Một công nghệ mà có các tiêu chí trên đây là việc rất khó , bởi vậy: Công ty cổ phần Công nghệ Thương Mại Huệ Quang cũng là trung tâm ứng dụng khoa học và Chuyển giao công nghệ mới thuộc Viện nghiên cứ hỗ trợ phát triển nông thôn bắt tay vào nghiên cứu , tìm tòi qua các tài liệu nước ngoài và trong nước cùng hợp tác với viện Địa lý tài nguyên TP.HCM đã ngiên cứu, ứng dụng thành công một công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đạt các tiêu chí trên đây....

Phần thứ nhất: Công nghệ gạch không nung từ đất
I.    Cơ sở khoa học công nghệ
1.    Sự ra đời của công nghệ-Các nhà khoa học pattfort (Bỉ) và DaViDovit (Pháp) .Wallah (Australia).Nghiên cứu tìm lời giải cho Kim tự tháp Ai Cập là đất hay đá
-Các tài liệu nghiên cứu đã công bố: “ Kim tự tháp Ai Cập là đất hiện nay đã hóa đá” 

Kim tự tháp Ai Cập

Nguyên lý cơ chế đóng rắn của công nghệ
- Công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất bằng  nguyên lý từ lực dựa trên sự hiện diện của nguyên tố Silic (Si) làm cơ cấu và chất kết dính mạnh mẽ tạo ra hiện tượng  ion hóa thành composit vô cơ một loại vật liệu vô cùng vững chắc. Do đặc tính vật liệu như: đất sét có ion âm (-), với vật liệu có ion dương (+) như Mg, Ca, Na, Fe…, nhờ được tiếp sức từ lực nén chúng lại với nhau, tạo ra một vật liệu mới cứng như đá.

polymer vô cơ trực tiếp

-Nhà bác học Pattfort đã biến một hạt chất kaolanh cơ bản là laolinit có một lá Silic va một lá nhôm thành một hạt nam châm tí hon, có một đầu âm lá Silic và một đầu dương lá nhôm. Các hạt nam châm ấy hút nhau tạo sự hóa
đá của cao lanh và đố là nguyên lý cơ bản của công nghệ này.

* Thành phần và sự sắp xếp các ion trong đất:

*Cơ chế đóng rắn của Polymer vô cơ:

      2. Ứng dụng công nghệ ghạch không nung ở nước ngoài
- Một số nước trên thế giới như: Pháp, Aicập, Mỹ, Nhật, Ấn Độ,… đã sử dụng công nghệ này từ những năm 1970 đến nay. Sử dụng trong những lĩnh vực làm vật liệu xây dựng, làm đường giao thông, sử dụng làm công mỹ nghệ gốm sứ.
- Các nước phát triển trên thế giới đã sản xuât và sử dụng tới 80% ghạch không nung so với nhu cầu ghach xây của nước họ. Đặc biệt công nghệ Poolime vô cơ hóa đã được phát triển tới mức độ cao, Đã sử dụng lam các tấm lợp, tấm cách nhiệt va các khung cột chịu lực sử dụng trong những nghành công nghiệp và xây dựng….

     3.  Gạch không nung ở nước ta
- Gạch không nung ở nước ta có nhiều chủng loại đang sản xuất và lưu hành như ghạch Block, gạch Papanh Silic cát.
-  Gạch nung ở nước ta đang còn chiếm tỉ lệ lớn trên 90%   nhu cầu lượng gạch xây. Trong đó gạch đất nung thủ công chiếm 60% (tùy theo từng địa phương) tiêu tốn diện tích canh tác nông nghiệp va gây ô nhiễm môi trường.
- Thủ tướng chính phủ đã phê duyệt quy hoạch tổng thể ngành VLXD: “Phải phát triển gạch không nung thay thế gạch nung từ 10-15% vào năm 2005 và 25-30% vào năm 2010. Dần xóa bỏ hoàn toàn lò gạch đất nung thủ công trên toàn quốc
- Sự ô nhiễm môi trường quá lớn . một năm hiện nay lò gạch thải vào bầu khí quyển 13 triệu tấn CO2 va lấy đi 2500 ha đất canh tác , tới năm 2010 con số là 17 triệu tấn CO2 và 3200 ha đất canh tác bị mất mỗi năm .
-  Các phế thải tro bay công nghiệp, phế thải xây dựng , khai khoáng… mỗi ngày một nhiều không biết đổ đi đâu.    

-  Trước nhu cầu bức bách của xã hội về gạch và môi trường . Trung tâm nghiên cứu ứng dụng khoa học và chuyển giao công nghệ mới , thuộc viện nghiên cứu hỗ trợ phát triển nông thôn, phối  hợp với Viện địa lý và tài nguyên TP.HCM, nghiên cứu úng dụng công nghệ này từ nhiều năm , tới nay đã thành công và đưa vào ứng dụng rộng rãi trên toàn quốc.
- Công nghệ gạch không nung từ đất và các loại phế thải rắn, đất nào cũng làm được ( trừ đất có các chất độc hại)
-  Đến thời điểm này chỉ có cơ sở của chúng tôi là cơ sở đầu tiên và duy nhất  nghiên cứu, ứng dụng thành công nguyên lý liên kết đống rắn của vật liệu và chế tạo phụ gia phù hợp các loại đất của nước ta.

    4. Ưu việt của công nghệ
Đây là một công nghệ có tính ưu việt vượt trội so với tất cả các công nghệ sản xuất vật liệu khác.
       1- Không ô nhiễm môi trường vì không thải ra khí CO2 và SO2 và các chất thải khác.

       2. Làm sạch thêm môi trường vì tận thu được các rác thải xây dựng như đất đào móng ao, tường bê tông, gạch, ngói vỡ,  sỉ lò than, sành, sứ.

      3. Nguyên liêu đầu vào vô tận và sử dụng được tất cả các loại vật chất cứng như:các loại đất, ruộng, đồi, phù sa, bãi tải khai các loại khoáng sản…
- các loại sỷ của lò nhiệt điện,gang thép là nung vôi, lò gạch ngói, sành, sứ...
- Các loại phế thải xây dựng đã nói
- Các nguồn đá vụn tùa các mỏ khai thác đá
- Các nguồn cát đen, vàng, trắng, mặn- Các loại sỏi, sánh…

     4. Thu hút và giải quyết được rất nhiều lao động ở các địa phương 

     5. Dây chuyền thiết bị tự chế tạo sản xuất trong nước rất tốt và cả nước ngoài cũng rất phổ biến.

     6. Phụ gia sẵn có trên thị trường lao động.

     7. Nhà máy đặt được ở mọi địa hình, mọi nơi.

     8. Có thể sản xuất từ thủ công tới tự động hóa.

     9. Mức độ đầu tư rẻ và phù hợp với các nhà đàu tư.

   10. Chất lượng viên gạch hóa đá rất tốt về độ chịu nén, chịu uốn, hút ẩm, chịu nhiệt, chịu nóng.

   11. Giá thành viên gạch rẻ hơn các gạch nung từ 10-20%. Huy đông được một lượng tài chính khổng lồ từ các địa phương.

5. Mục tiêu nghiên cứu
   Hiện nay trên toàn bộ lãnh thổ Việt Nam, các lò máy gạch nung truyền thống ô nhiễm môi trường nặng nề đã được nhà nước cảnh báo và lên tiếng. nó tàn hại các sinh vật như: Cây cối, các cánh đồng đến con người và các loại động vật đều bị tổn hại. Hai là, chúng ta tuy đã có một số công nghệ gạch không nung từ nước ngoài đưa vào song vẫn còn một số hạn chế. Chúng tôi đã được tiếp xuc rất nhiều các nhà công nghệ và nhà đầu tư về ngành vật liệu xây dựng nước ta thì chung quy đều có các ý kiến sau:
- Dây chuyền sản xuất gạch Bloc bằng cát, đá,xi măng tuy đã  có song chưa được phát triển mạnh mà nguyên liệu đầu vào phải kén chọn là đất, cát sạch nên còn có hạn.
- Dây chuyền sản xuất gạch ép từ đá và xi măng cũng vậy, vật liệu có hạn , mẫu mã không đẹp, mịn: nơi xâu dựng nhà máy có hạn vì phị thuộc nguyên liệu.
- Dây chuyền sản xuất gạch bê tông nhẹ bằng phương pháp sủi bọt của Đức thì có ưu thế là gạch nhẹ , song nguyên liệu đầu vaò cũng phải kén chọn la cát vàng  sạch  + xi măng + phụ gia. Mà phụ gia phải nhập ngoại phụ thuộc .Dây chuyền thiết bị nhập ngoại quá đắt nên khó phù hợp để đầu tư…
  Tóm lại, để có được một công nghệ sản xuất gạc không nung đạt được các tiêu chí:
- Nguyên liệu đầu vào thuận lợi không kén chọn nhiều vô tận.
- Máy móc thiết bị dây chuyền tự sản xuất chế tạo được cả trong và ngoài nước
- Xây dựng nhà máy ở khắp mọi địa hình từ hải đao đến các đỉnh núi cao.
- Phụ gia vật tư sẵn có  trên thị trường
- Sản xuất từ thủ công đến động hóa hoàn toàn
- Chất lượng viên gạch tiêu chuẩn tốt
- Giá thành hạ hơn so với gạch nung
  Một công nghệ mà có các tiêu chí trên đây là việc rất khó , bởi vậy: Công ty cổ phần Công nghệ Thương Mại Huệ Quang cũng là trung tâm ứng dụng khoa học và Chuyển giao công nghệ mới thuộc Viện nghiên cứ hỗ trợ phát triển nông thôn bắt tay vào nghiên cứu , tìm tòi qua các tài liệu nước ngoài và trong nước cùng hợp tác với viện Địa lý tài nguyên TP.HCM đã ngiên cứu, ứng dụng thành công một công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đạt các tiêu chí trên đây. Công nghệ này đã hoàn chỉnh về thiết bị máy móc dây chuyền công nghệ va công nghệ thứ hai là công nghệ gạch bê tông siêu nhẹ bằng phương pháp tự sinh bọt va khí đơn giản tiện lợi hơn nhiều các công nghệ gạch nhẹ của nước ngoài thiết bị va phụ gia tự sản xuất trong nước giá thành rẻ tiêu chuẩn gạch tốt tương đương và có phần vượt trội về cường đọ chịu nén va chịu nhiệt . Nhằm đóng góp một phần cho nghị quyết 115/QĐ – TTG ngày 01/08/2011 được thực hiện thành công và tháo gỡ một loạt các khó khăn về dân sinh.

   6/ Tiêu chuẩn chất lượng
a . Kích thước và khuôn mẫu gạch

                                                                        
- Mẫu gạch có nhiều loại chúng tôi giới thiệu ba mẫu sau:
Mẫu 1:   KT 210 x 100 x 60    TL: P= 1.7 kg/ viên
Mẫu 2:   KT 210 x 100 x 60     TL: P=  1.90 kg/ viên
Mẫu 3:   KT 210 x 100 x 60    TL: P= 2.2 kg/viên

                                  
b. Gạch sản xuất công nghệ này do kích thước đúng tiêu chuẩn không bị co ngót nên nặng hơn viên gạch nung khoảng 150 – 250 g/viên.
c. Chất lượng gạch theo giấy chứng nhận của Viện Vật Liệu Bộ xây dựng, tổng cục đo lường tiêu chuẩn chất lượng và Viện khoa học công nghệ giao thông  - bộ giao thông vận tải cho thấy:
   +  Cường độ chịu nén 130kg/cm2(có thể làm mác gạch tới 200kg/Cm2)
   +  Độ chịu uốn 43kg/cm2
    + Độ hút nước 8 – 8,8 %
d. Giá thành viên gạch: tùy theo loại đất và vùng nguyên liệu thuận tiện hay không mà giá thành đầu vào cho viên gạch có khác nhau dao động từ 450 – 600 đồng/viên.

    7/ Phụ gia sử dụng trong công nghệ này:
- Tỷ lệ phụ gia chiếm khoảng 180 – 250 đồng/viên giá trị viên gạch. Công ty Huệ Quang cung cấp  50 – 80 đồng/viên. Số còn lại đã có bán ở các địa phương và thị trường, Công ty Huệ Quang giới thiệu chủ đầu tư tự mua.
-  Loại phụ gia do Công ty Cổ phần CNTM Huệ Quang cung cấp được chế từ các sản phẩm của nghành vật liệu xây dựng có sẵn trên thị trường và tự chế tác không độc hại. đã được đánh giá của viện khoa học môi trường Việt Nam là thuận tiện môi trường
Không có loại phụ gia nào phải nhập khẩu từ nước ngoài.

   8/ Dây chuyền thiết bị sản xuất
Nhập khẩu một bộ phận thiết bị , do sản xuất trong nước không phù hợp công nghệ
- Thiết bị nhập khẩu có ưu thế:
+ Công suất lớn
+ Độ bền cao
+ Các chỉ số kỹ thuật khác tốt
+ Giá rẻ
-  Nhập khẩu một số phụ kiện trong nước chưa sản xuất được phục vụ cho khâu tự động hóa
-  Một bộ phận khác do các công ty có uy tín trong nước sản xuất, láp ráp tạo thành dây chuyền sản xuất hoàn chỉnh đồng bộ, cung cấp cho chủ đầu tư
- Tùy theo yêu cầu của chủ đầu tư có thể bố trí kết hợp thủ công và tự động hóa hoặc tự động hóa hoàn toàn những khâu then chốt.
-  Có thể bố trí phân tán một dây chuyền đơn công suất 8 triệu viên/năm dây truyền khép kín 16 triệu iên /năm hoặc tổ hợp quy mô lớn ngay từ đầu khi xây dựng dự án. Hoặc mở rộng dần công suất lên tới 80 – 100 triêu viên/ năm. Quá trình mở rộng không ảnh hưởng gì đén dây chuyền đang sản xuất .
-  Dây chuyền sản xuât gọn nhẹ dễ sử dụng , dễ tháo lắp và  cơ động.
-  Bố trí sản xuất được ở tất cả các địa hình: thành thị và nông thôn trong cả nước
-  Chuyển giao theo hình thức chìa khóa treo tay từ A – Z các loại dây truyền sau:
+ Dây chuyền đơn có công suất 5tr viên,8 trviên  ,12 tr viên/năm …(  sản xuất 2 ca / ngày )
+ Dây chuyền có công suất 32, 48 triệu viên/ năm (  sản xuất 2 ca / ngày )
Bao gồm:
+ Công nghệ sản xuất gạch
+ Dây chuyền thiết bị sản xuất
+ Đào tạo hướng dẫn sử dụng điều hành công nghệ sản xuât
- Mức tiêu thụ điện năng toàn bộ dây chuyền sản xuất đơn
+ Công suất thiết kế dây truyền đơn : 110KW
+ Công suất thực dùng sản xuất:> 70 KW

  II / Quy trình sản xuất
Bước 1: Xử lý nguyên liệu.
-  Nguyên liệu được phân làm hai loại trơ và hạt trương nở trong nước (hạt sét)
-  Nguyên liệu đất tơi, khô có độ ẩm khoảng 8 – 12 % được nghiền nhỏ theo tiêu chuẩn
  Đất sau khi nghiền thì được dữ trữ ở một kho hoặc toa xi lô để tiện cho việc trộn cấp phối.
- Nguyên liệu dự trữ tại kho chứa nguyên liệu, sau đó qua băng tải đưa vào bộ phận định lượng.
- Tại khâu định lượng, tùy theo loại đất cần thiết phải pha trộn với một số  cốt liệu theo yêu câù cường độ viên gạch phải có
Bước 2: Phối trộn nguyên liệu
-Sau khi được pha trộn theo tỷ lệ đã được tính sẵn. Qua hệ thống tự động hóa. Hỗn hợp nguyên liệu đưa vào máy trộn.
- Nguyên liêu được trộn đều theo thời gian qui định, máy sẽ tự đông mở giàn phun phụ gia nước để máy trộn đều hỗn hợp nguyên liệu với phụ gia
Bước 3: Tạo hình viên gạch
Sau khi kết thúc phần pha trộn nguyên liệu. Hỗn hợp nguyên liệu tự động đưa qua băng tải vào máy tạo hình viên gạch.
-  Máy ép thành gạch, kết thúc quá trình sản xuất gạch
- Gạch đưa ra bãi lưu xếp thành kiêu cao 2m, sử dụng bạt che mưa (nếu có) trong 3 ngày đầu.

  III/ Đặc điểm của gạch không nung từ đất
 -Kích thước gạch rất đều nhau do không nung nên không có viên nào bị co gót
-  Nếu xây tường không chát
  + Hình dáng tường rất vuông thành sắc cạnh
  + Mạch vữa xây rất đều và thẳng 

   + Mạch vữa xây bình thường như vữa xây gạch nung
- Nếu tường chát thì tiết kiệm nhân công và vữa chát ( chi phí chỉ bằng 70 – 800%) tường xây bằng gạch nung thủ công
- Cách âm, cách nhiệt và chống thấm tốt do:
   + Tích tụ ( hấp nhiệt) thấp
   +  Dẫn nhiệt kém
   +  Độ hút nước thấp nên tường xây ít bị nấm mốc
   +  Nhà xây bằng gạch công nghệ này mát hơn gạch nung về mùa hè, ấm hơn gạch nung về mùa đông
   + Gạch không bị biến dạng khi thay đổi đột ngột, chênh lệch nhiệt độ cao
- Gạch sản xuất bằng công nghệ này đã và đang lưu hành trên thị trường Hà Nội nà Hà Tây (cũ),  Bắc Ninh …., Đã xây dựng một số công trình như: Viện Điều Dưỡng (Cổ Loa ) Trụ sở làm việc ( công ty), rất nhiều các công trình trong thành phố hà nộivà các tỉnh lân cận
-  Sản phẩm công nghệ này đã được nhận các giải thưởng:
     + Cúp vàng sản phẩm xuât sắc và dịch vụ năm 2008
     + Cúp vàng TechMart ASEAN + 3 năm 2009
     + Giải thưởng công nghệ xanh vì sự nghiệp bảo vệ môi trường năm 2009
     + Huy chương vàng hội chợ quốc tế hành công nghiệp Việt Nam năm     2009
     + Giải ba giải khoa học sáng tạo Việt nam 2010(giải Fivotech)
     + Thương hiệu nổi tiếng quốc gia 2010

- Đất căn cội nghèo dinh dưỡng cung cấp cho cây trồng, tiết kiệm mỗi năm 2500 – 3000 ha diện tích đất canh tác nông nghiệp để sản xuất gạch nung
-  Sản xuất theo công nghệ này không có rác thải, không có nước thải không qua khâu nung đốt, tiết kiệm năng lượng , không gây ô nhiễm môi trường,
-  Chất lượng tương và cao hơn gạch nung cùng loại
-  Giá thành viên gạch thấp hơn gạch nung cùng loại từ 15 – 20 %
-  Lao động sản xuất một ca của dây chuyền 8tr viên/năm từ 10 – 20 người
- Sử dụng công nghệ này còn tham gia vào chương trình xây nhà ở cho người có thu nhập thấp và xóa đói giảm nghèo.
- Mặt bằng sản xuất chỉ cần 4000 – 5000 m2 có thể tổ chức sản xuất được
- Xuất đầu tư cho 1 đơn vị sản phẩm chỉ bằng khoảng 60 – 70 % xuất đầu tư gạch nung Tuy-nel.
-  Có khả năng thu hồi vốn nhanh.