Nghiên cứu sử dụng nguồn đất feralit trên địa bàn xã hà bầu, huyện đak đoa, tỉnh gia lai để sản xuất gạch xây không nung

1
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TRẦN HOÀNG GIA

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NGUỒN ĐẤT FERALIT
TRÊN ĐỊA BÀN XÃ HÀ BẦU, HUYỆN ĐAK ĐOA, TỈNH
GIA LAI ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH XÂY KHƠNG NUNG

C
C

R
L
T.

Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình Dân dụng và Công nghiệp

DU

Mã số: 85 80 201

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. TRƢƠNG HỒI CHÍNH

Đà Nẵng - Năm 2019


LỜI CAM ĐOAN

Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng
bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tác giả luận văn

C
C

R
L
T.

Trần Hoàng Gia

DU


TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT VÀ TIẾNG ANH
Đề tài: NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NGUỒN ĐẤT FERALIT TRÊN ĐỊA
BÀN XÃ HÀ BẦU, HUYỆN ĐAK ĐOA, TỈNH GIA LAI ĐỂ SẢN
XUẤT GẠCH XÂY KHƠNG NUNG
Học viên: Trần Hồng Gia
Mã số: 85 80 201
- Khóa: 34

- Chun ngành: Kỹ thuật XD cơng trình DD & CN
- Trƣờng Đại học Bách khoa – ĐHĐN

Tóm tắt - Đề tài tiến hành nghiên cứu sử dụng đất Feralit trên địa bàn xã Hà Bầu, huyện

Đak Đoa, tỉnh Gia Lai để sản xuất gạch xây không nung. Khảo sát, lấy mẫu vật liệu, thí
nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của đất Feralit, cát vàng tại địa phƣơng theo TCVN 7572:2006 (Cốt
liệu cho bê tông và vữa – Phƣơng pháp thử) để đánh giá chất lƣợng 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 (cƣờng độ nén, độ hút nƣớc ) của gạch không nung mác M5,0 và M7,5 theo
TCVN 6477:2016 (Gạch bê tơng). Phân tích, đánh giá tính hiệu quả về kỹ thuật, kinh tế và
môi trƣờng khi sử dụng gạch không nung sản xuất từ đất Feralit thay cho gạch đất sét nung
trong xây dựng. Đề tài cung cấp cơ sở khoa học cho việc sử dụng nguồn vật liệu địa phƣơng
trong việc sản xuất gạch không nung, góp phần đẩy mạnh sử dụng gạch khơng nung và hạn
chế gạch nung gây ơ nhiễm mơi trƣờng.
Từ khóa - Gạch không nung sử dụng đất Feralit; chỉ tiêu cơ lý; yêu cầu kỹ thuật; cường độ
nén; cốt liệu địa phương.

C
C

R
L
T.

DU

Topic: STUDY ON USING FERALITE SOIL SOURCE IN HA BAU
COMMUNE, DAK DOA DISTRICT, GIA LAI PROVINCE TO
PRODUCE UNBURNT BRICKS
Summary - The research conducted on Feralit land use in Ha Bau commune, Dak Doa
district, Gia Lai province to produce unburnt bricks. Surveying, sampling materials, testing
physical and mechanical properties of local Feralite, yellow sand according to TCVN 7572:
2006 (Aggregates for concrete and mortar - Test method) to assess the quality of materials
according to TCVN 7570: 2006 (Aggregates for concrete and mortar - Technical

requirements). Fabrication of samples, determination of mechanical and physical criteria
(compressive strength, water absorption) of unburnt bricks M5,0 and M7,5 according to
TCVN 6477: 2016 (Concrete bricks). Analyze and evaluate technical, economic and
environmental efficiency when using unburnt bricks manufactured from Feralit instead of
baked clay bricks in construction. The project provides a scientific basis for the use of local
materials in the production of unburnt bricks, contributing to promoting the use of unburnt
bricks and limiting the bricks causing environmental pollution.
Keywords - Unburnt bricks use Feralit soil; mechanical indicator; technical requirements;
compressive strength; local aggregates.


MỤC LỤC
TRANG BÌA
LỜI CAM ĐOAN
TRANG TĨM TẮT TIẾNG VIỆT VÀ TIẾNG ANH
MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu: .......................................................................................... 2
3. Đối tƣợng và Phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 2
4. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................... 2
5. Nội dung nghiên cứu........................................................................................... 2
6. Kết quả cần đạt đƣợc .......................................................................................... 3
7. Kết cấu của luận văn ........................................................................................... 3
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU XÂY KHÔNG NUNG VÀ CÁC LOẠI
VẬT LIỆU SỬ DỤNG TRONG SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG ..... 5

1.1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU XÂY KHÔNG NUNG .................... 5
1.2. GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG......................................................................... 5

C
C

R
L
T.

DU

1.2.1. Khái niệm ............................................................................................ 5
1.2.2. Phân loại .............................................................................................. 6
1.2.3. Một số loại gạch bê tông thông dụng hiện nay ................................... 6
1.2.4. Ƣu, nhƣợc điểm của gạch bê tơng khơng nung .................................. 9
1.2.5. Tình hình sản xuất và sử dụng gạch bê tơng khơng nung tại Việt Nam9
1.3. GIỚI THIỆU CÁC LOẠI VẬT LIỆU CHẾ TẠO GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG
NUNG. ........................................................................................................................... 11

1.3.1. Chất kết dính ..................................................................................... 11
1.3.2. Cốt liệu .............................................................................................. 12
1.3.3. Phụ gia khống .................................................................................. 14
1.3.4. Phụ gia hóa học ................................................................................. 15
1.3.5. Nƣớc .................................................................................................. 15
1.3.6. Các nguồn vật liệu khác .................................................................... 15
1.4. GIỚI THIỆU VỀ NGUỒN ĐẤT FERALIT TẠI XÃ HÀ BẦU, HUYỆN ĐAK
ĐOA, TỈNH GIA LAI. .................................................................................................. 15
1.5. CÁC CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG. ............... 16
1.6. KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ....................................................................................... 17

CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƢNG CƠ LÝ CỦA CÁC
THÀNH PHẦN CẤP PHỐI GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG ............................... 18
2.1. CÁC TIÊU CHUẨN, TÀI LIỆU CÓ LIÊN QUAN ĐẾN VIỆC XÁC ĐỊNH CÁC
ĐẶC TRƢNG CƠ LÝ CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG ............................... 18

2.1.1. Yêu cầu kỹ thuật kích thƣớc và mức sai lệch ................................... 18
2.1.2. Yêu cầu ngoại quan ........................................................................... 18
2.1.3. Yêu cầu về tính chất cơ lý ................................................................. 19
2.2. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƢNG CƠ LÝ CỦA THÀNH
PHẦN CẤP PHỐI GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG .............................................. 19

2.2.1. Xi măng ............................................................................................. 19
2.2.2. Cát ..................................................................................................... 22
2.2.3. Nƣớc .................................................................................................. 24
2.2.4. Đất feralit .......................................................................................... 27
2.3. XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƢNG CƠ LÝ CỦA CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI
SẢN XUẤT GẠCH KHƠNG NUNG BẰNG CÁC THÍ NGHIỆM ............................ 28

C
C

R
L
T.

2.3.1. Thí nghiệm xi măng .......................................................................... 28
2.3.2. Thí nghiệm cát................................................................................... 33
2.3.3. Thí nghiệm đất Feralit ....................................................................... 38

DU

2.4. KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ....................................................................................... 40
CHƢƠNG 3. THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA GẠCH
BÊ TƠNG KHƠNG NUNG SỬ DỤNG ĐẤT FERALIT TRONG THÀNH PHẦN
CẤP PHỐI ..................................................................................................................... 41
3.1. THIẾT KẾ CẤP PHỐI ĐỂ CHẾ TẠO MẪU ........................................................ 41

3.1.1. Cấp phối gạch bê tông không nung M5,0 ......................................... 41
3.1.2. Cấp phối gạch bê tông không nung M7,5 ......................................... 43
3.1.3. Sản xuất mẫu gạch bê tông không nung sử dụng nguyên liệu đất
feralit ................................................................................................................... 44
3.2. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM MẪU THỬ .............................................................. 48

3.2.1. Xác định cƣờng độ nén của gạch không nung theo TCVN 6477:
2016 ..................................................................................................................... 48
3.2.2. Xác định độ hút nƣớc của gạch không nung theo TCVN 6355
- 4: 2009............................................................................................................... 50
3.3. CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC KHI THỰC HIỆN THÍ NGHIỆM ........................ 51

3.3.1. Cấp phối gạch bê tông không nung M5,0 ......................................... 51
3.3.2. Cấp phối gạch bê tông không nung M7,5 ......................................... 54
3.3.3. Kết quả thí nghiệm độ hút nƣớc của gạch theo các cấp phối ........... 57


3.4. ĐÁNH GIÁ TÍNH HIỆU QUẢ VỀ KỸ THUẬT, KINH TẾ VÀ MÔI TRƢỜNG
CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG SỬ DỤNG ĐẤT FERALIT TRONG
THÀNH PHẦN CẤP PHỐI .......................................................................................... 59
3.5. KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 ....................................................................................... 59

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 62
PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO)
BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC
PHẢN BIỆN.

C
C

DU

R
L
T.


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Gạch bê tông
Gạch không nung
Phế thải xây dựng
Quy tiêu chuẩn
Tiêu chuẩn Việt Nam
Vật liệu xây không nung

GBT
GKN
PTXD
QTC
TCVN

VLXKN

C
C

DU

R
L
T.


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Kích thƣớc và mức sai lệch kích thƣớc của viên gạch bê tơng .................... 18
Bảng 2.2. Khuyết tật ngoại quan cho phép .................................................................... 19
Bảng 2.3. Yêu cầu cƣờng độ chịu nén, độ hút nƣớc và độ thấm nƣớc .......................... 19
Bảng 2.4. Các chỉ tiêu chất lƣợng của xi măng poóc lăng hỗn hợp .............................. 21
Bảng 2.5. Thành phần hạt của cát.................................................................................. 22
Bảng 2.6. Hàm lƣợng các tạp chất trong cát ................................................................. 23
Bảng 2.7. Hàm lƣợng ion Cl- trong cát.......................................................................... 23
Bảng 2.8. Hàm lƣợng tối đa cho phép của muối hòa tan, ion sunfat, ion clorua và cặn
không tan trong nƣớc trộn bê tông và vữa ................................................... 25
Bảng 2.9. Hàm lƣợng tối đa cho phép của muối hịa tan, ion sunfat, ion clorua và cặn
khơng tan trong nƣớc dùng để rửa cốt liệu và bảo dƣỡng bê tông .............. 25
Bảng 2.10. Các yêu cầu về thời gian đông kết của xi măng và cƣờng độ chịu nén của
vữa ............................................................................................................... 26
Bảng 2.11. Yêu cầu kỹ thuật và phƣơng pháp thử của cấp phối thiên nhiên ................ 27
Bảng 2.12. Kết quả thí nghiệm độ mịn xi măng............................................................ 30
Bảng 2.13. Kết quả thí nghiệm thời gian đơng kết của xi măng ................................... 31
Bảng 2.14. Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng 3 ngày tuổi ............................... 31

Bảng 2.15. Kết quả thí nghiệm cƣờng độ mẫu vữa xi măng 28 ngày tuổi .................... 32

C
C

R
L
T.

DU

Bảng 2.16. Kết quả thí nghiệm khối lƣợng riêng của xi măng ..................................... 33
Bảng 2.17. Bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của xi măng ............. 33
Bảng 2.18. Kết quả thí nghiệm khối lƣợng riêng, độ hút nƣớc của cát ......................... 35
Bảng 2.19. Kết quả thí nghiệm khối lƣợng thể tích xốp của cát ................................... 35
Bảng 2.20. Kết quả thí nghiệm hàm lƣợng bụi, bùn, sét của cát ................................... 36
Bảng 2.21. Kết quả thí nghiệm thành phần hạt của cát ................................................. 37
Bảng 2.22. Kết quả thí nghiệm thành phần hạt của đất Feralit ..................................... 39
Bảng 3.1. Thành phần vật liệu cho 1m3 vữa xi măng cát vàng theo định mức
1776/BXD-VP ............................................................................................. 41
Bảng 3.2. Thành phần cấp phối khảo sát M5,0 ............................................................. 42
Bảng 3.3. Bảng thành phần cấp phối cho 1m3 vữa M5,0 tính theo khối lƣợng ............ 42
Bảng 3.4. Thành phần vật liệu cho 1m3 vữa xi măng cát vàng theo định mức
1776/BXD-VP ............................................................................................. 43
Bảng 3.5. Thành phần cấp phối khảo sát M7,5 ............................................................. 43
Bảng 3.6. Bảng thành phần cấp phối cho 1m3 vữa M5,0 tính theo khối lƣợng ............ 44
Bảng 3.7. Hệ số hình dạng K theo kích thƣớc mẫu thử ................................................ 50


Bảng 3.8. Kết quả thí nghiệm cƣờng độ nén R7 (ngày 20/3/2019) của gạch theo các

cấp phối thiết kế mác M5,0 ......................................................................... 52
Bảng 3.9. Kết quả thí nghiệm cƣờng độ nén R14 (ngày 27/3/2019) của gạch theo các
cấp phối thiết kế mác M5,0 ......................................................................... 52
Bảng 3.10. Kết quả thí nghiệm cƣờng độ nén R28 (ngày 10/4/2019) của gạch theo các
cấp phối thiết kế mác M5,0 ......................................................................... 53
Bảng 3.11. Kết quả thí nghiệm cƣờng độ nén R7 (ngày 20/3/2019) của gạch theo các
cấp phối thiết kế mác M7,5 ......................................................................... 54
Bảng 3.12. Kết quả thí nghiệm cƣờng độ nén R14 (ngày 27/3/2019) của gạch theo các
cấp phối thiết kế mác M7,5 ......................................................................... 54
Bảng 3.13. Kết quả thí nghiệm cƣờng độ nén R28 (ngày 10/4/2019) của gạch theo các
cấp phối thiết kế mác M7,5 ......................................................................... 55
Bảng 3.14. Tổng hợp kết quả thí nghiệm cƣờng độ nén R28 (ngày 10/4/2019) của gạch
theo các cấp phối M5,0 và M7,5 ................................................................. 56
Bảng 3.15. Kết quả thí nghiệm độ hút nƣớc của gạch theo các cấp phối...................... 58

C
C

DU

R
L
T.


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Gạch xi măng cốt liệu (gạch Block) ................................................................ 7
Hình 1.2. Gạch bê tơng bọt, khí khơng chƣng áp ............................................................ 7
Hình 1.3. Gạch bê tơng khí chƣng áp .............................................................................. 8
Hình 1.4. Sử dụng gạch bê tơng khơng nung trong xây dựng ....................................... 11

Hình 1.5. Hình ảnh đất Feralit tại xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa ..................................... 16
Hình 2.1. Đất Feralit tại xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia Lai .............................. 28
Hình 2.2. Xi măng PCB40 Nghi Sơn ............................................................................ 29
Hình 2.3. Máy trộn hồ xi măng và dụng cụ kim Vicat để xác định lƣợng nƣớc tiêu
chuẩn ............................................................................................................ 30
Hình 2.4. Cát tiêu chuẩn và máy dằn tạo mẫu vữa xi măng tiêu chuẩn ........................ 31
Hình 2.5. Thí nghiệm khối lƣợng riêng của xi măng .................................................... 32
Hình 2.6. Cân khối lƣợng m2 , m3 .................................................................................. 34
Hình 2.7. Thí nghiệm hàm lƣợng bụi, bùn, sét của cát ................................................. 36
Hình 2.8. Biểu đồ thành phần hạt của cát ...................................................................... 38
Hình 2.9. Thí nghiệm thành phần hạt của đất Feralit .................................................... 38

C
C

R
L
T.

DU

Hình 2.10. Biểu đồ thành phần hạt của đất Feralit ........................................................ 39
Hình 3.1. Máy ép thuỷ lực hai chiều của Công ty Cổ phần Xây dựng và sản xuất kinh
doanh Vật liệu Xanh .................................................................................... 45
Hình 3.2. Định lƣợng thành phần cấp phối bằng thủ cơng............................................ 46
Hình 3.3. Ép gạch mẫu để kiểm tra độ ẩm phối liệu ..................................................... 47
Hình 3.4. Mẫu thử đƣợc đánh số theo từng lô ............................................................... 47
Hình 3.5. Bảo dƣỡng mẫu thử bằng phƣơng pháp phun sƣơng .................................... 48
Hình 3.6. Mẫu gạch đã trát vữa 2 mặt theo tiêu chuẩn .................................................. 49
Hình 3.7. Hình ảnh ép mẫu gạch xác định cƣờng độ nén theo các cấp phối................. 50

Hình 3.8. Ngâm mẫu gạch khơng nung trong nƣớc 24 giờ ........................................... 51
Hình 3.9. Biểu đồ phát triển cƣờng độ của các cấp phối gạch (M5,0) .......................... 53
theo thời gian ................................................................................................................. 53
Hình 3.10. Biểu đồ phát triển cƣờng độ của các cấp phối gạch (M7,5)
theo thời gian ............................................................................................... 56
Hình 3.11. Biểu đồ so sánh cƣờng độ nén của các cấp phối gạch ................................. 57
Hình 3.12. Biểu đồ độ hút nƣớc của gạch theo các cấp phối ........................................ 58


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Để hạn chế sử dụng đất nông nghiệp, giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng, Bộ Xây
dựng ban hành Thông tƣ 13/2017/TT-BXD quy định sử dụng vật liệu xây khơng nung
trong các cơng trình xây dựng. Cụ thể, các cơng trình xây dựng đƣợc đầu tƣ bằng
nguồn vốn ngân sách nhà nƣớc, vốn nhà nƣớc ngồi ngân sách, vốn vay của doanh
nghiệp có vốn nhà nƣớc lớn hơn 30% phải sử dụng vật liệu xây không nung trong tổng
số vật liệu xây với tỷ lệ nhƣ sau: Thành phố Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh: sử
dụng 100%; các tỉnh đồng bằng Trung du Bắc bộ; các tỉnh vùng Đông Nam bộ: Tại
các khu đô thị từ loại III trở lên sử dụng tối thiểu 90%, tại các khu vực còn lại sử dụng
tối thiểu 70%; các tỉnh cịn lại: Tại các đơ thị từ loại III trở lên phải sử dụng tối thiểu
70%, tại các khu vực còn lại phải sử dụng tối thiểu 50%. Các cơng trình xây dựng từ 9
tầng trở lên phải sử dụng tối thiểu 80% vật liệu xây không nung trong tổng số vật liệu
xây. Các công trình có u cầu đặc thù khơng sử dụng vật liệu xây khơng nung thì
phải đƣợc cơ quan quản lý nhà nƣớc có thẩm quyền xem xét, chấp thuận.
Chính vì vậy, ở Việt Nam trong những năm gần đây, số lƣợng các nghiên cứu và
tình hình sử dụng gạch khơng nung trong các cơng trình xây dựng phát triển mạnh mẽ.
Đối với tỉnh Gia Lai, Ủy Ban Nhân dân Tỉnh đã ban hành Quyết định số
736/QĐ-UBND ngày 18 tháng 10 năm 2017 về việc Ban hành "Quy định về lộ trình

chấm dứt sản xuất gạch đất sét nung bằng lị thủ cơng, lị thủ cơng cải tiến, lị đứng
liên tục, lò vòng, lò Hoffman trên địa bàn tỉnh Gia Lai và kế hoạch tăng cƣờng sản
xuất, sử dụng vật liệu xây khơng nung đến năm 2020".
Với thực tế tình hình sản xuất và sử dụng VLXKN trên địa bản tỉnh Gia Lai hiện
nay cần có những nghiên cứu và ứng dụng để sản xuất VLXKN từ nguồn nguyên liệu
tại địa phƣơng đảm bảo các tiêu chí về chất lƣợng và giá thành sản phẩm, trữ lƣợng
nguyên liệu dồi dào và việc khai thác để sản xuất không ảnh hƣởng đến môi trƣờng.
Từ những nhận định trên, tác giả luận văn triển khai nghiên cứu sử dụng nguồn
nguyên liệu đất Feralit trên địa bản xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia Lai để sản
xuất gạch xây.

C
C

R
L
T.

DU

Nhóm đất feralit có những đặc điểm chính sau: nhóm đất feralit chiếm diện tích
lớn và phân bố chủ yếu ở các vùng miền núi trung du, có nguồn gốc hình thành từ q
trình phong hoá các loại đá mẹ (đá gốc). Đất feralit của nƣớc ta nhìn chung là khá màu
mỡ có tầng phong hố dày, có hàm lƣợng các ion sắt, nhơm, titan, magiê khá cao. Đất
feralit gồm nhiều loại khác nhau nhƣng điển hình là một số loại nhƣ: Đất feralit đỏ
vàng phân bố nhiều nhất ở trung du miền núi phía Bắc; đất đỏ bazan phong hố từ các
đá bazan có màu nâu đỏ, phân bố nhiều nhất ở Tây Nguyên, Đơng Nam Bộ, Quảng
Bình, Quảng Trị, Nghệ An; đất đỏ đá vôi phân bố trong các thung lũng đá vôi và hình

2

thành phong hố từ đá vơi có màu nâu đỏ; đất feralit mùn trên núi phân bố ở các vùng
núi cao phía Bắc; ngồi các loại đất feralit nêu trên cịn một số loại đất feralit khác có
chất lƣợng xấu là đất trống đồi trọc, đất trơ sỏi đá, đất đá ong hố…đây là chính là
nguồn ngun liệu có thể sử dụng để sản xuất VLXKN.
Với lý do trên, đề tài "Nghiên cứu sử dụng nguồn đất Feralit trên địa bàn xã
Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia Lai để sản xuất gạch xây không nung" cần đƣợc
nghiên cứu nhằm tận dụng đƣợc các nguồn tài nguyên sẵn có ở địa phƣơng đáp ứng
nhu cầu sản xuất và sử dụng gạch không nung hiện nay.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Khảo sát thực địa, lấy mẫu cốt liệu.
- Nghiên cứu trong phịng thí nghiệm, thiết kế quy trình sản xuất, thiết kế thành
phần cấp phối phù hợp với nguyên liệu hiện có.
- Chế tạo mẫu thử, xác định các đặc tính cơ lý.

C
C

- Tổng hợp kết quả, đánh giá, so sánh, kiến nghị.

R
L
T.

3. Đối tƣợng và Phạm vi nghiên cứu
- Đối tƣợng nghiên cứu: Gạch không nung sử dụng đất Feralit trên địa bàn xã Hà
Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia Lai.

DU

- Phạm vi nghiên cứu: Gạch có mác M5,0, M7,5

4. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phƣơng pháp thu thập, phân tích và tổng hợp các tài liệu liên quan đến đề tài;
- Phƣơng pháp thí nghiệm tính chất cơ lý của vật liệu xây dựng;
- Phƣơng pháp tính tốn lý thuyết và thực nghiệm để thiết kế thành phần cấp
phối;
- Phƣơng pháp xử lý số liệu và viết báo cáo liên quan đến đề tài.
5. Nội dung nghiên cứu
- Tổng quan về vật liệu sử dụng trong công nghệ gạch bê tông không nung.
- Yêu cầu kỹ thuật và phƣơng pháp thí nghiệm của vật liệu.
- Yêu cầu kỹ thuật và phƣơng pháp thí nghiệm của gạch bê tơng khơng nung.
- Thiết kế cấp phối.
- Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lí của gạch bê tơng khơng nung.
- Đề xuất, kiến nghị.


3

6. Kết quả cần đạt đƣợc
Từ các số liệu thu thập đƣợc trong phịng thí nghiệm, tiến hành phân tích khoa
học, so sánh và minh chứng về tính khả thi của việc sản xuất gạch không nung dựa
trên nguồn nguyên liệu đất Feralit trên địa bàn xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia
Lai.
7. Kết cấu của luận văn
MỞ ĐẦU
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU XÂY KHÔNG NUNG VÀ CÁC
LOẠI VẬT LIỆU SỬ DỤNG TRONG SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG
NUNG

1.1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU XÂY KHÔNG NUNG
1.2. GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG
1.2.1. Khái niệm
1.2.2. Phân loại
1.2.3. Một số loại gạch bê tông thông dụng hiện nay
1.2.4. Ƣu, nhƣợc điểm của gạch bê tông không nung
1.2.5 Tình hình sản xuất và sử dụng gạch bê tơng không nung tại Việt Nam
1.3. GIỚI THIỆU CÁC LOẠI VẬT LIỆU CHẾ TẠO GẠCH BÊ TƠNG KHƠNG
NUNG
1.3.1. Chất kết dính
1.3.2. Cốt liệu
1.3.3. Phụ gia khống
1.3.4. Phụ gia hóa học
1.3.5. Nƣớc
1.3.6. Các nguồn vật liệu khác
1.4. GIỚI THIỆU VỀ NGUỒN ĐẤT FERALIT TẠI XÃ HÀ BẦU, HUYỆN ĐAK
ĐOA, TỈNH GIA LAI.
1.5. CÁC CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG.

C
C

R
L
T.

DU

1.6. KẾT LUẬN CHƢƠNG 1
CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƢNG CƠ LÝ

CỦA CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI GẠCH BÊ TƠNG KHƠNG NUNG
2.1. CÁC TIÊU CHUẨN, TÀI LIỆU CĨ LIÊN QUAN ĐẾN VIỆC XÁC ĐỊNH CÁC
ĐẶC TRƢNG CƠ LÝ CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG
2.1.1. Yêu cầu kỹ thuật kích thƣớc và mức sai lệch


4

2.1.2. Yêu cầu ngoại quan
2.1.3 Yêu cầu về tính chất cơ lý
2.2. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƢNG CƠ LÝ CỦA THÀNH
PHẦN CẤP PHỐI GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG
2.2.1. Xi măng
2.2.2. Cát
2.2.3. Nƣớc
2.2.4. Đất feralit
2.3. XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƢNG CƠ LÝ CỦA CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI
SẢN XUẤT GẠCH KHƠNG NUNG BẰNG CÁC THÍ NGHIỆM
2.3.1. Thí nghiệm xi măng
2.3.2. Thí nghiệm cát
2.3.3. Thí nghiệm đất Feralit
2.4. KẾT LUẬN CHƢƠNG 2
CHƢƠNG 3: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA
GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG SỬ DỤNG ĐẤT FERALIT TRONG THÀNH
PHẦN CẤP PHỐI
3.1. THIẾT KẾ CẤP PHỐI ĐỂ CHẾ TẠO MẪU
3.1.1 Cấp phối gạch bê tông không nung M5,0
3.1.2 Cấp phối gạch bê tông không nung M7,5
3.1.3. Sản xuất mẫu gạch bê tông không nung sử dụng nguyên liệu đất feralit
3.2. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM MẪU THỬ

C
C

R
L
T.

DU

3.2.1. Xác định cƣờng độ nén của gạch không nung theo TCVN 6477:2016
3.2.2. Xác định độ hút nƣớc của gạch không nung theo TCVN 6355 - 4: 2009
3.3. CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC KHI THỰC HIỆN THÍ NGHIỆM
3.3.1 Cấp phối gạch bê tông không nung M5,0
3.3.2 Cấp phối gạch bê tông khơng nung M7,5
3.3.3. Kết quả thí nghiệm độ hút nƣớc của gạch theo các cấp phối
3.4. ĐÁNH GIÁ TÍNH HIỆU QUẢ VỀ KỸ THUẬT, KINH TẾ VÀ MÔI TRƢỜNG
CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG SỬ DỤNG ĐẤT FERALIT TRONG
THÀNH PHẦN CẤP PHỐI
3.5. KẾT LUẬN CHƢƠNG 3
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ


5

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU XÂY KHÔNG NUNG VÀ CÁC LOẠI VẬT
LIỆU SỬ DỤNG TRONG SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG
1.1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU XÂY KHƠNG NUNG
Vật liệu xây khơng nung là các vật liệu, cấu kiện dạng block, viên xây hoặc tấm

có thể thay thế gạch đất sét nung, dùng để xây các kết cấu tƣờng bao che, tƣờng ngăn
trong các cơng trình xây dựng dân dụng và công nghiệp. Sản phẩm vật liệu xây không
nung hay gạch không nung rất đa dạng về chủng loại và chất lƣợng nhƣng chủ yếu có
hai loại chính là gạch bê tơng khơng nung thơng thƣờng và gạch bê tơng nhẹ; ngồi ra
cịn có các loại khác nhƣ gạch bê tơng polymer khống hóa từ đất sét, gạch silicate và
một số sản phẩm dạng tấm nhƣ tấm thạch cao, tấm 3D…
Thành phần chính của gạch khơng nung là chất kết dính và cốt liệu, ngồi ra cịn
có các thành phần khác nhƣ phụ gia hóa dẻo, phụ gia ninh kết nhanh, phụ gia tạo bọt,
phụ gia tạo khí, chất tạo màu… Chất kết dính thƣờng là xi măng portland, vơi + xỉ lị
cao, vơi + tro bay, vơi + puzolan, ngồi ra cịn có các loại xi măng đặc biệt nhƣ xi
măng sorel (magie oxycloride), xi măng magie oxysunfat, xi măng có oxyclorua kẽm,
xi măng có oxyclorua nhôm, xi măng alumin, xi măng geopolymer… Cốt liệu cũng rất
đa dạng nhƣ cát, sỏi, sạn, đá mạt, phế thải xây dựng và công nghiệp… là những cốt
liệu nặng; hay diatomit, foam, keramzit, mùm cƣa, vỏ trấu, rơm rạ…là những cốt liệu
nhẹ
Vật liệu xây khơng nung với những tính năng ƣu việt thay thế gạch đất sét nung
trong xây dựng đã đƣợc chứng minh và sử dụng rộng rãi khắp nơi trên thế giới từ
nhiều năm qua. Sản xuất và sử dụng vật liệu xây không nung là xu thế phát triển tất
yếu của Việt Nam và thế giới.
1.2. GẠCH BÊ TƠNG KHƠNG NUNG
1.2.1. Khái niệm
Gạch bê tơng khơng nung là một loại gạch mà sau khi đƣợc tạo hình thì tự đóng
rắn đạt các chỉ số về cơ học nhƣ cƣờng độ chịu nén, cƣờng độ chịu uốn, độ hút nƣớc…
mà khơng cần qua q trình gia nhiệt. Độ bền của viên gạch không nung đƣợc tạo ra
nhờ lực ép hoặc rung hoặc cả ép lẫn rung lên viên gạch khi tạo hình và thành phần
phối liệu của chúng.
Theo TCVN 6477:2016 gạch bê tông đƣợc định nghĩa là sản phẩm đƣợc sản xuất
từ hỗn hợp bê tông cứng sử dụng cho khối xây. Hỗn hợp bê tông cứng (bê tơng khơng
có độ sụt) đƣợc hiểu là hỗn hợp của xi măng, cốt liệu, nƣớc và có thể sử dụng thêm
với các loại vật liệu khác.

C
C

DU

R
L
T.


6

1.2.2. Phân loại
Theo TCVN 6477:2016 gạch bê tông đƣợc phân loại theo đặc điểm cấu tạo, theo
mục đích sử dụng và theo cƣờng độ chịu nén.
Theo đặc điểm cấu tạo, gạch bê tông đƣợc chia thành hai loại là gạch đặc và gạch
rỗng. Gạch bê tông thƣờng đƣợc chế tạo thành viên hình hộp chữ nhật, gạch đặc
thƣờng có kích thƣớc viên gạch tiêu chuẩn (60x110x200 mm), gạch rỗng thƣờng có
một hoặc nhiều lỗ rỗng.
Theo mục đích sử dụng, gạch bê tông đƣợc chia thành hai loại:
+ Gạch thƣờng: xây có trát, bề mặt có màu tự nhiên của bê tơng, có thể đặc hoặc
rỗng.
+ Gạch trang trí: xây khơng trát, bề mặt nhẵn bóng hoặc sần sùi, có màu sắc trang
trí tùy theo u cầu, có thể đặc hoặc rỗng.
Theo cƣờng độ nén, gạch bê tông đƣợc phân ra các mác nhƣ sau: M3,5; M5,0;
M7,5; M10,0; M15,0; M20,0.
Ngoài 3 cách phân loại nêu trong TCVN 6477:2016, gạch bê tông có thể phân
loại theo cơng nghệ tạo hình: cơng nghệ rung-ép, công nghệ ép tĩnh, công nghệ đùn
ép...; hoặc phân loại theo vật liệu chính sử dụng: gạch xi măng – mạt đá, xi măng –

cát, xi măng – vôi –tro xỉ, xi măng – tro xỉ...
1.2.3. Một số loại gạch bê tông thông dụng hiện nay
1.2.3.1. Gạch xi măng cốt liệu (Gạch block bê tông thông thƣờng)
Gạch đƣợc chế tạo từ chất kết dính là xi măng portland và cốt liệu là cát, sỏi, sạn,
mạt đá, bột đá, xỉ nhiệt điện, phế thải công nghiệp… Loại gạch này đƣợc sản xuất và
sử dụng nhiều nhất trong các loại gạch khơng nung (khoảng 75% tổng lƣợng gạch
khơng nung). Đặc tính cơ lý của sản phẩm phụ thuộc vào hàm lƣợng xi măng sử dụng,
công nghệ sản xuất và phụ gia đƣợc thêm vào trong phối liệu. Gạch xi măng cốt liệu
thƣờng có cƣờng độ kháng nén tốt (trên 80 daN/cm2), khối lƣợng thể tích lớn (thƣờng
trên 1900 daN/m3), khả năng chống thấm, cách âm cách nhiệt khá tốt, dễ sử dụng.
Gạch đƣợc sản xuất phù hợp với tiêu chuẩn quốc gia về gạch bê tông TCVN
6477:2016.

C
C

DU

R
L
T.


7

Hình 1.1. Gạch xi măng cốt liệu (gạch Block)
1.2.3.2. Gạch bê tơng nhẹ
Gạch bê tơng nhẹ có hai loại cơ bản là gạch bê tơng bọt, khí khơng chƣng áp và
gạch bê tơng khí chƣng áp.
a. Gạch bê tơng bọt, khí khơng chưng áp:

Gạch bê tơng bọt, khí khơng chƣng áp là một loại bê tông nhẹ chứa nhiều các lỗ
rỗng khí nhỏ li ti đƣợc phân bố đồng đều. Thành phần chủ yếu của bê tông bọt đƣợc
làm từ xi măng, tro bay nhiệt điện, sợi tổng hợp, chất tạo bọt và một số phụ gia khác.
Đƣợc sản xuất bằng công nghệ tạo bọt trong kết cấu nên tỷ trọng viên gạch giảm đi
nhiều và nó trở thành đặc điểm ƣu việt nhất của loại gạch này. Gạch đƣợc sản xuất phù
hợp với tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9029:2017 Bê tông nhẹ- Sản phẩm bê tông bọt và
bê tông khí khơng chƣng áp- u cầu kỹ thuật.

C
C

R
L
T.

DU

Hình 1.2: Gạch bê tơng bọt, khí khơng chưng áp


8

Phân loại:
- Theo phƣơng pháp sản xuất: Sản phẩm bê tơng bọt, khí khơng chƣng áp đƣợc
phân thành sản phẩm bê tơng bọt và sản phẩm bê tơng khí khơng chƣng áp.
- Theo khối lƣợng thể tích: Sản phẩm bê tơng bọt, khí khơng chƣng áp đƣợc phân
thành các nhóm D500, D600, D700, D800, D900, D1000, D1100, D1200.
- Theo cƣờng độ nén: Sản phẩm bê tơng bọt, khí khơng chƣng áp đƣợc phân
thành các nhóm: B1,0; B1,5; B2,0; B2,5; B3,5; B5,0; B7,5; B10,0; B12,5.
b. Gạch bê tơng khí chưng áp

Gạch bê tơng khí chƣng áp đƣợc sản xuất bằng cách trộn xi măng với vôi, cát
thạch anh hay tro bay tái chế (sản phẩm từ các nhà máy nhiệt điện đốt than), nƣớc và
bột nhơm-chất tạo khí. Phản ứng giữa nhôm và Ca(OH)2 trong hỗn hợp bê tông tạo ra
những bong bóng cỡ vi mơ chứa Hidro, gia tăng thể tích của bê tơng tới 5 lần so với bê
tơng thƣờng. Sau khi đóng rắn sơ bộ sản phẩm đƣợc tháo khuôn, dùng máy cắt chuyên
dụng cắt thành từng block theo kích thƣớc yêu cầu và đƣợc đƣa vào thiết bị chƣng áp
(autoclave). Dƣới nhiệt độ và áp suất cao trong nồi Ca(OH)2 phản ứng với cát thạch
anh để hình thành hydrat silica canxi, đó là một cấu trúc tinh thể cứng tạo cƣờng độ
cao. Sau lúc này, vật liệu đã sẵn sàng để sử dụng. Gạch đƣợc sản xuất phù hợp với tiêu
chuẩn quốc gia TCVN 7959:2017 về Bê tơng nhẹ-Sản phẩm bê tơng khí chƣng áp-u
cầu kỹ thuật.

C
C

R
L
T.

DU

Hình 1.3. Gạch bê tơng khí chưng áp
Phân loại:
- Theo cƣờng độ nén bê tơng khí chƣng áp đƣợc phân thành các cấp: B2; B3; B4;
B6 và B8.
- Theo khối lƣợng thể tích khơ bê tơng khí chƣng áp đƣợc phân thành các nhóm
D400, D500, D600, D700, D800, D900, D1000.


9

1.2.4. Ƣu, nhƣợc điểm của gạch bê tông không nung
1.2.4.1 Ưu điểm
- Không dùng nguyên liệu đất sét để sản xuất, hạn chế việc sử dụng đất sét khai
thác từ đất nơng nghiệp làm giảm diện tích đất sản xuất cây lƣơng thực…
- Không dùng nhiên liệu nhƣ than, củi…để đốt, giúp tiết kiệm nhiên liệu năng
lƣợng và không thải khói bụi gây ơ nhiễm mơi trƣờng.
- Gạch bê tơng có loại nhẹ chỉ bằng 1/3 so với gạch đất sét nung nhƣng vẫn đảm
bảo về khả năng chịu lực, sử dụng trong các cơng trình nhà cao tầng giúp giảm trọng
lƣợng cơng trình, giảm kết cấu chịu lực.
- Gạch bê tơng có khả năng cách nhiệt, chống cháy tốt.
- Gạch có kích thƣớc đa dạng và độ chính xác cao, thuận lợi cho q trình thi
cơng các loại cấu kiện khác nhau giúp giảm tiến độ thi công.
1.2.4.2 Nhược điểm
- Một số loại gạch có thiết kế thành mỏng, độ rỗng lớn hoặc hình dạng viên gạch
có độ mảnh lớn dẫn đến khả năng chịu lực theo phƣơng ngang kém hơn so với gạch
đất sét nung. Cần phải lƣu ý trong q trình thiết kế, thi cơng chọn loại gạch bê tông
cho phù hợp với loại cấu kiện.
- Gạch có kích thƣớc lớn nhằm tận dụng đặc điểm nhẹ của vật liệu nên không
linh hoạt khi thiết kế, thi cơng kiến trúc với nhiều góc cạnh.
- Ngun liệu chính của gạch là xi măng và sản phẩm tạo ra khơng qua q trình
gia nhiệt nên độ co ngót của gạch bê tơng khá lớn, địi hỏi thiết kế và thi công khối xây
tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu kỹ thuật.
1.2.5. Tình hình sản xuất và sử dụng gạch bê tông không nung tại Việt Nam
Theo báo cáo của Vụ Vật liệu xây dựng, thực hiện chƣơng trình theo Quyết định
số 567/QÐ-TTg về việc phê duyệt chƣơng trình phát triển vật liệu xây khơng nung [1],
tính đến đầu năm 2017, cả nƣớc có hơn 2.000 dây chuyền sản xuất gạch bê tông cốt
liệu, với tổng công suất thiết kế khoảng 5.6 tỉ viên QTC/năm (trong đó 144 dây chuyền
có công suất thiết kế hơn 10 triệu viên QTC/năm). Dây chuyền sản xuất gạch bê tơng
khí chƣng áp có 15 dây chuyền nhập khẩu tồn bộ, chủ yếu có nguồn gốc từ Trung

Quốc với công suất từ 100.000-200.000 m3/năm, tổng công suất thiết kế 1,34 ti viên
QTC/năm. Số dây chuyền sản xuất gạch bên tông bọt đã đầu tƣ vào sản xuất là 17 dây
chuyền với tổng công suất hơn 389.000 m3. Nhƣ vậy, tổng sản lƣợng gạch xây không
nung khoảng 6,8 tỉ viên, tƣơng đƣơng khoảng 26% so với tổng sản lƣợng vật liệu xây.
Với mục tiêu cụ thể là phát triển sản xuất và sử dụng vật liệu xây không nung
thay thế gạch đất sét nung đạt tỷ lệ 20 -25% vào năm 2015, 30 – 40% vào năm 2020;
hàng năm sử dụng khoảng 10 – 20 triệu tấn phế thải công nghiệp để sản xuất vật liệu
xây không nung, tiết kiệm khoảng 1.000ha đất nông nghiệp và hàng trăm ha diện tích

C
C

DU

R
L
T.


10

đất chứa phế thải; tiến tới xố bỏ hồn tồn các cơ sở sản xuất gạch đất sét nung bằng
thủ cơng, lị tuynel. Ngày 16/4/2012 Thủ tƣớng Chính phủ ban hành Chỉ thị số 10/CTTTg về việc tăng cƣờng sử dụng vật liệu xây không nung và hạn chế sản xuất, sử dụng
gạch đất sét nung [2]. Trong Thông tƣ số 09/2012/TT-BXD ngày 28/11/2012 [3], Bộ
Xây dựng đã quy định việc sử dụng vật liệu xây không nung trong các cơng trình xây
dựng, quy định các cơng trình xây dựng bắt buộc sử dụng vật liệu xây không nung cụ
thể:
- Các cơng trình xây dựng đƣợc đầu tƣ bằng nguồn vốn Nhà nƣớc theo quy định
hiện hành bắt buộc phải sử dụng vật liệu xây khơng nung theo lộ trình:
+ Tại các đô thị loại 3 trở lên phải sử dụng 100% vật liệu xây không nung kể từ

ngày Thông tƣ này có hiệu lực.
+ Tại các khu vực cịn lại phải sử dụng tối thiểu 50% vật liệu xây khơng nung kể
từ ngày Thơng tƣ này có hiệu lực đến hết năm 2015, sau năm 2015 phải sử dụng
100%.
- Các cơng trình xây dựng từ 9 tầng trở lên không phân biệt nguồn vốn, từ nay
đến năm 2015 phải sử dụng tối thiểu 30% và sau năm 2015 phải sử dụng tối thiểu 50%
vật liệu xây không nung loại nhẹ trong tổng số vật liệu xây (tính theo thể tích khối
xây).
Ngày 19/9/2014, Thủ tƣớng Chính phủ có Quyết định 1686/QĐ-TTg về việc Phê
duyệt danh mục Dự án do Chƣơng trình Phát triển của Liên hợp quốc (UNDP) tài trợ
và giao cho Bộ Khoa học và Cơng nghệ chủ trì thực hiện, Bộ Xây dựng là Cơ quan
đồng thực hiện. Từ năm 2014 - 2019, Bộ Khoa học & Công nghệ và Bộ Xây dựng đã
thực hiện Dự án “Tăng cƣờng sản xuất và sử dụng GKN ở Việt Nam” do Chƣơng trình
Phát triển của Liên hợp quốc (UNDP) tài trợ từ nguồn vốn của Quỹ mơi trƣờng tồn
cầu (GEF) và các nguồn đồng tài trợ khác với mục tiêu cắt giảm tỷ lệ tăng hàng năm
mức phát thải khí nhà kính bằng cách giảm dần việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch và
đất màu để làm gạch thơng qua việc tăng cƣờng sản xuất, mua bán và sử dụng GKN ở
Việt Nam [4].
Bên cạnh đó, nhiều chính sách khuyến khích hỗ trợ chuyển đổi đầu tƣ sản xuất
vật liệu mới (gạch không nung) đã ban hành: đƣợc miễn thuế thu nhập doanh nghiệp,
đƣợc tranh thủ lãi xuất ƣu đãi các chƣơng trình kích cầu của Chính phủ…
Đến nay, hầu hết các địa phƣơng đã nhận thức rõ ý nghĩa của chƣơng trình, đã đề
ra các biện pháp, kế hoạch và lộ trình cụ thể để phát triển vật liệu xây không nung, tiến
tới hạn chế sản xuất và sử dụng gạch đất sét nung [5].
Tuy nhiên, trên thực tế vật liệu thân thiện với mơi trƣờng trong đó có gạch khơng
nung vẫn đang gặp khó khăn trên thị trƣờng, đang rất vất vả cạnh tranh với gạch nung
truyền thống đặc biệt là ở thị trƣờng nông thôn, vùng sâu vùng xa, v.v..

C
C

DU

R
L
T.


11

C
C

R
L
T.

DU

Hình 1.4. Sử dụng gạch bê tơng khơng nung trong xây dựng
Trong thời gian tới, Việt Nam đƣợc dự đoán sẽ tiếp tục hu hút nhiều nguồn vốn
đầu tƣ xây dựng lớn từ nƣớc ngoài, đặc biệt là Nhật Bản, Hàn Quốc, hai đối tác ln
tìm kiếm, sử dụng 100% vật liệu xanh trong các cơng trình của mình, sẽ là cơ hội để
gạch không nung phát triển, hƣớng tới dần thay thế gạch nung trong xây dựng.
1.3. GIỚI THIỆU CÁC LOẠI VẬT LIỆU CHẾ TẠO GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG
NUNG.
Về cơ bản, nguyên liệu cho gạch bê tông không nung có thể chia thành các loại:
chất kết dính, cốt liệu lớn (hạt có kích thƣớc lớn hơn 5mm), cốt liệu nhỏ (cát), phụ gia
khống (dạng bột), phụ gia hóa học và nƣớc.
1.3.1. Chất kết dính

Xi măng là loại chất kết dính phổ biến và đƣợc dùng nhiều nhất cho sản xuất
gạch bê tơng. Ngồi xi măng, thì gạch bê tơng có thể sử dụng chất kết dính hỗn hợp
nhƣ xi măng-vôi, xi măng-tro bay, xi măng-puzơlan, v.v..
Tại Việt Nam, loại xi măng chủ yếu đƣợc sử dụng cho sản xuất gạch bê tơng là xi
măng pc lăng hỗn hợp PCB30 và PCB40. Xi măng PCB40 có ƣu điểm là khơng bị
pha trộn phụ gia khống trong q trình sản xuất nên mác xi măng thƣờng cao, đặc
biệt là thuận tiện khi thêm các thành phần phụ gia khoáng, phụ gia hóa học khi thiết kế


12

thành phần cấp phối vật liệu cho bê tông, đặc biệt trong trƣờng hợp cơ sở sản xuất
muốn sử dụng các vật liệu địa phƣơng, phế thải tro xỉ. Xi măng xây trát loại MC25
(TCVN 9202:2012) cũng là sự lựa chọn tốt cho sản xuất gạch bê tông nhằm tăng
cƣờng thành phần hạt mịn tăng độ chống thấm của sản phẩm.
Xi măng sử dụng cho gạch bê tông cần đảm bảo chất lƣợng theo tiêu chuẩn Việt
Nam hiện hành. Xi măng poóc lăng hỗn hợp PCB30 và PCB40 phù hợp TCVN
6260:2009 và xi măng poóc lăng phù hợp tiêu chuẩn TCVN 2682:2009, v.v.. Khi sử
dụng xi măng dạng bao cần có biện pháp lƣu kho phù hợp với tiêu chuẩn để xi măng
không bị xuống cấp làm giảm chất lƣợng sản phẩm.
Tại một số nơi, chất kết dính cho sản xuất gạch bê tông sử dụng xi măng-vôi,
hoặc vôi-tro xỉ. Khi sử dụng loại chất kết dính này, cần sử dụng sản phẩm vôi đáp ứng
yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 2231:2016, không nên sử dụng dạng vôi cục già lửa vì
loại vơi này thƣờng có q trình thủy hóa chậm nên rất dễ gây hiện tƣợng nở thể tích
làm nứt hoặc biến dạng viên gạch.
1.3.2. Cốt liệu
Do giới hạn về kích thƣớc và chiều dày của thành vách viên gạch nên gạch bê
tơng sử dụng cốt liệu có Dmax thƣờng nhỏ hơn 10mm, phổ biến 7mm, kích thƣớc này
tƣơng đƣơng với kích thƣớc Dmax của đá mạt thơng thƣờng. Về nguyên tắc thiết kế
cấp phối, cốt liệu cho gạch bê tông cần đƣợc phối trộn cốt liệu lớn (cấp hạt 5-10mm)

và cốt liệu nhỏ (cát nghiền hoặc cát tự nhiên) để hỗn hợp cốt liệu có dải hạt liên tục.
1.3.2.1. Cốt liệu lớn
Theo TCVN thì cốt liệu lớn cho sản xuất gạch bê tông cần đáp ứng theo TCVN
7570:2006 _ Cốt liệu cho bê tông và vữa xây dựng.
Đá dăm: Đá mạt có cấp hạt nằm trong khoảng (0-7)mm. Đá mạt là loại vật liệu
có cấp hạt nhỏ nhất thu đƣợc trong quá trình sản xuất các sản phẩm đá dăm cho chế
tạo bê tơng. Do đó, đá mạt thƣờng đƣợc các cơ sở sản xuất sử dụng để làm cốt liệu cho
gạch xi măng cốt liệu (cả công nghệ rung ép và ép tĩnh). Các loại đá dăm hiện nay có
thành phần hạt thƣờng thiếu các hạt cỡ lớn 5-10mm và cỡ hạt từ 0,15-1,25mm nên để
đảm bảo dải hạt liên tục phù hợp với TCVN 9205:2012_Cát nghiền cho bê tơng và vữa
thì đá dăm phải đƣợc bổ sung các cỡ hạt bị thiếu bằng cách phối trộn với cát tự nhiên
hoặc phối trộn với cát nghiền. Tuy nhiên trong thực tế, rất nhiều cơ sở sản xuất gạch
bê tông xi măng-cốt liệu chƣa chú ý đến việc này, dẫn đến cốt liệu cho sản phẩm có
cấp hạt gián đoạn làm cho sản phẩm có nhiều lỗ rỗng, khả năng chống thấm khơng tốt,
thậm chí cịn bị nƣớc xuyên ngay sau khi bắt đầu thí nghiệm.
Xỉ gang và xỉ thép: Xỉ gang và xỉ thép là thải phẩm của quá trình sản xuất gang
và thép tƣơng ứng, hiện nay có mặt ở nhiều địa phƣơng trong cả nƣớc, đặc biệt các
khu kinh tế Vũng Áng, Nghi Sơn, Bà Rịa-Vũng Tàu là các địa phƣơng có nguồn xỉ
gang và thép dồi dào. Xỉ gang là loại vật liệu phù hợp hơn cho việc sử dụng làm cốt

C
C

DU

R
L
T.

13

liệu cho gạch bê tông. Đối với xỉ thép, do trong thành phần có thể có chứa các thành
phần gây nở nên cần lƣu ý kiểm soát chất lƣợng khi sử dụng. Xỉ gang và xỉ thép khi
đƣợc tạo ra dƣới dạng xỉ tảng muốn sử dụng làm cốt liệu cho bê tơng cần qua q trình
nghiền sàng để tạo ra cỡ hạt mong muốn. Xỉ gang và xỉ thép sử dụng cho gạch không
nung dƣới dạng cốt liệu, hoặc ở dạng nghiền mịn dƣới dạng phụ gia khoáng. Chất
lƣợng của xỉ gang và xỉ thép sử dụng cho chế tạo gạch bê tơng cần đƣợc kiểm sốt
theo TCVN 7570:2006 và bổ sung các chỉ tiêu đánh giá về độ nở của cốt liệu khi sử
dụng xỉ thép.
Phế thải xây dựng: Phế thải xây dựng (PTXD) là các loại vật liệu từ phá dỡ, sửa
chữa, cải tạo các cơng trình xây dựng. Chủ yếu bao gồm các loại vật liệu: bê tơng,
thép, các loại gạch, vữa, kính, sứ vệ sinh, gỗ, nhựa, thạch cao,… Phế thải xây dựng
dùng để tái chế thành cốt liệu cho sản xuất gạch bê tông chủ yếu là bê tơng, vữa, gạch,
đá. Qua q trình xử lý tái chế, với các công đoạn chủ yếu là nghiền, sàng, loại bỏ các
vật liệu tạp lai trong PTXD, tạo ra cốt liệu tái chế có thành phần cỡ hạt tƣơng tự nhƣ
cốt liệu nghiền sàng từ đá tự nhiên. Do đó, PTXD thƣờng đƣợc sử dụng cho GBT với
vai trò là cốt liệu thay thế một phần hoặc toàn bộ cốt liệu cát, đá dăm. Tuy nhiên, khi
thay thế tồn bộ cốt liệu tự nhiên thì cƣờng độ sản phẩm có thể giảm khoảng 10-25%
tùy thuộc vào chất lƣợng của cốt liệu tái chế. Do vậy, lƣợng xi măng sẽ tăng so với
dùng cốt liệu tự nhiên. Mặc dù vậy, do cốt liệu tái chế có khối lƣợng thể tích thấp hơn
cốt liệu tự nhiên, nên GBT sử dụng cốt liệu tái chế sẽ có khối lƣợng thể tích thấp hơn
GBT thơng thƣờng [6]. PTXD là nguồn phế thải phong phú và dồi dào, có thể thu gom
ở nhiều địa phƣơng. Tuy nhiên, vấn đề tái chế sử dụng PTXD khơng dễ giải quyết vì
chúng rất đa dạng về chủng loại, chất lƣợng cũng rất khác nhau khi thu gom từ các
nguồn khác nhau. Với lợi ích của việc sử dụng PTXD làm vật liệu xây dựng nói
chung, GBT nói riêng, nên cơng nghệ tái chế và kiểm soát chất lƣợng cốt liệu tái chế
đã đƣợc quan tâm nghiên cứu và phát triển trong nhiều năm trên thế giới, cũng nhƣ
những năm gần đây ở Việt Nam. Tại Việt Nam, tiêu chuẩn cốt liệu tái chế (từ PTXD)
cho bê tông đã đƣợc Viện Vật liệu xây dựng-Bộ xây dựng soạn thảo và ban hành. Đây

là cơ sở để các nhà sản xuất và ngƣời sử dụng cốt liệu tái chế có thể kiểm sốt chất
lƣợng sản phẩm cốt liệu tái chế sản xuất bê tơng nói chung và sản xuất GBT nói riêng.
Các quy định kỹ thuật đối với cốt liệu tái chế cho bê tông theo TCVN 11969:2018_Cốt
liệu lớn tái chế cho bê tông.
1.3.2.2. Cốt liệu nhỏ
Cát nghiền và cát tự nhiên: Cát nghiền và cát tự nhiên đƣợc sử dụng làm cốt
liệu nhỏ cho sản xuất GBT. Tƣơng tự nhƣ bê tông thông thƣờng, cát vàng có mơ đun
độ lớn từ 2,5-3,0 là loại tốt nhất cho chế tạo GBT. Tuy vậy, do hạn chế về nguồn cát,
giá thành cao nên loại cát vàng cho bê tơng đang dần khơng cịn đƣợc sử dụng trong
nhiều cơ sở sản xuất GBT. Thay vào đó, các loại cát có mơ đun độ lớn nhỏ hơn 2,5
đang là sự lựa chọn cho nhiều cơ sở sản xuất GBT. Một đặc điểm thuận lợi cho việc sử

C
C

DU

R
L
T.


14

dụng cát hạt mịn là GBT sử dụng bê tông khơng có độ sụt (khơng u cầu tính dẻo)
nên sẽ giảm các nhƣợc điểm về tăng lƣợng dùng nƣớc trộn của bê tông thông thƣờng.
Đối với nguồn cát nhân tạo cho chế tạo GBT, chúng có cỡ hạt nằm trong sản phẩm đá
mạt, đây là nguồn nguyên liệu chính cung cấp cho các cơ sở sản xuất GBT nhƣ đã nói
ở nguồn trên.
Xỉ hạt lị cao: Xỉ hạt lị cao là phụ phẩm của quá trình sản xuất gang trong lị cao.

Xỉ hạt lị cao có hình dạng và cỡ hạt gần giống với cát hạt thô (hầu hết các hạt có kích
thƣớc nhỏ hơn 5mm). Thành phần hạt của một số loại xỉ hạt lò xo của các nhà máy
gang thép tại Việt Nam.
Tro đáy nhà máy nhiệt điện: Tro xỉ nhiệt điện đƣợc phân thành hai loại: tro bay
và tro đáy. Trong đó tro bay là các hạt mịn, thu đƣợc tại bộ phận lắng đọng khí thải lò
đốt than của các nhà máy nhiệt điện. Tro đáy có thành phần hạt thơ hơn thu đƣợc tại
phần đáy lị đốt than nghiền hoặc than bột. Thơng thƣờng, trong một nhà máy nhiệt
điện than thì lƣợng tro bay thu đƣợc gấp 3 đến 5 lần lƣợng tro đáy. Theo kết quả điều
tra của Viện Vật liệu xây dựng thì tổng lƣợng tro xỉ nhiệt điện than thải ra năm 2015 là
khoảng 10,6 triệu tấn, trong đó tro bay là 8,5 triệu tấn và 2,1 triệu tấn tro đáy. Lƣợng
tro xỉ nhiệt điện còn tăng mạnh trong thời gian sắp tới (ƣớc tính năm 2020 là hơn 25
triệu tấn) khi các nhà máy nhiệt điện mới đi vào hoạt động. Tro đáy có thể sử dụng
làm cốt liệu nhỏ cho chế tạo GBT hoặc nghiền mịn làm phụ gia khoáng cho GBT. Có
thể sử dụng kết hợp tro đáy và tro bay cho sản xuất GBT.
Cốt liệu nhỏ cho sản xuất GBT cũng cần đƣợc kiểm soát chất lƣợng theo TCVN
7570:2006 _Cốt liệu cho bê tông và vữa xây dựng hoặc TCVN 9205:2012 _Cát nghiền
cho bê tông và vữa.
1.3.3. Phụ gia khống
Tro bay có tính puzolanic và khối lƣợng thể tích nhẹ nên tro bay thƣờng đƣợc sử
dụng làm phụ gia khoáng và thay thế một phần cốt liệu cho gạch bê tông. Ƣu điểm của
việc sử dụng tro bay cho gạch bê tơng là có thể giảm lƣợng dùng xi măng; có thể dùng
chất kết dính là xi măng hoặc vôi hoặc phối trộn hai loại với nhau; khối lƣợng thể tích
của viên gạch giảm: mức độ giảm tùy thuộc vào lƣợng tro bay sử dụng. Khối lƣợng thể
tích của gạch tro bay thông thƣờng khoảng 1,2-1,45 tấn/m3 so với khối lƣợng thể tích
của GBT xi măng-cốt liệu thơng thƣờng là 1,8-2,3 tấn/m3. Khi sử dụng với vai trò là
phụ gia khống thì hàm lƣợng tro bay sử dụng thƣờng trong khoảng 15-30% khối
lƣợng chất kết dính. Khi sử dụng với vai trị là phụ gia khống và thay thế một phần
cốt liệu thì hàm lƣợng tro bay có thể tăng lên rất cao đến 70% của khối lƣợng viên
gạch. Tro bay cho sản xuất GBT cần đƣợc kiểm soát chất lƣợng theo tiêu chuẩn tro
bay làm phụ gia khống cho bê tơng, vữa và xi măng trong TCVN 10302:2014. Tro từ

các nhà máy nhiệt điện theo công nghệ tầng sơi có thể chứa hàm lƣợng vơi và thạch
cao lớn nên có khả năng gây nứt khi sử dụng làm GBT.

C
C

DU

R
L
T.


15

1.3.4. Phụ gia hóa học
Do GBT sử dụng loại hỗn hợp bê tơng cứng để tạo hình, nên các loại phụ gia
giảm nƣớc ít đƣợc sử dụng trong sản xuất GBT. Tuy vậy, GBT có thể sử dụng phụ gia
giảm nƣớc để làm tăng cƣờng độ sản phẩm, đặc biệt là tăng cƣờng độ tuổi sớm. Ngoài
phụ gia giảm nƣớc thì phụ gia làm tăng cƣờng độ tuổi sớm cho GBT cũng đƣợc sử
dụng, đặc biệt là cho các loại GBT sử dụng ít xi măng, sử dụng hàm lƣợng tro xỉ cao.
Các loại phụ gia tăng cƣờng độ tuổi sớm cho GBT thƣờng sử dụng là các muối clorua,
nhƣ muối CaCl2 , KCl. Các cơ sở sản xuất GBT cần phải có thử nghiệm chất lƣợng
phụ gia, xác định liều lƣợng hợp lý để khơng ảnh hƣởng đến tính ăn mòn cốt thép khi
sử dụng sản phẩm GBT vào cơng trình.
1.3.5. Nƣớc
Nƣớc cho sản xuất GBT tƣơng tự nhƣ nƣớc cho sản xuất bê tông và vữa xây
dựng. Do vậy các yêu cầu đối với lƣợng nƣớc cho trộn phối liệu, rửa cốt liệu (nếu có),
cho bảo dƣỡng sản phẩm cần phải tuân thủ theo qui định trong TCVN 4506:2012
Nƣớc cho bê tông và vữa- yêu cầu kỹ thuật.

1.3.6. Các nguồn vật liệu khác
Ngoài các nguồn vật liệu cho sản xuất GBT nêu trên, còn một số loại phế thải
cơng nghiệp cũng có khả năng sử dụng làm ngun liệu dƣới dạng cốt liệu cho GBT
nhƣ đá xít thải của ngành khai thác mỏ, phế thải từ các cơ sở sản xuất chế biến đá ốp
lát, phế thải của nhà máy sản xuất gốm sứ, ceramic xây dựng, v.v… Tuy nhiên, do sản
xuất lƣợng hạn chế, ít phổ biến hoặc có khả năng sử dụng cho mục đích khác nên ít
đƣợc quan tâm sử dụng làm nguyên liệu cho GBT.
Một số loại phế thải công nghiệp nhƣ thạch cao nhân tạo của nhà máy nhiệt
điện đốt than có bộ phận khử khí lƣu huỳnh (FGD), thạch cao phốt pho (Photpho Gyp)
của nhà máy phân bón DAP, thạch cao khn phế thải sản xuất gốm sứ, phế thải
cracking RFCC của nhà máy lọc dầu, dịch kiềm đen, bùn vôi sản xuất vơi của nhà máy
sản xuất giấy có thể làm chất kết dính và phụ gia cho sản xuất GBT. Tuy vậy, khi sử
dụng các loại nguyên liệu này cho sản xuất GBT cần kiểm tra các thành phần tạp chất
có trong các loại nguyên liệu này để đảm bảo khơng ảnh hƣởng xấu trong q trình sử
dụng.
1.4. GIỚI THIỆU VỀ NGUỒN ĐẤT FERALIT TẠI XÃ HÀ BẦU, HUYỆN ĐAK
ĐOA, TỈNH GIA LAI.
Tồn tỉnh Gia Lai có 27 loại đất, đƣợc hình thành trên nhiều loại đá mẹ thuộc 7
nhóm chính: đất feralit (đất đỏ vàng) chiếm 53% diện tích đất tự nhiên của tỉnh; đất đỏ
vàng trên đá granit và riolit phân bố tập trung ở gần rìa của khối đất đỏ bazan; đất xám
trên đá granit và phù sa cổ chiếm 25,2%, phân bố tập trung theo các hệ thống sơng lớn,
cịn lại các nhóm khác phân bố rải rác ở nhiều nơi.
Đất feralit đỏ vàng hình thành trên đá macma bazo và trung tính nhƣng đã trải
qua quá trình feralit lâu dài. Quá trình hình thành đất feralit xảy ra trong điều kiện độ

C
C

DU

R
L
T.