Nghiên cứu sử dụng cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa để sản xuất gạch không nung

Do đó, đề tài “Nghiên cứu sử dụng cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa để sản xuất gạch không nung” kỳ vọng sẽ mở ra hướng nghiên cứu mới nhằm tạo ra sản phẩm gạch không nung đáp ứng được

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: TS LÊ KHÁNH TOÀN

Phản biện 1: PGS.TS TRƯƠNG HOÀI CHÍNH

Phản biện 2: PGS.TS PHẠM THANH TÙNG

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp họp tại Trường

Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 30 tháng 03 năm 2019

* Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Trung tâm Học liệu và Truyền thông Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng

- Thư viện Khoa Xây dựng dân dụng & Công nghiệp, Trường Đại học

Bách khoa – Đại học Đà Nẵng

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong những năm qua, Chính phủ đã tập trung chỉ đạo phát triển vật liệu xây không nung để từng bước thay thế gạch đất sét nung, nhằm giảm thiểu lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính từ các cơ sở sản xuất gạch đất sét nung, góp phần bảo vệ môi trường; hạn chế việc

sử dụng đất nông nghiệp để sản xuất gạch xây, giữ diện tích đất nông nghiệp, góp phần đảm bảo an ninh lương thực

Thực hiện chương trình phát triển vật liệu xây không nung trên địa bàn tỉnh Khánh Hòa, UBND tỉnh đã ban hành Chỉ thị số 22/2013/CT-UBND ngày 23/12/2013 về lộ trình chấm dứt hoạt động sản xuất gạch đất sét nung bằng lò thủ công, lò thủ công cải tiến và lò đứng liên tục; tăng cường sử dụng và phát triển vật liệu xây không nung trên địa bàn tỉnh Khánh Hòa [1]

Đây là những chủ trương lớn của Đảng, Nhà nước làm tiền đề để khu vực Bắc Vân Phong nói riêng và tỉnh Khánh Hòa nói chung khai thác tốt nhất các tiềm năng khu vực có lợi thế vượt trội, thu hút mạnh nguồn vốn đầu tư, công nghệ cao, phương thức quản lý mới tiên tiến, hình thành khu vực tăng trưởng cao, tạo thêm nguồn lực và động lực, góp phần thúc đẩy nhanh phát triển và tái cơ cấu kinh tế cho tỉnh, vùng và cả nước

UBND tỉnh Khánh Hòa cho biết từ nay đến năm 2025, đơn vị hành chính - kinh tế Bắc Vân Phong dự kiến cần 53.000 tỉ đồng xây dựng hạ tầng kỹ thuật, 46.500 tỉ đồng xây dựng cơ sở hạ tầng xã hội Đồng thời, khâu giải phóng mặt bằng cũng cần 15.000 tỉ đồng và

80 tỉ đồng làm quy hoạch

Huyện Vạn Ninh - tỉnh Khánh Hòa thuộc Đặc khu hành chính - kinh tế Bắc Vân Phong, trong tương lai gần, nơi đây sẽ phát triển mạnh mẽ Do đó, nhu cầu về vật liệu xây dựng cho đầu tư xây dựng các công trình là rất lớn Trong những năm gần đây nguồn tài nguyên cát sông, suối tại huyện Vạn Ninh ngày dần cạn kiệt, thiếu cát cho xây dựng ngày một trầm trọng Việc khai thác cát xây dựng quá mức, không những góp phần làm suy kiệt nguồn tài nguyên cát mà còn là nguyên nhân gây xói lở bờ sông, đất canh tác, ảnh hưởng lớn đến sản xuất và sinh hoạt bình thường của nhân dân

Trước tình hình trên và nhu cầu phát triển cho tương lai của Đặc khu hành chính - kinh tế Bắc Vân Phong thì phải tìm kiếm nguồn cát khác thay thế nguồn cát sông, suối đang dần cạn kiệt, nhất là tận dụng được nguồn vật liệu cát dồi dào, sẵn có tại địa phương, giảm bớt chi phí xây dựng công trình và những hệ lụy về môi trường của việc khai thác cát từ sông, suối

Bờ biển Vạn Ninh dài khoảng 60 km, có nơi núi lan ra sát biển; nhiều hồ, đập nước, đồi cát,… và có 2 con sông chính là sông Đồng Điền và sông Hiền Lương, trong đó cát trắng Đầm Môn và đồi cát Hòn Gốm có trữ lượng rất lớn Ven biển từ Cổ Mã đến Đầm Môn có dãy đồi cát chạy dài hàng chục kilômét Đây là khu vực cát nhảy, cát bay ảnh hưởng đến sản xuất

và đời sống của người dân Trong khi đó, từ bao đời nay, loại cát này hầu như không được sử dụng trong xây dựng cũng như sản xuất vật liệu xây dựng Nếu khai thác và sử dụng loại cát này trong sản xuất gạch không nung sẽ góp phần đem lại nhiều hiệu quả về kinh tế, xã hội

môi trường Muốn vậy cần có những nghiên cứu cụ thể trong việc sử dụng loại cát này trong sản xuất gạch không nung

Do đó, đề tài “Nghiên cứu sử dụng cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa để sản

xuất gạch không nung” kỳ vọng sẽ mở ra hướng nghiên cứu mới nhằm tạo ra sản phẩm

gạch không nung đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật, tận dụng được nguồn vật liệu địa phương, thân thiện với môi trường, đáp ứng nhu cầu xây dựng ngày càng lớn của khu vực Bắc Vân Phong nói riêng và của tỉnh Khánh Hòa nói chung Do đó, đề tài rất có ý nghĩa khoa học và thực tiễn

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định các chỉ tiêu cơ lý của gạch không nung sử dụng cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa trong thành phần cấp phối

- Xác định thành phần cấp phối hợp lý giữa xi măng, đá mạt và cát ven biển Vạn Ninh

- Khánh Hòa để sản xuất gạch không nung có các chỉ tiêu cơ lý đáp ứng mục tiêu đặt ra

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: gạch xi măng không nung

- Phạm vi nghiên cứu: xác định các đặc trưng cơ lý trong phòng thí nghiệm của gạch

xi măng không nung sử dụng cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa trong thành phần cấp phối Sản xuất gạch mác M ,5 với thời gian khảo sát đến 90 ngày kể từ ngày chế tạo

4 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lý thuyết gạch không nung, nguồn cát ven biển khu vực Vạn Ninh- Khánh Hòa, cấp phối gạch không nung, thí nghiệm xác định các tính chất cơ lý của gạch không nung

- Khảo sát thực nghiệm bằng cách thay thế theo những tỉ lệ nhất định cát sông bằng cát ven biển khu vực Vạn Ninh - Khánh Hòa để sản xuất gạch không nung

- Đánh giá tính khả thi của việc sử dụng cát ven biển khu vực Vạn Ninh - Khánh Hòa

để thay thế cát truyền thống sản xuất gạch không nung

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Tìm ra tỷ lệ phần trăm hợp lý để thay thế một phần cát sông dùng trong chế tạo sản xuất gạch không nung bằng cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa Từ đó mở ra hướng nghiên cứu sâu hơn nhằm đề xuất tận dụng nguồn cát ven biển sẵn có; sử dụng tiết kiệm, hiệu quả nguồn tài nguyên cát sông, cát suối ngày càng khan hiếm, đáp ứng nhu cầu xây dựng ngày càng lớn của khu vực Bắc Vân Phong nói riêng và của tỉnh Khánh Hòa nói chung

6 Cấu trúc của luận văn

Gồm phần mở đầu, kết luận và kiến nghị và các chương dưới đây:

Chương 1 Tổng quan về gạch không nung - Nghiên cứu sử dụng cát ven biển trong xây dựng

Chương 2 Cơ sở xác định các chỉ tiêu cơ lý của các thành phần cấp phối và của gạch không nung

Chương Xác định các chỉ tiêu cơ lý của gạch không nung sử dụng cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa trong thành phần cấp phối

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG - NGH N C

NG C T N N T NG NG 1.1 Tổng quan về gạch không nung

1.1.1 Định nghĩa và phân loại gạch không nung

Gạch không nung là một loại gạch mà sau nguyên công định hình thì tự đóng rắn đạt các chỉ số về cơ học như cường độ nén, uốn, độ hút nước mà không cần qua nhiệt độ, không phải sử dụng nhiệt để nung nóng đỏ viên gạch nhằm tăng độ bền của viên gạch Độ bền của viên gạch không nung được gia tăng nhờ lực ép hoặc rung hoặc cả ép lẫn rung lên viên gạch và thành phần kết dính của chúng

Do gạch xi măng cốt liệu được sản xuất và sử dụng phổ biến, dưới đây sẽ trình bày các loại vật liệu chính trong thành phần cấp phối chế tạo gạch xi măng cốt liệu

1.1.2 Các thành phần cấp phối chế tạo gạch xi măng cốt liệu

Những thành phần cấp phối để chế tạo gạch xi măng cốt liệu gồm: xi măng, cát, đá mạt và một số chất độn khác như xỉ than hay tro bay nhiệt điện

1.2 Giới thiệu các loại vật liệu chế tạo gạch không nung tại khu vực Vạn Ninh -

Khánh Hòa

1.2.1 Tình hình sản xuất, sử dụng và hướng phát triển của gạch không nung ở

iệt Nam

Trong thời gian tới, Việt Nam được dự đoán sẽ tiếp tục thu hút nhiều nguồn vốn đầu

tư xây dựng lớn từ nước ngoài, đặc biệt là Nhật Bản, Hàn Quốc, hai đối tác luôn tìm kiếm,

sử dụng 100% vật liệu xanh trong các công trình của mình, sẽ là cơ hội để gạch không nung

phát triển, hướng tới dần thay thế gạch nung trong xây dựng

1.2.2 Các loại vật liệu chế tạo gạch không nung tại khu vực ạn Ninh - Khánh Hòa

Trong những năm gần đây nhu cầu sử dụng vật liệu xây dựng: gạch, cát sông, đá

trên địa bàn tăng cao do nhiều công trình được xây dựng, dẫn đến nguồn tài nguyên sản xuất

vật liệu xây dựng ngày càng khan hiếm Trong khi đó nguồn tài nguyên cát ven biển Vạn

Ninh - Khánh Hòa với trữ lượng rất lớn mà chưa được khai thác sử dụng Loại cát này có ở:

Hòn Gốm xã Vạn Thọ với tích lượng 442.329.000m3, Đầm Môn xã Vạn Thạnh: 20.303.800

m3, Vạn Bình: 50.200m3

1.3 Tổng quan về việc nghiên cứu sử dụng cát ven biển trong sản xuất vật liệu xây dựng

Các nghiên cứu về địa chất và tiến hóa cổ địa lý cho thấy rằng cát đồi ven biển có cỡ

hạt nhỏ có nguồn gốc từ cát biển, thành tạo do quá trình biển thoái, cách xa bờ biển ngày

nay và đã được rửa mặn theo thời gian từ rất lâu Cát đồi ven biển có cỡ hạt nhỏ là cát mịn,

có cỡ hạt hầu hết lọt qua sàng 1,25 mm, thành phần hạt thường tập trung chủ yếu ở một cỡ

hạt đồng đều nhau, hàm lượng bùn bụi sét rất thấp [11]

1.3.1 Các nghi n cứu ứng dụng cát mịn có nguồn gốc từ cát biển để chế tạo b

tông xi măng

1.3.1.1 Các nghiên cứu ứng dụng ở nước ngoài

1.3.1.2 Các nghiên cứu ứng dụng ở trong nước

Từ các h n hợp cát đã lựa chọn, tác giả đã tiến hành chế tạo bê tông với thành phần

cấp phối gồm xi măng, đá dăm và h n hợp cát bao gồm cả cát sông và cát đồi như đã trình

bày ở trên) Kết quả nghiên cứu sự phát triển cường độ của bê tông ở các ngày tuổi: , , 1 ,

2 , 60 và 0 thể hiện trên Hình 1.6

1.3.2 Khai thác sử dụng cát mịn có nguồn gốc từ cát biển để làm vật liệu xây dựng

1.3.2.1 Khai thác s dụng cát mịn có nguồn gốc từ cát biển làm vật liệu xây dựng ở

nước ngoài

1.4.2.2 Khai thác s dụng cát mịn có nguồn gốc từ cát biển làm vật liệu xây dựng ở

Việt Nam

1.3.3 Ảnh hưởng của cát hạt mịn có nguồn gốc từ cát biển trong quá trình chế

tạo, sử dụng gạch không nung

Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7570:2006 [17] - Cốt liệu cho bê tông và vữa yêu

cầu kỹ thuật Đối với vữa: cát có mô đun độ lớn từ 0, đến 1,5 có thể được sử dụng chế tạo

vữa mác nhỏ hơn và bằng M5 Cát có mô đun độ lớn từ 1,5 đến 2 được sử dụng chế tạo vữa mác M7,5 Theo tiêu chuẩn này cát ven biển không đạt yêu cầu kỹ thuật sử dụng 100% để chế tạo, sản xuất gạch không nung M7,5

Như vậy, với cát hạt mịn có nguồn gốc từ cát ven biển, mang các đặc trưng mô đun nhỏ, cỡ hạt hầu hết lọt qua sàng 1,25mm, thành phần hạt khá đồng đều, hàm lượng muối trong cát có thể cao hơn cát sông nên khi chế tạo h n hợp vữa cần lượng nước và xi măng nhiều hơn; đồng thời do lượng muối trong cát sẽ làm cho chất lượng kết cấu vữa không đạt bằng chất lượng kết cấu vữa sử dụng cát sông

1.4 Giới thiệu về nguồn cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa

Cát ven biển của tỉnh Khánh Hòa, tập trung chủ yếu ở bán đảo Hòn Gốm, Đầm Môn huyện Vạn Ninh và bán đảo Cam Ranh thuộc huyện Cam Lâm và thành phố Cam Ranh Trong đó, bán đảo Hòn Gốm, Đầm Môn với diện tích tự nhiên khoảng gần 15.000 ha, nơi đây có dải đồi cát với chiều dài khoảng 60 km, chiều rộng từ 1-1,5 km, chiều cao trung bình khoảng 20 m, cát có màu vàng nhạt, độ hạt mịn đến trung, rời rạc, ít bụi bẩn, sáng màu

ình 1.7 Cát v n iển - đồi cát Đ m m n trái v đồi cát n ốm h i

Quyết định số 01 Đ- BND ngày 26 12 2016 của BND tỉnh Khánh Hòa về quy hoạch phát triển vật liệu xây dựng tỉnh Khánh Hòa đến năm 2020, định hướng đến năm

2030 [18], theo đó, khu vực Hòn Gốm, Đầm Môn, cát phân bố rất rộng trong các thành tạo trầm tích biển - gió với trữ lượng lớn Cát có màu vàng nhạt độ hạt mịn đến trung, rời rạc

Mỏ cát Đầm Môn (N026) gồm các dải cát vàng lớn, thuộc trầm tích biển - gió (mvQ), dày tới 60 m Mỏ đã được thăm dò tỷ mỷ (1995) Cấp (111 + 122) = 20 triệu tấn; trong đó cấp

111 = 8 triệu tấn Hiện mỏ đang được Minexco khai thác, chế biến để xuất khẩu làm khuôn đúc, vật liệu mài, đánh bóng và vật liệu xây dựng Trữ lượng mỏ cát Hòn Gốm theo quy hoạch được duyệt là 2 2 000 m Đây thực sự là nguồn cát rất lớn, kì vọng sẽ thay thế

cát sông tự nhiên trong sản xuất vật liệu xây dựng trong đó có sản xuất gạch không nung

1.5 Nhận xét chương 1

Với thực trạng nhu cầu đầu tư xây dựng tăng cao như hiện nay, cần nghiên cứu sử dụng cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa để sản xuất gạch không nung đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật, tận dụng được nguồn vật liệu địa phương, thân thiện với môi trường, đáp ứng nhu cầu xây dựng ngày càng lớn của khu vực Bắc Vân Phong nói riêng và của tỉnh Khánh Hòa nói chung

Với những kết quả nghiên cứu rất khả quan về việc sử dụng cát mịn, cát ven biển trong sản xuất vật liệu xây dựng nói chung, sản xuất gạch không nung nói riêng ở cả trong

và ngoài nước, đây là cơ sở để tác giả tiến hành nghiên cứu, trong chương của luận văn này, sử dụng cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa để thay thế một phần cát sông trong thành phần cấp phối chế tạo gạch không nung

CHƯƠNG 2 CƠ Ở C Đ NH C C CH T CƠ C C C TH NH

HẦN C H C GẠCH H NG N NG 2.1 ác đ nh và đánh giá các t nh chất cơ l h a học của cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa

2.1.1 Đặc điểm môi trường biển ở khu vực ạn Ninh - Khánh Hòa

Huyện Vạn Ninh là huyện đồng bằng ven biển nằm về phía Bắc tỉnh Khánh Hòa, trên tọa độ từ 12o 5’-12o52’15” độ vĩ Bắc và 108o52’- 109o2 ’55” độ kinh đông, tổng diện tích

tự nhiên của huyện là 550 km2

ình 2.1: Đồi cát tại Đ m Môn - Vân Phong - Vạn Ninh

2.1.2 ác định và đánh giá các tính chất cơ lý, hóa học của cát ven biển ạn Ninh - Khánh Hòa

Cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa được lấy tại Đầm Môn - Vân Phong - Vạn Ninh

- Khánh Hòa được gửi đi thí nghiệm tại Trung tâm thí nghiệm và kiểm định xây dựng Miền Trung được Bộ Xây dựng công nhận năng lực thực hiện các phép thử của Phòng thí nghiệm chuyên ngành xây dựng LAS-XD2 để thực hiện các thí nghiệm nhằm xác định các chỉ tiêu

cơ lý của cát theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7570:2006 [17] gồm: hàm lượng muối có trong cát ven biển; thành phần hạt; mô đun độ lớn của cát; khối lượng thể tích xốp; khối lượng riêng; khối lượng thể tích bão hòa; khối lượng thể tích khô; hàm lượng bùn bụi sét; độ hút nước; độ mài mòn

2.1.2.1 Xác định h m lượng Clorua

Hàm lượng clorua được xác định theo nguyên tắc kết tủa clorua hoà tan bằng một lượng bạc nitrat dư, chuẩn lượng bạc nitrat không phản ứng bằng amoni sunfoxyanua hoặc kali sunfoxyanua với chỉ thị sắt III) amôni sunfat Trình tự tiến hành như sau:

- ác đ nh hàm lượng clorua hoà tan trong nước

Kết quả đo hàm lượng clorua là trung bình cộng kết quả thử trên hai lượng cân,

chênh lệch giữa hai kết quả không được lớn hơn 0,005 % Kết quả thể hiện trong Bảng 2.1

2.1.2.2 Xác định h m lượng sunfat và sunfit

Thử thăm dò: đổ 50g cát đã được sấy khô vào cốc dung tích 500 ml, cho thêm

250 ml nước cất và khuấy đều trong thời gian khoảng giờ Sau đó nhỏ 2 giọt đến

giọt axit clohydric và 5 ml dung dịch bari clorua 10 % vào cốc, đun tới 50 oC rồi để yên

trong giờ Khi trong cốc lắng chất màu trắng nghĩa là trong cát có chứa các muối gốc

sunfat, sunfit Điều này có nghĩa là cần tiến hành thử để xác định hàm lượng SO3

Hàm lượng sunfua trioxit chứa trong mẫu thử (SO3) tính bằng phần trăm %),

Kết quả thí nghiệm thể hiện trong Bảng 2.1

ng 2.1 K t u xác định h m lượng clorua v h m lượng ul hat trong cát v n iển ạn

Ninh - Khánh a

STT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Kết quả thí nghiệm

1 Muối Sunfat và sunfit tính ra SO3 % 0.14

Nhận xét: Cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa lấy tại Đầm Môn - Vân Phong có

hàm lượng ion Cl- thỏa mãn yêu cầu theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7570:2006 [17]

phần trăm khối lượng ion Cl

= 0,003% < 0,05%) Muối sunfat và sunfit tính ra SO3 = 0,1 % < 1%, đạt yêu cầu

2.1.2.3 Xác định th nh h n hạt

Như vậy, mô đun độ lớn của cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa lấy tại Đầm Môn -

Vân Phong - Vạn Ninh: Mđl = 1.01

Biểu đồ thành phần hạt của cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa lấy tại Đầm Môn -

Vân Phong - Vạn Ninh thể hiện trên Hình 2.2

ình 2.2: iểu đồ thành ph n hạt của cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa lấy tại Đ m Môn

- Vân Phong - Vạn Ninh 2.1.2.4 Xác định các ch ti u c l khác

Các chỉ tiêu khác của cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa lấy tại Đầm Môn - Vân Phong - Vạn Ninh như: tạp chất sét; khối lượng thể tích xốp; khối lượng thể tích; độ hút nước; hàm lượng tạp chất hữu cơ thể hiện trong Bảng 2

Nhận xét chung: cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa lấy tại Đầm Môn - Vân Phong

có hàm lượng ion Cl- thỏa mãn yêu cầu theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5 0:2006 [17] phần trăm khối lượng ion Cl-

= 0,00 % < 0,05%); mô đun độ lớn về cơ bản thỏa mãn yêu cầu theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5 0:2006 [17]

Tuy nhiên, thành phần hạt thỏa mãn các yêu cầu tập trung ở cỡ hạt từ 0, 1mm đến nhỏ hơn 0,0 mm và đồng đều nhau, không thỏa mãn các chỉ tiêu đầy đủ về thành phần hạt theo quy định tại TCVN 5 0:2006 [17]

2.2 ác đ nh các ch tiêu cơ l của xi măng

Trong phạm vi đề tài này, tác giả lựa chọn sử dụng xi măng Nghi Sơn PCB 0 Đây là loại xi măng poóc lăng h n hợp, với các chỉ tiêu kỹ thuật theo quy định trong TCVN 6260:

200 “Xi măng poóc lăng h n hợp – Yêu cầu kỹ thuật” [20] Các chỉ tiêu kỹ thuật của xi măng Nghi Sơn PCB 0 như trong Bảng 2.4

2.3 Cát sông

Cát sử dụng làm thí nghiệm là cát vàng sông Cái Nha Trang lấy từ mỏ Diên Thọ 1, huyện Diên Khánh, tỉnh Khánh Hòa, được mang về Trung tâm thí nghiệm và kiểm định xây dựng Miền Trung (LAS-xD 2 ) để thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý, thành phần hạt

Kết quả thí nghiệm thể hiện tại các Bảng 2.5, 2.6 và Hình 2.3

Mô đun độ lớn của cát sông: Mđl = 2.73

ình 2.3 iểu đồ thành ph n hạt của cát sông Diên khánh

Nhận xét: Cát sông Cái Diên Khánh, mỏ Diên Thọ 1, huyện Diên Khánh có các chỉ

tiêu cơ lý, thành phần hạt đạt yêu cầu dùng cho cấp phối vữa theo TCVN 7570:2006 [17]

2.4 Đá mạt

Đá mạt dùng trong cấp phối thí nghiệm được lấy từ mỏ đá Hòn Thị, xã Phước Đồng, thành phố Nha Trang và tiến hành thí nghiệm kiểm tra tính chất cơ lý, thành phần hạt tại Trung tâm thí nghiệm và kiểm định xây dựng Miền Trung (LAS-23) Xem xét đá mạt như một loại cát nghiền, do đó các chỉ tiêu cơ lí của đá mạt được thí nghiệm và xác định như đối với cát nghiền, theo các Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5 0 : 2006 và TCVN 5 2 : 2006 Kết quả thí nghiệm thành phần hạt và chỉ tiêu cơ lý của đá mạt được thể hiện tại Bảng 2.7, 3.8 và Hình 2

Nhận xét: Đá mạt được lấy từ mỏ đá Hòn Thị, xã Phước Đồng, thành phố Nha Trang

có các chỉ tiêu cơ lý, thành phần hạt đạt yêu cầu dùng cho cấp phối vữa theo TCVN 7570:2006

2.5 Nước

Nước d ng cho thí nghiệm được lấy từ nguồn Nhà máy nước Võ Cạnh – thành phố Nha Trang đạt yêu cầu CVN 02:200 BYT) để sản xuất và bảo dưỡng gạch không nung

2.6 Phương pháp xác đ nh các ch tiêu cơ l của gạch không nung

Các chỉ tiêu cơ lý của gạch xi măng không nung cần xác định là: cường độ chịu nén, khối lượng thể tích, độ hút nước và độ r ng Ngoài các chỉ tiêu trên, khi đúc mẫu, người ta còn căn cứ vào kích thước và mức độ sai lệch kích thước của viên gạch Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6477 : 2016 - Gạch bê tông [5] là Tiêu chuẩn áp dụng cho gạch bê tông được sản xuất từ h n hợp bê tông cứng d ng trong các công trình xây dựng

2.6.1 ích thước và mức sai lệch

Các yêu cầu kích thước của các loại gạch và mức sai lệch cho phép được quy định trong Bảng 2.9 uy định về quan sát khuyết tật ngoại quan của viên gạch như trong Bảng 2.10

- Bảng 2.9 Kích thước và mức sai lệch kích thước của viên gạch bê tông mm)

- Bảng 2.10 uy định về quan sát ngoại quan của viên gạch bê tông

2.6.2 u cầu về tính chất cơ lý

2.6.2.1 Cường độ chịu nén, khối lượng, độ hút nước v độ thấm nước

Cường độ chịu nén, khối lượng, độ hút nước và độ thấm nước của viên gạch xi măng không nung được quy định trong bảng 2.11

- Bảng 2.11 Yêu cầu cường độ chịu nén, độ hút nước và độ thấm nước

2.6.2.2 Độ rỗng v độ hút nước

Độ r ng và độ hút nước của viên gạch xi măng không nung được quy định trong bảng 2.12

2.7 Những yếu tố ảnh hưởng đến đặc trưng cơ l của gạch không nung

2.7.1 Ảnh hưởng của hàm lượng muối chứa trong cát ven biển

Theo [14], hàm lượng muối có trong cát ven biển sẽ đóng vai trò là chất xúc tác làm tăng nhanh thời gian ninh kết của vữa xi măng trong khoảng thời gian ngắn ban đầu và làm giảm sự phát triển cường độ chịu nén tối đa của vữa xi măng

2.7.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ cát mịn ven biển thay thế cát sông trong hỗn hợp vữa

xi măng

Từ kết quả nghiên cứu [16] có thể nhận thấy: do cát ven biển là cát hạt mịn, hầu hết

cỡ hạt đều lọt qua sàng 1,25 mm và thành phần hạt tập trung ở một cỡ hạt nhất định với tỷ lệ lớn Khi tỷ lệ cát ven biển trong h n hợp vữa xi măng càng lớn thì lượng nước và xi măng

d ng cho h n hợp vữa xi măng sẽ tăng hơn so với h n hợp vữa xi măng chỉ d ng cát sông

Do tỷ diện bề mặt của cốt liệu nhỏ trong h n hợp cát ven biển tăng hơn so với tỷ diện bề mặt cốt liệu nhỏ hoàn toàn là cát sông Vì vậy nếu yêu cầu cùng mác gạch thì tỷ lệ cấp phối

sử dụng cát ven biển sẽ tốn nhiều xi măng hơn so với cát sông và cường độ của gạch sử dụng cát sông cao hơn cường độ của gạch sử dụng cát ven biển có c ng mác

2.7.3 Hàm lượng và tính chất của cốt liệu

Từ kết quả nghiên cứu [16] có thể nhận thấy: tỷ lệ thành phần cốt liệu, loại cốt liệu, cấp phối hạt, độ lớn hạt cốt liệu và đặc trưng bề mặt của hạt cốt liệu có ảnh hưởng đến cường độ và cường độ chống nứt của gạch xi măng không nung Cốt liệu lớn có cấp phối hạt hợp lý sẽ đảm bảo các hạt sắp xếp chặt chẽ, độ r ng của nhỏ và như vậy cường độ sẽ cao

Kích thước lớn nhất của cốt liệu cũng ảnh hưởng khác nhau đến cường độ của vữa xi măng Nếu kích thước cốt liệu lớn thì diện tích bề mặt riêng nhỏ sẽ tiết kiệm xi măng, cường độ chịu nén có thể tăng Như vậy, do cát ven biển là cát hạt mịn hơn nhiều so với cát sông, nên cũng ảnh hưởng đến cường độ của viên gạch không nung khi phối hợp loại cát này trong thành phần cấp phối

2.7.4 hụ gia tăng dẻo

Phụ gia tăng dẻo có tác dụng tăng tính dẻo cho vữa xi măng nên có thể giảm bớt lượng nước nhào trộn, do đó cường độ vữa xi măng sẽ tăng lên đáng kể

2.7.5 hụ gia đông kết nhanh

Phụ gia đông kết nhanh có tác dụng đẩy nhanh quá trình thủy hóa của xi măng nên làm tăng nhanh sự phát triển cường độ vữa xi măng dưỡng hộ trong điều kiện tự nhiên cũng như ngay sau khi dưỡng hộ nhiệt

2.7.6 Cường độ chịu nén của gạch không nung tăng theo thời gian

Trong quá trình rắn chắc, cường độ chịu nén của gạch không nung, cũng như bê tông, không ngừng tăng lên theo thời gian bảo dưỡng Trong 7 ngày đầu tiên, cường độ chịu nén

sẽ phát triển nhanh, sau 2 ngày chậm dần và có thể tăng đến vài năm gần nhau theo quy luật logarit đã biết, giống như của bê tông

2.7.7 Điều kiện môi trường bảo dưỡng

Trong môi trường nhiệt độ, độ ẩm cao sự tăng cường độ chịu nén của gạch không nung tương tự như của bê tông, có thể kéo dài trong nhiều năm, còn trong điều kiện khô hanh hoặc nhiệt độ thấp sự tăng cường độ trong thời gian sau này là không đáng kể Khi

d ng hơi nước nóng để bảo dưỡng gạch không nung làm cho cường độ gạch không nung tăng rất nhanh trong thời gian vài ngày đầu nhưng sẽ làm cho gạch không nung trở nên giòn hơn và cường độ cuối c ng thấp hơn so với gạch không nung được bảo dưỡng trong điều kiện tiêu chuẩn

2.7.8 Điều kiện thí nghiệm

Trong thí nghiệm, nếu không bôi trơn mặt tiếp xúc giữa các mẫu và bàn máy nén thì tại mặt đó sẽ xuất hiện lực ma sát có tác dụng cản trở sự nở ngang và làm tăng cường độ của mẫu so với khi bôi trơn mặt tiếp xuất

Tốc độ gia tải khi thí nghiệm cũng ảnh hưởng đến cường độ mẫu Khi gia tải rất chậm, cường độ gạch không nung chỉ đạt 0, 5 lần giá trị so với trường hợp gia tải bình thường

2.8 Nhận xét chương 2

Việc xác định các đặc trưng cơ lý của gạch xi măng không nung dựa trên Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6477:2016 - Gạch bê tông Các yêu cầu và cơ sở đã được trình bày trong chương này Các bước cụ thể trong các thí nghiệm và kết quả sẽ được trình bày chi tiết trong chương

Trong chương này, tác giả đã căn cứ trên các tiêu chuẩn khác nhau để xác định các đặc trưng cơ lý của các thành phần cấp phối chế tạo gạch xi măng không nung Các kết quả

cụ thể đã được xác định và làm rõ để làm cơ sở trong việc xây dựng các cấp phối có sử dụng cát ven biển để sản xuất gạch xi măng không nung Từ đó xác định các tính chất cơ lý của

gạch không nung sử sụng cát ven biển

CHƯƠNG 3: C Đ NH C C CH T CƠ C GẠCH H NG

N NG NG C T N N ẠN N NH - H NH H T NG

TH NH HẦN C H

Trong chương này, tác giả sẽ tiến hành các thí nghiệm nhằm xác định cấp phối hợp

lý giữa xi măng, đá mạt, cát ven biển Vạn Ninh và nước để sản xuất ra viên gạch xi măng không nung có cường độ tương ứng với mác gạch M ,5 theo TCVN Trước tiên, tác giả dựa