Nghiên cứu khả năng chống thấm của bê tông sử dụng bột thủy tinh thải y tế

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - LÊ XUÂN DŨNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG THẤM CỦA BÊ TÔNG SỬ DỤNG BỘT THỦY TINH THẢI Y TẾ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – Năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - LÊ XUÂN DŨNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG THẤM CỦA BÊ TÔNG SỬ DỤNG BỘT THỦY TINH THẢI Y TẾ Chun ngành : Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình dân dụng công nghiệp Mã ngành : 60.58.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS TRẦN QUANG HƯNG Đà Nẵng – Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Lê Xuân Dũng MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu 4 Phương pháp nghiên cứu Bố cục nội dung đề tài CHƯƠNG VẬT LIỆU THỦY TINH VÀ THỰC TRẠNG THỦY TINH THẢI Y TẾ 1.1 THỰC TRẠNG, PHÂN LOẠI THỦY TINH THẢI Y TẾ 1.1.1 Khái niệm phân loại thủy tinh thải y tế 1.1.2 Thực trạng rác thải thủy tinh y tế 1.2 VẬT LIỆU THỦY TINH VÀ TÍNH KHẢ THI KHI DÙNG BỘT THỦY TINH GIẢM BỚT MỘT PHẦN XI MĂNG .9 1.2.1 Vật liệu thủy tinh thải y tế 1.2.2 Độ mịn đặc tính lý hóa thủy tinh thải y tế nghiền mịn 10 1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG VẬT LIỆU THỦY TINH NGHIỀN MỊN GIẢM BỚT MỘT PHẦN XIMĂNG TRONG SẢN XUẤT BÊTÔNG TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI 11 1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 15 CHƯƠNG XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN, CHƯƠNG TRÌNH THÍ NGHIỆM VÀ VẬT LIỆU SỬ DỤNG 17 2.1 CÔNG TÁC THU GOM VÀ TIỀN XỬ LÝ VẬT LIỆU THỦY TINH 17 2.1.1 Công tác thu gom thủy tinh thải 17 2.1.2 Công tác tiền xử lý vật liệu thủy tinh thải 18 2.2 TỈ LỆ THÀNH PHẦN THỦY TINH VÀ KÍCH THƯỚC CÁC HẠT CỐT LIỆU THỦY TINH 19 2.2.1 Kích thước hạt cốt liệu thủy tinh nghiền mịn .19 2.2.2 Tỉ lệ thành phần bột thủy tinh giảm thiểu phần xi măng .23 2.3 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 26 2.3.1 Xi măng .26 2.3.2 Cốt liệu nhỏ - Cát 27 2.3.3 Cốt liệu lớn – Đá dăm 27 2.3.4 Bột Thủy tinh (Powder Glass) 28 2.3.5 Bêtông tỉ lệ cấp phối bêtông 28 2.4 CHƯƠNG TRÌNH THÍ NGHIỆM 32 2.4.1 Chế tạo mẫu bêtông tiêu chuẩn 32 2.4.2 Quy trình thí nghiệm nén mẫu 36 2.4.3 Phương pháp xác định cường độ chịu nén mẫu tiêu chuẩn 36 2.4.4 Quy trình thí nghiệm độ chống thấm nước mẫu 38 2.5 CÁC MÁY MÓC VÀ THIẾT BỊ SỬ DỤNG ĐỂ THÍ NGHIỆM 40 2.6 TỔNG QUAN NỘI DUNG THÍ NGHIỆM 40 2.7 KẾT LUẬN CHƯƠNG 41 CHƯƠNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 42 3.1 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 42 3.1.1 Xác định tiêu kỹ thuật cốt liệu 42 3.1.2 Xác định độ sụt hỗn hợp bêtông 44 3.1.3 Xác định cường độ chịu nén bêtông 45 3.1.4 Xác định mức chống thấm nước bêtơng 47 3.2 BÌNH LUẬN KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM .48 3.2.1 Độ sụt 48 3.2.2 Cường độ chịu nén mẫu thí nghiệm .49 3.2.3 Mức chống thấm nước mẫu thí nghiệm .49 3.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 50 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (BẢN SAO) TÓM TẮT NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG THẤM CỦA BÊ TÔNG SỬ DỤNG BỘT THỦY TINH THẢI Y TẾ Học viên: Lê Xn Dũng Chun ngành:Kỹ thuật xây dựng cơng trình DD&CN Mã số: 60.58.02.08 Khóa: K32 Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN Tóm tắt – Thủy tinh từ chai lọ thải ngành y tế tác nhân gây nhiễm mơi trường nước, khơng khí, đất…do chưa có phương pháp xử lý rác thải cách triệt để Với tính chất học thành phần hóa học, thủy tinh sử dụng phần thay cốt liệu thô, cốt liệu mịn xi măng chế tạo bê tông phục vụ ngành xây dựng, tạo hướng xử lý rác thải bền vững Ở dạng bột đủ mịn, thủy tinh thể thuộc tính puzzolan sử dụng thay phần vai trò xi măng bê tơng Trong nghiên cứu này, thủy tinh thải y tế nghiền mịn thành dạng bột, với độ mịn đạt 10% thông qua lưới sàng 90 micromet để giảm phần xi măng sử dụng Đề tài thực nhằm nghiên cứu ảnh hưởng thay đến khả chống thấm nước bê tông so sánh với bê tông thông thường Kết thể khả chống thấm bê tông tốt, đặc biệt thay tỉ lệ 10% hàm lượng xi măng ứng dụng thực tiễn Từ khóa: Thủy tinh thải y tế, bột thủy tinh, Chống thấm bê tông, cường độ chịu nén, độ sụt Abstract: Due to lack of effective recycled method, waste glass collected from medical bottles may cause water, air and soil pollutions By possessing a high performance of mechanical and chemical properties, this type of glass can be used as a partial replacement for coarse aggregate, fine aggregate or cement in manufacture of concrete toward a sustainable construction industry As powder form, glass possess pozzolan characteristic and can be used as a partial replacement of cement role in concrete In this study, medical glass was crushed into powder, with a fineness of less than 10% through a sieve of 90 micrometers in order to reduce amount of cement The aim is to study the effect of this substitution on the waterproofing of concrete and compare to nominal concrete The results show that a ability to waterproofing concrete is the best, especially with replacing the content as 10% by weight of cement and can be practically applied Key words: waste medical glass, glass powder, waterproofing concrete, compressive strength, slump DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT CÁC CHỮ VIẾT TẮT: Bột Khối lượng xi măng + bột thủy tinh MDC Mẫu đối chứng N/B Tỉ lê lượng nước lượng bột N/X Tỉ lệ lượng nước lượng xi măng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn thành viên TT-10%TT-0,56 Mẫu chứa thủy tinh dạng bột giữ nguyên tỉ lệ N/X mẫu đối chứng TT-10%TT-0,60 Mẫu chứa thủy tinh dạng bột thay đổi tỉ lệ N/X cao mẫu đối chứng TT-10%TT-0,65 Mẫu chứa thủy tinh dạng bột thay đôi tỉ lệ N/X cao mẫu đối chứng TW Trung ương WHO Tổ chức Y tế Thế giới DANH MỤC BẢNG BIỂU Số hiệu bảng Tên bảng Trang 1 Thành phần rác thải bệnh viện Việt Nam 1.2 Thành phần hóa học thủy tinh 11 2.1 Lượng phần trăm dãi cỡ hạt xi măng tối ưu cường độ 22 2 Cấp phối thành phần định hướng theo định mức 1784 29 Thể tích mẻ trộn thực tế thi công với số mẫu cần đúc 30 2.4 Bảng tổng hợp số lượng mẫu cần đúc thí nghiệm 30 2.5 Tỉ lệ cấp phối thực nghiệm đạt yêu cầu độ sụt mẫu đối chứng 31 2.6 Độ sụt mẫu bê tông đối chứng giảm lượng nước 31 2.7 Cấp phối vật liệu thay đổi N/X 31 Các tính chất lý xi măng Pooclang Sơng Gianh PCB40 42 3.2 Kết phân tích thành phần hạt cát thí nghiệm 43 3.3 Kết phân tích thành phần hạt đá dăm thí nghiệm 44 Kết độ mịn thủy tinh nghiền mịn thành dạng bột 44 Kết độ sụt hỗn hợp bê tông 45 Cường độ chịu nén mẫu bê tông thí nghiệm 45 Cường độ chịu nén trung bình cấp phối bê tơng thí nghiệm 46 Mức chống thấm mẫu bê tơng thí nghiệm 47 DANH MỤC HÌNH ẢNH Số hiệu hình Tên hình Trang 1.1 Thủy tinh thải y tế qua sử dụng 1.2 Chai lọ thủy tinh trắng thải y tế 1.3 Chai lọ thủy tinh màu thải y tế 2.1 Biểu đồ thành phần chất thải rắn y tế dựa đặc tính lý hóa 17 2.2 Thùng chứa, túi đựng thủy tinh thải y tế 18 2.3 Sản phẩm thủy tinh nghiền mịn 19 2.4 Cường độ nén bê tông với bột thủy tinh kích cỡ khác 20 2.5 Ảnh hưởng cỡ hạt thủy tinh đến cường độ chịu nén bê tơng 21 2.6 Cơ sở thiết bị nghiền phòng thí nghiệm cơng ty 23 2.7 Q trình phát triển cường độ nén theo tỉ lệ % độ tuổi thí nghiệm 24 2.8 Sự phát triển cường độ nén độ chống thấm nước 25 2.9 Sự hấp thu mao mạch mẫu lập phương sau 28 ngày 26 2.10 Một số hình ảnh Xi măng Sơng Gianh 32 2.11 Một số hình ảnh cát đá trường 33 2.12 Bột thủy tinh cất giữ bao xi măng 33 2.13 Thùng trộn khuôn đúc mẫu tiêu chuẩn 34 2.14 Công tác đo độ sụt bê tơng 34 2.15 Đúc mẫu bảo dưỡng mẫu thí nghiệm 35 2.16 Hình ảnh cơng tác đúc mẫu hồn thiện 35 2.17 Thí nghiệm kết nén mẫu 37 2.18 Sơ đồ thí nghiệm mẫu lập phương theo TCVN 3118:1993 38 2.19 Tẩy màng hồ xi măng gá lắp mẫu lên bệ máy 39 2.20 Theo dõi mẫu thấm qua camera kêt thúc thí nghiệm 40 Số hiệu hình Tên hình Trang 2.21 Ép chẻ mẫu để thấy vệt thấm bên mẫu 40 3.1 Độ sụt hỗn hợp bê tông cấp phối thiết kế 45 3.2 Cường độ chịu nén trung bình cấp phối thiết kế tuổi 28 ngày 46 3.3 Mức chống thấm W cấp phối thiết kế 47 3.4 Mối quan hệ cấp chống thấm W cường độ nén trung bình 48 PHỤ LỤC PHỤ LỤC A PHỤ LỤC B ... CHƯƠNG VẬT LIỆU TH Y TINH VÀ THỰC TRẠNG TH Y TINH THẢI Y TẾ 1.1 THỰC TRẠNG, PHÂN LOẠI TH Y TINH THẢI Y TẾ 1.1.1 Khái niệm phân loại th y tinh thải y tế Th y tinh thải y tế dạng chất thải rắn, gồm... LOẠI TH Y TINH THẢI Y TẾ 1.1.1 Khái niệm phân loại th y tinh thải y tế 1.1.2 Thực trạng rác thải th y tinh y tế 1.2 VẬT LIỆU TH Y TINH VÀ TÍNH KHẢ THI KHI DÙNG BỘT TH Y TINH. .. hình Tên hình Trang 1.1 Th y tinh thải y tế qua sử dụng 1.2 Chai lọ th y tinh trắng thải y tế 1.3 Chai lọ th y tinh màu thải y tế 2.1 Biểu đồ thành phần chất thải rắn y tế dựa đặc tính lý hóa