nghiệm kết hợp giải tích toán học là nhằm tìm ra nghiệm tối ưu của bài toán phối trộn hai loại cốt liệu rời rạc, đồng thời đo lường chính xác ứng suất phá hủy thực tế thông qua máy nén thủy lực chuyên dụng với hệ số chuyển đổi hình dạng K = 0,86.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả kiểm tra cơ lý ban đầu cho thấy cát sông Thu Bồn có khối lượng riêng đạt 2,66 g/cm3, độ hút nước 0,7%, khối lượng thể tích xốp 1,25 g/cm3, hàm lượng bụi bùn sét rất thấp ở mức 1,6% và mô đun độ lớn Mđl = 2,53, hoàn toàn đáp ứng tiêu chuẩn TCVN 7570:2006. Đối với đá mạt mỏ Phú Thọ, các chỉ tiêu vật lý đạt khối lượng riêng 2,73 g/cm3, độ hút nước 0,3%, hàm lượng bụi bùn sét 4,95% và mô đun thô Mđl = 3,19. Tuy nhiên, thành phần hạt của đá mạt đơn lẻ không đạt chuẩn do lượng sót tích lũy trên sàng 2,5 mm lên tới 20,51% (quy chuẩn 0 đến 20%) và sàng 1,25 mm đạt 53,45% (quy chuẩn 15 đến 45%).

Thông qua phương pháp giải tích đường cong cấp phối hạt, nghiên cứu đã xác định tỷ lệ phối trộn tối ưu là 30% cát sông Thu Bồn kết hợp 70% đá mạt Phú Thọ. Hỗn hợp cốt liệu mới đạt mô đun độ lớn Mđl = 2,99, khối lượng thể tích xốp 1,33 g/cm3 và 100% cỡ sàng đều nằm hoàn hảo trong giới hạn cho phép của TCVN 7570:2006 (lượng sót sàng 2,5 mm giảm xuống 15,82% và sàng 1,25 mm đạt 41,96%).

Trong các cấp phối đúc thử nghiệm với lượng nước cố định 260 lít/m3 vữa, cấp phối H4 sử dụng 8% xi măng (tương đương 157 kg xi măng kết hợp 443 kg cát và 1033 kg đá mạt) đạt cường độ nén 28 ngày trung bình 7,6 MPa, chính thức vượt mác thiết kế M7,5. Đáng chú ý, cấp phối H4 cho cường độ chịu nén cao hơn cấp phối H3 (sử dụng 9% xi măng, đạt 6,6 MPa) là 15,15% và vượt trội hơn cấp phối H2 (sử dụng 10% xi măng, chỉ đạt 5,8 MPa) tới 31,03%.

Thảo luận kết quả

Hiện tượng cấp phối có hàm lượng xi măng thấp nhất (8%) lại đạt cường độ chịu nén cao nhất được giải thích một cách thuyết phục dựa trên động học quá trình thủy hóa. Với lượng nước trộn cố định 260 lít cho 1 m3 vữa, khi tăng lượng xi măng lên 9% (177 kg) và 10% (196 kg), tỷ lệ N/X bị sụt giảm khiến hỗn hợp không đủ lượng nước cần thiết để bão hòa toàn bộ các hạt xi măng. Hậu quả là phần clinker chưa thủy hóa tạo thành các vùng khuyết tật trong mạng lưới liên kết. Ngược lại, ở cấp phối 8% xi măng, tỷ lệ N/X đạt điểm cân bằng lý tưởng, xi măng thủy hóa triệt để, hạn chế tối đa nước tự do dư thừa bay hơi tạo lỗ rỗng, từ đó làm tăng độ đặc chắc của cấu trúc đá xi măng.

Dữ liệu phát triển cường độ được thể hiện rất rõ nét qua biểu đồ đường tiến trình thời gian: mẫu H4 phát triển nhanh từ 4,1 MPa ở 3 ngày tuổi lên 5,0 MPa ở 7 ngày tuổi, 5,7 MPa ở 14 ngày tuổi và cán mốc 7,6 MPa tại 28 ngày tuổi. Các bảng thống kê phân tích cấp phối hạt cung cấp cơ sở trực quan giúp người vận hành dây chuyền máy ép rung định lượng chuẩn xác nguyên liệu đầu vào. Kết quả này tương đồng với các nghiên cứu tiên tiến trong ngành vật liệu khi khẳng định: tối ưu hóa cấp phối hạt cốt liệu cho phép giảm 10% đến 20% lượng xi măng tiêu hao mà vẫn đảm bảo độ bền cơ học vượt trội cho khối xây.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm đẩy mạnh ứng dụng gạch bê tông không nung chất lượng cao từ nguồn khoáng sản địa phương, các giải pháp mang tính hành động cao cần được triển khai đồng bộ:

Thứ nhất, chuẩn hóa quy trình tiếp nhận và phối trộn cốt liệu hỗn hợp tại các nhà máy. Bộ phận kỹ thuật của các cơ sở sản xuất vật liệu xây dựng trên địa bàn tỉnh Quảng Nam cần thiết lập tỷ lệ phối trộn cố định 30% cát vàng sông Thu Bồn và 70% đá mạt nghiền mỏ Phú Thọ. Mục tiêu đạt 100% các mẻ trộn có thành phần hạt thỏa mãn TCVN 7570:2006, thực hiện ngay từ quý 2 năm 2024.

Thứ hai, tự động hóa khâu kiểm soát độ ẩm và tỷ lệ Nước/Xi măng. Doanh nghiệp cần lắp đặt hệ thống cảm biến đo độ ẩm tự động tại các phễu chứa cốt liệu để tự động bù trừ lượng nước trộn trong khoảng thời gian 6 tháng tới. Đảm bảo lượng nước định mức duy trì chuẩn xác 260 lít cho mỗi mét khối vữa, khống chế sai số thể tích dưới 1,5% nhằm tối ưu hóa phản ứng thủy hóa của xi măng PCB40.

Thứ ba, cải tiến chu trình đúc ép rung và chế độ dưỡng hộ thành phẩm. Đội ngũ kỹ sư vận hành máy ép rung thủy lực cần duy trì chu kỳ ép kết hợp rung từ 15 đến 20 giây để đạt độ lèn chặt tối đa. Sản phẩm sau khi tạo hình phải được dưỡng hộ sơ bộ trong nhà xưởng có mái che từ 24 đến 36 giờ trước khi chuyển ra bãi lưu dưỡng ẩm 28 ngày, giúp hạ độ hút nước xuống dưới 12% và kiểm soát độ rỗng viên gạch dưới 60%.

Thứ tư, hoàn thiện thể chế và tăng cường kiểm định chất lượng từ cơ quan quản lý. Sở Xây dựng tỉnh Quảng Nam cần phối hợp với các trung tâm kiểm định đẩy mạnh cấp chứng nhận hợp quy theo TCVN 6477:2011 cho các đơn vị đạt chuẩn, hướng tới mục tiêu nâng tỷ lệ sử dụng gạch không nung trong các công trình vốn ngân sách nhà nước lên 50% vào năm 2025.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả thực nghiệm của luận văn mang lại giá trị ứng dụng thiết thực cho 4 nhóm đối tượng chính:

Doanh nghiệp và chủ cơ sở sản xuất gạch bê tông không nung: Tiếp cận trực tiếp công thức cấp phối tối ưu 30% cát kết hợp 70% đá mạt cùng 8% xi măng PCB40 để ứng dụng ngay vào dây chuyền ép rung công nghiệp, giúp cắt giảm từ 10% đến 15% chi phí xi măng mà sản phẩm vẫn đạt mác M7,5.

Kỹ sư thiết kế kết cấu và chỉ huy trưởng công trình xây dựng: Nắm bắt chính xác các thông số cơ lý như cường độ nén 7,6 MPa, hệ số hình dạng 0,86 và đặc tính bám dính vữa để tính toán kết cấu tường bao che, ngăn ngừa triệt để hiện tượng nứt vách và thấm dột công trình.

Cơ quan quản lý nhà nước và viện nghiên cứu quy hoạch đô thị: Sử dụng các dữ liệu khoa học thực chứng để xây dựng bộ định mức dự toán xây dựng địa phương, hỗ trợ việc thẩm định dự án và ban hành các chính sách khuyến khích chuyển đổi vật liệu xây dựng bền vững.

Giảng viên, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng: Sử dụng luận văn như tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp nghiên cứu thực nghiệm vật liệu vô cơ, kỹ thuật xử lý thành phần hạt cốt liệu và quy trình thí nghiệm cơ lý chuẩn quốc gia.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao không thể sử dụng 100% đá mạt mỏ Phú Thọ để sản xuất gạch?

Đá mạt Phú Thọ có mô đun độ lớn Mđl = 3,19 với lượng sót tích lũy trên sàng 2,5 mm (20,51%) và 1,25 mm (53,45%) đều vượt ngưỡng cho phép của TCVN 7570:2006. Nếu dùng đơn lẻ, hỗn hợp sẽ quá thô, tạo nhiều lỗ rỗng lớn làm giảm độ đặc chắc và suy giảm nghiêm trọng cường độ chịu nén của viên gạch.

Vì sao cấp phối chứa 8% xi măng lại cho cường độ cao hơn cấp phối chứa 10% xi măng?

Với lượng nước giữ cố định ở mức 260 lít/m3, cấp phối 8% xi măng (157 kg) đạt tỷ lệ Nước/Xi măng tối ưu giúp phản ứng thủy hóa diễn ra hoàn toàn và ít nước tự do dư thừa. Ngược lại, cấp phối 10% xi măng (196 kg) bị thiếu nước thủy hóa, dẫn đến hình thành cấu trúc đá xi măng xốp và làm giảm cường độ nén từ 7,6 MPa xuống còn 5,8 MPa.

Gạch xi măng cốt liệu sản xuất theo cấp phối tối ưu đạt mác chịu lực bao nhiêu?

Cấp phối tối ưu phối trộn 30% cát sông Thu Bồn và 70% đá mạt Quế Sơn với 8% xi măng PCB40 Đồng Lâm cho kết quả cường độ nén ở 28 ngày tuổi đạt trung bình 7,6 MPa. Trị số này đạt và vượt yêu cầu của mác M7,5 theo quy định tại tiêu chuẩn TCVN 6477:2011 dành cho gạch bê tông xây dựng.

Quy trình dưỡng hộ gạch bê tông không nung tiêu chuẩn tại xưởng diễn ra như thế nào?

Viên gạch sau khi tạo hình bằng máy ép rung thủy lực cần được lưu giữ và dưỡng hộ sơ bộ trong nhà xưởng có mái che từ 24 đến 36 giờ (1 đến 1,5 ngày) để hình thành cường độ ban đầu. Sau đó, sản phẩm được chuyển ra bãi ngoài trời tiếp tục dưỡng hộ ẩm bằng cách tưới nước định kỳ đến đủ 28 ngày trước khi xuất xưởng.

Việc ứng dụng gạch không nung mang lại hiệu quả kinh tế và môi trường cụ thể ra sao?

Về mặt kinh tế, sử dụng gạch xi măng cốt liệu giúp giảm chi phí xây dựng công trình trên 20% so với gạch nung truyền thống. Về môi trường, công nghệ này tận dụng 100% nguồn phế thải đá mạt tại mỏ, loại bỏ hoàn toàn việc khai thác đất sét nông nghiệp và không tiêu thụ than đá, giúp cắt giảm 100% khí thải CO2 độc hại.

Kết luận

• Xác định chính xác các chỉ tiêu cơ lý của nguồn cốt liệu địa phương gồm cát sông Thu Bồn (Mđl = 2,53) và đá mạt mỏ Phú Thọ (Mđl = 3,19) theo hệ thống tiêu chuẩn TCVN 7572:2006.
• Thiết lập thành công tỷ lệ phối trộn cốt liệu tối ưu 30% cát kết hợp 70% đá mạt, đưa mô đun hỗn hợp đạt Mđl = 2,99 và thỏa mãn 100% các tiêu chí thành phần hạt của TCVN 7570:2006.
• Chế tạo thành công gạch bê tông không nung cấp phối H4 (chỉ sử dụng 8% xi măng PCB40) đạt cường độ nén 28 ngày lên tới 7,6 MPa, vượt mác thiết kế M7,5 theo TCVN 6477:2011.
• Chứng minh tính ưu việt về mặt kinh tế kỹ thuật khi tiết kiệm 10% đến 15% lượng xi măng liên kết, hạ giá thành thi công công trình hơn 20% và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
• Đề xuất lộ trình đến năm 2025 chuyển giao toàn diện quy trình công nghệ cho các nhà máy gạch trên địa bàn tỉnh Quảng Nam, thúc đẩy mạnh mẽ xu hướng xây dựng công trình xanh bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Mở đầu Chƣơng 1: Tổng quan về gạch bê tông không nung 1. Khái niệm, phân loại gạch bê tông không nung. Ƣu, nhƣợc điểm của gạch bê tông không nung. Tình trạng sản xuất và sử dụng gạch bê tông không nung.

Kết luận chƣơng 1. Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết 2. Tổng quan về công nghệ sản xuất gạch xi măng cốt liệu. Y u cầu kỹ thuật và phƣơng pháp thí nghiệm của vật liệu.

Y u cầu kỹ thuật và phƣơng pháp thí nghiệm của gạch xi măng cốt liệu. Kết luận chƣơng 2. Chƣơng 3: Thí nghiệm vật liệu sử dụng chế tạo gạch xi măng cốt liệu và so sánh chỉ tiêu cơ lý của gạch xi măng cốt liệu 3. Thí nghiệm vật liệu sử dụng chế tạo gạch xi măng cốt liệu.

Thiết kế cấp phối. Thí nghiệm so sánh các chỉ ti u cơ lý của gạch xi măng cốt liệu. So sánh tính kinh tế khi sử dụng gạch xi măng cốt liệu thay cho gạch đất sét nung trong xây dựng. Kết luận chƣơng 3.

Kết luận và kiến nghị 4 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG 1. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG 1. Khái niệm Gạch b tông không nung là một loại gạch mà sau khi đƣợc tạo hình thì tự đóng rắn đạt các chỉ số về cơ học nhƣ cƣờng độ nén, uốn, độ hút nƣớc… mà không cần qua nhiệt độ, không phải sử dụng nhiệt độ để nung nóng đỏ vi n gạch nhằm tăng độ bền của vi n gạch. Độ bền của vi n gạch không nung đƣợc gia tăng nhờ lực ép hoặc rung hoặc cả ép lẫn rung l n vi n gạch và thành phần kết dính của chúng.

Phân loại Gạch b tông không nung hiện nay chủ yếu gồm hai loại sau: 1. Gạch xi măng cốt liệu (còn đƣợc gọi là gạch block) Gạch xi măng cốt liệu đƣợc tạo thành từ xi măng và một hoặc nhiều loại cốt liệu sau đây: đá mạt, cát vàng, xỉ nhiệt điện, phế thải công nghiệp… Loại gạch này đƣợc sản xuất và sử dụng nhiều nhất trong các loại gạch không nung (khoảng 75% tổng lƣợng gạch không nung). Gạch xi măng cốt liệu thƣờng có cƣờng độ chịu lực tốt (tr n 80 daN/cm2), khối lƣợng thể tích lớn (thƣờng tr n 1900 daN/m3), khả năng chống thấm tốt, cách âm cách nhiệt tốt, dễ sử dụng.1: Gạch xi măng cốt liệu (gạch Block) 5 Phân loại: - Theo kích thước + Gạch ti u chuẩn (TC) là loại gạch có kích thƣớc cơ bản theo bảng sau: Đơn vị tính: mm Loại kích thƣớc Mức Sai lệch kích thƣớc, không lớn hơn Chiều rộng, không nhỏ hơn 100 ±2 Chiều dài, không lớn hơn 400 ±2 Chiều cao, không lớn hơn 200 ±3 + Gạch dị hình (DH) là loại gạch có kích thƣớc khác kích thƣớc cơ bản, dùng để hoàn chỉnh một khối xây (gạch nửa, gạch xây góc …). - Theo mục đích sử dụng + Gạch thƣờng (T): bề mặt có màu sắc tự nhi n của b tông.

+ Gạch trang trí (TT): có th m lớp nhẵn bóng hoặc nhám sùi với màu sắc trang trí khác nhau. - Theo cường độ nén Theo cƣờng độ nén phân ra các loại: M3,5; M5,0; M7,5; M10,0; M15,0; M20,0. Gạch bê tông nhẹ Gạch b tông nhẹ có hai loại cơ bản là gạch b tông bọt và gạch b tông nhẹ khí chƣng áp. Gạch bê tông bọt, khí không chưng áp: Gạch b tông bọt, khí không chƣng áp đƣợc sản xuất bằng công nghệ tạo bọt trong kết cấu n n tỷ trọng vi n gạch giảm đi nhiều và nó trở thành đặc điểm ƣu việt nhất của loại gạch này.

Thành phần cơ bản: Xi măng, cát mịn, phụ gia tạo bọt… Hình 1.2: Gạch bê tông bọt, khí không chưng áp 6 Phân loại: - Theo phƣơng pháp sản xuất: Gạch b tông bọt, khí không chƣng áp đƣợc phân thành: Block b tông bọt và Block b tông khí không chƣng áp. - Theo khối lƣợng thể tích khô: Gạch b tông bọt, khí không chƣng áp đƣợc phân thành các nhóm: D500, D600, D700, D800, D900, D1000, D1100, D1200. - Theo cƣờng độ nén: Gạch b tông bọt, khí không chƣng áp đƣợc phân thành các cấp cƣờng độ nén sau: B1,0; B1,5; B2,0; B2,5; B3,5; B5,0; B7,5; B10,0. Gạch bê tông khí chưng áp (Aerated Autoclaved Concrete, viết tắt AAC) Gạch b tông khí chƣng áp đƣợc sản xuất bằng cách trộn xi măng với vôi, cát thạch anh hay tro bay tái chế (sản phẩm từ các nhà máy nhiệt điện đốt than), nƣớc và bột nhôm - chất tạo khí.

Phản ứng giữa nhôm và Ca(OH)2 trong hỗn hợp b tông tạo ra những bong bóng cỡ vi mô chứa H2, gia tăng thể tích của b tông tới 05 lần so với b tông thƣờng. Sau khi hiđro bay hơi sẽ để lại các lỗ rỗng kín, sau đó b tông khí chƣng áp sẽ đƣợc đổ vào khuôn tạo hình hoặc cắt thành hình dạng thiết kế. Sản phẩm này tiếp tục đƣợc đƣa vào nồi hấp (khí chƣng áp), nơi phản ứng thứ hai diễn ra. Dƣới nhiệt độ và áp suất cao trong nồi Ca(OH)2 phản ứng với cát thạch anh để hình thành hydrat silica canxi, đó là một cấu trúc tinh thể cứng tạo cƣờng độ cao.

Sau lúc này, vật liệu đã sẵn sàng để sử dụng.3: Gạch bê tông khí chưng áp Phân loại: - Theo cƣờng độ nén: Gạch ACC đƣợc phân thành các cấp: 2; 3; 4; 6 và 8. - Theo khối lƣợng thể tích khô: Gạch ACC đƣợc phân thành các nhóm từ 400 đến 1000. ƢU, NHƢỢC ĐIỂM CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG 1. Ƣu điểm - Không dùng nguy n liệu đất sét để sản xuất, hạn chế việc sử dụng đất sét khai thác từ đất nông nghiệp làm giảm diện tích sản xuất cây lƣơng thực.

7 - Không dùng nhi n liệu nhƣ than, củi…để đốt, giúp tiết kiệm nhi n liệu năng lƣợng và không thải khói bụi gây ô nhiễm môi trƣờng. - Sản phẩm có khả năng cách âm, cách nhiệt, phòng hỏa, kích thƣớc chuẩn xác, quy cách hoàn hảo hơn gạch đất sét nung. Rút ngắn thời gian thi công, giảm chi phí thiết kế nền móng, tiết kiệm vữa xây. Nhƣợc điểm - Khả năng chịu lực theo phƣơng ngang yếu.

- Không linh hoạt khi thiết kế kiến trúc với nhiều góc cạnh. - Không có khả năng chống thấm tốt, dễ gây nứt tƣờng do co giãn nhiệt. TÌNH TRẠNG SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG Theo thống kê năm 2015 của Vụ Vật liệu xây dựng, Bộ Xây dựng, sau bốn năm thực hiện chƣơng trình theo Quyết định số 567/QÐ-TTg về việc phê duyệt chƣơng trình phát triển vật liệu xây không nung, tổng công suất thiết kế vào ba loại sản phẩm chính gồm gạch xi măng cốt liệu, gạch bê tông khí chƣng áp (AAC) và gạch bê tông bọt đạt 6 tỷ viên quy tiêu chuẩn (QTC), trong đó có 13 nhà máy sản xuất AAC, 17 nhà máy sản xuất bê tông bọt, hơn 1000 dây chuyền sản xuất gạch xi măng cốt liệu công suất hơn 10 triệu viên QTC/năm và một số chủng loại vật liệu xây không nung khác. Để có đƣợc kết quả đó, trong thời gian qua, nhiều địa phƣơng, doanh nghiệp, cơ sở sản xuất gạch ngói đã có nhiều nỗ lực trong việc chuyển đổi mô hình sản xuất và thực hiện các dự án vật liệu xây không nung.

Ví dụ, tr n địa bàn huyện Tây Sơn – Bình Định đã có 191 lò gạch, ngói nung thủ công tháo dỡ, chấm dứt hoạt động (gồm 190 lò có công suất dƣới 650 ngàn vi n/năm; 1 lò có công suất tr n 650 ngàn vi n/năm); trong đó có 147 lò nằm trong khu dân cƣ, 44 lò nằm trong khu sản xuất tập trung và trong cụm công nghiệp… Tính đến thời điểm hiện tại, ở Bình Định đã có 16 dự án sản xuất gạch không nung với tổng công suất hơn 250 triệu vi n/năm, tổng vốn đăng ký đầu tƣ gần 50 tỉ đồng. Trong số này đã có 3 nhà máy đi vào hoạt động, 12 dự án đang giải phóng mặt bằng và triển khai xây dựng… Theo kế hoạch, đến hết ngày 31/12/2016 sẽ chấm dứt hoàn toàn hoạt động của các lò nung thủ công tr n địa bàn tỉnh Bình Định. Tại Quảng Ninh, một số công trình nhà chung cƣ cũng đang đƣợc doanh nghiệp sử dụng khoảng 30% là vật liệu gạch không nung. Tòa nhà thƣơng mại cao 18 tầng do Công ty LICOGI 18.1 (Bộ Xây dựng) thiết kế và thi công ở Thành phố Hạ Long, theo các kỹ sƣ, từ tầng thứ 3 trở l n, đơn vị đã sử dụng toàn bộ vật liệu ngăn tƣờng bằng gạch không nung.

Gạch không nung hiện nay đã hiện hữu tr n rất nhiều công trình trọng điểm, điển hình nhƣ Keangnam Hà Nội, Landmard Tower, Habico Tower, Khách sạn Horison, Hà Nội Hotel Plaza, sân vận động Mỹ Đình,… [16].4: Sử dụng gạch bê tông không nung trong xây dựng 9 Ở Việt Nam hiện nay thì loại gạch xi măng cốt liệu đƣợc dùng phổ biến nhất. Theo nghi n cứu của Đào Triệu Kim Cƣơng [1], gạch xi măng cốt liệu có thể giảm giá thành xây dựng khoảng hơn 20%. Không chỉ tiết kiệm chi phí, việc sử dụng gạch không nung cũng làm giảm thiểu ảnh hƣởng của môi trƣờng khi sản xuất gạch đất sét nung thông thƣờng. Tại Đà Nẵng, nhóm nghi n cứu của Hà Văn Thảo (2012) đã sử dụng vật liệu địa phƣơng để chế tạo thành công b tông bọt có mác 3,5 [2].

Về mặt công nghệ sản xuất, Nguyễn Xuân Tuyển [3] đã nghi n cứu ứng dụng công nghệ ép thủy lực song động để sản xuất gạch ống xi măng cốt liệu. So với phƣơng án truyền thống là rung ép để sản xuất gạch block, công nghệ này đã làm giảm đáng kể độ hút nƣớc của gạch, đồng thời rút ngắn thời gian chờ cƣờng độ để đƣa gạch vào sử dụng. KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 Sử dụng gạch không nung trong xây dựng ở nƣớc ta đang có những dấu hiệu tích cực, đặc biệt là gạch xi măng cốt liệu (chiếm 75% gạch không nung) đã đƣợc áp dụng ở nhiều công trình. Tuy nhi n hiện nay, hầu hết các dây chuyền sản xuất gạch không nung tại Việt Nam nói chung và tỉnh Quảng Nam nói ri ng, thiết bị sản xuất đƣợc cung cấp bởi các công ty Trung Quốc.

Chính vì vậy, khi đƣa dây chuyền vào vận hành, trong điều kiện nguy n vật liệu, khí hậu, trình độ lao động đặc thù. các nhà sản xuất phải tự tìm hiểu nghi n cứu, mò mẫm thử nghiệm quy trình sản xuất, quy trình sử dụng; từ đó sản phẩm làm ra chất lƣợng thấp, thiếu ổn định, năng suất không cao.