Nghiên cứu ứng dụng bột gạch đất sét nung phế thải trong vữa xây dựng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ∞0∞ PHẠM CÔNG MINH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BỘT GẠCH ĐẤT SÉT NUNG PHẾ THẢI TRONG VỮA XÂY DỰNG Tai Lieu Chat Luong LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG TP HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ∞0∞ PHẠM CÔNG MINH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BỘT GẠCH ĐẤT SÉT NUNG PHẾ THẢI TRONG VỮA XÂY DỰNG Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng Mã số chuyên ngành: 58 02 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG Giảng viên hướng dẫn: TS LÂM NGỌC TRÀ MY TP HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc GIẤY XÁC NHẬN Tôi tên là: Phạm Cơng Minh Ngày sinh: 09/02/1978 Nơi sinh: Bình Định Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng Mã học viên: 1885802080008 Tơi đồng ý cung cấp tồn văn thơng tin luận văn tốt nghiệp hợp lệ quyền cho Thư viện trường đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh Thư viện trường đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh kết nối tồn văn thơng tin luận văn tốt nghiệp vào hệ thống thông tin khoa học Sở Khoa học Cơng nghệ Thành phố Hồ Chí Minh Ký tên Phạm Công Minh i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan luận văn “Nghiên cứu ứng dụng bột gạch đất sét nung phế thải vữa xây dựng” nghiên cứu tơi Ngoại trừ tài liệu tham khảo trích dẫn luận văn này, tơi cam đoan tồn phần hay phần nhỏ luận văn chưa công bố sử dụng để nhận cấp nơi khác Khơng có sản phẩm/nghiên cứu người khác sử dụng luận văn mà khơng trích dẫn theo quy định Luận văn chưa nộp để nhận cấp trường đại học sở đào tạo khác Tp HCM, ngày …… tháng …… năm 2022 Tác giả Phạm Công Minh ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, cố gắng nỗ lực thân, nhận giúp đỡ nhiều từ tập thể cá nhân Tơi xin ghi nhận tỏ lịng biết ơn đến tập thể cá nhân dành cho tơi giúp đỡ q báu Đầu tiên tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Tiến sĩ Lâm Ngọc Trà My, Giảng viên Khoa Xây dựng, Trường Đại học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh, góp ý cho tơi nhiều cách nhận định đắn vấn đề nghiên cứu, cách tiếp cận giải vấn đề nghiên cứu cho hiệu Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn thầy, cô Khoa Xây dựng Khoa Sau Đại Học, Trường Đại học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập, nghiên cứu Tôi xin cám ơn tài trợ nguồn vật liệu để làm thí nghiệm cho luận văn đề tài cấp Bộ mã số B2021-MBS-01 Luận văn hoàn thành thời gian quy định với nỗ lực thân, nhiên khơng thể khơng có thiếu sót Kính mong Q Thầy/Cơ dẫn thêm để bổ sung kiến thức cho luận văn hoàn chỉnh Xin trân trọng cảm ơn Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng Học viên PHẠM CƠNG MINH năm 2022 iii TĨM TẮT Việt Nam nước có tốc độ thị hóa nhanh kéo theo phát triển cơng trình xây dựng, đặc biệt thị cơng trình dọc theo vùng bờ biển phục vụ cho nhu cầu du lịch Các công trình chịu ảnh hưởng mơi trường biển chứa tác nhân ăn mòn qua khai thác sử dụng làm giảm độ bền Một yếu tố tác động mơi trường đến cơng trình gần bờ biển môi trường chứa sun phát Nghiên cứu sử dụng phế thải gạch đất sét nung vật liệu phụ gia khống hoạt tính thay cho xi măng vữa xây dựng Việc sử dụng phế thải gạch đất sét nung nhằm giảm chi phí xử lý tận dụng tính chất gạch chế tạo vật liệu lĩnh vực xây dựng Kết thực nghiệm sử dụng hàm lượng bột gạch đất sét nung nghiền mịn với hàm lượng 10%, 20% 30% theo khối lượng thay cho xi măng có xu hướng làm giảm độ linh động vữa Khi dùng 10% bột gạch đất sét cường độ 28 ngày tương đương với cấp phối vữa xi măng đối chứng Cường độ vữa xi măng 90 ngày 180 ngày tuổi có xu hướng tăng thêm 5% cấp phối 10% Cấp phối vữa dùng 20% 30% bột gạch đất sét nung cường độ giảm 10% đến 30% so với cấp phối cấp phối vữa đối chứng 28 ngày tuổi Tuy nhiên cường độ cấp phối có xu hướng tăng cường khoảng 5% sau 180 ngày dưỡng hộ môi trường tiêu chuẩn Bột gạch đất sét nung sử dụng với hàm lượng 10% đến 30% thay cho xi măng vữa có khả giảm độ giãn dài tương đối vữa đến 65% ÷ 70% sau 180 ngày môi trường sun phát Cường độ vữa sau 90 ngày 180 ngày suy giảm khoảng 5% môi trường sun phát Vữa sử dụng bột gạch đất sét nung với hàm lượng 20% 30% cho thấy giá trị cường độ thấp 10% ÷ 18% so với cấp phối đối chứng Nghiên cứu cho thấy vữa sử dụng 10% bột gạch đất sét nung thay cho xi măng có khả giảm độ trương nở vữa môi trường sun phát, đồng thời cải thiện tính chất cường độ theo thời gian, đảm bảo độ bền vữa iv ABSTRACT Vietnam is known as a developing country with a high rate of urbanization, most of which is in and around cities and coastal urban areas for tourists The damage caused by construction is not only due to the construction of tourist infrastructure but also corrosive to the environment Seawater contains, in addition to sulfate content, one major cause of corrosion in coastal areas In this research, the waste clay-brick is a kind of construction waste with pozzolanic activity that could be used to prepare blended cement in mortar The recycled clay-brick powder is known as a sustainable method to reduce the cost of treatment and its disposal in building materials The replacement of cement with claybrick powder in the range of 10%, 20% and 30% by weight is investigated, respectively The results indicate that the workability of mortar is decreased with an increase in powder After 28 days, the compressive strength of mortar with 10% powder tends to be similar to value of control mortar Moreover, compressive strength can be increased by 5% in 90 and 180 days, respectively The compressive strengths of mortar with 20 and 30% powder are decreased from 10 to 30% compared to control mortar in 28 days, respectively However, the values also tend to increase by 5% after 180 days On the other hand, mortar in the range of 10 to 30% clay-brick powder can be decreased by about 65-70% in linear expansion after 180 days of curing in a sulfate environment The compressive strength is also reduced by about 5% after 90 and 180 days of curing In addition, mortar with clay-brick powder in a range of 20 to 30% by weight is shown to be lower in strength by 10–18% in comparison to control mortar v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii ABSTRACT iv MỤC LỤC v DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ viii DANH MỤC BẢNG x DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xi CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Sự cần thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu tổng quát 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu .3 1.4 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 2.1 Cơ sở lý thuyết 2.1.1 Vữa xây dựng 2.1.2 Phụ gia khoáng 2.1.3 Cơ chế ảnh hưởng bột gạch đất sét nung vật liệu xi măng .6 2.1.4 Cơ sở lý thuyết trình kết hợp hỗn hợp vật liệu bê tông/ vữa 11 2.1.5 Tính chất vữa có phụ gia khoáng 13 2.1.5.1 Môi trường dưỡng hộ vật liệu xi măng 13 vi 2.1.5.2 Độ sụt 14 2.1.5.3 Cường độ 15 2.1.5.4 Độ bền chống ăn mòn sun phát 16 2.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 18 2.2.1 Tình hình nghiên cứu nước 18 2.2.2 Tình hình nghiên cứu sử dụng gạch đất sét nung phế thải xây dựng giới 22 CHƯƠNG NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 28 3.1 Nguyên vật liệu 28 3.1.1 Xi măng .28 3.1.2 Nước 28 3.1.3 Cát 29 3.1.4 Bột gạch đất sét nung phế thải 30 3.2 Thành phần cấp phối nghiên cứu 31 3.3 Phương pháp tạo mẫu thí nghiệm .32 3.3.1 Thí nghiệm độ lưu động vữa tươi (phương pháp bàn dằn) theo ASTM C1437-07 (ASTM C 1437 - 07, 2007) 32 3.3.2 Cường độ nén vữa xi măng 33 3.3.2.1 Phương pháp tạo mẫu theo ASTM C109 .33 3.3.2.2 Thí nghiệm 36 3.3.3 Độ bền sun phát 37 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 40 4.1 Ảnh hưởng hàm lượng bột gạch đến độ lưu động vữa xi măng 40 4.2 Ảnh hưởng tỷ lệ bột gạch đất sét nung đến cường độ nén vữa 42 4.3 Ảnh hưởng môi trường sun phát đến tính chất cường đợ đợ bền vữa 45 4.4 Ảnh hưởng bột gạch đến tính chất vữa mơi trường sun phát 51 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI .57