Tài liệu Nghiên cứu sử dụng mùn cưa làm thành phần cấp phối để sản xuất gạch xi măng không nung

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN VIỆT CƢỜNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MÙN CƢA LÀM THÀNH PHẦN CẤP PHỐI ĐỂ SẢN XUẤT GẠCH XI MĂNG 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 XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Đà Nẵng - Năm 2018 Công trình được hoàn thành tại TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS. LÊ KHÁNH TOÀN Phản biện 1: Phản biện 2: Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp họp tại Trường Đại học Bách khoa vào ngày 11 tháng 3 năm 2018 Có thể tìm hiểu luận văn tại:  Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường Đại học Bách khoa.  Thư viện Khoa Xây dựng dân dụng và công nghiệp, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN. 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Việc hạn chế sản xuất gạch nung và thay thế bằng gạch không nung là điều tất yếu và cũng đang là chủ trương, chính sách lớn của Nhà nước và các bộ, ngành địa phương. Trong các loại gạch không nung hiện nay, đang sử dụng nhiều nhất là gạch không nung xi măng - cốt liệu. Nguyên vật liệu chủ yếu của loại gạch này là cát và xi măng kèm thêm một số phụ gia như xỉ than nhiệt điện, phế thải công nghiệp, nông nghiệp, đá mạt, cát đen, phụ gia kết dính v.v., do đó rất thân thiện với môi trường, việc sản xuất không gây ra hiện tượng khai thác đất sét tràn lan như là gạch đất nung truyền thống. Mùn cưa là một loại phế phẩm nông nghiệp có trữ lượng lớn, chủ yếu được sử dụng làm chất đốt và một số công việc đơn giản khác, thậm chí đem đi đốt bỏ hoặc thải bỏ bừa bãi gây ô nhiễm môi trường, nên việc nghiên cứu ứng dụng nguồn nguyên liệu này trong sản xuất gạch không nung là rất cần thiết, vừa có khả năng đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật, cải thiện 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, giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Từ đó, Đề tài “Nghiên cứu sử dụng mùn cƣa làm thành phần cấp phối để sản xuất gạch xi măng không nung” được thực hiện nhằm nghiên cứu khả năng sử dụng mùn cưa trong thành phần cấp phối để sản xuất gạch không nung. 2. Mục tiêu của đề tài Xác định một số tính chất cơ lý của gạch xi măng không nung sử dụng mùn cưa trong thành phần cấp phối theo những tỉ lệ nhất định thay thế bột đá. 3. Nội dung nghiên cứu - Tổng quan về gạch xi măng không nung. 2 - Tổng quan về nguồn mùn cưa hiện nay tại tỉnh Quảng Ngãi và việc ứng dụng mùn cưa trong sản xuất vật liệu xây dựng. - Thí nghiệm, đo đạc một số tính chất cơ lý, hóa học của các thành phần cấp phối để sản xuất gạch xi măng không nung, trong đó có mùn cưa. - Xác định một số tính chất cơ lý của gạch xi măng không nung sử dụng mùn cưa trong thành phần cấp phối. 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Gạch xi măng không nung sử dụng mùn cưa trong thành phần cấp phối. - Phạm vi nghiên cứu: Xác định một số đặc trưng cơ lí trong phòng thí nghiệm của gạch xi măng không nung sử dụng mùn cưa ở tỉnh Quảng Ngãi trong thành phần cấp phối để sản xuất gạch xi măng không nung. 5. Phƣơng pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lí thuyết: nghiên cứu các tài liệu liên quan. - Khảo sát thực nghiệm: thông qua các số liệu thí nghiệm. - Tổng hợp, phân tích r t ra kết luận. 6. Cấu trúc của luận văn Mở đầu 1. Lý do chọn đề tài 2. Mục tiêu nghiên cứu đề tài 3. Nội dung nghiên cứu 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 5. Phương pháp nghiên cứu Chương 1: Tổng quan về gạch không nung và ứng dụng của mùn cưa Chương 2: Cơ sở khoa học xác định các đặc trưng cơ lí của gạch không nung Chương 3: Xác định các tính chất cơ lý của gạch không nung có sử dụng mùn cưa trong thành phần cấp phối Kết luận và kiến nghị 3 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA MÙN CƢA 1.1. Tổng quan về gạch không nung 1.1.1. Tổng quan Gạch không nung là loại gạch không qua quá trình nung đốt. Gạch được làm bằng cách ép vật liệu và chất kết dính vào khuôn với áp lực cao. Độ bền của viên gạch không nung được gia tăng nhờ lực ép hoặc rung hoặc cả ép lẫn rung lên viên gạch và thành phần kết dính của ch ng. Sau đó gạch được đem dưỡng hộ để đạt các chỉ số về cơ học như cường độ nén, uốn, độ h t nước v.v.. Gạch không nung có các loại như: gạch xi măng – cốt liệu, gạch bê tông khí chưng áp AAC (tên tiếng Anh là Autoclaved Aerated Concrete), gạch bê tông bọt v.v.. Trong các loại gạch không nung hiện nay, đang sử dụng nhiều nhất là gạch không nung xi măng - cốt liệu. Nó đáp ứng rất tốt các tiêu chí về kỹ thuật, kết cấu, môi trường, phương pháp thi công, v.v.. 1.1.2. Phân loại, đặc điểm chung - Phân loại theo thành phần cấp phối; - Phân loại theo hình dáng; - Phân loại theo mục đích sử dụng; - Phân loại theo mác. 1.2. Các đặc trƣng cơ lý của gạch không nung 1.2.1. Khối lượng thể tích Gạch xi măng cốt liệu có khối lượng thể tích đặc khoảng 2.050 kg/m3. 1.2.2. Cường độ chịu lực Gạch không nung thường có cường độ chịu lực cao, từ 70 ÷ 600kg/cm2. 1.2.3. Độ ngậm nước và khả năng chống thấm nước 4 Độ ngậm nước của gạch xi măng cốt liệu rất thấp, đạt dưới 8%. 1.3. Giới thiệu về các loại nguyên vật liệu chế tạo gạch xi măng không nung tại Quảng Ngãi 1.3.1. Nguyên vật liệu sản xuất gạch xi măng không nung Nguyên vật liệu chủ yếu của gạch xi măng không nung là cát và xi măng kèm thêm một số phụ gia như xỉ than nhiệt điện, phế thải công nghiệp, nông nghiệp, đá mạt, cát đen, phụ gia kết dính v.v.. 1.3.2. Nước Nước dùng để trộn hỗn hợp vữa có hàm lượng tạp chất vượt quá giới hạn sẽ làm ảnh hưởng tới quá trình đông kết cũng như làm giảm độ bền lâu của kết cấu viên gạch trong quá trình sử dụng. Vì vậy nước có vai trò đặc biệt trong hỗn hợp vữa tạo thành gạch không nung. 1.3.3. Xi măng Trong nội dung nghiên cứu của mình, tác giả đã sử dụng xi măng Sông Gianh PCB 40 làm vật liệu trong quá trình thực hiện nghiên cứu. 1.3.4. Cát Trong nội dung nghiên cứu của mình, tác giả đã sử dụng cát Sông Trà làm vật liệu trong quá trình thực hiện nghiên cứu. 1.3.5. Đá mạt Trong nội dung nghiên cứu của mình, tác giả đã sử dụng đá mạt được lấy tại mỏ đá Ba Gia (huyện Sơn Tịnh) làm vật liệu trong quá trình thực hiện nghiên cứu. 1.4. Quy trình sản xuất gạch không nung (gạch xi măng cốt liệu) 1.4.1. Nguyên liệu Xi măng và cốt liệu như: tro bay, xỉ than, đá mạt, phế phẩm xây dựng, cát vàng, cát đen, đất đồi, xỉ than, đá sỏi, bã khai thác quặng. 5 1.4.2. Cách phối trộn 8-10% xi măng để liên kết, 85% cốt liệu và nước, phụ gia. 1.4.3. Quy trình sản xuất (như Hình 1.1) Hình 1.1 - Chi tiết dây chuyền sản xuất gạch xi măng không nung 1.5. Giới thiệu về nguồn mùn cƣa tại Quảng Ngãi và việc ứng dụng mùn cƣa trong sản xuất vật liệu xây dựng 1.5.1. Giới thiệu về nguồn mùn cưa tại Quảng Ngãi Trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi hiện nay (tính đến tháng 01/2017) có khoảng 97 doanh nghiệp vừa và nhỏ và 538 cơ sở hộ gia đình hoạt động trong lĩnh vực chế biến gỗ và gia công chế biến đồ gỗ, với công suất hoạt động hiện nay là 41%, tiêu thụ sản xuất 2.370.867 m3 gỗ tròn/năm. Hình 1.2 – Nhà máy chế biến gỗ Tam Minh tại Quảng Ngãi 6 Mùn cưa là phế phẩm được sinh ra từ quá trình sản xuất và chế biến gỗ (xẻ, cưa, tiện v.v.). Vì có cấu tạo là dạng bột có kích thước nhỏ, dễ tạo hình (qua nén, ép v.v.), nên mùn cưa được tận dụng, ứng dụng và sử dụng khá phổ biến trong nhiều lĩnh vực như: làm cốt liệu cho các sản phẩm đồ gỗ công nghiệp (sản xuất ra bàn làm việc, bàn họp, vách ngăn, tủ đựng hồ sơ, tủ đựng quần áo, ván sàn, v.v.); làm đệm sinh học trong chăn nuôi; làm phân bón trong trồng trọt; chế biến thành viên mùn cưa nén (dùng thay thế điện, than đá, củi làm chất đốt trong hệ thống lò sưởi; dùng trong hệ thống đốt ngành công nghiệp, dân dụng; lót chuồng trại, trang trại v.v.); một thành phần nguyên liệu trong sản xuất giấy Kraft (loại giấy này thường dùng để sản xuất ra các loại bao bì như t i xách, phong bì, giấy lót, lớp lót v.v. phổ biến là bao ximăng); cũng có thể được sử dụng để tạo thành các sản phẩm thủ công mỹ nghệ khác v.v.. 1.5.2. Việc ứng dụng mùn cưa trong sản xuất vật liệu xây dựng Trong quá trinh nghiên cứu thực hiện đề tài, qua tìm hiểu tác giả được biết đã có một số nghiên cứu sử dụng mùn cưa kết hợp với một số vật liệu khác để tạo ra một loại vật liệu mới trong xây dựng, điển hình như: nghiên cứu kết hợp mùn cưa và bê tông trộn lẫn với nhau để tạo ra một loại bê tông mùn cưa - Viện Công nghệ Xây dựng và Công nghệ Môi trường thuộc Trường Kỹ thuật và Kiến tr c Fribourg, Thụy Sĩ; nghiên cứu kết hợp mùn cưa, đất sét, tro, xốp polystyron tạo thành viên gốm xốp cách nhiệt (qua nung trong lò tuynen) – đề tài nghiên cứu cấp Bộ mà tiến sĩ Vũ Minh Đức, Trưởng khoa Vật liệu xây dựng, Đại học Xây dựng, là người đứng đầu. 1.6. Kết luận chƣơng Qua tìm hiểu việc ứng dụng mùn cưa trong sản xuất vật liệu xây dựng có thể nhận thấy cho đến nay vẫn chưa có một nghiên cứu nào đề cập đến việc sử dụng mùn cưa để sản xuất gạch xi măng không nung. Từ đó có thể khẳng định việc tác giả nghiên cứu sử dụng mùn cưa làm thành phần cấp phối sản xuất gạch xi măng không nung là 7 hết sức cần cần thiết và có nhiều ý nghĩa. Ở Chương này, tác giả đã trình bày tổng quan về gạch không nung và giới thiệu về những vấn đề có liên quan như: các đặc trưng cơ lý của gạch không nung, các loại nguyên vật liệu chế tạo gạch xi măng không nung tại Quảng Ngãi, quy trình sản xuất gạch xi măng không nung, giới thiệu nguồn mùn cưa và việc ứng dụng mùn cưa trong sản xuất vật liệu xây dựng. Ở các chương tiếp theo, tác giả sẽ tiếp tục trình bày các nội dung có liên quan đến các đặc trưng cơ lý của gạch xi măng không nung, phương pháp xác định các đặc trưng cơ lý của các thành phần cấp phối của gạch xi măng không nung và các đặc trưng cơ lý của gạch xi măng không nung sử dụng mùn cưa trong thành phần cấp phối. Cụ thể hơn là: Chương 2 sẽ trình bày cơ sở xác định các đặc trưng cơ lí cơ bản của vật liệu chế tạo gạch và phương pháp thí nghiệm để làm cơ sở cho Chương 3 tiến hành nghiên cứu các đặc trưng cơ lí của loại gạch này. 8 CHƢƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƢNG CƠ LÝ CỦA GẠCH XI MĂNG KHÔNG NUNG 2.1. Các tiêu chuẩn liên quan đến việc xác định các đặc trƣng cơ lý của gạch xi măng không nung Gạch xi măng cốt liệu phù hợp với TCVN 6477:2016 (Gạch bê tông) [11]. 2.2. Phƣơng pháp xác định các đặc trƣng cơ lý của các thành phần cấp phối gạch xi măng không nung 2.2.1. Xi măng Sông Gianh a. Xác định độ bền nén: áp dụng theo TCVN 6016:2011 [12] b. Xác định thời gian đông kết: áp dụng theo TCVN 6017:2015 [8] c. Xác định độ mịn: áp dụng theo TCVN 4030:2003 [7] d. Xác định khối lượng riêng: áp dụng theo TCVN 4030:2003 [7] 2.2.2. Nước Nước dùng cho trộn vữa phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 4506:2012 [13]. 2.2.3. Cát Sông Trà a. Xác định khối lượng riêng, độ hút nước: áp dụng theo TCVN 7572-4:2006 [10] b. Khối lượng thể tích xốp: áp dụng theo TCVN 7572-6:2006 [10] c. Xác định thành phần hạt: áp dụng theo TCVN 7572-2:2006 [10] d. Xác định hàm lượng bụi, bùn, sét: áp dụng theo TCVN 75728:2006 [10] 2.2.4. Đá mạt Ba Gia a. Xác định khối lượng riêng, độ hút nước: áp dụng theo TCVN 7572-4:2006 [10] b. Xác định khối lượng thể tích xốp: áp dụng theo TCVN 75726:2006 [10] 9 c. Xác định thành phần hạt: áp dụng theo TCVN 7572-2:2006 [10] d. Xác định hàm lượng bụi, bùn, sét: áp dụng theo TCVN 75728:2006 [10] 2.3. Đặc trƣng cơ lý của các thành phần cấp phối chế tạo gạch xi măng không nung sử dụng mùn cƣa trong thành phần cấp phối 2.3.1. Xi măng Sông Gianh a. Xác định độ bền nén của xi măng b. Xác định thời gian đông kết của xi măng c. Xác định độ mịn của xi măng d. Xác định khối lượng riêng của xi măng 2.3.2. Cát Sông Trà a. Xác định khối lượng riêng, độ hút nước của Cát Sông Trà b. Xác định khối lượng thể tích xốp của Cát Sông Trà c. Xác định thành phần hạt của Cát Sông Trà d. Xác định hàm lượng bụi, bùn, sét của Cát Sông Trà 2.3.3. Đá mạt Ba Gia a. Xác định khối lượng riêng, độ hút nước của đá mạt b. Xác định khối lượng thể tích xốp của đá mạt c. Xác định hàm lượng bụi, bùn, sét của đá mạt d. Xác định thành phần hạt của đá mạt 2.3.4. Mùn cưa a. Xác định khối lượng riêng, độ hút nước của mùn cưa b. Xác định khối lượng thể tích xốp của mùn cưa c. Xác định thành phần hạt của mùn cưa 2.4. Kết luận chƣơng Chương 2 đã trình bày các cơ sở khoa học để xác định các đặc trưng cơ lí của các thành phần cấp phối chế tạo gạch không nung, trong đó có mùn cưa. Phương pháp xác định một số đặc trưng cơ lí 10 của gạch không nung dựa trên các Tiêu chuẩn Việt Nam khác nhau như đã đề cập. Các đặc trưng cơ lí của các thành phần cấp phối chế tạo gạch không nung sử dụng nguồn vật liệu tại Quảng Ngãi cũng đã được xác định, kết quả đảm bảo đáp ứng các yêu cầu mà các tiêu chuẩn đã đề ra. Đây là cơ sở quan trọng để tác giả tiến hành các thí nghiệm xác định các đặc trưng cơ lí của gạch không nung sử dụng mùn cưa làm thành phần cấp phối trong chương 3. 11 CHƢƠNG 3 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƢNG CƠ LÝ CỦA GẠCH XI MĂNG KHÔNG NUNG SỬ DỤNG MÙN CƢA LÀM THÀNH PHẦN CẤP PHỐI 3.1. Xây dựng các cấp phối để sản xuất gạch xi măng không nung Bảng 3.1 - Định mức cấp phối sản xuất 01 viên gạch xi măng không nung tại nhà máy sản xuất gạch không nung Nghĩa Lâm Xanh, mác gạch M5,0 Định mức 1 viên TT Nguyên vật liệu Cấp phối Quy đổi theo kết thông thƣờng quả thí nghiệm 1 Cát Sông Trà 0,0008 (m3) 1,116 (kg) 2 Mạt đá Ba Gia 3 Xi măng Sông Gianh 4 Nước 0,00175 (m3) 2,69 (kg) 0,24 (kg) 0,24 (kg) 3 0,0001 (m ) 0,10 (lít) Bảng 3.2 - Định mức cấp phối cho 1m3 vữa để sản xuất gạch không nung tại nhà máy gạch Nghĩa Lâm Xanh, mác gạch M50 Cát (kg) Đá mạt (kg) Xi măng (kg) Nƣớc (lít) 470 1.132 101 42 Tiếp theo, tác giả xây dựng các cấp phối khác nhau của gạch không nung có sử dụng mùn cưa làm thành phần cấp phối. Sẽ tiến hành thay thế đá mạt bằng mùn cưa theo các tỉ lệ phần trăm về khối lượng: 3%, 5%, 7% và 10%. Tiến hành các thí nghiệm khảo sát nhằm đánh giá sự hợp lí của tỉ lệ phần trăm mùn cưa thay thế đá mạt trong thành phần cấp phối nhằm tìm ra cấp phối hợp lí nhất, đảm bảo yêu cầu mác gạch có được như đã đề cập phía trên. Bảng 3.3 chỉ ra tỉ lệ thành phần cấp phối cho 01m3 vữa để chế tạo gạch không nung có sử dụng mùn cưa làm thành phần cấp phối. Để đánh giá hiệu quả thay thế mạt đá bằng mùn cưa trong thành phần cấp phối, tác giả cố định khối lượng thành phần xi măng và cát trong tất cả các cấp phối 12 thí nghiệm, thay thế đá mạt bằng mùn cưa và điều chỉnh lượng nước (tăng thêm) gi p đảm bảo tính công tác và thuận tiện cho quá trình chế tạo (do khi đưa mùn cưa vào, mùn cưa h t một phần nước của cấp phối theo chuẩn nhà máy ban đầu như ở cấp phối 1). Bảng 3.3 – Định mức cấp phối 01m3 vữa để sản xuất gạch xi măng không nung Cấp phối Cát Xi măng Nƣớc Đá mạt Mùn cƣa CP 1 (0%) 470 (kg) 101 (kg) 42 (lít) 1.132 (kg) 0 (kg) CP 2 (3%) 470 (kg) 101 (kg) 43 (lít) 1.098 (kg) 5 (kg) CP 3 (5%) 470 (kg) 101 (kg) 44 (lít) 1.076 (kg) 8 (kg) CP 4 (7%) 470 (kg) 101 (kg) 45 (lít) 1.053 (kg) 11 (kg) CP 5 (10%) 470 (kg) 101 (kg) 46 (lít) 1.019 (kg) 16 (kg) 3.2. TẠO MẪU THÍ NGHIỆM Sau khi tính toán xong các cấp phối, tiến hành đ c mẫu tại nhà máy sản xuất gạch không nung Nghĩa Lâm Xanh, xã Nghĩa Lâm, huyện Tư Nghĩa, tỉnh Quảng Ngãi. Gạch 6 lỗ có kích thước (95x135x185) mm, với các cấp phối trộn từ CP 1 đến CP 5. Hình 3.1 – Dây chuyền đúc gạch xi măng không nung 3.3. Xác định các đặc trƣng cơ lý của gạch xi măng không nung sử dụng mùn cƣa trong thành phần cấp phối 3.3.1. Xác định cường độ chịu nén (theo TCVN 6477:2016 [11]) Cường độ chịu nén của viên gạch được xác định dựa trên lực nén làm phá hủy viên gạch có kích thước thực. Kết quả được thể hiện qua các bảng 3.4, 3.5, 3.6 và 3.7. 13 Bảng 3.4 - Kết quả thí nghiệm cường độ chịu nén của gạch 3 ngày tuổi Tiết Lực Cƣờng Cƣờng độ Tên Tuổi Mô tả mẫu diện phá độ nén nén trung cấp mẫu (mm) mẫu hoại từng viên bình (ngày) phối 2 (mm ) (N) (MPa) (MPa) 61.390 2,17 CP 1 95x135x185 24.975 77.820 3 2,75 2,26 (0%) 52.050 1,84 52.030 1,84 CP 2 95x135x185 24.975 59.640 3 2,11 2,12 (3%) 68.060 2,41 59.890 2,12 CP 3 95x135x185 24.975 55.980 3 1,98 2,02 (5%) 55.690 1,97 49.850 1,76 CP 4 95x135x185 24.975 53.120 3 1,88 1,83 (7%) 52.070 1,84 45.890 1,62 CP 5 95x135x185 24.975 60.470 3 2,14 1,80 (10%) 46.070 1,63 Bảng 3.5 - Kết quả thí nghiệm cường độ chịu nén của gạch 7 ngày tuổi Tiết Lực Cƣờng Cƣờng độ Tên Tuổi Mô tả mẫu diện phá độ nén nén trung cấp mẫu (mm) mẫu hoại từng viên bình (ngày) phối (mm2) (N) (MPa) (MPa) 121.379 4,30 CP 1 95x135x185 24.975 105.598 7 3,74 3,58 (0%) 76.280 2,70 77.740 2,75 CP 2 95x135x185 24.975 64.030 7 2,27 2,59 (3%) 77.930 2,76 65.870 2,33 CP 3 95x135x185 24.975 7 2,56 (5%) 66.620 2,36 14 84.160 2,98 60.120 2,13 CP 4 95x135x185 24.975 66.870 7 2,37 2,38 (7%) 74.640 2,64 62.760 2,22 CP 5 95x135x185 24.975 69.590 7 2,46 2,14 (10%) 49.430 1,75 Bảng 3.6 - Kết quả thí nghiệm cường độ chịu nén của gạch 14 ngày tuổi Tiết Cƣờng độ Cƣờng độ Tên Lực phá Tuổi Mô tả mẫu diện nén từng nén trung cấp hoại mẫu (mm) mẫu viên bình (N) (ngày) phối (mm2) (MPa) (MPa) 152.850 5,41 CP 1 95x135x185 24.975 114.260 14 4,04 4,0 (0%) 71.860 2,54 88.370 3,13 CP 2 95x135x185 24.975 119.960 14 4,25 3,71 (3%) 106.140 3,76 121.379 4,30 CP 3 95x135x185 24.975 105.598 14 3,74 3,58 (5%) 76.280 2,70 84.290 2,98 CP 4 95x135x185 24.975 83.990 14 2,97 3,01 (7%) 87.010 3,08 71.520 2,53 CP 5 95x135x185 24.975 62.210 14 2,20 2,39 (10%) 68.800 2,44 Bảng 3.7 - Kết quả thí nghiệm cường độ chịu nén của gạch 28 ngày tuổi Cƣờng Tiết Cƣờng độ Tên Lực phá Tuổi độ nén Mô tả mẫu diện nén từng cấp hoại mẫu trung (mm) mẫu viên (N) (ngày) phối bình 2 (mm ) (MPa) (MPa) 143.680 5,09 CP 1 95x135x185 24.975 28 5,65 (0%) 165.310 5,85 15 CP 2 95x135x185 24.975 (3%) CP 3 95x135x185 24.975 (5%) CP 4 95x135x185 24.975 (7%) CP 5 95x135x185 24.975 (10%) 170.020 143.590 151.030 143.630 147.190 145.990 142.990 135.720 130.010 128.330 106.350 108.890 127.330 28 28 28 28 6,02 5,08 5,35 5,08 5,21 5,17 5,04 4,80 4,60 4,54 3,76 3,85 4,51 5,17 5,14 4,65 4,04 BIỂU ĐỘ SỰ PHÁT TRIỂN CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA GẠCH THEO THỜI GIAN 6 Cƣờng độ (MPa) 5 4 CP 1 (0%) CP 2 (3%) 3 CP 3 (5%) CP 4 (7%) 2 CP 5 (10%) 1 0 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Thời gian (ngày) Hình 3.4 - Biểu đồ phát triển cường độ chịu nén của gạch các cấp phối theo thời gian *Nhận xét: - Qua biểu đồ phát triển cường độ chịu nén của gạch các cấp phối theo thời gian (Hình 3.4), có thể nhận thấy: ngoài CP 1 là cấp phối của nhà máy chưa thay thế mùn cưa trong thành phần, quan sát các cấp phối còn lại từ CP 2 (3%) ÷ CP 5 (10%) thì CP 2 (với tỉ lệ 16 mùn cưa thay thế là 3%) và CP 3 (với tỉ lệ mùn cưa thay thế là 5%) đã đạt cường độ là 5,17 MPa và 5,14 MPa ở thời điểm 28 ngày, cao hơn cường độ chịu nén yêu cầu của đề tài là 5,0 MPa. Ở ngày tuổi thứ 7, cường độ chịu nén của cấp phối CP 2 và CP 3 đã đạt được 50% so với cường độ chịu nén thiết kế, cao hơn so với các cấp phối còn lại; đến ngày tuổi thứ 14, cường độ chịu nén của cấp phối CP2 và CP3 là 3,71 MPa và 3,58 MPa trong khi các cấp phối còn lại cường độ chịu nén vẫn chưa vượt qua 3,0 MPa. - So với mẫu chuẩn CP1, tốc độ phát triển cường độ chịu nén theo thời gian của CP 2 và CP 3 là khá tương đồng; các cấp phối còn lại có tốc độ phát triển chậm hơn và đến ngày thứ 28 vẫn chưa đạt được cường độ chịu nén theo yêu cầu của đề tài. 3.3.2. Xác định độ rỗng (theo TCVN 6477:2016 [11]) Việc xác định độ rỗng nhằm khống chế tỉ lệ lỗ rỗng của viên gạch theo kích thước tạo lỗ rỗng của khuôn không vượt quá một giới hạn cho phép nhằm đảm bảo khả năng chịu lực cho viên gạch. Bảng 3.8 - Kết quả thí nghiệm độ rỗng của gạch các cấp phối KL cát Độ Độ Yêu KL thể Tên trong rỗng rỗng cầu Mô tả mẫu tích của Kết cấp các lỗ từng trung kỹ (cm) cát luận phối rỗng viên bình thuật (g/cm3) (g) (%) (%) (%) 95x135x185 647,7 1,395 19,56 CP 1 95x135x185 662,4 1,395 20,01 19,44 ≤ 65 Đạt (0%) 95x135x185 620,0 1,395 18,73 95x135x185 CP 2 95x135x185 (3%) 95x135x185 657,7 1,395 19,87 658,2 1,395 19,89 19,59 ≤ 65 Đạt 629,2 1,395 19,01 CP 3 95x135x185 (5%) 95x135x185 662,4 1,395 20,01 647,5 1,395 19,56 19,77 ≤ 65 Đạt 17 95x135x185 653,5 1,395 19,74 95x135x185 CP 4 95x135x185 (7%) 95x135x185 643,3 1,395 19,44 657,5 1,395 19,87 19,68 ≤ 65 Đạt 653,3 1,395 19,74 95x135x185 CP 5 95x135x185 (10%) 95x135x185 652,2 1,395 19,71 650,3 1,395 19,65 19,59 ≤ 65 Đạt 642,9 1,395 19,42 Độ rỗng của gạch (%) BIỂU ĐỒ ĐỘ RỖNG 20 20 20 20 19 19 19 19 19 CP1 CP2 CP3 CP4 (MC 0%) (MC 3%) (MC 5%) (MC 7%) CP5 (MC 10%) Cấp phối Hình 3.7 - Biểu đồ độ rỗng của gạch các cấp phối *Nhận xét: Từ kết quả của Bảng 3.8, ta thấy ngoài CP 1 là cấp phối của nhà máy, thì tỉ lệ độ rỗng của gạch các cấp phối còn lại chênh lệch không nhiều (từ 19,59% ÷ 19,77%), đáp ứng được yêu cầu về ngoại quan của viên gạch xi măng không nung (<65%). Qua đó cũng nhận thấy các viên gạch theo các cấp phối có tỉ lệ độ rỗng không tương đồng. Nguyên nhân của kết quả này là do lỗ rỗng của viên gạch phụ thuộc vào kích thước tạo lỗ rỗng của khuôn; mỗi một đợt sản xuất (40 viên), khuôn tạo hình có thể do sau khi vệ sinh vẫn còn sót phần 18 vật liệu bám vào phần tạo lỗ rỗng của khuôn nên dẫn đến việc lỗ rỗng của các viên gạch sau khi tạo hình vẫn còn có tỉ lệ chưa được đồng đều với nhau. 3.3.3. Xác định độ hút nước (theo TCVN 6355-4:2009 [6]) Độ h t nước của gạch là khả năng h t và giữ nước của nó. Việc xác định độ h t nước của gạch được thực hiện theo nguyên tắc ngâm mẫu thử đã được sấy khô và biết trước khối lượng cho tới khi bão hòa nước. Độ h t nước là tỷ lệ phần trăm khối lượng nước h t vào so với khối lượng mẫu khô. Bảng 3.9 - Kết quả thí nghiệm độ hút nước của gạch theo các cấp phối KL Tên mẫu Mô tả mẫu cấp sau khi (cm) phối sấy (g) 95x135x185 CP 1 95x135x185 (0%) 95x135x185 95x135x185 CP 2 95x135x185 (3%) 95x135x185 95x135x185 CP 3 95x135x185 (5%) 95x135x185 95x135x185 CP 4 95x135x185 (7%) 95x135x185 95x135x185 CP 5 95x135x185 (10%) 95x135x185 3.859,3 3.883,6 3.558,6 3.749,1 3.763,1 3.752,9 3.781,1 3.639,5 3.802,0 3.578,8 3.782,4 3.740,7 3.579,6 3.575,8 3.649,5 KL mẫu sau khi ngâm nƣớc 24h (g) 4.155,3 4.194,6 3.923,4 4.218,9 4.210,0 4.211,7 4.139,8 4.077,3 4.219,5 4.003,7 4.218,6 4.235,9 4.125,9 4.063,8 4.126,3 Độ hút nƣớc từng viên (%) 7,7 8,0 10,3 12,5 11,9 12,2 9,5 12,0 11,0 11,9 11,5 13,2 15,3 13,6 13,1 Độ hút nƣớc trung bình (%) Yêu cầu Kết kỹ luận thuật (%) 8,6 ≤ 14 Đạt 12,2 ≤ 14 Đạt 10,8 ≤ 14 Đạt 12,2 ≤ 14 Đạt 14,0 ≤ 14 Đạt