Tài liệu đào tạo về Gạch không nung - Mô đun 3: Công nghệ sản xuất gạch bê tông khí chưng áp (AAC)

Chia sẻ: Tabicani09 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:46

Thêm vào BST

Báo xấu

49
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu đào tạo về Gạch không nung - Mô đun 3: Công nghệ sản xuất gạch bê tông khí chưng áp (AAC) gồm 4 chương, cung cấp cho người học những kiến thức như: Tổng quan về bê tông khí chưng áp; Nguyên vật liệu chế tạo bê tông khí chưng áp; Hướng dẫn thiết kế tính toán lý thuyết thành phần chế tạo bê tông khí chưng áp; Công nghệ sản xuất gạch bê tông khí chưng áp.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tài liệu đào tạo về Gạch không nung - Mô đun 3: Công nghệ sản xuất gạch bê tông khí chưng áp (AAC)

LỜI NÓI ĐẦU Chương trình phát triển vật liệu xây không nung đến năm 2020 được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại Quyết định số 567/QĐ-TTg ngày 28/4/2010. Để hỗ trợ Chương trình này, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 1686/QĐ-TTg ngày 19/9/2014 phê duyệt danh mục Dự án “Tăng cường sản xuất và sử dụng gạch không nung ở Việt Nam” do Chương trình Phát triển Liên hợp quốc (UNDP) tài trợ từ nguồn vốn của Quỹ Môi trường toàn cầu (GEF) và giao cho Bộ Khoa học và Công nghệ chủ trì và Bộ Xây dựng đồng thực hiện. Mục tiêu của Dự án là giảm phát thải khí nhà kính thông qua việc tăng cường sản xuất và sử dụng gạch không nung (GKN) thay thế dần sản xuất gạch đất sét nung sử dụng nhiên liệu hóa thạch và đất nông nghiệp. Để đạt được mục tiêu trên, một trong những nội dung quan trọng của Dự án là nâng cao kiến thức và năng lực kỹ thuật cho các lãnh đạo doanh nghiệp sản xuất và sử dụng GKN, các tổ chức cung cấp dịch vụ kỹ thuật, các nhà đầu tư, các tổ chức tư vấn thiết kế, tư vấn giám sát, nhà thầu thi công và cơ quan quản lý xây dựng địa phương thông qua chương trình đào tạo của Dự án. Ban Quản lý Dự án (QLDA) gạch không nung đã phối hợp với các chuyên gia đầu ngành trong nước và chuyên gia quốc tế biên soạn bộ tài liệu đào tạo về gạch không nung gồm 05 môđun: 1) Kiến thức cơ bản về gạch không nung, chính sách và tiêu chuẩn; 2) Thi công nghiệm thu khối xây bằng vật liệu không nung; 3) Công nghệ sản xuất gạch bê tông khí chưng áp (AAC); 4) Công nghệ sản xuất gạch bê tông (CBB); 5) Lập dự án đầu tư và hồ sơ vay vốn cho các dự án gạch không nung; Bộ 05 tài liệu đã được hoàn thiện, đáp ứng cơ bản mục tiêu bồi dưỡng kiến thức về vật liệu xây không nung cho các đối tượng nêu trên.Trong các năm 2016 -2018, với việc sử dụng 05 tài liệu này, Ban QLDA đã tổ chức 23 khóa đào tạo cho hơn 1.680 học viên đến từ 63 tỉnh, thành phố trong cả nước. 3
Để hỗ trợ các cán bộ quản lý, chuyên gia kỹ thuật, bạn đọc -Những người trực tiếp triển khai thực hiện Chương trình phát triển vật liệu xây không nung của Thủ tướng Chính phủ có tài liệu tham khảo, được sự nhất trí của UNDP, Ban QLDA phối hợp với Nhà xuất bản Xây dựng xuất bản 05 tài liệu này. Ban QLDA cũng khẳng định, việc xuất bản 05 tài liệu đào tạo về gạch không nung không phục vụ cho mục đích thương mại mà nhằm mục đích phổ biến kiến thức và lưu hành nội bộ. Mọi sao chép, dưới bất kỳ hình thức nào nhằm mục đích thương mại phải được sự đồng ý của Ban QLDA gạch không nung. Ban QLDA xin trân trọng giới thiệu cùng bạn đọc 05 tập tài liệu này và mong nhận được các ý kiến đóng góp của các độc giả. Các ý kiến đóng góp xin gửi về Ban QLDA gạch không nung - Vụ Khoa học và Công nghệ các ngành kinh tế-kỹ thuật, Bộ Khoa học và Công nghệ, 113 Trần Duy Hưng, Hà Nội. Ban quản lý dự án 4
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam AAC Autoclaved Aerated Concrete (bê tông khí chưng áp) CKD Chất kết dính N/R Nước/Chất rắn CTR Chất tạo rỗng KLTT Khối lượng thể tích QTC Quy tiêu chuẩn MKN Mất khi nung KCS Kiểm tra chất lượng sản phẩm 5
6
Chương 1 TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP 1.1. GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP 1.1.1. Khái niệm về bê tông khí chưng áp Bê tông khí chưng áp là một loại bê tông nhẹ chứa một khối lượng lớn các lỗ rỗng nhân tạo bé và kín có dạng hình cầu, có chứa khí hoặc hỗn hợp khí và hơi nước có kích thước từ 0,5 - 2 mm phân bố một cách đồng đều và được ngăn cách nhau bằng những vách mỏng chắc. Hình 1.1: Mẫu bê tông khí chưng áp Hình 1.2: Cấu trúc lỗ rỗng bê tông khí chưng áp 1.1.2. Yêu cầu kỹ thuật Một số Yêu cầu kĩ thuật của gạch bê tông khí chưng áp (AAC) được quy định trong tiêu chuẩn TCVN 7959 – 2017 như sau: - Blốc AAC có hình dạng khối, mặt đầu (6) có thể phẳng hoặc lồi và lõm để ghép khoá khi xây, lắp. - Blốc AAC có kích thước giới hạn như sau: Chiều dài, không lớn hơn 600 mm; Chiều rộng, không lớn hơn 200 mm; Chiều cao, không lớn hơn 300 mm. 7
Hình 1.3: Mô tả hình dáng thông thường của blốc bê tông khí chưng áp trong kết cấu tường xây dựng: 1- chiều dài; 2- chiều rộng; 3- chiều cao; 4- mặt ngang; 5- mặt đứng; 6- mặt đầu. - Sai lệch kích thước cho phép đối với blốc AAC: Bảng 1.1. Sai lệch kích thước cho phép Kích thước Sai lệch cho phép, mm Chiều dài 3 Chiều rộng 2 Chiều cao 2 - Khuyết tật về ngoại quan của gạch bê tông khí chưng áp được quy định theo bảng 1.2 Bảng 1.2. Khuyết tật về hình dạng Loại khuyết tật Mức Độ thẳng cạnh, độ phẳng mặt, mm, không lớn hơn 1 Vết sứt cạnh, sứt góc có chiều sâu từ 10 mm đến 15 mm và chiều dài 3 từ 20 mm đến 30 mm, số vết, không lớn hơn 8
+ Cường độ nén và khối lượng thể tích khô của gạch AAC phải phù hợp quy định theo Bảng 1.3. Bảng 1.3. Cường độ nén và khối lượng thể tích khô Giá trị trung bình Cường độ Cấp Cường độ chịu nén (MPa, không nhỏ hơn) Khối lượng thể tích khô (kg/m3) nén B Giá trị trung bình Danh nghĩa Trung bình D400 Từ 351 đến 450 B2 2.5 D500 Từ 451 đến 550 D500 Từ 451 đến 550 B3 3.5 D600 Từ 551 đến 650 D600 Từ 551 đến 650 B4 5.0 D700 Từ 651 đến 750 D800 Từ 751 đến 850 D700 Từ 651 đến 750 B6 7.5 D800 Từ 751 đến 850 D900 Từ 851 đến 950 D800 Từ 751 đến 850 B8 10.0 D900 Từ 851 đến 950 D1000 Từ 951 đến 1050 + Độ co khô không lớn hơn 0.20 mm/m + Độ ẩm xuất xưởng của sản phẩm bê tông khí chưng áp không quá 25% với sản phẩm sử dụng nguyên liệu cao oxit silic từ cát và không quá 30% với sản phẩm sử dụng nguyên liệu cao oxit silic từ tro bay. 1.1.3. Ưu nhược điểm của bê tông khí chưng áp a) Ưu điểm của bê tông khí [6] Nhẹ: Bê tông khí có tỷ trọng khô nằm trong phạm vi từ 400-1000 kg/m³, trọng lượng này xấp xỉ 1/4 lần so với trọng lượng của bê tông thường và bằng 1/2-1/3 lần trọng lượng của gạch đất sét nung.Vì vậy làm giảm đáng kể lượng khí thải CO2 và năng lượng trong quá trình vận chuyển, đẩy nhanh tiến độ thi công và hoàn thiện phần bao che của công trình lên đến 2-5 lần. Cách nhiệt: Bê tông khí chưng áp là loại vật liệu cách nhiệt tốt, nó làm cho nhà mát về mùa hè và ấm về mùa đông, tiết kiệm điện do không dùng điều hòa, khả năng cách nhiệt của bê tông khí chưng áp góp phần đáng kể bảo vệ môi trường do giảm đáng kể nhu cầu sưởi ấm và làm mát tòa nhà. Nó làm việc như phòng tích 9
nhiệt năng lượng mặt trời. Độ dẫn nhiệt phụ thuộc vào tỷ trọng, hàm lượng ẩm và bản chất các thành phần của bê tông khí. Đồng thời cỡ hạt, kích thước và sự phân bố lỗ rỗng cũng có ý nghĩa quan trọng đối với khả năng cách nhiệt, lỗ rỗng càng nhỏ khả năng cách nhiệt càng tốt. Cách âm: Gạch bê tông khí hấp thụ âm thanh tốt và có thể là một màng ngăn âm hiệu quả do cấu trúc lỗ rỗng của nó. Hiệu quả cách âm dựa trên cơ sở tỷ trọng khô và độ rỗng. Cấu trúc bê tông khí có khả năng hấp thụ âm thanh cao. Đối với dải tần số giữa 100 đến 3200 Hz với một bức tường gạch bê tông khí độ giảm âm ít nhất tới 48dB đã được ghi nhận, các lỗ rỗng kín của bê tông khí có thể cung cấp khả năng cách âm và cách nhiệt tốt, khi trát cần tránh những khoảng thiếu và không điền đầy vữa dẫn đến việc truyền âm không mong muốn. Khả năng kháng cháy: Nhờ có độ đồng nhất khá cao, không có các cỡ hạt thô với tốc độ dãn nở khác nhau, có nhiều bề mặt vách ngăn khí rắn cản trở và làm chậm sự truyền nhiệt bức xạ. AAC chịu được nhiêt độ cao trong thời gian dài, mức độ kháng cháy có thể đạt được tới 4h. Khi ở nhiệt độ 600C, cường độ của gạch bê tông khí chưng áp tương đương với khi ở nhiệt độ thường. Độ chính xác cao: Với hệ thống cắt hoàn toàn tự động có độ chính xác cao, hầu hết sản phẩm gạch bê tông khí được sản xuất ra ít có sự sai số về kích thước. Điều này làm giảm bớt công việc cắt xén tại công trình và giảm đáng kể lượng hồ, cũng như vật liệu hoàn thiện trên bề mặt. Khả năng chịu chấn động tốt: Với kết cấu thể xốp nên bê tông khí chưng áp có khả năng hấp thụ xung lực rất tốt. Các công trình sử dụng gạch AAC có khả năng chịu động đất tốt hơn hẳn so với gạch xây thông thường. Tiết kiệm chi phí: Với trọng lượng nhẹ nên thi công nhanh, giảm vữa xây và trát, giảm chi phí kết cấu công trình. Các công trình kiến trúc sử dụng gạch bê tông khí chưng áp cho phép giảm tải trọng của tòa nhà, giảm 10 - 12% chi phí kết cấu so với gạch xây truyền thống, có thể giảm 10 - 15% chi phí xây thô. Linh hoạt trong sản xuất và đẩy nhanh tiến độ thi công: Gạch bê tông khí có thể sản xuất theo nhiều kích cỡ khác nhau tùy theo yêu cầu của công trình. Các công trình thường sử dụng loại gạch dày 20 cm cho tường ngoài và gạch dày 10 cm cho tường ngăn, thậm chí những kích thước phi tiêu chuẩn khác. Trọng lượng nhẹ của sản phẩm giúp cho việc thi công công trình trở nên dễ dàng, đẩy nhanh tiến độ và hoàn thiện phần bao che công trình lên đến 2-5 lần. Khi xây bằng gạch bê tông khí thì công tác hoàn thiện như lắp đặt điện nước cực kỳ dễ dàng, tường bằng bê tông khí có thể cho phép khoan, doa, tạo rãnh, tạo hốc một cách dễ dàng hơn nhiều so với gạch xây thông thường mang lại sự tiện lợi và linh hoạt trong thi công. 10
Thân thiện với môi trường: Nguồn nguyên liệu để sản xuất gạch bê tông khí chưng áp chủ yếu là cát, và đặc biệt có thể dùng phế thải của các nhà máy nhiệt điện (tro bay…). Gạch bê tông khí chưng áp được sản xuất bằng công nghệ hiện đại thay thế việc sản xuất bằng phương pháp thủ công của gạch đất sét nung truyền thống đang làm lãng phí nguồn tài nguyên đất của Quốc gia và làm ô nhiễm môi trường. b) Nhược điểm của bê tông khí chưng áp [6] Bên cạnh những ưu điểm trên, bê tông khí chưng áp cũng có một số nhược điểm. Có những nhược điểm là do đặc tính của bê tông khí, nhưng có những nhược điểm tạo nên do điều kiện khách quan. Một số nhược điểm có thể kể đến: Độ hút nước lớn: Do độ rỗng lớn, bê tông khí hút nước nhiều hơn so với gạch đỏ và gạch xi măng cốt liệu. Độ ẩm cân bằng của bê tông khí khoảng 20-25%, trong khi độ hút nước có thể lên đến 30-50%. Yêu cầu khắt khe trong thi công và hoàn thiện: Bê tông khí chưng áp yêu cầu phải sử dụng loại vữa xây và vữa hoàn thiện chuyên dụng. Đây cũng có thể coi là một nhược điểm, vì thị trường Việt Nam hiện nay chưa có loại vữa phù hợp để xây và hoàn thiện bê tông khí. Khó khăn về tâm lý người sử dụng và các giải pháp hỗ trợ: Do đây là sản phẩm mới đối với thị trường Việt Nam, nên tâm lý người sử dụng còn nhiều e ngại. Ngoài ra còn thiếu các quy phạm, quy chuẩn, các tài liệu kỹ thuật hướng dẫn việc sản xuất và sử dụng sản phẩm bê tông khí. 1.2. TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM 1.2.1. Tình hình sản xuất và sử dụng bê tông khí chưng áp trên thế giới Nguồn gốc của bê tông khí bắt đầu từ Thụy Điển - khi quốc gia này chịu sự thiếu hụt gỗ trầm trọng do phá rừng và cần có một loại vật liệu thay thế. Công nghệ sản xuất bê tông khí chưng áp dựa trên cơ sở phát triển các bằng sáng chế, đó là: - Năm 1924, sáng chế đầu tiên về AAC của Axel Erisson, Thụy Điển - Năm 1929, sản phẩm bê tông khí dưỡng hộ hơi nước đầu tiên trên thế giới đã được sản xuất ở nhà máy phía bắc Yxhult. Thương hiệu của sản phẩm là Ytong dựa trên cơ sở đá vôi và bột nhôm và 5 năm sau đó sản phẩm Siporex dựa trên xi măng pooclăng và bột nhôm. Sau đó sản phẩm này có sự phát triển rất mạnh - Năm 1931, sử dụng tro bay làm loại nguyên liệu trong chế tạobê tông khí chưng áp của Lindeman, Hoa Kỳ. [11] - Năm 1937, sử dụng cát mịn trong bê tông khí của Sahlberg, Hoa Kỳ. 11
- Năm 1943, Nhà máy bê tông khí chưng áp Hebel đầu tiên được xây dựng bởi Josef Hebel tại nhà máy silicat ở Emmering gần Munich, Đức. - Bắt đầu từ năm 1948, kỹ sư Josef Vogele đã cải tiến quá trình công nghệ sản xuất bê tông khí chưng áp và đã được cấp bản quyền quốc tế đầu tiên vào năm 1960. [10] - Năm 1966, hãng Asahi Nhật Bản có được giấy phép của Hebel, AAC được sản xuất tại châu Á lần đầu tiên và bắt đầu được đưa vào sử dụng rộng rãi trong nền công nghiệp đang phát triển của Nhật Bản thời bấy giờ. - Đến năm 1992 riêng ở Châu âu đã có khoảng 200 nhà máy sản xuất gạch AAC. Một số công ty nổi tiếng về sản xuất thiết bị, dây chuyền công nghệ sản xuất gạch AAC của Châu Âu như Wehrhahn (2002); Ytong (Wittmann, 1992) và Silbet (Wittmann, 1992); Hess, v.v… đã phát triển thị trường ra nhiều quốc gia trên thế giới. Theo thống kê năm 2011, đã có gần 50 nước sản xuất bê tông khí chưng áp được phân bố chủ yếu ở các vùng hàn đới, ôn đới và nhiệt đới, riêng Trung Quốc có khoảng 650 dây chuyền sản xuất AAC với công xuất khoảng 75 triệu m3/năm (tương đương 52 tỷ viên gạch quy tiêu chuẩn/năm). Hiện nay ở Nhật Bản AAC chiếm tới 80% thị trường vật liệu xây, 60% ở Đức và 40% ở Anh. AAC đang bùng nổ khắp vùng Trung Đông và ở Trung Quốc. [8] [9] 1.2.2. Tình hình sản xuất và sử dụng bê tông khí chưng áp tại Việt Nam a) Thực trạng sản xuất bê tông khí chưng áp tại Việt Nam Ở Việt Nam đã có rất nhiều đơn vị đã nghiên cứu ứng dụng bê tông nhẹ như: Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng, Viện Vật liệu Xây dựng, Viện Khoa học Thủy lợi, Viện Khoa học công nghệ Giao thông vận tải, Trường Đại học Xây dựng, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Trường Đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh... Ngoài các đơn vị nghiên cứu trên còn có một số công ty đã và đang đầu tư dây chuyền sản xuất bê tông nhẹ. Tuy nhiên, những loại bê tông nhẹ nghiên cứu hay đầu tư sản xuất chủ yếu là bê tông bọt và bê tông khí không chưng áp. [1] Gạch bê tông khí được đưa vào thị trường Việt Nam khoảng năm 2004 thông qua các nhà nhập khẩu từ Trung Quốc, Thái Lan. Giá thành nhập khẩu cao, phải chịu thêm 30% thuế cộng thêm phí vận chuyển nên cao gấp 2 lần so với gạch sét nung ở thời điểm đó. Tuy vậy, gạch bê tông khí chưng áp vẫn được thị trường chấp nhận với mức tiêu thụ ngày càng tăng, chủ yếu là ở khu vực Hà Nội, TP. HCM. Nhận thức được tiềm năng của thị trường, đồng thời, hưởng ứng chủ trương phát triển VLXD không nung của Chính phủ, một số doanh nghiệp đã mạnh dạn đầu tư xây dựng các dây chuyền sản xuất bê tông khí chưng áp, trong đó phải kể đến những đơn vị sau: 12
Bảng 1.4. Một số doanh nghiệp sản xuất bê tông khí chưng áp tại Việt Nam [3] Số dây Công suất Nhà thầu cung cấp TT Doanh nghiệp Địa chỉ chuyền (1000 m³) thiết bị Lâm Dongyue 1 Công ty Vĩnh Đức 1 100 Đồng B.M.Co.,LTD Công ty Gạch khối Tân Long Teeyer E.M. Co., 2 1 150 Kỷ Nguyên (E-Block) An LTD Công ty CP Bê tông khí Bắc 3 1 200 Cty TNHH Hồ Nam Viglacera Ninh Công ty CP Vương Hải Đồng Dongyue 4 1 100 (V-block) Nai B.M.Co.,LTD Công ty CP Vật liệu mới Hà Dongyue 5 1 100 (Vinema) Nam B.M.Co.,LTD Công ty CP Sông Đà Cao Hải Teeyer E.M. Co., 6 1 200 Cường Dương LTD Công ty CP gạch nhẹ Phúc Hòa Dongyue 7 1 150 Sơn Bình B.M.Co.,LTD Công ty CP Đầu tư & Xây Phú Cty TNHH máy 8 1 300 dựng An Thái Thọ Tianjin Thượng Hải Công ty TNHH Thương Hải 9 1 200 Cty CKCX Hà Nam mại và dịch vụ Trường Hải Dương Công ty CP UDIC Kim Hà Teeyer E.M. Co., 10 1 100 Bình Nam LTD Bắc Dongyue 11 Công ty CP T&T 1 150 Ninh B.M.Co.,LTD Công ty CP Sông Đáy - Bắc Tahua Machinery 12 1 200 Hồng Hà dầu khí Ninh Co., Ltd Bình Dongyue B.M. Co., 13 Công ty CP Hưng Khang 1 100 Dương LTD Tổng cộng 1.950 Chú thích: Dây chuyền của nhà máy AAC Vĩnh Đức - Lâm Đồng, được tháo dỡ về lắp đặt tại công ty Hưng Khang; có cải tạo và bổ sung một số hạng mục thiết bị b) Nhu cầu thị trường đối với sản phẩm gạch bê tông khí chưng áp Hiện tại, Việt Nam đang trong quá trình đô thị hoá với tốc độ xây dựng cao và được đánh giá là vẫn đang chỉ trong giai đoạn đầu của thời kỳ tăng trưởng. Tỷ lệ dân cư thành thị hiện nay chiếm khoảng 27-28% tổng số dân cả nước, tỷ lệ này sẽ tăng 13
lên 40 - 50% vào năm 2020, và sẽ tiếp tục tăng trong những năm tiếp theo. Với tốc độ tăng trưởng kinh tế cao cùng tốc độ đô thị hoá tăng nhanh, nhu cầu về nhà ở, văn phòng, trung tâm thương mại, khách sạn, các khu vui chơi giải trí, bệnh viện, trường học sẽ tăng cao trong thời gian tới. Điều này đồng nghĩa với sự gia tăng về không gian xây dựng đô thị và khiến cho nhu cầu về gạch xây dựng nói chung, gạch bê tông nhẹ nói riêng gia tăng theo, trong đó có bê tông khí chưng áp [5]. Bộ Xây dựng đã chủ trì tổng điều tra về mức tiêu thụ gạch xây hàng năm như sau: Bảng 1.5. Mức tiêu thụ gạch xây hàng năm (Theo số liệu điều tra của Viện VLXD Quý 1 năm 2009) Đơn vị: tỉ viên QTC/năm TT Khu vực 2015 2020 1 Vùng Trung du và miền núi phía Bắc 3,1 4,5 2 Vùng Đồng bằng sông Hồng 8,3 11,5 3 Vùng Bắc Trung bộ và Duyên hải miền Trung 6,5 8,8 4 Vùng Tây nguyên 1,1 1,7 5 Vùng Đông Nam Bộ 4,4 5,8 6 Vùng đồng bằng sông Cửu Long 8,6 9,7 Cả nước 32 42 Dự báo, trong những năm tới nhu cầu gạch không nung nói chung và gạch bê tông khí chưng áp nói riêng sẽ không ngừng gia tăng. Bảng 1.6. Nhu cầu công suất vật liệu xây không nung (Ban hành kèm theo Quyết định 567/QĐ-TTg ngày 28/4/2010 của Thủ tướng Chính phủ) Đơn vị: tỷ viên TT Khu vực 2015 2020 1 Vùng Trung du và miền núi phía Bắc 0,76 - 0,88 1,50 - 2,00 2 Vùng Đồng bằng sông Hồng 2,13 - 2,63 4,00 - 5,30 3 Vùng Bắc Trung bộ và Duyên hải miền Trung 1,40 - 1,86 3,00 - 4,10 4 Vùng Tây nguyên 0,26 - 0,33 0,60 - 0,90 5 Vùng Đông Nam bộ 1,25 - 1,50 2,50 - 3,10 6 Vùng đồng bằng sông Cửu Long 1,30 - 1,60 2,30 - 3,20 Cả nước 7,10 - 8,80 13,9 - 18,6 14
Chương 2 NGUYÊN VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP 2.1. CHẤT KẾT DÍNH Để chế tạo các loại bê tông nhẹ có thể sử dụng các loại xi măng, chất kết dính vôi - silic, vôi belit hoặc chất kết dính hỗn hợp cả xi măng và một trong các loại chất kết dính khác nói trên. Đối với bê tông khí chưng áp thường dùng chủ yếu là chất kết dính vôi-silic và chất kết dính hỗn hợp. a) Xi măng Thông thường, trong công nghệ sản xuất bê tông khí, người ta thường dùng xi măng pooc lăng. Đây là loại chất kết dính có khả năng đông kết, rắn chắc và phát triển cường độ trong môi trường không khí và môi trường nước. Xi măng đóng vai trò quan trọng trong sản xuất gạch bê tông khí chưng áp, là chất kết dính tác động đến cường độ của sản phẩm, đồng thời quyết định đến khả năng tạo hình và tốc độ gia công tạo hình sản phẩm. Việc lựa chọn xi măng để sản xuất AAC được thực hiện bởi bộ phận chuyên môn với các điều kiện tại chỗ và cần chú ý tới các yêu cầu công nghệ cần có đối với các công đoạn sản xuất. Hiện nay, Việt Nam chưa có tiêu chuẩn về nguyên vật liệu dùng để sản xuất bê tông khí chưng áp mà chủ yếu dùng các tiêu chuẩn nước ngoài để tham khảo. Bảng 2.1. Yêu cầu đối với xi măng [7] Thành phần Yêu cầu C3S  50% C3A 7 - 10% C4AF < 10% Na2O + K2O < 1% Độ mịn 3000 – 4500 cm2/g 15
b) Vôi Vôi có vai trò cung cấp sản phẩm thuỷ hoá Ca(OH)2 phục vụ cho phản ứng tạo rỗng và phản ứng tạo cường độ sản phẩm (trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao). Ngoài ra, quá trình thủy hóa của vôi sinh ra nhiệt nên tạo điều kiện cho quá trình tạo rỗng được hiệu quả hơn. Loại vôi thường được dùng để chế tạo bê tông khí chưng áp là vôi bột chưa tôi. Vôi bột chưa tôi là sản phảm nghiền mịn từ vôi cục. Để sản xuất bê tông khí chưng áp, yêu cầu nguyên liệu vôi không được hoạt hóa mạnh. Vì vậy cần nung vôi ở một nhiệt độ tương đối cao. Sẽ là ưu thế khi đá vôi có chứa một ít tạp chất và chúng có thể phối hợp với vôi và khống chế mức độ hoạt hóa của nó. Bảng 2.2. Yêu cầu đối với vôi nghiền Thành phần Yêu cầu CaO > 90% (CaOht > 85%) SiO2 < 5% Al2O3 + Fe2O3 < 2.5% MgO < 2% Na2O + K2O < 1.5% SO3 < 3% MKN < 5% Sót sàng N°009 < 10% t60 (Thời gian đạt mức nhiệt độ 60ºC) 6 - 10 phút t max 35 - 45 phút tºmax 75 - 76ºC Vôi không đạt yêu cầu kỹ thuật có thể gây các vấn đề về thời gian đông cứng khối bê tông, nếu vôi quá hoạt tính, nó có thể gây đóng rắn sớm, thậm chí quá trình này sẽ bắt đầu ngay trong máy trộn. Ngược lại, nếu vôi không đủ hoạt tính, có thể dẫn đến kéo dài đông cứng và gây ra hiện tượng sụt khuôn. 2.2. THÀNH PHẦN SILIC Ôxyt silic là loại nguyên liệu thường gặp nhất trên bề mặt vỏ trái đất nhưng nó không phải luôn luôn nằm ở dạng có sẵn phù hợp để có thể sử dụng cho sản xuất bê tông khí chưng áp. Thực tế khó có khả năng tìm được loại nguyên liệu nào có đủ tất cả các chất lượng cần thiết mà thường thường các nguyên liệu khoáng chứa ôxyt silic phải được tiến hành tuyển lựa qua các công đoạn như rửa, chọn, phân loại các thành phần có chứa sét, fenspat và mica, tạp chất hữu cơ, đá vôi. Thành phần silic 16
trong bê tông khí có thể là cát thạch anh và các loại tro xỉ nghiền mịn (xỉ lò cao, tro bay…). Thành phần silic thực hiện vai trò cung cấp SiO2 phục vụ cho phản ứng với Ca(OH)2 ở điều kiện nhiệt độ và áp suất cao để sinh ra các khoáng tạo cường độ cho sản phẩm bê tông khí chưng áp. Hiện nay, thành phần silic mà các nhà máy thường dùng là cát thạch anh. Lượng dùng, loại và độ mịn của thành phần silic có ảnh hưởng đáng kể đến cường độ và các tính chất khác nhau của bê tông khí chưng áp. Bảng 2.3. Yêu cầu đối với cát nghiền [7] Thành phần Yêu cầu CaO < 5% SiO2  75% Al2O3 < 10% Fe2O3 < 3% Na2O + K2O < 2% MgO < 2% Ion Cl¯ < 0.05% SO3 < 3% MKN < 5% Bùn sét < 3% Tỷ trọng hồ cát (sau máy nghiền bi) 1,60 - 1,70 g/ml Qua sàng lỗ 45 µm 58% Qua sàng lỗ 63 µm 72% Qua sàng lỗ 90 µm 86% Qua sàng lỗ 112 µm 98% - Cát không đạt yêu cầu kỹ thuật nêu trên sẽ ảnh hưởng đến cường độ, tốc độ nở và thậm chí khả năng chế tạo AAC. Ví dụ nếu không đủ hàm lượng SiO2 trong cát, thì quá trình tương tương tác với Ca(OH)2 trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao để hình thành tobermorite sẽ bị ảnh hưởng, tác động đến cường độ sản phẩm. - Việc chế tạo hồ cát không đúng sẽ dẫn đến các vấn đề sau: + Nếu hồ không nằm trong khoảng tỷ trọng quy định sẽ phải điều chỉnh cấp phối sản xuất. + Nếu cấp cỡ hạt của cát quá mịn hay quá thô có thể ảnh hưởng xấu đến tính ổn định của khối bê tông trong quá trình phồng nở. 17
Bảng 2.1. Yêu cầu đối với tro bay [7] STT Thành phần Yêu cầu 1 SiO2, không nhỏ hơn 50 % 2 Fe2O3, không lớn hơn 18 % 3 Al2O3, không lớn hơn 30 % 4 SO3, không lớn hơn 2% 5 CaO, không lớn hơn 5% 6 MgO, không lớn hơn 2% 7 Na2O, không lớn hơn 1.5 % 8 Mất khi nung, không lớn hơn 5% 9 Độ ẩm, không lớn hơn 0.5 % 10 Độ hút nước, không lớn hơn 40 % Độ mịn xác định theo sót sàng: 11 - Sót sàng 200μm  8% - Sót sàng 63 μm  25 % 12 Độ mịn xác định theo bề mặt riêng 2000 - 5000 cm²/g 13 Khối lượng thể tích 600 - 1000 kg/m³ 14 Phóng xạ 226Ra, không lớn hơn 150 Bq/kg 15 Tỷ trọng hồ tro bay 1,59 - 160 g/cm3 Tro bay với hàm lượng MKN cao (tro bay cao carbon) có thể cần lượng nước dư và yêu cầu trộn với tỷ lệ nước/chất rắn cao do diện tích bề mặt lớn và độ xốp của các hạt carbon. Đây thường là nguyên nhân không ổn định trong khi trộn và có thể gây sụt khuôn và tăng thời gian đông cứng khối bê tông. Nói chung, hàm lượng SiO2 cao hơn thì cường độ cuối cao hơn, tuy nhiên, các nguyên tố khác như sắt có thể có ảnh hưởng xấu đến cường độ. 2.3. CHẤT TẠO RỖNG Để tạo cấu trúc rỗng cho bê tông khí chưng áp, ta dùng chất tạo khí trộn đồng đều với hỗn hợp bê tông đã được nhào trộn gồm chất kết dính, thành phần silic và một lượng nước cần thiết, sản phẩm khí tạo ra làm cho hỗn hợp bê tông nở phồng trong khuôn, sau khi kết thúc quá trình tạo khí hỗn hợp bê tông rỗng này rắn chắc lại, tạo thành bê tông khí. Thực chất của phương pháp sử dụng chất tạo khí là chất khí sinh ra trong khối tích của hỗn hợp bê tông ở trạng thái nhớt dẻo, cả ở nhiệt độ thường và cao, có tác dụng phồng nở tạo cấu trúc rỗng cho bê tông. 18