Luận văn thạc sĩ nghiên cứu sử dụng phế phẩm gạch tuy nen sau nung dưới dạng cốt liệu nhỏ để sản xuất gạch không nung

TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂNĐề tài: NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHẾ PHẨM GẠCH TUY NEN SAU NUNG DƯỚI DẠNG CỐT LIỆU NHỎ ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG Học viên: Ngu n u n ng Chu ên ngành: Kỹ thuật dựng Công

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: TS LÊ KHÁNH TOÀN

Đà Nẵng - Năm 2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.

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

Tác giả luận văn

Nguyễn Xuân Bằng

TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN

Đề tài: NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHẾ PHẨM GẠCH TUY NEN SAU NUNG DƯỚI

DẠNG CỐT LIỆU NHỎ ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG

Học viên: Ngu n u n ng

Chu ên ngành: Kỹ thuật dựng Công trình D n dụng và Công nghiệp

Mã số: 85 80 201

Khóa: K34 DD.QN Trường Đại học ách khoa - ĐHĐN

Tóm tắt: Đ tài nà ã ti n hành nghiên cứu thực nghiệ việc sử dụng ph phẩ

cấp phối khác nhau ở các thời

Topic: RESEARCH ON USING WASTE BRICK AFTER TUNNEL AS A SMALL

AGGREGATE TO PRODUCE UNBURNT BRICKS Summary: This project has conducted empirical research on the use of post-baked

tunnel brick waste in the form of small aggregate to replace sand in gravel composition to

produce unburnt bricks of M5,0 The raw residues of brick after tunnel kiln are crushed, then

determined mechanical and chemical properties that meet the current standards will replace

sand in the grading component in proportion to the corresponding weight 100%, 90%, 70%

and 50% Conducting determination of compressive strength and some mechanical properties

of bricks according to different gradients at 3, 7, 14 and 28 days Research results show that,

when replacing the sand in the composition of unburnt brick production of the factory with

50% of waste bricks of tunnel bricks after firing as a small aggregate, the intensity of the

bricks is higher when replacing 100%, 90%, 70%, 28 days intensity reached and exceeded the

design intensity at the factory level (129.1%) The sand replacement rate of 90% and 70% also

gives a higher 28-day intensity of plant grading Other mechanical properties of bricks when

replacing sand in grading components by post-baked tunnel brick waste in the form of small

aggregate all meet the requirements of masonry bricks

Key words: Unburnt bricks, tunnel bricks, recycled aggregate, physical and mechanical

indicators of unburnt bricks and recycled construction wastes.

MỤC LỤC

TRANG BÌA

LỜI CAM ĐOAN

4 Phư ng pháp nghiên cứu

5 N i dung nghiên cứu

NUN V CỦA CÁC TH NH PHẦN CẤP PHỐI

2.1.1 C sở khoa học xác nh các ch tiêu ccủa gạch không nung

ảng 2.18 K t quả th

ảng 2.19 K t quả th

ảng 2.20 K t quả th

phẩ ảng 2.21 K t quả th

ch ảng 2.22 K t quả th

ch ảng 3.1 Đ nh mức cấp phối cho 1

M50 của nhà ảng 3.2 Đ nh

ảng 3.7 K t quả th nghiệ cường ch u n n của gạch 28 ngà tuổi 39

ảng 3.8 K t quả th nghiệ rỗng của gạch các cấp phối 41

ảng 3.9 K t quả th nghiệ h t nư c của gạch theo các cấp phối 43

ảng 3.10 K t quả th nghiệ khối ư ng th t ch của gạch theo các cấp phối 45

Hình 1 ãi Đức Phổ Hình 2 Cát ư ph thác Hình 1.1 M t số Hình 1.2 ạch xi Hình 1.3 Cát và khai thác cát tại sông Trà Kh c Quảng Ngãi Hình 1.4 Mỏ Hình 1.5 Xãi ph Quảng Ngãi

Hình 1.6 D chu

nhỏ tái ch t Hình 2.1 Hình ảnh th

Hình 2.2 Hình ảnh th

Hình 2.3 Hình ảnh th

Hình 2.4 Hình ảnh th

Hình 2.5 Hình ảnh th

Hình 2.7 Hình ảnh th

Hình 2.9 Cốt

sau nung Hình 3.1 D

Th nh -Hình 3.2 Mẫu gạch ngay sau khi

Hình 3.3 Hình ảnh thử nghiệ

Hình 3.6 Ng

Hình 3.7 i u

MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn đề tài

Hàng nkhoảng 20 - 22 t

thu hồi thu hồi tro x và thạch cao ả ảo chất ư ng à ngu ên iệu cho sản xuất sử dụng

gạch x không nung

Thông tư số 09/2012/TT- D [3] ngà 28/11/2012 của dựng v qu nh sử dụng vật

iệu x không nung trong các công trình x dựng êu cầu:

- Các công trình x dựng ư c ầu tư ng nguồn vốn Nhà nư c theo qu hiện

hành ắt u c phải sử dụng vật iệu x dựng không nung theo trình:

nh

+ Tại các

+ Tại các khu vực cònnung k

phải sử dụng 100

- Các công trình x

ình Cát được nghi n từ các khối bê tông tháo d

phế thải của Đức do công ty Cổ ph n D ch v

Trong khuôn khổ uận v n tốt nghiệp thạc sỹ: “nghiên cứu sử dụng cốt iệu nhỏ

hưởng n ôi trường T

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: ạch không nung có sử dụng ph

Phạm vi nghiên cứu: Thực nghiệ

4. Phương pháp nghiên cứu

5. Nội dung nghiên cứu

nen và ph phẩm xây dựng trong xây dựng

của cốt liệu nhỏ tái ch t ph phẩm gạch tuy nen sau nung

không nung sử dụng ph phẩm gạch tuy nen sau nung dư i dạng cốt liệu nhỏ thay th

cát

6. ngh a khoa học và thực tiễn của đề tài

- ngh a khoa h c: ánh giá khả n ng sử dụng ph phẩ gạch tu nen sau nung dư i

dạng cốt iệu nhỏ tha th cát trong thành phần cấp phối sản xuất gạch không nung Mở ra

hư ng nghiên cứu i trong sản xuất vật iệu x dựng

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG VÀ NGHIÊN CỨU

SỬ DỤNG PHẾ PHẨM GẠCH TUY NEN TRONG XÂY D NG

1.3 Nhận x t chư ng 1

Chương 2: XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA CÁC THÀNH

PHẦN CẤP PHỐI VÀ CỦA GẠCH KHÔNG NUNG

2.1 C sở khoa học xácthành phần cấp phối

2.2 K t quả th nghiệ2.4 Nhận x t chư ng 2

Chương 3: XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN VÀ MỘT SỐ CÁC CHỈ

TIÊU CƠ L CỦA GẠCH KHÔNG NUNG SỬ DỤNG PHẾ PHẨM GẠCH TUY

NEN SAU NUNG DƯỚI DẠNG CỐT LIỆU NHỎ TRONG THÀNH PHẦN CẤP

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG VÀ NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG

PHẾ PHẨM GẠCH TUY NEN TRONG XÂY D NG

1.1 TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG

1.1.1 Tổng quan

Ở các nư

Ở Việt Nam gạch không nung

nhưng ở Việt Na

ng cách p vật iệu và chất k t d nh vào khuôn v i áp ực cao Đ

ạch ư c à n của viên gạch

ên viên gạch và

ạt các ch số v

ạch không nung có khoảng 300 tiêu chuẩn quốc t

gạch khác nhau sức ch u n n viên gạch không nung tối

ường iện d dàng h n giả t ệ nứt gã khi tha ổi nhiệt cách nhiệt

tốt h n nhi u so v i gạch ất nung

c ng như cách

1.1.2 Phân loại, đặc điểm chung

- Phân loại theo thành ph n cấp phối:

+ Gạch không nung xi ng cốt iệu: sử dụng nguyên vật iệu chủ u gồ cát và xi ng,

nư c kèm thê t số phụ gia như x than nhiệt iện ph thải nông nghiệp công nghiệp

á ạt cát en phụ gia k t d nh v.v Nguyên vật iệu ư c tr n u và ưa vào á p gạch không nung p thành hình

ngcường+ Gạch xing cát: sử dụng xinhiên cho

+ Gạch không nungiện cát

+ Gạch át v a h : sử dụng xcao

- Phân loại theo hình dáng: nhờ

thành hình theo khuôn ch tạo sẵn nên gạch không nung

dáng

nung có nhi u oại

ần cho ph p giả chi ph v

Hình 1.1 t số loại gạch không nung

- Phân loại theo m c đích sử d ng: gạch không nung ư c ph n thành gạch

ặt Gạch trang trí, gồ gạch ặc trang trí, gạch rỗng trang trí, oại nà không cần trát

- Phân loại theo mác: gạch không nung ư c ph n theo cường ch u n n

tư ng ứng v i các ác như: M3,5; M5,0; M7,5; M10,0; M12,5; M15,0 và M20,0

1.1.3 Các ch ti u cơ lý của gạch không nung

1.1.3.1 Khối lượng thể tích

Do có cốt iệu ch nh à á ạt nên gạch không nung xi ng cốt iệu có khối ư ng th t

mang cốt iệu n h n của gạch nung tru n thống Do ó à t ng giá

1.1.4 Tình hình sản xuất, sử dụng và hướng phát triển của gạch không

nung ở Việt Nam

sản xuất vật iệu x

hàng tr

gạch ất s t nung

Trong Thông tư số 09/2012/TT-BXD ngày 28/11/2012 [8]

- Các công trình xây dựng t 9 tầng trở lên không phân biệt nguồn vốn

liệu xây không nung loại nhẹ trong tổng số vật liệu xây (tính theo th

ên cạnh

Đ n naồng thời

dựng không nung, ti n t

tri n khai thực hiện chư

số 567/QĐ-TTg của Thủ tư

H t nviên/24,5 t viên vật

1.1.5 Giới thiệu m t s thành ph n cấp ph i chế tạo gạch xi măng không nung tại Quảng Ngãi

Thành phần c ản sản xuất gạch xi ng không nung à nư c sạch xi ng giống như ở

ọi n i trong nư c cát và á ạt à thành phần thường có (tù thu c vào cấp phối ư c sử dụng c

ng có th ư c khai thác và sản xuất nhi u tại Quảng Ngãi,

áp ứng nhu cầu sản xuất gạch xi

1.1.5.1 Cát

Trong nhi u ccấp phối quan trọng V

hu ện ình S n ; sông Vệ

a T Minh LongNgh a ; sông Trà C u

Đông và ph a Đông Na

hu ện Đức Phổ) Do vậ , tr

thôn Bình Trung (huyện Trà

ìn h

Cát và khai thác cát tại sông Trà Kh c, uản

g gãi 1.1.5.2 Đá mạt

Đá ạt à sản phẩ phụ ư c tạo ra trong quá trình ch dựng

Đá ạt có k ch cỡ khoảng t 3 mm ÷ 14 mm Hiện na , cấp phối

quan trọng sản xuất gạch không nung ở nhi u nhà gạch không

nung tại Quảng Ngãi

ình S n ỏ á Mỹ Trang hu ện Đức Phổ ỏ á a ia hu ện S n T nh ỏ á

Trà Thủ hu ện Trà ồng v.v

ình ỏ đá Gò B tại ã T nh Phong, huyện Sơn T nh, tỉnh uảng gãi

1.2 TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHẾ PHẨM GẠCH TUY NEN

TRONG XÂY D NG

1.2.1 Giới thiệu về nguồn phế phẩm của các nhà máy gạch tuy nen sau

nung tại Quảng Ngãi

Theo áo cáo của Sở Tài ngu ên và Môi trường t nh Quảng Ngãi n

Phổ Hòa tại hu ện Đức Phổ t nh Quảng Ngãi

uản

g gãi

1.2.2 Nghi n cứu sử dụng phế thải xây d ng trong xây d ng

Việc tái sử dụng ph thải x dựng trong ó có ph phẩ t sản xuất gạch tuy nen sau

nung à cốt iệu sử dụng cho các công trình xây dựng và giao thông ã ư c áp dụng ở rất

nhi u nư c trên th gi i và ã ư c ánh giá là ả ảo êu cầu kỹ thuật e ại i ch kinh t và ôi

trường Việc tái ch ph ph thải x dựng trở thành vấn cấp bách trong xu th mà các oại ph

thải x dựng tại các thành phố n ngày càng t ng, cùng v i tốc ô th hóa t ng Loại chất thải

công trình làm bê tông và v

dự án nghiên cứu hoàn thiện công nghệ tái ch ph

xây dựng Đ tài

công suất 40 tấn/giờ ặt tại

tại trường Đại học

dỡ công trình à

“Rec c ing construction demolition waste in the world and in Vietna ” của Tống Tôn

Kiên, Phùng V n Lự n 2013 [12], v.v

Thành phố Hà N i

Có th nhận thấcấp phối có sử dụng cốt

ch u n n của gạch t ng khi t ệ tha th á ạt ng cốt iệu nhỏ tái ch t ph thải x dựng t ng

BIỂU ĐỒ SPHÁT TRIỂN CƯỜNG ĐỘ CỦA GẠCH

THEO THỜI GIAN

Cấp phối 2 (15% phế phẩm XD)

Cấp phối 3 (20% phế phẩm XD)

Cấp phối 4 (25% phế phẩm XD)

Cấp phối 5 (30% phế phẩm XD)

ình 7 Biểu đồ phát triển cường đ ch u nén của gạch không nung sử d ng cốt liệu nhỏ tái chế từ gạch và v a ây thay thế đá mạt từ nghiên cứu trước 5]

t ch của gạch có sử dụng cốt iệu nhỏ tái ch t ph thải x dựng à gạch và v a x tha th á ạt nhỏ h n gạch không sử dụng cốt iệu nhỏ tái ch t ph thải x dựng

tối thi u à 5 MPa

tuy nen sau nung

Ở chư ng nà

v nh ng vấn

Tổng quan nghiên cứu c ng

Quảng Ngãi

Trong chưcủa gạch không nung sử dụng ph

XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ L

Đ

ch tiêu c

thành phần cấp phối dựa trên các Tiêu chuẩn hiện hành Trong chư

nghiên cứu các Tiêu chuẩn hiện hành liên quan

các thành phần cấp phối và của gạch không nung T

th

2.1 CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ L

KHÔNG NUNG VÀ CỦA CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI

Các ch

tư ng tự như của cát

2.1.1 Cơ sở khoa học xác định các ch ti u cơ lý của gạch không nung

sai

lệchdài

cho

(l)

phép390

220

± 2210

200

2.1.1 Yêu c u ngoại quan

M5,0M7,5M10,0M12,5M15,0M20,0

Tiêu chuẩn TCVN 4506:2012 - Nư

n của k t cấu

nư c như trong

Bảng 2.6 Hàm lượng t i đa cho phép của mu i hòa tan, ion sunfat, ion clorua và

cặn không tan trong nước tr n b tông và vữa (mg/l)

CHÚ TH CH: Trong trường h p cần thi t

vư t quá qui

Cát

Tiêu chuẩn TCVN 7572:2006 [20] quảng 2.7

- 0,14 mm

5

n h n 5 mm.

2.1.2.4 Đá mạt

Đácát và th

2.1.2.5 Cốt liệu nhỏ tái chế từ phế phẩm gạch tuy nen sau nung

Bảng 2.8 Kết quả thí nghiệm nén mẫu xi măng Chinfon

Kí hiệuSTT

nư c tiêu chuẩn Sau

ình : ình ảnh thí nghiệm thời gian đông kết của i măng Chinfon

Mẫu 2

2.2.1.4 Xác đ nh khối lượng riêng

Dùng bình khốichất

dùng phụ thu

tra xác nhận

Ti n hành thngu i trong ình h t ẩ

phần chia

dùng ph u ổ dầu hỏa vào

thìa nhỏ x

trong khoảng 10 ph t sao cho không kh

ại

nhiệt hi ại

Bảng 2.11 Kết quả thí nghiệm kh i lượng ri ng của xi măng Chinfon

K hiệuẫuMẫu 1Mẫu 2

ình : ình ảnh thí nghiệm khối lượng riêng của i măng Chinfon

2.2.2 Cát Sông Trà

2.2.2.1 Xác đ nh khối lượng riêng,

đ

h t nước

trong 24 giờ ± 4 giờ ở nhiệt

iệu khô

theo quy trình sau:

qua ph u vào côn thử

ư nghiệu

mmẫu

ác nh khối ư ng th t ch xốp của cát: trư c khi ti n hành thử ẫu ư c sấ n khối ư

ng không ổi sau ó ngu i n nhiệt phòng C n t 5 kg n 10 kg ẫu (tùy theo ư ng sỏi chứa

trong ẫu và ngu i n nhiệt phòng rồi sàng qua sàng có k ch thư c ắt sàng 5 mm Lư ng

cát ọt qua sàng 5 mm ư c ổ t cao cách iệng thùng 100 mm vào thùng ong 1 t khô sạch

và ã c n sẵn cho n khi

tạo thành hình chóp trên

iệng thùng cách cửa qua

do xuống thùng ong cho t

Sử dụng phư ng pháp sàngkhoảng 1000 g cốt

Trong

K t quả th nghiệ thành phần hạt trong ảng 2.14 và Hình 2.1 cho thấ v tr ường th

nghiệ thành phần hạt của cát Sông Trà n trong gi i hạn êu cầu kỹ thuật của cát dùng

cho v a theo TCVN 7572-2:2006 Do ó có th sử dụng cát Sông Trà sản xuất gạch

2.2.2.4 Xác đ nh hàm lượng b i, bùn, sét

Sử dụng phư ng pháp gạn rửa xác nh hà ư ng ụi ùn s t trong cát.

khi chi u cao p nư

nư c ục ra và ch

vào và rửa

Sau khi rửa xong sấ

Trong

à trung

Bảng 2.15 Kết quả thí nghiệm hàm lượng bụi, bùn, sét của cát Sông Trà

Kýhiệuẫu

Mẫu 1Mẫu 2

2.2.3 Đá mạt m

2.2.3.1 Xác đ nh khối lượng riêng, đ h t nước

Bảng 2.16 Kết quả thí nghiệm kh i lượng ri ng, đ hút nước của đá mạt m

Ký hiệumẫu

Mẫu 1Mẫu 2

Bảng 2.17 Kết quả thí nghiệm kh i lượng thể tích x p của đá mạt m Ba Gia

Mẫu 1Mẫu 2

<0,14

thuật của cát dùng cho v a theo TCVN 7572-2:2006 Do ó có th sử dụng á ạt tại

2.3.4. C t liệu nh tái chế t phế phẩm gạch tuy nen sau nung

Ph phẩ gạch tu nen sau nung s

ư c nghi n nhỏ, sàng qua các sàng tiêu

ng tự như của cát hay á ạt sau ó ti n

Hình 2.9 Cốt liệu nhỏ tái chế từ phế phẩm gạch tuy nen sau nung

2.3.4.1 Xác đ nh thành ph n hạt

Bảng 2.20 Kết quả thí nghiệm thành ph n hạt của c t liệu nh tái chế t phế

phẩm gạch tuy nen sau nung

Hình 2.10 Biểu đồ thành ph n hạt của cốt liệu nhỏ tái chế từ phế phẩm

gạch tuy nen sau nung

2.3.4.2 Xác đ nh khối lượng riêng, đ

Sử dụng cốt

Bảng 2.21 Kết quả thí nghiệm kh i lượng ri ng, đ

Kýhiệu

(g)mẫu

không nung sử dụng cốtcát theo nh

CHƯƠNG 3 XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN VÀ MỘT SỐ CÁC CHỈ TIÊU CƠ L

CỦA GẠCH KHÔNG NUNG SỬ DỤNG PHẾ PHẨM GẠCH TUY NEN

SAU NUNG DƯỚI DẠNG CỐT LIỆU NHỎ TRONG THÀNH PHẦN CẤP

x dựng tại Quảng Ngãi chấp nhận

ình Dây chuy n sản uất gạch không nung nhà máy gạch không nung Đức Th nh

- Xã T nh Phong - huyện Sơn T nh - tỉnh uảng gãi

3.2 THIẾT KẾ CẤP PHỐI

gạch không nung Đức Th nh xã T nh Phong hu ện S n T nh t nh Quảng Ngãi

k ch thư c 75×115×175 như trong

Bảng 3.2 Định mức cấp ph i vữa cho 1 vi n gạch 6 lỗ mác M5,0, kích thước

75×115×175 của nhà máy gạch Đức Thịnh, Sơn Tịnh, t nh Quảng Ngãi

CP 4 (50%)

h n của cát, do ó d tạo khuôn và ả ảo ủ ư ng nư c cho quá trình thủ hóa của xi ng tác

giả s i u ch nh ư ng nư c (theo hư ng t ng thê ảng 3.3 ch ra t ệ thành phần cấp phối cho

nung tha th cát

3.3 TẠO MẪU TH NGHIỆM VÀ BẢO DƢ NG

3.3.1 Tạo mẫu thí nghiệm

Ti n hành

Đ c thê 5 tổ h p ẫu ỗi tổ h p 3 viên gồ 1 tổ h p t CP1 n CP4

5 tổ h p nà s ư c ảo dưỡng n 28 ngà nghiệ xác nh các ch tiêu trên

Như vậ cần c 75 viên gạch

ẫu CP0 và 4 tổ h p

ình u gạch ngay sau khi đ c

3.3.2 Bảo dư ng mẫu thí nghiệm

ạch sau khi ư c c xong s ư c ưa ra t v tr át trong kho xưởng của nhà á , sau 24

giờ ầu tiên thì ti n hành tư i nư c ảo dưỡng gạch theo t chu kì tư i nhất nh, sau ó chu n v

phòng th nghiệ và ảo dưỡng trong các i u kiện của phòng th nghiệ Các ẫu thử theo

thời gian s ư c xử an ầu trư c khi à

Chuẩn bị mẫu thử: Mẫu thử

CP 0(0%)

CP 1(100%)

CP 2(90%)

CP 3(70%)

CP 4(50%)

Bảng 3.6 - Kết quả thí nghiệm cường đ

Tên

Mô tảcấp

phối

CP 0