Đặt vấn đề Gạch ê tông khí chƣng áp (Autoclaved aerated concrete - AAC) là loại vật liệu xây dựng nhẹ, chịu tải, cách nhiệt cao, ền, đƣợc sản xu t với nhiều kích cỡ và độ ền khác nhau. Theo ƣớc tính, mỗi n m Việt Nam tiêu thụ khoảng 20 tỷ viên gạch. Với đà phát triển này, đến n m 2025, lƣợng gạch cần xây dựng là hơn 40 tỷ viên mỗi n m. Theo truyền thống từ xƣa, ngƣời ta sử dụng đ t nung làm nguyên liệu làm gạch, với việc sử dụng này đã làm m t r t nhiều đ t canh tác, ảnh hƣởng nghiêm trọng đến an ninh lƣơng thực.
Bên cạnh đó, khi nung gạch cần phải sử dụng một lƣợng than hóa thạch khổng lồ; kèm theo đó là nạn chặt phá rừng làm củi đốt tại các lò nung gạch, m t cân ằng sinh thái, hậu quả của thiên tai và nghiêm trọng hơn nữa là gây ô nhiễm môi trƣờng. Khi chúng ta còn sử dụng gạch đ t sét, đồng ngh a với vệc các nguồn đ t nhƣ đ t ruộng, đ t phù sa,… ị khai thác để làm nguyên liệu sản xu t gạch, đối với một quốc gia chúng là những nguồn tài nguyên r t quý. Tình trạng đáng áo đông hiện nay, các nguồn tài nguyên này đang dần cạn kiệt. Nếu vẫn tiếp tục khai thác để sản xu t gạch thì trong tƣơng lai gần sẽ không còn nhiều.
Trong khi đó, việc sản xu t ra các sản phẩm cao c p hơn, thẩm mỹ hơn nhƣ đồ thủ công mỹ nghệ từ đ t sét này sẽ đem lại nhiều lợi ích kinh tế hơn việc dùng để sản xu t gạch nung truyền thống nhƣ hiện nay. Mặt khác, khi sử dụng các lò nung gạch truyền thống làm từ đ t sét nhƣ hiện nay sẽ thải trực tiếp ra ngoài gây ô nhiễm môi trƣờng. Theo quyết định số 1469/QĐ – TTg ngày 22/08/2014 của Thủ tƣớng Chính phủ về việc “Phê duyệt Quy hoạch tổng thể phát triển vật liệu xây dựng Việt Nam đến n m 2020 và định hƣớng đến n m 2030” đã đƣa ra lộ trình sử dụng vật liệu xây dựng không nung thay thế gạch đ t sét nung đến n m 2010 sẽ đạt từ 10 đến 15%, đến n m 2015 sẽ đạt từ 20 đến 25%, đến n m 2020 sẽ đạt từ 30 đến 40% và chƣơng trình phát triển vật liệu không nung đến n m 2020 của Bộ Xây dựng. Định hƣớng này là một phần của chƣơng trình và đƣợc dựa trên cơ sở kết quả khảo sát, điều tra 1 về tình hình sản xu t sử dụng và nguồn nguyên liệu làm vật liệu xây dựng không nung.
Đây là nội dung cơ ản nh t của dự án: “Điều tra, khảo sát, đánh giá tình hình sản xu t và sử dụng vật liệu không nung ở Việt Nam và một số nƣớc trong khu vực để xây dựng Chƣơng trình phát triển vật liệu không nung đến 2020 và định hƣớng đến 2030”. Nguy cơ từ các lò gạch đ t sét nung làm cạn kiệt dần nguồn tài nguyên thiên nhiên và làm môi trƣờng sống ị ô nhiễm, ắt uộc các cơ quan quản lý nhà nƣớc phải đƣa lộ trình phù hợp cho việc thay thế gạch nung ằng các loại gạch tƣơng ứng. Bộ xây dựng đã trình lên Chính phủ và Quốc hội sẽ t ng thuế tài nguyên đối với nguyên liệu đ t sét nhằm hạn chế lại việc sử dụng gạch đ t sét nung, đặc iệt là làm giảm việc môi trƣờng ị ô nhiễm. Bên cạnh đó, Bộ xây dựng cũng đã đề nghị các tỉnh, thành phố cần đƣa ra lộ trình và có các giải pháp cho các cơ sở sản xu t gạch thủ công truyền thống phải gỡ ỏ hoặc thay thế ằng công nghệ sản xu t gạch mới.
Đến nay, đối với đ t làm gạch đã đƣợc các tỉnh, thành phố trên cả nƣớc đƣa ra những iện pháp quản lý chặt chẽ hơn. Điển hình là có nhiều tỉnh đã an hành những quy định với những chế tài r t nghiêm khắc trong việc quản lý đ t đai và t t cả các lò gạch thủ công cũng đã đƣơc xoá ỏ hoặc thay ằng các dây chuyền sản xu t gạch không nung, trong đó có công nghệ sản xu t gạch ê tông khí chƣng áp. Khối gạch AAC nhẹ khi so với gạch đỏ, khối gạch AAC nhẹ hơn a lần. Khối gạch AAC đang phát triển nhanh chóng tại Việt Nam.
Khối gạch AAC có nhiều ƣu điểm hơn nhƣ đúc sẵn và xây gạch dễ dàng. Từ các nguyên liệu nhƣ vôi, nƣớc, cát và xi m ng cùng một lƣợng nhỏ ch t tạo khí qua dây chuyền sản xu t đã tạo ra đƣợc gạch AAC. Sau khi đó nguyên liệu đƣợc trộn và đƣa vào khuôn. Sau đó, khối gạch AAC sẽ đƣợc cắt thành gạch lock ằng dây thép.
Khi cắt khối gạch AAC, ề mặt gạch lock phải nhẵn để không cần trát vữa. Hơn nữa, độ nhám của ề mặt phải nhỏ hơn 160µm để sơn tƣờng dễ dàng. Kích thƣớc khối gạch AAC cũng cần độ chính xác cao để ức tƣờng sẽ thẳng khi xếp các khối gạch AAC chồng lên nhau. 2 Các khối gạch AAC nhỏ đƣợc cắt ra từ các khối gạch AAC lớn ằng việc dùng các dây thép.
Ảnh hƣởng của các thông số công nghệ đến hiệu su t của quá trình cắt ằng dây thép là tốc độ cắt, tốc độ tiến dao và lực c ng dây. Mỗi thông số sẽ ảnh hƣởng đến ch t lƣợng ề mặt với những tác động khác nhau. Ngoài ra, các thông số này ảnh hƣởng lẫn nhau, là nguyên nhân gây ra các vết xƣớc trên ề mặt khối gạch AAC. Các thí nghiệm sẽ đƣợc thực hiện để đo chiều cao của độ nhám với sự thay đổi của tốc độ cắt, tốc độ tiến dao và lực c ng dây.
Các thông số tốt nh t sẽ đƣợc tìm th y, giúp sản xu t AAC có ch t lƣợng cao hơn. Xu t phát từ yêu cầu thực tiễn đó, việc chọn và thực hiện đề tài “Nghiên cứu thông số làm việc của máy cắt gạch block AAC để đạt nhấp nhô bề mặt thấp nhất.” là cần thiết và có ý ngh a thực tế. Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu nguyên lý làm việc của máy cắt gạch bock AAC ằng dây kết hợp chuyển động tịnh tiến và lên xuống của khung cắt. Tính toán động lực học để xác định các thông số động học nhằm thiết kế máy cắt gạch AAC.
Nghiên cứu yêu cầu kỹ thuật về độ nhám ề mặt đối với gạch block AAC khi sơn không qua công tác trát vữa. Xác định sự tác động của thông số làm việc: lực c ng dây, tần số dao động và tốc độ tiến dao của máy cắt gạch đến ch t lƣợng ề mặt gạch AAC. Thực nghiệm trên máy cắt gạch block AAC tại công ty Vƣơng Hải (V-Block) để tìm ra 3 thông số làm việc lực c ng dây, tần số dao động và tốc độ tiến dao để cắt đƣợc gạch AAC với đạt độ nh p nhô th p hơn 160 µm. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Máy cắt gạch block AAC.
Gạch ê tông khí chƣng áp. 3 Đề tài này chỉ sẽ nghiên cứu 3 thông số làm việc của máy cắt gạch block AAC tại công ty Vƣơng Hải là lực c ng dây, tần số dao động và tốc độ tiến dao ảnh hƣởng đến độ nhám ề mặt gạch. Cách tiếp cận và phƣơng pháp nghiên cứu Phƣơng pháp kế thừa: Kế thừa kết quả nghiên cứu của những nhà nghiên cứu trƣớc, tìm ra những điểm hạn chế của các kết quả nghiên cứu trƣớc để đƣa ra cái tối ƣu của đề tài. Phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm: các thí nghiệm đƣợc thiết kế nhằm tiến hành thực nghiệm một cách chủ động, để có thể tối thiểu hóa số thí nghiệm thông số cắt cần thiết mà vẫn đảm ảo mức độ tin cậy.
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Tìm ra đƣợc 3 thông số làm việc: lực c ng dây, tần số dao động và tốc độ tiến dao của máy cắt gạch block AAC đảm ảo đƣợc yêu cầu về độ nhám ề mặt th p hơn 160 µm nhƣ mục tiêu mà công ty Vƣơng Hải ở Đồng Nai đang đặt ra cho sản phẩm của đơn vị mình. 4 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu Gạch không nung là loại gạch xây, sau khi đƣợc tạo hình thì tự đóng rắn để đạt các chỉ số cơ học về: Cƣờng độ nén, uốn, độ hút nƣớc. mà không cần gia nhiệt. Độ ền của viên gạch không nung đƣợc gia t ng nhờ lực ép rung lên các cốt liệu và phụ gia đã đƣợc gia công trƣớc.
Đây là loại gạch đƣợc khuyến khích sử dụng nhiều nh t và đƣợc ƣu tiên phát triển. Nó đáp ứng r t tốt các tiêu chí về kỹ thuật, kết c u, môi trƣờng, phƣơng pháp thi công. Loại gạch này dễ sử dụng, kết dính ằng vữa thông thƣờng. Đặc iệt tiết kiệm đƣợc thời gian và tài chính, đơn giản hoá đƣợc một số khâu trong quá trình xây dựng.
Sản phẩm đƣợc sử dụng rộng rãi từ những công trình phụ trợ nhỏ đến các công trình kiến trúc cao tầng, giá thành phù hợp với từng công trình. Hiện nay, gạch không nung đã khẳng định chỗ đứng vững chắc trong các công trình, nó đang dần trở nên phổ iến hơn và phù hợp với chiến lƣợc phát triển vật liệu xây dựng không nung của Chính phủ [1].1 Một số loại gạch không nung [1]. 5 Đặc điểm nổi bật của gạch không nung Độ cứng cao, ảo ôn, cách nhiệt tốt có thể thay thế hoàn toàn các loại vật liệu cách nhiệt hiện có trên thị trƣờng, phòng hoả, chống th m, chống nƣớc, kích thƣớc chuẩn xác, quy cách hoàn hảo… nâng cao hiệu quả kiến trúc, giảm thiểu đƣợc kết c u cốt thép, rút ngắn thời gian thi công, tiết kiệm vữa xây, giá thành hạ. 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, giá thành phù hợp với từng công trình.
Có nhiều loại dùng để xây tƣờng, lát nền, kề đê và trang trí. Gạch không nung đƣợc sản xu t từ công nghệ, thiết ị tiên tiến của quốc tế, nó có các giải pháp khống chế và sự đảm ảo ch t lƣợng hoàn thiện, quy cách sản phẩm chuẩn xác. Có hiệu quả trong xây dựng rõ ràng, phù hợp với các TCVN do ộ xây dựng công ố. Nó đã tổng hợp đƣợc các tính n ng ƣu việt, là loại vật liệu xây dựng mới tiết kiệm n ng lƣợng, hiện nay nƣớc ta đang đẩy mạnh mở rộng sử dụng loại vật liệu này.