Đồ án nghiên cứu thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm bê tông bọt

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG
MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây nền kinh tế nước ta có nhiều biến động sâu sắc, kèm
theo đó là sự phát triển mạnh mẽ của đất nước, nhu cầu về vật liệu xây dựng đê phục
vụ công tác xây dựng cơ bản cũng ngày càng tăng. Một loại vật liệu khi mới ra đờ đã
nhanh chóng chiếm vin trí quan trọng đó là bê tơng và bê tơng cốt thép. Nó nhanh
chóng hồn thiện và phát huy những ưu điểm nổi bật. Do đó càng mở rộng phạm vi sử
dụng của các loại vật liệu này, xu thế phát triển hiện nay của đất nước là cơng nghiệp
hóa và hiện đại hóa, trong đó có ngành xây dựng. Chính vì vậy mà càng phải tập trung
cơ giới hóa ngành xây dựng, để làm được điều đó phải áp dụng đến biện pháp thi cơng
lắp ghép.
Theo quyết định của Thủ tướng Chính phủ số 567/QĐ-TTg ký ngày 28/4/2010 về
việc phê duyệt “ Chương trình phát triển vật liệu không nung đến 2020 ” nêu rõ: “ Từ
năm 2011, các cơng trình nhà cao tầng ( từ 9 tầng trở lên) phải sử dụng tối thiểu 30%
vật liệu xây dựng không nung loại nhẹ ( khối lượng thể tích khơng lớn hơn 1000kg/m3)
trong tổng số vật liệu xây”. Xu hướng xây nhà cao tầng gần đây ngày càng tăng. Việt
Nam lại có nhiều khu vực nền đất yếu, việc sử dụng bê tông nhẹ sẽ mang lại hiệu quả
hết sức to lớn:
- Giảm tải cho cơng trình, dẫn tới giảm chi phí xử lý nền móng và hệ thống kết cấu
của nhà. Giảm tác động tiêu cực của sử dụng gạch nung đồng thời góp phần giảm tổng
mức đầu tư xây dựng cơng trình 7-10%.
- Các block bê tơng nhẹ thường có kích thước lớn hơn viên gạch nung nhiều lần
nên có thể góp phần tăng tốc độ thi cơng và hồn thiện phần bao che của cơng trình từ
2-5 lần.
Để tổng kết kết quả học tập sau 5 năm của sinh viên ngành vật liệu xây dựng,
chúng em được nhận đồ án tốt nghiệp với đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế nhà máy sản
xuất sản phẩm bê tông bọt ”. Đồ án này rất cấp thiết cho sự phát triển gạch không nung
ở nước ta hiện nay, đáp ứng nhu cầu gạch xây cho các cơng trình.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa xây dựng cầu đường đã
trang bị cho em những kiến thức bổ ích khi theo học tại trường. Đặc biệt, em xin bày tỏ
lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo Thạc sĩ Lê Xuân Chương đã tận tình giúp đỡ em
hồn thành đồ án này.
Trong q trình nghiên cứu và thiết kế cịn nhiều sai sót, mong các thầy cơ giáo
giúp đỡ em để đồ án hoàn thành tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

Trang 1


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG
PHẦN I

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BÊ TÔNG BỌT LÀ KẾT CẤU TRONG XÂY DỰNG
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG NHẸ
1.1 Tổng quan về bê tơng nhẹ nói chung
1.1.1 Lịch sử phát triển
Bê tơng nhẹ cốt liệu rỗng là một loại vật liệu xây dựng rất phổ biến trong xây
dựng cơ bản hiện nay. Chúng được sủ dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau: làm
khung, sàn, tường cho các ngôi nhà nhiều tầng; dùng trong các kết cấu vỏ mỏng, tấm
cong; trong kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước; trong chế tạo các cấu kiện bê tông
cốt thép đúc sẵn.
Cốt liệu rỗng từ đá bọt đã được sử dụng ở Châu Âu từ cuối thế khỉ XIX. Những
năm đầu thế kỉ XX người ta đã cho dùng lò quay để sản xuất cốt liệu rỗng nhẹ cường
độ cao dùng cho bê tông nhẹ.
Trong chiến tranh thế giới thứ I và thứ II người ta đã dùng bê tông nhẹ cốt liệu

rỗng có khối lượng thể tích 1750 kg/m3 và cường độ nén 345daN/cm2 để chế tạp các
tàu và sà lan cứu nạn. Sau chiến tranh thế giới thứ II người ta đã xây dựng nhà nhiều
tầng bằng bê tông cốt thép dùng cốt liệu rỗng.
Từ những năm 1950 cho tới nay việc sử dụng bê tông nhẹ cốt liệu rỗng ngày càng
được phát triển mạnh mẽ, khối lượng sản xuất và sử dụng ngày càng lớn.
Bê tông nhẹ cốt liễu rỗng ngồi các ưu điểm của bê tơng thường cịn có tính cách
âm, cách nhiệt tốt hơn và đặc biệt là tổng giá thành của cơng trình nhà cao tầng xây
dựng bằng bê tông nhẹ cốt liệu rỗng thường thấp hơn đáng kể so với sử dụng các loại
bê tông khác, mặc dù giá thành của 1m3 bê tông nhự cốt liệu rỗng cao hơn do giá cốt
liệu rỗng thường cao hơn so với các loại cốt liệu thường.
1.1.2 Phân loại
Những loại bê tơng có khối lượng thể tích ở trạng thái khô trong khoảng 500 1800kg/m3 gọi là bê tông nhẹ; nhỏ hơn 500kg/m3 gọi là bê tông đặc biệt nhẹ. Sử dụng
phù hợp bê tông nhẹ và đặc biệt nhẹ trong cơng trình xây dựng mang lại những lợi ích
kinh tế - kỹ thuật to lớn: tiết kiệm nguyên vật liệu; giảm tổn thất năng lượng; cải thiện
môi trường vi khí hậu trong khơng gian ở và làm việc; nâng cao hiệu suất và độ bền
của thiết bị nhiệt;... Bê tông nhẹ là vật liệu khả thi cho những cơng trình trên nền đất
yếu. Tổng giá thành các cơng trình cao tầng sử dụng bê tơng nhẹ thấp hơn đáng kể so
với sử dụng các loại bê tông khác, mặc dù đơn giá của nó cao hơn nhiều.
SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

Trang 2


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: LÊ XN CHƯƠNG

Bê tơng nhẹ có nhiều loại. Căn cứ vào bản chất cốt liệu cũng như cấu trúc của bê
tông:
- Bê tông nhẹ cốt liệu rỗng thiên nhiên

- Bê tông nhẹ cốt liệu rỗng nhân tạo
- Bê tông tổ ong
- Bê tông nhẹ cấu tạo đặc biệt
- Bê tông nhẹ cấu tạo rỗng
Căn cứ vào cơng dụng có bê tơng nhẹ cách nhiệt:
- Bê tơng nhẹ chịu lực – cách nhiệt
- Bê tông nhẹ chịu lực
- Những tính chất này
Những thơng số căn bản nhất của bê tơng nhẹ là: khối lượng thể tích, cường độ
chịu lực, hệ số dẫn nhiệt. Tuy nhiên không phải lúc nào cũng cần quan tâm đồng thời
tất cả những tính chất này.
Ngun liệu chế tạo bê tơng nhẹ phổ biến là: chất kết dính, cốt liệu nhẹ nhân tạo
hay thiên nhiên dạng hạt hoặc dạng sợi, chất tạo rỗng (tạo bọt hoặc tạo khí), nước, một
số phụ gia khác thường dùng (nếu cần). Việc lựa chọn loại nguyên liệu nói chung và
cốt liệu nói riêng tùy thuộc mục đích sử dụng của bê tơng nhẹ. Trên cơ sở đó chúng có
tên gọi khác nhau.
1.2 Giới thiệu về bê tơng bọt
1.2.1 Bê tông bọt
Bê tông bọt là là loại bê tông tổ ong được tạo rỗng theo phương pháp tạo bọt. Đây
là một loại bê tông nhẹ chứa một khối lượng lớn các lỗ rỗng nhân tạo bé và kín giống
hình tổ ong có chứa khí hoặc hỗn hợp khí – hơi nước có kích thước từ 0,5-2mm phân
bố một cách đồng đều và được ngăn cách nhau bằng những vách mỏng chắc. Trong bê
tông bọt bao gồm hai hệ thống cấu trúc rỗng, cấu trúc rỗng lớn được tạo nên từ các lỗ
rỗng tổ ong nhân tạo do phương pháp tạo bọt, cấu trúc rỗng bé được tạo nên từ các lỗ
rỗng gel và hệ thống mao quản nằm trong phần vách ngăn giữa các lỗ tròn.
1.2.2 Phân loại bê tông bọt
Bê tông bọt là một sản phẩm của bê tơng tổ ong nên có thể phân loại theo một
trong những đặc điểm sau:

SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

Trang 3


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG

 Theo chất kết dính sử dụng: bê tơng bọt được chế tạo từ xi măng pclăng, xi
măng xỉ có hoặc khơng có vơi, thạch cao…; silicát bọt được chế tạo từ chất kết
dính silicát; thạch cao bọt từ chất kết dính thạch cao…
 Theo đặc điểm rắn chắc: bê tông bọt rắn chắc trong điều kiện tự nhiên; rắn
chắc trong điều kiện nhiệt ẩm; rắn chắc trong điều kiện nhiệt độ, áp suất cao;
rắn chắc trong điều kiện bão hòa CO…
 Theo khối lượng thể tích: bê tơng bọt cách nhiệt: có khối lượng thể tích từ 250500 kg/m3; bê tơng bọt cách nhiệt – cơng trình: có khối lượng thể tích từ 500900 kg/m3; bê tơng bọt cơng trình: khối lượng thể tích từ 900-1600 kg/ m3.
1.2.3 Ưu điểm của bê tơng bọt
Bảo vệ môi trường: Gạch bê tông bọt được sản xuất bằng công nghệ hiện đại,
thay thế việc sản xuất bằng phương pháp thủ công của gạch đất sét nung, góp phần tiết
kiệm tài ngun đất và giảm thiểu ơ nhiễm môi trường.
Cách nhiệt, cách điện: Với khả năng cách nhiệt vượt trội so với gạch nung, gạch
bê tông nhẹ góp phần tiết kiệm năng lượng. Đồng thời đem lại sự an tâm cho người sử
dụng trong điều kiện thời tiết ẩm thấp qua đặc tính cách điện tốt.
Cách âm: Gạch bê tông bọt với cấu tạo gồm nhiều bọt khí nhỏ được phân bổ đều
đặn, do đó nó có khả năng cách âm tốt, cao hơn nhiều so với gạch thường.
Chống cháy: Sản phẩm gạch bê tông bọt được sản xuất hồn tồn từ vật liệu vơ
cơ và khơng bắt cháy, có khả năng đảm bảo an tồn phịng chống cháy cao so với gạch
nung thông thường.
Tiết kiệm chi phí: Với trọng lượng nhẹ nên thi cơng nhanh, giảm vữa xây và trát,
giảm chi phí kết cấu cơng trình. Các cơng trình kiến trúc sử dụng gạch bê tơng bọt cho
phép giảm tải trọng của tòa nhà, giảm chi phí kết cấu cơng trình so với gạch nung

thơng thường
Độ bền sản phẩm: Cấu trúc của sản phẩm có độ bền cao do được trải qua một quy
trình sản xuất hiện đại đáp ứng đúng tiêu chuẩn quy định.
Độ chính xác cao: Với hệ thống cắt tự động chính xác, hầu hết sản phẩm gạch bê
tông bọt được sản xuất ra ít có sự sai số về kích thước. Điều này giúp giảm bớt khối
lượng và thời gian thi công, giảm đáng kể lượng vữa xây, trát, cũng như vật liệu hồn
thiện bề mặt trong cơng trình.
Tỷ trọng: Tỷ trọng của gạch bê tông bọt nằm trong phạm vi từ 600 - 900 kg/m3, tỷ
trọng này nhỏ hơn so với gạch bê tông cốt liệu và gạch nung thông thường.
SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

Trang 4


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG

Khả năng chống thấm cực tốt:Gạch bê tơng bọt siêu nhẹ có kết cấu bê tơng với
hàng triệu bọt khí li ti tạo nên một hệ thống lỗ tổ ong kín với kích thước siêu nhỏ, ngăn
sự thẩm thấu của nước. Do đó, Gạch bê tơng bọt siêu nhẹ có đặc tính chống thấm rất
cao, thường được sử dụng trong thi công bể bơi, bể chứa, sàn / mái chống thấm.
Khả năng giảm thiểu ảnh hưởng của động đất:Với trọng lượng nhẹ hơn Gạch đỏ
truyền thống và bê tông thông thường, Gạch bê tông bọt siêu nhẹ có khả năng kháng lại
sức tàn phá của động đất và giảm tối đa tỉ lệ thương vong cho con người và thiệt hại về
tài sản.
1.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng cơng nghệ bê tơng bọt trên thế giới và ở
Việt Nam
1.3.1 Tình hình sử dụng bê tông bọt trên thế giới
Bê tông nhẹ đã được phát triển đầu tiên tại Stockholm, Thụy Điển vào đầu những

năm 1890. Ban đầu nó được biết đến như là bê tơng khí, được sử dụng để sản xuất vật
liệu cách nhiệt trong xây dựng. Từ đó, đã có nhiều loại bê tông nhẹ được phát triển như
bê tông nhẹ bảo dưỡng tự nhiên, bê tông nhẹ được gia công nhiệt ẩm trong điều kiện
nhiệt độ cao, áp suất thường và trong điều kiện chưng hấp cao áp.
Sau chiến tranh thế giới lần thứ II, kỹ thuật này đã nhanh chóng lan rộng ra tồn
thế giới, phần lớn là ở các nước Châu Âu và Liên Bang Xô Viết cũ, áp dụng trong sản
xuất panel có kích thước lớn. Chúng được sử dụng tại các công trường xây dựng mới
và các kết cấu cho nhà ít tầng.
Năm 1922 Hydrogen peroxide H2O2 được đề xuất làm chất tạo khí. Năm 1923 ở
Đan Mạch người ta bắt đầu sản xuất bê tông bọt. Năm 1924 ở Thụy Điển bắt đầu sản
xuất bê tơng khí từ xi măng - vơi - cát và dùng bột nhơm làm chất tạo khí. Năm 1928,
Ở Liên Xô cũ mới bắt đầu nghiên cứu triển khai sản xuất bê tơng nhẹ bằng phương
pháp tạo khí và tạo bọt, cho đến ngày nay công nghệ theo hướng này đã đạt đến trình
độ cao.
Sau đại chiến thế giới II, vào những năm 50 bắt đầu sản xuất đại trà bê tơng khí
mà đầu tiên được sản xuất ở Riga, sau đó nhiều nhà máy lớn sản xuất bê tơng khí được
xây dựng ở Matxcơva, SanhPetecbua, Sibêri có trang bị cơng nghệ ở trình độ cơ giới
hóa cao.
Ngày nay bê tông nhẹ được phát triển mạnh ở các nước cơng nghiệp phát triển
như: Cơng hịa Liên Bang Đức, Cơng hòa Séc, Mỹ, Ba Lan, Liên Bang Nga, Trung
Quốc v.v...

SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

Trang 5


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG

Ngoài ra loại bê tông nhẹ với cấu trúc được làm từ bọt tạo sẵn (cịn gọi là bê
tơng bọt) cũng được nhiều quốc gia có nền khoa học cơng nghệ cao như Mỹ, Đức,
Pháp, Nhật, v.v... ứng dụng trong xử lý về địa kỹ thuật như làm nền cho đường cao tốc,
chống lún trượt ở những vùng đồi núi hoặc những vùng đất yếu với hiệu quả kỹ thuật kinh tế to lớn.
Từ khi có bê tơng 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 mơi trường sinh thái Quốc gia. Ngồi ra loại bê tơng nhẹ với cấu trúc
được làm từ bọt tạo sẵn (còn gọi là bê tông bọt ) cũng được nhiều Quốc gia có nền
khoa học cơng nghệ cao như Mỹ, Đức, Pháp, Nhật… ứng dụng trong xử lý nhiều vấn
đề địa kỹ thuật quan trọng như làm nền cho đường cao tốc, chống lún trượt ở những
vùng đồi núi hoặc những vùng đất yếu với hiệu quả kỹ thuật - kinh tế vơ cùng to lớn.
1.3.2 Tình hình sử dụng bê tơng bọt ở Việt Nam
1.3.2.1 Những thuận lợi khi ứng dụng Bê tông nhẹ ở Việt Nam
Ở Việt Nam hiện nay 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 và Trường Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh.
Từ những năm 90 của thế kỷ XX bê tông nhẹ dưỡng hộ thường đã được sản xuất làm
vật liệu chống nóng cho các mái nhà, làm lớp cách nhiệt cho lò nung và hầm sấy
tuynen. Ngoài các đơn vị nghiên cứu trên đã có một số cơng ty đã và đang đầu tư sản
xuất bê tông nhẹ như, Công ty CP đầu tư và bê tông Thịnh Liệt, Công Ty đầu tư phát
triển nhà và khu công nghiệp Đồng Tháp, Công Ty cổ phần sản xuất bê tông nhẹ và
xây dựng Thiên Giang, Tổng công ty thuỷ tinh và gốm xây dựng Viglacera, Cơng ty
Vĩnh Đức thuộc tập đồn Thái Thịnh xây dựng nhà máy đầu tiên tại Bảo Lộc – Lâm
Đồng với công suất 100.000 m3/năm và nhà máy thứ 2 với tổng công suất lên đến
400.000 m3/năm đang được thi cơng, dự kiến chính thức đi vào hoạt động vào đầu năm
2011. Ngồi ra, cịn rất nhiều các đơn vị sản xuất với quy mô nhỏ, thủ công và một số
đơn vị đang trong giai đoạn khảo sát, lập dự án đầu tư xây dựng nhà máy bê tông nhẹ.
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 60.000.000/m3 gạch nung trong đó 70-80% là gạch nung thủ cơng
(ngun liệu đốt là củi, gỗ lấy từ rừng) gây nên những phá hoại nghiêm trọng về mơi
trường (có thể tính tương đương 1.000 trận bom B52/năm) Trước tình hình đó, thủ
tướng Chính Phủ đã có quyết định 115/2001 ngày 01/08/2001 trong đó khẳng định chủ
SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HỒNG NGỌC HƯNG

Trang 6


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG

trương “tiến tới xoá bỏ việc sử dụng gạch nung thủ công tại ven các đơ thị vào năm
2005 và trên phạm vi tồn 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.
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:
 Giảm tải cho công trình, dẫn tới giảm kinh phí xử lý nền móng và hệ thống kết
cấu của nhà. Giảm tác động tiêu cực của việc sử dụng gạch nung đồng thời góp
phần giảm tổng mức đầu tư xây dựng cơng trình 7-10%.
 Các block bê tơng nhẹ thường có kích thước lớn hơn viên gạch nung nhiều lần
nên có thể góp phần tăng tốc độ thi cơng và hồn thiện phần bao che của cơng
trình từ 2-5 lần.
Khả năng cách nhiệt của bê tông nhẹ cao hơn nhiều lần so với gạch nung hoặc bê
tông thường, nên khi sử dụng làm tường bao che hoặc chống nóng cho mái sẽ làm cho
ngơi nhà ấm vào mùa đơng, mát vào mùa hạ, góp phần tiết kiệm điện năng dùng cho

sưởi hoặc điều hòa khơng khí.
Mặt khác, bê tơng nhẹ làm từ bọt khí tạo trước còn được ứng dụng trong việc xử
lý các vấn đề địa kỹ thuật như làm nền đường, giảm tải mố cầu, chống lún cho nền đất
yếu ở các nước phát triển như Anh, Mỹ, Pháp, Nhật…và mang lại những hiệu quả kinh
tế, kỹ thuật, xã hội vô cùng to lớn.
1.3.2.2 Những khó khăn trong việc sử dụng bê tông bọt 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 sốt)
Mặt khác, cơng 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
khơng 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, khơng tạo ra
được những bước đi ban đầu có hiệu quả để có thể thay thế “thói quen xấu” là dùng
gạch nung trong nhân dân.

SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

Trang 7


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG

Nhiều đơn vị nhà nước - vì lợi nhuận trước mắt, vơ trách nhiệm hoặc thiếu và yếu
trong tiếp cận và xử lý thông tin - nên không những đã không gương mẫu mà còn tiếp
tay, nêu gương xấu trong xã hội trong việc thường chỉ biết hoặc cố tình sử dụng gạch

nung thủ cơng trong xây dựng cơng trình. Việc chúng ta đã không thể thực hiện được
Quyết định 115 của Thủ tướng Chính Phủ (tới năm 2005 xố bỏ việc sử dụng gạch
nung trong xây dựng tại các vùng ven đô thị) đã chứng minh rõ điều này.
1.3.2.3 Sự cần thiết phải xây dựng nhà máy sản phẩm bê tông bọt
Xưa nay, vật liệu xây dựng làm tường bao che chủ yếu ở Việt Nam vẫn là loại
gạch nung (lấynguyên liệu từ đất tự nhiên). Hàng năm, theo thống kê gần đây, cả nước
sử dụng tới trên dưới 60.000.000/m3 gạch nung trong đó 70-80% là gạch nung thủ cơng
(ngun liệu đốt là củi, gỗ lấytừ rừng) gây nên những phá hoại nghiêm trọng về mơi
trường (Có thể tính tương đương 1.000 trận bom B52/năm).
Để sản xuất 1 tỷ viên gạch đất sét nung sẽ tốn khoảng 1,5 triệu m3 đất sét, tương
đương 75 ha đất nông nghiệp với độ sâu khai thác khoảng 2m cùng lượng nhiên liệu
tiêu tốn khoảng 150.000 tấn than.Việc sản xuất này sẽ thải ra khoảng 0,57 triệu tấn khí
CO2 gây hiệu ứng kính cùng nhiều khí thải độc hại khác gây ô nhiễm môi trường. Nếu
đem những con số này nhân lên với sản lượng gạch theo nhu cầu tiêu thụ thì sẽ tiêu tốn
hàng nghìn ha đất nông nghiệp, ảnh hưởng đến an ninh lương thực quốc gia; đồng thời
gây tác động xấu đến môi trường.
Mà theo chiến lược phát triển vật liệu xây dựng đến năm 2020 được Chính phủ
ban hành, theo quyết định số 121/2008 QĐ-TTg 29/8/2008 và chương trình phát triển
vật liệu xây dựng không nung đến năm 2020, theo quyết định số 567/QĐ-TTg
28/4/2010 từ nay đến năm 2020 phải thay thế (30÷40)% gạch đất sét nung, xóa bỏ hồn
tồn gạch đất sét nung sản xuất bằng lị thủ cơng. Trong đó ưu tiên phát triển gạch nhẹ
thay thế gạch đất sét nung là 25%, bắt đầu từ năm 2011 nhà từ 9 tầng trở lên phải sử
dụng ít nhất 30% gạch khơng nung nhẹ có khối lượng thể tích khơng lớn hơn 1000
(kg/m3).
Với những ưu điểm vượt trội so với gạch nung truyền thống, cộng thêm chiến
lược phát triển gạch không nung của chính phủ thì thì việc sử dụng gạch bê tông nhẹ là
một xu thế tất yếu trong tương lai gần.
Sự cần thiết đầu tư: nước ta đang trong quá trình đơ thị hóa với tốc độ xây dựng
cao và được đánh giá là vẫn đang trong giai đoạn đầu của quá trình tăng trưởng. Với
tốc độ tăng trưởng kinh tê cao và đơ thị hóa nhanh, nhu cầu về không gian xây dựng sẽ

ngày một lớn khiến nhu cầu gạch tăng mạnh.
SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

Trang 8


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG

1.3.2.4 Một số ứng dụng chủ yếu của bê tông bọt ở Việt Nam
 Dùng làm gạch block bê tông bọt
 Dùng làm tấm panel bê tông bọt
 Dùng làm nền đường
 Dùng để lấp mối nối 2 đầu cầu
 Dùng để lấp các khe nứt trong các cơng trình xây dựng, đặc biệt trong các cơng tác
sửa chữa các cơng trình xây dựng
 Dùng để thi công các mái cách nhiệt, tường cách âm
 Dùng để thi công các bến cảng, cầu tàu nơi nền đất yếu (bê tông nặng sẽ gây sụt lở,
trơi hoặc lún nền móng)
 Thi cơng các nhà cao tầng chống động đất, các nhà cao tầng trong đô thị, trên nền
đất yếu

Sử dụng bê tông bọt đổ mái chống nóng và chống thấm tại cơng trường

SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

Trang 9

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG

Ghép cốt pha tường

Thi cơng sàn bê tơng nhẹ
Một số hình ảnh tham khảo

Cơng nghệ sản xuất và gạch bê tông bọt tiêu chuẩn

Ổn định nền chân cầu

SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

Panel bê tông bọt nổi trên mặt nước

Trang 10


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG

Giảm tải nền đường

Giảm tải kè sông

Xây nhà dưới dạng gạch block rất đẹp và tiết kiệm vữa
Hiệu quả trong ứng dụng

Ứng dụng

Ưu điểm


Tiết kiệm nguyên vật liệu



Dầm, sàn nhẹ hơn so với bê tơng thường (tới 4 lần); giúp
tiết kiệm móng



Bê tơng tự chống thấm



Sử dụng sau 24h kể từ khi đổ

Dầm, sàn

SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

Trang 11


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG




Tăng diện tích sử dụng nhờ tường chỉ mỏng 2-3cm
Tạo khối nổi với độ mớm nước tùy ý.
Khả năng chịu tải lớn; biên độ dao động nhỏ



Đặt trên mặt đất khi khô; tự nổi lên và hạ xuống theo
mực nước.



Bền với thời gian: không gỉ, khơng mối mọt, khơng
cháy, khơng bị lão hóa.



Nhà nổi



Khách sạn nổi



Bể bơi nổi



Cầu phao



Mỏng (tới 1 cm)



Rất nhẹ



Bền



Bể chứa nước, bể
bơi

Tường, vách tự chống thấm



Cơng trình nổi
trên mặt nước





Khối nổi trên mặt
nước

Tổng khối lượng nhẹ hơn tường gạch tới 5 lần



Tường, vách

Khẩu độ lớn (17m), cơng sơn dài (4m)

Có thể thi công tại chỗ

1.4 Hạn chế và hướng phát triển trong tương lai của bê tông bọt ở Việt Nam
Một trong các nguyên nhân khiến sản phẩm bê tông bọt tuy được nghiên cứu,
phát triển gần 10 năm nhưng vẫn chưa có chỗ đứng trên thị trường vật liệu xây dựng là
do giá thành sản phẩm còn cao. Nhằm tiết kiệm chi phí sản xuất bê tơng bọt, các cơ sở
nghiên cứu và sản xuất cần có kế hoạch nghiên cứu, thiết kế dây chuyền sản xuất bê
tông bọt phù hợp điều kiện Việt Nam. Với trình độ cơng nghệ hiện nay của Việt Nam,
việc chế tạo hệ thống thiết bị cho dây chuyền sản xuất bê tông bọt là hồn tồn khả thi.
Bên cạnh đó, cần có định hướng khuyến khích các đơn vị cơ khí trong nước chủ động
chế tạo thiết bị và thiết kế đồng bộ nhà máy sản xuất bê tông bọt.
Một hạn chế lớn của các cơ sở sản xuất bê tông bọt hiện nay là việc chưa nắm bắt
được đặc tính của vật liệu đầu vào, do đó, việc ổn định sản xuất và đảm bảo chất lượng
sản phẩm bước đầu gặp nhiều khó khăn. Mặt khác, mặt bằng nhà xưởng và khả năng
SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

Trang 12

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG

cơ giới hóa, tự động hóa dây chuyền cịn chưa được quan tâm đúng mức, khả năng tiêu
thụ trên thị trường hiện nay chưa cao cũng là một nguyên nhân ảnh hưởng đến công
suất vận hành của nhà máy.
Đầu tư dây chuyền công nghệ sản xuất bê tông bọt cần được tiến hành song song
theo hai hướng. Để triển khai sản xuất quy mô lớn tại các nhà máy bê tông đúc sẵn cần
đầu tư hệ thống thiết bị đồng bộ, hiện đại với hệ thống máy tạo bọt, máy trộn công suất
lớn. Bên cạnh đó, có thể thiết lập dây chuyền cơng nghệ sản xuất bê tông bọt với quy
mô vừa và nhỏ, phục vụ nhu cầu tại chỗ của các cơng trình. Ngồi ra, cần mở rộng các
kênh thơng tin nhằm mở rộng thị trường cho loại sản phẩm này.

SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

Trang 13


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG

CHƯƠNG 2: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BÊ TÔNG BỌT CHO
CÁC KẾT CẤU XÂY DỰNG
2.1. Gạch bloc:
2.1.1 Nguyên liệu sử dụng:
- Cát trắng mịn ven biển Quảng Nam, Đà Nẵng.
Bảng 2.1 Lượng sót tích lũy của cát trắng ven biển Đà Nẵng

Kích thước sàng (mm)

5

2,5

1,25

0,63

0,315

0,14

Lượng sót riêng (%)

0

0

0,85

14,85

72,85

5,75

Lượng sót tích lũy (%)

0

0

0,85

15,7

88,5

94,25

Mđl
1,93

- Xi măng Portland: PCB40 Hải Vân.
Bảng 2.2 Các chỉ tiêu cơ lý của xi măng PCB40 Hải Vân
Chỉ tiêu

Xi măng Portland: PCB40 Hải Vân

Khối lượng riêng (g/cm3)

3,05

Khối lượng thể tích (g/cm3)

1,14

Lượng nước tiêu chuẩn (%)

29,5

Thời gian bắt đầu đông kết

1h50’

Thời gian kết thúc đông kết

3h25’

Cường độ nén 28 ngày (MPa)

44,375

- Phụ gia tạo bọt Eabassoc : được sản xuất tại Anh quốc, có các chỉ tiêu như sau:
 Là một hỗn hợp hố chất tổng hợp, khơng sử dụng ngun liệu gốc động vật.
 Tỷ trọng: 1.02 g/cm3, độ hoà tan trong nước: vô cấp.
 Màu/ Mùi: màu vàng nhạt, không mùi.
 Tỷ lệ sử dụng: Pha lo ng trong nước ở tỷ lệ (1,5-3)%.
 Độ pH: 6,7 trong nước.
 Có khả năng tự phân huỷ, không gây ô nhiễm môi trường, không độc hại.
 Rửa dễ dàng bằng nước.
- Nước sinh hoạt
2.1.2. Thiết bị sử dụng chủ yếu:
- Súng tạo bọt
SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

Trang 14

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG

- Máy trộn chuyên dụng
2.1.3. Cấp phối sử dụng:
2.1.4. Tiêu chuẩn sử dụng:
- TCVN 9029:2011

SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

Trang 15


Đồ án tốt nghiệp

SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG

Trang 16


Đồ án tốt nghiệp

SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG

Trang 17


Đồ án tốt nghiệp

SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG

Trang 18


Đồ án tốt nghiệp

SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG

Trang 19


Đồ án tốt nghiệp

SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG

Trang 20

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG

PHẦN 2 : THIẾT KẾ XÍ NGHIỆP BÊ TƠNG BỌT.
CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Địa điểm xây dựng nhà máy
Địa điểm đặt nhà máy: khu cơng nghiệp Hịa Khánh, Phường Hồ Khánh, Hồ
Hiệp, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng .
Vị trí địa lý giới hạn bởi:
 Phía Bắc giáp: đèo Hải Vân, có thể chạy thằng ra tỉnh Thừa Thiên Huế bằng
hầm đường bộ Hải Vân, hoặc quốc lộ 1A.
 Phía Nam giáp: quận Thanh Khê.
 Phía Tây giáp: huyện Hịa Vang.
 Phía Đơng giáp: biển Đơng.
Lựa chọn vị trí nhà máy ở đây vì những ưu điểm sau:
1.1.1 Về hệ thống gian thơng vận tải
Khu cơng nghiệp Hịa Khánh có qui mơ khoảng 693 ha thuộc địa bàn phường
Hịa Khánh, nằm phía Bắc quận Liên Chiểu. Nằm cạnh quốc lộ 1A, cách sân bay quốc
tế Đà Nẵng 10km và cảng Tiên Sa 20km về phía Đơng. Ngồi ra cịn có tuyến đường
sắt Bắc – Nam chạy dọc từ bắc xuống nam.
1.1.2 Nguồn cung cấp nguyên liệu
Địa điểm đặt nhà máy nằm ở khu vực thuận lợi cả 3 tuyến giao thông: đường
bộ, đường sắt, đường thủy. Do vậy rất thuận tiện cho việc vận chuyển cung cấp
nguyên vật liệu từ nơi khác về nhà máy. Cụ thể:
 Cát trắng: được lấy và vận chuyển từ khu vực lân cận nhà máy và đạt yêu
cầu về sản xuất bê tông bọt
 Xi măng: sử dụng xi măng Kim Đỉnh của công ty hữu hạn xi măng Luks (
Việt Nam ) tại Thừa Thiên Huế, được vận chuyển bằng ô tô stec chuyên
dụng với khoảng cách vận chuyển khoảng 100km, hoặc xi măng Vicem của

công ty cổ phần xi măng Vicem Hải Vân tại Đà Nẵng với khoảng cách vận
chuyển khoảng 10km
 Phụ gia tạo bọt: mua từ hãng Eabassoc, các loại phụ gia khác mua từ hãng
phụ gia như Sika, Basf…
1.1.3 Thị trường tiêu thụ sản phẩm

SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

Trang 21


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG

Thị trường tiêu thụ sản phẩm của nhà máy là thành phố Đà Nẵng, cũng như
các tỉnh thành lân cận như: Thừa Thiên Huế, Quảng Trị, Quảng Nam… Ở những
khu vực này đang trong q trình phát triển, quy hoạch và đơ thị hóa mạnh mẽ với
những dự án nhà ở, trường học, khu chung cư, khu công nghiệp đã được phê duyệt.
Song song với đó, tốc độ xây dựng cơ sở hạ tầng ngày càng gia tăng là điều kiện lợi
thế để phát triển bền vững công nghiệp chế tạo sản phẩm của nhà máy.
1.1.4 Hệ thống cung cấp điện nước
Nguồn điện: được lấy trực tiếp từ điện lưới quốc gia thông qua trạm biến áp trong
khu công nghiệp và được cung cấp tới hàng rào nhà máy bằng cáo điện tiêu chuẩn quốc
tế. Đây là điền kiện thuận lợi đảm bảo cho sự vận hành liên tục của nhà máy.
Nguồn nước: sử dụng nguồn nước của khu cơng nghiệp Hịa Khánh đã được đầu
tư xây dựng sẵn phục vụ cho các dự án đầu tư.
1.1.5 Vệ sinh mơi trường và xử lí nước thải
Đặc điểm sản xuất của nhà máy là sản sinh ra tiếng ồn và ô nhiễm bụi rắn, không
sản sinh ra chất hóa học độc hại

 Tiếng ồn: cơng nghệ sản xuất và các thiết bị trong quá trình sản xuất không
gây tiếng ồn lớn và nằm trong giới hạn cho phép nên ảnh hưởng không đáng kể
đến đời sống của cán bộ công nhân viên.
 Bụi: hàm lượng bụi trong q trình sản xuất ảnh hưởng đến mơi trường bao
gồm: bụi cát, bụi xi măng. Tuy nhiên, loại bụi này chỉ phát sinh trong quá trình
nhập nguyên liệu vì trong q trình sản xuất, bê tơng được trộn tự động tại
trạm trộn hiện đại nên hàm lượng bụi lẩn trong khơng khí khơng đáng kể.
Để khắc phục những nhược điểm đó, nhà máy thiết kế có hệ thống xử lý bụi, hạn
chế tác động làm ô nhiễm đến mơi trường xung quanh. Bên cạnh đó, vị trí xây dựng
nhà máy nằm trong khu cơng nghiệp, có hàng rào cây xanh bao quanh và cách xa khu
dân cư nên vấn đề trền đã được hạn chế.
Nước thải: nước thải của nhà máy chủ yếu là nước thải sinh họa của cán bộ cơng
nhân viên, nước của q trình vệ sinh máy móc và trong q trình dưỡng hộ sản phẩm.
Trong quá trình thiết kế xây dựng được xử lý cục bộ cho riêng từng bộ loại nước thải
như sau:
 Đối với nước thải sinh hoạt: được xử lý thông qua hầm vệ sinh tự hoại. ĐỊnh
kỳ sử dụng xe chuyên dùng của công ty môi trường để xử lý cặn lắng của hệ
thống này. Nước thải còn lại xả qua hệ thống thoát nước chung của nhà máy.
SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

Trang 22


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG

 Đối với nước trong q trình vệ sinh máy móc và nước trong quá trình dưỡng
hộ: được thu về bể lắng cơ học sau đó chảy vào hệ thống thốt nước chung của
nhà máy.

Trên cơ sở phân tích và đánh giá các tác động do hoạt động của nhà máy đến môi
trường tự nhiên và xã hội của khu vực, cho thấy các nguồn có thể gây ơ nhiễm là
khơng đáng kể và sẽ được xử lý trước khi thải ra ngoài.
Do vậy hoạt động của nhà máy trong khu vực là hoàn tồn phù hợp về mặt mơi
trường.
1.1.6 Về phịng cháy chữa cháy
Nhà máy làm việc sử dụng nhiều loại thiết bị khác nahu, thường xuyên chịu các
chấn động nên dễ gây ra hiện tượng chập cháy nổ. Tuy nhiên không những nhà máy
mà cả khu công nghiệp – nơi nhà máy xây dựng đều được lắp đặt hệ thống cảnh báo,
phòng cháy và chữa cháy tại các đầu mối giao thông nội khu, và tại mọi nhà máy nhằm
đảm bảo tác dụng bảo vệ hiệu quả toàn khu khỏi các sự cố cháy nổ có thể xảy ra.
Từ những phân tích trên cho thấy việc đầu tư xây dựng nhà máy ở khu cơng
nghiệp Hịa Khánh – Liên Chiểu là hồn tồn có cơ sở lý luận, thực tiễn hợp lý, mang
lại hiểu quả kinh tế và sự phát triển bền vững.
1.2 Các loại sản phẩm của nhà máy và công nghệ sản xuất
Nhà máy sản xuất 2 loại sản phẩm là Mac D600 và D700
 Sản phẩm D600 có 2 kích thước:
 400 x 200 x 100 mm
 400 x 200 x 150 mm
 Cường độ nén ≥ 2 Mpa
 Sản phẩm D700 có 2 kích thước:
 400 x 200 x 100 mm
 400 x 200 x 150 mm
 Cường độ nén ≥ 2,5 Mpa
 Sản xuất các dạng kết cấu. Dây chuyền công nghệ công suất 10000m3/năm
1.3 Yêu cầu đối với nguyên vật liệu
1.3.1 Yêu cầu đối với xi măng
Xi măng được dùng để chế tạo các sản phẩm cấu kiện và hỗn hợp bê tông là xi
măng PC,PCB Nghi Sơn.
SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

Trang 23


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG

Bảng 2.3 Xi măng poóclăng hổn hợp thỏa mãn theo TCVN 6260 - 2009 như sau :
Mức
Các chỉ tiêu
PCB30

PCB40 PCB50

1. Cường độ nén, MPa, không hơn :
- 3 ngày ± 45 min

14

18

22

- 28 ngày ± 8 h

30

40

50

2. Thời gian đông kết, min
- Bắt đầu, không nhỏ hơn

45

- Kết thúc, không lớn hơn

420

3. Độ mịn, xác định theo :
- Phần cịn lại trên sang kích thước lổ sàng
0.09 mm, %, không lớn hơn

10

- Bề mặt riêng, xác định theo phương pháp
Blaine, cm²/g, không nhỏ hơn

2800

4. Độ ổn định thể tích, xác định theo phương
pháp Le Chatelier,mm, không lớn hơn

10

5. Hàm lượng anhydric sunphuric (SO₃),%,
không lớn hơn

3,5

6. Độ nở autoclave, %, không lớn hơn

0.8

Bảng 2.4 Xi măng pooc lăng thỏa mãn theo TCVN 2682 - 2009 như sau:
Mức

Các chỉ tiêu
PC30

PC40

PC 50

- 3 ngày ± 45 min

16

21

25

- 28 ngày ± 8 h

30

40

50

1. Cường độ nén, MPa, không hơn :

2. Thời gian đông kết, min
- Bắt đầu, không nhỏ hơn

45

- Kết thúc, khơng lớn hơn

375

SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HỒNG NGỌC HƯNG

Trang 24


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: LÊ XUÂN CHƯƠNG

3. Độ mịn, xác định theo :
- Phần cịn lại trên sang kích thước lổ sàng
0.09 mm, %, không lớn hơn
- Bề mặt riêng, xác định theo phương pháp
Blaine, cm²/g, không nhỏ hơn

10

2800

4. Độ ổn định thể tích, xác định theo phương
pháp Le Chatelier,mm, không lớn hơn

10

5. Hàm lượng anhydric sunphuric (SO₃),%,
không lớn hơn

3.5

6. Hàm lượng magie oxit (MgO), %, không lớn
hơn

5.0

7. Hàm lượng mất khi nung (MKN), %, không
lớn hơn

3.0

8. Hàm lượng cặn không tan (CKT), %, không
lớn hơn

1.5

9. Hàm lượng kiềm quy đổi, %, không lớn hơn

0,6

1.3.2 Yêu cầu đối với cát
Cát thơ có thành phần hạt như quy định trong bảng 6 được sử dụng để chế tạo bê
tông và vữa tất cả các cấp bê tông và mác vữa.
Bảng 2.5 Thành phần hạt của cát
Lượng sót tích luỹ trên sàng, % khối lượng
Kích thước lỗ sàng
Cát thơ

Cát mịn

2,5 mm

Từ 0 đến 20

0

1,25 mm

Từ 15 đến 45

Từ 0 đến 15

0,63 mm

Từ 35 đến 70

Từ 0 đến 35

0,315 mm

Từ 65 đến 90

Từ 5 đến 65

0,140 mm

Từ 90 đến100

Từ 65 đến 90

Lượng qua sàng 0,14 mm,

10

35

SVTH:HỒ VĂN NHÃ- HOÀNG NGỌC HƯNG

Trang 25