CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Bê tông khí chưng áp 1. Khái niệm Theo TCVN 7959:2017 [1] Bê tông khí chưng áp là bê tông nhẹ có cấu trúc rỗng, được sản xuất từ hỗn hợp gồm chất kết dính, nguyên liệu có hàm lượng oxit silic cao ở dạng bột mịn, chất tạo khí và nước; đóng rắn ở môi trường nhiệt - ẩm áp suất cao trong thiết bị autoclave. Sản phẩm bê tông khí chưng áp là bê tông được sản xuất dưới dạng khối hoặc dạng tấm nhỏ không có thanh cốt gia cường, phù hợp dùng để xây, lắp các kết cấu tường, vách ngăn trong các công trình xây dựng.
Bê tông khí chưng áp dạng khối (Autoclaved Aerated concrete block – AACB): sản phẩm AACB với tiết diện ngang chủ yếu là hình chữ nhật có chiều rộng nhỏ hơn chiều dài không đáng kể (hình 1A). Bê tông khí chưng áp dạng tấm (Autoclaved Aerated Concrete slab – AACS): sản phẩm AACS với tiết diện ngang là hình chữ nhật có chiều rộng nhỏ hơn nhiều so với chiều dài (hình 1B). Phân loại Theo TCVN 7959:2017 [1] Theo cường độ nén, AAC được phân thành các cấp B2, B3, B4, B6 và B8. Theo khối lượng thể tích khô, AAC được phân thành các nhóm từ D400, D500, D600, D700, D800, D900 và D1000.
Hình dạng – kích thước Theo TCVN 7959:2017 [1] 1 Về hình dạng: Sản phẩm bê tông khí chưng áp có dạng khối (AACB) hoặc dạng tấm (AACS) – Hình 1. Mặt đầu (6) có thể lồi hoặc lõm để ghép khóa khi xây, lắp.1: Hình dáng thông dụng của bê tông khí chưng áp A – AACB B- AACS Chú thích: 1 – chiều dài 2 – chiều rộng 3 – chiều cao 4 – mặt ngang 5 – mặt đứng 6 – mặt đầu Về kích thước: AAC có kích thước cơ bản như trong bảng 1.1: Kích thước cơ bản của AAC Mức, mm, không lớn hơn STT Kích thước Dạng khối Dạng tấm 1 Chiều dài 600 1500 2 Chiều rộng 200 200 3 Chiều cao 300 600 Chú thích: có thể sản xuấ sản phẩm bê tông khí chưng áp có hình dạng, khích thước theo yêu cầu của người mua. Quy trình sản xuất Hình 1.2: Quy trình sản xuất AAC tại nhà máy cty CP Gạch khối Tân Kỷ Nguyên Thuyết minh sơ đồ sản xuất của nhà máy: - Các nguyên liệu được nhập về sẽ được kiểm tra chất lượng đầu vào sơ bộ, sau đó được đưa vào quy trình sản xuất. - Cát, và thạch cao sẽ được nghiền khô bằng máy nghiền bi.
Vừa ra khỏi máy nghiền sẽ được rửa với nước để đưa qua bồn trộn tạo thành hỗn hợp vữa cát. - Vữa thải được hoàn lưu chứa sẵn trong bồn. - Xi măng nhập về được bơm vào silo chứa. - Vôi được nghiền bằng máy nghiền bi và bơm vào silo chứa.
- Nước qua kiểm tra được đưa vào bồn chứa. - Đơn phối liệu bao gồm: vữa cát, vữa thải, xi măng, vôi, thạch cao, bột nhôm và nước. 3 - Vữa cát, vữa thải sẽ được cho vào bồn khuấy, thêm xi măng và điều chỉnh độ lưu động. - Thêm vôi, khuấy trộn trong thời gian 2 phút.
- Bột nhôm sẽ được công nhân khuấy trộn thủ công với nước ở một thiết bị rời nối , sau 2,5 phút kể từ khi cho vôi vào bồn trộn, xả hỗn hợp bột nhôm với nước xuống, khuấy đều trong 30 giây để hỗn hợp đồng nhất. - Khuôn được công nhân lắp sẵn và quét nhớt trước. - Rót hỗn hợp vào khuôn, tiến hành dầm rung để bọt khí thoát ra đều. - Chuyển khuôn vào buồng ủ, ủ trong 4,5 giờ sau đó kiểm tra độ lún rồi đem gọt, cắt khối.
- Sau khi cắt chuyển vào nồi hấp. Hấp ở nhiệt độ 180 – 200oC, áp suất 12-13 bar. Tùy thuộc vào cường độ yêu cầu của bê tông mà thời gian, nhiệt độ và áp suất hấp sẽ khác nhau. - Sau hấp, để nguội tự nhiên.
Lấy mẫu ngẫu nhiên của từng nồi hấp để kiểm tra chất lượng. - Bảo quản trong kho thông thoáng. Ưu, nhược của bê tông khí chưng áp Ưu điểm [2]: - Trọng lượng siêu nhẹ: Với cấu tạo bọt khí, trọng lượng AAC nhẹ hơn đến 1/3 so với gạch đất nung và chỉ bằng 1/4 bê tông thông thường. Đây là đặc tính nổi trội giúp tiết kiệm kết cấu khung, móng cọc cũng như giúp dễ dàng vận chuyển và thi công tại công trường.
- Chống cháy vượt trội: AAC là vật liệu vô cơ không bắt cháy, có khả năng chống cháy lên tới 4 giờ, được chứng nhận theo những tiêu chuẩn nghiêm ngặt bởi những phòng thí nghiệm uy tín của Australia, Singapore và Việt Nam. - Cách nhiệt cực tốt: nhờ cấu tạo nhiều bọt khí, AAC có hệ số dẫn nhiệt rất thấp và khả năng cách âm tuyệt vời, tạo ra hiệu ứng đông ấm hạ mát. Điều này giúp tiết kiệm rất nhiều năng lượng điện tiêu thụ cho công trình khi đưa vào sử dụng. - Cách âm tuyệt vời: nhờ cấu trúc bọt khí, AAC có khả năng tản âm tự nhiên cùng với khả năng hấp thụ âm thanh vượt trội.
Vì vậy AAC rất phù hợp cho các công 4 trình đòi hỏi tiêu chuẩn cách âm cao như khách sạn, văn phòng, trường học, bệnh viện,… - Độ chính xác cao: so với các vật liệu khác, AAC có kích thước lớn va sai số vật liệu nhỏ (chỉ ± 1- 2 mm) giúp việc xây dựng tường có độ chính xác cao, giảm lượng vữa sử dụng và thời gian thi công để tô trát tạo mặt phẳng. - Thi công nhanh chóng dễ dàng: AAC rất dễ dàng thao tác tại công trường: cắt bằng cưa gỗ, mài phẳng, tạo rãnh kỹ thuật, khoan và bắt tắc kê treo vật nặng. Hơn nữa khả năng linh động của AAC giúp việc thi công nhẹ nhàng và đơn giản hơn rất nhiều. - Độ bền vững chắc: với bản chất là một loại bê tông, nhờ quá trình chưng áp bằng hơi nước bão hòa trong điều kiện áp suất cao, AAC có tính đồng đều cao và cấu trúc tinh thể kết cấu vững chắc.
Đây là vật liệu có cường độ chịu lực cao nhất trong các loại vật liệu dạng xốp và ổn định hơn các loại gạch bê tông thông thường. - Tiết kiệm chi phí: với trọng lượng nhẹ cùng mạch vữa mỏng, hệ tường AAC có thể giúp thi công tiết kiệm chiều dài cọc móng, khối lượng thép vữa công trình. Qua đó có thể tiết kiệm 5-10% tổng chi phí đầu tư thô cho toàn bộ tòa nhà. - Vật liệu xanh thân thiện môi trường: AAC là loại vật liệu xanh thân thiện với con người, kể từ nguồn nguyên liệu cho đến quy trình sản xuất.
AAC đã được nhiều chứng chỉ xanh uy tín trong nước và quốc tế, được khuyến khích sử dụng bởi hội đồng Công Trình Xanh Việt Nam. Nhược điểm: - Do loại bê tông này chưa phổ biến tại thị trường Việt Nam, chi phí vận chuyển từ nhà máy sản xuất đến nơi thi công sẽ cao hơn so với mua gạch đất nung. - Đội ngũ thợ thi công chưa quen với loại vật liệu này. Cần thêm thời gian đào tạo ban đầu.
- Phải sử dụng vữa chuyên dụng. Nhìn chung với những ưu nhược điểm kể trên, AAC hoàn toàn có thể thay thế vật liệu xây dựng truyền thống như gạch đất nung và bê tông thông thường. Tình hình sản xuất và sử dụng bê tông khí chưng áp 1. Tình hình sản xuất và sử dụng bê tông khí chưng áp trên thế giới Được phát minh vào năm 1923, với gần 100 năm được dùng, gạch bê tông khí chưng áp đã chứng minh được các ưu điểm nổi bật so với gạch đất sét nung.
Tại nhiều nước, gạch bê tông khí chưng áp AAC chiếm tới 70% tổng khối lượng gạch sử dụng trong xây dựng và công nghiệp. Ở các nước Đông Âu, sản xuất gạch bê tông nhẹ tăng mạnh với việc xây thêm nhà máy sản xuất mưới, hiện đại và cải tạo các nhà máy cũ. Ba Lan có khoảng 30 nhà máy, công suất 3 triệu m3, Rumani có 12 nhà máy công suất khoảng 3 triệu m3, Bungary có 2 nhà máy với tổng công suất 700000 m3, Hungary có 1 nhà máy với tổng công suất 450000 m3, Cộng hòa Séc có tổng công suất AAC là 700000 m3, Slovakia có 3 nhà máy với tổng công suất 1 triệu m3. Ở Nga, Ucrana, Belarus các nước vùng Banttichs có 10 nhà máy với tổng công suất là 10 triệu m3 mỗi năm.
Thổ Nhĩ Kỳ với 7 nhà máy và tổng công suất là 3 triệu m3. Sản phẩm gạch bê tông khí chưng áp không chỉ phát triển mạnh ở châu Âu. Hiện tại ở Trung Quốc, Thái Lan, Ấn Độ, Philipin, Úc, Ai Cập, Isarel, Hoa Kỳ và Mexico cũng dần dần xuất hiện trên thị trường. Tình hình sử dụng gạch bê tông khí chưng áp ở Việt Nam [3] AAC chỉ mới có mặt tại Việt Nam vào năm 2008, tính đến thời điểm hiện tại, loại vật liệu này vẫn còn khá mới mẻ và chưa phổ biến.
Các công ty sản xuất AAC chỉ đếm trên đầu ngón tay. Năm 2009, công ty CP VLXD Vinh Đức bắt đầu xây dựng nhà máy sản xuất AAC đầu tiên tại Lâm Đồng. Năm 2010, công ty CP Gạch khối Tân Kỷ Nguyên xây dựng nhà máy tại Long An. 6 Sau khi có quyết định 567/QĐ-TTg ngày 28/4/2010, hàng chục dự án đầu tư sản xuất AAC được thành lập, nhưng đến nay chỉ có 12 nhà máy sản xuất AAC đã được đưa vào vận hành.
Tổng công suất khoảng 1,95 triệu m3/năm. Thông tin một số doanh nghiệp sản xuất bê tông khí chưng áp ở Việt Nam năm 2014 được liệt kê ở bảng 1.2: Các doanh nghiệp sản xuất bê tông khí chưng áp ở Việt Nam (2014) Dây Công suất Nhà cung cấp TT Doanh nghiệp Địa chỉ chuyền (103m3/tr.viên) thiết bị Dongyue 1 Cty Vĩnh Đức Lâm Đồng 1 100/70 B.,LTD Teeyer 2 Cty E-block Long An 1 150/105 E.,LTD Cty AAC Cty TNHH Hồ 3 Bắc Ninh 1 200/140 Viglacera Nam Dongyue 4 Cty Vương Hải Đồng Nai 1 100/70 B.,LTD Dongyue 5 Cty Vinema Hà Nam 1 100/70 B.,LTD Cty Sông Đà Teeyer 6 Hải Dương 1 200/140 Cao Cường E.,LTD Dongyue 7 Cty Phúc Sơn Hòa Bình 1 150/105 B.,LTD Cty TNHH Máy 8 Cty An Thái Phú Thọ 1 300/210 Tianjin (TH) Cty Trường Cty CKCX Hà 9 Hải Dương 1 200/140 Hải Nam Cty UDIC Teeyer 10 Hà Nam 1 100/70 K.,LTD 7 Dongyue 11 Cty CP T&T Bắc Ninh 1 150/105 B.,LTD Cty Sông Đáy Tahua Machinery 12 Bắc Ninh 1 200/140 Hồng Hà Co.,LTD Cty CP Hưng Bình Dongyue 13 1 100/70 Khang Dương B.,LTD Tổng 1950/1365 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bê tông khí chưng áp áp AAC đến năm 2014 được liệt kê ở bảng 1.