Nghiên cứu tận dụng tro xỉ than nhiệt điện và cốt liệu thủy tinh để sản xuất gạch không nung

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THANH LIÊM NGHIÊN CỨU TẬN DỤNG TRO XỈ THAN NHIỆT ĐIỆN VÀ CỐT LIỆU THỦY TINH ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP Đà Nẵng - Năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THANH LIÊM NGHIÊN CỨU TẬN DỤNG TRO XỈ THAN NHIỆT ĐIỆN VÀ CỐT LIỆU THỦY TINH ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình Dân dụng cơng nghiệp Mã số: 60.58.02.08 LUẬN VĂN THẠC SỸ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS TRẦN ANH THIỆN Đà Nẵng - Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khoa học khác Tác giả luận văn Nguyễn Thanh Liêm MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Tóm tắt luận văn Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục biểu đồ MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHƠNG NUNG VÀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG TẠI TỈNH TRÀ VINH 1.1 Giới thiệu tổng quan gạch không nung 1.2 Tình hình sản xuất vật liệu xây dựng nhẹ không nung Trà Vinh 1.3 Các quy trình sản xuất gạch khơng nung 10 1.3.1 Quy trình làm gạch không nung đại 10 1.3.2 Nguyên vật liệu quy trình làm gạch khơng nung 10 1.3.3 Các bước sản xuất gạch không nung 11 1.4 Giới thiệu nguồn tro xỉ than thủy tinh y tế tỉnh Trà Vinh 13 1.4.1 Nguồn tro xỉ than Trà Vinh 13 1.4.2 Nguồn thủy tinh y tế Trà Vinh 15 1.5 Kết luận chƣơng 17 2.2 Nêu đặc trƣng lý vật liệu chế tạo gạch không nung Trà Vinh 19 2.2.1 Xi măng 19 a Xi măng poóc lăng hỗn hợp (PCB) 19 b Xi măng poóc lăng (PC) 22 2.2.2 Nước 23 2.2.3 Cốt liệu bé (cát) 25 a Yêu cầu kỹ thuật: Áp dụng TCVN 7570-2006 25 b Phương pháp thí nghiệm xác định tiêu lý cốt liệu bé (cát) 27 2.2.4 Mạt đá 27 a Yêu cầu kỹ thuật: Áp dụng TCVN 7570-2006 27 b Phương pháp thí nghiệm xác định tiêu lý cốt liệu mạt đá 29 2.2.5 Xỉ than 30 a Yêu cầu kỹ thuật 30 b Phương pháp thử 31 2.2.6 Các tiêu lý hóa tro bay 31 2.2.7 Thủy tinh y tế 32 2.3 Kết luận chƣơng 33 CHƢƠNG 3: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA GẠCH KHÔNG NUNG KHI TẬN DỤNG TRO BAY, XỈ THAN VÀ THỦY TINH Y TẾ LÀM THÀNH PHẦN CẤP PHỐI 34 3.1 Mẫu thí nghiệm xác định tính chất lý gạch không nung 34 3.2 Kết thí nghiệm 35 3.2.1 Xác định kích thước, màu sắc khuyết tật ngoại quan 35 3.2.2 Xác định độ rỗng cấp phối 36 3.2.3 Xác định cường độ chịu nén 37 3.2.4 Xác định độ thấm nước 41 3.2.5 Xác định độ hút nước 42 3.2.6 Xác định khối lượng viên gạch 43 3.2.7 Xác định khối lượng thể tích khơ 43 3.2.8 Kết thí nghiệm cấp phối Nhà máy sản xuất gạch không nung Nguyễn Trình – Trà Vinh…………………………………………………………………………….47 3.3 Phân tích kết đạt đƣợc thí nghiệm so với tiêu chuẩn hành 48 3.3.1 Cấp phối số 01 (CP1) 48 3.3.2 Cấp phối số 02 (CP2) 48 3.3.3 Cấp phối số 03 (CP3) 49 3.3.4 Cấp phối số 03b (CP3b) 49 3.3.5 Cấp phối số 03c (CP3c) 50 3.3.6 Cấp phối số 03d (CP3d) 50 3.3.7 Cấp phối số 03e (CP3e) 51 3.3.8 Cấp phối số 04 (CP4) 52 3.3.9 Cấp phối số 05 (CP5) 52 3.3.10 Cấp phối số 06 (CP6) 53 3.3.11 Cấp phối số 07 (CP7) 53 3.4 Đánh giá tính hiệu kỹ thuật, kinh tế môi trƣờng gạch không nung 56 3.5 Kết luận chƣơng 56 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHI 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 Phụ lục; Quyết định giao đề tài (Bản sao); Bản kết luận Hội đồng, nhận xét phản biện TÓM TẮT LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU TẬN DUNG TRO XỈ THAN NHIỆT ĐIỆN VÀ CỐT LIỆU THỦY TINH ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG Học viên: Nguyễn Thanh Liêm Chuyên ngành: KTXD CT Dân dụng Công nghiệp Mã số: 60 58 02 08 Khóa 32 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt: Mục tiêu đề tài tân dụng từ tro xỉ than nhà máy nhiệt điện Duyên Hải thủy tinh y tế địa bàn tỉnh Trà Vinh để nghiên cứu làm thành phần cấp phối hỗn hợp [ximăng cát - mạt đá - tro bay - thủy tinh -xỉ than] để sản xuất gạch không nung thông qua thực nghiệm với tiêu lý hỗn hợp vật liệu như: Cường độ nén, độ hút nước, độ thấm nước,… Trong luận văn đề xuất tân dụng hỗn hợp [ximăng - cát - mạt đá - tro bay - thủy tinh -xỉ than] từ kết thực nghiệm cấp phối đạt yêu cầu: Độ rỗng, cường độ chịu nén, khối lượng, độ thấm nước, độ hút nước,…trên sở lựa chọn cấp phối tối ưu đề tài nhằm đảm bảo yêu cầu kỹ thuật hiệu kinh tế Đồng thời sử dụng kết nghiên cứu đề tài làm sở tham khảo, phục vụ công tác thiết kế cấp phối cho doanh nghiệp sản xuất gạch không nung nước nói chung địa bàn Trà Vinh nói riêng, góp phần tận dụng nguồn vật liệu thải từ bệnh viện, sở y tế trình đốt than nhà máy nhiệt điện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh nhằm giải giảm thiểu ô nhi m môi trường, tiết kiệm diện tích đất dùng làm bãi chứa chất thải xỉ than, tro bay góp phần tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên làm vật liệu xây dựng, thay gạch truyền thống đất sét nung, bảo đảm an ninh lương thực phát triển bền vững Từ khóa: gạch không nung, tro bay, xỉ than, thủy tinh y tế RESEARCH ON TRADING THERMAL COAL ASH AND GLASSWARE TO PRODUCE NOT TILE BRICKS Abstract: The objective of the project is to improve the coal slag ash from the Duyen Hai thermal power plant and medical glassware in Tra Vinh province to study the composition of the mixture [cement - sand - stone - fly ash - glass-coal slag] to produce nonbaked bricks through experiment with physical criteria of the mixture of materials such as compressive strength, water absorption, permeability, In this thesis, it is proposed to use a mixture of [cement - sand - stone - fly ash - glass coal - slag] from the experimental results of the required levels: porosity, compressive strength, water absorption, water absorption, on that basis select the optimal distribution of the topic to ensure technical requirements and economic efficiency At the same time, the research results of the project can be used as a basis for reference, serving the design of grading for the enterprises producing non-baked bricks in the whole country in general and in Tra Vinh province in particular Utilization of materials discharged from hospitals, medical facilities and coal combustion at the Duyen Hai thermal power plant in Tra Vinh province to reduce environmental pollution, save the area The land used as a dumping ground for coal slag waste, fly ash and contributes to saving natural resources as building materials, replacing traditional brick with baked clay, ensuring food security and sustainable development Key words: unburnt brick, fly ash, coal slag, medical glass 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 Rk: Cường độ chịu kéo bê tông Rn: Cường độ chịu nén bê tông Ru: Cường độ chịu uốn bê tông : Khối lượng riêng CTR Chất thải rắn; DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang Cấp phối thành phần nguyên liệu tham khảo 1.1 (Sử dụng Mạt đá công thức cấp phối) 12 Cấp phối thành phần nguyên liệu tham khảo 1.2 (Sử dụng Xỉ than công thức cấp phối) 12 2.1 Thành phần cấp phối gạch không nung 18 2.2 Các tiêu chất lượng xi măng poóc lăng hỗn hợp 19 2.3 Các tiêu chất lượng xi măng poóc lăng 22 2.4 Hàm lượng tối đa cho phép muối hoà tan, ion sunfat, ion clo cặn không tan nước trộn bê tông vữa 24 2.5 Giới hạn cho phép thời gian ninh kết cường độ chịu nén hồ ximăng bê tông 24 2.6 Thành phần hạt cát 25 2.7 Hàm lượng tạp chất cát 26 2.8 Hàm lượng ion Cl - cát 26 2.9 Thành phần hạt mạt đá 27 2.10 Hàm lượng tạp chất mạt đá 28 2.11 Hàm lượng ion Cl - mạt đá 29 2.12 Các yêu cầu hoá lý SF RHA xỉ than 30 2.13 Các yêu cầu lý SF RHA xỉ than 30 3.1 Bảng tổng hợp số lượng viên gạch cấp phối 31 3.2 Kết xác định độ rỗng trung bình cấp phối: CP1, CP2, CP3, CP3b, CP3c, CP3d, CP3e, CP4, CP5, CP6 CP7 34 3.3 Kết thí nghiệm cấp phối: CP1, CP2, CP3, CP3b, CP3c, CP3d, CP3e, CP4, CP5, CP6 CP7 đạt ngày tuổi 38 3.4 Kết thí nghiệm cấp phối: CP1, CP2, CP3, CP3b, 39 Số hiệu Tên bảng Trang CP3c, CP3d, CP3e, CP4, CP5, CP6 CP7 đạt ngày tuổi 3.5 Kết thí nghiệm cấp phối: CP1, CP2, CP3, CP3b, CP3c, CP3d, CP3e, CP4, CP5, CP6 CP7 đạt 14 ngày tuổi 40 3.6 Kết thí nghiệm cấp phối: CP1, CP2, CP3, CP3b, CP3c, CP3d, CP3e, CP4, CP5, CP6 CP7 đạt 28 ngày tuổi 40 3.7 Kết thí nghiệm độ thấm nước trung bình cấp phối: CP1, CP2, CP3, CP3b, CP3c, CP3d, CP3e, CP4, CP5, CP6 CP7 41 3.8 Kết xác định độ hút nước cấp phối: CP1, CP2, CP3, CP3b, CP3c, CP3d, CP3e, CP4, CP5, CP6 CP7 42 3.9 Kết khối lượng trung bình cấp phối: CP1, CP2, CP3, CP3b, CP3c, CP3d, CP3e, CP4, CP5, CP6 CP7 43 3.10 Kết khối lượng thể tích khơ trung bình cấp phối: CP1, CP2, CP3, CP3b, CP3c, CP3d, CP3e, CP4, CP5, CP6 CP7 44 3.11 Bảng tổng hợp giá trị Rn cấp phối 45 3.12 Bảng tổng hợp giá trị thí nghiệm cấp phối 46 3.13 Bảng tổng hợp giá trị thí nghiệm cấp phối Nhà máy sản xuất gạch không nung Nguy n Trình – Trà Vinh 47 3.14 Bảng tổng hợp tiêu thí nghiệm cấp phối 55 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Số hiệu Tên hình ảnh, biểu đồ Trang 1.1 Hình Lị sản xuất gạch đất sét nung truyền thống 1.2 Hình Nhà máy sản xuất gạch khơng nung 1.3 Hình Bãi xỉ than Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải – Trà Vinh 15 3.1 Kiểm tra kích thước viên gạch khơng nung 36 3.2 Biểu đồ thể kết xác định độ rỗng trung bình cấp phối: CP1, CP2, CP3, CP3b, CP3c, CP3d,CP3e, CP4, CP5, CP6 CP7 37 3.3 Hình thí nhiệm nén gạch khơng nung 38 3.4 Biểu đồ thể kết thí thí nghiệm cấp phối: CP1, CP2, CP3, CP3b, CP3c, CP3d, CP3e, CP4, CP5, CP6 CP7 đạt ngày tuổi 3.5 Biểu đồ thể kết thí thí nghiệm cấp phối: CP1, CP2, CP3, CP3b, CP3c, CP3d, CP3e, CP4, CP5, CP6 CP7 đạt ngày tuổi 40 3.6 Biểu đồ thể kết thí thí nghiệm cấp phối: CP1, CP2, CP3, CP3b, CP3c, CP3d, CP3e, CP4, CP5, CP6 CP7 đạt 14ngày tuổi 40 3.7 Biểu đồ thể kết thí thí nghiệm cấp phối: CP1, CP2, CP3, CP3b, CP3c, CP3d, CP3e, CP4, CP5, CP6 CP7 đạt 28 ngày tuổi 41 3.8 Biểu đồ thể kết thí thí nghiệm độ thấm nước trung bình cấp phối: CP1, CP2, CP3, CP3b, CP3c, CP3d,CP3e, CP4, CP5, CP6 CP7 42 3.9 Biểu đồ thể kết thí thí nghiệm độ hút nước: CP1, CP2, CP3, CP3b, CP3c, CP3d,CP3e, CP4, CP5, CP6 CP7 43 3.10 Biểu đồ thể kết khối lượng trung bình cấp phối: CP1, CP2, CP3, CP3b, CP3c, CP3d,CP3e, CP4, CP5, CP6 CP7 44 3.11 Hình cân khối lượng viên gạch khơng nung 44 40 ... trường Để đạt mục tiêu cần phải nghiên cứu, thẩm định, đánh giá chất lượng sản phẩm trước đưa vào sử dụng Đề tài ? ?Nghiên cứu tận dụng tro xỉ than nhiệt điện thủy tinh để sản xuất gạch không nung? ??... măng Trong nghiên cứu này, phế thải từ tro xỉ than nhiệt điện thủy tinh y tế tận dụng kết hợp với tro bay mạt đá làm thành cấp phối gạch không nung Xỉ than thay phần tro bay cốt liệu hạt thủy tinh. .. HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THANH LIÊM NGHIÊN CỨU TẬN DỤNG TRO XỈ THAN NHIỆT ĐIỆN VÀ CỐT LIỆU THỦY TINH ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH KHƠNG NUNG Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình Dân dụng công nghiệp Mã số: