Nghiên cứu sản xuất gạch không nung sử dụng các chất thải tro bay và tro xỉ của nhà máy nhiệt điện

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

7
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết tập trung nghiên cứu sản xuất gạch không nung sử dụng các chất thải tro bay và tro xỉ của nhà máy nhiệt điện. Kết quả cho thấy, các tính chất cơ gạch không nung cơ bản đáp ứng được tiêu chuẩn Việt Nam tương đương với cường độ chịu nén 7,5 MPa và có thể sản xuất đại trà tham gia chuỗi nhu cầu vật liệu xây dựng không nung.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu sản xuất gạch không nung sử dụng các chất thải tro bay và tro xỉ của nhà máy nhiệt điện

. 369 NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG SỬ DỤNG CÁC CHẤT THẢI TRO BAY VÀ TRO XỈ CỦA NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Nguyễn Ngọc Huy, Nguyễn Hữu Sơn*, Huỳnh Kỳ Phƣơng Hạ Trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh * Tác giả chịu trách nhiệm: nguyenhuuson@hcmut.edu.vn Tóm tắt Hiện nay, nhu cầu sử dụng vật liệu xây dựng ngày càng tăng nhưng gạch đất sét nung gây tác động xấu đến môi trường. Vì vậy, việc thay thế gạch đất sét nung từ vật liệu phế thải công nghiệp sản xuất gạch không nung đem lại hiệu quả bảo vệ môi trường và tiêu thụ một phần lớn chất phế thải này. Nguồn vật liệu tro bay, tro xỉ lấy từ nhà máy nhiệt điện Duyên Hải, Trà Vinh được sử dụng để nghiên cứu, thử nghiệm nhằm tạo ra những sản phẩm gạch không nung với lượng tro bay, tro xỉ chiếm 50 - 70% nhằm giải quyết các vấn đề trên. Nhóm nghiên cứu thực hiện tính toán các cấp phối gạch trong phòng thí nghiệm, sau đó được sản xuất thử nghiệm trên dây chuyền sản xuất gạch không nung với sản phẩm gạch 4 lỗ nhằm đánh giá các tính chất cơ lý về cường độ chịu nén, cường độ chịu uốn, độ hút nước. Kết quả cho thấy, các tính chất cơ gạch không nung cơ bản đáp ứng được tiêu chuẩn Việt Nam tương đương với cường độ chịu nén 7,5 MPa và có thể sản xuất đại trà tham gia chuỗi nhu cầu vật liệu xây dựng không nung. Từ khóa: tro bay; tro xỉ; gạch không nung; gạch 4 lỗ; cấp phối gạch. 1. Đặt vấn đề Hiện nay, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật càng mạnh mẽ thì nhu cầu về các công trình xây dựng càng phải có chất lượng cao, tiết kiệm chi phí cũng như các vật liệu xây dựng ngày càng phải thân thiện với môi trường, nhằm nâng cao cuộc sống của con người. Từ đó, việc nghiên cứu vật liệu xây dựng gạch không nung từ các nguyên liệu là chất thải môi trường từ khu công nghiệp như: tro bay, bột vải, bột gỗ, bột kim loại,... đang ngày càng được quan tâm. Gạch không nung đã được sử dụng rộng rãi và phổ biến trên thế giới như ở châu Âu, Mỹ, Nhật,... Tuy nhiên ở Việt Nam, loại vật liệu này vẫn chưa được sử dụng nhiều. Trước thực trạng đó, ngày 28/4/2010, Thủ tướng Chính phủ ban hành Quyết định số 567/QĐ-TTg về việc phê duyệt chương trình phát triển vật liệu xây không nung đến năm 2020. Ngày 16/4/2012, Thủ tướng Chính phủ ra Chỉ thị số 10/CT-TTg về việc tăng cường sử dụng vật liệu xây không nung và hạn chế sản xuất, sử dụng gạch đất sét nung. Bộ Xây dựng có Thông tư số 09/2012/TT-BXD ngày 28/11/2012 quy định sử dụng vật liệu xây không nung trong các công trình xây dựng. Trong đó, các công trình xây dựng được đầu tư bằng ngân sách Nhà nước bắt buộc phải sử dụng vật liệu xây không nung từ ngày 15/01/2013. Ngoài ra, các đề án đẩy mạnh xử lý, sử dụng tro, xỉ, thạch cao của các nhà máy nhiệt điện, nhà máy hóa chất, phân bón để làm nguyên liệu sản xuất vật liệu xây dựng, trong đó có gạch không nung. Thực tế hiện nay, lượng tiêu thụ tro xỉ của các nhà máy nhiệt điện ở Việt Nam còn ít là do công nghệ đốt để lại lượng than dư trong tro xỉ còn cao; quá trình xử lý lượng than dư phức tạp, chi phí lớn. Mặt khác, để làm các vật liệu từ tro xỉ, phải sử dụng thêm một lượng lớn xi măng, cát và đá làm chất kết dính và cải thiện tích chất cơ lý khiến chi phí sản xuất tăng cho nên rất khó ứng dụng trong thực tế. Bên cạnh đó theo quy hoạch phát triển một số ngành công nghiệp nhiệt điện thải ra lượng tro bay, tro xỉ gây ô nhiễm môi trường và cần giải pháp xử lý. Trước thực trạng này, những vấn đề cấp bách đang đặt ra, đó là cần nghiên cứu chế tạo các loại vật liệu, sử dụng triệt để lượng lớn tro xỉ, tro bay để tăng khả năng tiêu thụ phế thải đồng thời giảm các vấn đề như ô nhiễm môi trường, hiệu ứng nhà kín,… phát sinh (Zipeng et al., 2018). Trên thế giới cũng đã có những nghiên cứu để ứng dụng tro bay, tro xỉ trong sản xuất gạch (Kumar et al., 2010; J. Temuujin et al., 2010).
370 Ở Việt Nam, hiện nay có rất nhiều dây chuyền sản xuất gạch không nung, tuy nhiên các dây chuyền còn sử dụng nhiều nguyên liệu từ cát, xi măng làm cốt liệu, sử dụng các nguyên liệu phế thải còn ít. Nhóm nghiên cứu đã thực hiện các nghiên cứu từ các kết quả thí nghiệm vật liệu đầu vào, đúc mẫu trong phòng thử nghiệm, sau đó tính toán, điều chỉnh và tiến hành sản xuất thử nghiệm từ dây chuyền sản xuất gạch không nung từ nguyên vật liệu tro xỉ, tro bay từ các nhà máy nhiệt điện. Kết quả nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ cấp phối tro bay, tro xỉ, đá mi được phối trộn với tỷ lệ hợp lý cho ra sản phẩm gạch không nung đạt cường độ chịu nén từ 5,0 MPa đến 7,5 MPa cơ bản đáp ứng được tiêu chuẩn Việt Nam và tương đương. Điều này góp phần thêm giải pháp để lượng chất thải công nghiệp, giảm chi phí vật liệu, đồng thời nâng cao giá trị trong việc sản xuất vật liệu xanh phục vụ cho lĩnh vực xây dựng. 2. Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu 2.1 .Vật liệu Tro xỉ Tro bay Xi măng PCB40 Đá mi Nước Hình 1. Các loại nguyên vật liệu sử dung trong nghiên cứu. Trong nghiên cứu này, tro bay và tro xỉ được lấy từ Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh. Xi măng được sử dụng là PCB40 Hà Tiên. Kết quả thử nghiệm được thực hiện từ Phòng Kiểm định và TNVLXD của Công ty CP Khoa học Công nghệ Bách Khoa TP.HCM. 2.1.1. Tro bay tro xỉ Trong nghiên cứu này sử dụng tro bay, tro xỉ từ Nhà máy nhiệt điện Duyên Hải (Trà Vinh) thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật trong TCVN 10302:2014 được thể hiện qua Bảng 1. Bảng 1. Tính chất cơ lý - hoá tro bay, tro xỉ STT Chỉ tiêu Đơn vị Phương pháp thử Tro bay Tro xỉ 1 Độ hấp thụ nước % TCVN 7572-4:2006 10,25 0,68 2 Khối lượng riêng g/cm3 TCVN 7572-4:2006 3,40 1,98 Khối lượng thể tích xốp 3 Kg/m3 TCVN 7572-6:2006 1050 880 không lèn chặt 4 Hàm lượng Clorua (Cl-) % TCVN 141:2008 0,007 0,004 Hàm lượng sunfat, sunfit 5 % TCVN 141:2008 0,202 0,023 (SO3) 6 Mođun độ lớn - TCVN 7572-2:2006 - 2,88 7 Hàm lượng SiO2 % TCVN 8262:2009 56,40 59,57 8 Hàm lượng Al2O3 % TCVN 8262:2009 19,94 20,14 9 Hàm lượng Fe2O3 % TCVN 8262:2009 6,19 6,88 10 Hàm lượng CaO % TCVN 141:2008 6,40 5,90 11 Hàm lượng TiO2 % TCVN 7131:2003 0,70 0,70 12 Độ pH - Theo yêu cầu 9,39 9,10 2.1.2. Xi m ng Xi măng PCB40 Hà Tiên được sử dụng trong nghiên cứu này thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 2682:2009, được thể hiện trong Bảng 2.
. 371 Bảng 2. Tính chất cơ lý của xi măng Hà Tiên STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Yêu cầu Kết quả Phương pháp thử Độ mịn 1 Lượng sót sàng 0,09 mm % ≤ 10 5,2 TCVN 4030:2003 Bề mặt riêng cm2/g ≥ 2800 4215 Thời gian đông kết 2 Bắt đầu phút ≥ 45 175 TCVN 6017:2015 Kết thúc phút ≤ 420 225 Cường độ chịu nén 3 3 ngày N/mm2 ≥ 18 22,0 TCVN 6016:2011 28 ngày ≥ 40 43,0 4 Độ ổn định thể tích mm ≤ 10 0,5 TCVN 6017:2015 5 Hàm lượng SO3 % ≤ 3,5 2,06 TCVN 141:2008 2.1.3. Đá mi Đá mi kích thước trung bình từ 5 - 10 mm được bổ sung vào thành phần tỷ lệ cấp phối nhằm tăng thêm độ chắc và giữ được thành, mép viên gạch không bị bong tróc, vỡ trong quá trình tạo hình và bảo dưỡng. Trong đó, gạch 4 lỗ cho kết quả đạt yêu cầu chỉ tiêu ngoại quan làm tăng độ bền vững và thẩm mỹ cho các công trình xây dựng. 2.1.4. Nước Nước sinh hoạt đáp ứng các chỉ tiêu chất lượng nước trộn bê tông theo TCVN 4506:2012, được sử dụng để phối trộn các nguyên liệu tạo độ kết dính của vữa. 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu Bảng 3. Thành phần tỷ lệ phối vật liệu sử dụng cho các cấp phối gạch Cấp phối Tro bay (%) Tro xỉ (%) Xi măng (%) Đá mi (%) CP4 50 10 30 10 CP8 40 35 20 5 CP14 70 15 15 0 CP15 60 10 10 20 Trong nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu đưa ra các cấp phối gạch cần được thử nghiệm để tối ưu thể hiện qua Bảng 3. Phương pháp nghiên cứu được thực hiện qua bốn bước chính như: xác định khối lượng riêng của các nguyên vật liệu sử dụng trong hỗn hợp vữa gạch; tính toán cấp phối vữa gạch theo phương pháp thể tích tuyệt đối và sự điều chỉnh phù hợp thực nghiệm; thực hiện trộn mẫu vữa theo từng cấp phối trong phòng thí nghiệm. Kiểm tra cường độ chịu uốn, cường độ chịu nén các mẫu vữa theo các cấp phối theo TCVN 3121-11:2003; thực hiện chế tạo gạch 4 lỗ với kích thước 175×80×85 mm theo 4 cấp phối. Đánh giá các tính chất lý hóa: cường độ chịu nén (theo TCVN 6355-2:2009 và TCVN 6477:2016), cường độ chịu uốn (theo TCVN 6355-3:2009), độ hút nước (theo TCVN 6355-3:2009). Thực hiện cường độ chịu nén theo cả 2 phương pháp: TCVN 6355:2009 Gạch nung đất sét và TCVN 6477:2016 Gạch bê tông nhằm đánh giá mối liên hệ giữa các giá trị đo của gạch không nung theo 2 tiêu chuẩn khác nhau. 2.2.1. T nh toán cấp phối vữa gạch Tỷ lệ nguyên vật liệu trong cấp phối gạch không nung được thiết kế theo phương pháp thể tích tuyệt đối. Với tổng thể tích của 1 m3 vữa gạch đã lèn chặt bằng tổng thể tích của các nguyên liệu sử dụng: tro bay, tro xỉ, xi măng, đá mi, nước và phần không khí trong quá trình phối trộn.
372 Trong đó: mTB, mXM, mTX, mD, mN (kg): là khối lượng của tro bay, xi măng, tro xỉ, đá mi và nước. ρTB, ρXM, ρTX, ρD, ρN (kg/L): là khối lượng riêng của tro bay, xi măng, tro xỉ, đá mi và nước. Bảng 4. Khối lượng riêng và độ ẩm của nguyên vật liệu sản xuất gạch Vật liệu Khối lượng riêng, kg/m3 Độ ẩm (%) Tro bay (TB) 3,40 3,84 Xi măng (XM) 3,15 - Tro xỉ (TX) 1,98 5,90 Đá mi (D) 2,77 0,99 Nước (N) 1,00 - Lượng nước tính dựa trên độ hấp thụ nước của nguyên vật liệu đầu vào và độ ẩm của mẫu gạch đạt được độ đặc chắc tốt nhất khi tạo thành sản phẩm gạch, lượng nước thêm vào khoảng 20% tổng khối lượng nguyên liệu khô. Bên cạnh đó cần phải xác định độ ẩm của các nguyên liệu tro bay, tro xỉ, đá mi để xác định hàm lượng nước có sẵn từ nguyên liệu thô, tính toán lại lượng nước thêm vào phù hợp. Từ những cơ sở trên kết hợp với tính toán theo phương pháp thể tích tuyệt đối, đã thu được tỷ lệ khối lượng đầu vào để tạo thành 1 m3 vữa gạch: Bảng 4. Tính toán khối lượng đầu vào để tạo thành 1 m3 vữa gạch cho các cấp phối nghiên cứu Tro bay Tro xỉ Xi măng Đá mi Nước Khối lượng thể Cấp phối (kg) (kg) (kg) (kg) (lít) tích (kg/m3) CP4 994 199 597 199 346 2335 CP8 742 649 371 93 303 2157 CP14 1418 304 304 0 333 2359 CP15 1200 200 200 400 338 2338 2.2.2. Quy trình tạo mẫu vữa gạch trong phòng thí nghiệm Quy trình tạo mẫu vữa gạch thử nghiệm trong phòng được thực hiện các bước như sau: Bước 1: Cho các nguyên liệu: xi măng, tro bay, tro xỉ, đá mi vào cối trộn, trộn khô các nguyên liệu trong 2 phút, sau đó cho nước vào cối và tiếp tục trộn đều trong 5 phút để thu được hỗn hợp vữa đồng nhất. Bước 2: Sử dụng máy dằn để lèn chặt vữa gạch sau khi rót vào các khuôn có kích thước gạch là 40×40×160 mm. Bước 3: Tháo khuôn để lấy mẫu sau khi đúc 24 giờ, cho bảo dưỡng mẫu ở nhiệt độ phòng trong 7 ngày, 14 ngày, 28 ngày. Kiểm tra cường độ chịu uốn và cường độ chịu nén của vữa đã đóng rắn theo TCVN 3121- 11:2003. Các giá trị được tính trung bình của ít nhất 3 mẫu thử.
. 373 Hình 2. Quy trình trộn và tạo mẫu vữa gạch trong Hình 3. Thí nghiệm cường độ chịu phòng thí nghiệm. uốn, chịu nén của vữa gạch. Sau khi thử nghiệm các loại cấp phối khác nhau trong phòng thử nghiệm, cho ra những cấp phối có tính chất cơ lý đạt yêu cầu với hàm lượng tro bay, tro xỉ lớn nhất, hàm lượng xi măng nhỏ nhất để tiến hành chế tạo thử nghiệm sản phẩm gạch trên dây chuyền sản xuất gạch. 2.2.3. Quy trình tạo sản phẩm mẫu gạch Sau khi có kết quả thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, nhóm nghiên đã chọn ra bốn cấp phối như Bảng 3 để tiến hành thực hiện quy trình đúc mẫu theo dây chuyền sản xuất gạch. Sản phẩm gạch trong nghiên cứu này là gạch 4 lỗ có kích thước 180×80×80 mm. Quy trình tạo mẫu vữa gạch được thực hiện như sau: Bước 1: Nguyên liệu thô: tro xỉ, tro bay, xi măng và đá mi được đưa vào máy trộn theo tỷ lệ thích hợp, lượng nước cần thiết được thêm vào, sau đó trộn kỹ trong 5 đến 10 phút để tạo thành hỗn hợp đồng nhất, tránh làm vón cục vì dễ gây nứt trên gạch, giảm cường độ tổng thể của gạch. Bước 2: Hỗn hợp này được đưa từ máy trộn vào máy ép để đúc thành khối gạch chạy trên băng chuyền. Quá trình đúc gạch được thực hiện bằng kỹ thuật nén thủy lực, viên gạch được thành hình nhờ áp suất thủy lực. Sau khi gạch được định hình chạy trên băng chuyền sẽ được lấy ra sấy khô, sắp xếp theo các ngăn bảo dưỡng. Thời gian bảo dưỡng trong 7 ngày, 14 ngày, 28 ngày. Tiếp theo, gạch sẽ được đem đi thử nghiệm các tính chất cơ lý hóa. Cường độ chịu nén (theo TCVN 6355-2:2009 và TCVN 6477:2016) được xác định tại 7, 14 và 28 ngày tuổi, cường độ chịu uốn (theo TCVN 6355-3:2009) tại 28 ngày tuổi, độ hút nước (theo TCVN 6355-4:2009). Hình 5. Thí nghiệm cường độ Hình 4. Quy trình trộn và tạo mẫu gạch. chịu nén, uốn của mẫu gạch.
374 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Kết quả các chỉ tiêu cơ lý của mẫu vữa gạch trong phòng thí nghiệm 3.1.1. Cường độ chịu nén của vữa gạch Cường độ chịu nén là thông số quan trọng để đánh giá chất lượng, dùng để phân loại mác gạch. Với các số liệu thí nghiệm từ Bảng 5, cho thấy cường độ chịu nén các cấp phối tăng dần theo số ngày tuổi, các giá trị cường độ chịu nén của 14 ngày và 28 ngày không chênh lệch nhau nhiều. Các cấp phối có thành phần xi măng cao như CP4 (30% xi măng), CP8 (20% xi măng) có cường độ chịu nén cao hơn so với các mẫu CP14 (15% xi măng), CP15 (10% xi măng). Tuy nhiên, cường độ chịu nén của CP14, CP15 ở 28 ngày tuổi là lần lượt là 12,6 MPa và 12,9 MPa cũng đáp ứng với mục tiêu ban đầu của nhóm nghiên cứu là tạo ra gạch có cường độ chịu nén 7,5 MPa, đồng thời cũng giảm được hàm lượng xi măng và tăng hàm lượng tro bay, tro xỉ sử dụng trong cấp phối. Bảng 5. Kết quả cường độ chịu nén vữa gạch Cường độ chịu nén (MPa) Cấp phối 7 ngày 14 ngày 28 ngày CP4 29,1 36,0 39,0 CP8 18,9 26,8 27,1 CP14 9,1 11,7 12,6 CP15 7,3 12,2 12,9 Hình 6. Cường độ chịu nén mẫu vữa gạch theo thời gian 3.1.2. Cường độ chịu uốn Cường độ chịu uốn của mẫu vữa gạch cũng tăng dần theo ngày tuổi được thể hiện theo Bảng 6. Cường độ chịu uốn của CP4, CP8 tại 28 ngày tuổi cao hơn so với CP14, CP15 do hàm lượng xi măng trong CP4, CP8 cao hơn so với CP14, CP15. Kết quả cho thấy sử dụng nhiều tro bay, tro xỉ thay thế xi măng có thể làm giảm đi phần nào về cường độ chịu uốn, tuy nhiên vẫn cần phải thử nghiệm trên sản phẩm gạch để kiểm tra cường độ chịu uốn phù hợp với yêu cầu kỹ thuật, chấp nhận trong các công trình xây dựng. Bảng 6. Kết quả cường độ chịu nén vữa gạch của các cấp phối Cường độ chịu uốn (MPa) Cấp phối 7 ngày 14 ngày 28 ngày CP4 1,9 2,9 3,7 CP8 1,4 3,5 3,8 CP14 1,0 2,1 2,4 CP15 1,2 1,5 1,7 Hình 7. Cường độ chịu uốn mẫu vữa gạch theo các cấp phối 3.2. Kết quả các chỉ tiêu cơ lý của sản phẩm gạch 3.2.1. Cường độ chịu nén Sau khi đúc mẫu sản phẩm gạch, được bảo dưỡng phun sương, mẫu gạch được thử nghiệm với hai bộ tiêu chuẩn khác nhau là TCVN 6477:2016 (gạch bê tông) và TCVN 6355:2009 (gạch xây). Kết quả cho thấy có sự khác nhau trong kết quả của hai bộ tiêu chuẩn này được thể hiện ở Bảng 7.
. 375 Kết quả thử nghiệm theo TCVN 6477:2016 cho thấy cường độ chịu nén của các cấp phối đạt được 5,3 MPa đến 6,1 MPa và đều nhỏ hơn 7,5 MPa. Đối với kết quả thử nghiệm theo TCVN 6355-2:2009, cường độ chịu nén của các cấp phối đạt được 7,8 MPa đến 10,4 MPa ở 28 ngày tuổi và đều cho kết quả lớn hơn 7,5 MPa. Bảng 7. Kết quả cường độ chịu nén các cấp phối gạch Cường độ chịu nén (MPa) Cường độ chịu nén (MPa) Cấp phối theo TCVN 6477:2016 theo TCVN 6355-2:2009 7 ngày 14 ngày 28 ngày 7 ngày 14 ngày 28 ngày CP4 4,5 5,0 5,9 5,5 7,7 10,4 CP8 4,2 4,6 6,1 5,8 9,2 10,0 CP14 3,7 4,6 5,7 4,9 5,9 7,8 CP15 3,5 5,3 5,3 5,1 6,7 8,0 Hình 8. Cường độ chịu nén các cấp phối gạch Hình 9. Cường độ chịu nén các cấp phối gạch theo TCVN 6477:2016. theo TCVN 6355-2:2009. 3.2.2. Cường độ chịu uốn và độ hút nước Cường độ chịu uốn tại 28 ngày tuổi của các cấp phối gạch được thể hiện qua hình 10. Kết quả cho thấy CP8, CP15 có cường độ chịu uốn cao so với các cấp phối còn lại. CP15 có hàm lượng đá mi cao (20%) làm tăng độ bền chắc, tăng khả năng chịu uốn và giảm khả năng hút nước. Mặt khác CP15 (10% xi măng) cũng có hàm lượng xi măng thấp hơn so với CP8 (20% xi măng), bằng việc kết hợp đá mi cùng tro bay, tro xỉ. Hình 10. Cường độ chịu uốn ở 28 ngày tuổi. Hình 11. Độ hút nước của các cấp phối gạch. Độ hút nước của mẫu gạch thể hiện được khả năng chống thấm cũng như độ rỗng bên trong gạch. Độ hút nước của các cấp phối trong nghiên cứu được thể hiện qua hình 11. Các mẫu CP4,
376 CP8 và CP15 có độ hút nước tương đương nhau. Tuy nhiên, với mẫu CP14 có độ hút nước cao hơn so với các mẫu còn lại do CP14 không có thành phần đá mi nên độ đặc chắc bên trong gạch không cao và độ hút nước của tro bay khá cao. Do đó, việc sử dụng đá mi trong thành phần gạch không nung làm chắc thêm bộ khung kết cấu gạch và với một tỷ lệ phù hợp làm giảm độ hút nước của mẫu gạch so với cấp phối không sử dụng đá mi. 3. Kết luận Phối liệu gạch không nung sử dụng tro bay và tro xỉ với tỷ lệ phối trộn các thành phần là xi măng, tro bay, tro xỉ, đá mi và nước phù hợp từ các kết quả thử nghiệm trong phòng đến kết quả sản phẩm gạch không nung 4 lỗ cho thấy các mẫu vữa gạch đều có cường độ chịu nén, chịu uốn cao đạt yêu cầu kỹ thuật. Tuy nhiên để áp dụng vào thực tiễn cần đánh giá các mẫu gạch qua các công trình cụ thể hay các sản phẩm nhà mẫu. Kết quả cường độ chịu nén tại 28 ngày thực hiện theo hai tiêu chuẩn gạch xây đất sét nung (TCVN 6355-2:2009) và gạch bê tông (TCVN 6477:2016) cho những kết quả khác nhau về cường độ chịu nén. Do đó, sản phẩm gạch không nung trong nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu đề xuất sử dụng bộ tiêu chuẩn gạch đất sét nung để đánh giá như một sản phẩm thay thế gạch đết sét nung. Phối liệu, độ kết dính không phải chỉ có đá mi và xi măng như gạch bê tông mà còn có vật liệu tro bay, tro xỉ. Kết quả đạt được cường độ chịu nén lớn hơn 7,5 MPa, cường độ chịu uốn dao động từ 1,1 đến 2,0 MPa, độ hút nước cao từ 14,12 đến 17,16%. Gạch không nung sử dụng thêm tỷ lệ phù hợp nguyên vật liệu xi măng Poóc lăng và đá mi bụi làm tăng lực liên kết và độ cứng của viên gạch. Tỷ lệ này có thể thay đổi tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng loại gạch, điều kiện môi trường và tiêu chuẩn chất lượng. Điều này đảm bảo rằng gạch được sản xuất với chất lượng đồng đều và đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và tiêu chuẩn chất lượng. Trong nghiên cứu này, ưu tiên chọn các cấp phối sử dụng hàm lượng xi măng thấp là CP14, CP15 do các cấp phối này có cường độ chịu nén lớn hơn 7,5 MPa. Tuy nhiên, CP14 có độ hút nước khá cao (17,16%) do không có thành phần đá mi và dễ vỡ khi có lực va đập mạnh. Do đó, nhóm nghiên cứu đề xuất sử dụng CP15 là cấp phối tối ưu để sản xuất loại gạch không nung, cần kiểm tra các chỉ tiêu khác để có thể xây dựng dự thảo tiêu chuẩn cho loại gạch không nung này. Lời cảm ơn Nghiên cứu này được tài trợ bởi Trường Đại học Bách khoa, Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh trong khuôn khổ đề tài "Nghiên cứu sử dụng các chất thải tro bay và tro xỉ của Nhà máy nhiệt điện để sản xuất vật liệu xây dựng không nung” mã số DS2021-20-02. Chúng tôi xin cảm ơn Trường Đại học Bách khoa, Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh đã hỗ trợ cho nghiên cứu này. Tài liệu tham khảo Zipeng Zhang et al., 2011. A review of studies on bricks using alternative materials and approaches. Construction and Building Materials, số 188, trang 1101-1118. J. Temuujin et al., 2010. Preparation and characterisation of fly ash based Geopolymer mortars. Construction and Building Materials, số 24, trang 1906-1910. Kumar et al., 2013. Development of paving blocks from synergistic use of red mud and fly ash using geopolymerization. Construction and Building Materials, số 38, trang 865-871. TCVN 3121:2003 - Vữa xây dựng - Phương pháp thử. TCVN 6260:2009 - Xi măng poóc lăng hỗn hợp - Yêu cầu kỹ thuật. TCVN 6355:2009 - Gạch xây - Phương pháp thử. TCVN 10302:2014 - Phụ gia hoạt tính tro bay dùng cho bê tông, vữa xây và xi măng. TCVN 6477:2016 - Gạch bê tông.
. 377 Research for using industrial waste resources in construction material products Nguyen Ngoc Huy, Nguyen Huu Son*, Huynh Ky Phuong Ha Ho Chi Minh City University of Technology *Corresponding author: nguyenhuuson@hcmut.edu.vn Abstract Currently, the demand for construction materials is increasing, but unfired clay bricks are harmful to the environment. Therefore, the replacement of fired clay bricks from industrial waste materials for the production of unfired bricks brings about environmental protection and consumes a large part of this waste. The source of fly ash and slag ash taken from Duyen Hai thermal power plant, Tra Vinh is used for research and testing to create unfired bricks with the amount of fly ash and slag ash accounting for 50 - 70% in order to solve the environmental problems. The research team performed the calculation of brick mix grades in the laboratory, and then tested them with 4-hole bricks to evaluate the mechanical and physicochemical properties of compressive strength, flexural strength, water absorption. The results show that the basic mechanical properties of unfired bricks meet Vietnamese standards in accordance with compressive strength from 5 MPa to 7.5 MPa and can be produced widely to response to the needs of unfired construction materials. Keywords: fly ash, slag ash, unfired brick, 4-hole brick, brick formula.