Nghiên cứu sử dụng phế phẩm gạch tuy nen sau nung dưới dạng cốt liệu nhỏ để sản xuất gạch không nung

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN XUÂN BẰNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHẾ PHẨM GẠCH TUY NEN SAU NUNG DƢỚI DẠNG CỐT LIỆU NHỎ ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng Cơng trình dân dụng Cơng nghiệp Mã số: 85 80 201 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2019 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS LÊ KHÁNH TOÀN Phản biện 1: PGS.TS PHẠM THANH TÙNG Phản biện 2: PGS.TS ĐẶNG CÔNG THUẬT 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 12 tháng 10 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 Lí chọn đề tài Theo báo cáo Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Quảng Ngãi năm 2018, tỉnh Quảng Ngãi có 20 nhà máy sản xuất gạch nen, hàng năm cung cấp cho thị trường khoảng 600 triệu viên gạch nen Với tỉ lệ phế phẩm sau nung khoảng 10% hàng năm, lị sản xuất gạch nen toàn tỉnh tạo lượng phế phẩm tương đương với 120.000 vụn gạch Lượng phế phẩm không sử dụng mà chủ yếu chất đống bãi chứa sử dụng phần để san lấp mặt người dân doanh nghiệp có nhu cầu Như địi hỏi diện tích kho bãi chứa lớn, vừa chiếm diện tích đất, vừa ảnh hưởng đến môi trường Đa số gạch nen sử dụng xây dựng có mác thiết kế từ M5,0 đến M7,5 Nhìn chung chất lượng viên gạch đồng đều, có biến động cường độ Do nhiều nguyên nhân, phế phẩm gạch nen sau nung vụn gạch, nhiên cường độ vụn gạch không thấp mác thiết kế viên gạch nen Trong khuôn khổ luận văn tốt nghiệp thạc sỹ: “nghiên cứu sử dụng cốt liệu nhỏ tái chế từ phế thải xây dựng để sản xuất gạch không nung” [5], tác giả Trần Duy Cảnh tiến hành thực nghiệm nghiên cứu khả sử dụng cốt liệu nhỏ tái chế từ phế thải xây dựng thay đá mạt thành phần cấp phối để sản xuất gạch không nung Kết nghiên cứu cho thấy thay đá mạt cốt liệu nhỏ tái chế từ phế thải xây dựng để sản xuất gạch không nung có cường độ số đặc trưng lí tương tự viên gạch khơng nung chế tạo theo định mức tiêu chuẩn hành Phế phẩm gạch nen sau nung thực chất loại phế thải vật liệu xây dựng, có khối lượng lớn, thải bỏ ngồi mơi trường chất thải r n có ảnh hưởng đến mơi trường Từ kết nghiên cứu khả quan đa nêu, đề tài nghiên cứu luận văn “Nghiên cứu sử dụng phế phẩm gạch nen sau nung dạng cốt liệu nhỏ để sản xuất gạch không nung” tiến hành thí nghiệm nhằm xác định cường độ đặc trưng lí viên gạch khơng nung sử dụng cốt liệu nhỏ tái chế từ phế phẩm gạch nen sau nung để thay cát Mục đích nghiên cứu nhằm tạo viên gạch khơng nung đáp ứng yêu cầu kỹ thuật gạch xây khơng nung, góp phần xử lí nguồn phế phẩm gạch nen sau nung, tiết kiệm lượng cát sản xuất, góp phần vào xử lí bảo vệ mơi trường, đề tài có ý khĩa khoa học thực tiễn, có tính thời Mục tiêu nghiên cứu Xác định cường độ chịu nén số tiêu lí gạch khơng nung sử dụng phế phẩm gạch nen sau nung dạng cốt liệu nhỏ thành phần cấp phối thay cát Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Gạch khơng nung có sử dụng phế phẩm gạch nen sau nung dạng cốt liệu nhỏ thành phần cấp phối thay cát Phạm vi nghiên cứu: Thực nghiệm phịng thí nghiệm, sử dụng phế phẩm gạch nen nhà máy gạch nen Phổ Hòa, huyện Đức Phổ, tỉnh Quảng Ngãi Phƣơng pháp nghiên cứu - Nghiên cứu thực nghiệm - Tổng hợp, phân tích r t kết luận Nội dung nghiên cứu - Tổng quan gạch không nung - Tổng quan phế phẩm gạch nen nghiên cứu ứng dụng phế phẩm gạch nen phế phẩm xây dựng xây dựng - Cơ sở khoa học xác định tiêu lí thành phần cấp phối cốt liệu nhỏ tái chế từ phế phẩm gạch nen sau nung - Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén số tiêu lý gạch không nung sử dụng phế phẩm gạch nen sau nung dạng cốt liệu nhỏ thay cát ngh ho học thực ti n củ đề tài - ngh a khoa h c: đánh giá khả sử dụng phế phẩm gạch nen sau nung dạng cốt liệu nhỏ thay cát thành phần cấp phối sản xuất gạch không nung Mở hướng nghiên cứu sản xuất vật liệu xây dựng - ngh a th c ti n: tận dụng nguồn phế thải vật liệu xây dựng phế phẩm gạch nen sau nung với trữ lượng lớn chưa khai thác để sản xuất gạch khơng nung; giảm tác động có hại loại chất thải r n đến môi trường; hạ giá thành sản phẩm gạch không nung CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG VÀ NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHẾ PHẨM GẠCH TUY NEN TRONG XÂY D NG 1.1 TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG 1.1.1 Tổng quan 1.1.2 Phân loại, đặc điểm chung 1.1.3 Các ch ti u lý gạch khơng nung 1.1.3.1 Khối lượng thể tích 1.1.3.2 Cường độ chịu l c 1.1.3.3 Độ h t nước khả chống thấm nước 1.1.4 Tình hình sản xuất, sử dụng hướng phát triển gạch không nung Việt Nam 1.1.5 iới thiệu m t s th nh ph n cấp ph i chế tạo gạch xi măng không nung Quảng Ngãi 1.1.5.1 Cát 1.1.5.2 Đá mạt 1.2 TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHẾ PHẨM GẠCH TUY NEN TRONG XÂY D NG 1.2.1 iới thiệu nguồn phế phẩm nh máy gạch nen sau nung Quảng Ngãi 1.2.2 Nghi n cứu sử dụng phế thải xây d ng xây d ng 1.3 NHẬN X T CHƢƠNG Gạch xi măng cốt liệu, thực chất sản phẩm xây dựng, với chất kết dính thành phần cốt liệu gần với bê tông Tuy nhiên, gạch xi măng cốt liệu khơng địi hỏi cao cường độ chịu nén yêu cầu kỹ thuật khác Với thành phần cốt liệu nhỏ tái chế từ gạch vữa xây, gạch nung chiếm tỉ lệ lớn sản xuất viên gạch khơng nung có u cầu kỹ thuật đáp ứng tiêu chuẩn gạch xây thì, mặt nguyên t c, hồn tồn tái chế phế phẩm gạch nen sau nung làm thành phần cốt liệu thay cát đá mạt thành phần cấp phối chế tạo gạch xi măng cốt liệu Tuy vậy, chưa có nghiên cứu cụ thể vấn đề Do đó, nghiên cứu sử dụng gạch vụn từ phế phẩm nhà máy gạch nen sau nung làm thành phần cấp phối sản xuất gạch xi măng khơng nung có tính khả thi, cần thiết có nhiều ý nghĩa Ở chương này, tác giả trình bày tổng quan gạch không nung giới thiệu vấn đề có liên quan như: tiêu lý gạch không nung, loại nguyên vật liệu chế tạo gạch xi măng khơng nung nói chung, Quảng Ngãi nói riêng Tổng quan nghiên cứu giới thiệu nguồn phế phẩm gạch nen sau nung Quảng Ngãi Trong chương 3, tác giả tiến hành thí nghiệm xác định tiêu lý gạch không nung sử dụng phế phẩm gạch nen sau nung dạng cốt liệu nhỏ để thay cát thành phần cấp phối nhằm đánh giá khả sử dụng loại phế phẩm vật liệu xây dựng sản xuất gạch không nung CHƢƠNG XÁC Đ NH CÁC CHỈ TIÊU CƠ L CỦA CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI VÀ CỦA GẠCH KHÔNG NUNG G 2.1 CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC Đ NH CÁC CHỈ TIÊU CƠ L CỦA GẠCH KHÔNG NUNG VÀ CỦA CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI 2.1.1 sở khoa h c xác đ nh ch ti u l gạch khơng nung 2.1.1.1 Kích thước mức sai lệch 2.1.1.2 Yêu cầu ngoại quan 2.1.1.3 Cường độ chịu n n khối lượng độ h t nước 2.1.1.4 Độ rỗng độ h t nước 2.1.2 sở khoa h c xác đ nh ch ti u l th nh ph n cấp ph i 2.1.2.1 Xi măng Chinfon 2.1.2.2 Nước 2.1.2.3 C t 2.1.2.4 Đá mạt 2.1.2.5 Cốt liệu nhỏ t i chế t phế phẩm gạch nen sau nung 2.2 KẾT QUẢ TH NGHIỆM XÁC Đ NH CÁC CHỈ TIÊU CƠ L CỦA CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI 2.2.1 Xi măng Chinfon PCB40 2.2.1.1 X c định cường độ chịu n n Phương pháp bao gồm cách xác định độ bền nén độ bền uốn tương ứng mẫu thử hình lăng trụ có kích thước 40 mm × 40 mm × 160 mm Cường độ chịu nén xi măng Chinfon PCB40 xét ngày tuổi Bảng 2.7 Bảng 2.8 Kết th nghiệm nén mẫu xi măng Chinfon STT Kí hiệu mẫu Mẫu 1.1 Mẫu 1.2 Mẫu 2.1 Mẫu 2.2 Mẫu 3.1 Mẫu 3.2 Cường độ viên (MPa) Tiết diện mẫu (mm2) Lực phá hoại (KN) 1.600 37,50 23,4 1.600 37,14 23,2 1.600 36,10 Tuổi mẫu (ngày) Cường độ trung bình (MPa) Yêu cầu kỹ thuật (MPa) Kết luận 22,5 ≥18 Đạt 22,6 1.600 35,96 22,5 1.600 34,37 21,5 1.600 35,02 21,9 2.2.1.2 X c định thời gian đông kết Bảng 2.9 Kết th nghiệm thời gian đông kết xi măng Chinfon Chỉ tiêu thí nghiệm Mẫu Kết (phút) Thời gian b t đầu đông kết Thời gian kết th c đông kết 2 148 150 209 210 Trung bình (phút) 149 Yêu cầu kỹ thuật (phút) Kết luận ≥ 45 Đạt 210 ≤ 420 Đạt 2.2.1.3 X c định độ mịn Bảng 2.10 Kết th nghiệm đ m n xi măng Chinfon Ký hiệu mẫu Mẫu Khối lượng mẫu (g) 10,25 Khối lượng sàng (g) 0,19 Độ mịn (%) 1,85 Mẫu 10,07 0,20 1,99 Trung bình (%) Yêu cầu kỹ thuật (%) Kết luận 1,92 ≤10 Đạt 2.2.1.4 X c định khối lượng riêng Bảng 2.11 Kết th nghiệm kh i lượng ri ng xi măng Chinfon Khối lượng mẫu (g) 65,08 65,01 Ký hiệu mẫu Mẫu Mẫu Mực chất lỏng bình (cm3) 21,2 21,2 Khối lượng riêng (g/cm3) 3,07 3,05 Trung bình (g/cm3) 3,06 2.2.2 Cát Sông Trà 2.2.2.1 X c định khối lượng riêng độ h t nước Bảng 2.12 Kết th nghiệm kh i lượng ri ng, đ hút nước cát Sông Trà Ký hiệ u mẫ u Khối lượng m1 (g) Khối lượng m2 (g) Khối lượng m3 (g) Khối lượng m4 (g) Mẫ u1 Mẫ u2 506,7 512,1 7381, 7382, 7692, 7695, 503,3 509,1 Khối lượng riêng (g/cm3 ) KLượn g riêng trung bình (g/cm3) 2,615 Độ hút nướ c (%) Độ hút nước t.bìn h (%) 0,68 2,604 2,592 0,63 0,58 2.2.2.2 X c định khối lượng thể tích xốp Bảng 2.13 Kết th nghiệm kh i lượng thể t ch x p cát Sông Trà Ký hiệu mẫu Mẫu Mẫu Khối lượng thùng đong (g) 917,7 917,7 Thể tích thùng đong (lít) 1 Khối lượng thùng đong có chứa đầy cát (g) 2332 2368 2.2.2.3 X c định thành phần hạt Khối lượng thể tích xốp (kg/m3) K.lượng thể tích xốp tr.bình (kg/m3) 1414 1450 1432 Bảng 2.14 Kết th nghiệm th nh ph n hạt cát Sông Tr Cỡ sàng (mm) Lượng sót sàng 2,5 1,25 0,63 0,315 0,14 (g) 80,7 169,8 189,3 210,6 296,7 (%) 8,0 16,8 18,7 20,8 29,4