Công nghệ sản xuất vật liệu xây dựng không nung nói chung và gạch bê tông nói riêng đang được nhiều nước phát triển trên thế giới áp dụng, nhằm giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường trong quá trình sản xuất, qua đó mang lại nhiều kết quá tích cực như tận dụng được nhiều nguồn nguyên liệu giá thành thấp cũng như có sẵn tại nhiều địa phương.
Công nghệ sản xuất vật liệu xây dựng không nung nói chung và gạch bê tông nói riêng đang được nhiều nước phát triển trên thế giới áp dụng, nhằm giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường trong quá trình sản xuất, qua đó mang lại nhiều kết quá tích cực như tận dụng được nhiều nguồn nguyên liệu giá thành thấp cũng như có sẵn tại nhiều địa phương.
Tại Việt Nam, Chính phủ và các bộ ngành liên quan từ nhiều năm qua đã ban hành hàng loạt chủ trương, chính sách, kế hoạch và chương trình hành động cụ thể nhằm thúc đẩy việc sử dụng gạch không nung trong xây dựng các công trình xây dựng ở quy mô dân dụng lẫn công nghiệp, đặc biệt đối với các dự án xây dựng có sử dụng nguồn vốn ngân sách.
Sản xuất gạch không nung hướng đến sản xuất xanh trong ngành vật liệu xây dựng
Đối với TP.HCM, UBND TP.HCM cũng đã phê duyệt “Đề án phát triển vật liệu xây dựng tại TP.HCM đến năm 2030”, nhằm đưa TP.HCM phát triển lĩnh vực vật liệu xây dựng có công nghệ sản xuất hiện đại tạo ra các sản phẩm chất lượng cao về kỹ thuật, mỹ thuật, tiêu hao nguyên liệu và năng lượng thấp, sử dụng phế thải công nghiệp, bảo vệ môi trường, cảnh quan thiên nhiên; phát triển đa dạng các loại vật liệu xây dựng cơ bản đáp ứng yêu cầu xây dựng các công trình đặc thù, các công trình ven biển và hải đảo.
Để giải quyết tính cấp thiết của việc cần phải nghiên cứu, lựa chọn công nghệ vật liệu và dây chuyền thiết bị sản xuất gạch không nung cho TP.HCM nói riêng và cả nước nói chung, PGS.TS. Nguyễn Quốc Hưng và các cộng sự tại Trung tâm Nghiên cứu & Phát triển Công nghệ máy Công nghiệp (thuộc Trường Đại học Công Nghiệp TP.HCM) đã triển khai nhiệm vụ khoa học - công nghệ "Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy ép gạch không nung tự động hóa rung khuôn - rung bàn kết hợp năng suất 100.000 viên QTC/ca".
PGS.TS Nguyễn Quốc Hưng cho biết, hiện nay công nghệ nguyên lý ép rung đang chiếm đến 90% trong các loại công nghệ sản xuất gạch bê tông tại Việt Nam cũng như trên thế giới. Điều này khá dễ hiểu do sự ra đời từ rất lâu và được cải tiến rất nhiều qua thời gian, được các hãng danh tiếng của CHLB Đức phát triển. Công nghệ ép rung khuôn cũng đang trên đà nghiên cứu phát triển, hứa hẹn tạo nên sự đa dạng của công nghệ sản xuất gạch trong tương lai. Dù công nghệ ép rung khuôn hay ép rung bàn cũng đều có những ưu nhược điểm nhất định, tùy vào các điều kiện của mỗi nhà đầu tư và loại hình sản phẩm, nguyên vật liệu đem sản xuất.
Do đó, nhóm nghiên cứu lựa chọn nguyên lý ép rung khuôn và rung bàn kết hợp, nhằm lựa chọn được ưu điểm của mỗi phương pháp và cũng loại trừ được các nhược điểm của mỗi phương pháp, tạo ra được một mẫu máy ép gạch bê tông có tính năng hoàn hảo nhất để đưa được vào sản xuất đạt hiệu quả cao nhất theo mục tiêu đặt ra của đề tài.
Hiện nay trên thị trường có nhiều chủng loại máy ép gạch khác nhau, sử dụng các công nghệ định hình khác nhau tùy vào quy mô nhà xưởng, nguồn nguyên liệu sản xuất và điều kiện của nhà đầu tư nhưng nhìn chung, trên thế giới hiện nay có 2 loại công nghệ định hình gạch bê tông, là công nghệ ép rung và công nghệ ép tĩnh. Đối với công nghệ ép rung, các dòng máy trên thị trường hiện nay sử dụng 3 mô hình, gồm ép rung bàn, ép rung khuôn và ép rung khuôn kết hợp với rung bàn.
Máy ép gạch không nung do nhóm chế tạo (Ảnh: Nhóm nghiên cứu)
Thực hiện đề tài, thiết bị do nhóm nghiên cứu chế tạo gồm những bộ phận như khung máy, xe cấp liệu, động cơ xới liệu, cụm nâng hạ, cụm máy ép chính, hệ thống điều khiển PLC cho máy,…
Sau nhiều giai đoạn thử nghiệm,nhóm nghiên cứu đã đưa ra được chế độ vận hành của máy cho loại gạch 4 lỗ (kích thước 8x8x18cm) với các thông số như: cường độ ép 10Mpa, tần số rung 40-45Hz, thời gian tạo hình 25-31 giây. Năng suất thiết kế 100.000 viên gạch/ca (8 giờ), năng suất thực tế 92%. Tỷ lệ hư hỏng nhỏ, dưới 3% (nằm trong khoảng cho phép). Sản phẩm đạt chất lượng theo TCVN 6477:2016, được Công ty Cổ phần giám định và khử trùng FCC chứng nhận.
Thiết bị đã được đưa vào vận hành thử nghiệm tại Công ty Cổ phần đầu tư xây dựng và vật liệu Đồng Nai. Kết quả cho thấy máy linh hoạt trong việc lắp đặt bởi được thiết kế ở dạng mô-đun, thuận tiện ghép nối với một số dây chuyền cấp liệu hiện hữu, thay vì phải triển khai một dây chuyền sản xuất mới. Máy vận hành ổn định theo năng suất thiết kế.
Theo nhóm tác giả, do được sản xuất trong nước, máy có giá rẻ hơn máy nhập ngoại tương đương (từ 20 – 25% so với máy Trung Quốc, 35 – 40% so với máy Nhật Bản). Bên cạnh đó, việc bảo trì, bảo dưỡng cũng rẻ, nhanh chóng, thuận lợi hơn và dễ dàng.
Sản phẩm gạch của đề tài nghiên cứu (Ảnh: Nhóm nghiên cứu)
Cùng với việc chế tạo máy ép gạch không nung, nhóm nghiên cứu đã thiết kế thêm các máy phụ trợ (băng tải cấp pallet, ra gạch, máy nâng hạ pallet,…), kết nối với hệ thống máy trộn tạo nguyên liệu cấp phối, nhằm tự động hóa quá trình sản xuất.
Có thể khẳng định rằng, dây chuyền sản xuất gạch áp dụng nguyên lý ép rung khuôn - rung bàn kết hợp vừa được hoàn thiện đã mở ra hướng tiếp cận mới cho năng lực sản xuất vật liệu không nung của các doanh nghiệp trong nước, đồng thời khẳng định trình độ ở mức cao của đội ngũ kỹ sư, chuyên gia Việt Nam trong nghiên cứu, thiết kế và chế tạo các giải pháp tự động hóa phục vụ nhiều ngành công nghiệp phụ trợ.
Hương Linh
