Sử dụng hiệu quả tài nguyên khoáng sản đất đồi làm nguyên liệu sản xuất gạch tuynel bằng công nghệ mới

Gạch tuynel hay còn gọi là gạch đất nung là một loại gốm thô đã được sản xuất từ rất lâu đời, cho đến nay gạch tuynel vẫn được ưa chuộng bởi những đặc điểm ưu việt về chất lượng và thẩm mỹ trong xây dựng. Cùng với sự phát triển chung của ngành vật liệu xây dựng đã có nhiều công nghệ mới, nhiều vật liệu mới, tuy nhiên gạch đất nung vẫn chiếm một vị trí rất quan trọng trong các công trình đặc biệt là các công trình dân sinh. Hiện nay, gạch tuynel đã áp dụng nhiều công nghệ sản xuất hiện đại có thể sử dụng được các nguyên liệu là chất thải của một số ngành công nghiệp khác như: sử dụng xỉ nhiệt điện, tro bay, xít than, chất thải của các mỏ đất, chất thải tái chế, vật liệu đổ thải của công trình xây dựng,… Ngoài ra bằng công nghệ nung lò tuynel và lò xoay đã giúp cho việc nâng công xuất, tăng chất lượng, giảm ô nhiễm môi trường.

Nguyên liệu sản xuất gạch tuynel

Khi công nghệ chưa phát triển, vào những năm 2000 trở về trước để có được gạch xây nhà, người dân phải tự đóng gạch tay đốt lò thủ công để sản xuất gạch. Thời điểm này có một số hộ đã phát triển lò gạch thủ công để sản xuất gạch kinh doanh bằng máy tạo hình (mày đùn gạch) loại nhỏ chỉ sử dụng được các loại là đất sét dẻo thường là đất ruộng. Việc sản xuất bằng lò gạch thủ công rất vất vả, năng xuất không cao, gây ô nhiễm môi trường, chỉ sử dụng đất sét nên đã dẫn đến việc khai thác đất nông nghiệp để sản xuất.

Sau khi có nhiều chính sách của nhà ngước về an ninh lương thực, bảo vệ môi trường, các doanh nghiệp sản xuất gạch đất nung đẵ chuyển đổi dần sang công nghệ lò vòng hoffman theo kiểu bán liên tục đã cho năng xuất cao hơn. Hiện nay, bằng nhiều cải tiến mới trong công nghệ đã áp dụng lò tuynel trần phẳng và lò xoay cho phép sản xuất liên tục đã tăng năng xuất, chất lượng ổn định, giảm nhân công, tiết kiệm nhiên liệu, sử dụng được nhiều nguyên liệu tái chế, bảo vệ môi trường, …

Đất đồi là nguyên liệu chính được lựa chọn để sản xuất gạch, hiện nay đất dùng làm nguyên liệu cho sản xuất gạch tuynel là loại đất đồi được khai thác tại các mỏ đất ở những tỉnh miền núi hoặc là phần bóc phủ của một số mỏ khoáng sản khác đã được cấp phép khai thác. Đặc điểm của loại đất này là có độ ẩm không cao, thành phần chứa nhiều sạn sỏi và cát nên có thể cho cường độ mộc cao sau khi tạo hình. Để sử dụng được đất đồi cần phải có công nghệ nghiền nguyên liệu để có độ hạt mịn, máy tạo hình cũng phải là loại có công suất lớn.

Đất đồi nếu dùng làm đất san lấp thì giá trị không cao, đơn giá tính thuế từ 50.000 - 70.000 đồng trên một m³, một số mỏ đất đồi không đạt cường độ làm nền công trình. Nếu sử dụng làm nguyên liệu sản xuất gạch sẽ mang lại giá trị cao hơn, đơn giá tính thuế từ 150.000 - 180.000 đồng. Do vậy tại một số mỏ đất có thể khai thác phần lớp đất mềm, bị phong hóa mạnh làm nguyên liệu sản xuất gạch ngói sẽ nâng cao được giá trị của khoáng sản [5].

Ngoài ra, nguyên liệu sử dụng trong sản xuất gạch tuynel gồm: Đất bãi bồi, các loại đất thải từ các công trình xây dựng đô thị, xít than, xỉ nhiệt điện, tro bay,… Rõ ràng là đã có sự thay đổi rất lớn trong việc sử dụng nguyên liệu cho sản xuất gạch tuynel [1], [2], [3], [4]. Từ việc sử dụng đất sét ruộng chuyển thành các loại đất đồi, đất bãi, chất thải công trình, … Bằng việc áp dụng các công nghệ mới về tạo hình, công nghệ nung các nhà máy gạch tuynel đã sử dụng tối đa các nguyên liệu là chất thải để tái sử dụng, tạo ra sản phẩm thân thiện với môi trường, có giá trị sử dụng cao.

Từ những nguyên liệu trên cho thấy hiện nay bằng công nghệ mới đã sử dụng được rất nhiều nguồn chất thải để làm nguyên liệu sản xuất gạch tuynel. Các nhà máy gạch tuynel đã góp phần làm giảm chất thải gây ô nhiễm môi trường, tái sử dụng những nguồn chất thải là một trong những giải pháp sản xuất xanh theo xu thế hiện nay.

Công nghệ sản xuất gạch tuynel

Các nhà máy sản xuất gạch tuynel hiện nay đã và đang áp dụng những công nghệ mới từ khâu xử lý nguyên liệu, tạo hình, xếp mộc lên xe goòng bằng dây chuyền đồng bộ và hiện đại có sử dụng robot góp phần tự động hóa, giảm sức lao động, nâng cao công xuất, giảm giá thàn sản xuất.

Nung là khâu quan trọng nhất trong sản xuất gạch tuynel, hiện nay các nhà máy chủ yếu sử dụng hai loại lò nung là lò tuynel dạng ống thẳng và lò xoay. Cả hai công nghệ đều cho năng xuất cao, tiết kiệm nhiệt và giảm được ô nhiễm môi trường.

Kết quả sản xuất gạchh tuynel bằng nguyên liệu mới

Gạch tuynel là loại vật liệu xây dựng rất gần gũi và đã được ông cha ta sử dụng rất nhiều cho đến ngày nay vẫn đang được sử dụng rất rộng rãi nhờ vào một số tính năng nổi bật. Không chỉ là loại gạch xây thông thường, gạch tuynel còn là vật liệu trang trí trong rất nhiều công trình.

Gạch tuynel là một trong những vật liệu được sử dụng rất phổ biến và đã đi sâu vào thói quen không chỉ người tiêu dùng mà cả tay nghề của công nhân xây dựng, thợ xây dựng trên khắp mọi miền của đất nước. Trong quá trình thi công, gạch tuynel cũng dễ dàng vận chuyển, không yêu cầu khắt khe về loại vữa sử dụng trong quá trình xây trát, thi công đễ dàng trong mọi điều kiện của thời tiết và môi trường.

Gạch tuynel sản xuất theo công nghệ mới ngày nay có chất lượng rất ổn định, gạch có cường độ cao, đáp ứng hầu hết các yêu cầu trong xây dựng dân dụng. Gạch tuynel được sản xuất theo phương pháp nung ở nhiệt độ cao, các khoáng vật được tái kết tinh thành một loại đá nhân tạo nên có thể chống thấm rất tốt trong điều kiện thời tiết nóng ẩm như ở Việt Nam.

Gạch tuynel có nhiều kích thước khác nhau để đáp ứng nhu cầu của khách hàng, phù hợp với nhiều loại công trình xây dựng. Thông thường kích thước viên tiêu chuẩn là; 21 x 10 x 5 cm. Trong một số trường hợp có thể sản xuất gạch lỗ có kích thước 21 x 10 x15 cm.

Gạch Tuynel có khả năng chịu nhiệt tốt nên các công trình xây dựng sử dụng gạch tuynel có khả năng chịu nhiệt độ cao, chống cháy tốt hơn rất nhiều loại vật liệu xây dựng khác.

Những căn nhà được xây bằng gạch Tuynel thường có tuổi thọ từ hàng chục cho đến hàng trăm năm. Vì thế, loại gạch này được nhiều người đánh giá là có độ bền cao cũng như chịu được tác động từ thời tiết.

Kết luận

Với rất nhiều ưu điểm trong sản xuất và giá trị sử dụng, gạch tuynel là loại vật liệu xây dựng đang được sử dụng rất phổ biến hiện nay, đặc biệt là trong xây dựng dân dụng. Nguyên liệu sử dụng là những nguồn chất thải tái chế thân thiện với môi trường. Công nghệ sản xuất hiện đại cho chất lượng ổn định, năng xuất cao và giảm ô nhiễm môi trường. Các nguyên liệu sử dụng để sản xuất gạch tuynel chủ yếu là những loại đất đồi, đất bãi cho sản xuất nông nghiệp không hiệu quả. Ngoài ra, các loại chất thải từ các công trình xây dựng, chất thải từ những ngành công nghiệp khác như nhiệt điện, phân bón, luyện kim đã được tái sử dụng làm nguyên liệu cho sản xuất gạch tuynel. Đây có thể coi là một trong những giải pháp phát triển bền vững và là xu thế trên toàn cầu.

Kiến nghị

Cần thay đổi tiêu chuẩn TCVN 4346: 1986 đất sét để sản xuất gạch ngói nung - phương pháp xác định hàm lượng sắt ôxyt; TCVN 4353 : 1986  về đất sét để sản xuất gạch ngói nung - yêu cầu kỹ thuật. Các tiêu chuẩn này không còn phù hợp với thực tiễn hiện nay.

Có thể nâng cao được giá trị gia tăng của tài nguyên khoáng sản nếu biết sử dụng hợp lý vào những mục đích có giá trị cao. Nhà nước cần có những chính sách để phát triển loại vật liệu xây dựng gạch tuynel theo hướng bền vững, thân thiện với môi trường.

Tài liệu tham khảo

[1]. Correia, S. L., Elayne Grun, Christian D. Denardi, Dachamir Hotza, and Marilena Valadares Folgueras. 2006. “Effects of Raw Materials on the Technological Properties of Brick Compositions Using a Statistical Design Approach.” Materials Science Forum 530‐531: 486-491. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.530-531.486

[2]. Katarzyna Kaczyńska, Konrad Kaczyński,  and Piotr Pełka.  Calcination of Clay Raw Materials in a Fluidized Bed. 2021, Materials

[3]. Nadeem, A.; Memon, S.A.; Lo, T.Y. Mechanical performance, durability, qualitative and quantitative analysis of microstructure of fly ash and metakaolin mortar at elevated temperatures. Constr. Build. Mater. 2013, 38, 338–347

[4]. Ratajczak, T.; Hycnar, E.; Bożęcki, P. Mineralogical criterion as a part of suitability assessment of some polish raw clay for hydro-insulating barriers construction. Górnictwo Odkryw. 2016, 57, 19–25.

[5]. https://baochinhphu.vn/quy-dinh-gia-toi-thieu-tinh-thue-tai-nguyen-cua-dat-khai-thac-san-lap-xay-dap-cong-trinh-khoang-san-khong-kim-loai-lam-vat-lieu-xay-dung-thong-thuong-10252649.htm