Nghiên cứu sử dụng nguồn đất feralit trên địa bàn xã hà bầu, huyện đak đoa, tỉnh gia lai để sản xuất gạch xây không nung

1 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN HOÀNG GIA NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NGUỒN ĐẤT FERALIT TRÊN ĐỊA BÀN XÃ HÀ BẦU, HUYỆN ĐAK ĐOA, TỈNH GIA LAI ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH XÂY KHÔNG NUNG C C R L T Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình Dân dụng Cơng nghiệp DU Mã số: 85 80 201 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS TRƢƠNG HỒI CHÍNH Đà Nẵng - Năm 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn C C R L T Trần Hồng Gia DU TRANG TĨM TẮT TIẾNG VIỆT VÀ TIẾNG ANH Đề tài: NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NGUỒN ĐẤT FERALIT TRÊN ĐỊA BÀN XÃ HÀ BẦU, HUYỆN ĐAK ĐOA, TỈNH GIA LAI ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH XÂY KHƠNG NUNG Học viên: Trần Hồng Gia Mã số: 85 80 201 - Khóa: 34 - Chuyên ngành: Kỹ thuật XD cơng trình DD & CN - Trƣờng Đại học Bách khoa – ĐHĐN Tóm tắt - Đề tài tiến hành nghiên cứu sử dụng đất Feralit địa bàn xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia Lai để sản xuất gạch xây không nung Khảo sát, lấy mẫu vật liệu, thí nghiệm tiêu lý đất Feralit, cát vàng địa phƣơng theo TCVN 7572:2006 (Cốt liệu cho bê tông vữa – Phƣơng pháp thử) để đánh giá chất lƣợng vật liệu theo TCVN 7570:2006 (Cốt liệu cho bê tông vữa – Yêu cầu kỹ thuật) Chế tạo mẫu thử, xác định tiêu lý (cƣờng độ nén, độ hút nƣớc ) gạch không nung mác M5,0 M7,5 theo TCVN 6477:2016 (Gạch bê tơng) Phân tích, đánh giá tính hiệu kỹ thuật, kinh tế mơi trƣờng sử dụng gạch không nung sản xuất từ đất Feralit thay cho gạch đất sét nung xây dựng Đề tài cung cấp sở khoa học cho việc sử dụng nguồn vật liệu địa phƣơng việc sản xuất gạch khơng nung, góp phần đẩy mạnh sử dụng gạch không nung hạn chế gạch nung gây ô nhiễm môi trƣờng Từ khóa - Gạch không nung sử dụng đất Feralit; tiêu lý; yêu cầu kỹ thuật; cường độ nén; cốt liệu địa phương C C R L T DU Topic: STUDY ON USING FERALITE SOIL SOURCE IN HA BAU COMMUNE, DAK DOA DISTRICT, GIA LAI PROVINCE TO PRODUCE UNBURNT BRICKS Summary - The research conducted on Feralit land use in Ha Bau commune, Dak Doa district, Gia Lai province to produce unburnt bricks Surveying, sampling materials, testing physical and mechanical properties of local Feralite, yellow sand according to TCVN 7572: 2006 (Aggregates for concrete and mortar - Test method) to assess the quality of materials according to TCVN 7570: 2006 (Aggregates for concrete and mortar - Technical requirements) Fabrication of samples, determination of mechanical and physical criteria (compressive strength, water absorption) of unburnt bricks M5,0 and M7,5 according to TCVN 6477: 2016 (Concrete bricks) Analyze and evaluate technical, economic and environmental efficiency when using unburnt bricks manufactured from Feralit instead of baked clay bricks in construction The project provides a scientific basis for the use of local materials in the production of unburnt bricks, contributing to promoting the use of unburnt bricks and limiting the bricks causing environmental pollution Keywords - Unburnt bricks use Feralit soil; mechanical indicator; technical requirements; compressive strength; local aggregates MỤC LỤC TRANG BÌA LỜI CAM ĐOAN TRANG TĨM TẮT TIẾNG VIỆT VÀ TIẾNG ANH MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu: Đối tƣợng Phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Kết cần đạt đƣợc Kết cấu luận văn CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU XÂY KHÔNG NUNG VÀ CÁC LOẠI VẬT LIỆU SỬ DỤNG TRONG SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG 1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU XÂY KHÔNG NUNG 1.2 GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG C C R L T DU 1.2.1 Khái niệm 1.2.2 Phân loại 1.2.3 Một số loại gạch bê tông thông dụng 1.2.4 Ƣu, nhƣợc điểm gạch bê tông không nung 1.2.5 Tình hình sản xuất sử dụng gạch bê tông không nung Việt Nam9 1.3 GIỚI THIỆU CÁC LOẠI VẬT LIỆU CHẾ TẠO GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG 11 1.3.1 Chất kết dính 11 1.3.2 Cốt liệu 12 1.3.3 Phụ gia khoáng 14 1.3.4 Phụ gia hóa học 15 1.3.5 Nƣớc 15 1.3.6 Các nguồn vật liệu khác 15 1.4 GIỚI THIỆU VỀ NGUỒN ĐẤT FERALIT TẠI XÃ HÀ BẦU, HUYỆN ĐAK ĐOA, TỈNH GIA LAI 15 1.5 CÁC CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG 16 1.6 KẾT LUẬN CHƢƠNG 17 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƢNG CƠ LÝ CỦA CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG 18 2.1 CÁC TIÊU CHUẨN, TÀI LIỆU CÓ LIÊN QUAN ĐẾN VIỆC XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƢNG CƠ LÝ CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG 18 2.1.1 Yêu cầu kỹ thuật kích thƣớc mức sai lệch 18 2.1.2 Yêu cầu ngoại quan 18 2.1.3 Yêu cầu tính chất lý 19 2.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƢNG CƠ LÝ CỦA THÀNH PHẦN CẤP PHỐI GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG 19 2.2.1 Xi măng 19 2.2.2 Cát 22 2.2.3 Nƣớc 24 2.2.4 Đất feralit 27 2.3 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƢNG CƠ LÝ CỦA CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI SẢN XUẤT GẠCH KHƠNG NUNG BẰNG CÁC THÍ NGHIỆM 28 C C R L T 2.3.1 Thí nghiệm xi măng 28 2.3.2 Thí nghiệm cát 33 2.3.3 Thí nghiệm đất Feralit 38 DU 2.4 KẾT LUẬN CHƢƠNG 40 CHƢƠNG THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG SỬ DỤNG ĐẤT FERALIT TRONG THÀNH PHẦN CẤP PHỐI 41 3.1 THIẾT KẾ CẤP PHỐI ĐỂ CHẾ TẠO MẪU 41 3.1.1 Cấp phối gạch bê tông không nung M5,0 41 3.1.2 Cấp phối gạch bê tông không nung M7,5 43 3.1.3 Sản xuất mẫu gạch bê tông không nung sử dụng nguyên liệu đất feralit 44 3.2 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM MẪU THỬ 48 3.2.1 Xác định cƣờng độ nén gạch không nung theo TCVN 6477: 2016 48 3.2.2 Xác định độ hút nƣớc gạch không nung theo TCVN 6355 - 4: 2009 50 3.3 CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC KHI THỰC HIỆN THÍ NGHIỆM 51 3.3.1 Cấp phối gạch bê tông không nung M5,0 51 3.3.2 Cấp phối gạch bê tông không nung M7,5 54 3.3.3 Kết thí nghiệm độ hút nƣớc gạch theo cấp phối 57 3.4 ĐÁNH GIÁ TÍNH HIỆU QUẢ VỀ KỸ THUẬT, KINH TẾ VÀ MÔI TRƢỜNG CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG SỬ DỤNG ĐẤT FERALIT TRONG THÀNH PHẦN CẤP PHỐI 59 3.5 KẾT LUẬN CHƢƠNG 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO) BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN C C DU R L T DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Gạch bê tông Gạch không nung Phế thải xây dựng Quy tiêu chuẩn Tiêu chuẩn Việt Nam Vật liệu xây không nung GBT GKN PTXD QTC TCVN VLXKN C C DU R L T DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Kích thƣớc mức sai lệch kích thƣớc viên gạch bê tơng 18 Bảng 2.2 Khuyết tật ngoại quan cho phép 19 Bảng 2.3 Yêu cầu cƣờng độ chịu nén, độ hút nƣớc độ thấm nƣớc 19 Bảng 2.4 Các tiêu chất lƣợng xi măng poóc lăng hỗn hợp 21 Bảng 2.5 Thành phần hạt cát 22 Bảng 2.6 Hàm lƣợng tạp chất cát 23 Bảng 2.7 Hàm lƣợng ion Cl- cát 23 Bảng 2.8 Hàm lƣợng tối đa cho phép muối hòa tan, ion sunfat, ion clorua cặn không tan nƣớc trộn bê tông vữa 25 Bảng 2.9 Hàm lƣợng tối đa cho phép muối hòa tan, ion sunfat, ion clorua cặn không tan nƣớc dùng để rửa cốt liệu bảo dƣỡng bê tông 25 Bảng 2.10 Các yêu cầu thời gian đông kết xi măng cƣờng độ chịu nén vữa 26 Bảng 2.11 Yêu cầu kỹ thuật phƣơng pháp thử cấp phối thiên nhiên 27 Bảng 2.12 Kết thí nghiệm độ mịn xi măng 30 Bảng 2.13 Kết thí nghiệm thời gian đông kết xi măng 31 Bảng 2.14 Kết thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng ngày tuổi 31 Bảng 2.15 Kết thí nghiệm cƣờng độ mẫu vữa xi măng 28 ngày tuổi 32 C C R L T DU Bảng 2.16 Kết thí nghiệm khối lƣợng riêng xi măng 33 Bảng 2.17 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm tiêu lý xi măng 33 Bảng 2.18 Kết thí nghiệm khối lƣợng riêng, độ hút nƣớc cát 35 Bảng 2.19 Kết thí nghiệm khối lƣợng thể tích xốp cát 35 Bảng 2.20 Kết thí nghiệm hàm lƣợng bụi, bùn, sét cát 36 Bảng 2.21 Kết thí nghiệm thành phần hạt cát 37 Bảng 2.22 Kết thí nghiệm thành phần hạt đất Feralit 39 Bảng 3.1 Thành phần vật liệu cho 1m3 vữa xi măng cát vàng theo định mức 1776/BXD-VP 41 Bảng 3.2 Thành phần cấp phối khảo sát M5,0 42 Bảng 3.3 Bảng thành phần cấp phối cho 1m3 vữa M5,0 tính theo khối lƣợng 42 Bảng 3.4 Thành phần vật liệu cho 1m3 vữa xi măng cát vàng theo định mức 1776/BXD-VP 43 Bảng 3.5 Thành phần cấp phối khảo sát M7,5 43 Bảng 3.6 Bảng thành phần cấp phối cho 1m3 vữa M5,0 tính theo khối lƣợng 44 Bảng 3.7 Hệ số hình dạng K theo kích thƣớc mẫu thử 50 Bảng 3.8 Kết thí nghiệm cƣờng độ nén R7 (ngày 20/3/2019) gạch theo cấp phối thiết kế mác M5,0 52 Bảng 3.9 Kết thí nghiệm cƣờng độ nén R14 (ngày 27/3/2019) gạch theo cấp phối thiết kế mác M5,0 52 Bảng 3.10 Kết thí nghiệm cƣờng độ nén R28 (ngày 10/4/2019) gạch theo cấp phối thiết kế mác M5,0 53 Bảng 3.11 Kết thí nghiệm cƣờng độ nén R7 (ngày 20/3/2019) gạch theo cấp phối thiết kế mác M7,5 54 Bảng 3.12 Kết thí nghiệm cƣờng độ nén R14 (ngày 27/3/2019) gạch theo cấp phối thiết kế mác M7,5 54 Bảng 3.13 Kết thí nghiệm cƣờng độ nén R28 (ngày 10/4/2019) gạch theo cấp phối thiết kế mác M7,5 55 Bảng 3.14 Tổng hợp kết thí nghiệm cƣờng độ nén R28 (ngày 10/4/2019) gạch theo cấp phối M5,0 M7,5 56 Bảng 3.15 Kết thí nghiệm độ hút nƣớc gạch theo cấp phối 58 C C DU R L T DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Gạch xi măng cốt liệu (gạch Block) Hình 1.2 Gạch bê tơng bọt, khí khơng chƣng áp Hình 1.3 Gạch bê tơng khí chƣng áp Hình 1.4 Sử dụng gạch bê tơng khơng nung xây dựng 11 Hình 1.5 Hình ảnh đất Feralit xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa 16 Hình 2.1 Đất Feralit xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia Lai 28 Hình 2.2 Xi măng PCB40 Nghi Sơn 29 Hình 2.3 Máy trộn hồ xi măng dụng cụ kim Vicat để xác định lƣợng nƣớc tiêu chuẩn 30 Hình 2.4 Cát tiêu chuẩn máy dằn tạo mẫu vữa xi măng tiêu chuẩn 31 Hình 2.5 Thí nghiệm khối lƣợng riêng xi măng 32 Hình 2.6 Cân khối lƣợng m2 , m3 34 Hình 2.7 Thí nghiệm hàm lƣợng bụi, bùn, sét cát 36 Hình 2.8 Biểu đồ thành phần hạt cát 38 Hình 2.9 Thí nghiệm thành phần hạt đất Feralit 38 C C R L T DU Hình 2.10 Biểu đồ thành phần hạt đất Feralit 39 Hình 3.1 Máy ép thuỷ lực hai chiều Công ty Cổ phần Xây dựng sản xuất kinh doanh Vật liệu Xanh 45 Hình 3.2 Định lƣợng thành phần cấp phối thủ công 46 Hình 3.3 Ép gạch mẫu để kiểm tra độ ẩm phối liệu 47 Hình 3.4 Mẫu thử đƣợc đánh số theo lô 47 Hình 3.5 Bảo dƣỡng mẫu thử phƣơng pháp phun sƣơng 48 Hình 3.6 Mẫu gạch trát vữa mặt theo tiêu chuẩn 49 Hình 3.7 Hình ảnh ép mẫu gạch xác định cƣờng độ nén theo cấp phối 50 Hình 3.8 Ngâm mẫu gạch không nung nƣớc 24 51 Hình 3.9 Biểu đồ phát triển cƣờng độ cấp phối gạch (M5,0) 53 theo thời gian 53 Hình 3.10 Biểu đồ phát triển cƣờng độ cấp phối gạch (M7,5) theo thời gian 56 Hình 3.11 Biểu đồ so sánh cƣờng độ nén cấp phối gạch 57 Hình 3.12 Biểu đồ độ hút nƣớc gạch theo cấp phối 58 c0NG'r'y lNurr N,ror"r'uiNu \,'r[.N lAnr puu crA r,.\r pl IONG ltri Nctrtt Hl t