Nghiên cứu sử dụng vỏ trấu để sản xuất gạch không nung

[daigai]

Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối

MỤC LỤCDANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒDANH MỤC CÁC HÌNHMỞ ĐẦU .......................................................................................................................11. Lý do lựa chọn đề tài............................................................................................... 12. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................... 23. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu...........................................................................34. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................35. Nội dung nghiên cứu và cấu trúc của đề tài ............................................................ 3CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG ........................................41.1. GIỚI THIỆU VỀ GẠCH KHÔNG NUNG ............................................................ 41.1.1. Định nghĩa về gạch không nung ..........................................................................41.1.2. Một số ưu điểm, nhược điểm của gạch không nung. ...........................................41.1.2.1. Ưu điểm ............................................................................................................41.1.2.2. Nhược điểm .......................................................................................................41.1.2.3. So sánh với gạch đất nung ................................................................................51.1.3. Các loại gạch không nung tại Việt Nam .............................................................. 51.2. CÁC LOẠI VẬT LIỆU CHẾ TẠO GẠCH KHÔNG NUNG ................................ 91.2.1. Cát ......................................................................................................................101.2.2. Mạt đá ................................................................................................................101.2.3. Xi măng ..............................................................................................................101.2.4. Phụ gia ...............................................................................................................101.2.5. Nước ..................................................................................................................101.3. CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ LÍ CỦA GẠCH KHÔNG NUNG .................................101.3.1. Cường độ chịu nén của gạch không nung .......................................................... 101.3.2. Độ hút nước và khả năng chống thấm nước của gạch không nung ...................101.3.3. Khối lượng thể tích của gạch không nung .........................................................111.3.4. Vữa dùng cho gạch không nung ........................................................................111.4. QUY TRÌNH SẢN SUẤT GẠCH KHÔNG NUNG ............................................111.4.1. Công nghệ Polime hóa khoáng .........................................................................111.4.1.1. Nguyên liệu sản xuất .......................................................................................111.4.1.2. Cách phối trộn .................................................................................................121.4.1.3. Quy trình sản xuất ........................................................................................... 121.4.1.4. Ứng dụng và sản phẩm ...................................................................................121.4.2. Công nghệ sản xuất gạch xi măng cốt liệu .......................................................12 1.4.2.1. Nguyên liệu .....................................................................................................121.4.2.2. Cách phối trộn .................................................................................................131.4.2.3. Quy trình sản xuất ........................................................................................... 131.5. GIỚI THIỆU VỀ NGUỒN VỎ TRẤU ................................................................ 141.5.1. Định nghĩa và nguồn gốc của vỏ trấu ................................................................ 141.5.2. Hiện trạng vỏ trấu tại Việt Nam ........................................................................141.5.3. Các ứng dụng của vỏ trấu hiện nay ...................................................................151.5.3.1. Sử dụng làm chất đốt ......................................................................................151.5.3.2. Dùng vỏ trấu để lọc nước ................................................................................171.5.3.3. Sử dụng vỏ trấu tạo thành củi trấu ..................................................................171.5.3.4. Vỏ trấu làm sản phẩm mỹ nghệ ......................................................................181.5.3.5. Dùng trấu làm thiết bị khí hoá dầu .................................................................181.5.3.6. Vỏ trấu làm sản phẩm vật liệu xây dựng nhẹ không nung ............................. 191.5.3.7. Vỏ Trấu làm công trình giao thông nông thôn................................................191.5.3.8. Các ứng dụng khác của vỏ trấu .......................................................................201.6. KHẢ NĂNG CẢI THIỆN VÀ ĐÁP ỨNG YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA GẠCHKHÔNG NUNG CÓ SỬ DỤNG VỎ TRẤU LÀM THÀNH PHẦN CẤP PHỐI ......201.6.1. Khả năng đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật ............................................................ 201.6.2. Khả năng cải thiện môi trường ..........................................................................211.7. KẾT LUẬN CHƯƠNG .......................................................................................21CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ LÍ CỦAGẠCH KHÔNG NUNG ............................................................................................ 222.1. CÁC TIÊU CHUẨN LIÊN QUAN ĐẾN VIỆC XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNGCƠ LÍ CỦA GẠCH KHÔNG NUNG .........................................................................222.2. XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƯNG CƠ LÍ CỦA THÀNH PHẦN CẤP PHỐI CHẾ TẠOGẠCH KHÔNG NUNG .............................................................................................. 232.1.1. Xi măng ..............................................................................................................232.2.2. Cát ......................................................................................................................242.2.3. Mạt đá ................................................................................................................252.2.4. Nước ...................................................................................................................252.2.5. Vỏ trấu ...............................................................................................................272.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG ........................................................................................27CHƯƠNG 3 XÁC ĐỊNH MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA GẠCH KHÔNGNUNG CÓ SỬ DỤNG VỎ TRẤU TRONG THÀNH PHẦN CẤP PHỐI ............283.1. ĐẶC TRƯNG CƠ LÍ CỦA VẬT LIỆU CHẾ TẠO GẠCH KHÔNG NUNG ....283.1.1. Thí nghiệm xi măng Holcim PCB 40 ................................................................ 283.1.1.1. Xác định độ mịn .............................................................................................. 283.1.1.2. Xác định khối lượng riêng ..............................................................................283.1.1.3. Xác định thời gian đông kết ............................................................................29 3.1.1.4. Xác định độ bền nén .......................................................................................293.1.2. Thí nghiệm cát ...................................................................................................313.1.2.1. Xác định thành phần hạt của cát .....................................................................313.1.2.2. Xác định hàm lượng bụi, bùn, sét ...................................................................333.1.2.3. Xác định khối lượng thể tích xốp của cát .......................................................333.1.2.4. Xác định khối lượng riêng, độ hút nước của cát ........................................343.1.3. Thí nghiệm mạt đá ............................................................................................. 363.1.3.1. Xác định thành phần hạt của mạt đá ............................................................... 363.1.3.2. Xác định hàm lượng bụi, bùn, sét ...................................................................373.1.3.3. Xác định khối lượng thể tích xốp của mạt đá .................................................383.1.3.4. Xác định khối lượng riêng, độ hút nước của mạt đá .......................................393.1.4. Thí nghiệm nước: ............................................................................................... 413.1.5. Thí nghiệm vỏ trấu ............................................................................................. 423.1.5.1. Xác định khối lượng thể tích xốp của vỏ trấu .................................................423.1.5.2. Xác định khối lượng riêng, độ hút nước của vỏ trấu ......................................433.2. CẤP PHỐI GẠCH KHÔNG NUNG ....................................................................463.3. TẠO MẪU THÍ NGHIỆM ...................................................................................473.4. CÁC KẾT QUẢ KHẢO SÁT ...............................................................................493.4.1. Xác định kích thước, màu sắc và khuyết tật ngoại quan ...................................493.4.2. Xác định độ rỗng ................................................................................................ 513.4.3. Kết quả thí nghiệm cường độ nén ......................................................................533.4.4. Xác định độ thấm nước ......................................................................................573.4.5. Xác định độ hút nước. ........................................................................................583.4.6. Xác định khối lượng thể tích..............................................................................603.5. BÌNH LUẬN KẾT QUẢ ......................................................................................613.6. MỘT VÀI ĐÁNH GIÁ VỀ MẶT KỸ THUẬT, KINH TẾ VÀ TÁC ĐỘNG ĐẾNMÔI TRƯỜNG CỦA GẠCH KHÔNG NUNG CÓ SỬ DỤNG VỎ TRẤU TRONGTHÀNH PHẦN CẤP PHỐI.........................................................................................623.6.1. Về mặt kỹ thuật ..................................................................................................623.6.2. Về mặt kinh tế ....................................................................................................633.6.3. Tác động môi trường.......................................................................................... 643.7. KẾT LUẬN CHƯƠNG ........................................................................................64KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................66TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................68Tài liệu tiếng việt .........................................................................................................68Tài liệu internet ............................................................................................................68QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀIPHỤ LỤC NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VỎ TRẤU ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG

Học viên: Lê Phong Nhã Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp Mã số: 60.58.02.08 Khóa: K32.XDD.TV Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN

Tóm tắt - Gạch không nung được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau, với các công nghệ khác nhau nên về chủng loại cũng có rất nhiều. Trong giai đoạn vừa qua, hầu hết các vật liệu sử dụng để sản xuất gạch không nung phần lớn tập trung vào các loại vật liệu chủ yếu như: Cát, đá, sỏi, xỉ thải v.v.. kết hợp với xi măng và các chất phụ gia để phối trộn. Vỏ trấu, là nguồn phế phẩm nông nghiệp rất dồi dào ở đồng bằng sông Cửu Long, đã được nghiên cứu ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó có ứng dụng trong sản xuất vật liệu xây dựng, làm phụ gia trong sản xuất xi măng, v.v.. Còn lượng lớn vỏ trấu chưa được sử dụng. Đề tài “Nghiên cứu sử dụng vỏ trấu để sản xuất gạch không nung” đã trình bày khái quát các công nghệ sản xuất gạch không nung, các chỉ tiêu cơ lý vật liệu, đồng thời thiết kế cấp phối trộn vỏ trấu trong sản xuất gạch không nung, đã đưa ra được các đánh giá về cường độ và tiêu chuẩn khi sử dụng vỏ trấu làm thành phần cấp phối. Vì vậy, việc nghiên cứu sản xuất gạch không nung từ vỏ trấu là một trong những vấn đề cần thiết, ngoài việc tiết kiệm diện tích đất nông nghiệp, đây sẽ là nguồn nguyên liệu vô tận để tạo ra sản phẩm gạch cung cấp cho nhu cầu vật liệu xây dựng trong các công trình.

Từ khóa – Vỏ trấu; gạch không nung; cường độ chịu nén của gạch không nung; trọng lượng riêng của gạch không nung, độ hút nước của gạch không nung.

STUDY ON USING RICE HUSK TO MAKE ADOBE BRICKSAbstract - Adobe bricks have been produced by different materials, and with differenttechnologies; therefore, they are diversified in category. During recent time, most of materialsused for producing adobe bricks are sand, rock, pebble, waste slag, etc mixing with cement andadditives. Rice husk, the plentiful agricultural waste in Mekong Delta Region, has been studiedto apply for different fields, in which they have been used in constructing materials andadditives for cement, etc. The remainig majority of them have not been used. The thesis "Studyon using rice husk to produce adobe bricks" has presented the overview of techonologiesproducing adobe bricks, some physical targets of material, and designed the gradations ofmixing rice husk in producing adobe bricks and given the evaluations of intensity and standardwhen using rice husk as one of the complements. Therefore, the study of using rice husk inproducing adobe bricks is one of the essential work. Beside saving agricultural area, this is anendless material source to produce adobe bricks meeting the demand of materials forconstruction works.Key words– Rice hush, adobe bricks; compressible intensity of adobe bricks; specific weightof adobe bricks; absorbent of adobe bricks. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

TCVN Tiêu chuẩn Việt NamXMCL Xi măng cốt liệuAAC Gạch bê tông khí chưng ápVLXD Vật liệu xây dựngCP Cấp phối DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ

Số hiệu Tên bảng Trang bảng 1.1 So sánh gạch không nung với gạch đất nung 5 1.2 Thành phần hóa học của vỏ trấu 14 2.1 Các tiêu chuẩn xác định đặc trưng cơ lý của gạch không nung 22 2.2 Các tiêu chuẩn xác định đặc trưng cơ lý của xi măng 23 2.3 Xác định các đặc trưng cơ lý của cát 24 2.4 Xác định các đặc trưng cơ lý của mạt đá 25 2.5 Hàm lượng tối đa cho phép của muối hoà tan, ion sunfat, ion clo 26 2.6 Giới hạn cho phép về thời gian ninh kết và cường độ chịu nén 27 2.7 Xác định các đặc trưng cơ lý của vỏ trấu 27 3.1 Kết quả thí nghiệm độ mịn của xi măng 28 3.2 Kết quả thí nghiệm khối lượng riêng của xi măng 29 3.3 Kết quả thí nghiệm thời gian đông kết của xi măng 29 3.4 Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng 3 ngày tuổi 30 3.5 Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng 28 ngày tuổi 30 3.6 Tổng hợp kết quả thí nghiệm xi măng 31 3.7 Kết quả thí nghiệm thành phần hạt của cát 32 3.8 Kết quả thí nghiệm hàm lượng bụi, bùn, sét của cát 33 3.9 Kết quả thí nghiệm khối lượng thể tích xốp của cát 34 3.10 Kết quả thí nghiệm khối lượng riêng, độ hút nước của cát 35 3.11 Tổng hợp kết quả thí nghiệm cát 36 3.12 Kết quả thí nghiệm thành phần hạt của đá mạt 37 3.13 Kết quả thí nghiệm hàm lượng bụi, bùn, sét của mạt đá 38 3.14 Kết quả thí nghiệm khối lượng thể tích xốp của mạt đá 39 3.15 Kết quả thí nghiệm khối lượng riêng, độ hút nước của mạt đá 40 3.16 Tổng hợp kết quả thí nghiệm mạt đá 41 3.17 Kết quả thí nghiệm nước 41 3.18 Kết quả thí nghiệm khối lượng thể tích xốp của vỏ trấu 43 3.19 Kết quả thí nghiệm khối lượng riêng, độ hút nước của vỏ trấu 44 3.20 Bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm vỏ trấu 44 3.21 Bảng thiết kế cấp phối thành phần nguyên liệu gạch không nung 46 3.22 Bảng khối lượng riêng nguyên liệu lấy tại hiện trường 46 3.23 Bảng cấp phối thành phần nguyên liệu ứng với 1 mẽ trộn 47 3.24 Kết quả đo kích thước mẫu gạch 50 Số hiệu Tên bảng Trang bảng 3.25 Kết qủa độ công vênh, vết nứt, màu sắc mẫu gạch 51 3.26 Khối lượng thể tích xốp của cát 52 3.27 Kết quả xác định độ rỗng 52 3.28 Kết quả thí nghiệm cường độ nén R3 của gạch không nung 54 3.29 Kết quả thí nghiệm cường độ nén R7 của gạch không nung 55 3.30 Kết quả thí nghiệm cường độ nén R14 của gạch không nung 55 3.31 Kết quả thí nghiệm cường độ nén R28 của gạch không nung 56 3.32 Kết quả thí nghiệm độ thấm nước 57 3.33 Kết quả thí nghiệm độ hút nước 59 3.34 Kết quả xác định khối lượng thể tích 59 3.35 Bảng tính cấp phối gạch không sử dụng vỏ trấu 66 3.36 Bảng tính cấp phối gạch sử dụng vỏ trấu thay thế 5% cát 66

Số hiệu Tên biểu đồ Trangbiểu đồ 3.1 Biểu đồ thành phần hạt cát 32 3.2 Thành phần hạt mạt đá 37 3.3 Biểu đồ độ rỗng gạch không nung 53 3.4 Biểu đồ phát triển cường độ gạch theo thời gian 56 3.5 Biểu đồ độ thấm nước của gạch không nung 58 3.6 Biểu đồ độ hút nước của gạch không nung 59 3.7 Biểu đồ khối lượng thể tích 61 DANH MỤC CÁC HÌNHSố hiệu Tên hình Trang hình 1.1 Gạch không nung xi măng cốt liệu 8 1.2 Nguyên liệu sản xuất gạch không nung 9 1.3 Quy trình sản xuất gạch công nghệ Polime hóa khoáng 12 1.4 Chi tiết dây chuyền sản xuất gạch xi măng cốt liệu 13 1.5 Cây lúa và vỏ trấu 14 1.6 Vỏ trấu thải bỏ bừa bãi xuống sông 15 1.7 Lò đốt vỏ trấu dùng trong sinh hoạt ở các vùng Tây Nam Bộ 16 1.8 Dùng vỏ trấu trong việc nung gạch 16 1.9 Củi trấu thành phẩm 17 1.10 Bình hoa, tượng làm từ vỏ trấu 18 Công trình đường giao thông nông thôn sử dụng vỏ trấu tại ấp 1.11 20 Đồng Tâm B, xã Tân Duyệt, Huyện Đầm Dơi, tỉnh Cà Mau 3.1 Các loại hình dáng của khối cốt liệu 35 3.2 Xác định thể tích xốp vỏ trấu 43 3.3 Cân mẫu vỏ trấu 43 3.4 Sấy mẫu vỏ trấu 44 3.5 Cân mẫu trấu đã ngâm nước 44 3.6 Cân vật liệu 47 3.7 Cung cấp vật liệu 47 3.8 Trộn vật liệu 48 3.9 Băng chuyền nguyên liệu 48 3.10 Máy ép mẫu 48 3.11 Lấy mẫu gạch sau khi ép 48 3.12 Mẫu gạch sau khi ép 49 3.13 Bảo dưỡng mẫu gạch 49 3.14 Xác định kích thước mẫu gạch không nung 50 3.15 Xác định độ rỗng gạch không nung 52 3.16 Làm phẳng bề mặt tiếp xúc 54 3.17 Nén mẫu gạch không nung 54 3.18 Sấy mẫu gạch không nung 58 3.19 Ngâm nước gạch không nung 58 3.20 Đo kích thước mẫu gạch 60 3.21 Cân mẫu gạch 60 1 1

MỞ ĐẦU

1. Lý do lựa chọn đề tài Ứng dụng vật liệu mới trong xây dựng, trong đó có gạch xây không nung luônnhận được sự quan tâm không chỉ ở Việt Nam mà còn ở các nước trên thế giới. Hiệnnay, đưa gạch xây không nung vào các công trình xây dựng đang trở thành xu hướng tấtyếu trong ngành xây dựng. Sở dĩ loại gạch này được kỳ vọng nhiều đến thế là vì chúngsẽ dần thay thế các loại gạch nung truyền thống, góp phần giảm thiểu thời gian chế tạo,giảm hao phí nhân công, giảm hao phí các nguồn tài nguyên liên quan và thân thiện vớimôi trường. Để định hướng phát triển vật liệu xây không nung, từng bước thay thế gạch nungtruyền thống, hạn chế sử dụng đất sét và than, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyếtđịnh số 567/QĐ-TTg ngày 28/4/2010 về việc phê duyệt Chương trình phát triển vật liệuxây không nung đến năm 2020;[1] ngày 16/4/2012, Thủ tướng Chính phủ tiếp tục chỉđạo việc tăng cường sử dụng vật liệu xây không nung tại Chỉ thị số 10/CT-TTg về việctăng cường sử dụng vật liệu xây không nung và hạn chế sản xuất, sử dụng gạch đất sétnung;[2] cụ thể hóa chỉ đạo của Thủ tướng Chính phủ, tại Thông tư số 09/2012/TT-BXDngày 28/11/2012, Bộ Xây dựng đã quy định việc sử dụng vật liệu xây không nung trongcác công trình xây dựng.[3] Tại Trà Vinh, Ủy ban nhân dân tỉnh đã ban hành Quyết địnhsố 251/QĐ–UBND ngày 26/02/2014 về việc Kế hoạch thực hiện Chương trình phát triểnvật liệu xây không nung đến năm 2020 và lộ trình chấm dứt hoạt động sản xuất gạch đấtsét nung bằng lò thủ công, thủ công cải tiến, lò đứng liên tục và lò vòng sử dụng nhiênliệu hóa thạch trên địa bàn tỉnh Trà Vinh, với mục tiêu sử dụng vật liệu xây không nungtại đô thị loại 3 trở lên phải sử dụng 100% kể từ năm 2014, các đô thị còn lại sử dụng100% và các công trình xây dựng 09 tầng trở lên sử dụng 50% vật liệu xây không nungloại nhẹ kể từ năm 2015.[4] Như vậy nhu cầu sử dụng vật liệu xây không nung hiện nayrất lớn và là một chính sách của Đảng và Nhà nước ta. Trong các loại gạch không nung hiện nay sử dụng nhiều nhất là gạch không nungxi măng cốt liệu. Đây là loại gạch được khuyến khích sử dụng nhiều nhất và được ưutiên phát triển phát triển nhất vì nó đáp ứng rất tốt các tiêu chí về kỹ thuật, kết cấu, môitrường, phương pháp thi công,v.v.. Nguyên liệu chủ yếu của gạch không nung xi măngcốt liệu là cát, xi măng kèm một trong các phụ gia như xỉ than nhiệt điện, phế thải côngnghiệp, nông nghiệp, phụ gia kết dính, v.v.. Tùy vào thành phần mà gạch không nungxi măng cốt liệu khá đa dạng với nhiều chủng loại, nhưng tất cả các loại gạch này phảiphù hợp với các tiêu chuẩn, quy chuẩn hiện hành. Cùng với những ưu điểm như thờigian chế tạo ngắn, hao phí nhân công ít, kết cấu vững chắc với cường độ cao, khả năngcách nhiệt, cách âm, chống cháy tốt và thân thiện với môi trường, loại gạch này cũng cómột số hạn chế như thấm nước nhanh, dễ gây nứt tường do co giãn nhiệt, trọng lượng 2 2

và giá thành vẫn còn cao (so với gạch nung). Vì vậy việc tiếp tục nghiên cứu, phát triểnloại gạch này theo hướng phát huy ưu điểm, khắc phục hạn chế nhằm nâng cao hiệu quảkỹ thuật, kinh tế, hướng đến sử dụng rộng rãi là một yêu cầu mang tính cấp thiết. [10] Hiện nay, cát là vật liệu không thể thiếu trong xây dựng. Tại Việt Nam, nhu cầuvề cát để phục vụ cho san lấp, xây dựng công trình nhà ở, hạ tầng giao thông luôn ở mứccao, trong đó có sử dụng cát để sản xuất gạch không nung, điều đáng nói là khả năngcung ứng cát đang ngày càng khan hiếm, trong khi nhu cầu sử dụng lại không ngừngtăng lên. Hiện sản lượng cát thu được từ các hoạt động cho phép như nạo vét lòng sôngvà khai thác theo định mức kinh tế kỹ thuật không đáp ứng đủ nhu cầu, dẫn đến hoạtđộng khai thác cát trái phép gây nhiều thiệt hại về kinh tế và xã hội như sạt lở bờ sông,làm thay đổi dòng chảy, cạn kiện nguồn tài nguyên cát và thất thu cho ngân sách nhànước,v.v..Trước tình hình khan hiếm cát như trên, trong khi một sản phẩm gạch khôngnung với cát là một trong những nguyên liệu chính, cần thiết phải nghiên cứu nguồn vậtliệu khác thay thế hay kết hợp để làm giảm lượng cát sử dụng, tạo tiền đề cho sự pháttriển bền vững loại vật liệu xây dựng mới này. Vật liệu thay thế hay kết hợp để làmgiảm lượng cát sử dụng trước hết phải là loại vật liệu đáp ứng được yêu cầu về trữ lượng,trọng lượng và giá thành. [11] Việt Nam là nước nông nghiệp, một trong những nước xuất khấu gạo đứng hàngđầu thế giới, đồng bằng sông Cửu Long là vựa lúa lớn nhất cả nước cũng như các khuvực khác trong lưu vực sông Mê Kông, do đó nguồn vỏ trấu hết sức dồi dào. Tuy vậy,vỏ trấu là sản phẩm ít được sử dụng sau xay sát. Một vài ứng dụng từ vỏ trấu hiện naymang lại hiệu quả cao như dùng làm chất đốt, lọc nước, than hoạt tính, gas sinh học, đặcbiệt là ứng dụng của vỏ trấu trong sản xuất vật liệu xây dựng, thiết bị cách nhiệt, nguyênliệu làm phụ gia cho xi măng, v.v.. Thực tế hiện nay lượng trấu vẫn còn rất dồi dào, chưađược tận dụng hết thậm chí đem đi đốt hay thải bỏ bừa bãi xuống sông để tiêu hủy gâyô nhiễm môi trường nên việc nghiên cứu ứng dụng nguồn nguyên liệu này nhằm mởrộng sử dụng trấu trong sản xuất gạch không nung là rất cần thiết, vừa có khả năng cảithiện được một số tính chất cơ lí của gạch không nung, vừa tiết kiệm chi phí sản xuất,vừa tận dụng được nguồn vật liệu địa phương, góp phần giải quyết vấn đề cạn kiệt nguồntài nguyên cát hiện nay, giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Đã có nhiều công trình nghiên cứu khoa học về gạch không nung, nhưng việcnghiên cứu sử dụng vỏ trấu để sản xuất gạch không nung chưa được nghiên cứu. Đề tài“Nghiên cứu sử dụng vỏ trấu để sản xuất gạch không nung” kì vọng sẽ mở ra hướngnghiên cứu mới nhằm tạo ra sản phẩm gạch không nung đáp ứng được các yêu cầu kỹthuật, tận dụng được nguồn vật liệu địa phương, thân thiện với môi trường. Do đó đề tàirất có ý nghĩa thực tiễn và khoa học.2. Mục tiêu nghiên cứu Xác định một số tính chất cơ lý của gạch không nung sử dụng vỏ trấu trong thànhphần cấp phối theo những tỉ lệ nhất định. 3 3

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Gạch không nung có sử dụng vỏ trấu trong thành phầncấp phối. Phạm vi nghiên cứu: Thực nghiệm trong phòng thí nghiệm xác định một số chỉtiêu cơ lí của gạch không nung có sử dụng vỏ trấu trong thành phần cấp phối như: cườngđộ chịu uốn; cường độ chịu nén; trọng lượng riêng; độ hút nước; khả năng dính bám củavữa xây.4. Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết - Khảo sát thực nghiệm - Tổng hợp, phân tích rút ra kết luận5. Nội dung nghiên cứu và cấu trúc của đề tài Mở đầu Chương 1: Tổng quan về gạch không nung Chương 2: Cơ sở khoa học xác định các đặc trưng cơ lý của gạch không nung Chương 3: Xác định một vài đặc trưng cơ lý của gạch không nung có sử dụng vỏtrấu trong thành phần cấp phối Kết luận và kiến nghị 4 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG

1.1. GIỚI THIỆU VỀ GẠCH KHÔNG NUNG 1.1.1. Định nghĩa về gạch không nung Nếu như trước đây, gạch nung được xem là loại gạch phổ biến nhất, được sử dụngnhiều nhất, thì hiện nay, với sự phát triển của nền khoa học - kỹ thuật, người ta có thểsản xuất ra loại gạch không cần nung, được gọi là gạch không nung. Gạch không nung là một loại gạch mà sau gia công định hình thì tự đóng rắn đạtcác chỉ số về cơ học như cường độ nén, uốn, độ hút nước mà không cần qua nhiệt độ,không phải sử dụng nhiệt để nung nóng đỏ viên gạch nhằm tăng độ bền của viên gạch.Độ bền của viên gạch không nung được gia tăng nhờ lực ép hay rung hay cả ép lẫnrung lên viên gạch và thành phần kết dính của chúng. Gạch không nung ở Việt Nam còn được gọi là gạch block, gạch blốc, gạch bê tông,gạch block bê tông; có khoảng 300 tiêu chuẩn quốc tế khác nhau với kích cỡ viên gạchkhác nhau. Sản phẩm gạch không nung có nhiều chủng loại trên một loại gạch để có thểsử dụng rộng rãi từ những công trình phụ trợ nhỏ đến các công trình kiến trúc cao tầng. Gạch không nung có những ưu điểm vượt trội so với gạch nung truyền thống, tuynhiên vẫn có những nhược điểm nhất định, điều quan trọng là phải nắm rõ những ưuđiểm để phát huy và tìm cách khắc phục các khuyết điểm nhằm tiến tới sử dụng rộngrãi, dần thay thế gạch nung truyền thông. 1.1.2. Một số ưu điểm, nhược điểm của gạch không nung 1.1.2.1. Ưu điểm - Tiết kiệm được nhiên liệu, năng lượng (than, củi, v.v.) để đốt, nung, tránh đượctình trạng chặt phá rừng và ô nhiễm môi trường. - Nguyên vật liệu sản xuất phong phú, sản phẩm đa dạng. - Sản xuất với dây chuyền hiện đại, ít tốn nhân công. - Có cường độ cao, đáp ứng tối đa nhu cầu sử dụng. - Khả năng cách âm, cách nhiệt tốt. - Có kích thước lớn nên rút ngắn thời gian thi công, tiết kiệm vữa xây. - Khi cần có thể dễ dàng thay đổi kiểu dáng và kích thước trong thi công (đặc biệtgạch vỉa hè), trong quá trình sử dụng có thể tháo gỡ viên gạch cũ để xây dựng gạch mớimột cách nhanh chóng. - Hình dáng và màu sắc các viên gạch đa dạng. - Quá trình sản xuất không quá phụ thuộc vào thời tiết nắng mưa. 1.1.2.2. Nhược điểm - Sử dụng cát làm nguyên liệu nên làm cho nhu cầu khai thác cát tăng cao - Có giá thành cao hơn so với gạch nung truyền thống. 5 5

- Trong quá trình sản xuất và thi công không gây ô nhiễm nhưng lại sử dụng rấtnhiều những nguyên liệu thứ phẩm gây ô nhiễm như xi măng, bột nhôm, bột đá, v.v.. - Không linh hoạt khi thiết kế kiến trúc với nhiều góc cạnh, không có khả năng chống thấm tốt, dễ gây nứt tường do co giãn nhiệt, v.v..[12] 1.1.2.3. So sánh với gạch đất nung So sánh hiệu quả kinh tế kỹ thuật sản xuất và sử dụng, gạch không nung có nhiềuưu điểm vượt trội hơn gạch đất nung.[13] Bảng 1.1. So sánh gạch không nung với gạch đất nung

Chỉ tiêu Gạch không nung Gạch đất sét nung

Không dùng đất sét; nguyên vật liệu để sản xuất hết sức phong phú như Nguyên liệu sản Dùng đất sét để sản xuất cát vàng, xi măng, mạt đá, xỉ than, xuất gây mất đất canh tác. xỉ nhiệt điện, tro bay,v.v., tận dụng được phế thải công, nông nghiệp.

Năng lượng để Sử dụng than, củi để đốt, Không dùng than, củi. sản xuất nung.

Đa dạng, chất lượng cao, cách âm cách nhiệt tốt, cường độ chịu lực Ít kiểu dáng, chất lượng cao, kích thước lớn bằng 5-11 lần Sản phẩm thấp hơn, kích thước nhỏ thể tích gạch nung truyền thống, hơn. giúp giảm chi phí trát vữa và đẩy nhanh tiến độ xây dựng.

Thấp: 8-14 người/1 triệu Năng suất lao Cao: 2-4 người/1 triệu viên/năm, do viên/năm, chủ yếu thực động các khâu hầu hết được tự động hoá. hiện thủ công

Suất đầu tư Thấp hơn. Cao hơn.

Tốt hơn, tận dụng chất thải công, Môi trường nông nghiệp, không gây ô nhiễm Gây ô nhiễm môi trường. môi trường.

1.1.3. Các loại gạch không nung tại Việt Nam Gạch không nung hiện nay gồm có 3 loại chính, gồm: gạch xi măng cốt liệu (haycòn gọi là gạch block, gạch bê tông) chiếm khoảng 75% tổng lượng gạch khôngnung; gạch bê tông khí chưng áp chiếm 15%; gạch bê tông bọt (gạch nhẹ) chiếm 5%;gạch khác chiếm 5%. 6 6

- Gạch xi măng cốt liệu được tạo thành từ xi măng, cát, mạt đá và các phụ gia khác.Loại gạch này được sản xuất và sử dụng nhiều nhất trong các loại gạch không nung.Loại gạch này thường có cường độ chịu lực tốt (trên 80kg/m3, tỉ trọng lớn (1900kg/m3)nhưng những loại kết cấu lỗ thì có khối lượng thể tích nhỏ hơn (1800kg/m3). Đây là loạigạch được khuyến khích sử dụng nhiều nhất và được ưu tiên phát triển mạnh nhất. Nóđáp ứng rất tốt các tiêu chí về kỹ thuật, kết cấu, môi trường, thi công, v.v., ngoài ra nócó thể dùng vữa xây thông thường. - Gạch bê tông khí chưng áp (tên tiếng Anh là Autoclaved Aerated Concrete – gọitắt là AAC) là hỗn hợp của cát hay tro bay với xi măng và vôi. Quá trình dưỡng bằnghơi nước ở áp suất cao trong nồi hấp làm cho sản phẩm ổn định cả về tính chất vật lý vàhóa học. Bê tông khí chứa bong bóng khí rất nhỏ nằm tách biệt, chúng tạo cho bê tôngkhả năng cách âm, cách nhiệt tốt. - Gạch bê tông bọt: Sản suất bằng công nghệ bọt khí. Thành phành cơ bản: ximăng, tro bay nhiệt điện, cát mịn, phụ gia tạo bọt. Sản phẩm đã được kiểm định chấtlượng đạt tiêu chuẩn về cường độ chịu nén đối với tỷ trọng D800. - Gạch khác (gạch không nung tự nhiên, gạch Silicat, gạch papanh, v.v..) + Gạch không nung tự nhiên: Từ các biến thể và sản phẩm phong hóa của đá bazan.Loại gạch này chủ yếu sử dụng ở các vùng có nguồn puzolan tự nhiên, hình thức sảnxuất tự phát, mang tính chất địa phương, quy mô nhỏ v.v.. + Gạch Silicat: Là gạch được sản xuất trên cơ sở vôi, cát hay các loại phế thải cóhàm lượng ôxít silic cao (tro, xỉ than, phế thải công nghiệp), nước; được tạo hình bằngphương pháp ép bán khô, sau đó đóng rắn trong thiết bị hấp, với điều kiện hơi nước cóáp suất 12 - 16 MPa, nhiệt độ khoảng 160 – 220 0C. + Gạch papanh: Được sản xuất từ phế thải công nghiệp như xỉ than, vôi bột, là cácvật liệu có sẵn và từ lâu đời ở nước ta. Gạch có cường độ thấp từ 30 – 50 kg/cm2 chủyếu dùng cho các loại tường ít chịu lực. 1.1.4. Tình hình sản xuất, sử dụng và hướng phát triển của gạch không nung ởViệt Nam Từ những năm 60, Việt Nam đã sản xuất và sử dụng nhiều loại gạch xi măng cốtliệu trên cơ sở chất kết dính vôi – xỉ nhiệt điện, vôi, puzolan, cốt liệu là đá mạt, xỉ nhiệtđiện, cát, v.v. làm vật liệu xây tường, tuy nhiên năng lực sản xuất chỉ ở mức thủ côngnhỏ lẻ, đáp ứng tiêu dùng cho một bộ phận dân cư trong các công trình phụ trợ. Đến đầu thập niên 80 một số dây chuyền sản xuất gạch gạch xi măng cốt liệu bêtông với quy mô công nghiệp đã được đầu tư xây dựng. Bước qua thập niên 90, nhiều dây chuyền được đầu tư xây dựng, năm 1998 cảnước có tổng số 23 dây chuyền theo công nghệ thiết bị của Italia, Tây Ban Nha, HànQuốc, Cộng hoà liên bang Đức, Nhật, Pháp được đưa vào sản xuất với tổng công suất281 triệu viên không kể các cơ sở sản xuất thủ công, nhỏ lẻ ở các địa phương khoảng 45triệu viên. 7 7

Với những ưu điểm vượt trội so với gạch đất nung, gạch nung đang dần là mộtđiểm yếu về công nghệ quan trọng trong công nghiệp xây dựng ở nước ta và rất cầnđược quan tâm. Chính vì vậy, theo Quyết định số 115/2001/QĐ-TTg về việc Quy hoạch tổng thểngành công nghiệp vật liệu xây dựng đến năm 2010 và định hướng đến 2020 đã đượcthủ tướng Chính phủ phê duyệt ngày 01/08/2001, phải phát triển gạch không nung thaythế gạch đất nung từ 10 đến 15% vào năm 2005 và 25% đến 30% vào năm 2010, xóa bỏhoàn toàn gạch đất nung thủ công vào năm 2020. Quyết định số 121/2008/QĐ-TTg của Viện vật liệu xây dựng – Bộ xây dựng trìnhthủ tướng đã phê duyệt đưa ra lộ trình đưa gạch không nung vào thay thế vật liệu nungquy hoạch tới năm 2020. Theo lộ trình đã được điều chỉnh cho phù hợp với tình hìnhthực tế, tỷ lệ vật liệu xây không nung trên tổng số vật liệu xây vào các năm 2010 sẽ là10% để đến năm 2015 tăng lên từ 20 - 25% và bứt phá vào năm 2020 với 30 đến 40%;ứng dụng các công nghệ mới trong sản xuất vật liệu xây dựng, các sản phẩm vật liệumới tiết kiệm năng lượng, thân thiện môi trường và phát triển bền vững. Công văn số 2383/BXD – VLXD ngày 27/11/2008 của Bộ Xây dựng gửi các Sởxây dựng các tỉnh, thành phố phát triển vật liệu xây, gạch không nung thay thế cho gạchngói nung để giảm ô nhiễm môi trường. Trước thực trạng sử dụng vật liệu nung ở Việt Nam vẫn còn chiếm tỉ lệ cao từ 90- 95% có thể gây ô nhiễm môi trường và hiệu ứng nhà kính, ảnh hưởng đến diện tích đấtcanh tác, Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Chương trình phát triển vật liệu xây dựngkhông nung đến năm 2020 (Quyết định số 567/QĐ-TTg ngày 28/04/2010) nhằm khuyếnkhích và thúc đẩy sản xuất vật liệu không nung trong lĩnh vực xây dựng. Với mục tiêucụ thể: phát triển sản xuất và sử dụng vật liệu xây không nung thay thế gạch đất sét nungđạt tỷ lệ 20 - 25% vào năm 2015, 30 - 40% vào năm 2020; hàng năm sử dụng khoảng15 - 20 triệu tấn phế thải công nghiệp (tro xỉ nhiệt điện, xỉ lò cao, v.v.) để sản xuất vậtliệu xây không nung, tiết kiệm được khoảng 1.000 ha đất nông nghiệp và hàng trăm hadiện tích đất chứa phế thải; tiến tới xoá bỏ hoàn toàn các cơ sở sản xuất gạch đất sétnung bằng lò thủ công, lò tunnel. Chỉ thị số 10/CT-TTg ngày 16/4/2012 của Thủ tướng Chính phủ về việc tăngcường sử dụng vật liệu xây không nung và hạn chế sản xuất, sử dụng gạch đất sét nung, Thông tư số 09/2012/TT-BXD ngày 28/11/2012, Bộ Xây dựng đã quy định việcsử dụng vật liệu xây không nung trong các công trình xây dựng, quy định các công trìnhxây dựng bắt buộc sử dụng vật liệu xây không nung cụ thể như: - Các công trình xây dựng được đầu tư bằng nguồn vốn Nhà nước theo quy địnhhiện hành bắt buộc phải sử dụng vật liệu xây không nung theo lộ trình: + Tại các đô thị loại 3 trở lên phải sử dụng 100% vật liệu xây không nung kể từngày Thông tư này có hiệu lực. + Tại các khu vực còn lại phải sử dụng tối thiểu 50% vật liệu xây không nung kể 8 8

từ ngày Thông tư này có hiệu lực đến hết năm 2015, sau năm 2015 phải sử dụng 100%. - Các công trình xây dựng từ 9 tầng trở lên không phân biệt nguồn vốn, từ nay đếnnăm 2015 phải sử dụng tối thiểu 30% và sau năm 2015 phải sử dụng tối thiểu 50% vậtliệu xây không nung loại nhẹ trong tổng số vật liệu xây (tính theo thể tích khối xây). Bên cạnh đó, nhiều chính sách khuyến khích hỗ trợ chuyển đổi đầu tư sản xuất vậtliệu mới (gạch không nung) như được miễn giảm thuế thu nhập doanh nghiệp, đượctranh thủ lãi suất ưu đãi của chương trình kích cầu của Chính phủ. Đến nay, hầu hết các địa phương đã nhận thức rõ ý nghĩa của chương trình đồngthời đề ra các biện pháp, kế hoạch và lộ trình cụ thể để phát triển vật liệu xây dựngkhông nung tiến tới hạn chế sản xuất và sử dụng gạch đất sét nung. Sau hơn 6 năm triểnkhai thực hiện chương trình phát triển vật liệu xây không nung theo Quyết định số567/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ, nhiều địa phương đã đạt được kết quả tốt.

Hình 1.1. Gạch không nung xi măng cốt liệu (Nguồn ảnh:

You must be registered for see links

) Hết năm 2016, sản lượng vật liệu gạch xây dựng không nung đạt gần 6,17 tỷviên/24,5 tỷ viên vật liệu xây dựng với tỉ lệ 25%, đạt chỉ tiêu đề ra. Trong 2 tháng đầunăm 2017, sản lượng gạch không nung bao gồm gạch nhẹ và gạch xi măng cốt liệu lầnlượt là 0,11 tỷ viên, đạt 105% và o,95 tỷ viên đạt 102% so với cùng kỳ năm 2016. [14] Tuy nhiên, trên thực tế vật liệu thân thiện với môi trường trong đó có gạch khôngnung vẫn đang gặp khó khăn trên thị trường, đang rất vất vả cạnh tranh với gạch nungtruyền thống. Tình hình này càng không khả quan ở thị trường nông thôn, vùng sâu vùngxa, v.v. Cụ thể tại Điện Biên, việc sử dụng gạch không nung chưa đúng lộ trình. Quakhảo sát tại các công trình xây dựng trên địa bàn tỉnh hầu hết vẫn sử dụng vật liệu nungtruyền thống (gạch đỏ, gạch tunnel), số lượng công trình sử dụng gạch không nung rấtít. Theo báo cáo của Sở Xây dựng thì đến thời điểm hiện tại, toàn tỉnh mới có 4 công 9 9

trình, dự án đầu tư xây dựng bằng vốn Nhà nước sử dụng gạch không nung, gồm: Bệnhviện Đa khoa huyện Mường Ảng; nhà tiếp công dân UBND tỉnh; nhà sinh hoạt cộngđồng và sân vận động thị xã Mường Lay với tổng số hơn 800 nghìn viên gạch quy tiêuchuẩn. Trong khi đó, trên địa bàn tỉnh Quảng Trị, cơ sở sản xuất gạch xây không nungchính thức hoạt động được hơn 3 năm, song sản lượng tiêu thụ đạt rất thấp, bình quânchưa bằng 1/3 công suất thiết kế. Trong khi đó, các nhà máy sản xuất gạch nung tunnelđều sản xuất vượt công suất thiết kế khá cao, sức tiêu thụ của thị trường đối với gạchnung đang còn mạnh và tiềm năng. Nguyên nhân được chỉ ra bởi gạch nung tunnel làloại gạch truyền thống, việc sử dụng loại gạch này trong xây dựng đã ăn sâu vào tiềmthức của con người, trong khi gạch không nung chỉ mới ra đời, giá thành còn cao so vớigạch nung. Trong thời gian tới, Việt Nam được dự đoán sẽ tiếp tục thu hút nhiều nguồn vốnđầu tư xây dựng lớn từ nước ngoài, đặc biệt là Nhật Bản, Hàn Quốc, hai đối tác luôn tìmkiếm, sử dụng 100% vật liệu xanh trong các công trình của mình, sẽ là cơ hội để gạchkhông nung phát triển, hướng tới dần thay thế gạch nung trong xây dựng. [14]1.2. CÁC LOẠI VẬT LIỆU CHẾ TẠO GẠCH KHÔNG NUNG Những nguyên liệu thích hợp nhất cho việc sản xuất vật liệu không nung đó là: cácloại mạt đá, tro xỉ nhà máy nhiệt điện, cát, xỉ quặng gang thép, chất thải công nghiệp,chất thải xây dựng, v.v.

Hình 1.2. Nguyên liệu sản xuất gạch không nung (Nguồn ảnh:

You must be registered for see links

) 10 1 0 Yêu cầu đối với một số nguyên liệu chính sản xuất gạch không nung: 1.2.1. Cát Thường là cát núi, cát sông, hay cát nhân tạo được nghiền từ đá, sỏi cuội. Nhưngnguyên liệu cát phải đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật như sau: cát sử dụng là cát thôvà kích thước hạt tương đối đồng nhất, đường kính hạt nên nhỏ hơn 3.5mm. Với một tỷlệ trộn cát nhất định sẽ giúp cho gạch được mịn hơn, tăng độ thẩm mĩ. Tuyệt đối khôngsử dụng cát biển hay cát nhiễm mặn.v.v. 1.2.2. Mạt đá Là một sản phẩm có giá trị khá thấp đối với mỗi mỏ khai thác đá nhưng là nguyênliệu phổ biến để sản xuất gạch không nung. Mạt đá có ở rất nhiều vùng miền của ViệtNam, đặc biệt là ở những tỉnh có các mỏ khai thác đá xây dựng lớn như Hà Nam, NinhBình, Hòa Bình ,Thanh Hóa, Lạng Sơn, Đồng Nai, Bình Dương, Vũng Tàu, v.v. 1.2.3. Xi măng Là chất kết dính chính trong quá trình đông kết sản phẩm. Đây cũng là thành phầnquyết định đến 50% – 70% giá thành một viên gạch. Việc tối ưu được tỉ lệ pha trộn ximăng sẽ giải quyết được bài toán kinh tế đối với mỗi nhà sản xuất. 1.2.4. Phụ gia Hiện nay có rất nhiều phụ gia được lựa chọn để tăng thêm tính chống thấm và mộtsố tiêu chí khác cho viên gạch. Phụ gia phổ biến nhất là tro bay, nhờ vào nguồn cungkhá dồi dào từ các nhà máy nhiệt điện. Việc sử dụng phụ gia sẽ tối ưu hóa được giáthành và chi phí sản xuất. 1.2.5. Nước Mức nước thích hợp làm cho gạch có độ bền cao. Lượng nước vừa đủ sẽ tạo ra sựkhác biệt trong độ bền của gạch, kháng nấm mốc.v.v.1.3. CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ LÍ CỦA GẠCH KHÔNG NUNG Tùy vào thành phần cấu tạo mà gạch không nung có những tính chất cơ lý khônggiống nhau, tại luận văn này, tác giả chỉ đề cập đến các đặc trưng cơ lý của gạch khôngnung bê tông cốt liệu. 1.3.1. Cường độ chịu nén của gạch không nung Cường độ nén của gạch đạt mác cao (thông thường là > 75kg/cm2) nên được sửdụng để xây nhà ở, nhà cao tầng, bảo tàng, sân vận động, resort, v.v., điển hình như: tòanhà Keangnam, khách sạn Horizon, sân vận động Mỹ Đình, v.v. Ví dụ: Những công trình cần sản phẩm gạch có cường độ 75 kg/cm² với gạch đấtnung phải dùng loại đặc tỷ trọng 1.800 kg/m³. Với gạch không nung xi măng cốt liệuchỉ cần dùng loại kết cấu lỗ rỗng tỷ trọng 1.400 kg/m³ cường độ có thể đạt trên 80kg/cm². 1.3.2. Độ hút nước và khả năng chống thấm nước của gạch không nung Với thành phần chính là xi măng, cát và đá mạt, lại trải qua quá trình sản xuất vớilực rung ép lớn, viên gạch không nung có độ đông kết cao, bề mặt phẳng, mịn, ít khe hở 11 1 1nên không thấm nhiều nước. Trong khi độ hút nước ở gạch nung từ 14 - 18% (% theokhối lượng), đối với gạch không nung khoảng ≤ 12%. Độ hút ẩm này vừa đủ để vữa kếtdính với viên gạch vừa giúp tường bớt bị thấm nước, không ẩm mốc. 1.3.3. Khối lượng thể tích của gạch không nung Do có cốt liệu chính là mạt đá, nên gạch xi măng cốt liệu có khối lượng thể tíchđặc khoảng 2.050kg/m3. Công nghệ sản xuất hiện đại đã cho ra thị trường các loại gạch xi măng cốt liệu cólỗ rỗng lớn, thành vách mỏng. Tỷ lệ rỗng của gạch xi măng cốt liệu có thể đạt từ 35%đến 50% tùy vào từng mẫu gạch nên gạch xi măng cốt liệu lỗ rỗng có khối lượng thểtích đạt chỉ từ 1.050kg/m3 đến 1.365kg/m3. Khối lượng thể tích của gạch xi măng cốtliệu hoàn toàn phù hợp với các công trình xây dựng, kể cả nhà cao tầng: - Kết cấu kiến trúc của tòa nhà luôn phải tính đến tải trọng tĩnh, hoạt tải và tải trọngđộng. Tải trọng tĩnh là yếu tố liên quan đến trọng lượng bản thân của toàn bộ kết cấu.Hoạt tải là yếu tố liên quan đến người, xe, thang máy, đồ đạc di chuyển trong tòa nhà,v.v. Tải trọng động là khả năng chịu gió, bão, động đất. - Tòa nhà càng cao thì yếu tố tải trọng động càng lớn. Khi kết cấu của tòa nhà caotầng đảm bảo chịu được tải trọng động thì khối lượng thể tích của gạch không còn làvấn đề phải lưu tâm. - Bằng chứng là các công trình cao tầng của Hàn Quốc đầu tư tại Việt Nam đã vàđang xây bằng gạch xi măng cốt liệu như: Keangnam, Grand Plaza, chung cư cao tầngSplendora, Hyundai Hillstate, Lotte, Deawoo Clever, v.v.. Ngoài ra còn rất nhiều dự áncủa Việt Nam đã và đang sử dụng gạch xi măng cốt liệu như: Horison Hotel, MarriottHotel, Nam Đô Complex, VNT Tower, Sail Tower, v.v.. 1.3.4. Vữa dùng cho gạch không nung Cốt liệu chính của gạch xi măng cốt liệu là mạt đá, xi măng. Cốt liệu chính củavữa xây trát thông dụng là cát và xi măng. Do vậy, gạch xi măng cốt liệu hoàn toàn sửdụng vữa xây trát thông thường và độ kết dính của lớp vữa với gạch là rất bền vững.Gạch xi măng cốt liệu có kích thước lớn, đồng đều, bề mặt phẳng nên rất tiết kiệm vữaxây trát. Cường độ chịu lực của gạch xi măng cốt liệu rất cao nên không gặp rủi ro với bấtkỳ loại vữa nào: nguyên lý căn bản là mác gạch phải lớn hơn mác vữa thì bức tường xâymới an toàn. Nếu gạch yếu, vữa khỏe thì khi thời tiết thay đổi (độ ẩm, nhiệt độ thay đổi),độ co khô của vữa lớn có thể gây ra một số hậu quả như bong tách lớp vữa, nứt tường,v.v..1.4. QUY TRÌNH SẢN SUẤT GẠCH KHÔNG NUNG 1.4.1. Công nghệ Polime hóa khoáng 1.4.1.1. Nguyên liệu sản xuất Xi măng, phụ gia polime và nguyên liệu thô: mạt đá (đá mi), xỉ than, tro bay, phếphẩm xây dựng, đá tổ ong, đất đồi, cát, v.v.. 12 1 2

1.4.1.2. Cách phối trộn Tỷ lệ pha trộn 12-15% xi măng + 3-4% phụ gia polime + 6-8% nước và phần còn lại lànguyên liệu thô. 1.4.1.3. Quy trình sản xuất

Hình 1.3. Quy trình sản xuất gạch không nung công nghệ Polime hóa khoáng (Nguồn ảnh:

You must be registered for see links

)

- Cấp phối nguyên liệu: Nguyên liệu với kích thước tiêu chuẩn được cấp vàophễu với công thức và tỷ lệ nhất định theo yêu cầu. Sau đó phễu được đưa lên máy trộn. - Trộn nguyên liệu: Mạt đá, nước và xi măng được đưa vào máy trộn tự động theoquy định cấp phối. Sau đó, hỗn hợp nguyên liệu được trộn đều theo thời gian cài đặt. - Công đoạn truyền tải: Sau khi trộn đều nguyên liệu theo yêu cầu nhất định tạothành hỗn hợp vữa, vữa sẽ được đổ xuống băng chuyền tự động chuyển thẳng đến máyép. - Tạo hình sản phẩm: Máy ép hoạt động theo cơ chế kết hợp với rung tạo lực éprất lớn để hình thành lên các viên gạch đồng đều, đạt chất lượng cao và ổn định. Sau khiđịnh hình gạch sẽ được chuyển ra băng truyền tự động đến khu vực bảo dưỡng. - Phơi, bảo dưỡng sản phẩm: Sau 5-7 ngày thành phẩm và đóng gói, dán nhãnmác xuất xưởng. 1.4.1.4. Ứng dụng và sản phẩm - Ứng dụng: Gạch không nung có thể xây dựng nhà cao tầng, khu dân cư, khucông nghiệp, dùng xây nền móng, tường, vách ngăn, v.v.. - Sản phẩm: Hình dạng đa dạng phù hợp với nhu cầu sử dụng và thị hiếu từngvùng miền như: gạch 2 lỗ miền Bắc, 4 lỗ miền Nam, 6 lỗ miền Trung. [15] 1.4.2. Công nghệ sản xuất gạch xi măng cốt liệu 1.4.2.1. Nguyên liệu Xi măng và cốt liệu như: tro bay, xỉ than, mạt đá, phế phẩm xây dựng, cát vàng,cát đen, đất đồi, đá, sỏi, bã khai thác quặng, v.v.. 13 1 3 1.4.2.2. Cách phối trộn Tỷ lệ pha trộn 8-10% xi măng để liên kết, 85% cốt liệu nước và phụ gia. 1.4.2.3. Quy trình sản xuất

Hình 1.4. Chi tiết dây chuyền sản xuất gạch xi măng cốt liệu (Nguồn ảnh:

You must be registered for see links

) - Bước 1, cấp nguyên liệu: Gồm các phễu chứa liệu (PL1200 đến PL1600), băngtải liệu, cân định lượng, bộ phận cài đặt phối liệu. Sau khi nguyên liệu được cấp đầy vàocác phiễu (bằng máy xúc lật), nguyên liệu được cấp theo công thức phối trộn đã cài đặt(cấp phối vữa). - Bước 2, máy trộn nguyên liệu: Mạt đá, nước và xi măng được tự động đưa vàomáy trộn tự động theo quy định cấp phối. Sau đó, hỗn hợp nguyên liệu được trộn ngấuđều theo thời gian được cài đặt. Hỗn hợp sau phối trộn được tự động đưa vào ngăn phânchia nguyên liệu ở khu vực máy tạo hình (hay máy ép tạo block (4) nhờ hệ thống băngtải. - Bước 3, khu vực chứa khay (palet) cấp palet làm đế đỡ phía dưới trong quá trìnhép và chuyển gạch thành phẩm ra khỏi dây chuyền. Khay (palet) này có thể làm bằngnhựa tổng hợp hay tre – gỗ ép; trong quá trình làm việc chịu lực nén, rung động lớn. - Bước 4, máy ép tự động tạo hình: Nhờ vào hệ thống thủy lực, máy hoạt độngtheo cơ chế ép kết hợp với rung tạo ra lực rung ép rất lớn để hình thành lên các viêngạch block đồng đều, đạt chất lượng cao và ổn định. Cùng với việc phối trộn nguyênliệu, bộ phận tạo hình nhờ ép rung này là hai yếu tố vô cùng quan trọng để tạo ra sảnphẩm theo như ý muốn. - Bước 5, tự động ép mặt – Máy cấp màu: Đây là bộ phận giúp tạo màu bề mặt chogạch tự chèn chỉ cần thiết khi sản xuất gạch tự chèn, gạch trang trí có màu sắc. - Bước 6, tự động chuyển gạch: Đây là máy tự động chuyển và xếp từng khay gạchvào vị trí định trước một cách tự động. Nhờ đó mà ta có thể chuyển gạch vừa sản xuấtra để dưỡng hộ hay tự động chuyển vào máy sấy tùy theo mô hình sản xuất. 14 1 4 Gạch được dưỡng hộ sơ bộ khoảng 1 – 1,5 ngày trong nhà xưởng có mái che, sauđó chuyển ra khu vực kho bãi thành phẩm tiếp tục dưỡng hộ một thời gian (từ 10 đến 28ngày tùy theo yêu cầu) và đóng gói, dán nhãn mác xuất xưởng. [16] 1.5. GIỚI THIỆU VỀ NGUỒN VỎ TRẤU 1.5.1. Định nghĩa và nguồn gốc của vỏ trấu Trấu là lớp vỏ ngoài cùng của hạt lúa và được tách ra trong quá trình xay xát. Trongvỏ trấu chứa khoảng 75% chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ cháy trong quá trình đốt và khoảng25% còn lại chuyển thành tro. Chất hữu cơ chứa chủ yếu cellulose, lignin và Hemi -cellulose (90%), ngoài ra có thêm thành phần khác như hợp chất nitơ và vô cơ. Ligninchiếm khoảng 25-30% và cellulose chiếm khoảng 35-40%. Thành phần hóa học của trấuđược thể hiện trong Bảng 1.2. Bảng 1.2. Thành phần hóa học của vỏ trấuThành phần SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 MKNHàm lượng, % 90,21 0,68 0,74 1,41 0,59 2,38 0,25 3,12

Hình 1.5. Cây lúa và vỏ trấu (Nguồn ảnh:

You must be registered for see links

) Các chất hữu cơ của trấu là các mạch polycarbohydrat rất dài nên hầu hết các loàisinh vật không thể sử dụng trực tiếp được, nhưng các thành phần này lại rất dễ cháy nêncó thể dùng làm chất đốt. Sau khi đốt, tro trấu có chứa trên 80% là silic oxyt, đây làthành phần được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực. Trấu được sử dụng làm chất đốt hay trộn với đất sét làm vật liệu xây dựng… Khôngnhững trấu được sử dụng làm chất đốt trong sinh hoạt hàng ngày mà còn được sử dụngnhư là một nguồn nguyên liệu thay thế cung cấp nhiệt trong sản xuất với giá rất rẻ. 1.5.2. Hiện trạng vỏ trấu tại Việt Nam Vỏ trấu có rất nhiều tại Đồng bằng sông Cửu Long và Đồng bằng sông Hồng, 2vùng trồng lúa lớn nhất cả nước. Chúng thường không được sử dụng hết nên phải đemđốt hay đổ xuống sông suối để tiêu hủy. Theo khảo sát, lượng vỏ trấu thải ra tại Đồngbằng sông Cửu Long khoảng hơn 3 triệu tấn/năm, nhưng chỉ khoảng 10% trong số đó 15 1 5được sử dụng. Về sau, trấu còn được dùng để làm củi trấu (trấu ép lại thành dạng thanh),nhưng cũng chỉ sử dụng được khoảng 12.000 tấn vỏ trấu/năm. Các nhà máy xay xát gạo Hậu Giang thải ra khoảng 220.000 tấn trấu, trung bìnhmỗi ngày, mỗi nhà máy xay xát thải ra 24,5 tấn trấu. Lượng trấu thải ra không được tiêuthụ ngay, ứ đọng lại. Các nhà máy thường un trấu thành phân trấu, đổ thành đống cao. Năm 2014, ở một số huyện vùng sâu thuộc thành phố Cần Thơ và tỉnh An Giang,bức xúc trước tình trạng một lượng lớn vỏ trấu trôi khắp mặt sông, gây ô nhiễm môitrường và ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt. Dọc một số bờ sông ở quận Ô Môn, huyệnThới Lai, huyện Cờ Đỏ của TP Cần Thơ như sông Thị Đội, sông Ngang, v.v.. sẽ thấyrất nhiều vỏ trấu trôi trên mặt sông. Bờ sông ngập một màu vàng của vỏ trấu. Nước sôngở những đoạn này vốn đã ô nhiễm, giờ quyện với mùi vỏ trấu phân hủy tạo nên một mùirất khó chịu. Con sông này bị ô nhiễm nặng nề nên không thể dùng nước để sinh hoạtđược. Chính vì bị một lượng vỏ trấu thải ra sông như thế mà người dân ở đây không cónước sinh hoạt, ảnh hưởng đến giao thông qua lại của ghe tàu cũng như việc nuôi cá ởđây bị cản trở vì dòng nước bị ô nhiễm quá nặng.

Hình 1.6. Vỏ trấu thải bỏ bừa bãi xuống sông (Nguồn ảnh:

You must be registered for see links

) Vì thế, chúng ta đã biết những công dụng của vỏ trấu nhưng nếu không được ứngdụng và sử dụng đúng cách thì nó sẽ trở thành tác hại gây nên ô nhiễm môi trường ảnhhưởng đến người dân sống xung quanh khu vực đó.[17] 1.5.3. Các ứng dụng của vỏ trấu hiện nay 1.5.3.1. Sử dụng làm chất đốt Từ lâu, vỏ trấu đã là một loại chất đốt rất quen thuộc với bà côn nông dân, đặc biệtlà bà con nông dân ở vùng đồng bằng sông Cửu Long. Chất đốt từ vỏ trấu được sử dụngrất nhiều trong cả sinh hoạt (nấu ăn, nấu thức ăn gia súc) và sản xuất (làm gạch, sấy lúa)nhờ những ưu điểm sau: Trấu có khả năng cháy và sinh nhiệt tốt do thành phần có 75% là chất xơ. Trấu lànguồn nguyên liệu rất dồi dào và lại rẻ tiền: sản lượng lúa năm 2007 cả nước đạt 37 triệutấn, trong đó lúa đông xuân 17,7 triệu tấn, lúa hè thu 10,6 triệu tấn, lúa mùa 8,7 triệu 16 1 6tấn. Như vậy lượng vỏ trấu thu được sau xay xát tương đương 7,4 triệu tấn. Sản lượngtrấu có thể thu gom được ở đồng bằng sông Cửu Long lên tới 1,4-1,6 triệu tấn. Nguyên liệu trấu có các ưu điểm nổi bật khi sử dụng làm chất đốt: vỏ trấu sau khixay xát ở luôn ở rất dạng khô, có hình dáng nhỏ và rời, tơi xốp, nhẹ, vận chuyển dễdàng. Thành phần là chất xơ cao phân tử rất khó cho vi sinh vật sử dụng nên việc bảoquản, tồn trữ rất đơn giản, chi phí đầu tư ít. Chính vì các lý do trên mà trấu được sử dụng làm chất đốt rất phổ biến. Trong sinhhoạt người dân đã thiết kế một dạng lò chuyên nấu nướng với chất đốt là trấu. Lò nàycó ưu điểm là lượng lửa cháy rất nóng và đều, giữ nhiệt tốt và lâu. Lò trấu hiện nay vẫncòn được sử dụng rộng rãi ở nông thôn.

Hình 1.7. Lò đốt vỏ trấu dùng trong sinh hoạt ở các vùng Tây Nam Bộ (Nguồn ảnh:

You must be registered for see links

) Đối với sản xuất tiểu thủ công nghiệp và chăn nuôi, trấu cũng đưọc sử dụng rấtthường xuyên. Thông thường trấu là chất đốt dùng cho việc nấu thức ăn nuôi cá hoặclợn, nấu rượu và một lượng lớn trấu được dùng nung gạch trong nghề sản xuất gạch tạikhu vực đồng bằng sông Cửu Long.

Hình 1.8. Dùng vỏ trấu trong việc nung gạch (Nguồn ảnh:

You must be registered for see links

) 17 1 7 1.5.3.2. Dùng vỏ trấu để lọc nước Tại thành phố Hải Dương đã có người phát minh ra cách chế tạo thiết bị lọc nướctừ vỏ trấu, có khả năng lọc thẳng nước ao, hồ thành nước uống sạch. Cốt lõi của thiết bịlà một cụm sứ xốp trắng, hình trụ nằm trong chiếc bình lọc. Điều đặc biệt là loại sứ nàyđược tạo ra bằng cách tách ôxit silic từ trấu, có đặc tính lọc cực tốt, với lỗ lọc siêu nhỏ,nhỏ hơn lỗ lọc của thiết bị của Mỹ tới 10 lần, của Nhật 4 lần, ngoài ra nó cũng có độ bềncao (có thể sử dụng 10 đến 20 năm). Thiết bị còn có khả năng khử được mùi ở nguồn nước ô nhiễm, khử chất dioxinkhi mắc nối tiếp một bình lọc có ống lọc bằng than hoạt tính. Để kiểm tra tính hiệu quả, an toàn của thiết bị lọc nước, Trung tâm y tế dự phòngtỉnh Hải Dương đã lấy mẫu nước hồ Bạch Đằng, nơi bị ô nhiễm nặng trong thành phốHải Dương đem xử lý qua thiết bị lọc từ vỏ trấu. Kết quả cho thấy: nước hồ sau xử lýđạt tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống về các chỉ tiêu vi sinh. Mặt khác việc bảo dưỡng lõi lọc khá đơn giản, chỉ cần dùng giẻ lau hay khănmặt lau sạch là lõi lọc trắng, tốc độ lọc như ban đầu. 1.5.3.3. Sử dụng vỏ trấu tạo thành củi trấu Máy ép củi trấu được sản xuất tại Gò Công (Tiền Giang) có công suất 70 - 80 kgcủi/giờ, tiêu thụ điện 6 - 7 KW/h. Cứ 1,05 kg trấu thì cho ra 1 kg củi trấu. Chỉ cần chotrấu vào họng máy, qua bộ phận ép thì máy cho ra những thanh củi trấu. Củi trấu cóđường kính 73 mm, dài từ 0,5 - 1 m. Cứ 1 kg củi trấu thì nấu được bữa ăn cho 4 người.

Hình 1.9. Củi trấu thành phẩm (Nguồn ảnh:

You must be registered for see links

) Củi trấu duy trì sự cháy lâu hơn nấu trực tiếp bằng trấu hay than đá. Cũng nhưcác loại chất đốt khác, củi trấu có thể sử dụng cho lò truyền thống, cà ràng, bếp than,bếp than đá... rất dễ dàng vì bắt lửa nhanh, không có khói và khi cháy thì có mùi rất dễchịu. Bên cạnh giá thành hạ so với gas, củi trấu cũng có hạn chế là dùng củi trấu nếuphát triển sẽ phổ biến ở nông thôn, vì nó cần có chỗ để củi, cần có bếp lò, cần nơi 18 1 8thải tro, vì thế nó khó tiến vào đô thị được mà có thể chỉ phổ biến ở nông thôn, vùng vencác khu dân cư gần đô thị. 1.5.3.4. Vỏ trấu làm sản phẩm mỹ nghệ Huyện Gia Viễn, Ninh Bình người ta đã tạo ra các sản phẩm mỹ nghệ nội thất từvỏ trấu. Vỏ trấu được nghiền nhỏ tạo thành bột dưới dạng mịn và bột sợi. Sau khi kếthợp với keo, trấu được cho vào máy ép định hình sản phẩm và sấy khô, hoàn thiện... đểtrở thành một sản phẩm mỹ nghệ hoàn chỉnh, có khả năng xuất khẩu. Giải pháp nêu trêngiúp sản phẩm có giá thành hạ, tận dụng được lao động ở nông thôn, đặc biệt là dâychuyền chế biến tinh bột trấu thấp hơn 10 lần so với dây chuyền sản xuất tinh bột gỗ.

Hình 1.10. Bình hoa, tượng làm từ vỏ trấu (Nguồn ảnh:

You must be registered for see links

) 1.5.3.5. Dùng trấu làm thiết bị khí hoá dầu Nguyên lý làm việc của trạm dựa vào công nghệ khí hóa trấu bằng lò đốt tầng sôi,cho hiệu suất chuyển hóa năng lượng rất cao. Nguyên liệu trấu qua lò sẽ được nhiệt hóavà khí hóa ở nhiệt độ cao chuyển thành khí sinh khối, sau khi được xử lý làm sạch vàlàm mát, sử dụng để phát điện thông qua động cơ đốt trong hay đốt nồi hơi, thậm chícó thể cung cấp gas cho các khu dân cư để đun nấu. Theo tính toán, một nhà máy xay xát có hóa đơn tiền điện khoảng 50 triệuđồng/tháng cần một máy phát điện khoảng 200kW, với tỷ suất đầu tư khoảng 750USD/kW (bao gồm cả trạm khí hóa và máy phát điện loại tốt) thì thời gian hòa vốn chưađến 3 năm. Bên cạnh đó còn có các lợi ích như tận dụng nhiệt từ lò đốt để sấy lúa; chủđộng nguồn điện để sản xuất, tăng khả năng cạnh tranh nhờ giảm chi phí điện xay xát;sử dụng gas để đun nấu hay bán cho các hộ gia đình khác. Với các ngành sản xuất khácnhư gốm sứ, thủy tinh... lò khí hóa không chỉ sử dụng trấu làm nguyên liệu mà còn có 19 1 9thể sử dụng hầu hết các loại phế phẩm nông nghiệp và lâm nghiệp như rơm rạ, bã mía,vỏ cà phê, mạt cưa, dăm bào, cành cây, v.v. thậm chí những loại phế phẩm này còn chonăng lượng lớn hơn cả trấu. Tùy theo yêu cầu, nhà đầu tư có thể chỉ cần đầu tư lò khí hóa để cho ra khí nóng(ví dụ như lò gạch, đốt nồi hơi, v.v.) hay đầu tư cả hệ thống để cho ra khí nguội và sạch(ngành gốm sứ, thủy tinh, v.v.). Theo tính toán, một nhà máy sử dụng khoảng 25 tấn khíhóa lỏng/tháng nếu chuyển qua sử dụng khí sinh khối thì chỉ cần 10 - 12 tháng là hòavốn. 1.5.3.6. Vỏ trấu làm sản phẩm vật liệu xây dựng nhẹ không nung Vật liệu gồm vỏ trấu nghiền, xơ dừa, hạt xốp, xi măng, phụ gia và lưới sợi thuỷtinh. Trọng lượng của vật liệu nhẹ hơn gạch xây thông thường khoảng 50% và có tínhcách âm, cách nhiệt và không thấm nước cao. Đây là vật liệu thích hợp với các vùngnhư miền Tây, miền Trung bị ngập úng, lũ lụt và nền đất yếu. Sau khi sử dụng có thểnghiền nát để tái chế lại. Nhờ trọng lượng nhẹ nên khi sử dụng vật liệu này làm vách và sàn, móng căn nhàsẽ không phải gia cố nhiều như xây bằng gạch. Lúc ấy cột nhà cũng không cần làm lớn.Nếu làm nhà ba tầng chỉ cần cột 10 x 15cm. Những điều này giúp giảm chi phí đến gần1/2 so cách thông thường. Trong khi thi công do vách và sàn theo dạng lắp ghép nêncông thợ sẽ giảm xuống rất nhiều. Một ưu điểm của sản phẩm là sau khi xây dựng muốndi chuyển có thể tháo dỡ toàn bộ và lắp ghép ở vị trí mới. Nhà sẽ xây theo nguyên tắccó khung xương bằng sắt hay thanh bê tông chịu lực, sản phẩm được ghép vào bằngcách bắt vít. Tường tô trát một lớp vửa mỏng do bề mặt vật liệu đã phẳng. Riêng sàn cóthể lát gạch, trát. Khi đổ cột có thể dùng tấm vật liệu mỏng này thay cho cốp pha ốp bênngoài và sau đó để luôn sẽ cho bề mặt phẳng. Vật liệu này còn thích hợp cho việc xâynhà trên nền đất yếu, sửa chữa nhanh như sửa nhà nâng thêm tầng, thay đổi các chứcnăng phòng trong nhà. [18] 1.5.3.7. Vỏ Trấu làm công trình giao thông nông thôn Để tìm một kết cấu bền chắc, tận dụng vật liệu địa phương và vật liệu sản xuấttrong nước, có thể thi công bằng phương pháp thủ công kết hợp với cơ giới nhỏ, giáthành thấp, thích hợp với đường giao thông nông thôn, đặc biệt là tận dụng được phếphẩm nông nghiệp, giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Người dân đã sử dụng vỏ trấu làmchất độn để tạo thành hỗn hợp bê tông trấu cho việc xây dựng các công trình xây dựngbờ rào, bờ tường hay lót vỉa hè, đường đi bộ, sân phơi, làm nền chuồng trại, v.v. trongđiều kiện vỏ trấu được kết dính tốt với các vật liệu khác như xi măng, cát, v.v.. Đặc biệt,một số nơi còn mạnh dạn đưa bê tông cốt trấu vào việc làm đường giao thông nông thônnhằm giải quyết nhu cầu đi lại của người dân.Cụ thể người dân ở xã Tân Duyệt, huyện Đầm Dơi, tỉnh Cà Mau có cách làm đườnggiao thông nông thôn rất độc đáo: dùng xi-măng trộn với cát, trấu làm nguyên vật liệuxây dựng. Tuyến lộ Kênh Xuôi thuộc 2 ấp Đồng Tâm A và Đồng Tâm B được UBND 20 2 0xã Tân Duyệt xây dựng bằng chất liệu xi măng, cát, pha trấu, chiều dài 1,8 km, vốn đầutư gần 350 triệu đồng. Tuyến lộ này được xây dựng bằng hình thức Nhà nước và nhândân cùng làm, trong đó nhân dân đóng góp gần 150 triệu đồng. Điểm đặc biệt là do sửdụng trấu trong thành phần chất liệu thay thế cho sắt, đá nên giá thành công trình kháthấp, mỗi mét chỉ cần 190.000 đồng. Qua kiểm tra, chất lượng công trình vẫn đảm bảo.

Hình 1.11. Công trình đường giao thông nông thôn sử dụng vỏ trấu tại ấp Đồng Tâm B, xã Tân Duyệt, Huyện Đầm Dơi, tỉnh Cà Mau (Nguồn ảnh:

You must be registered for see links

) 1.5.3.8. Các ứng dụng khác của vỏ trấu Một số ứng dụng khác của vỏ trấu: không dừng ở các ứng dụng trên, vỏ trấu còncó thể dùng làm thiết bị cách nhiệt, làm chất độn, giá thể trong công sản xuất meo giốngđể trồng nấm, dùng đánh bóng các vật thể bằng kim loại, tro trấu có thể dùng làm phânbón, v.v.. Trấu có thể được ứng dụng rất đa dạng trong đời sống của con người Việt Nam.Trấu có ưu thế rất lớn về nguồn nguyên liệu và giá thành nên việc nghiên cứu sử dụngtrấu vào sản xuất luôn mang lại hiệu quả kinh tế cao và tiết kiệm chi phí. Thực tế hiệnnay một số tỉnh nhất là ở đồng bằng sông Cửu Long lượng trấu vẫn còn rất dồi dào nêncần lưu ý tăng cường việc nghiên cứu ứng dụng nguồn nguyên liệu này nhằm mở rộngkhả năng sử dụng trấu vừa tiết kiệm chi phí sản xuất, vừa có lợi cho môi trường.v.v.1.6. KHẢ NĂNG CẢI THIỆN VÀ ĐÁP ỨNG CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦAGẠCH KHÔNG NUNG CÓ SỬ DỤNG VỎ TRẤU LÀM THÀNH PHẦN CẤPPHỐI 1.6.1. Khả năng đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật Sử dụng vỏ trấu trong sản xuất gạch không nung dự đoán có khả năng cải thiệnđược một số tính chất cơ lí của gạch không nung như: giảm trọng lượng bản thân, vẫnđáp ứng yêu cầu về cường độ chịu nén, cải thiện khả năng cách âm, cách nhiệt và chống 21 2 1cháy so với gạch nung truyền thống, chất lượng vững bền theo thời gian, dễ thi công,vừa tiết kiệm chi phí sản xuất. 1.6.2. Khả năng cải thiện môi trường Giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tận dụng được nguồn vật liệu địa phương, gópphần giải quyết vấn đề cạn kiệt nguồn tài nguyên liên quan và thân thiện với môi trường.1.7. KẾT LUẬN CHƯƠNG Qua tất cả các yếu tố trên có thể khẳng định gạch không nung xi măng cốt liệu làloại vật liệu xây lý tưởng thay thế cho gạch đất sét nung trong thời gian tới. Thực tế, tạicác quốc gia phát triển như: Đức, Hà Lan, Tây Ban Nha, Nhật Bản, Hàn Quốc, v.v. sảnphẩm gạch không nung xi măng cốt liệu đã được sử dụng để xây dựng các công trìnhcông nghiệp và dân dụng cách đây hàng thế kỷ và các công trình này vẫn đang tồn tạivững chắc đến ngày nay. Gạch không nung xi măng cốt liệu với những ưu điểm như thời gian chế tạo ngắn,hao phí nhân công ít, kết cấu vững chắc với cường độ cao, khả năng cách nhiệt, cáchâm, chống cháy tốt và thân thiện với môi trường, loại gạch này cũng có một số hạn chếnhư thấm nước nhanh, dễ gây nứt tường do co giãn nhiệt, trọng lượng và giá thành vẫncòn cao (so với gạch nung). Vì vậy việc tiếp tục nghiên cứu, phát triển loại gạch nàytheo hướng phát huy ưu điểm, khắc phục hạn chế nhằm nâng cao hiệu quả kỹ thuật, kinhtế, hướng đến sử dụng rộng rãi là một yêu cầu mang tính cấp thiết. Với trữ lượng vỏ trấu dồi dào, trọng lượng nhẹ, giá thành rẻ, một số ứng dụng củavỏ trấu hiện nay mang lại hiệu quả cao. Nếu sử dụng vỏ trấu làm thành phần cấp phốitrong sản xuất gạch không nung có khả năng cải thiện một vài đặt trưng cơ lý của gạchkhông nung mang lại hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao. Để sử dụng vỏ trấu trong sản xuất gạch không nung có thể cải thiện được một sốtính chất cơ lí của gạch không nung cần có những nghiên cứu chuyên sâu. Chương 2 sẽtrình bày các tài liệu tiêu chuẩn liên quan đến việc xác định các đặc trưng cơ lí của gạchkhông nung và các phương pháp xác định các đặc trưng cơ lí của gạch không nung đểlàm cơ sở cho chương 3 tiến hành nghiên cứu các đặc trưng cơ lí của loại gạch khôngnung có sử dụng vỏ trấu trong thành phần cấp phối. 22 2 2 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ LÍ CỦA GẠCH KHÔNG NUNG

2.1. CÁC TIÊU CHUẨN LIÊN QUAN ĐẾN VIỆC XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNGCƠ LÍ CỦA GẠCH KHÔNG NUNG Các đặc trưng cơ lý của gạch không nung được xác định phần lớn áp dụng theotiêu chuẩn: TCVN 6477: 2016 - Gạch bê tông tự chèn.[5] Các tiêu chuẩn liên quan: - TCVN 4506: 2012, Nước cho bê tông và vữa - Yêu cầu kỹ thuật. - TCVN 6260: 2009, Xi măng poóc lăng hỗn hợp - Yêu cầu kĩ thuật. - TCVN 6355-4: 2009, Gạch xây - Phương pháp thử - Phần 4: Xác định độ hútnước. - TCVN 7572-6: 2006, Cốt liệu cho bê tông và vữa - Xác định khối lượng thể tíchxốp và độ rỗng.

Bảng 2.1. Các tiêu chuẩn xác định đặc trưng cơ lý của gạch không nung. Yêu cầu TT Các chỉ tiêu cơ lý Phương pháp thử kỹ thuật Khuyết tật ngoại quan cho phép: - Độ cong vênh trên bề mặt viên gạch, mm, 3 không lớn hơn - Số vết sứt vỡ các góc cạnh sâu từ 5 mm 4 1 đến 10 mm, dài từ 10 mm đến 15 mm, TCVN 6477:2016 không lớn hơn - Số vết nứt có chiều dài không quá 20 mm, 1 không lớn hơn

Độ rỗng viên gạch, %, không lớn hơn khối 2 TCVN 6477:2016 lượng viên gạch, kg, không lớn hơn 65 Độ thấm nước của gạch xây tường không 350 3 TCVN 6477:2016 trát, ml/m2.h, không lớn hơn Cường độ nén, MPa, không nhỏ hơn - M3,5 3,5 4 - M5,0 5,0 TCVN 6477:2016 - M7,5 7,5 - M10,0 10,0 23 2 3 Yêu cầu TT Các chỉ tiêu cơ lý Phương pháp thử kỹ thuật - M15,0 15,0 - M20,0 20,0 Độ hút nước, %, không lớn hơn - M3,5 - M5,0 14 5 - M7,5 TCVN 6355-4:2009 - M10,0 - M15,0 12 - M20,0 Khối lượng thể tích của gạch không nung 6 20 TCVN 6477:2016 không lớn hơn.

2.2. XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƯNG CƠ LÍ CỦA THÀNH PHẦN CẤP PHỐI CHẾ TẠOGẠCH KHÔNG NUNG Các thành phần cấp phối chế tạo gạch không nung: - Xi măng PCB 40; - Cát; - Đá mạt; - Nước; - Vỏ trấu. 2.1.1. Xi măng Sử dụng xi măng poóc lăng hỗn hợp Holcim PCB 40 theo yêu cầu kỹ thuật của xi măng loại này phải phù hợp với TCVN 6260:2009.[7]

Bảng 2.2. Các tiêu chuẩn xác định đặc trưng cơ lý của xi măng. Các chỉ Yêu cầu kỹ TT tiêu thuật Phương pháp thử Cường độ nén, MPa, không nhỏ hơn: 1 - 3 ngày ± 45 phút 18 TCVN 6016:2011 - 28 ngày ± 8 giờ 40

Thời gian đông kết, phút 2 - Bắt đầu, không nhỏ hơn 45 TCVN 6017:1995 - Kết thúc, không lớn hơn 420 24 2 4

Các chỉ Yêu cầu kỹTT tiêu thuật Phương pháp thử Độ mịn, xác định theo: - Phần còn lại trên sàng kích thước lỗ 0,09 mm, %, không lớn hơn 10 TCVN 4030:2003 3 - Bề mặt riêng, xác định theo phương pháp Blaine, cm2/g, không lớn hơn 2800 Độ ổn định thể tích, xác định theo 4 phương pháp Le Chatelier, mm, không 10 TCVN 6017:1995 lớn hơn Hàm lượng anhydric sunphuric TCVN 141:2008 5 (SO3), 3,5 %, không lớn hơn 6 Độ nở autoclave(1), %, không lớn hơn 0,8 TCVN 7711:2007

2.2.2. Cát Sử dụng cát vàng Tân Châu – An Giang có chất lượng phù hợp với TCVN7572:2006 (Cốt liệu cho bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật).[9] Bảng 2.3. Xác định các đặc trưng cơ lý của cát Yêu cầu kỹTT Các chỉ tiêu Phương pháp thử thuật 1 Xác định khối lượng riêng, độ hút TCVN 7572-4:2006 nước của cát. 2 Xác định thể tích xốp của cát. TCVN 7572-6:2006 Hàm lượng tạp chất, % khối lượng, 3 không lớn hơn: TCVN 7572-8:2006 - Sét cục và các tạp chất dạng cục 0,5 - Hàm lượng bụi, bùn, sét 10 Thành phần hạt, lượng sót tích lũy trên sàng, % khối lượng: - 2,5mm 0 4 - 1,25mm Từ 0 đến 15 TCVN 7572-2:2006 - 0,63mm Từ 0 đến 35 - 0,315mm Từ 5 đến 65 - 0,14mm Từ 65 đến 90 Khối lượng hạt có kích thước lớn 5 TCVN 7572-2:2006 5 hơn 5mm, % khối lượng, không lớn hơn 25 2 5 2.2.3. Mạt đá Sử dụng mạt đá Biên Hòa - Đồng Nai có chất lượng phù hợp với TCVN7572:2006.[9] Bảng 2.4. Xác định các đặc trưng cơ lý của mạt đá Yêu cầu kỹ TT Các chỉ tiêu Phương pháp thử thuật

Xác định khối lượng riêng, độ hút 1 TCVN 7572-4:2006 nước của mạt đá.

2 Xác định thể tích xốp của mạt đá. TCVN 7572-6:2006

Hàm lượng tạp chất, % khối lượng, không lớn hơn: 0,5 TCVN 7572-8:2006 3 - Sét cục và các tạp chất dạng cục 10 - Hàm lượng bụi, bùn, sét

Thành phần hạt, lượng sót tích lũy trên sàng, % khối lượng: - 2,5mm 0 - 1,25mm Từ 0 đến 15 TCVN 7572-2:2006 4 - 0,63mm Từ 0 đến 35 - 0,315mm Từ 5 đến 65 - 0,14mm Từ 65 đến 90

Khối lượng hạt có kích thước lớn hơn 5 TCVN 7572-2:2006 5 5mm, % khối lượng, không lớn hơn

2.2.4. Nước Nước sinh hoạt đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 4506:2012. Nước sửdụng phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:[6] + Không chứa váng dầu hay váng mỡ. + Lượng tạp chất hữu cơ không lớn hơn 15 mg/l. + Độ pH không nhỏ hơn 4 và không lớn hơn 12,5. + Không có màu khi dùng cho bê tông và vữa trang trí. + Theo mục đích sử dụng, hàm lượng muối hoà tan, lượng ion sunfat, lượng ionclo và cặn không tan không được lớn hơn các giá trị qui định trong bảng 2.5. 26 2 6 Bảng 2.5: Hàm lượng tối đa cho phép của muối hoà tan, ion sunfat, ion clo và cặn không tan trong nước trộn bê tông và vữa

Mức cho phép

Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:

You must be registered for see links