CHẾ TẠO BÊ TÔNG TỪ CHẤT THẢI XÂY DỰNG

Mục đích yêu cầu:
Hiện nay, vấn đề rác thải vật liệu xây dựng (Bê tông vụn, rác thải công trình…) ở các khu đô thị khá phổ biển do nhu cầu cải tạo và xây dựng nhà ở phát triển. Tuy nhiên, hầu như các địa phương chưa có chổ để tập kết loại rác này nên vấn đề xử lý và tái chế nguồn chất thải này rất quan trọng, sẽ làm giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường đô thị. Trong năm 2020, mỗi ngày tại những đô thị lớn như Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Bình Dương… có lượng chất thải rắn phát sinh ra trong quá trình xây dựng và cải tạo khoảng 50.000 - 60.000 tấn, phế thải xây dựng chiếm từ 12 - 15% tổng số lượng chất thải rắn đô thị. Mỗi ngày có khoảng 1.000 tấn rác thải xây dựng tại Bình Dương và 2.000 tấn rác thải xây dựng tại thành phô Hô Chí Minh được xử lý bằng phương pháp chôn lấp.
Hiện tại, các công ty đều sản xuất bê tông thành phẩm từ cốt liệu đá tự nhiên. Tuy nhiên, Bê tông vụn, rác thải công trình... đều có thể trở thành những cấu kiện bê tông vững chắc dùng trong xây dựng. Nếu tận dụng lại sẽ tiết kiệm chi phí rất lớn cho Công ty. Dự án đã thực hiện nghiên cứu quá trình sử dụng phế thải xây dựng từ các nguồn hỗn hợp như bê tông, gạch xây, vữa, tường xây gạch và phế thái bê tông của các công trình phá dỡ để tái chế sử dụng thay thế cốt liệu nhỏ trong xây dựng và tận dụng hiệu quả hệ thống máy xay nghiền đá của Công ty hiện có.
Quy trình sản xuất Bê tông tái chế:
  • Nguồn nguyên liệu: Để tạo nguồn nguyên liệu cho việc sản xuất bê tông từ rác thải vật liệu xây dựng, Ban phát triển dự án đã cho thành lập “Đội thu gom” rác thải vật liệu xây dựng từ những công trình phá bỏ: Chung cư, công sở, nhà tư nhân… nguyên liệu được thu gom, chuyển đến bãi tập kết của nhà máy (tại mỏ đá của Công ty). Tại đây, tôi đã cho phân loại các khối bê tông (rác thải vật liệu xây dựng) theo kích thước, các khối bê tông có kích thước lớn hơn 800mm (hoặc nhỏ hơn 800mm nhưng có kết cấu sắt, thép trong bê tông) sẽ được xe “búa đập” đập thành những khối bê tông nhỏ hơn. Công đoạn này, sắt, thép, kẽm… có trong khối bê tông sẽ được loại ra. Bê tông nguyên liệu sau khi phân loại sẽ được cấp vào máy nghiền đá qua băng chuyền rung sàng lọc lần 1 để tách đất, cát. Phần bê tông còn lại sẽ được đưa vào máy nghiền. 
  • Công đoạn nghiền thô: Tôi đã tận dụng máy nghiền đá công suất 350 tấn/giờ sẵn có tại mỏ để nghiền thô các khối bê tông nguyên liệu này. Nguyên tắc hoạt động của máy nghiền thô: Dưới bánh xe mô tơ, “mâm quay” sẽ quay khối bê tông ở tốc độ cao, lợi dụng lực ly tâm quăng bê tông vào bánh răng nghiền, các mãnh vụn liên tục va đập vào bánh răng, hạt cát, sỏi rơi ra khỏi khối bê tông khiến chúng nhỏ dần về kích thước. Cát, sỏi, đá và các chất khác có trong bê tông sẽ được tách rời ra một cách cơ học với khối bê tông ban đầu vì chúng thật ra chỉ liên kết với nhau một cách vật lý, không có phản ứng hóa học nào trong kết cấu bê tông.
  • Thu hồi đá cốt liệu: Các nguyên liệu sau khi được tách rời từ hệ thống máy xay nghiền sẽ được tôi cho chuyển qua băng chuyền sàng. Quá trình này sẽ sàng lọc lần 2 và loại bỏ tạp chất, đá, cát ra khỏi vụn bê tông đã nghiền. Công đoạn này cho ra cốt liệu thô là đá bê tông có kích thước từ 01 đến 4 cm, thay thế cho đá xây dựng có cùng kích thước được lấy từ mỏ đá và sản phẩm khác như cát, bột đá…
  • Tạo Bê tông: Cốt liệu đá từ bê tông tái chế tôi cho pha trộn theo tỉ lệ nhất định với cát, xi măng và nước sẽ cho ra bê tông thành phẩm. Tùy theo yêu cầu của thị trường mà có thể sản xuất các sản phẩm khác nhau, Bê tông max 100, bê tông làm vĩa hè, bê tông lót lề đường…
Kiểm định Bê tông tái chế: Để đảm bảo chất lượng sản phẩm tạo ra, các sản phẩm phải qua kiểm định. Và, phải đạt các thông số:
  • Cường độ chịu nén       : 50-65 MPa
  • Cường độ ép chẻ : 2,7-3,8 MPa
  • Mô đun đàn hồi tĩnh      : 23-36 GPa
  • Độ mài mòn                 : <0,3g/cm2
  • Độ hút nước                 : <6%
  • Độ thấm ion clo  : Thấp
  • Độ co ngót khô   : <0,07%
  • Khối lượng thể tích       : 2,1-2,3g/cm3
  • Không có khả năng tiềm tàng phản ứng kiềm cốt liệu
Qua kết quả thí nghiệm và thực tế: Việc sản xuất bê tông tái chế dùng trong các kết cấu ít chịu lực như con lươn, vỉa hè, bê tông lót nền, tấm ghép panel, vách đứng trong hệ thống mương thoát nước, ghế đá… là rất hợp lý và an toàn.

Thành tựu dự án mang lại:
Tiết kiệm chi phí sản xuất: Cốt liệu đá từ bê tông tái chế sau khi trộn với cát, xi măng và nước sẽ cho ra bê tông thành phẩm. Cụ thể, để sản xuất 1m3 bê tông tái chế có mác 100, cần 236 lít nước, 286 kg xi-măng, 1.336 kg đá bê tông và 636 kg cát vàng, giá thành khoảng 456.000 đồng. Trong khi để sản xuất 1m3 bê tông có cùng mác 100, bằng cốt liệu đá tự nhiên, có giá thành đến 512.000 đồng, như vậy, bê tông tái chế tiết kiệm gần 11% chi phí sản xuất.

Giá thành sản phẩm thấp hơn: Kinh phí đầu tư một dây chuyền nghiền sàng đá công suất 50m3/giờ (khoảng 2,5 tỷ đồng). Thời gian khấu hao máy trong vòng 19 tháng, khoảng 139 triệu đồng/tháng. Chi phí cho nhân công, quản lí, điện, nước, dầu và các chi phí phát sinh khác 250 triệu đồng/tháng. Nếu sử dụng máy 8giờ/ngày, một tháng có khả năng sản xuất 12.000 m3, giá thành 1m3 đá bê tông tái chế thấp hơn 56.000 nghìn đồng (thời điểm năm 2021) so với sản xuất đá tự nhiên. Giá thành sản phẩm thấp giúp sản phẩm cạnh tranh được với thị trường, làm tăng khối lượng bán hàng và doanh thu của Công ty.     
Ngoài sản phẩm chính thu được là cát, đá cốt liệu từ bê tông tái chế ta còn thu được sắt, gỗ… trong quá trình sàng lọc, có thể bán cho các công trình xây dựng để san lấp mặt bằng, làm nền.

Hiệu quả kinh tế xã hội:
  • Sử dụng đá cốt liệu từ bê tông tái chế thân thiện với môi trường sinh thái, đây là lợi thế quan trọng nhất của vật liệu xanh này. Quá trình khai thác đá, sau đó nghiền nhỏ đòi hỏi phải sử dụng các nguồn tài nguyên thiên nhiên và chế biến cơ khí. Việc tái chế bê tông sẽ tạo ra vòng đời mới cho cốt liệu, sẽ giảm đáng kể lượng cát, sỏi, đá khai thác từ tự nhiên, tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên, không tác động đến môi trường sinh thái, không gây ô nhiễm môi trường khu vực khai thác.
  • Quy trình tái chế bê tông từ rác thải vật liệu xây dựng (Bê tông vụn, rác thải công trình…) còn giúp giảm đáng kể lượng chất thải đổ ra các bãi chôn lấp địa phương. Trong nhiều năm qua, chính quyền các địa phương phải đối mặt với việc giải quyết vấn đề quá tải các bãi chôn lấp rác thải hay việc phế thải xây dựng bị đổ khắp nơi. Ngoài việc chiếm không gian lớn tại các bãi chôn lấp, phế thải xây dựng còn khó phân hủy sinh học. Việc tái chế sử dụng lại nguồn rác thải xây dựng giúp tiết kiệm chi phí trong việc xử lý tại các bãi rác.
Đây là một nghiên cứu thiết thực; Dự án tạo ra những sản phẩm có giá thành thấp mà còn giải quyết được bài toán rác thải trong xây dựng, đồng thời mang lại hiệu quả kinh tế cao cho các doanh nghiệp.

Ngô Thanh Tùng

 
Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây