Nghiên cứu tính chất cơ học của gạch không nung sử dụng đá mi và chất kết dính Geopolymer
NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA GẠCH KHÔNG NUNG SỬ
DỤNG ĐÁ MI VÀ CHẤT KẾT DÍNH GEOPOLYMER
STUDY ON THE MECHANICAL PROPERTÍE OF UNFIRED BRICK
MADE FROM CRUSHED STONE AND GEOPOLYMER ADHESIVE
KS. Đinh Thành Nhân1, PGS.TS Phan Đức Hùng2
1Học viên cao học, Khoa Xây dựng, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
2Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
Tóm tắt: Bài báo sử dụng các nguồn phế thải trong ngành xây dựng và công nghiệp (như tro
bay, đá mi thay cát) nhằm giảm gánh nặng cho môi trường để chế tạo ra sản phẩm gạch không
nung. Kết quả nghiên cứu cho thấy cường độ chịu nén của mẫu cấp phối sẽ ảnh hưởng khi thay
đổi tỷ lệ cốt liệu đá mi thay cát, thay đổi tỷ lệ dung dịch Sodium Silicate / Sodium Hydroxyde,
thay đổi thời gian dưỡng hộ nhiệt. Cụ thể khi sử dụng tỷ lệ dung dịch hoạt hóa kiềm / tro bay là
0,6, tỷ lệ cốt liệu 75% đá mi – 25% cát, tỷ lệ dung dịch Sodium Silicate - Sodium Hydroxyde (2 :
1) và được dưỡng hộ nhiệt ở nhiệt độ 100oC trong 10 giờ liền sẽ cho ra mẫu cấp phối có cường
độ chịu nén tối ưu nhất lên đến 24,20 MPa và cường độ chịu kéo uốn đạt 7,66 MPa. Sản phẩm
gạch không nung được chế tạo từ thành phần cấp phối tốt nhất nêu trên đạt cường độ chịu nén là
24,06 MPa và cường độ chịu kéo uốn đạt 7,51 MPa.
Từ khóa: Geopolymer, Gạch không nung Geopolymer, Gạch không nung đá mi.
Abstract: This newspaper uses on recycle wasted building materials (for example: Fly ashes,
crushed stone (replacing sand), to produce air-dried brick that have high capability against
compression. This method will reduce environmental pollution in manufacturing air-dried brick.
Furthermore, experiment results show that the concrete mix’s compressive strength will be
affected when the portion of alkaline and fly ash is 0.6, together with changes in crushed stone,
Sodium Silicate and Sodium Hydroxide portion and the duration of steam curing. Specifically,
when using 0.6 portion between alkaline and fly ash, ratio of 75% crushed stone and 25% sand,
between Sodium Silicate and Sodium Hydroxide is 2:1 and being steam cured at 100 Celcius
degrees in 10 consecutive hours will create a concrete mix with compressive strength at 24.20
MPa and bending resistance at 7.66 MPa. The air-dried brick created from the mention recipe
can reach the compressive strength at 24.06 MPa and bending resistance at 7.51 MPa.
Key words: Geopolymer, Geopolymer adobe brick, Crushed stone adobe brick.
là do việc khai thác cát trái phép, tràn lan của
một số đơn vị khai thác cát, nên việc tìm
nguồn vật liệu thay thế cát trong xây dựng
đang là vấn đề cấp bách, mà cụ thể nhất là sử
dụng đá mi để thay thế cát trong thành phần
chế tạo gạch không nung là đề tài cần được
nghiên cứu. Trong bài báo này tập trung
nghiên cứu tính chất cơ học của cấp phối và
gạch không nung được chế tạo từ đá mi thay
cát với chất kết dính Geopolymer.
1. GIỚI THIỆU CHUNG
Geopolymer là sản phẩm của quá trình
phản ứng giữa vật liệu có nguồn gốc silic và
nhôm với dung dịch kiềm. Vật liệu này có thể
thay thế xi măng trong bê tông cũng như xi
măng trong gạch không nung. Hiện nay
Geopolymer đã và đang được nghiên cứu
rộng rãi và cho thấy khả năng là vật liệu xanh
hơn thay thế xi măng trong một số ứng dụng,
do geopolymer vừa có các tính chất kỹ thuật
tốt, đồng thời giảm khả năng gây hiệu ứng
nhà kính khi thay thế xi măng pooclăng.
2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Chất kết dính Geopolymer
Mặt khác trong thời gian gần đây trên cả
nước đã xảy ra rất nhiều vụ sạt lở bờ sông gây
hậu quả nghiêm trọng, nguyên nhân một phần
Ngành Công nghệ vật liệu Geopolymer ra
đời từ giữa thế kỷ trước, nhưng được quan
tâm và nghiên cứu nhiều hơn từ những năm
1
1970 đến nay. Năm 1972 Viện Geopolymer
được thành lập tại Pháp. Năm 1979,
Davidovits [1] đã nghiên cứu về chất kết dính
Mêta cao lanh sử dụng kiềm kích hoạt, sau
này gọi là Geopolymer và được nhận bằng
sang chế. Cuối những năm 1990, Van
Jaarsveld và cộng sự [2] bắt đầu nghiên cứu
hiệu quả cố định của geopolymer sản xuất từ
tro bay.
phụ được tận dụng từ việc sàn lọc nguồn đá
vụn trong quá trình nghiền các loại đá có kích
thước lớn.
3. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG
PHÁP THÍ NGHIỆM
3.1 Nguyên vật liệu
Nguyên vật liệu bao gồm: tro bay, dung
dịch NaOH, dung dịch Na2SiO3, cốt liệu đá
mi thay cát, nước.
Thành phần chất kết dính Geopolymer sử
dụng trong nghiên cứu này gồm tro bay và
dung dịch hoạt hóa alkaline.
3.1.1 Tro bay
Tro bay được lấy từ nhà máy nhiệt điện
đốt than Formosa, tro bay thu được có chất
lượng khá tốt, đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn
theo ASTM C618. Thành phần hóa học được
trình bày trong bảng 1.
2.2 Thành phần cốt liệu
Cốt liệu sử dụng trong đề tài này là cát
sông và đá mi. Cát sông là loại cát được khai
thác từ sông, kênh, rạch. Đá mi là sản phẩm
Bảng 1. Thành phần hóa học của tro bay
Thành phần
hoá học
K2O +
SiO2
51.7
Al2O3 Fe2O3
31.9 3.48
CaO
1.21
MgO SO3
0.81 0.25
MKN(*)
9.63
Na2O
1.02
% khối lượng
xét sự ảnh hưởng hóa lý của đá mi, cát, nên đá
mi, cát chỉ được rửa sạch và sấy khô trước khi
được sử dụng trong thí nghiệm. Đá mi có kích
thước từ 5 - 10mm. Cát có môdul độ lớn là
3.1.2 Dung dịch NaOH (Sodium hydroxide)
Dung dịch NaOH được sử dụng chủ yếu
để làm chất hoạt hóa kiềm pha với dung dịch
thủy tinh lỏng Na2SiO3. Hỗn hợp này đóng
một vai trò cực kì quan trọng trong phản ứng
kiềm hóa và có tác dụng làm tan rã các thành
phần khoáng của hạt tro bay.
M =2,104.
dl
3.2 Điều kiện dƣỡng hộ nhiệt
Trong đề tài này các mẫu cấp phối và
gạch không nung được dưỡng hộ ở nhiệt độ
100oC trong thời gian 6 giờ, 8 giờ và 10 giờ.
3.1.3 Dung dịch thủy tinh lỏng Na2SiO3
Dung dịch thủy tinh lỏng Na2SiO3 là
dung dịch có màu trắng đục, có đặc tính sệt,
sánh, dễ dàng hòa tan trong nước. Dung dịch
Na2SiO3 đóng một vai trò quan trọng trong
quá trình phản ứng tổng hợp chất kết dính
Geopolymer. Tốc độ xảy ra phản ứng sẽ cao
khi dung dịch kiềm kích hoạt chứa các ion
silicate hòa tan trong dung dịch.
3.3 Thành phần cấp phối
Quá trình tính toán cấp phối phụ thuộc
vào yêu cầu đặc tính cơ học của sản phẩm.
Cấp phối sử dụng trong thí nghiệm này được
tính cho từng tổ mẫu với thành phần tỷ lệ như
sau:
- Tỷ lệ cốt liệu đá mi - cát lần lượt là
100% : 0%; 90% : 10%; 80% : 20%; 75% :
25%; 70% : 30%; 60% : 40%; 50% : 50%.
3.1.4 Nƣớc
Nước dùng phải tuân theo tiêu chuẩn
TCXDVN 302:2004 “Nước trộn bê tông và
vữa – Yêu cầu kỹ thuật”.
- Tỷ lệ dung dịch hoạt hóa kiềm / tro
bay là 0,6.
3.1.5 Cốt liệu Đá mi, Cát
- Tỷ lệ dung dịch sodium silicate (SS) /
sodium hydroxide (SH) lần lượt là 1,5; 2; 2,5,
trong đó nồng độ dung dịch sodium
hydroxide là 14M.
Đá mi, cát dùng cho nghiên cứu phải thỏa
mãn các yêu cầu của TCVN 7570:2006 “Cốt
liệu cho bê tông và vữa - Yêu cầu kỹ thuật”.
Do hạn chế của nghiên cứu nên không thể xem
2
- Thời gian dưỡng hộ ở 100oC lần lượt
là 6 giờ, 8 giờ và 10 giờ.
Chi tiết thành phần và số lượng mẫu cấp
phối được trình bày trong bảng 2.
Bảng 2. Cấp phối dùng cho thí nghiệm
Tỷ lệ
đá mi -
cát
Ký
hiệu
Đá mi
Cát
Tro bay
SS
SH
Tỷ lệ
SS/SH
(kg/m3)
(kg/m3) (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3)
100% :
0%
100% :
0%
100% :
0%
90% :
10%
90% :
10%
90% :
10%
80% :
20%
80% :
20%
80% :
20%
75% :
25%
75% :
25%
75% :
25%
70% :
30%
70% :
30%
70% :
30%
60% :
40%
TN0 1.600,033 0,000 347,215 124,939 83,293
TN1 1.600,033 0,000 347,215 132,615 75,780
TN2 1.600,033 0,000 347,215 138,821 69,410
TN3 1.439,980 160,052 347,215 124,939 83,293
TN4 1.439,980 160,052 347,215 132,615 75,780
TN5 1.439,980 160,052 347,215 138,821 69,410
TN6 1.280,091 319,941 347,215 124,939 83,293
TN7 1.280,091 319,941 347,215 132,615 75,780
TN8 1.280,091 319,941 347,215 138,821 69,410
TN9 1.200,065 399,967 347,215 124,939 83,293
TN10 1.200,065 399,967 347,215 132,615 75,780
TN11 1.200,065 399,967 347,215 138,821 69,410
TN12 1.120,039 479,993 347,215 124,939 83,293
TN13 1.120,039 479,993 347,215 132,615 75,780
TN14 1.120,039 479,993 347,215 138,821 69,410
TN15 959,987 640,046 347,215 124,939 83,293
TN16 959,987 640,046 347,215 132,615 75,780
TN17 959,987 640,046 347,215 138,821 69,410
TN18 800,098 800,098 347,215 124,939 83,293
TN19 800,098 800,098 347,215 132,615 75,780
1,5
2
2,5
1,5
2
2,5
1,5
2
2,5
1,5
2
2,5
1,5
2
2,5
1,5
2
60% :
40%
60% :
40%
50% :
50%
50% :
50%
2,5
1,5
2
50% :
50%
TN20 800,098 800,098 347,215 138,821 69,410
2,5
mm (để xác định cường độ chịu uốn) và căn
cứ theo tiêu chuẩn TCVN 6477:2016: Gạch
bê tông (Concrete brick) nên chọn mẫu gạch
có kích thước 50 x 100 x 200 mm.
3.4 Phƣơng pháp tạo mẫu
Với từng cấp phối mẫu nêu trên, triển
khai đúc mẫu bê tông bằng hình trụ tròn 100
x 200 mm, đúc mẫu bê tông 100 x 100 x 400
3
3.5 Phƣơng pháp thí nghiệm
Xác định cường độ chịu nén của mẫu
trụ tròn 100 x 200 mm bằng máy thử nén bê
tông theo TCVN 3118:1993 “Bê tông nặng –
Phương pháp xác định cường độ nén”.
Xác định cường độ uốn của mẫu bê
tông 100 x 100 x 400 mm bằng máy thử uốn
bê tông theo TCVN 3119:1993 “Bê tông nặng
– Phương pháp xác định cường độ kéo khi
uốn”.
Hình 2. Ảnh hưởng của tỷ lệ SS/SH đến
cường độ nén khi dưỡng hộ trong 8 giờ
Xác định cường độ chịu nén của Gạch
không nung sử dụng đá mi và chất kết dính
Geopolymer bằng máy thử nén gạch theo
TCVN 6355-2:2009 “Gạch xây – Phương
pháp thử. Xác định cường độ nén”.
Các số liệu trên cho thấy khi dưỡng hộ
nhiệt trong 8 giờ liền ở 100oC thì cường độ
nén trung bình của các mẫu tăng từ 16,66
MPa lên 18,29 MPa (tăng 9,77%) khi thay đổi
tỷ lệ dung dịch sodium silicate / sodium
hydroxide từ 1,5 lên 2 và cường độ nén trung
bình của các mẫu giảm từ 18,29 MPa xuống
17,51 MPa (giảm 4,47%) khi thay đổi tỷ lệ
dung dịch sodium silicate / sodium hydroxide
từ 2 lên 2,5 (hình 2).
Xác định cường độ uốn của Gạch không
nung sử dụng đá mi và chất kết dính
Geopolymer bằng máy thử uốn gạch theo
TCVN 6355-3:2009 “Gạch xây – Phương
pháp thử. Xác định cường độ uốn”.
4. KẾT QUẢ VÀ SO SÁNH
4.1 Ảnh hƣởng của tỷ lệ dung dịch SS/SH
đến cƣờng độ nén của mẫu
Hình 3. Ảnh hưởng của tỷ lệ SS/SH đến
cường độ nén khi dưỡng hộ trong 10 giờ
Các số liệu trên cho thấy khi dưỡng hộ
nhiệt trong 10 giờ liền ở 100oC thì cường độ
nén trung bình của các mẫu tăng từ 17,72
MPa lên 19,49 MPa (tăng 9,98%) khi thay đổi
tỷ lệ giữa dung dịch sodium silicate / sodium
hydroxide từ 1,5 lên 2 và cường độ chịu nén
trung bình của các mẫu giảm từ 19,49 MPa
xuống 18,55 MPa (giảm 5,05%) khi thay đổi
tỷ lệ giữa dung dịch sodium silicate / sodium
hydroxide từ 2 lên 2,5 (hình 3).
Hình 1. Ảnh hưởng của tỷ lệ SS/SH đến
cường độ nén khi dưỡng hộ trong 6 giờ
Các số liệu trên cho thấy khi dưỡng hộ
nhiệt trong 6 giờ liền ở 100oC thì cường độ
nén trung bình của các mẫu tăng từ 15,32
MPa lên 17,05 MPa (tăng 11,29%) khi thay
đổi tỷ lệ dung dịch sodium silicate / sodium
hydroxide từ 1,5 lên 2 và cường độ chịu nén
trung bình của các mẫu giảm từ 17,05 MPa
xuống 16,31 MPa (giảm 4,54%) khi thay đổi
tỷ lệ dung dịch sodium silicate / sodium
hydroxide từ 2 lên 2,5 (hình 1).
Như vậy cường độ nén tốt nhất của mẫu
cấp phối khi sử dụng tỷ lệ giữa dung dịch
sodium silicate / sodium hydroxide là 2.
4.2 Ảnh hƣởng của thời gian dƣỡng hộ
nhiệt đến cƣờng độ nén của mẫu
4
Hình 4. Ảnh hưởng của thời gian dưỡng hộ
đến cường độ nén khi tỷ lệ SS/SH là 1,5
Hình 6. Ảnh hưởng của thời gian dưỡng hộ
đến cường độ nén khi tỷ lệ SS/SH là 2,5
Các số liệu trên cho thấy khi sử dụng tỷ
lệ dung dịch sodium silicate / sodium
hydroxide là 1,5 và dưỡng hộ nhiệt ở 100oC
thì cường độ nén trung bình của các mẫu tăng
từ 15,32 MPa lên 16,66 MPa (tăng 8,72%)
khi thay đổi thời gian dưỡng hộ nhiệt từ 6 giờ
lên 8 giờ và cường độ nén trung bình của các
mẫu tăng từ 16,66 MPa lên 17,72 MPa (tăng
6,34%) khi thay đổi thời gian dưỡng hộ nhiệt
từ 8 giờ lên 10 giờ (hình 4).
Các số liệu trên cho thấy khi sử dụng tỷ
lệ dung dịch sodium silicate / sodium
hydroxide là 2,5 và dưỡng hộ nhiệt ở 100oC
thì cường độ nén trung bình của các mẫu tăng
từ 16,31 MPa lên 17,51 MPa (tăng 7,31%)
khi thay đổi thời gian dưỡng hộ nhiệt từ 6 giờ
lên 8 giờ và cường độ nén trung bình của các
mẫu tăng từ 17,51 MPa lên 18,55 MPa (tăng
5,98%) khi thay đổi thời gian dưỡng hộ nhiệt
xuyên suốt từ 8 giờ lên 10 giờ (hình 6).
Như vậy cường độ nén tốt nhất của mẫu
cấp phối khi được dưỡng hộ nhiệt xuyên suốt
trong thời gian 10 giờ.
4.3 Ảnh hƣởng của tỷ lệ giữa cốt liệu đá mi
– cát đến cƣờng độ nén của mẫu
Các số liệu trên cho thấy cường độ nén
của mẫu cấp phối khi sử dụng tỷ lệ giữa dung
dịch sodium silicate / sodium hydroxide là 2
và thời gian dưỡng hộ nhiệt trong 10 giờ là tối
ưu nhất, nên chọn cấp phối trên và dưỡng hộ
nhiệt trong 10 giờ để đánh giá sự ảnh hưởng
khi thay đổi tỷ lệ cốt liệu đá mi – cát đến
cường độ nén của mẫu cấp phối (hình 7):
Hình 5. Ảnh hưởng của thời gian dưỡng hộ
đến cường độ nén khi tỷ lệ SS/SH là 2
Các số liệu trên cho thấy khi sử dụng tỷ
lệ dung dịch sodium silicate / sodium
hydroxide là 2 và dưỡng hộ nhiệt ở 100oC thì
cường độ nén trung bình của các mẫu tăng từ
17,05 MPa lên 18,29 MPa (tăng 7,24%) khi
thay đổi thời gian dưỡng hộ nhiệt từ 6 giờ lên
8 giờ và cường độ nén trung bình của các mẫu
tăng từ 18,29 MPa lên 19,49 MPa (tăng
6,54%) khi thay đổi thời gian dưỡng hộ nhiệt
từ 8 giờ lên 10 giờ (hình 5).
Hình 7. Ảnh hưởng của tỷ lệ giữa cốt liệu đá
mi - cát đến cường độ nén
Khi thay đổi tỷ lệ đá mi - cát từ 100% :
0% thành 90% : 10% thì cường độ chịu nén
trung bình của mẫu tăng từ 8,64 MPa lên
18,39 MPa (tăng 112,77%).
5
Khi thay đổi tỷ lệ đá mi - cát từ 90% :
10% thành 80% : 20% thì cường độ chịu nén
trung bình của mẫu tăng từ 18,39 MPa lên
22,48 MPa (tăng 22,22%).
Khi thay đổi tỷ lệ đá mi - cát từ 80% :
20% thành 75% : 25% thì cường độ chịu nén
trung bình của mẫu tăng từ 22,48 MPa lên
24,20 MPa (tăng 7,68%).
Khi thay đổi tỷ lệ đá mi - cát từ 75% :
25% thành 70% : 30% thì cường độ chịu nén
trung bình của mẫu giảm từ 24,20 MPa xuống
22,86 MPa (giảm 5,54%).
Hình 8. Cường độ kéo khi uốn của mẫu cấp
phối theo thời gian dưỡng nhiệt
Các số liệu trên cho thấy cường độ kéo
khi uốn trung bình của các mẫu tăng từ 4,21
MPa lên 5,40 MPa (tăng 28,19%) khi thay đổi
thời gian dưỡng hộ nhiệt từ 6 giờ lên 8 giờ và
cường độ kéo khi uốn trung bình của các mẫu
tăng từ 5,40 MPa lên 7,66 MPa (tăng 41,88%)
khi thay đổi thời gian dưỡng hộ nhiệt từ 8 giờ
lên 10 giờ (hình 8).
Khi thay đổi tỷ lệ đá mi - cát từ 70% :
30% thành 60% : 40% thì cường độ chịu nén
trung bình của mẫu giảm từ 22,86 MPa xuống
20,79 MPa (giảm 9,06%).
Khi thay đổi tỷ lệ đá mi - cát từ 60% :
40% thành 50% : 50% thì cường độ chịu nén
trung bình của mẫu giảm từ 20,79 MPa xuống
19,04 MPa (giảm 8,43%).
4.5 Ứng dụng chế tạo gạch
4.5.1 Thành phần cấp phối
Như vậy cường độ chịu nén tốt nhất khi
sử dụng tỷ lệ 75% cốt liệu đá mi và 25% cốt
liệu cát. Hình 7.
Các số liệu trên cho thấy khi sử dụng tỷ
lệ cốt liệu 75% đá mi - 25% cát, tỷ lệ dung
dịch Sodium Silicate / Sodium Hydroxyde là
2, tỷ lệ dung dịch hoạt hóa kiềm / tro bay là
0,6, dưỡng hộ nhiệt ở 100oC thì cường độ nén
của mẫu cấp phối là tốt nhất, nên chọn cấp
phối có tỷ lệ cốt liệu 75% đá mi - 25% cát, tỷ
lệ dung dịch Sodium Silicate / Sodium
Hydroxyde là 2, tỷ lệ dung dịch hoạt hóa
kiềm / tro bay là 0,6, dưỡng hộ nhiệt ở 100oC
để chế tạo gạch (bảng 3).
4.4 Ảnh hƣởng của thời gian dƣỡng hộ
nhiệt đến cƣờng độ kéo khi uốn của mẫu
Các số liệu trên cho thấy cường độ nén
của mẫu cấp phối khi sử dụng tỷ lệ cốt liệu
75% đá mi - 25% cát, tỷ lệ dung dịch Sodium
Silicate / Sodium Hydroxyde là 2, tỷ lệ dung
dịch hoạt hóa kiềm / tro bay là 0,6, dưỡng hộ
nhiệt ở 100oC là tối ưu nhất, nên chọn cấp
phối trên và dưỡng hộ nhiệt ở 100oC để đánh
giá cường độ kéo khi uốn của mẫu cấp phối
khi thay đổi thời gian dưỡng hộ nhiệt.
Bảng 3. Cấp phối mẫu gạch
Ký
hiệu
Đá mi
Cát
Tro bay
(kg/m3)
SS
(kg/m3)
SH
Tỷ lệ
đá mi/cát
Tỷ lệ
SS/SH
(kg/m3)
(kg/m3)
(kg/m3)
TN10 1.200,065 399,967 347,215 132,615
75,780
75% : 25%
2
6
4.5.2 Cƣờng độ nén của gạch
Hình 10. Cường độ uốn của gạch theo thời
gian dưỡng hộ nhiệt
Hình 9. Cường độ nén của gạch theo thời
gian dưỡng hộ nhiệt
Các số liệu trên cho thấy cường độ uốn
trung bình của các mẫu tăng từ 4,18 MPa lên
5,46 MPa (tăng 30,68%) khi thay đổi thời
gian dưỡng hộ nhiệt từ 6 giờ lên 8 giờ và
cường độ uốn trung bình của các mẫu tăng từ
5,46 MPa lên 7,51 MPa (tăng 31,51%) khi
thay đổi thời gian dưỡng hộ nhiệt từ 8 giờ lên
10 giờ (hình 10).
Các số liệu trên cho thấy cường độ nén
trung bình của các mẫu tăng từ 19,27 MPa lên
21,37 MPa (tăng 10,87%) khi thay đổi thời
gian dưỡng hộ nhiệt xuyên suốt từ 6 giờ lên 8
giờ và cường độ nén trung bình của các mẫu
tăng từ 21,37 MPa lên 24,06 MPa (tăng
12,59%) khi thay đổi thời gian dưỡng hộ
nhiệt xuyên suốt từ 8 giờ lên 10 giờ (hình 9).
4.6 So sánh với một số loại gạch trên thị
trƣờng hiện nay
4.5.3 Cƣờng độ uốn của gạch
4.6.1 Về giá thành sản xuất trên 1 viên
gạch không nung geopolymer
Bảng 4. Giá thành để sản xuất gạch không nung geopolymer
Giá tiền (VNĐ)
Dung dịch Dung dịch
Mẫu gạch
Đá
Tro
bay
Tiền
điện
Nhân
công
Tổng
cộng
cát
Sodium
silicate
Sodium
mi
hidroxide
50x100x200
100 150
50
500
600
100
100
1.600
Vật liệu sử dụng cho đề tài chủ yếu tận
dụng từ nguồn phế thải từ ngành công nghiệp,
xây dựng như tro bay nên giá thành rất rẻ, đá
mi chủ yếu được tận dụng từ việc sàn lọc từ
nguồn đá vụn trong quá trình nghiền các loại
đá có kích thước lớn nên giá thành cũ tương
đối rẻ. Chỉ còn lại cát, dung dịch sodium
silicate và dung dịch sodium hydroxide thì giá
thành hơi cao, nhưng nếu ta mua số lượng lớn
để sản xuất kinh doanh thì già thành sẽ rẻ đi
rất nhiều.
4.6.2 So sánh về giá thành và cƣờng độ nén
với một số loại gạch trên thị trƣờng
Bảng 5. So sánh giá thành và cường độ nén với một số loại gạch trên thị trường hiện nay
Giá thành
(VNĐ)
Cường độ
nén (MPa)
Mẫu gạch
Ghi chú
Gạch của đề tài
50x100x200
Giá tiền tính trên
số lượng sản xuất ít
1.600
1.150
1.048
24,06
10
Gạch Cty Xây Lắp An Giang
Theo thông báo giá
tháng 2 năm 2018 của
liên sở Tài chính - sở
Xây dựng tỉnh An Giang
50x100x190
Gạch Cty Địa Ốc An Giang
10
50x100x200
7
Giá thành để sản xuất gạch không nung
sử dụng công nghệ geopolymer của đề tài này
cao hơn với các loại gạch khác hiện nay trên
thị trường. Nguyên nhân chính là vì trong quá
trình thí nghiệm nên chưa thể đưa vào dây
chuyền sản xuất hàng loạt nên giá tiền đưa ra
trong đề tài này chỉ mang tính tham khảo.
Ngược lại nếu so sánh về cường độ nén thì
gạch không nung của đề tài này vượt trội hơn
hẳn các loại gạch hiện nay trên thị trường.
Sản phầm gạch không nung này có thể sử
dụng cho các loại tường chịu lực, các loại
gạch vĩa hè có khả năng chịu tải. Mặc khác
các vật liệu để sản xuất ra loại gạch này chủ
yếu tận dụng từ các nguồn phế thải trong
ngành xây dựng, công nghiệp nên giảm gánh
nặng cho môi trường. Do đó chênh lệch về
giá lúc này không còn là vấn đề quyết định.
đạt cường độ nén tối ưu nhất lên đến 24,20
MPa và cường độ kéo khi uốn đạt 7,66 MPa.
Sản phẩm gạch không nung được chế
tạo từ thành phần cấp phối tốt nhất nêu trên
đạt cường độ nén là 24,06 MPa và cường độ
chịu kéo uốn đạt 7,51 MPa. So với các loại
gạch khác hiện nay trên thì trường thì cường
độ nén của sản phẩm gạch không nung của đề
tài này vượt trội hơn hẳn. Gạch không nung
này có thể sử dụng cho các loại tường chịu
lực và từ nghiên cứu này có thể sản xuất các
loại gạch vĩa hè có khả năng chịu tải cao.
6. TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Davidovits J, Synthesis of New High-
Temperature Geo-Polymers for Reinforced
Plastics/Composites. SPE PACTEC ’79,
Society of Plastic Engineers, Brookfield
Center, USA, p.151-154, 1979.
5. KẾT LUẬN
[2] Van Jaarsveld, J. G. S., van Deventer, J. S.
J., Lorenzen L, Factors Affecting the
Immobilisation of Metals in Geopolymerised
Fly Ash. Metallurgical and Materials
Transactions B, 29B, 283-291, 1998; J. G. S.
V. Jaarsveld, J. S. J. V. Deventer, and G. C.
Lukey, The effect of composition and
temperature on the properties of fly-ash and
Đề tài nghiên cứu này chủ yếu là tận
dụng các nguồn phế thải trong ngành xây
dựng và công nghiệp nhằm giảm gánh nặng
cho môi trường để chế tạo ra sản phẩm gạch
không nung có cường độ nén tương đối cao.
Kết quả thực nghiệm chỉ ra rằng khi sử
dụng tỷ lệ dung dịch hoạt hóa kiềm / tro bay
là 0,6, tỷ lệ cốt liệu 75% đá mi – 25% cát, tỷ
lệ dung dịch Sodium Silicate - Sodium
Hydroxyde (2 : 1) và được dưỡng hộ nhiệt ở
nhiệt độ 100oC trong 10 giờ liền thì cấp phối
kaolinite-based
geopolymers.
Chemical
Engineering Journal, vol. 89, pp. 63-73,
2002.
Tác giả chịu trách nhiệm bài viết:
Họ tên: Đinh Thành Nhân
Đơn vị: Ban quản lý dự án đầu tư xây dựng khu vực huyện Phú Tân
Điện thoại: 09.09.09.68.39
Email: [email protected]m
Xác nhận của giảng viên hướng dẩn
8
BÀI BÁO KHOA HỌC
THỰC HIỆN CÔNG BỐ THEO QUY CHẾ ĐÀO TẠO THẠC SỸ
Bài báo khoa học của học viên
có xác nhận và đề xuất cho đăng của Giảng viên hướng dẫn
Bản tiếng Việt ©, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH và TÁC GIẢ
Bản quyền tác phẩm đã được bảo hộ bởi Luật xuất bản và Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam.
Nghiêm cấm mọi hình thức xuất bản, sao chụp, phát tán nội dung khi chưa có sự đồng ý
của tác giả và Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.
ĐỂ CÓ BÀI BÁO KHOA HỌC TỐT, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN!
Thực hiện theo MTCL & KHTHMTCL Năm học 2018-2019 của Thư viện Trường Đại học
Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh.
9 trang
12/01/2024
19420
Free
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu tính chất cơ học của gạch không nung sử dụng đá mi và chất kết dính Geopolymer", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- nghien_cuu_tinh_chat_co_hoc_cua_gach_khong_nung_su_dung_da_m.pdf
