Đề tài Nghiên cứu giải pháp nâng cao chất lượng gạch Silicat không nung

Lêi nãi ®Çu VËt liÖu x©y dùng chiÕm mét vÞ trÝ hÕt søc quan träng trong c¸c c«ng tr×nh x©y dùng. Trong sè c¸c lo¹i vËt liÖu x©y dùng th× g¹ch x©y dùng ®ang lµ vÊn ®Ò ®­îc quan t©m nhiÒu nhÊt. ë n­íc ta, g¹ch x©y dùng chñ yÕu lµ g¹ch ®Êt sÐt nung nh­ng qu¸ tr×nh s¶n xuÊt g¹ch ®Êt sÐt nung ®· ¶nh h­ëng rÊt lín ®Õn qu¸ tr×nh s¶n xuÊt n«ng nghiÖp vµ g©y « nhiÔm m«i tr­êng. HiÖn nay trªn thÞ tr­êng ®· xuÊt hiÖn c¸c lo¹i g¹ch silicat kh«ng nung nh­ng chÊt l­îng g¹ch cßn rÊt thÊp, ch­a thÓ thay thÕ g¹ch ®Êt sÐt nung ®­îc. Chóng t«i lµ nh÷ng sinh viªn chuyªn ngµnh kü s­ x©y dùng d©n dông vµ c«ng nghiÖp ®ang thùc sù quan t©m tíi vÊn ®Ò nµy. Víi mong muèn c¶i thiÖn chÊt l­îng g¹ch silicat kh«ng nung ®Ó nã trë thµnh vËt liÖu liÖu x©y dùng phæ biÕn, thay thÕ cho g¹ch ®Êt sÐt nung, chóng t«i ®· m¹nh d¹n ®­a ra ®Ò tµi nghiªn cøu khoa häc “Nghiªn cøu gi¶i ph¸p n©ng cao chÊt l­îng g¹ch silicat kh«ng nung”. Sau mét thêi gian nghiªn cøu nhãm chóng t«i ®· ®¹t ®­îc nh÷ng kÕt qu¶ nhÊt ®Þnh. ChÊt l­îng g¹ch cña chóng t«i h¬n h¼n c¸c lo¹i g¹ch silicat hiÖn cã trªn thÞ tr­êng, ®Æc biÖt lµ vÒ c­êng ®é vµ ®é hót n­íc. Tuy nhiªn, ®Ò tµi ch­a dõng l¹i ë ®©y mµ sÏ ®­îc tiÕp tôc ph¸t triÓn trong thêi gian tíi ®Ó n©ng cao h¬n n÷a chÊt l­îng g¹ch, ®¸p øng yªu cÇu cña x©y dùng. Chóng t«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy gi¸o, c« gi¸o trong khoa C«ng NghÖ ®· gióp ®ì chóng t«i, vµ ®Æc biÖt c¶m ¬n thÇy gi¸o Th¸i §øc Kiªn vµ thÇy gi¸o Lª Thanh H¶i ®· trùc tiÕp h­íng dÉn chóng t«i thùc hiÖn ®Ò tµi nµy. MÆc dï ®· cè g¾ng hÕt søc nh­ng trong b¸o c¸o nµy kh«ng thÓ tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt, rÊt mong sù gãp ý cña thÇy c« vµ b¹n ®äc. Trong thêi gian tíi chóng t«i mong r»ng Ban chñ nhiÖm khoa, c¸c thÇy gi¸o, c« gi¸o trong khoa C«ng NghÖ hÕt søc t¹o ®iÒu kiÖn, gãp ý kiÕn vµ gióp ®ì chóng t«i ®Ó ®Ò tµi tiÕp tôc cã nh÷ng thµnh c«ng míi. Vinh, th¸ng 5 n¨m 2010 C¸c t¸c gi¶ 1. §Æt vÊn ®Ò Trong giai ®o¹n hiÖn nay qu¸ tr×nh ®« thÞ hãa diÔn ra rÊt nhanh, nhu cÇu vÒ x©y dùng c¸c c«ng tr×nh d©n dông vµ c«ng nghiÖp ngµy cµng t¨ng. VÊn ®Ò vÒ vËt liÖu x©y dùng ®ang lµ vÊn ®Ò cÊp thiÕt cÇn ph¶i ®Æt ra cho chóng ta. L©u nay, vËt liÖu x©y dùng c¸c c«ng tr×nh d©n dông vµ c«ng nghiÖp chñ yÕu vÉn lµ g¹ch ®Êt sÐt nung bëi g¹ch ®Êt sÐt nung cã c­êng ®é t­¬ng ®èi cao vµ nhÑ. Nh­ng qu¸ tr×nh s¶n xuÊt g¹ch ®Êt sÐt nung ®· g©y ¶nh h­ëng lín ®Õn chÊt l­îng cña ®Êt n«ng nghiÖp vµ g©y « nhiÔm m«i tr­êng. Thñ t­íng chÝnh phñ ®· ký quyÕt ®Þnh phª duyÖt Ch­¬ng tr×nh ph¸t triÓn vËt liÖu x©y dùng kh«ng nung ®Õn n¨m 2020 víi môc tiªu ph¸t triÓn s¶n xuÊt vµ sö dông lo¹i vËt liÖu nµy thay thÕ g¹ch ®Êt sÐt nung ®¹t tû lÖ 20 – 25% vµo n¨m 2015 vµ 30 – 40% vµo n¨m 2020. Trong t­¬ng lai kh«ng xa, cã thÓ g¹ch ®Êt sÐt nung sÏ kh«ng ®­îc s¶n xuÊt n÷a. Trong khi ®ã, g¹ch siliccat kh«ng nung ®· xuÊt hiÖn nh­ng chØ dïng ®Ó x©y dùng c¸c c«ng tr×nh nhµ cÊp 4 vµ c«ng tr×nh phô bëi c­êng ®é chÞu nÐn thÊp. VÊn ®Ò ®Æt ra lµ ph¶i c¶i thiÖn chÊt l­îng g¹ch silicat kh«ng nung ®Ó cho ra mét lo¹i g¹ch siliccat kh«ng nung cã c­êng ®é cao cã thÓ thay thÕ cho g¹ch ®Êt sÐt nung. §ã chÝnh lµ lý do nhãm nghiªn cøu chóng t«i chän ®Ò tµi nghiªn cøu “nghiªn cøu gi¶i ph¸p n©ng cao chÊt l­îng g¹ch silicat kh«ng nung”. 2. ®èi t­îng vµ ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu 2.1. §èi t­îng nghiªn cøu §èi t­îng nghiªn cøu cña ®Ò tµi lµ tõ c¸c mÉu g¹ch ®· cã ë c¸c vïng l©n cËn: Hoµng Mai, Nam §µn (NghÖ An); Can Léc, Nghi Xu©n (Hµ TÜnh), x¸c ®Þnh c¸c chØ tiªu c¬ lý nh­: c­êng ®é chÞu nÐn, ®é Èm, khèi l­îng thÓ tÝch, khèi l­îng riªng, ®é hót n­íc. Tõ cÊp phèi tÝnh to¸n theo lý thuyÕt, chóng t«i tiÕn hµnh thö víi nhiÒu cÊp phèi kh¸c nhau, råi ®em so s¸nh g¹ch cña chóng t«i víi c¸c lo¹i g¹ch trªn vÒ c¸c chØ tiªu c¬ lý. Tõ ®ã chóng t«i ®­a ra mét cÊp phèi hîp lý ®Ó s¶n xuÊt g¹ch siliccat kh«ng nung cã c­êng ®é cao, ®é hót n­íc nhá dïng cho x©y dùng c«ng tr×nh d©n dông vµ c«ng nghiÖp 2 tÇng trë lªn. 2.2. Ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu Víi ®Ò tµi nµy chóng t«i tiÕn hµnh nghiªn cøu theo 2 ph­¬ng ph¸p: ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n theo lý thuyÕt vµ ph­¬ng ph¸p thùc nghiÖm 2.2.1. Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n theo lý thuyÕt Trªn c¬ së c¸c kiÕn thøc lý thuyÕt vÒ tÝnh to¸n cÊp phèi ®· ®­îc häc t¹i tr­êng, chóng t«i ®Ò xuÊt mét sè cÊp phèi víi m¸c g¹ch cã c­êng ®é 100. C¸ch tÝnh to¸n cÊp phèi ®­îc tr×nh bµy trong môc 3.2 2.2.2. Ph­¬ng ph¸p thùc nghiÖm +) §Çu tiªn tiÕn hµnh thu thËp mÉu ë c¸c vïng Hoµng Mai, Nam §µn, Nghi Xu©n vµ Can Léc. T¹i mçi c¬ së s¶n xuÊt chóng t«i lÊy ngÉu nhiªn 5 viªn g¹ch. C¸c mÉu g¹ch nµy ®ù¬c ghi vµ ®¸nh sè cÈn thËn vÒ xuÊt xø, cÊp phèi, gi¸ thµnh s¶n phÈm vµ c¸ch thøc s¶n xuÊt. +)Sau khi lÊy mÉu vÒ ®­a vµo phßng thÝ nghiÖm ®Ó x¸c ®Þnh c¸c chØ tiªu c¬ lý: ®é Èm, khèi l­îng thÓ tÝch, khèi l­îng riªng, ®é hót n­íc, c­êng ®é chÞu nÐn. Quy tr×nh thÝ nghiÖm ®­îc tiÕn hµnh theo ®óng tiªu chuÈn ViÖt Nam vµ ®­îc tr×nh bµy trong môc 3.1 +) Tõ cÊp phèi ®· tÝnh to¸n theo lý thuyÕt, chóng t«i tiÕn hµnh thö víi nhiÒu cÊp phèi kh¸c nhau. Cô thÓ nh­ sau: TT Tªn mÉu CÊp phèi Ngµy ®óc 1 M1 X : C : § : N = 1 : 3 : 9 : 1 05/11/2009 2 M2 X : C : § : N = 1 : 5 : 9 : 1 12/11/2009 3 M3 X : C : § : N = 1 : 4 : 9 : 1 25/11/2009 4 M4 X : C : § : N : V = 1 : 4 : 8 : 1 : 0,2 05/12/2009 5 M5 X : C : § : N : V = 1 : 5 : 9 : 1 : 0,2 15/12/2009 Ghi chó: víi mÉu M4 vµ M5 cho thªm v«i bét ®Ó t¨ng lµm t¨ng nhiÖt ®é thñy hãa cña xim¨ng, ®Èy bät khÝ ra ngoµi. +) Sau khi ®óc mÉu 1 ngµy tiÕn hµnh b¶o d­ìng mÉu b»ng c¸ch ng©m n­íc. Chê cho mÉu ®Õn ngµy tuæi thø 28 lÊy mÉu ra tiÕn hµnh thÝ nghiÖm. Quy tr×nh thÝ nghiÖm t­¬ng tù nh­ thÝ nghiÖm c¸c mÉu g¹ch lÊy vÒ. 2.2.3. C¸c b­íc tiÕn hµnh thÝ nghiÖm: B­íc 1: ChuÈn bÞ vËt liÖu: xim¨ng, c¸t, ®¸ d¨m cã ®­êng kÝnh Dmax < 5mm, n­íc, v«i bét (nÕu cÇn). VËt liÖu ph¶i thËt s¹ch. B­íc 2: TiÕn hµnh ®óc mÉu +) Tõ cÊp phèi ®· x¸c ®Þnh, ®ong vËt liÖu b»ng c©n, tiÕn hµnh trén ®Òu (trén b»ng tay v× khèi l­îng v÷a Ýt) +) TiÕn hµnh ®óc mÉu b»ng m¸y +) Ghi ®Çy ®ñ c¸c th«ng sè vÒ tõng mÉu ®ù¬c ®óc. B­íc 3: TiÕn hµnh thÝ nghiÖm +) X¸c ®Þnh ®é Èm +) X¸c ®Þnh khèi l­îng thÓ tÝch +) X¸c ®Þnh khèi l­îng riªng + X¸c ®Þnh ®é hót n­íc +) X¸c ®Þnh c­êng ®é chÞu nÐn B­íc 4: TÝnh to¸n vµ xö lý sè liÖu: kÕt qu¶ thÝ nghiÖm ®­îc tÝnh to¸n vµ lËp thµnh b¶ng 3. Cë së lý luËn Trong ®Ò tµi nghiªn cøu nµy, chóng t«i chñ yÕu ¸p dông 2 lý thuyÕt lµ: lý thuyÕt tÝnh cÊp phèi vµ lý thuyÕt vÒ thÝ nghiÖm x¸c ®Þnh c¸c chØ tiªu c¬ lý cña g¹ch. 3.1. ThÝ nghiÖm c¸c chØ tiªu c¬ lý 3.1.1. X¸c ®Þnh khèi l­îng riªng cña g¹ch 3.1.1.1. Môc ®Ých, ý nghÜa: Khèi l­îng riªng cña g¹ch lµ khèi l­îng cña mét ®¬n vÞ thÓ tÝch cña g¹ch ë tr¹ng th¸i hoµn toµn ®Æc, kh«ng kÓ lç rçng. B¶n th©n khèi l­îng riªng kh«ng nãi lªn chÊt l­îng g¹ch, nh­ng nhê ®ã ta x¸c ®Þnh ®­îc ®é rçng vµ ®é ®Æc cña g¹ch. Nh÷ng tÝnh chÊt nµy liªn quan ®Õn chÊt l­îng g¹ch nªn ta cÇn x¸c ®Þnh nã. Ph­¬ng ph¸p x¸c ®Þnh khèi l­îng riªng ®­îc quy ®Þnh trong TCVN 249 : 1986. Ph­¬ng ph¸p nµy ®­îc ¸p dông ®Ó x¸c ®Þnh khèi l­îng riªng cña g¹ch x©y dïng trong c¸c c«ng tr×nh x©y dùng d©n dông vµ c«ng nghiÖp. 3.1.1.2. ThiÕt bÞ thö: - Bóa con, Cèi, chµy sø - Sµng cã kÝch th­íc lç 0,2mm hoÆc 900 lç/cm2, tñ sÊy - B×nh hót Èm, th×a con, c©n kü thuËt chÝnh x¸c tíi 0,01g - B×nh x¸c ®Þnh khèi l­îng riªng. 3.1.1.3. ChuÈn bÞ mÉu thö: - MÉu thö dïng ®Ó x¸c ®Þnh khèi l­îng riªng ®­îc lÊy theo c¸c quy ®Þnh hiÖn hµnh vÒ lÊy mÉu thö cho tõng lo¹i g¹ch x©y. - Sè l­îng mÉu thö lµ 2 viªn g¹ch. §Ëp viªn g¹ch lÊy hai miÕng (mét ë mÆt ngoµi vµ mét ë gi÷a), khèi l­îng mçi miÕng kho¶ng 150g. §Ëp nhá vµ sµng qua sµng cã kÝch th­íc lç 0,2mm. B»ng ph­¬ng ph¸p chia t­ t¹o mÉu trung b×nh víi khèi l­îng kh«ng bÐ h¬n l00g. Sau ®ã ®em nghiÒn n¸t trong cèi sø vµ sµng qua sµng 900 lç/cm2. SÊy kh« ®Õn khèi l­îng kh«ng ®æi ë nhiÖt ®é l05 – 1100C. Khèi l­îng kh«ng ®æi cña mÉu thö lµ khèi l­îng mµ hiÖu sè gi÷a hai lÇn c©n kÕ tiÕp nhau kh«ng lín h¬n 0,01g, thêi gian gl÷a hai lÇn c©n kÕ tiÕp nhau kh«ng nhá h¬n 4 giê. Sau ®ã mÉu thö ®­îc ®Ó nguéi ®Õn nhiÖt ®é phßng trong b×nh hót Èm vµ gi÷ mÉu. 3.1.1.4. TiÕn hµnh thö vµ tÝnh kÕt qu¶: Khèi l­îng riªng cña g¹ch x©y cã thÓ x¸c ®Þnh theo mét trong hai ph­¬ng ph¸p: - Dïng b×nh khèi l­îng riªng trong ph­¬ng ph¸p träng tµi; - Dïng b×nh khèi l­îng riªng. a, TiÕn hµnh thö: dïng ph­¬ng ph¸p b×nh khèi l­îng riªng nh­ sau: C©n lÊy l0g tõ mÉu ®· ®­îc chuÈn bÞ trªn. Cho vµo b×nh ®· röa s¹ch vµ c©n s½n( khèi l­îng m1), c©n b×nh chøa mÉu ta cã m2. Dïng n­íc 18 – 200C ®æ vµo ®Õn kho¶ng l/2 b×nh. §uæi hÕt kh«ng khÝ ra khái b×nh b»ng c¸ch ®Æt b×nh chøa mÉu thö lªn bÕp hoÆc bÕp c¸t. §un s«i trong kho¶ng 15 - 20 phót. Khi kh«ng khÝ ®· ra khái b×nh, ®Ó nguéi b×nh ®Õn nhiÖt ®é trong phßng, lÊy n­íc 18 – 200C ®æ vµo b×nh ®Õn v¹ch ngang råi c©n ®ù¬c m3, sau ®ã ®æ mÉu ®i, röa s¹ch b×nh l¹i ®æ n­íc ®Õn v¹ch ngang råi c©n ®­îc m4. b, TÝnh to¸n: khèi l­îng riªng cña g¹ch (), tlÝnh b»ng g/cm3 theo c«ng thøc: Trong ®ã: m1: khèi l­îng b×nh kh«ng (g) m2: khèi l­îng b×nh chøa g¹ch (g) m3: khèi l­îng b×nh chøa g¹ch vµ n­íc cÊt (g) m4: khèi l­îng b×nh chøa n­íc cÊt (g) : khèi l­îng riªng cña n­íc cÊt, lÊy b»ng 1g/cm3 Khèi l­îng riªng cña g¹ch tÝnh chÝnh x¸c ®Õn 0,0lg/cm3. §èi víi c¸c lo¹i g¹ch tiÕn hµnh thö hai mÉu. KÕt qu¶ thö lµ trung b×nh céng 2 lÇn thö ®ã. NÕu kÕt qu¶ sai lÖch nhau qu¸ 0,02g/cm3 th× ph¶i thÝ nghiÖm l¹i. c, KÕt qu¶ thÝ nghiÖm: kÕt qu¶ thÝ nghiÖm ®­îc lËp thµnh b¶ng. Khèi l­îng riªng cña mçi lo¹i g¹ch lµ gi¸ trÞ trung b×nh cña 2 mÉu thÝ nghiÖm. 3.1.2. X¸c ®Þnh khèi l­îng thÓ tÝch cña g¹ch vµ ®é rçng cña g¹ch: 3.1.2.1. Môc ®Ých vµ ý nghÜa: Khèi l­îng thÓ tÝch cña g¹ch lµ khèi l­îng cña mét ®¬n vÞ thÓ tÝch g¹ch ë tr¹ng th¸i tù nhiªn kÓ c¶ lç rçng bªn trong viªn g¹ch vµ c¸c lç rçng gia c«ng ®èi víi g¹ch rçng ë tr¹ng th¸i hoµn toµn kh«. Nã ¶nh h­ëng ®Õn tÝnh chÊt c¬ lý cña g¹ch, ®Æc biÖt lµ c­êng ®é vµ tÝnh hót n­íc. Ph­¬ng ph¸p nµy dïng ®Ó x¸c ®Þnh khèi l­îng thÓ tÝch cña g¹ch x©y dïng trong c¸c c«ng tr×nh x©y dùng d©n dông vµ c«ng nghiÖp, ®­îc quy ®Þnh trong tiªu chuÈn ViÖt Nam TCVN 250 : 1986. 3.1.2.2. ThiÕt bÞ thö: - Tñ sÊy - C©n kÜ thuËt chÝnh x¸c tíi 0,1g ; - Th­íc kim lo¹i cã ®é chÝnh x¸c ®Õn 0,1mm. 3.1.2.3. ChuÈn bÞ mÉu thö: - MÉu thö ®Ó x¸c ®Þnh khèi l­îng thÓ tÝch lµ 5 viªn g¹ch nguyªn vµ ®­îc lÊy theo c¸c quy ®Þnh hiÖn hµnh vÒ lÊy mÉu cho tõng lo¹i g¹ch. - Tr­íc khi tiÕn hµnh thö ph¶i dïng bµn ch¶i quÐt s¹ch mÉu thö vµ sÊy kh« ®Õn khèi l­îng kh«ng ®æi ë nhiÖt ®é l05 – 1100C. Khèi l­îng kh«ng ®æi cña mÉu thö lµ khèi l­îng mµ hiÖu sè gi÷a hai lÇn c©n kÕ tiÕp nhau kh«ng lín h¬n 0,2% khèi l­îng mÉu. Thêi gian gi÷a 2 lÇn c©n kh«ng nhá h¬n 4 giê. MÉu thö sau ®ã ®Ó nguéi ®Õn nhiÖt ®é trong phßng. 3.1.2.4. TiÕn hµnh thö vµ tÝnh kÕt qu¶: a, TiÕn hµnh thö: ®o chiÒu dµi, chiÒu réng vµ chiÒu dµy mÉu thö b»ng th­íc kim lo¹i víi ®é chÝnh x¸c ®Õn 0,5mm, råi tÝnh thÓ tÝch cña mÉu thö. Khi ®o, mçi mét kÝch th­íc cña mÉu thö ®­îc ®o 3 lÇn ë 3 vÞ trÝ kh¸c nhau (hai ®Çu vµ gi÷a mçi mét mÉu thö), kÕt qu¶ ®o lµ trung b×nh céng cña 3 lÇn ®o. - C©n mÉu ®· sÊy ®Ó x¸c ®Þnh khèi l­îng cña mÉu thö, lÊy chÝnh x¸c ®Õn 0,1g. b, TÝnh to¸n: ThÓ tÝch cña mÉu: V0 = atb . btb . ctb (cm3) Trong ®ã: atb, btb, ctb lµ chiÒu dµi, chiÒu réng, chiÒu dµy trung b×nh cña mÉu thö. Khèi l­îng thÓ tÝch cña mÉu thö () tÝnh b»ng g/cm3, theo c«ng thøc: Trong ®ã: m: Khèi l­îng mÉu thö ®· sÊy kh« (g) V0: ThÓ tÝch cña mÉu thö (cm3) Khèi l­îng thÓ tÝch l« g¹ch lµ trung b×nh céng kÕt qu¶ 5 mÉu thö. c, KÕt qu¶ thÝ nghiÖm: KÕt qu¶ thÝ nghiÖm ®­îc lËp thµnh b¶ng. 3.1.2.5. X¸c ®Þnh ®é rçng cña g¹ch: §é rçng côa g¹ch ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: 3.1.3. X¸c ®Þnh ®é hót n­íc cña g¹ch: 3.1.3.1. Môc ®Ých vµ ý nghÜa: §é hót n­íc lµ mét chØ tiªu ®¸nh gi¸ phÈm chÊt cña g¹ch vµ ta cÇn ph¶i x¸c ®Þnh nã. §é hót n­íc lµ tØ lÖ gi÷a khèi l­îng n­íc ngÊm vµo mÉu g¹ch ng©m d­íi n­íc trong mét thêi gian nhÊt ®Þnh d­íi ¸p suÊt th«ng th­êng vµ khèi l­îng mÉu sÊy kh« ®Õn khèi l­îng kh«ng ®æi ë nhiÖt ®é 105 – 1100C. Ph­¬ng ph¸p x¸c ®Þnh ®é hót n­íc cña g¹ch ®­îc quy ®Þnh trong tiªu chuÈn ViÖt Nam TCVN 248 : 1986. 3.1.3.2. ThiÕt bÞ thö: - Tñ sÊy - C©n kÜ thuËt chÝnh x¸c tíi lg - Thïng hay bÓ ng©m g¹ch. 3.1.3.3. ChuÈn bÞ mÉu thö: - MÉu thö dïng ®Ò x¸c ®Þnh ®é hót n­íc lµ 5 viªn g¹ch nguyªn ®­îc lÊy theo c¸c quy ®Þnh hiÖn hµnh vÒ lÊy mÉu cho tõng lo¹i g¹ch. - Tr­íc khi tiÕn hµnh thö dïng bµn ch¶i quÐt s¹ch vµ sÊy kh« mÇu thö ®Õn khèi l­îng kh«ng ®æi ë nhiÖt ®é 105 – 1100C. Khèi l­îng kh«ng ®æi cña mÉu thö lµ khèi l­îng mµ hiÖu sè gi÷a hai lÇn c©n kÕ tiÕp nhau kh«ng lín h¬n 2% khèi l­îng mÉu, thêi gian gi÷a hai lÇn c©n kÕ tiÕp nhau kh«ng nhá h¬n 3 giê. MÉu thö ®­îc c©n sau khi ®· ®Ó nguéi ®Õn nhiÖt ®é trong phßng. 3.1.3.4. TiÕn hµnh thö: a, §é hót n­íc cña mÉu thö ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch cho n­íc ngÊm vµo mÉu thö theo mét trong hai ph­¬ng ph¸p : - Cho n­íc ngÊm vµo mÉu thö ë nhiÖt ®é b×nh th­êng (ph­¬ng ph¸p träng tµi); - Cho n­íc ngÊm vµo mÉu thö b»ng c¸ch ®un s«i ; b, Ta chän ph­¬ng ph¸p cho n­íc ngÊm vµo mÉu thö ë nhiÖt ®é b×nh th­êng: §Æt mÉu thö ®· sÊy kh« ®Õn khèi l­îng kh«ng ®æi vµo thïng ng©m theo chiÒu th¼ng ®øng. Møc n­íc trong thïng cao h¬n mÉu thö kh«ng Ýt h¬n 20mm. Ng©m mÉu thö trong 48 giê. Sau ®ã lÊy ra nhanh chãng dïng kh¨n Èm lau qua mÆt ngoµi mÉu thö råi c©n tõng mÉu mét. L­îng n­íc ch¶y tõ mÉu thö ra còng c©n vµ tÝnh vµo l­îng n­íc ngÊm vµo mÉu thö. 3.1.3.5. TÝnh to¸n kÕt qu¶: - §é hót n­íc theo khèi l­îng cña g¹ch ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: m0: Khèi l­îng mÉu thö ®· sÊy kh« (g) m1: Khèi l­îng mÉu thö sau khi ng©m n­íc (g) - §é hót n­íc cña l« g¹ch lµ trung b×nh céng kÕt qu¶ 5 lÇn thö mÉu, tÝnh chÝnh x¸c ®Õn 0,1%. 3.1.4. X¸c ®Þnh ®é Èm cña g¹ch §é Èm cña g¹ch (W) lµ tû sè gi÷a khèi l­îng n­íc cã trong g¹ch t¹i thêi ®iÓm thÝ nghiÖm vµ khèi l­îng g¹ch ë tr¹ng th¸i hoµn toµn kh«: Trong ®ã: G1, G2 lµ khèi l­îng cña g¹ch sau khi sÊy kh« vµ lóc Èm. §é Èm cña g¹ch phô thuéc vµo ®é Èm cña m«i tr­êng xung quanh. Khi ®é Èm m«i tr­êng t¨ng th× ®é Èm cña g¹ch t¨ng vµ c­êng ®é g¹ch gi¶m. V× vËy ta cÇn ph¶i x¸c ®Þnh ®­îc ®é Èm cña g¹ch. 3.1.5. X¸c ®Þnh c­êng ®é chÞu nÐn cña g¹ch: C­êng ®é chÞu nÐn cña g¹ch lµ chØ tiªu c¬ lý quan träng nhÊt ®Ó ®¸nh gi¸ chÊt l­îng g¹ch vµ ¶nh h­ëng trùc tiÕp ®Õn chÊt l­îng c«ng tr×nh. Quy tr×nh thÝ nghiÖm theo tiªu chuÈn ViÖt Nam TCVN 6477 : 1999 – G¹ch block bª t«ng 3.2. TÝnh to¸n cÊp phèi v÷a CÊp phèi cña g¹ch ®­îc tÝnh theo cÊp phèi cña bª t«ng cøng cã cèt liÖu nhá. - Môc tiªu lµ t¹o ra g¹ch cã m¸c 100 (Rg = 100 kG/cm2). Qua thÝ nghiÖm ta x¸c ®Þnh ®­îc c¸c sè liÖu tÝnh to¸n nh­ sau: + Xi m¨ng Hoµng Mai PCB 40 cã: RX = 400 kG/cm2, khèi l­îng riªng + C¸t vµng cã khèi l­îng riªng + §¸ cã ®­êng kÝnh Dmax < 5 mm, cã khèi l­îng thÓ tÝch , khèi l­îng riªng , ®é rçng là 0,37. + HÖ sè d­ v÷a (hÖ sè tr­ît) - X¸c ®Þnh l­îng n­íc cÇn dïng cho 1m3 v÷a: N = 150 lÝt - TÝnh tØ lÖ : - L­îng xi m¨ng: X = N.= 150 x 1,06 = 160 (Kg) - Khèi l­îng ®¸: - Khèi l­îng c¸t: VËy tû lÖ theo khèi l­îng X : C : § : N = 1 : 3 : 10 : 1 ThÓ tÝch c¸c vËt liÖu cÇn thiÕt cho 1m3 v÷a lµ: Tû lÖ theo thÓ tÝch X : C : § : N = 1 : 3,5 : 18,5 : 3 Tham kh¶o gi¸ vËt liÖu: Xi m¨ng Hoµng Mai PCB 40: 1.000.000 ®/tÊn C¸t vµng: 150.000®/m3 §¸: 250.000®/m3 Nh­ vËy tæng chi phÝ cho vËt liÖu lµ: Xi m¨ng = 0,16 tÊn x 1.000.000 ®/tÊn = 160.000 ® C¸t = 0,188 m3 x 150.000 = 28.200 ® §¸ = 0,96 m3 x 250.000 = 240.00 ® Tæng céng: 428.200 ® cho 1m3 v÷a Gi¸ thµnh: Kho¶ng 1.700 ®/viªn g¹ch 4. C¸c kÕt qu¶ ®· ®¹t ®­îc: 4.1. KÕt qu¶ kh¶o s¸t hiÖn tr¹ng s¶n xuÊt g¹ch ë c¸c vïng 4.1.1. G¹ch Hoµng Mai – NghÖ An 4.1.1.1. §Æc ®iÓm s¶n xuÊt - KÝch th­íc viªn g¹ch: 10 x 14 x 23 (cm) - Quy tr×nh trén nguyªn liÖu b»ng tay, g¹ch ®­îc ®óc b»ng m¸y, ®­îc ph¬i d­íi n¾ng sau ®ã ®­îc t­íi qua n­íc. - Nguyªn liÖu: + Xi m¨ng Hoµng Mai PCB 40 + §¸ d¨m v«i canxit gåm hai lo¹i Dmax = 6 – 8 mm vµ Dmax= 8 – 10 mm + N­íc: Dïng n­íc giÕng khoan 4.1.1.2. CÊp phèi: - Trén nguyªn liÖu theo kinh nghiÖm. - Theo quan s¸t b»ng m¾t th× thÊy tØ lÖ trung b×nh lµ 1 xi/ 10 ®¸ (trong ®¸ cã tû lÖ ®¸ lµ: 70% ®¸ Dmax= 6 – 8 mm, 30% ®¸ Dmax = 8 – 10 mm) 4.1.1.3. Gi¸ c¶: 1300 §ång/ 1 viªn 4.1.1.4. §¸nh gi¸ s¬ bé vÒ chÊt l­îng - Kh¶ n¨ng chèng thÊm kÐm, c­êng ®é thÊp - Kh¶ n¨ng x©y dùng: cã thÓ x©y ®­îc nhµ cÊp 4, c¸c lo¹i nhµ m¸y xÝ nghiÖp kh«ng ®ßi hái cao vÒ c­êng ®é chÞu lùc cña t­êng (nh­ nhµ kho …) 4.1.2. G¹ch Can Léc – Hµ TÜnh 4.1.2.1. §Æc ®iÓm s¶n xuÊt - KÝch th­íc viªn g¹ch: 10 x 14 x 30 (cm) - Quy tr×nh trén nguyªn liÖu b»ng m¸y, g¹ch ®­îc ®óc b»ng m¸y, ®­îc ph¬i d­íi n¾ng 1 ngµy sau ®ã ®­îc t­íi qua n­íc. - Nguyªn liÖu: + Xi m¨ng Hoµng Mai PCB 40 + C¸t h¹t trung + §¸ xay 0,5 ®­îc s¶n xuÊt t¹i Hång LÜnh + N­íc: dïng n­íc giÕng khoan 4.1.2.2. CÊp phèi: - Trén nguyªn liÖu theo kinh nghiÖm. - Theo quan s¸t b»ng m¾t th× thÊy tØ lÖ trung b×nh lµ 0,5 Kg xi/ 1 viªn g¹ch - Tû lÖ xi m¨ng – c¸t - ®¸: 1 - 2 - 8 4.1.2.3. Gi¸ c¶: 1600 §ång/ 1 viªn 4.1.2.4. §¸nh gi¸ s¬ bé vÒ chÊt l­îng ChÊt l­îng trung b×nh, kh¶ n¨ng chèng thÊm yÕu, chñ yÕu nhµ cÊp 4. 4.1.3. G¹ch Nam §µn – NghÖ An 4.1.3.1. §Æc ®iÓm s¶n xuÊt - KÝch th­íc viªn g¹ch: 10 x 15 x 30 (cm) - Quy tr×nh trén nguyªn liÖu b»ng m¸y, g¹ch ®­îc ®óc b»ng m¸y, ®­îc ph¬i d­íi n¾ng 1 ngµy sau ®ã ®­îc t­íi qua n­íc. - Nguyªn liÖu: + Xi m¨ng Hoµng Mai PCB 40 + C¸t h¹t trung + Sái ly 0,2 + N­íc: dïng n­íc giÕng khoan 4.1.2.2. CÊp phèi: - Trén nguyªn liÖu theo kinh nghiÖm. - Theo quan s¸t b»ng m¾t th× thÊy tØ lÖ trung b×nh lµ 0,3 Kg xi/ 1 viªn g¹ch - Tû lÖ xi m¨ng – c¸t - ®¸: 1 - 5 - 8 4.1.2.3. Gi¸ c¶: 1400 §ång/ 1 viªn 4.1.2.4. §¸nh gi¸ s¬ bé vÒ chÊt l­îng C­êng ®é g¹ch thÊp, dÔ vì, ®é hót n­íc lín, dïng x©y t­êng rµo 4.2. So s¸nh c¸c chØ tiªu c¬ lý Sau mét thêi gian nghiªn cøu vÒ g¹ch siliccat kh«ng nung, nhãm chóng t«i ®· ®­a ra ®­îc mét cÊp phèi thÝch hîp ®Ó s¶n xuÊt g¹ch siliccat kh«ng nung cã c­êng ®é cao, ®é hót n­íc nhá. Tû lÖ xim¨ng : c¸t : ®¸ : n­íc = 1 : 3 : 9 : 1. So víi c¸c mÉu g¹ch lÊy ë c¸c ®Þa ph­¬ng hay c¸c mÉu g¹ch ®­îc nhãm ®óc víi cÊp phèi kh¸c th× mÉu g¹ch ®óc víi cÊp phèi nªu trªn cã nhiÒu ­u ®iÓm v­ît tréi. Cã thÓ thÊy ®iÒu ®ã qua mét sè so s¸nh sau: 4.2.1. VÒ kÝch th­íc: KÝch th­íc cña mÉu g¹ch do nhãm chóng t«i ®óc chªnh lÖch kh«ng nhiÒu so víi c¸c mÉu trªn thÞ tr­êng, do ®ã víi c¸c ­u ®iÓm v­ît tréi vÒ c­êng ®é, ®é hót n­íc, g¹ch cña chóng t«i sÏ dÔ dµng x©m nhËp vµo thÞ tr­êng v× nã kh«ng lµm ¶nh h­ëng ®Õn ph­¬ng thøc vËn chuyÓn, c¸c kÝch th­íc kÕt cÊu truyÒn thèng (bÒ dµy t­êng, kÝch th­íc trô g¹ch...). B¶ng so s¸nh kÝch th­íc g¹ch Tªn g¹ch KÝch th­íc g¹ch (m) ThÓ tÝch V0(m3) Dµi Réng Cao Nam §µn 0,30 0,15 0,1 0,0045 Can Léc 0,30 0,14 0,1 0,0042 Nghi Xu©n 0,26 0,15 0,1 0,0039 Hoµng Mai 0,24 0,13 0,09 0,0028 M1 0,28 0,14 0,1 0,0039 M2 0,28 0,14 0,1 0,0039 M3 0,28 0,14 0,1 0,0039 M4 0,28 0,14 0,1 0,0039 M5 0,28 0,14 0,1 0,0039 4.2.2. VÒ c­êng ®é: §©y lµ chØ tiªu quan träng mµ c¸c mÉu trªn thÞ tr­êng ch­a ®¹t ®­îc, so víi c¸c mÉu ®ã th× mÉu g¹ch ®óc theo cÊp phèi cña chóng t«i v­ît tréi h¬n h¼n. VÒ ®Þnh tÝnh, c¸c mÉu g¹ch lÊy vÒ cã thÓ bÞ vì khi r¬i tõ trªn cao xuèng, thËm chÝ cã thÓ dïng tay ®Ó bÎ vì tõng gãc g¹ch, khi mang ®i nÐn c¸c mÉu nµy rÊt khã ®äc kÕt qu¶ do võa bËt m¸y g¹ch ®· vì, cßn g¹ch cña chóng t«i l¹i cã thÓ r¬i tõ trªn cao xuèng mµ kh«ng bÞ vì, chØ bÞ mÎ c¹nh hoÆc gãc mét chót. VÒ ®Þnh l­îng, c­êng ®é chÞu nÐn cña c¸c mÉu g¹ch lÊy tõ Nam §µn, Can Léc, Nghi Xu©n, Hoµng Mai lµ rÊt thÊp, thÊp nhÊt lµ g¹ch Nghi Xu©n (10 Kg/cm2), cao nhÊt lµ g¹ch Can Léc (90 Kg/cm2), trong khi mÉu g¹ch cña chóng t«i cã c­êng ®é lµ 120 Kg/cm2. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm ghi ë b¶ng sau: B¶ng kÕt qu¶ thÝ nghiÖm nÐn g¹ch Tªn g¹ch G¹ch trªn thÞ tr­êng G¹ch nghiªn cøu Nam §µn Can Léc Nghi Xu©n Hoµng Mai M1 M2 M3 M4 M5 C­êng ®é (Kg/cm2) 15 90 10 15 120 95 115 110 90 4.2.3. VÒ ®é hót n­íc vµ ®é Èm: §©y kh«ng ph¶i lµ chØ tiªu ®­îc ®Æt lªn hµng ®Çu, tuy nhiªn trong mét sè c«ng tr×nh, ®é hót n­íc, ®é Èm cña g¹ch ¶nh h­ëng rÊt lín ®Õn chÊt l­îng còng nh­ tuæi thä cña c«ng tr×nh, do ®ã ®é hót n­íc vµ ®é Èm cña g¹ch lµ chØ tiªu kh«ng thÓ kh«ng xÐt ®Õn. §é hót n­íc cña g¹ch siliccat kh«ng nung th­êng lµ rÊt cao, v× thÕ nhãm nghiªn cøu cña chóng t«i rÊt chó träng ®Õn viÖc lµm sao ®Ó g¹ch cña chóng t«i cã ®é hót n­íc bÐ h¬n c¸c mÉu g¹ch trªn thÞ tr­êng vµ chóng t«i ®· ®¹t ®­îc mét sè thµnh qu¶ nhÊt ®Þnh. G¹ch ®óc theo cÊp phèi mµ chóng t«i ®­a ra cã ®é hót n­íc vµ ®é Èm thÊp h¬n c¸c mÉu thu thËp tõ c¸c ®Þa ph­¬ng, chØ trõ mÉu lÊy vÒ tõ Hoµng Mai, so víi mÉu nµy th× mÉu cña chóng t«i cã ®é hót n­íc vµ ®é Èm lín h¬n nh­ng lín h¬n kh«ng nhiÒu, tuy nhiªn g¹ch Hoµng Mai l¹i cã c­êng ®é rÊt bÐ, do ®ã sù kh¸c biÖt nµy lµ kh«ng ®¸ng kÓ. B¶ng kÕt qu¶ thÝ nghiÖm ®é hót n­íc vµ ®é Èm cña g¹ch: Tªn g¹ch §é hót n­íc (%) §é Èm (%) Hp Hv Nam §µn 9,29 16,0 1,68 Can léc 7,92 14,3 2,90 Nghi Xu©n 9,12 14,6 1,76 Hoµng Mai 5,47 9,26 1,05 M1 5,49 12,2 1,26 M2 6,33 13,3 2,07 M3 5,8 12,2 1,57 M4 6,44 13,8 1,19 M5 7,94 16,1 1,64 4.2.4. VÒ khèi l­îng thÓ tÝch vµ khèi l­îng riªng: §©y lµ nh÷ng chØ tiªu th­êng tØ lÖ thuËn víi c­êng ®é, do ®ã g¹ch do nhãm chóng t«i nghiªn cøu ra mÆc dï cã c­êng ®é cao, ®é hót n­íc thÊp, nh­ng l¹i cã khèi l­îng riªng vµ khèi l­îng thÓ tÝch cao h¬n so víi c¸c mÉu thu thËp ë ®Þa ph­¬ng, tuy nhiªn trong n¨m tíi nhãm sÏ tiÕp tôc nghiªn cøu c¶i thiÖn nh­îc ®iÓm nµy theo h­íng chÕ t¹o c¸c lç rçng trong g¹ch vµ sö dông c¸c phô gia, võa lµm gi¶m khèi l­îng thÓ tÝch viªn g¹ch, võa cã thÓ h¹ ®­îc gi¸ thµnh s¶n phÈm. B¶ng kÕt qu¶ thÝ nghiÖm x¸c ®Þnh khèi l­îng thÓ tÝch, khèi l­îng riªng: Tªn g¹ch Khèi l­îng thÓ tÝch (Kg/m3) Khèi l­îng riªng (Kg/m3) Nam §µn 1722,22 2352,9 Can Léc 1804,76 2352,9 Nghi Xu©n 1602,56 2561,2 Hoµng Mai 1691,60 2261,4 M1 2229,59 2533,3 M2 2094,39 2533,3 M3 2109,69 2455,1 M4 2137,76 2415,4 M5 2022,96 2413,3 4.2.5. VÒ gi¸ thµnh: §©y lµ mét tiªu chÝ rÊt quan träng, cã ¶nh h­ëng lín ®Õn kh¶ n¨ng c¹nh tranh cña s¶n phÈm trªn thÞ tr­êng, do ®ã nhãm nghiªn cøu chóng t«i hÕt søc chó ý ®Õn vÊn ®Ò nµy. Chóng th«i nhËn thÊy r»ng kh¸ch hµng sÏ mua s¶n phÈm g¹ch ®¾t h¬n g¹ch b×nh th­êng mét chót (So víi g¹ch ®Êt sÐt nung vÉn rÎ h¬n) nh­ng ®æi l¹i chÊt l­îng g¹ch tèt h¬n, ®¶m b¶o vÒ c­êng ®é vµ chèng thÊm cho c«ng tr×nh. MÉu g¹ch ®óc theo cÊp phèi mµ chóng t«i ®­a ra cã gi¸ thµnh cao h¬n g¹ch silicat kh«ng nung b×nh th­êng kho¶ng 200 - 300 ®ång, nh­ng chÊt l­îng g¹ch l¹i tèt, do ®ã kh¶ n¨nng c¹nh tranh cña s¶n phÈm khi ®­a ra thÞ tr­êng lµ rÊt cao. B¶ng so s¸nh gi¸ g¹ch Tªn g¹ch Nam §µn Can Léc Nghi Xu©n Hoµng Mai M1(1:3:9:1) Gi¸ thµnh (®ång/viªn) 1.400 1.600 1.500 1.300 1.700 5. NhËn xÐt, kÕt luËn, kiÕn nghÞ 5.1. NhËn xÐt: Sau khi tiÕn hµnh tÝnh to¸n cÊp phèi vµ thùc hiÖn c¸c thÝ nghiÖm, so s¸nh víi c¸c mÉu g¹ch ®ang ®­îc sö dông réng r·i bªn ngoµi th× cã thÓ thÊy ®Ò tµi nghiªn cøu cña nhãm chóng t«i ®· b­íc ®Çu thµnh c«ng vµ sÏ tiÕp tôc ph¸t triÓn trong thêi gian tíi. Nh×n chung vÒ chÊt l­îng th× c¸c mÉu ®Òu ®· ®¹t ®­îc yªu cÇu ®Ò ra, trong ®ã 2 mÉu M1 vµ M3 lµ kh¶ quan nhÊt v× ®· cho c¸c chØ tiªu kh¸ tèt: - C­êng ®é lín ( R1 = 120 kG/cm2, R3 =115 kG/cm2) - §é hót n­íc thÊp ( 5,49 vµ 5,8 % ) - §é Èm thÊp Tuy nhiªn vÉn cßn mét vÊn ®Ò cÇn tiÕp tôc nghiªn cøu ®Ó n©ng cao phÈm chÊt cña g¹ch lµ khèi l­îng riªng cßn lín. MÆc dï so víi mÉu ë ngoµi th× lµ t­¬ng ®­¬ng nh­ng ®Ó cã thÓ øng dông rçng r·i vµ hiÖu qu¶ h¬n (thi c«ng ®¬n gi¶n, nhanh, tiÕt kiÖm søc lao ®éng...) th× vÉn cÇn ph¶i cã gi¶i ph¸p ®Ó gi¶m khèi l­îng.VÊn ®Ò nµy ®· ®­îc bµn b¹c vµ ®· cã h­íng nghiªn cøu trong giai ®o¹n 2 vµo thêi gian tíi. 5.2. KÕt luËn - ChÊt l­îng s¶n phÈm nghiªn cøu ®· v­ît yªu cÇu dù kiÕn ( dù kiÕn c­êng ®é chØ ®¹t R = 100) - Ph¹m vi øng dông lín h¬n: Cã thÓ sö dông ®Ó x©y tõêng chÞu lùc, t­êng chÌn, c«ng tr×nh d©n dông tõ 2 tÇng trë lªn (nÕu cã thÓ gi¶m khèi l­îng riªng th× sÏ øng dông ®­îc réng h¬n n÷a...) - Gi¸ thµnh s¶n xuÊt theo tÝnh to¸n: 1.700 ®ång/viªn 5.3. KiÕn nghÞ, ®Ò xuÊt: - Trong thêi gian tíi tiÕp tôc nghiªn cøu ®Ó gi¶m khèi l­îng thÓ tÝch b»ng c¸ch t¹o lç rçng hoÆc thªm c¸c chÊt ®én nh»m tËn dông nguån phÕ th¶i c«ng nghiÖp (nh­ xØ lß ...) - CÇn cã gi¶i ph¸p ®Ó h¹ gi¸ thµnh s¶n xuÊt nÕu cã thÓ, mµ vÉn ®¶m b¶o ®­îc chÊt l­îng s¶n phÈm. - TiÕp tôc nghiªn cøu ®Ó t¨ng thÈm mÜ, tÝnh phong phó (h×nh d¹ng, kiÓu d¸ng viªn g¹ch) vµ kh¶ n¨ng c¬ giíi ho¸. - Trong thêi gian tíi chóng t«i mong sù ñng hé vÒ vËt chÊt còng nh­ tinh thÇn cña Nhµ tr­êng, Ban chñ nhiÖm khoa C«ng NghÖ ®Ó ®Ò tµi chóng t«i cã nh÷ng thµnh c«ng míi. Tµi liÖu tham kh¶o - [1] Tiªu chuÈn ViÖt Nam TCVN 249 : 1986 – X¸c ®Þnh khèi l­îng riªng cña g¹ch - [2] Tiªu chuÈn ViÖt Nam TCVN 250 : 1986 – X¸c ®Þnh khèi l­îng thÓ tÝch cña g¹ch - [3] Tiªu chuÈn ViÖt Nam TCVN 248 : 1986 – X¸c ®Þnh ®é hót n­íc cña g¹ch - [4] Tiªu chuÈn ViÖt Nam TCVN 6477 : 1999 – G¹ch Blèc bª t«ng - [5] Bµi gi¶ng VËt liÖu x©y dùng – T.s Vò Ngäc S¸u - K.s Lª Thanh H¶i, khoa C«ng NghÖ, tr­êng §¹i häc Vinh