Tài liệu Luận văn nghiên cứu công nghệ sản xuất và khả năng chịu tải của gạch không nung trong dự án nhà ở xã hội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ CÔNG NGHIỆP LONG AN NGUYỄN THỊ HẢI YẾN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÀ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA GẠCH KHÔNG NUNG TRONG DỰ ÁN NHÀ Ở XÃ HỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Mã số: 8.58.02.01 Long An, năm 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ CÔNG NGHIỆP LONG AN NGUYỄN THỊ HẢI YẾN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÀ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA GẠCH KHÔNG NUNG TRONG DỰ ÁN NHÀ Ở XÃ HỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Mã số: 8.58.02.01 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN HỒNG ÂN Long An, năm 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, và kết quả trong luận văn là trung thực và chƣa đƣợc công bố trong các tạp chí khoa học và công trình nào khác. Các thông tin số liệu trong luận văn này đều có nguồn gốc và đƣợc ghi chú rõ ràng./. Học viên thực hiện luận văn Nguyễn Thị Hải Yến ii LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đối với các Thầy, Cô của trƣờng Đại học Kinh tế Công nghiệp Long An đã giảng dạy trong chƣơng trình Cao học Kinh tế, Chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng, những ngƣời đã truyền đạt cho tác giả kiến thức hữu ích trong ngành Kỹ thuật xây dựng, làm cơ sở cho tác giả hoàn thành tốt luận văn thạc sĩ này. Trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn, tác giả đã nhận đƣợc sự giúp đỡ, tạo điều kiện của các thầy cô. Đặc biệt, tác giả xin chân thành cám ơn TS. Nguyễn Hồng Ân, ngƣời thầy đã tận tâm, nhiệt tình hƣớng dẫn, chỉ bảo cho tác giả trong suốt thời gian thực hiện luận văn. Do thời gian làm luận văn có hạn và kinh nghiệm nghiên cứu khoa học chƣa nhiều nên luận văn còn nhiều hạn chế, rất mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp của quý Thầy, Cô và các anh chị học viên. Tác giả xin chân thành cảm ơn! Tác giả luận văn Nguyễn Thị Hải Yến iii NỘI DUNG TÓM TẮT Công nghệ và vật liệu thay thế là xu hƣớng phù hợp cho sự phát triển bền vững, việc phát triển vật liệu xây dựng thân thiện với môi trƣờng, nhất là gạch không nung sẽ là hƣớng đi tốt cho thời điểm hiện nay. Việc “Nghiên cứu công nghệ sản xuất và khả năng chịu tải của gạch không nung trong dự án nhà ở xã hội” góp phần quan trọng cho phát triển kinh tế, từ đó sẽ thúc đẩy phát triển ngành xây dựng đi đôi với sự bền vững của môi trƣờng” nhằm tìm ra giải pháp nâng cao chất lƣợng, đặc tính của sản phẩm cho một số nhà máy sản xuất vật liệu xây không nung còn lạc hậu. Luận văn xác định đƣợc các tính chất cơ lý của gạch không nung thông qua thí nghiệm các mẫu gạch thực tế đƣợc cung cấp cho dự án nhà xã hội ở địa phƣơng và nghiên cứu khả năng chịu tải ngắn hạn và dài hạn của gạch không nung trong dự án nhà ở xã hội dƣới điều kiện tải trọng sử dụng theo các tiêu chuẩn thiết kế và tải trọng động đất bằng phƣơng pháp phần tử hữu hạn. Nghiên cứu này đƣợc ứng dụng trong tính toán thiết kế công trình áp dụng cho các dự án nhà ở xã hội cho ngƣời thu nhập thấp tại Tỉnh Bình Phƣớc nói riêng và tham khảo cho các dự án thực tế tại tỉnh Long An trong tƣơng lai. iv ABSTRACT Alternative technology and materials are the right trend for sustainable development, the development of environmentally friendly building materials, especially unburnt bricks, will be a good direction for the present time. The "Research on production technology and load-bearing capacity of unburnt bricks in the social housing project" contributes significantly to economic development, thereby promoting the development of the construction industry with durability. environmental sustainability ”in order to find solutions to improve quality and product characteristics for some out-of-date unburnt building materials factories. The thesis determines the mechanical properties of unburnt bricks through the experiment of actual brick samples provided for the local social housing project and the study of the short and long term load capacity of the brick. fired in social housing projects under use load conditions according to design standards and seismic load by the finite element method. This study is applied in the calculation of building design applied to social housing projects for low-income people in Binh Phuoc province in particular and as reference for real projects in Long An province in the future. v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................i LỜI CẢM ƠN .....................................................................................................................ii NỘI DUNG TÓM TẮT ................................................................................................... iii ABSTRACT .......................................................................................................................iv MỤC LỤC ..........................................................................................................................iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ..........................................................................................ix DANH MỤC BẢNG BIỂU ...............................................................................................x DANH MỤC BẢNG BIỂU ...............................................................................................x PHẦN MỞ ĐẦU .................................................................................................................v 1. Sự cần thiết của đề tài ....................................................................................................1 2. Mục tiêu nghiên cứu ......................................................................................................1 3. Đối tƣợng nghiên cứu ....................................................................................................2 4. Phạm vi nghiên cứu........................................................................................................3 5. Những đóng góp mới của luận văn..............................................................................4 6. Phƣơng pháp nghiên cứu ..............................................................................................4 7. Kết quả đạt đƣợc ............................................................................................................4 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG HIỆN NAY ................................................. 5 1.1 Giới thiệu.............................................................................................................. 5 1.2 Tổng quan các công trình nghiên cứu trƣớc .................................................... 6 1.3 Khái niệm về gạch không nung và công nghệ sản xuất gạch không nung ..... 7 1.3.1 Khái quát về gạch không nung ........................................................................... 7 1.3.2 Ƣu, nhƣợc điểm của gạch không nung .............................................................. 7 1.3.3 Phân loại gạch không nung ................................................................................ 8 1.3.4 Kích thƣớc gạch không nung phân ra 3 nhóm chính ....................................... 11 1.4 Nguyên liệu chính trong sản xuất gạch không nung .……..………………. 12 1.4.1 Gạch block: ...................................................................................................... 12 1.4.2 Gạch bê tông khí chƣng áp AAC: .................................................................... 12 1.4.3 Gạch bê tông CLC – (Cenllular lightwieght concrete) .................................... 12 1.4.4. Các loại gạch không nung khác ...................................................................... 12 vi 1.5 Giới thiệu công nghệ sản xuất vật liệu xanh hiện nay .................................. 13 1.5.1 Giới thiệu chung: .............................................................................................. 13 1.5.2 Quy trình sản xuất bê tông nhẹ ........................................................................ 14 1.5.3 Quá trình phát triển thiết bị sản xuất gạch không nung ................................... 14 1.6 Quy trình sản xuất gạch không nung .............................................................. 15 1.6.2 Phối trộn hỗn hợp nguyên liệu ......................................................................... 16 CHƢƠNG 2: ĐÁNH GIÁ THỰC NGHIỆM TÍNH CƠ LÝ CỦA GẠCH KHÔNG NUNG ....................................................................................................... 18 2.1 Giới thiệu và chỉ tiêu cơ lý của gạch đƣợc công bố của nhà sản xuất .......... 18 2.2 Một số chỉ tiêu khác của gạch xi măng cốt liệu .............................................. 19 2.3 Hình dạng .......................................................................................................... 19 2.4 Ký hiệu kích thƣớc cơ bản................................................................................ 19 2.5 Ký hiệu sản phẩm .............................................................................................. 19 2.6 Yêu cầu kỹ thuật............................................................................................... 20 2.6.1 Kích thƣớc và mức sai lệch ............................................................................. 20 2.6.2 Yêu cầu ngoại quan ......................................................................................... 21 2.6.3 Yêu cầu về tính chất cơ lý ............................................................................... 22 2.7. Yêu cầu gạch xi măng cốt liệu cho công trình xây dựng ........................... 23 2.8. Tiêu chí chống thấm và bảo đảm chất lƣợng của gạch xi măng cốt liệu sử dụng cho công trình ............................................................................................... 23 2.9 Giới thiệu phƣơng pháp thí nghiệm gạch Block theo tiêu chuẩn . 23 2. 9.1 Xác định cƣờng độ chịu nén ........................................................................... 23 2.9.2. Chuẩn bị mẫu thử ............................................................................................ 24 2. 9.3 Cách tiến hành ................................................................................................. 24 2.9.4. Đánh giá kết quả.............................................................................................. 24 2.9.5. Kết quả đƣợc tính nhƣ sau .............................................................................. 25 2.9.6 Xác định độ rỗng .............................................................................................. 25 2.9.7 . Tiến hành thử ................................................................................................. 25 2.9.8 Đánh giá kết quả............................................................................................... 25 2.9.9 Ứng dụng gạch Block không nung trên các công trình xây dựng.................... 28 vii CHƢƠNG 3: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG CƢỜNG ĐỘ CỦA GẠCH KHÔNG NUNG TRÊN CÔNG TRÌNH ................................................................................ 30 3.1. Giới thiệu........................................................................................................... 30 3.2. Công tác lấy mẫu .............................................................................................. 31 3.3. Công tác thí nghiệm ......................................................................................... 33 3.4. Kết quả thí nghiệm ........................................................................................... 35 3.4.1 Kết quả thí nghiệm mẫu gạch tại dự án khu nhà ở xã hội Hƣng Thịnh, Tỉnh Bình Phƣớc ................................................................................................................ 35 3.4.2 Kết quả thí nghiệm mẫu gạch tại Huyện Thạnh Hóa, Tỉnh Long An .............. 39 3.4.3 Kết quả thí nghiệm mẫu gạch tại Tỉnh Bình Dƣơng ........................................ 40 3.4.4 Kết quả thí nghiệm mẫu gạch tại Tỉnh Bến Tre ............................................... 43 3.4.5 Kết quả thí nghiệm mẫu gạch tại Tỉnh Vĩnh Long .......................................... 45 3.5 Kết quả tổng hợp ............................................................................................... 46 3.6. Một số hình ảnh trong quá trình thí nghiệm ................................................. 48 CHƢƠNG 4: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA GẠCH KHÔNG NUNG TRÊN CÔNG TRÌNH NHÀ Ở XÃ HỘI .................................................. 57 4.1 Giới thiệu............................................................................................................. 57 4.2 Giải pháp kết cấu .............................................................................................. 62 4.3 Tải trọng và tổ hợp tải trọng ............................................................................ 62 4.3.1 Tải trọng ........................................................................................................... 62 4.3.2 DL (Trọng lƣợng bản thân) .............................................................................. 62 4.4. Tổ hợp tải trọng ................................................................................................ 63 4.5. Kết quả phân tích ............................................................................................. 64 4.5.1 Căn hộ khu E .................................................................................................... 64 4.5.2 Căn hộ khu A ................................................................................................... 71 4.6 Công trình chịu tải trọng động đất .................................................................. 75 4.6.1 Gia tốc nền ....................................................................................................... 75 4.6.2 Phƣơng pháp Incremental Dynamic Analysis (IDA) ....................................... 76 4.6.3 Phƣơng pháp phân tích ..................................................................................... 77 4.6.4 Kết quả phân tích ............................................................................................. 79 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................... 92 viii 5.1 Kết luận ............................................................................................................... 92 5.2 Kiến nghị ............................................................................................................. 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 95 ix DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt 1 AAC 2 CLC 3 TCVN 4 TCXDVN 5 VLXD Từ viết đầy đủ Gạch bê tông nhẹ-bê tông khí chƣng áp-Aerated Autoclave Concrete) Gạch bê tông nhẹ bọt (CLC - Cenllular lightwieght concrete) Tiêu chuẩn Việt Nam Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam Vật liệu xây dựng x DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Một số kích thƣớc của gạch không nung thông dụng ở Việt Nam ............... 11 Bảng 2.1 - Kích thƣớc và mức sai lệch kích thƣớc của viên gạch bê tông ................... 20 Bảng 2.2 Khuyết tật ngoại quan cho phép .................................................................... 21 Bảng 2.3 Yêu cầu cƣờng độ chịu nén, độ hút nƣớc và độ thấm nƣớc .......................... 22 Bảng 3.1 Kết quả thí nghiệm cƣờng độ chịu nén dự án khu nhà ở xã hội Hƣng Thịnh, Tỉnh Bình Phƣớc................................................................................................ 35 Bảng 3.2 Thống kê số lƣợng mẫu Đạt/Không đạt Mác thiết kế M5,0 .......................... 37 Bảng 3.3:Yêu cầu cƣờng độ chịu nén, độ hút nƣớc và độ thấm nƣớc TCVN 64772016 ............................................................................................................................... 38 Bảng 3.4 Kết quả thí nghiệm cƣờng độ chịu nén tại Tỉnh Long An ............................. 39 Bảng 3.5 Kết quả thí nghiệm cƣờng độ chịu nén tại Tỉnh Bình Dƣơng ....................... 41 Bảng 3.6 Kết quả thí nghiệm cƣờng độ chịu nén tại Tỉnh Bến Tre .............................. 43 Bảng 3.7 Kết quả thí nghiệm cƣờng độ chịu nén tại Tỉnh Vĩnh Long .......................... 45 Bảng 3.8 Kết quả thí nghiệm nén mẫu gạch xi măng cốt liệu ở các địa phƣơng.......... 46 Bảng 3.9 Cƣờng độ tính toán Rk, Rku, Rc, Rkc của khối xây bằng gạch đá có hình dạn Chu Quốc Thắng (1997), Phƣơng pháp Phần tử hữu hạn, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Hà Nộig đều đặn khi khối xây bị phá hoại qua gạch hay đá .......................... 47 Bảng 4.1 ứng suất trong gạch tại một số điểm có cao độ +0.000m căn hộ điển hình khu E (đơn vị MPa) ....................................................................................................... 68 Bảng 4.2 Bảng thí nghiệm ............................................................................................. 78 Bảng 4.3 Cƣờng độ tính toán Rk, Rku, Rc, Rkc của khối xây bằng gạch đá có hình dạng đều đặn khi khối xây bị phá hoại qua gạch hay đá ............................................... 78 Bảng 4.4 Cƣờng độ tính toán Rk, Rku, Rc, Rkc của khối xây bằng gạch đá có hình dạng đều đặn khi khối xây bị phá hoại qua gạch hay đá ............................................... 78 Bảng 4.5 Đánh giá khả năng chịu động đất trƣờng hợp công trình sử dụng gạch ở Long An......................................................................................................................... 82 Bảng 4.6 Đánh giá khả năng chịu động đất trƣờng hợp công trình sử dụng gạch ở Bình Dƣơng ................................................................................................................... 85 Bảng 4.7 Đánh giá khả năng chịu động đất khi công trình sử dụng gạch ở Bến Tre, Bình Phƣớc .................................................................................................................... 88 xi Bảng 4.8 Đánh giá khả năng chịu động đất khi công trình sử dụng gạch ở Vĩnh Long ..........................................................................................................................91 xii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Gạch Block 2 lỗ Gạch Block 3 lỗ Gạch Block 4 lỗ ............ 8 Hình 1.2: Gạch không nung bê tông nhẹ (AAC) ............................................................ 9 Hình 1.3 Gạch bê tông nhẹ bọt (CLC) .......................................................................... 10 Hình 1.4: Gạch đất không nung 4 lỗ ............................................................................. 10 Hình 1.5: Sản phẩm gạch canxi silicat .......................................................................... 11 Hình 1.6 Nguyên liệu sản xuất gạch không nung thông dụng ...................................... 13 Hình 1.7 Quy trình sản xuất gạch không nung ............................................................. 16 Hình 1.8: Đất đƣợc xay nhuyễn trƣớc Hình 1.9: Vật liệu đƣợc phối trộn........ 16 Hình 1.10 Khuôn thép 3 lỗ ............................................................................................ 17 Hình 1.11: Sản phẩm đƣợc đƣa ra sau quá trình ép mẫu (1) ........................................ 17 Hình 1.12 Dây chuyền công nghệ tự động hoá ............................................................. 18 Hình 2.1: 1a-gạch rỗng;................................................................................................. 19 Hình 2.2 Ký hiệu kích thƣớc cơ bản của viên gạch bê tông ........................................ 19 Hình 2.3. Gạch đặc ........................................................................................................ 20 Hình 2.4. Gạch rỗng ...................................................................................................... 20 Hình 2.5. Gạch xi măng cốt liệu ................................................................................... 23 Hình 2.6: Sơ đồ thiết bị thử độ thấm nƣớc .................................................................... 26 Hình 2.7 Gạch không nung thành phẩm ....................................................................... 28 Hình 2.8: Sử dụng gạch Block làm nền, trang trí bồn hoa ............................................ 29 Hình ảnh 2.9: Sử dụng gạch không nung trong xây dựng hàng rào ............................. 29 Hình 3.1 Dự án khu nhà ở xã hội Hƣng Thịnh ............................................................. 30 Hình 3.2 Hiện trạng tổng thể Khu E, dự án khu nhà ở xã hội Hƣng Thịnh .................. 30 Hình 3.3 Căn hộ điển hình, dự án khu nhà ở xã hội Hƣng Thịnh ................................. 31 Hình 3.4 Lấy mẫu tại hiện trƣờng, dự án khu nhà ở xã hội Hƣng Thịnh ..................... 31 Hình 3.5 Lấy mẫu tại hiện trƣờng, dự án khu nhà ở xã hội Hƣng Thịnh ..................... 32 Hình 3.6 Tập hợp mẫu gạch tại phòng thí nghiệm ........................................................ 32 Hình 3.7 Mẫu gạch sau khi đƣợc gia công trƣớc khi nén ............................................. 32 Hình 3.8 Thí nghiệm nén mẫu gạch Thạnh Hóa, Long An ........................................... 33 Hình 3.9 Thí nghiệm nén mẫu gạch Thạnh Hóa, Long An ........................................... 34 Hình 3.10 Cƣờng độ nén phá hủy mẫu gạch 10.94 MPa, 11.79 MPa .......................... 34 xiii Hình 3.11 Cƣờng độ nén phá hủy mẫu gạch 12.81 MPa .............................................. 35 Hình 3.12 Hình ảnh trong quá trình thí nghiệm ............................................................ 48 Hình 3.13 Hình ảnh trong quá trình thí nghiệm ............................................................ 49 Hình 3.14 Hình ảnh trong quá trình thí nghiệm ............................................................ 50 Hình 3.15 Hình ảnh trong quá trình thí nghiệm ............................................................ 51 Hình 3.16 Hình ảnh trong quá trình thí nghiệm ............................................................ 52 Hình 3.17 Hình ảnh trong quá trình thí nghiệm ............................................................ 53 Hình 3.18 Hình ảnh trong quá trình thí nghiệm ............................................................ 54 Hình 3.19 Hình ảnh trong quá trình thí nghiệm ............................................................ 55 Hình 3.20 Hình ảnh trong quá trình thí nghiệm ............................................................ 56 Hình 4.1 Một số hình ảnh thực tế công trình của dự án ................................................ 58 Hình 4.2 Mặt bằng căn hộ điển hình khu E – tầng trệt ................................................. 59 Hình 4.3 Mặt bằng căn hộ điển hình khu E – tầng lững ............................................... 59 Hình 4.4 Mặt bằng căn hộ điển hình khu E – tầng mái................................................. 60 Hình 4.5 Mặt đứng căn hộ điển hình khu E .................................................................. 61 Hình 4.6 Mặt cắt căn hộ điển hình khu E ...................................................................... 61 Hình 4.7 Mặt bằng tổng thể căn hộ điển hình khu E .................................................... 62 Hình 4.8 Mô hình tổng thể căn hộ điển hình khu E ...................................................... 64 Hình 4.9 Mô hình mặt bằng tầng trệt căn hộ điển hình khu E ...................................... 65 Hình 4.10 Mô hình mặt bằng tầng lững căn hộ điển hình khu E .................................. 66 Hình 4.11 Biểu đồ ứng suất S11 Khung trục B căn hộ điển hình khu E ...................... 66 Hình 4.12 Biểu đồ ứng suất S22 Khung trục B căn hộ điển hình khu E ...................... 67 Hình 4.13 Biểu đồ ứng suất S11 Khung trục 3 căn hộ điển hình khu E ....................... 67 Hình 4.14 Biểu đồ ứng suất S22 Khung trục 3 căn hộ điển hình khu E ....................... 68 Hình 4.15 Mô hình tổng thể căn hộ điển hình khu A.................................................... 71 Hình 4.16 Mô hình mặt bằng tầng trệt căn hộ điển hình khu A ................................... 71 Hình 4.17 Mô hình mặt bằng tầng lững căn hộ điển hình khu A.................................. 72 Hình 4.18 Biểu đồ ứng suất S11 khung trục D, căn hộ điển hình khu A ...................... 72 Hình 4.19 Biểu đồ ứng suất S22 khung trục D, căn hộ điển hình khu A ...................... 73 Hình 4.20 Biểu đồ ứng suất S11 khung trục 3, căn hộ điển hình khu A ...................... 73 Hình 4.21 Biểu đồ ứng suất S22 khung trục 3, căn hộ điển hình khu A ...................... 74 xiv Hình 4.22 Mô hình không gian 8 căn hộ liền kề khu E của công trình ........................ 75 Hình 4.23 Biểu đồ gia tốc nền trận động đất Kobe (1995). .......................................... 76 Hình 4.24 Cƣờng độ gia tốc nền tăng dần trong phân tích IDA ................................... 77 Hình 4.25 Biến dạng của công trình khi chịu động đất................................................. 79 Hình 4.26 Khai báo trƣờng hợp phân tích công trình chịu động đất khu vực Long An .................................................................................................................................. 80 Hình 4.27 Biểu đồ ứng suất kéo chính của kết cấu tƣờng gạch vào thời điểm 4.3s ..... 80 Hình 4.28 Biểu đồ ứng suất kéo chính của Phần tử Shell 592 theo thời gian chịu động đất ......................................................................................................................... 81 Hình 4.29 Biểu đồ ứng suất nén chính của kết cấu tƣờng gạch vào thời điểm 4.3s ..... 81 Hình 4.30 Biểu đồ ứng suất nén chính của Phần tử Shell 388 theo thời gian chịu động đất ......................................................................................................................... 82 Hình 4.31 Khai báo trƣờng hợp phân tích công trình chịu động đất khu vực Bình Dƣơng ............................................................................................................................ 83 Hình 4.32 Biểu đồ phân bổ ứng suất kéo chính của kết cấu tƣờng gạch vào thời điểm 4.3s ....................................................................................................................... 83 Hình 4.33 Biểu đồ ứng suất kéo chính của Phần tử Shell 592 theo thời gian chịu động đất ......................................................................................................................... 84 Hình 4.34 Biểu đồ phân bổ ứng suất nén chính của kết cấu tƣờng gạch vào thời điểm ............................................................................................................................... 84 Hình 4.36 Khai báo trƣờng hợp phân tích công trình chịu động đất khu vực Bến Tre, Bình Phƣớc ............................................................................................................ 86 Hình 4.37 Biểu đồ phân bổ ứng suất kéo chính của kết cấu tƣờng gạch vào thời điểm 4.3s ....................................................................................................................... 86 Hình 4.38 Biểu đồ ứng suất kéo chính của Phần tử Shell 592 theo thời gian chịu động đất ......................................................................................................................... 87 Hình 4.39 Biểu đồ phân bổ ứng suất nén chính của kết cấu tƣờng gạch vào thời điểm 4.3s ....................................................................................................................... 87 Hình 4.40 Biểu đồ ứng suất nén chính của Phần tử Shell 580 theo thời gian chịu động đất ......................................................................................................................... 88 xv Hình 4.41 Khai báo trƣờng hợp phân tích công trình chịu động đất khu vực Vĩnh Long .............................................................................................................................. 89 Hình 4.42 Biểu đồ phân bổ ứng suất kéo chính của kết cấu tƣờng gạch vào thời điểm 4.3s ....................................................................................................................... 89 Hình 4.43 Biểu đồ ứng suất kéo chính của Phần tử Shell 592 theo thời gian chịu động đất ......................................................................................................................... 90 Hình 4.44 Biểu đồ phân bổ ứng suất nén chính của kết cấu tƣờng gạch vào thời điểm 4.3s ....................................................................................................................... 90 Hình 4.45 Biểu đồ ứng suất nén chính của Phần tử Shell 580 theo thời gian chịu động đất ......................................................................................................................... 90 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1. Sự cần thiết của đề tài Hiện nay, đổi mới công nghệ và sử dụng các sản phẩm vật liệu xây dựng không nung là việc làm hết sức cấp thiết đối với các địa phƣơng trong cả nƣớc. Theo ƣớc tính, mỗi năm nƣớc ta tiêu thụ khoảng 20 tỉ viên gạch. Với đà phát triển này, đến năm 2020, lƣợng gạch cần cho xây dựng là hơn 40 tỉ viên/1 năm. Để đạt đƣợc số lƣợng gạch trên, nếu dùng đất nung thì sẽ mất rất nhiều đất canh tác, sẽ ảnh hƣởng nghiêm trong đến an ninh lƣơng thực, và phải sử dụng một lƣợng than hóa thạch khổng lồ, kèm theo đó là một lƣợng củi đốt rất lớn dẫn đến chặt phá rừng, mất cân bằng sinh thái, hậu họa của thiên tai, và nghiêm trọng hơn nữa nó còn gây ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng, ảnh hƣởng đến môi trƣờng vật nuôi, sức khỏe con ngƣời và hậu quả để lại còn lâu dài. Khi sử dụng công nghệ gạch không nung sẽ khắc phục đƣợc những nhƣợc điểm trên, đem lại công việc ổn định cho ngƣời lao động, phù hợp với chủ trƣơng chính sách của đảng, nhà nƣớc và nguyện vọng của nhân dân, tiết kiệm đƣợc thời gian và tiền bạc đem lại lợi ích cho xã hội; cho công trình bền đẹp, hiệu quả kinh tế cao. Sử dụng vật liệu xây gạch không nung là xu hƣớng tất yếu trong tƣơng lai khi mà tài nguyên thiên nhiên ngày càng khan hiếm, phù hợp theo Quyết định 1469/QĐ-TTg ngày 22/08/2014 về việc Phê duyệt Quy hoạch phát triển vật liệu xây dựng Việt Nam đến năm 2020 và định hƣớng đến năm 2030, việc đầu tƣ dây chuyền công nghệ sản xuất vật liệu xây không nung nói chung và gạch không nung nói riêng có mức độ cơ giới hóa và tự động hóa cao, tiết kiệm năng lƣợng, giảm ô nhiễm môi trƣờng. 2. Mục tiêu nghiên cứu Công nghệ và vật liệu thay thế là xu hƣớng phù hợp cho sự phát triển bền vững. Tuy nhiên, đến nay việc phát triển vật liệu xây dựng thân thiện với môi trƣờng, nhất là gạch không nung chƣa nhƣ kỳ vọng. Để giải quyết vấn đề này, việc nghiên cứu công nghệ sản xuất và khả năng chịu tải của gạch không nung trong dự án nhà ở xã hội góp phần quan trọng cho phát triển kinh tế, “từ đó sẽ thúc đẩy phát triển ngành Xây dựng đi đôi với sự bền vững của môi trƣờng” nhằm tìm ra giải pháp nâng cao chất lƣợng, đặc tính của sản phẩm cho một số nhà máy sản xuất 2 VLXKN còn lạc hậu. Năng lƣợng tiêu thụ trong quá trình sản xuất gạch không nung; giảm khối lƣợng tƣờng xây và tiết kiệm nhiều chi phí xây tƣờng; khả năng chịu tải của sản phẩm trong nhu cầu xây dựng cho các dự án nhà ở xã hội thông qua tính năng giảm sự tác động của môi trƣờng, mang lại hiệu quả to lớn về sử dụng nguồn lực đầu tƣ của xã hội và hiệu quả kinh tế - xã hội của sản phẩm. Với suất đầu tƣ thấp, tiết kiệm hàng ngàn tỉ đồng vốn đầu tƣ, thời gian xây dựng lắp đặt nhanh chóng, nên hoàn toàn đủ khả năng đáp ứng nhu cầu Vật Liệu Không Nung xây dựng các công trình sử dụng vốn ngân sách theo tinh thần Thông tƣ số 13/2017/TTBXD quy định sử dụng vật liệu xây không nung trong các công trình xây dựng. Mục tiêu nghiên cứu cụ thể của đề tài: Nghiên cứu công nghệ sản xuất gạch không nung và các ƣu nhƣợc điểm của gạch không nung so với gạch nung truyền thống. Xác định tính chất cơ lý của gạch không nung thông qua thí nghiệm các mẫu gạch thực tế đƣợc cung cấp cho dự án nhà xã hội ở địa phƣơng. Đối với kết cấu trung và cao tầng, hệ khung BTCT là kết cấu chịu lực chính. Hệ tƣờng gạch mang tính chất là hệ bao che, vách ngăn. Tuy nhiên, các dự án nhà ở xã hội dành cho ngƣời thu nhập thấp, kiến trúc đặc thù của công trình là một trệt, một lững, móng đơn, tƣờng gạch chung… Vì vậy, hệ tƣờng gạch chính là kết cấu chịu tải cho tầng lững và tải trọng công trình. Đề tài nghiên cứu để làm sáng tỏ khả năng chịu tải ngắn hạn và dài hạn của gạch không nung trong dự án nhà ở xã hội dƣới điều kiện tải trọng sử dụng theo các tiêu chuẩn thiết kế. Mục tiêu tiếp theo của đề tài là xác định khả năng chịu tải của gạch không nung trong dự án nhà ở xã hội dƣới tác động của tải trọng động đất với gia tốc đỉnh ag đƣợc xác định theo phƣơng pháp IDA (Incremental Dynamic Analysis). 3. Đối tƣợng nghiên cứu Để đánh giá chất lƣợng cƣờng độ của gạch không nung trên công trình nhà ở xã hội thực tế và trên thị trƣờng các địa phƣơng, đề tài đã cố gắng thu thập mẫu gạch không nung thực tế của một dự án nhà ở xã hội có quy mô lớn tại tỉnh Bình Phƣớc (dự án khu nhà ở xã hội Hƣng Thịnh, Xã Tiến Hƣng, Thị xã Đồng Xoài, Tỉnh Bình Phƣớc) và mẫu gạch trên thị trƣờng tại các địa phƣơng nhƣ Long An, Bến Tre, Vĩnh Long, Bình Dƣơng. 3 Để đánh giá khả năng chịu tải của gạch không nung trên công trình nhà ở xã hội thực tế, đề tài chọn nghiên cứu áp dụng cho dự án:  Tên dự án: KHU NHÀ Ở XÃ HỘI HƢNG THỊNH  Địa điểm: XÃ TIẾN HƢNG, THỊ XÃ ĐỒNG XOÀI, TỈNH BÌNH PHƢỚC  Hình thức đầu tƣ: Xây mới.  Quy mô: Tầng Trệt + Tầng Lửng + Mái. Khu nhà ở xã hội Hƣng Thịnh thuộc dự án đầu tƣ của Công ty Cổ phần Đầu tƣ Tài chính Hƣng Thịnh tại xã Tiến Hƣng, Thị xã Đồng Xoài, Tỉnh Bình Phƣớc. Dự án có tổng cộng 350 căn hộ đƣợc chia làm 6 khu: A, B, C, D, E, G. Mỗi căn có quy mô 01 Trệt + 01 Lửng + Mái tôn với diện tích mỗi căn khác nhau: 4mx10m, 4mx11m, 6.5mx13m cao độ đỉnh mái (+6.500m). Công trình có kết cấu chịu lực chính là hệ kết cấu gạch đá (gạch không nung) đƣợc xây trên nền móng đá chẻ. 4. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu của đề tài với đặc điểm sau: Thực hiện nghiên cứu áp dụng dự án nhà ở xã hội cho ngƣời thu nhập thấp tại Tỉnh Bình Phƣớc và nghiên cứu này có thể dùng để làm tiền đề tham khảo cho các dự án thực tế tại tỉnh Long An hoặc các địa phƣơng khác. Thực hiện các thí nghiệm hiện trƣờng và trong phòng LAS để xác định tính chất cơ lý của gạch không nung đƣợc cung cấp cho dự án nhà xã hội ở địa phƣơng. Từ đó, các thông số cơ lý, cƣờng độ đƣợc dùng để mô phỏng tính toán khả năng chịu tải của gạch trong dự án. Nghiên cứu để làm sáng tỏ khả năng chịu tải của gạch không nung trong dự án nhà ở xã hội tại Tỉnh Bình Phƣớc dƣới điều kiện tải trọng sử dụng theo các tiêu chuẩn thiết kế và tải trọng động đất bằng phƣơng pháp phần tử hữu hạn. Ma trận cản của hệ đƣợc xác định theo Rayleigh với tỷ số cản  = 0.05. Xác định khả năng chịu tải của gạch không nung trong dự án nhà ở xã hội dƣới tác động của tải trọng động đất với gia tốc đỉnh ag đƣợc xác định theo phƣơng pháp IDA (Incremental Dynamic Analysis) bằng phƣơng pháp giải theo miền thời gian (THA).