luận văn “nghiên cứu sản xuất, xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp”

Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp

TÀIĐỀ
“Nghiên cứu sản xuất, xác định tính chất của bê
tông bọt và bê tông khí chưng áp”


Giáo viên th c hi nự ệ : Ts Nguy n V n D ngễ ă ũ
Sinh viên th c hi nự ệ : Hoàng V n B c & u H ng Quână ắ Đậ ồ
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 1 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
MỤC LỤC
1
1.1.3. Ưu điểm, nhược điểm, ứng dụng của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp 8
1.2. Tình hình sản xuất và sử dụng bê tông nhẹ 12
2.2. Nguyên liệu và hóa chất dùng nghiên cứu bê tông AC và AAC 17
2.2.1. Xi măng 17
2.2.3. Nước 24
2.2.4. Phụ gia tạo bọt 24
BLỐC BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP (AAC) 28
Autoclaved aerated concrete blocks (AAC) 28
Blốc bê tông khí chưng áp (autoclaved aerated concrete blocks (AAC)) 29
b. Theo khối lượng thể tích khô, blốc AAC được phân thành các nhóm từ 400 đến
1000. 29
M10, M15, M20, M25, M30, M35, M50, M75, M100 37
Bảng 2.5. Kích thước cơ bản 37
Bảng 2.7. Mác theo khối lượng thể tích khô 38
M100 39
Theo TCXDVN: :2004 39

4.1. Thành phần cấp phối và tính chất của AC 56
4.2. Thay đổi thành phần cấp phối và tính chất của bê tông khí (chưa chưng áp) 60
4.3. Phân tích cấu trúc của AC và AAC 64
5.1. Kết luận 71
5.2. Đề nghị 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO 73
[1] KS.Lê Thuận Đăng, Hướng dẫn lấy mẫu và thử các tính chất cơ lý vật liệu xây
dựng, Nhà xuất bản Giao thông vận tải, Hà Nội -2001; 73
[2] Nguyễn Tấn Quý, Nguyễn Thiện Ruệ, Giáo trình công nghệ bê tông xi măng,
Nhà xuất bản Giáo Dục; 73
[3] Bùi Văn Chén, Kỹ thuật sản xuất xi măng Portland và các chất kết dính, Đại học
Bách Khoa Hà Nội-1984; 73
[4] Bộ Xây Dựng, Giáo trình Vật liêu xây dựng, Nhà xuất bản Xây Dựng; 73
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 2 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
[5] “Analysis of Microstructure and Properties of Autoclaved Aerated Concrete Wall
Construction Materials”, J. Ind. Eng. Chem., Vol. 13, No. 7, (2007) 1103-1108 73
[6] 73
[7] 73
[8] 73
[9] 73
LỜI MỞ ĐẦU
Đất nước ta trong thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa, hòa nhịp cùng bước
đường phát triển của đất nước thì ngành xây dựng đang phát triển mạnh mẽ, những
ngôi nhà, khu chung cư cao tầng và các trung tâm lớn đang dần mọc lên nhiều để dần
thay thế những ngôi nhà tạm bợ. Với yêu cầu chất lượng công trình cao như: cách âm,
cách nhiệt, thi công nhanh, giảm tải trọng công trình và đảm bảo được cường độ Thì
vật liệu gạch đất sét nung truyền thống chỉ đáp ứng được phần nào các yêu cầu này.

GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 3 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
Mặt khác gạch nung truyền thống đang dần hạn chế sử dụng vì công nghệ sản xuất
gạch thủ công này đang làm ảnh hưởng lớn đến môi trường làm giảm một lượng lớn
diện tích đất nông nghiệp, phát thải ra môi trường khí độc hại, tiêu tốn một lượng lớn
nguyên liệu đốt. Đồng thời theo quyết định của Thủ tướng chính phủ “Từ năm 2011,
các công trình nhà cao tầng (từ 9 tầng trở lên) sử dụng tối thiểu 30% vật liệu xây dựng
không nung loại nhẹ (khối lượng thể tích không lớn hơn 1000 kg/m
3
) trong tổng số vật
liệu xây”. Trước tình hình đó đòi hỏi ngành công nghiệp sản xuất vật liệu xây phải tìm
ra một loại vật liệu thích hợp thỏa mãn các yêu cầu về môi trường lại đồng thời đáp
ứng các tiêu chuẩn xây dựng. Với loại gạch bê tông cốt liệu rỗng là bê tông bọt và bê
tông khí chưng áp đã đáp ứng đầy đủ các vấn đề trên và đồng thời công nghệ sản xuất
đơn giản, năng xuất cao, chi phí công nghệ ban đầu không cao Đặc biệt bê tông khí
chưng áp đang được chính phủ quan tâm nhiều do có các tính chất nổi trội hơn bê tông
bọt.
BIỆN LUẬN ĐỀ TÀI
Vấn đề môi trường hiện nay là vấn đề nóng bỏng của tất cả các quốc gia trên
thế giới. Hiện nay có rất nhiều ngành sản xuất làm ảnh hưởng rất lớn đến môi trường,
trong đó có ngành sản xuất vật liệu xây dựng đang làm thay đổi môi trường sinh thái
của tự nhiên (việc khai thác đất đá để làm vật liệu xây dựng mà không thể hoàn thổ trả
lại tự nhiên như ban đầu, thải lượng lớn khí thải ra môi trường). Từ vấn đề cấp thiết
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 4 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
này đòi hỏi con người phải tìm ra một loại vật liệu xây dựng thích hợp để đảm bảo làm

giảm sự ô nhiễm môi trường. Gạch bê tông nhẹ là một loại vật liệu xây dựng thân
thiện môi trường đang dần thay thế gạch nung và nó cũng mở ra một kỷ nguyên mới
trong ngành xây dựng dân dụng. Hiện nay sản phẩm bê tông nhẹ đang phát triển mạnh
trên thế giới và được coi là sản phẩm thân thiện môi trường, còn ở Việt Nam theo
thống kê gần đây cả nước sử dụng tới trên dưới 60.000.000 m
3
gạch nung trong đó có
70 ÷80% là gạch nung thủ công gây nên những phá hoại nghiêm trọng về môi trường,
theo thống kê nêu chỉ sử dụng gạch đất sét nung thì đến năm 2020 cả nước sẽ mất
khoảng 2.800÷3.000 ha đất nông nghiệp, tiêu tốn 5,3÷5,6 triệu tấn than, thải ra khoảng
17 triệu tấn khí CO
2
[6]. Xuất phát từ những bất cập trên, đồng thời để đáp ứng nhu cầu
vật liệu xây ngày một lớn, hạn chế sử dụng ruộng đất canh tác, giảm lượng tiêu thụ
than, bảo vệ môi trường, an sinh xã hội, Thủ tướng Chính phủ đã ra quyết định số
121/2008/QĐ-TTg ngày 29/8/2008 về việc phê duyệt quy hoạch tổng thể ngành vật
liệu xây dựng ở Việt Nam đến năm 2020 với định hướng đến năm 2015 tỷ lệ gạch
không nung chiếm 20 – 25% và năm 2020 là 30% ÷ 40% tổng số vật liệu xây trong
nước năm 2020 sử dụng khoảng 15÷20 triệu tấn phế thải công nghiệp (tro xỉ nhiệt
điện, xỉ lò cao ) [7]. Tuy nhiên, để đạt được điều này thì đây là một yêu cầu rất lớn
đòi hỏi sự tập trung của toàn xã hội, đặc biệt là những tổng công ty đi đầu trong lĩnh
vực vật liệu và việc nghiên cứu về sản phẩm, những tính chất ưu việt về sản phẩm phải
được triển khai sớm rồi từ đó đề ra những định hướng phát triển trong tương lai.
Bê tông nhẹ là một vật liệu xây dựng hiện nay đang được sử
dụng phổ biến trong xây dựng cơ bản ở nhiều nước tiên tiến trên thế
giới và trong khu vực. Chúng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác
nhau: tấm mái lợp, sàn, tường bao cho các nhà cao tầng, dùng trong
các kết cấu, bản tấm panel, tấm nghiêng nhẹ, trong cấu tạo các cấu kiện
bê tông cốt thép đúc sẵn Ngoài ra nó còn có những tính chất ưu
việt như: Giảm tải trọng công trình, cách âm, cách nhiệt Công

nghệ bê tông nhẹ là công nghệ sạch- thân thiện với môi trường, tận
dụng nguồn phế liệu trong công nghiệp, …
Một trong các loại bê tông nhẹ là bê tông bọt và bê tông khí đây là một loại vật
liệu mới, công nghệ sản xuất khá mới ở Việt Nam tuy rằng đã xuất hiện từ lâu trên thế
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 5 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
giới. Việc nghiên cứu, sản xuất thành công bê tông bọt đã mở ra một hướng mới trong
xây dựng nhà. Tuy nhiên để biết rõ được những đặc tính ưu việt của loại bê tông này thì ta
phải đi sâu nghiên cứu về những đặc tính của nó.
Với những lý do trên, chúng tôi đã được Khoa và Bộ môn phân công làm đề
tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu sản xuất, xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông
khí chưng áp” - dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Văn Dũng.


GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 6 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
Hiện nay có rất nhiều sản phẩm bê tông nhẹ mỗi loại có một đặc điểm riêng về
cấu trúc và thành phần cốt liệu, ở đây chúng tôi chỉ đề cập đến hai sản phẩm chính
hiện nay đang được ứng dụng rộng rãi trong đời sống đó là sản phẩm AC (aerated
concrete) và sản phẩm AAC (autoclaved aerated concrete).
1.1. Giới thiệu về sản phẩm bê tông nhẹ
1.1. 1. Giới thiệu về sản phẩm AC (Aerated concrete).
Bê tông bọt (AC) là một loại bê tông nhẹ kỹ thuật có khả năng cách âm, cách
nhiệt và chống ẩm tốt, tỷ trọng chỉ bằng khoảng 1/3 so với bê tông thường. Sản phẩm
bê tông bọt được tạo thành từ nguyên liệu chính là xi măng, cát, bọt tạo sẵn ổn định,

nước. Khi đó bọt khí này được trộn đồng nhất trong cấu trúc vữa bê tông trước khi đổ
vào khuôn, giữ vai trò như một dạng cốt liệu.
Hình 1.1. Mẫu sản phẩm bê tông bọt (AC)
1.1.2. Giới thiệu về bê tông AAC (Autoclaved aerated concrete)
Bê tông khí chưng áp (AAC) là một loại bê tông nhẹ kỹ thuật có khả năng cách
âm, cách nhiệt và chống ẩm tốt, tỷ trọng chỉ bằng khoảng 1/3 so với bê tông thường.
Sản phẩm được sản xuất từ vật liệu xi măng, vôi, cát thạch anh nghiền mịn, nước và
chất tạo khí hoặc tro bay. Hỗn hợp vật liệu được trộn đều, tạo hình bằng khuôn thép.
Trong thời gian bắt đầu đông kết, bột nhôm phản ứng với canxi hydroxyt và nước để
tạo khí hydro, phản ứng sinh khí tạo các lỗ rỗng kín làm cho hỗn hợp bê tông trương
nở, nhờ đó bê tông có khối lượng thể tích thấp. Sau khi đóng rắn sơ bộ, sản phẩm được
tháo khuôn, cưa thành từng blốc theo kích thước yêu cầu và được đưa vào thiết bị hấp
dưới áp lực hơi nước, khi nhiệt độ đạt đến 374° Fahrenheit (180°C) và áp lực đạt 8 đến
12 bar, thạch anh cát phản ứng với canxi hydroxyt để tạo thành khoáng CSH làm tăng
cường độ.
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 7 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
Hình 1.2. Mẫu sản phẩm bê tông khí chưng áp (AAC)
Như vậy ta có thể đưa ra nhận xét sau:
* Sự khác nhau cơ bản của hai loại bê tông nói trên là:
Bê tông bọt (AC) Bê tông khí chưng áp (AAC)
Bọt được tạo sẵn nhờ máy tạo bọt,
rồi trộn vào hỗn hợp vữa tạo bê
tông khi đóng rắn.
Chất sinh khí đưa vào hỗn hợp
vữa, cho phản ứng tạo bọt khí sau
khi đổ khuôn, loại này được đưa
vào thiết bị hấp

* Dù sản xuất loại bê tông nào đi chăng nữa thì sản phẩm cũng phải đảm bảo
các tiêu chuẩn Việt Nam để đảm bảo các tính chất yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm
* Sản phẩm bê tông khí chưng áp (AAC) có kích thước bọt nhỏ hơn kích thước
bọt của sản phẩm bê tông bọt (AC).
1.1.3. Ưu điểm, nhược điểm, ứng dụng của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
1.1.3.1. Ưu điểm.
- Bảo vệ môi trường: Loại bê tông này giảm được ít nhất 30% chất thải môi
trường thông qua cách sử dụng nguồn nguyên vật liệu và năng lượng so với sản
phẩm khác và tránh phát thải độc hại. Vì vậy nó còn được gọi là “vật liệu xanh-
thân thiện môi trường”.
Hình 1.3. Bê tông thân thiện môi trường
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 8 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
- Tiết kiệm năng lượng: Do bao gồm cấu trúc bọt nên sản phẩm có thể cách
nhiệt làm cho nhiệt độ bên trong căn nhà ổn định vào cả mùa hè và mùa đông,
giúp giảm chi phí điều hòa nhiệt độ.
- Cách âm: Tốt hơn hẳn loại bê tông nặng và tường gạch, do bao gồm cấu trúc
bọt nên vừa có khả năng phản hồi vừa hấp thụ âm thanh, tạo nên khả năng cách
âm, nâng cao môi trường sống cả bên ngoài lẫn bên trong căn hộ.
- Cách nhiệt, chống cháy: Do được sản xuất từ các vật liệu là chất vô cơ không
cháy và bên trong lại có cấu trúc bọt xốp vì vậy hệ số dẫn nhiệt, truyền nhiệt
thấp nên khả nắng chống cháy có thể vượt hơn 4 giờ đồng hồ. Có điểm bắt đầu
nóng chảy hơn 2.900 độ Fahrenheit. Mặt khác, AAC hoàn toàn trơ, nó không
thải ra khí độc ngay cả khi tiếp xúc với lửa.
Hình 1.4. Nhiệt được truyền theo đường cong, do có cấu trúc bọt xốp
- Trọng lượng nhẹ: Tỷ trọng khô của bê tông có thể đáp ứng trong phạm vi từ
250-1000 kg/m
3

, tùy thuộc vào phương pháp chế tạo mà cho tỷ trọng khác
nhau. So với bê tông nặng thì chỉ nặng bằng 1/4, còn so với gạch đất sét nung
chỉ bằng 1/2 nên giảm chi phí vận chuyển và chi phí về nền móng rất nhiều.
Hình 1.5. Khối lượng thể tích nhẹ
- Lắp đặt nhanh: Do trọng lượng nhẹ, kích thước lớn và độ chính xác cao nên
khả năng xây dựng, lắp đặt rất nhanh tại nơi xây dựng nên chi phí thi công
giảm.
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 9 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
Hình 1.6. Thi công nhanh
- Dễ làm việc: Do có thể đổ mẫu theo yêu cầu sử dụng, cưa, khoan, đóng đinh và
tạo rãnh…nên làm tăng đáng kể hiệu suất làm việc và tính sáng tạo ngay tại nơi
làm việc.
Hình 1.7. Dễ chế tạo mẫu theo yêu cầu
- Linh hoạt: Sản phẩm có thể dùng cho tất cả các ứng dụng, bao gồm tường mái,
sàn và ban công, cũng như các ứng dụng chịu lực hay không chịu lực.
Hình 1.8. Nhiều hình dạng khác nhau, tùy mục đích sử dụng
- Giá thành hợp lí: Do sử dụng các vật liệu có trong tự nhiên và nhân tạo phổ
biến như Xi măng, Vôi, Thạch cao… Ngoài ra phần lớn nguyên liệu được sử
dụng trong AAC sản xuất có thể bao gồm vật liệu tái chế như đá thải và tro bay
(một sản phẩm phụ của các nhà máy nhiệt điện và các nhà máy gang thép). Hơn
nữa do khối lượng nhẹ nên giá thành vận chuyển thấp.
1.1.3.2. Nhược điểm.
Chi phí cao hơn so với việc thi công xa cơ sở sản suất và so với chi phí sản xuất
của gạch nung.
Rất ít nhà thầu hiện quen thuộc với sản phẩm, người thợ thi công xây dựng phải
qua đào tạo.
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 10 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H

1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
Với những ưu điểm trên thì bê tông nhẹ này hoàn toàn có thể thay thế các loại
vật liệu xây dựng truyền thống như gạch đất nung, bê tông thường, tre, gỗ, không làm
giảm diện tích đất trồng trọt như công nghệ sản xuất gạch đất sét nung, làm sạch môi
trường do tận dụng được một số nguồn phế thải từ sản xuất công nghiệp.
1.1.3.3. Ứng dụng
Bê tông bọt đạt tiêu chuẩn TCVN: 316,317:2004 và bê tông khí chưng áp đạt
tiêu chuẩn TCVN: 7959: 2008 có ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực xây dựng:
+ Đặc biệt ứng dụng cho nhà cao tầng.
+ Trường học, resort và bệnh viện.
+ Khách sạn và nhà nghỉ, biệt thự, căn hộ, cao ốc
+ Tường, hàng rào, mái chắn nhiệt .
+ Nhà đơn, Chung cư.
+ Nâng cấp, thêm tầng
+ Văn phòng.
+ Nhà hát.
+ …
Với ưu điểm nhẹ (khối lượng thể tích khoảng 230÷960 kg/m
3
, so với bê tông
thường 2300÷2500 kg/m
3
), bền, ổn định, dễ tạo hình, chịu được rung động, công nghệ
bê tông nhẹ bọt xốp có thể áp dụng cho những công trình xây dựng có nền đất yếu, các
công trình chắn sóng và va đập Ngoài ra, nó còn được ứng dụng để tạo thành vật liệu
xây dựng như sàn mái cách nhiệt, sàn tường cách âm, các tấm panel
Sản phẩm bê tông nhẹ hoàn toàn có thể thay thế các loại vật liệu xây dựng gạch
đất sét nung truyền thống , không làm giảm diện tích đất trồng trọt như gạch nung

truyền thống, tận dụng nguồn phế thải công nghiệp làm giảm tác động tới môi trường.
Do công nghệ sản xuất mang tính cơ giới hóa cao nên năng suất lao động tăng gấp 20
lần so với sản xuất gạch đất sét nung bằng lò tuynel, bền theo thời gian, bền như bê
tông thường, bền trong mọi điều kiện thời tiết, vừa không gây ô nhiễm môi trường, giá
thành rẻ phù hợp với thu nhập của đa số người dân. Sản phẩm này không chỉ thích hợp
cho các công trình trên nền đất yếu mà còn rất thích hợp để xây nhà cao tầng và ít tầng
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 11 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
ở Việt Nam. Đối với chủ đầu tư các công trình xây dựng, sử dụng sản phẩm bê tông
nhẹ nổi trên mặt nước sẽ giảm được 30% tổng tải trọng truyền xuống móng công trình
dẫn đến giảm chi phí gia cố nền móng, tiết kiệm được năng lượng điều hòa không khí
cho nhà ở và các công trình công nghiệp do bê tông nhẹ cách âm, cách nhiệt tốt hơn so
với gạch đất sét nung và bê tông thường, sử dụng sản phẩm bê tông nhẹ sẽ giảm giá
thành xây dựng từ 5-7% đối với nhà từ 3-5 tầng và giảm hơn 7% đối với nhà từ 6 tầng
trở lên. Đối với các nhà thầu xây dựng sử dụng bê tông nhẹ thay thế cho gạch đất sét
nung sẽ giảm được 70% vữa xây dựng, tăng 150% năng suất lao động của thợ xây
dựng và giảm được 50% chi phí vận chuyển. [8]
1.2. Tình hình sản xuất và sử dụng bê tông nhẹ
Với công nghệ sản xuất gạch đất sét nung truyền thống và hiện đại đã cho thấy
những tác động tiêu cực tới môi trường. Gạch đất sét nung tiêu tốn một lượng đất sét
khổng lồ, đồng thời tiêu tốn một lượng lớn than để nung đốt sản phẩm, các lò gạch sẽ
thải ra bầu khí quyển một lượng lớn khí thải độc hại CO
2
, SO
2
ảnh hưởng đến môi
trường sống, sức khoẻ con người, làm gia tăng nguy cơ phá hủy tầng ôzôn.
1.2.1. Tình hình sản xuất và sử dụng bê tông nhẹ trên thế giới.

Năm 1920 Tiến sĩ Axel Eriksson người Thụy Điển đã phát hiện ra một hỗn hợp
của xi măng, vôi, bọt, nước và cát tạo thành một loại vật liệu nhẹ, vững chắc với tính
chất cách nhiệt, cách âm cũng chịu lửa và khả năng chống mối. Năm 1929 đã đi vào
sản xuất tại một nhà máy ở Hällabrottet- Thụy Điển, và trở thành rất phổ biến phát
triển thêm cho tới sau này gọi là bê tông bọt. Trong những năm 1940 thương hiệu
Ytong đã được giới thiệu, nhưng thường được gọi là "Bê tông màu xanh" tại Thụy
Điển. Tới những năm 60 của Thế kỷ 20, nhiều nghiên cứu về Bê tông nhẹ đã được các
chuyên gia Mỹ, Nhật và Châu Âu nghiên cứu, áp dụng trong thực tế. Tới nay, bê tông
nhẹ đã được phổ biến hầu như trên toàn Thế giới (chỉ trừ một số nước chậm phát
triển). Từ khi có bê tông nhẹ để sử dụng thay thế gạch nung trong xây dựng, gạch
nung (nguyên liệu lấy từ đất tự nhiên) ở các nước tiên tiến đã bị nghiêm cấm sử dụng
nhằm mục đích bảo vệ môi trường sinh thái Quốc gia.
Ngoài ra loại bê tông nhẹ với cấu trúc được làm từ bọt tạo sẵn cũng được nhiều
Quốc gia có nền khoa học công nghệ cao như Mỹ, Đức, Pháp, Nhật… ứng dụng trong
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 12 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
xử lý nhiều vấn đề quan trọng như làm nền cho đường cao tốc, chống lún ở những
vùng đồi núi hoặc những vùng đất yếu với hiệu quả kỹ thuật- kinh tế vô cùng to lớn.
Các nước phát triển đều nhận thức rõ nguy cơ tàn phá môi trường của công
nghệ sản xuất gạch đất sét nung và những ưu thế mang lại từ sản phẩm bê tông khí
chưng áp, do vậy đã có nhiều chính sách nhằm hạn chế sản xuất, sử dụng gạch đất sét
nung, khuyến khích sản xuất và sử dụng gạch bê tông khí. Nhiều nước, trong đó có
Trung Quốc, Malaysia, các nước khối EU , tỷ lệ gạch bê tông khí đã thay thế trên
50% gạch đất sét nung và tỷ lệ này ngày một cao.[7]
Bê tông nhẹ được ứng dụng trong công nghiệp, dân cư và đã được sử dụng ở
châu Âu hơn 70 năm, Trung Đông trong 40 năm qua, Nam Mỹ và Australia khoảng 20
năm. AAC hiện chiếm hơn 40% đối với tất cả các công trình xây dựng ở Vương quốc
Anh và hơn 60% công trình xây dựng tại Đức. Từ năm 1980, đã có sự phát triển gia

tăng sử dụng vật liệu AAC và sản phẩm đang sản xuất, sử dụng ở Hoa Kỳ, Đông Âu,
Israel, Trung Quốc, œn Độ và •c. AAC ngày càng được sử dụng nhiều hơn bởi các
nhà phát triển, kiến trúc sư và nhà xây dựng, do có các tính chất vượt trội so với AC.
[6]
1.2.2. Tình hình sản xuất và sử dụng bê tông nhẹ tại Việt Nam
1.2.2.1. Những thuận lợi khi ứng dụng bê tông nhẹ ở Việt Nam
Thủ tướng Chính phủ đã có quyết định 115/2001 ngày 01/08/2001 trong đó
khẳng định chủ trương “tiến tới xoá bỏ việc sử dụng gạch nung thủ công tại ven các đô
thị vào năm 2005 và trên phạm vi toàn quốc vào năm 2010”. Đây là một cơ sở pháp lý
vô cùng quan trọng cho những người quan tâm nghiên cứu phát triển sản xuất bê tông
nhẹ tại Việt Nam.[7]
Mới đây nhất, trong quyết định 121/2008 của Thủ tướng chính phủ về phê
duyệt tổng thể quy hoạch ngành vật liệu xây dựng ở Việt Nam, Chính phủ đã giao Bộ
xây dựng chủ trì xây dựng chương trình phát triển vật liệu xây dựng không nung đến
năm 2020 trong đó có giải pháp thay thế từng bước các loại vật liệu truyền thống bằng
vật liệu xây dựng mới nhằm mục đích bảo vệ môi trường sống cho tương lai. Trong
đó, gạch bê tông sản xuất bằng công nghệ khí chưng áp là loại vật liệu xây dựng
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 13 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
không nung được Chính phủ Việt Nam chọn làm giải pháp thay thế các sản phẩm vật
liệu xây dựng bằng đất sét nung truyền thống vì những đặc tính ưu việt nổi trội của nó
Nhà nước đã và đang khuyến khích các nhà khoa học, các cán bộ nghiên cứu
trong việc đầu tư nghiên cứu phát triển bê tông nhẹ theo đúng tinh thần nghị quyết 05
Bộ chính trị về phát triển khoa học - công nghệ, quyết định 115 của Thủ tướng chính
phủ về định hướng phát triển ngành vật liệu xây dựng Việt Nam.
Nước ta đang trong quá trình đô thị hoá với tốc độ xây dựng cao và được đánh
giá là vẫn đang trong giai đoạn đầu của thời kỳ tăng trưởng. Với tốc độ tăng trưởng
kinh tế cao cùng tốc độ đô thị hoá nhanh, nhu cầu về không gian xây dựng đô thị sẽ

ngày một lớn và khiến cho nhu cầu về gạch xây dựng nói chung, gạch không nung nói
riêng gia tăng theo. Theo Bộ xây dựng, dự kiến năm 2010, cả nước cần 25 tỷ viên
gach, 2015 là 32 tỷ viên và năm 2010 là 40 tỷ viên. Theo quy định của Chính phủ, đến
năm 2010, các lò gạch thủ công trên cả nước phải ngừng hoạt động, cả nước sẽ thiếu
hụt khoảng 12,6 tỷ viên gạch quy chuẩn, đây chính là cơ hội để vật liệu không nung
phát triển.
Xuất phát từ những bất cập trên, đồng thời để đáp ứng nhu cầu vật liệu xây
ngày một lớn, hạn chế sử dụng ruộng đất canh tác, giảm lượng tiêu thụ than, bảo vệ
môi trường, an sinh xã hội, Thủ tướng chính phủ đã ra quyết định số 121/2008/QĐ-
TTg ngày 29/8/2008 về việc phê duyệt quy hoạch tổng thể ngành vật liệu xây dựng ở
Việt Nam đến năm 2020 với định hướng đến năm 2015 tỷ lệ gạch không nung chiếm
20 – 25% và năm 2020 là 30% - 40% tổng số vật liệu xây trong nước. Đây là một yêu
cầu rất lớn đòi hỏi sự tập trung của toàn xã hội, đặc biệt là những tổng công ty đi đầu
trong lĩnh vực vật liệu [7]
Xưa nay, vật liệu xây dựng làm tường bao che chủ yếu ở Việt Nam vẫn là loại
gạch nung (lấy nguyên liệu từ đất tự nhiên). Hàng năm, theo thống kê gần đây, cả
nước sử dụng tới trên dưới 60000000m
3
gạch nung trong đó 70-80% là gạch nung thủ
công gây nên những phá hoại nghiêm trọng về môi trường. Đặc biệt, xu hướng xây
nhà cao tầng gần đây ngày càng tăng, Việt Nam lại có nhiều khu vực có nền đất yếu,
việc sử dụng bê tông nhẹ sẽ mang lại hiệu quả hết sức to lớn.
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 14 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
Tháng 7 năm 2009, tập đoàn đầu tư vốn Thái Thịnh (Thành phố Hồ Chí Minh)
đã khánh thành nhà máy AAC Vinh Đức - Bảo Lộc - Lâm Đồng với công suất 100000
m
3

/năm. Đây là nhà máy bê tông khí chưng áp hiện đại đầu tiên của Việt Nam. Hiện
nay, hàng loạt dự án đầu tư nhà máy sản xuất bê tông khí chưng áp đã và đang được
triển khai, hiện có tới 5 doanh nghiệp đã và đang triển khai xây dựng nhà máy như:
nhà máy sản xuất bê tông khí chưng áp của công ty Sông Đà 12 – Cao Cường – Hải
Dương với công suất 200000m
3
/năm. Tổng công ty(TCT) Viglacera vừa khởi công
xây dựng nhà máy tại Yên Phong- Bắc Ninh (23/2/2010) với công suất 200000m
3
/năm
nhằm ứng dụng vào các công trình bất động sản của TCT Viglacera và đáp ứng nhu
cầu thị trường trong nước, chất lượng sản phẩm đạt tiêu chuẩn TCVN 7959:2008.
Công ty trách nhiệm hữu hạn (CTTNHH) Tân Kỷ Nguyên đầu tư nhà máy có công
suất 150000m
3
/năm. CTTNHH Amazing đầu tư nhà máy công suất 200000 m
3
/năm.
Tập đoàn Thái Thịnh đầu tư nhà máy với công suất 300000m
3
/năm tại Lâm Đồng, các
nhà máy này đều dự kiến sẽ đưa vào hoạt động và có sản lượng ra thị trường vào cuối
năm 2010.[7]
Ở Việt Nam, trong thời gian một vài năm gần đây đã xuất hiện một số công
trình, chủ yếu ở phía Nam, đã sử dụng các sản phẩm bê tông khí nhập ngoại làm vật
liệu xây dựng. Các công trình này thường sử dụng vốn nước ngoài hoặc sử dụng thiết
kế của nước ngoài. Mặc dù chưa có số liệu thống kê cụ thể về sản lượng gạch bê tông
khí tiêu thụ trong nước song có thể thấy số lượng công trình sử dụng vật liệu bê tông
khí gia tăng đáng kể.
1.2.2.2. Những khó khăn trong việc sử dụng bê tông nhẹ tại Việt Nam

Do những nhà sản xuất gạch nung gần như không phải trả tiền nguyên liệu đất.
Nguyên liệu đốt thì lại khai thác tuỳ tiện từ rừng với giá rất rẻ nên giá thành sản phẩm
gạch nung, nhất là gạch nung thủ công thường là rất thấp so với giá trị thật của nó. Từ
đấy tạo ra sự cạnh tranh hết sức không công bằng so với bê tông nhẹ (vốn làm từ các
nguyên liệu được quản lý chặt chẽ, dễ kiểm soát)
Mặt khác, công tác quản lý tài nguyên thiên nhiên cũng như môi trường ở Việt
Nam còn rất tuỳ tiện, dễ dãi, thiếu nghiêm túc hoặc chồng chéo, nên mặc dù Chính
phủ không ít lần nhắc nhở kèm theo nhiều quy định pháp lý rõ ràng, song vấn đề “gạch
nung” tới nay vẫn chưa hề được giải quyết một cách tích cực. Cũng vì thế, không tạo
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 15 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
ra được những bước đi ban đầu có hiệu quả để có thể thay thế thói quen là dùng gạch
nung trong nhân dân.
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 16 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để biết được tính chất của các loại bê tông nhẹ chúng ta phải tiến hành đúc mẫu
sau đó thử nghiệm các tính chất và đặc tính của chúng, sau đó đi so sánh vi cấu trúc
của các loại khác nhau qua các bức ảnh chụp được dưới kính hiển vi, rồi từ đó chúng
ta có thể phân biệt và hiểu rõ hơn về các loại bê tông nhẹ này.
2.1. Các phương pháp chế tạo bê tông nhẹ
2.1.1. Phương pháp cơ học ( AC - Aerated Concrete )
Chế tạo từ hỗn hợp xi măng, cát, nước và chất tạo bọt. Chất tạo bọt được khuấy trộn
tạo bọt khí. Sau đó tiến hành trộn bọt với hỗn hợp vữa trên tạo sản phẩm, sản phẩm này không
hấp, sau thời gian thì đóng rắn có cường độ.
2.1.2. Phương pháp hóa học (AAC - Autoclaved Aerated Concrete )

Chế tạo từ hỗn hợp cát mịn, vôi và xi măng, nước, bột nhôm và thạch cao. Do
bột nhôm không phân tán trong nước nên chúng tôi đã sử dụng bột xà phòng tổng hợp
với lượng rất nhỏ ( khoảng 200 g/m
3
bê tông) để phân tán bột nhôm vào nước sau đó
chúng được đổ vào khuôn đúc. Trong quá trình dưỡng tĩnh, khí hydrô được tạo ra do
phản ứng giữa bột nhôm với kiềm trong vôi và xi măng tạo bọt khí phân bố đều trong
bê tông, tiếp tục dưỡng tĩnh khoảng 24÷48 giờ rồi đem ra cắt sau đó cho vào nồi hấp
lưu ở nhiệt độ 180
o
C với áp suất 12 bar trong thời gian 10-12 giờ thì lấy ra. Trong quá
trình hấp sẽ tạo khoáng CSH trong bê tông, làm tăng cường độ bê tông.
2.2. Nguyên liệu và hóa chất dùng nghiên cứu bê tông AC và AAC
2.2.1. Xi măng
Xi măng Portland là chất kết dính thuỷ lực, khi trộn nó với nước sẽ tạo ra hồ
dẻo có tính kết dính và đóng rắn được trong môi trường không khí, môi trường nước.
Hồ dẻo trong quá trình đóng rắn sẽ phát triển cường độ.
Xi măng Portland là sản phẩm nghiền mịn của clinker với thạch cao thiên
nhiên, đôi khi còn pha thêm một vài loại phụ gia khác nhằm cải thiện một số tính chất
của xi măng và tăng sản lượng, hạ giá thành sản phẩm.
2.2.1.1. Thành phần hóa học của clinker
Gồm có 4 ôxýt chính CaO, SiO
2
, Al
2
O
3
, Fe
2
O

3
chiếm (95÷97)%, còn lại
(3÷5)% là ôxýt và các tạp chất khác nằm trong clinker.
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 17 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
CaO = (63÷67)% MgO ≤ 5%
SiO
2
= (21÷24)% TiO
2
≤ 0.3%
Al
2
O
3
= (4÷8)% Mn
2
O
3
<1.5%
Fe
2
O
3
= (2÷5)% R
2
O < 1.5 %
2.2.1.2. Thành phần khoáng của clinker xi măng

Clinker xi măng Portland không phải là sản phẩm đồng nhất, nó là tập hợp
của nhiều khoáng khác nhau mà các khoáng chính là: khoáng Silicat canxi, khoáng
Aluminat canxi, khoáng Alumopherit canxi, ngoài ra còn một số khoáng khác.
* Khoáng C
3
S: (3CaO.SiO
2
)
+ Tên gọi: Tricanxi silicat hay Alit
+ Thực tế là một dung dịch rắn gồm C
3
S, Al
2
O
3
, MgO và một số ôxyt khác với
hàm lượng nhỏ.
+ Công thức thực tế: C
54
S
16
AM (54CaO.16SiO
2
.Al
2
O
3
.MgO).
+ Hàm lượng: Trong clinker chiếm (45÷60)%.
+ Tính chất:

• Cho mác cao.
• Đóng rắn nhanh, toả nhiệt lớn.
• Không bền trong môi trường nước, sulfat.
* Khoáng C
2
S: (2CaO.SiO
2
)
+ Tên gọi: Đicanxi silicat hay Bêlit
+ Thực tế là một dung dịch rắn trong đó C
2
S lớn nhất, ngoài ra còn có Cr
2
O
3
,
P
2
O
5
, MnO, B
2
O
3
,… với hàm lượng nhỏ.
+ Hàm lượng: Trong clinker chiếm (20÷30)%.
+ Tính chất:
• Cho mác thấp hơn C
3
S.

• Đóng rắn tương đối chậm, toả nhiệt nhỏ hơn C
3
S.
• Tương đối bền trong môi trường nước, sulfat.
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 18 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
* Khoáng C
3
A: ( 3CaO.Al
2
O
3
)
+ Tên gọi: Tricanxi aluminat
+ Hàm lượng: Chiếm (8÷15)%.Thực tế trong clinker thì <10%
+ Tính chất:
• Đóng rắn nhanh
• Lượng nhiệt toả ra lớn hơn C
2
S.
• Cho mác cao hơn C
2
S
• Không bền trong môi trường nước, sulfat.
* Khoáng C
4
AF: (4CaO.Al
2

O
3
.Fe
2
O
3
)
+ Tên gọi: Aluminoferit canxi
+ Hàm lượng: (97÷98)%- ∑(C
3
S+C
2
S+C
3
A)
+ Tính chất:
• Là khoáng nặng nhất trong 4 khoáng
• Đóng rắn chậm hơn C
2
S.
• Tỏa nhiệt ít hơn C
2
S.
• Cho mác thấp nhất.
• Bền trong môi trường nước, sulfat.
* Chất trung gian: ( còn gọi là chất đệm)
Chất trung gian nằm giữa các tinh thể Alit và Bêlit, nó là những alumopherit
canxi, aluminat canxi và pha thủy tinh clinker. Tất cả các khoáng này khi nung ở nhiệt
độ cao sẽ chuyển thành trạng thái lỏng.
* Thủy tinh clinker:

Là chất trung gian trong clinker xi măng Portland được tạo thành do quá trình
làm lạnh chất lỏng trong clinker. Hàm lượng pha thủy tinh clinker phụ thuộc chủ yếu
vào tốc độ làm lạnh, pha thủy tinh clinker chứa một lượng lớn Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
, ngoài ra
còn một lượng nhỏ CaO, MgO.
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 19 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
* Các khoáng chứa kiềm:
Nằm trong các dung dịch rắn C
2
S ( K
2
O.23CaO.12SiO
2
) và C
3
A (Na
2
O.8CaO.3Al
2
O

3
).
Các khoáng này không có lợi vì nó làm tốc độ đóng rắn của xi măng không ổn định, bề
mặt sản phẩm có vết loang.
* CaO tự do:
Trong clinker chỉ cho phép khoảng (0.5÷1)%, nếu hàm lượng cao hơn sẽ ảnh
hưởng tới chất lượng sản phẩm
2.2.1.3. Quá trình hóa lý xảy ra khi đóng răn xi măng
a, Quá trình hoá học: Có hai dạng phản ứng
*Phản ứng thuỷ phân
Là phản ứng mà các khoáng xi măng tác dụng với nước để phân huỷ thành chất
mới có thành phần cơ bản không giữ nguyên khoáng chất ban đầu.
*Phản ứng thuỷ hoá.
Là phản ứng mà các khoáng xi măng khi phản ứng với nước tạo nên vật chất mới
mà trong cấu trúc có thành phần liên kết của nước mà không bị phân huỷ.
Theo tác giả JUN quá trình hoá xảy ra qua hai giai đoạn:
- Giai đoạn đầu gọi là giai đoạn thủy hóa hoặc thủy phân tùy theo điều kiện
phản ứng.
- Giai đoạn thứ hai là giai đoạn mà các sản phẩm thủy hóa hay thủy phân
phản ứng với các loại phụ gia để tạo nên các khoáng bền nước, bền sulfat,…
Giai đoạn 1
• Khoáng Alit (C
3
S ): Thủy phân hay thủy hoá tùy điều kiện đóng rắn và
nồng độ vôi trong pha lỏng.
3CaO.SiO
2
+ (n+1) H
2
O→ 2CaO.SiO

2
.nH
2
O+Ca(OH)
2
.
Căn cứ vào nồng độ vôi mà khoáng C
3
S có thể xảy ra các phản ứng sau:
- Khi C
CaO
<0.08 g/l thì:
C
3
S+ n H
2
O → SiO
2
.nH
2
O+ 3 Ca(OH)
2
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 20 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
- Khi C
CaO
=(0.08 ÷1.2)g/l thì:
C

3
S+ n H
2
O → CSH + Ca(OH)
2
↓


{Không tan, dính kết, theo thời gian tạo cường độ}.
- Khi C
CaO
=1.1 g/l hoặc bão hoà thì:
C
3
S+ n H
2
O → C
2
SH
2
+ Ca(OH)
2
↓ + C
3
S
CSH
• Khoáng C
2
S : Theo Jun, C
2

S là khoáng chủ yếu thủy hóa
2CaO.SiO
2
+ n H
2
O → 2CaO.SiO
2
.nH
2
O
Tuỳ thuộc vào nồng độ CaO trong dung dịch mà:
C
2
S+ n H
2
O → C
2
SH
2
→ CSH
(bền)
• Khoáng C
3
A.
+ Ở nhiệt độ 25
0
C:
C
3
A+ n H

2
O → C
3
AH
(10÷12)
{Có cấu trúc dạng tấm}
Khi C
CaO
>1.08 g/l thì :
C
3
AH
(10-12)
→ C
4
AH
13
{Kèm theo hiện tượng co sản phẩm}
+ Ở nhiệt độ >25
o
C C
3
AH
(10÷12)
→ C
3
AH
6

{Dạng hình khối, không tan, dính kết, theo thời gian tạo cường độ}.

+ Ở nhiệt độ (20÷25)
o
C, C
CaO
= (0.25÷0.3) g/l
C
3
AH
6
+ nH
2
O→ CH + AH
• Khoáng C
4
AF
C
4
AF + nH
2
O→ C
3
AH
6
+ CFH
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 21 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
CFH + 2CH + xH
2

O → C
3
FH
6
{Khoáng C
3
FH
6
bền nước, bền sunfat, dính kết, theo thời gian tạo cường độ}.
C
2
F + 2H
2
O→ 2CaO.Fe
2
O
3
.nH
2
O
2CaO.Fe
2
O
3
.nH
2
O + Ca(OH)
2
+ xH
2

O → C
3
FH
6
Giai đoạn 2
Các sản phẩm thủy hóa hoặc thủy phân tác dụng với phụ gia để tạo nên các
khoáng bền nước, sulfat,…
• Khi nồng độ Ca
2+
nhỏ:
C
3
AH
6
+CaSO
4
.2H
2
O → C
3
A.CaSO
4
.(10-12)H
2
O
Khoáng Hyđromonosulfo aluminat canxi
{ Tính chất keo cứng, bao bọc quanh C
3
A không cho nước thấm vào}
• Khi nồng độ Ca

2+
đủ lớn hoặc bão hòa:
C
3
AH
6
+CaSO
4
.2H
2
O → C
3
A.3CaSO
4
.(30-32)H
2
O
Khoáng ettringgit
Khoáng etringgit này trương nở thể tích từ (5÷7) lần, gây xuất hiện ứng
suất làm nứt lớp màng keo và nước sẽ xâm nhập vào và hình thành lớp màng keo như
trước, quá trình được lặp lại và thời gian đông kết được kéo dài.
b, Quá trình lý học khi đóng rắn xi măng:
Gồm hai quá trình, bốn giai đoạn:
Hydrat (sol) Gel Keo tụ Kết tinh
Vữa linh động Bắt đầu ninh kết Kết tinh ninh kết Đóng rắn
Quá trình ninh kết Quá trình đóng rắn
Nghiên cứu về quá trình lý học khi xi măng đóng rắn có 4 tác giả đã đưa ra 4
thuyết khác nhau. Hiện nay người ta thường sử dụng thuyết BaiCôp cho mọi chất kết
dính.
Nội dung thuyết Baicôp:

GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 22 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
Phủ nhận quá trình thủy hoá các khoáng mà cho rằng quá trình đóng rắn vật
chất kết dính nói chung như là sự hoà tan của các sản phẩm ban đầu và pha lỏng bão
hoà chúng sau đó là những phản ứng hoá học Topo, cuối giai đoạn tạo nên những vật
chất tinh thể dưới dạng hợp chất tái kết tinh.
Theo thuyết này gồm 3 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Giai đoạn hòa tan.
- Giai đoạn 2: Giai đoạn hóa keo
- Giai đoạn 3: Giai đoạn ninh kết, rắn chắc.
*Yêu cầu của xi măng: Đáp ứng theo các tiêu chuẩn sau: TCVN 2682:1997,
TCVN 6260:1997.
*Khuyến khích: Nên dùng loại xi măng mác cao, xi măng đóng rắn nhanh để
nâng cao cường độ bê tông.
Hiện nay chúng tôi sử dụng loại xi măng PCB40 của nhà máy xi măng Sông
Gianh có các tính chất cơ lý như sau:
Loại xi măng PCB40 ( Xi măng Sông Gianh)
Khối lượng riêng γax (g/cm
3
) 3,15
Khối lượng thể tích γox (g/cm
3
) 1,24
Lượng nước tiêu chuẩn (%) 30,5
Thời gian ninh kết Bắt đầu Kết thúc
1h50' 5h35'
Cường độ Nén (MPa)

3 ngày 7 ngày 28 ngày
21,4 30,2 43,5
2.2.2. Cốt liệu cát
Cát tạo nên bộ xương cứng cho vữa, làm cho vữa bớt co. Chất lượng cát ảnh
hưởng nhiều đến cường độ của vữa. Cát có thể là cát thiên nhiên (cát sông, cát biển,
cát núi) và cát nhân tạo (nghiền từ các loại đá đặc hoặc đá rỗng).
*Yêu cầu:
Cát dùng để trộn vữa phải đạt các TCVN 127-1985 áp dụng cho nhóm cát min
và nhỏ:
1) Phải là cát tốt
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 23 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
2) Mô đun độ lớn của cát không nhỏ hơn 0.7
3) Sét, á sét, các tạp chất không ở dạng cục
4) Hàm lượng muối sunfat, sunfit tính theo SO
3
theo % khối lượng cát, không
lớn hơn 2
5) Hàm lượng bùn, bụi sét bẩn, tính bằng % khối lượng cát, không lớn hơn 10
6) Lượng hạt nhỏ hơn 0.14 mm, tính bằng % khối lượng cát, không lơn hơn 35
Nhưng để giảm giá thành sản phẩm mà vẫn đạt yêu cầu kỹ thuật và đảm bảo
các tiêu chuẩn khác, chúng tôi đã nghiên cứu sử dụng với loại cát nhỏ không nghiền có
kích thước từ hạt nhỏ hơn sàng 1.25 mm.
2.2.3. Nước
*Yêu cầu: Nước dùng để trộn và bảo dưỡng bê tông nhẹ phải đảm bảo yêu cầu
kỹ thuật được quy định trong TCVN 4506 : 1987
+ Không chứa váng dầu và mỡ
+ Không có màu khi dùng cho bê tông và vữa khi hoàn thiện

+ Lượng hợp chất hữu cơ không vượt quá 15mg/l
+ Có độ pH không nhỏ hơn 6.5 và lớn hơn 7.5
+ Tùy theo mục đích sử dụng mà các muối các ion sunfat và ion clo nằm trong
phạm vi cho phép của từng hạng mục công trình
*Vai trò:
+ Giúp quá trình thủy hóa xi măng.
+ Tạo độ nhớt thích hợp cho hỗn hợp bê tông.
2.2.4. Phụ gia tạo bọt
Trong nghiên cứu bê tông khí và bê tông bọt thì chúng tôi đã sử dụng hai loại
để tạo cấu trúc bọt rỗng trong bê tông là: chất tạo bọt hữu cơ- proteinseous dùng cho
bê tông bọt, còn bê tông khí thì dùng bột nhôm phản ứng tạo bọt khí.
2.2.4.1. Chất tạo bọt hữu cơ- proteinseous
Chất tạo bọt này có màu nâu sẫm, chúng tôi xin và tham khảo tại trạm nghiền
xi măng Cosevco- Đà Nẵng. Chất tạo bọt này do hãng CHITA cung cấp.
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 24 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN
Nghiên cứu sản xuất và xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp
* Mô tả:
Đây là loại chất tạo bọt có nguồn gốc từ protein thiên nhiên, nó được sử dụng
để sản xuất bê tông nhẹ với nhiều tỷ trọng khác nhau trong ngành xây dựng.
* Ứng dụng:
- Được sử dụng để sản xuất vữa và bê tông nhẹ.
- Lớp vữa cách nhiệt sàn, mái.
- Lớp vữa chịu rung động cao.
- Lớp vữa tôn nền khu vực đất yếu.
- Sản xuất gạch xây và tấm panel nhẹ.
- Bức rào chịu lửa.
- Cách âm cho tường và trần…
* Ưu điểm:

- Hiệu suất cao.
- Tính ổn định tốt trong môi trường kiềm.
- Tạo thành lượng bọt ổn định gấp 500 lần thể tích của nó.
- Có thể sản xuất được nhiều loại tỷ trọng bê tông rất thấp.
*Tỷ lệ pha:
Chất tạo bọt/nước: 1/32. Trọng lượng bọt tạo ra nên ở khoảng 66 g/lít (tức 1 kg
chất tạo bọt tạo ra 500 lít bọt hoặc 33 lít hỗn hợp chất tạo bọt tạo ra 500 lít bọt).
* Thông số kỹ thuật:
- Trạng thái tồn tại: dung dịch màu nâu đậm
- Khối lượng thể tích: 1,12 +/- 0,02 kg/lít
- Tan trong nước: hoàn toàn
- pH (được hòa tan trong nước) 7 +/- 0,5
- Không độc hại
- Tương thích với xi măng: tương thích với các loại xi măng Portland
Các thông số kỹ thuật của phụ gia tạo bọt như sau:
Bảng 2.1. Các tính chất của phụ gia tạo bọt
GVHD:TS - NGUYỄN VĂN DŨNG Trang 25 SVTH: HOÀNG VĂN BẮC - 05H
1
ĐẬU HÔNG QUÂN