Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ cốt liệu nhỏ tái chế từ phế thải xây dựng trong thành phần cấp phối đến sự phát triển cường độ của gạch không nung.PDF

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TÔ VĂN LỄ

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ LỆ
CỐT LIỆU NHỎ TÁI CHẾ TỪ PHẾ THẢI
XÂY DỰNG TRONG THÀNH PHẦN CẤP PHỐI
ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CƯỜNG ĐỘ
CỦA GẠCH KHÔNG NUNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng công trình
Dân dụng và Công nghiệp
Mã số:
60.58.02.08

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2019


2
Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: TS. LÊ KHÁNH TOÀN

Phản biện 1: TS. NGUYỄN HUY GIA

Phản biện 2: PGS.TS. ĐẶNG CÔNG THUẬT

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp
thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và
công nghiệp họp tại Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào
ngày 04 tháng 05 năm 2019

* Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Học liệu và Truyền thông Trường Đại học Bách khoa
Đại học Đà Nẵng
- Thư viện Khoa Xây dựng dân dụng & Công nghiệp,
Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng


1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hiện nay trong quá trình phát triển, tốc độ đô thị hóa mạnh mẽ,
nhu cầu xây dựng mới các công trình tăng lên nhằm đáp ứng kịp thời
việc phát triển kinh tế- xã hội của đất nước. Chính vì thế kéo theo
việc tháo dỡ, cải tạo hàng loạt công trình cũ, sinh ra nguồn chất thải
rắn xây dựng (phế thải xây dựng) gia tăng nhanh chóng đang gây khó
khăn cho công tác quản lý và xử lý, gây tác động lớn đến việc ô
nhiễm môi trường. Phế thải xây dựng là bất cứ vật liệu gì được tạo ra
và thải bỏ trong quá trình xây dựng như: bê tông, gạch vỡ, vữa xây
dựng, trát, gỗ, sắt... Trong khuôn khổ luận văn này đề cập đến loại
phế thải rắn được thải bỏ trong quá trình xây lắp: bê tông, gạch vữa,
vữa trát xây dựng.
Trong khuôn khổ luận văn tốt nghiệp thạc sỹ: nghiên cứu sử
dụng cốt liệu nhỏ tái chế từ phế thải xây dựng để sản xuất gạch xi
măng không nung, tác giả Trần Duy Cảnh cũng đã tiến hành thực
nghiệm nghiên cứu khả năng sử dụng cốt liệu nhỏ tái chế từ phế thải

xây dựng thay thế đá mạt trong thành phần cấp phối để sản xuất gạch
không nung. Kết quả nghiên cứu cho thấy cường độ và một số đặc
trưng cơ lí tương tự như viên gạch không nung chế tạo theo định
mức tiêu chuẩn hiện hành.
Nối tiếp kết quả nghiên cứu , học viên lựa chọn đề tài “nghiên
cứu ảnh hưởng của tỉ lệ cốt liệu nhỏ tái chế từ phế thải xây dựng
trong thành phần cấp phối đến sự phát triển cường độ của gạch
không nung” sẽ tiến hành các thí nghiệm thay thế tỉ lệ cốt liệu nhỏ
trong thành phần cấp phối của gạch xi măng không nung hiện đang
sản xuất trong các nhà máy tại Quảng Ngãi để chứng minh sự phát


2
triển cường độ của gạch không nung.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ cốt liệu nhỏ tái chế từ phế thải
xây dựng trong thành phần cấp phối đến sự phát triển cường độ của
gạch không nung thông qua các thí nghiệm xác định cường độ chịu
nén và một số chỉ tiêu cơ lí của gạch không nung.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Gạch không nung có sử dụng cốt liệu
nhỏ tái chế từ phế thải xây dựng thay thế đá mạt trong thành phần
cấp phối.
Phạm vi nghiên cứu: Thí nghiệm xác định ảnh hưởng của việc
thay thế đá mạt trong thành phần cấp phối gạch không nung bởi phế
thải xây ựng tái chế với các tỉ lệ thay thế: 100%, 80%, 60% và 50%
đến sự phát triển cường độ của gạch không nung.
4. Nội dung nghiên cứu
- Tổng quan về gạch không nung.
- Tổng quan về nghiên cứu sử ụng cốt liệu nhỏ tái chế từ phế

thải xây ựng để sản xuất gạch xi măng không nung.
- Xác định các chỉ tiêu cơ lí các thành phần cấp phối và của cốt
liệu nhỏ tái chế từ phế thải xây ựng.
- Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén và một số các tính chất
cơ lý của gạch không nung sử ụng cốt liệu nhỏ tái chế từ phế thải xây
ựng thay thế cát trong thành phần cấp phối theo các tỉ lệ thay thế
5. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lí thuyết
- Khảo sát thực nghiệm
- Tổng hợp, phân tích rút ra kết luận.
6.

ngh

ho học và thực ti n c

đề tài


3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG VÀ
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CỐT LIỆU NHỎ TÁI CHẾ TỪ PHẾ
PHẨM ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG
1.1.

TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG

1.1.1.

Phân loại gạch không nung

1.1.2.

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

1.1.2.1. Xi măng
1.1.2.2. Cát
1.1.2.3. Đá mạt
1.1.2.4. Nước
1.1.2.5. Các phụ gia, chất độn
1.1.3.

Một số đặc trưng cơ lí c a gạch xi măng cốt liệu

1.1.3.1. Cường độ chịu nén
1.1.3.2. Khối lượng thể tích
1.1.3.3. Độ hút nước
1.1.3.4. Độ thấm nước
1.1.3.5. Độ rỗng
1.1.4. Ưu nhược điểm c a gạch xi măng hông nung xi măng
cốt liệu
1.1.4.1. Ưu điểm
1.1.4.2. Nhược điểm
1.1.5. Tình hình sản xuất, sử dụng và hướng phát triển c a
gạch không nung ở Việt Nam
1.2.

CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CỐT LIỆU

NHỎ TÁI CHẾ TỪ PHẾ THẢI XÂY DỰNG ĐỂ SẢN XUẤT

GẠCH KHÔNG NUNG
1.2.1. Tổng qu n về phế thải xây dựng
1.2.2. Nghiên cứu sử dụng phế thải xây dựng trong xây dựng


4
1.3.

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Có thể khẳng định rằng, nguồn phế thải từ xây dựng ở nước

ta, chủ yếu là bê tông, gạch vỡ, vữa xây trát là rất lớn. Quản lý, lưu
giữ và xử lí nguồn phế thải này là một trong những vấn đề nan giải
của các nhà quản lý, đặc biệt là tại các đô thị, nhất là các đô thị lớn
như Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Nha Trang, v.v..
Nghiên cứu tái chế phế thải xây dựng làm thành phần cốt
liệu lớn thay thế nguồn cốt liệu khai thác tự nhiên để sản xuất bê tông
đã được nhiều nước trên thế giới nghiên cứu và ứng dụng đem lại
hiệu quả cao về kinh tế, giải quyết tốt vấn đề môi trường phát sinh do
lượng phế thải xây dựng sinh ra trong quá trình xây dựng.
Một vài năm trở lại đây, ở Việt Nam đã có một số nghiên
cứu ứng dụng liên quan đến việc tái chế phế thải xây dựng thành cốt
liệu (lớn, nhỏ) trong sản xuất bê tông cốt liệu tái chế dùng trong xây
dựng đường giao thông.
Nghiên cứu sử ụng cốt liệu nhỏ tái chế từ phế thải xây ựng
để sản xuất gạch không nung hầu như chưa được nghiên cứu, ứng
ụng. Các kết quả nghiên cứu và sử ụng vật liệu tái chế từ phế thải
xây ựng ở cả trong và ngoài nước c ng với kết quả nghiên cứu
trước của tác giả Trần Duy Cảnh là cơ sở để tiếp tục nghiên cứu ảnh
hưởng của tỉ lệ cốt liệu nhỏ tái chế từ phế thải xây ựng thay thế đá

mạt đến cường độ chịu nén và các chỉ tiêu cơ lý khác của gạch không
nung. Nội ung này sẽ được nghiêncứu cụ thể trong Chương
luận văn này.

của


5
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÍ CÁC THÀNH
PHẦN CẤP PHỐI VÀ CỦA CỐT LIỆU NHỎ TÁI CHẾ TỪ
PHẾ THẢI XÂY DỰNG
CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC

2.1.

CHỈ TIÊU CƠ LÍ CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI
2.1.1. Một số yêu cầu và tiêu chuẩn áp dụng
2.1.1.1. Xi măng
2.1.1.2. Cát
2.1.1.3. Đá mạt
2.1.1.4. Nước
2.1.1.5. Phế thải xây dựng
2.1.2. Kết quả xác định các đặc trưng cơ lí c

các thành phần

cấp phối
2.1.2.1. Xi măng Chinfon PCB40
a) Xác định độ mịn
Bảng 2.5. Kết quả thí nghiệm độ mịn của xi măng Chinfon PCB 40

Khối

Khối

lượng

lượng

Độ mịn

mẫu

trên

(%)

(g)

sàng (g)

Mẫu 1

10,25

0,18

1,76

Mẫu 2

10,07

0,18

1,79

Ký
hiệu
mẫu

Trung

Yêu cầu

bình

ỹ thuật

(%)

(%)

1,77

≤ 10

Kết
luận

Đạt

6
b) Xác định độ bền nén
Bảng 2.6. Kết quả thí nghiệm độ bền nén của XM Chinfon PCB 40
Mô tả
S

mẫu

T

(mm)

T

Tiết

Lực

diện

phá

Tuổi
mẫu

Cường
độ từng

mẫu hoại
viên
(ngày)
2
(mm ) (kN)
(MPa)

1 40x40x40 1600

37,26

23,3

2 40x40x40 1600

37,15

23,2

3 40x40x40 1600

37,54

23,5

4 40x40x40 1600

35,99

22,5

5 40x40x40 1600

34,39

6 40x40x40 1600

35,03

3

21,5

Cường
độ
trung

Yêu
cầu ỹ Kết
thuật luận

bình

(MPa)

(MPa)

≥ 18

22,6

Đạt

21,9

c) Xác định thời gian đông kết
Bảng 2.7. Kết quả thí nghiệm thời gian đông kết của XM Chinfon PCB 40
STT

Thí nghiệm thời gi n đông ết c

Đơn Mẫu Mẫu Trung Kết

1

Mẫu thí nghiệm số

2

Thời gian bắt đầu trộn

ph

Thời gian bắt đầu đầu đông kết

ph

3

4

xi măng

vị

số 1 số 2 Bình luận
0

0

140 150

145 >=45

(Kim Vika cách tấm đế 4 ± 1 mm)
Thời gian kết thúc đông kết
(Kim Vika cách mặt 0.5 mm)
d) Xác định khối lượng riêng

Đạt
h:ph 205 210

208

<=42
0
Đạt


7

Bảng 2.8. KQTN xác định khối lượng riêng của XM Chinfon PCB 40
Ký Khối lượng Mực chất lỏng Khối lượng
Trung
hiệu
mẫu
trong bình
riêng
bình
(g)
(cm3)
(g/cm3)
(g/cm3)
mẫu
Mẫu 1
65,08
21,3
3,06
3,07
Mẫu 2
65,01
21,1
3,08
2.1.2.2. Cát
a) Xác định khối lượng riêng và độ hút nước của cát
Bảng 2.9. Xác định khối lượng riêng và độ hút nước của cát
Thông số

TT
1
2

3
4
5

KL Riêng của nước
KL mẫu bão hoà khô bề mặt
KL bình + nước + tấm kính
KL bình + nước+ mẫu + tấm kính
KL. mẫu khô trong không khí
Khối lượng riêng
Độ hút nước

Đơn
vị
g
g
g
g
g
g/cm3
%

Mẫu số
1
1,00
506,71
7381,0
7692,7
503,41
2,626

0,66

Mẫu số Trung
2
bình
1,00
512,81
7381,56
7695,8
509,15
2,612
0,72

2,619
0,69

b) Xác định khối lượng thể tích xốp
Bảng 2.10. Khối lượng thể tích xốp của cát
TT
Thông số
Đơn vị Mẫu số 1 Mẫu số 2
1 KL ống đong
kg
0,9167
0,9167
2 KL ống đong + vật liệu
kg
2,333
2,317
3

3 Thể tích ống đong
m
0,001
0,001
Kết quả

Kg/m3

1416

T.bình

1400

140
8

c) Xác định hàm lượng bụi, bùn, sét
Bảng 2.11. Kết quả thí nghiệm hàm lượng bụi, bùn, sét trong cát
TT

Thông số

Đơn Mẫu số Mẫu số Trung Yêu Kết
vị
1
2
bình cầu luận

1 KL mẫu truớc khi rửa m g 1000,0 1000,0

2 KL mẫu sau khi rửa m1 g 988,5 990,3
Kết quả
% 1,15 0,97 1,06 ≤ 10 Đạt


8
d) Xác định thành phần hạt

Cỡ sàng
(mm)
5
2,5
1,25
0,63
0,315
0,14
<0,14

Bảng 2.12. Thành phần hạt của cát
Lượng sót trên % Lượng sót tích
từng sàng
lũy trên sàng Yêu cầu kỹ
(g)
(%)
thuật
0
0
0
81,6
7,9

0 - 20
183,6
25,8
15 - 45
201,5
45,4
35 -70
230,4
67,7
65 - 90
281,9
95,1
90 - 100
50,1
100
<10

Kết
luận
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt

2.1.2.3. Đá mạt
a) Khối lượng riêng, độ hút nước
b) Khối lượng thể tích xốp

c) Hàm lượng bụi, bùn, sét
d) Thành phần hạt
2.1.2.4. Phế thải xây dựng
a) Khối lượng riêng và độ hút nước
Bảng 2.17. Khối lượng riêng và độ hút nước của Phế thải xây dựng
Đơn

Mẫu

Mẫu

Trung

vị

số 1

số 2

bình

1 KL Riêng của nước

g

1,00

1,00

2 KL mẫu bão hoà khô bề mặt

g

500,01

506,70

3 KL bình + nước + tấm kính

g

7381,00 7381,10

4 KL bình + nước+ mẫu + tấm kính

g

7660,00 7665,00

5 KL mẫu khô trong không khí

g

T
T

Thông số

455,90

463,10

Khối lượng riêng

g/cm

2,577

2,584

2,581

Độ hút nước

%

9,89

9,41

9,655

3


9
b) Khối lượng thể tích xốp
Bảng 2.18. Khối lượng thể tích xốp của Phế thải xây dựng tái chế
TT Thông số

Đơn vị Mẫu số 1 Mẫu số 2 Trung bình

1 KL ống đong

kg

0,9177

0,9177

2 KL ống đong + vật liệu

kg

2,154

2,148

3 Thể tích ống đong

m3

0,001

0,001

kg/m3

1236

1230

Kết quả

1233

c) Thành phần hạt
Bảng 2.19. Thành phần hạt của Phế thải xây dựng tái chế
Lượng sót

% Lượng

Cỡ

trên từng

sót tích lũy

Yêu cầu ỹ

Kết

sàng

sàng

trên sàng

thuật

luận

(mm)

(g)

(%)

5

0

0

0

Đạt

2,5

189,6

18,9

0 - 20

Đạt

1,25

142,7

33,1

15 - 45

Đạt

0,63

180,3

51,1

35 -70

Đạt

0,315

155,1

66,5

65 - 90

Đạt

0,14

120,1

78,5

90 - 100

Đạt

<0,14

215,6

100.0

<10

Đạt


10

Đường bao kích thước hạt
Đường thành phần hạt thí nghiệm

Hình 2.12. Biểu đồ thành phần hạt của Phế thải xây dựng tái chế
2.2.

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ L
CỦA GẠCH KHÔNG NUNG

2.2.1. Kích thước và mức độ s i lệch
2.2.2. Yêu cầu về đặc trưng cơ lí
2.2.2.1. Cường độ chịu nén, khối lượng riêng và độ hút nước
2.2.2.2. Độ rỗng và độ hút nước
2.3.

KẾT LUẬN CHƯƠNG
Việc xác định các đặc trưng cơ lí của gạch xi măng không nung

dựa trên Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6477:2016 - Gạch bê tông. Các
yêu cầu và cơ sở đã được trình bày trong chương này.
Từ việc tái chế lại Phế thải xây dựng là gạch vỡ và vữa xây,
trát, tác giả đã xác định được các đặc trưng cơ lí quan trọng của
thành phần này, làm cơ sở cho thực hiện các thí nghiệm xác định các
đặc trưng cơ lí của gạch xi măng không nung có sử dụng cốt liệu nhỏ
tái chế từ Phế thải xây dựng trong chương 3.


11
CHƯƠNG 3 - THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU
NÉN VÀ MỘT SỐ CÁC TÍNH CHẤT CƠ L CỦA GẠCH
KHÔNG NUNG
Trong chương này, tác giả tiến hành các thí nghiệm xác định
chỉ tiêu cơ lí của của gạch không nung sử ụng cốt liệu nhỏ tái chế từ
phế thải xây dựng là gạch và vữa xây, trát trong thành phần cấp phối.
Dựa trên cấp phối chuẩn ban đầu tham khảo từ nhà máy gạch không
nung Đức Thịnh - Xã Tịnh Phong - huyện Sơn Tịnh - tỉnh Quảng
Ngãi, tác giả sẽ đưa cốt liệu nhỏ tái chế từ phế thải xây dựng vào
trong thành phần cấp phối thay cho đá mạt theo những tỉ lệ thay thế
là 100 , 80 , 0

và 50 . Tiến hành đúc mẫu thí nghiệm theo các

tiêu chuẩn và quy phạm hiện hành, đã trình bày trong Chương 2 và
thực hiện thí nghiệm. Căn cứ vào kết quả sẽ bình luận kết quả, tìm ra
cấp phối hợp lí cũng như rút ra những nhận xét, kết luận về kết quả
nghiên cứu.

Hình 3.1. Dây chuyền sản xuất gạch không nung của nhà máy Đức
Thịnh - Xã Tịnh Phong – huyện Sơn Tịnh – tỉnh Quảng Ngãi


12
3.1.

XÂY DỰNG CÁC CẤP PHỐI NGHIÊN CỨU
Dự kiến thiết kế gạch xi măng cốt liệu mác M5,0. Cường độ

chịu nén của gạch sau 28 ngày là 5,0MPa. Cấp phối chuẩn ban đầu
cho 1 m3 vữa khi chưa đưa cốt liệu nhỏ tái chế từ Phế thải xây dựng
như trong Bảng 3.1.
Bảng 3.1. Định mức cấp phối cho 1m3vữa để sản xuất gạch không
nung tại nhà máy gạch Đức Thịnh, mác gạch M5,0
Xi măng ( g)

Cát kg)

202

466

Đá mạt ( g)

Nước (lít)

1.127

85

Bảng 3.3. Định mức cấp phối cho 1 m3 vữa có sử dụng cốt liệu nhỏ
tái chế từ Phế thải xây dựng thay thế đá mạt
Số hiệu
Cấp phối
CP0 (0)

Xi măng

Cát

Đá mạt

202 (kg) 466 (kg) 1127 (kg)

CP 1 (100) 202 (kg) 466 (kg)

0 (kg)

Nước

Phế thải

(lít)

xây dựng

85
140

0 (kg)
1127 (kg)

CP 2 (80)

202 (kg) 466 (kg) 180 (kg)

135

902 (kg)

CP 3 (60)

202 (kg) 466 (kg) 360 (kg)

131

676 (kg)

CP 4 (50)

202 (kg) 466 (kg) 563 (kg)

127

563 (kg)

3.2.

TẠO MẪU VÀ QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG

3.1.1 Tạo mẫu thí nghiệm
3.1.2 Quy trình thử nghiệm – bảo dưỡng
3.3.

THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN VÀ
MỘT SỐ CHỈ TIÊU CƠ L CỦA GẠCH

3.3.1. Xác định cường độ chịu nén c a gạch
Cường độ chịu (R) của từng viên mẫu thử đơn lẻ, tính bằng MPa theo
công thức ( .1) ưới đây:


13

R

Pmax
S

K (3.1)

Trong đó:
Pmax: lực nén khi mẫu bị phá hủy, tính bằng Niuton (N);
S: giá trị trung bình cộng diện tích hai mặt chịu nén (kể cả diện tích
phần lỗ rỗng), tính bằng milimet vuông (mm2);
K: hệ số hình dạng phụ thuộc kích thước mẫu thử (cụ thể K = 0,841).
Kết quả thí nghiệm là giá trị trung bình cộng của ba mẫu thử riêng lẻ,
lấy chính xác đến 0,1 MPa. Kết quả ứng với 3 ngày, 7 ngày, 14 ngày
và 28 ngày được thể hiện lần lượt trong các bảng 3.4, 3.5, 3.6 và 3.7
Bảng 3.4 - Kết quả thí nghiệm cường độ chịu nén của gạch 3 ngày tuổi
Cường
Tiết Lực
Cường
Mô tả
Tuổi
độ
diện
phá
độ từng
Cấp
mẫu
mẫu
trung
mẫu
hoại
viên
(mm)
(ngày)
phối
bình
2

(mm )
(N)
(MPa)
(MPa)
80120
3,35
CP0
175x115x75 20125 77820
3
3,15
3,25
(0%)
68120
2,85
39100
1,63
CP1
38710
1,62
1,60
(100%) 175x115x75 20125
3
37100
1,55
39540
1,65
CP2
40520
1,69
1,75

(80%) 175x115x75 20125
3
45350
1,90
49840
2,08
CP3
57930
2,42
2,32
(60%) 175x115x75 20125
3
58660
2,45
69050
2,89
CP4
67090
2,80
2,95
(50%) 175x115x75 20125
3
75580
3,16


14
Bảng 3.5 - Kết quả thí nghiệm cường độ chịu nén của gạch 7 ngày tuổi
Tiết Lực Tuổi Cường
Cường

Mô tả
diện
phá mẫu độ từng độ trung
Cấp
mẫu
mẫu
hoại (ngày
viên
bình
(mm)
phối
(mm2)
(N)
)
(MPa)
(MPa)
88590
3,70
CP0
175x115x75 20125 90130 7
3,86
3,77
(0%)
98740
4,13
1,88
43100
CP1
42300
1,77

1,77
(100%) 175x115x75 20125
7
41500
1,73
2,09
50100
CP2
52400
2,04
2,19
(80%) 175x115x75 20125
7
43600
1,82
2,44
58300
CP3
54600
2,44
2,28
(60%) 175x115x75 20125
7
62100
2,60
91080
3,81
CP4
86300
3,61

3,61
(50%) 175x115x75 20125
7
81500
3,41
Bảng 3.6 - Kết quả thí nghiệm cường độ chịu nén của gạch 14 ngày tuổi
Cường
Tiết Lực
Cường
Mô tả
Tuổi
độ
diện
phá
độ từng
Cấp
mẫu
mẫu
trung
mẫu
hoại
viên
(mm)
(ngày)
phối
bình
(mm2)
(N)
(MPa)
(MPa)

102570
4,29
CP0
175x115x75 20125 107590 14
4,30
4,50
(0%)
98590
4,12
1,73
41290
CP1
44230
1,82
1,85
(100%) 175x115x75 20125
14
44880
1,88


15
CP2
(80%) 175x115x75 20125
CP3
(60%) 175x115x75 20125
CP4
(50%) 175x115x75 20125

45560

59410
49950
75580
60770
77340
91080
91000
99260

14

14

14

1,90
2,48
2,09
3,16
2,54
3,23
3,81
3,80
4,15

2,16

2,98

3,92

Bảng 3.7 - Kết quả thí nghiệm cường độ chịu nén của gạch 28 ngày tuổi
Cường
Tiết Lực
Cường
Mô tả
Tuổi
độ
diện
phá
độ từng
Cấp
mẫu
mẫu
trung
mẫu
hoại
viên
(mm)
(ngày)
phối
bình
2
(mm )
(N)
(MPa)
(MPa)
130250
5,44
CP0

175x115x75 20125 117460 28
5,24
4,91
(0%)
128740
5,38
45500
1,90
CP1
2,00
47600
1,99
(100%) 175x115x75 20125
28
50300
2,10
39420
1,65
CP2
51330
2,15
2,07
(80%) 175x115x75 20125
28
57830
2,42
75500
3,16
CP3
65440

2,73
2,96
(60%) 175x115x75 20125
28
71530
2,99
104730
4,38
CP4
97520
4,08
4,09
(50%) 175x115x75 20125
28
91090
3,81
Biểu diễn sự phát triển cường độ của các cấp phối trên cùng hệ trục
tọa độ như Hình .2


16

3

7

14

28 ngày

Hình 3.2. Biểu đồ phát triển cường độ chịu nén của gạch các cấp phối
theo thời gian
Nhận x t:
- Cường độ 28 ngày của tất cả các cấp phối có sử dụng cốt
liệu nhỏ tái chế từ phế thải xây dựng thấp hơn cường độ của cấp phối
gốc CP0 nhưng tăng ần từ cấp phối đến cấp phối CP4 . Như vậy,
cường độ chịu nén của gạch tăng khi tỉ lệ thay thế đá mạt bằng cốt liệu
nhỏ tái chế từ phế thải xây dựng giảm. Đây là đặc điểm cần chú ý, do
khuôn khổ luận văn, thí nghiệm chỉ thực hiện tới cấp phối CP4 (thay
thế 50

đá mạt bằng cốt liệu nhỏ tái chế từ phế thải xây dựng). Tuy

nhiên, theo kết quả nghiên cứu của tác giả Lê Văn Cảnh 5 , khi tỉ lệ
thay thế đá mạt bằng cốt liệu nhỏ tái chế từ phế thải xây dựng là 0
thì cường độ chịu nén của gạch vẫn tiếp tục tăng. o đó, cấp phối CP4
chưa phải là cấp phối cuối c ng để chọn được tỉ lệ thay thế đá mạt bởi
cốt liệu nhỏ tái chế từ phế phẩm xây ựng. Trong khuôn khổ luận văn
này mới chỉ nghiên cứu tới CP4. Cần có thêm nghiên cứu để có được
tỉ lệ thay thế đá mạt hợp lý.
- Đối với cấp phối CP4, thời điểm 28 ngày, gạch có cường độ chịu nén
là 4,09 MPa so với 5,24 MPa của CP0 chỉ đạt 85,7%.

o đó chưa đạt

cường độ thiết kế của gạch mác M5,0. Để gạch đạt được cường độ


17
thiết kế khi thay thế đá mạt bởi cốt liệu nhỏ tái chế từ phế phẩm xây

ựng cần cân nhắc: hoặc giảm tỉ lệ thay thế đá mạt bởi cốt liệu nhỏ tái
chế từ phế phẩm xây ựng, hoặc phải tăng hàm lượng xi măng, hoặc
cần sử ụng thêm chất độn, phụ gia..
3.3.2. Xác định một số chỉ tiêu cơ lý khác c a gạch
a) Xác định độ rỗng
Bảng 3.8. Kết quả thí nghiệm độ rỗng của gạch theo các cấp phối
Khối
Khối Độ rỗng Độ rỗng Yêu
Mô tả mẫu lượng cát lượng
từng
trung cầu Kết
(mm)
Mẫu
trong các thể tích viên
bình
ỹ luận
(%)
(%) thuật
số
lỗ rỗng c cát
(g)
(%)
(g/cm3)
75x115x175

370,5

1,379

17,8

75x115x175

368,7

1,379

17,7

75x115x175

372,1

1,379

17,9

CP1 75x115x175

386,0

1,379

18,5

(100%) 75x115x175

381,0

1,379

18,3

75x115x175

369,0

1,379

17,7

CP2 75x115x175

380,0

1,379

18,3

(80%) 75x115x175

376,0

1,379

18,1

75x115x175

365,0

1,379

17,5

CP3 75x115x175
(60%) 75x115x175

380,0

1,379

18,3

367,0

1,379

17,6

75x115x175

355,0

1,379

17,1

CP4 75x115x175

368,0

1,379

17,7

(50%) 75x115x175

375,0

1,379

18,0

75x115x175

366,0

1,379

17,6

CP0
(0%)

17,8

18,2

18,0

17,6

17,8

≤ 5 Đạt

≤ 5 Đạt

≤ 5 Đạt

≤ 5 Đạt

≤ 5 Đạt


18
Nhận x t:
Độ rỗng của gạch ở các mẫu ứng với các cấp phối nhỏ hơn khá
nhiều so với quy định trong Tiêu chuẩn TCVN 477:201 (< 5 ) và
có sự chênh lệch không lớn (độ rỗng thay đổi từ 17,

÷ 18,2 ).

Như vậy độ rỗng không ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của viên
gạch, đảm bảo cho việc xác định cường độ chịu nén của viên gạch là
chính xác.
b) Xác định độ hút nước
Bảng 3.9. Kết quả thí nghiệm độ hút nước của gạch
Mẫu

số

Mô tả
mẫu
(mm)

Khối
Độ
Khối lượng Độ hút
Yêu
lượng
hút
mẫu s u hi nước
cầu
mẫu
nước
ngâm nước từng
ỹ
sau khi
trung
24h
viên
thuật
sấy
bình
(g)
(%)
(%)
(g)
(%)

75x115x175 2401

2623,5

9,3

CP0 75x115x175 2366
(0%) 75x115x175 2315

2565,6

8,4

2513,6

8,6

75x115x175 2214,0

2530,3

14,3

CP1 75x115x175 2215,4
75x115x175 2241,6

2534,1

14,4

2589,0

15,5

75x115x175 2320,3

2660,3

14,7

CP2 75x115x175 2373,9
(80%) 75x115x175 2289,1

2706,1

14,0

2635,4

15,1

75x115x175 2271,3

2611,1

15,0

CP3 75x115x175 2170,3
(60%) 75x115x175 2239,0

2474,5

14,0

2588,1

15,6

75x115x175 2205,6
CP4 75x115x175 2198,4
(50%) 75x115x175 2241,6

2488,6
2498,0

12,8
13,6

2541,0

13,4

(100%)

Kết
luận

8,8

≤ 14

Đạt

14,7

≤ 14

Không
Đạt

14,6

≤ 14

Không
Đạt

14,9

≤ 14

Không
Đạt

13,3

≤ 14

Đạt

19

Hình 3.3. Biểu đồ độ hút nước của gạch theo các cấp phối
Nhận xét:
- Đối với tất cả các cấp phối thí nghiệm, độ hút nước của
gạch có sự thay đổi giá trị từ 1 ,

- 14,9

và đều cao hơn giới hạn

cho phép (<14), được quy định trong Tiêu chuẩn TCVN 744:201
[6], trừ cấp phối CP4(50) là 1 , .
- Độ hút nước của gạch xi măng không nung có sử ụng cốt
liệu nhỏ tái chế từ phế thải xây ựng cao hơn so với gạch được chế
tạo từ cấp phối của nhà máy (CP0) không có cốt liệu nhỏ tái chế từ
phế thải xây ựng. Trong đó, độ hút nước của gạch theo CP4 lớn hơn
1,5 lần so với độ hút nước của gạch sản xuất từ cấp phối nhà máy.
- Gạch chế tạo từ các cấp phối có sử ụng cốt liệu nhỏ tái
chế từ phế thải xây ựng có độ hút nước cao hơn so với cấp phối
thông thường là điều đã được ự báo trước.


20
c) Xác định khối lượng thể tích
Bảng 3.10. Kết quả tính toán khối lượng thể tích của gạch theo các
cấp phối
Mẫu

số

Khối lượng Khối lượng
thể tích c
thể tích trung
mẫu
bình
3
(g/cm )
(g/cm3)

Thể tích
mẫu (cm3)

Khối
lượng
mẫu
(g)

175×115×75 1509,375

2401

1,591

2366

1,567

2315

1,533

2214,0

1,467

2215,4

1,468

2241,6

1,485

2249,0

1,490

2253,5

1,493

2250,0

1,494

2294,3

1,520

2292,7

1,519

2300,3

1,524

2316,9

1,535

2313,9

1,533

2310,9

1,531

Mô tả mẫu
(cm)

CP0 175×115×75
1509,375
(0)
175×115×75 1509,375
175×115×75 1509,375
CP1 175×115×75

1509,375
(100)
175×115×75 1509,375
175×115×75 1509,375
CP2 175×115×75
1509,375
(80)
175×115×75 1509,375
175×115×75 1509,375
CP3 175×115×75
1509,375
(60)
175×115×75 1509,375
175×115×75 1509,375
CP4 175×115×75
1509,375
(50)
175×115×75 1509,375

1,564

1,473

1,492

1,521

1,533

21

Hình 3.6. Biểu đồ xác định khối lượng thể tích của gạch theo các
cấp phối
Nhận x t:
Khối lượng thể tích của gạch được sản xuất từ các cấp phối có
sử dụng cốt liệu nhỏ tái chế từ phế thải xây dựng nhỏ hơn so với
gạch được sản xuất từ cấp phối gốc CP0 (chỉ có xi măng, cát và đá
mạt).
Khối lượng thể tích của gạch được sản xuất từ các cấp phối có
sử dụng cốt liệu nhỏ tái chế từ phế thải xây dựng, nhất là CP4 nhỏ
hơn với viên gạch của nhà máy (chỉ bằng 9 ,8

) sẽ là lợi thế nhất

định có thể ảnh hưởng đến tải trọng tĩnh của khối xây gạch loại này
trên các kết cấu chịu lực của công trình nhiều tầng.
3.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG
Tốc độ và quy luật phát triển cường độ chịu nén của gạch
được chế tạo từ các cấp phối có sử dụng cốt liệu nhỏ tái chế từ Phế
thải xây dựng để thay thế đá mạt tuân theo quy luật chung của gạch
bê tông: tăng nhanh ở những ngày đầu tiên và chậm dần ở những


22
ngày sau. Tuy nhiên, cường độ của gạch ứng với các mẫu cấp phối
CP1 (100) đến CP4 (50) đều không đạt được cường độ thiết kế của
mẫu gạch sản xuất tại nhà máy.
Độ hút nước của gạch không nung ứng với các cấp phối khác
nhau khoảng từ 13,3% - 14,9%, nhỏ hơn các giới hạn cho phép và

thấp hơn so với độ hút nước của gạch nung truyền thống (khoảng 10
- 18 ). Như vậy, gạch không nung có khả năng chống thấm tốt hơn
gạch nung.
Khối lượng thể tích của gạch không nung có sử dụng cốt liệu
nhỏ tái chế từ Phế thải xây dựng nhỏ hơn với gạch sản xuất từ xi
măng, đá mạt và cát tại nhà máy và có xu hướng tăng khi tỉ lệ thay thế
càng cao.


23
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. KẾT LUẬN
Kết quả nghiên cứu của luận văn đã chỉ ra được sự cần thiết,
ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài, đề xuất giải pháp tận dụng
nguồn phế thải xây dựng trên cả nước nói chung và tại Quảng Ngãi
nói riêng, làm thành phần cấp phối thay thế đá mạt theo những tỉ lệ
nhất định để sản xuất gạch không nung, nhằm vừa tiết kiệm tài
nguyên, vừa giải quyết bài toán về môi trường o lượng phế thải xây
dựng phát sinh hàng năm là rất lớn. Các nội dung nghiên cứu trong
luận văn đạt được như sau:
Tổng quan về gạch không nung, tổng quan về các nghiên
cứu sử dụng phế thải xây dựng trong xây dựng - sản xuất gạch không
nung từ phế thải xây ựng.
Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu chế tạo
gạch không nung: xi măng, cát, đá mạt, phế thải xây dựng tái chế.
Thiết kế một số cấp phối sử dụng cốt liệu nhỏ tái chế từ phế thải xây
dựng thay thế mạt đá theo một số tỉ lệ: 100

80

0

50 . Các

tỉ lệ nghiên cứu này ựa vào cấp phối gốc của nhà máy gạch Đức
Thịnh - Xã Tịnh Phong - Huyện Sơn Tịnh - Tỉnh Quảng Ngãi và kết
quả từ nghiên cứu đã được thực hiện trước là thay thế đá mạt bởi cốt
liệu nhỏ tái chế từ phế thải xây ựng với tỉ lệ thay thế lần lượt là 10%,
15%, 20%, 25% và 30%. Tiến hành thí nghiệm xác định các chỉ tiêu
cơ lí của gạch không nung sản xuất từ các cấp phối này. Mặc

chưa

tìm ra được tỉ lệ hợp lí thay thế đá mạt bởi cốt liệu nhỏ tái chế từ phế
thải xây dựng, o giới hạn thời gian của luận văn, nhưng kết quả cho
thấy rằng: khi thay thế đá mạt bởi cốt liệu nhỏ tái chế từ phế thải xây
dựng sẽ có một giới hạn của tỉ lệ thay thế mà tại đó cho phép sản
xuất được viên gạch không nung có cường độ chịu nén đạt được