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 Xâydựng cơng trình dân dụng công nghiệp Mã số : 60.58.02.08 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS LÊ KHÁNH TOÀN Đà Nẵng - Năm 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn tốt nghiệp cao học ngành kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng công nghiệp với đề tài: ‘‘Nghiên cứu sử dụng cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa để sản xuất gạch khơng nung” cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Phạm Tuấn Khải TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CÁT VEN BIỂN VẠN NINH - KHÁNH HỊA ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH KHƠNG NUNG Học viên: Phạm Tuấn Khải Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Dân dụng Cơng nghiệp Mã số: 60.58.02.08 Khóa: K34.XDD.KH Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt: Đề tài ti n hành nghiên c u phối h p dụng cát v n i n ạn Ninh - Khánh H a thành ph n cấp phối ản uất gạch không nung mác Cát v n i n ạn Ninh - Khánh H a au ác ịnh c tính chất lý hóa học áp ng tiêu chu n hành c phối tr n v i mạt th o nh ng t lệ ịnh Ti n hành ác ịnh cường chịu n n c a viên gạch th o cấp phối khác thời i m3 ngày T ây ác ịnh c cấp phối h p lý tạo viên gạch khơng nung có ch tiêu lý áp ng yêu c u t K t uả nghiên c u cho thấy: cấp phối g m i măng PCB4 v i khối lư ng mạt khối lư ng cát v n i n ạn Ninh - Khánh H a m t lư ng nư c h p lý ản uất c viên gạch khơng nung có mác th o yêu c u có ch tiêu lý khác có th dụng làm gạch ây dựng áp ng c tiêu chu n hành Từ khóa: Gạch khơng nung trưng lý c a gạch không nung mạt, cát ven bi n, cấp phối gạch không nung c RESEARCH ON USAGE OF VAN NINH - KHANH HOA COASTAL SAND TO PRODUCE THE UNFIRED BRICK Summary: This research studied combination of Van Ninh - Khanh Hoa coastal sand in the aggregate composition to produce the adobe brick of mark M7,5 The Van Ninh - Khanh Hoa coastal sand, whose physical-mechanical and chemical properties meet the current construction standards, will be mixed with grit in certain percentages Determining the compressive strength of the bricks according to different aggregates at the times of 3, 7, 14, 21, 28, 60 and 90 days From this point to determine the reasonable aggregate to create the unfired bricks with physical-mechanical criteria satisfying the set requirements.The research results indicated that the aggregate including the cement PCB40 with 65% of grit volume and 35% of Van Ninh - Khanh Hoa coastal sand and a reasonable water amount will produce the adobe bricks of mark M7,5 that satisfy requirements, have other physical mechanical criteria and can be used as construction bricks to meet the current standards Keywords: adobe brick, grit, coastal sand, unfired brick aggregate, physicalmechanical characteristics of adobe bricks MỤC LỤC TRANG BÌA LỜI CA ĐOAN TRANG TĨM TẮT LUẬN ĂN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Lý chọn ề tài .1 Mục tiêu nghiên c u Đối tư ng phạm vi nghiên c u Phương pháp nghiên c u .3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn c a ề tài Cấu trúc c a luận văn CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ GẠCH KH NG N NG - NGHI N C DỤNG C T N BI N T ONG X D NG 1.1 Tổng quan gạch không nung Định nghĩa phân loại gạch không nung 1.1.2 Các thành ph n cấp phối ch tạo gạch i măng cốt liệu Các ch tiêu lý c a gạch không nung Ưu c i m c a gạch i măng cốt liệu 1.2 Gi i thiệu loại vật liệu ch tạo gạch không nung khu vực Vạn Ninh Khánh Hòa .10 1.2.1 Tình hình sản xuất, s dụng hư ng phát tri n c a gạch không nung Việt Nam 10 1.2.2 Các loại vật liệu ch tạo gạch khơng nung khu vực Vạn Ninh - Khánh Hịa 12 1.3 Tổng quan việc nghiên c u s dụng cát ven bi n sản xuất vật liệu xây dựng .13 1.3.1 Các nghiên c u ng dụng cát mịn có ngu n gốc t cát bi n ch tạo bê tông i măng .13 1.3.2 Khai thác s dụng cát mịn có ngu n gốc t cát bi n làm vật liệu xây dựng 18 1.3.3 Ảnh hư ng c a cát hạt mịn có ngu n gốc t cát bi n trình ch tạo, s dụng gạch không nung 18 1.4 Gi i thiệu ngu n cát ven bi n Vạn Ninh - Khánh Hòa .19 1.5 Nhận t chương 20 CHƯƠNG CƠ Ở X C Đ NH C C CH TI CƠ Ý C A C C TH NH PHẦN C P PH I C A GẠCH KH NG N NG 22 Xác ịnh ánh giá t nh chất lý hóa học c a cát ven bi n Vạn Ninh Khánh Hòa .22 Đ c i m môi trường bi n khu vực Vạn Ninh - Khánh Hòa 22 Xác ịnh ánh giá t nh chất lý hóa học c a cát ven bi n Vạn Ninh Khánh Hòa 22 Xác ịnh ch tiêu lý c a i măng 27 Cát ông 27 Đá mạt 29 Nư c .30 Phương pháp ác ịnh ch tiêu lý c a gạch không nung .30 K ch thư c m c sai lệch .30 2.6.2 Yêu c u tính chất lý 31 2.7 Nh ng y u tố ảnh hư ng n c trưng lý c a gạch không nung .32 2.7.1 Ảnh hư ng c a hàm lư ng muối ch a cát ven bi n .32 2.7.2 Ảnh hư ng c a tỷ lệ cát mịn v n i n thay th cát sông hỗn h p v a xi măng 32 Hàm lư ng tính chất c a cốt liệu 32 2.7.4 Phụ gia tăng dẻo .32 2.7.5 Phụ gia ông k t nhanh 33 Cường chịu nén c a gạch không nung tăng th o thời gian 33 Điều kiện môi trường bảo dưỡng .33 Điều kiện thí nghiệm 33 2.8 Nhận t chương 33 CHƯƠNG 3: X C Đ NH C C CH TI CƠ Ý C A GẠCH KH NG N NG DỤNG C T N BI N ẠN NINH - KH NH H A T ONG TH NH PHẦN C P PH I 34 3.1 Xây dựng thành ph n cấp phối cho gạch khơng nung có mác gạch M7,5 không dụng cát v n i n ạn Ninh thành ph n cấp phối .34 Xây dựng thành ph n cấp phối 34 3.1.2 Quy trình sản xuất mẫu gạch khơng nung .35 .3 Xác ịnh cường chịu n n c a gạch không nung v i cấp phối cấp phối 36 3.2 Xây dựng thành ph n cấp phối cho gạch khơng nung có mác gạch có dụng cát v n i n ạn Ninh thành ph n cấp phối .38 Xây dựng cấp phối 38 3.2.2 Quy trình nén mẫu ác ịnh cường chịu nén c a gạch không nung 39 3.3 Xác ịnh ch tiêu lý khác c a gạch không nung th o cấp phối th nghiệm 44 3.3 .Xác ịnh k ch thư c, khối lư ng, màu sắc khuy t tật ngoại quan .44 3.3 Xác ịnh rỗng 45 3.3.3 Xác ịnh hút nư c .47 3.3.4 Xác ịnh thấm nư c 48 3.4 Nhận t chương 50 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGH .52 TÀI LIỆU THAM KHẢO .53 QUYẾT Đ NH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN ĂN THẠC Ĩ (BẢN SAO) PHỤ LỤC BẢN SAO KẾT LUẬN C A HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT C A CÁC PHẢN BIỆN DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Yêu c u cường chịu n n hút nư c thấm nư c Bảng K t uả ác ịnh hàm lư ng clorua hàm lư ng ulphat cát v n i n ạn Ninh - Khánh H a 25 Bảng 2.2 Thành ph n hạt c a cát ven bi n Vạn Ninh - Khánh Hòa lấy Đ m Môn Vân Phong - Vạn Ninh 25 Bảng 2.3 Các tính chất lý c a cát ven bi n Vạn Ninh - Khánh Hòa lấy Đ m Môn - Vân Phong - Vạn Ninh 26 Bảng Các ch tiêu lý c a i măng Nghi ơn PCB4 27 Bảng 2.5 Thành ph n hạt mô un l n c a cát sông Diên Khánh 28 Bảng 2.6 Các tính chất lý c a cát sông Diên Khánh .28 Bảng 2.7 Thành ph n hạt c a mạt 29 Bảng 2.8 Các ch tiêu lý c a mạt 29 Bảng K ch thư c m c sai lệch k ch thư c c a viên gạch bê tông (mm) 31 Bảng Quy ịnh quan sát ngoại quan c a viên gạch bê tông 31 Bảng 2.11 Yêu c u cường chịu n n hút nư c thấm nư c 31 Bảng Đ rỗng hút nư c c a viên gạch 32 Bảng T lệ thành ph n cấp phối c a cấp phối cấp phối ( m3) 34 Bảng K t uả n n mẫu ngày tuổi cấp phối 36 Bảng 3.3 K t uả n n mẫu ngày tuổi cấp phối 37 Bảng 3.4 K t uả n n mẫu ngày tuổi cấp phối 37 Bảng K t uả n n mẫu ngày tuổi cấp phối 37 Bảng K t uả n n mẫu ngày tuổi cấp phối 38 Bảng T lệ thành ph n cấp phối c a cấp phối cấp phối ( m3) 39 Bảng 3.8 K t thí nghiệm cường chịu nén c a cấp phối ngày tuổi 40 Bảng 3.9 K t thí nghiệm cường chịu nén c a cấp phối ngày tuổi 40 Bảng 3.10 K t thí nghiệm cường chịu nén c a cấp phối 4 ngày tuổi 41 Bảng 3.11 K t thí nghiệm cường chịu nén c a cấp phối ngày tuổi 41 Bảng 3.12 K t thí nghiệm cường chịu nén c a cấp phối ngày tuổi 41 Bảng 3.13 K t thí nghiệm cường chịu nén c a cấp phối ngày tuổi 42 Bảng 3.14 K t thí nghiệm cường chịu nén c a cấp phối ngày tuổi 42 Bảng 3.15 K t ác ịnh k ch thư c, khối lư ng, khuy t tật ngoại quan c a viên gạch th o cấp phối 45 Bảng 3.16 K t ác ịnh rỗng c a viên gạch theo cấp phối 46 Bảng 3.17 K t ác ịnh hút nư c c a viên gạch theo cấp phối 47 Bảng 3.18 K t ác ịnh thấm nư c c a viên gạch theo cấp phối 49 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Gạch i măng không nung lỗ dụng phổ i n 10 Hình Thành ph n hạt c a cát i Vạn Ninh 15 Hình Thành ph n hạt c a hỗn h p cát v i cát ơng cát i 15 Hình Thành ph n hạt c a hỗn h p cát v i cát ơng cát i 16 Hình Thành ph n hạt c a hỗn h p cát v i cát ơng cát i 16 Hình Sự phát tri n cường chịu nén c a bê tông ng v i ngày tuổi 17 Hình Cát v n i n - i cát Đ m môn (trái i cát H n Gốm (phải .20 Hình 2.1 Đ i cát Đ m Môn - Vân Phong - Vạn Ninh .22 Hình 2.2 Bi u thành ph n hạt c a cát ven bi n Vạn Ninh - Khánh Hịa lấy Đ m Mơn - Vân Phong - Vạn Ninh 26 Hình Bi u thành ph n hạt c a cát sông Diên khánh 28 Hình Bi u thành ph n hạt c a mạt 30 Hình Nhà máy dây chuyền sản xuất gạch không nung 35 Hình Bi u cường chịu n n c a cấp phối .38 Hình 3.3 Bi u phát tri n cường chịu nén c a mẫu thí nghiệm t cấp phối n cấp phối th o thời gian 43 Hình 3.4 Bi u rỗng c a viên gạch 46 Hình 3.5 Bi u hút nư c c a viên gạch .48 Hình 3.6 Bi u thấm nư c c a viên gạch 49 Hình 3.7 Bi u tổng h p rỗng hút nư c thấm nư c c a viên gạch 50 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong nh ng năm ua Ch nh ph tập trung ch ạo phát tri n vật liệu xây không nung t ng c thay th gạch ất sét nung, nhằm giảm thi u lư ng khí thải gây hiệu ng nhà kính t sản xuất gạch ất sét nung, góp ph n bảo vệ môi trường; hạn ch việc s dụng ất nông nghiệp sản xuất gạch xây, gi diện t ch ất nông nghiệp, góp ph n ảm bảo an ninh lương thực Thực chương trình phát tri n vật liệu ây khơng nung ịa bàn t nh Khánh Hịa, UBND t nh an hành Ch thị số 22/2013/CT-UBND ngày 23/12/2013 l trình chấm d t hoạt ng sản xuất gạch ất sét nung lị th cơng, lị th công cải ti n l ng liên tục; tăng cường s dụng phát tri n vật liệu xây khơng nung ịa bàn t nh Khánh Hịa [1] Ngày 24/12/2012, B Chính trị an hành K t luận số 53-KL/TW xây dựng, phát tri n t nh Khánh H a n năm t m nhìn n 2030 [2] ng ý ch trương xây dựng Khánh Hòa tr thành ô thị trực thu c Trung ương Ngày 22/3/2017, B Chính trị an hành k t luận số 21-K /TW ng ý cho thành lập Đơn vị hành kinh t c biệt Bắc Vân Phong trực thu c t nh Khánh Hòa [3] Ngày / / ăn phịng Chính ph an hành văn ản số 8489/VPCP-QHĐP việc ch trương lập Quy hoạch tổng th phát tri n KTXH Đơn vị hành - kinh t c biệt Bắc Vân Phong iều ch nh Quy hoạch chung xây dựng Khu Kinh t Vân Phong, t nh Khánh Hòa [4] Đây nh ng ch trương l n c a Đảng Nhà nư c làm tiền ề khu vực Bắc Vân Phong nói riêng t nh Khánh Hịa nói chung khai thác tốt tiềm khu vực có l i th vư t tr i, thu hút mạnh ngu n vốn u tư công nghệ cao phương th c quản lý m i tiên ti n, hình thành khu vực tăng trư ng cao, tạo thêm ngu n lực ng lực, góp ph n thúc y nhanh phát tri n tái cấu kinh t cho t nh, vùng nư c Ngày 07/12/2017, H i ng Nhân dân t nh Khánh Hồ Nghị quy t thơng ua ề án c a UBND t nh việc thành lập ơn vị hành - kinh t c biệt Bắc Vân Phong thu c t nh Khánh Hoà UBND t nh Khánh Hòa cho bi t t n năm ơn vị hành - kinh t Bắc Vân Phong dự ki n c n 53.000 t ng xây dựng hạ t ng kỹ thuật, 46.500 t ng xây dựng hạ t ng xã h i Đ ng thời, khâu giải phóng m t c n 15.000 t ng 80 t ng làm quy hoạch Huyện Vạn Ninh - t nh Khánh Hòa thu c Đ c khu hành - kinh t Bắc Vân Phong tương lai g n nơi ây phát tri n mạnh m Do ó nhu c u vật liệu xây dựng cho u tư ây dựng cơng trình l n Trong nh ng năm g n ây ngu n tài nguyên cát sông, suối huyện Vạn Ninh ngày d n cạn kiệt, thi u cát cho xây dựng ngày m t tr m trọng Việc khai thác cát xây dựng m c, không nh ng góp ph n làm suy kiệt ngu n tài ngun cát mà cịn ngun nhân gây xói l bờ sông, ất canh tác, ảnh hư ng l n n sản xuất sinh hoạt ình thường c a nhân dân Trư c tình hình nhu c u phát tri n cho tương lai c a Đ c khu hành - kinh t Bắc Vân Phong phải tìm ki m ngu n cát khác thay th ngu n cát sông, suối ang d n cạn kiệt, tận dụng c ngu n vật liệu cát d i dào, sẵn có ịa phương giảm b t chi phí xây dựng cơng trình nh ng hệ lụy môi trường c a việc khai thác cát t sông, suối Bờ bi n Vạn Ninh dài khoảng km có nơi núi lan át i n; nhiều h ập nư c i cát … có ơng ch nh ơng Đ ng Điền sơng Hiền ương ó cát trắng Đ m Mơn i cát Hịn Gốm có tr lư ng l n Ven bi n t Cổ n Đ m ơn có d y i cát chạy dài hàng chục kilômét Đây khu vực cát nhảy, cát bay ảnh hư ng n sản xuất ời sống c a người dân Trong ó t ao ời nay, loại cát h u không c s dụng xây dựng sản xuất vật liệu xây dựng N u khai thác s dụng loại cát sản xuất gạch không nung s góp ph n m lại nhiều hiệu kinh t , xã h i môi trường Muốn c n có nh ng nghiên c u cụ th việc s dụng loại cát sản xuất gạch khơng nung Do ó ề tài “Nghiên cứu sử dụng cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa để sản xuất gạch không nung” kỳ vọng s m hư ng nghiên c u m i nhằm tạo sản ph m gạch không nung áp ng c yêu c u kỹ thuật, tận dụng c ngu n vật liệu ịa phương thân thiện v i môi trường, áp ng nhu c u xây dựng ngày l n c a khu vực Bắc Vân Phong nói riêng c a t nh Khánh Hịa nói chung Do ó ề tài có ý nghĩa khoa học thực tiễn Mục tiêu nghiên cứu - Xác ịnh ch tiêu lý c a gạch không nung s dụng cát ven bi n Vạn Ninh - Khánh Hòa thành ph n cấp phối - Xác ịnh thành ph n cấp phối h p lý gi a i măng mạt cát v n i n Vạn Ninh - Khánh H a sản xuất gạch khơng nung có ch tiêu lý áp ng mục tiêu t Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: gạch i măng không nung - Phạm vi nghiên cứu: xác ịnh c trưng lý phịng thí nghiệm c a gạch i măng không nung s dụng cát ven bi n Vạn Ninh - Khánh Hòa thành ph n cấp phối Sản xuất gạch mác v i thời gian khảo át n 90 ngày k t ngày ch tạo USC0.23/BIVI 30 CHI NHANH C O N G T Y C PHAN KHAO SAT VA XAY D U N G - U S C O T R U N G TAM THI NGHIEM VA K l E M DjNH XAY D U N G MlEN T R U N G (LAS-XD 23) 32 Le H6ng Phong Nha Trang, Tel 058.3871113 - 058.3870906 , Fax 058.3874454 USCo 23 us 45 x n —' HD: So: 63?/1 /TN-KD KET QUA THI NGHIEM GACH ( PhUOng phbp thf nghiem - TCVN 6477-2016) Ddn vj yeu cau t/n PHAM TUAN KHAI Loai mlu Gach Block rdng 180x80x80 - Cat Dam Mdn 35%, da bui 65% Cdng trinh NGHIEN CtfU Stf DUNG CAT VEN BIEN VAN NINH - KHANH HOA DE SAN XUAT GACH KHONG NUNG Nguon gdc mlu Mlu khach hang mang den Ngay san xuat 22/09/2018 Ngay thi nghiem 05-06/10/2018 Thiet bj TN chinh May thif ben keo nen WEW-1000B, can dien tif, thudc la, thudc thuy Giam sat cdng trinh STT DON V| CHI TIEU THI NGHIEM Kich thudc vien gach (LxBxH) Sai so kich thudc mm TCVN KET QUA _ 180x80x80 2.1 _ Theo chilu dai mm ±2 +1.0 2.2 _ Theo chilu rdng mm ±2 +0.5 2.3 _ Theo chilu cao mm ±3 -0.5 Khuyet tit ngoai quan DAT 3.1 Dp cong venh tren b l mat mm