Nghiên cứu sử dụng cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa để sản xuất gạch không nung

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHẠM TUẤN KHẢI NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CÁT VEN BIỂN VẠN NINH KHÁNH HỊA ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH KHƠNG NUNG Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã số: 60.58.02.08 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2019 Cơng trình hoàn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS LÊ KHÁNH TOÀN Phản biện 1: PGS.TS TRƯƠNG HỒI CHÍNH Phản biện 2: PGS.TS PHẠM THANH TÙNG Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp họp Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 30 tháng 03 năm 2019 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu Truyền thông Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng - Thư viện Khoa Xây dựng dân dụng & Công nghiệp, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong năm qua, Chính phủ tập trung đạo phát triển vật liệu xây không nung để bước thay gạch đất sét nung, nhằm giảm thiểu lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính từ sở sản xuất gạch đất sét nung, góp phần bảo vệ môi trường; hạn chế việc sử dụng đất nông nghiệp để sản xuất gạch xây, giữ diện tích đất nơng nghiệp, góp phần đảm bảo an ninh lương thực Thực chương trình phát triển vật liệu xây khơng nung địa bàn tỉnh Khánh Hịa, UBND tỉnh ban hành Chỉ thị số 22/2013/CT-UBND ngày 23/12/2013 lộ trình chấm dứt hoạt động sản xuất gạch đất sét nung lị thủ cơng, lị thủ cơng cải tiến lò đứng liên tục; tăng cường sử dụng phát triển vật liệu xây không nung địa bàn tỉnh Khánh Hòa [1] Đây chủ trương lớn Đảng, Nhà nước làm tiền đề để khu vực Bắc Vân Phong nói riêng tỉnh Khánh Hịa nói chung khai thác tốt tiềm khu vực có lợi vượt trội, thu hút mạnh nguồn vốn đầu tư, công nghệ cao, phương thức quản lý tiên tiến, hình thành khu vực tăng trưởng cao, tạo thêm nguồn lực động lực, góp phần thúc đẩy nhanh phát triển tái cấu kinh tế cho tỉnh, vùng nước UBND tỉnh Khánh Hòa cho biết từ đến năm 2025, đơn vị hành - kinh tế Bắc Vân Phong dự kiến cần 53.000 tỉ đồng xây dựng hạ tầng kỹ thuật, 46.500 tỉ đồng xây dựng sở hạ tầng xã hội Đồng thời, khâu giải phóng mặt cần 15.000 tỉ đồng 80 tỉ đồng làm quy hoạch Huyện Vạn Ninh - tỉnh Khánh Hòa thuộc Đặc khu hành - kinh tế Bắc Vân Phong, tương lai gần, nơi phát triển mạnh mẽ Do đó, nhu cầu vật liệu xây dựng cho đầu tư xây dựng cơng trình lớn Trong năm gần nguồn tài nguyên cát sông, suối huyện Vạn Ninh ngày dần cạn kiệt, thiếu cát cho xây dựng ngày trầm trọng Việc khai thác cát xây dựng q mức, khơng góp phần làm suy kiệt nguồn tài nguyên cát mà nguyên nhân gây xói lở bờ sơng, đất canh tác, ảnh hưởng lớn đến sản xuất sinh hoạt bình thường nhân dân Trước tình hình nhu cầu phát triển cho tương lai Đặc khu hành kinh tế Bắc Vân Phong phải tìm kiếm nguồn cát khác thay nguồn cát sông, suối dần cạn kiệt, tận dụng nguồn vật liệu cát dồi dào, sẵn có địa phương, giảm bớt chi phí xây dựng cơng trình hệ lụy môi trường việc khai thác cát từ sông, suối Bờ biển Vạn Ninh dài khoảng 60 km, có nơi núi lan sát biển; nhiều hồ, đập nước, đồi cát,… có sơng sơng Đồng Điền sơng Hiền Lương, cát trắng Đầm Mơn đồi cát Hịn Gốm có trữ lượng lớn Ven biển từ Cổ Mã đến Đầm Môn có dãy đồi cát chạy dài hàng chục kilơmét Đây khu vực cát nhảy, cát bay ảnh hưởng đến sản xuất đời sống người dân Trong đó, từ bao đời nay, loại cát không sử dụng xây dựng sản xuất vật liệu xây dựng Nếu khai thác sử dụng loại cát sản xuất gạch không nung góp phần đem lại nhiều hiệu kinh tế, xã hội môi trường Muốn cần có nghiên cứu cụ thể việc sử dụng loại cát sản xuất gạch không nung Do đó, đề tài “Nghiên cứu sử dụng cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hịa để sản xuất gạch khơng nung” kỳ vọng mở hướng nghiên cứu nhằm tạo sản phẩm gạch không nung đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, tận dụng nguồn vật liệu địa phương, thân thiện với môi trường, đáp ứng nhu cầu xây dựng ngày lớn khu vực Bắc Vân Phong nói riêng tỉnh Khánh Hịa nói chung Do đó, đề tài có ý nghĩa khoa học thực tiễn Mục tiêu nghiên cứu - Xác định tiêu lý gạch không nung sử dụng cát ven biển Vạn Ninh Khánh Hòa thành phần cấp phối - Xác định thành phần cấp phối hợp lý xi măng, đá mạt cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa để sản xuất gạch khơng nung có tiêu lý đáp ứng mục tiêu đặt Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: gạch xi măng không nung - Phạm vi nghiên cứu: xác định đặc trưng lý phòng thí nghiệm gạch xi măng khơng nung sử dụng cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa thành phần cấp phối Sản xuất gạch mác M ,5 với thời gian khảo sát đến 90 ngày kể từ ngày chế tạo Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết gạch không nung, nguồn cát ven biển khu vực Vạn NinhKhánh Hịa, cấp phối gạch khơng nung, thí nghiệm xác định tính chất lý gạch không nung - Khảo sát thực nghiệm cách thay theo tỉ lệ định cát sông cát ven biển khu vực Vạn Ninh - Khánh Hòa để sản xuất gạch khơng nung - Đánh giá tính khả thi việc sử dụng cát ven biển khu vực Vạn Ninh - Khánh Hòa để thay cát truyền thống sản xuất gạch không nung Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Tìm tỷ lệ phần trăm hợp lý để thay phần cát sông dùng chế tạo sản xuất gạch không nung cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hịa Từ mở hướng nghiên cứu sâu nhằm đề xuất tận dụng nguồn cát ven biển sẵn có; sử dụng tiết kiệm, hiệu nguồn tài nguyên cát sông, cát suối ngày khan hiếm, đáp ứng nhu cầu xây dựng ngày lớn khu vực Bắc Vân Phong nói riêng tỉnh Khánh Hịa nói chung Cấu trúc luận văn Gồm phần mở đầu, kết luận kiến nghị chương đây: Chương Tổng quan gạch không nung - Nghiên cứu sử dụng cát ven biển xây dựng Chương Cơ sở xác định tiêu lý thành phần cấp phối gạch không nung Chương Xác định tiêu lý gạch không nung sử dụng cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa thành phần cấp phối CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG - NGH NG C T N N T NG NG NC 1.1 Tổng quan gạch không nung 1.1.1 Định nghĩa phân loại gạch không nung Gạch không nung loại gạch mà sau ngun cơng định hình tự đóng rắn đạt số học cường độ nén, uốn, độ hút nước mà không cần qua nhiệt độ, sử dụng nhiệt để nung nóng đỏ viên gạch nhằm tăng độ bền viên gạch Độ bền viên gạch không nung gia tăng nhờ lực ép rung ép lẫn rung lên viên gạch thành phần kết dính chúng Do gạch xi măng cốt liệu sản xuất sử dụng phổ biến, trình bày loại vật liệu thành phần cấp phối chế tạo gạch xi măng cốt liệu 1.1.2 Các thành phần cấp phối chế tạo gạch xi măng cốt liệu Những thành phần cấp phối để chế tạo gạch xi măng cốt liệu gồm: xi măng, cát, đá mạt số chất độn khác xỉ than hay tro bay nhiệt điện 1.1.2.1 Xi măng 1.1.2.2 Cát 1.1.2.3 Đá mạt 1.1.2.4 Nước 1.1.2.5 Các phụ gia, chất độn 1.1.3 Các ch ti u lý gạch không nung 1.1.3.1 Cường độ chịu nén - Bảng 1.1 Yêu cầu cường độ chịu nén, độ hút nước độ thấm nước 1.1.3.2 Khối lượng thể tích 1.1.3.3 Độ hút nước 1.1.3.4 Độ thấm nước 1.1.3.5 Độ rỗng 1.1.4 Ưu nhược điểm gạch xi măng cốt liệu 1.1.4.1 Ưu điểm - Tiết kiệm nhiên liệu, lượng (than, củi, v.v.) để đốt, nung, tránh tình trạng chặt phá rừng ô nhiễm môi trường 1.1.4.2 Nhược điểm Hình 1.1 Gạch xi măng khơng nung v lỗ ụng h i n 1.2 Giới thiệu loại vật liệu chế tạo gạch không nung khu vực Vạn Ninh Khánh Hịa 1.2.1 Tình hình sản xuất, sử dụng hướng phát triển gạch không nung iệt Nam Trong thời gian tới, Việt Nam dự đoán tiếp tục thu hút nhiều nguồn vốn đầu tư xây dựng lớn từ nước ngoài, đặc biệt Nhật Bản, Hàn Quốc, hai đối tác ln tìm kiếm, sử dụng 100% vật liệu xanh cơng trình mình, hội để gạch không nung phát triển, hướng tới dần thay gạch nung xây dựng 1.2.2 Các loại vật liệu chế tạo gạch khơng nung khu vực Khánh Hịa ạn Ninh - Trong năm gần nhu cầu sử dụng vật liệu xây dựng: gạch, cát sông, đá địa bàn tăng cao nhiều cơng trình xây dựng, dẫn đến nguồn tài nguyên sản xuất vật liệu xây dựng ngày khan Trong nguồn tài nguyên cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa với trữ lượng lớn mà chưa khai thác sử dụng Loại cát có ở: Hịn Gốm xã Vạn Thọ với tích lượng 442.329.000m3, Đầm Mơn xã Vạn Thạnh: 20.303.800 m3, Vạn Bình: 50.200m3 1.3 Tổng quan việc nghiên cứu sử dụng cát ven biển sản xuất vật liệu xây dựng Các nghiên cứu địa chất tiến hóa cổ địa lý cho thấy cát đồi ven biển có cỡ hạt nhỏ có nguồn gốc từ cát biển, thành tạo trình biển thối, cách xa bờ biển ngày rửa mặn theo thời gian từ lâu Cát đồi ven biển có cỡ hạt nhỏ cát mịn, có cỡ hạt hầu hết lọt qua sàng 1,25 mm, thành phần hạt thường tập trung chủ yếu cỡ hạt đồng nhau, hàm lượng bùn bụi sét thấp [11] 1.3.1 Các nghi n cứu ứng dụng cát mịn có nguồn gốc từ cát biển để chế tạo b tông xi măng 1.3.1.1 Các nghiên cứu ứng dụng nước 1.3.1.2 Các nghiên cứu ứng dụng nước Từ h n hợp cát lựa chọn, tác giả tiến hành chế tạo bê tông với thành phần cấp phối gồm xi măng, đá dăm h n hợp cát bao gồm cát sơng cát đồi trình bày trên) Kết nghiên cứu phát triển cường độ bê tông ngày tuổi: , , , , 60 thể Hình 1.6 1.3.2 Khai thác sử dụng cát mịn có nguồn gốc từ cát biển để làm vật liệu xây dựng 1.3.2.1 Khai thác s dụng cát mịn có nguồn gốc từ cát biển làm vật liệu xây dựng nước ngồi 1.4.2.2 Khai thác s dụng cát mịn có nguồn gốc từ cát biển làm vật liệu xây dựng Việt Nam 1.3.3 Ảnh hưởng cát hạt mịn có nguồn gốc từ cát biển trình chế tạo, sử dụng gạch không nung Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7570:2006 [17] - Cốt liệu cho bê tông vữa yêu cầu kỹ thuật Đối với vữa: cát có mơ đun độ lớn từ 0, đến 1,5 sử dụng chế tạo vữa mác nhỏ M5 Cát có mơ đun độ lớn từ 1,5 đến sử dụng chế tạo vữa mác M7,5 Theo tiêu chuẩn cát ven biển không đạt yêu cầu kỹ thuật sử dụng 100% để chế tạo, sản xuất gạch không nung M7,5 Như vậy, với cát hạt mịn có nguồn gốc từ cát ven biển, mang đặc trưng mô đun nhỏ, cỡ hạt hầu hết lọt qua sàng 1,25mm, thành phần hạt đồng đều, hàm lượng muối cát cao cát sông nên chế tạo h n hợp vữa cần lượng nước xi măng nhiều hơn; đồng thời lượng muối cát làm cho chất lượng kết cấu vữa không đạt chất lượng kết cấu vữa sử dụng cát sông 1.4 Giới thiệu nguồn cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa Cát ven biển tỉnh Khánh Hòa, tập trung chủ yếu bán đảo Hịn Gốm, Đầm Mơn huyện Vạn Ninh bán đảo Cam Ranh thuộc huyện Cam Lâm thành phố Cam Ranh Trong đó, bán đảo Hịn Gốm, Đầm Mơn với diện tích tự nhiên khoảng gần 15.000 ha, nơi có dải đồi cát với chiều dài khoảng 60 km, chiều rộng từ 1-1,5 km, chiều cao trung bình khoảng 20 m, cát có màu vàng nhạt, độ hạt mịn đến trung, rời rạc, bụi bẩn, sáng màu ình 1.7 Cát v n iển - đồi cát Đ m m n trái v đồi cát n ốm h i Quyết định số 01 Đ- BND ngày 26 12 2016 BND tỉnh Khánh Hòa quy hoạch phát triển vật liệu xây dựng tỉnh Khánh Hòa đến năm 2020, định hướng đến năm 2030 [18], theo đó, khu vực Hịn Gốm, Đầm Mơn, cát phân bố rộng thành tạo trầm tích biển - gió với trữ lượng lớn Cát có màu vàng nhạt độ hạt mịn đến trung, rời rạc Mỏ cát Đầm Môn (N026) gồm dải cát vàng lớn, thuộc trầm tích biển - gió (mvQ), dày tới 60 m Mỏ thăm dò tỷ mỷ (1995) Cấp (111 + 122) = 20 triệu tấn; cấp 111 = triệu Hiện mỏ Minexco khai thác, chế biến để xuất làm khuôn đúc, vật liệu mài, đánh bóng vật liệu xây dựng Trữ lượng mỏ cát Hòn Gốm theo quy hoạch duyệt 2 000 m Đây thực nguồn cát lớn, kì vọng thay cát sơng tự nhiên sản xuất vật liệu xây dựng có sản xuất gạch khơng nung 1.5 Nhận xét chương Với thực trạng nhu cầu đầu tư xây dựng tăng cao nay, cần nghiên cứu sử dụng cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa để sản xuất gạch không nung đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, tận dụng nguồn vật liệu địa phương, thân thiện với môi trường, đáp ứng nhu cầu xây dựng ngày lớn khu vực Bắc Vân Phong nói riêng tỉnh Khánh Hịa nói chung Với kết nghiên cứu khả quan việc sử dụng cát mịn, cát ven biển sản xuất vật liệu xây dựng nói chung, sản xuất gạch khơng nung nói riêng ngồi nước, sở để tác giả tiến hành nghiên cứu, chương luận văn này, sử dụng cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa để thay phần cát sông thành phần cấp phối chế tạo gạch không nung CHƯƠNG CƠ Ở HẦN C C Đ NH C C CH T CƠ C C C TH NH H C GẠCH H NG N NG 2.1 ác đ nh đánh giá t nh chất l Khánh Hòa h a học cát ven biển Vạn Ninh - 2.1.1 Đặc điểm môi trường biển khu vực ạn Ninh - Khánh Hòa Huyện Vạn Ninh huyện đồng ven biển nằm phía Bắc tỉnh Khánh Hịa, tọa độ từ 12o 5’-12o52’15” độ vĩ Bắc 108o52’- 109o2 ’55” độ kinh đơng, tổng diện tích tự nhiên huyện 550 km2 ình 2.1: Đồi cát Đ m Mơn - Vân Phong - Vạn Ninh 2.1.2 ác định đánh giá tính chất lý, hóa học cát ven biển Ninh - Khánh Hòa ạn Cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa lấy Đầm Mơn - Vân Phong - Vạn Ninh - Khánh Hịa gửi thí nghiệm Trung tâm thí nghiệm kiểm định xây dựng Miền Trung Bộ Xây dựng công nhận lực thực phép thử Phịng thí nghiệm chun ngành xây dựng LAS-XD2 để thực thí nghiệm nhằm xác định tiêu lý cát theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7570:2006 [17] gồm: hàm lượng muối có cát ven biển; thành phần hạt; mô đun độ lớn cát; khối lượng thể tích xốp; khối lượng riêng; khối lượng thể tích bão hịa; khối lượng thể tích khơ; hàm lượng bùn bụi sét; độ hút nước; độ mài mòn 2.1.2.1 Xác định h m lượng Clorua Hàm lượng clorua xác định theo nguyên tắc kết tủa clorua hoà tan lượng bạc nitrat dư, chuẩn lượng bạc nitrat không phản ứng amoni sunfoxyanua kali sunfoxyanua với thị sắt III) amơni sunfat Trình tự tiến hành sau: - ác đ nh hàm lượng clorua hoà tan nước - T nh kết Hàm lượng clorua [Cl -] mẫu thử, tính phần trăm %) khối lượng, theo cơng thức: VN V N %Cl 0,00355 1 2 100 m Kết đo hàm lượng clorua trung bình cộng kết thử hai lượng cân, chênh lệch hai kết không lớn 0,005 % Kết thể Bảng 2.1 2.1.2.2 Xác định h m lượng sunfat sunfit Thử thăm dò: đổ 50g cát sấy khơ vào cốc dung tích 500 ml, cho thêm 250 ml nước cất khuấy thời gian khoảng Sau nhỏ giọt đến giọt axit clohydric ml dung dịch bari clorua 10 % vào cốc, đun tới 50 oC để yên Khi cốc lắng chất màu trắng nghĩa cát có chứa muối gốc sunfat, sunfit Điều có nghĩa cần tiến hành thử để xác định hàm lượng SO Hàm lượng sunfua trioxit chứa mẫu thử (SO3) tính phần trăm %), xác đến 0,01 %, theo cơng thức: m m0 SO3 5* 100* 0,343 m Kết thí nghiệm thể Bảng 2.1 ng 2.1 K t u xác định h m lượng clorua v h m lượng ul hat cát v n iển ạn Ninh - Khánh a STT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Kết thí nghiệm Muối Sunfat sunfit tính SO3 % 0.14 Cl % 0.003 Nhận xét: Cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa lấy Đầm Mơn - Vân Phong có hàm lượng ion Cl- thỏa mãn yêu cầu theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7570:2006 [17] phần trăm khối lượng ion Cl- = 0,003% < 0,05%) Muối sunfat sunfit tính SO3 = 0,1 % < 1%, đạt yêu cầu 2.1.2.3 Xác định th nh h n hạt Như vậy, mô đun độ lớn cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hịa lấy Đầm Mơn Vân Phong - Vạn Ninh: Mđl = 1.01 Biểu đồ thành phần hạt cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa lấy Đầm Môn Vân Phong - Vạn Ninh thể Hình 2.2 ình 2.2: iểu đồ thành ph n hạt cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hịa lấy Đ m Mơn - Vân Phong - Vạn Ninh 2.1.2.4 Xác định ch ti u c l khác Các tiêu khác cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hịa lấy Đầm Mơn - Vân Phong - Vạn Ninh như: tạp chất sét; khối lượng thể tích xốp; khối lượng thể tích; độ hút nước; hàm lượng tạp chất hữu thể Bảng Nhận xét chung: cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hịa lấy Đầm Mơn - Vân Phong có hàm lượng ion Cl- thỏa mãn yêu cầu theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 0:2006 [17] phần trăm khối lượng ion Cl- = 0,00 % < 0,05%); mô đun độ lớn thỏa mãn yêu cầu theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 0:2006 [17] Tuy nhiên, thành phần hạt thỏa mãn yêu cầu tập trung cỡ hạt từ 0, 1mm đến nhỏ 0,0 mm đồng nhau, không thỏa mãn tiêu đầy đủ thành phần hạt theo quy định TCVN 0:2006 [17] 2.2 ác đ nh ch tiêu l xi măng Trong phạm vi đề tài này, tác giả lựa chọn sử dụng xi măng Nghi Sơn PCB Đây loại xi măng poóc lăng h n hợp, với tiêu kỹ thuật theo quy định TCVN 6260: 200 “Xi măng poóc lăng h n hợp – Yêu cầu kỹ thuật” [20] Các tiêu kỹ thuật xi măng Nghi Sơn PCB Bảng 2.4 2.3 Cát sơng Cát sử dụng làm thí nghiệm cát vàng sông Cái Nha Trang lấy từ mỏ Diên Thọ 1, huyện Diên Khánh, tỉnh Khánh Hòa, mang Trung tâm thí nghiệm kiểm định xây dựng Miền Trung (LAS-xD ) để thí nghiệm xác định tiêu lý, thành phần hạt Kết thí nghiệm thể Bảng 2.5, 2.6 Hình 2.3 Mô đun độ lớn cát sông: Mđl = 2.73 10 - Bảng 2.9 Kích thước mức sai lệch kích thước viên gạch bê tơng mm) - Bảng 2.10 uy định quan sát ngoại quan viên gạch bê tơng 2.6.2 u cầu tính chất lý 2.6.2.1 Cường độ chịu nén, khối lượng, độ hút nước v độ thấm nước Cường độ chịu nén, khối lượng, độ hút nước độ thấm nước viên gạch xi măng không nung quy định bảng 2.11 - Bảng 2.11 Yêu cầu cường độ chịu nén, độ hút nước độ thấm nước 2.6.2.2 Độ rỗng v độ hút nước Độ r ng độ hút nước viên gạch xi măng không nung quy định bảng 2.12 2.7 Những yếu tố ảnh hưởng đến đặc trưng l gạch không nung 2.7.1 Ảnh hưởng hàm lượng muối chứa cát ven biển Theo [14], hàm lượng muối có cát ven biển đóng vai trị chất xúc tác làm tăng nhanh thời gian ninh kết vữa xi măng khoảng thời gian ngắn ban đầu làm giảm phát triển cường độ chịu nén tối đa vữa xi măng 2.7.2 Ảnh hưởng tỷ lệ cát mịn ven biển thay cát sông hỗn hợp vữa xi măng Từ kết nghiên cứu [16] nhận thấy: cát ven biển cát hạt mịn, hầu hết cỡ hạt lọt qua sàng 1,25 mm thành phần hạt tập trung cỡ hạt định với tỷ lệ lớn Khi tỷ lệ cát ven biển h n hợp vữa xi măng lớn lượng nước xi măng d ng cho h n hợp vữa xi măng tăng so với h n hợp vữa xi măng d ng cát sông Do tỷ diện bề mặt cốt liệu nhỏ h n hợp cát ven biển tăng so với tỷ diện bề mặt cốt liệu nhỏ hồn tồn cát sơng Vì u cầu mác gạch tỷ lệ cấp phối sử dụng cát ven biển tốn nhiều xi măng so với cát sông cường độ gạch sử dụng cát sông cao cường độ gạch sử dụng cát ven biển có c ng mác 2.7.3 Hàm lượng tính chất cốt liệu Từ kết nghiên cứu [16] nhận thấy: tỷ lệ thành phần cốt liệu, loại cốt liệu, cấp phối hạt, độ lớn hạt cốt liệu đặc trưng bề mặt hạt cốt liệu có ảnh hưởng đến cường độ cường độ chống nứt gạch xi măng không nung Cốt liệu lớn có cấp phối hạt hợp lý đảm bảo hạt xếp chặt chẽ, độ r ng nhỏ cường độ cao Kích thước lớn cốt liệu ảnh hưởng khác đến cường độ vữa xi măng Nếu kích thước cốt liệu lớn diện tích bề mặt riêng nhỏ tiết kiệm xi măng, cường độ chịu nén tăng Như vậy, cát ven biển cát hạt mịn nhiều so với cát sông, nên ảnh hưởng đến cường độ viên gạch không nung phối hợp loại cát thành phần cấp phối 2.7.4 hụ gia tăng dẻo Phụ gia tăng dẻo có tác dụng tăng tính dẻo cho vữa xi măng nên giảm bớt lượng nước nhào trộn, cường độ vữa xi măng tăng lên đáng kể 2.7.5 hụ gia đông kết nhanh 11 Phụ gia đơng kết nhanh có tác dụng đẩy nhanh q trình thủy hóa xi măng nên làm tăng nhanh phát triển cường độ vữa xi măng dưỡng hộ điều kiện tự nhiên sau dưỡng hộ nhiệt 2.7.6 Cường độ chịu nén gạch khơng nung tăng theo thời gian Trong q trình rắn chắc, cường độ chịu nén gạch không nung, bê tông, không ngừng tăng lên theo thời gian bảo dưỡng Trong ngày đầu tiên, cường độ chịu nén phát triển nhanh, sau ngày chậm dần tăng đến vài năm gần theo quy luật logarit biết, giống bê tông 2.7.7 Điều kiện môi trường bảo dưỡng Trong môi trường nhiệt độ, độ ẩm cao tăng cường độ chịu nén gạch không nung tương tự bê tơng, kéo dài nhiều năm, cịn điều kiện khô hanh nhiệt độ thấp tăng cường độ thời gian sau không đáng kể Khi d ng nước nóng để bảo dưỡng gạch không nung làm cho cường độ gạch không nung tăng nhanh thời gian vài ngày đầu làm cho gạch khơng nung trở nên giịn cường độ cuối c ng thấp so với gạch không nung bảo dưỡng điều kiện tiêu chuẩn 2.7.8 Điều kiện thí nghiệm Trong thí nghiệm, không bôi trơn mặt tiếp xúc mẫu bàn máy nén mặt xuất lực ma sát có tác dụng cản trở nở ngang làm tăng cường độ mẫu so với bôi trơn mặt tiếp xuất Tốc độ gia tải thí nghiệm ảnh hưởng đến cường độ mẫu Khi gia tải chậm, cường độ gạch không nung đạt 0, lần giá trị so với trường hợp gia tải bình thường 2.8 Nhận xét chương Việc xác định đặc trưng lý gạch xi măng không nung dựa Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6477:2016 - Gạch bê tông Các yêu cầu sở trình bày chương Các bước cụ thể thí nghiệm kết trình bày chi tiết chương Trong chương này, tác giả tiêu chuẩn khác để xác định đặc trưng lý thành phần cấp phối chế tạo gạch xi măng không nung Các kết cụ thể xác định làm rõ để làm sở việc xây dựng cấp phối có sử dụng cát ven biển để sản xuất gạch xi măng khơng nung Từ xác định tính chất lý gạch không nung sử sụng cát ven biển CHƯƠNG 3: C Đ NH C C CH T CƠ C GẠCH H NG N NG NG C T N N ẠN N NH - H NH H T NG TH NH HẦN C H Trong chương này, tác giả tiến hành thí nghiệm nhằm xác định cấp phối hợp lý xi măng, đá mạt, cát ven biển Vạn Ninh nước để sản xuất viên gạch xi măng khơng nung có cường độ tương ứng với mác gạch M ,5 theo TCVN Trước tiên, tác giả dựa 12 cấp phối thương mại Nhà máy gạch Thuận Phát - Xã Phước Đồng - Tp Nha Trang - Tỉnh Khánh Hòa để xây dựng cấp phối ban đầu gồm xi măng, đá mạt 50% khối lượng, cát sông 50% khối lượng nước Tiến hành bảo dưỡng mẫu điều kiện phịng thí nghiệm, xác định cường độ chịu nén mẫu ngày tuổi , , , 21, so sánh với với cường độ mẫu thương mại nhà máy với thành phần cấp phối gồm xi măng, đá mạt nước Tiếp theo tiến hành thay cát sông cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa theo tỉ lệ khác nhau, xác định cường độ chịu nén mẫu để xác định tỉ lệ thay hợp lý cát ven biển so với cát sông 3.1 ây dựng thành phần cấp phối cho gạch không nung c mác gạch M7 không sử dụng cát ven biển Vạn Ninh thành phần cấp phối 3.1.1 ây dựng thành phần cấp phối Như trình bày đầu chương, trước tiên xây dựng cấp phối gốc nhà máy cấp phối 1) cấp phối so sánh cách thay 50% khối lượng đá mạt cát sông Diên Khánh cấp phối 2) - Cấp phối cấp phối nhà máy) gồm: đá mạt 100%) + Xi măng Nghi Sơn PCB + nước Đây cấp phối nhà máy để sản xuất gạch không nung mác M ,5 - Cấp phối cấp phối sử dụng cát sông thay 50% đá mạt): Đá mạt (50%) + Cát sông Diên Khánh 50%) + Xi Măng Nghi Sơn PCB + nước Tiến hành đúc mẫu thí nghiệm viên gạch l kích thước 0 mm M i mẻ trộn 1000 kg h n hợp cốt liệu sản xuất viên gạch Tỉ lệ thành phần cấp phối cấp phối cấp phối thể Bảng Sử dụng xi măng Nghi Sơn PCB 0, đá mạt Hịn thị, cát sơng Diên Khánh nước máy ng 3.1 lệ th nh h n cấ hối cấ hối v cấ hối m3) Loại vật liệu Đá mạt Cát Xi măng Nước trộn Cấp phối 1415 (kg) (kg) 283 (kg) 236 (kg) Cấp phối 702 (kg) 702 (kg) 254 (kg) 234 (kg) 3.1.2 Quy trình sản xuất mẫu gạch khơng nung Mẫu thí nghiệm của cấp phối sản xuất đúc mẫu Công ty TNHH sản xuất kinh doanh vật liệu xây dựng Thuận Phát có địa thơn Phước Sơn -Xã Phước Đồng - Tp Nha Trang - Tỉnh Khánh Hòa Nhà máy có cơng suất triệu viên năm, sử dụng máy M Hình 1) 13 ình 3.1 Nhà máy dây chuyền s n xuất gạch khơng nung trình sản xuất gạch không nung thực theo bước sau: - uá trình phối liệu: - uá trình trộn cấp liệu: - uá trình ép gạch: - Hoạt động máy chồng tấm: Sau hoàn thành vòng sản xuất, đỡ máy đưa đẩy tới giá nâng hạ máy chồng tấm, sau giá nâng hạ hạ thấp đồng thời tới vị trị định xếp tấm, sau hồn thành 02 tới vịng sản xuất, xếp vị trí định d ng xe nâng để chuyển đi, hoàn thành 01 chu kỳ sản xuất 3.1.3 cấp phối ác định cường độ chịu nén gạch không nung với cấp phối ng 3.2 K t u nén m u ng Tiết diện Lực phá Mô tả mẫu Cấp phối mẫu hoại (cm) (cm ) (N) 57,2 CP1 8×8×18 144 49,4 56,2 35,2 CP2 8×8×18 144 32,6 40,1 ng 3.3 K t u nén m u ng Mô tả Tiết diện Lực phá Cấp phối mẫu mẫu hoại (cm) (cm ) (N) 87,2 CP1 8×8×18 144 79,4 86,2 79,8 CP2 8×8×18 144 82,8 86,7 tu i, cấ hối v Cường độ Cường độ Tuổi mẫu viên trung bình (ngày) (MPa) (MPa) 3,7 3,2 3,5 3,6 2,2 2,1 2,3 2,6 tu i, cấ hối v Cường độ Cường độ Tuổi mẫu viên trung bình (ngày) (MPa) (MPa) 5,6 5,1 5,4 5,5 5,1 5,3 5,3 5,5 14 Cấp phối CP1 CP2 Cấp phối CP1 CP2 Cấp phối CP1 CP2 ng 3.4 K t u nén m u 14 ng Mô tả Tiết diện Lực phá mẫu mẫu hoại (cm) (cm2) (N) 115,2 8×8×18 144 125,6 122,6 97,7 8×8×18 144 106,9 107,9 tu i, cấ hối v Tuổi mẫu Cường độ (ngày) viên (MPa) 7,4 14 8,0 7,8 6,2 14 6,8 6,9 ng 3.5 K t u nén m u 21 ng Mô tả Tiết diện Lực phá mẫu mẫu hoại (cm) (cm ) (N) 113,2 8×8×18 144 122,6 1132,1 119,6 8×8×18 144 121,8 123,4 tu i, cấ hối v Tuổi mẫu Cường độ (ngày) viên (MPa) 7,2 21 7,8 8,4 7,6 21 7,8 7,9 ng K t u nén m u ng Mô tả Tiết diện Lực phá mẫu mẫu hoại (cm) (cm ) (N) 135,2 8×8×18 144 123,5 134,7 127,3 8×8×18 144 137,4 123,6 tu i, cấ hối v Tuổi mẫu Cường độ (ngày) viên (MPa) 8,6 28 7,9 8,6 8,1 28 8,8 7,9 Cường độ trung bình (MPa) 7,7 6,7 Cường độ trung bình (MPa) 7,8 7,8 Cường độ trung bình (MPa) 8,4 8,3 Từ kết thí nghiệm xác định cường độ chịu nén cấp phối Bảng đến Bảng biểu đồ cường độ chị nén hai mẫu cấp phối thể Hình nhận thấy: cường độ ngày tuổi mẫu đạt xấp xỉ mẫu cấp phối nhà máy Sở dĩ cường độ ngày mẫu lớn cường độ mong đợi M ,5 mẫu thí nghiệm bảo dưỡng điều kiện tiêu chuẩn phịng thí nghiệm 15 ình 3.2 iểu đồ cường độ chịu nén cấ hối v 3.2 ây dựng thành phần cấp phối cho gạch không nung c mác gạch M7 c sử dụng cát ven biển Vạn Ninh thành phần cấp phối 3.2.1 ây dựng cấp phối Tiến hành đúc mẫu thí nghiệm viên gạch l kích thước 0 mm Tỉ lệ thành phần cấp phối cấp phối cấp phối thể Bảng Sử dụng xi măng Nghi Sơn PCB 0, đá mạt Hịn thị, cát Đầm Mơn, ven biển Vạn Ninh nước máy ng 3.7 lệ th nh h n cấ hối cấ hối v cấ hối m3) Loại vật liệu Đá mạt Cát Xi măng Nước trộn Cấp phối 50% đá mạt + 709 (kg) 709 (kg) 284 (kg) 236 (kg) 50% cát Đầm môn, ven biển Vạn Ninh) Cấp phối 65% đá mạt + 1077 (kg) 325 (kg) 253 (kg) 239 (kg) 5% cát Đầm mơn, ven biển Vạn Ninh) 3.2.2 Quy trình nén mẫu xác định cường độ chịu nén gạch không nung Cường độ chịu nén viên gạch xác định dựa lực nén làm phá hủy viên gạch có kích thước thực, bước thực thực thí nghiệm với cấp phối cấp phối 2): Trước tiến hành nén mẫu, tổ hợp mẫu vớt khỏi bể bảo dưỡng, lau khô bề mặt Tiến hành trát hồ xi măng vừa trộn lên hai mặt chịu nén viên gạch nhằm tạo phẳng đảm bảo truyền lực đồng lên tồn diện tích tiếp xúc gạch Mặt chịu nén viên gạch mặt chịu lực xây Sử dụng kính phẳng bề mặt lớp trát cho không bị lồi lõm khơng có bọt khí, chiều dày lớp trát không lớn mm Hai mặt lớp trát phải song song với Sau trát, mẫu thử để phịng thí nghiệm điều kiện tự nhiên khoảng 72 đem thử Mẫu thử nén trạng thái độ ẩm tự nhiên Cường độ chịu nén R) viên mẫu thử đơn lẻ, tính MPa công thức 3.1: P R K max (3.1) S 16 Kết thí nghiệm giá trị trung bình cộng ba mẫu thử riêng lẻ, lấy xác đến 0,1 MPa Kết ứng với ngày, ngày, 14 ngày, 28 ngày, 60 ngày ngày thể Bảng đến Bảng có xét ảnh hưởng hàm lượng clorua cát mịn Đầm Môn - Vạn Ninh, nên thí nghiệm xác định cường độ mẫu tiếp tục theo dõi đến ngày Các cấp phối theo dõi tiếp đến ngày để có kết đối chứng ng 3.8 K t u thí nghiệm cường độ chịu nén cấ hối v ng tu i Tiết diện Lực phá Cường độ Cường độ Mô tả mẫu Tuổi mẫu Cấp phối mẫu hoại viên trung bình (cm) (ngày) (cm ) (N) (MPa) (MPa) 23,7 1,5 CP3 8×8×18 144 26,1 1,7 1,6 25,9 1,7 40,3 2,6 CP4 8×8×18 144 45,5 2,9 2,7 38,8 2,5 ng 3.9 K t u thí nghiệm cường độ chịu nén cấ hối v ng tu i Tiết diện Lực phá Cường độ Cường độ Mô tả mẫu Tuổi mẫu Cấp phối mẫu hoại viên trung bình (cm) (ngày) (cm ) (N) (MPa) (MPa) 43,4 2,8 CP3 8×8×18 144 37,5 2,4 2,7 43,8 2,8 74,8 4,8 CP4 8×8×18 144 71,7 4,6 5,0 86,7 5,5 ng 3.10 K t u thí nghiệm cường độ chịu nén cấ hối v 14 ng tu i Mô tả mẫu Tiết diện Lực phá Tuổi mẫu C.độ C.độ Cấp phối (cm) mẫu (cm ) hoại (N) (ngày) viên(MPa) T.bình(MPa) 57,2 3,7 CP3 8×8×18 144 65 14 4,2 3,6 46,7 3,0 96,9 6,2 CP4 8×8×18 144 100,3 14 6,4 6,1 89,7 5,7 ng 3.11 K t u thí nghiệm cường độ chịu nén cấ hối v 21 ng tu i Mô tả mẫu Tiết diện Lực phá Tuổi mẫu C.độ C.độ Cấp phối (cm) mẫu (cm ) hoại (N) (ngày) viên(MPa) T.bình(MPa) 74,2 4,7 CP3 8×8×18 144 78,2 21 5,0 4,8 74,9 4,8 119,3 7,6 CP4 8×8×18 144 108,4 21 6,9 7,4 119,6 7,6 17 ng 3.12 - K t u thí nghiệm cường độ chịu nén cấ hối v ng tu i Mô tả Tiết diện Lực phá Cường độ Cường độ Tuổi mẫu Cấp phối mẫu mẫu hoại viên trung bình (ngày) (cm) (cm ) (N) (MPa) (MPa) 84,2 5,4 CP3 8×8×18 144 80,6 28 5,1 5,4 87,8 5,6 122,2 7,8 CP4 8×8×18 144 121,9 28 7,8 7,8 123,1 7,9 ng 3.13 - K t u thí nghiệm cường độ chịu nén cấ hối ng tu i Mô tả Tiết diện Lực phá Cường độ Cường độ Tuổi mẫu Cấp phối mẫu mẫu hoại viên trung bình (ngày) (cm) (cm ) (N) (MPa) (MPa) 132,2 8,4 CP1 8×8×18 144 142,2 60 9,1 8,7 133,1 8,5 125,6 8,0 CP2 8×8×18 144 128,8 60 8,2 8,5 146,4 9,4 90,3 5,8 CP3 8×8×18 144 85,8 60 5,5 5,6 87,2 5,6 126,3 8,1 CP4 8×8×18 144 129,5 60 8,3 7,9 115,7 7,4 ng 3.14 K t u thí nghiệm cường độ chịu nén cấ hối 90 ng tu i Mô tả Tiết diện Lực phá Cường độ Cường độ Tuổi mẫu Cấp phối mẫu mẫu hoại viên trung bình (ngày) (cm) (cm ) (N) (MPa) (MPa) 133,9 8,6 CP1 8×8×18 144 136,5 90 8,7 8,7 138,9 8,9 140,9 9,0 128,3 CP2 8×8×18 144 90 8,2 8,6 132,4 8,5 92,3 5,9 CP3 8×8×18 144 87,1 90 5,6 5,6 85,1 5,4 129,2 8,3 CP4 8×8×18 144 124,6 90 8,0 7,9 119,2 7,6 Biểu đồ phát triển cường độ cấp phối thể hình 18 ình 3.3 Biểu đồ phát triển cường độ chịu nén m u thí nghiệm từ cấ hối đ n cấ hối th o thời gian Nhận xét: - Đối với cấp phối 1: sử dụng đá mạt 100% cấp phối 2: sử dụng đá mạt 50% + cát sông 50% Trong thời gian ngày, cường độ chịu nén gạch tăng theo quy luật Tại thời điểm ngày cấp phối đạt cường độ chịu nén theo yêu cầu, cấp phối chưa đạt cường độ chịu nén theo yêu cầu Tại thời điểm ngày 02 cấp phối đạt vượt cường độ chịu nén theo yêu cầu cấp phối 1: vượt 11, %, cấp phối 2: 10,2%) Có chênh lệch q trình chế tạo sản xuất gạch, vật liệu d ng để chế tạo đá mạt cát sông tốt trình bảo dưỡng gạch chuẩn điều kiện thí nghiệm Sau ngày cường độ nén tăng lượng tăng không đáng kể, cụ thể: thời điểm 60 ngày cường độ chịu nén cấp phối đạt 8,7 MPa so với , MPa ngày, tăng ,5 % Đối với cấp phối cường độ đạt 8,5 MPa so với , MPa, tăng 2, % Tại thời điểm ngày cường độ chịu nén cấp phối đạt 8,73 MPa, cấp phối đạt 8,6 MPa, không tăng so với cường độ chịu nén 60 ngày - Đối với cấp phối : sử dụng 50% đá mạt 50% cát Đầm Môn - Vạn Ninh Trong thời gian ngày, cường độ chịu nén gạch tăng không đáng kể đạt 3,6 MPa Đến ngày cường độ chịu nén gạch 5,4 MPa đạt 1, % cường độ chịu nén theo yêu cầu Tại thời điểm 60, ngày cường độ chịu nén gạch 5,6 MPa đạt 4,8% cường độ chịu nén theo yêu cầu Có thể nhận xét cấp phối chưa đạt cường độ chịu nén mác gạch M7,5 theo yêu cầu đề Tuy nhiên, thực tế sản xuất xây dựng cho thấy sử dụng viên gạch mác M5,0 xây dựng Do kết nghiên cứu liệu tham khảo việc triển khai sản xuất gạch không nung với thành phần cấp phối gồm xi măng, nước 50% khối lượng đá mạt 50% khối lượng cát Đầm Môn - Vạn Ninh, tiết kiệm đáng kể khối lượng đá mạt, ko sử dụng cát sông sản xuất mà đạt yêu cầu cường độ 19 - Đối với cấp phối : sử dụng 65% đá mạt 35% cát Đầm Môn - Vạn Ninh Trong thời gian ngày, cường độ chịu nén gạch tăng theo quy luật Tại thời điểm ngày, cường độ chịu nén đạt 6,1 MPa đạt 1,5% cường độ chịu nén theo yêu cầu Đến ngày cường độ chịu nén , MPa đạt 10 , % cường độ chịu nén theo yêu cầu Tại thời điểm 60, ngày cường độ chịu nén gạch tăng không đáng kể đạt ,9 MPa so với , MPa ngày thứ , tăng 1,2 % Chưa phát thấy tượng suy giảm cường độ ảnh hưởng hàm lượng clorua cát mịn Đầm Môn - Vạn Ninh Như vậy, cấp phối với 5% Đầm Môn - Vạn Ninh thay đá mạt đạt cường độ chịu nén viên gạch mác M ,5 theo yêu cầu đề 3.3 ác đ nh ch tiêu l khác gạch không nung theo cấp phối th nghiệm ng với cường độ ngày cấp phối, tác giả sử dụng tổ hợp mẫu để làm thí nghiệm xác định tiêu lý khác viên gạch như: kích thước; màu sắc; mức độ khuyết tật; khối lượng thể tích; độ r ng; độ hút nước độ thấm nước 3.3.1 ác định kích thước, khối lượng, màu sắc khuyết tật ngoại quan Đo chiều dài, chiều rộng chiều cao thước M i chiều đo ba vị trí hai đầu cách mép 20 mm giữa) Đo chiều dày thành thước kẹp; Ghi lại kết đo riêng lẻ tính giá trị trung bình cộng cho loại kích thước m i viên gạch, lấy xác đến milimet Xác định độ cong vênh bề mặt cách ép sát cạnh thước lên bề mặt viên gạch, đo khe hở lớn mặt cạnh thước bề mặt viên gạch Số vết nứt sứt quan sát đếm mắt thường, đo chiều sâu chiều dài thước kẹp kết hợp thước thép Độ đồng màu sắc bề mặt viên gạch xác định cách đặt viên gạch có màu chuẩn viên cần kiểm tra Các viên cần kiểm tra phải có màu tương đương với viên gạch có màu chuẩn so sánh mắt thường từ khoảng cách 1,5 m, ánh sáng tự nhiên ng 3.15 K t u xác định kích thước, khối lượng, khu t tật ngoại uan vi n gạch th o cấ hối Stt Chỉ tiêu thí nghiệm Đơn Cấp Cấp Cấp Cấp TCVN vị phối phối phối phối Sai số kích thước Đạt Đạt Đạt Đạt 1.1 Theo chiều dài mm +1,0 +1,0 +1,0 +1,0 ±2 1.2 Theo chiều rộng mm +0,5 +0,5 +0,5 +0,5 ±2 1.2 Theo chiều cao mm -0,5 -0,5 -0,5 -0,5 ±3 Khuyết tật ngoại quan Đạt Đạt Đạt Đạt 2.1 Độ cong vênh bề mặt mm ≤ Số vết sức vỡ góc sâu 2.2 ≤ 5-10 mm dài 10-15mm 2.3 Số vết nứt dài 20 mm ≤1 Khối lượng viên gạch Kg 1,83 1,81 1,75 1,75 ≤20 Nhận xét: - Mẫu gạch cấp phối d ng nghiên cứu loại gạch l có kích thước 20 180×80× mm Các tiêu kích thước dài, rộng, cao, khuyết tật ngoại quan đạt yêu cầu theo TCVN 6477 : 2016 [5] - Về màu sắc viên gạch cấp phối đồng nhau; ngoại quan viên gạch cấp phối đẹp tỷ lệ pha trộn đá mạt 65% + 5% hợp lý có lèn chặt, lấp ch trống cát mịn đá mạt Đối với cấp phối tỷ lệ cát mịn nhiều đá mạt nên viên gạch lán, có độ bám dính - Cấp phối sử dụng cát ven biển có khối lượng nhẹ so với cấp phối sử dụng đá mạt cát sông 3.3.2 ác định độ rỗng Theo TCVN 6477 : 2016 [5], độ r ng viên gạch bê tông tỉ số phần trăm thể tích l r ng đặc điểm cấu tạo thể tích tồn viên gạch Xác định độ r ng nhằm khống chế tỉ lệ l r ng viên gạch theo kích thước tạo l r ng khuôn không vượt giới hạn cho phép nhằm đảm bảo khả chịu lực cho viên gạch Mẫu thử viên gạch nguyên đo xác kích thước chiều dài, rộng, cao Đổ cát vào phần r ng mẫu thử Đối với phần r ng đầu mẫu thử cần áp sát miếng kính vào để tạo thành l r ng Cát phải rơi tự nhiên theo phương thẳng đứng, khơng rung, lắc q trình đổ cát Miệng phễu đổ cát cách miệng l r ng 10 cm Cân, đo thể tích lượng cát toàn phần r ng mẫu thử Độ r ng mẫu thử tính % theo cơng thức 2): Vr γr 100% (3.2) l.b.h Độ r ng giá trị trung bình cộng kết xác định từ mẫu thử riêng lẻ, lấy xác đến 1% Kết xác định độ r ng thể Bảng 16 B ng 3.16 K t u xác định độ rỗng viên gạch th o cấ hối Mô tả mẫu Tiết diện mẫu Độ r ng viên Tiêu chuẩn Kết Cấp phối (cm) (cm2) gạch %) kỹ thuật luận CP1 8×8×18 144 25,7 ≤65 Đạt CP2 8×8×18 144 25,7 ≤65 Đạt CP3 8×8×18 144 25,8 ≤65 Đạt CP4 8×8×18 144 25,6 ≤65 Đạt Hình 3.4: Biểu đồ độ rỗng viên gạch 21 Như độ r ng không ảnh hưởng đến khả chịu lực viên gạch Sự khơng hồn tồn giống độ r ng cấp phối giải thích l r ng viên gạch phụ thuộc vào kích thước tạo l r ng khn M i đợt sản xuất viên), khuôn tạo hình chưa vệ sinh chu đáo, cịn sót vữa bám vào phần tạo l r ng khuôn nên dẫn đến sai lệch định kích thước l r ng 3.3.3 Xác định độ hút nước Độ hút nước gạch khả hút giữ nước Việc xác định độ hút nước gạch thực theo nguyên tắc ngâm mẫu thử sấy khô biết trước khối lượng bão hòa nước Độ hút nước tỷ lệ phần trăm khối lượng nước hút vào so với khối lượng mẫu khô m2 m1 X 100% (3.3) m1 Kết xác định độ hút nước cấp phối giá trị trung bình cộng kết mẫu thử, tính xác tới 0,1% Kết xác định độ hút nước Bảng 17 ng 3.17 K t u xác định độ hút nước viên gạch th o cấ hối Mô tả mẫu Tiết diện mẫu Độ hút nước Tiêu chuẩn kỹ Kết Cấp phối (cm) (cm2) trung bình (%) thuật luận CP1 8×8×18 144 10,5 ≤12 Đạt CP2 8×8×18 144 10,8 ≤12 Đạt CP3 8×8×18 144 10,2 ≤12 Đạt CP4 8×8×18 144 10,3 ≤12 Đạt Nhận xét: Độ hút nước cấp phối đạt có giá trị từ 10,2% - 10, % đạt yêu cầu thấp giới hạn cho phép quy định Tiêu chuẩn TCVN :2016 ≤ 12% Từ kết đo độ hút nước Bảng 17 cho thấy gạch xi măng không nung sử dụng cát ven biển có độ hút nước thấp so với gạch không nung sử dụng đá mạt cát sông thành phần cáp phối Biểu đồ: Độ hút nước viên gạch 12 Độ hút nước (%) 10 Độ hút nước viên gạch Cấp phối Cấp phối Cấp phối Cấp phối Hình 3.5: Biểu đồ độ hút nước viên gạch 3.3.4 ác định độ thấm nước 22 Việc xác định độ thấm nước gạch thực theo nguyên tắc xác định thể tích nước thấm qua viên gạch bảo hịa nước) đơn vị thời gian đơn vị diện tích Lấy viên gạch bảo dưỡng điều kiện quy định không 28 ngày Mặt để thử mặt quay phía ngồi xây Trải lớp hồ xi măng có độ dẻo tiêu chuẩn rộng 15 ± ) mm, dày ± 1) mm theo cạnh mẫu thử; phẳng lớp hồ xi măng kính Sau trát hồ xi măng, mẫu để phịng thí nghiệm không h Ngâm mẫu thử vào nước ± 2) h Các mẫu phải đặt cách cách thành bể không nhỏ 50 mm Mặt nước cao mặt mẫu khơng 20 mm Vớt mẫu ra, đo phần diện tích mẫu tiếp xúc với nước Cặp chặt mẫu vào thiết bị thử thấm, kiểm tra rò rỉ nước ch tiếp xúc Nếu cịn rị rỉ nước phải xử lý hết Sau đặt mẫu thử kẹp chặt vào khay nước cho bề mặt thử thấm cao mực nước khay 10 ± 2) mm Đổ nước vào ống đo nước đến mức cao mẫu thử 250 ± 2) mm Sau h ± min, xác định lượng nước lại ống, tính theo lít Độ thấm nước mẫu thử, kí hiệu H, tính theo cơng thức ) đây: V H (3.4) S.T Kết xác định độ thấm nước cấp phối giá trị trung bình cộng kết mẫu thử, tính xác đến l/m2.h Kết xác định độ thấm nước Bảng 18 ng 3.18 K t u xác định độ thấm nước viên gạch th o cấ hối Cấp phối CP1 CP2 CP3 CP4 Mơ tả mẫu (cm) 8×8×18 8×8×18 8×8×18 8×8×18 Tiết diện mẫu (cm2) 144 144 144 144 Độ thấm nước trung bình (%) 14,1 13,8 13,5 13,6 Hình 3.6: Biểu đồ độ thấm nước viên gạch Tiêu chuẩn kỹ thuật ≤16 ≤16 ≤16 ≤16 Kết luận Đạt Đạt Đạt Đạt 23 Nhận xét: Độ thấm nước cấp phối đạt có giá trị từ 13,5 - 14,1 l/m2.h đạt yêu cầu thấp giới hạn cho phép quy định Tiêu chuẩn TCVN :2016 ≤ 16 l/m h Từ kết đo độ thấm nước Bảng 18 cho thấy gạch xi măng khơng nung sử dụng cát ven biển có độ thấm nước thấp so với gạch không nung sử dụng đá mạt cát sông thành phần cấp phối, thành phần cấp phối gạch tỷ lệ hạt nhỏ nhiều độ thấm nước nhỏ Hình 3.7: Biểu đồ t ng hợ độ rỗng, độ hút nước v độ thấm nước viên gạch 3.4 Nhận xét chương Trong chương này, dựa kết xác định tiêu lý thành phần cấp phối thành phần cấp phối để sản xuất viên gạch không nung mác M ,5 nhà máy gạch Thuận Phát - Xã Phước Đồng - Tp Nha Trang - Tỉnh Khánh Hòa để xây dựng cấp phối ban đầu gồm xi măng, đá mạt 50% khối lượng, cát sông 50% khối lượng nước, tiến hành thí nghiệm xác định cường độ gạch ứng với cấp phối Kết thí nghiệm cho thấy: thay 50% đá mạt cấp phối nhà máy cát sơng viên gạch đạt cường độ mác M ,5 theo yêu cầu Từ kết xác định cường độ chịu nén viên gạch ứng với cấp phối đối chứng cấp phối 2) cấp phối nhà máy, tác giả xây dựng xác định tiêu lý gạch không nung với việc thay 50% 5% đá mạt cấp phối nhà máy gạch Thuận Phát - Xã Phước Đồng - Tp Nha Trang - Tỉnh Khánh Hịa cát Đầm Mơn - Vạn Ninh, Khánh Hịa Kết thí nghiệm cho thấy: Cường độ chịu nén gạch không nung sử dụng cát ven biển phát triển theo quy luật, nhiên cường độ ngày bé so với cường độ ngày cấp phối sử dụng cát sông, tăng tỉ lệ cát ven biển thay cát sơng cường độ giảm cấp phối ) Thí nghiệm cường độ 60 ngày cho thấy tốc độ phát triển cường độ chịu nén cấp phối sử dụng cát ven biển tăng không đáng kể thấp so với cấp phối sử dụng cát sông đá mạt Tỷ lệ thay hợp lý đá mạt cát ven biển mức tối đa cấp phối : đá mạt 65% + 35% cát ven biển) để chế tạo sản xuất gạch không nung đạt cường độ chịu 24 nén yêu cầu thiết kế gạch không nung tuổi ngày M=7,5MPa) không suy biến theo thời gian sau ngày tuổi Cấp phối : đá mạt 50% + 50% cát ven biển cường độ chịu nén đạt 5, MPa chưa đạt yêu cầu thiết kế tuổi ngày đạt ,5 MPa, sử dụng cấp phối để sản xuất gạch không nung với cường độ chịu nén 5,0 MPa không suy biến theo thời gian sau ngày tuổi KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGH Kết luận Kết luận văn đạt mục tiêu đề đề tài tìm tỷ lệ thay hợp lý cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hịa, cụ thể cát Đầm Mơn đá mạt cát sông sản xuất gạch không nung, tạo sở cho việc đề xuất chế tạo gạch không nung với tỷ lệ cát ven biển định, giúp tận dụng nguồn vật liệu sẵn có địa phương sản xuất gạch khơng nung nhằm giảm chi phí xây dựng, giảm hệ lụy môi trường việc khai thác cát từ sông, suối, góp phần đáp ứng nhu cầu vật liệu xây dựng ngày tăng cao khu vực Vạn Ninh nói riêng tỉnh Khánh Hịa nói chung Khả ứng dụng vào thực tiễn đề tài hồn tồn khả thi Trước mắt, sử dụng cát ven biển sở sản xuất gạch không nung địa bàn huyện Vạn Ninh tỉnh Khánh Hòa Về lâu dài mở rộng sở sản xuất gạch không nung sử dụng cát ven biển Vạn Ninh để đáp ứng nhu cầu cho việc xây dựng Đặc khu hành - kinh tế Bắc Vân Phong Triển vọng việc sử dụng cát ven biển Vạn Ninh để thay đá mạt cát sông với hàm lượng lớn việc chế tạo gạch khơng nung hồn tồn Kiến ngh Trong phạm vi đề tài, tác giả nghiên cứu thay 5% đá mạt cát ven biển để sản xuất gạch khơng nung có cường độ chịu nén mác M ,5, cần phải tiếp tục nghiên cứu sản xuất gạch khơng nung có cường độ chịu nén lớn mac M ,5 để đáp ứng cho cơng trình có u cầu cường độ chịu lực lớn Mặt khác, cần quan tâm đến việc sử dụng cát ven biển để chế tạo loại gạch khơng nung có mác nhỏ M ,5, loại gạch khơng nung có hình dạng kích thước khác phổ biến thị trường Ngoài việc sử dụng cát ven biển sử dụng cho việc sản xuất gạch không nung, bê tông, cần phải nghiên cứu thêm cát ven biển có sử dụng cho việc xây, trát, Tăng cường tuyên truyền, bảo vệ nguồn tài nguyên cát ven biển Vạn Ninh, ngăn chặn tình trạng quyền địa phương khơng kiểm sốt việc người dân sử dụng nguồn tài nguyên quý để sử dụng vào mục đích khơng đem lại hiệu cao tương xứng với tiềm khả loại cát ... định cát sông cát ven biển khu vực Vạn Ninh - Khánh Hịa để sản xuất gạch khơng nung - Đánh giá tính khả thi việc sử dụng cát ven biển khu vực Vạn Ninh - Khánh Hòa để thay cát truyền thống sản xuất. .. Đồi cát Đ m Môn - Vân Phong - Vạn Ninh 2.1.2 ác định đánh giá tính chất lý, hóa học cát ven biển Ninh - Khánh Hòa ạn Cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa lấy Đầm Môn - Vân Phong - Vạn Ninh - Khánh. .. quan gạch không nung - Nghiên cứu sử dụng cát ven biển xây dựng Chương Cơ sở xác định tiêu lý thành phần cấp phối gạch không nung Chương Xác định tiêu lý gạch không nung sử dụng cát ven biển Vạn