nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây dựng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN


ĐẶNG TRUNG QUÝ




NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG THỦY TINH TỪ
CHẤT THẢI ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỂ SẢN XUẤT VẬT LIỆU NHẸ KHÔNG
NUNG ỨNG DỤNG TRONG XÂY DỰNG



LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC





Hà Nội – Năm 2013
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN



ĐẶNG TRUNG QUÝ


NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG THỦY TINH TỪ

CHẤT THẢI ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỂ SẢN XUẤT VẬT LIỆU NHẸ KHÔNG
NUNG ỨNG DỤNG TRONG XÂY DỰNG
Chuyên ngành: Hóa vô cơ
Mã số : 60440113

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS NGHIÊM XUÂN THUNG



Hà Nội – Năm 2013
Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22


Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng

LỜI CẢM ƠN
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS
Nghiêm Xuân Thung đã giao đề tài và tận tình hƣớng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi nhất
giúp em trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn đúng thời hạn cho phép.
Em xin chân thành cảm ơn Phòng Sau đại học, Bộ môn Hóa vô cơ, Phòng thí
nghiệm Hóa vô cơ, thƣ viện trƣờng Đại học khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà
Nội đã giúp đỡ trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu vừa qua.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ngƣời thân trong gia đình, bạn bè trong
lớp cao học K22 và các em sinh viên khoa Hóa đã luôn động viên, chia sẻ và giúp đỡ
tôi về mọi mặt trong thời gian vừa qua.

Hà nội, ngày 11 tháng 12 năm 2013
Tác giả:

Đặng Trung Quý








Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22


Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng
i
MỤC LỤC

Trang phụ bìa

Lời cảm ơn

Mục lục
i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
v
DANH MỤC CÁC BẢNG

vi
DANH MỤC CÁC HÌNH
viii
MỞ ĐẦU
1
Chƣơng 1: TỔNG QUAN
2
1.1. Giới thiệu về vật liệu
2
1.1.1. Vật liệu xây dựng truyền thống
2
a. Lò thủ công truyền thống
2
b. Lò Nung Tuynel
3
1.1.2. Vật liệu xây dựng nhẹ không nung
4
1.1.3. Tình hình sản xuất gạch siêu nhẹ không nung ở Việt Nam
9
1.2. Giới thiệu tổng quát về chất thải điện tử
10
1.2.1. Định nghĩa về chất thải điện tử (E - Waste)
10
1.2.2. Phân loại
11
1.2.3. Thành phần vật chất của chất thải điện - điện tử
12
a. Thành phần vật chất có giá trị
12
b. Thành phần vật chất gây nguy hại

13
1.2.4. Hiện trạng phát sinh chất thải điện tử ở Việt Nam
15
1.2.5. Tình hình thu gom và xử lý rác thải điện tử ở Việt Nam
17
1.3. Bóng đèn huỳnh quang và nguồn phát thải
18
1.3.1. Cấu tạo của bóng đèn huỳnh quang
18
Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22


Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng
ii
1.3.2. Nguồn phát sinh rác
19
1.3.3. Tính chất của thủy tinh bóng đèn huỳnh quang
20
1.4. Giới thiệu công nghệ sản xuất gạch bê tông xốp siêu nhẹ
20
Chƣơng 2. THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
23
2.1. Các phƣơng pháp nghiên cứu
23
2.1.1. Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X (XRD)
23
2.1.2. Phƣơng pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM – Scanning Electron
Microscope)

24
2.1.3. Hệ số dẫn nhiệt
25
2.1.4. Cƣờng độ kháng nén
26
2.1.5. Độ rỗng
27
2.1.6. Khối lƣợng riêng
27
2.2. Thực nghiệm
27
2.2.1. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất
27
2.2.1.1. Nguyên liệu và hóa chất
27
2.2.1.2. Dụng cụ và thiết bị
28
2.2.2. Thực nghiệm
28
2.2.2.1. Các công đoạn chính của quá trình thực nghiệm
28
2.2.2.1.1. Chuẩn bị phối liệu, dụng cụ
28
a. Chuẩn bị nguyên liệu
28
b. Khuấy trộn đồng nhất nguyên liệu
28
c. Chuẩn bị khuôn đổ mẫu
29
2.2.2.1.2. Gia công và hoàn thiện mẫu

29
a. Đổ khuôn
29
b. Tháo khuôn
29
2.2.2.2. Thực nghiệm chi tiết
29
a. Khảo sát sự ảnh hƣởng của thời gian nghiền đến kích thƣớc hạt thủy
29
Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22


Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng
iii
tinh
b. Khảo sát sự ảnh hƣởng của tỷ lệ lỏng/rắn (L/R)
30
c. Khảo sát sự ảnh hƣởng của Natri claurinsulfat tới các tính chất của vật
liệu
31
d. Khảo sát sự ảnh hƣởng của tỷ lệ xi măng/bột thủy tinh đối tính chất vật
liệu
31
e. Khảo sát sự ảnh hƣởng của tốc độ khuấy tới sự hình thành mẫu vật liệu
32
f. Khảo sát sự ảnh hƣởng của thời gian khuấy tới các tính chất của vật liệu
33
g. Khảo sát sự ảnh của cấp hạt thủy tinh đến các tính chất của vật liệu

33
h. Khảo sát sự ảnh hƣởng của tro bay đến các tính chất của vật liệu
34
i. Khảo sát sự ảnh hƣởng của Natri silicat đến các tính chất của vật liệu
34
Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
36
3.1. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian nghiền đến kích thƣớc của bột thủy
tinh
36
3.2. Khảo sát sự ảnh hƣởng của tỷ lệ lỏng/rắn (L/R)
36
3.3. Khảo sát sự ảnh hƣởng của Natri claurinsulfat tới các tính chất của vật
liệu
37
3.4. Khảo sát sự ảnh hƣởng của tỷ lệ xi măng/bột thủy tinh đối với tính chất
mẫu
39
3.5. Khảo sát sự ảnh hƣởng của tốc độ khuấy tới sự hình thành vật liệu
40
3.6. Khảo sát sự ảnh hƣởng của thời gian khuấy tới các tính chất của vật liệu
41
3.7. Khảo sát sự ảnh của cấp hạt thủy tinh đến các tính chất của vật liệu
41
3.8. Khảo sát sự ảnh hƣởng của tro bay đến các tính chất của vật liệu
42
3.9. Khảo sát sự ảnh hƣởng của Natri silicat đến các tính chất của vật liệu
43
3.10. Nghiên cứu tính chất của mẫu vật liệu
45

3.10.1. Nghiên cứu tính chất của mẫu vật liệu bằng phƣơng pháp XRD
45
3.10.2. Nghiên cứu tính chất của mẫu vật liệu bằng phƣơng pháp SEM
48
Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22


Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng
iv
3.10.3. Xác định các thông số vật lý
52
a. Cƣờng độ kháng nén R
n
(Kg/cm
2
)
52
b. Tỷ trọng d (g/cm
3
)
52
c. Hệ số dẫn nhiệt λ Kcal/m.
0
C.h
53
KẾT LUẬN
54
TÀI LIỆU THAM KHẢO

55












Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22


Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng
v
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

STT
Chữ viết tắt
Chữ viết đầy đủ
1
PVA
Polyvinyl alcol
2
PVA (1.7%)

Dung dịch Polyvinyl alcol 1,7%
3
TCXDVN
Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam















Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22


Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng
vi
DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Phân loại thiết bị điện và điện tử thải theo chỉ thị của Liên minh
Châu Âu về thiết bị điện và điện tử thải (EU, 2002)

11
Bảng 1.2. Các chất độc hại trong rác thải điện, điện tử và tác hại của chúng
13
Bảng1.3.Khốilƣợngtrungbìnhchấtthải
đi
ệ
n
tửở các vùng trong cả nƣớc
16
Bảng 1.4. Các thông số của gạch bán trên thị trƣờng và tiêu chuẩn yêu cầu
22
Bảng 2.1. Hệ số đẫn nhiệt của một số vật liệu
26
Bảng 2.2. khảo sát sự ảnh hƣởng của thời gian nghiền đến kích thƣớc hạt thủy
tinh
30
Bảng 2.3. Khảo sát sự ảnh hƣởng của tỷ lệ lỏng/rắn (L/R)
31
Bảng 2.4. Khảo sát sự ảnh hƣởng của Natri claurinsulfat tới các tính chất của
vật liệu
34
Bảng 2.5. Khảo sát sự ảnh hƣởng của tỷ lệ xi măng/bột thủy tinh đến tính chất
vật liệu
32
Bảng 2.6. Khảo sát sự ảnh hƣởng của tốc độ khuấy tới sự hình thành vật liệu
32
Bảng 2.7. Khảo sát sự ảnh hƣởng của thời gian khuấy tới các tính chất của vật
liệu
33
Bảng 2.8. Khảo sát sự ảnh hƣởng của cấp hạt thủy tinh đến các tính chất của

vật liệu
33
Bảng 2.9. Khảo sát sự ảnh hƣởng của tro bay đến các tính chất của vật liệu
34
Bảng 2.10. Khảo sát sự ảnh hƣởng của Natri silicat đến các tính chất của vật
liệu
35
Bảng 3.1. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của thời gian nghiền đến kích thƣớc của
bột thủy tinh
36
Bảng 3.2. Kết quả Khảo sát sự ảnh hƣởng của tỷ lệ lỏng/rắn (L/R)
37
Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22


Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng
vii
Bảng 3.3. Khảo sát sự ảnh hƣởng của Natri claurinsulfat tới các tính chất của
vật liệu
38
Bảng 3.4. Kết quả khảo sát sự ảnh hƣởng của tỷ lệ XM / TT đối với tính chất
mẫu
39
Bảng 3.5. Kết quả Khảo sát sự ảnh hƣởng của tốc độ khuấy tới sự hình thành
mẫu
40
Bảng 3.6. Khảo sát sự ảnh hƣởng của thời gian khuấy tới các tính chất của vật
liệu

41
Bảng 3.7. Khảo sát sự ảnh của cấp hạt thủy tinh đến các tính chất của vật liệu
42
Bảng 3.8. Khảo sát sự ảnh hƣởng của tro bay đến các tính chất của vật liệu
43
Bảng 3.9. Khảo sát sự ảnh hƣởng của Natri silicat đến các tính chất của vật liệu
44
Bảng 3.10. Hệ số dẫn nhiệt của các mẫu
53









Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22


Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng
viii
DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Sản xuất gạch sét nung truyền thống
3
Hình 1.2. Sản xuất gạch sét nung lò Tuynel

4
Hình 1.3. LƣợngchấtthảithiếtbịđiệnvàđiệntửởViệtNamtừ
2002-2006
vàƣớctínhđếnnăm2020.
15
Hình 1.4. Bóng đèn huỳnh quang và sơ đồ cấu tạo
19
Hình 2.1. Nhiễu xạ tia X theo mô hình Bragg
23
Hình 2.2. Sơ đồ nguyên lý kính hiển vi quét điện tử
24
Hình 3.1. Giản đồ XRD của mẫu A
45
Hình 3.2. Giản đồ XRD của mẫu B
46
Hình 3.3. Giản đồ XRD của mẫu C
46
Hình 3.4. Giản đồ XRD của mẫu D
47
Hình3.5. Giản đồ XRD của mẫu E
47
Hình 3.6. Kết quả hình ảnh SEM của các mẫu ở cỡ 10µm
49
Hình 3.7. Kết quả hình ảnh SEM của các mẫu ở cỡ 20µm.
50
Hình 3.7. Kết quả hình ảnh SEM của các mẫu C.
51
Hình 3.8. Cƣờng độ kháng nén của các mẫu nghiên cứu
52
Hình 3.9. Khối lƣợng riêng của các mẫu nghiên cứu

53




Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22



Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng

1


MỞ ĐẦU
Ngày nay với sự gia tăng chóng mặt của chất thải công nghiệp, một trong số
lƣợng lớn đó phải kể đến nguồn rác thải ngành điện - điện tử. Rác thải của ngành điện -
điện tử rất đa dạng nhƣ màn hình tivi (bao gồm màn thủy tinh CRT và màn hình phẳng
LCD), các thiết bị chiếu sáng, các vật liệu gia dụng trong gia đình,…vv.Vấn đề xử lý
rác thải công nghiệp nói chung, rác thải ngành điện tử nói riêng đã là một vấn đề nóng
hổi thu hút sự quan tâm của toàn nhân loại và đặc biệt là các nhà khoa học trên toàn thế
giới.Ở Việt Nam, bộ Tài nguyên môi trƣờng đang đƣợc thủ tƣớng giao soạn thảo quyết
định về trách nhiệm của các nhà sản xuất nhập khẩu phân phối và tiêu dùng phải thu
gom, xử lý các thiết bị điện tử hỏng, hết hạn sử dụng.
Bóng đèn huỳnh quang và màn hình thủy tinh CRT là những rác thải không
phân hủy chứa các kim loại và hợp chất độc hại. Khi thải chúngra môi trƣờng, chúng
sẽgây ô nhiễm môi trƣờng và gây độc cho con ngƣời. Tuy nhiên việc tái sử dụng các
vật liệu để sử dụng vào mục tiêu tiết kiệm nguồn nguyên liệu đồng thời giảm giá thành

và tăng sản phẩm cho xã hội. Thủy tinh đƣợc thu gom từ nguồn thải điện - điện tửcó
thể tận dụng để tái sản xuấtcũng nhƣ sử dụng làm nguyên liệu đầu cho sản xuất vật
liệu: gốm xốp, bê tông xốp, thủy tinh xốp, men gốm, phục vụ cho ngành xây dựng.
Với thực tế trên chúng tôi chọn đề tài cho luận văn thạc sĩ: “Nghiên cứu sử dụng thủy
tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng
trong xây dựng”.




Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22



Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng

2


Chƣơng 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về vật liệu
1.1.1. Vật liệu xây dựng truyền thống
Xây dựng là một ngành công nghiệp sử dụng khối lƣợng vật liệu nhiều
nhất,khối lƣợng các vật liệu sử dụng cho ngành xây dựng là khổng lồ. Vật liệu sử
dụng chủ yếu và phổ biến trong xây dựng hiện nay là gạch sét nung, bê tông xi măng.
Để sản xuất ra những vật liệu xây dựng này cần một khối lƣợng nguyên liệu khổng lồ
và sản sinh ra một lƣợng lớn khí thải độc hại. Để sản xuất gạch sét nung thì chủ yếu
sản xuất bằng lò thủ côngtruyền thống và lò nung Tuynel.

a. Lò thủ công truyền thống
Lò thủ công truyền thống đƣợc sử dụng phổ biến ở Việt Nam từ lâu đời,đây là
loại hình công nghệ sản xuất đơn giản, lạc hậu nhất. Hiện nay sản lƣợng gạch đất sét
nung đƣợc sản xuất bằng lò đứng thủ công chiếm khoảng khoảng 35% - 40% tổng sản
lƣợng gạch đất sét nung. Sản phẩm của công nghệ này không đảm bảo về kích thƣớc,
chƣa phù hợp với độ co nguyên liệu, nên kích thƣớc sản phẩm thƣờng thiếu hụt, mẫu
mã sản phẩm đơn điệu [8].Gạch mộc sau khi tạo hình đƣợc phơi trên cáng thủ công
không có mái che, sau đó đƣợc nung trong lò gián đoạn. Nhìn chung, công nghệ sản
xuất chủ yếu là thủ công, hao phí nguyên, nhiên liệu lớn, gây ô nhiễm môi trƣờng, chất
lƣợng gạch còn hạn chế, đặc biệt là về kích thƣớc, hình dạng. Nếu đáp ứng nhu cầu 42
triệu viên gạch vào năm 2020 bằng gạch đất sét nung sẽ tiêu tốn khoảng 57-60 triệu m
3

đất sét, tƣơng đƣơng với 2.800-3.000 ha đất nông nghiệp. Ứng với những con số này,
chúng ta còn tiêu tốn đến gần 6 triệu tấn than và thải ra môi trƣởng gần 17 triệu tấn khí
thải (CO, CO
2
), gây nên hiệu ứng nhà kính nghiêm trọng. Có thể liệt kê hàng loạt
nhƣợc điểm của công nghệ sản xuất gạch đất sét nung bằng lò thủ công nhƣ sau:
Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22



Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng

3

- Nung gián đoạn, không có hệ thống thiết bị kiểm soát nhiệt độ lò, ngƣời thợ kiểm
soát nhiệt độ lò đốt bằng kinh nghiệm.
- Tổn thất nhiệt năng lớn, phát thải khí CO và CO
2
nhiều, gây ô nhiễm môi trƣờng cao.
- Chất lƣợng gạch thấp, không đồng đều, mẫu mã đơn điệu, phụ thuộc vào kinh nghiệm
của ngƣời đốt lò, tỉ lệ gạch phế phẩm cao (trên 10%).
- Năng suất lao động thấp, điều kiện lao động nặng nhọc.

Hình 1.1. Sản xuất gạch sét nung truyền thống
b. Lò nung Tuynel
Gần đây Lò nung Tuynel đƣợc sử dụng phổ biến và có xu hƣớng dần dần thay
thế hoàn toàn cho lò nung truyền thống. Lò nung Tuynel đã khắc phục đƣợc một số
nhƣợc điểm của lò nung truyền thống [7]:
Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22



Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng

4


- Có hệ thống thiết bị kiểm soát nhiệt độ lò nên chất lƣợng gạch sau nung tốt và độ ổn
định giữa các lô sản xuất là rất lớn.
- Giảm thiểu đƣợc phế phẩm nên giảm thiểu nguồn phát sinh rác thải và nâng cao hiệu
quả kinh tế.
- Ít tổn thất nhiệt năng hơn, nên giảm thiểu phát thải khí CO, CO

2
và ít gây ô nhiễm
môi trƣờng.

Hình 1.2. Sản xuất gạch sét nung lò Tuynel
1.1.2. Vật liệu xây dựng nhẹ không nung
Vì các nguyên nhân nêu ở trên nên việc sử dụng vật liệu xây dựng thân thiện với
môi trƣờng trở thành một xu hƣớng tất yếu trong ngành công nghiệp vật liệu xây dựng.
Trong đó vật liệu nhẹ không nung đƣợc coi là giải pháp hiệu quả cho vấn đề trên và
Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22



Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng

5


vẫn đáp ứng đƣợc hầu hết các yêu cầu kỹ thuật để làm vật liệu xây dựng thân thiện với
môi trƣờng.
Gạch không nung hay gạch block là một loại gạch mà sau gia công định hình thì
tự đóng rắn đạt các chỉsốvềcơhọc nhƣcƣờng độnén, uốn, độhút nƣớc mà không cần qua
nhiệt độ, không phải sửdụng nhiệt đểnung nóng đỏviên gạch nhằm tăng độbền của viên
gạch [9]. Độbền của viên gạch không nung đƣợc gia tăng nhờlực ép hoặc rung hoặc
cảép lẫn rung lên viên gạch và thành phần kết dính của chúng.
Gạch bê tông nhẹ có hai loại cơ bản là gạch bê tông nhẹ bọt và gạch bê tông nhẹ khí
chƣng áp. Sản suất bằng công nghệ tạo bọt, khí trong kết cấu nên tỷ trọng viên gạch
giảm đi nhiều và nó trở thành đặc điểm ƣu việt nhất của loại gạch này. Thành phần cơ

bản: Xi măng, tro bay nhiệt điện, cát mịn, phụ gia tạo bọt hoặc khí, vôi,
Gạch bê tông nhẹ có hai loại cơ bản là gạch bê tông nhẹ bọt và gạch bê tông nhẹ
khí chƣng áp[12]. Thành phần cơ bản: Xi măng, tro bay nhiệt điện, cát mịn, phụ gia tạo
bọt hoặc khí, vôi,
Các ƣu điểm vật liệu nhẹ không nung [10]:
- Trọng lượng nhẹ

Với hàng triệu bọt khí li ti có trong kết cấu, tỷ trọng của bê tông khí ở trong
khoảng từ 400kg/m
3
đến 1.000kg/m
3
, và thông thƣờng ngƣời ta sản xuất loại sản phẩm
có tỷ trọng từ 500 đến 700kg/m
3
. Tỷ trọng này chỉ bằng 1/3 so với gạch đặc và bằng
2/3 so với gạch rỗng đất sét nung. Do vậy, khi thay thế gạch xây thông thƣờng bằng
gạch bê tông khí cho phép giảm tải trọng, tiết kiệm chi phí kết cấu của công trình từ 10
Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22



Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng

6


đến 12%, hoặc vẫn kết cấu của công trình nhƣ vậy nhƣng cho phép tăng chiều cao của

công trình.
Cũng nhờ tỷ trọng của sản phẩm rất nhẹ nên cho phép tạo hình những sản phẩm
kích cỡ lớn hơn so với gạch xây mà không ảnh hƣởng đến thao tác của ngƣời thợ. Khi
xây bằng gạch bê tông khí, tốc độ xây của ngƣời thợ tăng gấp đôi so với gạch thông
thƣờng. Đây chính là một trong những yếu tố làm rút ngắn tiến độ thi công của công
trình.
- Cƣờng độ nén cao

Tỉ trọng của Gạch bê tông bọt siêu nhẹ rất đa dạng: từ 900 Kg/m
3
đến 1.400
Kg/m
3
, với cƣờng độ nén tƣơng ứng là: 4,0 đến 12,5 N/mm
2
.
- Khả năng cách âm tốt

Gạch bê tông bọt siêu nhẹ có khả năng cách âm tuyệt vời nên đƣợc xem là giải
pháp tối ƣu trong các công trình xây dựng có yêu cầu cao về cách âm hoặc chống ồn
nhƣ: bệnh viện, trƣờng học, khách sạn Đặc biệt, sản phẩm gạch bê tông bọt siêu nhẹ
Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22



Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng

7

rất phù hợp trong việc tạo vách ngăn, sàn, mái và tƣờng cách âm trong nhà hát, rạp
chiếu phim, nhà cao tầng.
- Khả năng chống thấm cực tốt
Gạch bê tông bọt siêu nhẹ có kết cấu bê tông với hàng triệu bọt khí li ti tạo nên
một hệ thống lỗ tổ ong kín với kích thƣớc siêu nhỏ, ngăn sự thẩm thấu của nƣớc. Do
đó, gạch bê tông bọt siêu nhẹ có đặc tính chống thấm rất cao, thƣờng đƣợc sử dụng
trong thi công bể bơi, bể chứa, sàn và mái chống thấm.
- Khả năng giảm thiểu ảnh hưởng của động đất
Với trọng lƣợng nhẹ hơn gạch đỏ truyền thống và bê tông thông thƣờng, gạch
bê tông bọt siêu nhẹ có khả năng kháng lại sức tàn phá của động đất và giảm tối đa tỉ
lệ thƣơng vong cho con ngƣời và thiệt hại về tài sản.
- Khả năng cách nhiệt và chống cháy

So với gạch đỏ truyền thống và bê tông thông thƣờng, gạch bê tông bọt siêu nhẹ
có khả năng cách nhiệt và chống cháy rất hiệu quả. Do đó, sử dụng sản phẩm gạch bê
tông bọt siêu nhẹ sẽ giảm đáng kể chi phí điều hoà nhiệt độ trong các công trình xây
dựng.
- Chất lượng vững bền theo thời gian
Gạch bê tông bọt siêu nhẹ vững bền theo thời gian trong mọi điều kiện thời
tiết, không bị mối mọt và chống cháy cao.
Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22



Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng

8


- Dễ thi công

Gạch bê tông khí có thể sản xuất theo nhiều kích cỡ khác nhau tùy theo yêu cầu
của công trình. Các công trình thƣờng sử dụng loại gạch dày 22cm cho tƣờng ngoài và
gạch dày 10cm cho tƣờng ngăn, thậm chí những kích thƣớc phi tiêu chuẩn khác, khách
hàng chỉ cần đặt hàng trƣớc một ngày là nhà máy sản xuất có thể đáp ứng đƣợc.
Khi xây bằng gạch bê tông khí thì công tác hoàn thiện nhƣ lắp đặt điện nƣớc cực kỳ dễ
dàng, tƣờng bằng bê tông khí có thể cho phép khoan, doa, tạo rãnh, tạo hốc một cách
dễ dàng hơn nhiều so với gạch xây thông thƣờng mang lại sự tiện lợi và linh hoạt trong
thi công.
Bên cạnh những tính năng nổi trội so với gạch xây truyền thống, gạch bê tông
khí còn có đặc điểm là một loại vật liệu thân thiện với môi trƣờng. Trong quá trình sản
xuất không phát sinh khí thải, nƣớc thải cũng nhƣ chất thải rắn. Nguồn nguyên liệu để
sản xuất chủ yếu là cát, và đặc biệt có thể dùng phế thải của các nhà máy nhiệt điện.
- Tiết kiệm chi phí vật liệu xây
Sử dụng gạch bê tông bọt siêu nhẹ sẽ giảm hơn 50% chi phí vật liệu xây trong
toàn bộ kết cấu công trình so với gạch đỏ truyền thống. Với hình dáng đồng nhất và
kích thƣớc to hơn, gạch bê tông bọt siêu nhẹ còn giúp tiết kiệm đƣợc vữa xây và sơn
hoàn thiện.
Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22



Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng

9


- Thân thiện môi trường
Gạch bê tông bọt siêu nhẹ đƣợc sản xuất với nguyên liệu là tro bay hoặc bột
đá, là các loại chất thải trong các công trình khai khoáng mà hiện nay cần rất nhiều
chi phí để xử lý. Với mục tiêu thay thế gạch đỏ truyền thống trong lĩnh vực xây dựng,
gạch bê tông bọt siêu nhẹ góp phần giảm thiểu tình trạng mất đất nông nghiệp nói
riêng và ảnh hƣởng hiệu ứng nhà kính nói chung ở Việt Nam.
- Ứng dụng
+ Chung cƣ, nhà cao tầng cho ngƣời có thu nhập thấp.
+ Nhà đơn, nhà phố, biệt thự.
+ Nhà nghỉ dƣỡng, resort, hotel.
+ Trƣờng học, bệnh viện.
+ Nâng cấp, thêm tầng.
+ Phòng cách âm cách nhiệt
1.1.3. Tình hình sản xuất gạch siêu nhẹ không nung ở Việt Nam
Tại Việt Nam, các loại vật liệu xây dựng công nghệcao này còn tƣơng đối mới mẻ,
nhƣng với tốc độphát triển của ngành xây dựng khá nhanh nhƣhiện nay thì các loại vật
liệu xây dựng xanh thân thiện môi trƣờng chắc chắn sẽcó cơhội rất lớn để phát triển.
Trong Quyết định 567/QĐ-TTg ngày 28/04/2010 của Thủtƣớng Chính phủ vềphê
duyệt tổng thểquy hoạch ngành vật liệu xây dựng ởViệt Nam, gạch bê tông bọt siêu
nhẹ đƣợc Chính phủViệt Nam chọn làm giải pháp từng bƣớc thay thếvật liệu xây dựng
bằng đất sét nung truyền thống nhằm mục đích bảo vệmôi trƣờng sống [7].Từ năm
2011, các công trình nhà từ 9 tầng trở lên sẽ sử dụng tối thiểu 30% vật liệu xây dựng
không nung loại nhẹ có khối lƣợng thể tích không lớn hơn 1.000kg/m
3
trong tổng số
vật liệu xây. Ba chủng loại vật liệu xây dựng không nung đƣợc dùng là gạch xi
măngcốt liệu, gạch nhẹ và các loại gạch khác. Bên cạnh đó, nhiều chính sách khuyến

khích hỗ trợ chuyển đổi đầu tƣ sản xuất vật liệu mới (gạch không nung) nhƣ đƣợc miễn
giảm thuế thu nhập doanh nghiệp, đƣợc tranh thủ lãi suất ƣu đãi của chƣơng trình kích
Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22



Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng

10


cầu của Chính phủ. Cụ thể, những doanh nghiệp hoạt động trên địa bàn TP HCM sẽ
đƣợc vay vốn thời hạn 7 năm, đƣợc TP hỗ trợ 50 - 100% lãi vay.
Trƣớc dự báo thuận lợi và chính sách hỗ trợ tích cực của Chính phủ, một số
công ty mạnh dạn đầu tƣ nhập các dây chuyền sản xuất gạch bêtông khí chƣng áp
(Autoclaved Aerated Concrete - gọi tắt là AAC). Khu vục phía Nam đang nhộn nhịp
với nhà máy ở Long An của Công ty CP gạch khối Tân Kỷ Nguyên. Ở phía Bắc, hàng
loạt dự án đầu tƣ nhà máy sản xuất bêtông khí chƣng áp đã và đang triển khai nhƣ: Nhà
máy sản xuất bêtông khí chƣng áp của Công ty Sông Đà 12, Viglacera.
Thông tƣ09/2012/TT-BXD quy định sử dụng vật liệu xây không nung trong các công
trình xây dựng:
- Điều 1. Phạm vi điều chỉnh và đối tƣợng áp dụng.
- Điều 2. Các công trình xây dựng bắt buộc sử dụng vật liệu xây không nung.
- Điều 3. Khuyến khích sử dụng vật liệu xây không nung trong các công trình xây
dựng.
- Điều 4. Trách nhiệm của các tổ chức, cá nhân có liên quan trong việc sử dụng vật liệu
xây không nung đối với công trình xây dựng.
1.2. Giới thiệu tổng quát về chất thải điện tử

1.2.1. Định nghĩa về chất thải điện tử (E- Waste)
Cho đến nay chƣa có một định nghĩa chính xác nào về chất thải điện tử do tính
đa dạng và phức tạp của sản phẩm điện tử. Mỗi quốc gia có một định nghĩa và giải
thích riêng về chất thải điện tử [18]. Theo OECD (tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế)
thì tất cả các thiết bị sử dụng năng lƣợng điện để vận hành, khi đã hết khả năng sử
dụng đều đƣợc coi là chất thải điện tử (E- Waste).
Một cách tổng quan: chất thải điện tử bao gồm toàn bộ các thiết bị, dụng cụ,
máy móc điện,điện tử cũ hỏng lỗi thời không sử dụng nữa cũng nhƣ các phế liệu, phế
phẩm thải ra trong quá trình sản xuất, lắp ráp và tiêu thụ.
Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22



Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng

11


1.2.2. Phân loại
Có thể phân loại chất thải điện - điện tử theo các thiết bị điện - điện tử theo
bảng 1.1 [13]:
Bảng 1.1: Phân loại thiết bị điện và điện tử thải theo chỉ thị của Liên minh Châu
Âu về thiết bị điện và điện tử thải (EU, 2002)
STT
LOẠI
VÍ DỤ

1

Thiết bị gia dụng cỡ lớn
Tủ lạnh,máy giặt, máy điều hòa máy rửa
bát

2

Thiết bị gia dụng cỡ nhỏ
Bàn là, máy hút bụi, máy pha cà phê

3

Thiết bị công nghệ thông tin và
truyền thống
Máy in, máy vi tính, máy đánh chữ, máy
tính bỏ túi, điện thoại

4

Thiết bị tiêu dùng
Đài, tivi, máy quay phim, máy ghi âm, âm
ly, nhạc cụ

5

Thiết bị chiếu sáng
Đèn huỳnh quang, đèn compact, đèn natri hạ
áp

6

Dụng cụ điện và điện tử(ngoại trừ
các dụng cụ cố định quy mô lớn)
Máy khoan, máy cƣa, máy khâu, dụng cụ
hàn

7
Đồ chơi, thiết bị giải trí và thể thao
Tàu điện, ôtô đồ chơi, máy chơi điện tử cầm
tay
Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22



Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng

12



8

Thiết bị y tế (ngoại trừ các sản
phẩm cấy ghép và truyền nhiễm)
Thiết bị phóng xạ, máy lọc máu, thiết bị tim
mạch, máy hô hấp

9

Dụng cụ theo dõi và kiểm soát
Máy điều nhiệt, máy dò khói, thiết bị cân
đo

10

Máy móc tự động
Máy rút tiền tự động, máy pha nƣớc nóng
1.2.3. Thành phần vật chất của chất thải điện - điện tử
Chất thải điện tử là một loại chất thải rắn không đồng nhất và phức hợp về vật
chất và thành phần. Để phát triển hệ thống tái chế thân thiện môi trƣờng và có hiệu quả
điều quan trọng là phân loại và nhận dạng vật liệu có giá trị, các chất nguy hại tiếp theo
là các đặc trƣng vật lý của luồng chất thải điện tử [14]. Chất thải điện và điện tử chứa
hơn 1000 chất khác nhau, trong đó có nhiều chất độc hại nhƣ: chì, thuỷ ngân, asen,
cadmium, selennium, chất chống cháy có khả năng tạo ra dioxin khi cháy. Theo quan
điểm tái chế có thể phân loại theo 2 nhóm:
a. Thành phần vật chất có giá trị
Theo Trung tâm các vấn đề Quản lý Tài nguyên và Chất thải Châu Âu
(ETC/RWM): sắt và thép là các nguyên liệu phổ biến nhất trong các thiết bị điện và
điện tử và chiếm hơn 50% tổng lƣợng chất thải điện và điện tử,nhựa là thành phần
nhiều thứ hai chiếm xấp xỉ 21%, nhiều thứ ba chiếm khoảng 13% là kim loại khác bao
gồm cả kim loại quý hiếm (Al, Zn, Cu, Pb, Sn, Cr, Au, Ag, Pt, Pd …) và thành phần
còn lại là thủy tinhchiếm khoảng 10% tổng trọng lƣợng chất thải điện - điện tử.


Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22

Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng
dụng trong xây dựng

13


b. Thành phần vật chất gây nguy hại
Rác thải điện tử chứa rất nhiều các kim loại nặng hoặc những hợp chất độc hại
với con ngƣời và môi trƣờng sống. Rác thải điện tử làm ô nhiễm không khí, ô nhiễm
đất, ô nhiễm nguồn nƣớc, gây ra các căn bệnh nguy hiểm. Chất đô
̣
c sa
̉
n sinh ra nhƣ
nhƣ
̃
ng chất liê
̣
u không cha
́
y đƣơ
̣
c va
̀
các kim loa
̣
i nă
̣
ng co

́
thê
̉
la
̀
m ối nguy cơ đối với
sƣ
́
c khỏe cu
̉
a công nhân sa
̉
n xuất thiết bi
̣
va
̀
nhƣ
̃
ng ngƣơ
̀
i sinh sống gần ca
́
c “núi rác”
máy tính phế thải [17]. Rất nhiều trẻ em địa phƣơng và công nhân làm việc tại những
cơ sở tái chế kém chất lƣợng trên đã mắc những chứng bệnh liên quan đến đƣờng hô
hấp, bệnh ngoài da, thậm trí ung thƣ do linh kiện điện tử. Các nguồn thải độc hại tác
động đến môi trƣờng và con ngƣời đƣợc thể hiện ở bảng 1.2.
Bảng 1.2. Các chất độc hại trong rác thải điện, điện tử và tác hại của chúng
STT
Các chất độc hại có trong rác thải

điện, điện tử
Tác hại với môi trƣờng sống và cơ
thể sống
1
Polyclo biphenyl (PCB)Tụđiện,
máy biến thế
Gây ung thƣ, ảnh hƣởng đến hệ thần
kinh, hệ miễn dịch, tuyến nội tiết
2
Tetrabrombisphenol-
A (TBBA)Polybrombipchất chống
cháy cho nhựa (nhựa chịu nhiệt, cáp
cách điện)
Gây tổn thƣơng lâu dài đến sức khỏe,
gâyngộ độc sâukhi cháy
3
Flocacbontrong bộ phận làm lạnh,
bộtcách điện
Khi cháy gây nhiễm độc
Polyvinyl clorua (PVC)
4
Cáp cách điện
Cháy ở nhiệt độ cao sinh ra
dioxin và furan
Luận văn thạc sĩ khoa học
Đặng Trung Quý – K22



Nghiên cứu sử dụng thủy tinh từ chất thải điện - điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng

dụng trong xây dựng

14


5
As(lƣợng nhỏ ở dạng gali asenua, bên
trong các diod phát quang)
Gây ngộ độc cấp tính vàmãn tính
6
Ba - chất thu khí màn hình CRT
Gây nổ nếu ẩm ƣớtbộ chỉnh lƣu, bộ
phận phát tia độc nếu nuốt phải
7
PinNi-Cd sạc lại, lớp huỳnh
quang (đèn hình CRT), mực
máy in và trống, máy
photocopy( trống máy photo)
Độc cấp tính và mãn tính
8
Cr(VI) Băng và đĩa ghi dữ liệu
Độc cấp tính và mãn tính, gây dị ứng
9
Pb - màn hình CRT, pin, bảnmạchmáy
in
Gây độc với hệ thần kinh, thận, mất
trí nhớ đặc biệt với trẻ em
10
Li Pin liti
Gây nổ nếu ẩm

11
Hg - trong đèn hình màn hình
LCD, pin kiềm và công tắc
Gây ngộ độc cấp tính vàmãn tính
12
Pin Ni-Cd sạc lại hoặc trongmàn hình
CRT
Gây dị ứng
13
Lớp huỳnh quang màn hình CRT
Gây độc với da và mắt
14
Kẽmsunfuacác bộ phận bêntrong
màn hình CRT, trộn vớinguyên tốđất
hiếm
độc nếu nuốt phải