SỬ DỤNG CÁT NHÂN TẠO LÀM GẠCH KHÔNG NUNG
Sản phẩm 09:39 - 06/01/2019
Ban biên tập: Gạch không nung là sản phẩm vật liệu xây dựng xanh đang được khuyến khích phát triển ở nước ta. Tuy nhiên hiện nay tại một số khu vực nhất là các tỉnh miền núi, nguồn cát tự nhiên (một trong những nguyên liệu quan trọng để sản xuất gạch không nung) đang thiếu hụt, trong khi nguồn đá tự nhiên, cuội sỏi có thể chế biến thành cát nhân tạo để thay thế cát tự nhiên lại rất sẵn có. CÁT NHÂN TẠO LÀ GÌ VÀ CÓ PHÙ HỢP ĐỂ LÀM NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG HAY KHÔNG? Chúng tôi trân trọng giới thiệu bài viết: “Sử dụng cát nhân tạo làm gạch không nung” của Tác giả: Mr. Adam - Nguyễn Trung Hiếu - Sales Manager NHÀ MÁY NGHIỀN SÀNG ĐÁ VÀ CÁT NHÂN TẠO VIỆT NAM để Bạn đọc tham khảo.
Dây chuyền sản xuất cát nhân tạo hiện đại
I. CÁT NHÂN TẠO LÀ GÌ, CÁCH SẢN XUẤT.
Trên thế giới hiện nay, cát nhân tạo đang được dùng phổ biến, không những để thay thế cát tự nhiên đang ngày càng càng cạn kiệt mà còn do tính chất đặc biệt của nó: Hạt cát đồng đều hơn, có thể điều chỉnh modun và tỷ lệ thành phần hạt theo từng yêu cầu cấp phối cho các loại bê tông khác nhau (như bê tông asphalt, bê tông macrosell, bê tông xi măng, bê tông đầm lăn, bê tông mác cao đặc biệt …). Loại cát nhân tạo cũng cho phép tiết kiệm xi măng, nhựa đường, rút ngắn thời gian thi công và tăng tuổi thọ công trình.
Cát nhân tạo
Nguyên vật liệu để sản xuất Cát Nhân Tạo:
Bất cứ loại đá nào có cường độ tốt, ổn định, có thể dùng làm nguyên vật liệu trong xây dựng đều có thể làm nguyên vật liệu để sản xuất cát nhân tạo như: đá vôi, đá granit, đá basalt, đá cuội, sỏi...
Nguồn đá, cuội sỏi tự nhiên
Yêu cầu cát nhân tạo cho bê tông xi măng:
Cát bê tông phải đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, tiêu chí kỹ thuật bởi quốc gia và các tổ chức chuyên môn có thẩm quyền. Thông số kỹ thuật cơ bản của cát nhân tạo là đường đặc tính hạt, tiêu chuẩn phổ biến là ASTM C-33 của Mỹ.
Một số tiêu chí kỹ thuật cơ bản của cát nhân tạo
- Sản phẩm cát nhân tạo được sản xuất ra phải đáp ứng được các tiêu chí kỹ thuật và tiêu chuẩn ASTM C-33 của Mỹ.
- Phải có modul theo tiêu chuẩn, có tính linh hoạt, tính công tác bảo đảm chất lượng bê tông sau khi hoàn thiện.
- Phải có chất lượng hình dạng độ tròn, độ mịn cần thiết.
- Sản phẩm không lẫn các tạp chất hữu cơ, đất sét, gỗ mùn… làm ảnh hưởng tới quá trình đông kết của bê tông.
Lĩnh vực ứng dụng của Dây chuyền sản xuất cát nhân tạo
Sản xuất cát nhân tạo từ nguồn nguyên liệu đá núi, cuội sỏi sông, chất thải ra của quặng sắt, đá mạt làm vật liệu làm đường giao thông, làm nguyên liệu thay thế cát tự nhiên trong xây dựng công trình dân dụng, thủy lợi, thủy điện, sản xuất bê tông xi măng, bê tông nhựa đường. Ngoài ra Dây chuyền sản xuất cát nhân tạo còn được sử dụng để nghiền quặng, nghiền cát thủy tinh, cát thạch anh…
Các công nghệ sản xuất cát nhân tạo phổ biến hiện nay
Dây chuyền sản xuất cát nhân tạo là sự kết hợp hoàn hảo của các thiết bị nghiền áp dụng nguyên lý về tính năng nghiền của thiết bị và phương pháp nghiền tiên tiến, trực tiếp làm động năng đầy đủ cho vật liệu, và thông qua va đập của vật liệu để làm động năng thay đổi thành công năng nghiền của vật liệu cần thiết. Vật liệu chủ yếu thông qua bộ phận ly tâm của máy nghiền dưới tác dụng của lực văng ly tâm lớn mà tạo ra va đập lên vật liệu được nghiền có dạng hạt tốt, thiết bị tiêu hao thấp. Máy nghiền cát có thể thực hiện thay đổi hai nguyên lý làm việc là “đá va đá” và “đá va sắt”; vừa có tác dụng nghiền vật liệu thành cát nhân tạo và còn tác dụng vê đá xây dựng cho hạt đá tròn đẹp.
Hiện nay, ở Việt Nam cát nhân tạo được sản xuất theo 2 công nghệ phổ biến là:
1. Sản phẩm cát nhân tạo được sản xuất theo công nghệ VSI nghiền khô:
Với công nghệ sản xuất này sản phẩm nguyên vật liệu đầu vào bắt buộc phải sạch không được phép lẫn tạp chất, hệ thống phân ly sẽ tách ra thành phần cát và bột.
2. Sản xuất cát nhân tạo theo công nghệ ướt:
Đặc điểm của công nghệ này không kén nguyên liệu đầu vào. Việc loại bỏ các tạp chất như đất sét, gỗ mùn, tạp chất hữu cơ khác qua quy trình rửa cát điển hình bằng thiết bị rửa trục vít xoắn sẽ tạo những sản phẩm có chất lượng cao, sạch và độ bền của bê tông được bảo đảm.
Các nước công nghiệp phát triển (G8) chế tạo ra thiết bị nghiền rôto trục đứng dùng ổ bi, để nghiền đá thành cát nhân tạo từ nhiều năm nay. Tuy nhiên máy nghiền cát nhân tạo Phần Lan Metso Barmac VSI được trang bị cánh quạt cân bằng nhanh
• Metso Barmac VSI có bôi trơn dầu mỡ đáng tin cậy
• Truyền động đai V
• Truyền động kép
• Duopactor được làm từ thép xây dựng chắc khỏe, kiên cố, được thiết kế để lắp đặt nhanh chóng và dễ dàng
• Trục thép hợp kim và giá bệ cân kiên bố trong một vỏ bọc hình vỏ đạn rắn chắc.
• Chi phí vốn có tính cạnh tranh đặc biệt khi so sánh với các thiết bị nghiền thông thường.
• Cài đặt dễ dàng nhanh chóng với các kết cấu đỡ tối thiểu.
• Dễ dàng truy cập vào các bộ phận bên thông qua một cửa kiểm tra rộng rãi trong buồng nghiền.
• Chi phí hoạt động tối thiểu – Chi phí hao mòn tối thiểu, chi phí bảo trì thấp, tiêu thụ điện năng thấp hơn cho mỗi tấn sản phẩm.
• Thân thiện với môi trường – Yên tĩnh khi vận hành.
• Chịu tràn và những thay đổi trong việc phân loại vật liệu đầu vào – Hệ thống nhiều tầng ép có thể hoạt động như một hệ thống tràn tích hợp sẵn ngăn động cơ bị ngắt khi xảy ra tình trạng quá tải.
• Khả năng kiểm soát sự phân bố kích thước sản phẩm – Bằng phương tiện kiểm soát tầng, thay đổi tốc độ cánh quạt và kích thước cánh quạt.
• Tạo hình dạng hạt lập phương vượt trội trong đó tăng cường hiệu quả sàng lọc
Công nghệ cho chất lượng thành phần hạt sản phẩm tốt, đáp ứng được yêu cầu khắt khe trong sản xuất các loại bê tông như: bê tông Asphalt, bê tông nhựa microsell, bê tông xi măng, bê tông đầm lăn và các loại bê tông đặc biệt.
Một ưu điểm không thể bỏ qua là công nghệ này rất an toàn với môi trường. Do đó, thiết bị sản xuất sử dụng công nghệ gối đệm không khí có thể lắp đặt gần khu dân cư.
Phạm vi ứng dụng của công nghệ này khá rộng rãi: ngoài sản xuất cát nhân tạo, nó còn được dùng để nghiền các loại quặng trong ngành công nghiệp khai thác khoáng sản, sản xuất gạch, sơn, kính và một số ngành công nghiệp khác.
Hiện nay các thiết bị sử dụng công nghệ Barmac VSI của Metso sử dụng phổ biến ở Tây Âu, Đông Âu và được xuất khẩu sang Châu Á, thị trường Nhật Bản, Hàn Quốc và Nepal, Ấn Độ chiếm đến 60% thay thế dần thế hệ thiết bị sử dụng công nghệ vòng bi.
Đối với thị trường Việt Nam, máy làm cát VSI Barmac của Metso đã được sử dụng đồng loạt ở các mỏ đá tại khu vực Lạng Sơn, Quảng Ngãi, Bình Định, Ninh Thuận, Bà Rịa- Vũng Tàu...
Máy làm cát VSI Barmac của Metso
II. CÁT CÓ LÀM ĐƯỢC GẠCH KHÔNG NUNG KHÔNG ?
Để làm được gạch không nung các nguyên liệu sử dụng cần đáp ứng được những yếu tố sau đây.
1. Cường độ
Nguyên liệu làm gạch phải đạt cường độ cần thiết. Về nguyên tắc tất cả các vật liệu có cường độ trên 600 Mpa đều có thể sử dụng để sản xuất gạch không nung. Bởi vì bản thân gạch không nung không xảy ra quá trình biến đổi về chất giống như gạch nung từ đất sét. Cho nên các tính chất vật lý, hóa học của gạch phụ thuộc vào chính nguyên liệu làm gạch không nung.
2. Tính liên kết
Thành phần hạt trong nguyên liệu làm gạch có khả năng liên kết với nhau. Thành phần nguyên liệu là các hạt có kích thước khác nhau nhưng phải có thể liên kết lại với nhau thành một thể thống nhất dựa vào các chất phụ gia là xi măng hoặc các chất kết dính khác. Không giống như bê tông hỗn hợp trộn giữa các nguyên liệu với nhau ở trạng thái khô chứ không phải ướt cho nên yêu cầu về cơ chế phối trộn nguyên liệu làm gạch cũng khác nhiều so với thiết bị để trộn bê tông.
3. Tính bền vững
Nguyên liệu làm gạch bền vững theo thời gian, không bị phân hủy. Các nguyên liệu làm gạch thường là các chất có độ bền vững cao. Như đá mạt, xỉ than, tro bay … đều trơ về mặt hóa học, không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố về môi trường như mưa gió nhiệt độ, độ ẩm….
4. Kích thước
Nguyên liệu làm gạch có kích thước như thế nào. Các vật liệu làm gạch thông thường có kích thước trung bình từ 0-8 mm. Phụ thuộc vào loại gạch định làm mà mỗi dải kích thước có tỉ lệ khác nhau. Ví dụ các dải hạt từ 0-3,5 mm tương đương với cát đổ bê tông, dải hạt từ 3,5-5 mm và dải hạt từ 5-8 mm phù hợp với làm gạch không nung. Trong sản xuất tỉ lệ hạt từ 3,5-5 mm chiếm nhiều nhất, chúng dễ dàng liên kết với nhau giúp viên gạch đạt cường độ cao nhất.
5. Không độc hại
Trong thành phần nguyên liệu làm gạch không lẫn các chất độc hại. Gạch được làm từ các nguyên liệu không được quản lý kỹ về nguồn gốc có thể sẽ là nguyên nhân phân tán các chất độc từ nơi này đến nơi kia, hoặc từ nơi phát sinh đến nơi gây hại trên cơ thể.
Đặc biệt cần lưu ý trong trường hợp nếu sử dụng nguồn tro xỉ của nhà máy đốt rác thải làm gạch không nung thì lượng chất độc là kim loại nặng không thể bị đốt hết và sẽ còn lại trong tro xỉ. Gạch chứa các chất độc này nếu sử dụng để xây bể nước, nhà cửa, các công trình ngầm sẽ bị nước cuốn theo các chất độc hại vào nguồn nước hoặc tiếp xúc trực tiêp tới con người.
Kết luận:
Sau khi phân tích các đặc tính trên có thể thấy rằng cát nhân tạo hoàn toàn thích hợp để làm được gạch không nung. Tuy nhiên nếu xác định sản xuất gạch không nung bằng cát nhân tạo cần tính toán đến yếu tố kinh tế như sau: Giá thành của máy nghiền cát hiện nay là dao động từ 1,7 tỷ - 2,7 tỷ tùy loại máy, tuy nhiên nếu dùng máy của Trung Quốc hay máy cát do Việt Nam tự chế tạo, tiêu hao bộ dao làm cát sẽ quá lớn, điều này đã được chứng minh qua một số mỏ đá ở Phú Thọ dùng hàng Trung Quốc và Nhật (loại second hand) đã phải dừng sản xuất vì không đủ tiền mua dao làm cát (tiêu hao 5.000 - 7.000 m3 cát/1 bộ dao) .Cho nên phải yêu cầu các thiết bị phục vụ sản xuất chuyên dụng, tiêu hao dao cát của máy Metso VSI Barmac (là 35.000 khối cát/1 bộ dao), đây là một loại máy kinh tế cho sản xuất cát hay đầu vào cho gạch không nung vì bản chất của việc sản xuất gạch từ cát là việc sản xuất gạch từ nguyên liệu có kích thước nhỏ. Điều này yêu cầu dây chuyền sản xuất phải có khả năng phối trộn nguyên liệu có kích thước nhỏ.
Tác giả: Mr Adam - Nguyễn Trung Hiếu (Mob. 0912.712.772)
Sales Manager NHÀ MÁY NGHIỀN SÀNG ĐÁ VÀ CÁT NHÂN TẠO VIỆT NAM