Nghiên cứu sử dụng cốt liệu thủy tinh hạt nhỏ để chế tạo bê tông thủy tinh

TRẦN THỊ TUYẾT PHƯƠNG ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - TRẦN THỊ TUYẾT PHƯƠNG KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CỐT LIỆU THỦY TINH HẠT NHỎ ĐỂ CHẾ TẠO BÊ TÔNG THỦY TINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KHOÁ 32XDTV Đà Nẵng – Năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - TRẦN THỊ TUYẾT PHƯƠNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CỐT LIỆU THỦY TINH HẠT NHỎ ĐỂ CHẾ TẠO BÊ TÔNG THỦY TINH Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Dân dụng Cơng nghiệp Mã số: 60 58 02 08 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS TRƯƠNG HOÀI CHÍNH Đà Nẵng – Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khoa học khác Tác giả luận văn Trần Thị Tuyết Phương NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CỐT LIỆU THỦY TINH HẠT NHỎ ĐỂ CHẾ TẠO BÊ TÔNG THỦY TINH Học viên: Trần Thị Tuyết Phương Chuyên ngành: XDDD&CN Mã số: …… …Khóa: 2016 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt – Tỉnh Trà Vinh bước vào thời kì đổi toàn diện với phát triển kinh tế - xã hội q trình cải tạo, nâng cấp thị có, mở rộng khu thị mới, quy hoạch xây dựng khu công nghiệp tập trung Tỉnh Trà Vinh mở rộng nhanh chóng, dân số thị ngày tăng kéo theo vấn đề ô nhiễm môi trường ngày nghiêm trọng đáng ý vần đề ô nhiễm rác thải y tế bao gồm chai thủy tinh, lọ thủy tinh, … công tác quản lý chất thải hầu hết bệnh viện chưa thực triệt để từ khâu thu gom, phân loại, vận chuyển, xử lý chủ yếu hóa rắn, tái chế phần chơn lấp an tồn, 10% lượng rác thải xử lý triệt để Vì thế, chất thải y tế nguy hại phát sinh từ hoạt động bệnh viện gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng gây ảnh trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng xã hội Từ nguồn rác thải y tế bệnh viện tận dụng chai lọ thủy tinh tiến hành xử lý làm sau nghiền nhỏ kích cở hạt 0.5mm nghiên cứu trộn thay tỉ lệ 30%, 50%, 100% đá dăm đúc mẫu, bảo dưỡng thí nghiệm nén 03,07,14, 28 ngày, từ so sánh cường độ chịu nén bê tông thủy tinh với bê tông đá dăm thơng thường Chính mà việc nghiên cứu “Sử dụng cốt liệu thủy tinh hạt nhỏ để chế tạo bê tông thủy tinh” những đề tài góp phần làm rõ tính chất vật liệu bê tơng thủy tinh góp phần giải vấn đề ô nhiễm môi trường từ rác thải y tế Từ khóa – Rác thải y tế; chai lọ thủy tinh; cốt liệu thủy tinh hạt nhỏ; tỉ lệ 30,50,100% đá; đúc mẫu bảo dưỡng; thí nghiệm nén mẫu RESEARCH ON USING MATERIALS SMALL GLASSWARE PROCESSING PLANT Abstract: The province of glorry is entering a peroid of renewal, with the socio-economic development is the process of renovation upgrading existing urban areas, expanding new urban centers and building new industrial zones.Tra Vinh province is expanding rapidly, the urban population is increasing, so the issue of environmental pollution is increasingly serious notably the problem of medical waste including water bottles glass bottles At present, waste management in most hospitals has not been fully implemented since collection, sorting, transportation and handling, mainly solidification, partial recycling and safe burial 10% of this waste is treated thoroughly As a result, hazardous medical waste arising from hospital operations has been causing severe environmental pollution that has a direct impact on public health and society From the source of medical waste at the hospital to make use of glass bottles to clean up and then to size 0.5mm granules to study the change rate of 30%, 50%, 100% maintenance and test compression 03,07,14, 28 days, which compares the compressive strength of glass concrete to concrete macadam Therefore, the study "Using glass-particle aggregates to make glass concrete" is one of the topics that contribute to the clarification of the properties of glass-concrete materials and contribute to the solution Environmental pollution from medical waste The keys: medical waste; glass bottle; fine glanular glass; rate of 30,50,100% of stone; molding and maintenance; sample compression experiment MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Mục đích nghiên cứu Lý chọn đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Bố cục luận văn CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ THỦY TINH VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN BÊ TÔNG THỦY TINH TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.1 TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG THỦY TINH 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Vật liệu thủy tinh tính chất lý 1.1.2.1 Phân loại thủy tinh 1.1.2.2 Tính chất lý thủy tinh 1.1.2.3 Tính chất hóa lý thủy tinh 1.1.2.4 Cấu trúc vật liệu thủy tinh 1.1.2.5 Ứng dụng vật liệu thủy tinh 1.2 ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN BÊ TÔNG THỦY TINH Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI 1.2.1 Hiện trạng: 1.2.2 Hướng phát triển 1.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG THỦY TINH 10 2.1 MỤC ĐÍCH XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ BÊ TƠNG THỦY TINH 10 2.2 CƯỜNG ĐỘ CỦA BÊ TÔNG 10 2.2.1 Cường độ chịu nén 11 2.2.2 Nhân tố định cường độ bê tông 12 2.2.2.1 Thành phần cách chế tạo bê tông 12 2.2.2.2 Điều kiện thí nghiệm 13 2.2.3 Sự phát triển cường độ bê tông theo thời gian 13 2.2.4 Ảnh hưởng vật liệu 14 2.2.5 Ảnh hưởng điều kiện môi trường 14 2.2.6 Ảnh hưởng phụ gia 15 2.2.7 Tính co nở thể tích bê tông thủy tinh 15 2.2.8 Tính cơng tác bê tơng 16 2.3 VẬT LIỆU DÙNG ĐỂ CHẾ TẠO BÊ TÔNG THỦY TINH TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM 17 2.3.1.Vật liệu dùng để chế tạo bê tông thủy tinh 17 2.3.2 Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén theo tiêu chuẩn Việt Nam 3118:1993 25 2.3.2.1 Ý nghĩa việc xác định cấp phối bê tông 25 2.3.2.2 Các cách biểu thị cấp phối bê tông 25 2.3.2.3 Các cách xác định cấp phối bê tông 25 2.3.3 Kết luận chương 31 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM SO SÁNH KHẢ NĂNG CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG THỦY TINH VỚI BÊ TÔNG ĐÁ 32 3.1 CHUẨN BỊ MẪU THỬ 32 3.1.1 Chuẩn bị vữa bê tông 32 3.1.2 Khuôn đúc mẫu 32 3.1.3 Đúc mẫu bê tông: 33 3.1.4 Hình dáng kích thước viên mẫu 33 3.1.5 Số tổ mẫu cần đúc: 33 3.1.6 Đổ đầm hỗn hợp bê tông khuôn: 34 3.2 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM MẪU THỬ 34 3.2.1 Thiết bị thử 35 3.2.2 Chuẩn bị mẫu thử 35 3.2.3 Tiến hành thử 35 3.2.4 Tính kết quả:(cách tính tốn trình bày phần phụ lục) 37 3.2.5 Biên thử 38 3.3 SO SÁNH KẾT QUẢ TRÊN CÁC MẪU THỬ 39 3.3.1 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NÉN CỦA BÊ TÔNG QUA CÁC NGÀY TUỔI 39 3.3.2 BIỂU ĐỒ SỰ PHÁT TRIỂN CƯỜNG ĐỘ CỦA BÊ TÔNG 39 3.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT B: Cấp độ bền bê tông M: Mác bê tông N/X: Nước/xi măng TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam Rb: Cường độ bê tông Rn: Cường độ chịu nén bê tông : Khối lượng riêng DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang Bảng 2.1 Bảng chọn mác xi măng theo mác bê tông 18 Bảng 2.2 Khống chế lượng xi măng tối thiểu cho 1m3 bê tông 18 Bảng 2.3 Các chi tiêu lý xi măng pooc lăng hỗn hợp 18 Bảng 2.4 Chỉ tiêu thành phần hạt cát 21 Bảng 2.5 Bảng phân loại nhóm cát 22 Bảng 2.6: Kích thước lỗ sàng tiêu chuẩn dùng để xác định thánh phần hạt cốt liệu 23 Bảng 2.7 Thành phần cấp phối cho mẻ trộn 1m3 bê tông tỉ lệ 70% đá+30% thủy tinh 27 Bảng 2.8 Thành phần cấp phối cho mẻ trộn 1m3 bê tông tỉ lệ 50% đá+50% thủy tinh 28 Bảng 2.9 Thành phần cấp phối cho mẻ trộn 1m3 bê tông tỉ lệ 100% thủy tinh 28 Bảng 2.10 Thành phần cấp phối cho mẻ trộn 1m3 bê tông đá 28 dăm thơng thường Bảng 3.1 Bảng tổng hợp thí nghiệm cường độ nén bê tơng có cấp bền B15 37 Bảng 3.2 Bảng tổng hợp thí nghiệm cường độ nén bê tơng có cấp bền B20 38 Bảng 3.3 Tổng hợp cường độ chịu nén trung bình bê tơng qua ngày tuổi 39 Bảng 3.4 Tổng hợp cường độ chịu nén trung bình bê tơng qua ngày tuổi 39 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình Trang Hình 1.1 Tấm panel thủy tinh Hình 1.2 Vải chịu lửa từ thủy tinh Hình 1.3 Sợi thủy tinh Hình 1.4 Lưới thủy tinh Hình 2.1 Mẫu thí nghiệm cường độ chịu nén 11 Hình 2.2 Sự phá hoại mẫu thử khối vng 12 Hình 2.3 Đồ thị phát triển cường độ bê tơng theo thời 13 gian Hình 2.4 Biểu đồ quy định thành phần hạt cát 21 Hình 2.5 Biểu đồ xác định nhóm cát 22 Hình 2.6 Biểu đồ quy định thành phần hạt cốt liệu nhỏ 23 Hình 2.7 Lựa chọn cỡ hạt lớn cốt liệu thơ 24 Hình 2.8 Hạt đạt u cầu 25 Hình 3.1 Vữa bê tơng thủy tinh 32 Hình 3.2 Khn đúc mẫu 33 Hình 3.3 Hình dáng viên mẫu sau bảo dưỡng 33 Hình 3.4 Đầm đổ khn bê tơng thủy tinh 34 Hình 3.5 Máy nén mẫu 34 Hình 3.6 Thí nghiệm nén mẫu bê tơng 36 Hình 3.6a Mẫu nén bị phá hoại 36 Hình 3.7 Thí nghiệm nén mẫu bê tơng 36 Hình 3.7a Mẫu nén bị phá hoại 36 Hình 3.8 Thí nghiệm nén mẫu bê tơng Hình 3.8a Mẫu nén bị phá hoại 36 Hình 3.9 Thí nghiệm nén mẫu bê tơng Hình 3.9a Mẫu bê tơng bị phá hoại 36 MỞ ĐẦU Mục đích nghiên cứu Thủy tinh y tế những chất thải rắn xếp vào loại chất thải rắn nguy hại Nghiên cứu sử dụng cốt liệu từ thủy tinh y tế thành phần cốt liệu hạt nhỏ thay đá chế tạo bê tông nhằm tạo loại bê tơng có đủ tính chất lí đáp ứng yêu cầu kĩ thuật, đồng thời góp phần xử lý thủy tinh y tế loại chất thải rắn nguy hại có ảnh hưởng tiêu cực đến mơi trường Lý chọn đề tài Hiện nay, Trà Vinh tình trạng rác thải chai lọ thủy tinh ngành y tế lớn Qua khảo sát hàng năm thải lượng chai lọ thủy tinh khoảng từ 184 đến 355 chai lọ thủy tinh, công tác quản lý chất thải hầu hết bệnh viện chưa thực triệt để từ khâu thu gom, phân loại, vận chuyển, xử lý chủ yếu hóa rắn, tái chế phần chơn lấp an toàn, 10% lượng rác thải xử lý triệt để Vì thế, chất thải y tế nguy hại phát sinh từ hoạt động bệnh viện gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng gây ảnh trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng xã hội Trên sở phân tích tình hình thực trạng địa bàn tỉnh Trà Vinh nhằm tiết kiệm kinh phí tiêu hủy bảo đảm môi trường bền vững tận dụng phế thải từ chai lọ thủy tinh rác thải ngành y tế Chính mà việc nghiên cứu “Sử dụng cốt liệu thủy tinh hạt nhỏ để chế tạo bê tông thủy tinh” cần thiết góp phần để xử lý lượng chất thải rắn y tế địa phương tạo sản phẩm xây dựng có khả ứng dụng vào thực tế Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Sử dụng cốt liệu thủy tinh hạt nhỏ (chai lọ y tế ) để chế tạo bê tông - Phạm vi nghiên cứu: Tận dụng chai lọ thủy tinh ( rác thải y tế ) thu gom làm sạch, sau nghiền nhỏ kích cỡ hạt 0.5 mm thay tỉ lệ 30%, 50%, 100% đá dăm đúc mẫu thí nghiệm nén 03,07,14, 28 ngày, từ so sánh cường độ chịu nén bê tông thủy tinh với bê tông đá dăm thông thường ... nén bê tông thủy tinh với bê tông đá dăm thơng thường Chính mà việc nghiên cứu ? ?Sử dụng cốt liệu thủy tinh hạt nhỏ để chế tạo bê tông thủy tinh? ?? những đề tài góp phần làm rõ tính chất vật liệu. .. tích bê tông thủy tinh 15 2.2.8 Tính cơng tác bê tông 16 2.3 VẬT LIỆU DÙNG ĐỂ CHẾ TẠO BÊ TÔNG THỦY TINH TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM 17 2.3.1.Vật liệu dùng để chế tạo bê tông thủy. .. bền vững tận dụng phế thải từ chai lọ thủy tinh rác thải ngành y tế Chính mà việc nghiên cứu ? ?Sử dụng cốt liệu thủy tinh hạt nhỏ để chế tạo bê tông thủy tinh? ?? cần thiết góp phần để xử lý lượng