Nghiên cứu tận dụng tro của lò đốt công nông nghiệp làm vật liệu xây dựng

Nghiên cứu tận dụng tro của lò đốt công nông nghiệp làm vật liệu xây dựng Nghiên cứu tận dụng tro của lò đốt công nông nghiệp làm vật liệu xây dựng Nghiên cứu tận dụng tro của lò đốt công nông nghiệp làm vật liệu xây dựng luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

LỜI CAM ĐOAN Sau khoảng thời gian học tập trường Đai học Công Nghệ TPHCM, tới em hoàn thành đồ án tốt nghiệp: " Nghiên cứu tận dụng tro lị đốt cơng nơng nghiệp làm vật liệu xây dựng" Em xin cam đoan:  Kết đồ án kết làm việc thân hướng dẫn giáo viên hướng dẫn  Các số liệu đồ án số liệu thực tế có dẫn chứng  Những tài liệu thu thập có dẫn chứng  Em xin chịu trách nhiệm lời cam đoan Tp.HCM, Ngày 18 tháng 08 năm 2018 Chương Anh Hoài LỜI CẢM ƠN Đồ Án Tốt Nghiệp hình thành kết năm học trường Đại Học Công Nghệ TP HCM với truyền đạt, hướng dẫn tận tình Thầy Cơ, giúp đỡ bạn bè, cổ vũ, động viên người thân gia đình Em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo nhà trường tạo điều kiện tốt sở vật chất cho sinh viên chúng em tiến hành làm Đồ Án Tốt Nghiệp Em xin cảm ơn toàn thể Thầy Cô Viện khoa học ứng dụng Hutech – Trường Đại Học Công Nghệ TP HCM Em xin cảm ơn Cô Th.S Vũ Hải Yến, người giảng dạy hướng dẫn tận tình để em hồn thành Đồ Án Tốt Nghiệp Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến người thân gia đình tạo điều kiện để em học ngơi Trường Đại Học Cơng Nghệ TP HCM Vì thời gian hạn hẹp trình độ hiểu biết hạn chế, nên Đồ Án Tốt Nghiệp em cịn nhiều điều thiếu sót Em mong thơng cảm, đóng góp ý kiến sửa đổi quý Thầy Cô Em xin chân thành cảm ơn! Tp.HCM, Ngày 18 tháng 08 năm 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài .1 2.Mục đích đề tài 3.Nội dung nghiên cứu 4.Đối tượng phạm vi nghiên cứu 5.Địa điểm thí nghiệm thời gian thí nghiệm 6.Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài nghiên cứu .3 6.1.Ý nghĩa khoa học 6.2.Ý nghĩa thực tiễn 7.Phương pháp nghiên cứu 7.1.Phương pháp luận 7.2Phương pháp nghiên cứu 8.Kết cấu đề tài CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU 1.1.Tổng quan phế phẩm nông nghiệp 1.1.1.Định nghĩa phế phẩm nông nghiệp 1.1.2.Nguồn gốc phát sinh phế phẩm nông nghiệp 1.2.Tổng quan vỏ trấu 1.2.1.Nguồn gốc vỏ trấu 1.2.2.Hiện trạng vỏ trấu Việt Nam .8 1.2.3.Các ứng dụng vỏ trấu .10 1.2.3.1 Sử dụng làm chất đốt 10 1.2.3.2 Sử dụng vỏ trấu tạo thành củi trấu 12 1.2.3.3 Trấu phế phẩm khác làm pin sạc .13 1.2.3.4 Dùng vỏ trấu để lọc nước 14 1.2.3.5 Vỏ trấu làm sản phẩm vật liệu xây dựng nhẹ không nung 14 SVTT: CHƢƠNG ANH HOÀI LỚP: 14DMT01 i ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN 1.2.3.6 Aerogel vỏ trấu- Mặt hàng công nghệ cao 15 1.2.3.7 Vỏ trấu làm sản phẩm mỹ nghệ 17 1.2.3.8 Sử dụng nhiệt lượng trấu sản xuất điện 18 1.2.3.9 Vỏ trấu cịn làm nguyên liệu xây dựng 19 1.2.4.Thành phần hóa học vỏ trấu tro trấu 20 1.2.4.1.Thành phần hóa học vỏ trấu 20 1.2.4.2 Thành phần hóa học tro trấu 21 1.3 Tổng quan rơm rạ 22 1.3.1Nguồn gốc rơm rạ .22 1.3.2 Hiện trang rơm rạ Việt Nam .24 1.3.3.Ứng dụng rơm rạ 26 1.3.3.1Sử dụng rơm rạ để trồng nấm .26 1.3.3.2Sử dụng rơm rạ để làm phân hữu 28 1.3.3.3 Sử dụng rơm rạ để sản xuất dầu sinh học .30 1.3.3.4 Sử dụng rơm rạ để tạo điện 31 1.3.3.5Sử dụng rơm rạ thủ công mỹ nghệ 32 1.4Tổng quan xi măng .34 1.4.1 Định nghĩa xi măng .34 1.4.2Nguồn gốc xi măng 35 1.4.3 Thành phần hóa học clinke Portland biểu thị hàm lượng % oxit .35 1.4.4.Ứng dụng 35 1.5.Tổng quan phụ gia vật liệu xây dựng 36 1.6.Tổng quan sử dụng phụ gia Việt Nam 36 1.6.1.Nhu cầu sử dụng phụ gia 36 1.6.2.Lịch sử dùng phụ gia 37 1.7.Vữa xây dựng 38 1.7.1.Khái niệm chung 38 1.7.2.Vật liệu chế tạo vữa 38 SVTT: CHƢƠNG ANH HOÀI LỚP: 14DMT01 ii ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN 1.7.2.1.Chất kết dính 38 1.7.2.2.Cốt liệu .38 1.7.2.3.Phụ gia 38 1.7.2.4.Nước 39 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 40 2.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 40 2.2 Tình hình nghiên cứu nước 41 2.2.1 Đề tài Nghiên cứu tận dụng phế phẩm nông nghiệp làm vật liệu xây dựng (Vũ Thị Bách, Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh,2010) 41 2.2.2 Đề tài “Nghiên cứu tận dụng tro xỉ từ nhà máy nhiệt điện Đình Hải (KCN Trà Nóc – Cần Thơ) làm vật liệu xây dựng” (Nguyễn Thị Chiều Dương, Đại học Kỹ Thuật Cơng Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh, 2011) 42 2.2.3 Đề tài “Nghiên cứu tinh luyện SiO2 từ tro trấu phương pháp sinh học để sản xuất vật liệu xây dựng chất lượng cao.” (Vương Mỹ Ngọc, Đại học Kỹ Thuật Cơng Nghệ Thàng Phố Hồ Chí Minh) 45 2.2.4 Đề tài “ Nghiên cứu tinh luyện SiO2 từ vỏ trấu, rơm để sản xuất vật liệu xây dựng” (Nguyễn Thị Huỳnh Như - Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Thàng Phố Hồ Chí Minh) 49 2.2.5 Nhận xét ba phương pháp 50 CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 51 3.1 Nội dung nghiên cứu 51 3.2 Phương pháp nghiên cứu 52 3.2.1 Thí nghiệm 1: Tạo mẫu, xử lý sơ chế mẫu thử nghiệm mẫu: mẫu tro lấy từ lò bánh tráng, mẫu tro đốt chất thải công nghiệp công ty BIWASE, mẫu SiO2 tinh luyện từ tro 52 3.2.2 Thí nghiệm 2: Kiểm tra hoạt tính vật liệu 59 3.2.3 Thí nghiệm 3: Đúc mẫu 60 3.2.4 Thí nghiệm 4: Kiểm tra tính chất lý 65 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 69 SVTT: CHƢƠNG ANH HOÀI LỚP: 14DMT01 iii ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN 4.1 Các sản phẩm q trình làm thí nghiệm 69 4.2Kiểm tra hoạt tính vật liệu 71 4.3 Mẫu đối chứng .75 4.4 Mẫu SiO2 tinh luyện từ tro trấu lò đốt sản xuất bánh tráng .76 4.5 Mẫu tro trấu lò đốt sản xuất bánh tráng 77 4.6 Mẫu tro lị đốt xí nghiệp xử lý chất thải Bình Dương .78 4.7 Kết trung bình độ bền nén độ bền uốn mẫu vữa .79 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 86 Kết luận 86 Kiến nghị .87 Hướng phát triển 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 SVTT: CHƢƠNG ANH HOÀI LỚP: 14DMT01 iv ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT KCN : Khu công nghiệp PPHH : Phương pháp hóa học PPN : Phương pháp nhiệt TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam SVTT: CHƢƠNG ANH HOÀI LỚP: 14DMT01 v ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sản lượng số loại trồng qua năm (theo Cục thống kê 2010) Hình 1.2 Cây lúa Hình 1.3 Vỏ trấu Hình 1.4 Vỏ trấu đổ bỏ sông Hình 1.5 Lị đốt trấu dùng sinh hoạt 10 Hình 1.6 Lị nung gạch sử dụng trấu 11 Hình 1.7 Máy ép củi trấu 12 Hình 1.8 Thanh củi trấu sau ép 13 Hình 1.9 Vật liệu aerogel làm vật liệu cách âm cách nhiệt 17 Hình 1.10 Sản phẩm làm từ vỏ trấu 18 Hình 1.11 Đốt gốc rạ trực tiếp đồng 25 Hình 1.12 Đốt rơm tuyến dường giao thong 26 Hình 1.13 Trồng nấm rơm 27 Hình 1.14 Nấm rơm sau thu hoạch 28 Hình 1.15 Tranh phong cảnh làm từ rơm 33 Hình 1.16 Nhà làm rơm 34 Hình 2.1 a.Gel (mơi trường kiềm) b.Gel (mơi trường trung tính) c.Gel sau rửa d.Sấy Gel e.Gel sau sấy f.Nung Gel g.Gel sau nung 44 Hình 3.1 Tro trấu từ lò bánh tráng 52 Hình 3.2 Tủ sấy 53 Hình 3.3 Hút ẩm 53 SVTT: CHƢƠNG ANH HOÀI LỚP: 14DMT01 vi ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN Hình 3.4 Cân mẫu tro trấu 54 Hình 3.5 Cho 250ml NaOH 5M vào tro trấu 54 Hình 3.6 Đun cách thủy mẫu tro 55 Hình 3.7 Lọc dung dịch 55 Hình 3.8 Dung dịch thu sau lọc 56 Hình 3.9 Gel thu cho HCl vào 56 Hình 3.10 Gel sau cho nước vào để loại bỏ Cl dư 57 Hình 3.11 Sấy Gel 105oC 57 Hình 3.12 Sản phẩm thu sau nung 58 Hình 3.13SiO2 thu sau nghiền rây 58 Hình 3.14Thiết bị khuấy trộn 61 Hình 3.15 Bàn giằng 62 Hinh 3.16 Mẫu sau tháo khuôn 64 Hình 3.17 Mẫu ngâm nước 66 Hình 3.18 Đo độ bền uốn mẫu 67 Hình 3.19 Đo độ bền nén mẫu 67 Hình 3.20 Khn đúc mẫu 40x40x160mm 68 Hình 4.1 SiO2 thu sau q trình tinh chế phương pháp hóa học 69 SVTT: CHƢƠNG ANH HOÀI LỚP: 14DMT01 vii ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN Hình 4.2 Tro trấu nguyên chất từ lò đốt sản xuất bánh tráng 70 Hình 4.3 Tro từ lị đốt xí nghiệp xử lý chất thải Bình Dương 70 Hình 4.4 Biểu đồ thể độ ẩm vật liệu 72 Hình 4.5 Biểu đồ thể độ hấp thu nước vật liệu 73 Hình 4.6 Biểu đồ thể khối lượng thể tích vật liệu 74 Hình 4.7 Mẫu đối chứng sau trình đúc 75 Hình 4.8 Mẫu SiO2 sau trình đúc 76 Hình 4.9 Mẫu tro trấu nguyên chất sau trình đúc 77 Hình 4.10 Mẫu Tro từ lị đốt XN xử lý chất thải sau đúc 78 Hình 4.11 Biểu đồ thể độ bền uốn độ bền nén 80 Hình 4.12 Biểu đồ thể độ bền uốn mẫu vữa theo tỉ lệ 80 Hình 4.13 Biểu đồ thể độ bền nén mẫu vữa theo tỉ lệ 83 SVTT: CHƢƠNG ANH HOÀI LỚP: 14DMT01 viii ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN 4.3 Mẫu đối chứng Bảng 4.2 Tỉ lệ phối trộn phụ gia với xi măng mẫu đối chứng Thành phần Mẫu đối chứng Tỷ lệ Phụ gia Xi măng Cát xây dựng Nước % (g) (g) (g) (g) 100 450±1 1350±1 225±1 Hình 4.7 Mẫu đối chứng sau q trình đúc SVTH: Chƣơng Anh Hồi LỚP: 14DMT01 75 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN 4.4 Mẫu SiO2 tinh luyện từ tro trấu lò đốt sản xuất bánh tráng Bảng 4.3 Tỉ lệ phối trộn phụ gia với xi măng mẫu SiO2 tinh luyện từ tro trấu lò đốt sản xuất bánh tráng Thành phần SiO2 tinh chế Tỷ lệ Phụ gia Xi măng Cát xây Nước % (g) (g) dựng (g) (g) 20% 90±1 360±1 1350g±1 225±1 50% 225±1 225±1 1350g±1 225±1 70% 315±1 135±1 1350g±1 225±1 Hình 4.8 Mẫu SiO2 sau q trình đúc SVTH: Chƣơng Anh Hồi LỚP: 14DMT01 76 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN 4.5 Mẫu tro trấu lò đốt sản xuất bánh tráng Bảng 4.4 Tỉ lệ phối trộn phụ gia với xi măng mẫu tro trấu lò đốt sản xuất bánh tráng Thành phần Tro trấu nguyên Tỷ lệ Phụ gia Xi măng Cát xây Nước % (g) (g) dựng (g) (g) 20% 90±1 360±1 1350g±1 225±1 50% 225±1 225±1 1350g±1 70% 315±1 135±1 1350g±1 chất 225+20 225+30 Hình 4.9 Mẫu tro trấu nguyên chất sau q trình đúc SVTH: Chƣơng Anh Hồi LỚP: 14DMT01 77 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN 4.6Mẫu tro lị đốt xí nghiệp xử lý chất thải Bình Dƣơng Bảng 4.5 Tỉ lệ phối trộn phụ gia với xi măng mẫu tro lị đốt xí nghiệp xử lý chất thải Bình Dƣơng Tỷ lệ Phụ gia Xi măng Cát xây Nước % (g) (g) dựng (g) (g) Tro từ lị đốt xí 20% 90±1 360±1 1350g±1 225±1 nghiệp xử lý chất 50% 225±1 225±1 1350g±1 225±1 thải 70% 315±1 135±1 1350g±1 225±1 Thành phần Hình 4.10 Mẫu Tro từ lò đốt XN xử lý chất thải sau đúc SVTH: Chƣơng Anh Hoài LỚP: 14DMT01 78 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN 4.7 Kết trung bình độ bền nén độ bền uốn mẫu vữa Độ bền uốn Độ bền nén (KN/m3) (KN/m3) 100% 10412 164519 20% 7527 86291 50% 2848 39136 70% 1959 9338 20% 3396 18046 50% 3345 16878 70% 2077 11470 20% 2234 44830 50% Khơng kết dính Khơng kết dính 70% Khơng kết dính Khơng kết dính Mẫu Mẫu đối chứng SiO2 tinh chế Tro trấu ngun chất Tro từ lị đốt xí nghiệp xử lý chất thải SVTH: Chƣơng Anh Hoài LỚP: 14DMT01 79 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN Mẫu đối chứng 180000 160000 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 Độ bền uốn (KN/m3) Độ bền nén (KN/m3) Hình 4.11 Biểu đồ thể độ bền uốn độ bền nén mẫu đối chứng Độ bền uốn KN/m3 12000 10000 8000 100% 6000 20% 50% 4000 70% 2000 Mẫu đối chứng SiO2 tinh thể Tro trấu ngun chất Tro từ lị đốt xí nghiệp xử lý chất thải Hình 4.12 Biểu đồ thể độ bền uốn mẫu vữa theo tỉ lệ SVTH: Chƣơng Anh Hoài LỚP: 14DMT01 80 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  - GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN Nhận xét: Qua hình 4.12 biểu đồ thể độ bền uốn mẫu vữa theo tỉ lệ  Ở tỉ lệ 20% mẫu 80% ximăng độ bền uốn mẫu SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng đạt hiệu cao 7527 KN/m3 Tiếp theo độ bền uốn mẫu tro trấu nguyên chất từ lò đốt sản xuất bánh tráng đạt kết 3396 KN/m3 độ bền uốn thấp tỉ lệ 20% mẫu tro lị đốt xí nghiệp xử lý chất thải Bình Dương Vậy tỉ lệ 20% mẫu 80% ximăng độ bền uốn mẫu SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng đạt hiệu tối ưu có độ bền uốn đạt kết tối ưu  Ở tỉ lệ 50% mẫu 50% ximăng độ bền uốn mẫu tro trấu nguyên chất từ lò đốt sản xuất bánh tráng đạt hiệu cao 3345 KN/m3 Tiếp theo độ bền uốn mẫu SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng đạt hiệu 2848 KN/m3 Và tỉ lệ 50% mẫu 50% ximăng mẫu tro xí nghiệp xử lý chất thải Bình Dương khơng có kết dính với ximăng Vậy tỉ lệ 50% mẫu 50% ximăng độ bền uốn mẫu tro trấu nguyên chất từ lò đốt sản xuất bánh tráng đạt hiệu tối ưu có độ bền uốn đạt kết tối ưu  Ở tỉ lệ 70% mẫu 30% ximăng độ bền uốn mẫu tro trấu nguyên chất từ lò đốt sản xuất bánh tráng đạt hiệu cao 2077 KN/m3 Tiếp theo độ bền uốn mẫu SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng đạt hiệu 1959 KN/m3 Và tỉ lệ 70% mẫu 30% ximăng mẫu tro xí nghiệp xử lý chất thải Bình Dương khơng có kết dính với ximăng Vậy tỉ lệ 70% mẫu 30% ximăng độ bền uốn mẫu tro trấu nguyên chất từ lò đốt sản xuất bánh tráng đạt hiệu tối ưu có độ bền uốn đạt kết tối ưu SVTH: Chƣơng Anh Hoài LỚP: 14DMT01 81 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  - GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN Kết luận Qua nhận xét tỉ lệ phối trộn mẫu với ximăng độ bền uốn mẫu cho thấy tỉ lệ phối trộn mẫu với ximăng cao độ bền uốn giảm Độ bền uốn đạt kết tối ưu sử dụng phối trộn làm vật liệu xây dựng 20% mẫu SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng Còn mẫu cịn lại có độ bền uốn q thấp tỉ lệ 50% 70% đồng nghĩa khả chịu lực thấp Kết đo độ bền uốn thấp việc ap dụng vào việc phối trộn làm vật liệu xây dựng không nên làm Có nghĩa tro lấy từ nhà máy sử dụng trực tiếp làm vật liệu xây dựng mà phải qua tinh chế tạo thành SiO2 khả chịu lực mẫu vữa tốt - Mẫu tro trấu qua xử lý 20% đạt yêu cầu mẫu tro trấu qua xử lý 20% phụ gia có hàm lượng SiO2 phối trộn với ximăng mức độ phù hợp Và đồng thời thành phần cacbon tro loại bỏ hoàn toàn hóa chất NaOH HCl nên độ hoạt tính tro trấu lớn tương với Silicafume Ngoài hạt SiO2 mịn, xốp, diện tích bề mặt tiếp xúc lớn nên với xi măng có tác dụng nhét khe kẽ cốt liệu xi măng làm cho bê tơng đặc hơn, có độ chống thấm cao SVTH: Chƣơng Anh Hoài LỚP: 14DMT01 82 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN Độ bền nén KN/m3 180000 160000 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 100% 20% 50% 70% Mẫu đối chứng SiO2 tinh thể Tro trấu nguyên chất Tro từ lò đốt xí nghiệp xử lý chất thải Hình 4.13 Biểu đồ thể độ bền nén mẫu vữa theo tỉ lệ  Nhận xét: - Qua hình 4.13 biểu đồ thể độ bền nén mẫu vữa theo tỉ lệ  Ở tỉ lệ 20% mẫu 80% ximăng độ bền nén mẫu SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng đạt hiệu cao 86291 KN/m3 Tiếp theo độ bền nén mẫu tro xí nghiệp xử lý chất thải Bình Dương đạt kết 44830 KN/m3 độ bền nén thấp tỉ lệ 20% mẫu tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng Vậy tỉ lệ 20% mẫu 80% ximăng độ bền nén mẫu SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng đạt hiệu tối ưu có độ bền uốn đạt kết tối ưu  Ở tỉ lệ 50% mẫu 50% ximăng độ bền nén mẫu SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng đạt hiệu cao 39136 KN/m3 Tiếp theo độ bền nén mẫu tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng đạt kết 16878 KN/m3 Và tỉ lệ 50% mẫu 50% ximăng SVTH: Chƣơng Anh Hồi LỚP: 14DMT01 83 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN mẫu tro xí nghiệp xử lý chất thải Bình Dương khơng có kết dính với ximăng Vậy tỉ lệ 50% mẫu 50% ximăng độ bền nén mẫu SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng đạt hiệu tối ưu có độ bền nén đạt kết tối ưu  Ở tỉ lệ 70% mẫu 30% ximăng độ bền nén mẫu tro trấu nguyên chất từ lò đốt sản xuất bánh tráng đạt hiệu cao 11470 KN/m3 Tiếp theo độ bền nén mẫu SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng đạt hiệu 9338 KN/m3 Và tỉ lệ 70% mẫu 30% ximăng mẫu tro xí nghiệp xử lý chất thải Bình Dương khơng có kết dính với ximăng Vậy tỉ lệ 70% mẫu 30% ximăng độ bền nén mẫu tro trấu nguyên chất từ lò đốt sản xuất bánh tráng đạt hiệu tối ưu có độ bền nén đạt kết tối ưu  Kết luận - Tại tỷ lệ phối trộn 20%, 50% 70% nhận thấy mẫu vữa phối trộn SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng có cường độ chịu nén cao so với tất mẫu khác Đặc biệt cao nhiều so với mẫu tro trấu nguyên chất từ lò đốt sản xuất bánh tráng Tuy nhiên để kết luận vữa chứa SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lị đốt sản xuất bánh tráng có độ bền độ chịu lực cao hơn, mang lại hiệu cao so với mẫu tro trấu nguyên chất từ lò đốt sản xuất bánh tráng tùy thuộc vào giá trị cường độ chịu nén mẫu vữa có tỷ lệ phối trộn đạt ngưỡng tối ưu - Các mẫu SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lị đốt sản xuất bánh tráng có hạt mịn nên với xi măng có tác dụng nhét khe kẽ cốt liệu xi măng làm cho bê tơng đặc hơn, có độ chống thấm cao Nói chung SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng cải thiện cấu trúc, làm cho bê tông đặc Tuy nhiên phối trộn thành phần SiO2 tinh SVTH: Chƣơng Anh Hoài LỚP: 14DMT01 84 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN chế từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng nhiều dẫn đến thời gian ninh kết xi măng kéo dài, độ hút nước lớn, xi măng dính kết, khơng đủ lượng Ca(OH)2 sinh để dính kết với SiO2 Điều làm ảnh hưởng đến chất lượng vật liệu, độ bền nén q thấp đồng nghĩa với việc khả chịu lực thấp Cho nên mấu chốt định để tạo vật liệu xây dựng chất lượng cao có chứa SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng tìm ngưỡng phối trộn tối ưu, ngưỡng vật liệu có cường độ chịu nén lớn nhất, sau ngưỡng cường độ chịu nén giảm dần - Không áp dụng mẫu SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng tý lệ phối trộn lớn để thay xi măng làm vật liệu xây dựng mẫu có độ hấp thu nước cao thành phần tro trấu xi măng nhiều dẫn đến việc vữa giảm độ bền nén vữa khơ khơng tạo nên độ kết dính khơng tạo cho mẫu vữa độ đặc cho thêm nước vào để mẫu đạt đủ lượng ẩm dẻo khả kết dính độ hoạt tính mẫu giảm đáng kể Mỗi loại ximăng có lượng nước tiêu chuẩn định tùy thuộc vào thành phần khoáng vật, độ mịn, hàm lượng phụ gia Nước thành phần giúp cho xi măng phản ứng tạo sản phẩm thủy hóa làm cho cường độ mẫu vữa tăng lên Với lượng nước dùng thí nghiệm xác định cảm quan nên kết đo độ bền bị ảnh hưởng Nếu nước, xi măng khơng thủy hóa hồn tồn Khi đó, nước bao bọc hạt cốt liệu màng mỏng, màng nước liên kết với bề mặt hạt vật liệu băng lực hút phân tử hỗn hợp vữa chưa đạt độ dẻo Khi lượng nước nhiều lượng nước tự nhiều, độ dẻo hỗn hợp vữa tăng lên nước bay để lại nhiều lỗ rỗng vữa làm cường độ nén bị giảm Vì vậy, ta cần phải xác định lại lượng nước tiêu chuẩn thay đổi thành phần cốt liệu kết bền xác SVTH: Chƣơng Anh Hoài LỚP: 14DMT01 85 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng phương pháp hóa học có độ tinh khiết cao hơn, hiệu ứng dụng làm vật liệu xây dựng cao tro trấu nguyên chất từ lò đốt sản xuất bánh tráng tro lò đốt xí nghiệp xử lý chất thải Bình Dương - Ngồi tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng để tinh luyện thành SiO2 nguồn nguyên liệu dồi khả thi tinh luyện - Khi sử dụng SiO2 tinh luyện từ lò đốt sản xuất bánh tráng thay ximăng tỷ lệ khác ta thu mẫu vữa có độ bền khác Tùy theo mục đích sử dụng mẫu vữa yêu cầu độ bền mà lựa chọn tỷ lệ thay ximăng khác - Qua trình tinh chế SiO2 từ tro trấu thải lị đốt sản xuất bánh tráng ta thu SiO2 có độ tinh khiết tương đối lớn, khơng cịn cacbon Kết thử bền uốn bền nén mẫu sử dụng SiO2 tinh chế thay 20%, 50%, 70% xi măng giúp ta tìm khoảng chứa ngưỡng phối trộn tối ưu để mẫu vữa đạt Mác cao đạt hiệu tốt Ở ngưỡng có phối trộn 20% mẫu tro tinh chế từ tro trấu lò đốt sản xuất bánh tráng với 80% ximăng đạt hiệu mức tối ưu Vậy SiO2 tinh chế từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng đạt hiệu - Các nguyên nhân làm giảm độ bền nén độ chịu lực mẫu vữa có thành phần phụ gia SiO2 tinh luyện từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng:  Thành phần SiO2 nhiều dẫn đến thời gian liên kết xi măng kéo dài, độ hút nước lớn, xi măng dính kết, khơng đủ lượng Ca(OH)2 sinh để dính kết với SiO2 SVTH: Chƣơng Anh Hoài LỚP: 14DMT01 86 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN Mẫu SiO2 tinh chế có độ hấp thu nước cao thành phần mẫu xi măng nhiều dẫn đến việc vữa khô không tạo nên độ kết dính khơng tạo cho mẫu vữa độ đặc cho thêm nước vào để mẫu đạt đủ lượng ẩm dẻo khả kết dính độ hoạt tính mẫu giảm đáng kể  Sự tồn ion Cl- OH- mẫu SiO2 Ion Cl- cản trở Ca(OH)2 tác dụng với SiO2 để tạo thành khoáng bền, ngược lại tạo thành muối tan, ion OH- gây phản ứng kiềm – silic hồ xi măng làm mẫu vữa rắn chắc, dễ nứt, ăn mòn cốt thép - Tuy nhiên, số yếu tố khách quan mà đề tài chưa làm số điều sau: + Chưa xác định độ tinh khiết mẫu SiO2 tinh luyện + Chưa xác định lượng nước tiêu chuẩn thêm vào trình đúc mẫu, chưa tìm giải pháp để hạn chế nhược điểm mẫu vữa mẫu SiO2 tinh luyện có độ hấp thu nước lớn gây + Chưa tìm tỷ lệ phối trộn tối ưu cho mẫu SiO2 tinh luyện + Chưa xác định thời gian cần thiết để mẫu vữa có thành phần phụ gia SiO2 liên kết hoàn toàn Kiến nghị - Silic đioxit thành phần quan trọng sản xuất xi măng, chế tạo bê tông, gạch chịu nhiệt, chất cách điện, phụ gia sản xuất thép, vật liệu xây dựng chất lượng cao Hiện Việt Nam chưa có dây chuyền cơng nghệ sản xuất SiO2 từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng… Chúng ta cần nghiên cứu, chế tạo thiết bị có khả tách SiO2 từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng Giảm nhập khai thác nguồn silic dioxit từ thiên nhiên, tận dụng nguồn tro trấu thải từ lò đốt sản xuất bánh tráng dồi nguồn chất thải khổng lồ đè nặng lên mơi trường SVTH: Chƣơng Anh Hồi LỚP: 14DMT01 87 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN Khuyến khích người nơng dân sử dụng vỏ trấu làm chất đốt tiết kiệm chi phí mua loại nhiên liệu khác gas, củi, dầu, than tổ ong hay than đá,… đồng thời cịn thu lợi ích từ việc bán lượng tro cho doanh nghiệp, cịn doanh nghiệp giảm phần lớn chi phí cho việc vận chuyển sơ chế nguyên liệu Hƣớng phát triển - Nghiên cứu cải tiến quy trình cơng nghệ tinh luyện SiO2 từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng phương pháp hóa học để loại bỏ hồn toàn tồn ion OH-, Cl-, giảm lượng nước dùng cho trình rửa gel đến mức thấp - Qua kết nghiên cứu việc cho thêm nước trình phối trộn SiO2 tinh chế từ trấu vào xi măng góp phần làm tăng độ dẻo hỗn hợp, cho kết chưa tốt Vì ta cần phải nghiên cứu lượng nước tiêu chuẩn kết hợp với phụ gia khác làm giảm khả hấp thụ nước chúng kết kiểm tra độ bền tốt ứng dụng vào cơng trình có bê tơng mác cao - Nghiên cứu tìm tỷ lệ phối trộn với ximăng tối ưu cho mẫu SiO2 tinh luyện từ tro trấu thải lò đốt sản xuất bánh tráng - Thành phần SiO2 mẫu vữa lớn mẫu vữa cần thời gian liên kết dài, cần xác định xác thời gian để mẫu vữa có thành phần phụ gia SiO2 liên kết hoàn toàn SVTH: Chƣơng Anh Hoài LỚP: 14DMT01 88 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN TÀI LIỆU THAM KHẢO - [1] Bộ xây dựng (2000), Giáo trình vật liệu xây dựng, Nhà xuất xây dựng, Hà Nội - [2] Nguyễn Tiến Trung, ThS Phạm Đức Trung (Viện Thủy Công), PGS.TS Nghiêm Xuân Thung (Trường Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội), Ảnh hưởng tro trấu đến cường độ, tính chống thấm bê tơng thủy cơng - [3]: Trương Đình Hồi, (2009) Chất thải chăn nuôi-hiện trạng giải pháp, pp 3-15 - [4]: Th.S Huỳnh Thị Hạnh (2008), thí nghiệm chuyên đề xi măng, đại học quốc gia, đại học bách khoa thành phố Hồ Chí Minh - [5] Báo công nghiệp Việt Nam, (số 35/2006) - [6] Nguyễn Lân Dũng, (2004), Công nghệ nuôi trồng nấm, pp 8-15 - [7] http://tainguyenmoitruong.com.vn/ - [8] https://vnexpress.net/tin-tuc/khoa-hoc/ - [9] http://www.agroviet.com.vn/ - [10] http://tieuchuan.mard.gov.vn/ - [11] http://vntvietnam.com/xem-tin/quy-doi-mac-be-tong-(m)-tuong-ung- voi-capdo-ben-(b)-246.html - [12]: https://vatlieuxaydung.org.vn/vlxd-ket-cau/vua/bang-tra-mac-vua-xi- mang-be-tong-trong-xay-dung-4728.htm SVTH: Chƣơng Anh Hoài LỚP: 14DMT01 89 ... đề tài - Tận dụng tro đốt từ lị đốt chất thải nơng nghiệp công nghiệp để sản xuất vật liệu xây dựng Nghiên cứu tận dụng tro lò đốt số chất thải bao gồm tro trấu, tro đốt chất thải công nghiệp để... thi, hiệu để tận dụng nguồn tro lị đốt cơng nơng nghiệp đề tài " Nghiên cứu tận dụng tro lị đốt cơng nơng nghiệp làm vật liệu xây dựng" hướng đến mục tiêu tạo loại vật liệu xây dựng chất lượng... tái chế tro lị đốt cơng nơng nghiệp - Thu thập nhu cầu ngành vật liệu xây dựng nước giới, cách đánh giá chất lượng vật liệu xây dựng - Đo đạc tính chất lý, hóa học vật liệu xây dựng làm từ tro trấu,