Giải Pháp Khắc Phục Hư Hỏng Của Các Công Trình Sử Dụng Gạch Không Nung.pdf

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM K THUT
THNH PH H CH MINH

/81917+&6
/ầ&é1*/81



*,,3+ẩ3.+&3+&++1*&$&ẩ&&é1*
75ẻ1+6'1**&+.+é1*181*




1*ơ1+.7+87;ặ<'1*&é1*75ẻ1+'ặ1'1*
9ơ&é1*1*+,3

SKC007451

Tp. H Chớ Minh, thỏng 


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
LÊ CƠNG LUẬN

GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC HƢ HỎNG CỦA CÁC CƠNG

TRÌNH SỬ DỤNG GẠCH KHƠNG NUNG

NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH
DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP - 1680833

Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 10 / 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
LÊ CƠNG LUẬN

GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC HƢ HỎNG CỦA CÁC CƠNG
TRÌNH SỬ DỤNG GẠCH KHƠNG NUNG

NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH
DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP - 1680833
Hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. PHAN ĐỨC HÙNG

Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 10 / 2017



BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT

Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
Họ và tên học viên: LÊ CƠNG LUẬN

MSHV: 1680833

Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình DD và CN Khóa: 2016B
Tên đề tài: Giải pháp khắc phục hư hỏng của các cơng trình sử dụng gạch khơng nung
Học viên đã hồn thành LVTN theo đúng yêu cầu về nội dung và hình thức (theo
qui định) của một luận văn thạc sĩ.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 9 năm 2017
Giảng viên hƣớng dẫn
(Ký & ghi rõ học tên)

PGS.TS. Phan Đức Hùng


LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC:
Họ & tên: Lê Cơng Luận

Giới tính: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 20/09/1988

Nơi sinh: Bình Định

Quê quán: Huyện Tuy Phước – Bình Định

Dân tộc: Kinh

Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: Trường cao đẳng nghề Gia Lai, Đường Trần
Nhật Duật, Thôn 6 - Xã Diên Phú – TP. Pleiku – Tỉnh Gia Lai
Điện thoại cơ quan: 0269.382.5001
Fax:

Điện thoại riêng: 0934.679.027
E-mail:

II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO:
1. Đại học:
Hệ đào tạo: Chính quy

Thời gian đào tạo từ năm 2007 đến năm 2012

Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại học Quang Trung, TP.Qui Nhơn,
Ngành học: C ng Nghệ Kỹ Thuật Xây Dựng
Ngày & nơi bảo vệ đồ án tốt nghiệp: Đại học Quang Trung
Người hướng dẫn:
III. Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC:
Thời gian

Nơi c ng tác

Công việc đảm nhiệm

Công ty cổ phần M i Trường
02/2012 – 08/ 2012 Miền Trung, TP. Qui Nhơn,

Kỹ thuật thi cơng

tỉnh Bình Định
09 / 2012 - nay

Trường cao đẳng nghề Gia
Lai, TP. PleiKu, tỉnh Gia Lai

i

Giáo viên


LỜI CAM ĐOAN
T i cam đoan đây là c ng trình nghiên cứu của tơi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố
trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tp.Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2017

Lê Công Luận

ii

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy PGS.TS. Phan Đức Hùng, người đ tận tình giúp
đỡ, hướng dẫn, định hướng đ ng đắn cho t i trong nghiên cứu khoa học và cung
cấp các thông tin cần thiết để tơi hồn thành luận văn thạc sĩ này.
Tơi xin chân thành cảm ơn qu thầy cô giáo trong Khoa Xây Dựng của Trường Đại
Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh. Xin cảm ơn tất cả người thân
trong gia đình và đồng nghiệp đ gi p đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn
thành luận văn.
Vì kiến thức và thời gian thực hiện luận văn thạc sĩ có hạn nên khơng tránh khỏi
những hạn chế và thiếu sót. Tơi rất mong được sự đóng góp của quý thầy cô giáo,
bạn bè và đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn.

iii


TĨM TẮT
Từ những tình hình thực tế của các cơng trình sử dụng gạch khơng nung của
nguồn vốn ngân sách nhà nước. Khảo sát thu thập các th ng tin sơ bộ liên quan đến
c ng trình như: kết cấu, vật liệu. Sau đó nghiên cứu và khảo sát các dạng hư hỏng
của nhiều cơng trình thực tế, tìm hiểu các hư hỏng của cơng trình sử dụng gạch
kh ng nung thường là các hư hỏng ảnh hưởng đến kết cấu khối xây như: vết nứt
ngang, vết nứt dọc và vết nứt xiên trên khối xây. Nguyên nhân chủ yếu là do co
ngót của vật liệu, hư hỏng các kết cấu của cơng trình ảnh hưởng đến khối xây, do
điều kiện m i trường, phương pháp thi c ng,….
Từ những kết quả nghiên cứu và khảo sát tại cơng trình thực tế từ đó đưa ra
các giải pháp như: Giải pháp gia cường thép cho khối xây, giải pháp gia cường bổ
trụ cho khối xây, giải pháp gia cường lưới mắt cáo cho khối xây, giải pháp rót vữa
cho khối xây được làm trên mơ hình thí nghiệm kiểm chứng các kết quả đạt được.
Thông qua thực nghiệm kiểm chứng, nhóm giải pháp cho khối xây khơng trát bao

gồm giằng và bổ trụ, cho thấy khả năng chịu lực khối xây gia cường bằng bổ trụ đạt
hiệu quả cao nhất ở cả hai trạng thái phá hủy. Với khả năng chịu nén đạt trên 280kN
cho trạng thái ép dọc, ép ngang và 60kN cho ép xiên. Khi sử dụng giải pháp gia
cường, lực phá hủy lớn hơn lực gây nứt từ 13 đến 50%. Từ những kết quả thu được
trong q trình nghiên cứu ta có thể áp dụng vào thực tế trong q trình thi cơng cho
các cơng trình sử dụng gạch không nung.

iv


ABSTRACT
From the real situation of the works using non-baked brick of the state
budget. The survey collects preliminary information relating to the structure such as
structure, material. Then study and investigate the damage types of many actual
works, find out the damage of the building using non-baked bricks are often the
damage to the structure of building blocks such as horizontal cracking, vertical
cracking and cracked over the building block. The main cause is due to shrinkage of
the material, damage to the structure of the building affects the building blocks, due
to environmental conditions, construction methods.
From the results of research and survey at the actual projects, from there,
solutions such as steel reinforcement solutions for building blocks, reinforcing
solutions for building blocks, Building blocks, pouring solutions for building blocks
are made on the experimental model to verify the results. Through empirical testing,
the solution group for unblanched building blocks consists of bracing and
supporting posts, indicating that the strength of the reinforced concrete
reinforcement can be maximized in both destructive states. With a compressive
strength of over 280kN for vertical compression, horizontal compression and 60kN
for continuous pressing. When using a reinforcement solution, the breaking force is
greater than the cracking force of 13 to 50%. From the results obtained in the
research process we can apply to the reality in the process of construction and use of

the works.

v


MỤC LỤC
Trang tựa

TRANG

Quyết định giao đề tài
Lý lịch khoa học .......................................................................................................... I
Lời cam đoan .............................................................................................................. II
Lời cảm ơn ................................................................................................................III
Tóm tắt ..................................................................................................................... IV
Danh sách các bảng .................................................................................................. IX
Danh sách các hình................................................................................................... XI
Danh mục các cụm từ viết tắt ................................................................................. XIII
Chƣơng 1: Tổng quan ...............................................................................................1
1.1 Sự cần thiết của đề tài nghiên cứu.........................................................................1
1.1.1 Thực trạng ô nhiễm m i trường hiện nay ..........................................................1
1.1.2 Gạch nung ..........................................................................................................3
1.1.3 Gạch không nung ...............................................................................................3
1.1.4 So sánh những ưu – khuyết điểm của gạch nung và gạch không nung .............6
1.1.5 Những tồn tại khi sử dụng gạch khơng nung vào cơng trình xây dựng ...........14
1.2 Tình hình nghiên cứu ..........................................................................................16
1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước ....................................................................16
1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước .....................................................................17
1.2.3 Nhận xét các đề tài ...........................................................................................18
1.3 Mục tiêu của đề tài ..............................................................................................18

1.4 Nhiệm vụ đề tài nguyên cứu ...............................................................................18
1.5 Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................19
1.6 Ý nghĩa của đề tài ................................................................................................19
Chƣơng 2: Khảo sát các dạng hƣ hỏng của cơng trình .......................................20
2.1 Các dạng hư hỏng liên quan đến các cơng trình sử dụng khối xây.....................20
2.1.1 Cơng trình sử dụng gạch nói chung .................................................................20
2.1.1.1 Hư hỏng do biến dạng nhiệt ..........................................................................20

vi


2.1.1.2 Hư hỏng do tải tập trung tại một bộ phận kết cấu cơng trình .......................21
2.1.1.3 Hư hỏng do tác động của rung động và động đất lên cơng trình ..................21
2.1.1.4 Hư hỏng do dầm lanh t kh ng đảm bảo gây nứt .........................................22
2.1.1.5 Hư hỏng do cong vênh của hệ tường ............................................................23
2.1.2 Các giải pháp khắc phục hư hỏng nói chung ...................................................23
2.2 Các dạng hư hỏng của các cơng trình sử dụng gạch khơng nung .......................24
2.2.1 Hư hỏng do bản thân viên gạch........................................................................24
2.2.2 Các dạng hư hỏng trên khối xây gạch không nung ..........................................25
2.2.2.1 Hư hỏng dạng vết nứt cắt dọc trên bề mặt tường ..........................................26
2.2.2.2 Hư hỏng dạng vết nứt cắt ngang trên bề mặt tường ......................................26
2.2.2.3 Hư hỏng dạng vết nứt chéo trên bề mặt tường. .............................................27
2.3 Ngun nhân gây hư hỏng của cơng trình sử dụng gạch khơng nung ................27
2.3.1 Do co ngót ........................................................................................................27
Chƣơng 3: Mơ hình thí nghiệm..............................................................................32
3.1 Ngun vật liệu ...................................................................................................32
3.1.1 Xi măng ............................................................................................................33
3.1.2 Cát xây .............................................................................................................34
3.1.3 Cát tô ................................................................................................................35
3.1.4 Đá 1x2 ..............................................................................................................36

3.1.5 Thành phần cấp phối vữa xây mác 75 ..............................................................37
3.1.6 Thành phần cấp phối vữa trát mác 75 ..............................................................38
3.1.7 Thành phần cấp phối bê tơng mác 200 ............................................................39
3.2 Thí nghiệm mẫu gạch ..........................................................................................40
3.2.1 Xác định cường độ chịu nén của gạch .............................................................40
3.2.1.1 Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm .........................................................................40
3.2.1.2 Chuẩn bị mẫu thử ..........................................................................................40
3.2.1.3 Cách tiến hành ...............................................................................................40
3.2.2 Xác định độ h t nước của gạch ........................................................................41
3.2.2.1 Thiết bị và dụng cụ ........................................................................................41

vii


3.2.2.2 Chuẩn bị mẫu thử ..........................................................................................41
3.2.2.3 Cách tiến hành ...............................................................................................42
3.2.2.4 Tính kết quả...................................................................................................42
3.3 Thí nghiệm trên khối xây ....................................................................................42
3.3.1 Gạch khơng nung 6 lỗ kích thước (190x140x90) ............................................42
3.3.1.1 Phương pháp tạo khối xây.............................................................................42
3.3.1.2 Các giải pháp đề xuất ....................................................................................44
3.3.2 Gạch khơng nung 2 lỗ (kích thước 390x190x90) ............................................46
3.3.2.1 Phương pháp tạo khối xây.............................................................................46
3.3.2.2 Giải pháp rót vữa ...........................................................................................46
3.3.3 Qui trình thí nghiệm .........................................................................................47
3.3.3.1 Phương pháp thí nghiệm theo phương dọc của khối xây..............................48
3.3.3.2 Phương pháp thí nghiệm theo phương ngang của khối xây..........................49
3.3.3.3 Phương pháp thí nghiệm theo phương xiên của khối xây.............................50
3.3.3.4 Phương pháp thí nghiệm khối xây gạch 2 lỗ.................................................53
Chƣơng 4: Kết quả ..................................................................................................54

4.1 Kết quả thí nghiệm cường độ và độ h t nước của gạch ......................................54
4.2 Kết quả thí nghiệm các giải pháp khắc phục hư hỏng của gạch không nung .....55
4.2.1 Khối xây tường không trát ...............................................................................55
4.2.2 Khối xây trát .....................................................................................................60
4.2.3 Khối xây rót vữa...............................................................................................64
Chƣơng 5: Kết luận và hƣớng phát triển đề tài ...................................................66
5.1 Kết luận ...............................................................................................................66
5.2 Hướng phát triển đề tài........................................................................................66
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................68

viii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
BẢNG

TRANG

Bảng 1.1: Khả năng sản xuất của nhà máy gạch nung truyền thống và nhà máy gạch
không nung [4]. ...........................................................................................................6
Bảng 1.2: Lợi thế từ sản xuất gạch không nung[4]. ...................................................7
Bảng 1.3: Những ưu điểm của gạch kh ng nung xi măng cốt liệu so với gạch đất sét
nung [4]. ......................................................................................................................8
Bảng 1.4: So sánh gạch đặc tuynel với gạch đặc xi măng cốt liệu (XMCL) [4]. .......9
Bảng 1.5: So sánh gạch rỗng tuynel với gạch rỗng xi măng cốt liệu [4]. ................10
Bảng 1.6: So sánh gạch đặc tuynel với gạch đặc xi măng cốt liệu [4]. ....................11
Bảng 1.7: So sánh gạch rỗng tuynel với gạch rỗng xi măng cốt liệu (A200L3) [4].12
Bảng 2.1: Độ co ngót của mẫu gạch đất nung [6]. ...................................................28
Bảng 2.2: Độ co ngót của mẫu khơng nung khối lượng thể tích thấp [6]. ...............28
Bảng 2.3: Độ co ngót của mẫu khơng nung khối lượng thể tích thấp [6]. ...............29

Bảng 2.4: Độ co ngót của mẫu khơng nung khối lượng thể tích cao [6]. .................29
Bảng 2.5: Bảng so sánh mức độ co ngót ảnh hưởng bởi các thông số khác nhau....30
Bảng 3.1: Các chỉ tiêu cơ l xi măng. .......................................................................33
Bảng 3.2: Các chi tiêu cơ l của cát xây sử dụng. ....................................................34
Bảng 3.3: Các chỉ tiêu cơ l của cát t sử dụng........................................................35
Bảng 3.4: Các tính chất cơ l của đá sử dụng. .........................................................36
Bảng 3.5: Số liệu tính tốn cho thành phần vữa xây mác 75. ..................................37
Bảng 3.6: Kết quả đ c mẫu và kiểm tra cường độ nén. ............................................37
Bảng 3.7: Số liệu tính tốn cho thành phần vữa trát mác 75. ...................................38
Bảng 3.8: Kết quả đ c mẫu và kiểm tra cường độ nén vữa trát mác 75. ..................38
Bảng 3.9: Số liệu tính tốn cho thành phần bê t ng mác 200. .................................39
Bảng 3.10: Kết quả đ c mẫu và kiểm tra cường độ nén bê t ng mác 200. ..............39
Bảng 3.11: Các mô hình thí nghiệm khối xây gạch 6 lỗ. .........................................51

ix


Bảng 3.12: Các mơ hình thí nghiệm khối xây gạch 2 lỗ. .........................................53
Bảng 4.1: Kết quả thí nghiệm cường độ và độ h t nước của gạch. ..........................54
Bảng 4.2: Kết quả thí nghiệm các giải pháp tường xây khơng trát. .........................55
Bảng 4.3: Kết quả thí nghiệm các giải pháp tường xây trát .....................................60
Bảng 4.4: Kết quả thí nghiệm nén khối xây gạch không nung 2 lỗ. ........................64

x


DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH

TRANG

Hình 1.1 Khói bụi tại lị sản xuất gạch nung tại huyện Tây Sơn, Bình Định. ............1
Hình 1.2 Diện tích đất nơng nghiệp bị khai thác [2]. .................................................2
Hình 1.3 Cơng nghệ sản xuất gạch nung. ...................................................................3
Hình 1.4 Cơng nghệ sản xuất gạch khơng nung. ........................................................4
Hình 1.5 Các loại gạch khơng nung có mặt trên thị trường [3]..................................5
Hình 1.6 Tường nhà văn hóa bị nứt [5]. ...................................................................14
Hình 1.7 Vết nứt trên trần và trên tường trường (THPT) Trần Cao Vân. [5] ..........15
Hình 1.8 Một số cơng trình sử dụng gạch khơng nung bị hư hỏng. .........................16
Hình 2.1 Tường nứt do biến dạng nhiệt. ..................................................................20
Hình 2.2 Tường nứt do tải tập trung tác động lên cơng trình [6]. ............................21
Hình 2.3 Tường nứt do động đất. .............................................................................22
Hình 2.4 Vết nứt chéo xuất hiện trên cửa sổ. ...........................................................22
Hình 2.5 Vết nứt do tường bị nghiêng[6]. ................................................................23
Hình 2.6 Các khuyết tật của gạch khơng nung. ........................................................24
Hình 2.7 Các dạng hư hỏng trên khối xây. ...............................................................25
Hình 2.8 Dạng vết nứt cắt dọc trên bề mặt tường. ...................................................26
Hình 2.9 Dạng vết nứt cắt ngang trên bề mặt tường. ...............................................26
Hình 2.10 Dạng vết nứt chéo trên bề mặt tường. .....................................................27
Hình 2.11 Biểu đồ ảnh hưởng khối lượng thể tích với cường độ chịu nén[6]. ........30
Hình 2.12 Biểu đồ ảnh hưởng độ co ngót với độ h t nước [6]. ...............................31
Hình 2.13 Biểu đồ ảnh hưởng độ co ngót với cường độ[6]. ....................................31
Hình 3.1 Ngun vật liệu sử dụng làm mơ hình thí nghiệm. ...................................32
Hình 3.2 Biểu đồ thành phần hạt cát xây sử dụng. ...................................................34
Hình 3.3 Biểu đồ thành phần hạt cát tô sử dụng. .....................................................35
Hình 3.4 Biểu đồ thành phần hạt của đá 1x2............................................................36
Hình 3.5 Vữa xây mác 75. ........................................................................................37

xi

Hình 3.6 Vữa trát mác 75. ........................................................................................38
Hình 3.7 Bê tơng mác 200. .......................................................................................39
Hình 3.8 Xác định cường độ nén của gạch...............................................................40
Hình 3.9 Xác định độ h t nước của gạch. ................................................................41
Hình 3.10 Cơng tác tạo khối xây. .............................................................................43
Hình 3.11 Cơng tác trát. ...........................................................................................43
Hình 3.12 Cơng tác bảo dưỡng. ................................................................................44
Hình 3.13 Gia cường thép. .......................................................................................44
Hình 3.14 Bổ trụ cho khối xây. ................................................................................45
Hình 3.15 Khối xây phủ lưới mắt cáo trát. ...............................................................45
Hình 3.16 Phương pháp tạo khối xây. ......................................................................46
Hình 3.17 Giải pháp rót vữa. ....................................................................................46
Hình 3.18 Thí nghiệm khối xây theo phương dọc....................................................49
Hình 3.19 Thí nghiệm khối xây theo phương ngang................................................49
Hình 3.20 Thí nghiệm khối xây theo phương xiên. .................................................50
Hình 3.21 Thí nghiệm nén khối xây gạch 2 lỗ .........................................................53
Hình 4.1 Biểu đồ thí nghiệm cường độ và độ h t nước của gạch. ...........................54
Hình 4.2 Biểu đồ lực nén gây nứt cho khối xây khơng trát. ....................................55
Hình 4.3 Biểu đồ lực nén gây phá hủy cho khối xây khơng trát. .............................56
Hình 4.4 Biểu đồ lực gây nứt và phá hủy theo phương dọc. ....................................57
Hình 4.5 Biểu đồ lực gây nứt và phá hủy theo phương ngang. ................................58
Hình 4.6 Biểu đồ lực gây nứt và phá hủy theo phương xiên ....................................59
Hình 4.7 Biểu đồ lực nén gây nứt.............................................................................61

xii


DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
TDKT

Khối xây kh ng trát, kh ng gia cường, ép dọc

TNKT

Khối xây kh ng trát, kh ng gia cường, ép ngang

TXKT

Khối xây kh ng trát, kh ng gia cường, ép xiên

TDKTG

Khối xây kh ng trát, gia cường giằng thép, ép dọc

TNKTG

Khối xây kh ng trát, gia cường giằng thép, ép ngang

TXKTG

Khối xây kh ng trát, gia cường giằng thép, ép xiên

TDKTBT

Khối xây kh ng trát, gia cường bổ trụ, ép dọc

TNKTBT

Khối xây không trát, gia cường bổ trụ, ép ngang

TXKTBT

Khối xây kh ng trát, gia cường bổ trụ, ép xiên

TDT

Khối xây trát, kh ng gia cường, ép dọc

TNT

Khối xây trát, kh ng gia cường, ép ngang

TXT

Khối xây trát, kh ng gia cường, ép xiên

TDGTT

Khối xây trát, gia cường giằng thép, ép dọc

TNGTT

Khối xây trát, gia cường giằng thép, ép ngang

TXGTT

Khối xây trát gia cường giằng thép, ép xiên

TDLMCT

Khối xây trát, gia cường phủ lưới mắt cáo, ép dọc

TNLMCT

Khối xây trát, gia cường phủ lưới mắt cáo, ép ngang

TXLMCT

Khối xây trát, gia cường phủ lưới mắt cáo, ép xiên

TDTGLMC

Khối xây trát, gia cường giằng và lưới mắt cáo, ép dọc

TNTGLMC

Khối xây trát, gia cường giằng và lưới mắt cáo, ép ngang

TXTGLMC

Khối xây trát, gia cường giằng và lưới mắt cáo, ép xiên

xiii


CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN
1.1 Sự cần thiết của đề tài nghiên cứu

1.1.1 Thực trạng ô nhiễm môi trƣờng hiện nay
Trong những năm qua, nền kinh tế được đẩy mạnh phát triển thông qua
chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng giảm tỷ trọng nông nghiệp, tăng tỷ trọng
công nghiệp, xây dựng và dịch vụ. Kết cấu cơ sở hạ tầng được cải thiện, các hoạt
động xây dựng nhiều cơng trình với qui mơ lớn cũng như các c ng trình nhỏ lẻ của
người dân đang diễn ra rất mạnh mẽ, kéo theo đó là nhu cầu về vật liệu xây dựng
ngày càng cao.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế, các hoạt động sản xuất vật liệu xây dựng, đặc
biệt là sản xuất gạch đang phát triển rất mạnh mẽ và diễn ra tại rất nhiều địa phương
trong toàn quốc. Đến năm 2020, lượng gạch cần thiết cho xây dựng ước tính sẽ gia
tăng gấp đ i, khoản 40 tỷ viên [1]. Điều đáng quan tâm là số cơ sở sản xuất lớn tập
trung, có kỹ thuật, được đầu tư trang thiết bị và cơng nghệ tiên tiến, sản phẩm có
chất lượng cao, khả năng cạnh tranh tốt trên thị trường và đặc biệt tiết kiệm ngun,
nhiên liệu, ít gây ơ nhiễm m i trường (như lò gạch tuynen) chỉ chiếm từ 25 – 30%
[2]. Phần còn lại đa số đều là các lị gạch theo phương pháp thủ cơng.

Hình 1.1 Khói bụi tại lò sản xuất gạch nung tại huyện Tây Sơn, Bình Định.

1


Hầu hết các cơ sở đều sử dụng nguyên liệu đất được khai thác tại chỗ, các
hoạt động đào bới, san lấp diễn ra liên tục qua nhiều năm đ khiến cho bề mặt khu
vực trở nên nham nhở, biến dạng, hình thành nên các hố sâu chứa nước, gây sạt lở
và ảnh hưởng rất lớn đến chế độ thủy văn của khu vực. Để hình thành nên các lớp
đất này phải trải qua hàng trăm năm thậm chí hàng nghìn năm bồi đắp của các con
sơng. Tuy nhiên, những hoạt động khai thác đất nguyên liệu hiện nay đ làm biến
đổi thành phần, cấu trúc bề mặt đất, dẫn đến diện tích đất sau khi khai thác khơng
thể tiến hành canh tác được hoặc nếu có canh tác thì năng suất cây trồng thấp.
Như vậy chỉ ước tính riêng cho một lị gạch trung bình mỗi năm tiêu tốn đến

18 đến 27 tấn than, 30 đến 45 (m3) củi [2]. Bên cạnh đó q trình vận chuyển, phối
trộn nhiên liệu cho các lò đốt cũng đòi hỏi tốn nhiều năng lượng và nhân cơng, dẫn
đến chi phí sản xuất và giá thành sản phẩm cao nên khó cạnh tranh với các sản
phẩm cùng loại được sản xuất theo quy mơ cơng nghiệp.

Hình 1.2 Diện tích đất nơng nghiệp bị khai thác [2].
Trước nhu cầu vật liệu xây dựng ngày một tăng cũng như thực trạng hàng
loạt các lò gạch thủ công phát triển tự phát gây ô nhiễm m i trường, ảnh hưởng đến
sản xuất và đời sống của nhân dân, Thủ tướng Chính phủ đ ra quyết định số
115/2001/QĐ – TT ngày 01/8/2001 yêu cầu tiến tới xóa bỏ việc sản xuất gạch đất
sét nung bằng lò thủ công ở ven các đ thị trước năm 2005 và các vùng khác vào
năm 2010 [2]. Việc hạn chế sản xuất gạch nung và thay thế gạch kh ng nung đang
là chủ trương lớn của nhà nước.

2


1.1.2 Gạch nung
Từ lâu đời, vật liệu gạch xây chủ yếu vẫn là gạch đất sét nung, là một vật liệu
truyền thống, hay còn gọi là gạch nung là một loại vật liệu xây dựng được làm từ
đất sét. Lịch sử sản xuất và sử dụng gạch vẫn là một điều gây tranh c i, nhưng đ
được loài người sử dụng hàng ngàn năm trước c ng nguyên. Do đặc tính bền bỉ theo
thời gian.
Về thành phần nguyên vật liệu thì đất sét được khai thác và trộn với nước và
nhồi kỹ cho nhuyễn và được đưa vào khu n (bằng máy hoặc thủ c ng) để đ c ra
viên. Viên đất sét được phơi hoặc sấy cho khô và chất vào lò. Nhiên liệu để đốt lò
thường là củi, than đá trộn bùn hoặc khí thiên nhiên. Lị được đốt trong một thời
gian dài cho đến khi gạch "chín", chuyển sang màu đỏ hoặc nâu sẫm. Lò được tắt và
đợi đến khi nguội thì dỡ gạch ra.

Hình 1.3 Cơng nghệ sản xuất gạch nung.
Thành phần một viên gạch (theo khối lượng) thường bao gồm: Silica (cát): 50% 60%, Alumina (sét): 20% - 30%, Vơi: 2 - 5%, Ơxít sắt: 5 - 6%, kh ng được vượt
quá 7% và Magiê dưới 1%.
1.1.3 Gạch khơng nung
Gạch khơng nung hay cịn gọi là gạch bê t ng xi măng cốt liệu là một loại
gạch mà chỉ cần trải qua quá trình nguyên c ng định hình thì sẽ tự đóng rắn hồn
tồn và đạt được các chỉ số về cơ học cơ bản như cường độ nén, h t nước và độ uốn
mà khơng cần sử dụng nhiệt độ để nung nóng đỏ viên gạch như các loại gạch nung
truyền thống. Độ bền của viên gạch được gia tăng nhờ vào công nghệ sản xuất tiên

3


tiến có thể kết nối các thành phần kết dính của nguyên liệu, cùng với khả năng tạo
lực ép hoặc rung để tạo thành một viên gạch chắc chắn.
Về bản chất của sự liên kết tạo hình, gạch khơng nung khác hẳn gạch đất
nung. Q trình sử dụng gạch khơng nung, do các phản ứng hóa đá của nó trong
hỗn hợp tạo gạch sẽ tăng dần độ bền theo thời gian.
Gạch kh ng nung còn được gọi là gạch block, gạch bê tông, gạch block bê
tông, gạch xi măng…
Gạch không nung phân loại chủ yếu dựa trên nguyên liệu đầu vào, quy trình sản
xuất, khả năng chịu lực, chịu nhiệt, cách âm, trọng lượng của viên gạch.
Trên thế giới, tỉ lệ sử dụng gạch khơng nung trong các cơng trình công cộng,
dân dụng được dùng phổ biến nhưng ở Việt Nam tỉ lệ sử dụng gạch không nung vẫn
chiếm tỉ lệ thấp.

Hình 1.4 Cơng nghệ sản xuất gạch khơng nung.
Sản phẩm gạch khơng nung có nhiều chủng loại, và sử dụng rộng rãi từ
những cơng trình phụ trợ nhỏ đến các cơng trình kiến trúc cao tầng, giá thành phù
hợp với từng cơng trình. Có nhiều loại dùng để xây tường, lát nền và trang trí. Hiện

nay gạch kh ng nung cũng đ có chỗ đứng vững chắc trong các c ng trình, nó đang
dần trở nên phổ biến hơn và được ưu tiên phát triển. Có rất nhiều cơng trình sử dụng
gạch khơng nung, từ cơng trình nhỏ lẻ, phụ trợ cho đến các cơng trình dân dụng,
đình chùa, nhà hàng, sân g n, khu nghỉ dưỡng, các công trình cao ốc, một số cơng
trình điển hình như: Keangnam Hà Nội Landmard Tower (đường Phạm Hùng, Hà
Nội), Hà Nội Hotel Plaza (đường Trần Duy Hưng, Hà Nội), Sông Giá resort (Hải

4


Phịng), sân vận động Mỹ Đình (Hà Nội), Làng Việt Kiều Châu Âu (Hà Đ ng, Hà
Nội)….
Các loại gạch không nung có mặt trên thị trường:

Gạch Papanh

Gạch xi măng cốt liệu hay gạch Block

Gạch xi măng – cát

Gạch bê – t ng khí chưng áp ( AAC)

Gạch bê tơng bọt khí

Các loại gạch kh ng nung trang trí

Hình 1.5 Các loại gạch khơng nung có mặt trên thị trường [3].
- Gạch Papanh: Gạch kh ng nung được sản xuất từ phế thải công nghiệp: xỉ
than, vôi bột được sử dụng lâu đời ở nước ta.
- Gạch Block: Gạch được hình thành từ đá vụn, cát, xi măng, có cường độ

chịu lực cao, có thể xây nhà cao tầng. Ưu điểm nổi trội là cách âm, cách nhiệt

5


tốt, cứng chắc và mang vẻ cổ xưa nên thường được dùng xây tường rào, nhà xưởng,
trang trí. Nhược điểm của loại gạch này là nặng, to, khó xây nên chưa được áp
dụng rộng rãi trên thị trường.
- Gạch xi măng – cát: Là quá trình nhào trộn cát, xi măng với nước sử dụng
máy ép để tạo ra viên gạch theo hình dạng kích thước nhất định.
- Gạch khơng 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 m nhỏ ...
- Gạch siêu nhẹ: Sản suất bằng công nghệ bọt khí. Thành phành cơ bản: Xi
măng, tro bay nhiệt điện, cát mịn, phụ gia tạo bọt.
- Gạch bê-t ng khí chưng áp (AAC): Tên tiếng Anh là Autoclaved Aerated
Concrete – gọi tắt là AAC được rất nhiều nước trên thế giới ứng dụng rộng rãi với
rất nhiều ưu điểm như thân thiện với m i trường, siêu nhẹ, bền, tiết kiệm năng
lượng hóa thạch do khơng phải nung đốt truyền thống, bảo ôn, chống cháy, cách
âm, cách nhiệt, chống thấm rất tốt so với vật liệu đất sét nung.
- Gạch bê tơng bọt khí (Cellular Lightweight Concrete – CLC): Bê tơng bọt
khí được phát minh tại châu Âu vào những năm 1960 một công nghệ khá đơn giản
và linh động có thể sản xuất bất cứ ở đâu với bất cứ ai với yêu cầu chỉ cần có chất
tạo bọt, xi măng, cát, nước là đủ. Do đó nó đ được sử dụng phổ biến khắp thế giới
vào rất nhiều ứng dụng khác nhau. Công nghệ sản xuất bê tông bọt khác biệt đáng
kể so với công nghệ sản xuất bê tơng khí AAC.
1.1.4 So sánh những ƣu – khuyết điểm của gạch nung và gạch không nung
o Về khả năng đầu tư, sản xuất.
Bảng 1.1: Khả năng sản xuất của nhà máy gạch nung truyền thống và nhà máy gạch
không nung [4].

ST

Gạch kh ng

Gạch đất

Tiết

nung

sét nung

kiệm

Ha

1

3

2

Ha

0

5

5

Chỉ tiêu

ĐVT

1

Diện tích mặt bằng sản xuất

2

Vùng nguyên liệu

T

6


3

Điện năng tiêu thụ

Kw/h

90

250

160

4

Dầu máy

Lít/h

10

15

5

5

Nhân cơng

Người

20

120

100

6

Vốn đầu tư

Tỷ đồng

10

30

20

7

Thời gian xây dựng, lắp đặt

Ngày

60

120

60

8

Giá thành sản phẩm

Đ/viên

500

750

250

Bảng 1.2: Lợi thế từ sản xuất gạch khơng nung[4].

ST

Chỉ tiêu

T
1
2

Tiết kiệm diện tích mặt bằng
sản xuất
Tiết kiệm diện tích vùng
nguyên liệu

ĐVT

Gía trị

Ha

2,800

Ha

7,000

3

Tiết kiệm điện năng tiêu thủ

Kw/h

224,000

4

Giảm dầu máy sử dụng

Lít/h

7,000

Ghi chú

Tương ứng 537,6
triệu kwh/năm
Tương ứng 16,8
triệu lít/năm
Tương ứng 33,6

5

Giảm ngày c ng lao động

Ngày

112,000

triệu ngày
c ng/năm

6
7
8

Giảm vốn đầu tư
Giảm thời gian xây dựng,
lắp đặt
Giảm chi phí giá thành sản
phẩm bình qn

Tỷ đồng

28,000

Ngày

84,000

Tỷ
đồng/năm

7

10,500

Trên 230 năm