Gạch không nung từ bột giấy tái chế

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA HÓA HỌC -*** - TIỂU LUẬN MÔN CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ VÀ TÁI SỬ DỤNG CHẤT THẢI RẮN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG TỪ BỘT GIẤY TÁI CHẾ Giảng viên: PGS.TS Đỗ Quang Trung Học viên: Trần Thị Phương Lớp: Cao học K26 – Hóa Mơi trường Hà Nội, 2016 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG 1.1 Khái niệm 1.2 Một số loại gạch không nung 1.3 So sánh gạch không nung gạch đất nung GIẤY TÁI CHẾ 2.1 Tình hình sử dụng tái chế giấy nước giới 2.3 Lợi ích việc tái chế giấy 10 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG TỪ BỘT GIẤY TÁI CHẾ 11 3.1 Vật liệu phương pháp 11 3.2 Tính chất gạch xi măng – RPMW 13 KẾT LUẬN 16 TÀI LIỆU THAM KHẢO 17 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Tình hình tiêu thụ giấy Việt Nam Bảng 2.2 Tái chế giấy Việt Nam, 2010-2012 Bảng 2.3 Hoạt động tái chế giấy giới, 2010 Bảng 3.1 Thành phần chi tiết gạch không nung từ bột giấy tái chế 11 Bảng 3.2 Khối lượng vật liệu 13 Bảng 3.3 Phân tích gần thành phần RPMW 13 Bảng 3.4 Phân tích thành phần nguyên tố RPMW 13 Bảng 3.5 Kết kiểm tra gạch 15 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Gạch xi măng cốt liệu rỗng Hình 1.2 Gạch đá ong Hình 1.3 Gạch bê tông nhẹ AAC Hình 2.1 Nhu cầu tiêu thụ giấy số nơi giới Hình 3.1 Thiết kế máy đúc cho gạch trộn RPMW – xi măng 11 Hình 3.2 Thiết kế máy trộn hỗn hợp xi măng – RPMW 12 Hình 3.3 Phân tích nhiệt TG-DTA bột giấy tái chế 14 Hình 3.4 Hình ảnh SEM mẫu RPMW ban đầu 14 GIỚI THIỆU GIẤY – bắt gặp khắp nơi, nhà, văn phịng cơng sở, nhà máy, nhà hàng… từ trang giấy nhỏ hộp bao bì, thùng carton…Từ người già đến trẻ nhỏ, ai có nhu cầu sử dụng giấy Giấy phần sống Tuy nhiên, với đó, giấy tàn phá cánh rừng, gián tiếp cướp mơi trường sống hàng trăm lồi động vật, chiếm phần ba lượng chất thải bãi rác Trong đó, nhiều loại giấy tái chế dễ dàng Trung bình cần khoảng 2,2 – 4,4 gỗ để sản xuất bột giấy, nhiên cần 1,4 giấy qua sử dụng tạo bột giấy tái chế Như thế, giấy tái chế giúp tiết kiệm: - 24 rừng tự nhiên - Lượng Oxy đủ cho 12 người thở năm - 39.084 lít nước đủ cho 875 lần tắm, lần phút, đủ để sử dụng cho 3.000 lần dội toilet - Gần 4.000 kWh điện đủ dùng cho nhà phòng ngủ năm - 605 lít dầu thơ - Hạn chế lượng khí CO2 tương đương với lượng khí thải ô tô tuần (giảm 95% lượng khí thải ô nhiễm so với trình sản xuất 01 giấy từ gỗ) Đó lí cần tái chế giấy Tái chế giấy nghĩa giảm lượng giấy chôn lấp hay phải đốt bỏ, điều làm giảm nhiễm khơng khí nước, khí nhà kính giấy phân huỷ bãi chôn lấp GẠCH – vật liệu thiếu ngành xây dựng Tuy nhiên, vấn đề ô nhiễm mơi trường q trình nung gạch vấn đề cộm Đặc biệt, Việt Nam nhiều lị nung thủ cơng Khí thải, khói bụi sinh từ lị gạch ngun nhân gây nhiễm khơng khí, hiệu ứng nhà kính Vì vậy, loại gạch đời nhằm khắc phục vấn đề gạch khơng nung Việc sản xuất gạch không nung từ giấy tái chế hướng nghiên cứu triển vọng Sự kết hợp vừa giúp giảm lượng chất thải rắn, giảm lượng khí thải nhiễm từ hai q trình xử lý giấy thải nung gạch, vừa thu sản phẩm phục vụ đời sống, mang lại hiệu kinh tế thân thiện với môi trường nên ngày nhiều nhà nghiên cứu nước giới quan tâm TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG 1.1 Khái niệm Gạch không nung hay gạch block loại gạch mà sau cơng đoạn định hình tự đóng rắn đạt số học cường độ nén, uốn, độ hút nước mà không cần qua nhiệt độ, sử dụng nhiệt để nung nóng đỏ viên gạch nhằm tăng độ bền viên gạch Độ bền viên gạch không nung gia tăng nhờ lực ép rung ép lẫn rung lên viên gạch thành phần kết dính chúng Về chất liên kết tạo hình, gạch khơng nung khác hẳn gạch đất nung Q trình sử dụng gạch khơng nung, phản ứng hố đá hỗn hợp tạo gạch tăng dần độ bền theo thời gian Sản phẩm gạch khơng nung có nhiều chủng loại nên sử dụng rộng rãi từ cơng trình phụ trợ nhỏ đến cơng trình kiến trúc cao tầng, giá thành phù hợp với cơng trình Có nhiều loại dùng để xây tường, lát nền, kè đê trang trí Hiện nay, gạch khơng nung khẳng định chỗ đứng vững cơng trình, dần trở lên phổ biến ưu tiên phát triển Có nhiều cơng trình sử dụng gạch không nung, từ công trỉnh nhỏ lẻ, phụ trợ cơng trình dân dụng, đình chùa, nhà hàng, sân gôn, khu nghỉ dưỡng, cao ốc, Một số cơng trình sử dụng gạch khơng nung điển hình như: Keangnam Hà Nội Landmard Tower (đường Phạm Hùng, Hà Nội), Habico Tower (đường Phạm Văn Đồng, Hà Nội), Khách sạn Horinson (Hà Nội), Hà Nội Hotel Plaza (đường Trần Duy Hưng, Hà Nội), Sơng Giá resort (Hải Phịng), Sân vận động Mỹ Đình (Hà Nội), Làng Việt Kiều châu Âu (Hà Đông, Hà Nội), 1.2 Một số loại gạch khơng nung 1.2.1 Gạch xi măng cốt liệu Hình 1.1 Gạch xi măng cốt liệu rỗng Gạch xi măng cốt liệu gọi gạch blốc (block) tạo thành từ xi măng nhiều cốt liệu sau đây: mạt đá, cát vàng, cát đen, xỉ nhiệt điện, phế thải công nghiệp, đất, Gạch block bê tơng với tỷ lệ nước thấp cốt liệu nhỏ lèn chặt khn thép thành sản phẩm có hình dạng theo khn mẫu, sau dưỡng hộ đạt độ cứng định Loại gạch sản xuất sử dụng nhiều loại gạch khơng nung Trong cơng trình loại gạch không nung chiếm tỉ trọng lớn Loại gạch thường có cường độ chịu lực tốt (trên 80kg/cm2), tỉ trọng lớn (thường 1900kg/m3) loại kết cấu lỗ có khối lượng thể tích nhỏ (dưới 1800kg/m3) 1.2.2 Gạch ba banh Gạch không nung sản xuất từ phế thải công nghiệp: xỉ than, vôi bột Gạch có cường độ thấp từ 30–50 kg/cm², chủ yếu dùng cho loại tường chịu lực 1.2.3 Gạch không nung tự nhiên Được tạo từ biến thể sản phẩm phong hóa đá bazan (đá ong…) Loại gạch chủ yếu sử dụng vùng có nguồn puzolan tự nhiên, hình thức sản xuất tự phát, mang tính chất địa phương, quy mơ nhỏ, Hình 1.2 Gạch đá ong 1.2.4 Gạch bê tơng nhẹ Gạch bê tơng nhẹ có hai loại gạch bê tông nhẹ bọt gạch bê tơng nhẹ khí chưng áp - Gạch bê tơng nhẹ bọt: Sản suất cơng nghệ tạo bọt, khí kết cấu nên tỷ trọng viên gạch giảm nhiều trở thành đặc điểm ưu việt loại gạch Thành phành bản: Xi măng, tro bay nhiệt điện, cát mịn, phụ gia tạo bọt khí, vơi, Sản phẩm kiểm định chất lượng vượt TCXDVN: 2004 cường độ chịu nén tỷ trọng D800 - Gạch bê tơng khí chưng áp: (Tên tiếng Anh: Autoclaved Aerated Concrete, viết tắt: AAC) nhiều nước giới ứng dụng rộng rãi với nhiều ưu điểm thân thiện với mơi trường, siêu nhẹ, bền, tiết kiệm lượng hóa thạch nung đốt truyền thống, bảo ôn, chống cháy, cách âm, cách nhiệt, chống thấm tốt so với vật liệu đất sét nung Nó cịn gọi gạch bê-tơng siêu nhẹ tỷ trọng ½ chí 1/3 so với gạch đất nung thơng thường Cơng trình xây dựng giảm tải, giảm chi phí xử lý móng hệ thống kết cấu, góp phần giảm mức đầu tư xây dựng cơng trình từ 7- 10%, đẩy nhanh tiến độ thi cơng hồn thiện phần bao che cơng trình lên - lần Với thành phần cấu tạo vật liệu trơ chất vơ cơ, gạch bê-tơng siêu nhẹ hồn tồn khơng độc hại, có độ bền cao khơng bắt lửa Ngồi ra, với cấu trúc thơng thống, cịn tự khuếch tán nước, giải phóng độ ẩm loại trừ vấn đề liên quan đến nấm mốc Hình 1.3 Gạch bê tơng nhẹ AAC 1.3 So sánh gạch không nung gạch đất nung Theo ước tính, năm nước ta tiêu thụ khoảng 20 tỉ viên gạch Với đà phát triển này, đến năm 2020, lượng gạch cần cho xây dựng 40 tỉ viên/1 năm Để đạt số lượng gạch trên, dùng đất nung nhiều đất canh tác, ảnh hưởng nghiêm đến an ninh lương thực, phải sử dụng lượng than hóa thạch khổng lồ, kèm theo lượng củi đốt lớn dẫn đến chặt phá rừng, cân sinh thái, hậu họa thiên tai, nghiêm trọng cịn gây nhiễm mơi trường nghiêm trọng, ảnh hưởng đến môi trường sống loài sinh vật, sức khỏe người Khi sử dụng công nghệ gạch không nung khắc phục nhược điểm Gạch không nung sử dụng nguồn nguyên vật liệu tự nhiên như: đá, cát, xi măng, Các loại nguyên vật liệu có mặt khắp nơi, việc khai thác sử dụng chúng không gây tác động xấu đến môi trường tự nhiên Q trình sản xuất gạch khơng nung khơng sinh chất gây ô nhiễm, không tạo chất phế thải chất thải độc hại Năng lượng tiêu thụ q trình sản xuất gạch khơng nung chiếm phần nhỏ so với trình sản xuất vật liệu khác Ngồi ra, gạch khơng nung có độ cứng cao, bảo ơn, cách nhiệt tốt thay hoàn toàn loại vật liệu cách nhiệt có thị trường, phịng hoả, chống thấm, chống nước, kích thước chuẩn xác, quy cách hồn hảo… nâng cao hiệu kiến trúc, giảm thiểu kết cấu cốt thép, rút ngắn thời gian thi công, tiết kiệm vữa xây, giảm giá thành Sản phẩm gạch không nung có nhiều chủng loại nên sử dụng rộng rãi từ cơng trình phụ trợ nhỏ đến cơng trình kiến trúc cao tầng, giá thành phù hợp với cơng trình Tuy nhiên, gạch khơng nung có nhược điểm khả chịu lực phương ngang yếu, không linh hoạt thi công kiến trúc có nhiều góc cạnh, dễ gây nứt tường co dãn nhiệt Ngồi ra, với lợi cơng nghệ, gạch khơng nung cịn biến phần đáng kể phế thải ngành nhiệt điện, luyện kim, khai khoáng thành vật liệu (ước tính đến năm 2020 lượng phế thải tro, xỉ khoảng 45 triệu khoảng 1.100 mặt để chứa), đồng thời tác động tích cực đến số lĩnh vực chương trình khác kích cầu tiêu thụ hàng triệu xi măng năm; giảm đáng kể lượng tiêu hao than; tiết kiệm điện sử dụng điều hòa nhiệt độ nhờ cách nhiệt tốt; tạo điều kiện chuyển đổi số doanh nghiệp sản xuất gạch đất sét nung lị thủ cơng sang sản xuất gạch khơng nung GIẤY TÁI CHẾ 2.1 Tình hình sử dụng tái chế giấy nước giới 2.1.1 Ở Việt Nam Giấy có từ lâu đời, ngành cơng nghiệp giấy phát triển song hành với phát triển đời sống người Có nhiều loại giấy tùy theo công dụng, loại chủ yếu như: giấy in/viết, giấy in báo, giấy bao bì, giấy tissue, giấy vàng mã…Càng ngày nhu cầu sử dụng giấy người lớn Nhu cầu tiêu thụ giấy nước năm 2012 khoảng 2,9 triệu giấy loại Trong đó, giấy in, giấy viết khoảng 585 ngàn tấn, giấy in báo 70 ngàn tấn, giấy bao bì cơng nghiệp gần triệu tấn, giấy tissue 83 ngàn tấn… dự kiến phải nhập triệu giấy loại đáp ứng đủ nhu cầu nước Bảng 2.1 Tình hình tiêu thụ giấy Việt Nam Đơn vị: nghìn Loại giấy Năm 2010 Năm 2011 Năm 2012 Giấy in báo 45,2 57,8 70 Giấy in/viết 444 515 585 Giấy bao bì 1551,9 1730 1975,1 Giấy tissue 43,3 76,1 83,1 Giấy vàng mã 210 220 190 Nguồn nguyên liệu sản xuất giấy Việt Nam phần lớn giấy thu hồi Tỉ lệ giấy qua sử dụng dùng làm nguyên liệu tổng nguyên liệu sản xuất giấy Việt Nam 70% Tái sử dụng giấy tối đa mục tiêu nhiều nước nhắm đến để tận dụng nguồn nguyên liệu, giảm giá thành, giảm phá rừng bảo vệ môi trường Ở Việt Nam, thống kê năm 2008 cho thấy ngày có 220 giấy thải ra, số đó, có khoảng 25% tái chế lại, phần lại bị phân hủy theo nước lẫn vào loại rác thải khác tái chế Bảng 2.2 Tái chế giấy Việt Nam, 2010-2012 Đơn vị: nghìn Năm 2010 Năm 2011 Năm 2012 Tổng lượng giấy tái chế tiêu thụ 1004 1193,2 1450,4 Thu hồi nước 734,2 883,6 987,1 Nhập 269,7 309,6 463,2 2.1.2 Trên giới Ở Việt Nam hay giới, Giấy bao bì loại sản xuất tiêu thụ nhiều loại giấy, từ 60 triệu năm 1990 lên đến 95 triệu năm 2000 khoảng 176 triệu năm 2015 Trong 10 năm qua, nhu cầu bao bì tồn cầu tăng bình qn 4%/năm Trung Quốc nước có mức tiêu thụ giấy tăng cao nhất, 100 triệu vào năm 2015, Mỹ Hình 2.1 Nhu cầu tiêu thụ giấy số nơi giới Nhu cầu tiêu dùng giấy tăng cao, nguồn ngun liệu giấy ln tốn phải giải Thay rừng tự nhiên rừng trồng để tạo nguồn nguyên liệu sản xuất giấy hệ thống sinh thái rừng, tính đa dạng sinh học, mơi trường sống muôn thú bị phá hủy, nên giải pháp cho nguyên liệu giấy áp dụng nhiều nước xu tất yếu phát triển bền vững tái sử dụng giấy Giấy từ bột nguyên thủy tái chế lần Bột giấy tái chế chất lượng bột nguyên thủy nhược điểm khắc phục phần nhờ công nghệ Tái chế giấy mang lại nhiều lợi ích nên nhiều nước trọng, từ tổ chức thu gom đến nghiên cứu công nghệ tái chế Công nghiệp tái chế giấy phát triển mạnh giới Ở nước phát triển trọng tái chế giấy Các nước đứng đầu giới lượng giấy thu hồi tiêu thụ giấy tái chế Mỹ, Trung Quốc, Nhật, Đức Bài toán làm để thu hồi giấy tối đa tái sử dụng giấy cách có hiệu ln đặt Bảng 2.3 Hoạt động tái chế giấy giới, 2010 Châu Á Châu Âu Bắc Mỹ Mỹ La tinh Châu Úc Châu Phi Tồn cầu Thu hồi (nghìn tấn) 93.953 61.535 51.045 10.930 3.500 2.460 223.423 Nhập (nghìn tấn) 33.372 15.225 1.750 2.170 30 52.550 Xuất (nghìn tấn) 7.576 23.995 20.730 718 165 113 53.289 Tiêu thụ (nghìn tấn) 119.803 53.276 31.438 12.392 1.850 2.375 221.134 Bình quân tiêu thụ giấy (Kg/người/năm) 40 142 234,8 45,5 135 7,8 57 2.2 Quy trình tái chế giấy Quy trình tái chế giấy gồm công đoạn sau: Tuyển lựa thu gom Để tái chế giấy thành cơng giấy thu hồi phải sạch, nên cần phải giữ cho giấy nguyên liệu không lẫn tạp chất chất bẩn, thức ăn thừa, nhựa, kim loại, nhiều thứ khác…vì chúng gây khó khăn cho việc tái chế giấy Tái tạo bột giấy Giấy băng chuyền đưa tới bể chứa lớn gọi bể đánh bột, có chứa nước hóa chất Bể đánh bột cắt giấy thu hồi thành mảnh nhỏ Bằng cách đun nóng hỗn hợp khiến giấy mau chóng bị cắt nát thành sợi cellulose gọi xơ sợi Kết ta có hỗn hợp quánh dẻo gọi bột Sàng Bột đẩy tới sàng có lỗ rãnh đủ hình dạng kích thước; mẩu tạp chất nhỏ nylon hay băng keo bị giữ lại Sau đó, làm ống hình nón nhờ chuyển động lắc, tạp chất nặng kim kẹp, đinh ghim… bị đánh văng khỏi nón rơi xuống đáy ống Tẩy mực Trong trình tẩy mực, bột trữ bồn lớn, khơng khí hóa chất giống xà bơng sục vào bột Chất tách mực in băng dính khỏi bột, đẩy chúng lên bề mặt hỗn hợp nhờ bọt khí Những bong bong khí chứa mực in tạo thành lớp bọt bên loại đi, để lại lượng bột “sạch sẽ” bên Làm trắng Để sản xuất giấy trắng bột phải tẩy trắng với hydrogen peroxide, chlorine dioxide hay oxygen để trở nên trắng sáng Việc sản xuất giấy màu nâu để dùng công nghiệp (như giấy cactông làm thùng, hộp) hay để sản xuất gạch khơng nung khơng cần có cơng đọan tẩy trắng Xeo giấy Bột đem trộn với nước hóa chất để đạt tới hỗn hợp 99,5% nước Hỗn hợp bột-nước vào thùng kim loại lớn đặt vị trí bắt đầu máy xeo giấy – gọi thùng đầu; phun liên tục lên giàn lưới chuyển động nhanh qua máy xeo Trên giàn lưới đó, nước bắt đầu thóat khỏi bột, xơ sợi tái chế mau chóng quánh lại, tạo thành tờ giấy ướt sũng nước Tờ giấy di chuyển thật nhanh qua loạt trục ép giúp vắt nước nhiều Tờ giấy ướt cho qua lọat trục lăn kim loại sấy nóng để làm tờ giấy khô Sau cùng, tờ giấy thành phẩm cuộn vào trục lăn thật lớn rời khỏi máy xeo Quá trình tái chế thực sử dụng nhiều 80% lượng giấy thu hồi Rất nhiều thứ chứa giấy thu hồi giấy Những thứ rác thải dây, kim kẹp, đinh ghim nhựa, chất tráng phủ, keo dính…đều phải bị loại q trình đánh bột, làm sàng, sau chúng chở tới bãi chôn lấp giống rác thải Như nêu trên, mực in keo dính giữ lại bọt sủi tăm tạo thành q trình khử mực tuyển nổi, cịn lại – với khỏang 30-50% nước- có xơ sợi nhỏ bị đẩy khỏi bột trình khử mực Thứ vật liệu đem đốt để tận thu lượng, làm compost hay đưa bãi rác Hoặc để dùng làm gạch hay bê tơng 2.3 Lợi ích việc tái chế giấy Tái chế giấy mang lại nhiều lợi ích vô to lớn giảm ô nhiễm, bảo tồn rừng, tiết kiệm lượng…Cụ thể, giúp bãi chôn lấp trở nên nhỏ Báo tái chế tiết kiệm 14% khơng gian bãi rác.Giấy tái chế có nghĩa dùng trồng Cần khoảng 2,2 đến 4,4 gỗ để sản xuất bột giấy Với giấy qua sử dụng, cần 1,4 tạo bột giấy tái chế Mỗi giấy tái chế giúp tiết kiệm 24 rừng tự nhiên, gần 4.000 kWh điện đủ dùng cho nhà phòng ngủ năm, 605 lít dầu thơ, gần 40 ngàn lít nước, hạn chế lượng khí CO2 tương đương với lượng khí thải tơ tuần Làm giấy làm 10 khơng khí nước ô nhiễm, kỹ thuật tái chế tinh chế nhà máy tái chế giấy với nhiễm so với làm giấy Tái chế giấy chiếm 40% lượng so với tạo giấy mới, dẫn đến nhiễm giảm khí thải giấy bãi chôn lấp cuối bị phân huỷ, tạo khí CH4 – khí gây hiệu ứng nhà kính, giảm phát thải SO2 bảo tồn tài nguyên nhiều CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG TỪ BỘT GIẤY TÁI CHẾ 3.1 Vật liệu phương pháp Vật liệu sử dụng công nghệ phần thải bột giấy tái chế (sau gọi RPMW) thu từ nhà máy giấy thu gom từ giấy thải sinh hoạt người sau tái chế theo công đoạn nêu phần trước Bột giấy tái chế sử dụng chủ yếu giấy báo thải Tiếp đó, phần thải bột giấy tái chế làm khối với xi măng với tỉ lệ khối lượng khác nén máy nén thủy lực (Hình 3.1) Với gạch có kích thước 230x105x105mm3 phần trăm khối lượng RPMW khoảng 80-95% Chi tiết hỗn hợp trộn cho bảng 3.1 Bảng 3.1 Thành phần chi tiết gạch không nung từ bột giấy tái chế Tên mẫu Khối lượng RPMW ướt (gm) Khối lượng RPMW khô (gm) Khối lượng xi măng (gm) % Độ đặc RPMW khô /(nước+RPMW khô) A 3200 820 45 0.26 B 3200 775 85 0.25 C 3200 735 130 0.24 D 3200 690 170 0.23 Hình 3.1 Thiết kế máy đúc cho gạch trộn RPMW – xi măng 11 Trong trình trộn mẫu, hàm lượng bột giấy xi măng đặt máy trộn thiết kế đặc biệt Bột giấy thải chất dạng sợi, lưỡi cắt máy trộn thiết kế để cắt khối bột giấy lần quay Bột giấy phân tán đồng tạo thành hỗn hợp đồng với xi măng Hình 3.2 Thiết kế máy trộn hỗn hợp xi măng – RPMW Để thu hỗn hợp đồng nước phun máy bơm vào hỗn hợp máy trộn quay Sau phút, tiếp tục trộn Sau đó, hỗn hợp đưa vào khung đúc (Hình 3.1) Phía khối đúc có lỗ đục kích thước 3mm cho độ ẩm vữa vào Hỗn hợp nén vào khuôn độ ẩm ban đầu loại bỏ Gạch bỏ giữ sấy độ ẩm giảm thêm 15±3% Gạch bán-khô nén thêm độ ẩm giảm 10±2% giữ khô lượng mặt trời Vì bột giấy chất dạng sợi, giữ độ ẩm bên trong, không dễ bị lỏng Nếu nén gạch lần để làm khơ gạch tạo có bề mặt bất thường khơng đồng Đó bởi, gạch tạo áp suất cao lần nén, phân bố áp suất lõi gạch bề mặt giống cao Khi gạch ướt làm khô mặt trời, độ ẩm từ bề mặt bay tạo khác độ ẩm lõi bề mặt Do nên giữ bề mặt ẩm q trình làm khơ gạch giai đoạn 1, gạch làm khơ hồn tồn giai đoạn Bảng 3.2 chi tiết cân vật liệu mẫu số lượng mẫu chuẩn bị 12 Bảng 3.2 Khối lượng vật liệu Mẫu: số mẫu Khối lượng bột giấy ướt (gm) Hàm lượng độ ẩm ban đầu bột giấy gm nước/gm vật liệu ướt Khối lượng bột giấy khô (gm) Khối lượng xi măng (gm) Nước (gm) Khối lượng gạch ướt sau P1 (gm) Lượng nước loại bỏ sấy lượng mặt trời (gm) Khối lượng gạch ướt trước P2 (gm) Khối lượng gạch ướt sau P2 (gm) Khối lượng nước loại bỏ P2 (gm) Khối lượng gạch khô (gm) Lượng nước loại bỏ sấy lượng mặt trời (gm) Khối lượng vật liệu khô (gm) Khối lượng nước gạch khô (gm) Khối lượng nước loại bỏ nén (gm) Khối lượng nước loại bỏ bay (gm) A:60 3200 0.74 B:60 3200 0.75 C:60 3200 0.76 D:60 3200 0.77 820 45 2335 2730 1160 1570 1553 17 877 676 775 85 2340 2678 310 2368 2165 203 1009 1156 734 130 2335 2513 310 2203 1936 267 1044 892 690 170 2340 2758 452 2306 2061 245 1105 956 864 13 481 1842 864 145 725 1466 864 180 954 1202 864 141 687 1408 3.2 Tính chất gạch xi măng – RPMW 3.2.1 Tính chất RPMW Bảng 3.3 đưa kết phân tích gần thành phần bột giấy tái chế Bảng 3.4 kết phân tích thành phần nguyên tố Bảng 3.3 Phân tích gần thành phần RPMW Khối lượng (gram) 420 Độ ẩm (%) 5.8 Tro (%) 40.6 Vật liệu dễ bay (%) 44.7 Cacbon tự (%) 8.9 Tổng suất tỏa nhiệt (kcal/kg) 2372 Bảng 3.4 Phân tích thành phần nguyên tố RPMW Khối lượng (gram) 420 C H N S O Nguyên tố khác 22.7% 2.5% 0.3% 0.4% 23.6% 50.5% Theo đường phân tích (Hình 3.3) mẫu bột giấy khơng có tiền xử lý nhiệt khối lượng giảm 45% 300-3900C Đường cho thấy xuất ba miền khối lượng giảm khác Lượng (7.5%), 30 2800C, cho việc nước bề mặt nước từ lõi rắn Tại điểm khối thứ hai, vật liệu biến tính nhiệt có tạo xỉ Do đó, gạch làm bột giấy chịu đựng tối đa 3000C Lần khối thứ ba nằm 3000C cháy vật liệu hữu rắn bột giấy 13 Hình 3.3 Phân tích nhiệt TG-DTA bột giấy tái chế Hình ảnh SEM (Hình 3.4) RPMW tính chất lõi không chất sợi Bột giấy tái chế giữ độ ẩm lõi bao dạng sợi tạo cản trở cho độ ẩm di chuyển bề mặt Bản chất dạng sợi có khả hấp thụ lượng cao sức chịu nén tốt Hình 3.4 Hình ảnh SEM mẫu RPMW ban đầu 3.2.2 Phân tích gạch xi măng – RPMW Ba mẫu gạch loại A, B, C D với kích thước 230x105x80 mm3 tiến hành đo chịu nén Ba mẫu khác loại với kích thước kiểm tra khối lượng riêng, độ rỗng hấp thụ nước Độ rỗng mẫu gạch tăng tỉ lệ RPMW tăng Khối lượng riêng (gm/cc) tất mẫu nhỏ (0.6-0.8) so với gạch truyền thống (1.9-2.0) Hàm lượng độ 14 ẩm cân gạch khô 7±3% Do chất sợi xenlulozo, RPMW có khả lưu nước cao Độ chịu nén khô mẫu gạch xác định máy kiểm tra lực nén Tồn mẫu gạch có sức chịu nén tuyệt vời (9.1±1 MPa) so với gạch truyền thống (3±0.5 Mpa) Do chất sợi RPMW, gạch chịu co nén không bị vỡ Giá trị báo cáo tối đa kiểm tra máy ứng dụng cho mẫu gạch bột giấy Tuy nhiên với thay đổi thành phần xi măng-RPMW chịu nén khơng thay đổi đáng kể Khơng có co 3.5 MPa, co tốt đa 20% MPa Hai số hấp thụ nước tương ứng thể tích khối lượng mẫu tính tốn Do độ rỗng cao chất xenlulozo, nước hấp thụ tỉ lệ thuận với thành phần RPMW Lượng nước hấp thụ tăng gần 100% (theo khối lượng) tăng thành phần RPMW từ 80% lên 100% Phần trăm nước hấp thụ làm giảm khả chống nước bề mặt gạch Kết kiểm tra trung bình đưa bảng 3.5 Bảng 3.5 Kết kiểm tra gạch Mẫu Thể tích RPMW (cc) Thể tích xi măng (cc) Thể tích chất rắn (cc) Độ rỗng (%) Khối lượng riêng (gm/cc) Thay đổi kích thước khô (%) gm xi măng/gm RPMW khô Độ ẩm gạch (%) Sức chịu nén (MPa) Hấp thụ nước (%) Thay đổi kích thước hấp thụ nước (%) A 1231.8 14 1245 0.31±0.01 0.79±0.02 18±1 0.053 10±2 9.0±0.5 108±5 30.3±1 B 1166.4 28 1194 0.25±0.01 0.65±0.02 7±1 0.011 6±2 9.91±0.5 100±5 8.99±1 C 1102.6 42 1143 0.23±0.01 0.69±0.02 6±1 0.176 9.1±0.5 92.8±5 8.67±1 D 1036.8 56 1092 0.13±0.01 0.68±0.02 7±1 0.025 5±2 9.6±0.5 83.3±5 7.32±1 Ở Việt Nam có dự án nghiên cứu sản xuất gạch không nung từ giấy phế thải thành công Nguyễn Cao Hoàng Sang (Đại học Kiến trúc TP.HCM) Dự án giành giải Bền vững Cuộc thi Holcim Prize 2014 giải khuyến khích Giải thưởng Loa thành 2014 Loại gạch Hồng Sang có khả đáp ứng tiêu chí xây dựng, có tính cạnh tranh cao thay loại gạch thông thường Loại gạch không nung từ sợi giấy phế thải chịu 35kg lực (loại gạch xây vách ngăn, thay cho gạch nung lỗ), có loại chịu đến 75kg (dùng để xây tường, thay cho loại gạch thẻ lỗ) Cả hai loại gạch sau ngâm nước tuần để kiểm tra độ bền Kết cho thấy gạch khơng bị tróc, đảm bảo độ cứng, khơng bị cháy ngầm bắt lửa, đảm bảo yếu tố chịu nhiệt 15 KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu tính chất vật lý mẫu gạch từ bột giấy kết hợp xi măng-RPMW cho tiềm sử dụng sản xuất vật liệu xây dựng vừa nhẹ vừa tiết kiệm Các kết cho thấy khả hấp thụ lượng cao kể nằm tải trọng phá hủy Thành phần tạo gạch có khối lượng nửa khối lượng gạch truyền thống, loại gạch chịu co nén tốt có khả hấp thụ lượng cao Sản xuất gạch không nung từ giấy phế liệu giúp tận dụng mùn thải nhà máy giấy để sơ chế ép thành giấy cuộn, dùng làm nguyên liệu để sản xuất gạch, sản xuất đơn giản, phù hợp với quy mô sản xuất nhỏ, vốn đầu tư thấp Gạch không nung lại thân thiện với môi trường, lại đảm bảo yếu tố chịu nhiệt, chịu lực, cách âm Chính vậy, nhiều nước tiên tiến, việc sử dụng gạch không nung đưa hỗn hợp giấy vào sản xuất loại gạch phổ biến 16 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Vũ Ngọc Bảo, “Tái chế giấy- điều cần thiết”, Công Ty CP Giấy An Bình [2] Nguyễn Thành Nhân, Tái chế giấy Nhật Bản, Cơng Ty CP Giấy An Bình [3] http://www.cesti.gov.vn/ [4] https://vi.wikipedia.org/wiki/G%E1%BA%A1ch_kh%C3%B4ng_nung [5] S.P Raut, Rohant Sedmake, Sunil Dhunde, R.V Ralegaonkar, Sachin A Mandavgane, “Reuse of recycle paper mill waste in energy absorbing light weight bricks” Construction and Building Materials 27 (2012) 247–251 17 ... KHÔNG NUNG TỪ BỘT GIẤY TÁI CHẾ 3.1 Vật liệu phương pháp Vật liệu sử dụng công nghệ phần thải bột giấy tái chế (sau gọi RPMW) thu từ nhà máy giấy thu gom từ giấy thải sinh hoạt người sau tái chế. .. tiêu thụ giấy Việt Nam Bảng 2.2 Tái chế giấy Việt Nam, 2010-2012 Bảng 2.3 Hoạt động tái chế giấy giới, 2010 Bảng 3.1 Thành phần chi tiết gạch không nung từ bột giấy tái chế ... Báo tái chế tiết kiệm 14% khơng gian bãi rác .Giấy tái chế có nghĩa dùng trồng Cần khoảng 2,2 đến 4,4 gỗ để sản xuất bột giấy Với giấy qua sử dụng, cần 1,4 tạo bột giấy tái chế Mỗi giấy tái chế