NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NGUỒN ĐẤT FERALIT TRÊN ĐỊA BÀN XÃ HÀ BẦU, HUYỆN ĐAK ĐOA, TỈNH GIA LAI ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH XÂY KHÔNG NUNG TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN HOÀNG GIA NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NGUỒN ĐẤT FERALIT TRÊN ĐỊA BÀN XÃ HÀ BẦU, HUYỆN ĐAK ĐOA, TỈNH GIA LAI ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH XÂY KHÔNG NUNG C C R L T DU Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã số: 85 80 201 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2019 Cơng trình đƣợc hồn thành TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS TRƢƠNG HỒI CHÍNH Phản biện 1: PGS.TS TRẦN QUANG HƢNG C C R L T Phản biện 1: TS ĐẶNG KHÁNH AN DU Luận văn đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ chun ngành kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng công nghiệp họp Trƣờng Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 12 tháng 10 năm 2019 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu Truyền thông Trƣờng Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng - Thƣ viện Khoa Xây dựng dân dụng Công nghiệp, Trƣờng Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Để hạn chế sử dụng đất nông nghiệp, giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng, Bộ Xây dựng ban hành Thông tƣ 13/2017/TT-BXD quy định sử dụng vật liệu xây khơng nung cơng trình xây dựng Cụ thể, cơng trình xây dựng đƣợc đầu tƣ nguồn vốn ngân sách nhà nƣớc, vốn nhà nƣớc ngân sách, vốn vay doanh nghiệp có vốn nhà nƣớc lớn 30% phải sử dụng vật liệu xây không nung tổng số vật liệu xây với tỷ lệ nhƣ sau: Thành phố Hà Nội Thành phố Hồ Chí Minh: sử dụng 100%; tỉnh đồng Trung du Bắc bộ; tỉnh vùng Đông Nam bộ: Tại khu đô thị từ loại III trở lên sử dụng tối thiểu 90%, khu vực lại sử dụng tối thiểu 70%; tỉnh cịn lại: Tại thị từ loại III trở lên phải sử dụng tối thiểu 70%, khu vực lại phải sử dụng tối thiểu 50% Các cơng trình xây dựng từ tầng trở lên phải sử dụng tối thiểu 80% vật liệu xây không nung tổng số vật liệu xây Các cơng trình có u cầu đặc thù khơng sử dụng vật liệu xây khơng nung phải đƣợc quan quản lý nhà nƣớc có thẩm quyền xem xét, chấp thuận Chính vậy, Việt Nam năm gần đây, số lƣợng nghiên cứu tình hình sử dụng gạch khơng nung cơng trình xây dựng phát triển mạnh mẽ Đối với tỉnh Gia Lai, Ủy Ban Nhân dân Tỉnh ban hành Quyết định số 736/QĐUBND ngày 18 tháng 10 năm 2017 việc Ban hành "Quy định lộ trình chấm dứt sản xuất gạch đất sét nung lị thủ cơng, lị thủ cơng cải tiến, lò đứng liên tục, lò vòng, lò Hoffman địa bàn tỉnh Gia Lai kế hoạch tăng cƣờng sản xuất, sử dụng vật liệu xây không nung đến năm 2020" Với thực tế tình hình sản xuất sử dụng VLXKN địa tỉnh Gia Lai cần có nghiên cứu ứng dụng để sản xuất VLXKN từ nguồn nguyên liệu địa phƣơng đảm bảo tiêu chí chất lƣợng giá thành sản phẩm, trữ lƣợng nguyên liệu dồi việc khai thác để sản xuất không ảnh hƣởng đến môi trƣờng Từ nhận định trên, tác giả luận văn triển khai nghiên cứu sử dụng nguồn nguyên liệu đất Feralit địa xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia Lai để sản xuất gạch xây Nhóm đất feralit có đặc điểm sau: nhóm đất feralit chiếm diện tích lớn phân bố chủ yếu vùng miền núi trung du, có nguồn gốc hình thành từ q trình phong hố loại đá mẹ (đá gốc) Đất feralit nƣớc ta nhìn chung màu mỡ có tầng phong hố dày, có hàm lƣợng ion sắt, nhơm, titan, magiê cao Đất feralit gồm nhiều loại khác nhƣng điển hình số loại nhƣ: Đất feralit đỏ vàng phân bố nhiều trung du miền núi phía Bắc; đất đỏ bazan phong hoá từ đá bazan có màu nâu đỏ, phân bố nhiều Tây Nguyên, ĐNB, Quảng Bình, Quảng Trị, Nghệ An; đất đỏ đá vôi phân bố thung lũng đá vôi hình thành phong hố từ đá vơi có màu nâu đỏ; đất feralit mùn núi phân bố vùng núi cao phía Bắc; ngồi loại đất feralit nêu số loại đất feralit khác có chất lƣợng xấu đất trống đồi trọc, đất trơ sỏi đá, đất đá ong hố…đây là nguồn nguyên liệu sử dụng để sản xuất VLXKN Với lý trên, đề tài "Nghiên cứu sử dụng nguồn đất Feralit địa bàn xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia Lai để sản xuất gạch xây không nung" cần đƣợc nghiên C C DU R L T cứu nhằm tận dụng đƣợc nguồn tài nguyên sẵn có địa phƣơng đáp ứng nhu cầu sản xuất sử dụng gạch không nung Mục tiêu nghiên cứu - Khảo sát thực địa, lấy mẫu cốt liệu - Nghiên cứu phịng thí nghiệm, thiết kế quy trình sản xuất, thiết kế thành phần cấp phối phù hợp với nguyên liệu có - Chế tạo mẫu thử, xác định đặc tính lý - Tổng hợp kết quả, đánh giá, so sánh, kiến nghị Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tƣợng nghiên cứu: Gạch không nung sử dụng đất Feralit địa bàn xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia Lai - Phạm vi nghiên cứu: Gạch có mác M5,0, M7,5 Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp thu thập, phân tích tổng hợp tài liệu liên quan đến đề tài; - Phƣơng pháp thí nghiệm tính chất lý vật liệu xây dựng; - Phƣơng pháp tính tốn lý thuyết thực nghiệm để thiết kế thành phần cấp phối; - Phƣơng pháp xử lý số liệu viết báo cáo liên quan đến đề tài Nội dung nghiên cứu - Tổng quan vật liệu sử dụng công nghệ gạch bê tông không nung - Yêu cầu kỹ thuật phƣơng pháp thí nghiệm vật liệu - Yêu cầu kỹ thuật phƣơng pháp thí nghiệm gạch bê tông không nung - Thiết kế cấp phối - Thí nghiệm xác định tiêu lí gạch bê tơng khơng nung - Đề xuất, kiến nghị Kết cần đạt đƣợc Từ số liệu thu thập đƣợc phịng thí nghiệm, tiến hành phân tích khoa học, so sánh minh chứng tính khả thi việc sản xuất gạch không nung dựa nguồn nguyên liệu đất Feralit địa bàn xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia Lai Kết cấu luận văn: Ngoài phần mở đầu, kết luận kiến nghị luận văn gồm có chƣơng: C C R L T DU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU XÂY KHÔNG NUNG VÀ CÁC LOẠI VẬT LIỆU SỬ DỤNG TRONG SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƢNG CƠ LÝ CỦA CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI GẠCH BÊ TƠNG KHƠNG NUNG CHƢƠNG 3: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG SỬ DỤNG ĐẤT FERALIT TRONG THÀNH PHẦN CẤP PHỐI CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU XÂY KHÔNG NUNG VÀ CÁC LOẠI VẬT LIỆU SỬ DỤNG TRONG SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG 1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU XÂY KHÔNG NUNG Vật liệu xây không nung vật liệu, cấu kiện dạng block, viên xây thay gạch đất sét nung, dùng để xây kết cấu tƣờng bao che, tƣờng ngăn cơng trình xây dựng dân dụng công nghiệp Sản phẩm vật liệu xây không nung hay gạch không nung đa dạng chủng loại chất lƣợng nhƣng chủ yếu có hai loại gạch bê tơng khơng nung thơng thƣờng gạch bê tơng nhẹ; ngồi cịn có loại khác nhƣ gạch bê tơng polymer khống hóa từ đất sét, gạch silicate số sản phẩm dạng nhƣ thạch cao, 3D… Vật liệu xây khơng nung với tính ƣu việt thay gạch đất sét nung xây dựng đƣợc chứng minh sử dụng rộng rãi khắp nơi giới từ nhiều năm qua Sản xuất sử dụng vật liệu xây không nung xu phát triển tất yếu Việt Nam giới 1.2 GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG 1.2.1 Khái niệm 1.2.2 Phân loại 1.2.3 Một số loại gạch bê tông thông dụng 1.2.3.1 Gạch xi măng cốt liệu (Gạch block bê tông thông thƣờng) 1.2.3.2 Gạch bê tông nhẹ 1.2.4 Ƣu, nhƣợc điểm gạch bê tông không nung 1.2.4.1 Ưu điểm - Không dùng nguyên liệu đất sét để sản xuất, hạn chế việc sử dụng đất sét khai thác từ đất nơng nghiệp làm giảm diện tích đất sản xuất lƣơng thực… 1.2.4.2 Nhược điểm - Một số loại gạch có thiết kế thành mỏng, độ rỗng lớn hình dạng viên gạch có độ mảnh lớn dẫn đến khả chịu lực theo phƣơng ngang so với gạch đất sét nung Cần phải lƣu ý q trình thiết kế, thi cơng chọn loại gạch bê tông cho phù hợp với loại cấu kiện 1.2.5 Tình hình sản xuất sử dụng gạch bê tơng khơng nung Việt Nam Hiện nhiều sách khuyến khích hỗ trợ chuyển đổi đầu tƣ sản xuất vật liệu (gạch không nung) ban hành: đƣợc miễn thuế thu nhập doanh nghiệp, đƣợc tranh thủ lãi xuất ƣu đãi chƣơng trình kích cầu Chính phủ… Đến nay, hầu hết địa phƣơng nhận thức rõ ý nghĩa chƣơng trình, đề biện pháp, kế hoạch lộ trình cụ thể để phát triển vật liệu xây không nung, tiến tới hạn chế sản xuất sử dụng gạch đất sét nung Tuy nhiên, thực tế vật liệu thân thiện với mơi trƣờng có gạch khơng nung gặp khó khăn thị trƣờng, vất vả cạnh tranh với gạch nung truyền thống đặc biệt thị trƣờng nông thôn, vùng sâu vùng xa, v.v 1.3 GIỚI THIỆU CÁC LOẠI VẬT LIỆU CHẾ TẠO GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG Về bản, nguyên liệu cho gạch bê tơng khơng nung chia thành loại: chất kết dính, cốt liệu lớn (hạt có kích thƣớc lớn 5mm), cốt liệu nhỏ (cát), phụ gia khống (dạng bột), phụ gia hóa học nƣớc 1.3.1 Chất kết dính Xi măng loại chất kết dính phổ biến đƣợc dùng nhiều cho sản xuất gạch bê tơng Ngồi xi măng, gạch bê tơng sử dụng chất kết dính hỗn hợp nhƣ xi măngvôi, xi măng-tro bay, xi măng-puzơlan, v.v C C DU R L T Tại số nơi, chất kết dính cho sản xuất gạch bê tông sử dụng xi măng-vôi, vôi-tro xỉ Khi sử dụng loại chất kết dính này, cần sử dụng sản phẩm vôi đáp ứng yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 2231:2016, không nên sử dụng dạng vôi cục già lửa loại vơi thƣờng có q trình thủy hóa chậm nên dễ gây tƣợng nở thể tích làm nứt biến dạng viên gạch 1.3.2 Cốt liệu Do giới hạn kích thƣớc chiều dày thành vách viên gạch nên gạch bê tông sử dụng cốt liệu có Dmax thƣờng nhỏ 10mm, phổ biến 7mm, kích thƣớc tƣơng đƣơng với kích thƣớc Dmax đá mạt thông thƣờng Về nguyên tắc thiết kế cấp phối, cốt liệu cho gạch bê tông cần đƣợc phối trộn cốt liệu lớn (cấp hạt 5-10mm) cốt liệu nhỏ (cát nghiền cát tự nhiên) để hỗn hợp cốt liệu có dải hạt liên tục 1.3.2.1 Cốt liệu lớn Xỉ gang xỉ thép, phế thải xây dựng 1.3.2.2 Cốt liệu nhỏ Cát nghiền cát tự nhiên, Xỉ hạt lò cao, Tro đáy nhà máy nhiệt điện: 1.3.3 Phụ gia khống 1.3.4 Phụ gia hóa học Do GBT sử dụng loại hỗn hợp bê tông cứng để tạo hình, nên loại phụ gia giảm nƣớc đƣợc sử dụng sản xuất GBT Tuy vậy, GBT sử dụng phụ gia giảm nƣớc để làm tăng cƣờng độ sản phẩm, đặc biệt tăng cƣờng độ tuổi sớm Ngồi phụ gia giảm nƣớc phụ gia làm tăng cƣờng độ tuổi sớm cho GBT đƣợc sử dụng, đặc biệt cho loại GBT sử dụng xi măng, sử dụng hàm lƣợng tro xỉ cao Các loại phụ gia tăng cƣờng độ tuổi sớm cho GBT thƣờng sử dụng muối clorua, nhƣ muối CaCl , KCl Các sở sản xuất GBT cần phải có thử nghiệm chất lƣợng phụ gia, xác định liều lƣợng hợp lý để không ảnh hƣởng đến tính ăn mịn cốt thép sử dụng sản phẩm GBT vào cơng trình 1.3.5 Nƣớc Nƣớc cho sản xuất GBT tƣơng tự nhƣ nƣớc cho sản xuất bê tông vữa xây dựng Do yêu cầu lƣợng nƣớc cho trộn phối liệu, rửa cốt liệu (nếu có), cho bảo dƣỡng sản phẩm cần phải tuân thủ theo qui định TCVN 4506:2012 _Nƣớc cho bê tông vữa- yêu cầu kỹ thuật 1.3.6 Các nguồn vật liệu khác Ngoài nguồn vật liệu cho sản xuất GBT nêu trên, số loại phế thải cơng nghiệp có khả sử dụng làm nguyên liệu dƣới dạng cốt liệu cho GBT nhƣ đá xít thải ngành khai thác mỏ, phế thải từ sở sản xuất chế biến đá ốp lát, phế thải nhà máy sản xuất gốm sứ, ceramic xây dựng, v.v… Tuy nhiên, sản xuất lƣợng hạn chế, phổ biến có khả sử dụng cho mục đích khác nên đƣợc quan tâm sử dụng làm nguyên liệu cho GBT 1.4 GIỚI THIỆU VỀ NGUỒN ĐẤT FERALIT TẠI XÃ HÀ BẦU, HUYỆN ĐAK ĐOA, TỈNH GIA LAI Tồn tỉnh Gia Lai có 27 loại đất, đƣợc hình thành nhiều loại đá mẹ thuộc nhóm chính: đất feralit (đất đỏ vàng) chiếm 53% diện tích đất tự nhiên tỉnh; đất đỏ vàng đá granit riolit phân bố tập trung gần rìa khối đất đỏ bazan; đất xám đá granit C C DU R L T phù sa cổ chiếm 25,2%, phân bố tập trung theo hệ thống sơng lớn, cịn lại nhóm khác phân bố rải rác nhiều nơi Hình 1.5: Hình ảnh đất Feralit xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa C C 1.5 CÁC CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH BÊ TƠNG KHƠNG NUNG Hai cơng nghệ sản xuất gạch bê tông không nung phổ biến là: Công nghệ rung – ép Công nghệ ép tĩnh - Công nghệ rung – ép - Công nghệ ép tĩnh Quy trình cơng nghệ gồm khâu bản: Chuẩn bị nguyên liệu đầu vào – Định lƣợng vật liệu – Trộn phối liệu – Kiểm tra chất lƣợng hỗn hợp bê tơng – Tạo hình – Bảo dƣỡng 1.6 KẾT LUẬN CHƢƠNG Với nhu cầu sử dụng vật liệu xây không nung ngày cao, nguồn nguyên liệu ngày đa dạng phong phú, công nghệ sản xuất gạch bê tông không nung ngày phổ biến đại, việc nghiên cứu sử dụng nguồn đất feralit làm nguyên liệu sản xuất gạch bê tông không nung phù hợp tiêu chuẩn, quy chuẩn hành thiết thực, góp phần làm đa dạng thêm nguồn vật liệu xây không nung, sử dụng hợp lý hiệu nguồn nguyên liệu địa phƣơng, đem lại giá trị cho kinh tế xã hội R L T DU CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG 2.1 CÁC TIÊU CHUẨN, TÀI LIỆU CÓ LIÊN QUAN ĐẾN VIỆC XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƢNG CƠ L CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG Gạch bê tông không nung phải phù hợp với tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6477:2016, Gạch bê tông Tiêu chuẩn áp dụng cho gạch bê tông đƣợc sản xuất từ hỗn hợp bê tông cứng dùng cơng trình xây dựng Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết áp dụng tiêu chuẩn này: TCVN 2682:2009, Xi măng poóc lăng - Yêu cầu kĩ thuật TCVN 4506:2012, Nước cho bê tông vữa - Yêu cầu kỹ thuật TCVN 6260:2009, Xi măng poóc lăng hỗn hợp - Yêu cầu kĩ thuật TCVN 6355-4:2009, Gạch xây - Phương pháp thử - Phần 4: Xác định độ hút nước TCVN 7569:2007, Xi măng alumin TCVN 7572-6:2006, Cốt liệu cho bê tông vữa - Xác định khối lượng thể tích xốp độ hổng 2.1.1 Yêu cầu kỹ thuật kích thƣớc mức sai lệch Yêu cầu kích thƣớc loại gạch mức sai lệch cho phép đƣợc quy định Bảng 2.1 2.1.2 Yêu cầu ngoại quan - Màu sắc viên gạch trang trí lơ phải đồng - Khuyết tật ngoại quan đƣợc quy định Bảng 2.2 - Độ rỗng viên gạch không lớn 65 % 2.1.3 Yêu cầu tính chất lý Cƣờng độ chịu nén, khối lƣợng, độ hút nƣớc độ thấm nƣớc viên gạch bê tông nhƣ quy định Bảng 2.3 2.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƢNG CƠ L CỦA THÀNH PHẦN CẤP PHỐI GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG 2.2.1 Xi măng Sử dụng loại xi măng Poóc lăng hỗn hợp phù hợp tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6260:2009, Xi măng poóc lăng hỗn hợp – Yêu cầu kỹ thuật Tiêu chuẩn áp dụng cho loại xi măng poóc lăng hỗn hợp thông dụng Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết áp dụng tiêu chuẩn này: TCVN 141 : 2008 Xi măng - Phƣơng pháp phân tích hóa học TCVN 4030 : 2003 Xi măng - Phƣơng pháp xác định độ mịn TCVN 4787 : 2001 (EN 196-7 : 1989) Xi măng - Phƣơng pháp lấy mẫu chuẩn bị mẫu TCVN 5438 : 2004 Xi măng - Thuật ngữ định nghĩa TCVN 5439 : 2004 Xi măng - Phân loại TCVN 6016 : 1995 (ISO 679 : 1989) Xi măng - Phƣơng pháp thử - Xác định độ bền TCVN 6017 : 1995 (ISO 9597 : 1989) Xi măng - Phƣơng pháp thử - Xác định thời gian đông kết độ ổn định TCVN 6882 : 2001 Phụ gia khoáng cho xi măng TCVN 7711 : 2007 Xi măng poóc lăng hỗn hợp bền sun phát TCXD 168 : 1989 Thạch cao dùng để sản xuất xi măng 2.2.1.1 Quy định chung 2.2.1.2 Yêu cầu kỹ thuật 2.2.1.3 Phương pháp thử - Lấy mẫu chuẩn bị mẫu thử theo TCVN 4787 : 2001 (EN 196-7 : 1989) - Cƣờng độ nén xác định theo TCVN 6016 : 1995 (ISO 679 : 1989) - Độ mịn xác định theo TCVN 4030 : 2003 - Thời gian đông kết độ ổn định thể tích xác định theo TCVN 6017 : 1995 (ISO 9597 : 1989) C C DU R L T - Hàm lƣợng SO3 xác định theo TCVN 141 : 2008 - Độ nở autoclave đƣợc xác định theo TCVN 7711 : 2007 2.2.2 Cát Cát có chất lƣợng phù hợp với TCVN 7570:2006, Cốt liệu cho bê tông vữa – Yêu cầu kỹ thuật [9] 2.2.2.1 Yêu cầu kỹ thuật 2.2.2.2 Phương pháp thử 2.2.3 Nƣớc Nƣớc sử dụng thành phần cấp phối bê tông phải phù hợp với tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4506:2012, Nƣớc cho bê tông vữa – Yêu cầu kỹ thuật 2.2.3.1 Yêu cầu kỹ thuật 2.2.3.2 Phương pháp thử 2.2.4 Đất feralit Đất feralit dạng vật liệu cấp phối thiên nhiên, đƣợc hiểu hỗn hợp vật liệu dạng hạt có sẵn tự nhiên theo nguyên lý cấp phối Thành phần hạt đất feralit thí nghiệm theo TCVN 7572–2:2006, Phần 2: Xác định thành phần hạt Thành phần hạt vật liệu cấp phối thiên nhiên phải nằm vùng giới hạn đƣờng bao cấp phối quy định Bảng 2.11 2.3 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƢNG CƠ L CỦA CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI SẢN XUẤT GẠCH KHƠNG NUNG BẰNG CÁC THÍ NGHIỆM 2.3.1 Thí nghiệm xi măng Sử dụng xi măng Nghi Sơn PCB40 thành phần cấp phối sản xuất gạch bê tông không nung Xi măng sử dụng cho chế tạo vữa phải phù hợp với tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6260:2009 (Xi măng poóc lăng hỗn hợp – Yêu cầu kỹ thuật) 2.3.1.1 Xác định độ mịn theo TCVN 4030:2003 2.3.1.2 Xác định thời gian đơng kết theo TCVN 6017:2015 Tiến hành thí nghiệm: Các bƣớc tiến hành thí nghiệm đƣợc nêu cụ thể TCVN 6017:1995, tóm tắt nhƣ sau: Trƣớc hết, trộn hồ xi măng với lƣợng nƣớc khác để xác định lƣợng nƣớc tiêu chuẩn Sau đó, thử thời gian bắt đầu đơng kết kết thúc đơng kết hồ xi măng có độ dẻo tiêu chuẩn dụng cụ Vicat với kim thích hợp (Hình 2.3) - Kết thí nghiệm: Lƣợng nƣớc tiêu chuẩn: 28,0% 2.3.1.3 Xác định độ bền nén theo TCVN 6016:2011 Nguyên tắc thí nghiệm: Phƣơng pháp bao gồm cách xác định cƣờng độ nén cƣờng độ uốn mẫu thử hình lăng trụ có kích thƣớc 40 mm x 40 mm x 160 mm Tiến hành thí nghiệm: Đúc mẫu mẻ vữa dẻo, cấp phối X: Ctc:N=1:3:0,5 với lƣợng dùng xi măng 450g Vữa đƣợc trộn máy lèn chặt khuôn nhờ sử dụng máy dằn (Hình 2.4) Các mẫu khn đƣợc bảo dƣỡng nơi khơng khí ẩm 24 sau mẫu đƣợc tháo khn đƣợc ngâm ngập nƣớc đến đem thử độ bền Đến độ tuổi yêu cầu, mẫu đƣợc vớt khỏi nơi bảo dƣỡng, sau thử uốn mẫu bị bẻ gãy thành hai nửa nửa mẫu gãy đƣợc dùng để thử độ bền nén 2.3.1.4 Xác định khối lượng riêng theo TCVN 4030:2003 - Nguyên tắc thí nghiệm: Dùng phƣơng pháp vật liệu chiếm chỗ chất lỏng C C DU R L T - Tiến hành thí nghiệm: Đặt bình xác định khối lƣợng riêng vào chậu nƣớc cho phần chia độ nằm chìm dƣới nƣớc kẹp chặt không cho lên, nƣớc chậu phải giữ nhiệt độ 27 ± 20C Đổ dầu hỏa vào bình đến vạch số Cân 65g xi măng đƣợc sấy khô đến khối lƣợng không đổi để nguội bình hút ẩm đến nhiệt độ phịng thí nghiệm Cho xi măng vào bình cách từ từ Lấy bình xoay đứng qua lại 10 phút cho khơng khí xi măng đặt lại vào chậu nƣớc 10 phút ghi lại mực chất lỏng bình (Hình 2.5) Tiến hành thí nghiệm mẫu, lấy kết trung bình 2.3.2 Thí nghiệm cát 2.3.2.1 Xác định khối lượng riêng, độ hút nước cát theo TCVN 7572-4:2006 - Nguyên tắc thí nghiệm: dùng phƣơng pháp vật liệu chiếm chỗ chất lỏng - Tiến hành thí nghiệm: Lấy 500g cát sàng loại bỏ cỡ hạt lớn 5mm gạn rửa loại bỏ cỡ hạt nhỏ 0,14mm Ngâm mẫu thùng ngâm 24h ± 4h nhiệt độ 27 ± 20C Trong thời gian đầu đến khuấy nhẹ lần để đuổi bọt khí bám bề mặt cát Gạn nƣớc khỏi thùng ngâm đổ mẫu vào sàng 0,14mm Rải cát lên khay thành lớp mỏng để khô tự nhiên Trong thời gian chờ cát khơ, kiểm tra tình trạng ẩm cát cách đặt côn thử phẳng không thấm nƣớc, đổ cát qua phễu vào côn, dùng que chọc đầm nhẹ 25 lần, không đổ thêm cát vào côn, nhấc nhẹ côn lên so sánh hình dáng khối cát với dạng cát chuẩn 2.3.2.2 Xác định khối lượng thể tích xốp cát theo TCVN 7572-6:2006 - Nguyên tắc thí nghiệm: dùng phƣơng pháp đổ đống trạng thái tự nhiên - Tiến hành thí nghiệm: Lấy ÷ 10 kg cát sấy khô đến khối lƣợng không đổi, để nguội đến nhiệt độ phòng đem sàng qua sàng 5mm Cho cát vào ống đong có dung tích lít (d=h=108mm) độ cao cách miệng ống 10cm có Dùng thƣớc kim loại gạt ngang miệng ống Cân ống đong có chứa đầy cát (m2) 2.3.2.3 Xác định hàm lượng bụi, bùn, sét theo TCVN 7572-8:2006 - Nguyên tắc thí nghiệm: Sử dụng phƣơng pháp gạn rửa để xác định hàm lƣợng bụi, bùn, sét cốt liệu nhỏ 2.3.2.4 Xác định thành phần hạt cát theo TCVN 7572-2:2006 - Nguyên tắc thí nghiệm: Sử dụng phƣơng pháp sàng để xác định thành phần hạt cốt liệu nhỏ - Tiến hành thí nghiệm: Cân lấy khoảng 2000g (m0) cốt liệu từ mẫu thử đƣợc sấy đến khối lƣợng không đổi để nguội đến nhiệt độ phịng thí nghiệm Sàng qua sàng có kích thƣớc mắt sàng 5mm Xếp chồng từ xuống dƣới sàng tiêu chuẩn theo thứ tự kích thƣớc mắt sàng từ lớn đến nhỏ nhƣ sau: 2,5mm; 1,25mm; 0,63mm; 0,315mm; 0,14 mm đáy sàng Cân khoảng 1000g (m) cốt liệu sàng qua sàng có kích thƣớc mắt sàng 10mm 5mm sau đổ cốt liệu cân vào sàng (sàng 2,5mm) tiến hành sàng Có thể dùng sàng máy lắc tay Khi dùng sàng máy thời gian sàng theo quy định loại máy Khi sàng tay thời điểm dừng sàng sàng vịng phút mà lƣợng lọt qua sàng khơng lớn 0,1% khối lƣợng mẫu thử Cân lƣợng sót sàng, xác đến 1g - Kết thí nghiệm: C C DU R L T 10 - Từ cấp phối (cơ sở), thay thành phần cát đất feralit lần lƣợt tỉ lệ 100%, 95%, 90% để tạo thành cấp phối khảo sát G6, G7, G8 (Bảng 3.5) Bảng 3.5 Thành phần cấp phối khảo sát M7,5 Bảng 3.6 Bảng thành phần cấp phối cho 1m3 vữa M5,0 tính theo khối lƣợng 3.1.3 Sản xuất mẫu gạch bê tông không nung sử dụng nguyên liệu đất feralit Với 06 thành phần cấp phối G2, G3, G4 G6, G7, G8 nêu trên, tiến hành sản xuất mẫu gạch bê tông không nung cơng nghệ ép tĩnh chiều, gạch có kích thƣớc 200 x 130 x 85 mm Công ty Cổ phần Xây dựng sản xuất kinh doanh Vật liệu Xanh (Lô C23 Cụm Công nghiệp Diên Phú, xã Diên Phú, thành phố Pleiku, tỉnh Gia Lai) (Hình 3.1) để thí nghiệm nhằm so sánh tiêu lý gạch C C DU R L T 11 Hình 3.1 Máy ép thuỷ lực hai chiều Cơng ty Cổ phần Xây dựng sản xuất kinh doanh Vật liệu Xanh 3.1.3.1 Định lượng cốt liệu Vật liệu đƣợc vận chuyển đến nhà máy thời điểm Xi măng dùng thí nghiệm loại xi măng Nghi Sơn PCB40 dạng bao 50kg; Cát dùng cho thí nghiệm cát vàng Kon Tum; Đất feralit đƣợc khai thác từ mỏ đất xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia Lai; Nƣớc dùng cho thí nghiệm nguồn nƣớc máy khu công nghiệp Diên Phú, xã Diên Phú, thành phố Pleiku, tỉnh Gia Lai Các thành phần cấp phối đƣợc định lƣợng thủ công; cân cân đồng hồ có độ sai lệch ±100g.(Hình 3.2) Trong trình thực hiện, số liệu đƣợc ghi chép cẩn thận C C R L T DU Hình 3.2 Định lượng thành phần cấp phối thủ công 3.1.3.2 Chế tạo mẫu thử Các thành phần cấp phối đƣợc đƣa vào cối trộn máy Cối trộn theo chế trộn cƣỡng Lƣợng nƣớc đƣa vào phối liệu đƣợc ƣớc lƣợng thử nhiều lần trƣớc sản xuất 12 mẫu Cơng nghệ ép bán khơ địi hỏi lƣợng nƣớc cho vào phối liệu phải phù hợp với đặc điểm máy ép để tạo sản phẩm đạt chất lƣợng ban đầu thẩm mỹ độ đặc (Hình 3.3) Các thành phần cấp phối đƣợc sản xuất lần lƣợt dây chuyền công nghệ ép tĩnh hai chiều; sản phẩm đƣợc đánh số chuyển đến nơi bảo dƣỡng theo lơ sản xuất.(Hình 3.4) C C R L T Hình 3.3 Ép gạch mẫu để kiểm tra độ ẩm phối liệu DU Hình 3.4 Mẫu thử đánh số theo lô 13 3.1.3.3 Bảo dưỡng mẫu thử Mẫu thử đƣợc bảo dƣỡng sau sản xuất theo quy trình cơng nghệ nhà máy Mẫu thử đƣợc xếp pallet đƣợc dƣỡng ẩm phƣơng pháp phun sƣơng nhằm cung cấp đủ lƣợng nƣớc cần thiết để bê tông phát triển cƣờng độ (Hình 3.4) C C R L T Hình 3.5 Bảo dưỡng mẫu thử phương pháp phun sương 3.1.3.4 Nhận xét trình sản xuất gạch bê tông từ đất feralit dây chuyền công nghệ ép tĩnh chiều - Q trình sản xuất nhanh chóng gây tiếng ồn; dây chuyền vận hành đơn giản khơng cần nhiều nhân cơng - Kích thƣớc sản phẩm đồng thẩm mỹ - Cần điều chỉnh lƣợng nƣớc phối liệu cho phù hợp với cấu cấp liệu vào khuôn ép định hình; độ ẩm cao sản phẩm khơng đạt độ nén yêu cầu, dễ nứt đƣợc đẩy khỏi khn; ngƣợc lại độ ẩm thấp sản phẩm đạt độ nén u cầu nhƣng khó tách khn - Thời gian từ trộn phối liệu đến ép định hình sản phẩm có ảnh hƣởng đến ngoại quan chất lƣợng ban đầu sản phẩm Kiến nghị cần có thời gian ủ phối liệu để thành phần phối liệu có độ ẩm đồng trƣớc đƣa phối liệu vào khn ép 3.2 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM MẪU THỬ 3.2.1 Xác định cƣờng độ nén gạch không nung theo TCVN 6477:2016 - Dụng cụ thiết bị: + Thƣớc có vạch chia đến mm; + Tấm kính để phẳng bề mặt vữa trát mẫu; + Bay, chảo trộn hồ xi măng; + Máy nén có thang lực thích hợp để nén, tải trọng phá hủy nằm khoảng từ 20% đến 80 % tải trọng lớn máy Không đƣợc nén mẫu thang lực - Chuẩn bị mẫu: + Mẫu thử nén viên gạch nguyên Dùng xi măng theo TCVN 6260:2009 TCVN 2682:2009 nƣớc để trộn hồ xi măng có độ dẻo tiêu chuẩn Mặt chịu nén viên DU 14 gạch mặt chịu lực xây Trát hồ xi măng lên hai mặt chịu nén Dùng kính để phẳng hồ xi măng cho khơng cịn vết lõm bọt khí Chiều dày lớp hồ xi măng khơng lớn mm Hai mặt trát phải phẳng song song nhau.(Hình 3.6) Hình 3.6 Mẫu gạch trát vữa mặt theo tiêu chuẩn + Sau trát, mẫu đƣợc đặt phịng thí nghiệm khơng 72 đem thử Khi nén, mẫu đƣợc thử trạng thái ẩm tự nhiên.Khi cần thử nhanh, dùng xi măng nhôm loại AC40 thạch cao khan để trát mặt mẫu Sau mẫu đƣợc đặt phịng thí nghiệm khơng 16 đem thử - Tiến hành thí nghiệm: Đo chiều dài, chiều rộng chiều cao mẫu thử chuẩn bị thƣớc Mỗi chiều đo ba vị trí (ở hai đầu cách mép 20 mm giữa), độ xác tới mm Đặt mẫu thử lên thớt dƣới máy nén, tâm mẫu thử trùng với tâm thớt nén Thực gia tải mẫu bị phá hủy để xác định giá trị lực nén lớn Tốc độ tăng tải phải (0,6 ± 0,2) MPa/s - Kết thí nghiệm: Là kết tính giá trị trung bình kết thử Loại bỏ giá trị có sai lệch lớn 15 % so với giá trị trung bình Kết cuối giá trị trung bình cộng giá trị hợp lệ cịn lại, xác đến 0,1 MPa Trƣờng hợp giá trị lớn nhỏ lệch 15% so với cƣờng độ nén viên mẫu trung bình bỏ hai kết Kết cƣờng độ nén tổ mẫu cƣờng độ nén viên mẫu lại Cƣờng độ nén (R) đƣợc tính MPa theo cơng thức: C C R L T DU R Pmax K S Trong đó: Pmax lực nén lớn phá hủy mẫu, tính Niuton (N); S giá trị trung bình cộng diện tích mặt nén (kể diện tích phần lỗ rỗng), tính mm2; K hệ số hình dạng phụ thuộc kích thƣớc mẫu thử (Bảng 3.7) Bảng 3.7 - Hệ số hình dạng K theo kích thƣớc mẫu thử Chiều rộng, mm Chiều cao, mm 50 100 150 200 ≥ 250 40 0,80 0,70 50 0,85 0,75 0,70 65 0,95 0,85 0,75 0,70 0,65 15 100 1,15 1,00 0,90 0,80 0,75 150 1,30 1,20 1,10 1,00 0,95 200 1,45 1,35 1,25 1,15 1,10 ≥ 250 1,55 1,45 1,35 1,25 1,15 CHÚ THÍCH: Chiều cao mẫu đƣợc tính sau làm phẳng mặt Đối với mẫu có kích thƣớc khác nội suy theo hƣớng dẫn Phụ lục A TCVN 6477:2016 Đối với kích thƣớc mẫu thử 200x130x85,5 mm khảo sát, nội suy chiều, xác định hệ số hình dạng K = 0,88 C C R L T DU Hình 3.7: Hình ảnh ép mẫu gạch xác định cường độ nén theo cấp phối 3.2.2 Xác định độ hút nƣớc gạch không nung theo TCVN 6355 - 4: 2009 - Nguyên tắc thí nghiệm: Ngâm mẫu thử đƣợc sấy khơ vào nƣớc bão hịa Xác định tỷ lệ phầm trăm lƣợng nƣớc đƣợc hút vào so với khối lƣợng mẫu khô - Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm: Tủ sấy tới 200 0C có điều chỉnh nhiệt độ; Cân kỹ thuật có độ xác tới gam; Thùng bể ngâm mẫu - Chuẩn bị mẫu thử: + Chuẩn bị tối thiểu viên gạch nguyên đạt yêu cầu ngoại quan để làm mẫu thử + Dùng bàn chải quét mẫu thử Sấy mẫu nhiệt độ 1050C ÷ 1100C đến khối lƣợng khơng đổi (thơng thƣờng thời gian sấy khơng 24 giờ) Khối lƣợng không đổi hiệu số hai lần cân liên tiếp không lớn 0,2 % Thời gian hai lần cân liên tiếp không nhỏ + Đặt mẫu thử vào nơi khô để nguội đến nhiệt độ phịng thí nghiệm cân mẫu - Tiến hành thí nghiệm: + Đặt mẫu thử khô nguội theo chiều thẳng đứng vào thùng bể nƣớc có nhiệt độ 27 0C ± 0C Khoảng cách viên gạch cách thành bể 10 mm Mực nƣớc phải cao mặt mẫu thử 20 mm (Hình 3.7) Thời gian ngâm mẫu 24 16 Hình 3.8 Ngâm mẫu gạch không nung nước 24 + Vớt mẫu ra, dùng khăn ẩm thấm bề mặt mẫu thử cân mẫu bão hòa nƣớc, thời gian từ vớt mẫu đến cân xong không phút - Kết thí nghiệm: Là giá trị trung bình cộng kết mẫu thử, tính xác tới 0,1 % 3.3 CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC KHI THỰC HIỆN THÍ NGHIỆM 3.3.1 Cấp phối gạch bê tơng khơng nung M5,0 - Kết thí nghiệm cƣờng độ nén R7 gạch theo cấp phối M5,0 (Bảng 3.8) Bảng 3.8 Kết thí nghiệm cƣờng độ nén R7 (ngày 20/3/2019) gạch theo cấp phối thiết kế mác M5,0 C C R L T DU Cấp phối G2 G3 G4 Mô tả mẫu (mm) Tiết diện (mm2) Lực phá hoại (N) Hệ số Cƣờng độ hình viên dạng K (MPa) 200x130x85,5 200x130x85,5 200x130x85,5 26000 26000 26000 64700 64400 62900 0.88 0.88 0.88 2.19 2.18 2.13 200x130x85,5 26000 78600 0.88 2.66 200x130x85,5 26000 79200 0.88 2.68 200x130x85,5 26000 79500 0.88 2.69 200x130x85,5 26000 100400 0.88 3.40 200x130x85,5 26000 100200 0.88 3.39 200x130x85,5 26000 100700 0.88 3.41 Cƣờng độ trung bình (MPa) 2.17 2.68 3.40 - Kết thí nghiệm cƣờng độ nén R14 gạch theo cấp phối M5,0 (Bảng 3.9) 17 Bảng 3.9 Kết thí nghiệm cƣờng độ nén R14 (ngày 27/3/2019) gạch theo cấp phối thiết kế mác M5,0 Cấp phối số G2 G3 G4 Mô Tả mẫu (mm) Tiết diện (mm2) Lực phá hoại (N) Hệ số hình dạng (K) Cƣờng độ viên (MPa) Cƣờng độ trung bình (MPa) 200x130x85,5 200x130x85,5 200x130x85,5 26000 26000 26000 73600 74100 75300 0.88 0.88 0.88 2.49 2.51 2.55 2.52 200x130x85,5 26000 93500 0.88 3.16 200x130x85,5 26000 94500 0.88 3.20 200x130x85,5 26000 93600 0.88 3.17 200x130x85,5 26000 121500 0.88 4.11 200x130x85,5 26000 122300 0.88 200x130x85,5 26000 123200 0.88 C C R L T 4.14 3.18 4.14 4.17 - Kết thí nghiệm cƣờng độ nén R28 gạch theo cấp phối M5,0 (Bảng 3.10) Bảng 3.10 Kết thí nghiệm cƣờng độ nén R28 (ngày 10/4/2019) gạch theo cấp phối thiết kế mác M5,0 DU Cấp phối số Mô Tả mẫu (mm) Tiết diện (mm2) G2 200x130x85,5 200x130x85,5 200x130x85,5 26000 26000 26000 200x130x85,5 G3 G4 Cƣờng độ Cƣờng độ viên trung bình (MPa) (MPa) Lực phá hoại (N) Hệ số hình dạng (K) 26000 93600 94800 94000 117600 0.88 0.88 0.88 0.88 3.17 3.21 3.18 3.98 200x130x85,5 26000 115800 0.88 3.92 200x130x85,5 26000 118500 0.88 4.01 200x130x85,5 26000 151000 0.88 5.11 200x130x85,5 26000 152000 0.88 5.14 200x130x85,5 26000 150000 0.88 5.08 3.19 3.97 5.11 - Sự phát triển cƣờng độ gạch không nung sử dụng đất feralit theo thời gian đƣợc biểu diễn Hình 3.9 18 Hình 3.9 Biểu đồ phát triển cường độ cấp phối gạch (M5,0) theo thời gian 3.3.2 Cấp phối gạch bê tông không nung M7,5 - Kết thí nghiệm cƣờng độ nén R7 gạch theo cấp phối M7,5 (Bảng 3.11) Bảng 3.11 Kết thí nghiệm cƣờng độ nén R7 (ngày 20/3/2019) gạch theo cấp phối thiết kế mác M7,5 C C R L T DU Lực phá hoại (N) Hệ số hình dạng K Cấp phối Mơ tả mẫu (mm) Tiết diện (mm2) G6 200x130x85,5 200x130x85,5 200x130x85,5 26000 26000 26000 103400 104600 106000 0.88 0.88 0.88 3.50 3.54 3.59 200x130x85,5 26000 130100 0.88 4.40 200x130x85,5 26000 128800 0.88 4.36 200x130x85,5 26000 129000 0.88 4.37 200x130x85,5 26000 160000 0.88 5.42 200x130x85,5 26000 158000 0.88 5.35 200x130x85,5 26000 157100 0.88 5.32 G7 G8 Cƣờng độ Cƣờng độ viên trung bình (MPa) (MPa) 3.54 4.38 5.36 - Kết thí nghiệm cƣờng độ nén R14 gạch theo cấp phối M7,5 (Bảng 3.12) 19 Bảng 3.12 Kết thí nghiệm cƣờng độ nén R14 (ngày 27/3/2019) gạch theo cấp phối thiết kế mác M7,5 Cấp phối số G6 G7 G8 Mô Tả mẫu (mm) Tiết diện (mm2) Lực phá hoại (N) Hệ số hình dạng (K) 200x130x85,5 200x130x85,5 200x130x85,5 26000 26000 26000 119500 119000 120200 0.88 0.88 0.88 4.04 4.03 4.07 200x130x85,5 26000 149700 0.88 5.07 200x130x85,5 26000 149200 0.88 5.05 200x130x85,5 26000 151000 0.88 5.11 200x130x85,5 26000 183000 0.88 6.19 200x130x85,5 26000 182300 0.88 6.17 200x130x85,5 26000 183400 0.88 6.21 Cƣờng độ Cƣờng độ viên trung bình (MPa) (MPa) C C R L T 4.05 5.08 6.19 DU - Kết thí nghiệm cƣờng độ nén R28 gạch theo cấp phối M7,5 (Bảng 3.13) Bảng 3.13 Kết thí nghiệm cƣờng độ nén R28 (ngày 10/4/2019) gạch theo cấp phối thiết kế mác M7,5 Cấp phối số G6 G7 G8 Mô Tả mẫu (mm) Tiết diện (mm2) Lực phá hoại (N) Hệ số hình dạng (K) 200x130x85,5 200x130x85,5 200x130x85,5 26000 26000 26000 149500 150000 148600 0.88 0.88 0.88 5.06 5.08 5.03 200x130x85,5 26000 184900 0.88 6.26 200x130x85,5 26000 185800 0.88 6.29 200x130x85,5 26000 184800 0.88 6.25 200x130x85,5 26000 223900 0.88 7.58 200x130x85,5 26000 223400 0.88 7.56 200x130x85,5 26000 221800 0.88 7.51 Cƣờng độ Cƣờng độ viên trung bình (MPa) (MPa) 5.06 6.27 7.55 - Sự phát triển cƣờng độ gạch không nung sử dụng đất feralit theo thời gian đƣợc biểu diễn Hình 3.10 20 C C R L T Hình 3.10 Biểu đồ phát triển cường độ cấp phối gạch (M7,5) theo thời gian Bảng 3.14 Tổng hợp kết thí nghiệm cƣờng độ nén R28 (ngày 10/4/2019) gạch theo cấp phối M5,0 M7,5 Cấp Phối DU Cấp phối thay 100% cát đất feralit Cấp phối thay 95% cát đất feralit Cấp phối thay 90% cát đất feralit M5,0 MPa 3,19 (G2) 3,97 (G3) 5,11 (G4) M7,5 MPa 5,06 (G6) 6,27 (G7) 7,55 (G8) - So sánh cƣờng độ chịu nén cấp phối thể hình 3.11 Hình 3.11 Biểu đồ so sánh cường độ nén cấp phối gạch 21 Nhận xét: Nhìn vào biểu đồ, ta thấy với tỷ lệ (N/X) cƣờng độ gạch bê tông không nung cấp phối số (G4: thay 90% cát đất feralit) số (G8: thay 90% cát đất feralit) cao so với cấp phối khác Ở 28 ngày, cƣờng độ nén gạch bê tông không nung sử dụng đất feralit cấp phối số đạt 5,11 MPa (đạt mác thiết kế M5,0) [Bảng 3.10], cấp phối số đạt 7,55 MPa (đạt mác thiết kế M7,5) [Bảng 3.13] Điều đƣợc giải thích nhƣ sau: Khi thay đổi tỷ lệ đất feralit thành phần cấp phối (giảm lƣợng Feralit, tăng lƣợng cát), giữ nguyên tỷ lệ (N/X) thành phần hạt cốt liệu thay đổi (lọt dần vào vùng cấp phối hạt theo tiêu chuẩn), tỉ lệ hạt cát phân bố thành phần cốt liệu tăng lên làm tăng khả liên kết thành phần cốt liệu, tăng khả bám dính gạch, cƣờng độ gạch tăng Khi tỉ lệ thành phần cốt liệu hợp lý, tỉ lệ xi măng nƣớc không thay đổi, xi măng thủy hóa hồn tồn, lƣợng nƣớc tự cịn tồn bên thành phần cấp phối ít, cƣờng độ gạch tăng 3.3.3 Kết thí nghiệm độ hút nƣớc gạch theo cấp phối - Kết thí nghiệm độ hút nƣớc gạch theo cấp phối (Bảng 3.15) Bảng 3.15 Kết thí nghiệm độ hút nƣớc gạch theo cấp phối C C Khối lƣợng Khối lƣợng Độ hút Cấp mẫu sau mẫu sau nƣớc nƣớc phối sấy khô ngâm nƣớc viên trung (g) (g) (%) 2.968,1 3.212,5 8,23 2.969,0 3.270,5 10,15 2.968,7 3.267,5 10,07 2.971,9 3.234,7 8,84 2.971,1 3.252,5 9,47 2.973,0 3.250,4 9,33 2.972,0 3.212,5 8,09 2.971,3 3.222,8 8,46 2.973,8 3.288,5 10,58 G6 G7 G8 R L T U D Độ hút bình (%) Yêu cầu kỹ thuật Kết luận (%) 9,48 ≤ 12 Đạt 9,21 ≤ 12 Đạt 9,05 ≤ 12 Đạt 22 Biểu đồ độ hút nƣớc gạch không nung theo cấp phối đƣợc biểu diễn Hình 3.12 C C R L T DU Hình 3.12 Biểu đồ độ hút nước gạch theo cấp phối Nhận xét: Nhìn vào biểu đồ, ta thấy độ hút nƣớc gạch cấp phối G8 thấp cấp phối khác Do đó, gạch cấp phối G8 đặc chắc, lỗ rỗng nên cƣờng độ nén gạch cấp phối G8 cao cấp phối khác hợp lý 3.4 ĐÁNH GIÁ TÍNH HIỆU QUẢ VỀ KỸ THUẬT, KINH TẾ VÀ MÔI TRƢỜNG CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG SỬ DỤNG ĐẤT FERALIT TRONG THÀNH PHẦN CẤP PHỐI Từ kết thí nghiệm mẫu thử nêu phần trên, tác giả chọn cấp phối G4 để đại diện cho mác gạch M5,0 cấp phối G8 đại diện cho mác gạch M7,5 Mẫu thử cấp phối đảm bảo yêu cầu tiêu lý theo tiêu chuẩn hành Tuy nhiên, để tối ƣu tính chất lý gạch bê tông không nung sử dụng đất feralit thành phần cấp phôi theo yêu cầu kỹ thuật cần nghiên cứu cấp phối khác cách thay đổi tỉ lệ dùng đất feralit Tại địa phƣơng tỉnh Gia Lai tỉnh lân cận, việc khai thác, sử dụng đất feralit để thi công công trình xây dựng đƣợc cấp phép trọng cơng tác quản lý Giá thành đất feralit xây dựng thấp so với loại vật liệu khác, đặc biệt cát Việc sử dụng đất feralit thay cát thành phần cấp phối giúp giảm chi phí sản xuất, giảm giá thành sản phẩm, thúc đẩy khai thác sử dụng nguồn đất feralit hợp lý hiệu 23 Việc sử dụng gạch bê tông không nung sử dụng đất feralit thành phần cấp đảm bảo mặt kỹ thuật, hiệu kinh tế cịn góp phần làm giảm lƣợng sử dụng đất sét sản xuất gạch nung, bảo vệ quỹ đất nông nghiệp, bảo vệ môi trƣờng 3.5 KẾT LUẬN CHƢƠNG Chƣơng trình bày thí nghiệm tiêu lý loại vật liệu sử dụng đề tài (xi măng PCB40 Nghi Sơn; đất Feralit đƣợc khai thác xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia Lai; cát vàng khai thác tỉnh Kon Tum) để chế tạo gạch không nung so sánh với yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn hành Dựa vào cấp phối vữa đƣợc tính sở định mức 1776/BXD-VP, tác giả tiến hành thiết kế cấp phối theo hƣớng điều chỉnh tỉ lệ lƣợng dùng đất feralit thay cho cát (100%, 95%, 90%) giữ nguyên khối lƣợng xi măng để tạo viên gạch kích thƣớc 200mmx130mmx85mm có mác lần lƣợt M5,0 M7,5 Mẫu thử đƣợc đúc trực tiếp dây truyền ép tĩnh thuỷ lực hai chiều Công ty Cổ phần Xây dựng sản xuất kinh doanh Vật liệu Xanh đƣợc tiến hành bảo dƣỡng kỹ thuật Tiến hành thí nghiệm xác định cƣờng độ chịu nén viên gạch mẫu mốc 7, 14, 28 ngày; tiêu lý khác đƣợc tiến hành mẫu đƣợc bảo dƣỡng 28 ngày theo quy định Kết thí nghiệm cho thấy độ hút nƣớc gạch bê tông sử dụng đất ferallit thành phần cấp phối đạt yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 6355-4:2009 Chỉ tiêu cƣờng độ chịu nén tuổi tƣơng ứng cấp phối tăng dần theo tỷ lệ giảm lƣợng đất feralit đạt yêu cầu cƣờng độ gạch mác M5,0 (cấp phối G4_thay 90% cát đất feralit) M7,5 (cấp phối G8_ thay 90% cát đất feralit) C C DU R L T 24 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN - Qua kết nghiên cứu đề tài, thấy tính khả thi việc sản xuất gạch xây không nung sử dụng đất feralit- nguồn nguyên liệu sẵn có, dễ khai thác, giá thành thấp địa bàn xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia Lai, mang lại hiệu mặt kỹ thuật, kinh tế đặc biệt bảo vệ môi trƣờng Việc sử dụng đất feralit thay cát thành phần cấp phối vữa giúp giảm lƣợng dùng cát, bảo vệ dịng sơng tránh bị tác hại từ việc khai thác cát gây xói lở bờ, đất canh tác ; giảm lƣợng sử dụng đất sét để sản xuất gạch nung, bảo vệ quỹ đất nông nghiệp, giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng, đảm bảo cho phát triển bền vững xã hội - Bằng phƣơng pháp thí nghiệm tiêu lý vật liệu, đề tài giới thiệu đƣợc số loại vật liệu địa phƣơng dùng để sản xuất gạch xây không nung nhƣ: Đất Feralit xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia Lai - Cấp phối phù hợp để sản xuất gạch xây không nung mác M5,0 M7,5 sử dụng loại vật liệu địa phƣơng nói thay 90% lƣợng cát đất feralit thành phần cấp phối chuẩn đƣợc tính sở định mức 1776/BXD-VP - Kết nghiên cứu luận văn đạt đƣợc mục tiêu đề ban đầu KIẾN NGHỊ Giới hạn nghiên cứu đề tài xác định cấp phối phù hợp cho việc sản xuất gạch xây không nung mác M5,0, M7,5 khảo sát số thay đổi lƣợng dùng đất feralit thay cát 100%, 95%, 90% Mặt khác, thời gian nghiên cứu hạn chế nên chƣa khảo sát hết nguồn vật liệu phù hợp địa phƣơng để sản xuất gạch xây không nung Hiện nay, việc sử dụng gạch khơng nung xây dựng nƣớc ta có dấu hiệu tích cực, động lực lớn để nghiên cứu, sản xuất, đƣa vào sử dụng nhiều sản phẩm gạch không nung, nhằm phát huy ƣu điểm lợi ích mang lại Hƣớng mở rộng đề tài là: - Tiếp tục nghiên cứu chế tạo gạch không nung sử dụng đất feralit địa bàn xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia Lai để thay nguồn nguyên liệu khác ngày cạn kiệt; - Tiếp tục nghiên cứu đánh giá độ bền viên gạch theo thời gian; - Nghiên cứu tăng khả bám dính cho viên gạch phụ gia để giảm lƣợng dùng xi măng, nâng cao chất lƣợng viên gạch C C DU R L T