Nghiên Cứu Sử Dụng Vỏ Trấu Để Sản Xuất Gạch Không Nung

Nghiên cứu ứng dụng vỏ trấu trong sản xuất gạch không nung, luận văn thạc sĩ kỹ thuật 7654970, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

• Tác giả: Lê Phong Nhã
• Người hướng dẫn: TS. Lê Khánh Toàn
• Trường học: Đại học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp
• Đề tài: Nghiên Cứu Sử Dụng Vỏ Trấu Trong Sản Xuất Gạch Không Nung
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Đà Nẵng

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG
• 1.1. GIỚI THIỆU VỀ GẠCH KHÔNG NUNG
• 1.2. CÁC LOẠI VẬT LIỆU CHẾ TẠO GẠCH KHÔNG NUNG
• 1.3. CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ LÍ CỦA GẠCH KHÔNG NUNG
• 1.4. QUY TRÌNH SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG
• 1.5. GIỚI THIỆU VỀ NGUỒN VỎ TRẤU
• 1.6. KHẢ NĂNG CẢI THIỆN VÀ ĐÁP ỨNG YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA GẠCH KHÔNG NUNG CÓ SỬ DỤNG VỎ TRẤU LÀM THÀNH PHẦN CẤP PHỐI
• 1.7. KẾT LUẬN CHƯƠNG
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ LÍ CỦA GẠCH KHÔNG NUNG
• 2.1. CÁC TIÊU CHUẨN LIÊN QUAN ĐẾN VIỆC XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ LÍ CỦA GẠCH KHÔNG NUNG
• 2.2. XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƯNG CƠ LÍ CỦA THÀNH PHẦN CẤP PHỐI CHẾ TẠO GẠCH KHÔNG NUNG
• 2.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG
• 3. CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA GẠCH KHÔNG NUNG CÓ SỬ DỤNG VỎ TRẤU TRONG THÀNH PHẦN CẤP PHỐI
• 3.1. ĐẶC TRƯNG CƠ LÍ CỦA VẬT LIỆU CHẾ TẠO GẠCH KHÔNG NUNG
• 3.2. CẤP PHỐI GẠCH KHÔNG NUNG
• 3.3. TẠO MẪU THÍ NGHIỆM
• 3.4. CÁC KẾT QUẢ KHẢO SÁT
• 3.5. BÌNH LUẬN KẾT QUẢ
• 3.6. MỘT VÀI ĐÁNH GIÁ VỀ MẶT KỸ THUẬT, KINH TẾ VÀ TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG CỦA GẠCH KHÔNG NUNG CÓ SỬ DỤNG VỎ TRẤU TRONG THÀNH PHẦN CẤP PHỐI
• 3.7. KẾT LUẬN CHƯƠNG
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VỎ TRẤU ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu sử dụng vỏ trấu trong sản xuất gạch không nung

Nghiên cứu sử dụng vỏ trấu trong sản xuất gạch không nung đang trở thành một xu hướng quan trọng trong ngành xây dựng. Vỏ trấu, một loại phế phẩm nông nghiệp dồi dào, có thể được tận dụng để sản xuất gạch, giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tiết kiệm tài nguyên. Việc áp dụng công nghệ mới trong sản xuất gạch không nung không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

1.1. Định nghĩa và vai trò của gạch không nung

Gạch không nung là loại gạch không cần qua quá trình nung, mà tự đóng rắn nhờ lực ép và thành phần kết dính. Loại gạch này có nhiều ưu điểm như tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu ô nhiễm.

1.2. Tình hình sử dụng vỏ trấu tại Việt Nam

Vỏ trấu là nguồn nguyên liệu phong phú tại Việt Nam, đặc biệt ở đồng bằng sông Cửu Long. Tuy nhiên, phần lớn vỏ trấu vẫn chưa được tận dụng hiệu quả trong sản xuất vật liệu xây dựng.

II. Vấn đề và thách thức trong sản xuất gạch không nung

Mặc dù gạch không nung có nhiều ưu điểm, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức trong quá trình sản xuất. Việc tìm kiếm nguyên liệu thay thế cho cát đang trở thành một vấn đề cấp bách. Sự khan hiếm cát và nhu cầu ngày càng tăng đang tạo áp lực lên ngành xây dựng.

2.1. Khó khăn trong việc tìm kiếm nguyên liệu

Nhu cầu về cát để sản xuất gạch không nung đang tăng cao, trong khi nguồn cung ngày càng khan hiếm. Điều này dẫn đến việc cần thiết phải tìm kiếm các nguyên liệu thay thế như vỏ trấu.

2.2. Tác động môi trường từ sản xuất gạch nung

Sản xuất gạch nung truyền thống gây ra ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Việc chuyển sang sử dụng gạch không nung có thể giảm thiểu tác động này.

III. Phương pháp nghiên cứu sử dụng vỏ trấu trong sản xuất gạch không nung

Nghiên cứu này áp dụng các phương pháp thực nghiệm để xác định các chỉ tiêu cơ lý của gạch không nung có sử dụng vỏ trấu. Các thí nghiệm sẽ được thực hiện để đánh giá cường độ chịu nén, độ hút nước và các đặc tính khác của gạch.

3.1. Thiết kế thí nghiệm và quy trình thực hiện

Quy trình thí nghiệm sẽ bao gồm việc chuẩn bị mẫu gạch, thực hiện các phép đo và phân tích kết quả để đánh giá hiệu quả của vỏ trấu trong sản xuất gạch.

3.2. Đánh giá các chỉ tiêu cơ lý của gạch

Các chỉ tiêu như cường độ chịu nén, độ hút nước sẽ được đánh giá để xác định khả năng ứng dụng của gạch không nung sử dụng vỏ trấu.

IV. Ứng dụng thực tiễn của gạch không nung từ vỏ trấu

Gạch không nung sản xuất từ vỏ trấu không chỉ đáp ứng được các tiêu chuẩn kỹ thuật mà còn có thể được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng. Việc sử dụng loại gạch này giúp tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường.

4.1. Lợi ích kinh tế từ việc sử dụng gạch không nung

Việc sử dụng gạch không nung từ vỏ trấu giúp giảm chi phí sản xuất và tăng cường hiệu quả kinh tế cho các dự án xây dựng.

4.2. Ảnh hưởng tích cực đến môi trường

Sử dụng vỏ trấu trong sản xuất gạch không nung giúp giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên, đồng thời góp phần vào phát triển bền vững.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng vỏ trấu trong sản xuất gạch không nung mở ra nhiều triển vọng cho ngành xây dựng. Việc áp dụng công nghệ mới không chỉ giúp tiết kiệm tài nguyên mà còn tạo ra sản phẩm thân thiện với môi trường.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy vỏ trấu có thể cải thiện các chỉ tiêu cơ lý của gạch không nung, mở ra hướng đi mới cho ngành xây dựng.

5.2. Định hướng phát triển trong tương lai

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển công nghệ sản xuất gạch không nung từ vỏ trấu để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Gạch không nung là loại vật liệu xây dựng được sản xuất mà không cần nung qua nhiệt độ cao, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm ô nhiễm môi trường. Tại Việt Nam, sản lượng gạch không nung đạt gần 6,17 tỷ viên vào năm 2016, chiếm khoảng 25% tổng lượng vật liệu xây dựng, với mục tiêu tăng lên 30-40% vào năm 2020 theo chương trình phát triển vật liệu xây không nung của Chính phủ. Tuy nhiên, nguyên liệu chính là cát đang ngày càng khan hiếm, gây áp lực lớn lên ngành sản xuất gạch không nung xi măng cốt liệu – loại gạch chiếm khoảng 75% thị phần.

Đồng bằng sông Cửu Long là vùng có nguồn vỏ trấu dồi dào, ước tính hơn 3 triệu tấn vỏ trấu thải ra mỗi năm, nhưng chỉ khoảng 10% được sử dụng hiệu quả. Vỏ trấu chứa thành phần hóa học chủ yếu là SiO2 (90,21%), có tiềm năng ứng dụng làm nguyên liệu thay thế hoặc bổ sung trong sản xuất gạch không nung. Việc nghiên cứu sử dụng vỏ trấu trong sản xuất gạch không nung nhằm giảm lượng cát sử dụng, tận dụng nguồn nguyên liệu địa phương, đồng thời cải thiện một số đặc tính cơ lý của gạch là rất cần thiết.

Mục tiêu nghiên cứu là xác định các đặc tính cơ lý của gạch không nung có sử dụng vỏ trấu trong thành phần cấp phối, bao gồm cường độ chịu nén, trọng lượng riêng, độ hút nước và khả năng dính bám của vữa xây. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào thí nghiệm trong phòng lab với các nguyên liệu lấy từ Đồng bằng sông Cửu Long, thời gian nghiên cứu năm 2017-2018. Kết quả nghiên cứu góp phần phát triển vật liệu xây dựng thân thiện môi trường, giảm áp lực khai thác cát và thúc đẩy sản xuất gạch không nung tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và tiêu chuẩn kỹ thuật về vật liệu xây dựng không nung, đặc biệt là gạch xi măng cốt liệu. Hai mô hình nghiên cứu chính bao gồm:

1. Mô hình cấp phối nguyên liệu gạch không nung xi măng cốt liệu: Thành phần chính gồm xi măng PCB 40, cát, mạt đá, nước và phụ gia. Vỏ trấu được nghiên cứu bổ sung thay thế một phần cát nhằm giảm trọng lượng và cải thiện tính chất vật liệu.

2. Lý thuyết về đặc tính cơ lý của vật liệu xây dựng: Bao gồm cường độ chịu nén, độ hút nước, khối lượng thể tích, độ rỗng và khả năng chống thấm. Các chỉ tiêu này được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 6477:2016, TCVN 6260:2009, TCVN 7572:2006 và các tiêu chuẩn liên quan.

Các khái niệm chính được sử dụng gồm:

• Cường độ chịu nén (MPa)
• Độ hút nước (%)
• Khối lượng thể tích xốp (g/cm³)
• Độ rỗng (%)
• Thành phần hạt nguyên liệu (kích thước hạt, hàm lượng bụi bùn sét)

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là các mẫu vật liệu lấy tại Đồng bằng sông Cửu Long, gồm xi măng PCB 40, cát vàng Tân Châu, mạt đá Biên Hòa và vỏ trấu. Các mẫu gạch được sản xuất theo cấp phối thiết kế với tỷ lệ vỏ trấu thay thế 5% cát.

Phương pháp phân tích bao gồm:

• Thí nghiệm xác định đặc tính cơ lý của nguyên liệu: độ mịn, khối lượng riêng, thời gian đông kết xi măng; thành phần hạt, hàm lượng bụi bùn sét, khối lượng thể tích xốp, độ hút nước của cát, mạt đá và vỏ trấu.
• Thí nghiệm sản xuất mẫu gạch không nung với vỏ trấu, xác định kích thước, độ rỗng, cường độ chịu nén ở các tuổi 3, 7, 14, 28 ngày, độ thấm nước, độ hút nước và khối lượng thể tích.
• So sánh kết quả với tiêu chuẩn TCVN 6477:2016 và mẫu gạch không sử dụng vỏ trấu.

Cỡ mẫu thí nghiệm gồm 6 mẫu cho mỗi loại thử nghiệm, được chọn ngẫu nhiên từ lô sản xuất. Phương pháp chọn mẫu đảm bảo tính đại diện và độ tin cậy cao. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 6/2017 đến tháng 2/2018.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Đặc tính nguyên liệu:

• Xi măng PCB 40 đạt tiêu chuẩn với độ mịn 0,6% (dưới 10%), khối lượng riêng 3,08 g/cm³, thời gian đông kết bắt đầu 106 phút (>45 phút), kết thúc 206 phút (<420 phút), độ bền nén 28 ngày đạt 49,12 MPa (>40 MPa).
• Cát vàng có mô đun độ lớn 1,64, hàm lượng bụi bùn sét 0,96% (<2%), khối lượng thể tích xốp 1,375 g/cm³, khối lượng riêng 2,646 g/cm³, đạt tiêu chuẩn TCVN 7572:2006.
• Mạt đá có hàm lượng bụi bùn sét 0,75%, thành phần hạt phù hợp với tiêu chuẩn.
• Vỏ trấu có khối lượng riêng 0,25 g/cm³, độ hút nước 150%, thể hiện tính xốp và nhẹ.

2. Đặc tính gạch không nung có vỏ trấu:

• Cường độ chịu nén sau 28 ngày đạt trung bình 7,8 MPa, vượt mức tối thiểu 3,5 MPa theo tiêu chuẩn TCVN 6477:2016, tăng khoảng 15% so với mẫu không sử dụng vỏ trấu.
• Độ hút nước giảm xuống còn 10%, thấp hơn mức 12% của gạch không nung truyền thống, cải thiện khả năng chống thấm.
• Khối lượng thể tích giảm khoảng 12%, từ 1,9 g/cm³ xuống còn 1,67 g/cm³, giúp giảm tải trọng công trình.
• Độ rỗng tăng nhẹ, khoảng 38%, hỗ trợ khả năng cách âm, cách nhiệt.

3. So sánh với gạch không sử dụng vỏ trấu:

• Gạch có vỏ trấu có cường độ chịu nén cao hơn 10-15%, độ hút nước thấp hơn 2-3%, khối lượng thể tích giảm đáng kể, cho thấy vỏ trấu giúp cải thiện tính năng kỹ thuật và giảm trọng lượng sản phẩm.

Thảo luận kết quả

Việc bổ sung vỏ trấu làm thành phần cấp phối đã giúp giảm trọng lượng riêng của gạch nhờ đặc tính xốp, nhẹ của vỏ trấu (khối lượng riêng 0,25 g/cm³ so với cát 2,646 g/cm³). Điều này làm giảm tải trọng công trình, phù hợp với các công trình nhà cao tầng và nền đất yếu. Cường độ chịu nén tăng có thể do vỏ trấu cải thiện cấu trúc vi mô, tạo liên kết tốt hơn với xi măng và mạt đá.

Độ hút nước giảm chứng tỏ vỏ trấu giúp làm giảm độ thấm nước, tăng khả năng chống thấm và bền vững cho gạch. Độ rỗng tăng nhẹ hỗ trợ khả năng cách âm, cách nhiệt, phù hợp với yêu cầu vật liệu xây dựng hiện đại.

Kết quả phù hợp với các nghiên cứu trong ngành vật liệu xây dựng về việc sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguyên liệu thay thế, đồng thời góp phần giảm khai thác cát, bảo vệ môi trường. Các biểu đồ phát triển cường độ theo thời gian, độ hút nước và khối lượng thể tích minh họa rõ sự cải thiện khi sử dụng vỏ trấu.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường sử dụng vỏ trấu trong sản xuất gạch không nung

• Động từ hành động: Áp dụng
• Target metric: Giảm ít nhất 10% lượng cát sử dụng trong sản xuất gạch không nung
• Timeline: Triển khai trong 2 năm tới
• Chủ thể thực hiện: Các nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng, chính quyền địa phương

2. Phát triển dây chuyền sản xuất gạch không nung tích hợp xử lý và tái chế vỏ trấu

• Động từ hành động: Đầu tư, xây dựng
• Target metric: Tăng công suất sản xuất gạch không nung có vỏ trấu lên 30%
• Timeline: 3 năm
• Chủ thể thực hiện: Doanh nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, các tổ chức tài chính hỗ trợ

3. Nghiên cứu mở rộng tỷ lệ thay thế vỏ trấu trong cấp phối và ứng dụng các phụ gia cải thiện tính chất gạch

• Động từ hành động: Nghiên cứu, thử nghiệm
• Target metric: Tối ưu tỷ lệ vỏ trấu đạt cường độ > 8 MPa, độ hút nước < 10%
• Timeline: 1-2 năm
• Chủ thể thực hiện: Các viện nghiên cứu, trường đại học

4. Tuyên truyền, đào tạo và hỗ trợ kỹ thuật cho các cơ sở sản xuất và người tiêu dùng

• Động từ hành động: Tổ chức, đào tạo
• Target metric: 80% cơ sở sản xuất gạch không nung được đào tạo về công nghệ sử dụng vỏ trấu
• Timeline: 1 năm
• Chủ thể thực hiện: Bộ Xây dựng, Sở Xây dựng các tỉnh, các tổ chức nghề nghiệp

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà sản xuất vật liệu xây dựng

• Lợi ích: Áp dụng công nghệ mới, giảm chi phí nguyên liệu, nâng cao chất lượng sản phẩm
• Use case: Thiết kế cấp phối gạch không nung sử dụng vỏ trấu để giảm giá thành và trọng lượng sản phẩm

2. Các viện nghiên cứu và trường đại học chuyên ngành xây dựng

• Lợi ích: Nghiên cứu phát triển vật liệu xanh, đào tạo sinh viên, mở rộng ứng dụng khoa học công nghệ
• Use case: Tham khảo phương pháp thí nghiệm và kết quả để phát triển đề tài nghiên cứu tiếp theo

3. Chính quyền địa phương và cơ quan quản lý xây dựng

• Lợi ích: Xây dựng chính sách phát triển vật liệu xây không nung, bảo vệ môi trường, thúc đẩy phát triển kinh tế địa phương
• Use case: Lập kế hoạch hỗ trợ sản xuất và sử dụng gạch không nung có vỏ trấu trong các công trình công cộng

4. Các nhà thầu xây dựng và kiến trúc sư

• Lợi ích: Lựa chọn vật liệu xây dựng thân thiện môi trường, giảm tải trọng công trình, nâng cao hiệu quả thi công
• Use case: Ứng dụng gạch không nung có vỏ trấu trong các dự án xây dựng nhà ở, công trình dân dụng

Câu hỏi thường gặp

1. Vỏ trấu có ảnh hưởng như thế nào đến cường độ gạch không nung?
   Vỏ trấu giúp cải thiện cường độ chịu nén của gạch không nung khoảng 10-15% so với gạch không sử dụng vỏ trấu nhờ cấu trúc xốp và khả năng liên kết tốt với xi măng, tạo nên vật liệu nhẹ nhưng bền chắc.

2. Tỷ lệ thay thế vỏ trấu trong cấp phối gạch là bao nhiêu?
   Nghiên cứu cho thấy tỷ lệ thay thế 5% cát bằng vỏ trấu là phù hợp, đảm bảo cường độ và các chỉ tiêu kỹ thuật theo tiêu chuẩn, đồng thời giảm trọng lượng gạch khoảng 12%.

3. Gạch không nung có vỏ trấu có khả năng chống thấm nước tốt không?
   Độ hút nước của gạch có vỏ trấu giảm xuống còn khoảng 10%, thấp hơn mức 12% của gạch không nung truyền thống, giúp tăng khả năng chống thấm và bền vững trong môi trường ẩm ướt.

4. Việc sử dụng vỏ trấu có giúp giảm chi phí sản xuất gạch không nung không?
   Có, vỏ trấu là nguyên liệu địa phương, giá thành thấp và thay thế một phần cát đắt đỏ, giúp giảm chi phí nguyên liệu đầu vào và giảm áp lực khai thác cát tự nhiên.

5. Gạch không nung có vỏ trấu phù hợp với loại công trình nào?
   Loại gạch này phù hợp với các công trình dân dụng, nhà ở, công trình cao tầng và các khu vực có nền đất yếu nhờ trọng lượng nhẹ, cường độ cao và khả năng cách nhiệt, cách âm tốt.

Kết luận

• Gạch không nung sử dụng vỏ trấu trong thành phần cấp phối đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật về cường độ chịu nén, độ hút nước và khối lượng thể tích.
• Vỏ trấu giúp giảm trọng lượng gạch khoảng 12%, cải thiện khả năng cách âm, cách nhiệt và chống thấm.
• Việc sử dụng vỏ trấu góp phần giảm khai thác cát, tận dụng nguồn nguyên liệu địa phương, thân thiện với môi trường.
• Nghiên cứu mở ra hướng phát triển vật liệu xây dựng xanh, bền vững, phù hợp với xu hướng phát triển ngành xây dựng Việt Nam.
• Đề xuất triển khai áp dụng công nghệ sản xuất gạch không nung có vỏ trấu trong các nhà máy, đồng thời tiếp tục nghiên cứu nâng cao hiệu quả kỹ thuật và kinh tế.

Khuyến khích các doanh nghiệp và cơ quan quản lý xây dựng phối hợp triển khai nghiên cứu ứng dụng, đào tạo kỹ thuật và phát triển thị trường cho sản phẩm gạch không nung sử dụng vỏ trấu nhằm thúc đẩy phát triển bền vững ngành vật liệu xây dựng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG 1. GIỚI THIỆU VỀ GẠCH KHÔNG NUNG 1. Định nghĩa về gạch không nung Nếu như trước đây, gạch nung được xem là loại gạch phổ biến nhất, được sử dụng nhiều nhất, thì hiện nay, với sự phát triển của nền khoa học - kỹ thuật, người ta có thể sản xuất ra loại gạch không cần phải nung, được gọi là gạch không nung. Gạch không nung là một loại gạch mà sau gia công định hình thì tự đóng rắn đạt các chỉ số về cơ học như cường độ nén, uốn, độ hút nước mà không cần qua nhiệt độ, không phải sử dụng nhiệt để nung nóng đỏ viên gạch nhằm tăng độ bền của viên gạch.

Độ bền của viên gạch không nung được gia tăng nhờ lực ép hoặc rung hoặc cả ép lẫn rung lên viên gạch và thành phần kết dính của chúng. Gạch không nung ở Việt Nam còn được gọi là gạch block, gạch blốc, gạch bê tông, gạch block bê tông; có khoảng 300 tiêu chuẩn quốc tế khác nhau với kích cỡ viên gạch khác nhau. Sản phẩm gạch không nung có nhiều chủng loại trên một loại gạch để có thể sử dụng rộng rãi từ những công trình phụ trợ nhỏ đến các công trình kiến trúc cao tầng. Gạch không nung có những ưu điểm vượt trội so với gạch nung truyền thống, tuy nhiên vẫn có những nhược điểm nhất định, điều quan trọng là phải nắm rõ những ưu điểm để phát huy và tìm cách khắc phục các khuyết điểm nhằm tiến tới sử dụng rộng rãi, dần thay thế gạch nung truyền thông.

Một số ưu điểm, nhược điểm của gạch không nung 1. Ưu điểm - Tiết kiệm được nhiên liệu, năng lượng (than, củi, v.) để đốt, nung, tránh được tình trạng chặt phá rừng và ô nhiễm môi trường. - Nguyên vật liệu sản xuất phong phú, sản phẩm đa dạng. - Sản xuất với dây chuyền hiện đại, ít tốn nhân công.

- Có cường độ cao, đáp ứng tối đa nhu cầu sử dụng. - Khả năng cách âm, cách nhiệt tốt. - Có kích thước lớn nên rút ngắn thời gian thi công, tiết kiệm vữa xây. - Khi cần có thể dễ dàng thay đổi kiểu dáng và kích thước trong thi công (đặc biệt gạch vỉa hè), trong quá trình sử dụng có thể tháo gỡ viên gạch cũ để xây dựng gạch mới một cách nhanh chóng.

- Hình dáng và màu sắc các viên gạch đa dạng. - Quá trình sản xuất không quá phụ thuộc vào thời tiết nắng mưa. Nhược điểm - Sử dụng cát làm nguyên liệu nên làm cho nhu cầu khai thác cát tăng cao - Có giá thành cao hơn so với gạch nung truyền thống. 5 5 - Trong quá trình sản xuất và thi công không gây ô nhiễm nhưng lại sử dụng rất nhiều những nguyên liệu thứ phẩm gây ô nhiễm như xi măng, bột nhôm, bột đá, v.

- Không linh hoạt khi thiết kế kiến trúc với nhiều góc cạnh, không có khả năng chống thấm tốt, dễ gây nứt tường do co giãn nhiệt, v. So sánh với gạch đất nung So sánh hiệu quả kinh tế kỹ thuật sản xuất và sử dụng, gạch không nung có nhiều ưu điểm vượt trội hơn gạch đất nung. So sánh gạch không nung với gạch đất nung Chỉ tiêu Gạch không nung Gạch đất sét nung Không dùng đất sét; nguyên vật liệu để sản xuất hết sức phong phú như Nguyên liệu sản Dùng đất sét để sản xuất cát vàng, xi măng, mạt đá, xỉ than, xuất gây mất đất canh tác. xỉ nhiệt điện, tro bay,v., tận dụng được phế thải công, nông nghiệp.

Năng lượng để Sử dụng than, củi để đốt, Không dùng than, củi. sản xuất nung. Đa dạng, chất lượng cao, cách âm cách nhiệt tốt, cường độ chịu lực Ít kiểu dáng, chất lượng cao, kích thước lớn bằng 5-11 lần Sản phẩm thấp hơn, kích thước nhỏ thể tích gạch nung truyền thống, hơn. giúp giảm chi phí trát vữa và đẩy nhanh tiến độ xây dựng.

Thấp: 8-14 người/1 triệu Năng suất lao Cao: 2-4 người/1 triệu viên/năm, do viên/năm, chủ yếu thực động các khâu hầu hết được tự động hoá. hiện thủ công Suất đầu tư Thấp hơn. Tốt hơn, tận dụng chất thải công, Môi trường nông nghiệp, không gây ô nhiễm Gây ô nhiễm môi trường. môi trường.

Các loại gạch không nung tại Việt Nam Gạch không nung hiện nay gồm có 3 loại chính, gồm: gạch xi măng cốt liệu (hay còn gọi là gạch block, gạch bê tông) chiếm khoảng 75% tổng lượng gạch không nung; gạch bê tông khí chưng áp chiếm 15%; gạch bê tông bọt (gạch nhẹ) chiếm 5%; gạch khác chiếm 5%. 6 6 - Gạch xi măng cốt liệu được tạo thành từ xi măng, cát, mạt đá và các phụ gia khác. Loại gạch này được sản xuất và sử dụng nhiều nhất trong các loại gạch không nung. Loại gạch này thường có cường độ chịu lực tốt (trên 80kg/m3, tỉ trọng lớn (1900kg/m3) nhưng những loại kết cấu lỗ thì có khối lượng thể tích nhỏ hơn (1800kg/m3).

Đây là loại gạch được khuyến khích sử dụng nhiều nhất và được ưu tiên phát triển mạnh nhất. Nó đáp ứng rất tốt các tiêu chí về kỹ thuật, kết cấu, môi trường, thi công, v., ngoài ra nó có thể dùng vữa xây thông thường. - Gạch bê tông khí chưng áp (tên tiếng Anh là Autoclaved Aerated Concrete – gọi tắt là AAC) là hỗn hợp của cát hay tro bay với xi măng và vôi. Quá trình dưỡng bằng hơi nước ở áp suất cao trong nồi hấp làm cho sản phẩm ổn định cả về tính chất vật lý và hóa học.

Bê tông khí chứa bong bóng khí rất nhỏ nằm tách biệt, chúng tạo cho bê tông khả năng cách âm, cách nhiệt tốt. - Gạch bê tông bọt: Sản suất bằng công nghệ bọt khí. Thành phành cơ bản: xi măng, tro bay nhiệt điện, cát mịn, phụ gia tạo bọt. Sản phẩm đã được kiểm định chất lượng đạt tiêu chuẩn về cường độ chịu nén đối với tỷ trọng D800.

- Gạch khác (gạch không nung tự nhiên, gạch Silicat, gạch papanh, v.) + Gạch không nung tự nhiên: Từ các biến thể và sản phẩm phong hóa của đá bazan. Loại gạch này chủ yếu sử dụng ở các vùng có nguồn puzolan tự nhiên, hình thức sản xuất tự phát, mang tính chất địa phương, quy mô nhỏ v. + Gạch Silicat: Là gạch được sản xuất trên cơ sở vôi, cát hoặc các loại phế thải có hàm lượng ôxít silic cao (tro, xỉ than, phế thải công nghiệp), nước; được tạo hình bằng phương pháp ép bán khô, sau đó đóng rắn trong thiết bị hấp, với điều kiện hơi nước có áp suất 12 - 16 MPa, nhiệt độ khoảng 160 – 220 0C. + Gạch papanh: Được sản xuất từ phế thải công nghiệp như xỉ than, vôi bột, là các vật liệu có sẵn và từ lâu đời ở nước ta.

Gạch có cường độ thấp từ 30 – 50 kg/cm2 chủ yếu dùng cho các loại tường ít chịu lực. Tình hình sản xuất, sử dụng và hướng phát triển của gạch không nung ở Việt Nam Từ những năm 60, Việt Nam đã sản xuất và sử dụng nhiều loại gạch xi măng cốt liệu trên cơ sở chất kết dính vôi – xỉ nhiệt điện, vôi, puzolan, cốt liệu là đá mạt, xỉ nhiệt điện, cát, v. làm vật liệu xây tường, tuy nhiên năng lực sản xuất chỉ ở mức thủ công nhỏ lẻ, đáp ứng tiêu dùng cho một bộ phận dân cư trong các công trình phụ trợ. Đến đầu thập niên 80 một số dây chuyền sản xuất gạch gạch xi măng cốt liệu bê tông với quy mô công nghiệp đã được đầu tư xây dựng.

Bước qua thập niên 90, nhiều dây chuyền được đầu tư xây dựng, năm 1998 cả nước có tổng số 23 dây chuyền theo công nghệ thiết bị của Italia, Tây Ban Nha, Hàn Quốc, Cộng hoà liên bang Đức, Nhật, Pháp được đưa vào sản xuất với tổng công suất 281 triệu viên không kể các cơ sở sản xuất thủ công, nhỏ lẻ ở các địa phương khoảng 45 triệu viên. 7 7 Với những ưu điểm vượt trội so với gạch đất nung, gạch nung đang dần là một điểm yếu về công nghệ quan trọng trong công nghiệp xây dựng ở nước ta và rất cần được quan tâm. Chính vì vậy, theo Quyết định số 115/2001/QĐ-TTg về việc Quy hoạch tổng thể ngành công nghiệp vật liệu xây dựng đến năm 2010 và định hướng đến 2020 đã được thủ tướng Chính phủ phê duyệt ngày 01/08/2001, phải phát triển gạch không nung thay thế gạch đất nung từ 10 đến 15% vào năm 2005 và 25% đến 30% vào năm 2010, xóa bỏ hoàn toàn gạch đất nung thủ công vào năm 2020. Quyết định số 121/2008/QĐ-TTg của Viện vật liệu xây dựng – Bộ xây dựng trình thủ tướng đã phê duyệt đưa ra lộ trình đưa gạch không nung vào thay thế vật liệu nung quy hoạch tới năm 2020.

Theo lộ trình đã được điều chỉnh cho phù hợp với tình hình thực tế, tỷ lệ vật liệu xây không nung trên tổng số vật liệu xây vào các năm 2010 sẽ là 10% để đến năm 2015 tăng lên từ 20 - 25% và bứt phá vào năm 2020 với 30 đến 40%; ứng dụng các công nghệ mới trong sản xuất vật liệu xây dựng, các sản phẩm vật liệu mới tiết kiệm năng lượng, thân thiện môi trường và phát triển bền vững. Công văn số 2383/BXD – VLXD ngày 27/11/2008 của Bộ Xây dựng gửi các Sở xây dựng các tỉnh, thành phố phát triển vật liệu xây, gạch không nung thay thế cho gạch ngói nung để giảm ô nhiễm môi trường. Trước thực trạng sử dụng vật liệu nung ở Việt Nam vẫn còn chiếm tỉ lệ cao từ 90 - 95% có thể gây ô nhiễm môi trường và hiệu ứng nhà kính, ảnh hưởng đến diện tích đất canh tác, Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Chương trình phát triển vật liệu xây dựng không nung đến năm 2020 (Quyết định số 567/QĐ-TTg ngày 28/04/2010) nhằm khuyến khích và thúc đẩy sản xuất vật liệu không nung trong lĩnh vực xây dựng. Với mục tiêu cụ thể: phát triển sản xuất và sử dụng vật liệu xây không nung thay thế gạch đất sét nung đạt tỷ lệ 20 - 25% vào năm 2015, 30 - 40% vào năm 2020; hàng năm sử dụng khoảng 15 - 20 triệu tấn phế thải công nghiệp (tro xỉ nhiệt điện, xỉ lò cao, v.) để sản xuất vật liệu xây không nung, tiết kiệm được khoảng 1.000 ha đất nông nghiệp và hàng trăm ha diện tích đất chứa phế thải; tiến tới xoá bỏ hoàn toàn các cơ sở sản xuất gạch đất sét nung bằng lò thủ công, lò tunnel.