nghiên cứu tận dụng xỉ than và tro bay tại nhà máy nhiệt điện duyên hải tỉnh trà vinh để sản xuất gạch không nung

DAI HOC DA NANG

TRUONG DAI HQC BACH KHOA

DOAN CONG CHANH

NGHIEN CUU TAN DUNG Xi THAN VA TRO BAY

TAI NHA MAY NHIET DIEN DUYEN HAI TINH TRA VINH

DE SAN XUAT GACH KHONG NUNG

DAI HOC DA NANG

TRUONG DAI HQC BACH KHOA

DOAN CONG CHANH

NGHIEN CUU TAN DUNG Xi THAN VA TRO BAY TAI NHA MAY NHIET DIEN DUYEN HAI TINH TRA VINH

DE SAN XUAT GACH KHONG NUNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình Dan dung và Công nghiệp

LOI CAM DOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được tác giả nào công bố trong các công trình nghiên cứu khoa học nào khác

Tác giả Luận văn

HV DOAN CONG CHANH

ii MUC LUC

MUC LUC

DANH MUC CAC CHU VIET T DANH MUC BANG

DANH MỤC HÌNH 1 Lý đo chọn dé tai

2 Mục tiêu nghiên cứu

1.2 Các đặc trưng cơ lý của gạch không nung

1.3 Giới thiệu các loại vật liệu chế tạo gạch không nung tại Trà Vinh 1.3.1 Các loại vật liệu sản xuất gạch không nung tại Trà Vinh

c) Xi mang

d) Nước

1.4 Giới thiệu về nguồn tro xi than và tro bay tại nhà máy nhiệt điện Duyên Hải

0000 040 0S aẽaa1 ) 1.5 Các quy trình sản xuất gạch không nung

1.5.1 Quy trình làm gạch không nung

1.5.2 Dây chuyên công nghệ máy ép gạch không nung

1.3.3 Các bước làm gạch không nung "

2.2.5 Tro bay 2.2.6 Nước

2.3 Xác định các đặc trưng cơ lý của các thành phân câp phôi sản xuât gach không nung bằng các thí nghiệm

2.3.1 Thí nghiệm xi măng 2.3.2 Thí nghiệm cát

2.3.3 Thí nghiệm đá (đá mạt) 2.3.4 Thí nghiệm xỉ than 2.3.5 Thí nghiệm tro bay 2.3.0 Thí nghiệm nước

2.4 Kết luận chương 2

CHƯƠNG 3: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHAT CO Li CUA GẠCH KHÔNG NUNG SỬ DỤNG XỈ THAN VÀ TRO BAY TRONG THÀNH PHẢN CÁP PHÓI

3.1 Thiết kế cấp phối dé chế tạo mẫu

3.1.1 Khối lượng thành phân cấp phố 3.1.2 Tạo các mẫu thí nghiệm vật liệu

3.3.1 Kết quả thí nghiệm cường độ các cấp phối gạch

3.3.2 Kết quả thí nghiệm cường độ cấp phói 0 gạch của Nhà máy Nhật Anh

3.3.3 Xác định độ rỗng của gạch không nung theo TCVN 6477: 2016 [5]

3.3.4 Xác định độ hút nước của gạch xi măng cốt tiệu theo TCVN 6355 - 4:

3.5.1 Hiệu quả kỹ thuật

3.5.2 Hiệu quả kinh tế

3.5.3 Hiệu quả môi trường 3.6 Kết luận chương

KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KH

.08050/2007 7322

iv

NGHIEN CUU TAN DUNG XI THAN VA TRO BAY TAI NHA MAY NHIET DIEN DUYEN HAI TINH TRA VINH DE SAN XUAT GACH KHONG NUNG

Học viên: Đoàn Công Chánh

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp

Mã số: 60.58.02.08 Khóa:2016-2018, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN

Tóm tắt - Hiện tại hầu hết các loại vật liệu sử dụng để sản xuất gach khong nung tai Tra Vinh

chủ yếu từ các loại vật liệu như: cát, đá mạt, xi măng theo công thức kinh nghiệm mà chưa có nghiên cứu đề xuất thành phần thay thế cốt liệu nào khác vào thành phân cấp phối, dẫn đến giá thành cao và độc quyên trong sản xuất Chính vì vậy việc khai thác cát xây dựng không tuân thủ các quy định Pháp luật đã đến mức báo động, không những góp phần làm suy kiệt nguồn tài nguyên cát mà còn là nguyên nhân gây xói lở bờ sông, bờ biên, đất canh tác, ảnh hưởng lớn đến sản xuất và sinh hoạt bình thường của nhân dân Vấn đề cấp thiết đặt ra là: có thê sử dụng nguồn vật liệu nào khác để thay thế

cát trong sản xuất gạch không nung? Hiện tại, nhà máy nhiệt điện Duyên Hải tại Trà Vĩnh đã và đang

hoạt động, hàng năm thải ra môi trường trên một triệu tấn xỉ than và tro bay, nguồn xỉ than và tro bay này nếu không được quy hoạch và cất giữ đúng quy định sẽ là nguyên nhân trực tiếp gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng rất rất lớn đến đời sống nhân dân xung quanh Đề tài *Wghiên cứu tận dụng xỉ than và tro bay tại nhà máy nhiệt điện Duyên Hải tỉnh Trà Vinh để sản xuất gạch không nung” tù lý thuyết và kết quả thực nghiệm tác giả đề xuất cấp phối tối ưu nhất và đảm bảo về cường độ mong muốn giải quyết vấn đề đặt ra, bằng cách sử dụng bột đá, xỉ than và tro bay sẽ thay thế đáng kể nguồn cát xây dựng đang dần khan hiếm và ảnh hưởng đến môi trường, giải quyết những vấn đề ô nhiễm môi trường , đồng thời làm giảm giá thành sản phẩm thấp nhất rất có ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Từ khóa - Gạch không nung, xỉ than, tro bay, sản xuất gạch không nung, xỉ than và tro bay

Nhiệt điện Duyên Hải Tra Vinh

STUDY ON UTILIZATION OF COAL SLAG AND FLY ASH AT DUYEN HAT COAL THERMAL POWER PLANT IN TRA VINH PROVINCE TO PRODUCE NON-FIRED BRICKS

Abstract - Nowadays, Most of the materials have been used to produce non-fired bricks in

Tra Vinh which are made from mainly materials such as sand, clay, cement according to the experimental formula, there is not any researches to propose element substitute by other mainly materials, leading to high cost and monopoly in production Therefore, the exploitation of buiding sand does not comply with the law has reached the warning level In addition, it not only contributes

to the depletion of sand resources but also causes erosion of river banks, coastline,farmland It affects

the production and normal activities of the people The urgent issue is: what alternative materials can be used to replace sand in the production of non-fired bricks? At the moment, Duyen Hai coal thermal plant in Tra Vinh has been operating, annually it emits more than | million tons of coal slag and fly ash, if the source of coal slag and fly ash can not control and storage follow the regulation will be a direct cause of environmental pollution, affecting a lot to the life of people around The thesis “Study on utilization of coal slag and fly ash at Duyen Hai coal thermal power plant in Tra Vinh province to produce non-fired bricks” From theory and experimental results, the researcher suggests the optimal gradation and ensures the desired intensity of problem solving by using rock dust, coal

slag and fly ash_ will be considerable substitution of building sand resources that are scarce and

affecting the environment, solving environmental problems and reducing product lowest costs that are very useful and valuable for science and reality

Key words - Unbaked brick, coal slag, fly ash, non-fired brick production, coal slag and fly ash, Duyen Hai coal thermal power plant in Tra Vinh province.

DANH MUC CAC CHU VIET TAT

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

ASTM: Tiêu chuẩn Mỹ

QCVN: Quy chuan Viét Nam DB: Cấp độ bền

SA l Khuyết tật ngoại quan cho phép 12

23: Yêu câu cường độ chịu nén, độ hút nước và độ thâm nước 13

2.4 Các tiêu chuân xác định đặc trưng cơ lý của xi măng 14 2.5 Xác định đặc trưng cơ lý của cát dựa vào TCVN 7572:2006 14 2.6 Hàm lượng các tạp chất trong cát l5 Boi Ham lugng ion CL’ trong cat 15

2.8 Thành phân hạt của đá mạt 16

2.9 Ham lượng tạp chat trong mat da 16 2.10 Ham lugng ion CL” mat da 17 211 Xác định đặc trưng cơ lý của xỉ than dựa vào TCVN 17

7572:2006

2.12; Các chỉ tiêu cơ — lý — hóa cua tro bay 18 213 Hàm lượng tôi đa cho phép của muôi hòa tan, ion sunfat, 18

ion clo can không tan trong nước trộn bê tông và vữa

514, | Giới hạn cho phép về thời gian ninh kết và cường độ chịu 19

nén của hô xI măng và bê tông

2:15; Két qua thi nghiém d6 min cua xi mang PCB40 Holcim 20

T Kết quả thí nghiệm khôi lượng riêng của xi măng PCB40 HH

Holcim

7 Kết quả thí nghiệm độ dẻo và thời gian đông kết của xi đỗ

măng PCB40 Holcim

2.18 Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa 3 ngày tuôi 23

2.19 | Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa 28 ngày tuôi 24 2.20 | Kết quả thí nghiệm thành phân hạt của cát 25

2.21 Két quả thí nghiệm hàm lượng bụi, bùn, sét của cát 27 2.22; Kết quả thí nghiệm khôi lượng thê tích xôp của cát 28

2.23 | Kết quả thí nghiệm khôi lượng riêng, độ hút nước của cát 29 2.24 | Kết quả thí nghiệm thành phân hạt của mat da 30

2.23 Kết quả thí nghiệm hàm lượng thoi dẹt của mạt đá 32 2.26 Kết quả thí nghiệm hàm lượng bụi, bùn, sét của mạt đá 33 2.27, Kết quả thí nghiệm độ mài mòn của mạt đá 34

2.28 Kết quả thí nghiệm hàm lượng hạt mêm yêu phong hóa của | 35

mat da

2.29 Kết quả thí nghiệm khôi lượng thể tích xốp của mạt đá 35

Kết quả thí nghiệm khôi lượng riêng và độ hút âm của mạt

2.35 | Kết quả thí nghiệm thành phân hóa của xi than 41

2.36 Két qua thi nghiém tinh co ly cua tro bay 43 2.31 Kết quả thí nghiệm tính cơ hóa của tro bay 43 2.38 Kết quả thí nghiệm nước 46 Sak Bảng thiệt kê từng cấp phối 48 320i Bảng thành phân cấp phối 48

3.3 Kết quả thí nghiệm cường độ nén R3 52 3.4 Kết quả thí nghiệm cường độ nén R7 54 35; Kết quả thí nghiệm cường độ nén R14 56 3.6 Kết quả thí nghiệm cường độ nén R28 58

Bids Kết quả thí nghiệm cường độ nén mau gach R28(cap phdi0)| 60

3.9 Kết quả thí nghiệm độ hút nước 64

3.10 Xác định trọng lượng riêng của mẫu gạch 64

Kết quả thí nghiệm độ rỗng câp phôi 0 gạch của Nhà máy

Nhat Anh

3.12 | Kết quả thí nghiệm độ hút nước cấp phối 0 gạch của Nhà

may Nhat Anh

3.13 | Kính phí vật liệu thực tế theo câp phôi 0 gạch của Nhà máy a

Nhat Anh

3.14 Kính phí vật liệu thực té cap phôi 6 gach cua dé tai 68

3.15 | Bảng so sánh hiệu quả kinh tế của sản phẩm 68

Viil

DANH MỤC HÌNH

Lill, Gach Papanh

1:8 Gạch Block bê tông a lu, Gạch bê tông chưng áp 5 1.4 Gạch bê tông bọt 5 1.5; Một sô loại gạch không nung 6 16 Nguyên liệu chế tạo gạch không nung thông thường tại Trà 6

Vinh

Li Nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải 1 đang hoạt động 7

1.8 Một góc Nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải 1 8 1.9 Một góc bãi chứa xỉ than Nhiệt điện Duyên Hải Trà Vĩnh 9 1.10 Quy trinh san xuat gach khong nung 9 111; Sơ đô máy ép gạch không nung bán tự động 10

31 Thí nghiệm khôi lượng riêng của xi măng 21

22 Tron hé xi mang 22 23 Thử nghiệm độ mịn và độ dẻo ZZ 2.4 Tao mau xi mang 23 2,55 Bao dưỡng mẫu 23

2.9 Thí nghiệm thê tích xốp của cát 28

2.10 | Biêu đô thành hạt của mạt đá 31

2.12 Thử độ mài mòn của đá 33

2.13 | Các dạng hình khối của cốt liệu 36 2.14 | Biêu đô thành phân hạt của xi than 41 2.15 _ | Phiêu thử nghiệm xỉ than 42

Biêu đồ phát triên cường độ của 6 cấp phối gạch theo thời

3.12 | Ngâm mẫu gạch 63

3.13 _ | Biêu đô độ hút nước của gạch 64

1

MO DAU

1 Ly do chon dé tai

Hiện nay, theo lộ trình chí đạo của Thủ tướng Chính phủ, đến năm 2020 sẽ thay

thế hoàn toàn 100% gạch đất sét nung bằng gạch xây không nung [1] Gạch xây không

nung có mặt ở các công trình xây dựng đang trở thành xu hướng tất yếu trong ngành xây dựng Sở dĩ loại vật liệu này được quan tâm nhiều đến thế là vì chúng sẽ dần thay

thế các loại gạch nung truyền thống sử dụng đất sét đê chế tạo, là nguyên nhân chủ yếu làm cạn kiệt nguồn tài nguyên đất và gây ô nhiễm môi trường trong quá trình chế tạo

Sử dụng gạch không nung góp phần giảm thiểu thời gian chế tạo, giảm hao phí nhân công, giảm ô nhiễm môi trường, giảm hao phí các nguồn tài nguyên liên quan và thân thiện với môi trường

Tuy nhiên, một trong những vật liệu chính đề chế tạo gạch xây không nung là cát xây dựng Theo dự báo của Bộ Xây dựng cả nước đến thời điểm 2016, nhu cầu sử dụng cát xây dựng đến năm 2020 khoảng 2,1 tỉ đến 2,3 tỉ mẻ, trong khi lượng dự trữ hiện tại chỉ đạt 2 tỉ m°Với nhu cầu sử dụng cát như hiện tại, nguồn tài nguyên cát đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật trong sản xuất vật liệu xây dựng và trong xây dựng dần cạn kiệt, thiếu cát cho xây dựng ngày một trầm trọng cũng như không còn cát sử dụng đến

năm 2020[2| Việc khai thác cát xây dựng không tuân thủ các quy định Pháp luật đã

đến mức báo động, không những góp phần làm suy kiệt nguồn tài nguyên cát mà còn

là nguyên nhân gây xói lở bờ sông, bờ biển, đất canh tác, ảnh hưởng lớn đến sản xuất và sinh hoạt bình thường của nhân dân Vẫn đề cấp thiết đặt ra là: có thê sử dụng

nguồn vật liệu nào khác đề thay thế cát trong sản xuất gạch không nung?

Tại một số tỉnh đồng bằng sông Cửu Long, trong đó có Trà Vinh, việc sản xuất đá xây dựng tạo ra số lượng lớn bột đá chưa được khai thác và sử dụng có hiệu quả, qua khảo sát thực tế lượng bột đá (mạt đá) có lẫn đá mi tại các mỏ khai thác đá và các bãi tập kết cung cấp vật tư chưa được tận dụng rất lớn Mặt khác, việc đưa vào vận hành nhà máy nhiệt điện Duyên Hải tại Trà Vinh (từ 2016 đến 2020) hàng năm thải ra môi trường trên một triệu tấn xỉ than và tro bay, nguồn xỉ than và tro bay này nếu không được quy hoạch và cất giữ đúng quy định sẽ là nguyên nhân trực tiếp gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng rất rất lớn đến đời sống nhân dân xung quanh Theo thong kê Sở của TN&MT Trà Vinh, mỗi năm lượng tro xỉ ra môi trường lên đến 1,6 triệu tân Còn theo quy định, thời hạn bãi chứa tro, xi trong 2,5 năm phải tiến hành xử lí Nếu vận hành 4 nhà máy nhiệt điện thì lượng tro, xi mỗi năm sẽ lên tới 2,8 triệu tấn

Có thê sử dung xi than, tro bay và bột đá trong chê tạo gạch xây không nung? Đê

tai “Nghién ciru tan dụng xí than và tro bay tại nhà máy nhiệt điện Duyên Hải tính

Trà Vinh để sản xuất gạch không nung” mong muốn giải quyết vấn đề nghiên cứu đã

đặt ra, băng cách sử dụng bột đá, xỉ than và tro bay sẽ thay thế đáng kể nguồn cát xây dựng đang dần khan hiếm và ảnh hưởng đến môi trường, giải quyết những vẫn đề ô nhiễm môi trường do xỉ than, tro bay gây ra rất có ý nghĩa khoa học và thực tiễn

2 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu xây dựng thành phần cấp phối và xác định các đặc trưng cơ lí của

gach xi măng không nung sử dụng bột đá, tro bay và xỉ than trong thành phần cấp phối

3 Đối tượng nghiên cứu, phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu:

- Gach xi mang khong nung

Phạm vi nghiên cứu:

- Xác định các đặc trưng cơ lí trong phòng thí nghiệm của gạch xi măng không nung su dung bot da, tro bay va xi than tại nhà máy nhiệt điện Duyên Hai tinh Tra Vinh trong thanh phan cap phdi

4 Phương pháp nghiên cứu

- Thu thập thông tin: - Nghiên cứu lí thuyết

- Nghiên cứu, phân tích thực nghiệm

5 Bồ cục đề tài

Mở đầu

Lý do chọn đề tài

Mục tiêu nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu, phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu

3

CHUONG 1: GIOI THIEU TONG QUAN VE GACH KHONG

NUNG SU DUNG XI THAN, TRO BAY TRONG SAN XUAT

VAT LIEU XAY DUNG

1.1 Giới thiệu tổng quan về gạch không nung

Gạch không nung là loại gạch xây đang được ưu tiên sử dụng phô biến trong ngành xây dựng hiện nay Sau khi được tạo hình thì có khả năng tự đóng rắn đạt các chỉ số cường độ nén, uốn, độ hút nước, v.v đúng tiêu chuẩn mà không cần nung qua

nhiệt độ

Quá trình sản xuất gạch không nung ít sinh ra chất gây ô nhiễm, hầu như không tạo ra chất phế thải hoặc chất thải độc hại Năng lượng tiêu thụ trong quá trình sản xuất gạch không nung chiếm một phần nhỏ so với quá trình sản xuất các vật liệu khác

Gạch không nung bảo vệ ngôi nhà của bạn thông qua tính năng làm giảm sự tác

động của môi trường bên ngoài, giúp tiết kiệm năng lượng trong việc làm mát cho

công trình

Ngoài ra, một trong những ưu điểm lớn của gạch không nung là nó có thể làm giảm khả năng tác động của nhiệt độ bên ngoài và làm tăng hiệu quả sử dụng năng

lượng bên trong của tòa nhà

Sản phâm gach không nung có nhiều chủng loại trên một loại gạch đề có thê sử

dụng rộng rãi từ những công trình phụ trợ nhỏ đến các công trình kiến trúc cao tầng,

giá thành phù hợp với từng công trình Có nhiều loại dùng đề xây tường, lát nền, kè đê va trang tri

Trong thuc tế, trừ một số loại gạch không nung tự nhiên như gạch đá ong, gạch đất hóa đá là thuần túy không sử dụng bất cứ một tỷ lệ vật liệu nào qua nung Các loại gạch nếu như không nung chủ đạo thì trên thực tế là vẫn sử dụng một phần vật liệu đã

qua nung đề làm vật liệu về liên kết Riêng đối với gạch bê tông khí chưng áp vẫn dùng than hoặc điện đề đót lò hơi đóng rắn sản phẩm, nhưng mức độ tiêu hao về năng lượng thấp hơn so với gạch đất sét nung

Gạch Papanh, gạch Bi: dùng dưới 8% xi măng hoặc vôi là thành phần chất liên

kết, gạch có cường độ thấp từ 30 —- 40 kg/cm? chủ yếu dùng vào các loại tường ít chịu

lực

Gach xi măng cốt liệu (block bê tông): dùng từ 8% đến 10% xi mang là thành phần chất liên kết, loại này thường có cường độ chịu lực tốt, nhưng khối lượng thê tích

lớn (1800 - 1900 kg/m' ) tùy vào loại có lỗ hay không có lỗ

Gạch bê tông khí chưng áp: sử dụng vôi + xi măng và đóng rắn băng lò chưng áp

Gạch bê tông bọt (gạch nhẹ): dùng trên 20% xi măng là thành phần chất liên kết

Theo như quyết định của chính phủ và các văn bản pháp quy của bộ xây dựng thì

gạch không nung đã được phân chia thành các nhóm sản phẩm chủ đạo như sau:

Gạch xi măng cốt liéu (Xmcl): chiém khoảng 75% tông lượng gạch không nung Gạch khác (đá ong, đất hóa da,v.v.): chiém 5%

Gạch bê tông bọt (gạch nhẹ): chiếm 5%

Về bản chất của sự liên kết tạo hình thì gạch không nung khác hăn với gạch đất nung Quá trình sử dụng gạch không nung, do các phản ứng hóa đá của nó ở trong hỗn

hợp tạo gạch sẽ làm tăng độ bề theo thời gian Độ bèn, độ rắn của viên gạch không

nung còn tốt hơn cả gạch đất sét nung đỏ và đã được kiểm chứng ở tất cả các nước trên thế giới như: Đức , Mỹ, Nhật bản, Trung Quốc, Vu

Gạch không nung ở Việt Nam đôi khi còn được gọi là gạch bê tông Tuy nhiên với cách gọi này lại không phản ánh được đây đủ khái niệm về gạch không nung

Được biết, gạch nung có khoảng từ 70 tới 100 tiêu chuẩn quốc tế, cùng với kích

thước tiêu chuân khác nhau Ở Việt Nam, gạch này thường hay có kích thước phô biến

la 210x100x60mm, gạch không nung thì có tới 300 tiêu chuân quốc tế khác nhau cùng với kích cỡ viên gạch cũng thực sự khác nhau, cường độ chịu nén của viên gạch không

nung có thê đạt tối đa là 35MPa

Sản phâm gạch không nung có rất nhiều chủng loại ở trên một loại gạch đề có thể

sử dụng rộng rãi từ những công trình phụ trợ nhỏ cho tới các công trình kiến trúc cao tầng, giá thành cũng phù hợp với từng công trình Có rất nhiều loại dùng đề xây tường, kè đê, trang trí, lát nền Hiện nay, gạch không nung đã khăng định được chỗ đứng vững chắc ở trong các công trình, nó đang dần trở nên phô biến hơn và đã được ưu tiên phát trién

Có rất nhiều các công trình sử dụng loại gạch không nung này, từ công trình nhỏ lẻ cho tới các công trình dân dụng, đình chùa, sân gôn, nhà hàng, cao ốc và các khu

nghỉ dưỡng

Một số công trình điền hình như: Keangnam Hà Nội Landmard Tower (đường Phạm Hùng, Hà Nội), Khách sạn Horinson (Hà Nội), Habico Tower (đường Phạm Văn Đồng, Hà Nội) Sông Giá resort (Hải Phòng), Sân vận động Mỹ Đình (Hà Nội), Hà

Nội Hotel Plaza (đường Trần Duy Hưng, Hà Nội), Làng Việt Kiều châu Âu (Hà

Đông, Hà Nội), v.v

Hiện tại một số Công ty tại Trà Vinh đã đầu tư dây chuyền sản xuất gạch không

nung gồm gạch blóck bê tông xây tường với công suất trên 5.000 viên/ngày và dây

chuyên sản xuất gạch Terazzo sân đường với công suất trên 2.000 viên/ngày

Với đặc thù là địa phương có nhiều nhà máy nhiệt điện, chủ trương của tỉnh Trà

Vinh đang kêu gọi các nhà đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất vật liệu xây không nung

sử dụng nguồn nguyên liệu xỉ than và tro bay

Cũng theo quy hoạch sản xuất vật liệu của tỉnh Trà Vinh, dự kiến đến năm 2020 nhu cầu sử dụng gạch không nung trên địa bàn tỉnh này khoảng 230 triệu viên/năm [4] “Chủ trương của tỉnh Trà Vĩnh sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho các doanh nghiệp trong

Độ ngậm nước của gạch xi măng cốt liệu rất thấp, đạt dưới 14% trong khi gạch

đất sét nung có thê ngậm nước từ 14% đến 18%

Khả năng chống thấm nước của gạch xi măng cốt liệu được phân tích như sau: Đá mạt hoàn toàn không ngắm nước nhưng nếu hạt đá có kích cỡ lớn, ít bột, ít xi

măng liên kết và sản xuất bằng công nghệ thấp thì cót liệu trong viên gạch có thê có

nhiều lỗ rỗng thông nhau Khi đó gạch sẽ thắm nước nhanh và ngắm nhiều

Ngược lại, nếu vật liệu đầu vào được lựa chọn kỹ, sản xuất bằng công nghệ cao

thì có thê tạo ra độ kín, khít của cốt liệu Khi sản xuất bằng công nghệ cao, cốt liệu sẽ

được rung ép tốt, tạo ra độ kín, khít và không có lỗ thông nhau, viên gạch sẽ đạt độ chống thấm tốt

Khả năng chống thấm là tiêu chí căn bản để phân biệt gạch xi măng côt liệu với

gạch Bi, gạch Papanh Gạch có khả năng chống thấm tốt sẽ đảm bảo cường độ, độ bên

tường xây và hạn chế tối đa khả năng nắm mốc, bong sơn, nứt dăm hoặc bục lớp vữa

trát

1.2.2 Khối lượng thể tích của gạch xỉ măng cốt liệu

Do có cốt liệu chính là mạt đá, nên gach xi mang cốt liệu có khối lượng thé tích

Công nghệ sản xuất hiện đại đã cho ra thị trường các loại gạch xi măng cốt liệu

có lỗ rồng lớn, thành vách mỏng Tỷ lệ rỗng của gạch xi măng cốt liệu có thể đạt từ

35% đến 50% tùy vào từng mẫu gạch, nên gạch xi măng cốt liệu lỗ rỗng có khối

lượng thê tích đạt chỉ từ 1.050kg/mẻ đến 1.365kg/mẻ Khối lượng thê tích của gạch xi măng cốt liệu hoàn toàn phù hợp với các công trình xây dựng, kê cả nhà cao tầng

1.2.3 Cường độ của gạch xi măng cốt liệu

Cường độ chịu lực của gạch xi măng cốt liệu rất cao nên không gặp rủi ro với bất kỳ loại vữa nào: Nguyên lý căn bản là mác gạch phải lớn hơn mác vữa thì bức tường xây mới an toàn Nếu gạch yếu, vữa khỏe thì khi thời tiết thay đôi (độ âm, nhiệt độ thay đôi), độ co khô của vữa lớn có thê gây ra một số hậu quả như bong tách lớp vữa, nứt

Hình 1.5 Một số loại gạch không nung

1.3 Giới thiệu các loại vật liệu chế tạo gạch không nung tại Trà Vinh 1.3.1 Các loại vật liệu sản xuất gạch không nung tại Trà Vinh

Những nguyên liệu thích hợp cho việc sản xuất vật liệu không nung đó là: xi

măng, cát, mạt đá, chất thải công nghiệp (xi than, tro bay), chất thải xây dựng, v.v

Hình 1.6 Nguyén vat liéu ché tao gach khéng nung thong thuong tai Tra Vinh

a) Cat

Thường là cát núi, cát sông, cát nhân tạo cũng có thê được sử dụng hoặc cát thải

7

từ công nghiệp nghiền đá, v.v Nhưng nguyên liệu cát phải đáp ứng được các yêu cầu

kỹ thuật như sau: cát sử dụng là cát thô và kích thước hạt tương đối đồng nhất, hạt nhỏ

hơn 0.75mm b) Đá mạt

Là nguyên liệu chính để sản xuất gạch không nung, có kích thước từ 1-Smm

được được vận chuyền về từ các vùng lân cận như: Đồng Nai, Vũng Tàu, An Giang V.V

đ) Nước

Nước sử dụng cho vữa cốt liệu là nước sinh hoạt đề hóa hợp với xi măng làm cho hồn hợp có độ dẻo cần thiết khi tạo hình viên gạch Nước sản xuất chủ yếu được

lấy từ nước sông, nước ghiếng không lẫn tạp chất , không nhiễm mặn hoặc lấy trực

tiếp từ nhà máy cấp nước tại Trà vinh

1.4 Giới thiệu về nguồn tro xỉ than và tro bay tại nhà máy nhiệt điện Duyên Hải tỉnh Trà Vinh

Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải tỉnh Trà Vinh có công suất thiết kế là 4.350 MW

gồm 03 nhà máy, nhiên liệu vận hành là than đá; hiện tại Nhà máy Duyên Hải 1 đã xây

dựng xong, phát điện vào lưới điện quốc gia công suất 1.000 MW; còn lại 02 nhà máy

Duyên Hải 2 và Duyên Hải 3 đang xây dựng đến năm 2018 hoàn thành

›* : c

Hình 1.7 Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải I đang hoạt động Thời điêm hiện nay mỗi ngày Nhà máy nhiệt điệt Duyên Hải | thai ra 3.600 tan

xỉ than; đến sau năm 2018 Nha máy nhiệt điện Duyên Hải xây dựng hoàn chỉnh sẽ thải

ra 12.000 tan/ngay (trong dé bao gém 80- 85% là tro bay; còn lại là than xi).

Dé tan dung chất thải từ các nhà máy, ngày 23 tháng 9 năm 2014 Thử tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 1696/QĐ-TTg về một số giải pháp thực hiện xử ly tro bay, xỉ than của các nhà máy nhiệt điện, nhà máy hóa chất phân bón đề làm nguyên liệu sản xuất vật liệu xây dung; ngay 28 thang 11 năm 2012, Bộ Xây dựng đã ban hành Thông tư số 09/2012/TT-BXD về việc Quy định sử dụng vật liệu xây không

nung cho các công trình xây dựng

| |

Si | ~ H ' -

Hinh 1.8 Mot goc Nha may nhiét dién Duyén Hai 1

Tro xỉ là chất thải của các nhà máy nhiệt điện đót than, tuy nhiên nó lại là nguyên

liệu quý trong ngành sản xuất xi măng và vật liệu xây dựng bởi các thành phân hóa

học nòng cốt tạo nên clinker và cả xi măng Tro bay nếu đạt yêu cầu dùng làm phụ gia

cho việc sản xuất xi măng sẽ chiếm 5-30% nguyên liệu, làm giảm chỉ phí sản xuất xi

măng Bê tông dùng tro bay để thay thế khoảng 30% xi măng sẽ làm giảm đáng kê lượng xi măng và làm tăng đáng kê tính bền chắc của công trình

Ngoài ra, tro xỉ còn được sử dụng đề làm chất liên kết gia cố các công trình giao thông, sản xuất gạch không nung, bê tông nhẹ, làm tắm trần, tường thạch cao, gốm sứ rất hiệu quả với tông mức tiêu thụ có thê lên đến hàng chục triệu tắn/năm

Nhiều nước như Hoa Kỳ, Ấn Độ đã tái chế tro xỉ thành nguyên liệu phối tron dé

sản xuất xi-măng, vật liệu san lấp, gia có nền đường, bê-tông, và gạch không nung

Đặc biệt, việc sản xuất gạch không nung không những bảo vệ môi trường mà còn tiết kiệm năng lượng đến hơn 85% so với việc sản xuất gạch nung truyền thống từ đất sét

Từ các vấn đề nêu trên, nội dung luận văn này của Học viên là nghiên cứu bằng

thực nghiệm và kết hợp lý thuyết tính toán bằng số liệu cụ thể đề: “Nghiên cứu tận

dụng xi than và tro bay tại nhà máy nhiệt điện Duyên Hải tỉnh Trà Vinh dé sản xuất

gạch không nung ” Từ kết quả tính toán, học viên đề xuất, kiến nghị áp dụng vào thực tế nhằm tiêu thụ chất thải xỉ than và tro bay của nhà máy nhiệt điện Duyên Hải tỉnh

Trà Vinh, nhằm giảm tải bãi chứa xỉ than, tro bay (80ha) đang dần lấp đầy và có nguy

tràn ra bên ngoài gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường xung quanh và lân cận.

Hinh 1.9 Mot góc bãi chứa xỉ than Nhiệt dién Duyén Hai Tra Vinh

1.5 Cac quy trinh san xuat gach khong nung 1.5.1 Quy trinh lam gach không nung

1.5.2 Day chuyén céng nghệ máy ép gạch không nung

Hình 1.11 Sơ đồ máy ép gạch không nung bán tự động

1.5.3 Các bước làm gạch không nung

Bước 1: Cấp nguyên liệu: gồm các phễu chứa liệu, băng tải liệu, cân định lượng, bộ phận cài dặt phối liệu Sau khi nguyên liệu được cấp đầy vào các phiễu (bằng máy xúc lật), nguyên liệu được cấp theo công thức phối trộn

Bước 2: Máy trộn nguyên liệu: Mạt đá (cốt liệu), nước và xi măng được đưa vào máy trộn tự động theo quy định cấp phối Sau đó, hỗn hợp nguyên liệu được trộn ngấu đều theo thời gian Hỗn hợp sau phối trộn được đưa vào ngăn phân chia nguyên liệu ở khu vực máy tạo hình (hay máy ép tạo block nhờ hệ thống băng tải

Bước 3: Khu vực chứa khay (palet) cấp palet làm đề đỡ phía dưới trong quá trình ép và chuyền gạch thành phẩm ra khỏi dây chuyền Khay (palet) này có thê làm bằng nhựa tổng hợp hoặc tre - gỗ ép; trong quá trình làm việc chịu lực nén, rung động lớn

Bước 4: Máy ép tự động tạo hình: Nhờ vào hệ thống thủy lực, máy hoạt động theo cơ chế ép kết hợp với rung tạo ra lực rung ép rất lớn đề hình thành lên các viên

gạch block đồng đều, đạt chất lượng cao và ôn định Cùng với việc phối trộn nguyên

liệu, bộ phận tạo hình nhờ ép rung này là hai yếu tố vô cùng quan trọng đề tạo ra sản phẩm theo khuôn mẫu

Bước 5: Tự động ép mặt - Máy cấp mâu: Đây là bộ phận giúp tạo màu bề mặt cho gạch tự chèn chỉ cần thiết khi sản xuất gạch tự chèn, gạch trang trí có màu sắc

Bước 6: Chuyên gạch: Máy tự động chuyền và xếp từng khay gạch vào vị trí định trước một cách tự động Nhờ đó mà ta có thê chuyên gạch vừa sản xuất ra đề dưỡng hộ hoặc tự động chuyên vào máy sấy tùy theo mô hình sản xuất

Gạch được dưỡng hộ sơ bộ khoảng | - 1,5 ngày trong nhà xưởng có mái che, sau đó chuyền ra khu vực kho bãi thành phẩm tiếp tục dưỡng hộ một thời gian (từ 10 đến

28 ngày tùy theo yêu cầu) và đóng gói, dán nhãn mác xuất xưởng.

mắt và bền vững không làm ảnh hưởng môi trường, diện tích đất nông nghiệp đồng

thời tạo ra nguồn sản phẩm có tính năng vượt trội so với hiện tại bằng cách cải thiện một số chỉ tiêu cơ lí, thành phần cấp phối so với gạch không nung đang sản xuất tại

Trà Vinh chưa có giải pháp tối ưu khác

Đề thực hiện tốt mục tiêu này, đòi hỏi phải nghiên cứu sâu, đề xuất cơ sở lý thuyết tính toán cũng như quy trình thử nghiệm tìm ra phương pháp hiệu quả Đề có cơ sở đó tác giả cần xác định các đặc trưng cơ lí cơ bản của vật liệu chế tạo gạch không nung ở Chương 2.

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG

CƠ LI CUA CAC THANH PHAN CAP PHOI CUA GACH KHONG NUNG

Thanh phan cấp phối trong gạch không nung ngày càng khan hiếm một số vật liệu chính khai thác từ thiên nhiên Chính vì vậy việc thay thế phế phẩm làm nguyên

liệu phối trộn là việc rất cần thiết Tuy nhiên việc thay thế đó phải hợp lý về mặt khoa

học và thực tiễn đúng với các tiêu chuan ky thuat hién hanh

Chidu |léch cho} Chiều |lệch cho| Chiều |lệch cho| G#¢4 block Gạch ông sản

dài,/ | phép |rộng,¿| phép | cao, | phép san xuat theo} xuat theo

2.1.2 Yéu cau ngoai quan

- Màu sắc của gạch trang trí trong cùng một lô phải đồng đều

- Khuyét tat ngoại quan cho phép quy định tại Bảng 2.2

Bảng 2.2 - Khuyết tật ngoại quan cho phép

Gạch thường Gạch trang trí Độ cong vênh trên bê mặt viên gạch, mm, 3 1 không lớn hơn

Sô vết sứt vỡ các góc cạnh sâu từ (Š + 10) 2 0 mm, đài từ (10 ~ 15) mm, không lớn hơn

Vết nứt vỡ sâu hơn 10mm, dài hơn 15 mm Không cho phép Sô vết nứt có chiêu dài đên 20 mm, không | 0

2.1.3 Yêu cầu về tính chất cơ lý

Cường độ chịu nén, khói lượng, độ hút nước và độ thấm nước của viên gạch bê tông như quy định trong Bảng 2.3

Bảng 2.3 Yêu cầu cường độ chịu nén, độ hút nước và độ thấm nước

Cường độ chịu nén, MPa mn Độ ne Độ thấm nuée, L/m2.h,

DUNN | TỔ không lớn hơn

Mác ie binh | Nné nhdt | vien | % khối

gach ‘Ge —_— cho một mẫu gạch kg.| lượng, | Gạch xây | Gạch xây

2.2.1 Xi mang

Sử dụng xi măng poóc lăng hỗn hợp PCB 40 Holcim theo yêu cầu kỹ thuật của xi măng loại này phải phù hợp với TCVN 6260:2009

Bảng 2.4 Các tiêu chuẩn xác định đặc trưng cơ lý của xi măng

Thời gian đông kết, phút

Kêt thúc, không lớn hơn 420 3 | DO min, xác định theo -

Phân còn lại trên sàng kích thước lô 0,09 10

Bè mặt riêng, xác định theo phương pháp| 2800

Blaine, cm?/g, khéng lớn hơn

Độ ồn định thê tích, xác định theo phương

pháp Le Chatelier, mm, không lớn hơn 10 TCVN 6017:1235

Hàm lượng anhydric sunphuric (SƠ), %2, không lớn hơn

6 | D6 no autoclave", %, khéng lớn hơn 0,8 TCVN 7711 : 2007 2.2.2 Cat

Cat co chất lượng phù hợp với TCVN 7572:2006 (Cốt liệu cho bê tông và vữa — Yêu câu kỹ thuật)

Bảng 2.5 Xác định các đặc trưng cơ lý của cát dựa vào TCÝN 7572:2006

TT Các chí tiêu thuật Phương pháp thử Ị Xác định khôi lượng riêng, độ hút nước TCVN 7572-4:2006

Khối lượng hạt có kích thước lớn hơn

” | 5mm, % khối lượng, không lớn hơn " TDNI l0c0022200Ả

15

- Cát mịn được sử dụng chế tạo bê tông phải thỏa mãn yêu cầu sau:

+ Cát có môđun độ lớn từ 0,7 đến 1 (thành phần hạt như Bảng 2.5) có thê được sử

dụng chế tạo bê tông cấp thấp hơn B15;

+ Cát có môđun độ lớn từ I đến 2 (thành phần hạt như Bảng 2.5) có thể

được sử dụng chế tạo bê tông cấp từ B15 đến B25

- Cát dùng chế tạo vữa không được lẫn quá 5 % khói lượng các hạt có kích thước lớn hơn Š mm

- Hàm lượng các tạp chất (sét cục và các tạp chất dạng cục; bùn, bụi và sét) trong cát được quy định trong Bảng 2.6

- Tạp chất hữu cơ trong cát khi xác định theo phương pháp so màu, không được thầm hơn màu chuẩn Cát không thoả mãn điều này có thể được sử dụng nếu kết quả thí nghiệm kiểm chứng trong bê tông cho thấy lượng tạp chất hữu cơ này không làm giảm tính chất cơ lý yêu cầu đối với bê tông

Bảng 2.6: Hàm lượng các tạp chất trong cát

Hàm lượng tạp chất, % khối lượng, không lớn hơn

Tạp chất Bê tông cấp cao | Bê tông cấp thấp Vữa

Bê tông dùng trong các kết câu bê tông côt

Chú thích: Cát có hàm lượng 1on CT lớn hơn các giá trị quy định ở bảng 10 có thê được sử dụng nếu tổng hàm lượng ion CI trong l m bê tông từ tất cả các

nguồn vật liệu chế tạo, không vượt quá 0,6 kg

Cát được sử dụng khi khả năng phản ứng kiềm — silic cua cát kiểm tra theo

phương pháp hoá học (TCVN 7572-14:2006) phải nằm trong vùng cốt liệu vô hại

Khi khả năng phản ứng kiềm - silic của cốt liệu kiểm tra nằm trong vùng có khả năng

gây hại thì cần thí nghiệm kiểm tra bố sung theo phương pháp thanh vữa (TCVN

7572-14:2006) đề đảm bảo chắc chắn vô hại Cát được coi là không có khả năng xảy

ra phản ứng kiềm - silic nếu biến dạng (£) ở tuổi 6 tháng xác định theo phương pháp thanh vữa nhỏ hơn 0,1%%

Kích thước lô sàng Bột thô Bột mịn

25mm" - Từ 15 đến 45 Từ 0 đến 15

_ 6380mm Từ3Sđến?70 | Từ 0 đên 35

315 um Từ 65 đến 90 Từ 5 đến 65 140 um Tir 90 dén100 Tir 65 dén 90

Luong qua sang 140 um, 10 35

- Bột mịn được sử dụng chê tạo bê tông phải thỏa mãn yêu câu sau:

+ Bột đá có môđun độ lớn từ 0,7 đến 1 (thành phần hạt như Bảng 2.8) có thê được sử dụng chế tạo bê tông cấp thấp hơn B15

+ Bột đá có môđun độ lớn từ I đến 2 (thành phần hạt như Bảng 2.§) có

thê được sử dụng chế tạo bê tông cấp từ B15 đến B25

- Bột đá dùng chế tạo vữa không được lẫn quá Š % khối lượng các hạt có kích

thước lớn hơn Š mm

- Hàm lượng các tạp chất (sét cục và các tạp chất dạng cục; bùn, bụi và sét) trong cát được quy định trong Bảng 2.9

- Tạp chất hữu cơ trong bột đá khi xác định theo phương pháp so màu, không

được thẫm hơn màu chuân Bột đá không thoả mãn điều này có thể được sử dụng nếu

kết quả thí nghiệm kiểm chứng trong bê tông cho thấy lượng tạp chất hữu cơ này không làm giảm tính chất cơ lý yêu cầu đối với bê tông

Bảng 2.9: Hàm lượng các tạp chất trong mạt đá

Hàm lượng tạp chất, % khôi lượng, không lớn hơn

Tạp chất Bê tông cấp cao | Bê tông cấp thấp Vữa

17

- Ham lugng clorua trong bét da,tinh theo ion Cl tan trong axit, quy dinh

trong bang 2.10

Bang 2.10: Ham lượng ion CŨ trong bột đá

Hàm lượng ion CT, % khối lượng, không lớn hơn

côt thép ứng suât trước

Bê tông dùng trong các kết câu bê tông

cốt thép và bê tông cốt thép và vữa thông 0,05

Chủ thích:Bột đá có hàm lượng 1on CI lớn hơn các giá trị quy định ở bảng 2.10 có thê được sử dụng nếu tổng hàm lượng ion CI trong I m° bê tông từ tất cả các nguồn vật liệu chế tạo, không vượt quá 0,6 kg

- Bột đáđược sử dụng khi khả năng phản ứng kiềm — silie của cát kiểm tra theo

phương pháp hoá học (TCVN 7572-14:2006)phải nằm trong vùng cốt liệu vô hại

Khi khả năng phản ứng kiểm - silic của cốt liệu kiểm tra nằm trong vùng có khả năng

gây hại thì cần thí nghiệm kiểm tra bổ sung theo phương pháp thanh vữa (TCVN

7572-14:2006) dé đảm bao chắc chắn vô hại Bột đá được coi là không có khả năng

xảy ra phản ứng kiềm - silic nếu biến dạng (£) ở tuôi 6 tháng xác định theo phương

pháp thanh vữa nhỏ hơn 0,1%

TT Các chí tiêu kỹ thuật Phương pháp thủ

¡ | Xác định khôi lượng riêng, độ hút nước của xỉ than TCVN 7572-4:2006 2 | Xác định thê tích xốp của xỉ than TCVN 7572-6:2006

Thành phân hạt, lượng sót tích lũy

trên sàng, % khối lượng:

- Smm - 2mm

3 - Imm TCVN 7572-2:2006 - 0,5mm

- 0,25mm

- 0,lmm

- 0,075mm

Khối lượng hạt có kích thước lớn

4_ | hơn 5mm, % khối lượng, không lớn 5 TCVN 7572-2:2006

hon

2.2.5 Tro bay

Bang 2.12 Cac chỉ tiêu cơ - lý - hóa cua tro bay

Nước có chất lượng phù hợp với TCXDVN 4506:2012 (Nước trộn bê tông và vữa

— Yêu cầu kỹ thuật)

+ Không chứa váng dầu hoặc váng mỡ

+ Lượng tạp chất hữu cơ không lớn hơn 15 mg/l

+ Độ pH không nhỏ hơn 4 và không lớn hơn 12,5

+ Không có màu khi dùng cho bê tông và vữa trang trí

+ Theo mục đích sử dụng, hàm lượng muối hoà tan, lượng 1on sunfat, lượng ion clo va cặn không tan không được lớn hơn các giá trị qui định trong bảng 2 l3

Bảng 2.13: Hàm lượng tối đa cho phép của mudi hoa tan, ion sunfat, ion clo va

cặn không tan trong nước trộn bê tông và vữa

2 Nước trộn bê tông và nước trộn vữa

19

1) Khi sử dụng xi măng nhôm làm chât kêt dính cho bê tông và vữa, nước dùng cho tất cả các phạm vi sử dụng phải theo đúng qui định của mục!I bảng 2.13

2) Trong trường hợp cần thiết, cho phép sử dụng nước có hàm lượng ion clo vượt

quá qui định của mục 2 bảng 2.13 để trộn bê tông cho kết cấu bê tông cốt thép, nếu

tông hàm lượng ion clo trong bê tông không vượt quá 0,6kg/mẻ

3) Trong trường hợp nước dùng đề trộn vữa xây, trát các kết cấu có yêu cầu trang trí bề mặt hoặc ở phần kết cấu thường xuyên tiếp xúc âm thì hàm lượng ion clo khống

chế không quá 1200 mg/l

+ Khi nước được sử dụng cùng với cốt liệu có khả năng gây phản ứng kiềm -

silíc, tông hàm lượng ion natri và kali không được lớn hơn 1000 mg/L

+ Nước không được chứa các tạp chất với liều lượng làm thay đôi thời gian đông

kết của hồ xi măng hoặc làm giảm cường độ nén của bê tông và thỏa mãn các yêu cầu

ở bảng 2.14 khi so sánh với mẫu đối chứng

Bảng 2.14: Giới hạn cho phép về thời gian ninh kết và cường độ chịu nén của hồ xỉ măng và bê tông

Chỉ tiêu kỹ thuật Giới hạn cho phép Thời gian đông kết của xi măng phải đảm

bảo Không nhỏ hơn ]

- Kết thúc, giờ

Cường độ chịu nén của vữa tại tuôi 28

ngay,% so với mẫu đối chứng

Chú thích:

1 Mau đối chứng sử dụng nước uống được tiến hành song song và dùng cùng loại

xi măng với mẫu thử

2 Thời gian đông kết của xi măng được xác định ít nhất 2 lần theo TCVN 6017:2015[9]

3 Việc xác định cường độ chịu nén của vữa (Thử bằng vữa xI măng dùng để sản xuất bê tông) được thực hiện theo TCVN 6016:2015[10]

2.3.1 Thi nghiém xi mang

2.3.1.1 Xac dinh d6 min theo TCVN 4030:2003

Nguyén tắc thí nghiệm: Độ mịn của xi măng được xác định theo phương pháp sàng xi măng bằng sàng tiêu chuẩn Độ mịn là tỷ lệ phần trăm của lượng xi măng còn

lại trên sang so với lượng xI măng sàng.

Tiến hành thí nghiệm: Cân khoảng 10g xi măng, chính xác đến 0,01g và cho xi măng vào sàng qua sàng có kích thuớc lỗ sàng 0,09mm Tiến hành sàng với chuyền động xoay tròn, dạng hành tỉnh và lắc ngang cho đến khi không còn xi măng lọt qua sàng Cân lượng xi măng sót trên sàng Độ mịn là tỷ lệ phần trăm của lượng xi măng còn lại trên sàng và lượng vật liệu lúc đầu cho vào sàng Chính xác đến 0,1 % Tiến

hành thí nghiệm trên 2 mẫu, lấy trung bình

Bảng 2.15: Kết quả thí nghiệm độ mịn của xi măng PCB40 Holcim

Ký hiệu KL mẫu KL mẫu trên Độ mịn Trung bình mẫu ban dau (g) sang 0.09mm (g) (%) (%) Mau | 20,26 0,24 1,19

1,20< 10

2.3.1.2 Xác định khối lượng riêng theo TCVN 4030:2003

Dùng bình khối lượng riêng đề xác định khối lượng riêng của xi măng Sử dụng chất lỏng không phản ứng với xi măng đề xác định khối lượng riêng Lượng xi măng

dùng phụ thuộc vào thiết bị, giá trị p được xác định chính xác đến 0,01 g/cm Kiểm

tra xác nhận độ chính xác này băng phép xác định lặp lại Khối lượng riêng là giá trị trung bình của hai lần xác định, chính xác đến 0,01 ø/cm

Tiến hành thí nghiệm

Mau xi măng được sấy khô đến khói lượng không đổi và để nguội trong bình hút âm đến nhiệt độ phòng thử nghiệm

Đặt bình khối lượng riêng vào bề ồn nhiệt và duy trì ở nhiệt độ 27 °C + 2 °C Giữ

bình trong bề ồn nhiệt sao cho phần chia độ của bình ngập trong bề và giữ chặt đề không cho bình nồi lên Sau đó dùng phễu đồ dầu hỏa vào bình đến vạch số không (0)

Dùng bông hoặc giấy lọc thắm hết những giọt dầu bám quanh cô bình

Cân 65 g mẫu thử, chính xác đến 0,01 g, dùng thìa nhỏ xúc xi măng và đồ từ từ

qua phéu vào bình, dầu trong bình dâng lên đến một vạch nào đó của phần chia độ

phía trên

Bỏ bình ra khỏi bê ôn nhiệt, và xoay lắc bình trong khoảng 10 phút sao cho

không khí trong xi măng thoát hết ra ngoài Đặt bình trở lại bể ồn nhiệt trong khoảng 10 phút đề nhiệt độ của bình cân bằng nhiệt độ của bê ôn nhiệt Ghi lại mực chất lỏng

trong bình (Va)

Tiến hành 2 phép xác định theo qui trình trên.

Hình 2.1 Thí nghiệm khối lượng riêng của xi măng

Bảng 2.16: Kết quả thí nghiệm khối lượng riêng của xi măng PCB40 Holcim

Ký hiệu KL mẫu Thể tích dầu Khối lượng | Trung bình mẫu ban dau (g) | hỏa chiếm chỗ (g) | riêng (g/em°) (g/cm?) Mau | 75,65 24,25 3,12

3:12 Mẫu 2 75,11 24,15 3,11

2.3.1.3 Xác định độ dẻo thời gian đông kết theo TCVN 6017:2015

Nguyên tắc thí nghiệm: Thời gian đông kết được xác định bằng cách quan sát độ lún sâu của một kim chuẩn vào hồ xi măng có độ dẻo tiêu chuân cho đến khi nó đạt được giá trị quy định

Hồ xi măng có độ dẻo tiêu chuẩn là khi nó đạt khả năng cần thiết cản lại sự lún của một kim chuẩn

Tiến hành thí nghiệm: Các bước tiến hành thí nghiệm được nêu cụ thé trong TCVN 6017:2015 Co thé tom tắt lại như sau: Trước hết, trộn hồ xi mang với các

lượng nước khác nhau đề xác định lượng nước tiêu chuân Sau đó, thử thời gian bắt

đầu đông kết và kết thúc đông kết trên hồ xi măng có độ dẻo tiêu chuẩn bằng dụng cụ Vicat với các kim thích hop

Hình 2.2 Trộn hồ xi măng Hình 2.3 Thử nghiệm độ mịn và độ dẻo

Lượng nước tiêu chuẩn: 26,4%

Bảng 2.17: Kết quả thí nghiệm độ dẻo thời gian đông kết xi măng PCB40

Holcim

Thời gian đông kết (phút)

Bắt đầu Kết thúc

2.3.1.4 Xác định cường độ bên nén theo TCVN 6016:2015

Nguyên tắc thí nghiệm: Phương pháp bao gồm các xác định độ bền nén và độ bên uốn tương ứng của các mẫu thử hình lăng trụ có kích thước 40mm x 40 mm x 160 mm * Đúc mẫu một mẻ vữa dẻo, cáp phối X:C*:N=1:3:0,5 với lượng dùng xi măng

là 450g

* Vữa được trộn bằng máy và lèn chặt trong một khuôn nhờ sử dụng may dan

* Các mẫu trong khuôn được bảo dưỡng nơi không khí âm 24 giờ và sau đó các

mẫu được tháo khuôn rồi được ngâm ngập trong nước đến khi đem ra thử độ bèn * Đến độ tuôi yêu cầu, mẫu được vớt ra khói nơi bảo dưỡng, sau khi thử uốn mẫu bị bẻ gãy thành hai nửa và mỗi nửa mẫu gãy được dùng đề thử độ bền nén

Chiè hie 2 Ti

= en ne Amt) Vụ _ Trung binh

hie oA 2 `

- ren Chieu (mm) (N) Tung Trung binh

l 40 40 1600 79440 49,65 2 40 40 1600 78930 49,33 3 40 40 1600 80480 50,3

50,21 4 40 40 1600 80700 50,44

5 40 40 1600 81040 50,65 6 40 40 1600 81410 50,88

25

2.3.2 Thi nghiém cat

2.3.2.1 Xác định thành phân hạt của cát theo TCVN 7572-2:2006

Nguyên tắc thí nghiệm: Sử dụng phương pháp sàng đề xác định thành phần hạt của cốt liệu nhỏ

Tiến hành thí nghiệm

* Cân mẫu cốt liệu thí nghiệm đã sàng qua sàng có kích thước mắt sàng 5mm

sau đó đồ cốt liệu đã cân vào sàng trên cùng (sàng 2,5mm) và tiến hành sàng qua các sàng có kích thước Š;2.5; I.25;0.63;0.3 1Š;0.14 mm

* Cân lượng sót trên từng sàng, chính xác đến lg

Hình 2.7 Sàng cát Bảng 2.20: Kết quả thí nghiệm thành phân hạt của cát

Khối lượng mẫu thí nghiệm : 1433,00 (g)

Kích thước cỡ |_ Khối lượng tích Phần trăm khối Phần trăm khối

sang (mm) lũy trên sàng (g) | lượng tích lũy trên lượng lọt sang

1,250 102,00 Liz 92,88 0,630 320,00 22.33 77,67 0,315 659,00 45,99 54,01 0,140 1270,00 88,63 1137 < 0.140 1433,00 100,00 0,00

BIEUDO THANH PHAN HAT

0% „ 20%

: = 40%

= § 60%

s

Ễ

= 80% 100%

Kích thước sàng (mm)

Hình 2.8 Biêu đô thành phần hạt + Mô đun độ lớn : 1,64

+ Kí hiệu trên biéu dé: - Miên tiêu chuân

- Đường biêu diễn TPH cat

- Miền MI : Nhóm cát hạt thô

- Miền M2 :_ Nhóm cát hạt mịn

Nhận xét: Nhìn vào biêu đồ thành phần hạt của cát nhận thấy cát hạt min nằm

trong miền 2 là miền tiêu chuẩn phù hợp với mô đun độ lớn theo TCVN 7572-2:2006

2.3.2.2 Xác định hàm lượng bụi, bùn, sét cua cat thea TCVN 7572-8:2006 Nguyên tắc thí nghiệm: Sử dụng phương pháp gạn rửa để xác định hàm lượng bụi, bùn, sét trong cốt liệu nhỏ

Tiến hành thí nghiệm:

* Cân 1000g mẫu sau khi đã được sấy khô, cho vào thùng rồi đồ nước sạch vào

cho tới khi chiều cao lớp nước nằm trên mẫu khoảng 200mm, ngâm trong 2 giờ, thỉnh

27

thoảng lại khuấy đều một lần Cuối cùng khuấy mạnh một lần nữa rồi đề yên trong 2

phút, sau đó gạn nước đục ra và chỉ dé lai trên mẫu một lớp nước khoảng 30mm Tiếp

tục đồ nước sạch vào và rửa mẫu theo quy trình trên cho đến khi nước gạn ra không còn vần đục nữa

*- Sau khi rửa xong, sấy mẫu đến khối lượng không đổi và cân mẫu Hàm lượng bụi, bùn, sét (3%) chứa trong cốt liệu được tính theo công thức:

Lần thí | Khối lượng khô | Khối lượng khô | Hàm lượng bụi, bùn, sét (26)

nghiệm | trước khi rửa (g) | sau khi rửa (#) | Thí nghiệm | Trung bình

Lần 1 1230,0 1217,1 1,05

2.3.2.3 Xác định khôi lượng thể tích xốp của cát theo TCVN 7572-6:2006

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định khối lượng thể tích xốp và độ hồng của cốt liệu dùng chế tạo bê tông và vữa

Tiến hành thí nghiệm

- Mau thir duge lay theo TCVN 7572-1 : 2006 Trước khi tiễn hành thử, mẫu

duoc say dén khéi lượng không đôi, sau đó để nguội đến nhiệt độ phòng

-_ Đối với cốt liệu nhỏ: Cân từ 5 kg đến 10 kg mẫu (tùy theo lượng sỏi chứa

trong mẫu) và để nguội đến nhiệt độ phòng rồi sàng qua sàng có kích thước mắt sàng

5 mm Lượng cát lọt qua sàng 5 mm được đồ từ độ cao cách miệng thùng 100 mm vào

thùng đong | lít khô, sạch và đã cân sẵn cho đến khi tạo thành hình chóp trên miệng thùng đong Dùng thước lá kim loại gạt ngang miệng ống rồi đem cân

-_ Mẫu thử được đồ vào phễu chứa, đặt thùng đong dưới cửa quay, miệng thùng cách cửa quay 100mm theo chiều cao Xoay cửa quay cho vật liệu rơi tự do xuống

thùng đong cho tới khi thùng đong đầy có ngọn Dùng thanh gỗ gạt bằng mặt thùng

rồi đem cân.

l Khối I thể tích

Lan TN thùng đong ` thùng đong ` thùng đong + ` xôp (g/cm') -

(cm) (g) cat (g) nghiém sec | ee binh

tông và vữa Khi cốt liệu lớn có kích thước hạt lớn hơn 40 mm áp dụng TCVN 7572-5 : 200617]

Tiến hành thí nghiệm

Các mẫu cốt liệu sau khi lấy và chuân bị được ngâm trong các thùng ngâm mẫu

trong 24 giờ + 4 giờ ở nhiệt độ 27 °C + 2 °C Trong thời gian đầu ngâm mẫu, cứ

khoảng từ 1 giờ đến 2 giờ khuấy nhẹ cốt liệu một lần đề loại bọt khí bám trên bề mặt

hạt cốt liệu

Làm khô bề mặt mẫu (đưa cốt liệu về trạng thái bão hoà nước, khô bề mặt)

Đối với cốt liệu lớn

Vớt mẫu khỏi thùng ngâm, dùng khăn bông lau khô nước đọng trên bề mặt hạt

29

cốt liệu

Đối với cốt liệu nhỏ

Nhẹ nhàng gạn nước ra khỏi thùng ngâm mẫu hoặc đô mẫu vào sàng 140 p,m Rải cốt liệu nhỏ lên khay thành một lớp mỏng và đề cốt liệu khô tự nhiên ngoài không khí Chú ý không đề trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời Có thể đặt khay mẫu dưới quạt

nhẹ hoặc dùng máy sấy cầm tay sấy nhẹ, kết hợp đảo đều mẫu Trong thời gian chờ

cốt liệu khô, thỉnh thoảng kiêm tra tình trạng âm của cót liệu bằng côn thử và que chọc theo quy trình sau: đặt côn thử trên nền phăng, nhẫn không thấm nước Đồ đây cốt liệu qua phễu vào côn thử, dùng que chọc đầm nhẹ 25 lần Không đồ đây thêm cốt liệu vào côn Nhắc nhẹ côn lên và so sánh hình dáng của khối cốt liệu với các dạng cốt liệu chuẩn

Ngay sau khi làm khô bề mặt mẫu, tiến hành cân mẫu và ghi giá trị khối lượng

(m¡).Từ từ đồ mẫu vào bình thử Đồ thêm nước, xoay va lac déu binh dé bot khi khong

còn đọng lại Đồ tiếp nước đầy bình Đặt nhẹ tắm kính lên miệng bình đảm bảo không

còn bọt khí đọng lại ở bề mặt tiếp giáp giữa nước trong bình và tâm kính

Dùng khăn lau khô bề mặt ngoài của bình thử và cân bình + mẫu + nước + tim

kính, ghi lại khối lượng (mạ)

Đồ nước và mẫu trong bình qua sàng 0,14mm đôi với cốt liệu nhỏ và qua sàng 5 mm đối với cốt liệu lớn Tráng sạch bình đến khi không còn mẫu đọng lại Đồ đầy nước vào bình, lặp lại thao tác đặt tâm kính lên trên miệng, lau khô mặt ngoài bình thử Cân và ghi lại khôi lượng bình + nước + tắm kính (m)

Sấy mẫu thử đọng lại trên sàng đến khôi lượng không đổi Để nguội mẫu đến

nhiệt độ phòng trong bình hút âm, sau đó cân và ghi khối lượng mẫu (mạ)

Bảng 2.23: Kết quả thí nghiệm khối lượng riêng, độ hút nước của cát

Khối lượng mẫu ướt m¿ (g) 525,86 514,32

Khối lượng riêng của mẫu (g/cm°)

m, +m, —m,