Nghiên cứu sản xuất gạch bê tông không nung sử dụng nguồn vật liệu trên địa bàn tỉnh trà vinh và các vùng phụ cận

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LÂM NHỰT TOÀN

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG SỬ
DỤNG NGUỒN VẬT LIỆU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH
VÀ VÙNG PHỤ CẬN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng – Năm 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LÂM NHỰT TOÀN

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG SỬ
DỤNG NGUỒN VẬT LIỆU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH
VÀ VÙNG PHỤ CẬN

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình
dân dụng và công nghiệp

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: TS ĐẶNG CÔNG THUẬT

Đà Nẵng – Năm 2018

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công
bố trong bất kỳ công trình khoa học nào khác.

Tác giả luận văn

Lâm Nhựt Toàn


NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG SỬ DỤNG
NGUỒN VẬT LIỆU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH VÀ VÙNG PHỤ CẬN
Học viên: Lâm Nhựt Toàn
Chuyên ngành: Kỹ thuật XD công trình DD & CN
Khóa: XDK32.TV
Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN
Tóm tắt - Đề tài tiến hành nghiên cứu chế tạo gạch bê tông không nung sử dụng
cốt liệu trên địa bàn tỉnh Trà Vinh và vùng phụ cận. Khảo sát, lấy mẫu vật liệu, thí
nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của cát tại địa phương và đá mạt Biên Hòa theo TCVN
7572:2006 (Cốt liệu cho bê tông và vữa – Phương pháp thử) để đánh giá chất lượng
vật liệu theo TCVN 7570:2006 (Cốt liệu cho bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật). Chế
tạo mẫu thử, xác định các chỉ tiêu cơ lý (cường độ nén, độ hút nước, độ rỗng) của
gạch xi măng cốt liệu mác M5.0 theo TCVN 6477:2011 (Gạch bê tông) trên cơ sở sử
dụng cát tại địa phương và loại xi măng PCB40 Tây Đô. Phân tích, so sánh tính
dưỡng hộ mẫu thực tế và mẫu thí nghiệm. Đề tài cung cấp cơ sở khoa học cho việc sử
dụng nguồn vật liệu địa phương trong việc sản xuất gạch không nung, góp phần đẩy
mạnh sử dụng gạch không nung và hạn chế gạch nung gây ô nhiễm môi trường.
Từ khóa – Gạch xi măng cốt liệu; chỉ tiêu cơ lý; yêu cầu kỹ thuật; cường độ nén;

cốt liệu địa phương.
STUDY ON MANUFACTURING NON-BAKED CONCRETE BRICKS
USING MATERIALS ON THE SITE OF QUANG NAM PROVINCE
Summary - The research project of manufacturing non-baked concrete bricks
using aggregate on the site of Tra Vinh province and United States. Surveying,
sampling material, testing the mechanical properties of sand, aggregate Bien Hoa
according to the standard of TCVN 7572: 2006 (Aggregate for Concrete and Mortar Test Method) for evaluation of Material quality according to the standard of TCVN
7570: 2006 (Aggregate for concrete and mortar - Technical requirements). Creating
test specimens, determining mechanical properties (compressive strength, water
absorption, porosity) of non-baked concrete bricks Grade M5.0 according to the
standard of TCVN 6477: 2011 (Concrete Brick) on the basis of using sand and grit in
the local area. and type of cement of PCB40 Tay Do. Analyzing, Comparison of
actual sample and experimental samples. The topic provides a scientific basis for the
use of local materials in the production of unbaked brick, contributing to the thrive of
using non-baked bricks,in the result limiting the production of baked bricks which
causes environmental pollution.
Keyword
Aggregate
cement
brick;
Mechanical
indicator;
Technicalrequirements; Compressive strength; Reinforced soil Phoenix.


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
1. Lý do chọn đề tài .............................................................................................. 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 1
3. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................... 1

4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 2
5. Bố cục luận văn ................................................................................................. 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG ......................... 3
1.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀGẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG ................... 3
1.1.1. Gạch xi măng cốt liệu ( còn gọi là gạch block) ........................................... 3
1.1.2. Gạch bê tông nhẹ ......................................................................................... 3
1.2. LỢI THẾ CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG SO VỚI GẠCH ĐẤT NUNG . 5
1.2.1.Về nguyên liệu cấu tạo hai viên gach bê tông không nung và gạch đất nung
khác hoàn toàn nhau ....................................................................................................... 5
1.2.2. Về hình dáng gạch bê tông không nung và gạch đất nung .......................... 5
1.2.3. Về cường độ chịu lực của gạch bê tông không nung và đất nung ............... 5
1.3. TÌNH TRẠNG SỬ DỤNG GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG TRONG XÂY
DỰNG TẠI ĐỊA BÀN TỈNH VÀ CÁC VÙNG PHỤ CẬN ......................................... 6
1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ........................................................................................ 8
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM ................................. 9
2.1. TỔNG QUAN VỀ VẬT LIÊU SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ GẠCH
KHÔNG NUNG ............................................................................................................. 9
2.2. YÊU CẦU KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM CỦA GẠCH
KHÔNG NUNG ........................................................................................................... 16
2.2.1. Qui trình lấy mẫu và xác định độ thấm nước ........................................ 16
2.2.2. Dụng cụ và thiết bị thử ........................................................................ 18
2.2.3. Chuẩn bị mẫu thử ................................................................................ 18
2.2.4. Tiến hành thử ...................................................................................... 18
2.2.5. Đánh giá kết quả ................................................................................. 18
2.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ...................................................................................... 19
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU CHẾ TẠO GẠCH
KHÔNG NUNG VÀ SO SÁNH DƯỠNG HỘ MẪU THỰC TẾ VỚI MẪU
PHÒNG THÍ NGHIỆM ..................................................................................... 20
3.1. THÍ NGHIỆM CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ VẬT LIỆU CHẾ TẠO GẠCH KHÔNG
NUNG ........................................................................................................................... 20

3.1.1. Chuẩn bị vật liệu ................................................................................. 20
3.1.2. Thí nghiệm cát ........................................................................................... 26
3.1.3. Thí nghiệm đá mạt (còn gọi là cát nghiền) ................................................ 32
3.2. THIẾT KẾ CẤP PHỐI ........................................................................................... 37
3.3. THÍ NGHIỆM SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA GẠCH XI MĂNG CỐT
LIỆU ............................................................................................................................. 39
3.3.1. Quá trình đúc mẫu gạch ................................................................................. 39
3.3.2. Xác định cường độ nén của gạch xi măng cốt liệu theo TCVN 6477:2011 [8] .. 41
3.3.3. Xác định độ rỗng gạch xi măng cốt liệu theo TCVN 6477:2011 [8] ........ 44
3.3.4. Xác định độ hút nước của gạch xi măng cốt liệu theo TCVN 6355 - 4:
2009 [15]

.................................................................................................................... 47

3.4. SO SÁNH MẪU TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM VỚI MẪU TẠI 2 NHÀ MÁY
ĐỊA PHƯƠNG ............................................................................................................. 50
3.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ...................................................................................... 50
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................... 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 52
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (bản sao)
PHỤ LỤC


DANH MỤC BẢNG

Số hiệu
Bảng 2.1.
Bảng 2.2.

Bảng 2.3.
Bảng 2.4.

bê tông
Bảng 2.5.
Bảng 2.6:
Bảng 2.7:
Bảng 2.8:
Bảng 3.1.
Bảng 3.2.
Bảng 3.3.
Bảng 3.4.
Bảng 3.5.
Bảng 3.6.
Bảng 3.7.
Bảng 3.8.
Bảng 3.9.
Bảng 3.10.
Bảng 3.11.
Bảng 3.12.
Bảng 3.13.
Bảng 3.14.
Bảng 3.15.
Bảng 3.16.
Bảng 3.17.
Bảng 3.18.
Bảng 3.19.

Tên bảng
Các chỉ tiêu chất lượng của xi măng Portland hỗn hợp

Các chỉ tiêu chất lượng của xi măng portland
Hàm lượng tối đa cho phép của muối hòa tan, ion sunfat,
ion clorua và cặn không tan trong nước trộn bê tông và vữa
Hàm lượng tối đa cho phép của muối hòa tan, ion sunfat,
ion clorua và cặn không tan trong nước dùng để rửa cốt liệu
và bảo dưỡng
13
Các yêu cầu về thời gian đông kết của xi măng và cường độ
chịu nén của vữa
Thành phần hạt của Đá Mạt
Hàm lượng các tạp chất trong đá mạt
Hàm lượng ion Cl- trong Đá mạt
Kết quả thí nghiệm độ mịn của xi măng
Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng 3 ngày tuổi
Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng 28 ngày tuổi
Kết quả thí nghiệm thời gian đông kết của xi măng
Kết quả thí nghiệm khối lượng riêng của xi măng
Kết quả thí nghiệm khối lượng riêng, độ hút nước của cát
Kết quả thí nghiệm khối lượng thể tích xốp của cát
Kết quả thí nghiệm hàm lượng bụi, bùn, sét của cát
Kết quả thí nghiệm thành phần hạt của cát
Kết quả thí nghiệm khối lượng riêng, độ hút nước của đá
mạt
Kết quả thí nghiệm khối lượng thể tích xốp của đá mạt
Kết quả thí nghiệm hàm lượng bụi, bùn, sét của đá mạt
Kết quả thí nghiệm thành phần hạt của đá mạt
Các thông số đầu vào để thiết kế thành phần cấp phối
Thành phần vật liệu cho 1m3 vữa theo thực tế

Trang

9
10
12

Bảng thành phần cấp phối vật liệu cho 1m3 vữa tính theo
khối lượng
Kết quả thí nghiệm cường độ nén R3 của gạch theo các cấp
phối
Kết quả thí nghiệm cường độ nén R7 của gạch theo các cấp
phối
Kết quả thí nghiệm cường độ nén R14 của gạch theo các
cấp phối

38

13

13
14
15
15
21
23
24
25
26
28
29
30
31

33
34
35
36
37
37

42
42
43


Bảng 3.20.
Bảng 3.21.
Bảng 3.23.
Bảng 3.24.

Kết quả thí nghiệm cường độ nén R28 của gạch theo các
cấp phối
Kết quả thí nghiệm độ rỗng gạch xi măng cốt liệu theo các
cấp phối
Kết quả thí nghiệm độ hút nước của gạch theo các cấp phối
Kết quả so sánh dưỡng hộ mẫu TN với mẫu gạch 2 nhà máy

43
46
49
50

DANH MỤC HÌNH

Số hiệu

Tên hình

Trang

Hình 1.1.

Gạch xi măng cốt liệu (gạch Block)

3

Hình 1.2.

Gạch bê tông bọt khí

4

Hình 1.3.

Gạch Bê tông khí chưng áp

5

Hình 1.4.

Công ty TNHH Sản Xuất – Xây Dựng – Thương Mại Nhật

6

Anh
Hình 1.5.

Công ty TNHH SXTM Bình Nguyên:

6

Hình 1.6.

Một số công trình sử dụng gạch bê tông không nung

7

Hình 2.1.

Cấp phối hạt tốt cho cốt liệu nhỏ trong bê tông

14

Hình 2.2:

Sơ đồ thiết bị thử độ thấm nước

17

Hình 3.1.

Xi măng Tây Đô đa dụng

20

Hình 3.2.

Thí nghiệm độ mịn của xi măng theo phương pháp sàng

21

Hình 3.3.

Cân khối lượng xi măng, cát tiêu chuẩn và nước để đúc mẻ

22

vữa
Hình 3.4.

Trộn vữa và máy dằn

22

Hình 3.5.

Mẫu thử độ bền nén của xi măng

22

Hình 3.6.

Thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng

23

Hình 3.7.

Trộn hồ xi măng để xác định thời gian đông kế

24

Hình 3.8.

Dụng cụ Vicat để xác định lượng nuớc tiêu chuẩn

24

Hình 3.9.

Thí nghiệm khối lượng riêng của xi măng

25

Hình 3.10.

Cân khối lượng m2

27

Hình 3.11.

Cân khối lượng m3

27

Hình 3.12.

Thí nghiệm KLTT xốp của cát

28

Hình 3.13.

Cân ống đong có cát kết quả thí nghiệm

28

Hình 3.14.

Thí nghiệm hàm lượng bụi, bùn, sét của cát

29

Hình 3.15.

Thí nghiệm kiểm tra thành phần hạt của cát

30

Hình 3.16.

Biểu đồ thành phần hạt của cát

31

Hình 3.17.

Cân khối lượng m2

33

Hình 3.18.

Cân khối lượng m3

33

Hình 3.19.

Cân ống đong có chứa đầy đá mạt

34

Hình 3.20.

Thí nghiệm hàm lượng bụi, bùn, sét của đá mạt

35

Hình 3.21.

Thí nghiệm kiểm tra thành phần hạt của đá mạt

36

Hình 3.22.

Biểu đồ thành phần hạt của đá mạt

37


Hình 3.23.

Đúc các mẫu gạch theo 04 thành phần cấp phối tại nhà máy

38

Hình 3.24.

Chuẩn bị cát và cân xi măng theo cấp phối

39

Hình 3.25.

Chuẩn bị đá và cân cát theo cấp phối

39

Hình 3.26.

Đổ nguyên liệu vào máy trộn

40

Hình 3.27.

Đổ nguyên liệu vào máy nén và lấy mẫu gạch

40

Hình 3.28.

Mẫu gạch xi măng cốt liệu theo các cấp phối thí nghiệm
cường độ nén R3

41

Hình 3.29.

Biểu đồ phát triển cường độ của các cấp phối gạch theo thời

43

gian
Hình 3.30:

Đổ cát vào các phần rộng của mẫu gạch theo các cấp phối

44

Hình 3.31:

Cân lượng cát ở toàn bộ các phần rỗng của mẫu gạch theo

45

các cấp phối
Hình 3.32.

Biểu đồ quan hệ giữa độ rỗng của gạch theo các cấp phối

46

Hình 3.33.

Cân mẫu gạch xi măng cốt liệu sau khi sấy khô

47

Hình 3.34.

Ngâm mẫu gạch xi măng cốt liệu trong bể nước trong 24
giờ

48

Hình 3.35.

Cân mẫu gạch xi măng cốt liệu đã bão hòa nước

48

Hình 3.36.

Biểu đồ quan hệ giữa độ hút nước gạch theo các cấp phối

49


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
- Theo ước tính, mỗi năm nước ta tiêu thụ khoảng 20 tỉ viên gạch. Với đà phát
triển này, đến năm 2020, lượng gạch cần cho xây dựng là hơn 40 tỉ viên/1 năm. Để đạt
được số lượng gạch trên, nếu dùng đất nung thì sẽ mất rất nhiều đất canh tác, sẽ ảnh
hưởng nghiêm trong đến an ninh lương thực và phải sử dụng một lượng than hóa thạch
khổng lồ, kèm theo đó là một lượng củi đốt rất lớn dẫn đến chặt phá rừng, mất cân
bằng sinh thái, hậu họa của thiên tai, và nghiêm trọng hơn nữa nó còn gây ô nhiễm
môi trường nghiêm trọng, ảnh hưởng đến môi trường vật nuôi, sức khỏe con người, và
hậu quả để lại còn lâu dài. Ở Việt Nam trong những năm gần đây, số lượng các nghiên
cứu và tình hình sử dụng gạch không nung trong các công trình xây dựng phát triển
mạnh mẽ.
- Thực trạng này cho thấy vấn đề tăng cường khoa học công nghệ nhằm phát
triển gạch không nung ở tỉnh Trà Vinh là rất cấp thiết hướng tới thực hiện thắng lợi
chủ trương tăng cường sử dụng vật liệu xây dựng không nung và lộ trình giảm dần
việc sản xuất, sử dụng gạch đất sét nung trên địa bàn của UBND Tỉnh Trà Vinh. Cụ thể
hơn ở đây là tính chất vật liệu để chế tạo gạch bê tông không nung phải được nghiên
cứu và phải tận dụng được các nguồn tài nguyên sẵn có ở địa phương đáp ứng nhu cầu

gạch không nung hiện nay. Đây là tác giả chọn đề tài: “Nghiên cứu sản xuất gạch bê
tông không nung sử dụng nguồn vật liệu trên địa bàn tỉnh Trà Vinh và các vùng
phụ cận” .
2. Mục tiêu nghiên cứu:
- Khảo sát thực địa, lấy mẫu cốt liệu, nghiên cứu, tìm nguồn nguyên liệu phù hợp
tại nơi sản xuất.
- Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, thiết kế cấp phối phù hợp với nguyên liệu
hiện có.
- Chế tạo mẫu thử, xác định các đặc tính cơ lý.
- Tổng hợp kết quả, so sánh, kiến nghị.
3. Phạm vi nghiên cứu
- Tổng quan về vật liệu sử dụng trong công nghệ gạch bê tông không nung.
- Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm của vật liệu.
- Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm của gạch bê tông không nung.
- Thiết kế cấp phối.
- Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý của gạch bê tông không nung.
- Đề xuất, kiến nghị.


2

4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thu thập, phân tích và tổng hợp các tài liệu liên quan đến đề
tài;
- Phương pháp thí nghiệm tính chất cơ lý của vật liệu xây dựng trong phòng;
- Phương pháp tính toán lý thuyết và thực nghiệm để thiết kế thành phần cấp
phối vữa;
- Phương pháp xử lý số liệu và viết báo cáo liên quan đến đề tài.
5. Bố cục luận văn
- Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, nội dung luận văn được trình

bày gồm có 3 chương:
Chương 1 : Tổng quan về gạch bê tông không nung
Chương 2 : Cơ sở lý thuyết và thực nghiệm
Chương 3 : Nghiên cứu thí nghiệm vật liệu chế tạo gạch không nung và so
sánh dưỡng hộ mẫu thực tế với mẫu phòng thí nghiệm


3

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG
1.
1.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀGẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG:
- Gạch bê tông không nung là một loại gạch (được tạo ra từ xi măng, mạt đá và
một số phụ gia khác) mà sau định hình thì tự đóng rắn đạt các chỉ số về cơ học như
cường độ nén, uốn, độ hút nước … mà không cần qua nhiệt độ, không phải sử dụng
nhiệt để nung nóng đỏ viên gạch nhằm tăng độ bền của viên gạch.
1.1.1. Gạch xi măng cốt liệu ( còn gọi là gạch block)
- Gạch xi măng cốt liệu được tạo thành từ xi măng và một hoặc nhiều trong các
cốt liệu sau đây: đá mạt, cát vàng, xỉ nhiệt điện, phế thải công nghiệp… Loại gạch này
được sản xuất và sử dụng nhiều nhất trong các loại gạch không nung (khoảng 75%
tổng lượng gạch không nung). Gạch có khả năng chịu lực tốt nhất trong các loại gạch
bê tông không nung (trên 80kg/cm2) tỉ trọng cũng lớn nhất (trên 1900kg/m3) đối với
gạch đặc nhưng vẫn nhỏ hơn so với gạch đất nung.

Hình 1.1. Gạch xi măng cốt liệu (gạch Block)
1.1.2. Gạch bê tông nhẹ
- Gạch bê tông nhẹ có hai loại cơ bản là gạch bê tông bọt và gạch bê tông nhẹ
khí chưng áp

4

Gạch bê tông bọt khí:
- Gạch bê tông bọt khí được sản xuất bằng công nghệ tạo bọt trong kết cấu nên
tỷ trọng viên gạch giảm đi nhiều và nó trở thành đặc điểm ưu việt nhất của loại gạch
này thành phần cơ bản: Xi măng, cát mịn, phụ gia tạo bọt…

Hình 1.2. Gạch bê tông bọt khí
Đặc tính: Là sản phẩm có tỉ trọng D từ 600-900 kg/m3 (D600-D900) (Bằng ½
so với gạch thừơng) – Nhẹ hơn nước vì vậy có thể nổi trên nước.
Kích thước tiêu chuẩn: 100x200x400 mm (có thể thay đổi tùy theo yêu cầu của
khách hàng) = 8 viên gạch đất nung kích thứơc 50x100x200 mm
Trọng lượng 6,4 kg/viên D800
Gạch bê tông khí chưng áp:
- Gạch bê tông khí chưng áp là loại VLXD được tạo thành từ các loại nguyên
liệu như xi măng, vôi, cát vàng, nước và phụ gia tạo khí. Hỗn hợp được nghiền mịn và
phối trộn chính xác bằng thiết bị định lượng và được tạo hình trong khuôn thép.Trong
quá trình đông kết xảy ra phản ứng hóa học tạo bọt khí giúp sản phẩm trương nở, sản
phẩm được cắt chính xác nhờ thiết bị cắt tự động và được trưng hấp trong các
Autoclave dưới áp suất và nhiệt độ cao. Sau quá trình trưng hấp cho ra đời loại Gạch
bê tông siêu nhẹ, cách âm cách nhiệt rất tốt phù hợp cho mọi công trình xây dựng, đặc
biệt là nhưng toà nhà cao tầng.
Gạch bê tông khí chưng áp là một trong những thành tựu chính của 80 năm qua
trong lĩnh vực xây dựng. Đó là Vật Liệu mang tính cách mạng vì nó là sự kết hợp duy
nhất của nhiều đặc tính tốt như độ bền, trọng lượng thấp, khả năng cách nhiệt, hấp thụ
âm thanh, khả năng chịu nhiệt tốt và kỹ thuật xây dựng đơn giản.
Gạch bê tông khí chưng áp là kỹ thuật mang tính hiện đại và hiệu quả hơn về
mọi mặt so với phương pháp xây dựng thông thường hiện nay.

5

Hình 1.3. Gạch Bê tông khí chưng áp
1.2. LỢI THẾ CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG SO VỚI GẠCH ĐẤT
NUNG
1.2.1.Về nguyên liệu cấu tạo hai viên gach bê tông không nung và gạch đất
nung khác hoàn toàn nhau
- Gạch đất nung thì sử dụng đất sét khai thác từ tự nhiên nguồn gốc phần lớn từ đất
nông nghiệp được đóng khuôn và nung ở nhiệt độ cao.
- Gạch bê tông không nung sử dụng nguyên liệu khá đa dạng:
+ Đối với gạch xi măng cốt liệu sử dụng nguyên liệu chủ yếu gồm đá mạt (đá mi),
cát, xi măng và có thể trộn thêm một số phể phẩm công nghiệp như xỉ than, tro xỉ nhiệt
điện. Nguyên liệu được trộn đều và đưa vào máy ép gạch không nung để ép thành
hình.
1.2.2. Về hình dáng gạch bê tông không nung và gạch đất nung:
- Gạch đất nung để xây dựng tường có ít kiểu dáng: gạch đặc, gạch 2 lỗ và gạch
4 lỗ hay 6 lỗ. Nhờ đặc thù công nghệ sản xuất chủ yếu là ép dập thành hình theo khuôn
chế tạo sẵn, nên gạch bê tông không nung được sản xuất với nhiều kiểu dáng, quy cách
khách nhau phù hợp với mọi công trình xây dưng như : gạch đặc tiêu chuẩn, gạch 2 lỗ
lớn, gạch nhiều lỗ, gạch lát vỉa hè bát giác, lục giác,.. Gạch bê tông không nung có
nhiều loại, có loại có kích thước lớn hơn rất nhiều so với gạch nung (5 đến 11 lần) cho
phép giảm chi phí trát vữa và đẩy nhanh tiến độ xây dựng.
1.2.3. Về cường độ chịu lực của gạch bê tông không nung và đất nung:
- Gạch bê tông không nung thường có cường độ chịu lực cao, từ 70 – 600kg/cm2.
- Gạch đất sét nung có cường độ chịu lực khoảng từ 50 – 100kg/cm2.
Đối với những vị trí yêu cầu cường độ chịu lực rất cao (300-400kg/cm2) gạch bê tông
không nung có thể đáp ứng được còn gạch đất nung thì không.
Do ưu điểm chịu lực cao trên từng viên gạch nên giảm tải lượng cốt pha phải sử dụng
Ngoài ra gạch bê tông không nung giảm đáng kể lượng vữa trát dính, cũng như thi

6

công đường điện dễ dàng hơn, giảm tỉ lệ nứt gãy khi thay đổi nhiệt độ cũng như cách
âm cách nhiệt tốt hơn nhiều so với gạch đất nung
1.3. TÌNH TRẠNG SỬ DỤNG GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG TRONG XÂY
DỰNG TẠI ĐỊA BÀN TỈNH VÀ CÁC VÙNG PHỤ CẬN
Một số hình ảnh cở sở sản xuất gạch bê tông không nung tại tỉnh Trà Vinh

Hình 1.4. Công ty TNHH Sản Xuất – Xây Dựng – Thương Mại Nhật Anh

Hình 1.5. Công ty TNHH SXTM Bình Nguyên:
- Trong đó công ty Nhật Anh đã đầu tư dây chuyền sản xuất gạch bê tông không
nung gồm gạch blóck bê tông xây tường với công suất 5.000 viên/ngày và dây chuyền
sản xuất gạch Terazzo sân đường với công suất 2.000 viên/ngày. Hai sản phẩm này
được phòng thí nghiệm vật liệu xây dựng LAS-XD 500 thuộc Công ty cổ phần tư vấn
– kiểm định xây dựng Toàn Phúc (thành phố Trà Vinh) kiểm định đạt yêu cầu theo


7

tiêu chuẩn Việt Nam.
- Đây là loại gạch được sản xuất từ xi măng, cát và chất độn như sỏi, đá dăm…,
đây chính là bê tông với tỷ lệ nước thấp và cốt liệu nhỏ được lèn chặt trong khuôn thép
thành các sản phẩm có hình dạng theo khuôn mẫu, sau đó dưỡng hộ cho tới khi cứng
đạt mức tương ứng với cấp phối.

Hình 1.6. Một số công trình sử dụng gạch bê tông không nung
- Đối với gạch block có cỡ 10x19x39 cm, 10x10x20cm, 20x20x39 cm,

8

20x20x20 cm; nếu so gạch block và gạch đất sét nung trong xây tường thì gạch block
rẻ hơn khoảng 13.000 đồng/m2, giảm lượng xi măng trong xây và tô tường. Và sử
dụng gạch không nung cách âm, cách nhiệt tốt hơn, thi công nhanh, giảm hàm lượng
xi măng, không ô nhiễm môi trường, không mất nguồn đất thiên nhiên.
1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Gạch bê tông không nung trong xây dựng đã được áp dụng rộng rãi, đặc biệt là
gạch xi măng cốt liệu (chiếm 75% gạch không nung) đã được áp dụng ở nhiều công
trình. Tuy nhiên hiện nay, hầu hết các dây chuyền sản xuất gạch không nung tại Việt
Nam nói chung và tỉnh Trà Vinh nói riêng, thị sử dụng nguồn vật liệu ở các tỉnh khác
nhiều. Chính vì vậy, đề tài được nghiên cứu để có thể tận dụng lại nguồn cát trên sông
Cổ Chiên để sản xuất gạch nhằm tìm ra 1 nguồn nguyên liệu tại địa phương. Quá trình
đúc mẫu được triển khai và áp dụng ở nhà máy gạch không nung của Công ty TNHH
TMXS Bình Nguyên. Hiện nay, nhà máy gạch không nung này chỉ sản xuất gạch xi
măng cốt liệu với 02 loại là gạch đặc và gạch ống. Do đó, giới hạn đề tài nghiên cứu là
quy trình, tính chất vật liệu sử dụng để chế tạo gạch xi măng cốt liệu (còn gọi là gạch
block).


9

2.
3.

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM

2.1. TỔNG QUAN VỀ VẬT LIÊU SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ GẠCH
KHÔNG NUNG
2.1.1 Xi măng
- Xi măng là chất kết dính thủy lực - một loại vật liệu mà khi trộn với nước sẽ
có khả năng tự rắn chắc, dù ở trong môi trường không khí hoặc môi trường nước. Vữa
hồ xi măng đã đóng rắn có khả năng chịu nước và có cường độ cao. Đối với các loại
bê tông không có yêu cầu đặc biệt, loại xi măng thông dụng nhất tại Việt Nam là xi
măng Portland hỗn hợp và xi măng Portland, loại PCB và PC, tuân thủ theo tiêu chuẩn
Việt Nam (TCVN 6260:2009) và (TCVN 2682:2009). Đối với các ứng dụng vữa, hồ
và bê tông dân dụng cho các công trình nhỏ, sản phẩm xi măng mác thấp hơn (PCB30)
cũng được sử dụng.
- Một vài loại vật liệu được sử dụng để trộn trong xi măng như là: đá vôi,
puzzolan hay xỉ lò cao, việc lựa chọn vật liệu trộn phụ thuộc vào nguồn vật liệu sẵn có
ở mỗi vùng.
Bảng 2.1. Các chỉ tiêu chất lượng của xi măng Portland hỗn hợp
Các chỉ tiêu
1. Cường độ nén, MPa, không nhỏ hơn:
- 3 ngày ± 45 min
- 28 ngày ± 8 h
2. Thời gian đông kết, min
- Bắt đầu, không nhỏ hơn
- Kết thúc, không lớn hơn
3. Độ mịn, xác định theo:
- Phần còn lại trên sàn kích thước lỗ 0,09
mm, %, không lớn hơn
- Bề mặt riêng, xác định theo phương pháp
Blaine, cm2/g, không nhỏ hơn
4. Độ ổn định thể tích, xác định theo
phương pháp Le Chatelier, mm, không lớn

hơn
5. Hàm lượng anhydric sunphuric (SO3), %
không lớn hơn
6. Độ nở autoclave1), % , không lớn hơn
CHÚ THÍCH:
1)
Áp dụng khi có yêu cầu của khách hàng

PCB
30

Mức
PCB
40

PCB
50

14
30

18
40

22
50

45
420
10

2800
10

3,5
0,8


10

+ Đối với xi măng Pooc Lăng : TCVN 2682 : 2009
Bảng 2.2. Các chỉ tiêu chất lượng của xi măng portland
Tên chỉ tiêu

Mức
PC30

PC40

PC50

- 3 ngày ± 45 min

16

21

25

- 28 ngày ± 8 h

30

40

50

1. Cường độ nén, MPa, không nhỏ hơn:

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

45

- Kết thúc, không lớn hơn

375

3. Độ nghiền mịn, xác định theo:
- Phần còn lại trên sàng kích thước lỗ 0,09 mm,
%, không lớn hơn

10

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

2 800

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 đổi1) (Na2Oqđ)2), %,
không lớn hơn

0,6

CHÚ THÍCH:
Quy định đối với xi măng poóc lăng khi sử dụng với cốt liệu có khả năng xảy

ra phản ứng kiềm-silic.
2)
Hàm lượng kiềm quy đổi (Na2Oqđ) tính theo công thức: %Na2Oqđ = %Na2O +
0,658 %K2O.
1)

2.1.2. Nước
- Nước dùng để trộn vữa và bê tông phải tuân theo tiêu chuẩn kỹ thuật quy định
trong TCVN 4506:2012. Nước đáp ứng được yêu cầu của những tiêu chuẩn này có thể


11

dùng để rửa cốt liệu và bảo dưỡng bê tông. Theo các tiêu chuẩn này nước uống có thể
được dùng làm nước trộn bê tông mà không cần phải kiểm tra. Việc sử dụng nước biển
để làm nước trộn bê tông cốt thép là tuyệt đối không được phép.
- Nước trộn bê tông là lượng nước tổng cộng chứa trong bê tông tươi, tỷ lệ N/X
được tính toán dựa trên lượng nước này. Nước trộn bê tông bao gồm:
+ Lượng nước được cho trực tiếp và cấp phối
+ Lượng ẩm bề mặt cốt liệu
+ Lượng nước chứa trong phụ gia hóa học và phụ gia khoáng (silica-fume, bột
màu vô cơ...)
- Trong kỹ thuật bê tông, lượng nước trộn có hai chức năng. Nó cần thiết cho quá
trình thủy hóa xi măng và giúp hỗn hợp bê tông mềm dẻo, dễ thi công và đầm nén tốt.
- Theo tiêu chuẩn TCVN 4506:2012, nước trộn bê tông phải đáp ứng được những
yêu cầu sau đây:
+ Không chứa váng dầu hoặc váng mỡ
+ Lượng tạp chất hữu cơ không lớn hơn 15 mg/L
+ Độ pH không nhỏ hơn 4 và không lớn hơn 12,5
+ Không có màu khi dùng cho bê tông và vữa trang trí

- Theo mục đích sử dụng, hàm lượng muối hòa tan, lượng ion sunfat, lượng ion
clo và cặn không tan không được lớn hơn các giá trị quy định trong Bảng 1.3 (đối
với nước trộn bê tông và vữa) và Bảng 1.4 (đối với nước dùng để rửa cốt liệu và
bảo dưỡng bê tông).
- Các yêu cầu kỹ thuật khác đối với nước trộn bê tông và vữa:
+ Thời gian đông kết của xi măng và cường độ chịu nén của vữa phải thỏa mãn
các giá trị quy định trong Bảng 2.13.
+ Tổng đương lượng kiềm qui đổi tính theo Na2O không được lớn hơn 1000
mg/L khi sử dụng cùng với cốt liệu có khả năng gây phản ứng kiềm - silic.


12

Đơn vị tính bằng miligam trên lít (mg/L)
Bảng 2.3. Hàm lượng tối đa cho phép của muối hòa tan, ion sunfat, ion clorua và
cặn không tan trong nước trộn bê tông và vữa
Hàm lượng tối đa cho phép
Mục đích sử dụng

1. Nước trộn bê tông và nước
trộn vữa bơm bảo vệ cốt thép cho
các kết cấu bê tông cốt thép ứng
lực trước.

Muối
hòa

Ion
sunfat

Ion
clo

Cặn
không

tan

(SO4-2)

(Cl-)

tan

2000

600

350

200

5000

2000

1000

200

10000

2700

3500

300

2. Nước trộn bê tông và nước
trộn vữa chèn mối nối cho các
kết cấu bê tông cốt thép.
3. Nước trộn bê tông cho các kết
cấu bê tông không cốt thép.
Nước trộn vữa xây dựng và trát.

CHÚ THÍCH 1: Khi sử dụng xi măng cao nhôm làm chất kết dính cho bê tông
và vữa, nước dùng cho tất cả các phạm vi sử dụng đều phải theo quy định của
mục 1 Bảng 2.11.
CHÚ THÍCH 2: Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng nước có hàm lượng
ion clo vượt quá qui định của mục 2 Bảng 2.11 để trộn bê tông cho kết cấu bê
tông cốt thép, nếu tổng hàm lượng ion clo trong bê tông không vượt quá 0,6
kg/m3.
CHÚ THÍCH 3: Trong trường hợp nước dùng để trộn vữa xây, trát các kết cấu
có yêu cầu trang trí bề mặt hoặc ở phần kết cấu thường xuyên tiếp xúc ẩm thì
hàm lượng ion clo được khống chế không quá 1 200 mg/L.


13

Đơn vị tính bằng miligam trên lít (mg/L)

Bảng 2.4. Hàm lượng tối đa cho phép của muối hòa tan, ion sunfat, ion clorua và
cặn không tan trong nước dùng để rửa cốt liệu và bảo dưỡng
bê tông
Hàm lượng tối đa cho phép
Mục đích sử dụng

Muối

Ion

Ion

Cặn

hòa

sunfat

clo

không

tan

-2

(SO4 )

(Cl-)

tan

5 000

2 700

1 200

500

30
000

2 700

20
000

500

1 000

500

350

500

1. Nước bảo dưỡng bê tông các kết
cấu có yêu cầu trang trí bề mặt.

Nước rửa, tưới ướt và sàng ướt cốt
liệu.
2. Nước bảo dưỡng bê tông các kết
cấu không có yêu cầu trang trí bề
mặt (trừ công trình xả nước)
3. Nước tưới ướt mạch ngừng
trước khi đổ tiếp bê tông tưới ướt
các bề mặt bê tông trước khi chèn
khe nối. Nước bảo dưỡng bê tông
trong các công trình xả nước và
làm nguội bê tông trong các ống
xả nhiệt của khối lớn
CHÚ THÍCH: Khi sử dụng xi măng cao nhôm làm chất kết dính cho bê tông và
vữa, nước dùng để rửa cốt liệu và bảo dưỡng bê tông phải theo quy định của
mục 1 bảng 2.12.
Bảng 2.5. Các yêu cầu về thời gian đông kết của xi măng
và cường độ chịu nén của vữa
Chỉ tiêu

Giá trị giới hạn

Thời gian đông kết của xi măng, min
- Bắt đầu, không nhỏ hơn
- Kết thúc, không lớn hơn

45
420

Cường độ chịu nén của vữa tại tuổi 7 ngày không
nhỏ hơn, % (tỷ lệ so với mẫu đối chứng)

90

CHÚ THÍCH: Mẫu đối chứng sử dụng nước sinh hoạt (đạt yêu cầu QCVN
02:2009/BYT) được tiến hành song song và dùng cùng loại xi măng với mẫu thử.


14

2.1.3. Cốt liệu mịn
- Cốt liệu mịn gồm có cát tự nhiên, cát nghiền, hoặc phối trộn cả hai loại này.
Để sử dụng trong bê tông, cốt liệu mịn phải tuân theo yêu cầu quy định trong TCVN
7570:2006 (tiêu chuẩn kỹ thuật cho cốt liệu trong bê tông).
- Khi cát sử dụng trong bê tông quá mịn thì cấp phối bê tông sẽ không có tính
kinh tế, vì cát quá mịn sẽ làm tăng lượng nước trộn, do đó phải tăng lượng xi măng.
Khi cát sử dụng quá thô sẽ làm bê tông thô ráp và không có tính công tác vì bê tông
chứa quá nhiều khoảng trống giữa các hạt, hồ xi măng không lấp đầy được hết các
khoảng trống này.

Hình 2.1.Cấp phối hạt tốt cho cốt liệu nhỏ trong bê tông
2.1.4. Đá mạt
- Đá mạt có thành phần hạt như quy định trong Bảng 12 được sử dụng để chế
tạo bê tông và vữa tất cả các cấp bê tông và mác vữa.
Bảng 2.6: Thành phần hạt của Đá Mạt
Kích thước lỗ sàng

Lượng sót tích luỹ trên sàng, % khối lượng
Bột thô

Bột mịn

2,5 mm

Từ 0 đến 20

0

1,25 mm

Từ 15 đến 45

Từ 0 đến 15

630 m

Từ 35 đến 70

Từ 0 đến 35

315 m

Từ 65 đến 90

Từ 5 đến 65

140 m

Từ 90 đến100

Từ 65 đến 90

10

35

Lượng qua sàng 140
m, không lớn hơn

- Bột mịn được sử dụng chế tạo bê tông phải thỏa mãn yêu cầu sau:


15

+ Đá mạt có môđun độ lớn từ 0,7 đến 1 (thành phần hạt như Bảng 8) có thể được
sử dụng chế tạo bê tông cấp thấp hơn B15;
+ Đá mạt có môđun độ lớn từ 1 đến 2 (thành phần hạt như Bảng 8) có thể
được sử dụng chế tạo bê tông cấp từ B15 đến B25.
- Đá mạt dùng chế tạo vữa không được lẫn quá 5 % khối lượng các hạt có kích
thước lớn hơn 5 mm.
- Hàm lượng các tạp chất (sét cục và các tạp chất dạng cục; bùn, bụi và sét) trong
cát được quy định trong Bảng 13.
- Tạp chất hữu cơ trong Đá mạt khi xác định theo phương pháp so màu, không
được thẫm hơn màu chuẩn. Đá mạt không thoả mãn điều này có thể được sử dụng nếu
kết quả thí nghiệm kiểm chứng trong bê tông cho thấy lượng tạp chất hữu cơ này
không làm giảm tính chất cơ lý yêu cầu đối với bê tông.
Bảng 2.7: Hàm lượng các tạp chất trong đá mạt
Hàm lượng tạp chất, % khối lượng, không lớn hơn
Tạp chất

Bê tông cấp

cao hơn B30

Bê tông cấp thấp
hơn B30

Vữa

Sét cục và các tạp
chất dạng cục

Không được có

0,25

0,50

Hàm lượng bùn,
bụi, sét

1,50

3,00

10,00

- Hàm lượng clorua trong bột đá, tính theo ion Cl- tan trong axit, quy định
trong bảng 14.
Bảng 2.8: Hàm lượng ion Cl- trong Đá mạt
Loại bê tông

Hàm lượng ion Cl-, %
khối lượng,
không lớn hơn

Bê tông dùng trong các kết cấu bê tông cốt thép
ứng suất trước

0,01

Bê tông dùng trong các kết cấu bê tông cốt thép
và bê tông cốt thép và vữa thông thường

0,05

Chú thích: Đá mạt có hàm lượng ion Cl- lớn hơn các giá trị quy định ở bảng 10 có
thể được sử dụng nếu tổng hàm lượng ion Cl- trong 1 m3 bê tông từ tất cả các nguồn
vật liệu chế tạo, không vượt quá 0,6 kg.