CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
4.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn đến khối lượng thể tích
Từ các loại phế thải được gia công đập đến kích thước <40mm, ta tiến hành sàng PTTC qua các cở sàng khác nhau, ta thu được thành phần hạt Dmax với các kích cở khác nhau, cát từ bê tông và cát từ gạch phế thải tái chế.
Trong đề tài này, ta tiến hành khảo sát các thành phần hạt Dmax=25mm, Dmax=20mm, Dmax=12.5mm, Dmax=10mm.
Khối lương thể tích của từng thành phần hạt Dmax được thể hiện qua bảng 4.1
Bảng 4.1 Khối lượng thể tích ứng với thành phần hạt
Loại Khối lượng thể tích ứng với từng thành phần hạt Dmax (Kg/m3)
25mm 20mm 12.5mm 10mm
PTBT 1150 1190 1210 1230
PTG 940 1010 1090 1150
Khối lượng thể tích của cát gạch thải (CG): 1220 (Kg/m3).
Khối lượng thể tích của cát bê tông thải (CBT): 1265 (Kg/m3).
Từ thành phần hạt Dmax từ phế thải bê tông và từ phế thải cát bê tông, ta tiến hành phối trộn giữa PTBT theo các thành phần hạt khác nhau với cát bê tông theo các tỷ lệ khác nhau từ đó xem xét ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn giữa PTBT, CBT và Dmax đến khối lượng thể tích của hỗn hợp tái chế.
Tương tự, ta cũng tiến hành phối trộn giữa PTG theo các thành phần hạt khác nhau với cát gạch theo các tỷ lệ khác nhau từ đó xem xét ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn giữa PTG, CG và Dmax đến khối lượng thể tích của hỗn hợp tái chế.
4.1.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn giữa PTBT và CBT theo Dmax khác nhau đến khối lượng thể tích của hỗn hợp PTTC:
Để xác định khối lượng thể tích của khối lượng thể tích của hổn hợp PTTC theo các tỷ lệ phối trộn khác nhau giữa phế thải bê tông và cát bê tông theo Dmax khác nhau, thí nghiệm tiến hành theo trình tự sau:
- Trộn đều hỗn hợp PTTC theo các tỷ lệ PTBT và CBT khác nhau theo các Dmax khác nhau.
- Cân thùng đong và hỗn hợp PTTC theo các tỷ lệ phối trộn khác nhau theo các Dmax khác nhau, từ đó xác định khối lượng thể tích của từng hổn hợp phế thải tái chế theo từng tỷ lệ phối trộn.
- Kết quả thí nghiệm khối lượng thể tích của hỗn hợp phế thải tái chế ở các tỷ lệ phối trộn khác nhau theo các Dmax khác nhau được thể hiện trong bảng 4.2
Bảng 4.2 Khối lượng thể tích của hỗn hợp PTTC từ PTBT và CBT theo các tỷ lệ phối trộn khác nhau theo các Dmax khác nhau
Kí hiệu
mẫu Thành phần (%) Khối lượng thể tích theo với từng thành phần hạt Dmax (Kg/m3)
PTBT CBT 25mm 20mm 12.5mm 10mm
A1 100 0 1150 1190 1210 1230
A2 80 20 1173 1205 1221 1237
A3 60 40 1196 1220 1232 1244
A4 40 60 1219 1235 1243 1251
Từ các số liệu ở bảng 4.2 vẽ biểu đồ quan hệ giữa khối lượng thể tích và Dmax theo các tỷ lệ phối trộn giữa PTBT và CBT khác nhau.
Hình 4.1 Biểu đồ quan hệ giữa tỷ lệ phối trộn và thành phần hạt Dmax theo các tỷ lệ khác nhau của phế thải bê tông và cát bê tông
Dựa vào biểu đồ quan hệ giữa tỷ lệ phối trộn và thành phần hạt Dmax theo các tỷ lệ khác nhau của phế thải bê tông và cát bê tông ta thấy:
- Khi tỷ lệ phối trộn giữa PTBT và CBT là 100:0 thì khối lượng thể tích của hỗn hợp PTTC là nhỏ nhất, đạt 1150kg/m3 đối với hỗn hợp sử dụng Dmax=25mm và đạt 1230kg/m3 đối với hỗn hợp sử dụng Dmax=10mm.
Nguyên nhân là do hỗn hợp chỉ chứa các thành phần hạt có kích thước trên 5mm, hàm lượng các hạt mịn bằng không, từ đó làm cho hỗn hợp PTTC có độ rỗng cao, dẫn đến khối lượng thể tích nhỏ. Khi Dmax càng lớn thì kích thước các lỗ rỗng càng tăng, do đó khối lượng thể tích cũng sẽ giảm tương ứng.
- Khi tỷ lệ phối trộn giữa PTBT và CBT là 40:60 thì khối lượng thể tích của hỗn hợp PTTC của các thành phần hạt Dmax là lớn nhất, đạt 1219kg/m3 đối với hỗn hợp sử dụng Dmax=25mm và đạt 1251kg/m3 đối với hỗn hợp sử dụng Dmax=10mm. Nguyên nhân là khi chúng ta sử dụng tỷ lệ hạt mịn trong
hỗn hợp cao, chúng sẽ len lỏi và lấp đầy các lỗ rỗng cho cốt liệu lớn để lại, từ đó tăng độ đặc chắc của hỗn hợp PTTC và làm tăng khối lượng thể tích. Nếu hỗn hợp PTTC sử dụng Dmax càng nhỏ, thì kích thước lỗ rỗng giữa các hạt cốt liệu càng bé, từ đó độ đặc chắc của hỗn hợp cũng sẽ cao hơn đối với hỗn hợp PTTC sử dụng Dmax lớn.
Qua các số liệu từ những thí nghiệm thực tiễn như trên, có thể rút ra kết luận sơ bộ như sau:
- Để hỗn hợp PTTC đạt khối lượng thể tích lớn nhất, hay nói cách khác là đạt độ đặc chắc cao, cần phải xây dựng một đường cong cấp phối hạt hợp lý. Khi kích thước các hạt cốt liệu đạt sự liên tục cao, lượng cốt liệu bé sẽ vừa đủ để lấp đầy những lỗ rỗng do cốt liệu lớn để lại, vừa tạo sự đặc chắc cao trong cấu trúc, vừa cung cấp một độ linh động tối ưu cho quá trình lu lèn hỗn hợp.
4.1.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn giữa PTG và CG theo Dmax khác nhau đến khối lượng thể tích của hỗn hợp PTTC:
Để xác định khối lượng thể tích của khối lượng thể tích của hổn hợp PTTC theo các tỷ lệ phối trộn khác nhau giữa phế thải gạch và cát gạch theo Dmax khác nhau, thí nghiệm tiến hành theo trình tự sau:
- Trộn đều hỗn hợp PTTC theo các tỷ lệ PTG và CG khác nhau theo các Dmax khác nhau.
- Cân thùng đong và hỗn hợp PTTC theo các tỷ lệ phối trộn khác nhau theo các Dmax khác nhau, từ đó xác định khối lượng thể tích của từng hổn hợp phế thải tái chế theo từng tỷ lệ phối trộn.
- Kết quả thí nghiệm khối lượng thể tích của hỗn hợp phế thải tái chế ở các tỷ lệ phối trộn khác nhau theo các Dmax khác nhau được thể hiện trong bảng 4.3.
Bảng 4.3 Khối lượng thể tích của hỗn hợp PTTC từ PTG và CG theo các tỷ lệ phối trộn khác nhau theo các Dmax khác nhau
Kí hiệu mẫu
Thành phần (%) Dmax (mm)
PTG CG 25mm 20mm 12.5mm 10mm
B1 100 0 940 1010 1090 1150
B2 80 20 996 1052 1116 1164
B3 60 40 1052 1094 1142 1178
B4 40 60 1108 1136 1168 1192
Từ các số liệu ở bảng 4.3 vẽ biểu đồ quan hệ giữa khối lượng thể tích và Dmax theo các tỷ lệ phối trộn giữa PTG và CG khác nhau.
Hình 4.2 Biểu đồ quan hệ giữa tỷ lệ phối trộn và thành phần hạt Dmax theo các tỷ lệ khác nhau của phế thải gạch và cát gạch
Dựa vào biểu đồ quan hệ giữa tỷ lệ phối trộn và thành phần hạt Dmax theo các tỷ lệ khác nhau của phế thải gạch và cát gạch ta thấy:
- Khi tỷ lệ phối trộn giữa PTG và CG là 100:0 thì khối lượng thể tích của hỗn hợp PTTC của các thành phần hạt Dmax là nhỏ nhất, đạt 940kg/m3 đối với
hỗn hợp sử dụng Dmax=25mm và đạt 1150kg/m3 đối với hỗn hợp sử dụng Dmax=10mm.
- Khi tỷ lệ phối trộn giữa PTG và CG là 40:60 thì khối lượng thể tích của hỗn hợp PTTC của các thành phần hạt Dmax là lớn nhất, đạt 1108kg/m3 đối với hỗn hợp sử dụng Dmax=25mm và 1192kg/m3 đối với hỗn hợp sử dụng Dmax=10mm.
Kết quả này cũng có thể giải thích giống như mục 4.1.1, đó là khi tăng Dmax của hỗn hợp PTTC, lượng lỗ rỗng giữa các hạt cốt liệu lớn sẽ tăng lên, do đó khối lượng thể tích của hỗn hợp sẽ bé hơn so với hỗn hợp sử dụng Dmax nhỏ. Nếu sử dụng hàm lượng cốt liệu bé (cát gạch), chúng sẽ len lỏi và lấp đầy lỗ rỗng giữa các hạt cốt liệu lớn để lại, hàm lượng cát càng cao, các lỗ rỗng càng được lấp đầy, từ đó khối lượng thể tích của hỗn hợp sẽ càng tăng.