Quy trình sản xuất vữa trộn sẵn hiện đại tại nhà máy đóng vai trò then chốt trong việc tạo ra sản phẩm vữa khô trộn sẵn chất lượng ổn định, tiện lợi và đáp ứng đa dạng yêu cầu kỹ thuật, dần thay thế phương pháp trộn vữa thủ công. Bài viết này sẽ trình bày chi tiết các công đoạn chính trong quy trình này, từ việc lựa chọn nguyên liệu đầu vào đến khi hoàn thiện sản phẩm.

Giới thiệu tổng quan về sản xuất vữa trộn sẵn

Trước đây, vữa xây dựng thường được trộn thủ công tại chỗ, gây ra các vấn đề về chất lượng không ổn định do tay nghề thợ, hao phí vật liệu và ô nhiễm. Để giải quyết những hạn chế này, phương pháp sản xuất vữa trộn sẵn tại nhà máy đã được phát triển.

Lợi ích của quy trình sản xuất công nghiệp vữa trộn sẵn:

• Ổn định chất lượng vượt trội: Nhờ hệ thống cân đo, định lượng tự động và quy trình kiểm soát nghiêm ngặt, mọi mẻ vữa đều có tỷ lệ cấp phối chính xác theo công thức đã được nghiên cứu và thiết kế, đảm bảo chất lượng đồng nhất cho từng bao sản phẩm.
• Tự động hóa – Năng suất cao: Các dây chuyền sản xuất hiện đại, tự động hóa cao giúp tăng năng suất, đáp ứng nhu cầu lớn của thị trường và giảm chi phí nhân công.
• Tuân thủ cấp phối tiêu chuẩn: Mỗi loại vữa trộn sẵn (vữa xây, vữa tô, vữa dán gạch, vữa chuyên dụng…) đều được sản xuất theo một cấp phối tiêu chuẩn đã được tính toán kỹ lưỡng để đạt được các đặc tính kỹ thuật mong muốn (cường độ, độ bám dính, khả năng chống thấm…).

Nguyên vật liệu đầu vào

Chất lượng của vữa trộn sẵn phụ thuộc rất lớn vào chất lượng của các nguyên vật liệu đầu vào. Các thành phần chính bao gồm:

• Xi măng:
  • Là chất kết dính thủy lực quan trọng nhất. Các loại xi măng thường dùng bao gồm xi măng Portland (PC) các loại theo tiêu chuẩn ASTM Type I, II, III, IV, V hoặc các tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) tương đương (ví dụ TCVN 6260), xi măng Portland hỗn hợp (PCB). Tùy theo yêu cầu của loại vữa cụ thể mà có thể sử dụng xi măng bền sunfat (cho môi trường xâm thực), xi măng ít tỏa nhiệt (cho kết cấu khối lớn).
• Cát khô:
  • Là cốt liệu chính, chiếm phần lớn thể tích vữa. Cát sử dụng phải là cát khô (độ ẩm thường <0.5%), sạch, có kích thước hạt (mô đun độ lớn) phù hợp với từng loại vữa và đã được sàng lọc để loại bỏ tạp chất (bùn, sét, hữu cơ…).
• Phụ gia:
  • Là các hóa chất được thêm vào với một lượng nhỏ để cải thiện hoặc tạo ra các tính năng đặc biệt cho vữa. Ví dụ: phụ gia chống thấm, phụ gia kéo dài hoặc rút ngắn thời gian ninh kết, phụ gia tăng độ dẻo và khả năng giữ nước, phụ gia tăng độ bám dính, phụ gia tạo màu, phụ gia chống nấm mốc…

Kiểm tra nguyên vật liệu đầu vào (QA/QC): Tất cả nguyên vật liệu sản xuất vữa trộn sẵn phải được kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt trước khi đưa vào quy trình. Quá trình này bao gồm việc kiểm tra chứng chỉ chất lượng của nhà cung cấp và lấy mẫu để kiểm tra các chỉ tiêu cơ lý hóa (độ mịn, thời gian đông kết, cường độ xi măng), thành phần hạt, độ sạch, độ ẩm của cát, cũng như nồng độ và tính chất của phụ gia.

Chuỗi quy trình sản xuất vữa trộn sẵn trong nhà máy

Quy trình sản xuất vữa trộn sẵn tại các nhà máy hiện đại thường bao gồm các công đoạn chính sau:

1. Sấy và sàng cát (nếu cát đầu vào có độ ẩm cao hoặc chưa đồng nhất):
   • Cát tự nhiên sau khi khai thác hoặc cát nhân tạo thường có độ ẩm và kích thước hạt không đồng đều. Do đó, cát thường được đưa vào hệ thống sấy quay hoặc sấy tầng sôi để giảm độ ẩm xuống mức yêu cầu (thường dưới 0.5%).
   • Sau khi sấy, cát được đưa qua hệ thống sàng rung nhiều tầng để loại bỏ các tạp chất quá lớn (sỏi, đá, rác…) và phân loại cát thành các nhóm kích thước hạt khác nhau, phù hợp với từng loại vữa.
2. Chứa và định lượng nguyên liệu:
   • Các nguyên vật liệu chính sau khi kiểm tra đạt yêu cầu sẽ được chứa trong các silo (bồn chứa) riêng biệt: silo cho xi măng, silo cho các loại cát đã sàng, silo hoặc thùng chứa cho các loại phụ gia dạng bột hoặc lỏng.
   • Từ các silo, nguyên liệu được vận chuyển đến hệ thống cân định lượng tự động. Hệ thống này (sử dụng cảm biến tải trọng – loadcell, phễu cân) sẽ cân chính xác từng thành phần theo đúng tỷ lệ cấp phối đã được lập trình sẵn cho từng loại sản phẩm vữa. Đây là bước quan trọng quyết định sự đồng đều về chất lượng.
3. Trộn nguyên liệu:
   • Sau khi được định lượng, các thành phần được đưa vào máy trộn. Các loại máy trộn phổ biến trong sản xuất vữa khô là máy trộn trục ngang (horizontal shaft mixer) hoặc máy trộn kiểu ruy băng (ribbon mixer), đảm bảo khả năng trộn đều các thành phần bột.
   • Quá trình trộn thường là trộn khô, diễn ra trong một khoảng thời gian nhất định (thường từ 1 đến 3 phút, tùy thuộc vào công suất máy và loại vữa) để đảm bảo hỗn hợp hoàn toàn đồng nhất.
   • Trong quá trình trộn, hệ thống hút bụi công nghiệp hoạt động để thu gom bụi xi măng và các hạt mịn khác, đảm bảo an toàn cho công nhân và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
4. Đóng bao tự động:
   • Hỗn hợp vữa khô sau khi trộn đồng nhất sẽ được chuyển đến hệ thống đóng bao tự động hoặc bán tự động.
   • Máy đóng bao sẽ tự động cân và xả vữa vào các bao theo định lượng đã cài đặt (thường là 25kg, 40kg hoặc 50kg/bao). Bao bì thường là loại giấy Kraft nhiều lớp có lớp chống ẩm bên trong hoặc bao nhựa PP.
   • Trên bao bì thường được in các thông tin quan trọng như tên sản phẩm, mã lô (batch code), ngày sản xuất, hạn sử dụng, hướng dẫn sử dụng cơ bản.
5. Kiểm tra chất lượng đầu ra (thành phẩm):
   • Trước khi sản phẩm được xuất kho, bộ phận kiểm soát chất lượng (QC) sẽ lấy mẫu ngẫu nhiên từ các lô sản xuất để tiến hành kiểm tra các chỉ tiêu quan trọng.
   • Các chỉ tiêu thường kiểm tra bao gồm: độ lưu động (độ chảy) của vữa tươi, thời gian đông kết, độ giữ nước, độ bám dính, cường độ chịu nén của mẫu vữa sau 7 ngày và 28 ngày tuổi, độ co ngót…
   • Các phép thử nghiệm này được thực hiện theo các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành như TCVN, ASTM, EN…

Hệ thống kiểm soát chất lượng (QA/QC)

Kiểm soát chất lượng là một hệ thống xuyên suốt trong toàn bộ quy trình sản xuất vữa trộn sẵn, không chỉ ở khâu thành phẩm:

• Kiểm tra nguyên vật liệu đầu vào: Đảm bảo chỉ những vật liệu đạt tiêu chuẩn mới được đưa vào sản xuất.
• Kiểm soát trong quá trình sản xuất: Theo dõi và kiểm tra các thông số vận hành của thiết bị (máy sấy, máy sàng, hệ thống cân, máy trộn), thời gian trộn, điều kiện môi trường nhà xưởng…
• Kiểm tra sau đóng bao và trước khi xuất xưởng: Đảm bảo sản phẩm cuối cùng đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng đã công bố.
• Nhiều nhà máy hiện đại có phòng thí nghiệm (lab) nội bộ được trang bị đầy đủ thiết bị để thực hiện các phép thử cần thiết.
• Các nhà sản xuất uy tín thường áp dụng các hệ thống quản lý chất lượng tiên tiến như ISO 9001 để chuẩn hóa và không ngừng cải tiến quy trình.

Lưu kho và xuất xưởng

• Lưu kho: Vữa trộn sẵn thành phẩm sau khi kiểm tra chất lượng đạt yêu cầu sẽ được vận chuyển đến khu vực kho chứa. Kho phải đảm bảo khô ráo, thoáng mát, có mái che, nền kho cao ráo. Vữa thường được xếp trên pallet, cách tường, tuân thủ quy tắc nhập trước – xuất trước (FIFO).
• Xuất xưởng: Sản phẩm được xuất xưởng theo từng lô hàng, có thể truy xuất nguồn gốc của từng lô (batch) thông qua mã sản xuất, đảm bảo cung cấp đúng sản phẩm chất lượng đến tay người tiêu dùng và các công trình.

Quy trình sản xuất vữa trộn sẵn tại nhà máy là một chuỗi các công đoạn được kiểm soát chặt chẽ, từ việc lựa chọn và kiểm tra nguyên liệu đầu vào, định lượng chính xác, trộn bằng công nghệ hiện đại, đóng gói tự động và kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt. Quy trình này tạo ra vữa khô trộn sẵn chất lượng ổn định, vượt trội vữa trộn thủ công, đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật và mang lại nhiều lợi ích cho xây dựng.