Công nghệ chế tạo block bê tông bọt
Bê tông bọt là một dạng của bê tông nhẹ, có nhiều tính năng ưu việt nên nó ngày càng được sử dụng phổ biến, rộng rãi trong xây dựng hiện đại tại nhiều nước phát triển trên thế giới và trong khu vực. So với các loại bê tông khác, bê tông bọt có độ tương thích với môi trường, thoáng và khó bắt lửa, dễ dàng sản xuất trong mọi điều kiện và được sản xuất từ những vật liệu có ở mọi vùng với giá thành rẻ. Hỗn hợp bê tông bọt dùng cho các kết cấu đổ tại chỗ. Bê tông bọt có tính cách nhiệt và cách âm cao nên được dùng chế tạo các block xây, các panel dùng làm vách ngăn, tấm tường lắp ghép, mái nhà và sàn nhà cho các công trình dân dụng đặc biệt là nhà cao tầng.
Nghiên cứu chế tạo block bằng bê tông bọt (vật liệu đá nhân tạo không nung) xây dựng các panel sàn, tường có rất nhiều ưu điểm như kích thước đa dạng, nhẹ, rất thích hợp cho việc vận chuyển, thi công lắp ghép, trong khi thi công có thể cắt vật liệu theo bất cứ hình dáng nào phù hợp với vị trí của kết cấu công trình. Bê tông bọt là loại bê tông dùng để giải quyết các vấn đề trong công trình mà bê tông nặng thông thường không giải quyết được.
Công nghệ chế tạo be tông bọt tương đối đơn giản. Tuy nhiên để đảm bảo có được cấu trúc xốp tối ưu nhất phải phân bố đồng đều lỗ rỗng trong toàn bộ thể tích vật liệu, đảm bảo chiều dày vách ngăn giữa các lỗ rỗng.
Điều này phụ thuộc độ đồng nhất của hỗn hợp, phụ thuộc vào sự phân bố đồng đều của chất tạo rỗng trong hỗn hợp, sự đồng đều trường nhiệt độ và sự đồng đều chất lưu biến trong tất cả các điểm của thể tích hỗn hợp ban đầu.
1. Chuẩn bị nguyên liệu chế tạo bê tông bọt
1.1. Xi măng
Xi măng được vận chuyển từ nơi sản xuất, bơm khí nén lên xilô chứa tại xưởng sản xuất sản phẩm bê tông bọt. Xi măng cần kiểm tra cẩn thận theo đúng quy trình quy phạm của nhà nước, đảm bảo đúng chủng loại và mác.
1.2. Nước
Nước máy sạch được bơm vào thùng chứa có dung tích biết trước, không được sử dụng nước bẩn có lẫn các tạp chất dầu mỡ ...
1.3. Chuẩn bị bọt
Phụ gia tạo bọt dạng lỏng cần bảo quản nơi khô thoáng, tránh ánh nắng trực tiếp. Trước khi sử dụng cần kiểm tra khả năng tạo bọt của phụ gia, chất lượng bọt. Đối chiếu các thông số kỹ thuật của bọt và các hướng dẫn sử dụng do nhà sản xuất khuyến cáo với thực tế kiểm tra để đưa ra cấp phối hợp lý.
Có 2 dạng thiết bị tạo bọt: thiết bị tạo bọt theo chu kỳ và thiết bị tạo bọt liên tục.
Thiết bị tạo bọt theo chu kỳ bao gồm một bình chứa dung dịch phụ gia tạo bọt đậm đặc và nước theo một tỷ lệ nhất định. Dung dịch này được xả ra do áp suất của bình hoặc bằng bơm cơ khí qua một đầu vòi tạo bọt. Tại đó, hỗn hợp này được trộn với khí nén theo một tỷ lệ xác định trước. Điều chỉnh một số đặc tính của bọt được thực hiện ở đầu vòi này. Thiết bị tạo bọt theo chu kỳ được thiết kế sử dụng khi máy vận hành không liên tục hay công suất sử dụng không lớn.
Thiết bị tạo bọt liên tục được xem như một hệ thống tạo bọt tự động. Hệ thống này liên tục lấy dung dịch tạo bọt đậm đặc trực tiếp từ thùng chứa, tự động trộn với nước và khí nén theo tỷ lệ đã định trước., tạo ra bọt khí nhỏ và bền vững. Thiết bị tạo bọt liên tục được dùng với hệ thống trộn và đổ bê tông liên tục, khi có nhu cầu tạo bọt là liên tục và với khối lượng lớn.
Phụ gia tạo bọt dạng cô đặc được hòa vào nước theo tỷ lệ khuyến cáo. Dung dịch tạo bọt này được cấp vào thiết bị tạo bọt. Bọt kỹ thuật tạo thành được cấp vào máy trộn qua súng phun bọt.
Bọt kỹ thuật cần đuợc kiểm tra các tính chất như hệ số tạo bọt, hệ số hao hụt theo thời gian, hệ số tương thích của bọt với hệ xi măng. Các hệ số này rất quan trọng cho việc đáng giá chất lượng bọt được chính xác, đưa ra lượng dùng, chế độ và phương pháp tạo hình, bảo dưỡng sản phẩm hợp lý.
Kiểm soát lượng bọt kỹ thuật đưa vào sao cho khối lượng thể tích hỗ hợp hồ xi măng - bọt đạt yêu cầu thiết kế. Thời gian để có được hỗn hợp chứa bọt ổn định không được nhỏ hơn 3 phút, tạo hình cấu kiện không được chậm quá 30 phút.
2. Khuôn và chuẩn bị khuôn chế tạo block bê tông bọt.
2.1. Khuôn chế tạo block bê tông bọt
Khuôn chế tạo block bê tông bọt phải đảm bảo đúng kích thước quy định như trong. Kích thước của kết cấu khuôn không được vượt quá sai số cho phép. Khuôn được chế tạo bằng thép. Độ chính xác của khuôn vào khoảng 0 1 -2mm. Các linh kiện thành khuôn thường làm bằng thép chữ U, thép góc hay kết hợp giữa thép tấm và thép góc.
Thành và đáy khuôn thường được liên kết với nhau bằng các bản lề cối và bản lề lá. Thành dọc và thành ngang của khuôn được liên kết với nhau bằng nhiều loại khóa khác nhau tùy theo người thiết kế.
Khóa căng đảm bảo cho mối liên kết của các thành khuôn chặt hơn, chúng không tự mở và làm yếu liên kết dưới tác động của chấn động do di chuyển hay va chạm.
Các móc cẩu hàn vào khuôn để nâng và vận chuyển, việc bố trí các móc cẩu này hạn chế việc đặt chìa ra ngoài và làm tăng kích thước biên của khuôn.
Khuôn phải có cường độ và độ cứng cần thiết để cho chúng khỏi bị biến dạng do các lực xuất hiện khi tạo hình, vận chuyển cấu kiện.
Để tráng cho khuôn khỏi cong vênh trong khi vận chuyển các cấu kiện đã được tạo hình trong khuôn người ta thường dùng các dầm cẩu với các móc thẳng đứng, cân bằng.
Nếu chọn đúng loại khuôn, vật liệu làm khuôn và kết cấu của khuôn, tăng số lần sử dụng chúng nhờ khai thác đúng cách, quay vòng nhanh, sẽ mang lại hiệu quả kinh tế kỹ thuật lớn và nhờ đó giảm được giá thành sản phẩm.
Khuôn chế tạo block bê tông bọt có dung tích tùy theo số lượng block chế tạo như trong 0 va 0 hoặc cũng có thể là khuôn dạng khối sau đó cắt thành các block như trong 0.
Khuôn khỏe và cứng đảm bảo cho các cấu kiện trong quá trình tạo hình có kích thước và bề mặt ổn định và đẹp theo đúng thiết kế.
2.2. Chuẩn bị khuôn chế tạo block bê tông bọt
Giữ gìn cho khuôn và thiết bị tạo hình sạch sẽ và đúng quy trình kỹ thuật không những có tác dụng kéo dài thời gian sử dụng của chúng mà còn đảm bảo chất lượng cao của sản phẩm được chế tạo trong chúng. Sau khi tháo khuôn, trong khuôn và bên trên mặt đáy khuôn thường có bê tông hay hồ xi măng dính bám, bề mặt khuôn bị dầu thừa làm bẩn. Vì thế, sau mỗi chu kì tạo hình, bề mặt của khuôn cần phải được làm sạch, không thì lần tạo hình sau rất khó tháo khuôn, bề mặt cấu kiện sẽ bị sứt sẹo, chất lượng cấu kiện không cao. Để tránh những hiện tượng trên, sau mỗi lần tháo khuôn người ta phải làm sạch khuôn, lau dầu khuôn bằng nhiều phương pháp và các loại dầu lau khác nhau.
2.2.1. Làm sạch khuôn
Để làm sạch khuôn và đáy của chúng người ta thường dùng các máy chuyên dụng, các cơ cấu làm sạch của chúng thường là chổi thép hình trụ, đĩa mài hay bộ phận phay quán tính bằng các vòng kim loại.Để làm sạch khuôn sau những chu trình tạo hình, có thể dùng các chổi thép tương đối mềm hơn so với thép làm khuôn. Không nên dùng các chổi thép cứng , vì chúng làm xây xước bề mặt của khuôn, làm tăng độ dính bám của khuôn với bê tông. Còn làm sạch khuôn bằng các đĩa mài thì cứ 2 - 3 tháng tiến hành một lần, bởi vì thường xuyên mài thì khuôn chóng bị mòn.
2.2.2. Lau dầu khuôn
Lau dầu khuôn để tránh bê tông dính bám trên bề mặt của khuôn. Dùng dầu lau khuôn tốt để quét đều trên bề mặt của khuôn làm cho việc tháo khuôn được dễ dàng và tạo cho bề mặt của cấu kiện nhẵn, phẳng, đẹp.
Ngoài ra, dầu lau tốt đảm bảo cho bề mặt của khuôn nhẵn , phẳng lâu dài. Nhưng dầu lau chỉ có tác dụng với khuôn có bề mặt phẳng và sạch. Trên các bề mặt của khuôn còn màng xi măng bám và lồi lõm thì tốn nhiều dầu lau và hiệu quả chống dính của dầu không cao.
3. Định lượng
Sau khi xác định được cấp phối cần cho một mác bê tông bọt cụ thể, ta tiến hành cân, đong nguyên, vật liệu.
Định lượng xi măng, nước nhào trộn, phụ gia tạo bọt áp dụng như trong trường hợp chế tạo bê tông từ cốt liệu đặc chắc: định lượng với độ chính xác là 1% theo trọng lượng.
Lượng nước đưa vào trộn phải được điều chỉnh chính xác theo độ ẩm thực tế của cốt liệu và phải đảm bảo yêu cầu tính công tác hỗn hợp bê tông ở thời điểm tạo hình.
4. Quá trình nhào trộn hỗn hợp bê tông bọt
Các thành phần tạo nên bê tông bọt: xi măng, nước, phụ gia chất tạo bọt được phối hợp theo một tỷ lệ hợp lý, được nhào trộn đồng đều. Việc đưa bọt vào được thực hiện theo phương pháp chế tạo bọt ở thiết bị tạo bọt, sau đó bọt được trộn với xi măng và nước tạo thành hồ xi măng - bọt.
Việc xác định tỷ lệ cấp phối và yêu cầu chất lượng của hỗn hợp bê tông không những nhằm đảm bảo các tính năng kỹ thuật của bê tông ở những tuổi nhất định mà còn phải thỏa mãn những yêu cầu công nghệ sản xuất, liên quan đến việc lựa chọn các thiết bị tạo hình, đổ khuôn, đầm chặt và các chế độ công tác khác.
6. Quá trình cứng rắn bê tông bọt
Quá trình cứng rắn bê tông bọt được diễn ra ở điều kiện tự nhiên. Khi để cứng rắn ở điều kiện tự nhiên người ta phải tiến hành dưỡng hộ sản phẩm bê tông mới tạo hình cẩn thận trong vòng 7 ngày kể từ khi tạo hình. Mục đích của việc bảo dưỡng này là duy trì nhiệt độ và độ ẩm cần thiết cho xi măng thủy hóa tốt.
Trong điều kiện thời tiết khô nóng bê tông bọt mới tạo hình cần tránh sự tác động trực tiếp từ mặt trời và gió. Bê tông bọt cũng có thể được dưỡng hộ dưới điều kiện không khí nóng ẩm với độ ẩm lớn hơn 95%. Độ cứng của bề mặt sản phẩm sẽ được nâng cao khi khí CO2 được đưa vào khoang dưỡng hộ trong vài ngày cuối của thời gian dưỡng hộ.
Người ta cũng áp dụng các biện pháp bảo dưỡng khác nhau: phủ bề mặt hở bằng vật liệu không thấm hở và không thấm nước, phủ nước lên bề mặt sản phẩm, ngâm cấu kiện trong nước, phun nước kết hợp che đậy giữ ẩm cho bê tông.
7. Gia công cắt khối và hoàn thiện sản phẩm bê tông bọt.
Nếu sử dụng phương pháp chế tạo block từ một khối bê tông bọt thì ta cần phải tiến hành gia công cắt khối bê tông bọt thành các block có kích thước thiết kế định sẵn. Khi đó sử dụng máy cắt.
Khối bê tông bọt sau khi cứng rắn và tháo khuôn được đưa lên bàn máy cắt thành các block có kích thước định sẵn. Những block bị sứt mẻ trong quá trình chế tạo sẽ bị loại bỏ..
Các block bê tông bọt sau khi gia công cơ học(cưa) hoặc block định hình sẵn (không cần gia công cơ học) sẽ được đóng gói thành sản phẩm.
Các sản phẩm sau khi dưỡng hộ và đóng gói được xếp vào các kho hẹp, thông thoáng nhằm tạo được sự lưu thông không khí tự do xuyên qua các dãy, lớp sản phẩm - quá trình sấy tự nhiên xảy ra.