Quy trình sản xuất bê tông bọt (CLC) chuẩn cho độ bền cao

Quy trình sản xuất bê tông bọt CLC để đạt độ bền cao bắt đầu từ nguyên tắc cơ bản: kiểm soát tỉ lệ vật liệu, tạo bọt ổn định, hòa bọt vào vữa một cách nhẹ nhàng và dưỡng hộ đúng quy trình. Mỗi bước đều ảnh hưởng đến cấu trúc bọt, mật độ sau đóng rắn và cường độ cuối cùng; do đó cần thiết lập mix design chính xác qua thử nghiệm mẫu trước khi sản xuất hàng loạt.

Nguyên liệu và yêu cầu chất lượng

Nguyên liệu cơ bản là xi măng Portland loại phù hợp, cát mịn sạch, nước tinh khiết và chất tạo bọt có chỉ số ổn định. Xi măng phải được bảo quản khô, không vón cục; cát cần rửa sạch, sàng lọc để loại bỏ bùn, hữu cơ và hạt thô không đồng nhất; nước không được chứa dầu mỡ, muối hay chất hữu cơ gây phản ứng phụ. Chất tạo bọt cần chọn loại có độ ổn định cao, ít gây phân tầng và tương thích với phụ gia khác nếu dùng. Phụ gia polymer hoặc siêu dẻo chỉ sử dụng khi thử nghiệm chứng minh tăng cường cường độ hoặc tính công tác mà không làm suy yếu độ bền lâu dài.

Thiết bị và chuẩn bị sản xuất

Thiết bị tối thiểu gồm máy trộn cưỡng bức có khả năng điều chỉnh tốc độ, foam generator có thể kiểm soát tỷ lệ dung dịch và áp lực tạo bọt, khuôn khuôn/khay đúc đều nhau, và hệ thống dưỡng hộ kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm. Trước mỗi lô sản xuất cần kiểm tra độ ẩm của cát để điều chỉnh lượng nước trong công thức; cần thực hiện trial mix để xác định tỉ lệ xi măng : cát : nước và lượng bọt phù hợp cho mật độ mục tiêu. Trial mix phải đo mật độ hỗn hợp tươi, cường độ mẫu 7 và 28 ngày, độ hút nước và quan sát phân bố bọt qua cắt mẫu.

Thiết lập mix design

Mix design cho CLC quyết định mật độ mục tiêu và cường độ sau cùng. Mật độ điển hình dao động từ 400 đến 1.200 kg/m³ tùy ứng dụng; mật độ thấp cho cách nhiệt, mật độ cao cho tường chịu lực nhẹ. Thiết kế tỷ lệ cần tính toán lượng xi măng đủ để tạo cường độ nhưng không thừa gây nứt do co khô; lượng nước/xi măng phải kiểm soát để đạt độ làm việc cần thiết. Từ mix design thử nghiệm, lập bảng công thức tiêu chuẩn cho từng mục đích sử dụng và lưu giữ hồ sơ.

Tạo bọt ổn định và kiểm soát tính chất

Tạo bọt là bước then chốt. Dung dịch chất tạo bọt pha theo hướng dẫn, đưa vào foam generator và điều chỉnh áp lực để bọt có kích thước và độ ổn định mong muốn. Bọt phải có khả năng giữ cấu trúc trong thời gian đủ để hòa vào vữa và đổ khuôn. Thời gian sụt bọt, tỷ lệ phân tách nước và khả năng giữ thể tích bọt là các chỉ tiêu cần đo. Nếu bọt không ổn định, gia tăng chất tạo bọt không phải là giải pháp duy nhất; cần kiểm tra pH, nồng độ dung dịch và điều kiện khí hậu nhà xưởng.

Pha trộn và hòa bọt vào vữa

Pha trộn bắt đầu bằng trộn khô xi măng và cát đến khi đồng nhất, sau đó thêm nước và phụ gia để tạo vữa cơ bản mịn, không vón cục. Mục tiêu vữa cơ bản là tạo nền có độ làm việc đủ để nhận bọt mà không phân tầng. Việc hòa bọt phải thực hiện ở tốc độ thấp-trung bình, trộn nhẹ nhàng để bảo tồn cấu trúc bọt. Trộn quá mạnh sẽ phá vỡ bọt, dẫn đến mật độ tăng và giảm cường độ cách nhiệt; trộn quá yếu sẽ không phân bố bọt đều, gây phân lớp và độ đồng đều kém. Trong quá trình này cần kiểm tra mật độ hỗn hợp tươi liên tục bằng cách lấy mẫu nhỏ để điều chỉnh lượng bọt ngay tại máy.

Đổ khuôn, bảo quản hình dạng và xử lý bề mặt

Khi đổ vào khuôn, tránh đổ từ độ cao lớn để không phá vỡ bọt, và không dùng đầm cơ khí mạnh; nếu cần loại bọt lớn bề mặt chỉ dùng rung nhẹ hoặc xử lý thủ công bằng bay. Khuôn phải được chuẩn bị sạch và có lớp tách khuôn vừa phải; bề mặt khuôn ảnh hưởng đến mặt ngoài sản phẩm, do vậy cần đồng nhất để tránh khuyết tật bề mặt. Thời gian ở trong khuôn tùy thuộc điều kiện nhiệt ẩm nhưng thường 24–48 giờ; tháo khuôn sớm có thể gây biến dạng, tháo muộn làm chậm sản xuất.

Dưỡng hộ và phát triển cường độ

Dưỡng hộ ẩm liên tục là bước quyết định để đạt cường độ cao và hạn chế nứt do co khô. Sau khi tháo khuôn, khối CLC cần được giữ ẩm tối thiểu 7 ngày; điều kiện tốt hơn là 14–28 ngày để đạt cường độ gần tối đa. Phương pháp dưỡng hộ có thể là phun sương, phủ màng ẩm hoặc ngâm nhẹ tùy quy trình. Nhiệt độ môi trường cần kiểm soát trong khoảng 10–30°C; nhiệt độ quá cao làm bay hơi nhanh, tạo vết rỗ và giảm cường độ mặt, nhiệt độ quá thấp làm chậm phản ứng thủy hóa.

Kiểm tra chất lượng sau đóng rắn và điều chỉnh

Kiểm tra chất lượng bao gồm đo mật độ khối, thử cường độ nén theo tiêu chuẩn, kiểm tra độ hút nước và quan sát phân bố lỗ sau cắt mẫu. Kết quả thử nghiệm so sánh với yêu cầu mix design để quyết định chấp nhận lô hoặc hiệu chỉnh. Nếu cường độ thấp, nguyên nhân thường là lượng bọt vượt mức, tỷ lệ nước/xi măng cao hoặc bọt bị phá vỡ trong trộn; điều chỉnh bằng cách giảm bọt, tăng xi măng hoặc tối ưu hóa chất tạo bọt. Nếu hút nước cao, cần xem xét bổ sung phụ gia giảm thấm, thay đổi chất tạo bọt hoặc cải thiện dưỡng hộ và hoàn thiện bề mặt.

Quản lý sản xuất và an toàn

Quản lý sản xuất đòi hỏi lưu hồ sơ chi tiết cho mỗi lô: công thức, điều kiện nhiệt ẩm, thời gian trộn, người vận hành và kết quả thử nghiệm. An toàn lao động bắt buộc: khẩu trang chống bụi, găng tay, kính bảo hộ khi trộn và cắt; xử lý nước rửa máy theo quy định môi trường để tránh ô nhiễm. Việc đào tạo công nhân về quy trình trộn, tạo bọt và dưỡng hộ tạo ra khác biệt lớn về chất lượng sản phẩm.

Kết luận

Để sản xuất bê tông bọt CLC có độ bền cao cần thực hiện trial mix để thiết lập mix design, kiểm soát nghiêm ngặt chất lượng nguyên liệu, tạo bọt ổn định, hòa bọt nhẹ nhàng vào vữa, đổ khuôn và dưỡng hộ đúng quy trình, đồng thời giám sát liên tục thông số sản xuất. Khi các yếu tố này được quản lý tốt, CLC đạt được mật độ và cường độ mục tiêu, đồng thời giữ được ưu thế về cách nhiệt, cách âm và giảm tải công trình.