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 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS LÊ KHÁNH TOÀN 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 công trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Xuân Bằng TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN Đề tài: NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHẾ PHẨM GẠCH TUY NEN SAU NUNG DƢỚI DẠNG CỐT LIỆU NHỎ ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG Học viên: Ngu n u n ng Chu ên ngành: Kỹ thuật dựng Cơng trình D n dụng Cơng nghiệp Mã số: 85 80 201 Khóa: K34 DD.QN Trường Đại học ách khoa - ĐHĐN Tóm tắt: Đ tài nà ã ti n hành nghiên cứu thực nghiệ việc sử dụng ph phẩ gạch tu nen sau nung dư i dạng cốt iệu nhỏ tha th cát thành phần cấp phối sản xuất gạch không nung ác M5 Ph phẩ thô gạch tu nen sau nung c nghi n nhỏ sau ó xác nh t nh chất c hóa học áp ứng tiêu chuẩn hành s tha th cát thành phần cấp phối theo nh ng t ệ v khối ng tư ng ứng 100 90 70 50 Ti n hành xác nh cường ch u n n t số ch tiêu c viên gạch theo cấp phối khác thời i 14 28 ngà K t nghiên cứu cho thấ r ng tha th cát thành phần cấp phối sản xuất gạch không nung nhà ng 50 ph phẩ gạch tu nen sau nung dư i dạng cốt iệu nhỏ cường viên gạch cao h n tha th 100 90 70 cường 28 ngà ạt vư t cường thi t k cấp phối nhà ạt 129 T ệ tha th cát 90 70 c ng cho cường 28 ngà cao h n cấp phối nhà Các ch tiêu c khác viên gạch tha th cát thành phần cấp phối ởi ph phẩ gạch tu nen sau nung dư i dạng cốt iệu nhỏ u ạt cầu gạch x Từ khóa: ạch khơng nung gạch tu nen cốt iệu tái ch không nung ph thải x dựng tái ch ch tiêu c gạch Topic: RESEARCH ON USING WASTE BRICK AFTER TUNNEL AS A SMALL AGGREGATE TO PRODUCE UNBURNT BRICKS Summary: This project has conducted empirical research on the use of post-baked tunnel brick waste in the form of small aggregate to replace sand in gravel composition to produce unburnt bricks of M5,0 The raw residues of brick after tunnel kiln are crushed, then determined mechanical and chemical properties that meet the current standards will replace sand in the grading component in proportion to the corresponding weight 100%, 90%, 70% and 50% Conducting determination of compressive strength and some mechanical properties of bricks according to different gradients at 3, 7, 14 and 28 days Research results show that, when replacing the sand in the composition of unburnt brick production of the factory with 50% of waste bricks of tunnel bricks after firing as a small aggregate, the intensity of the bricks is higher when replacing 100%, 90%, 70%, 28 days intensity reached and exceeded the design intensity at the factory level (129.1%) The sand replacement rate of 90% and 70% also gives a higher 28-day intensity of plant grading Other mechanical properties of bricks when replacing sand in grading components by post-baked tunnel brick waste in the form of small aggregate all meet the requirements of masonry bricks Key words: Unburnt bricks, tunnel bricks, recycled aggregate, physical and mechanical indicators of unburnt bricks and recycled construction wastes MỤC LỤC TRANG BÌA LỜI CAM ĐOAN TRAN TÓM TẮT LUẬN VĂN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC ẢN DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 L chọn tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tư ng phạ vi nghiên cứu 4 Phư ng pháp nghiên cứu N i dung nghiên cứu ngh a khoa học thực ti n tài Cấu tr c uận v n CHƯƠN TỔN QUAN V CH KH N NUN V N HI N CỨU S DỤN PH PHẨM CH TU NEN TRON D N 1.1 TỔN QUAN V CH KH N NUN 1.1.1 Tổng quan 1.1.2 Ph n oại ặc i chung 1.1.3 Các ch tiêu c gạch không nung 1.1.4 Tình hình sản xuất sử dụng hư ng phát tri n gạch không nung Việt Nam 1.1.5 i i thiệu t số thành phần cấp phối ch tạo gạch xi ng không nung Quảng Ngãi 11 1.2 TỔN QUAN V N HI N CỨU S DỤN PH PHẨM CH TU NEN TRON D N 12 1.2.1 i i thiệu v nguồn ph phẩ nhà gạch tu nen sau nung Quảng Ngãi 12 1.2.2 Nghiên cứu sử dụng ph thải x dựng x dựng 13 1.3 NHẬN T CHƯƠN 16 CHƯƠN ÁC Đ NH CÁC CH TI U CƠ L CỦA CÁC TH NH PHẦN CẤP PHỐI V CỦA CH KH N NUN 17 2.1 CƠ SỞ KHOA H C ÁC Đ NH CÁC CH TI U CƠ L CỦA CH KH N NUN V CỦA CÁC TH NH PHẦN CẤP PHỐI 17 2.1.1 C sở khoa học xác nh ch tiêu c gạch không nung 17 2.1.2 C sở khoa học xác nh ch tiêu c thành phần cấp phối 19 2.2 K T QUẢ TH N HI M ÁC Đ NH CÁC CH TI U CƠ L CỦA CÁC TH NH PHẦN CẤP PHỐI 21 2.2.1 i ng Chinfon PC 40 21 2.2.2 Cát Sông Trà 24 2.2.3 Đá ạt ỏ Ba Gia 28 2.3.4 Cốt iệu nhỏ tái ch t ph phẩ gạch tu nen sau nung 30 2.4 NHẬN T CHƯƠN 32 CHƯƠN ÁC Đ NH CƯỜN Đ CH U N N V M T SỐ CÁC CH TI U 33 CƠ L CỦA CH KH N NUN S DỤN PH PHẨM CH 33 TU NEN SAU NUN DƯỚI D N CỐT LI U NHỎ TRON 33 THÀNH PHẦN CẤP PHỐI 33 3.1 CƠ SỞ D N CẤP PHỐI N HI N CỨU 33 3.2 THI T K CẤP PHỐI 34 3.3 T O MẪU TH N HI M V ẢO DƯỠN 35 3.3.1 Tạo ẫu th nghiệ 35 3.3.2 ảo dưỡng ẫu th nghiệ 35 3.4 ÁC Đ NH CƯỜN Đ CH U N N V M T SỐ CH TI U CƠ L CỦA CH 36 3.4.1 ác nh cường ch u n n gạch 36 3.4.2 ác nh rỗng 40 3.4.3 ác nh h t nư c 42 3.4.4 ác nh khối ng th t ch 44 3.5 K T LUẬN CHƯƠN 46 K T LUẬN V KI N N H 48 T I LI U THAM KHẢO 50 QU T Đ NH IAO Đ T I LUẬN VĂN TH C SĨ ẢN SAO PHỤ LỤC ẢN SAO K T LUẬN CỦA H I ĐỒN ẢN SAO NHẬN T CỦA CÁC PHẢN I N DANH MỤC CÁC BẢNG ảng 2.1 K ch thư c ức sai ệch k ch thư c viên gạch ê tông mm) 17 ảng 2.2 Khu t tật ngoại quan cho phép 18 ảng 2.3 cầu cường ch u n n h t nư c 18 ảng 2.4 Đ rỗng, h t nư c viên gạch ê tông 18 ảng 2.5 Các ch tiêu chất ng xi ng poóc ng hỗn h p 19 ảng 2.6 Hà ng tối a cho ph p uối hòa tan ion sunfat, ion clorua cặn không tan nư c tr n ê tông v a mg/l) 20 ảng 2.7 cầu kỹ thuật ối v i cát 20 ảng 2.8 K t th nghiệ n n ẫu xi ng Chinfon 22 ảng 2.9 K t th nghiệ thời gian ông k t xi ng Chinfon 22 ảng 2.10 K t th nghiệ n xi ng Chinfon 23 ảng 2.11 K t th nghiệ khối ng riêng xi ng Chinfon 24 ảng 2.12 K t th nghiệ khối ng riêng h t nư c cát Sông Trà 25 ảng 2.13 K t th nghiệ khối ng th t ch xốp cát Sông Trà 26 ảng 2.14 K t th nghiệ thành phần hạt cát Sông Trà 27 ảng 2.16 K t th nghiệ khối ng riêng h t nư c ạt ỏ Ba Gia 28 ảng 2.17 K t th nghiệ khối ng th t ch xốp ạt ỏ Ba Gia 28 ảng 2.18 K t th nghiệ hà ng ụi ùn s t ạt ỏ Ba Gia 29 ảng 2.19 K t th nghiệ thành phần hạt ạt ỏ a ia 29 ảng 2.20 K t th nghiệ thành phần hạt cốt iệu nhỏ tái ch t ph phẩ gạch tu nen sau nung 31 ảng 2.21 K t th nghiệ khối ng riêng h t nư c cốt iệu nhỏ tái ch t ph phẩ gạch tu nen sau nung 32 ảng 2.22 K t th nghiệ khối ng th t ch xốp của cốt iệu nhỏ tái ch t ph phẩ gạch tu nen sau nung 32 ảng 3.1 Đ nh mức cấp phối cho v a sản xuất gạch không nung ác M50 nhà gạch Đức Th nh S n T nh t nh Quảng Ngãi 34 ảng 3.2 Đ nh ức cấp phối v a cho viên gạch ỗ ác M5,0, k ch thư c 75×115×175 nhà gạch Đức Th nh S n T nh t nh Quảng Ngãi 34 ảng 3.3 Đ nh ức cấp phối v a sản xuất gạch xi ng không nung 34 ảng 3.4 K t th nghiệ cường ch u n n gạch ngà tuổi 37 ảng 3.5 K t th nghiệ cường ch u n n gạch ngà tuổi 38 ảng 3.6 K t th nghiệ cường ch u n n gạch 14 ngà tuổi 38 ảng 3.7 K t th nghiệ cường ch u n n gạch 28 ngà tuổi 39 ảng 3.8 K t th nghiệ rỗng gạch cấp phối 41 ảng 3.9 K t th nghiệ h t nư c gạch theo cấp phối 43 ảng 3.10 K t th nghiệ khối ng th t ch gạch theo cấp phối 45 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình ãi ph phẩ gạch tu nen nhà gạch tu nen Phổ Hòa Đức Phổ Hình Cát c nghi n t khối bê tơng tháo dỡ cơng trình ởi d chu n nghi n ph thải Đức công t Cổ phần D ch vụ sản xuất Toàn Cầu khai thác Hình 1.1 M t số oại gạch không nung Hình 1.2 ạch xi ng không nung c sản xuất công nghiệp nhà Hình 1.3 Cát khai thác cát sông Trà Kh c Quảng Ngãi 11 Hình 1.4 Mỏ ò xã T nh Phong hu ện S n T nh t nh Quảng Ngãi 12 Hình 1.5 Xãi ph phẩ nhà gạch tu nen Phổ Hòa Đức Phổ Quảng Ngãi 13 Hình 1.6 D chu n nghi n ph thải x dựng ầu tiên c tri n khai Hà N i 14 Hình 1.7 i u phát tri n cường ch u n n gạch không nung sử dụng cốt iệu nhỏ tái ch t gạch v a x tha th ạt t nghiên cứu trư c 15 Hình 2.1 Hình ảnh th nghiệ thời gian ông k t xi ng Chinfon 22 Hình 2.2 Hình ảnh th nghiệ n xi ng Chinfon 23 Hình 2.3 Hình ảnh th nghiệ khối ng riêng xi ng Chinfon 24 Hình 2.4 Hình ảnh th nghiệ khối ng riêng h t nư c cát Sơng Trà 25 Hình 2.5 Hình ảnh th nghiệ khối ng th t ch xốp cát Sơng Trà 26 Hình 2.6 i u thành phần hạt cát Sông Trà 27 Hình 2.7 Hình ảnh th nghiệ khối ng th t ch xốp ạt 29 Hình 2.8 i u thành phần hạt ạt ỏ Ba Gia 30 Hình 2.9 Cốt iệu nhỏ tái ch t ph phẩ gạch tu nen sau nung 30 Hình 2.10 i u thành phần hạt cốt iệu nhỏ tái ch t ph phẩ gạch tu nen sau nung 31 Hình 3.1 D chu n sản xuất gạch không nung nhà gạch không nung Đức Th nh - ã T nh Phong - hu ện S n T nh - t nh Quảng Ngãi 33 Hình 3.2 Mẫu gạch sau c 35 Hình 3.3 Hình ảnh thử nghiệ xác nh cường ch u n n gạch 36 Hình 3.4 i u phát tri n cường ch u n n gạch cấp phối theo thời gian 39 Hình 3.5 i u rỗng gạch cấp phối 41 Hình 3.6 Ng ẫu gạch xác nh h t nư c 43 Hình 3.7 i u h t nư c gạch cấp phối 44 Hình 3.8 i u khối ng th t ch gạch cấp phối 45 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Hàng n v i phát tri n ạnh ngành x dựng nư c tiêu thụ khoảng 20 - 22 t viên/1 n chủ u gạch nung thủ công chi t i 90 V i phát tri n nà nn 2020 ng ất s t phải tiêu thụ vào khoảng 600 triệu 3, tư ng ng v i 30.000 ất canh tác Không nh ng vậ gạch nung tiêu tốn nhi u n ng ng: than củi ặc iệt than t n triệu than trình nà thải vào ầu kh qu n ch ng ta nhi u kh c khoảng 17 triệu kh CO 2) không ch ảnh hưởng t i trường sức khỏe người cịn giả n ng suất c trồng vật nuôi Việc hạn ch sản xuất gạch nung tha th ng gạch không nung i u tất u c ng ang chủ trư ng ch nh sách n Nhà nư c ngành a phư ng Đi n hình Qu t nh số 567/QĐ-TT [1] ngà 28/4/2010 Thủ tư ng Ch nh phủ v việc phê du ệt Chư ng trình phát tri n vật iệu x không nung v i ục tiêu c ản: vào n ạch không nung tha th gạch nung 20 2020 - 25 vào n 2015 30% - 40% - Hàng n sử dụng khoảng 15 - 20 triệu ph thải công nghiệp tro x nhiệt iện x ò cao v.v sản xuất vật iệu x dựng không nung ti t kiệ ất nông nghiệp hàng tr h c ta ất chứa ph thải - Ti n t i xóa ỏ hồn tồn c sở sản xuất gạch ất s t nung ng ò thủ công Ti p theo ngà 16/4/2012 Thủ tư ng Ch nh phủ có Ch th số 10/CT-TTg [2] v việc t ng cường sử dụng vật iệu x không nung hạn ch sản xuất sử dụng gạch ất s t nung ã nêu rõ t số n i dung cầu ngành a phư ng thực nhiệ vụ trọng t ; - Các cơng trình vốn ng n sách u c phải sử dụng gạch x khơng nung Các cơng trình nguồn vốn khác ưu tiên việc sử dụng gạch x không nung - Ch ạo hư ng dẫn dự án nhiệt iện ầu tư công nghệ phù h p giả thi u phát thải trường góp phần giả diện t ch ãi thải ảo vệ ôi trường; ồng thời thu hồi thu hồi tro x thạch cao ả ảo chất ng ngu ên iệu cho sản xuất sử dụng gạch x không nung Thông tư số 09/2012/TTD [3] ngà 28/11/2012 dựng v qu nh sử dụng vật iệu x khơng nung cơng trình x dựng cầu: - Các cơng trình x dựng c ầu tư ng nguồn vốn Nhà nư c theo qu hành u c phải sử dụng vật iệu x dựng khơng nung theo trình: nh + Tại ô th oại trở ên phải sử dụng 100 ngà Thơng tư nà có hiệu ực; oại vật iệu không nung k t + Tại khu vực ại phải sử dụng tối thi u 50 nung k t ngà Thơng tư nà có hiệu ực n h t n phải sử dụng 100 vật iệu x dựng khơng 2015 sau n 2015 - Các cơng trình x dựng t 09 tầng trở ên không ph n iệt nguồn vốn t na n n 2015 phải sử dụng tối thi u 30 sau n 2015 phải sử dụng tối thi u 50 vật iệu x không nung oại nhẹ tổng số vật iệu x t nh theo th t ch khối xây) T nhu cầu thực ti n nêu cần nghiên cứu sản xuất gạch không nung t nguồn vật iệu khác ả ảo tạo viên gạch không nung áp ứng cầu kỹ thuật ảm ảo giả thi u nhi trường góp phần xử ý chất thải g ô nhi ảnh hưởng n ôi trường Theo áo cáo Sở Tài ngu ên Môi trường t nh Quảng Ngãi n 2018 t nh Quảng Ngãi có h n 20 nhà sản xuất gạch tu nen hàng n cung cấp cho th trường khoảng 600 triệu viên gạch tu nen V i t ệ ph phẩ sau nung khoảng 10 hàng n , ị sản xuất gạch tu nen toàn t nh tạo ng ph phẩ tư ng ng v i 120.000 vụn gạch Lư ng ph phẩ nà không c sử dụng chủ u chất ống ãi chứa sử dụng t phần san ấp ặt ng n u người d n doanh nghiệp có nhu cầu Như vậ ịi hỏi diện t ch kho ãi chứa n v a chi diện t ch ất v a ảnh hưởng n ôi trường ình Bãi phế phẩm gạch nen nhà máy gạch nen Phổ òa, Đức Phổ Đa số gạch tu nen sử dụng x dựng có ác thi t k t M5,0 n M7,5 Nhìn chung chất ng viên gạch ồng u ó t có i n ng v cường Do nhi u ngu ên nh n ph phẩ gạch tu nen sau nung ặc dù nh ng vụn gạch, pa NANc TRUoNG DAr Hec nAcn KHoA DAr Hec ceNG HoA xA ugl cutt Ncni,q vIET NAM DQc lfp - Tq - Hpnh phtflc HO So HQr DONG OANH GrA LUA,.N VAU THAC Si -' Hgc vi6n: Nguy6n Xuffn Bing 1" 5" TT { { Bi6n ban HQi d6ng BAng di6m cira hgc vi6n cao hgc d d Ly lich khoa hgc cta hgc vi6n Bi6n b6n ki6m phit5u NhQn x6t rnAcn NHIEM TRONG HOI DONG HO VA TEN GS.TS Phan Quang Minh TS TrAn Anh ThiEn J PGS.TS Phpm Thanh PGS.TS DEng Cdng Thuflt TS Nguy6n Quang Ttrng TS LC Kh6nh Todn Bdn nhQn xdt PhiAu -.; atem Chil tich HQi ddng Thu Ttng NHAN XET ley HQi d6ng Phdn bi€n I Phdn bi€n Uy viAn Ngadi hadng ddn Dd l{ing, ngdy 11i Thu kj HQi hn!" -.1( ndm 201-.i DAr Hec pa NANc TRIIONG DAI HQC nAcH KHoA ceNG HoA xA ugr cHU Ncni,t vrET NAM DQc lfp - Tr; - Hpnh phric BIE,N gAnl HQp HQr DONG oANn GrA LUaN VAX THAC Si Ngdy :lLtht^g,Iil nam 201-I., Hgi d6ng dugc thenh 16p theo Quy6t dinh s6 cria HiQu tru&ng trucrng Eai hoc B6ch khoa, gdm c6c thdnh vi6n: TT cUoNG vI TRONG Her oONc HO VA TEN GS.TS Phan Quang Minh TS Trdn Anh Thi6n a J PGS.TS Phpm Thanh Ttrng Uy vi6n Phin biQn PGS.TS Dang C6ng Thu4t Uy vi6n Phin biQn2 TS Nguy6n Quang dd hop (c6 m[t: ! "a"g Chri tich HQi d6ng Thu ky HOi ilOng Ttng Uv vi6n mift: 2:thanh vi6n) OC aann gi6 luAn v6n thpc si: - TCn dC tdi: Itrghi€n - Chuy6n - nghiEp (K34.XDD QI'{s) Ctra hgc vi6n cao hoc: NguySn Xuffn Bnng ctu sir dung phd phdm gqch nen sau nung dadi d.qng ciit li€u nho d€ sdn sudt ggch kh6ng nung nginh: K! thupt xdy dpg c6ng trinh ddn dpng vd c6ng NQi dung Uu6i hgp tl6nh girl g6m c6c phAn chfnh sau tl6y: a" Thu ky HQi d6ng b6o c6o qu6 trinh hgc tQp, nghiCn ct?u vi dgc ly lich khoa b c d e f g hoc cria hoc vi6n (c6 vdn b6n kdm theo); Hgc vi6n trinh bdy lupn vdn; C6c ph6n biQn doc nhfln x6t vh n6u cdu hoi (co vdn bin kdm theo); Hoc vi6n tr6 ldi c6c cdu hoi cria thenh vi6n H6i d6ng; HQi d6ng th6o lu6n kfn vd dinh giil; Ki6m phi6u vd c6ng UO t