Nghiên cứu sử dụng cát ven biển vạn ninh khánh hòa để sản xuất gạch không nung

Tôi xin cam đoan Luận văn tốt nghiệp cao học ngành kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp với đề tài: ‘‘Nghiên cứu sử dụng cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa để sản xuất gạ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: TS LÊ KHÁNH TOÀN

Đà Nẵng - Năm 2019

Tôi xin cam đoan Luận văn tốt nghiệp cao học ngành kỹ thuật xây dựng công

trình dân dụng và công nghiệp với đề tài: ‘‘Nghiên cứu sử dụng cát ven biển Vạn Ninh

- Khánh Hòa để sản xuất gạch không nung” là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận văn

Phạm Tuấn Khải

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CÁT VEN BIỂN VẠN NINH - KHÁNH HÒA

ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG

Học viên: Phạm Tuấn Khải

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình Dân dụng và Công nghiệp

Mã số: 60.58.02.08

Khóa: K34.XDD.KH Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN

Tóm tắt: Đề tài này ti n hành nghiên c u phối h p dụng cát v n i n ạn

Ninh - Khánh H a trong thành ph n cấp phối ản uất gạch không nung mác Cát

v n i n ạn Ninh - Khánh H a au khi ác ịnh ư c các tính chất cơ lý hóa học áp

ng các tiêu chu n hiện hành ư c phối tr n v i á mạt th o nh ng t lệ nhất ịnh Ti n hành ác ịnh cường chịu n n c a viên gạch th o các cấp phối khác nhau các thời

i m 3 4 và ngày T ây ác ịnh ư c cấp phối h p lý tạo ra viên gạch không nung có ch tiêu cơ lý áp ng yêu c u t ra K t uả nghiên c u cho thấy: cấp phối g m i măng PCB4 v i khối lư ng á mạt và 3 khối lư ng cát v n i n

ạn Ninh - Khánh H a và m t lư ng nư c h p lý ản uất ư c viên gạch không nung

có mác th o yêu c u và có các ch tiêu cơ lý khác có th dụng làm gạch ây dựng

áp ng ư c các tiêu chu n hiện hành

Từ khóa: Gạch không nung á mạt, cát ven bi n, cấp phối gạch không nung c

trưng cơ lý c a gạch không nung

RESEARCH ON USAGE OF VAN NINH - KHANH HOA COASTAL SAND

TO PRODUCE THE UNFIRED BRICK Summary: This research studied combination of Van Ninh - Khanh Hoa coastal

sand in the aggregate composition to produce the adobe brick of mark M7,5 The Van Ninh

- Khanh Hoa coastal sand, whose physical-mechanical and chemical properties meet the current construction standards, will be mixed with grit in certain percentages Determining the compressive strength of the bricks according to different aggregates at the times of 3, 7,

14, 21, 28, 60 and 90 days From this point to determine the reasonable aggregate to create the unfired bricks with physical-mechanical criteria satisfying the set requirements.The research results indicated that the aggregate including the cement PCB40 with 65% of grit volume and 35% of Van Ninh - Khanh Hoa coastal sand and a reasonable water amount will produce the adobe bricks of mark M7,5 that satisfy requirements, have other physical - mechanical criteria and can be used as construction bricks to meet the current standards

Keywords: adobe brick, grit, coastal sand, unfired brick aggregate,

physical-mechanical characteristics of adobe bricks

TRANG BÌA

LỜI CA ĐOAN

TRANG TÓM TẮT LUẬN ĂN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn ề tài 1

2 Mục tiêu nghiên c u 2

3 Đối tư ng và phạm vi nghiên c u 2

4 Phương pháp nghiên c u 3

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn c a ề tài 3

6 Cấu trúc c a luận văn 3

CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ GẠCH KH NG N NG - NGHI N C

DỤNG C T N BI N T ONG X D NG 4

1.1 Tổng quan về gạch không nung 4

Định nghĩa và phân loại gạch không nung 4

1.1.2 Các thành ph n cấp phối ch tạo gạch i măng cốt liệu 6

3 Các ch tiêu cơ lý c a gạch không nung 7

4 Ưu như c i m c a gạch i măng cốt liệu 9

1.2 Gi i thiệu các loại vật liệu ch tạo gạch không nung tại khu vực Vạn Ninh - Khánh Hòa 10

1.2.1 Tình hình sản xuất, s dụng và hư ng phát tri n c a gạch không nung

Việt Nam 10

1.2.2 Các loại vật liệu ch tạo gạch không nung tại khu vực Vạn Ninh - Khánh Hòa 12

1.3 Tổng quan về việc nghiên c u s dụng cát ven bi n trong sản xuất vật liệu xây dựng 13

1.3.1 Các nghiên c u ng dụng cát mịn có ngu n gốc t cát bi n ch tạo bê tông i măng 13

1.3.2 Khai thác s dụng cát mịn có ngu n gốc t cát bi n làm vật liệu xây dựng 18

1.3.3 Ảnh hư ng c a cát hạt mịn có ngu n gốc t cát bi n trong quá trình ch tạo, s dụng gạch không nung 18

1.4 Gi i thiệu về ngu n cát ven bi n Vạn Ninh - Khánh Hòa 19

PHẦN C P PH I C A GẠCH KH NG N NG 22

Xác ịnh và ánh giá các t nh chất cơ lý hóa học c a cát ven bi n Vạn Ninh - Khánh Hòa 22

Đ c i m môi trường bi n khu vực Vạn Ninh - Khánh Hòa 22

Xác ịnh và ánh giá các t nh chất cơ lý hóa học c a cát ven bi n Vạn Ninh - Khánh Hòa 22

Xác ịnh các ch tiêu cơ lý c a i măng 27

3 Cát ông 27

4 Đá mạt 29

Nư c 30

Phương pháp ác ịnh các ch tiêu cơ lý c a gạch không nung 30

K ch thư c và m c sai lệch 30

2.6.2 Yêu c u về tính chất cơ lý 31

2.7 Nh ng y u tố ảnh hư ng n c trưng cơ lý c a gạch không nung 32

2.7.1 Ảnh hư ng c a hàm lư ng muối ch a trong cát ven bi n 32

2.7.2 Ảnh hư ng c a tỷ lệ cát mịn v n i n thay th cát sông trong hỗn h p v a xi măng 32

3 Hàm lư ng và tính chất c a cốt liệu 32

2.7.4 Phụ gia tăng dẻo 32

2.7.5 Phụ gia ông k t nhanh 33

Cường chịu nén c a gạch không nung tăng th o thời gian 33

Điều kiện môi trường bảo dưỡng 33

Điều kiện thí nghiệm 33

2.8 Nhận t chương 33

CHƯƠNG 3: X C Đ NH C C CH TI CƠ Ý C A GẠCH KH NG N NG

DỤNG C T N BI N ẠN NINH - KH NH H A T ONG TH NH PHẦN C P PH I 34

3.1 Xây dựng thành ph n cấp phối và cho gạch không nung có mác gạch M7,5 không dụng cát v n i n ạn Ninh trong thành ph n cấp phối 34

3 Xây dựng thành ph n cấp phối 34

3.1.2 Quy trình sản xuất mẫu gạch không nung 35

3 .3 Xác ịnh cường chịu n n c a gạch không nung v i các cấp phối và cấp phối 36

3.2 Xây dựng thành ph n cấp phối cho gạch không nung có mác gạch có

dụng cát v n i n ạn Ninh trong thành ph n cấp phối 38

3 Xây dựng cấp phối 3 và 4 38

3.2.2 Quy trình nén mẫu ác ịnh cường chịu nén c a gạch không nung 39

3.3 .Xác ịnh k ch thư c, khối lư ng, màu sắc và khuy t tật ngoại quan 44

3.3 Xác ịnh rỗng 45

3.3.3 Xác ịnh hút nư c 47

3.3.4 Xác ịnh thấm nư c 48

3.4 Nhận t chương 3 50

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGH 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 QUYẾT Đ NH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN ĂN THẠC Ĩ (BẢN SAO)

PHỤ LỤC

BẢN SAO KẾT LUẬN C A HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT C A CÁC PHẢN BIỆN

Bảng K t uả ác ịnh hàm lư ng clorua và hàm lư ng ulphat trong cát v n i n

ạn Ninh - Khánh H a 25

Bảng 2.2 Thành ph n hạt c a cát ven bi n Vạn Ninh - Khánh Hòa lấy tại Đ m Môn - Vân Phong - Vạn Ninh 25

Bảng 2.3 Các tính chất cơ lý c a cát ven bi n Vạn Ninh - Khánh Hòa lấy tại Đ m Môn - Vân Phong - Vạn Ninh 26

Bảng 4 Các ch tiêu cơ lý c a i măng Nghi ơn PCB4 27

Bảng 2.5 Thành ph n hạt mô un l n c a cát sông Diên Khánh 28

Bảng 2.6 Các tính chất cơ lý c a cát sông Diên Khánh 28

Bảng 2.7 Thành ph n hạt c a á mạt 29

Bảng 2.8 Các ch tiêu cơ lý c a á mạt 29

Bảng K ch thư c và m c sai lệch k ch thư c c a viên gạch bê tông (mm) 31

Bảng Quy ịnh về quan sát ngoại quan c a viên gạch bê tông 31

Bảng 2.11 Yêu c u cường chịu n n hút nư c và thấm nư c 31

Bảng Đ rỗng hút nư c c a viên gạch 32

Bảng 3 T lệ thành ph n cấp phối c a các cấp phối và cấp phối ( m3) 34

Bảng 3 K t uả n n mẫu 3 ngày tuổi cấp phối và 36

Bảng 3.3 K t uả n n mẫu ngày tuổi cấp phối và 37

Bảng 3.4 K t uả n n mẫu 4 ngày tuổi cấp phối và 37

Bảng 3 K t uả n n mẫu ngày tuổi cấp phối và 37

Bảng 3 K t uả n n mẫu ngày tuổi cấp phối và 38

Bảng 3 T lệ thành ph n cấp phối c a các cấp phối 3 và cấp phối 4 ( m3 ) 39

Bảng 3.8 K t quả thí nghiệm cường chịu nén c a cấp phối 3 và 4 3 ngày tuổi 40

Bảng 3.9 K t quả thí nghiệm cường chịu nén c a cấp phối 3 và 4 ngày tuổi 40

Bảng 3.10 K t quả thí nghiệm cường chịu nén c a cấp phối 3 và 4 4 ngày tuổi 41

Bảng 3.11 K t quả thí nghiệm cường chịu nén c a cấp phối 3 và 4 ngày tuổi 41

Bảng 3.12 K t quả thí nghiệm cường chịu nén c a cấp phối 3 và 4 ngày tuổi 41

Bảng 3.13 K t quả thí nghiệm cường chịu nén c a các cấp phối ngày tuổi 42

Bảng 3.14 K t quả thí nghiệm cường chịu nén c a các cấp phối ngày tuổi 42

Bảng 3.15 K t quả ác ịnh k ch thư c, khối lư ng, khuy t tật ngoại quan c a viên gạch th o các cấp phối 45

Bảng 3.16 K t quả ác ịnh rỗng c a viên gạch theo các cấp phối 46

Bảng 3.17 K t quả ác ịnh hút nư c c a viên gạch theo các cấp phối 47

Bảng 3.18 K t quả ác ịnh thấm nư c c a viên gạch theo các cấp phối 49

Hình 1.1 Gạch i măng không nung 4 và lỗ dụng phổ i n 10

Hình Thành ph n hạt c a cát i Vạn Ninh 15

Hình 3 Thành ph n hạt c a hỗn h p cát v i cát ông cát i 15

Hình 4 Thành ph n hạt c a hỗn h p cát v i cát ông cát i 16

Hình Thành ph n hạt c a hỗn h p cát v i cát ông cát i 16

Hình Sự phát tri n cường chịu nén c a bê tông ng v i các ngày tuổi 17

Hình Cát v n i n - i cát Đ m môn (trái và i cát H n Gốm (phải 20

Hình 2.1 Đ i cát tại Đ m Môn - Vân Phong - Vạn Ninh 22

Hình 2.2 Bi u thành ph n hạt c a cát ven bi n Vạn Ninh - Khánh Hòa lấy tại Đ m Môn - Vân Phong - Vạn Ninh 26

Hình 3 Bi u thành ph n hạt c a cát sông Diên khánh 28

Hình 4 Bi u thành ph n hạt c a á mạt 30

Hình 3 Nhà máy và dây chuyền sản xuất gạch không nung 35

Hình 3 Bi u cường chịu n n c a các cấp phối và 38

Hình 3.3 Bi u phát tri n cường chịu nén c a các mẫu thí nghiệm t cấp phối n cấp phối 4 th o thời gian 43

Hình 3.4 Bi u rỗng c a viên gạch 46

Hình 3.5 Bi u hút nư c c a viên gạch 48

Hình 3.6 Bi u thấm nư c c a viên gạch 49

Hình 3.7 Bi u tổng h p rỗng hút nư c và thấm nư c c a viên gạch 50

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong nh ng năm ua Ch nh ph tập trung ch ạo phát tri n vật liệu xây không nung t ng ư c thay th gạch ất sét nung, nhằm giảm thi u lư ng khí thải gây hiệu ng nhà kính t các cơ sản xuất gạch ất sét nung, góp ph n bảo vệ môi trường; hạn ch việc s dụng ất nông nghiệp sản xuất gạch xây, gi diện t ch ất nông nghiệp, góp ph n ảm bảo an ninh lương thực

Thực hiện chương trình phát tri n vật liệu ây không nung trên ịa bàn t nh Khánh Hòa, UBND t nh an hành Ch thị số 22/2013/CT-UBND ngày 23/12/2013

về l trình chấm d t hoạt ng sản xuất gạch ất sét nung bằng lò th công, lò th công cải ti n và l ng liên tục; tăng cường s dụng và phát tri n vật liệu xây không nung trên ịa bàn t nh Khánh Hòa [1]

Ngày 24/12/2012, B Chính trị an hành K t luận số 53-KL/TW về xây dựng, phát tri n t nh Khánh H a n năm và t m nhìn n 2030 [2] ng ý ch trương xây dựng Khánh Hòa tr thành ô thị trực thu c Trung ương Ngày 22/3/2017, B Chính trị an hành k t luận số 21-K /TW ng ý cho thành lập Đơn vị hành chính - kinh t c biệt Bắc Vân Phong trực thu c t nh Khánh Hòa [3] Ngày / / ăn phòng Chính ph an hành văn ản số 8489/VPCP-QHĐP về việc ch trương lập Quy hoạch tổng th phát tri n KTXH Đơn vị hành chính - kinh t c biệt Bắc Vân Phong và iều ch nh Quy hoạch chung xây dựng Khu Kinh t Vân Phong, t nh Khánh Hòa [4] Đây là nh ng ch trương l n c a Đảng Nhà nư c làm tiền ề khu vực Bắc Vân Phong nói riêng và t nh Khánh Hòa nói chung khai thác tốt nhất các tiềm năng khu vực có l i th vư t tr i, thu hút mạnh ngu n vốn u tư công nghệ cao phương

th c quản lý m i tiên ti n, hình thành khu vực tăng trư ng cao, tạo thêm ngu n lực và

ng lực, góp ph n thúc y nhanh phát tri n và tái cơ cấu kinh t cho t nh, vùng và cả

nư c

Ngày 07/12/2017, H i ng Nhân dân t nh Khánh Hoà ra Nghị quy t thông

ua ề án c a UBND t nh về việc thành lập ơn vị hành chính - kinh t c biệt Bắc Vân Phong thu c t nh Khánh Hoà

UBND t nh Khánh Hòa cho bi t t nay n năm ơn vị hành chính - kinh

t Bắc Vân Phong dự ki n c n 53.000 t ng xây dựng hạ t ng kỹ thuật, 46.500 t

ng xây dựng cơ hạ t ng xã h i Đ ng thời, khâu giải phóng m t bằng cũng c n 15.000 t ng và 80 t ng làm quy hoạch

Huyện Vạn Ninh - t nh Khánh Hòa thu c Đ c khu hành chính - kinh t Bắc Vân Phong trong tương lai g n nơi ây phát tri n mạnh m Do ó nhu c u về vật liệu xây dựng cho u tư ây dựng các công trình là rất l n Trong nh ng năm g n ây

ngu n tài nguyên cát sông, suối tại huyện Vạn Ninh ngày d n cạn kiệt, thi u cát cho xây dựng ngày m t tr m trọng Việc khai thác cát xây dựng quá m c, không nh ng góp ph n làm suy kiệt ngu n tài nguyên cát mà còn là nguyên nhân gây xói l bờ sông, ất canh tác, ảnh hư ng l n n sản xuất và sinh hoạt ình thường c a nhân dân

Trư c tình hình trên và nhu c u phát tri n cho tương lai c a Đ c khu hành chính - kinh t Bắc Vân Phong thì phải tìm ki m ngu n cát khác thay th ngu n cát sông, suối ang d n cạn kiệt, nhất là tận dụng ư c ngu n vật liệu cát d i dào, sẵn có tại ịa phương giảm b t chi phí xây dựng công trình và nh ng hệ lụy về môi trường

c a việc khai thác cát t sông, suối

Bờ bi n Vạn Ninh dài khoảng km có nơi núi lan ra át i n; nhiều h ập

nư c i cát … và có con ông ch nh là ông Đ ng Điền và sông Hiền ương trong

ó cát trắng Đ m Môn và i cát Hòn Gốm có tr lư ng rất l n Ven bi n t Cổ n

Đ m ôn có d y i cát chạy dài hàng chục kilômét Đây là khu vực cát nhảy, cát bay ảnh hư ng n sản xuất và ời sống c a người dân Trong khi ó t ao ời nay, loại cát này h u như không ư c s dụng trong xây dựng cũng như sản xuất vật liệu xây dựng N u khai thác và s dụng loại cát này trong sản xuất gạch không nung s góp

ph n m lại nhiều hiệu quả về kinh t , xã h i môi trường Muốn vậy c n có nh ng nghiên c u cụ th trong việc s dụng loại cát này trong sản xuất gạch không nung

Do ó ề tài “Nghiên cứu sử dụng cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa để

sản xuất gạch không nung” kỳ vọng s m ra hư ng nghiên c u m i nhằm tạo ra sản

ph m gạch không nung áp ng ư c các yêu c u kỹ thuật, tận dụng ư c ngu n vật liệu ịa phương thân thiện v i môi trường, áp ng nhu c u xây dựng ngày càng l n

c a khu vực Bắc Vân Phong nói riêng và c a t nh Khánh Hòa nói chung Do ó ề tài rất có ý nghĩa khoa học và thực tiễn

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác ịnh các ch tiêu cơ lý c a gạch không nung s dụng cát ven bi n Vạn Ninh - Khánh Hòa trong thành ph n cấp phối

- Xác ịnh thành ph n cấp phối h p lý gi a i măng á mạt và cát v n i n Vạn Ninh - Khánh H a sản xuất gạch không nung có các ch tiêu cơ lý áp ng mục tiêu t ra

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: gạch i măng không nung

- Phạm vi nghiên cứu: xác ịnh các c trưng cơ lý trong phòng thí nghiệm c a

gạch i măng không nung s dụng cát ven bi n Vạn Ninh - Khánh Hòa trong thành

ph n cấp phối Sản xuất gạch mác v i thời gian khảo át n 90 ngày k t ngày

ch tạo

4 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên c u lý thuy t gạch không nung, ngu n cát ven bi n khu vực Vạn Ninh- Khánh Hòa, cấp phối gạch không nung, thí nghiệm ác ịnh các tính chất cơ lý

c a gạch không nung

- Khảo át thực nghiệm ằng cách thay th th o nh ng t lệ nhất ịnh cát sông ằng cát v n i n khu vực ạn Ninh - Khánh H a ản uất gạch không nung

- Đánh giá t nh khả thi c a việc s dụng cát ven bi n khu vực Vạn Ninh - Khánh

H a thay th cát truyền thống sản xuất gạch không nung

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Tìm ra tỷ lệ ph n trăm h p lý thay th m t ph n cát sông dùng trong ch tạo sản xuất gạch không nung bằng cát ven bi n Vạn Ninh - Khánh H a T ó m ra

hư ng nghiên c u âu hơn nhằm ề xuất tận dụng ngu n cát ven bi n sẵn có; s dụng

ti t kiệm, hiệu quả ngu n tài nguyên cát sông, cát suối ngày càng khan hi m áp ng nhu c u xây dựng ngày càng l n c a khu vực Bắc Vân Phong nói riêng và c a t nh Khánh Hòa nói chung

6 Cấu trúc của luận văn

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn c a ề tài

Chương Tổng quan về gạch không nung - Nghiên c u dụng cát v n i n trong ây dựng

Chương Cơ ác ịnh các ch tiêu cơ lý c a các thành ph n cấp phối và c a gạch không nung

Chương 3 Xác ịnh các ch tiêu cơ lý c a gạch không nung dụng cát v n

i n ạn Ninh - Khánh H a trong thành ph n cấp phối

K t luận và ki n nghị

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

ỤNG C T V N I N T ONG NG

1.1 Tổng quan về gạch không nung

1.1.1 Định nghĩa và phân loại gạch không nung

Gạch không nung là m t loại gạch mà au nguyên công ịnh hình thì tự óng rắn ạt các ch số về cơ học như cường nén, uốn hút nư c mà không c n qua nhiệt , không phải s dụng nhiệt nung nóng ỏ viên gạch nhằm tăng bền c a viên gạch Đ bền c a viên gạch không nung ư c gia tăng nhờ lực ép ho c rung ho c

cả ép lẫn rung lên viên gạch và thành ph n k t dính c a chúng

Về bản chất c a sự liên k t tạo hình, gạch không nung khác hẳn gạch ất nung Quá trình s dụng gạch không nung, do các phản ng hoá á c a nó trong hỗn h p tạo gạch s làm tăng d n bền theo thời gian Các nghiên c u và thực tiễn ây dựng cho thấy: bền rắn chắc c a viên gạch không nung tốt hơn gạch ất sét nung, ư c

ki m ch ng tất cả các nư c trên th gi i như Mỹ Đ c, Trung Quốc, Nhật Bản

Gạch không nung ư c dùng thay th gạch nung ây tường phổ bi n trong các công trình xây dựng như ây nhà nhà ư ng, các dự án nhà cao t ng căn h cao cấp, biệt thự c biệt các dự án s dụng ngu n vốn ngân ách như trụ s các s ban ngành trường học ký túc á các công trình nhà ư ng, phòng hát c n cách âm, cách nhiệt Các dự án l n và ang ư c xây bằng gạch không nung như: K angnam Hà

N i; andmard Tow r ( ường Phạm Hùng, Hà N i); Ha ico Tow r ( ường Phạm ăn

Đ ng, Hà N i); dự án Sam Sung khu Công Nghệ Cao (Quận 9, H chính Minh); dự án Trường b i dưỡng cán tài chính tại õ ăn Hát (H Chí Minh); Trung tâm thương mại Lotte Nha Trang - Khánh Hòa; Cục thu t nh Khánh Hòa; Chi cục thu thành phố Nha Trang - Khánh Hòa và rất nhiều các công trình khác c a t nh Khánh Hòa cũng như trên cả nư c

Gạch không nung có các loại ch y u như au:

- Gạch không nung i măng cốt liệu (gạch i măng cốt liệu), c n ư c gọi là gạch blốc (block) ho c là Gạch ê tông ư c tạo thành t hỗn h p cấp phối g m xi măng và m t trong các cốt liệu au ây: mạt á cát vàng cát n nhiệt iện, ph thải công nghiệp ất, Loại gạch này ư c sản xuất và s dụng nhiều nhất trong các loại gạch không nung (khoảng 85%) Trong các công trình thì loại gạch không nung này chi m t trọng l n nhất Loại gạch này thường có cường chịu lực tốt (trên 75 kg/cm²), khối lư ng th t ch l n (thường trên 1.900 kg/m³), khả năng chống thấm, cách

âm cách nhiệt tốt loại gạch có lỗ thì khối lư ng th tích t .3 n 1.800 kg/m³ Đây là loại gạch ư c khuy n khích s dụng nhiều nhất và ư c ưu tiên phát tri n mạnh nhất Nó áp ng rất tốt các tiêu chí về kỹ thuật, k t cấu môi trường phương

pháp thi công Loại gạch này dễ s dụng, dùng v a thông thường

- Gạch không nung Papanh, là loại gạch ư c tạo nên t nguyên liệu chính là x than ng thời ư c nén cùng v i m t lư ng vôi nhỏ ho c i măng liên k t lại v i nhau Quy trình sản xuất gạch Papanh hiện nay còn d ng m c khá th công Người

th làm gạch Papanh s ti n hành óng gạch bằng tay thông qua m t cái khuôn tạo hình sẵn ho c cũng có th ư c làm bằng máy nhưng v i công suất rất nhỏ, lực rung

ép thấp à ây cũng ch nh là lý do vì ao cường chịu lực c a gạch Papanh ch phù

h p v i việc dùng xây, s a các công trình phụ Theo số liệu nghiên c u về gạch Papanh thì t lệ i măng trong nó ch chi m 8% so v i các nguyên vật liệu khác

Trên thực t thì các loại gạch không nung như gạch Papanh ư c s dụng

nư c ta t rất lâu nhưng do phương tiện sản xuất ơ ài nên nó chưa ư c phổ bi n

r ng rãi S dụng gạch không nung nói chung và gạch không nung Papanh nói riêng mang n cho ch u tư khá nhiều l i ích như: giá thành thấp, thi công nhanh gọn Không ch có vậy do ư c cấu tạo t nh ng chất liệu tự nhiên không dùng hóa chất hay phụ gia c hại nên s dụng gạch không nung Papanh cho các hạng mục công trình xây dựng còn góp ph n không nhỏ trong việc bảo vệ môi trường

Bên cạnh nh ng l i ích nói trên thì gạch không nung Papanh còn có khả năng cách âm, cách nhiệt và bằng phẳng khá tốt Theo các chuyên gia xây dựng thì n u bạn s dụng gạch không nung Papanh cho m t hạng mục công trình nhất ịnh s ti t giảm ư c ch ng t n 20% chi phí cho toàn b hạng mục

- Gạch không nung tự nhiên: t các bi n th và sản ph m phong hóa c a á bazan Loại gạch này ch y u s dụng các vùng có ngu n puzolan tự nhiên, hình

th c sản xuất tự phát, mang tính chất ịa phương, quy mô nhỏ,

- Gạch bê tông nhẹ bọt: sản suất bằng công nghệ tạo bọt, khí trong k t cấu nên

tỷ trọng viên gạch giảm i nhiều và nó tr thành c i m ưu việt nhất c a loại gạch này Thành phành cơ ản: xi măng tro ay nhiệt iện, cát mịn, phụ gia tạo bọt ho c khí, vôi,

- Gạch bê-tông kh chưng áp: (Tên ti ng Anh: Autoclaved Aerated Concrete,

vi t tắt: AAC Đư c rất nhiều nư c trên th gi i ng dụng r ng rãi v i rất nhiều ưu

i m như thân thiện v i môi trường, siêu nhẹ, bền, ti t kiệm năng lư ng hóa thạch do không phải nung ốt truyền thống, bảo ôn, chống cháy, cách âm, cách nhiệt, chống thấm rất tốt so v i vật liệu ất t nung Nó c n ư c gọi là gạch bê-tông siêu nhẹ vì tỷ trọng ch bằng 1/2 ho c thậm chí là ch bằng 1/3 so v i gạch ất nung thông thường Công trình xây dựng s giảm tải, giảm chi phí x lý nền móng và hệ thống k t cấu, góp ph n giảm m c u tư ây dựng công trình t 7 - y nhanh ti n thi công

và hoàn thiện ph n bao che c a công trình lên 2 - 5 l n Ngoài ra, khả năng cách âm và cách nhiệt c a bê tông nhẹ rất cao, làm cho nhà ấm về mùa ông mát về mùa hè, ti t

kiệm iện năng ư i ho c iều hòa nhiệt K ch thư c thành ph m l n và chính xác (100mm × 200mm × 600mm) giúp rút ngắn thời gian thi công và thời gian hoàn thiện

Do gạch i măng cốt liệu ư c sản xuất và s dụng phổ bi n dư i ây trình bày các loại vật liệu chính trong thành ph n cấp phối ch tạo gạch i măng cốt liệu

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

Nh ng thành ph n cấp phối ch tạo gạch i măng cốt liệu g m: i măng cát

á mạt và m t số chất n khác như than hay tro bay nhiệt iện

1.1.2.2 Cát

Thường là cát sông ho c cát nhân tạo ư c nghiền t á ỏi cu i Cát s dụng trong thành ph n cấp phối phải áp ng ư c các yêu c u kỹ thuật sau: cát thô, kích thư c hạt tương ối ng nhất ường kính hạt không uá 3 mm ảm bảo yêu c u vệ sinh, tránh lẫn l n tạp chất ùn t v.v Cũng như i măng tỷ lệ pha tr n cát trong thành ph n cấp phối tùy thu c vào yêu c u kỹ thuật c a viên gạch V i t lệ pha tr n

h p lí s giúp cho viên gạch ư c mịn hơn tăng th m mĩ áp ng các yêu c u kĩ thuật Không s dụng cát bi n hay cát nhiễm m n trong thành ph n cấp phối Cát i, cát ven bi n có thành ph n Cl-, SO42- nằm trong gi i hạn cho phép vẫn ư c s dụng

1.1.2.3 Đá mạt

Trư c ây thành ph n cấp phối ch nh sản xuất gạch i măng cốt liệu ch

y u là i măng và cát Hiện nay, trong thành ph n cấp phối có thêm thành ph n á mạt

v i nh ng t lệ phối tr n các thành ph n hạt khác nhau, giúp ti t kiệm lư ng cát trong thành ph n cấp phối Đá mạt có ường kính nhỏ trong quá trình phối tr n s lấp kín các lỗ trống gi a các hạt cát, giúp viên gạch c chắc tăng khả năng chống thấm Hiện nay, có m t số nhà sản xuất ch s dụng i măng và á mạt trong thành ph n cấp phối, giúp ti t kiệm tối a lư ng cát, tuy nhiên viên gạch có cường không cao, hình th c

ù ì thấm nư c l n Do ó người ta thường s dụng á mạt v i t lệ phối liệu khác nhau cùng v i cát cải thiện các tính chất cơ l c a viên gạch

Đá mạt là m t sản ph m có giá trị khá thấp ư c tạo ra trong quá trình khai

thác và ch bi n á các mỏ khai thác á hay cơ sản xuất á ây dựng Trư c ây

nó thường bị bỏ i ho c không ư c quan tâm s dụng nhưng hiện nay là nguyên liệu phổ bi n sản xuất gạch không nung ho c s dụng tôn nền nhà Đá mạt có rất nhiều vùng miền c a Việt Nam c biệt là nh ng t nh có các mỏ khai thác á ây dựng l n như Hà Nam, Ninh Bình, Hòa Bình ,Thanh Hóa, Lạng ơn Khánh Hòa,

Đ ng Nai Bình Dương ũng Tàu v.v do ó là ngu n nguyên liệu khá d i dào Tuy vậy, hiện nay nó cũng tr nên hi m, có giá trị và có giá thành khá cao

1.1.2.4 Nước

Nư c là thành ph n không th thi u ch tạo gạch i măng cốt liệu Chất

lư ng nư c yêu c u tương tự như chất lư ng nư c tr n bê tông, v a ư ng nư c hòa tr n h p lí giúp cho viên gạch sau khi tạo hình s hình thành, phát tri n cường

và có cường tối ưu nhất Ngoài ra lư ng nư c h p lí s tạo ra tính công tác tốt nhất, thuận tiện cho quá trình tạo khuôn, bảo dưỡng T lệ nư c tùy thu c vào thành

ph n cấp phối và loại cấp phối s dụng, có th khác nhau m c dù lư ng i măng có th giống nhau

ưu hóa ư c giá thành và chi phí sản xuất gạch i măng cốt liệu

1.1.3 Các ch ti u cơ lý của gạch không nung

1.1.3.1 Cường độ chịu nén

Cường chịu nén là ch tiêu cơ lý quan trọng nhất c a viên gạch Tùy thu c vào mục ch dụng c a viên gạch mà cường chịu nén yêu c u phải áp ng m t giá trị tối thi u, chẳng hạn như gạch i măng cốt liệu dùng ây tường, có th là tường ngăn tường bao che, có th là tường v a làm tường bao che, v a làm tường ngăn v a là tường chịu lực Tuy nhiên, dù s dụng cho mục ch nào c a tường, cường chịu nén c a viên gạch không ư c nhỏ hơn cường c a v a xây

Do ư c ch tạo t i măng và các thành ph n cốt liệu như cát mạt á m t số chất n, phụ gia và nư c nên cường chịu nén c a gạch i măng không nung có th rất cao, tùy thu c vào t lệ cấp phối, tối thi u ạt ư c t 3,5MPa tr lên Tùy theo các yêu c u s dụng, gạch i măng không nung thường có cường chịu nén bằng ho c

l n hơn gạch nung ất sét, trong nhiều trường h p cường chịu nén c a gạch xi

măng không nung cao hơn nhiều l n so v i gạch nung truyền thống Theo TCVN 6477:2016 [5], tiêu chu n kỹ thuật c a gạch i măng cốt liệu ng v i mác như uy ịnh trong Bảng 1.1 dư i ây:

Bảng 1.1 Yêu cầu cường độ chịu nén, độ hút nước và độ thấm nước

ác gạch

Cường chịu nén, MPa

Khối lư ng viên gạch

kg, không

l n hơn

Đ hút

nư c khối lư ng không l n hơn

Đ thấm nư c l/m2

.h, không l n hơn Trung bình

cho a mẫu

th không nhỏ hơn

Nhỏ nhất cho m t mẫu

th không trát Gạch ây Gạch ây có trát

1.1.3.2 Khối lượng thể tích

Gạch i măng cốt liệu có khối lư ng th tích khá l n, l n hơn o v i gạch ất nung truyền thống Đối v i viên gạch hoàn toàn c, khối lư ng th tích có th ạt n

2050 kg/m3 Khối lư ng th tích l n là m t bất l i làm tăng giá trị tải trọng bản thân

ối v i tường ây làm tăng tải trọng tác dụng lên k t cấu công trình nhất là các công trình nhiều t ng s dụng gạch i măng cốt liệu làm tường chịu lực, bao che hay làm vách ngăn Hiện nay người ta ch tạo gạch i măng cốt liệu có nhiều lỗ rỗng như gạch nung truyền thống giúp giảm nhẹ trọng lư ng bản thân c a viên gạch Tỷ lệ th tích lỗ rỗng so v i th tích c a viên gạch có th ạt t 35% n không vư t quá 65%, tùy vào t ng mẫu gạch khác nhau Do ó khối lư ng th tích c a viên gạch xi măng cốt liệu có lỗ rỗng giảm i khá nhiều ạt t 1.050kg/m3 n 1.365kg/m3 Khối

lư ng th t ch tương ối nhỏ c a gạch i măng không nung có lỗ rỗng hoàn toàn phù

h p v i các công trình xây dựng, k cả nhà cao t ng

1.1.3.3 Độ hút nước

Đ hút nư c là khả năng hút và ch a nư c vào trong viên gạch ư c tính bằng

t lệ ph n trăm khối lư ng nư c và khối lư ng toàn viên gạch ho c t lệ ph n trăm th

tích nư c mà viên gạch hút vào so v i th tích tự nhiên c a toàn viên gạch Đ hút

nư c c a gạch i măng cốt liệu phụ thu c vào rỗng c tính c a lỗ rỗng và thành

ph n c a vật liệu tạo nên viên gạch Đ hút nư c càng l n thì làm tăng khối lư ng c a viên gạch trong iều kiện m ư t do ó làm tăng tải trọng bản thân Bên cạnh ó hút nư c càng cao, làm giảm khả năng chịu lực c a viên gạch khi hút nư c, giảm khả năng cách nhiệt Theo Bảng 1.1 hút nư c c a gạch i măng cốt liệu không l n hơn 14% (v i gạch mác M3,5 và M5,0) và không l n hơn ối v i gạch có mác t M7,5 tr lên

1.1.3.4 Độ thấm nước

Đ thấm nư c ư c tính bằng th t ch nư c thấm qua m t ơn vị diện tích bề

m t c a viên gạch ti p xúc v i nư c (ml/m2.h) Gạch có thấm nư c càng nhỏ, khả năng chống thấm càng cao Theo Bảng 1.1 thấm nư c c a gạch i măng cốt liệu không vư t quá 350 ml/m2

.h Nhìn chung, gạch i măng cốt liệu có khả năng chống thấm thấp hơn các loại gạch ất nung truyền thống Cũng như hút nư c thấm

nư c c a viên gạch i măng cốt liệu phụ thu c vào rỗng c tính c a lỗ rỗng và thành ph n c a vật liệu tạo nên viên gạch

1.1.3.5 Độ rỗng

Đ rỗng c a viên gạch i măng cốt liệu là tỷ lệ ph n trăm c a th tích lỗ rỗng

so v i th tích c a viên gạch Gạch có rỗng càng l n thì khối lư ng th tích càng nhỏ Đ rỗng c a viên gạch cũng có ảnh hư ng l n n hút nư c và thấm nư c

c a viên gạch Th o TC N 4 : rỗng c a viên gạch i măng cốt liệu không

vư t uá Quy ịnh rỗng tối a ảm bảo khả năng chịu lực c a viên gạch

1.1.4 Ưu nhược điểm của gạch xi măng cốt liệu

1.1.4.1 Ưu điểm

- Ti t kiệm ư c nhiên liệu năng lư ng (than, c i v.v ốt, nung, tránh

ư c tình trạng ch t phá r ng và ô nhiễm môi trường

- Nguyên vật liệu sản xuất phong phú, sản ph m a dạng, phân bố h u như tất

cả các vùng miền trên cả nư c

- Sản xuất v i dây chuyền hiện ại, ít tốn nhân công

- Có cường cao áp ng theo các nhu c u s dụng khác nhau

- Khả năng cách âm cách nhiệt tốt

- Có k ch thư c l n nên rút ngắn thời gian thi công, ti t kiệm v a xây

- Khi c n có th dễ dàng thay ổi ki u dáng và k ch thư c trong thi công ( c biệt gạch v a hè), trong quá trình s dụng có th tháo gỡ viên gạch cũ xây dựng

gạch m i m t cách nhanh chóng

- Hình dáng và màu sắc các viên gạch a dạng

- Quá trình sản xuất không quá phụ thu c vào thời ti t nắng mưa

1.1.4.2 Nhược điểm

- S dụng cát làm nguyên liệu nên làm cho nhu c u khai thác cát tăng cao

- Có giá thành cao hơn o v i gạch nung truyền thống

- Trong quá trình sản xuất và thi công không gây ô nhiễm nhưng lại s dụng rất nhiều nh ng nguyên liệu th ph m gây ô nhiễm như i măng t nhôm, b t á v.v…

- Không linh hoạt khi thi t k ki n trúc v i nhiều góc cạnh, không có khả năng chống thấm tốt, dễ gây n t tường do co giãn nhiệt v.v…

Hình 1.1 Gạch xi măng không nung 4 và lỗ ử ụng h iến

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 Việt Nam

T nh ng năm iệt Nam ản xuất và s dụng nhiều loại gạch i măng cốt liệu trên cơ chất k t dính vôi - x nhiệt iện puzơlan cốt liệu là á mạt, cát, v.v làm vật liệu ây tường, tuy nhiên ch sản xuất m c th công nhỏ lẻ, yêu c u kĩ thuật không cao lư ng sản xuất ch áp ng tiêu dùng cho m t b phận dân cư trong các công trình có qui mô không quá l n

Đ n nh ng thập niên 80, 90 m t số dây chuyền sản xuất gạch gạch i măng cốt liệu v i quy mô công nghiệp ư c u tư ây dựng Đ n năm cả nư c có tổng

số 23 dây chuyền theo công nghệ c a Italia, Tây Ban Nha, Hàn Quốc, C ng hoà liên ang Đ c, Nhật Pháp ư c ưa vào ản xuất v i tổng công suất 281 triệu viên không

k các cơ sản xuất th công, nhỏ lẻ các ịa phương khoảng 45 triệu viên

V i nh ng ưu i m vư t tr i so v i gạch ất nung truyền thống, gạch không nung ang d n là m t i m mạnh về công nghệ trong công nghiệp xây dựng nư c ta

và ang rất ư c quan tâm Cụ th , theo Quy t ịnh số / /QĐ-TTg về việc Quy hoạch tổng th ngành công nghiệp vật liệu xây dựng n năm và ịnh hư ng

n 2020 [6] ư c th tư ng Chính ph phê duyệt ngày 01/08/2001, phải phát tri n gạch không nung thay th gạch ất nung t n vào năm và n

3 vào năm óa ỏ hoàn toàn gạch ất nung th công vào năm

Quy t ịnh số / /QĐ-TTg c a th tư ng chính ph phê duyệt quy hoạch tổng th phát tri n vật liệu xây dựng việt nam n năm [ ] Theo l trình ư c iều ch nh cho phù h p v i tình hình thực t , tỷ lệ vật liệu xây không nung trên tổng

số vật liệu ây vào các năm là n năm tăng lên t 20 - 25% và

b t phá vào năm v i 3 n 40%; ng dụng các công nghệ m i trong sản xuất vật liệu xây dựng, các sản ph m vật liệu m i ti t kiệm năng lư ng, thân thiện môi trường và phát tri n bền v ng

Trư c thực trạng s dụng vật liệu nung Việt Nam vẫn còn chi m t lệ cao t

90 - 95% có th gây ô nhiễm môi trường và hiệu ng nhà kính, ảnh hư ng n diện tích ất canh tác, Th tư ng Chính ph phê duyệt Chương trình phát tri n vật liệu xây dựng không nung n năm (Quy t ịnh số /QĐ-TTg ngày 28/04/2010 [8]) nhằm khuy n kh ch và thúc y sản xuất vật liệu không nung trong lĩnh vực xây dựng V i mục tiêu cụ th : phát tri n sản xuất và s dụng vật liệu xây không nung thay

th gạch ất t nung ạt tỷ lệ 20 - vào năm 3 - 4 vào năm ; hàng năm dụng khoảng 15 - 20 triệu tấn ph thải công nghiệp (tro x nhiệt iện, x lò cao, v.v sản xuất vật liệu xây không nung, ti t kiệm ư c khoảng ha ất nông nghiệp và hàng trăm ha diện t ch ất ch a ph thải; ti n t i xoá bỏ hoàn toàn các cơ sản xuất gạch ất sét nung bằng lò th công, lò tuynel

Ngày 16/4/2012 Th tư ng Chính ph ban hành Ch thị số 10/CT-TTg về việc tăng cường s dụng vật liệu xây không nung và hạn ch sản xuất, s dụng gạch ất sét nung [9] Trong Thông tư ố 09/2012/TT-BXD ngày 28/11/2012 c a B ây dựng về việc uy ịnh dụng vật liệu không nung trong các công trình ây dựng [ ] nêu rõ:

- Các công trình xây dựng ư c u tư ằng ngu n vốn Nhà nư c th o uy ịnh hiện hành bắt bu c phải s dụng vật liệu xây không nung theo l trình:

+ Tại các ô thị loại 3 tr lên phải s dụng 100% vật liệu xây không nung k t ngày Thông tư này có hiệu lực

+ Tại các khu vực còn lại phải s dụng tối thi u 50% vật liệu xây không nung

k t ngày Thông tư này có hiệu lực n h t năm au năm phải s dụng 100%

- Các công trình xây dựng t 9 t ng tr lên không phân biệt ngu n vốn n năm phải s dụng tối thi u 30% và t au năm phải s dụng tối thi u 50% vật liệu xây không nung loại nhẹ trong tổng số vật liệu xây (tính theo th tích khối xây)

Bên cạnh ó nhiều chính sách khuy n khích hỗ tr chuy n ổi u tư ản xuất vật liệu m i (gạch không nung an hành như: ư c miễn giảm thu thu nhập doanh nghiệp ư c tranh th lãi suất ưu i c a chương trình k ch c u c a Chính

ph

Đ n nay, h u h t các ịa phương nhận th c rõ ý nghĩa c a chương trình,

ng thời ề ra các biện pháp, k hoạch và l trình cụ th phát tri n vật liệu xây dựng không nung ti n t i hạn ch sản xuất và s dụng gạch ất sét nung

H t năm ản lư ng vật liệu gạch xây dựng không nung ạt g n 6,17 tỷ viên/24,5 tỷ viên vật liệu xây dựng v i t lệ ạt ch tiêu ề ra Trong tháng u năm ản lư ng gạch không nung bao g m gạch nhẹ và gạch i măng cốt liệu l n

lư t là 0,11 tỷ viên ạt 105% và 0,95 tỷ viên ạt 102% so v i cùng kỳ năm

Tuy nhiên, trên thực t vật liệu thân thiện v i môi trường trong ó có gạch không nung vẫn ang g p khó khăn trên thị trường ang rất vất vả cạnh tranh v i gạch nung truyền thống Tình hình này càng không khả quan thị trường nông thôn, vùng sâu vùng xa, v.v

Trong thời gian t i, Việt Nam ư c dự oán ti p tục thu hút nhiều ngu n vốn

u tư ây dựng l n t nư c ngoài c biệt là Nhật Bản, Hàn Quốc hai ối tác luôn tìm ki m, s dụng 100% vật liệu xanh trong các công trình c a mình, s là cơ h i gạch không nung phát tri n hư ng t i d n thay th gạch nung trong xây dựng

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

Hiện nay trên ịa bàn khu vực huyện Vạn Ninh - Khánh Hòa có 02 nhà máy sản xuất gạch không nung: Cơ sản xuất gạch ngói xã Vạn Bình và Cơ sản xuất gạch ngói xã Vạn Phư c Các vật liệu ch y u sản xuất gạch không nung ây

g m: i măng cát á ụi Trên ịa bàn có nhiều loại i măng như: Nghi ơn, Phúc

ơn Thăng ong Holcim Cát ư c khai thác ch y u tại các sông: Hiền ương,

Đ ng Điền Các mỏ á g m: mỏ á Tân Dân ạn Thắng, núi B Đà ạn ương Núi Đạn Xuân ơn uối Lu ng xã Vạn Thắng, suối Hàng xã Vạn Khánh

Trong nh ng năm g n ây nhu c u s dụng vật liệu xây dựng: gạch, cát sông, á trên ịa àn tăng cao do nhiều công trình ư c xây dựng, dẫn n ngu n tài nguyên sản xuất vật liệu xây dựng ngày càng khan hi m Trong khi ó ngu n tài nguyên cát ven bi n Vạn Ninh - Khánh Hòa v i tr lư ng rất l n mà chưa ư c khai

thác s dụng oại cát này có : Hòn Gốm xã Vạn Thọ v i t ch lư ng 442.329.000m3,

Đ m 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 c u về ịa chất và ti n hóa cổ ịa lý cho thấy rằng cát i ven bi n

có cỡ hạt nhỏ có ngu n gốc t cát bi n, thành tạo do quá trình bi n thoái, cách xa bờ

bi n ngày nay và ư c r a m n theo thời gian t rất lâu Cát i ven bi n có cỡ hạt nhỏ là cát mịn, có cỡ hạt h u h t lọt qua sàng 1,25 mm, thành ph n hạt thường tập trung ch y u m t cỡ hạt ng ều nhau hàm lư ng 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

Đ u th kỷ 20, nhà khoa học người Anh K.Niuman gi i thiệu m t số vấn ề về khai thác vật liệu t bi n (cát, sỏi bi n) làm cốt liệu cho ê tông ng thời H i bê tông

xi măng nư c Anh cũng ra thông áo m t chuyên ề về vật liệu cát sỏi khai thác

bi n [12]

Năm 1946, tại H i nghị khoa học quốc t Lisbone – B Đào Nha nhà khoa học Pháp A .F rnad ề cập t i vấn ề s dụng cát sỏi bi n ch tạo bê tông xi măng Năm 4 Anh, nhà khoa học D.Narvar công ố k t quả bê tông ph m chất tốt ch tạo bằng san hô cát nư c bi n trong tạp chí xây dựng công trình dân dụng Năm H i quốc gia về cát sỏi nư c Mỹ ra thông áo về s dụng cát sỏi

bi n ch tạo ê tông Năm 4 n Đ , trong tạp ch ê tông có ài áo khoa học tập h p và phân tích nhiều ý ki n khác nhau về việc dùng cát, sỏi bi n nư c bi n

ch tạo ê tông i măng Năm iên Xô cũ hai nhà khoa học F.M Ivanov

và .C Gla kov công ố k t quả nghiên c u dùng cát bi n Hắc Hải ổ bê tông th y công c biệt nghiên c u về ảnh hư ng c a hàm lư ng vỏ sò h n trong cát bi n ối v i tính chất c a v a và ê tông i măng Năm 3 Hà an công ố tài liệu nghiên c u dùng cát sỏi bi n ch tạo ê tông i măng Trong chi n tranh th

gi i l n th II, Mỹ ây dựng nhiều công trình bằng ê tông i măng dụng cát

bi n các vùng ven bi n và vùng ảo cho mục ch uân ự [12]

1.3.1.2 Các nghiên cứu ứng dụng ở trong nước

V i ường bờ bi n dài hơn 3 km dọc theo nó là vùng chịu ảnh hư ng b i

ắp c a các con sông, tr lư ng cát mịn sông, bi n Việt Nam là rất d i dào và a dạng Nhu c u xây dựng các công trình ven bi n s dụng ê tông i măng cũng ngày càng tăng Trư c tình hình ó dĩ nhiên các nhà khoa học không th không chú ý n khía cạnh xây dựng c a các loại vật liệu tự nhiên này Các ề tài nghiên c u s dụng

cát n cát mịn ông ư c nhiều trường Đại học như Bách Khoa Xây dựng, Giao thông, Thuỷ l i nghiên c u, riêng khối lư ng nghiên c u về cát hạt mịn có ngu n gốc

t cát bi n còn ít T năm iện Kỹ thuật Giao thông Vận tải (nay là Viện khoa học công nghệ Giao thông Vận tải tổng quan m t số tài liệu nghiên c u ch y u

c a Pháp về s dụng cát hạt mịn có ngu n gốc t cát bi n làm ê tông i măng au

ó ti n hành thí nghiệm úc mẫu ê tông i măng s dụng cát hạt mịn có ngu n gốc t cát bi n và nư c bi n ki m tra cường c a ê tông i măng các tuổi

t ngày cho n 6 tháng M t số k t luận và ki n nghị ư c u về s dụng vật liệu này ch tạo ê tông i măng ư c gi i thiệu thông tin khoa học kỹ thuật B Thuỷ L i và ư c báo cáo trong H i nghị Bê tông và bê tông cốt thép miền Bắc l n

th nhất (năm [12]

Trong các năm - 1969, Viện nghiên c u khoa học thuỷ l i và trường Đại học Thuỷ l i k t h p v i Cục Hải quân nghiên c u dùng cát hạt mịn có ngu n gốc t cát bi n Quảng Ninh ch tạo bê tông và v a Do hoàn cảnh chi n tranh, thi t bị phân tán, việc thí nghiệm g p nhiều khó khăn nên chưa ạt ư c k t quả yêu c u [12]

Trong vài năm g n ây nhiều cơ uan tổ ch c, nhà khoa học nghiên c u bê tông i măng dụng cát hạt mịn và có k t quả nhất ịnh i n hình như các ề tài:

- Đề tài “Nghiên c u ch tạo ê tông cường cao s dụng cát mịn và phụ gia khoáng hỗn h p t x lò cao hoạt hóa và tro trấu” c a tác giả Ngọ ăn Toản (Viện Khoa học Công nghệ xây dựng ăng trên Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng - số 4/2014 [13]

- Đề tài “Nghiên c u ch tạo ê tông cường cao s dụng phụ gia khoáng siêu mịn và cát hạt mịn” c a tác giả Nguyễn Quang Phú (B môn Vật liệu xây dựng, Trường Đại học Th y l i ăng trên Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Th y l i và Môi trường - số 57 (6/2017) [14]

- Đề tài “Nghiên c u s dụng cát mịn thay th cát thô ch tạo bê tông tự lèn cường cao” c a nhóm tác giả Tr n Đ c Trung Bùi Danh Đại ưu Quang Sáng (Khoa Vật liệu xây dựng Trường Đại học Xây dựng ăng trên Tạp chí KHCN Xây dựng số 15/3-2013 [15]

G n ây nhất năm ề tài tốt nghiệp cao học c a tác giả ê Thành Đ c

“nghiên c u dụng cát i ạn Ninh - Khánh H a thay th m t ph n cát ông trong ch tạo ê tông” [16] ti n hành nghiên c u dụng cát i ạn Ninh - Khánh

H a thay th m t ph n cát ông ( ông Cái Nha trang trong ch tạo ê tông Nghiên

c u thành ph n hạt c a cát i Vạn Ninh - Khánh Hòa cho thấy cát i Vạn Ninh - Khánh H a có ường thành ph n hạt không áp ng Tiêu chu n ch tạo ê tông Hình 2

Hình 1.2 Thành phần hạt của cát đồi Vạn Ninh [16]

Do ó tác giả ti n hành phối tr n cát i Vạn Ninh - Khánh H a v i cát ông th o các t lệ cát i/cát ông l n lư t th o t lệ là: / ; / ; / ư c hỗn h p cát có thành ph n hạt áp ng các Tiêu chu n iệt Nam hiện hành ch tạo

ê tông ( m Hình 3, 1.4 và Hình 1.5) K t uả nghiên c u cho thấy khi phối tr n cát v i các t lệ như nêu thành ph n hạt c a hỗn h p cát áp ng ư c yêu c u c a các tiêu chu n hiện hành về cát dùng cho ch tạo ê tông

Hình 1.3 Thành phần hạt của hỗn hợ cát với 5 cát ông 15 cát đồi [16]

Hình 1.4 Thành phần hạt của hỗn hợ cát với cát ông 2 cát đồi [16]

Hình 1.5 Thành phần hạt của hỗn hợ cát với 5 cát ông 25 cát đồi [16]

T các hỗn h p cát lựa chọn tác giả ti n hành ch tạo ê tông v i thành

ph n cấp phối g m i măng á dăm và hỗn h p cát ( ao g m cả cát ông và cát i như trình ày trên K t uả nghiên c u ự phát tri n cường c a ê tông các ngày tuổi: 3 4 và th hiện trên Hình 6

Hình 1 Sự phát triển cường độ chịu nén của bê tông ứng với các ngày tu i [16]

Cường chịu n n c a ê tông có phối tr n cát i th o nh ng t lệ nhất ịnh phát tri n th o uy luật tương tự cấp ối ch ng không dụng cát i ( cát ông tuy nhiên cường ngày nhìn chung nhỏ hơn o v i cường ngày c a cấp phối ối ch ng càng tăng t lệ cát i thay th cát ông thì cường càng giảm

Th nghiệm cường và ngày cho thấy tốc phát tri n cường chịu n n c a các cấp phối có cát i tăng không áng k và cũng thấp hơn o v i cấp phối chu n

Tác giả ề uất tỷ lệ thay th h p lý cát ông ằng cát i m c tối a có

th (cấp phối cát i và cát ông ch tạo hỗn h p v a ê tông v i cùng

m t lư ng á dăm i măng nư c như cấp phối ối ch ng không dụng cát i ( cát ông nhưng vẫn ảm ảo ạt ư c cường chịu n n yêu c u thi t k c a

ê tông tuổi ngày ( yc28 = 25,0MPa và không uy i n th o thời gian au ngày tuổi

K t uả nghiên c u này cho thấy hoàn toàn có th dụng cát i v n i n

ạn Ninh - Khánh H a ch tạo ê tông nghĩa là có th dụng cát i v n i n

ạn Ninh - Khánh H a ản uất gạch không nung

C n có nghiên c u chi ti t hơn việc dụng cát i v n i n thay th cát ông trong ch tạo gạch i măng cốt liệu

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 sử dụng cát mịn có nguồn gốc từ cát biển làm vật liệu xây dựng ở nước ngoài

Cát hạt mịn có ngu n gốc t cát bi n ư c nhiều nư c trên th gi i ti n hành khai thác phục vụ cho xây dựng cơ hạ t ng t n a cuối th kỷ 20 Các nư c châu

u như Anh Hà an Pháp Đan ạch ti n hành khai thác cát, sỏi bi n ch tạo

bê tông, san lấp m t bằng phục vụ cho công tác xây dựng trong nư c và cả cho xuất

kh u v i khối lư ng khai thác hàng năm lên n hàng chục triệu tấn [12]

Trong tương lai các nư c này vẫn ti p tục khai thác m t lư ng l n cát, sỏi bi n phục vụ cho các công trình xây dựng Cụ th , theo dự báo, nhu c u khai thác cát, sỏi

bi n cho các nư c Châu u cho n năm c a Hiệp h i nghiên c u và thông tin công nghiệp xây dựng (Construction Industry Research and Information Association – CIRIA) và Viện nghiên c u ịa chất (British Geological Survey – BGS) c a nư c Anh như au: t n nư c Anh c n khai thác khoảng 315 triệu tấn cát bi n (khoảng 21 triệu tấn mỗi năm ; t năm n 2020, Hà Lan c n khai thác khoảng

23 triệu tấn cát bi n ch tạo bê tông và 53 triệu tấn cát bi n san lấp m t bằng

M t số nư c khác như n Đ Đài oan cũng ti n hành khai thác cát bi n phục

vụ cho xây dựng cơ hạ t ng như ổ bê tông, san lấp m t bằng [12]

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

Ở Việt Nam, cát hạt mịn có ngu n gốc t cát bi n cũng ắt u ư c khai thác phục vụ cho xây dựng t thời kỳ Pháp, Mỹ âm lư c và cai trị miền Nam ó

là việc s dụng cát gia cố i măng itum làm móng m t ường ân ay như sân bay Phú Bài (Hu ), sân bay Chu Lai (Quảng Nam - Đà Nẵng) và dùng làm móng m t ường bê tông nhựa trên Quốc l A ( oạn qua thị ĩnh Điện, t nh Quảng Nam; oạn qua thị xã M Đ c, t nh Quảng Ngãi) [12]

Trong thời gian g n ây nhiều ịa phương v n i n nư c ta ti n hành khai thác cát hạt mịn có ngu n gốc t cát bi n san lấp m t bằng nhằm hạ giá thành xây dựng như Quảng Ninh ũng Tàu Quảng Bình, Quảng Trị, Th a Thiên Hu , Quảng Ngãi; m t số nơi người dân khai thác cát hạt mịn có ngu n gốc t cát bi n tr n

v a xây, trát ho c úc gạch táp lô xây nhà gia ình v i loại nhà giản ơn [12]

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 chu n Việt Nam TCVN 7570:2006 [17] - Cốt liệu cho bê tông và v a yêu c u kỹ thuật Đối v i v a: cát có mô un l n t n 1,5 có th ư c s

dụng ch tạo v a mác nhỏ hơn và ằng M5 Cát có mô un l n t n ư c

s dụng ch tạo v a mác M7,5 Theo tiêu chu n này cát ven bi n không ạt yêu c u kỹ thuật s dụng ch tạo, sản xuất gạch không nung M7,5

Đối v i m t hỗn h p v a có tỷ lệ N/X và tính công tác nhất ịnh thì việc s dụng cát thô s làm giảm ư c lư ng dùng i măng o v i trường h p dùng cát mịn Ngư c lại, v i m t lư ng dùng i măng cho thì hỗn h p v a s dụng cát thô có th

ạt tính công tác yêu c u v i m t lư ng nư c nhào tr n t hơn dẫn t i tỷ lệ N/X thấp hơn nên cường c a v a s cao hơn

Như vậy, v i cát hạt mịn có ngu n gốc t cát ven bi n mang các c trưng mô

un nhỏ, cỡ hạt h u h t lọt qua sàng 1,25mm, thành ph n hạt khá ng ều hàm lư ng muối trong cát có th cao hơn cát ông nên khi ch tạo hỗn h p v a c n lư ng nư c

và i măng nhiều hơn; ng thời do lư ng muối trong cát s làm cho chất lư ng k t cấu v a không ạt bằng chất lư ng k t cấu v a s dụng cát sông

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

Cát ven bi n Vạn Ninh tập trung tại án ảo Hòn Gốm Đ m Môn phía Bắc huyện Vạn Ninh Về m t ịa t ng án ảo g m các á phun trào thành ph n felsic thu c hệ t ng Nha Trang thường i kèm v i granit biotit, granosyenit c a ph c hệ Đèo

Cả tuổi Creta và tr m tích bi n Holocen trung - thư ng, tr m tích gió sinh Holocen thư ng Về m t ki n tạo án ảo hình thành t các hoạt ng magma - ki n tạo xảy ra trong kỷ Cr ta Trên án ảo có 3 loại khoáng sản: cát thuỷ tinh, titan và qu ng ất

hi m monazit - xenotim Về m t cổ ịa lý án ảo Hòn Gốm Đ m Môn trải qua m t vài thời kỳ ảo và núi xen k nhau [11]

L n bi n thoái r ng l n mang tính toàn c u xảy ra vào cuối Pleistocen - u Holocen làm cho mực bi n hạ thấp t i -100 m và -130 m so v i ường bờ hiện tại ó

là l n cuối cùng các ảo khu vực vịnh Vân Phong - Hòn Gốm Đ m Môn có dạng

nh ng núi thấp rìa lục ịa c a rìa ông án ảo Đông Dương T khoảng cuối Holocen

s m n nay t bi n ti n Holocen làm cho các núi thấp rìa lục ịa tr thành các ảo

bi n thực thụ Nhưng ch t khoảng cuối Holocen gi a án ảo Hòn Gốm Đ m Môn

m i thực sự hình thành Đây là giai oạn thành tạo các ng bằng ven bi n và các i cát nối ảo tạo thành hàng loạt án ảo dọc bờ bi n miền Trung nư c ta như án

ảo Cam anh án ảo Phư c ai án ảo Hòn Gốm [11] Th o như nh ng phân

t ch trên cát i Hòn Gốm Đ m Môn có ngu n gốc t cát bi n, thành tạo do quá trình

bi n thoái ư c r a m n theo thời gian t rất lâu

Cát ven bi n c a t nh Khánh Hòa, tập trung ch y u án ảo Hòn Gốm Đ m Môn huyện Vạn Ninh và án ảo Cam Ranh thu c huyện Cam Lâm và thành phố Cam anh Trong ó án ảo Hòn Gốm Đ m Môn v i diện tích tự nhiên khoảng g n ha nơi ây có dải i cát v i chiều dài khoảng 60 km, chiều r ng t 1-1,5 km,

chiều cao trung bình khoảng 20 m, cát có màu vàng nhạt hạt mịn n trung, rời rạc,

ít bụi b n, sáng màu

Hình 1.7 Cát v n iển - đồi cát Đầm môn trái và đồi cát Hòn ốm hải

H u h t các cát ven bi n khu vực miền Trung thường có hiện tư ng cát bay, cát chạy, cát nhảy do không có thảm thực vật bề m t khi mưa to gió l n cát t trên cao

ổ xuống làm lấp ru ng ng vườn tư c, nhà c a ường xá, sông ngòi, làm cho cây cối không th phát tri n ư c Khác v i h u h t các i cát ven bi n khu vực miền Trung, cát i Hòn Gốm Đ m Môn có thảm thực vật bề m t là các loại cây bụi như

d a r ng dương cỏ tranh nên ổn ịnh, không có hiện tư ng cát bay, cát chạy, cát nhảy gây khó khăn cho inh hoạt và sản xuất c a người dân trong vùng

Quy t ịnh số 4 3/QĐ-UBND ngày / / c a BND t nh Khánh H a

về quy hoạch phát tri n vật liệu xây dựng t nh Khánh H a n năm ịnh hư ng

n năm 3 [18], th o ó khu vực Hòn Gốm Đ m Môn, cát phân bố rất r ng trong các thành tạo tr m tích bi n - gió v i tr lư ng l n Cát có màu vàng nhạt hạt mịn

n trung, rời rạc Mỏ cát Đ m Môn (N026) g m các dải cát vàng l n, thu c tr m tích

bi n - gió (mvQ), dày t i 60 m Mỏ ư c thăm d tỷ mỷ (1995) Cấp (111 + 122) =

20 triệu tấn; trong ó cấp 111 = 8 triệu tấn Hiện mỏ ang ư c Minexco khai thác,

ch bi n xuất kh u làm khuôn úc vật liệu mài ánh óng và vật liệu xây dựng

Tr lư ng mỏ cát Hòn Gốm theo quy hoạch ư c duyệt là 44 3 m3 Đây thực

sự là ngu n cát rất l n, kì vọng s thay th cát sông tự nhiên trong sản xuất vật liệu

xây dựng trong ó có ản xuất gạch không nung

1.5 Nhận xét chương 1

V i thực trạng nhu c u u tư ây dựng tăng cao như hiện nay, c n nghiên c u

s dụng cát ven bi n Vạn Ninh - Khánh H a sản xuất gạch không nung áp ng

ư c các yêu c u kỹ thuật, tận dụng ư c ngu n vật liệu ịa phương thân thiện v i môi trường áp ng nhu c u xây dựng ngày càng l n c a khu vực Bắc Vân Phong nói riêng và c a t nh Khánh Hòa nói chung

V i nh ng k t quả nghiên c u rất khả quan về việc s dụng cát mịn, cát ven

bi n trong sản xuất vật liệu ây dựng nói chung ản uất gạch không nung nói riêng

cả trong và ngoài nư c, ây là cơ tác giả ti n hành nghiên c u trong chương 3

c a luận văn này dụng cát v n i n ạn Ninh - Khánh H a thay th m t ph n cát ông trong thành ph n cấp phối ch tạo gạch không nung

CHƯƠNG 2 CƠ Ở C Đ NH C C CH TI CƠ C A C C

TH NH HẦN C H I V C A GẠCH KH NG N NG

2.1 Xác 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 Vạn Ninh - Khánh Hòa

Huyện Vạn Ninh là huyện ng bằng ven bi n nằm về phía Bắc t nh Khánh Hòa, trên tọa t 12o4 ’-12o ’ ” vĩ Bắc và 108o ’- 109o ’ ” kinh ông tổng diện tích tự nhiên c a huyện là 550 km2

Bờ bi n Vạn Ninh dài khoảng km có nơi núi lan ra át i n; nhiều h ập

nư c như Hoa ơn uối ung Đ ng Điền, Hải Triều… và con ông ch nh là ông

Đ ng Điền và sông Hiền ương

Khí hậu: Vạn Ninh nằm trong ti u vùng khí hậu ng bằng ven bi n mang c trưng c a khí hậu ại dương nên tương ối ôn hòa Nhiệt trung bình là 250 C lư ng mưa ình uân hàng năm là 3 mm uanh năm trời nắng ấm

Khoáng sản: có cao lanh Xuân Tự, cát trắng Đ m ôn a khoáng im nit ĩnh Yên - Hòn Gốm á granit Tân Dân vàng Xuân ơn trong ó cát trắng Đ m Môn và

á Granit Tân Dân có tr lư ng khá l n

Hình 2.1: Đồi cát tại Đầm Môn - Vân Phong - Vạn Ninh

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

Cát ven bi n Vạn Ninh - Khánh H a ư c lấy tại Đ m Môn - Vân Phong - Vạn Ninh - Khánh H a ư c g i i th nghiệm tại Trung tâm thí nghiệm và ki m ịnh xây dựng Miền Trung ư c B Xây dựng công nhận năng lực thực hiện các phép th c a

Phòng thí nghiệm chuyên ngành xây dựng LAS-XD 3 thực hiện các thí nghiệm nhằm ác ịnh các ch tiêu cơ lý c a cát theo Tiêu chu n Việt Nam TCVN 7570:2006 [17] g m: hàm lư ng muối có trong cát ven bi n; thành ph n hạt; mô un l n c a cát; khối lư ng th tích xốp; khối lư ng riêng; khối lư ng th tích bão hòa; khối lư ng

th tích khô; hàm lư ng bùn bụi t; hút nư c; mài mòn

Tùy theo mục ch dụng mà ti n hành ác ịnh m t số ho c toàn b Dư i

ây là uy trình và k t uả ác ịnh các ch tiêu cơ lý c a cát v n i n ạn Ninh - Khánh H a

2.1.2.1 Xác định hàm lượng Clorua

Hàm lư ng clorua ư c ác ịnh th o nguyên tắc k t t a clorua hoà tan ằng m t lư ng ạc nitrat dư chu n lư ng ạc nitrat không phản ng ằng amoni unfo yanua ho c kali unfo yanua v i ch thị ắt (III amôni unfat Trình tự ti n hành như au:

- Xác đ nh hàm lượng clorua hoà tan trong nước

Cân khoảng g [m] (ch nh ác n g t mẫu th ư c ấy khô cho vào cốc ml Thêm ml nư c cất ậy k n ằng m t k nh ng h un ôi trên p iện trong phút Gi yên trong 4 giờ ọc không tro loại chảy chậm và

r a ằng nư c cất nóng

Chuy n toàn nư c lọc ang cốc ml thêm vào 3 ml HNO3 (1+4) và 3

ml H2O2 (3 Đậy k n cốc ằng m t k nh ng h gi yên trong phút n phút Đun cốc ôi thật nhanh trên p iện r i chuy n cốc ra khỏi p ngu i Chú ý rằng cốc phải ư c ậy k n trong uá trình un nóng ngăn cản clorua không ị thất thoát do ay hơi

Thêm m t giọt ch thị ph nolphtal in vào dung dịch chu n ị n u uất hiện màu h ng cho thêm vài giọt a it nitric n khi dung dịch mất màu h ng

Cho m t lư ng dư dung dịch ạc nitrat có n ng N [N 1] và có th ác

ịnh [V 1] vào dung dịch trên un nóng nhẹ ảm ảo k t t a hoàn toàn ạc clorua Đ ngu i n nhiệt ph ng Thêm ml ch thị ắt (III amoni unfat và nhận i t lư ng ạc nitrat không phản ng ằng dung dịch amoni unfo yanua

N tiêu tốn [V 2]

Xác ịnh hàm lư ng clorua hoà tan trong a it: cân khoảng g [m] (chính xác

n g t mẫu th ư c ấy khô cho vào cốc ml Thêm ml

nư c cất ậy k n ằng m t k nh ng h

Cốc ư c un ôi trên p iện trong phút Đ ngu i và lọc dung dịch ua giấy lọc không tro loại chảy chậm và r a ằng nư c cất nóng au ó ti n hành

0,035 là ố gam clo tương ng v i m t mili ương lư ng clo

V 1 là th t ch ạc nitrat cho vào t nh ằng milil t (ml

V 2 là th t ch amoni unfo yanua dùng chu n t nh ằng mililít (ml)

N 1 là n ng dung dịch ạc nitrat

N 2 là n ng dung dich amôni sunfoxyanua

m là khối lư ng mẫu lấy phân t ch t nh ằng gam (g

K t uả o hàm lư ng clorua là trung ình c ng k t uả th trên hai lư ng cân chênh lệch gi a hai k t uả không ư c l n hơn K t uả th hiện trong Bảng

2.1.2.2 Xác định hàm lượng sunfat và sunfit

Th thăm d : ổ g cát ư c ấy khô vào cốc dung t ch ml cho thêm ml nư c cất và khuấy ều trong thời gian khoảng 4 giờ au ó nhỏ giọt n 3 giọt a it clohydric và ml dung dịch ari clorua vào cốc un t i

50 oC r i yên trong 4 giờ Khi trong cốc lắng chất màu trắng nghĩa là trong cát

có ch a các muối gốc unfat unfit Điều này có nghĩa là c n ti n hành th ác ịnh hàm lư ng O3

Cân khoảng g cát ấy khô n khối lư ng không ổi và nghiền qua sàng 4 lỗ/cm2 Đổ mẫu th vào ình có ml nư c cất ậy k n nắp ình

ọc áp ên ngoài và lắc ều trong thời gian không t hơn 4 giờ au ó lại khuấy

ều và lọc ua giấy lọc ấy ml dung dịch lọc cho vào cốc nung có ch a

250 ml nư c cất nhỏ 4 giọt n giọt chất ch thị màu vào ó dung dịch i n màu Nhỏ a it clohydric (HCl vào cốc cho n khi dung dịch có màu ỏ thì lại nhỏ thêm 4 giọt n giọt chất ch thị màu vào ó Đun dung dịch n g n ôi ổ

ml dung dịch ari clorua (BaCl2 vào cốc r i tr n ều uốn cho ari sunfat (BaSO4 k t tinh nhiều thì un dung dịch n nhiệt oC n o

C trong giờ r i yên trong vài giờ n a ho c cách êm

ọc dung dịch ua giấy lọc không tro nhúng nư c tráng cốc ằng nư c lọc

và cũng ổ lên giấy lọc cho c n ọng ên trên giấy lọc Bỏ giấy lọc c n vào ch n nung

r a ạch và cân ẵn Đ t ch n nung vào l nung có nhiệt t oC n o

C trong phút n phút ấy ch n ra ngu i trong ình hút m n nhiệt phòng

r i m cân ằng cân phân t ch ch nh ác n g

Hàm lư ng unfua trio it ch a trong mẫu th ( O3 t nh ằng ph n trăm ( ch nh ác n th o công th c:

m 1 là khối lư ng ch n ch a c n t nh ằng gam (g);

m o là khối lư ng ch n không ch a c n t nh ằng gam (g ;

m là khối lư ng mẫu th t nh ằng gam (g ;

343 là hệ ố chuy n Ba O4 thành SO3

K t uả th nghiệm th hiện trong Bảng

Bảng 2.1 Kết uả xác định hàm lượng clorua và hàm lượng ul hat trong cát v n iển

ạn Ninh - Khánh Hòa

STT Ch tiêu phân t ch Đơn vị K t uả th nghiệm

1 uối unfat và unfit t nh ra O3 % 0.14

Nhận xét: Cát ven bi n Vạn Ninh - Khánh Hòa lấy tại Đ m Môn - Vân Phong

có hàm lư ng ion Cl- thỏa m n yêu c u th o Tiêu chu n iệt Nam TC N : [17] (ph n trăm khối lư ng ion Cl- = 0,003% < 0,05%) uối unfat và unfit t nh ra

SO3 = 4 < ạt yêu c u

2.1.2.3 Xác định thành hần hạt

Bảng 2.2 Thành hần hạt của cát v n iển ạn Ninh - Khánh Hòa lấy tại Đầm Môn -

Vân Phong - ạn Ninh

Như vậy mô un l n c a cát ven bi n Vạn Ninh - Khánh Hòa lấy tại Đ m Môn - Vân Phong - Vạn Ninh: M l = 1.01

Bi u thành ph n hạt c a cát v n i n Vạn Ninh - Khánh Hòa lấy tại Đ m

Môn - Vân Phong - Vạn Ninh th hiện trên Hình

Hình 2.2: Biểu đồ thành phần hạt của cát ven biển Vạn Ninh - Khánh Hòa lấy tại Đầm

Môn - Vân Phong - Vạn Ninh 2.1.2.4 Xác định các ch tiêu c l khác

Các ch tiêu khác c a cát v n i n Vạn Ninh - Khánh Hòa lấy tại Đ m Môn - Vân Phong - Vạn Ninh như: tạp chất t; khối lư ng th t ch ốp; khối lư ng th t ch; hút nư c; hàm lư ng tạp chất h u cơ th hiện trong Bảng 3

Bảng 2.3 Các tính chất c l của cát v n iển ạn Ninh - Khánh Hòa lấy tại Đầm

Môn - Vân Phong - ạn Ninh

3 Khối lư ng th t ch ốp kg/m3 1010

6 Hàm lư ng tạp chất h u cơ áng hơn màu chu n

Nhận xét chung: cát ven bi n Vạn Ninh - Khánh Hòa lấy tại Đ m Môn - Vân

Phong có hàm lư ng ion Cl- thỏa m n yêu c u th o Tiêu chu n iệt Nam TC N 7570:2006 [17] (ph n trăm khối lư ng ion Cl- = 3 < ; mô un l n về

cơ ản thỏa m n yêu c u th o Tiêu chu n iệt Nam TC N : [ 7]

Tuy nhiên thành ph n hạt thỏa m n các yêu c u tập trung cỡ hạt t 3 mm

n nhỏ hơn 4mm và ng ều nhau không thỏa m n các ch tiêu y về thành

ph n hạt th o uy ịnh tại TC N : [ 7]

Cát v n i n ạn Ninh Khánh H a có mô un l n ằng không ư c dụng ch tạo v a ì vậy chưa ạt yêu c u dùng cho cấp phối v a th o TC N 7570:2006 (mô un l n t n ư c dụng ch tạo v a Điều này dẫn

n việc c n thi t phải ti n hành phối tr n v n i n ạn Ninh v i các thành ph n khác như á ụi cát ông th o t lệ nhất ịnh nhằm ảm ảo các yêu c u về thành ph n hạt

và cường chịu n n c a gạch không nung Đây là cơ thực hiện iều ch nh hàm

lư ng cát v n i n ạn Ninh v i á mạt trong thành ph n cấp phối ch tạo gạch không nung

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

Trong phạm vi ề tài này, tác giả lựa chọn s dụng i măng Nghi ơn PCB4 Đây là loại i măng poóc lăng hỗn h p, v i các ch tiêu kỹ thuật th o uy ịnh trong

TC N : “Xi măng poóc lăng hỗn h p – Yêu c u kỹ thuật” [20] Các ch tiêu

kỹ thuật c a i măng Nghi ơn PCB4 như trong Bảng 2.4

Bảng 2.4 Các ch tiêu c l của xi măng Nghi S n PCB4

tính

Xi măng Nghi ơn PCB40

TCVN 6260-09

1 Đ mịn (lư ng ót trên àn mm % 6.6 <=12

3 Thời gian ông k t

ki m ịnh xây dựng Miền Trung (LAS- D 3 thí nghiệm ác ịnh các ch tiêu cơ

lý, thành ph n hạt K t quả thí nghiệm th hiện tại các Bảng 2.5, 2.6 và Hình 2.3

Bảng 2.5 Thành hần hạt, mô đun độ lớn của cát ông Diên Khánh

TCVN 7570:2006

Bảng 2.6 Các tính chất c l của cát ông Diên Khánh

th nghiệm

Theo Tiêu chu n iệt Nam TCVN

7572 : 2006 [19]

2 Khối lư ng th t ch ốp kg/m3 1293

3.2 Khối lư ng th t ch g/cm3 2.572

4 Hàm lư ng tạp chất h u cơ áng hơn màu chu n

Hình 2.3 Biểu đồ thành phần hạt của cát sông Diên khánh

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

các ch tiêu cơ lý thành ph n hạt ạt yêu c u dùng cho cấp phối v a theo TCVN 7570:2006 [17]

2.4 Đá mạt

Đá mạt dùng trong cấp phối th nghiệm ư c lấy t mỏ á H n Thị Phư c

Đ ng, thành phố Nha Trang và ti n hành thí nghiệm ki m tra tính chất cơ lý thành

ph n hạt tại Trung tâm thí nghiệm và ki m ịnh xây dựng Miền Trung (LAS-23) X m

t á mạt như m t loại cát nghiền do ó các ch tiêu cơ l c a á mạt ư c th nghiệm

và ác ịnh như ối v i cát nghiền th o các Tiêu chu n iệt Nam TC N :

và TC N 572 : 2006 K t quả thí nghiệm thành ph n hạt và ch tiêu cơ lý c a á mạt

7572 : 2006 [19]

Hình 2.4 Biểu đồ thành phần hạt của đá mạt

Nhận xét: Đá mạt ư c lấy t mỏ á H n Thị Phư c Đ ng, thành phố Nha

Trang có các ch tiêu cơ lý thành ph n hạt ạt yêu c u dùng cho cấp phối v a theo TCVN 7570:2006

2.5 Nước

Nư c dùng cho th nghiệm ư c lấy t ngu n Nhà máy nư c õ Cạnh – thành phố Nha Trang ( ạt yêu c u QC N : /B T ản uất và ảo dưỡng gạch không nung

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

Các ch tiêu cơ lý c a gạch i măng không nung c n ác ịnh là: cường chịu nén, khối lư ng th t ch hút nư c và rỗng Ngoài các ch tiêu trên khi úc mẫu người ta c n căn c vào k ch thư c và m c ai lệch k ch thư c c a viên gạch Tiêu chu n uốc gia TC N 4 : 2016 - Gạch ê tông [5] là Tiêu chu n áp dụng cho gạch

ê tông ư c ản uất t hỗn h p ê tông c ng dùng trong các công trình ây dựng

2.6.1 Kích thước và mức sai lệch

Các yêu c u k ch thư c c a các loại gạch và m c ai lệch cho ph p ư c uy ịnh trong Bảng 9 Quy ịnh về uan át khuy t tật ngoại uan c a viên gạch như trong Bảng 10

Bảng 2.9 Kích thước và mức ai lệch kích thước của viên gạch ê tông mm

Chiều cao,

h

c sai lệch cho phép

Chiều dày thành vị tr nhỏ nhất t không nhỏ hơn Gạch lock

ản uất th o công nghệ rung ép

Gạch ống ản uất th o công nghệ p tĩnh

Bảng 2.10 Quy định về uan át ngoại uan của viên gạch ê tông

oại khuy t tật c cho ph p th o loại gạch

Gạch thường Gạch trang tr Đ cong vênh trên ề m t mm không l n hơn 3 1

ố v t t các góc cạnh âu ( ÷ mm, dài (10

3 t t vỡ âu hơn mm dài hơn mm Không cho phép

4 ố v t n t có chiều dài n mm không l n hơn 1 0

2.6.2 u cầu về tính chất cơ lý

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

Cường chịu n n khối lư ng hút nư c và thấm nư c c a viên gạch i măng không nung ư c uy ịnh trong ảng 11

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

Mác

gạch

Cường chịu n n Pa Khối

lư ng viên gạch

kg, không

l n hơn

Đ hút

nư c

% khối

lư ng không

l n hơn

th

Gạch ây không trát

Gạch ây có trát

2.6.2.2 Độ rỗng và độ hút nước

Đ rỗng và hút nư c c a viên gạch i măng không nung ư c uy ịnh trong ảng 12

Bảng 2.12 Độ rỗng, độ hút nước của viên gạch

1 Đ rỗng viên gạch không l n hơn khối

2 Đ thấm nư c c a gạch ây tường không trát

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 lư ng muối có trong cát v n i n óng vai tr là chất úc tác làm tăng nhanh thời gian ninh k t c a v a i măng trong khoảng thời gian ngắn an

u và làm giảm ự phát tri n cường chịu n n tối a c a v a i măng

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

T k t uả nghiên c u [ ] có th nhận thấy: do cát v n i n là cát hạt mịn

h u h t cỡ hạt ều lọt ua àng mm và thành ph n hạt tập trung m t cỡ hạt nhất ịnh v i tỷ lệ l n Khi tỷ lệ cát v n i n trong hỗn h p v a i măng càng l n thì lư ng

nư c và i măng dùng cho hỗn h p v a i măng tăng hơn o v i hỗn h p v a i măng ch dùng cát ông Do tỷ diện ề m t c a cốt liệu nhỏ trong hỗn h p cát v n i n tăng hơn o v i tỷ diện ề m t cốt liệu nhỏ hoàn toàn là cát ông ì vậy n u yêu c u cùng mác gạch thì tỷ lệ cấp phối dụng cát v n i n tốn nhiều i măng hơn o v i cát ông và cường c a gạch dụng cát ông cao hơn cường c a gạch dụng cát v n i n có cùng mác

2.7.3 Hàm lượng và tính chất của cốt liệu

T k t uả nghiên c u [ ] có th nhận thấy: tỷ lệ thành ph n cốt liệu loại cốt liệu cấp phối hạt l n hạt cốt liệu và c trưng ề m t c a hạt cốt liệu có ảnh hư ng

n cường và cường chống n t c a gạch i măng không nung Cốt liệu l n có cấp phối hạt h p lý ảm ảo các hạt ắp p ch t ch rỗng c a nhỏ và như vậy cường cao

K ch thư c l n nhất c a cốt liệu cũng ảnh hư ng khác nhau n cường c a

v a i măng N u k ch thư c cốt liệu l n thì diện t ch ề m t riêng nhỏ ti t kiệm i măng cường chịu n n có th tăng Như vậy do cát v n i n là cát hạt mịn hơn nhiều o v i cát ông nên cũng ảnh hư ng n cường c a viên gạch không nung khi phối h p loại cát này trong thành ph n cấp phối

2.7.4 hụ gia tăng dẻo

Phụ gia tăng dẻo có tác dụng tăng t nh dẻo cho v a i măng nên có th giảm t