Tài liệu Nghiên cứu sử dụng đất feralit trên địa bàn xã hà bầu, huyện đăk đoa, tỉnh gia lai có gia cố vôi để sản xuất gạch xây không nung

1 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN HOÀNG QUANG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ĐẤT FERALIT TRÊN ĐỊA BÀN XÃ HÀ BẦU, HUYỆN ĐĂK ĐOA, TỈNH GIA LAI CÓ GIA CỐ VÔI ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH XÂY KHÔNG NUNG Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp Mã số: 60.58.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS.TRƯƠNG HOÀI CHÍNH 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 ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận văn Trần Hoàng Quang MỤC LỤC TRANG BÌA LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU ........................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ....................................................................................... 1 . M c ti n hi n c ........................................................................................... 1 3. Đối tượn và Phạm vi n hi n c ....................................................................... 1 4. Phươn pháp n hi n c ..................................................................................... 2 5. Nội d n n hi n c ............................................................................................ 2 6. Kết q ả cần đạt được ........................................................................................... 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU XÂY KHÔNG NUNG VÀ CÁC LOẠI VẬT LIỆU SỬ DỤNG TRONG SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG ..... 5 1.1. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG ........................... 5 1.1.1. Khái niệm ......................................................................................... 5 1.1. . Phân loại ........................................................................................... 5 1. . ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG ............................. 8 1. .1. Ư điểm............................................................................................ 8 1. . . Nhược điểm ...................................................................................... 8 1.3. TÌNH TRẠNG SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG 8 1.4. GIỚI THIỆU VỀ NGUỒN ĐẤT FERALIT TẠI XÃ HÀ BẦU, HUYỆN ĐĂK ĐOA, TỈNH GIA LAI. ................................................................................................... 10 1.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ........................................................................................ 11 CHƯƠNG . NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI GẠCH KHÔNG NUNG ......................... 12 .1. CÁC TIÊU CHU N, TÀI LIỆU CÓ LIÊN QUAN ĐẾN VIỆC XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG ............................... 12 .1.1. Kích thước và m c sai lệch ............................................................. 14 2.1.2. Yê cầ n oại q an ........................................................................ 14 .1.3 Y cầ về tính chất cơ lý ............................................................... 15 2.1.4. Vôi ................................................................................................. 16 2.1.5. Đất feralit ....................................................................................... 17 .1.6. Nước............................................................................................... 18 2.1.7. Xi măn .......................................................................................... 19 . . YÊU CẦU KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM CỦA GẠCH KHÔNG NUNG.............................................................................................................. 20 . .1. Kích thước và m c sai lệch ............................................................. 21 . . . Y cầ n oại q an, cườn độ chị nén, khối lượn , độ hút nước và độ thấm nước của vi n ạch b tôn như q y định tron Bản .10 ................. 21 . .3. Phươn pháp thử............................................................................. 22 .3. SO SÁNH THÀNH PHẦN CẤP PHỐI VÀ THIẾT KẾ CẤP PHỐI CHO GẠCH XÂY SỬ DỤNG ĐẤT FERALIT .................................................................................. 24 .4. KẾT LUẬN CHƯƠNG ........................................................................................ 24 CHƯƠNG 3. THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHẾ TẠO GẠCH XÂY KHÔNG NUNG VÀ SO SÁNH CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA GẠCH XÂY KHÔNG NUNG SỬ DỤNG ĐẤT FERALIT ............................................................................... 25 3.1. THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHẾ TẠO GẠCH XI MĂNG CỐT LIỆU . 25 3.1.1. Thí n hiệm xi măn ........................................................................ 25 3.1. . Thí n hiệm đất đồi .......................................................................... 30 3.1.3. Thí n hiệm Vôi............................................................................... 37 3. . THIẾT KẾ CẤP PHỐI ............................................................................................ 37 3.3. THÍ NGHIỆM SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA GẠCH KHÔNG NUNG 49 3.3.1. Xác định cườn độ nén của ạch khôn n n theo TCVN 6477 016 ...... 49 3.3.2. Xác định độ hút nước của ạch khôn n n theo TCVN 6355 - 4: 2009 .... 58 3.4. MỘT VÀI PHÂN TÍCH VỀ CHI PHÍ SẢN XUẤT VÀ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG ........................................................................................................................ 62 3.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ........................................................................................ 62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................................ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 64 PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO) BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN. TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ĐẤT FERALIT TRÊN ĐỊA BÀN XÃ HÀ BẦU, HUYỆN ĐĂK ĐOA, TỈNH GIA LAI CÓ GIA CỐ VÔI ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH XÂY KHÔNG NUNG Học viên: Trần Hoàng Quang Chuyên ngành: Kỹ thuật XD công trình DD & CN Mã số: 60.58.02.08 Khóa: 34 Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN Tóm tắt - Đề tài tiến hành nghiên cứu sử dụng đất Feralit trên địa bàn xã Hà Bầu, huyện Đăk Đoa, tỉnh Gia Lai có gia cố vôi để sản xuất gạch xây không nung. Khảo sát, lấy mẫu vật liệu, thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của cát, đất Feralit tại địa phương theo TCVN 7572:2006 (Cốt liệu cho bê tông và vữa – Phương pháp thử) để đánh giá chất lượng vật liệu theo TCVN 7570:2006 (Cốt liệu cho bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật). Chế tạo mẫu thử, xác định các chỉ tiêu cơ lý (cường độ nén, độ hút nước, độ rỗng) của gạch không nung mác M7,5 theo TCVN 6477:2016 (Gạch bê tông) trên cơ sở sử dụng vôi, đất Feralit tại địa phương và loại xi măng PCB40 Nghi Sơn. Phân tích, so sánh tính kinh tế khi sử dụng gạch không nung sử dụng đất Feralit thay cho gạch đất sét nung trong xây dựng. Đề tài cung cấp cơ sở khoa học cho việc sử dụng nguồn vật liệu địa phương trong việc sản xuất gạch không nung, góp phần đẩy mạnh sử dụng gạch không nung và hạn chế gạch nung gây ô nhiễm môi trường. Từ khóa – Gạch không nung sử dụng đất Feralit; chỉ tiêu cơ lý; yêu cầu kỹ thuật; cường độ nén; cốt liệu địa phương. RESEARCH ON USING FERALIT SOIL IN HA BAU COMMUNE, DAK DOA DISTRICT, GIA LAI PROVINCE WITH LIME REINFORCEMENT TO PRODUCE UNBURNT BUILDING BRICKS Summary - The study conducted using Feralit soil in Ha Bau commune, Dak Doa district, Gia Lai province with lime reinforcement to produce unburnt building bricks. Surveying, sampling materials, testing mechanical properties of sand, Feralit soil in the locality according to TCVN 7572: 2006 (Material for concrete and mortar - Test method) to assess material quality according to TCVN 7570: 2006 (Aggregates for concrete and mortar Technical requirements). Fabrication of test samples, determination of mechanical and physical properties (compressive strength, water absorption, porosity) of unburnt bricks M7.5 according to TCVN 6477: 2011 (Concrete bricks) on the basis of using lime and soil Local feralit and PCB Son Nghi Son cement. Analyzing and comparing the economics when using unburnt bricks using Feralit soil instead of baked clay bricks in construction. The thesis provides a scientific basis for the use of local materials in the production of unburnt bricks, contributing to boosting the use of unburnt bricks and limiting fired bricks causing environmental pollution. Keywords - Unburned bricks using Feralit soil; mechanical indicator; technical requirements; compressive strength; Local aggregate. DANH MỤC CÁC BẢNG Bản Bản Bản Bản Bản .1. Kích thước và m c sai lệch kích thước của vi n ạch b tôn .................... 14 . . Kh yết tật n oại q an cho phép .................................................................... 14 .3. Y cầ cườn độ chị nén, độ hút nước và độ thấm nước .......................... 15 .4. Y cầ kỹ th ật và phươn pháp thử của xi măn poóc lăn hỗn hợp ....... 15 .5. Y cầ kỹ th ật và phươn pháp thử của vôi .............................................. 16 Bản .6. Thành phần hạt của đất đồi ............................................................................ 18 Bản .7. Y cầ kỹ th ật và phươn pháp thử của cấp phối thi n nhi n .................. 18 Bản .8. Các chỉ ti chất lượn của xi măn poóc lăn hỗn hợp .............................. 20 Bản .9. Kích thước và m c sai lệch kích thước của vi n ạch b tôn .................... 21 Bản .10. Y cầ kỹ th ật và phươn pháp thử của ạch xi măn cốt liệ .............. 22 Bản 3.1. Kết q ả thí n hiệm độ mịn xi măn .............................................................. 26 Bản Bản Bản Bản Bản Bản 3. . Kết q ả thí n hiệm thời ian đôn kết của xi măn ...................................... 27 3.3. Kết q ả thí n hiệm nén mẫ vữa xi măn 3 n ày t ổi.................................. 28 3.4. Kết q ả thí n hiệm cườn độ mẫ vữa xi măn 8 n ày t ổi ...................... 28 3.5. Kết q ả thí n hiệm khối lượn ri n của xi măn ........................................ 29 3.6. Bản tổn hợp kết q ả thí n hiệm các chỉ ti cơ lý của xi măn ............... 30 3.7. Kết q ả thí n hiệm thành phần hạt của đất đồi ............................................. 32 Bản Bản Bản Bản Bản Bản 3.8. Bản tổn hợp kết q ả thí n hiệm thành phần hạt của đất đồi ..................... 32 3.9. Kết q ả thí n hiệm khối lượn thể tích xốp của đất ..................................... 35 3.10. Kết q ả thí n hiệm iới hạn chảy và iới hạn dẻo theo TCVN 4197:2012 35 3.11. Kết q ả thí n hiệm độ chặt của đất theo TCVN 4197 012 ....................... 36 3.1 . Kết q ả thí n hiệm vôi ................................................................................. 37 3.13. Thành phần vật liệ cho 1m3 vữa cát vàn theo định m c 1776/BXD-VP .......................................................................................... 38 Bản 3.14. Thay cát bằn đất Feralit (H1) cấp phối 1 ................................................... 38 Bản 3.15. Thiết kế cấp phối (H ) có ia cố vôi theo tỷ lệ thay thế 5% Feralit bằn 5% vôi ....................................................................................................... 39 Bản 3.16. Thiết kế cấp phối 3 (H3) có ia cố vôi theo tỷ lệ thay thế 10% Feralit bằn 10% vôi ..................................................................................................... 40 Bản 3.17. Bản tổn hợp thành phần cấp phối vật liệ cho 1m3 vữa tính theo khối lượn ......................................................................................................... 40 Bản 3.18. Thành phần vật liệ cho 1m3 vữa cát vàn theo định m c 1776/BXD-VP .......................................................................................... 40 Bản 3.19. Thay cát bằn đất Feralit (H4) cấp phối 4 ................................................... 41 Bản 3. 0. Thiết kế cấp phối 5 (H5) có ia cố vôi theo tỷ lệ thay thế 5% Feralit bằn 5% vôi ....................................................................................................... 41 Bản 3. 1. Thiết kế cấp phối 6 (H6) có ia cố vôi theo tỷ lệ thay thế 10% Feralit bằn 10% vôi ..................................................................................................... 42 Bản 3. . Bản tổn hợp thành phần cấp phối vật liệ cho 1m3 vữa tính theo khối lượn ......................................................................................................... 42 Bản 3. 3. Kết q ả thí n hiệm cườn độ nén R7 (n ày 19/3/ 019) của ạch theo các cấp phối M5,0MPa.................................................................................... 53 Bản 3. 4. Kết q ả thí n hiệm cườn độ nén R14 (n ày 6/3/ 019) của ạch theo các cấp phối M5,0MPa.................................................................................... 54 Bản 3. 5. Kết q ả thí n hiệm cườn độ nén R 8 (n ày 9/4/ 019) của ạch theo các cấp phối M5,0MPa.................................................................................... 54 Bản 3. 6. Kết q ả thí n hiệm cườn độ nén R7 (n ày 19/3/ 019) của ạch theo các cấp phối M7,5 ........................................................................................... 55 Bản 3. 7. Kết q ả thí n hiệm cườn độ nén R14 (n ày 6/3/ 019) của ạch theo các cấp phối M7,5 ........................................................................................... 56 Bản 3. 8. Kết q ả thí n hiệm cườn độ nén R 8 (n ày 9/4/ 019) của ạch theo các cấp phối M7,5 ........................................................................................... 56 Bản 3. 9. Tổn hợp kết q ả thí n hiệm cườn độ nén R 8 (n ày 9/4/ 019) của ạch theo các cấp phối M5,0 và M7,5 .............................................................. 57 Bản 3.30. Kết q ả thí n hiệm độ hút nước của ạch theo các cấp phối ...................... 61 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Gạch xi măn cốt liệ ( ạch Block) ................................................................. 5 Hình 1.2. Gạch b tôn bọt, khí khôn chưn áp............................................................. 6 Hình 1.3. Gạch b tôn khí chưn áp ............................................................................... 7 Hình 1.4. Sử d n ạch b tôn khôn n n tron xây dựn ......................................... 9 Hình 1.5. Hình ảnh đất Feralit tại xã Hà Bầ , h yện Đăk Đoa ..................................... 11 Hình .1. Ví d về hình dạn cơ bản của ạch b tôn ................................................. 13 Hình 2.2. Ký hiệ kích thước cơ bản của vi n ạch b tôn ......................................... 13 Hình .3. Hình ảnh mỏ đất Feralit tại xã Hà Bầ , h yện Đăk Đoa, tỉnh Gia Lai ......... 17 Hình 3.1. Xi măn PCB 40 N hi Sơn ............................................................................ 25 Hình 3. . Thiết bị trộn hồ xi măn để xác định lượn nước ti ch ẩn ........................ 26 Hình 3.3. Cát ti ch ẩn ................................................................................................. 27 Hình 3.4. Máy dằn .......................................................................................................... 28 Hình 3.5. Thí n hiệm khối lượn ri n của xi măn ..................................................... 29 Hình 3.6. Bộ sàn kiểm tra thành phần hạt của đất đồi ................................................... 31 Hình 3.7. Biể đồ thành phần hạt của đất đồi ................................................................ 33 Hình 3.8. Thí n hiệm KLTT cân khối lượn đất và bình đon ..................................... 34 Hình 3.9. Hình ảnh cân khối lượn đất và bình đon .................................................... 34 Hình 3.10. Đườn đầm chặt của đất đồi ......................................................................... 36 Hình 3.11. Hình ảnh máy ép tĩnh th ỷ lực của Côn ty Cổ phần Xây dựn và sản x ất kinh doanh Vật liệ Xanh ........................................................................... 44 Hình 3.1 . Hình ảnh cân Feralit để phối trộn theo 06 thành phần cấp phối tại nhà máy45 Hình 3.13. Hình ảnh cân xi măn để phối trộn theo 06 thành phần cấp phối tại nhà máy ....................................................................................................... 45 Hình 3.14. Hình ảnh đưa vật liệ đã cân cho vào cối theo từn cấp phối tại nhà máy . 46 Hình 3.15. Hình ảnh mẫ ạch ép theo từn cấp phối tại nhà máy ............................... 46 Hình 3.16. Đúc các mẫ ạch theo 06 thành phần cấp phối tại nhà máy ..................... 48 Hình 3.17. Hình ảnh côn tác bảo dưỡn ạch tại nhà máy .......................................... 48 Hình 3.18. Mẫ ạch khôn n n theo các cấp phối thí n hiệm cườn độ nén R7 ..... 49 Hình 3.19. Mẫ ạch sa khi trát ửi phòn thí n hiệm hơn 7 iờ trước khi nén ...... 50 Hình 3.20. Đo kích thước chiề dài, rộn , cao của mẫ ạch theo các cấp phối .......... 51 Hình 3.21. Hình ảnh ép mẫ ạch xác định cườn độ nén theo các cấp phối ............... 53 Hình 3. . Biể đồ phát triển cườn độ của các cấp phối ạch theo thời ian ............. 55 Hình 3. 3. Biể đồ phát triển cườn độ của các cấp phối ạch theo thời ian ............. 57 Hình 3. 4. Bản so sánh cườn độ nén của các cấp phối ạch ..................................... 58 Hình 3. 5. N âm mẫ ạch khôn n n tron bể nước tron 4 iờ ........................... 59 Hình 3. 6. Cân mẫ ạch sa khi n âm nước tron 4 iờ........................................... 60 Hình 3. 7. Biể đồ q an hệ iữa độ hút nước ạch theo các cấp phối.......................... 61 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Để hạn chế sử d n đất nôn n hiệp, iảm thiể ô nhiễm môi trườn , Thôn tư 13/2017/TT-BXD n ày 08/1 / 017 của Bộ Xây dựn đã q y định - Các côn trình xây dựn được đầ tư bằn n ồn vốn n ân sách nhà nước, vốn nhà nước n oài n ân sách, vốn vay của doanh n hiệp có vốn nhà nước lớn hơn 30% phải sử d n vật liệ xây khôn n n tron tổn số vật liệ xây với tỷ lệ như sa + Thành phố Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh sử d n 100%; + Các tỉnh đồn bằn Tr n d Bắc bộ; các tỉnh vùn Đôn Nam bộ Tại các kh đô thị từ loại III trở l n sử d n tối thiể 90%, tại các kh vực còn lại sử d n tối thiể 70%; + Các tỉnh còn lại Tại các đô thị từ loại III trở l n phải sử d n tối thiể 70%, tại các kh vực còn lại phải sử d n tối thiể 50%. Q a tìm hiể tr n địa bàn xã Hà Bầ , h yện Đăk Đoa, tỉnh Gia Lai có n ồn nhi n liệ đất Feralit dồi dào (cấp phối đồi) có thể n hi n c dùn làm n y n liệ để sản x ất ạch nhằm thay thế một phần n y n liệ chính tron thành phần ạch xây tr yền thốn ; đồn thời ia cố th m hàm lượn vôi nhằm tăn độ dẻo và linh độn của cốt liệ để sản x ất ạch xây khôn n n . Vì vậy đề tài “N hi n c sử d n đất Feralit (đất cấp phối đồi) tr n địa bàn xã Hà Bầ , h yện Đăk Đoa, tỉnh Gia Lai ) có ia cố vôi để sản x ất ạch xây khôn n n ” nhằm tận d n n ồn n y n liệ sẵn có và phon phú tại địa phươn là hợp lý. 2. Mục tiêu nghiên c u: - Khảo sát thực địa, lấy mẫ cốt liệ , n hi n c , tìm n ồn n y n liệ phù hợp tại nơi sản x ất. - N hi n c tron phòn thí n hiệm, thiết kế q y trình sản x ất, thiết kế cấp phối phù hợp với n y n liệ hiện có. - Xét ảnh hưởn của tỷ lệ vôi/ đất cấp phối (V/F) ảnh hưởn đến chất lượn ạch xây thôn q a cấp phối chủ yế là đất bazan Feralit + vôi. - Chế tạo mẫ thử, xác định các đặc tính cơ lý. - Tổn hợp kết q ả, so sánh, kiến n hị. 3. Đối tượng và Phạm vi nghiên c u - Đối tượn n hi n c Gạch khôn n n sử d n đất Feralit (đất cấp phối đồi) tr n địa bàn xã Hà Bầ , h yện Đăk Đoa, tỉnh Gia Lai. - Phạm vi n hi n c Tỷ lệ V/F (cấp phối 3 tỷ lệ)  ảnh hưởn đến Cườn độ chị nén của ạch. 2 4. Phương pháp nghiên c u - Phươn pháp th thập, phân tích và tổn hợp các tài liệ li n q an đến đề tài; - Phươn pháp thí n hiệm tính chất cơ lý của vật liệ xây dựn ; - Phươn pháp tính toán lý th yết và thực n hiệm để thiết kế thành phần cấp phối; - Phươn pháp xử lý số liệ và viết báo cáo li n q an đến đề tài. 5. Nội dung nghiên c u - Y cầ kỹ th ật và phươn pháp thí n hiệm của vật liệ . - Thiết kế cấp phối. - Thí n hiệm xác định các chỉ ti cơ lí của ạch b tôn khôn nung khi thay đổi các tỷ lệ V/F. - Đề x ất, kiến n hị. 6. Kết quả cần đạt được Từ các số liệ th thập được tron phòn thí n hiệm, tiến hành phân tích khoa học so sánh và minh ch n về tính khả thi của việc sản x ất ạch khôn n n dựa tr n n ồn vật liệ có sẵn tr n địa bàn tỉnh Gia Lai. 7. Kết cấu của luận văn: Mở đầu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU XÂY KHÔNG NUNG VÀ CÁC LOẠI VẬT LIỆU SỬ DỤNG TRONG SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG 1.1. Giới thiệ tổn q an về ạch khôn n ng. 1.2. Các đặc trưn cơ lý của ạch khôn n n . 1.3. Giới thiệ các loại vật liệ chế tạo ạch khôn n n tại xã Hà Bầ , h yện Đăk Đoa, tỉnh Gia Lai 1.3.1. Các loại vật liệ sản x ất ạch khôn n n tại Gia Lai. a) Đất Feralit. b) Xi măn . c) Nước. d) Vôi 1.4. Giới thiệ về n ồn đất Feralit tại xã Hà Bầ , h yện Đăk Đoa, tỉnh Gia Lai. 1.5. Các q y trình sản x ất ạch khôn n n . 1.5.1. Q y trình làm ạch khôn n n . 1.5. . Dây ch yền côn n hệ máy ép ạch khôn n n . 1.5.3. Các bước làm ạch khôn n n . 1.6. Kết l ận chươn 1. 3 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ LÍ CỦA CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI CỦA GẠCH KHÔNG NUNG. .1 Các ti ch ẩn, tài liệ có li n q an đến việc xác định các đặc trưn cơ lý của ạch không nung. 2.1.1. Kích thước và m c sai lệch. .1. . Y cầ n oại q an. .1.3. Y cầ về tính chất cơ lý. . . Các phươn pháp xác định các đặc trưn cơ lý của thành phần cấp phối ạch không nung. . .1. Xi măn . 2.2.2. Vôi. 2.2.3. Đất feralit. 2.2.4. Nước. .3. Xác định các đặc trưn cơ lý của các thành phần cấp phối sản x ất ạch khôn n n bằn các thí n hiệm. .3.1. Thí n hiệm xi măn . .3. . Thí n hiệm vôi. .3.3. Thí n hiệm đất feralit. .3.4. Thí n hiệm nước. 2.4. Kết luận chương 2. CHƯƠNG 3: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÍ CỦA GẠCH KHÔNG NUNG SỬ DỤNG ĐẤT ĐỒI FERALIT TRONG THÀNH PHẦN CẤP PHỐI 3.1. Thiết kế cấp phối để chế tạo mẫ . 3.1.1. Khối lượn thành phần cấp phối. 3.1. . Tạo các mẫ thí n hiệm vật liệ . 3. . Tiến hành thí n hiệm mẫ thử. 3. .1. Thiết bị thử. 3. . . Ch ẩn bị mẫ thử. 3. .3. Tiến hành thử. 3.3. Các kết q ả đạt được khi thực hiện thí n hiệm. 3.3.1. Kết q ả thí n hiệm cườn độ các cấp phối ạch. 3.3. . Kết q ả thí n hiệm cườn độ cấp phối của ạch tại Nhà máy 3.3.3. Xác định độ rỗn của ạch khôn n n theo TCVN 6477 016 [5] 3.3.4. Xác định độ hút nước của ạch xi măn cốt tiệ theo TCVN 6355 - 4: 2009[15]. 3.3.5. Xác định khối lượn ri n mẫ ạch. 4 3.4. Bình l ận kết q ả đạt được của thí n hiệm so với các ti ch ẩn hiện hành 3.5. Đánh iá tính hiệ q ả về kỹ th ật, kinh tế và môi trườn của ạch khôn n n . 3.5.1. Hiệ q ả kỹ th ật. 3.5. . Hiệ q ả kinh tế. 3.6. Kết l ận chươn 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU XÂY KHÔNG NUNG VÀ CÁC LOẠI VẬT LIỆU SỬ DỤNG TRONG SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG 1.1. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG 1.1.1. Khái niệm Gạch b tôn khôn n n là một loại ạch mà sa khi được tạo hình thì tự đón rắn đạt các chỉ số về cơ học như cườn độ nén, ốn, độ hút nước… mà khôn cần q a nhiệt độ, khôn phải sử d n nhiệt độ để n n nón đỏ vi n ạch nhằm tăn độ bền của vi n ạch. Độ bền của vi n ạch khôn n n được ia tăn nhờ lực ép hoặc r n hoặc cả ép lẫn r n l n vi n ạch và thành phần kết dính của chún . 1.1.2. Phân loại Gạch b tôn khôn n n hiện nay chủ yế ồm hai loại sa 1.1.2.1. Gạch xi măng cốt liệu (còn được ọi là ạch block) Gạch xi măn cốt liệ được tạo thành từ xi măn và một hoặc nhiề tron các cốt liệ sa đây đá mạt, cát vàn , xỉ nhiệt điện, phế thải côn n hiệp… Loại ạch này được sản x ất và sử d n nhiề nhất tron các loại ạch khôn n n (khoản 75% tổn lượn ạch khôn n n ). Gạch xi măn cốt liệ thườn có cườn độ chị lực tốt (trên 80 daN/cm2), khối lượn thể tích lớn (thườn tr n 1900 daN/m3), khả năn chốn thấm tốt, cách âm cách nhiệt tốt, dễ sử d n . Hình 1.1: Gạch xi măng cốt liệu (gạch Block) 6 Phân loại - Theo kích thước + Gạch ti ch ẩn (TC) là loại ạch có kích thước cơ bản theo bản sa Đơn vị tính mm Loại kích thước Chiề rộn , khôn nhỏ hơn Chiề dài, khôn lớn hơn Chiề cao, khôn lớn hơn M c 100 400 200 Sai lệch kích thước, không lớn hơn ±2 ±2 ±3 + Gạch dị hình (DH) là loại ạch có kích thước khác kích thước cơ bản, dùn để hoàn chỉnh một khối xây ( ạch nửa, ạch xây óc …). - Theo mục đích sử dụng + Gạch thườn (T) bề mặt có mà sắc tự nhi n của b tôn . + Gạch tran trí (TT) có th m lớp nhẵn bón hoặc nhám sùi với mà sắc tran trí khác nhau. - Theo cường độ nén Theo cườn độ nén phân ra các loại M3,5; M5,0; M7,5; M10,0; M15,0; M 0,0. 1.1.2.2. Gạch bê tông nhẹ Gạch b tôn nhẹ có hai loại cơ bản là ạch b tôn bọt và ạch b tôn nhẹ khí chưn áp. a. Gạch bê tông bọt, khí không chưng áp: Gạch b tôn bọt, khí khôn chưn áp được sản x ất bằn côn n hệ tạo bọt tron kết cấ n n tỷ trọn vi n ạch iảm đi nhiề và nó trở thành đặc điểm ư việt nhất của loại ạch này. Thành phần cơ bản Xi măn , cát mịn, ph ia tạo bọt… Hình 1.2: Gạch bê tông bọt, khí không chưng áp 7 Phân loại - Theo phươn pháp sản x ất: Gạch b tôn bọt, khí khôn chưn áp được phân thành: Block b tôn bọt và Block b tôn khí khôn chưn áp. - Theo khối lượn thể tích khô: Gạch b tôn bọt, khí khôn chưn áp được phân thành các nhóm: D500, D600, D700, D800, D900, D1000, D1100, D1200. - Theo cườn độ nén: Gạch b tôn bọt, khí khôn chưn áp được phân thành các cấp cườn độ nén sa B1,0; B1,5; B ,0; B ,5; B3,5; B5,0; B7,5; B10,0. b. Gạch bê tông khí chưng áp (Aerated A toclaved Concrete, viết tắt AAC) Gạch b tôn khí chưn áp được sản x ất bằn cách trộn xi măn với vôi, cát thạch anh hay tro bay tái chế (sản phẩm từ các nhà máy nhiệt điện đốt than), nước và bột nhôm-chất tạo khí. Phản n iữa nhôm và Ca(OH)2 tron hỗn hợp b tôn tạo ra nhữn bon bón cỡ vi mô ch a H , ia tăn thể tích của b tôn tới 5 lần so với b tôn thườn . Sa khi hiđro bay hơi sẽ để lại các lỗ rỗn kín, sa đó b tôn khí chưn áp sẽ được đổ vào kh ôn tạo hình hoặc cắt thành hình dạn thiết kế. Sản phẩm này tiếp t c được đưa vào nồi hấp (khí chưn áp), nơi phản n th hai diễn ra. Dưới nhiệt độ và áp s ất cao tron nồi Ca(OH)2 phản n với cát thạch anh để hình thành hydrat silica canxi, đó là một cấ trúc tinh thể c n tạo cườn độ cao. Sa lúc này, vật liệ đã sẵn sàn để sử d n . Hình 1.3: Gạch bê tông khí chưng áp Phân loại - Theo cườn độ nén: Gạch ACC được phân thành các cấp ; 3; 4; 6 và 8. - Theo khối lượn thể tích khô: Gạch ACC được phân thành các nhóm từ 400 đến 1000. 8 1.2. ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG 1.2.1. Ưu điểm - Khôn dùn n y n liệ đất sét để sản x ất, hạn chế việc sử d n đất sét khai thác từ đất nôn n hiệp làm iảm diện tích sản x ất cây lươn thực. - Khôn dùn nhi n liệ như than, củi…để đốt, iúp tiết kiệm nhi n liệ năn lượn và khôn thải khói b i ây ô nhiễm môi trườn . - Sản phẩm có khả năn cách âm, cách nhiệt, phòn hỏa, kích thước ch ẩn xác, q y cách hoàn hảo hơn ạch đất sét n n . Rút n ắn thời ian thi côn , iảm chi phí thiết kế nền món , tiết kiệm vữa xây. 1.2.2. Nhược điểm - Khả năn chị lực theo phươn n an yế . - Khôn linh hoạt khi thiết kế kiến trúc với nhiề óc cạnh. - Không có khả năn chốn thấm tốt, dễ ây n t tườn do co iãn nhiệt. 1.3. TÌNH TRẠNG SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG Theo thốn kê năm 2015 của V Vật liệ xây dựn , Bộ Xây dựn , sau 6 năm thực hiện chươn trình theo Q yết định số 567/QÐ-TTg về việc phê d yệt chươn trình phát triển vật liệ xây không nung, tổn công s ất thiết kế vào ba loại sản phẩm chính ồm ạch xi măn cốt liệ , ạch bê tông khí chưn áp (AAC) và ạch bê tông bọt đạt 6 tỷ viên quy tiêu ch ẩn (QTC), trong đó có 13 nhà máy sản x ất AAC, 17 nhà máy sản x ất bê tông bọt, hơn 1.000 dây ch yền sản x ất ạch xi măn cốt liệ công s ất hơn 10 triệ viên QTC/năm và một số chủn loại vật liệ xây không nung khác. Với m c tiêu c thể phát triển sản x ất và sử d n vật liệ xây không nung thay thế ạch đất sét nung đạt tỷ lệ 20 -25% vào năm 2015, 30 – 40% vào năm 2020; hàng năm sử d n khoản 15 – 20 triệ tấn phê dthair công n hiệp (tro xỉ nhietj điện, xỉ lò cao,v.v) để sản x ất vật liệ xây không nung, tiết kiệm khoản 1.000ha đất nông n hiệp và hàng trăn ha diện tích đất ch a phế thải; tiến tới xoá bỏ hoàn toàn các cơ sở sản x ất ạch đất sét nung bằn thủ công, lò tunnel. Ngày 16/4/2012 Thủ tướn Chính phủ ban hành Chỉ thị số 10/CT-TTg về việc tăn cườn sử d n vật liệ xây không nung và hạn chế sản x ất, sử d n ạch đất sét nung [2]. Trong Thông tư số 09/2012/TT-BXD ngày 28/11/2012 [3], Bộ Xây dựn đã quy định việc sử d n vật liệ xây không nung trong các công trình xây dựn , quy định các công trình xây dựn bắt b ộc sử d n vật lieuj xây không nung c thể - Các côn trình xây dựn được đầ tư bằn n ồn vốn Nhà nước theo q y định hiện hành bắt b ộc phải sử d n vật liệ xây khôn n n theo lộ trình + Tại các đô thị loại 3 trở l n phải sử d n 100% vật liệ xây khôn n n kể từ ngày Thông tư này có hiệ lực. 9 + Tại các kh vực còn lại phải sử d n tối thiể 50% vật liệ xây khôn n n kể từ n ày Thôn tư này có hiệ lực đến hết năm 015, sa năm 015 phải sử d n 100%. - Các côn trình xây dựn từ 9 tần trở l n khôn phân biệt n ồn vốn, từ nay đến năm 015 phải sử d n tối thiể 30% và sa năm 015 phải sử d n tối thiể 50% vật liệ xây khôn n n loại nhẹ tron tổn số vật liệ xây (tính theo thể tích khối xây). Bên cạnh đó, nhiề chính sách kh yến khích hỗ trợ ch yển đổi đầ tư sản x ất vật liệ mới ( ạch không nung) đã ban hành: được miễn th ế thu nhập doanh n hiệp, được tranh thủ lãi x ất ư đãi các chươn trình kích cầ của Chính phủ… Đến nay, hầ hết các địa phươn đã nhận th c rõ ý n hĩa của chươn trình, đã đề ra các biện pháp, kế hoạch và lộ trình c thể để phát triển vật liệ xây không nung, tiến tới hạn chế sản x ất và sử d n ạch đất sét nung [5]. Theo thốn kê hết năm 2016, sản lượn vật liệ xây không nung đạt ần 6,17 tỷ viên/24,5 tỷ viên vậy liệ xây dựn với tỉ lệ 25%, đạt chỉ tiêu đề ra. Trong 2 tháng đầ năm 2017, sản lượn ạch không nung bao ồm ạch nhẹ và ạch xi măn cốt liệ lần lượt là 0,11 tỷ viên, đạt 105% và 0,95 tỷ viên đạt 102% so với cùng kỳ năm 2016. Ty nhiên, trên thực tế vật liệ thân thiện với môi trườn trong đó có ạch không nung vẫn đan ặp khó khăn trên thị trườn , đan rất vất vả cạnh tranh với ạch nung tr yền thốn . Tình hình này càng không khả quan ở thị trườn nông thôn, vùng sâu vùng xã, v.v.. Hình 1.4: Sử dụng gạch bê tông không nung trong xây dựng 10 Trong thời gian tới, Việt Nam được dự đoán sẽ tiếp t c hu hút nhiề n ồn vốn đầ tư xây dựn lớn từ nước ngoài, đặc biệt là Nhật Bản, Hàn Q ốc, hai đối tác luôn tìm kiếm, sử d n 100% vật liệ xanh trong các công trình của mình, sẽ là cơ hội để ạch không nung phát triển, hướn tới dần thay thế ạch nung trong xây dựn . Ở Việt Nam hiện nay thì loại ạch xi măn cốt liệ được dùn phổ biến nhất. Theo n hi n c của Đ.T.K Cươn [6], ạch xi măn cốt liệ có thể iảm iá thành xây dựn khoản hơn 0%. Khôn chỉ tiết kiệm chi phí, việc sử d n ạch khôn n n cũn làm iảm thiể ảnh hưởn của môi trườn khi sản x ất ạch đất sét n n thôn thườn . Tại Đà Nẵn , nhóm n hi n c của Hà Văn Thảo ( 01 ) đã sử d n vật liệ địa phươn để chế tạo thành côn b tôn bọt có mác 3,5 [7]. Về mặt côn n hệ sản x ất, N yễn X ân T yển [8] đã n hi n c n d n côn n hệ ép thủy lực son độn để sản x ất ạch ốn xi măn cốt liệ . So với phươn án tr yền thốn là r n ép để sản x ất ạch block, côn n hệ này đã làm iảm đán kể độ hút nước của ạch, đồn thời rút n ắn thời ian chờ cườn độ để đưa ạch vào sử d n . 1.4. GIỚI THIỆU VỀ NGUỒN ĐẤT FERALIT TẠI XÃ HÀ BẦU, HUYỆN ĐĂK ĐOA, TỈNH GIA LAI. - Toàn tỉnh Gia Lai có 7 loại đất, được hình thành tr n nhiề loại đá mẹ th ộc 7 nhóm chính đất feralit (đất đỏ vàn ) chiếm 53% diện tích đất tự nhi n của tỉnh; đất đỏ vàn tr n đá ranit và riolit phân bố tập tr n ở ần rìa của khối đất đỏ bazan; đất xám tr n đá ranit và phù sa cổ chiếm 5, %, phân bố tập tr n theo các hệ thốn sôn lớn, còn lại các nhóm khác phân bố rải rác ở nhiề nơi. - Đất feralit đỏ vàn hình thành tr n đá macma bazo và tr n tính nhưn đã trải q a q á trình feralit lâ dài. Q á trình hình thành đất feralit xảy ra tron điề kiện độ ẩm cao, nhiệt độ lớn, mưa tập tr n n n sự phon hóa đất diễn ra triệt để. Q á trình feralit làm cho các oxit sắt và oxit nhôm được tăn l n n n đất ch yển thành mà nâ đỏ hoặc nâ vàn . - Thành phần khoán vật chủ yế của đất là Kaolinit, ibsit, eotit, Cation kiềm, kiềm thổ dễ bị rửa trôi. Thành phần hóa học chủ yế của đất là SiO , Al O3, Fe O3 ; Thành phần hạt của đất Sạn, cát, b i, sét. - Tại địa bàn xã Hà Bầ , h yện Đak Đoa, tỉnh Gia Lai có phần lớn diện tích là đất feralit đỏ vàn , trải q a q á trình bị xói mòn, rửa trôi, thoái hóa khiến đất n hèo dinh dưỡn n n khôn còn phù hợp để trồn cây côn n hiệp. Phần lớn đất bạc mà này được khai thác dùn cho m c đích san lấp mặt bằn , làm kết cấ áo đườn – Là 11 n ồn n y n liệ thích hợp cho việc n hi n c và sử d n để sản x ất vật liệ xây khôn n n , đáp n nh cầ của địa phươn và các vùn lân cận. Hình 1.5: Hình ảnh đất Feralit tại xã Hà Bầu, huyện Đăk Đoa 1.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 Sử d n ạch khôn n n tron xây dựn ở nước ta đan có nhữn dấ hiệ tích cực, đặc biệt là ạch xi măn cốt liệ (chiếm 75% ạch khôn n n ) đã được áp d n ở nhiề côn trình. T y nhi n hiện nay, hầ hết các dây ch yền sản x ất ạch khôn n n tại Việt Nam nói ch n và tỉnh Gia Lai nói riêng, thiết bị sản x ất được c n cấp bởi các côn ty Tr n Q ốc. Chính vì vậy, khi đưa dây ch yền vào vận hành, tron điề kiện n y n vật liệ , khí hậ , trình độ lao độn đặc thù... các nhà sản x ất phải tự tìm hiể n hi n c , mò mẫm thử n hiệm q y trình sản x ất, q y trình sử d n ; từ đó sản phẩm làm ra chất lượn thấp, thiế ổn định, năn s ất khôn cao. Đề tài được n hi n c , triển khai và áp d n ở nhà máy ạch khôn n n của Côn ty Cổ phần Xây dựn và sản x ất kinh doanh Vật liệ Xanh (Lô C 3 C m Côn n hiệp Di n Phú, xã Di n Phú, thành phố Pleik – Gia Lai). Hiện nay, Côn ty Cổ phần Xây dựn và sản x ất kinh doanh Vật liệ Xanh chỉ sản x ất ạch xi măn cốt liệ với 0 loại là ạch Block và ạch ốn 6 lỗ. Do đó, iới hạn đề tài chỉ ở m c bắt đầ nghi n c vật liệ loại mới để sản x ất ạch xây khôn n n sử d n đất Feralit có ia cố vôi.