1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------------------------NGUYỄN NGỌC HOÀNG

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG
SỬ DỤNG CỐT LIỆU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH QUẢNG NAM

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng Công trình Dân dụng
và Công nghiệp
Mã số: 60.58.02.08

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2017


Công trình đƣợc hoàn thành tại
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. ĐẶNG CÔNG THUẬT

Phản biện 1: PGS.TS TRƢƠNG HOÀI CHÍNH
Phản biện 2: TS. LÊ KHÁNH TOÀN

Luận văn sẽ đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp
thạc sĩ kỹ thuật họp tại Trƣờng Đại học Bách khoa vào ngày 07
tháng 7 năm 2017

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

nung (lò tunnel) sẽ hạn chế đầu tƣ xây dựng các cơ sở sản xuất gạch
đất sét nung bằng công nghệ lò tunnel; không sử dụng đất sản xuất
nông nghiệp để sản xuất gạch; đồng thời tổ chức sắp xếp lại các cơ


2
sở sản xuất nhỏ lẻ, hƣớng dẫn các hộ tƣ nhân liên doanh, liên kết,
góp vốn mở rộng sản xuất, chuyển đổi công nghệ nhằm giảm tiêu
hao nguyên liệu, nhiên liệu và bảo vệ môi trƣờng.
Về phía các doanh nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng trên địa bàn
tỉnh Quảng Nam, với chủ trƣơng khuyến khích phát triển VLXKN
của Nhà nƣớc nhƣ cơ chế hỗ trợ, chính sách khuyến khích về đất đai,
về thủ tục, về thuế… nhiều cơ sở đã đầu tƣ máy móc, thiết bị để sản
xuất gạch không nung nhƣ: Công ty TNHH MTV Sản xuất Nguyên
Tâm (Huyện Thăng Bình), Doanh nghiệp Tâm Phúc Nguyên (Huyện
Đại Lộc), Công ty TNHH VLXD Hiệp Hƣng (Huyện Đại Lộc), Công
ty cổ phần bê tông nhẹ Đất Việt (Thành phố Tam Kỳ)… Tuy nhiên
hiện nay, hầu hết các dây chuyền sản xuất gạch không nung tại Việt
Nam nói chung và tỉnh Quảng Nam nói riêng, thiết bị sản xuất đƣợc
cung cấp bởi các công ty Trung Quốc. Chính vì vậy, khi đƣa dây
chuyền vào vận hành, trong điều kiện nguyên vật liệu, khí hậu, trình
độ lao động đặc thù... các nhà sản xuất phải tự tìm hiểu nghiên cứu,
mò mẫm thử nghiệm quy trình sản xuất, quy trình sử dụng; từ đó sản
phẩm làm ra chất lƣợng thấp, thiếu ổn định, năng suất không cao.
Thực tế hiện nay ở một số địa phƣơng vẫn có những công trình đã
xảy ra sự cố đáng tiếc khi đƣa vào sử dụng đối với gạch không nung.
Trƣờng hợp ở tỉnh Bến Tre là một ví dụ điển hình, theo thông tin từ
Báo Xây dựng ngày 16/10/2014, việc UBND tỉnh Bến Tre có công
văn quyết định tạm ngƣng việc bắt buộc sử dụng VLXKN trong các
công trình xây dựng sử dụng vốn ngân sách nhà nƣớc do gặp sự cố

Gạch bê tông không nung khi sử dụng cốt liệu trên địa bàn
tỉnh Quảng Nam để làm thành phần cấp phối.
4. Phạm vi nghiên cứu
Các tính chất cơ lý trong phòng thí nghiệm của gạch bê tông
không nung sử dụng cốt liệu trên địa bàn tỉnh Quảng Nam để làm


4
thành phần cấp phối.
5. 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 toán 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.
6. Kết cấu của luận văn
Mở đầu
Chƣơng 1: Tổng quan về gạch bê tông không nung
Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết
Chƣơng 3: Thí nghiệm vật liệu sử dụng chế tạo gạch xi măng cốt
liệu và so sánh chỉ tiêu cơ lý của gạch xi măng cốt liệu
Kết luận và kiến nghị


5
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG

- Sản phẩm có khả năng cách âm, cách nhiệt, phòng hỏa, kích
thƣớc chuẩn xác, quy cách hoàn hảo hơn gạch đất sét nung. Rút ngắn
thời gian thi công, giảm chi phí thiết kế nền móng, tiết kiệm vữa xây.
1.2.2. Nhƣ c điểm
- Khả năng chịu lực theo phƣơng ngang yếu.
- Không linh hoạt khi thiết kế kiến trúc với nhiều góc cạnh.
- Không có khả năng chống thấm tốt, dễ gây nứt tƣờng do co giãn
nhiệt.
1.3. TÌNH TRẠNG SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG GẠCH BÊ
TÔNG KHÔNG NUNG
Theo thống kê năm 2015 của Vụ Vật liệu xây dựng, Bộ Xây
dựng, sau bốn năm thực hiện chƣơng trình theo Quyết định số
567/QÐ-TTg về việc phê duyệt chƣơng trình phát triển vật liệu xây
không nung, tổng công suất thiết kế vào ba loại sản phẩm chính gồm
gạch xi măng cốt liệu, gạch bê tông khí chƣng áp (AAC) và gạch bê
tông bọt đạt 6 tỷ viên quy tiêu chuẩn (QTC), trong đó có 13 nhà máy
sản xuất AAC, 17 nhà máy sản xuất bê tông bọt, hơn 1.000 dây
chuyền sản xuất gạch xi măng cốt liệu công suất hơn 10 triệu viên
QTC/năm và một số chủng loại vật liệu xây không nung khác. Để có
đƣợc kết quả đó, trong thời gian qua, nhiều địa phƣơng, doanh
nghiệp, cơ sở sản xuất gạch ngói đã có nhiều nỗ lực trong việc
chuyển đổi mô hình sản xuất và thực hiện các dự án vật liệu xây
không nung. Ví dụ, trên địa bàn huyện Tây Sơn – Bình Định đã có
191 lò gạch, ngói nung thủ công tháo dỡ, chấm dứt hoạt động (gồm


7
190 lò có công suất dƣới 650 ngàn viên/năm; 1 lò có công suất trên
650 ngàn viên/năm); trong đó có 147 lò nằm trong khu dân cƣ, 44 lò
nằm trong khu sản xuất tập trung và trong cụm công nghiệp… Tính

sử dụng.
1.4. KẾT LUẬN CHƢƠNG 1
Sử dụng gạch không nung trong xây dựng ở nƣớc ta đang có
những dấu hiệu tích cực, đặc biệt là gạch xi măng cốt liệu (chiếm
75% gạch không nung) đã đƣợc áp dụng ở nhiều công trình. Tuy
nhiên hiện nay, hầu hết các dây chuyền sản xuất gạch không nung tại
Việt Nam nói chung và tỉnh Quảng Nam nói riêng, thiết bị sản xuất
đƣợc cung cấp bởi các công ty Trung Quốc. Chính vì vậy, khi đƣa
dây chuyền vào vận hành, trong điều kiện nguyên vật liệu, khí hậu,
trình độ lao động đặc thù... các nhà sản xuất phải tự tìm hiểu nghiên
cứu, mò mẫm thử nghiệm quy trình sản xuất, quy trình sử dụng; từ
đó sản phẩm làm ra chất lƣợng thấp, thiếu ổn định, năng suất không
cao. Đề tài đƣợc nghiên cứu, triển khai và áp dụng ở nhà máy gạch
không nung của Công ty TNHH MTV Sản xuất Nguyên Tâm (Thăng
Bình – Quảng Nam). Hiện nay, nhà máy gạch không nung này chỉ
sản xuất gạch xi măng cốt liệu với 02 loại là gạch đặc và gạch ống.
Do đó, giới hạn đề tài nghiên cứu là quy trình, tính chất vật liệu sử
dụng để chế tạo gạch xi măng cốt liệu (còn gọi là gạch block).


9
CHƢƠNG 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH XI
MĂNG CỐT LIỆU
a. Nguyên liệu: Gạch xi măng cốt liệu đƣợc tạo thành từ xi măng
và một hoặc nhiều trong các cốt liệu sau đây đá mạt, cát vàng, đá sỏi,
xỉ nhiệt điện, phế thải công nghiệp …
b. Cách phối trộn: Khoảng 8-10% xi măng để liên kết, 85% cốt
liệu và nƣớc, phụ gia (nếu có).

CỦA GẠCH XI MĂNG CỐT LIỆU
Gạch xi măng cốt liệu phù hợp với TCVN 6477:2011 (Gạch bê
tông).
2.4. KẾT LUẬN CHƢƠNG 2
Qua chƣơng này, tác giả đã giới thiệu về công nghệ sản xuất gạch
xi măng cốt liệu. Đồng thời, chƣơng 2 cũng đã trình bày các yêu cầu
kỹ thuật, phƣơng pháp thí nghiệm của vật liệu dùng để chế tạo gạch


11
xi măng cốt liệu và yêu cầu kỹ thuật, phƣơng pháp thí nghiệm đối
với gạch xi măng cốt liệu.


12
CHƢƠNG 3
THÍ NGHIỆM VẬT LIỆ SỬ DỤNG CHẾ TẠO GẠCH XI MĂNG
CỐT LIỆU VÀ SO SÁNH CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA GẠCH XI
MĂNG CỐT LIỆU
3.1. THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHẾ TẠO GẠCH XI
MĂNG CỐT LIỆU
3.1.1. Thí nghiệm xi măng
3.1.1.1. Xác định độ mịn theo TCVN 4030:2003
3.1.1.2. Xác định độ bền nén theo TCVN 6016:2011
3.1.1.3. Xác định thời gian đông kết theo TCVN 6017:1995
3.1.1.4. Xác định khối lượng riêng theo TCVN 4030:2003
3.1.2. Thí nghiệm cát
3.1.2.1. Xác định khối lượng riêng, độ hút nước của cát theo
TCVN 7572-4:2006
3.1.2.2. Xác định khối lượng thể tích xốp của cát theo TCVN


Đá mạt

Cát

Loại

KLR
(g/cm3)

KLTT
Mđl

xốp

KLTT
Mđl

3

xốp

KLTT
Mđl

3

(g/cm )

xốp


Ký
hiệu

Loại vữa

Mác

Vật liệu dùng cho 1m3 vữa

vữa

Xi măng

Cát
3

Nƣớc

(MPa)

(kg)

(m )

(lít)

7,5

227

Cấp
phối
số

Ký
hiệu

1

H4

2

H3

3

H2

Xi
Tỷ lệ phối trộn

măng
(kg)

8%X+75% (C+Đ) +
13,5 %N
9%X+75% (C+Đ) +
13,5 %N
10%X+75% (C+Đ) +

443

1033

260

Với 03 thành phần cấp phối trên, tiến hành đúc các mẫu gạch xi
măng cốt liệu có kích thƣớc 170 x 115 x 75 mm tại Công ty TNHH
MTV Sản xuất Nguyên Tâm (Thăng Bình – Quảng Nam) để thí
nghiệm nhằm so sánh chỉ tiêu cơ lý của gạch.


15
3.3. THÍ NGHIỆM SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA
GẠCH XI MĂNG CỐT LIỆU
3.3.1. Xác định cƣờng độ nén của gạch xi măng cốt liệu theo
TCVN 6477:2011 [9]
- Kết quả thí nghiệm:
Bảng 3.17. Kết quả thí nghiệm cường độ nén R3 của gạch XMCL
Tiết
Cƣờng
Cƣờng
Cấp
Lực phá
Mô tả mẫu
diện
độ từng độ trung
phối
hoại
(mm)

3,2

70820
72640
94750
93610
92670

3,1
3,2
4,2
4,1
4,1

3,2

4,1

Bảng 3.18. Kết quả thí nghiệm cường độ nén R7 của gạch XMCL
Cấp
phối
số

H2

Tiết
Mô tả mẫu

diện



3,5

80850

3,6

Cƣờng
độ trung
bình
(MPa)

3,6


16

H3
170 x 115 x 75

19550

H4

93540

4,1

92730
90670

số
2
(mm )
(N)
(MPa)
(MPa)
93290
4,1
94360
4,2
H2
4,1

H3

170 x 115 x 75

19550

H4

90750

4,0

106390

4,7

108240

Mô tả mẫu

diện

phá

độ từng

trung

(mm)

mẫu

hoại

viên

bình

(N)
133380
131290

(MPa)
5,9
5,8

(MPa)



153780

6,8

176380

7,8

166840

7,3

172350

7,6

6,6

7,6

Sự phát triển cƣờng độ của gạch xi măng cốt liệu theo thời gian
đƣợc biểu diễn trên Hình 3.26.

8

Biểu đồ sự phát triển cƣờng độ của gạch xi măng
cốt liệu theo thời gian

Cƣờng độ (MPa)

có thể đƣợc giải thích nhƣ sau: Khi thay đổi tỷ lệ xi măng (tăng
lƣợng dùng xi măng), giữ nguyên tỷ lệ nƣớc thì tỉ lệ N/X nhỏ (cấp
phối 2, cấp phối 3) thì không đủ nƣớc để xi măng thủy hóa hoàn toàn
nên cƣờng độ của đá xi măng giảm, do đó cƣờng độ của gạch xi
măng cốt liệu giảm. Khi tỷ lệ N/X hợp lý (cấp phối 4) thì xi măng
thủy hóa hoàn toàn, lƣợng nƣớc tự do còn tồn tại bên trong thành
phần cấp phối rất ít, khi bay hơi để lại rất ít lỗ rỗng trong đá xi măng
làm cƣờng độ đá xi măng tăng, do đó cƣờng độ của gạch xi măng cốt
liệu tăng.
3.3.2. Xác định độ rỗng gạch xi măng cốt liệu theo TCVN
6477:2011
- Kết quả thí nghiệm:
Bảng 3.21. Kết quả thí nghiệm độ rỗng gạch theo các cấp phối
Cấp
phối
số

H2

H3

H4

Khối

Thể tích

Độ rỗng

lƣ ng


589,63

460,65

31,42

562,68

439,59

29,98

583,09

455,54

31,07

594,41

464,38

31,67

582,15

454,80

31,02

31,06

≤ 65

Đạt

30,91

≤ 65

Đạt

29,61

≤ 65

Đạt


19
Biểu đồ quan hệ giữa độ rỗng gạch xi măng cốt liệu theo các cấp
phối đƣợc biểu diễn trên Hình 3.30.
Biểu đồ quan hệ giữa độ rỗng của gạch theo các cấp
phối
32

Độ rỗng (%)

31
30

Cấp
phối số

H2

H3

H4

KL

KL mẫu

Độ hút

Độ hút

Yêu

mẫu

sau khi

nƣớc

nƣớc

cầu

sau khi


2506

8,58

2272

2462

8,36

2157

2345

8,72

8,81

≤ 14

Đạt

2297

2507

9,14

2231


2341

8,43

2256

2428

7,62

2259

2397

6,11

2374

2536

6,82

2259

2424

7,30

6,75


8
7
6
5
4
3
2
1
0
Độ hút nƣớc

Cấp phối 2
8.81

Cấp phối 3
8.03

Cấp phối 4
6.75

Hình 3.34. Biểu đồ quan hệ giữa độ hút nước gạch theo các cấp phối
Nhận xét: Nhìn vào biểu đồ, ta thấy độ hút nƣớc gạch xi măng
cốt liệu của cấp phối 4 thấp hơn các cấp phối khác. Do đó, gạch xi
măng cốt liệu của cấp phối 4 đặc chắc, ít lỗ rỗng hơn nên cƣờng độ
nén gạch xi măng cốt liệu của cấp phối 4 cao hơn các cấp phối khác
là hợp lý.
3.4. SO SÁNH TÍNH KINH TẾ KHI SỬ DỤNG GẠCH XI
MĂNG CỐT LIỆU THAY CHO GẠCH ĐẤT SÉT NUNG
TRONG XÂY DỰNG

đất sét

nung

nung

ha

1

3

2

ĐVT

Tiết
kiệm

2

Vùng nguyên liệu

ha

0

5

5


20

120

100

6

Vốn đầu tƣ

10

30

20

60

120

60

7

Thời gian xây dựng,
lắp đặt

Tỷ
đồng