Phụ gia bê tông là những chất hoặc hỗn hợp được thêm vào trong quá trình trộn bê tông để cải thiện một số tính chất nhất định của bê tông. Các phụ gia này có thể là dạng bột, lỏng hoặc hỗn hợp và được trộn cùng với các thành phần chính của bê tông như xi măng, cát, đá, và nước.

Mục đích của việc sử dụng phụ gia bê tông bao gồm:

1. Tăng cường độ bền: Giúp bê tông chịu lực tốt hơn theo thời gian.
2. Giảm co ngót, nứt nẻ: Giảm tình trạng co ngót và nứt nẻ trong quá trình đông kết.
3. Cải thiện tính công tác: Giúp hỗn hợp bê tông dễ đổ, dễ thi công hơn, và giảm lực cản trong quá trình đầm nén.
4. Tăng độ dẻo: Cải thiện độ dẻo và tính linh hoạt của bê tông trong khi thi công.
5. Chống thấm: Tăng khả năng chống thấm nước và kháng lại các tác nhân hóa học.
6. Điều chỉnh thời gian đông kết: Phụ gia có thể giúp kéo dài hoặc rút ngắn thời gian đông kết của bê tông tùy theo yêu cầu.

Có nhiều loại phụ gia bê tông khác nhau tùy thuộc vào mục đích sử dụng:

• Phụ gia hóa dẻo (plasticizers): Giảm lượng nước cần thiết mà vẫn giữ được độ sụt của bê tông.
• Phụ gia siêu hóa dẻo (superplasticizers): Tăng độ dẻo cao hơn nhiều so với phụ gia hóa dẻo thông thường.
• Phụ gia chống thấm: Giúp ngăn bê tông thấm nước, thích hợp cho các công trình dưới nước.
• Phụ gia đông kết nhanh: Dùng để rút ngắn thời gian đông kết, thích hợp cho các công trình thi công nhanh.
• Phụ gia cuốn khí: Tạo ra các bọt khí nhỏ trong bê tông, giúp tăng khả năng chống lại sự tác động của sương giá.

Sản xuất phụ gia bê tông không quá phức tạp, nhưng đòi hỏi kiến thức chuyên môn về hóa học, quy trình công nghệ cũng như yêu cầu khắt khe về chất lượng sản phẩm. Các phụ gia bê tông phải đảm bảo tính ổn định, an toàn và hiệu quả trong điều kiện sử dụng cụ thể.

Quá trình sản xuất phụ gia bê tông phụ thuộc vào loại phụ gia cần sản xuất, và thường bao gồm các giai đoạn cơ bản sau:

1. Lựa chọn nguyên liệu đầu vào

Nguyên liệu dùng để sản xuất phụ gia bê tông phải đạt tiêu chuẩn về chất lượng và độ tinh khiết. Các chất hóa học, hợp chất hữu cơ, khoáng chất, và nước được chọn dựa trên các đặc tính cụ thể cần thiết cho từng loại phụ gia.

Ví dụ:

• Phụ gia hóa dẻo và siêu hóa dẻo thường dùng các hợp chất hữu cơ như lignosulfonat, naphthalenesulfonat, hoặc polycarboxylat.
• Phụ gia cuốn khí sử dụng các hợp chất có khả năng tạo bọt như nhựa resin hoặc surfactants (chất hoạt động bề mặt).

2. Quy trình phối trộn

Các nguyên liệu sẽ được trộn theo tỷ lệ chính xác để tạo ra sản phẩm đạt yêu cầu nhờ hệ thống cân định lượng chính xác SECO. Tùy thuộc vào loại phụ gia, quy trình này có thể bao gồm các bước như khuấy, phản ứng hóa học, hoặc kết tủa.

Đối với phụ gia lỏng, các thành phần được hòa tan trong nước hoặc dung môi. Còn phụ gia dạng bột sẽ trải qua quá trình nghiền và sấy để đạt được kích thước hạt mong muốn.

Dùng máy trộn inox304 hoặc bồn nhựa SECO chế tạo máy trộn hoá chất giá rẻ

3. Kiểm tra chất lượng

Sản phẩm phụ gia sau khi được trộn phải qua các quy trình kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt như:

• Kiểm tra độ tinh khiết của nguyên liệu.
• Kiểm tra khả năng cải thiện tính chất của bê tông như độ dẻo, khả năng giữ nước, độ bền.
• Đảm bảo không ảnh hưởng đến môi trường và an toàn cho người sử dụng.

4. Đóng gói và bảo quản

Sau khi kiểm tra đạt chuẩn, phụ gia bê tông được đóng gói trong bao bì chuyên dụng để bảo vệ khỏi độ ẩm, nhiệt độ và các tác nhân môi trường khác. Quá trình bảo quản phải đảm bảo giữ cho sản phẩm ổn định và không bị hư hỏng trước khi đưa vào sử dụng.

Phụ gia lỏng, sệt được chiết rót vào thùng phuy, can, tank chứa

Phụ gia dạng bột sẽ được qua máy đóng bao tự động SECO 20-50kg tuỳ nhu cầu

Khó khăn trong sản xuất phụ gia bê tông:

1. Kiểm soát chất lượng: Phụ gia bê tông phải đảm bảo chất lượng ổn định và không gây hại cho môi trường hoặc sức khỏe con người. Việc kiểm soát chất lượng ở mức độ vi mô và chính xác là rất quan trọng.
2. Công thức phức tạp: Một số loại phụ gia có công thức hóa học phức tạp, đòi hỏi quá trình nghiên cứu, thử nghiệm dài hơi trước khi đạt được sản phẩm tối ưu.
3. Yêu cầu về thiết bị và công nghệ: Sản xuất phụ gia đòi hỏi các thiết bị trộn, nghiền, phản ứng và kiểm tra hiện đại, đáp ứng tiêu chuẩn an toàn và kỹ thuật.

Nếu bạn đang cân nhắc việc sản xuất phụ gia bê tông, có thể bạn sẽ cần đầu tư vào hệ thống công nghệ, tìm hiểu các quy định về chất lượng, và có đội ngũ kỹ thuật có kiến thức chuyên môn trong lĩnh vực hóa chất xây dựng.

>>> Vậy dễ hay khó khi muốn: sản xuất vữa khô xây dựng

Dây chuyền thiết bị sản xuất phụ gia bê tông bao gồm nhiều máy móc và thiết bị khác nhau, tùy thuộc vào loại phụ gia sản xuất (lỏng, bột, hóa dẻo, siêu hóa dẻo, chống thấm, cuốn khí,...). Dưới đây là các thành phần cơ bản của một dây chuyền sản xuất phụ gia bê tông:

1. Hệ thống phối trộn

Đây là trái tim của dây chuyền sản xuất, nơi các nguyên liệu được phối trộn với nhau theo công thức cụ thể:

• Máy trộn công nghiệp: Có thể là máy trộn cánh khuấy, máy trộn liên tục hoặc máy trộn tự động, tùy thuộc vào đặc tính của phụ gia (lỏng hoặc bột).
  • Đối với phụ gia dạng bột: Cần máy trộn bột công suất lớn, đảm bảo trộn đều các thành phần ở tỷ lệ nhỏ.
  • Đối với phụ gia dạng lỏng: Sử dụng các máy trộn dung dịch hoặc máy khuấy với cánh khuấy chuyên dụng.

2. Thiết bị phản ứng hóa học

Một số phụ gia cần trải qua các phản ứng hóa học trước khi hoàn thiện:

• Reactor: Là các bồn phản ứng dùng để thực hiện các phản ứng hóa học giữa các chất, thường được thiết kế với chất liệu chống ăn mòn như thép không gỉ.
• Thiết bị gia nhiệt hoặc làm lạnh: Để điều chỉnh nhiệt độ trong quá trình phản ứng.

3. Hệ thống nghiền và sàng lọc

Dùng cho phụ gia dạng bột để đảm bảo sản phẩm cuối cùng có kích thước hạt phù hợp:

• Máy nghiền: Giúp giảm kích thước của các hạt nguyên liệu đầu vào, tạo ra phụ gia dạng bột với kích thước hạt nhỏ hơn.
• Máy sàng lọc: Đảm bảo sản phẩm bột mịn và đồng nhất.

4. Thiết bị điều chỉnh độ nhớt và lưu biến

Đối với phụ gia lỏng, điều chỉnh độ nhớt và lưu biến (khả năng chảy) là rất quan trọng:

• Máy đo độ nhớt: Dùng để kiểm tra và điều chỉnh độ nhớt của dung dịch trong quá trình sản xuất.

5. Hệ thống đóng gói

Sau khi sản xuất, phụ gia cần được đóng gói và bảo quản đúng cách:

• Máy đóng gói tự động: Sử dụng cho cả phụ gia dạng bột và lỏng. Thiết bị này đảm bảo việc đóng gói chính xác về khối lượng và kín để bảo vệ sản phẩm khỏi tác động môi trường.
  • Đối với dạng bột: Thường dùng các bao túi hoặc thùng kín.
  • Đối với dạng lỏng: Sử dụng bình chứa chuyên dụng, thùng phuy hoặc can nhựa.

6. Hệ thống bơm và ống dẫn

Được dùng để vận chuyển các nguyên liệu lỏng và hóa chất trong quy trình sản xuất:

• Máy bơm hóa chất: Chịu được các loại hóa chất khác nhau, đặc biệt là các chất ăn mòn.
• Hệ thống ống dẫn và van: Đảm bảo vận chuyển chính xác các nguyên liệu từ bồn chứa đến máy trộn hoặc thiết bị phản ứng.

7. Hệ thống kiểm soát tự động

Để đảm bảo quá trình sản xuất diễn ra liên tục và đồng bộ:

• Bộ điều khiển tự động (PLC): Điều khiển toàn bộ dây chuyền sản xuất, từ khâu phối trộn, phản ứng đến đóng gói, giúp giảm sai sót và nâng cao hiệu quả.
• Cảm biến và hệ thống giám sát: Giúp giám sát các thông số như nhiệt độ, áp suất, tỷ lệ trộn, độ nhớt để điều chỉnh quy trình sản xuất một cách chính xác.

8. Hệ thống lọc

Để loại bỏ tạp chất hoặc các hạt không mong muốn, giữ chất lượng sản phẩm:

• Thiết bị lọc: Được sử dụng cho cả dạng bột và lỏng, giúp lọc các tạp chất hoặc hạt không đạt yêu cầu trước khi đóng gói.

9. Hệ thống bảo quản và lưu trữ nguyên liệu

Các nguyên liệu đầu vào cần được lưu trữ trong điều kiện bảo quản tốt:

• Bồn chứa hóa chất: Để chứa các loại hóa chất lỏng hoặc bán lỏng.
• Thùng, bao chứa nguyên liệu khô: Dùng cho nguyên liệu dạng bột hoặc hạt.

10. Hệ thống xử lý khí thải và chất thải

Sản xuất phụ gia bê tông thường tạo ra một số khí thải hoặc chất thải, đặc biệt là trong các phản ứng hóa học:

• Thiết bị xử lý khí thải: Đảm bảo khí thải ra môi trường đạt tiêu chuẩn.
• Hệ thống xử lý nước thải: Đảm bảo nước thải công nghiệp không gây ô nhiễm môi trường.

Tổng kết

Dây chuyền sản xuất phụ gia bê tông đòi hỏi các thiết bị từ cơ bản như máy trộn, máy nghiền, đến các thiết bị chuyên dụng như bồn phản ứng, hệ thống kiểm soát tự động. Để sản xuất hiệu quả và đảm bảo chất lượng, cần có sự phối hợp nhịp nhàng giữa các thiết bị và quy trình kiểm soát chất lượng chặt chẽ.