Nghiên cứu quy trình xử lý và tái sử dụng chất thải từ quá trình mài đá trong sản xuất đá nhân tạo (luận văn thạc sĩ)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
----------

Ngô Thị Hà

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH XỬ LÝ VÀ TÁI SỬ DỤNG
CHẤT THẢI TỪ QUÁ TRÌNH MÀI ĐÁ TRONG SẢN
XUẤT ĐÁ NHÂN TẠO

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2015


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 2
Chƣơng 1: TỔNG QUAN.................................................................................................... 5
1.1. Tổng quan về chất thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo ........................... 5
1.1.1. Đặc điểm của chất thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo ............................ 5
1.1.2. Ảnh hưởng của chất thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo .......................... 6
1.1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ................................................................................. 7
1.2. Tổng quan về các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải công nghiệp ................................. 8
1.2.1. Các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp hiện nay ......................................... 8
1.2.2. Xử lý nước thải theo phương pháp đông tụ - keo tụ ............................................... 10
1.2.3. Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý ............................................................................... 15
1.3. Tổng quan về công nghệ sản xuất gạch bê tông nhẹ .............................................. 16
1.3.1. Khái quát chung về gạch bê tông nhẹ ..................................................................... 16
1.3.2. Tình hình sản xuất và nhu cầu sử dụng gạch bê tông nhẹ ...................................... 18
1.3.3. Công nghệ sản xuất gạch bê tông bọt từ bột đá thải ............................................... 19
Chƣơng 2: THỰC NGHIỆM ............................................................................................ 28

2.1. Dụng cụ – Hoá chất ................................................................................................... 28
2.2 Các phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................................................... 28
2.2.1. Phương pháp phân tích TSS trong nước thải.......................................................... 28
2.2.2. Phương pháp xác định độ pH của nước thải .......................................................... 29
2.2.3. Phương pháp xác định tổng số coliform trong nước thải ....................................... 29
2.2.4. Phương pháp phân tích kích thước hạt chất rắn lơ lửng trong nước thải .............. 29
2.2.5. Phương pháp phân tích hàm ẩm của bột đá thải .................................................... 30
2.2.6. Phương pháp xác định khối lượng thể tích của gạch bê tông bọt .......................... 30
2.2.7. Phương pháp xác định cường lực nén của gạch bê tông nhẹ ................................. 31
2.2.8. Phương pháp phân tích ảnh hiển vi điện tử quét SEM ........................................... 33


2.2.9. Phương pháp đo độ bóng của bề mặt đá ốp lát nhân tạo ....................................... 33
2.2.10.

Quy trình chuẩn bị mẫu hóa chất xử lý nước thải tại phòng thí nghiệm ........... 33

2.2.11. Quy trình tái sử dụng nước thải trong quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo ..... 34
2.2.12. Quy trình dưỡng hộ gạch bê tông bọt ................................................................. 34
Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................................ 35
3.1. Nghiên cứu đặc điểm của các chất thải trong quá trình sản xuất đá ốp lát
nhân tạo ...................................................................................................................... 35
3.1.1. Nghiên cứu đặc điểm của nước thải từ quá trình mài sản phẩm đá ốp lát nhân
tạo ........................................................................................................................... 35
3.1.2. Đặc điểm của bột đá thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo ....................... 38
3.2. Nghiên cứu phƣơng pháp xử lý nƣớc thải để tái sử dụng trong quá trình mài
hoàn thiện đá ốp lát nhân tạo ................................................................................... 41
3.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của TSS trong nước thải đến chất lượng nước thải sau xử
lý………………………………………………………………………………………42
3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của kích thước hạt chất rắn lơ lửng trong nước thải đến

chất lượng nước thải sau xử lý ................................................................................ 46
3.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ hóa chất xử lý nước thải đến chất lượng nước
thải sau xử lý ........................................................................................................... 50
3.2.4. Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chất khử trùng .............................................. 55
3.2.5. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu kỹ thuật của mẫu nước thải sau xử lý ............... 59
3.2.6. Đánh giá hiệu quả của việc xử lý tái sử dụng nước tu n hoàn .............................. 61
3.3. Nghiên cứu tái sử dụng bột đá thải trong quá trình sản xuất gạch BTB ............. 63
3.3.1. Nghiên cứu quy trình xử lý bột đá thải sử dụng trong sản xuất gạch BTB............. 63
3.3.2. Nghiên cứu xác định công thức cấp phối cho sản phẩm gạch BTB........................ 65
3.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của quy trình dưỡng hộ đến cường lực nén của gạch
BTB ......................................................................................................................... 76
3.3.4. Đánh giá hiệu quả của dự án tái sử dụng bột đá thải để sản xuất gạch bê tông
bọt ........................................................................................................................... 79


MỞ ĐẦU
Trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa, cùng với sự phát triển kinh tế
- xã hội, ngày càng có nhiều nhà máy và khu công nghiệp tập trung được đưa vào
hoạt động tạo ra một khối lượng sản phẩm công. Song song với tốc độ phát triển
nhanh của ngành công nghiệp, khối lượng chất thải công nghiệp phát sinh cũng rất
lớn, do đó, việc nghiên cứu xử lý chất thải công nghiệp luôn được chính phủ, các cơ
quan ban ngành và các nhà khoa học quan tâm.
Việc lựa chọn phương pháp xử lý chất thải phụ thuộc vào đặc điểm của chất
thải của các ngành sản xuất. Đối với nước thải, các biện pháp xử lý thường được sử
dụng bao gồm: phương pháp xử lý cơ học, phương pháp xử lý hóa lý (keo tụ, …),
phương pháp xử lý sinh học và phương pháp xử lý hóa học. Trên thực tế quá trình
xử lý nước thải đạt hiệu quả cao, thường kết hợp các phương pháp xử lý nước thải
trên. Ví dụ, nước thải từ ngành công nghiệp dệt may thường xử lý bằng phương
pháp xử lý cơ học (lọc) kết hợp xử lý hóa lý (keo tụ), và phương pháp xử lý sinh
học. Đối với chất thải rắn của ngành công nghiệp, phương pháp xử lý chủ yếu là

chôn lấp và tái chế, tái sử dụng để sản xuất vật liệu xây dựng.
Ngành công nghiệp sản xuất đá ốp lát nhân tạo với nguyên liệu sản xuất chủ
yếu là cốt liệu thạch anh ở dạng hạt (chiếm khoảng 90% KL) và chất kết dính đi từ
nhựa polyeste không no (khoảng 10% KL). Khối lượng chất thải lớn nhất từ quá
trình mài BTP đá ốp lát nhân tạo bao gồm nước thải và bột đá. Theo số liệu thống
kê, trong một ngày sản xuất, ba dây chuyền đang hoạt động tại Công ty Cổ phần
Vicostone thải ra khoảng 4800 m3 nước thải/ngày và khoảng 30 m3 bột đá thải (độ
ẩm 30%)/ngày. Khối lượng bột đá thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo với
thành phần chủ yếu là thạch anh có kích thước hạt mịn, nếu không được xử lý có
thể thâm nhập vào môi trường không khí ở dạng bụi hoặc các chất khí được phân
hủy từ các hợp chất hữu cơ như: CO2, CO, CH4….sẽ theo đường hô hấp đi vào cơ
thể con người và sinh vật. Nước thải từ quá trình mài BTP đá ốp lát nhân tạo xả ra
môi trường có thể thâm nhập vào mạch nước ngầm và theo đường tiêu hóa có thể
ảnh hưởng đến sức khỏe con người và thủy sinh với các hàm lượng kim loại, vi sinh
vật có trong nguồn nước. Trong bối cảnh nêu trên, đề tài “Nghiên cứu quy trình xử
lý và tái sử dụng chất thải từ quá trình mài đá trong sản xuất đá nhân tạo’’ là rất


cấp thiết với mục đích nghiên cứu phương pháp xử lý và tái sử dụng chất thải từ quá
trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo.
Chƣơng 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về chất thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo
1.1.1. Đặc điểm của chất thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo
Quá trình gia công mài sản phẩm đá ốp lát nhân tạo được mô tả trong hình 1.1.

BTP đá nhân tạo
Nước
cấp
Gia công mài

Nước thải + bột đá

Hệ thống gom

Lọc sơ bộ (thiết bị lọc khung bản)

Nƣớc thải

Bột đá thải, độ ẩm 30%

Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ quy trình thu hồi và xử lý sơ bộ chất thải từ quá trình
mài sản phẩm đá ốp lát nhân tạo
Mô tả quy trình: Nước cấp được đưa vào dây chuyền mài để thực hiện mài BTP
đá nhân tạo cho tới khi độ bóng bề mặt đạt yêu cầu. Hỗn hợp nước chứa bột đá thải
sau khi mài sẽ theo đường ống, rãnh thoát nước về hệ thống gom. Tại hệ thống gom,


nước thải và bột đá sẽ được tách lọc sơ bộ bằng phương pháp lắng, sau đó phần
nước thải phía trên được bơm lên máy lọc khung bản để lọc tách bước hai để thu
được bột đá và nước thải. Trong quá trình mài, nước được sử dụng để dập bụi, tản
nhiệt cho quá trình mài sinh ra. Lượng nước này cần đủ lớn để đảm bảo toàn bộ bột
đá được mài ra sẽ được cuốn đi, đồng thời đảo bảo bề mặt đá bóng, không biến đổi
chất lượng (độ bóng, biến màu…). Lượng nước thải ra từ quá trình mài lớn tương
đương với lượng nước cấp cho quá trình mài do lượng nước thất thoát và bay hơi
không nhiều.
Bên cạnh đó, khối lượng bột đá thải từ quá trình mài sản phẩm đá ốp lát lớn,
do đá bán thành phẩm trước khi mài có chiều dày 21,5-22 mm, sau khi mài, chiều
dày của tấm đá giảm xuống 20,00 -20,08 mm. Theo số liệu thống kê, trong một
ngày sản xuất của Công ty cổ phần Vicostone với sản lượng sản xuất đá ốp lát nhân
tạo khoảng 1200 tấm/ ngày sẽ thải ra khoảng 4800 m3 nước thải và 30 m3 bột đá

thải có độ ẩm khoảng 30%.
Như vậy, chất thải từ quá trình mài sản phẩm đá ốp lát nhân tạo sau khi đã qua
hệ thống xử lý sơ bộ sẽ được tách thành hai phần chính là bột đá với độ ẩm ~30%
và nước thải có chứa TSS là hỗn hợp thạch anh cùng với các thành phần khác
sử dụng trong quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo như bột màu vô cơ, nhựa
polyeste không no đã đóng rắn và một số phụ gia khác [5].
1.1.2. Ảnh hưởng của chất thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo
Khối lượng nước thải lớn từ quá trình mài sẽ làm ô nhiễm nguồn nước trong tự
nhiên ảnh hưởng đến khả năng tồn tại của các loài thủy sinh và con người. Một số
thành phần hữu cơ trong nước thải có thể phân hủy rả các khí độc như CO2, CO,
CH4…, gây ô nhiễm môi trường không khí [16, 19, 25] . Thêm vào đó, với thể tích
nước cấp mới rất lớn ~ 4.800 m3/ngày, nếu không tái sử dụng sẽ gây lãng phí nguồn
tài nguyên nước và không đảm bảo việc phát triển bền vững của doanh nghiệp.
Bột đá thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo, nếu sử dụng để san lấp, có
thể ảnh hưởng đến nguồn nước tại khu vực san lấp bằng bột đá thải này [18]. Ngoài
ra, bột đá thải có kích thước rất nhỏ, mịn (95% khối lượng bột đá thải có kích thước


hạt ≤ 0,45 µm), vì vậy, việc sử dụng khối lượng bột đá thải với mục đích san lấp sẽ
không đảm bảo cấp phối. Với các ảnh hưởng của chất thải từ quá trình sản xuất đá
ốp lát nhân tạo, việc nghiên cứu xử lý và tái sử dụng là yêu cầu cấp thiết cả về khía
cạnh môi trường và kinh tế đối với doanh nghiệp, đặc biệt là doanh nghiệp nằm
trong khu công nghệ cao.
1.1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Nước thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo có chứa một lượng hạt thạch
anh có tỷ trọng cao hơn nước (tỷ trọng của thạch anh 2,65 kg/m3), do đó, các hạt có
kích thước lớn có khả năng lắng tốt. Tuy nhiên, khoảng 25 - 30% khối lượng các
hạt có trong nước thải là các hạt nhỏ mịn với kích thước hạt ≤ 1,0 µm, các hạt hày ở
dạng huyền phù, rất khó lắng, vì vậy sẽ sử dụng phương pháp keo tụ để xử lý khối
lượng hạt có kích thước nhỏ, mịn này. Ngoài ra, việc sử dụng các chất trợ lắng để

tăng tốc độ lắng của các hạt chất rắn lơ lửng có trong nước thải để đáp ứng yêu cầu
về tốc độ cung cấp nước thải sau xử lý phù hợp với tiến độ sản xuất cần được
nghiên cứu.
Bột đá thải với thành phần chủ yếu là thạch anh có kích thước hạt mịn, độ ẩm
30% được nghiên cứu tái sử dụng làm chất độn trong công thức cấp phối sản xuất
gạch bê tông bọt, thân thiện môi trường.
Như vậy, mục tiêu nghiên cứu của đề tài bao gồm:
- Nghiên cứu đặc điểm của các chất thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo.
- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nước thải và tìm ra tỷ lệ
hóa chất xử lý nước thích hợp để chất lượng nước sau xử lý có các chỉ tiêu kỹ
thuật phù hợp với QCVN40: 2011 và tiêu chuẩn nước tuần hoàn sử dụng trong
quá trình mài BTP đá ốp lát nhân tạo.
- Nghiên cứu tái sử dụng bột đá thải từ quá trình sản xuất đá ốp lát nhân tạo
trong sản xuất gạch bê tông bọt với các chỉ tiêu kỹ thuật đáp ứng tiêu chuẩn
TCXDVN 316: 2004.


1.2. Tổng quan về các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải công nghiệp
1.2.1. Các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp hiện nay
Trên thế giới cũng như tại Việt Nam hiện nay đã và đang áp dụng rất nhiều
công nghệ xử lý nước thải công nghiệp cũng như nước thải sinh hoạt. Việc lựa chọn
công nghệ xử lý nước thải phù hợp dựa vào nhiều yếu tố ảnh hưởng khác nhau
trong đó bao gồm đặc điểm của nguồn nước thải cũng như mục đích ứng dụng
tái sử dụng của nước thải sau khi xử lý. Ngoài ra, sự lựa chọn công nghệ xử lý nước
thải còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như hiệu quả xử lý, chi phí xử lý. Một số
phương pháp xử lý nước thải được áp dụng hiện nay trên thế giới và tại Việt Nam
như sau [14].
1.2.1.1. Phương pháp xử lý cơ học
Phương pháp xử lý cơ học thường chỉ áp dụng để loại bỏ các chất thải dạng rắn
có kích thước hạt xác định hoặc những kim loại hay ion kim loại có trong nước thải.

Phương pháp này sẽ không loại bỏ được các vi khuẩn, vi sinh vật trong nước thải.
Thông thường, phương pháp xử lý cơ học được áp dụng cho giai đoạn đầu của các
phương pháp xử lý khác như phương pháp xử lý sinh học hay hóa học để làm tăng
hiệu quả của các phương pháp này [9, 17].
Các phương pháp xử lý cơ học bao gồm:
a) Song chắn rác: Sử dụng song chắn rác hoặc lưới chắn rác để loại bỏ các tạp vật
có kích thước lớn để giảm hiện tượng tắc nghẽn trong quá trình bơm vận chuyển
nước thải trong quá trình xử lý.
b) Bể điều hòa: Dùng để duy trì sự ổn định của dòng chảy nước thải, khắc phục
những vấn đề của vận hành do sự dao động của lưu lượng dòng nước thải gây ra và
nâng cao hiệu suất của quá trình xử lý. Lợi ích của bể điều hòa là làm tăng hiệu quả
của quá trình xử lý sinh học do hạn chế quá tải về lưu lượng và hàm lượng chất hữu
cơ; chất lượng nước thải sau xử lý ổn định, giảm diện tích bể lọc và tăng hiệu suất
lọc.
c) Bể lắng cát: Được sử dụng để loại bỏ các tạp chất dạng huyền phù ra khỏi nước
thải. Theo chức năng, bể lắng được phân thành bể lắng sơ cấp và bể lắng thứ cấp.


Bể lắng sơ cấp thường được đặt ở trước bể xử lý sinh học để loại bỏ các tạp chất có
thể lắng hoặc nổi. Bể lắng thứ cấp thường được đặt sau bể xử lý sinh học.
d) Lọc: Phương pháp lọc thường được dùng để loại bỏ các tạp chất có kích thước
nhỏ khỏi nước thải mà bể lắng không thể loại chúng ra được. Phương pháp là
quá trình tách các hạt rắn ra khỏi pha lỏng bằng cách cho dòng chất lỏng chảy qua
lớp ngăn xốp, khi đó các hạt rắn sẽ bị giữ lại. Vật liệu lọc có thể là các dạng vách
(làm bằng tấm thép có đục lỗ và các loại vải khác nhau như: thủy tinh, amiang,
sợi..) hoặc dạng hạt (thạch anh, cát, than cốc)….
e) Đông tụ và keo tụ: Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn ở
dạng huyền phù, nhưng không tách được các chất thải ở dạng keo và hòa tan vì
chúng là các hạt rắn có kích thước rất nhỏ. Để tách được các hạt rắn có kích thước
rất nhỏ này một cách hiệu quả cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động

tương hỗ giữa các hạt phân tán liên kết thành tập hợp các hạt nhằm tăng vận tốc
lắng.Để khử các hạt keo rắn bằng trọng lượng cần theo hai bước: bước 1 là
trung hòa điện tích của chúng (quá trình đông tụ); bước 2 là liên kết chúng lại với
nhau (quá trình keo tụ).
1.2.1.2. Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các
chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải. Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ
và một số khoáng làm chất dinh dưỡng và tạo năng lượng. Chúng nhận các
dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng, sinh sản nên sinh khối của chúng tăng
lên. Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hoá
sinh hóa. Nước thải được xử lý bằng phương pháp sinh học sẽ được đặc trưng bằng
chỉ tiêu COD (nhu cầu oxy hóa học) và BOD5 (nhu cầu oxy sinh hóa sau 5 ngày).
Phương pháp xử lý sinh học được phân thành hai loại chính là phương pháp
hiếu khí (phân hủy các hợp chất hữu cơ trong điều kiện có oxy) và phương pháp
kỵ khí (phân hủy các hợp chất hữu cơ trong điều kiện không có oxy) [10, 20, 24].
1.2.1.3. Phương pháp hóa học và hóa lý
Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý bao gồm:


a) Phƣơng pháp đông tụ: Tương tự phương pháp đông tụ trong phần 1.2.1.1: Để
tăng tốc độ lắng các chất lơ lửng có kích thước nhỏ phân tán ở dạng keo hoặc
hòa tan, người ta thường sử dụng phương pháp đông tụ. Các chất đông tự thường sử
dụng là phèn nhôm, sắt sunfat, hợp chất polyme nhôm clorit [8, 10, 21].
b) Phƣơng pháp trung hòa: Khi nước thải có tính axit hoặc tính kiềm, thường
dùng phương pháp trung hòa để ngăn ngừa hiện tượng xâm thực ở các công trình
thoát nước và tránh cho các quá trình xử lý sinh hóa sau này bị phá hủy.
Để trung hòa nước thải có tính axit, thường dung các hóa chất trung hòa như: CaO,
CaCO3, Na2CO3, MgCO3…. Để trung hòa nước thải có tính chất kiềm, thường sử
dụng các axit như HCl; H2SO4 loãng…
c) Phƣơng pháp oxy hóa – khử:

Phương pháp oxy hóa khử thường được sử dụng để tách lọc các hợp chất vô cơ
như ion clo (Cl-); ion xianua (CN-), ion crom (Cr+6)….
1.2.2. Xử lý nước thải theo phương pháp đông tụ - keo tụ
1.2.2.1. Chất keo tụ
a) Chất keo tụ phèn nhôm sunfat
Công thức hóa học của nhôm sunfat là Al2(SO4)3.18H2O, đây là chất keo tụ
được sử dụng phổ biến nhất tại Việt Nam.
Cơ chế keo tụ của phèn nhôm: Khi dùng phèn nhôm làm chất keo tụ sẽ xảy ra
phản ứng thuỷ phân:
Al2(SO4)3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 6H+ +3SO42Hàm lượng phèn để xử lý nước đục lấy theo hàm lượng chất rắn đầu vào như sau:
Bảng 1.1: Hàm lượng phèn để xử lý nước theo hàm lượng chất rắn của nước thải
[12,14]
Hàm lƣợng chất rắn trong
nƣớc
(mg/l)
100
101 – 200
201 – 400
401 – 600
601 – 800

Hàm lƣợng phèn
(mg/l)
25 – 35
30 – 40
35 – 45
45 – 50
50 – 60

801 – 1000
1001 – 1500

60 – 70
70 - 80

Những lƣu ý khi sử dụng phèn nhôm: pH hiệu quả tốt nhất với phèn nhôm là
khoảng 5,5 – 7,5 và nhiệt độ của nước thích hợp khoảng 20 – 40oC. Ngoài ra, cần
chú ý đến các thành phần ion có trong nước, các hợp chất hữu cơ, liều lượng phèn,
điều kiện khuấy trộn, môi trường phản ứng [8, 9].
Ƣu nhƣợc điểm khi sử dụng phèn nhôm [9, 10]
Ưu điểm: Về mặt năng lực keo tụ ion nhôm và sắt(III), nhờ điện tích 3+, có
năng lực keo tụ thuộc loại cao nhất (quy tắc Shulz-Hardy) trong số các loại muối ít
độc hại mà loài người biết. Muối nhôm ít độc, sẵn có trên thị trường với giá thành
thấp. Công nghệ keo tụ bằng phèn nhôm là công nghệ tương đối đơn giản, dễ kiểm
soát, phổ biến rộng rãi.
Nhược điểm: Làm giảm đáng kể độ pH, phải dùng NaOH để hiệu chỉnh lại độ pH
dẫn đến chi phí sản xuất tăng. Khi quá liều lượng cần thiết thì hiện tượng keo tụ bị
phá huỷ làm nước đục trở lại. Phải dùng thêm một số phụ gia trợ keo tụ và trợ lắng.
Hàm lượng Al dư trong nước lớn hơn so với khi dùng chất keo tụ khác và có thể lớn
hơn tiêu chuẩn với (0,2 mg/l). Khả năng loại bỏ các chất hữu cơ tan và không tan
cùng các kim loại nặng thường hạn chế. Ngoài ra, có thể làm tăng lượng SO42- trong
nước thải sau xử lí là loại có độc tính đối với vi sinh vật.
b) Chất keo tụ poly nhôm clorua (PNC)
Một trong những chất keo tụ thế hệ mới, tồn tại dưới dạng polyme vô cơ là
poly nhôm clorua, thường viết tắt là PNC (hoặc PNCl). PNC có những ưu điểm
vượt trội hơn so với các loại phèn nhôm, phèn sắt trong xử lý nước cấp, xử lý nước,
do vậy PNC đã được sản xuất với lượng lớn và sử dụng rộng rãi để thay thế phèn
nhôm, phèn sắt [10, 13].
+ Tính chất: PNC có công thức tổng quát là [Al2(OH)nCl6.nxH2O]m (trong đó

m ≤ 10, n ≤ 5); PNC thương mại ở dạng bột thô màu vàng nhạt hoặc vàng đậm,
dễ tan trong nước và kèm theo tỏa nhiệt, dung dịch trong suốt.
+ Cơ chế keo tụ của PNC


- Thông thường khi keo tụ chúng ta hay dùng muối clorua hoặc sunfat của Al(III)
hoặc Fe(III). Khi đó, do phân li và thuỷ phân ta có các dạng tồn tại trong nước:
Al3+, Al(OH)2+, Al(OH) phân tử và Al(OH)4-, ba hạt polyme: Al2(OH)24+,
Al3(OH)45+, Al13O4(OH)247+ và Al(OH)3 rắn. Trong đó Al13O4(OH)247+ gọi tắt là
Al13 là tác nhân gây keo tụ chính và tốt nhất.
- Với Fe(III) ta có các dạng tồn tại trong nước: Fe3+, Fe(OH)2+, Fe(OH) phân tử và
Fe(OH)4-, ba hạt polyme: Fe2(OH)24+, Fe3(OH)45+ và Fe(OH)3 rắn.
- Khi sử dụng PNC quá trình hoà tan sẽ tạo các hạt polyme Al13, với điện tích
vượt trội (7+), các hạt polyme này trung hoà điện tích hạt keo và gây keo tụ
rất mạnh, ngoài ra tốc độ thuỷ phân của chúng cũng chậm hơn Al3+ rất nhiều, điều
này tăng thời gian tồn tại của chúng trong nước nghĩa là tăng khả năng keo tụ của
chúng lên các hạt lơ lửng cần xử lí, giảm thiểu chi phí hoá chất. Ngoài ra, vùng pH
hoạt động của PNC cũng lớn gấp hơn 2 lần so với phèn nhôm và phèn sắt, điều này
làm cho việc keo tụ bằng PNC dễ áp dụng hơn. Hơn nữa, do kích thước hạt polyme
lớn hơn nhiều so với Al3+ (cỡ 2 nm so với nhỏ hơn 0,1 nm) nên bông keo tụ hình
thành cũng to và chắc hơn, thuận lợi cho quá trình lắng tiếp theo.
+ Cơ chế hình thành Al13:
Trong nước Al3+ có số phối trí 4 và 6, khi đó khả năng tồn tại dưới dạng tứ diện
Al(OH)4- hay còn gọi là tế bào T4, hoặc bát diện Al(OH)-4(H2O)2- Tế bào T4 này là
mầm để hình thành cái gọi là cấu trúc Keggin với tâm là tế bàoT4 và 12 bát diện
bám xung quanh, khi đó ta có cấu trúc ứng với công thức Al12AlO4(OH)247+. Người
ta cho rằng khi cho kiềm vào dung dịch Al3+, khi ion Al3+ tiếp xúc với các kiềm thì
đó là lúc hình thành các tế bào T4. Tiếp theo các bát diện vây quanh T4 tạo Al 13,
như vậy có thể coi bước tạo T4 là bước quyết định trong công nghệ chế tạo
Al13 thành phần chính của PNC.

+ Phƣơng pháp sử dụng: Sản phẩm dạng lỏng có thể sử dụng trực tiếp hoặc
loãng 10 lần rồi mới sử dụng, dạng đặc phải loãng thành ra dung dịch 5 – 10% sẽ
cho hiệu quả keo tụ tốt nhất.
+ Ƣu điểm của PNC so với nhôm sunfat
PNC có nhiều ưu điểm so với phèn nhôm sunfat và các loại phèn vô cơ khác:


- Hiệu quả keo tụ và lắng trong > 4-5 lần. Tan trong nước tốt, nhanh hơn nhiều, ít
làm thay đổi độ pH của nước nên không phải dùng NaOH để xử lý và do đó ít
ăn mòn thiết bị hơn.
- Không làm đục nước khi dùng thừa hoặc thiếu.
- Không cần (hoặc dùng rất ít) phụ gia trợ keo tụ và trợ lắng.
- Hàm lượng nhôm dư trong nước nhỏ hơn so với khi dùng phèn nhôm sunfat.
- Khả năng loại bỏ các chất hữu cơ cùng các kim loại nặng tốt hơn.
- Không làm phát sinh hàm lượng SO42- trong nước thải sau xử lý là loại có độc
tính đối với vi sinh vật.
+ Cơ chế keo tụ
Đối với hệ phân tán có diện tích bề mặt riêng lớn (bụi trong không khí, bùn,
phù sa trong nước...) các hạt luôn có xu hướng co cụm lại tạo hạt lớn hơn để giảm
năng lượng bề mặt. Về nguyên tắc do độ phân tán lớn, diện tích bề mặt riêng lớn,
hạt keo (hạt chất rắn lơ lửng phân tán trong nước) có xu thế hút nhau nhờ các lực
bề mặt. Tuy nhiên do các hạt keo cùng loại luôn tích điện cùng dấu nên các hạt keo
luôn đẩy nhau bởi lực đẩy tĩnh điện giữa các hạt cùng dấu theo định luật Culong,
xu hướng này làm hạt keo không thể hút nhau để tạo hạt lớn hơn và lắng xuống nhờ
trọng lực như những hạt không tích điện. Như vậy hạt keo càng tích điện thì hệ keo
càng bền (khó kết tủa) [10].
Hiện tượng các hạt keo cùng loại có thể hút nhau tạo thành những tập hợp hạt có
kích thước và khối lượng đủ lớn để có thể lắng xuống do trọng lực trong thời gian
đủ ngắn được gọi là hiện tượng keo tụ. Hiện tượng này xảy ra khi điện tích được
triệt tiêu. Hiện tượng keo tụ có tính thuận nghịch nghĩa là hạt keo đã keo tụ lại có

thể tích điện trở lại và trở nên bền. Để hiện tượng keo tụ xảy ra thường phải sử dụng
các chất keo tụ.
Một cách khác làm các hạt keo co cụm thành bông chất rắn lớn dễ lắng là dùng
các tác nhân thích hợp “khâu” chúng lại thành các hạt lớn hơn đủ lớn, nặng để lắng.
Hiện tượng này được gọi là hiện tượng tạo bông được thực hiện nhờ những phân tử
các chất cao phân tử tan trong nước và có ái lực tốt với các hạt keo hoặc các hạt


chất rắn nhỏ. Khác với keo tụ có tính thuận nghịch, các chất có khả năng tạo bông
được gọi là các chất tạo bông hay trợ keo tụ, quá trình tạo bông là bất thuận nghịch.
1.2.1.2. Chất trợ lắng
Hóa chất trợ keo tụ sử dụng trong xử lý nước cấp, xử lý nước thải nhằm giúp
quá trình keo tụ chất rắn lơ lửng trong nước diễn ra nhanh hơn. Sự kết hợp giữa
hóa chất keo tụ PNC, phèn nhôm, phèn sắt với hóa chất trợ keo tụ polyme làm tăng
kích thước hạt chất rắn lơ lửng, tăng hiệu quả lắng, do đó làm tăng hiệu quả xử lý
chất rắn lơ lửng trong nước thải [8, 9].
Khi cho polyme vào nước sẽ xảy ra các giai đoạn:
- Các hạt keo bị hấp phụ bởi polyme, không còn bền vững (quá trình keo tụ).
- Các hạt keo bị phá vỡ sẽ kết dính với nhau thành các cục bông nhỏ, sau đó thành
cụm to hơn và lắng được (quá trình kết bông). Polyme làm thay đổi rất ít độ pH và
tăng rất ít độ muối, điều đó cho thấy tính chất đa dụng, tiện lợi của polyme trong xử
lý nước cấp, xử lý nước thải.
Ứng dụng của chất trợ lắng: Tùy vào lĩnh vực nước cần xử lý mà chúng ta
lựa chọn sử dụng polyme anion và polyme cation. Đối với nước mặn: Sử dụng loại
polyme anion, vì trong nước nguồn tồn tại nhiều ion dương như ion Fe, Mn.... Nước
thải công nghiệp: Thường sử dụng polyme anion kết hợp với chất keo tụ vô cơ.
1.2.1.3. Chất khử trùng
Để triệt tiêu hoặc giảm thiểu hàm lượng vi sinh vật trong nước thải có thể sử
dụng phương pháp hóa học (sử dụng các hóa chất có tính oxi hóa mạnh) hoặc sử
dụng phương pháp hóa lý (sử dụng tia cực tím).

Tuy nhiên, đối với khối lượng nước thải rất lớn và yêu cầu xử lý hàm lượng vi
sinh vật đòi hỏi không quá cao, có thể lựa chọn phương pháp xử lý hóa học, trong
đó nước javen là một trong những chất khử trùng được lựa chọn do đáp ứng được cả
yêu cầu về hiệu quả khủ trùng và chi phí xử lý.
Nước javen bản chất hóa học là dung dịch của hợp chất natri hypoclorit. Dung
dịch NaClO được tạo ra bằng cách điện phân muối ăn hoặc điều chế bằng cách dẫn
trực tiếp Clo tác dụng với dung dịch NaOH. [10, 13]
Khi cho NaClO vào nước có cân bằng:


ClO─ + H2O ↔ HOCl +

OH─

Một số tính chất của chất khử trùng Javen:
- Là một chất oxi hóa mạnh, kém bền.
- Dễ bị phân hủy bởi axit và giải phóng khí Clo.
- Dễ bị phân hủy bởi các kim loại mạnh như: Fe , Ni , Co , Cu , Mn…
- Dễ bị phân hủy dưới tác dụng của ánh sáng và nhiệt độ.
Một số đặc điểm của dung dịch nước Javen: Công thức hóa học NaClO, là
dung dịch trong, màu vàng chanh có khối lượng phân tử: 74,5 đvc. Hàm lượng clo
hiện hữu: 100 g/l; hàm lượng xút dư (NaOH): 9 - 14 g/l; khối lượng riêng 25°C:
1,145 g/ml.
1.2.3. Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý
Với mục đích xử lý nước thải để tái sử dụng trong quá trình mài hoàn thiện đá
ốp lát nhân tạo, tiêu chuẩn về hàm lượng chất rắn và kích thuớc chất rắn lơ lửng
trong nước tuần hoàn phải đáp ứng yêu cầu sau [4]:
Bảng 1.2: Tiêu chuẩn của nước thải sau xử lý với mục đích tái sử dụng trong
sản xuất quá trình mài sản phẩm đá ốp lát nhân tạo
Chỉ tiêu

STT

Đơn vị

Thông số

1

TSS

mg/l

≤ 80

2

Kích thước chất rắn

µm

≤ 45

3

Hàm lượng BOD5 (20C)

mg/l

≤ 50

4

Hàm lượng COD

mg/l

≤ 150

5

Hàm lượng chloroform

MPN/100ml

≤ 5000

6

Độ màu

Co-Pt

150

7

pH

5,5 ÷ 9,0

Nguyên nhân của chỉ tiêu TSS phải ≤ 80 mg/l để đảm bảo độ bóng bề mặt
sản phẩm > 50 GU [4]. Ngoài các chỉ tiêu trên, nước thải sau xử lý phải đạt yêu cầu
theo quy chuẩn Quốc gia về nước thải công nghiệp QCVN 40: 2011 ở phụ lục [3].


1.3. Tổng quan về công nghệ sản xuất gạch bê tông nhẹ
1.3.1. Khái quát chung về gạch bê tông nhẹ
1.3.1.1. Nguyên vật liệu sản xuất
Bê tông nhẹ được tạo thành bởi quá trình đông kết hay quá trình thủy hóa nhiệt
của hỗn hợp ximăng, của chất kết dính hỗn hợp hay chất kết dính vôi – cát, được
trộn với nước và chất tạo rỗng, cùng với các loại vi cốt liệu phân tán khác nhau
[1, 2].
 Nguyên liệu thô: Cát vàng.
 Chất kết dính: Xi măng Pooclăng,
 Chất độn: Tro bay, bột đá thải công nghiệp…
 Chất tạo bọt hoặc chất sinh khí.
 Phụ gia tăng cường độ cứng.
 Nước.
1.3.1.2. Phân loại gạch bê tông nhẹ
 Theo dạng của chất tạo rỗng được dùng [5,6]:
1. Bê tông khí, silicat khí (các lỗ rỗng được tạo thành do sự nở phồng của khối
bởi các khối khí được tách ra trong thời gian ninh kết của nó).
2. Bê tông bọt và silicat bọt (các lỗ rỗng được tạo nên nhờ các bọt của khối
được tạo bọt hoặc trộn nó với bọt đã được tạo trước).
3. Bê tông nhẹ sử dụng cốt liệu rỗng: kerămzít, đá bọt, aglôporit cứng rắn trong
điều kiện nhiệt độ áp suất thường cũng như trong các thùng chưng hấp (aptoclap).
 Theo loại chất kết dính được dùng:
1. Bê tông khí, bê tông bọt sử dụng chất kết dính: ximăng pooclăng, ximăng
nêfelin hay ximăng xỉ với phụ gia hay không có phụ gia vôi và thạch cao.

2. Thạch cao khí sử dụng chất kết dính vôi thạch cao.
3. Manhêzít khí và manhêzít bọt sử dụng chất kết dính manhê.
Nếu trong hỗn hợp (khối) xốp có chứa tro hay xỉ, thì các vật liệu được chế tạo
tương ứng gọi là: “Bê tông khí”, “bê tông xỉ khí”; “ bê tông bọt”…
1.3.1.3. Tính ưu việt của gạch bê tông nhẹ
a) Tính ưu việt về công nghệ:


 Tận dụng phế thải: Vật liệu xây dựng không nung không sử dụng đất sét ruộng
mà sử dụng các phế thải công nghiệp như tro bay, xỉ các nhà nhiệt điện đốt than,
xỉ các nhà máy luyện kim, mạt đá trong công nghiệp khai thác chế biến đá xây
dựng, bùn đỏ chất thải công nghiệp chế biến bôxit [1, 2].
 Bảo vệ môi trường: Theo ước tính từ 2015 – 2020 ở nước ta thải ra từ
50 - 60 triệu tấn các loại phế thải trên, gây ô nhiễm môi trường sinh thái
nghiêm trọng. Với lượng phế thải đó đủ để sản xuất 40 tỷ viên gạch không nung
mỗi năm mà không dùng đất sét ruộng.
Sản xuất VLXDKN giảm tiêu tốn năng lượng 70 – 80% so với sản xuất Gạch
đất sét nung không đốt than, củi; không thải khí CO2, SO2 giảm ô nhiễm môi
trường.
b) Tính ưu việt của sản phẩm
 Khối lượng nhẹ: Vật liệu không nung với trọng lượng trung bình
400 – 1200 kg/m3 với tỷ trọng trung bình xấp xỉ 1/5 bê tông thường, bằng 1/3 gạch
đất sét nung, giảm tải trọng công trình, giảm chi phí làm móng, rất phù hợp cho xây
dựng vùng đất yếu, xây nhà cao tầng.
 Tính bảo ôn, cách nhiệt cao.
 Khả năng cách âm tốt.
 Tính năng phòng cháy, chịu nhiệt cao: Tường gạch bê tông nhẹ dày 10 cm có
thể chịu được nhiệt độ dưới 700°C trong 4 giờ.
Thi công tiện lợi dễ dàng: Bê tông nhẹ kích thước lớn 600x300x200 mm,
1000x1000x200(100) mm, tuỳ theo yêu cầu của thiết kế, kích thước đồng đều chính

xác, cưa cắt dễ dàng, vận chuyển nhẹ nhàng, giúp người thợ xây nhanh, năng suất
lao động tăng từ 3 – 6 lần so với xây gạch đất sét nung, rút ngắn tiến trình thi công
công trình, thực hiện mục tiêu công nghiệp hoá hiện đại hoá.
 Tính kinh tế: Do có khối lượng nhẹ của gạch bê tông nhẹ, trọng lượng của
công trình kiến trúc giảm, dẫn đến giảm chi phí nền móng và kết cấu của công trình.
Do độ chuẩn xác cao nên bề mặt có thể trực tiếp đánh thô, sơn trát mà vẫn đạt
được hiệu quả và tác dụng của công trình. Do tính năng bảo ôn tốt của gạch bê tông
nhẹ nên giảm được chi phí năng lượng sử dụng cho công trình.


1.3.1.4. Phạm vi ứng dụng gạch bê tông nhẹ
Bê tông nhẹ là một loại vật liệu không nung, 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: làm khung, sàn, tường cho
các nhà nhiều tầng, dùng trong các kết cấu vỏ mỏng, tấm cong, trong cấu tạo các
cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn... Có thể lựa chọn các loại bê tông có dung trọng
khác nhau để ứng dụng vào các công trình xây dựng:
• Đổ lớp vữa láng nền nhà tạo phẳng và cách nhiệt.
• Cách nhiệt cho mái nhà và sàn nhà.
• Đổ lớp cách nhiệt cho tường nhà.
• Chế tạo các vách ngăn nhẹ.
• Chế tạo các block xây nhẹ và siêu nhẹ.
• Chế tạo các cấu kiện bê tông nhẹ.
• Xử lý nền móng công trình.
• Các công trình giao thông
1.3.2. Tình hình sản xuất và nhu cầu sử dụng gạch bê tông nhẹ
1.3.2.1. Tình hình sản xuất và sử dụng gạch bê tông nhẹ trên thế giới
Từ những năm 60 của Thế kỷ 20, nhiều phát minh 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 (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 trên tiên tiến đã bị nghiêm
cấm sử dụng nhằm mục đích bảo vệ môi trường sinh thái Quốc gia [ 3].
Ngoài ra, loại bê tông nhẹ cũng được nhiều quốc gia có nền khoa học công
nghệ cao như Hoa Kỳ, Đức, Pháp, Nhật Bản... 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 kinh tế vô cùng to lớn.
Sử dụng bê tông nhẹ đã trở thành xu thế chung của các nước trên thế giới.
Ví dụ, ở Trung Quốc, kế hoạch đến năm 2010 vật liệu xây kiểu mới phải chiếm tỉ lệ
trên 55%, trong đó, gạch bê tông khí chưng áp chiểm tỉ lệ 8% trong tổng số VLX. Ở


Anh, gạch bê tông nhẹ chiếm 60%, gạch bê tông chưng áp chiếm 18% trong tổng số
bê tông nhẹ.
1.3.2.2. Tình hình sản xuất và sử dụng gạch bê tông nhẹ trong nước
a. Nhu cầu sử dụng gạch bê tông nhẹ tại Việt Nam
Nhu cầu về vật liệu xây ở nước ta tăng rất nhanh bình quân 5 năm trở lại đây
từ 10 – 12%. Theo quy hoạch tổng thể phát triển vật liệu xây dựng Việt Nam đến
năm 2020, nhu cầu sử dụng vật liệu xây vào các năm 2015, 2020 tương ứng là 32,
42 tỉ viên quy tiêu chuẩn. Trong khi đó tỷ lệ vật liệu xây dựng không nung vào các
năm 2015, 2020 tương ứng là 15-20%; 30 - 35%.
Việc thay thế gạch đất sét nung bằng Bê tông nhẹ sẽ đem lại nhiều hiệu quả
tích cực về mặt kinh tế, xã hội, bảo vệ môi trường. Đồng thời, hạn chế được các tác
động bất lợi trên; ngoài ra còn tiêu thụ một phần đáng kể phế thải của các ngành
khác như: nhiệt điện, luyện kim, khai khoáng…; góp phần tiết kiệm tài nguyên
thiên nhiên, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và chi phí xử lý phế thải. Theo quy
hoạch phát triển ngành điện và luyện kim thì lượng tro, xỉ phát thải hàng năm tăng
rất nhanh: dự kiến đến năm 2020 lượng phế thải tro, xỉ khoảng 45 triệu tấn sẽ mất
khoảng 1100 ha mặt bằng chứa phế thải. Việc sử dụng Bê tông nhẹ loại nhẹ còn
giảm tải trọng công trình xây dựng, do đó tiết kiệm vật liệu làm móng và khung

chịu lực, đẩy nhanh tiến độ thi công. Mặt khác, gạch nhẹ với tính cách nhiệt cao còn
góp phần tích cực vào Chương trình tiết kiệm năng lượng. Tính đến năm 2009, mới
có 7 cơ sở sản xuất gạch block xi măng - cốt liệu, công suất khoảng 90 triệu
viên/năm, đó được sử dụng ở một số dự án khu đô thị; song số lượng không nhiều.
Năm 2009, các cơ sở này hoạt động với 70% công suất. Hà Nội chỉ có 4 cơ sở sản
xuất vật liệu xây nhẹ, công suất 110 triệu viên/năm, song sản lượng năm 2009 mới
được 1 triệu viên do giá thành cao, các loại phụ gia sản xuất vẫn phải nhập ngoại.
Trong khi đó, gạch block puzơlan chỉ có 1 cơ sở duy nhất, công suất 2 triệu
viên/năm.
1.3.3. Công nghệ sản xuất gạch bê tông bọt từ bột đá thải
1.3.3.1. Một số thông số kỹ thuật của vật liệu sản xuất gạch bê tông bọt
a. Bột đá thải


Bảng 1.3: Các thông số kỹ thuật của bột đá thải
Thông số kỹ thuật

STT

Đơn vị

Giá trị

1

Hàm lượng SiO2

%

85 ÷ 90

2

Độ ẩm

%

30 ÷ 33

3

Tỷ trọng

kg/m3

1,6 ÷ 1,8

4

Kích thước hạt

µm

≤ 100

b. Cát vàng
Bảng 1.4: Các thông số kỹ thuật của cát vàng
Thông số kỹ thuật

STT

Đơn vị

Giá trị

1

Hàm lượng SiO2

%

≥ 99

2

Độ ẩm

%

3.5 ÷ 4.2

3

Khối lượng riêng

4

Khối lượng thể tích

5

Phân bố kích thước hạt

kg/m3
3

2,65

kg/m

1,4

µm

≤ 100

c . Chất tạo bọt
Chất tạo bọt của hãng EBASSOC, là một hỗn hợp hóa chất tổng hợp có chứa
thành phần protein hữu cơ. Chất tạo bọt sử dụng có một số đặc trưng sau:
Bảng 1.5: Các thông số kỹ thuật của chất tạo bọt
STT

Thông số kỹ thuật

Đơn vị

Giá trị

kg/m3

1

Khối lượng riêng

2

Ngoại quan

3

pH (3% KL trong nước)

6-7

4

Khả năng tan trong nước

Tan vô hạn trong nước

5

Tỷ lệ sử dụng

6

Điểm đông cứng

7

Tỷ lệ pha trong nước

d. Xi măng

Màu nâu, không mùi

lít/m3 gạch BTB

0,3 -0,6

C

-5

%KL

1,5 ÷ 3,0


Xi măng, là chất kết dính trong vữa xây, có ảnh hưởng quyết định đến các thông
số kỹ thuật của gạch bê tông bọt đặc biệt là cường lực nén, của sản phẩm gạch BTB.
Các thông số kỹ thuật của xi măng sử dụng trong quá trình sản xuất gạch bê tông
nhẹ được trình bày trên bảng 1.6.

Bảng 1.6: Các thông số kỹ thuật của xi măng
STT

Thông số kỹ thuật

1

Loại xi măng

2

Độ ẩm

Đơn vị

Giá trị
Xi măng Nghi Sơn PCB40
≤ 0.3

%
3

3

Khối lượng riêng

kg/m

3,02

4

Khối lượng thể tích

kg/m3

1,24

5

Lượng nước tiêu chuẩn

%

27,5

6

Thời gian ninh kết

2 giờ 30 phút

Bắt đầu

2 giờ 30 phút

Kết thúc
7

Cường độ nén

5 giờ 30 phút
2

N/mm

3 ngày

30,4

7 ngày

38,5

28 ngày

52,0

e. Phụ gia hóa dẻo (phụ gia giảm nước)
Phụ gia hóa dẻo có bản chất hóa học là các polycaboxylat sử dụng với mục đích
giảm tỷ lệ nước sử dụng, tăng cường lực sớm cho gạch bê tông bọt. Một số thông số
kỹ thuật của phụ gia hóa dẻo được trình bày ở bảng 1.7.
Bảng 1.7: Các thông số kỹ thuật cơ bản của phụ gia hóa dẻo polycacboxylat
STT
1
2
3

Thông số kỹ thuật
Ngoại quan
Độ lưu động của hỗn hợp xi măng
Độ ẩm

Đơn vị
mm
%

Giá trị
Dạng bột, màu vàng nhạt
≥ 240
1,0 ÷ 1,2


4
5
6
7
7.1
7.2

Tỷ lệ nước giảm
Hàm lượng bọt khí
Tỷ trọng
Khả năng giữ độ sụt
Sau 30 phút
Sau 60 phút

%
%
g/lít

≥ 25,0
≤ 6,0
560

mm

mm

185
170

1.3.3.2. Một số thông số kỹ thuật của gạch bê tông bọt
Gạch bê tông bọt có các thông số kỹ thuật vượt trội so với gạch đỏ và những
sản phẩm gạch không nung khác như: tỷ trọng thấp, hệ số dẫn nhiệt thấp nên
khả năng cách âm tốt, hệ số truyền nhiệt thấp nên khả năng cách nhiệt cho công
trình rất tốt. Bảng so sánh một số thông số kỹ thuật của gạch bê tông bọt và gạch bê
tông nặng được trình bày tại bảng 1.8 [1,2].
Bảng 1.8: Một số thông số kỹ thuật của gạch bê tông bọt
Các chỉ tiêu

Đơn vị

Bê tông Bọt

BT nặng

Tỷ trọng khô

Kg/m3

600

800

1000

1200

1400

2350

Hệ số dẫn nhiệt

W/m0C

0,17

0,22

0,29

0,38

0,49

2,1

Hệ số truyền nhiệt
qua tường 20 cm

Kcal/m
2
.h .0C

0,71

1,1

1,36

1,51

1,63

3,24

Độ hút nước

%

8,5

6,6

5,4

3,8

5

10

16

24

45

85

200

21

25

35

58

105

225

25

35

37

63

120

250

120

120

120

120

120

-

Độ bền nén:
Sau 7 ngày

kG/
2

Sau 14 ngày

cm

Sau 28 ngày
Chống cháy

phút

1.3.3.3. Các phương pháp sản xuất gạch bê tông bọt
a) Phương pháp tạo hình sản phẩm

Phương pháp tạo hình sản phẩm gạch bê tông nhẹ gồm có hai phương pháp
chính là phương pháp đổ khuôn theo kích thước tiêu chuẩn của gạch và phương


pháp cắt gạch theo kích thước yêu cầu từ các khối lớn [2]. Bảng 1.9 dưới đây so
sánh một số tiêu chí của hai phương pháp tạo hình sản phẩm gạch bê tông nhẹ.

Bảng 1.9: So sánh một số tiêu chí của hai phương pháp tạo hình sản phẩm
Stt

Chỉ tiêu so sánh

Phƣơng pháp
sử dụng máy cắt

1

Yêu cầu quy trình Tự động hoá, không thể
sản xuất
cắt thủ công

2

Chất lượng sản
phẩm

Đồng đều, nhiều phế
phẩm (tỉ lệ phế phẩm
nhiều hơn phương pháp
tạo hình bằng khuôn)

3

Tính đa dạng của
sản phẩm

4

Vốn đầu tư

b)

Phƣơng pháp
dùng khuôn tạo hình
Thủ công, hoặc tự động hoá;
quy trình sản xuất đơn giản.
Phế phẩm ít

Khả năng thay thế chủng loại
Thay đổi dễ dàng do thay
sản phẩm thấp; nếu thay đổi
đổi bước cắt của hệ thống
mẫu mã sản phẩm cần thay
máy cắt
đổi khuôn.
Vốn đầu tư dây chuyền nhỏ,
Vốn đầu tư lớn.
phù hợp sản xuất quy mô nhỏ

Phương pháp dưỡng hộ tự nhiên và chưng hấp

Phương pháp chưng hấp thường được dùng cho sản xuất bê tông khí. Đối với

quá trình sản xuất bê tông bọt có thể dùng cả hai phương pháp dưỡng hộ trên.
Trên thực tế, sản xuất gạch bê tông bọt ở nước ta thường được dưỡng hộ bằng
phương pháp dưỡng hộ tự nhiên.
Phương pháp chưng hấp thường đòi hỏi chi phí đầu tư thiết bị cao, tuy nhiên
sử dụng phương pháp này cường lực của sản phẩm gạch có thể phát triển tối ưu hơn
so với phương pháp dưỡng hộ tự nhiên.
1.3.3.4. Quy trình sản xuất gạch bê tông bọt
Sơ đồ của quy trình sản xuất gạch bê tông bọt được trình bày tại hình 1.2.


Mô tả công nghệ sản xuất gạch bê tông bọt
 Giai đoạn nạp nguyên vật liệu
Bột đá thải được đưa vào Hopper bằng xe xúc lật, sau đó thông qua băng tải có
hệ thống cân định lượng, bột đá thải được đưa vào thiết bị khuấy để đánh tơi với tỷ
lệ nước cho trước để đạt độ ẩm yêu cầu (độ ẩm 50%). Sau khi bột đá được đánh tơi
hoàn toàn sẽ được đưa vào thùng trộn chính thông qua hệ thống bơm vận chuyển.
Cát đã qua sàng 0,4 mm được đổ vào Hopper bằng máy xúc lật. Cát từ Hopper
được đưa lên thùng trộn bằng vít tải có hệ thống cân định lượng.
Xi măng được chuyển bằng xe téc đến nhà máy và được nạp vào silô bằng
khí nén. Xi măng được nạp vào thùng trộn theo khối lượng yêu cầu bằng hệ thống
vít tải phía dưới silô có hệ thống cân định lượng.
Chất tạo bọt được pha với nước theo tỷ lệ để tạo ra dung dịch chất tạo bọt và
nước với nồng độ chất tạo bọt 3%. Dung dịch chất tạo bọt được bơm vào máy tạo
bọt để tạo ra bọt khí nhỏ bền vững nhờ hệ thống khí nén của máy tạo bọt. Thể tích
bọt (tính theo lít) được định lượng theo yêu cầu về tỷ trọng của gạch BTB và được
đưa vào thùng trộn sau khi hỗn hợp vữa đã được trộn đều.
CÁT

XI MĂNG

BỘT ĐÁ+ NƢỚC

SILO

SILO

THIẾT BỊ
ĐÁNH TƠI

VÍT TẢI
ĐỊNH LƢỢNG

VÍT TẢI
ĐỊNH LƢỢNG

BƠM

MÁY TRỘN CHÍNH

RÓT KHUÔN

DƢỠNG HỘ SƠ BỘ

HỆ THỐNG CẮT

CHẤT TẠO BỌT

NƢỚC

MÁY TẠO BỌT


Hình 1.2: Quy trình sản xuất gạch bê tông bọt
Mô tả công nghệ sản xuất gạch bê tông bọt
 Hệ thống cấp liệu
1- Cát:
Cát đã qua sàng được đổ vào Hopper bằng máy xúc lật, qua băng tải định lượng
và băng tải chuyển liệu lên thùng trộn.
2- Xi măng
Xi măng được chuyển bằng xe téc đến nhà máy và được nạp vào silô bằng
khí nén, phía dưới silô là vít tải qua cân định lượng rồi đổ vào máy trộn.
3- Bột đá thải
Bột đá thải được đưa vào băng tải định lượng thông qua Hopper và sau đó được
đưa vào thiết bị đánh tơi bùn thải.
Nước được đưa vào thiết bị đánh tơi bùn một lượng vừa đủ để bùn thải đạt hàm
ẩm cho trước (theo công thức đã tính toán trước).
Sau khi bùn đã được đánh tơi hoàn toàn sẽ được đưa vào thùng trộn chính thống
qua bơm vận chuyển.
4- Chất tạo bọt
Đây là loại dung dịch không phải được sản xuất từ quá trình thuỷ phân
Protein động vật mà từ sản phẩm theo công nghệ vi sinh học có thể tạo ra vô số bọt
khicực nhỏ bền vững. Máy tạo bọt được sử dụng để tạo ra một lượng bọt từ dung
dịch chất tạo bọt và nước với nồng độ chất tạo bọt khoảng 2,5%. Dung dịch này
được bơm vào ống tạo bọt cùng với dòng khí nén được tạo ra bởi một máy nén khí
chuyên dùng theo tỷ lệ cố định tạo ra lượng bọt khí nhỏ bền vững. Lượng bọt này