Nghiên cứu xác định hàm lượng xi măng hợp lý trong thành phần cấp phối sản xuất gạch không nung từ bột đá và xỉ than lò hơi

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN DUY PHƯƠNG

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG XI MĂNG HỢP LÝ
TRONG THÀNH PHẦN CẤP PHỐI SẢN XUẤT GẠCH
KHÔNG NUNG TỪ BỘT ĐÁ VÀ XỈ THAN LÒ HƠI

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình Dân dụng và Cơng nghiệp
Mã số:

60.58.02.08

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học : TS. LÊ KHÁNH TOÀN

Đà Nẵng, Năm 2019


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực và chưa
từng được tác giả nào công bố trong các công trình nghiên cứu khoa học nào khác.
Tác giả Luận văn

Nguyễn Duy Phương


TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG XI MĂNG HỢP LÝ
TRONG THÀNH PHẦN CẤP PHỐI SẢN XUẤT GẠCH KHƠNG NUNG
TỪ BỘT ĐÁ VÀ XỈ THAN LỊ HƠI
Học viên: Nguyễn Duy Phương
Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình Dân dụng và Cơng nghiệp
Mã số: 60.58.02.08
Khóa: K34.CH.KH, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN
Tóm tắt: Hiện nay, gạch i ăng không nung ã ư c ưa vào s dụng r ng rãi trong
ây dựng. Thành ph n c p phối c a gạch i ăng không nung ph i n g
i ăng, á ạt,
nư c. Luận văn này nghiên c u thay th 50 khối ư ng á ạt trong thành ph n c p phối
ng than hơi c a Công ty c ph n dệt may Nha Trang, ác nh hà ư ng i ăng h p
lý trong thành ph n c p phối này
ch tạo ra gạch i ăng không nung c
ác M ,5. Mục
tiêu nghiên c u à s dụng than hơi như
t trong nh ng thành ph n c p phối nh khai
thác và s dụng hiệu uả than, gi p giả ô nhiễ
ôi trường c a oại ch t thải r n nguy
hại này. K t uả nghiên c u cho th y, v i thành ph n c p phối th o khối ư ng g
i ăng
22 và t ệ khối ư ng ng nhau c a á ạt và than c th sản u t ư c gạch i ăng
không nung c
ác M ,5 và các ch tiêu cơ khác áp ng yêu c u ây dựng th o uy nh
c a Tiêu chu n iệt Na hiện hành, v i chi ph h p .
Từ khóa – Gạch i ăng không nung, á ạt, than hơi, c p phối gạch i ăng
không nung, ặc trưng cơ lý c a gạch i ăng không nung.

RESEARCH DETERMINING REASONABLE LEVEL OF THE CEMENT
IN THE AGGREGATE CONTENTS PRODUCING UNFIRED BRICKS FROM

STONE POWDER AND BOILER CINDER
Summary: Currently, the fired cement bricks have been widely applied in the
construction industry. The popular aggregate contents of unburned cement include cement,
grit, and water. This thesis studies the replacement of 50% of grit in the aggregate
composition by cinder from the boilers of Nha Trang Textile and Garment Joint stock
Company, and determines the reasonable amount of cement in this aggregate composition to
fabricate the unfired cement brick of mark M7,5. Its objectives are using the boiler cinder as
one of the aggregate components to exploit and use efficiently the cinders, reducing
environmental pollution caused by this harmful solid waste. The research results indicate that
an aggregate composition by weight consisting of cement (22%) and the equal volume rates
of grit and cinder can produce the unfired cement brick of mark M7,5 and also meet other
physical-mechanical criteria and the current construction requirements prescribed by Vietnam
standards, with a reasonable cost.
Keywords - unburned cement brick, grit, coal boiler slag, gravel unburned cement
brick, brick background characteristics of cement point unburned.


MỤC LỤC
TRANG BÌA
LỜI CAM ĐOAN
TRANG TĨM TẮT LUẬN ĂN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. Lý do chọn ề tài .....................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên c u................................................................................................2
3. Đối tư ng và phạm vi nghiên c u ...........................................................................2
4. Phương pháp nghiên c u.........................................................................................3
5. ngh a khoa học và thực tiễn c a ề tài ................................................................3

6. C u tr c c a luận văn ..............................................................................................3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG VÀ NGHIÊN CỨU
SỬ DỤNG XỈ THAN T ONG ẢN
T GẠCH KHÔNG NUNG .........................5
1.1. TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG ............................................................5
1.1.1. Đ nh ngh a và phân oại gạch không nung ........................................................5
1.1.2. Các thành ph n c p phối ch tạo gạch i ăng cốt liệu ....................................6
1.1.3. M t số ch tiêu cơ lý c a gạch cốt iệu ..............................................................8
1.1.4. Ưu như c i m c a gạch i ăng cốt liệu ......................................................10
1.1.5. Tình hình sản xu t, s dụng và hư ng phát tri n c a gạch không nung ở Việt
Nam ............................................................................................................................11
1.2. TỔNG QUAN VỀ VIỆC NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG XỈ THAN, T O BA
T ONG ẢN
T ẬT LIỆ
D NG ..........................................................13
1.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG ..........................................................................................18
CHƯƠNG 2. CƠ Ở KHOA HỌC ÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC T ƯNG CƠ LÝ CỦA
GẠCH KHÔNG NUNG ................................................................................................19
2.1. TIÊU CHUẨN À PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ÁC ĐỊNH
TÍNH CH T CƠ L CỦA CÁC THÀNH PHẦN C P PHỐI CHẾ TẠO GẠCH
KHÔNG NUNG ............................................................................................................19
2.1.1. Tiêu chu n và phương pháp th nghiệm áp dụng.............................................19
2.1.2. K t quả thí nghiệm vật liệu c p phối ...............................................................21
2.2. TIÊU CHUẨN À PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TI
CƠ L CỦA GẠCH KHÔNG NUNG .........................................................................33


2.2.1. Tiêu chu n thí nghiệm và yêu c u kỹ thuật c a gạch không nung ..................33
2.2.2. Phương pháp th ..............................................................................................34
2.3. KẾT L ẬN CHƯƠNG ..........................................................................................36

CHƯƠNG 3. XÂY D NG THÀNH PHẦN C P PHỐI VÀ THÍ NGHIỆM
ÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TI
CƠ L CỦA GẠCH KHÔNG N NG ĐƯỢC SẢN
XU T TỪ NGUỒN XỈ LỊ HƠI CỦA CƠNG TY CỔ PHẦN DỆT MAY
NHA TRANG ................................................................................................................37
3.1. CƠ Ở XÂY D NG C P PHỐI ...........................................................................37
3.2. XÂY D NG CÁC C P PHỐI NGHI N CỨ ....................................................38
3.3. ÁC ĐỊNH CƯỜNG Đ CHỊ N N CỦA CÁC C P PHỐI GẠCH KHÔNG
NUNG ............................................................................................................................42
3.4. ÁC ĐỊNH M T Ố CHỈ TI
CƠ L KHÁC CỦA GẠCH ...........................46
3.5. M T VÀI PHÂN TÍCH VỀ CHI PHÍ SẢN XU T À TÁC Đ NG ĐẾN MƠI
T ƯỜNG ......................................................................................................................54
3.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG ..........................................................................................56
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................58
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................60
PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN ĂN THẠC Ĩ BẢN SAO)
BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA H I ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC
PHẢN BIỆN.


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Tiêu chu n kỹ thuật c a gạch i ăng cốt liệu ...............................................9
Bảng 1.2. Nhu c u vật liệu ây nung và không nung t viên ......................................15
Bảng 1.3. C p phối ch tạo gạch không nung t nghiên c u
cho 1 3 v a .............16
Bảng 1.4. C p phối gạch không nung t nghiên c u 8 th o t ệ cho 1 3 v a ......17
Bảng 1.5. Khối ư ng thành ph n c p phối cho 1 3 v a ..............................................18
Bảng 2.1. Các ch tiêu ch t ư ng c a i ăng po c ăng hỗn h p ..............................19

Bảng 2.2. Thành ph n hạt c a á
Bảng 2.3. Hà

ạt ...........................................................................20

ư ng tối a cho phép c a muối hòa tan, ion sunfat, ion clorua và cặn

không tan trong nư c tr n bê tông và v a ...............................................21
Bảng 2.4. K t quả thí nghiệ
ác nh
m n c a i ăng ........................................22
Bảng 2.5. K t quả thí nghiệ
ác nh thời gian b t u và k t th c ông k t ............25
Bảng 2.6. K t quả thí nghiệ
ác nh cường
ch u nén c a i ăng ......................26
Bảng 2.7. K t quả thí nghiệ
ác nh khối ư ng riêng, khối ư ng th t ch và
hút
nư c c a á ạt .......................................................................................27
Bảng 2.8. K t quả thí nghiệ
ác nh khối ư ng th tích xốp c a á ạt ................28
Bảng 2.9. K t quả thí nghiệ
ác nh hà ư ng bụi, n, sét c a á ạt ................28
Bảng 2.10. K t quả thí nghiệ
ác nh thành ph n hạt...............................................29
Bảng 2.11. K t quả thí nghiệ
ác nh khối ư ng riêng, khối ư ng th t ch và
h t nư c c a x than.................................................................................30
Bảng 2.12. K t quả thí nghiệ

ác nh khối ư ng th tích xốp c a than ..............30
Bảng 2.13. K t quả thí nghiệ
ác nh hà ư ng bụi, n, sét c a than ..............31
Bảng 2.14. K t quả thí nghiệ
ác nh thành ph n hạt...............................................31
Bảng 2.15. Bảng c p phối hạt cốt liệu phối tr n gi a á ạt và than ......................32
Bảng 2.16. Yêu c u cường ch u nén,
h t nư c và
th nư c c a gạch ........33
Bảng 3.1. Đ nh m c c p phối CP0
t ẻ tr n 1000 kg, g
i ăng và á ạt 38
Bảng 3.2. Đ nh m c c p phối cho 1 viên gạch 180×80×80 mm, M7,5 (CP0) ..............38
Bảng 3.3. Đ nh m c c p phối CP1 cho
t ẻ tr n 1000 kg, ao g
i ăng, á
ạt và than v i t ệ tương ng về khối ư ng à 50 - 50) ..................39
Bảng 3.4. K t quả ác nh cường
ch u nén c a gạch th o c p phối CP0 ...............39
Bảng 3.5. K t quả ác nh cường
ch u nén c a gạch th o c p phối CP1 ...............40
Bảng 3.6. Đ nh m c c p phối cho 1 viên gạch 180×80×80 mm, M7,5 (CP1) ..............41
Bảng 3. . Đ nh m c c p phối CP2 cho
t ẻ tr n (1036,5 kg) .................................41
Bảng 3.8. Đ nh m c c p phối CP3 cho
t ẻ tr n (1062,5 kg) .................................42


Bảng 3.9. Đ nh m c c p phối CP4 cho
Bảng 3.10. Đ nh m c c p phối CP5 cho

Bảng 3.11. K t quả cường
Bảng 3.12. K t quả cường
Bảng 3.13. K t quả cường

t

ẻ tr n (1089,7 kg) .................................42
t

ẻ tr n (1118,5 kg) ...............................42

ch u nén c a gạch ng v i c p phối CP2 ......................43
ch u nén c a gạch ng v i c p phối CP3 ......................43
ch u nén c a gạch ng v i c p phối CP4 ......................44

Bảng 3.14. K t quả cường
ch u nén c a gạch ng v i c p phối CP5 ......................44
Bảng 3.15. K t quả thí nghiệm các ch tiêu cơ khác c a gạch ng v i c p phối CP0
.................................................................................................................46
Bảng 3.16. K t quả thí nghiệm các ch tiêu cơ

c a CP1 ...........................................47

Bảng 3.17. K t quả thí nghiệm các ch tiêu cơ

c a CP2 ...........................................48

Bảng 3.18. K t quả thí nghiệm các ch tiêu cơ
Bảng 3.19. K t quả thí nghiệm các ch tiêu cơ

c a CP3 ...........................................49
c a CP4 ...........................................49

Bảng 3.20. K t quả thí nghiệm các ch tiêu cơ c a CP5 ...........................................50
Bảng 3.21. Đ nh
c c p phối cho 1 viên gạch 180 80 80
th o các c p phối
CP0, CP1 và CP4 .....................................................................................53
Bảng 3.22. Chi ph vật liệu thành tiền cho 01 viên gạch c a c p phối CP0, M ,5 .......54
Bảng 3.23. Chi ph vật liệu thành tiền cho 01 viên gạch c a c p phối CP4, M ,5 .......55
Bảng 3.24. Chi ph vật liệu thành tiền cho sản u t gạch th o c p phối CP0, M ,555
Bảng 3.25. Chi ph vật liệu thành tiền cho

sản u t gạch th o c p phối CP4, M ,556


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Bi u

phát tri n cường

Hình 1.2. Bi u
Hình 2.1. Bi u
Hình 2.2. Bi u

phát tri n cường
gạch c a các c p phối theo thời gian .............17
thành ph n hạt c a á ạt ................................................................29
thành ph n hạt c a than ...............................................................31

gạch c a các c p phối theo thời gian .............16

Hình 2.3. Bi u
thành ph n hạt c a hỗn h p á ạt và than .................................32
Hình 3.1. Dây chuyền sản xu t gạch không nung, nhà máy gạch Thuận Phát ã Phư c
Đ ng - Nha Trang - Khánh Hịa ..............................................................37
Hình 3.2. Sự phát tri n cường

ch u nén c a các c p phối thí nghiệ

th o thời gian

.................................................................................................................45
Hình 3.3. Bi u
Hình 3.4. Bi u
Hình 3.5. Bi u

h t nư c c a c a gạch ng v i các c p phối CP0, CP1 và CP4 .51
rỗng c a gạch ng v i các c p phối CP0, CP1 và CP4 ..............52
khối ư ng th t ch c a gạch ng v i các c p phối CP0, CP1, CP4 52


1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đ t ng ư c thay th gạch nung truyền thống, hạn ch , giả và i n k t thúc
việc khai thác, s dụng t sét trong sản xu t gạch nung, ngày 28/4/2010 Th tư ng
Chính ph ã an hành Quy t nh số 567/QĐ-TTg về việc phê duyệt Chương trình
phát tri n vật liệu ây không nung n nă 2020 [1]. Ngày 16/4/2012, Th tư ng
Chính ph ti p tục ch ạo việc tăng cường s dụng vật liệu xây không nung tại Ch th

số 10/CT-TTg về việc tăng cường s dụng vật liệu xây không nung và hạn ch sản
xu t, s dụng gạch t sét nung [2]. Cụ th hóa ch ạo c a Th tư ng Chính ph , tại
Thông tư số 09/2012/TT-BXD ngày 28/11/2012, B Xây dựng ã uy nh việc s
dụng vật liệu xây không nung trong các cơng trình xây dựng [3], Thơng tư này ã
ư c thay th bởi thông tư
i nh t c a B Xây dựng: 13/2017/TT-BXD ngày
08/12/201 uy nh s dụng vật liệu khơng nung trong các cơng trình xây dựng [4].
Ngày 23 tháng 12 nă 2013, UBND t nh Khánh H a ã an hành ch th số
22/2013/CT-UBND về việc ch m d t hoạt ng sản xu t gạch t sét nung trên tồn
b t nh Khánh Hịa [5] và an hành QĐ 2109/QĐ-UBND ngày 21/7/2016 về “Đề án
phát tri n vật liệu ây không nung trên a bàn t nh giai oạn 2016-2020” [6].
Tuy nhiên, m t trong nh ng vật liệu ch nh
ch tạo gạch xây không nung là
á ạt (kích cỡ 0,14-5.0
. Đây à sản ph m phụ trong khai thác, ch bi n á ây
dựng tại các mỏ á. Đ ạt ư c tiêu chu n c n thi t cho sản xu t gạch không nung,
c n phải c công oạn x lý kỹ thuật, dẫn n à tăng giá thành viên gạch. Muốn
giảm giá thành viên gạch xây khơng nung c n tì
ư c vật liệu thay th v i giá thành
rẻ, dễ ki m, ngu n cung c p d i dào.
Thành ph n th hai sản xu t gạch không nung là cát xây dựng. Theo báo cáo
c aB
ây dựng, cả nư c n thời i m 2015, cát dùng trong xây dựng nói chung là
trên 60 triệu m3/nă , t nă 2016 n nă 2020 c n khoảng 2,3 t m3, trong khi
3
tr ư ng cát cả nư c ch c n khoảng 2 t
. V i nhu c u s dụng cát như hiện tại,
ngu n tài nguyên cát áp ng các yêu c u kỹ thuật trong sản xu t vật liệu xây dựng và
trong xây dựng d n cạn kiệt, thi u cát cho xây dựng ngày m t tr m trọng. Việc khai
thác cát xây dựng không tuân th các uy nh Pháp luật ã n m c áo ng, khơng

nh ng góp ph n làm suy kiệt ngu n tài nguyên cát mà còn là ngun nhân gây xói lở
bờ sơng, bờ bi n, t canh tác, ảnh hưởng l n n sản xu t và sinh hoạt bình thường
c a nhân dân. V n ề c p thi t ặt ra là: có th s dụng ngu n vật liệu nào khác
thay th cát trong ây dựng n i chung, trong sản xu t gạch khơng nung n i riêng?
Tại Khánh Hịa, có r t nhiều công ty dệt ay ang hoạt ng, các cơng ty này,
trong q trình sản xu t thường s dụng hệ thống hơi v i nguyên liệu ốt là than á


2

tạo hơi nư c có nhiệt dùng cho các dây chuyền như: là, dệt, h p, giặt… Theo thống kê
c a Sở Tài ngun và Mơi trường Khánh Hịa, nă 201 các hơi c a Công ty c
ph n dệt may Nha Trang ã thải ra ư ng tro x than à hơn 1600 t n, dự ki n sẽ tăng
thêm trên 500 t n trong các nă ti p theo do nhu c u sản xu t tăng cũng như việc mở
r ng nhà áy vào nă 2018. V i ư ng x than và tro bay l n như ã nêu, n u không
ư c quy hoạch và c t gi
ng uy nh sẽ là nguyên nhân trực ti p gây ô nhiễm môi
trường, ảnh hưởng r t r t l n n ời sống nhân dân xung quanh. Cũng theo thống kê
c a Sở Tài nguyên và Mơi trường Khánh Hịa, n u ư ng thải tro x
hơi c a các
công ty dệt may như: Nha Trang, Phong Phú, Tân Ti n, Khatoco, Khôi Nguyên… trên
a bàn góp thêm vào, hàng nă ư ng x , tro thải ra ơi trường có th ên n 15.000
t n và tăng thê hàng nă . Trong khi , th o uy nh, thời hạn ưu bãi ch a tro, x
không quá 2,5 nă , sau phải ti n hành x lý.
Đã c
t số nghiên c u sơ
việc s dụng x than và tro bay c a nhà máy
nhiệt iện trong sản xu t bê tông, sản xu t gạch không nung [7, 8]. K t quả các nghiên
c u ều r t khả quan về việc khai thác s dụng hiệu quả ngu n ch t thải r n này. Tuy
nhiên việc nghiên c u m i d ng ở k t quả c a phịng thí nghiệm, ch y u s dụng x

than hoặc tro bay thay th cát hoặc mạt á trong thành ph n c p phối v i t lệ thay th
tương ối nhỏ. Nhìn chung, khi t lệ thay th cát hoặc á mạt tăng, n u không thay i
ư ng i ăng u vào thì cường
viên gạch khơng nung thường giảm theo sự tăng
c a t lệ x than hoặc tro bay thay th .
Đề tài “nghiên c u ác nh hà ư ng i ăng h p lý trong thành ph n c p
phối sản xu t gạch không nung t b t á và than hơi” sẽ ti n hành thí nghiệm
thay th toàn b cát và m t ph n á ạt trong thành ph n c p phối bởi x than hơi
và iều ch nh hà ư ng i ăng
c ư c viên gạch không nung c cường
và
các ặc trưng kỹ thuật áp ng các yêu c u c a gạch xây. V i mong muốn khai thác
và s dụng hiệu quả ngu n x than hơi
sản xu t gạch khơng nung, v a ti t kiệm
chi phí sản xu t, v a góp ph n bảo vệ ơi trường, v a mong muốn tạo ra m t sản
ph m gạch khơng nung có các ch tiêu cơ lý áp ng yêu c u xây dựng như c a viên
gạch không nung hiện c . Đề tài r t c
ngh a khoa học và thực tiễn.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng thành ph n c p phối v i hà ư ng i
than thay th á ạt sản xu t gạch không nung;

ăng h p

k th pv ix

- Xác nh các ch tiêu cơ c a gạch không nung, ư c ch tạo t
than thay th á ạt trong thành ph n c p phối.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Gạch i

ăng không nung

i

ăng, x


3

Phạm vi nghiên cứu: ác nh các ch tiêu cơ lý trong phịng thí nghiệm c a
gạch i ăng khơng nung s dụng, x than thay th á ạt.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên c u lý thuy t.
- Nghiên c u, phân tích thực nghiệm.
.

ngh a khoa học và thực tiễn c a đề tài

- ngh a khoa học: ề u t phương pháp s dụng than hơi
sản u t
gạch không nung v i
t t ệ i ăng h p trong thành ph n c p phối nh
tạo ra
viên gạch không nung c các ch tiêu cơ
áp ng các yêu c u ây dựng.
- ngh a thực ti n tận dụng ngu n than hơi v i tr ư ng n chưa ư c
khai thác và s dụng
sản u t gạch không nung giả tác ng c hại c a oại ch t
thải r n này n ôi trường hạ giá thành sản ph gạch không nung.

6. C u tr c c a luận văn
MỞ ĐẦU
Chương 1 - TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG VÀ NGHIÊN CỨU
SỬ DỤNG XỈ THAN TRONG SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG
1.1. T ng quan về gạch không nung.
1.2. T ng quan về việc nghiên c u s dụng x than, tro bay trong sản xu t vật
liệu xây dựng
1.3. K t uận chương
Chương 2 - CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ
CỦA GẠCH KHÔNG NUNG
2.1. tiêu chu n và phương pháp th nghiệm và k t quả ác
c a các thành ph n c p phối ch tạo gạch không nung
2.2. Tiêu chu n và phương pháp th nghiệ
không nung

ác

nh tính ch t cơ

nh các ch tiêu cơ

c a gạch

2.3. K t uận chương
Chương 3 - XÂY DỰNG THÀNH PHẦN CẤP PHỐI VÀ THÍ NGHIỆM
XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ L CỦA GẠCH KHÔNG NUNG ĐƯỢC SẢN
XUẤT TỪ NGUỒN XỈ LỊ HƠI CỦA CƠNG TY CỔ PHẦN DỆT MAY NHA
TRANG
3.1. Cơ sở xây dựng c p phối

4

3.2. Xây dựng các c p phối
3.3. Tạo

ẫu th nghiệ

và ảo dưỡng

3.4. Các k t uả khảo sát và bình luận
3.5. M t vài phân tích về hiệu quả, chi phí sản xu t và tác
3.6. K t luận chương.
K T LUẬN VÀ KI N NGHỊ

ng

n

ôi trường


5

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG VÀ NGHIÊN CỨU
SỬ DỤNG XỈ THAN TRONG SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG
1.1. TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG
1.1.1. Định ngh a và phân loại gạch khơng nung
Gạch khơng nung có th là các loại gạch xây, gạch lát v a hè, v.v. ư c tạo hình

và ua uá trình ng r n và phát tri n cường
cho n khi ạt các ch số cơ
áp
ng ư c các yêu c u kỹ thuật như: cường ,
h t nư c,
th
nư c, v.v. mà
không ua nung ốt b ng than, iện hay các ngu n năng ư ng khác. Trong tự nhiên,
có m t vài loại gạch không nung ư c sản xu t t ngu n tự nhiên, gạch á ong à
t
ví dụ, loại gạch này còn gọi gạch t h a á do ởi sau khai thác và tạo hình m t thời
gian, viên gạch thu n túy à t tự nhiên sẽ bi n i về ch t và h a á, c nh ng ặc
trưng cơ lý áp ng các yêu c u k thuật trong xây dựng, gạch này không s dụng m t
t lệ vật liệu nào qua nung. Trong thực t , các loại gạch không nung trên th trường
hiện nay vẫn s dụng m t ph n vật liệu ã ua nung làm vật liệu liên k t i ăng .
Riêng gạch ê tông kh chưng áp AAC vẫn dùng than (hoặc iện
ốt hơi à
ng r n sản ph , nhưng
c
tiêu hao năng ư ng th p hơn gạch t sét nung
truyền thống.
Tùy thu c vào loại gạch không nung mà t lệ i ăng so v i các thành ph n c p
phối khác
sản xu t gạch có th khác nhau, có nh ng ặc trưng cơ lý không giống
nhau:
- Gạch xi măng cốt liệu: thành ph n c p phối chính g
i ăng, d ng t 8%
n 15% khối ư ng c p phối, cùng v i cát, á ạt và m t số ch t n (n u c . Đây
là loại gạch không nung s dụng ph bi n trên th trường hiện nay cho mục ch ây
dựng (chi m khoảng 75% t ng ư ng gạch không nung dùng trên th trường). Loại

gạch này thường c cường
ch u nén tốt, có th ạt n 20MPa, ph bi n là t
50MPa n 75MPa tùy theo u c u. Loại gạch khơng nung này có khối ư ng th tích
khá l n
n 1900kg/m3 ), tuy nhiên, quá trình ch tạo thường tạo lỗ nh m giảm nhẹ
trọng ư ng và cải thiện m t số tính ch t cơ lý như: tăng khả năng cách â , cách nhiệt,
khi khối ư ng th tích c a gạch nhỏ hơn 1400kg/ 3 .
- Gạch Papanh, gạch Bi: ư c sản xu t v i nguyên liệu t x than, vơi b t và ít
i ăng ư ng d ng dư i 8 , ư c tr n ều b ng máy hoặc th công. Gạch Papanh
ư c ng b ng tay hoặc máy công su t nhỏ v i áp lực nén th p, do
gạch Papanh
c cường
ch u lực nhỏ,
h t nư c cao. Gạch thường c cường
th p t 3,0 MPa
n 5,0 MPa, ch y u d ng xây các loại tường ít ch u lực, tường ngăn, v.v. và dùng


6

phù h p v i t ng vùng miền, ít ph bi n hơn so v i gạch i

ăng cốt liệu.

- Gạch bê tông nhẹ: v i ư ng d ng i ăng trên 20
liên k t. Loại này có
hai loại cơ ản là gạch bê tông nhẹ bọt và gạch bê tông nhẹ kh chưng áp.
+ Gạch bê tông nhẹ bọt: sản su t b ng công nghệ tạo bọt khí trong viên gạch
nên trọng ư ng bản thân viên gạch giả
i nhiều, ặc i

này à t nh ưu việt nh t
c a loại gạch này. Thành ph n c p phối cơ ản: i ăng, tro ay nhiệt iện, cát m n,
phụ gia tạo bọt hoặc khí, vơi, v.v.. Gạch bê tông nhẹ bọt c cường
nén t 3 n 4
3
MPa, khối ư ng th tích khoảng 700kg/m . Do phơi khô tự nhiên 28 n 30 ngày),
nên c n s dụng sân bãi v i diện tích l n n u như công su t sản xu t l n, c n ánh sáng
và thời ti t khô ráo cũng như tư i nư c tránh n t vỡ nên gạch bê tông bọt phụ thu c
khá nhiều vào thời ti t.
+ Gạch bê tông kh chưng áp: tên ti ng Anh: Autoclaved Aerated Concrete,
vi t t t: AAC , ư c r t nhiều nư c trên th gi i s dụng r ng rãi do có r t nhiều ưu
i như: thân thiện v i ôi trường, siêu nhẹ, bền, ti t kiệ năng ư ng hóa thạch do
khơng phải nung ốt truyền thống, bảo ơn, chống cháy, cách âm, cách nhiệt, chống
th m r t tốt so v i vật liệu t sét nung. N c n ư c gọi là gạch bê tông siêu nhẹ vì t
trọng ch b ng 1/2 hoặc thậm chí là ch b ng 1/3 so v i gạch t nung thơng thường.
Cơng trình xây dựng sẽ giảm tải, giảm chi phí x lý nền móng và hệ thống k t c u,
góp ph n giảm m c u tư ây dựng cơng trình t 7% - 10 , y nhanh ti n
thi
cơng và hồn thiện ph n bao che c a cơng trình lên 2 - 5 l n. Ngoài ra, khả năng cách
âm và cách nhiệt c a bê tông nhẹ r t cao, làm cho nhà m về
a ông, át về mùa
hè, ti t kiệ
iện năng sưởi hoặc iều hòa nhiệt , v.v.. K ch thư c thành ph m l n
và ch nh ác thường là 100mm x 200mm x 600mm) giúp rút ng n thời gian thi cơng
và thời gian hồn thiện.
V i thành ph n c u tạo là vật liệu trơ và các ch t vơ cơ, gạch bê tơng siêu nhẹ
hồn tồn không c hại, c
bền r t cao và không b t l a. Ngồi ra, v i c u trúc
thơng thống, nó có th tự khu ch tán hơi nư c, giải ph ng
m và loại tr các v n

ề iên uan n n m mốc, ặc biệt à trong iều kiện thời ti t n ng nóng c a khí hậu
vùng nhiệt i, vùng bi n và v ng c
cao như ở khu vực miền B c Việt Nam.
Do gạch i ăng cốt liệu ư c sản xu t và s dụng ph bi n, dư i ây sẽ trình
bày các loại vật liệu chính trong thành ph n c p phối ch tạo gạch i ăng cốt liệu.
1.1.2. Các thành phần c p phối chế tạo gạch xi măng cốt liệu
Nh ng thành ph n c p phối
ch tạo gạch i ăng cốt liệu g
cát, á ạt và m t số ch t n khác như than hay tro bay nhiệt iện.

: i

ăng,

1.1.2.1. Xi măng
Là ch t k t dính chính trong thành ph n c p phối, sự hình thành và phát tri n


7

cường
c a gạch i ăng cốt liệu phụ thu c vào sự hình thành và phát tri n cường
c a i ăng. i ăng cũng à thành ph n quy t nh ảnh hưởng t 50
n 70%
giá thành m t viên gạch. Việc tối ưu ư c t lệ pha tr n i ăng sẽ giải quy t ư c bài
toán kinh t ối v i mỗi nhà sản xu t. T lệ pha tr n i ăng trong thành ph n c p
phối tùy thu c vào yêu c u kỹ thuật c a viên gạch. i ăng s dụng là các loại xi
ăng PCB c trên th trường hiện nay.
1.1.2.2. Cát
Thường là cát sông hoặc cát nhân tạo ư c nghiền t á, sỏi cu i. Cát s dụng

trong thành ph n c p phối phải áp ng ư c các yêu c u kỹ thuật sau: cát thơ, kích
thư c hạt tương ối ng nh t, ường kính hạt khơng q 3,5
, ảm bảo u c u vệ
sinh, tránh lẫn l n tạp ch t, n sét, v.v.. Cũng như i ăng, t lệ pha tr n cát trong
thành ph n c p phối tùy thu c vào yêu c u kỹ thuật c a viên gạch. V i t lệ pha tr n
h p lý sẽ giúp cho viên gạch c ề ặt m n hơn, tăng
th
, áp ng các yêu c u
k thuật. Không s dụng cát bi n hay cát nhiễm mặn trong thành ph n c p phối.
1.1.2.3. Đá mạt
Trư c ây, thành ph n c p phối ch nh
sản xu t gạch i ăng cốt liệu ch
y u à i ăng và cát. Hiện nay, trong thành ph n c p phối có thêm thành ph n á ạt
v i nh ng t lệ phối tr n các thành ph n hạt khác nhau, giúp ti t kiệ ư ng cát trong
thành ph n c p phối. Đá ạt v i ường k nh hạt t 0,14 n 5 mm k t h p v i cát
giúp viên gạch ặc ch c, tăng khả năng chống th m. Hiện nay, có m t số nhà sản xu t
ch s dụng i ăng và á ạt trong thành ph n c p phối, giúp ti t kiệm tối a ư ng
cát, tuy nhiên viên gạch c cường
khơng cao, hình th c
ì,
th
nư c l n.
Do , người ta thường s d ng á ạt v i t lệ phối liệu khác nhau cùng v i cát
cải thiện các tính ch t cơ lý c a viên gạch. Đá ạt là m t sản ph m có giá tr khá th p,
ư c tạo ra trong quá trình khai thác và ch bi n á ở các mỏ khai thác á hay cơ sở
sản xu t á ây dựng. Trư c ây n thường b bỏ i hoặc không ư c quan tâm s
dụng, nhưng hiện nay là nguyên liệu ph bi n
sản xu t gạch khơng nung hoặc s
dụng
tơn nền nhà. Đá ạt có ở r t nhiều vùng miền c a Việt Nam, ặc biệt là ở

nh ng t nh có các mỏ khai thác á ây dựng l n như Hà Na , Ninh Bình, H a Bình,
Thanh Hóa, Lạng ơn, Đ ng Nai, Bình Dương, ũng Tàu, v.v. v i tr ư ng d i dào.
Tuy nhiên như ã n i ở trên,
ạt ư c tiêu chu n c n thi t d ng cho sản xu t gạch
không nung c n phải x lý kỹ thuật vì vậy nó có giá thành khá cao.
1.1.2.4. Nước
Nư c là thành ph n không th thi u
ch tạo gạch i ăng cốt liệu. Ch t
ư ng nư c yêu c u tương tự như ch t ư ng nư c
tr n bê tông, v a. Lư ng nư c
hòa tr n h p lý giúp cho viên gạch sau khi tạo hình sẽ hình thành, phát tri n cường
và c cường
tối ưu nh t. Ngoài ra, ư ng nư c h p lý sẽ tạo ra tính cơng tác tốt


8

nh t, thuận tiện cho q trình tạo khn, bảo dưỡng. T lệ nư c tùy thu c vào thành
ph n c p phối và loại c p phối s dụng, có th khác nhau mặc d ư ng i ăng c th
giống nhau.
1.1.2.5. Các phụ gia, chất độn
Phụ gia, ch t n ư c ưa vào trong thành ph n c p phối
cải thiện m t số
tính ch t c a viên gạch như: tăng khả năng chống th m, chống rêu mốc. Hiện nay ã
có nhiều nghiên c u ưa thê
than, tro bay c a quá trình sản xu t công nghiệp khác
vào trong thành ph n c p phối ch tạo gạch không nung. Ngu n cung x than, tro bay
khá d i dào t các nhà máy nhiệt iện l n trên cả nư c, c n ư c nghiên c u ng dụng
giúp tận dụng tốt ngu n thải ảnh hưởng n ôi trường. Việc s dụng phụ gia sẽ tối
ưu h a ư c giá thành và chi phí sản xu t gạch i ăng cốt liệu.

1.1.3. Một số ch tiêu cơ lý c a gạch cốt liệu
1.1.3.1. Cường độ chịu nén
Cường
ch u nén là ch tiêu cơ lý quan trọng nh t c a viên gạch. Tùy thu c
vào mục ch s dụng c a viên gạch à cường
ch u nén yêu c u phải áp ng m t
giá tr tối thi u, chẳng hạn như gạch i ăng cốt liệu d ng
ây tường, có th là
tường ngăn, tường bao che, có th v a à tường bao che, v a à tường ngăn, v a là
tường ch u lực. Tuy nhiên, dù s dụng cho mục ch nào c a tường, cường
ch u nén
c a viên gạch không ư c nhỏ hơn cường
c a v a xây.
Tùy theo yêu c u s dụng có th ch tạo ư c gạch i ăng khơng nung có
cường
ch u nén khác nhau b ng cách thay i thành ph n c p phối. Đây à i th
kỹ thuật c a gạch i ăng không nung so v i gạch nung. Cường
ch u nén c a gạch
không nung phát tri n theo thời gian và ạt ư c cường
thi t k sau thời gian bảo
dưỡng nh t nh cường
28 ngày). Có th tăng nhanh tốc
phát tri n cường
c a gạch i ăng không nung n u áp dụng hiệu quả ch
bảo dưỡng thích h p.
Do ư c ch tạo t i ăng và các thành ph n cốt liệu như cát, á mạt, m t số
ch t n, phụ gia và nư c nên cường
ch u nén c a gạch i ăng không nung c th
r t cao, tùy thu c vào t lệ c p phối, tối thi u ạt ư c t 3,5MPa trở lên. Tùy theo các
yêu c u s dụng, gạch i ăng không nung thường c cường

ch u nén b ng hoặc
l n hơn gạch t sét nung, trong nhiều trường h p, cường
ch u nén c a gạch xi
ăng không nung cao hơn nhiều l n so v i gạch nung truyền thống. Theo TCVN
6477:2016 [9], tiêu chu n kỹ thuật c a gạch i ăng cốt liệu ng v i ác như uy
nh trong Bảng 1 dư i ây:


9

ảng 1.1. Tiêu chuẩn kỹ thuật của gạch xi măng cốt liệu
Cường độ chịu nén, MPa Khối
lượng
viên
Trung bình
Nhỏ nh t
Mác gạch cho ba mẫu
gạch,
cho một mẫu
kg,
thử, không
thử
không
nhỏ hơn
lớn hơn
M3,5
3,5
3,1
M5,0
5,0

4,5
M7,5
7,5
6,7
M10,0
10,0
9,0
20
M12,5
12,5
11,2
M15,0
15,0
13,5
M20,0
20,0
18,0

Độ th m nước, l/m2.h,
không lớn hơn

Độ h t
nước, %
khối
lượng, Gạch xây Gạch xây có
khơng khơng trát
trát
lớn hơn
14

0,35

16

12

1.1.3.2. Khối lượng thể tích
Gạch i ăng cốt liệu có khối ư ng th tích khá l n, l n hơn so v i gạch t
nung truyền thống. Đối v i viên gạch hoàn toàn ặc, khối ư ng th tích có th ạt n
2050 kg/m3. Khối ư ng th tích l n là m t b t l i, à tăng giá tr tải trọng bản thân
ối v i tường xây, à tăng tải trọng tác dụng lên k t c u cơng trình, nh t là các cơng
trình nhiều t ng s dụng gạch i ăng cốt liệu à tường ch u lực, bao che hay làm
vách ngăn. Hiện nay, người ta ã ch tạo gạch i ăng cốt liệu có nhiều lỗ rỗng như
gạch nung truyền thống giúp giảm nhẹ trọng ư ng bản thân c a viên gạch. T lệ th
tích lỗ rỗng so v i th tích c a viên gạch có th ạt t 35
n 50 , khơng vư t quá
65%, tùy vào t ng mẫu gạch khác nhau. Do , khối ư ng th tích c a viên gạch xi
ăng cốt liệu có lỗ rỗng giả
i khá nhiều, ạt t 1.050kg/m3 n 1.365kg/m3. Khối
ư ng th t ch tương ối nhỏ c a gạch i ăng không nung c ỗ rỗng hoàn toàn phù
h p v i các cơng trình xây dựng, k cả nhà cao t ng.
1.1.3.3. Độ hút nước
Đ h t nư c là khả năng h t và ch a nư c vào trong viên gạch, ư c tính b ng
t lệ ph n tră khối ư ng nư c và khối ư ng toàn viên gạch hoặc t lệ ph n tră th
t ch nư c mà viên gạch hút vào so v i th tích tự nhiên c a tồn viên gạch. Đ hút
nư c c a gạch i ăng cốt liệu phụ thu c vào
rỗng, ặc tính c a lỗ rỗng và thành
ph n c a vật liệu tạo nên viên gạch. Đ h t nư c càng l n thì à tăng khối ư ng c a
viên gạch trong iều kiện
ư t, do

à tăng tải trọng bản thân. Bên cạnh ,
h t nư c càng cao, làm giảm khả năng ch u lực c a viên gạch khi h t nư c, giảm khả


10

năng cách nhiệt. Theo Bảng 1.1,
h t nư c c a gạch i ăng cốt liệu không l n hơn
14% (v i gạch mác M3,5 và M5,0) và không l n hơn 12
ối v i gạch có mác t
M7,5 trở lên.
1.1.3.4. Độ thấm nước
Đ th
nư c ư c tính b ng th t ch nư c th m qua m t ơn v diện tích bề
mặt c a viên gạch ti p xúc v i nư c (ml/m2.h). Gạch c
th
nư c càng nhỏ, khả
năng chống th m càng cao. Theo Bảng 1.1,
th
nư c c a gạch i ăng cốt liệu
2
không vư t quá 350 ml/m .h. Nhìn chung, gạch i ăng cốt liệu có khả năng chống
th m th p hơn các oại gạch t nung truyền thống. Cũng như
h t nư c,
th m
nư c c a viên gạch i ăng cốt liệu phụ thu c vào
rỗng, ặc tính c a lỗ rỗng và
thành ph n c a vật liệu tạo nên viên gạch.
1.1.3.5. Độ rỗng
Đ rỗng c a viên gạch i ăng cốt liệu là t lệ ph n tră th tích lỗ rỗng so v i

th tích c a viên gạch. Gạch c
rỗng càng l n thì khối ư ng th tích càng nhỏ. Đ
rỗng c a viên gạch cũng c ảnh hưởng l n n
h t nư c và
th
nư c c a viên
gạch. Theo TCVN 6477:2016,
rỗng c a viên gạch i ăng cốt liệu không ư c
vư t uá 65 . Quy nh
rỗng tối a
ảm bảo khả năng ch u lực c a viên gạch.
1.1.4. Ưu nhược điểm c a gạch xi măng cốt liệu
1.1.4.1. Ưu điểm
- Ti t kiệ
ư c nhiên liệu, năng ư ng (than, c i, v.v.
ư c tình trạng chặt phá r ng và ô nhiễ
ôi trường.
- Nguyên vật liệu sản xu t phong phú, sản ph
cả các vùng miền trên cả nư c.

ốt, nung, tránh

a dạng, phân bố h u như ở t t

- Sản xu t v i dây chuyền hiện ại, ít tốn nhân cơng.
- C cường

cao, áp ng theo các nhu c u s dụng khác nhau.

- Khả năng cách â , cách nhiệt tốt.

- C k ch thư c l n nên rút ng n thời gian thi công, ti t kiệm v a xây.
- Khi c n có th dễ dàng thay i ki u dáng và k ch thư c trong thi công ặc
biệt gạch v a hè), trong q trình s dụng có th tháo gỡ viên gạch cũ
xây dựng
gạch m i m t cách nhanh chóng.
- Hình dáng và màu s c các viên gạch a dạng.
- Q trình sản xu t khơng q phụ thu c vào thời ti t n ng

ưa.


11

1.1.4.2. Nhược điểm
- S dụng cát làm nguyên liệu nên làm cho nhu c u khai thác cát tăng cao.
- C giá thành cao hơn so v i gạch nung truyền thống.
- Trong quá trình sản xu t và thi công không gây ô nhiễ nhưng ại s dụng r t
nhiều nh ng nguyên liệu th ph m gây ô nhiễm như i ăng, t nhôm, b t á, v.v.
- Không linh hoạt khi thi t k ki n trúc v i nhiều góc cạnh, khơng có khả năng
chống th m tốt, dễ gây n t tường do co giãn nhiệt, v.v..
1.1.5. Tình hình sản xu t, sử dụng và hướng phát triển c a gạch không
nung ở Việt Nam
T nh ng nă 60, iệt Na
ã sản xu t và s dụng nhiều loại gạch i ăng
cốt liệu trên cơ sở ch t k t dính vơi - x nhiệt iện, puzơ an, cốt liệu à á ạt, cát, v.v.
làm vật liệu ây tường, tuy nhiên ch sản xu t ở m c th công nhỏ lẻ, yêu c u k thuật
không cao, ư ng sản xu t ch áp ng tiêu dùng cho m t b phận dân cư trong các
cơng trình có qui mơ khơng q l n.
Đ n nh ng thập niên 80, 90 m t số dây chuyền sản xu t gạch gạch i ăng cốt
liệu v i quy mô công nghiệp ã ư c u tư ây dựng. Đ n nă 1998, cả nư c có

t ng số 23 dây chuyền theo cơng nghệ thi t b c a Italia, Tây Ban Nha, Hàn Quốc,
C ng hoà iên ang Đ c, Nhật, Pháp ư c ưa vào sản xu t v i t ng công su t 281
triệu viên, n u k cả các cơ sở sản xu t th công, nhỏ lẻ ở các a phương thì khoảng
45 triệu viên.
V i nh ng ưu i
vư t tr i so v i gạch t nung truyền thống, gạch không
nung ang d n là m t i m mạnh về công nghệ trong công nghiệp xây dựng ở nư c ta
ã và ang r t ư c quan tâm. Cụ th , theo Quy t nh số 115/2001/QĐ-TTg về việc
Quy hoạch t ng th ngành công nghiệp vật liệu xây dựng n nă 2010 và nh hư ng
n 2020 ã ư c th tư ng Chính ph phê duyệt ngày 01/08/2001 [10], phải phát
tri n gạch không nung thay th gạch t nung t 10 n 15 vào nă 2005 và 25
n 30% vào nă 2010, a ỏ hồn tồn gạch t nung th cơng vào nă 2020.
Quy t nh số 121/2008/QĐ-TTg c a th tư ng chính ph ã ưa ra
trình
ưa gạch khơng nung vào thay th vật liệu nung quy hoạch t i nă 2020 [11]. Theo l
trình ã ư c iều ch nh cho phù h p v i tình hình thực t , t lệ vật liệu xây không
nung trên t ng số vật liệu ây vào các nă 2010 sẽ à 10
n nă 2015 tăng ên
t 20 - 25% và b t phá vào nă 2020 v i 30 n 40%; ng dụng các công nghệ m i
trong sản xu t vật liệu xây dựng, các sản ph m vật liệu m i ti t kiệ năng ư ng, thân
thiện ôi trường và phát tri n bền v ng.
Trư c thực trạng s dụng vật liệu nung ở Việt Nam vẫn còn chi m t lệ cao t


12

90 - 95% có th gây ơ nhiễ
ơi trường và hiệu ng nhà kính, ảnh hưởng n diện
t ch t canh tác, Th tư ng Chính ph ã phê duyệt Chương trình phát tri n vật liệu
xây dựng khơng nung n nă 2020 Quy t nh số 56 /QĐ-TTg ngày 28/04/2010

[1]) nh m khuy n kh ch và th c y sản xu t vật liệu không nung trong nh vực xây
dựng. V i mục tiêu cụ th : phát tri n sản xu t và s dụng vật liệu xây không nung thay
th gạch t sét nung ạt t lệ 20 - 25 vào nă 2015, 30 - 40 vào nă 2020 hàng
nă s dụng khoảng 15 - 20 triệu t n ph thải công nghiệp (tro x nhiệt iện, x lị cao,
v.v.
sản xu t vật liệu xây khơng nung, ti t kiệ
ư c khoảng 1.000 ha t nông
nghiệp và hàng tră ha diện t ch t ch a ph thải; ti n t i xố bỏ hồn tồn các cơ sở
sản xu t gạch t sét nung b ng lị th cơng, lị tunnel.
Ngày 16/4/2012 Th tư ng Chính ph ban hành Ch th số 10/CT-TTg về việc
tăng cường s dụng vật liệu xây không nung và hạn ch sản xu t, s dụng gạch t sét
nung [2]. Trong Thông tư số 09/2012/TT-BXD ngày 28/11/2012 [3], B Xây dựng ã
uy nh việc s dụng vật liệu xây không nung trong các cơng trình xây dựng, quy
nh các cơng trình xây dựng b t bu c s dụng vật liệu xây khơng nung cụ th như:
- Các cơng trình xây dựng ư c u tư ng ngu n vốn Nhà nư c th o uy
hiện hành b t bu c phải s dụng vật liệu xây không nung theo l trình:

nh

+ Tại các ơ th loại 3 trở lên phải s dụng 100% vật liệu xây không nung k t
ngày Thông tư này c hiệu lực.
+ Tại các khu vực còn lại phải s dụng tối thi u 50% vật liệu xây không nung
k t ngày Thông tư này c hiệu lực n h t nă 2015, sau nă 2015 phải s
dụng 100%.
- Các cơng trình xây dựng t 9 t ng trở lên không phân biệt ngu n vốn, n
nă 2015 phải s dụng tối thi u 30%, t sau nă 2015 phải s dụng tối thi u 50% vật
liệu xây không nung loại nhẹ trong t ng số vật liệu xây (tính theo th tích khối xây).
Bên cạnh , nhiều chính sách khuy n khích hỗ tr chuy n i u tư sản xu t
vật liệu m i (gạch không nung ã an hành: ư c miễn giảm thu thu nhập doanh
nghiệp, ư c tranh th lãi su t ưu ãi c a chương trình k ch c u c a Chính ph ...

Đ n nay, h u h t các a phương ã nhận th c rõ ngh a c a chương trình, ã
ề ra các biện pháp, k hoạch và l trình cụ th
phát tri n vật liệu xây dựng không
nung, ti n t i hạn ch sản xu t và s dụng gạch t sét nung. au hơn 6 nă tri n khai
thực hiện chương trình phát tri n vật liệu xây khơng nung theo Quy t nh số 56 /QĐTTg c a Th tư ng Chính ph , nhiều a phương ã ạt ư c k t quả tốt.
H t nă 2016, sản ư ng vật liệu gạch xây dựng không nung ạt g n 6,17 t
viên/24,5 t viên vật liệu xây dựng v i t lệ 25 , ạt ch tiêu ề ra. Trong 2 tháng u
nă 201 , sản ư ng gạch không nung bao g m gạch nhẹ và gạch i ăng cốt liệu l n


13

ư t là 0,11 t viên, ạt 105% và 0,95 t viên ạt 102% so v i cùng kỳ nă

2016 .

Tuy nhiên, trên thực t vật liệu thân thiện v i môi trường trong
c gạch
không nung vẫn ang gặp kh khăn trên th trường, ang r t v t vả cạnh tranh v i gạch
nung truyền thống. Tình hình này càng không khả quan ở th trường nông thôn, vùng
sâu vùng xa, v.v..
Trong thời gian t i, Việt Na
ư c dự oán sẽ ti p tục thu hút nhiều ngu n vốn
u tư ây dựng l n t nư c ngoài, ặc biệt là Nhật Bản, Hàn Quốc, hai ối tác ln
tìm ki m, s dụng 100% vật liệu xanh trong các cơng trình c a mình, sẽ à cơ h i
gạch không nung phát tri n, hư ng t i d n thay th gạch nung trong xây dựng.
1.2. TỔNG QUAN VỀ VIỆC NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG XỈ THAN, TRO BAY
TRONG SẢN XUẤT VẬT LIỆU X Y DỰNG
Ở nhiều nư c trên th gi i, tro than t các Nhà áy nhiệt iện ư c s dụng
r t hiệu uả trong nhiều nh vực, ặc iệt à ây dựng. iệc s dụng rác thải công

nghiệp như tro than trong ây dựng ường sá uôn ư c khuy n kh ch và ôi khi à
t iều kiện t u c. Tại Pháp, 99 tro than ư c tái s dụng, tại Nhật Bản con
số này 80 và tại Hàn Quốc à 85 . Trong công nghiệp i ăng, tro thô ư c d ng
thay th
t sét,
t trong nh ng nguyên iệu ch nh
sản u t i ăng, vì tro c
thành ph n h a học g n như tương tự t sét. Ch nh vì vậy, ở các nư c tiên ti n ên
cạnh nhà áy nhiệt iện uôn c các nhà áy i ăng s dụng tro than tại chỗ.
Hiện cả nư c c 21 nhà áy nhiệt iện than ang hoạt ng, thải ra hàng nă
hơn 16 triệu t n tro , thạch cao. Dự ki n t i nă 2020 sẽ c thê 12 dự án nhà máy
nhiệt iện than n a i vào hoạt ng, t ng ư ng tro ay,
áy
phát sinh ư c
khoảng 22,6 triệu t n/nă .
Khu vực ng ng ông C u Long hiện c 3 cụ nhiệt iện như Duyên Hải,
nhiệt iện Long Ph và nhiệt iện ông Hậu, trong
các nhà áy ang vận hành à
nhiệt iện Duyên Hải I, III thải ra khoảng 1,8 triệu t n tro, /nă . T sau nă 2020
n nă 2030 sẽ c thê 9 nhà áy hoạt ng sẽ thải ra khoảng 13,6 triẹ u t n tro,
, thạch cao. Ở khu vực ph a B c c số ư ng n các nhà áy nhiệt iện than do g n
v i ngu n cung. Th o áo cáo c a 2 Nhà áy nhiệt iện n à Phả Lại và ông B ,
t nă s dụng khoảng trên 4 triệu t n than ch y u à than cá 5 c a Mạo Khê và
H n Gai và thải ra khoảng trên 1,1 triệu t n tro /nă . Nh ng nă trư c ây, than
c a các Nhà áy ch
t ph n nhỏ ư c nhân dân trong v ng tận dụng
ng gạch
c n ph n n không án ư c phải thải trực ti p ra các h ch a. ì vậy, các h ch a
n trong tình trạng y ngập và c nguy cơ h t chỗ ch a. V i việc Quảng Ninh
ư c ác nh là trung tâm nhiệt iện c a cả nư c nên v n ề quản lý và s dụng hiệu

quả ngu n x than c n ư c ặc biệt chú trọng. Việc chôn l p x than khơng ch là sự
lãng phí l n mà cịn gây ơ nhiễ
ơi trường.


14

õ ràng, v n ề tro, , thạch cao c a các nhà áy nhà áy nhiệt iện than
ang à thách th c ối v i việc phát tri n ền v ng nhà áy nhiệt iện than, tác ng
u n ôi trường cũng như sự phát tri n kinh t ã h i c a t nư c và a phương
nơi c nhà áy nhiệt iện. ì vậy, việc tái s dụng tro, , thạch cao à yêu c u c p
thi t hiện nay. Tuy nhiên, hiện iệt Na vẫn thi u các cơ ch uản nên tro vẫn
ư c
ch t thải nguy hại.
Tại Khánh Hịa, có r t nhiều công ty dệt ay ang hoạt ng, các cơng ty này,
trong q trình sản xu t thường s dụng hệ thống hơi v i nguyên liệu ốt là than á
tạo hơi nư c có nhiệt dùng cho các dây chuyền như: à, dệt, h p, giặt… Th o thống kê
c a Sở Tài nguyên và Môi trường Khánh H a, nă 201 các hơi c a Công ty c
ph n dệt ay Nha Trang ã thải ra ư ng tro x than à hơn 1600 t n, dự ki n sẽ tăng
thêm trên 500 t n trong các nă ti p theo do nhu c u sản xu t tăng cũng như việc mở
r ng nhà áy vào nă 2018. Cũng theo thống kê c a Sở Tài ngun và Mơi trường
Khánh Hịa, n u ư ng thải tro x
hơi c a các công ty dệt ay như: Nha Trang,
Phong Phú, Tân Ti n, Khatoco, Khôi Nguyên… trên a àn g p thê vào, hàng nă
ư ng x , tro thải ra ơi trường có th ên n 15.000 t n và tăng thê hàng nă .
Nhìn chung, tro,
than v i khối ư ng n ch y u sinh ra t các nhà áy
nhiệt iện hoặc t các trình sản u t cơng nghiệp c s dụng than. iệc nghiên
c u tái s dụng tro, than sản u t vật iệu c n r t hạn ch .
Tại iệt Na , việc nghiên c u tái s dụng , tro sản u t vật iệu ây dựng

ã ư c thực hiện, nhưng chưa ạt nhiều k t uả. Hiện nay, m t số ch ề về tro, x
nhà áy nhiệt iện ư c nghiên c u tại Việt Nam là: s dụng tro, x làm phụ gia
khoáng cho sản xu t xi ăng, ê tông các loại; làm cốt liệu cho bê-tông và v a, ã
ư c tiêu chu n h a thành Tiêu chu n iệt Na TCVN 8825:2011 - Phụ gia khống
cho ê tơng
ăn, áp dụng cho tro ay, tro áyTC N 10302:2014 - Phụ gia hoạt
tính tro bay dùng cho bê tơng, v a ây và i ăng; TCVN 11586:2016 - X hạt lò cao
nghiền m n cho bê tông và v a xây dựng). Ngày 12/4/201 th tư ng Ch nh ph ã
an hành Quy t nh số 452/QĐ-TTg phê duyệt Đề án y mạnh x lý, s dụng tro, x ,
thạch cao c a các nhà máy nhiệt iện, nhà máy hóa ch t, phân bón làm nguyên liệu
sản xu t vật liệu xây dựng và trong các cơng trình xây dựng. Đây à nh ng cơ sở pháp
uan trọng
y ạnh việc nghiên c u s dụng , than trong sản u t vật iệu ây
dựng. u th tái
dụng tro, sau khi tái ch tuy n ư c tập trung vào các ảng
nghiên c u sau:
- Sử dụng tro tuyển làm phụ gia bê tông: tro bay nhiệt iện dùng làm phụ gia bê
tơng khối l n cho các cơng trình ập thu iện áp dụng công nghệ
ê tông
ăn.
- Sử dụng tro xỉ làm phụ gia xi măng có th d ng tro qua
tr n vào
i ăng v i t lệ trung bình 10÷20 %. Vì vậy, các cơng ty i ăng cũng c nhu c u
khá l n dùng tro x làm phụ gia. V i mục ch giảm giá thành và cải thiện m t số tính


15

ch t c a i ăng à
ê tông khối l n, chống th

hơn ê tơng thường) có th tr n ư ng tro ã ua
i ăng c n sản xu t.

nư c, chống dãn nở nhiệt, nhẹ
t i 20÷40 %, tùy thu c vào loại

- Sử dụng tro xỉ để sản xuất bê tông:
dụng tro
tr n vào ê tông
cải
thiện
t số t nh ch t c a ê tông chống th
nư c, chống dãn nở nhiệt, giả trọng
ư ng ản thân, ti t kiệ
i ăng… à u hư ng ã và ang ư c nghiên c u.
- Sản xuất gạch không nung, bê tông nhẹ, bê tông chưng áp: Quy t nh
121/2008/QĐ-TTg ngày 29/8/2008 c a Th tư ng chính ph phê duyệt Quy hoạch
t ng th phát tri n vật liệu xây dựng Việt Na
n nă 2020 [11], ã nh hư ng quy
hoạch phát tri n vật liệu ây không nung n nă 2020 như trong Bảng 1.2.
ảng 1.2. Nhu cầu vật liệu xây nung và không nung tỉ viên
TT

Vật liệu xây

2010

2015

2020

1

T ng số

25,0

32

42

22,5

24 ÷ 25,6

25,2 ÷ 29,2

2

Gạch

t sét nung

3

ật iệu ây khơng nung

2,5

6,4 ÷ 8,0

12,6 ÷ 16,8

4

T ệ khơng nung,

10

10 ÷ 25,0

30 ÷ 40,0

Hiện nay, nghiên c u
dụng tro ay và than sản u t gạch không nung ở
nư c ta c n r t t. M t số nhà áy nhiệt iện than, nhiều công ty, nghiệp sản u t
gạch không nung ã ti n hành s dụng than và tro ay trong vào trong thành ph n
c p phối
sản u t gạch không nung v i số ư ng khá n, c th ên n hàng tră
triệu viên ỗi nă . Tuy nhiên, chưa c nh ng nghiên c u y , ả
ảo t nh khoa
học trong việc sản u t gạch không nung t
than và tro ay, t ệ tr n, các ch tiêu
cơ c a viên gạch, oại gạch h u như không ư c công ố.
M t vài nghiên c u g n ây, ư c thực hiện trong ph ng th nghiệ cho th y:
khi tr n tro ay và than vào thành ph n c p phối
sản u t gạch không nung v i
nh ng t ệ nh t nh thay th
t số thành ph n cốt iệu như cát, á ạt thành ph n
c p phối sản u t gạch không nung ch y u à: i ăng, cát, á ạt và nư c c th

tạo ra ư c viên gạch không nung c các ch tiêu cơ nh t nh, ạt ư c cường
ch u nén. C th t ng h p các nghiên c u này như sau:
- Th o nghiên c u 7 , ti n hành c ẫu tạo viên gạch khơng nung 6 lỗ có
k ch thư c 170×115×75, ác M50 t thành ph n c p phối g
i ăng, cát, á ạt
và nư c, sau
thay th d n á ạt ng than t nhà áy nhiệt iện v i các t ệ
thay th khác nhau như trong Bảng 1.3.


16

ảng 1.3. Cấp phối chế tạo gạch không nung từ nghiên cứu [7] cho 1m3 v a
CẤP PHỐI

XI MĂNG

CÁT

ĐÁ MẠT

XỈ THAN

NƯỚC

CP1

100 (kg)

200 (kg)

700 (kg)

0 (kg)

50 lýt

CP2

100 (kg)

200 (kg)

650 (kg)

50 (kg)

52 lýt

CP3

100 (kg)

200 (kg)

600 (kg)

100 (kg)

54 lýt

CP4

100 (kg)

200 (kg)

550 (kg)

150 (kg)

56 lýt

CP5

100 (kg)

200 (kg)

500 (kg)

200 (kg)

58 lýt

CP6

100 (kg)

200 (kg)

450 (kg)

250 (kg)

60 lýt

CP7

100 (kg)

200 (kg)

400 (kg)

300 (kg)

62 lýt

Bi u
phát tri n cường
c a viên gạch không nung th o thời gian khi n
ư t thay th á ạt ởi than cho các ẫu t 2 n tương ng t ệ % thay th à
7,1; 14,2; 21,4; 28,5 35, 42,8 như trên Hình 1.1. K t uả ác nh cường
c a
viên gạch cho th y, khi thay th á ạt ởi than th o nh ng t ệ
nh t nh thì
cường
ch u nén c a viên gạch tăng th o t ệ
thay th tăng c a than cho á

ạt. Tuy nhiên, k t uả nghiên c u
i d ng ở t ệ thay th á ạt ởi than à
42,8%.

ình 1.1. Biểu đồ phát triển cường độ gạch của các cấp phối theo thời gian [7]
- Th o nghiên c u 8 , ti n hành c ẫu tạo viên gạch không nung 6 lỗ có
k ch thư c 90 190 390 v i t ệ c p phối an u à c p phối 0 như Bảng 1.4. Mục
ch c a nghiên c u à ưa than và tro bay c a nhà máy nhiệt iện Duyên Hải, Trà
Vinh vào trong thành ph n c p phối, thay th t lệ nh t nh cát và mạt á. Cố nh t
ệ than và cho ay, iều ch nh hà ư ng á ạt và cát như các c p phối t 1 6


17

trong Bảng 1.4. Khối ư ng thành ph n c p phối cho trong Bảng 1.5.
ảng 1.4. Cấp phối gạch không nung từ nghiên cứu [8] th o tỉ lệ
C p phối Xi măng Mạt đá Cát vàng X than Tro bay
15%
55%
30%
0
0
0
10%
20%
40%
15%
10%
1
10%

30%
30%
15%
10%
2
10%
40%
20%
15%
10%
3
10%
45%
15%
15%
10%
4
10%
50%
10%
15%
10%
5
10%
55%
0%
20%
10%
6
Bi u

th o dõi sự phát tri n cường

cho 1m3 v a

Nước
Ghi chú
iều ch nh Tha khảo
5%
5%
5%
5%
5%
5%

c a gạch như Hình 1.2.

ình 1.2. iểu đồ phát triển cường độ gạch của các cấp phối theo thời gian [8]
T i u
cho th y, khi thay th cát và ạt á ởi than và tro ay, trong
hà ư ng tro ay cố nh than thay th ở c p phối 6 v i việc ch s dụng trong
thành ph n c p phối g
i ăng, á ạt và than, tro ay cho cường
viên gạch
ạt ư c cao hơn so v i các c p phối khác. Như vậy, sự tha gia c a than và tro
ay trong thành ph n c p phối c th cải thiện cường
c a viên gạch. Tuy nhiên,
trong nghiên c u
i ch s dụng hạn ch ư ng than và tro ay nhỏ
than không