Nghiên cứu chế tạo gạch không nung kích thước lớn từ hỗn hợp xi măng, bột đá, xỉ than và xơ dừa

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÂM NHẬT NGUYÊN NGHIÊN CỨU CH TẠO GẠCH H NG NUNG ÍCH THƯỚC LỚN TỪ HỖN HỢP XI MĂNG, BỘT ĐÁ, XỈ TH N VÀ X DỪ Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã số: 85 80 201 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đà Nẵng - Năm 2019 Ỹ THUẬT Cơng trình hoàn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS LÊ KHÁNH TOÀN Phản biện 1: TS TRẦN NH THIỆN Phản biện 2: TS NGUYỄN TH NH BÌNH 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 09 tháng 11 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 Gạch xây không nung k ch thước lớn, sau tạo hình tự đóng rắn đạt số học như: cường độ nén, uốn, độ hút nước mà không cần qua nhiệt độ Độ bền viên gạch không nung gia tăng nhờ lực ép rung ép lẫn rung lên viên gạch thành phần kết d nh chúng Với lợi k ch thước lớn (390×90×190) mm nên xây t tốn v a, tốc độ xây nhanh gấp 2-3 lần gạch truyền thống nên nhiều chủ đầu tư đ lựa chọn sản ph m đ xây Các nghiên c u trước 1, 2, cho thấy, có th s dụng xỉ than nhà máy nhiệt điện, mụn d a chế tạo gạch không nung với nh ng t lệ pha trộn hợp l T nh ng l đề cập trên, đề tài Nghi n cứu ch t o g ch h ng nung ch th ớc ớn từ hỗn hợp i măng, bột đá, ỉ than dừa”, giúp tận dụng có hiệu nguồn chất thải rắn nguy hại cho môi trường xỉ than Đề tài k vọng có th m khả s dụng vật liệu xơ d a tận dụng nguồn xỉ than vô c ng lớn đ a phương đ sản xuất gạch không nung, giải đồng thời tốn kỹ thuật, kinh tế mơi trường xây dựng Mục ti u đề tài Xác đ nh hàm lượng sợi xơ d a, xi măng, xỉ than cách th ch hợp đ chế tạo gạch không nung k ch thước lớn đạt cường độ tiêu l đáp ng yêu cầu xây dựng Đối t ợng ph m vi nghi n cứu - Đối tượng nghiên cứu: Gạch không nung k ch thước lớn t hỗn hợp xi măng, mạt đá, xỉ than xơ d a - Phạm vi nghiên cứu: Nghiên c u thực nghiệm điều kiện ph ng th nghiệm đ xác đ nh tiêu l , s dụng đá mạt, xơ d a xỉ than Trà Vinh Nội dung nghi n cứu - Nghiên c u t ng quan gạch không nung; - Nghiên c u khả s dụng xơ d a sản xuất vật liệu xây dựng; - Nghiên c u t ng quan việc sản xuất vật liệu xây dựng t nguồn xỉ than, tro bay nhà máy nhiệt điện; - Nghiên c u, khảo sát nguồn vật liệu xơ d a Trà Vinh tỉnh lân cận; - Nghiên c u s khoa học xác đ nh tiêu l gạch không nung; - Nghiên c u thực nghiệm điều kiện ph ng th nghiệm xác đ nh thành phần cấp phối tiêu l gạch xi măng không nung k ch thước lớn t xi măng, mạt đá, xỉ than xơ d a Ph ơng pháp nghi n cứu - Nghiên c u s l thuyết - Thực nghiệm, phân t ch, đề xuất ngh a hoa học th c tiễn đề tài - ngh ho h c: Đề xuất phương pháp chế tạo gạch không nung k ch thước lớn t xi măng, mạt đá, xỉ than xơ d a - ngh th c ti n: Tận dụng nguồn vật liệu xơ d a dồi dào, nguồn xỉ than vô c ng lớn t nhà máy nhiệt điện Duyên Hải đ sản xuất loại gạch xây đáp ng yêu cầu xây dựng, gián tiếp giảm nh ng tác động có hại cho mơi trường sản xuất gạch nung truyền thống Cấu trúc uận văn: Ngoài phần m đầu, kết luận tài liệu tham khảo luận văn gồm có chương 3 CHƯ NG T NG QU N V GẠCH H NG NUNG VÀ NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MẠT ĐÁ, XỈ TH N, X DỪ S N XU T GẠCH KHÔNG NUNG 1.1 T NG QU N V GẠCH H NG NUNG 1.1.1 Th c tr ng sản uất g ch h ng nung Việt Nam Theo Quyết đ nh số 115/2001/QĐ-TTg ngày 01/8/2001 Thủ tướng Ch nh phủ quy hoạch t ng th ngành công nghiệp vật liệu xây dựng đến năm 2010 đ nh hướng đến 2020 [5], phải phát tri n gạch không nung thay gạch đất nung t 10% đến 15% vào năm 2005 t 25% đến 30% vào năm 2010, xóa bỏ hồn tồn gạch đất nung thủ công vào năm 2020; Quyết đ nh số 121/2008/QĐ-TTg ngày 29/8/2008 Thủ tướng Ch nh phủ phê duyệt quy hoạch t ng th phát tri n vật liệu xây dựng Việt Nam đến năm 2020 [6] Theo lộ trình đ điều chỉnh cho ph hợp với tình hình thực tế Phát tri n sản xuất vật liệu xây không nung t nguyên liệu xi măng, đá mạt, cát tro xỉ nhiệt điện… theo hướng công nghệ đại đ thay dần gạch xây sản xuất t đất sét nung T lệ gạch không nung đến năm 2015 20% đến 25%, năm 2020 30% đến 40% t ng số vật liệu xây nước Chỉ th số 10/CT-TTg ngày 16/4/2012 Thủ tướng Ch nh phủ việc tăng cường s dụng vật liệu xây không nung hạn chế sản xuất, s dụng gạch đất sét nung [8] đ tăng cường công tác tuyên truyền, ph biến hướng dẫn thực ch nh sách Ch nh phủ nhằm khuyến kh ch sản xuất ưu tiên s dụng vật liệu xây không nung Hạn chế sản xuất s dụng gạch đất sét nung, tiếp tục xây dựng lộ trình ph hợp với t ng đ a phương đ sớm chấm d t sản xuất gạch đất sét nung l thủ công, l thủ công cải tiến, l v ng s dụng nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, kh ) Thơng tư số 09/2012/TT-BXD ngày 28/11/2012 Bộ Xây dựng [9] quy đ nh s dụng vật liệu xây không nung cơng trình xây dựng đ quy đ nh việc s dụng vật liệu xây khơng nung cơng trình xây dựng, quy đ nh cơng trình xây dựng bắt buộc s dụng vật liệu xây không nung cụ th như: 1.1.2 Phân o i g ch h ng nung a) Gạch xi măng cốt liệu b) Gạch ống làm từ cốt liệu xi măng cát c) Gạch papanh d) Gạch không nung tự nhiên e) Gạch bê tơng nhẹ siêu nhẹ f) Gạch đất hóa đá 1.1.3 Các thành phần cấp phối ch t o g ch i măng cốt iệu a) Cát b) Mạt đá c) Xi măng d) Nước e) Phụ gia 1.1.4 Một số ti u ý g ch i măng cốt iệu a) Cường độ chịu nén: Do chế tạo t xi măng thành phần cốt liệu cát, mạt đá, số chất độn, phụ gia nước nên cường độ ch nén gạch xi măng khơng nung có th cao, t y thuộc vào tỉ lệ cấp phối, tối thi u đạt t 3,5 MPa tr lên T y theo yêu cầu s dụng, gạch xi măng không nung thường có cường độ ch u nén lớn gạch nung đất sét, nhiều trường hợp, cường độ ch u nén gạch xi măng không nung cao nhiều lần so với gạch nung truyền thống Theo [10], cường độ ch u nén gạch xi măng cốt liệu ng với mác quy đ nh sau: - Mác M3,5 - cường độ ch u nén không nhỏ 3,5 MPa; - Mác M5,0 - cường độ ch u nén không nhỏ 5,0 MPa; - Mác M7,5 - cường độ ch u nén không nhỏ 7,5 MPa; - Mác M10,0 - cường độ ch u nén không nhỏ 10,0 MPa; - Mác M12,5 - cường độ ch u nén không nhỏ 12,5 MPa; - Mác M15,0 - cường độ ch u nén không nhỏ 15,0 MPa; - Mác M20,0 - cường độ ch u nén không nhỏ 20,0 MPa; Có th chế tạo gạch xi măng khơng nung có cường độ ch u nén khác tùy theo yêu cầu s dụng Đây lợi kỹ thuật gạch xi măng không nung so với gạch nung Cường độ ch u nén viên gạch không nung phát tri n theo thời gian đạt cường độ thiết kế sau khoảng thời gian bảo dưỡng đ nh (cường độ 28 ngày) Có th tăng nhanh tốc độ phát tri n cường độ gạch xi măng không nung áp dụng hiệu chế độ bảo dưỡng thích hợp b) Khối lượng thể tích: Gạch xi măng cốt liệu có khối lượng th t ch lớn, lớn so với gạch đất nung truyền thống Đối với viên gạch hoàn toàn đặc, khối lượng th t ch có th đạt đến 2.050 kg/m3 Khối lượng th t ch lớn bất lợi, làm tăng giá tr tải trọng thân tường xây, làm tăng tải trọng tác dụng lên kết cấu cơng trình cơng trình nhiều tầng s dụng gạch xi măng cốt liệu làm tường ch u lực, bao che hay làm vách ngăn Hiện nay, người ta đ chế tạo gạch xi măng cốt liệu có nhiều lỗ rỗng gạch nung truyền thống giúp giảm nhẹ trọng lượng thân viên gạch T lệ th t ch lỗ rỗng so với th t ch viên gạch có th đạt t 35% đến 50%, không vượt 65%, t y vào t ng mẫu gạch khác Do đó, khối lượng th t ch viên gạch xi măng cốt liệu có lỗ rỗng giảm nhiều, đạt t 1.050 kg/m3 đến 1.365 kg/m3 Khối lượng th tích tương đối nhỏ gạch xi măng khơng nung có lỗ rỗng hồn tồn ph hợp với cơng trình xây dựng, k nhà cao tầng c) Độ hút nước: Độ hút nước khả hút ch a nước vào viên gạch, tính tỉ lệ phần trăm khối lượng nước khối lượng toàn viên gạch t lệ phần trăm th t ch nước mà viên gạch hút vào so với th tích tự nhiên tồn viên gạch Độ hút nước gạch xi măng cốt liệu phụ thuộc vào độ rỗng, đặc tính lỗ rỗng thành phần vật liệu tạo nên viên gạch Độ hút nước lớn làm tăng khối lượng viên gạch điều kiện m ướt, làm tăng tải trọng thân Bên cạnh đó, độ hút nước cao, làm giảm khả ch u lực viên gạch hút nước, giảm khả cách nhiệt Theo 10 , độ hút nước gạch xi măng cốt liệu không lớn 14% (với gạch mác M3,5 M5,0) không lớn 12% gạch có mác t M7,5 tr lên d) Độ thấm nước Độ thấm nước t nh th t ch nước thấm qua đơn v diện t ch bề mặt viên gạch tiếp xúc với nước (ml/m 2.h.) Gạch có độ thấm nước nhỏ, khả chống thấm cao Theo [10 , độ thấm nước gạch xi măng cốt liệu không vượt 350 ml/m2.h Nhìn chung, gạch xi măng cốt liệu có khả chống thấm cao loại gạch đất nung truyền thống Cũng độ hút nước, độ thấm nước viên gạch xi măng cốt liệu phụ thuộc vào độ rỗng, đặc t nh lỗ rỗng thành phần vật liệu tạo nên viên gạch e) Độ rỗng Độ rỗng viên gạch xi măng cốt liệu t lệ phần trăm th tích lỗ rỗng so với th t ch viên gạch Gạch có độ rỗng lớn khối lượng th t ch nhỏ Độ rỗng viên gạch có ảnh hư ng lớn đến độ hút nước độ thấm nước viên gạch Theo [10], độ rỗng viên gạch xi măng cốt liệu không vượt 65% Quy đ nh độ rỗng tối đa đ đảm bảo khả ch u lực viên gạch 1.1.5 Ưu nh ợc điểm g ch i măng cốt iệu a) Ưu điểm b) Nhược điểm 1.2 T NG QU N CÁC NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MẠT ĐÁ, XỈ TH N VÀ X DỪ Đ S N XU T GẠCH H NG NUNG 1.2.1 Nghi n cứu sử dụng m t đá, ỉ than để sản uất g ch h ng nung Hiện nay, nghiên c u x dụng tro bay xỉ than đ sản xuất gạch không nung nước ta c n t Một số nhà máy nhiệt điện than, nhiều công ty, x nghiệp sản xuất gạch không nung đ tiến hành s dụng xỉ than tro bay vào thành phần cấp phối đ sản xuất gạch không nung với số lượng lớn, có th lên đến hàng trăm triệu viên năm Tuy nhiên, chưa có nh ng nghiên c u đầy đủ, đảm bảo t nh khoa học việc sản xuất gạch không nung t xỉ than tro bay, tỉ lệ trộn, tiêu l viên gạch, loại gạch không công bố Một vài nghiên c u gần đây, thực ph ng th nghiệm cho thấy: trộn tro bay xỉ than vào thành phần cấp phối đ sản xuất gạch không nung với nh ng tỉ lệ đ nh thay số thành phần cốt liệu cát, đá mạt (thành phần cấp phối sản xuất gạch không nung chủ yếu là: xi măng, cát, đá mạt nước) có th tạo viên gạch khơng nung có tiêu l đ nh, đạt cường độ ch u nén Có th t ng hợp nghiên c u sau: - Theo tác giả Nguy n Quốc Kông , “nghiên c u tận dụng nguồn xỉ than Quảng Nam làm thành phần cấp phối cho sản xuất gạch không nung”, nghiên c u chế tạo gạch khơng nung lỗ có k ch thước 170×115×75, mác M50 t thành phần cấp phối gồm xi măng, cát, đá mạt nước, sau thay dần đá mạt xỉ than t nhà máy nhiệt điện với tỉ lệ thay khác - Theo tác giả Đồn Cơng Chánh 2], nghiên c u viên gạch khơng nung lỗ có k ch thước 90 × 190 × 390 với tỉ lệ cấp phối ban đầu cấp phối Mục đ ch nghiên c u đưa xỉ than tro bay nhà máy nhiệt điện Duyên Hải, Trà Vinh vào thành phần cấp phối, thay tỉ lệ đ nh cát mạt đá Như t số kết nghiên c u cho thấy, hồn tồn có th sản xuất gạch xi măng không nung s dụng xỉ than, tro bay thành phần cấp phối Tỉ lệ thành phần xỉ than tro bay s có ảnh hư ng đến cường độ t nh chất l gạch T nh ng kết trên, tác giả Nguy n Duy Phương đ tiến hành nghiên c u việc sản xuất gạch xi măng không nung t xi măng, đá mạt xỉ than t l Công ty c phần dệt may Nha Trang Theo đó, đ chế tạo viên gạch xi măng không nung, lỗ, mác M7,5, k ch thước 180×80×80 mm, tác giả đ thay 50% khối lượng đá mạt thành phần cấp phối sản xuất gạch b i xỉ than tiến hành xác đ nh cường độ gạch Kết cho thấy, thay với tỉ lệ cường độ viên gạch không đạt theo yêu cầu thiết kế, đạt khoảng 67,28% so với cường độ viên gạch s dụng 100% đá mạt có c ng mác thiết kế T kết khảo sát ban đầu, tác giả đ tiến hành điều chỉnh hàm lượng xi măng đ đạt cường độ theo thiết kế Theo đó, gi tỉ lệ đá mạt xỉ than 50%-50% điều chỉnh hàm lượng xi măng tương ng: 15%, 18%, 20%, 22% 24% 1.2.2 Nghi n cứu sử dụng dừa để sản uất g ch h ng nung Tác giả Trương Văn Yên đ tiến hành nghiên c u khoa học “Nghiên c u s dụng mụn d a tỉnh Bến Tre đ sản xuất gạch không nung” Mụn xơ d a th ph m tạo t trình chế biến xơ d a tác giả đề xuất nghiên c u cách thay cát thành phần cấp phối sản xuất gạch xi măng không nung xơ d a với tỉ lệ thay khối lượng cát là: 6%, 13%, 19%, 26%, 32% 39 % Ngoài kết khảo sát cường độ, tác giả c n tiến hành khảo sát số tiêu l khác viên gạch xi măng khơng nung có s dụng mụn d a thay cát thành phần cấp phối như: độ rỗng, độ hút nước, khối lượng riêng, số số ngoại hình viên gạch sau đúc Các kết có cho thấy tiêu đề đạt theo yêu cầu thiết kế Như vậy, với kết nghiên c u, có th gợi s dụng xơ d a đ sản xuất gạch không nung 1.3 T NG QU N V NGUỒN VẬT LIỆU X DỪ VÀ XỈ THAN TẠI TỈNH TRÀ VINH 1.3.1 Giới thiệu vật iệu dừa Các sản ph m chế biến t d a, phân thành 02 nhóm: 10 - Nhóm chế biến tinh, bao gồm sản ph m cơm d a nạo sấy, s a d a đóng hộp lon, nước d a đóng hộp lon, bột s a d a, than hoạt hoạt t nh (xà ph ng than hoạt t nh), dầu d a nguyên chất, mặt nạ thạch d a Đây sản ph m thành ph m có giá tr cao, xuất kh u sang nhiều nước giới - Nhóm chế biến thơ, bao gồm sản ph m: thạch d a, xơ d a, sản ph m t chỉ, than thiêu kết 1.3.2 Tổng quan ỉ than t i tỉnh Trà Vinh Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải tỉnh Trà Vinh có công suất thiết kế 4.350 MW gồm 03 nhà máy, nhiên liệu vận hành than đá; Nhà máy Duyên Hải Nhà máy Duyên Hải đ xây dựng xong, phát điện vào lưới điện quốc gia công suất 2.000 MW; c n lại 01 nhà máy Duyên Hải xây dựng dự kiến đến cuối năm 2019 hoàn thành 1.3.3 cải thiện đáp ứng y u cầu ỹ thuật g ch h ng nung có sử dụng dừa àm thành phần cấp phối a) Khả đáp ứng yêu cầu kỹ thuật: b) Khả cải thiện môi trường: 1.4 NHẬN X T CHƯ NG Qua tất yếu tố có th khẳng đ nh gạch không nung xi măng cốt liệu loại vật liệu xây có th s dụng thay cho gạch đất sét nung thời gian tới Sản ph m gạch không nung xi măng cốt liệu đ s dụng đ xây dựng cơng trình cơng nghiệp dân dụng cách hàng k cơng trình tồn v ng đến ngày Gạch không nung xi măng cốt liệu với nh ng ưu m thời gian chế tạo ngắn, hao ph nhân công t, kết cấu v ng với 11 cường độ cao, khả cách nhiệt, cách âm, chống cháy tốt thân thiện với mơi trường, loại gạch có số hạn chế thấm nước nhanh, d gây n t tường co gi n nhiệt, trọng lượng giá thành c n cao (so với gạch nung) Vì việc tiếp tục nghiên c u, phát tri n loại gạch theo hướng phát huy ưu m, khắc phục hạn chế nhằm nâng cao hiệu kỹ thuật, kinh tế, hướng đến s dụng rộng r i yêu cầu mang t nh cấp thiết Kết nghiên c u khả quan chế tạo gạch xi măng không nung t xỉ than, tro bay, sản suất gạch không nung t mụn d a, th ph m trình sản xuất xơ d a Với tr xỉ than nhà máy nhiệt điện lớn tr lượng xơ d a dồi dào, đặc t nh kỹ thuật sơ d a trọng lượng nhẹ, giá thành rẻ, số ng dụng xơ d a mang lại hiệu cao, s dụng xơ d a kết hợp với xỉ than nhiệt điện làm thành phần cấp phối sản xuất gạch khơng nung có khả cải thiện vài đặt trưng l gạch không nung mang lại hiệu kinh tế kỹ thuật cao Đ s dụng xơ d a sản xuất gạch khơng nung có th cải thiện số t nh chất l gạch khơng nung cần có nh ng nghiên c u chuyên sâu Chương s trình bày tài liệu tiêu chu n liên quan đến việc xác đ nh tiêu l gạch không nung phương pháp xác đ nh tiêu l gạch không nung đ làm s cho chương tiến hành nghiên c u xác đ nh tiêu l loại gạch không nung có s dụng xơ d a thành phần cấp phối 12 CHƯ NG C SỞ L THUY T VÀ PHƯ NG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU C 2.1 C SỞ L TIÊU C L CỦ GẠCH THUY T VÀ T QU H NG NUNG XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ LÝ CỦ CÁC THÀNH PHẦN C P PHỐI 2.1.1 Một số y u cầu ti u chuẩn áp dụng a) Xi măng: S dụng xi măng poóc lăng hỗn hợp Holcim PCB 40 theo yêu cầu kỹ thuật phải ph hợp với TCVN 6260:2009 [11] b) Đá mạt: Bột đá theo tên đề tài hi u mạt đá, đề tài nghiên c u s dụng mạt đá làm thành phần cấp phối Mạt đá dùng thành cấp phối có chất lượng ph hợp với TCVN 7572:2006 - Cốt liệu cho bê tông v a - phương pháp th [16] c) Xỉ than: Xỉ than d ng đ thay phần cát thành phần cấp phối có chất lượng ph hợp với TCVN 7572:2006 [16] d) Xơ dừa: Các tiêu l xơ d a xác đ nh theo TCVN 7572:2006 e) Nước: Nước có chất lượng ph hợp với TCVN 4506:2012 [17] 2.1.2 t ác định ti u ý thành phần cấp phối 2.1.2.1 Thí nghiệm xi măng ) Xác định độ mịn b) Xác định hối lượng riêng theo 13 c) Xác định độ dẻo thời gi n đông ết theo d) Xác định cường độ bền nén theo 2.1.2.2 Thí nghiệm cát a) Xác định thành phần hạt củ cát b) Xác định hàm lượng bụi, bùn, sét củ cát c) Xác định hối lượng thể tích xốp củ cát d) Xác định hối lượng riêng, độ hút nước củ cát theo TCVN 7572-4:2006 2.1.2.3 Thí nghiệm đá mạt a) Xác định thành phần hạt củ đá mạ b) Xác định hàm lượng hạt thoi dẹt củ đá mạt c) Xác định hàm lượng bụi, bùm, sét củ đá mạt d) Xác định độ mài mòn Los Angeles củ đá mạt e) Xác định hàm lượng mền yếu phong hó củ đá mạt f) Xác định hối lượng thể tích xốp củ đá mạt g) Xác định hối lượng riêng, độ hút ẩm củ đá mạt h) Xác định độ nén dập xi l nh củ đá mạt 2.1.2.4 Thí nghiệm xỉ th n ) Xác định hối tượng riêng, độ hút nước củ xỉ th n b) Xác định hối tượng thể tích xốp củ xỉ th n c) Xác định thành phần hạt củ xỉ th n d) Xác định thành phần hó củ xỉ th n 2.1.2.5 Thí nghiệm nước: 2.1.2.6 Thí nghiệm xơ dừ ) Xác định hối lượng riêng củ xơ dừ b) Xác định hối lượng thể tích xốp củ xơ dừ 14 2.2 PHƯ NG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU C GẠCH LÝ CỦ H NG NUNG 2.2.1 ch th ớc mức độ sai ệch 2.2.2 Y u cầu ti u lý 2.2.2.1 Cường độ chịu nén, hối lượng riêng 2.2.2.2 Độ rỗng độ hút nước 2.3 T LUẬN CHƯ NG Việc xác đ nh tiêu lý gạch xi măng không nung dựa Tiêu chu n TCVN 6477:2016 [10] Các yêu cầu s đ trình bày chương Các bước cụ th th nghiệm kết s trình bày chi tiết Chương Trong chương này, tác giả đ c tiêu chu n khác đ xác đ nh tiêu lý thành phần cấp phối chế tạo gạch xi măng không nung Đây s đ xây dựng cấp phối có s dụng xơ d a b sung theo t lệ xỉ than theo nh ng t lệ đ nh đ chế tạo gạch xi măng không nung k ch thước lớn Đặc biệt, t việc b sung thành phần xơ d a tác giả đ xác đ nh tiêu l quan trọng thành phần này, làm s cho thực thí nghiệm xác đ nh tiêu lý gạch xi măng khơng nung k ch thước lớn có s dụng xơ d a Chương 15 CHƯ NG NGHIÊN CỨU TH C NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU C L CỦ GẠCH ÍCH THƯỚC LỚN SỬ DỤNG X H NG NUNG DỪ VÀ XỈ TH N TRONG THÀNH PHẦN C P PHỐI 3.1 XÂY D NG CÁC C P PHỐI NGHIÊN CỨU Đ tạo 1m3 v a sản xuất gạch không nung M50, t lệ thành phần khối lượng thực nhà máy sau: Xi măng 15% + Cát 30% + Đá m t 55% + N ớc (t điều chỉnh cho phù hợp) T cấp phối (cấp phối CP0), nhiệm vụ luận văn tiến hành nghiên c u xây dựng cấp phối có b sung thêm 02 thành phần vật liệu xỉ than xơ d a, cụ th sau: - Xỉ than d ng đ thay cát theo số t lệ đ nh nhằm giảm giá thành sản xuất gạch tăng hiệu kinh tế vật liệu - Xơ d a cắt ngắn, trung bình t 2-5 cm, b sung thêm vào thành phần cấp phối nhằm mục đ ch nghiên c u t nh chất l loại gạch khơng nung có s dụng xơ d a, không t nh vào thành phần cấp phối, lượng xơ d a đưa vào lấy theo t lệ khối lượng xỉ than - Nước điều chỉnh tăng giảm theo thành phần xỉ than, không t nh vào thành phần cấp phối b i đưa xơ d a vào s hút phần nước cấp phối Thành phần cấp phối nghiên c u đề ngh Bảng 3.1 Theo khối lượng xi măng đá mạt gi cố đ nh cấp phối ban đầu nhà máy, điều chỉnh tỉ lệ cát cách thay 16 xỉ than nhà máy nhiệt điện Duyên Hải với tỉ lệ thay cho t ng tỉ lệ cát xỉ than tỉ lệ cát thành phần cấp phối ban đầu Nhà máy Xơ d a thêm vào với tỉ lệ % khối lượng xỉ than Bảng 3.1 Thiết ế thành phần cấp phối gạch hông nung Cấp Xi Cát Đá Xỉ Xơ phối măng vàng m t than dừa CP0 15% 30% 55% - - CP1 15% - 55% 30% 0% ĐC CP2 15% 25% 55% 5% 2% ĐC CP3 15% 20% 55% 10% 4% ĐC CP4 15% 15% 55% 15% 8% ĐC CP5 15% 10% 55% 20% 10% ĐC CP6 15% 5% 55% 25% 15% ĐC N ớc Điều chỉnh (ĐC) 3.2 TẠO MẪU VÀ QUY TRÌNH B O DƯỠNG 3.2.1 T o mẫu th nghiệm 3.2.2 Quy trình bảo d ỡng 3.3 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU N N VÀ MỘT SỐ CHỈ TIÊU C L CỦ GẠCH 3.3.1 Xác định c ờng độ chịu nén g ch 17 3.3.1 Xác định c ờng độ chịu nén g ch Hình 3.4 Biểu đồ phát triển cường độ chịu nén củ gạch cấp phối theo thời gi n Qua bi u đồ phát tri n cường độ theo thời gian có th nhận thấy: mẫu gạch có s dụng xơ d a thành phần cấp phối có cường độ ch u nén thấp so với mẫu gạch không nung xơ d a, cấp phối CP1 Cấp phối CP1 thay 30% khối lượng cát thành phần cấp phối nhà máy (CP0) xỉ than Cũng có th nhận thấy, ng với cấp phối CP1, thay toàn 30% khối lượng cát cấp phối CP0 cường độ ch u nén gạch 28 ngày đạt 4,7/5,3 = 88,7% Khi điều chỉnh tăng lượng thay cát xỉ than thành phần cấp phối (t CP2 đến CP6) lượng xơ d a điều chỉnh tăng ng với tỉ lệ lượng xỉ than cường độ ch u nén gạch giảm khơng đạt cường độ thiết kế Cần có thêm th nghiệm đ đánh giá ảnh hư ng xơ d a đến cường độ ch u nén gạch, theo đó: cố đ nh hàm lượng xỉ than, điều chỉnh hàm lượng xơ d a theo xỉ than; cố đ nh hàm lượng xơ d a theo hàm lượng thay ban 18 đầu xỉ than thay đ i hàm lượng xỉ than thay cát; không s dụng xỉ than thay cát, điều chỉnh hàm lượng xơ d a thêm vào cấp phối Khi s đánh giá đầy đủ ảnh hư ng xơ d a đến cường độ ch u nén gạch Theo bi u đồ phát tri n cường độ mẫu (Hình 3.4), so với mẫu CP0 tương đối giống nhau, điều cho thấy việc thêm xơ d a vào thay theo t lệ phần trăm xỉ than ảnh hư ng đến cường độ ch u nén gạch ch không ảnh hư ng đến tốc độ phát tri n cường độ Lượng nước điều chỉnh giảm thay 30% cát xỉ than nhằm đáp ng tính cơng tác v a (t l t xuống 4,5 l t) Khi đưa thêm xơ d a vào cần điều chỉnh (lên l t), sau tăng lượng xơ d a thành phần cấp phối c ng với tăng hàm lượng xỉ than không làm thay đ i lượng nước (vẫn gi l t) Điều cho thấy, với hàm lượng nhỏ xơ d a không làm tăng lượng nước cấp phối 3.3.2 Xác định ch th ớc, màu sắc huy t tật ngo i quan Theo kết đo k ch thước mẫu gạch quan sát độ cong vênh, vết n t, màu sắc mẫu gạch ta thấy, so sánh với CP0 cấp phối nhà máy, trọng lượng cấp phối có s dụng xơ d a đa số nhẹ Như s dụng xơ d a làm chất độn thành phần cấp phối, trọng lượng gạch khơng nung có s dụng xơ d a nhẹ so với gạch không nung không s dụng xơ d a, độ công vênh không lớn, vết n t không nhiều, màu sắc đồng điều với màu tiêu chu n 19 3.3.3 Xác định số ti u ý hác g ch a) Xác định độ rỗng Hình 3.6 Biểu đồ độ rỗng củ gạch theo cấp phối So với CP0 cấp phối nhà máy, t lệ độ rỗng cấp phối chênh lệch không nhiều, khoảng t 3,25% đến 6,84% Điều cho thấy, s dụng xơ d a thành phần cấp phối thay hàm lượng xỉ than đ nh cao độ rỗng có gạch lớn b) Xác định độ hút n ớc Hình 3.8 Biểu đồ độ hút nước củ gạch theo cấp phối 20 Theo kết th nghiệm có cấp phối CP2 cho kết độ hút nước nhỏ yêu cầu kỹ thuật Như vậy, tỉ lệ xơ d a thành phần cấp phối tăng độ hút nước gạch tăng vượt yêu cầu kỹ thuật gạch xây Điều s làm ảnh hư ng đến chất lượng gạch trình s dụng lâu dài Ch nh thế, cần có thêm nghiên c u khác nhằm lựa chọn tỉ lệ xơ d a hợp l , v a đáp ng yêu cầu cường độ, v a không làm tăng cao độ hút nước gạch c) Xác định hối ợng thể t ch Theo kết th nghiệm, so với cấp phối CP0 khối lượng th t ch tương đương nhau, sai số Bảng 3.12 không đáng k Tuy nhiên, cấp phối có b sung hàm lượng xơ d a nhiều khối lượng th t ch giảm không đáng k 3.3.4 Chi ph vật iệu Một vài t nh toán chi ph vật liệu so sánh gi a cấp phối nhà máy CP0, cấp phối không s dụng xơ d a mà thay toàn cát cấp phối nhà máy xỉ than CP1 cấp phối có điều chỉnh hàm lượng xơ d a thêm vào theo xỉ than CP2 Số liệu t nh cho lần dập khuôn ép = khay × viên = 35 viên 3.4 T LUẬN CHƯ NG Trong chương tác giả đ trình bày th nghiệm tiêu l vật liệu d ng đ chế tạo gạch không nung: xi măng, cát, đá mạt, xơ d a Các vật liệu d ng đ chế tạo gạch không nung đ đạt yêu cầu kỹ thuật đề Dựa vào cấp phối chu n nhà máy gạch Bình Nguyên, tỉnh Trà Vinh Tác giả đ điều tỉ lệ xỉ than thay cát vàng t 30% 5%, b xung lượng xơ d a đưa vào thành phần cấp phối t 0%, 2%, 4%, 8% 10% theo tỉ lệ phần trăm ng với xỉ than 21 Sau thiết kế cấp phối, đúc mẫu th nghiệm nhà máy Tác giả tiến hành quy trình dưỡng hộ tiêu chu n ph ng th nghiệm, xác đ nh khối lượng riêng, nén mẫu đ đánh giá tốc độ phát tri n cường độ, cường độ gạch, xác đ nh độ rỗng, độ hút nước, độ thấm nước gạch khơng nung Nhìn chung, tăng lượng xơ d a vào cấp phối theo tỉ lệ xỉ than tương ng cường độ ch u nén viên gạch k ch thước lớn giảm Độ hút nước viên gạch tăng lên theo tỉ lệ tăng xơ d a đưa vào Khối lượng riêng viên gạch có giảm theo tỉ lệ tăng lượng xơ d a đưa vào không đáng k Về chi ph vật liệu, sơ t nh toán cho thấy ch ph vật liệu đ sản xuất viên gạch có xơ d a theo cấp phối CP2 có giá tr nhỏ so với cấp phối CP0 nhà máy, nhiên cao chi ph sản xuất viên gạch gồm có xi măng, đá mạt, xỉ than nước 22 T LUẬN VÀ I N NGHỊ T LUẬN Luận văn đ làm r l lựa chọn nghiên c u nghĩa thực ti n đề tài, tác giả đề xuất giải pháp s dụng xơ d a làm chất độn thành phần cấp phối cho sản xuất gạch không nung k ch thước lớn Các nội dung nghiên c u luận văn gồm: T ng quan gạch không nung, nghiên c u trước khả x dụng xỉ than xơ d a đ sản xuất gạch xi măng không nung Th nghiệm tiêu l vật liệu: xi măng, cát, đá mạt, xơ d a Dựa vào cấp phối nhà máy gạch Bình Nguyên, tỉnh Trà Vinh đ thiết kế cấp phối v a sản xuất gạch cách thay cát xỉ than đưa xơ d a vào thành phần cấp phối với tỉ lệ thêm vào theo khối lượng xỉ than đ đánh giá ảnh hư ng xơ d a đến tiêu l gạch, t làm s đ đánh giá khả s dụng xơ d a sản xuất gạch xi măng không nung k ch thước lớn Kết nghiên c u, giới hạn phạm vi đề tài cho thấy xơ d a ảnh hư ng đáng k đến tiêu l gạch, theo đó, tăng tỉ lệ xơ d a ng với khối lượng xỉ than thành phần cấp phối cường độ ch u nén gạch giảm, khối lượng riêng gạch giảm không đáng k , độ hút nước tăng vượt yêu cầu kỹ thuật gạch xây nhiều cấp phối Tuy nhiên, giới hạn thời gian nghiên c u luận văn, tác giả đề cập tới trường hợp nghiên c u cụ th , kết có chưa thực phản ánh hết ảnh hư ng xơ d a đến tiêu l gạch xi măng khơng nung có xơ d a thành phần cấp phối 23 I N NGHỊ Đ đánh giá đầy đủ ảnh hư ng xơ d a thành phần cấp phối đến t nh chất l gạch không nung k ch thước lớn, cần tiếp tục thực nghiên c u sau đây: - Đối với gạch xi măng không nung k ch thước lớn mà thành phần gồm xi măng, đá mạt nước, cần nghiên c u tỉ lệ thêm vào xơ d a theo khối lượng xi măng khối lượng đá mạt cố đ nh hàm lượng xơ d a thêm vào, điều chỉnh hàm lượng xi măng đ gạch đạt tiêu l yêu cầu - Đối với gạch xi măng không nung k ch thước lớn mà thành phần cấp phối gồm xi măng, cát, đá mạt, xỉ than nước nghiên c u đề tài này, cần tiếp tục nghiên c u: cố đ nh hàm lượng xỉ than, điều chỉnh hàm lượng xơ d a theo xỉ than; cố đ nh hàm lượng xơ d a theo hàm lượng thay ban đầu xỉ than thay đ i hàm lượng xỉ than thay cát; không s dụng xỉ than thay cát, điều chỉnh hàm lượng xơ d a thêm vào cấp phối - Tiếp tục nghiên c u thực nghiệm khả chống thấm gạch xi măng không nung k ch thước lớn; khả bám d nh v a với viên gạch; độ bền theo thời gian, với gạch điều kiện độ m cao, ngâm nước thường xuyên  ... l gạch không nung k ch thước lớn, cần tiếp tục thực nghiên c u sau đây: - Đối với gạch xi măng không nung k ch thước lớn mà thành phần gồm xi măng, đá mạt nước, cần nghiên c u tỉ lệ thêm vào xơ. .. phần cấp phối chế tạo gạch xi măng không nung Đây s đ xây dựng cấp phối có s dụng xơ d a b sung theo t lệ xỉ than theo nh ng t lệ đ nh đ chế tạo gạch xi măng không nung k ch thước lớn Đặc biệt,... thước lớn đạt cường độ tiêu l đáp ng yêu cầu xây dựng Đối t ợng ph m vi nghi n cứu - Đối tượng nghiên cứu: Gạch không nung k ch thước lớn t hỗn hợp xi măng, mạt đá, xỉ than xơ d a - Phạm vi nghiên