Ghiên cứu sử dụng bùn thải nạo vét sông nhuệ chế tạo gốm tường theo phương pháp tạo hình bán khô

Tóm tắt Ghiên cứu sử dụng bùn thải nạo vét sông nhuệ chế tạo gốm tường theo phương pháp tạo hình bán khô: ... Hưng – Hoài Đức, Hà Nội, được xác định các tính chất cơ bản trong Bảng 2. Sau đó được chuẩn bị và gia công cơ học được cỡ hạt < 0,63 mm theo Hình 2. Các nguyên liệu đất sét và bùn thải được phân tích xác định thành phần hóa học theo TCVN 7131- 2002, trong Bảng 3. Kết quả phân tích thành phần ...àu nâu nhạt Màu nâu tươi Màu nâu đậm hơn Trạng thái Rời tơi, vón cục ít, không dính kết Ròi, có vón cục nhưng không đều các hạt Rời, vón cục to vừa, các hạt nhỏ dính kết với nhau Vón cục to và đều nhau hơn CP5 Màu sắc Màu nâu xám Màu xám nhạt Màu xám Màu xám đậm hơn Trạng thái Rời,...ng đạt giá trị (1,578÷1,795 g/cm3). KLTT sau nung của các mẫu giảm đi khi tăng hàm lượng bùn thải nếu ở cùng một độ ẩm, do bùn thải có MKN lớn hơn sẽ làm mẫu mất mát khối lượng nhiều hơn. KLTT của các mẫu sau nung tăng rất ít khi tăng độ ẩm tạo hình, mẫu ở đây đã được sấy khô hết ẩm trước khi ...

pdf11 trang | Chia sẻ: Tài Phú | Ngày: 21/02/2024 | Lượt xem: 30 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Ghiên cứu sử dụng bùn thải nạo vét sông nhuệ chế tạo gốm tường theo phương pháp tạo hình bán khô, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
cần sử dụng phụ gia thêm vào nhưng kết quả còn hạn chế [8].
Trong khi đó, sản xuất gốm tường hoàn toàn có thể sử dụng phương pháp bán khô, cho phép sử
dụng nguyên liệu chất lượng thấp [17]. Năm 2016, Nguyễn Nhân Hòa và cộng sự nghiên cứu cho thấy
phương pháp bán khô áp dụng tốt trong việc tạo hình gạch có khi hàm lượng dùng tro bay 20÷30%
và độ ẩm tạo hình 9÷17% [18].
Hiện nay, nguồn nguyên liệu đất sét ngày càng ít, nên việc tìm nguồn nguyên liệu thay thế đất sét
cần thiết. Bài báo này tiến hành đánh giá, xác định hàm lượng bùn thải đưa vào làm nguyên liệu trong
sản xuất gốm tường phương pháp tạo hình bán khô, sản phẩm chế tạo có các tính chất cơ lý đạt được
theo Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) 1451:1998 [9].
13
Hòa, N. N., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng
2. Vật liệu và quy trình thực nghiệm
2.1. Vật liệu sử dụng
Bùn thải Sông Nhuệ: Bùn thải (BT) được lấy ở Sông Nhuệ, rồi xác định một số tính chất (Bảng 1),
sau đó được phơi cho khô ráo nước, rồi sấy trong tủ sấy, sau đó được gia công cơ học để các cỡ hạt lọt
sàng 0,63 mm, đảm bảo yêu cầu cỡ hạt nguyên liệu [17, tr69].
Bảng 1. Một số tính chất của bùn thải
STT Tính chất Bùn thải Đơn vị Kết quả Tiêu chuẩn kiểm tra
1 Độ ẩm ban đầu % 30,32 TCVN 4196:2012 [19]
2 Độ ẩm để tự nhiên % 15,35 TCVN 4196:2012 [19]
3 Màu sắc Đen sẫm Quan sát
4 Khối lượng thể tích (KLTT) tự nhiên g/cm3 1,224 TCVN 4202:2012 [20]
5 KLTT bột khô g/cm3 0,668 TCVN 4202:2012 [20]
(a) Nơi lấy nguyên liệu bùn thải Sông Nhuệ
(b) Bùn lấy về
(c) Bùn thải chuẩn bị
Hình 1. Nguyên liệu bùn thải Sông Nhuệ-Hà Nội
Nguyên liệu đất sét Hữu Hưng (ĐS): Nguyên liệu dẻo là đt sét dễ chảy sét lấy từ nhà máy sản xuất
gạch ngói Hữu Hưng – Hoài Đức, Hà Nội, được xác định các tính chất cơ bản trong Bảng 2. Sau đó
được chuẩn bị và gia công cơ học được cỡ hạt < 0,63 mm theo Hình 2.
Các nguyên liệu đất sét và bùn thải được phân tích xác định thành phần hóa học theo TCVN 7131-
2002, trong Bảng 3. Kết quả phân tích thành phần hóa của ĐS, BT đều chứa các oxit SiO2, Al2O3, Fe2O3,
CaO, MgO,. . . đây là các oxit cơ bản trong gốm tường, tuy nhiên có sự khác nhau về thành phần mất
khi nung (MKN), lượng MKN trong bùn thải khá lớn do có chứa nhiều chất hữu cơ, thường ảnh hưởng
xấu trong sản xuất vật liệu nung.
14
Hòa, N. N., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng
(a) (b)
Hình 2. Nguyên liệu dẻo đất sét Hữu Hưng
Bảng 2. Một số tính chất của đất sét Hữu Hưng
STT Tính chất đất sét Đơn vị Kết quả Tiêu chuẩn kiểm tra
1 Độ ẩm tự nhiên % 18,63 TCVN 4196:2012 [19]
2 KLTT tự nhiên g/cm3 0,80 TCVN 4202:2012 [20]
3 KLTT bột khô g/cm3 1,17 TCVN 4202:2012 [20]
4 Khối lượng riêng g/cm3 2,60 TCVN 4915:2012 [21]
5 Độ ẩm giới hạnWgh % 45 TCVN 4345:1986 [22]
6 Độ ẩm lăn vêWlv % 21 TCVN 4345:1986 [22]
7 Chỉ số dẻo - 24 TCVN 4345:1986 [22]
Bảng 3. Thành phần hóa của đất sét Hữu Hưng và bùn thải sông Nhuệ
Cấu tử
Hàm lượng, % Bỏ MKN, quy 100%
ĐS BT ĐS BT
SiO2 65,42 55,26 70,72 64,12
Al2O3 13,84 12,25 14,96 14,21
Fe2O3 6,22 4,88 6,72 5,66
CaO 1,27 5,35 1,37 6,21
MgO 1,43 2,17 1,55 2,52
Na2O 0,82 1,05 0,89 1,22
K2O 2,18 2,03 2,36 2,36
TiO2 0,36 0,73 0,39 0,85
Cr2O3 0,00 0,02 0,00 0,02
PbO 0,00 0,01 0,00 0,01
P2O5 0,44 0,76 0,48 0,88
SO3 0,52 1,67 0,56 1,94
MKN 5,48 13,25 - -
Tổng 97,98 99,43 100 100
15
Hòa, N. N., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng
2.2. Quy trình thực nghiệm
Quy trình thực hiện thí nghiệm chia làm các bước chính:
Bước 1: Chuẩn bị: Nguyên liệu chuẩn bị, được sấy khô, gia công cơ học: đập, nghiền, sàng đảm
bảo cỡ hạt. Sau đó, phối liệu đất sét, bùn thải trộn với tỷ lệ nhất định, trộn ẩm theo độ ẩm tạo hình
đồng nhất, đem đi ủ trong thùng kín, thời gian ủ 2 ngày.
Bước 2: Tạo hình mẫu: Sau khi ủ, phối liệu được đánh tơi. Phối liệu được rải vào khuôn 50× 50×
150 mm, rồi đưa đi máy ép, ép phối liệu để tạo hình được mẫu 50 × 50 × 50 mm (Hình 3).
Bước 3: Sấy khô mẫu: Các mẫu sau tạo hình có thể đưa đi sấy khô ngay: đưa vào tủ sấy, sấy ở
100÷105 °C đến khối lượng không đổi (Hình 4).
Bước 4: Nung mẫu: Mẫu sau khi sấy được nung trong lò điện của Phòng thí nghiệm, chọn nhiệt
độ nung lớn nhất là 970 °C, thời gian hằng nhiệt là 2,5h [17, tr104] (Hình 5).
Hình 3. Tạo hình Hình 4. Sấy mẫu Hình 5. Đường cong nung
3. Kết quả nghiên cứu và bàn luận
3.1. Kết quả tính chất của phối liệu
Để nghiên cứu ảnh hưởng của bùn thải nạo vét sông Nhuệ đến một số tính chất của đất sét nung,
đề tài đã sử dụng thành phần phối liệu với tỷ lệ BT/ĐS là 30/70, 40/60, 50/50 và mẫu đối chứng có
100% đất sét trong Bảng 4. Với thành phần hóa nguyên liệu Bảng 3 ta xác định được bảng thành phần
hóa của phối liệu, rồi thông qua thành phần mol của từng oxit xác định điểm biểu diễn phối liệu (X,Y)
Bảng 5, đều nằm trong vùng 6 vùng sản xuất gốm tường [17, tr54]. Phối liệu được khảo sát để tìm độ
ẩm tạo hình theo phương pháp bán khô hợp lý trong Bảng 6.
Bảng 4. Các cấp phối nghiên cứu
Cấp phối thí nghiệm CP0 CP3 CP4 CP5
Tỷ lệ BT/ĐS 0/100 30/70 40/60 50/50
Trong phương pháp tạo hình bán khô gốm tường, yêu cầu phối liệu cần có tính dính kết tạo khối
khi nắm chặt, và dễ bở tơi khi đập nhẹ. Qua kết quả thực nghiệm, ta thấy khi phối liệu có độ ẩm thích
hợp trong nghiên cứu này từ 9÷15%. Nhóm đã xác định KLTT của các phối liệu ở các độ ẩm trong
Bảng 7. KLTT bột liệu là khối lượng thể tích đổ đống của vật liệu dạng hạt rời, là tỷ lệ giữa khối
lượng của vật liệu so với thể tích chiếm chỗ, được xác định tương tự xác định khối lượng tích xốp của
cát trong TCVN 340:1986.
KLTT phối liệu giữa các cấp phối và độ ẩm khác khác nhau đạt khoảng (0,730÷0,901 g/cm3) theo
Bảng 7; Ở cùng một tỉ lệ ĐS/BT khi độ ẩm phối liệu tăng từ 9% đến 15% thì khối lượng thể tích phối
16
Hòa, N. N., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng
Bảng 5. Thành phần mol của các cấp phối
Cấu tử
Cấp phối
CPO CP3 CP4 CP5
SiO2 1,18 1,14 1,13 1,12
Al2O3 0,15 0,14 0,14 0,14
CaO 0,02 0,05 0,06 0,07
Fe2O3 0,04 0,04 0,04 0,04
MgO 0,04 0,05 0,05 0,05
SO3 0,01 0,01 0,01 0,02
K2O 0,03 0,03 0,03 0,03
P2O5 0,00 0,00 0,00 0,00
TiO2 0,01 0,01 0,01 0,01
Na2O 0,01 0,02 0,02 0,02
Cr2O3 0,00 0,00 0,00 0,00
PbO 0,00 0,00 0,00 0,00
X = mol(Al2O3/SiO2) 0,12 0,13 0,13 0,13
Y = Σmol(R2O+RO+R2O3) 0,14 0,18 0,19 0,20
Bảng 6. Đặc điểm các phối liệu tương ứng với các độ ẩm khác nhau
Phối
liệu
Đặc
điểm
Tương ứng với các độ ẩm khảo sát, %
9 11 13 15
CPO Màu
sắc
Màu nâu nhạt Màu nâu tươi, hơi
đậm
Màu nâu tươi sậm Màu nâu sậm hơn
Trạng
thái
Rời tơi, vón cục rất ít,
không dính kết
Rời, có vón cục
nhưng không đều,
các hạt đều nhau
Rời, vón cục to vừa,
các hạt nhỏ dính kết
với nhau
Vón cục to đều nhau
hơn
CP3 Màu
sắc
Màu nâu xám Màu nâu nhạt Màu nâu tươi Màu nâu đậm hơn
Trạng
thái
Rời tơi, vón cục rất ít
không dính kết
Rời, có vón cục
nhưng không đều các
hạt
Rời, vón cục to vừa,
các hạt nhỏ dính kết
với nhau
Vón cục to đều nhau
hơn
CP4 Màu
sắc
Màu nâu xám Màu nâu nhạt Màu nâu tươi Màu nâu đậm hơn
Trạng
thái
Rời tơi, vón cục ít,
không dính kết
Ròi, có vón cục
nhưng không đều các
hạt
Rời, vón cục to vừa,
các hạt nhỏ dính kết
với nhau
Vón cục to và đều
nhau hơn
CP5 Màu
sắc
Màu nâu xám Màu xám nhạt Màu xám Màu xám đậm hơn
Trạng
thái
Rời, tơi, vón cục ít,
chưa dính kết
Rời, có vón cục
nhưng không đều
Rời, vón cục vừa, các
hạt đã dính kết với
nhau nhiều hơn
Vón cục to và đều
nhau hơn
17
Hòa, N. N., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng
liệu có xu hướng tăng, do nước chui vào lỗ rỗng và làm thay đổi cỡ hạt, làm tăng KLTT của hạt. Và,
khi hàm lượng bùn thải đưa vào tăng lên thì KLTT phối liệu giảm xuống, do bùn thải có MKN, chất
hữu cơ nhiều hơn.
Bảng 7. Khối lượng thể tích của các phối liệu ứng với từng độ ẩm phối liệu
BT/ĐS
KLTT, g/cm3
Tương ứng độ ẩm phối liệu
9% 11% 13% 15%
0/100 0,876 0,880 0,886 0,901
30/70 0,790 0,809 0,815 0,823
40/60 0,763 0,768 0,773 0,775
50/50 0,730 0,735 0,740 0,758
3.2. Kết quả tính chất của mẫu tạo hình
Trong nghiên cứu này, với mỗi phối liệu khác nhau, nhóm tạo hình 03 mẫu với hệ số nén khi tạo
hình cho các phối liệu là 2,5 (hệ số nén khi tạo hình là tỷ lệ chiều cao của phối liệu ban đầu trước khi
ép so với chiều cao mẫu sau tạo hình) ở Hình 6(a). Sau khi tạo hình, tiến hành tháo khuôn, lấy mẫu.
Các mẫu sau tạo hình đều có hình dạng vuông vắn, bề mặt nhẵn phẳng, không có vết nứt, có cường
độ mộc ban đầu khá lớn (ấn tay vào không lún), có thể xếp chồng lên nhau. KLTT mẫu sau tạo hình
là tỷ lệ giữa khối lượng cân mẫu và thể tích của mẫu dựa vào các kích thước đo. Khối lượng thể tích
của các mẫu tạo hình từ phối liệu trộn 30÷50% bùn thải đạt được (1,707÷1,960 g/cm3) nhỏ hơn mẫu
dùng 100% đất sét (2,117÷2,171 g/cm3) ở Hình 6(b).
(a) Mẫu tạo hình (b) KLTT mẫu tạo hình
Hình 6. Tính chất mẫu sau khi tạo hình bằng phương pháp bán khô
Ta thấy rằng khi tăng hàm lượng bùn thải trong phối liệu thì khối lượng thể tích của mẫu sau tạo
hình đều giảm. Ở cùng hàm lượng bùn thải trong phối liệu, khi tăng độ ẩm tạo hình thì KLTT mẫu tạo
hình tăng một chút nhưng tăng không nhiều ở Hình 6(b). Sự thay đổi KLTT tạo hình này tương đồng
sự thay đổi KLTT của phối liệu, vì tất cả các mẫu tạo hình trong thí nghiệm này cùng chung một hệ
số nén.
18
Hòa, N. N., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng
3.3. Tính chất của mẫu sau khi sấy
(a) KLTT mẫu sấy (b) Độ co khi sấy
Hình 7. Tính chất của mẫu sấy
Hai đặc tính công nghệ quan trọng của mẫu khi sấy là KLTT của mẫu sau khi sấy và độ co dài khi
sấy mẫu. KLTT của các mẫu sau sấy là tỷ số giữa khối lượng của mẫu sau sấy và thể tích của mẫu đó
sau sấy. Kết quả xác định được KLTT mẫu sau sấy đạt giá trị (1,559÷1,751 g/cm3), giảm so với KLTT
mẫu tạo hình. Nguyên nhân chính là do nước ẩm thoát hết ra khi sấy khô, mẫu độ ẩm cao thì nước
thoát ra nhiều hơn so với mẫu có độ ẩm thấp. Ở cùng một độ ẩm, khi khi tăng lượng bùn sử dụng tăng
lên thì KLTT có xu hướng giảm ở Hình 7(a), bởi vì nó còn phụ thuộc một phần vào độ co khi sấy, và
ở đây lượng nước thoát ra như nhau khi sấy.
Kèm theo sự mất khối lượng, là hiện tượng co khi sấy làm thay đổi kích thước, thể tích của mẫu
khi sấy. Độ co thể tích được tính thông qua mức độ thay đổi thể tích mẫu trước và sau khi sấy so với
thể tích của mẫu ban đầu. Với độ co dài được tính xấp xỉ bằng một phần ba độ co thể tích khi sấy hay
khi nung mẫu [17, tr428]. Nguyên nhân tính toán này, là mẫu tạo hình phương pháp bán khô không
thể đánh dấu tạo vết được. Kết quả độ co dài khi sấy của các mẫu tạo hình bán khô có sử dụng bùn thải
nạo vét sông Nhuệ rất nhỏ từ 0,404÷0,750%, chỉ lớn hơn rất ít so với các mẫu tạo hình bán khô không
sử bùn thải (0,319÷0,559%). Giá trị độ co dài khi sấy này tương tự giá trị độ co khi sấy trong nghiên
cứu [18], thấp hơn nhiều so với độ co khi sấy của mẫu tạo hình dẻo (khoảng 3÷5%) [8]. Nguyên nhân
của độ co rất nhỏ này là do các mẫu tạo hình ép lực lớn làm các hạt phối liệu liên kết chèn chặt chẽ
nhau, độ ẩm thấp giúp cho mẫu có độ co rất nhỏ khi sấy. Ở cùng cấp phối hay cùng tỷ lệ bùn thải đưa
vào, độ co dài có xu hướng tăng khi độ ẩm tạo hình tăng, do nước bay hơi nhiều thì mẫu bị co nhiều
hơn. Ở cùng một độ ẩm thì độ co dài của khác cấp phối khác nhau thay đổi không nhiều theo Hình
7(b), do lượng nước bay hơi là khá tương đồng nhau.
3.4. Kết quả tính chất mẫu nung
Các mẫu sau khi nung được tháo dỡ ra khỏi lò nung. Sau đó, tiến hành đánh giá tính chất về hình
dáng, màu sắc và các tính chất cơ lý của mẫu.
Tính chất về hình dáng, màu sắc được đánh giá bằng ngoại quan, quan sát. Ta thấy, tất các mẫu
gạch có sử dụng bùn thải cũng cho màu sắc đỏ đồng đều, bề mặt phẳng nhẵn hình dáng vuông vắn,
hình dạng đẹp vuông thành, sắc cạnh theo Hình 8, do độ co khi sấy, nung rất nhỏ, đồng đều, tốt hơn
trong nghiên cứu khi mẫu tạo hình dẻo [8]. Đây chính là ưu điểm có được của việc áp dụng phương
pháp tạo hình bán khô [17, tr63], nó tương tự kết quả trong nghiên cứu khi sử dụng tro bay [18].
19
Hòa, N. N., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng
Hình 8. Mẫu sau nung
Tính chất KLTT sau nung và độ co dài của
mẫu khi nung: Các giá trị KLTT sau nung xác định
theo TCVN 6355-5:2009. KLTT của các mẫu sau
nung đạt giá trị (1,578÷1,795 g/cm3). KLTT sau
nung của các mẫu giảm đi khi tăng hàm lượng bùn
thải nếu ở cùng một độ ẩm, do bùn thải có MKN
lớn hơn sẽ làm mẫu mất mát khối lượng nhiều hơn.
KLTT của các mẫu sau nung tăng rất ít khi tăng
độ ẩm tạo hình, mẫu ở đây đã được sấy khô hết
ẩm trước khi nung. Ví dụ ở 30% bùn, khi tăng độ
ẩm (từ 9% đến 15%) thì KLTT tăng từ 1,748 đến
1,795 g/cm3 tương ứng tăng 2,61% theo Hình 9(a).
(a) KLTT mẫu sau nung (b) Độ co khi nung
Hình 9. Tính chất KLTT và độ co của mẫu khi nung
Mẫu sau khi nung luôn giảm về kích thước, thể tích so với mẫu trước khi đưa vào nung. Ta thấy,
độ co dài khi nung các mẫu khi có sử dụng bùn thải, độ co mẫu sau nung có giá trị từ 3,490% đến
4,873%, lớn hơn so với độ co dài của mẫu đối chứng không sử dụng bùn thải (0,206÷0,967%), nhỏ
hơn giá trị độ co dài khi tạo hình dẻo [8]. Ở cùng cấp phối hay cùng hàm lượng bùn thải sử dụng, khi
tăng độ ẩm tạo hình thì độ co khi nung cũng tăng và cùng một độ ẩm tạo hình khi hàm lượng bùn thải
tăng thì độ co dài khi nung của mẫu cũng tăng so với độ co dài khi nung của mẫu đối chứng, nhưng
sự thay đổi không nhiều khi bùn sử dụng 30÷50% theo Hình 9(b). Nguyên nhân của sự thay đổi này
là do khi các các mẫu sử dụng bùn lớn tức có MKN lớn hơn, nó bị mất đi khi nung sẽ để lại lỗ rỗng
nhiều hơn và khi nước tạo hình cao hơn bay hơi khi sấy cũng để lại lỗ rỗng nhiều hơn, nơi mà phần
vật chất rắn kết khối dịch chuyển tới dễ hơn khi nung ở nhiệt độ cao. Một phần nữa MKN thường là
chất hữu cơ, khi cháy sẽ sinh nhiệt giúp cho nhiệt độ trong mẫu đều hơn và cao hơn khi nung, làm
tăng mức độ kết khối mẫu.
Tính chất hút nước và cường độ nén của mẫu: Hai tính chất cơ lý rất quan trọng với sản phẩm
gạch nung là độ hút nước và cường độ nén của mẫu ở Hình 10. Độ hút nước của mẫu được xác định
theo TCVN 6355-4:2009. Độ hút nước của các mẫu có giá trị từ 13,3% đến 17,2% khi sử dụng bùn
vào phối liệu tăng từ 30 đến 50%, cao hơn độ hút nước mẫu đối chứng 100% đất sét. Ta thấy độ hút
nước của cấp phối sử dụng 30% và 40% bùn thải phù hợp yêu cầu về độ hút nước của gạch đặc đất sét
nung là ≤ 16%, còn với cấp phối sử dụng 50% bùn thì có lượng hút nước lớn hơn yêu cầu gạch xây
theo Hình 10(a). Nguyên nhân là do khi bùn thải sử dụng tăng lên, thì MKN lớn hơn, nó sẽ tạo ra độ
rỗng cao hơn, nơi mà nước chui đầy vào khi ta ngâm mẫu bão hòa nước.
20
Hòa, N. N., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng
(a) Độ hút nước của mẫu sau nung (b) Cường độ nén của mẫu sau nung
Hình 10. Tính chất độ hút nước, cường độ của mẫu khi nung
Cường độ nén của các mẫu thí nghiệm là giá trị tính bởi lực ép so với tiết diện của mẫu khi mẫu
bị ép vỡ theo TCVN 6355-2:2009. Khi hàm lượng bùn thải trong phối liệu tăng thì cường độ của
các mẫu bị giảm so với mẫu 100% đất sét, từ khoảng 500 kG/cm2 về khoảng 150 kG/cm2. Khi cùng
hàm lượng bùn, độ ẩm của phối liệu tạo hình thay đổi thì cường độ nén thay đổi không nhiều theo
Hình 10(b). Cường độ nén của các mẫu thí nghiệm với hàm lượng bùn 30÷50% tương đương với mác
150, 200 đối với gạch xây theo TCVN 1451:1998. Sự thay đổi này nguyên nhân là do bùn thải liên
kết kém, nhiều chất hữu cơ làm tăng độ rỗng xốp của sản phẩm và ảnh hưởng đến sự kết khối của sản
phẩm khi nung.
4. Kết luận
Kết quả nghiên cứu sử dụng bùn thải đô thị để chế tạo gạch nung theo phương pháp tạo hình bán
khô: phối liệu khi đưa bùn thải 30÷50% vào thay thế đất sét thì độ ẩm phối liệu tạo hình hợp lý có giá
trị từ 9% đến 15%, làm giảm KLTT mẫu tạo hình, làm giảm KLTT mẫu sau sấy, giá trị độ co dài khi
sấy rất nhỏ và thay đổi ít, làm giảm KLTT mẫu sau nung, giá trị độ co dài khi nung tăng nhưng nhỏ
hơn so với tạo hình dẻo, tất cả các mẫu đều có hình dạng mẫu đều vuông vắn, màu sắc đồng đều. Hàm
lượng bùn thải có ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất của sản phẩm, hàm lượng bùn thải sử dụng tăng
(từ 30÷50% bùn thải) làm giảm tính chất của sản phẩm: độ hút nước tăng từ 11,3 lên 17,2%, cường
độ nén giảm từ 270 xuống 155 kG/cm2. Đặc biệt, khi sử dụng được đến 30 ÷ 40% bùn thải cho sản
sản phẩm có cường độ trên 150 kG/cm2, độ hút nước bão hòa nhỏ hơn 16%, có màu sắc đỏ đồng đều,
hình dạng vuông vắn.
Lời cảm ơn
Nhóm tác giả chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của Phòng thí nghiệm và nghiên cứu vật liệu xây
dựng, Khoa Vật liệu Xây dựng, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội và cảm ơn đề tài 01C-09/2019-3 đã
hỗ trợ, tạo điều kiện để chúng tôi thực hiện các thí nghiệm của nghiên cứu này.
Tài liệu tham khảo
[1] Chính phủ Việt Nam. Phê duyệt chương trình vật liệu không nung đến năm 2020. Truy cập ngày
02/12/2020.
21
Hòa, N. N., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng
[2] Báo An ninh Thủ đô, Bộ Thông tin và truyền thông. Hoài nhiệm một con sông đào ở Hà Nội. Truy cập
ngày 15/03/2021.
[3] Water and water waste equipement. Ô nhiễm sông Nhuệ-Đáy.
[4] Bộ Xây dựng. Công nghệ tái chế bùn thải làm vật liệu xây dựng. Truy cập ngày 2/12/2020.
[5] Học viện cán bộ quản lý xây dựng và đô thị, Bộ Xây dựng. “Nóng” xử lý bùn thải. Truy cập 2/12/2020.
[6] Báo Tài nguyên môi trường, Bộ Tài nguyên Môi trường. Xử lý bùn thải đô thị bài toán khó. Truy cập ngày
2/12/2020.
[7] Liên hiệp các hội khoa học kỹ thuật Việt Nam, Mặt trận tổ quốc Việt Nam. Những giải pháp xử lý bùn
thải nguy hại. Truy cập ngày 02/12/2020.
[8] Long, H. V., Bình, N. D. (2017). Nghiên cứu sử dụng bùn thải từ nạo vét kênh mương để chế tạo gạch đất
sét nung. Tạp chí Xây dựng, (5):38–42.
[9] TCVN 1451:1998. Gạch đặc đất sét nung- yêu cầu kỹ thuật. Tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam.
[10] Gouré-Doubi, H., Lecomte-Nana, G., Thery, F., Peyratout, C., Anger, B., Levacher, D. (2014). Character-
ization and valorization of dam sediment as ceramic materials. International Journal of Engineering and
Innovative Technology (IJEIT), 4(4):84–90.
[11] Hamer, K., Karius, V. (2002). Brick production with dredged harbour sediments. An industrial-scale
experiment. Waste Management, 22(5):521–530.
[12] Jamshidi-Chenari, R., Rabanifar, H., Veiseh, S. (2015). Utilisation of Sepidrud dam basin sediments in
fired clay bricks: laboratory scale experiment. Materials of Construction, 65(320):e066.
[13] Mezencevova, A., Yeboah, N. N., Burns, S. E., Kahn, L. F., Kurtis, K. E. (2012). Utilization of Savannah
Harbor river sediment as the primary raw material in production of fired brick. Journal of Environmental
Management, 113:128–136.
[14] Tangprasert, W., , Jaikaew, S., Supakata, N., and (2015). Utilization of Dredged Sediments from Lumsai
Canal with Rice Husks to Produce Bricks. International Journal of Environment Science and Develop-
ment, 6(3):217–220.
[15] Xu, Y., Yan, C., Xu, B., Ruan, X., Wei, Z. (2014). The use of urban river sediments as a primary raw
material in the production of highly insulating brick. Ceramics International, 40(6):8833–8840.
[16] Namchan, J., Supakata, N. (2018). The Use of Dredged Sediment from the Watsongpeenong Canal with
Paper Mill Residue to Produce Facing Bricks. Applied Environmental Research, 13–22.
[17] Đức, V. M. (1999). Công nghệ gốm xây dựng. Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội.
[18] Hòa, N. N., Đức, V. M., Anh, M. Q. (2016). Nghiên cứu chế tạo vật liệu gốm tường theo phương pháp
bán khô sử dụng vật liệu đất sét Thanh Trì và phế thải công nghiệp tro Phả Lại. Đề tài nghiên cứu khoa
học cấp Trường Đại học Xây dựng, mã số 68-2016/KHXD.
[19] TCVN 4196:2012. Đất xây dựng - Phương pháp xác định độ ẩm, độ hút ẩm trong phòng thí nghiệm. Tiêu
chuẩn quốc gia Việt Nam.
[20] TCVN 4202:2012. Đất xây dựng - Phương pháp xác định khối lượng thể tích trong phòng thí nghiệm.
Tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam.
[21] TCVN 4915:2012. Đất xây dựng - Phương pháp xác định khối lượng riêng trong phòng thí nghiệm. Tiêu
chuẩn quốc gia Việt Nam.
[22] TCVN 4345:1986. Đất sét để sản xuất gạch ngói nung - Phương pháp thử cơ lý. Tiêu chuẩn quốc gia
Việt Nam.
22

File đính kèm:

  • pdfghien_cuu_su_dung_bun_thai_nao_vet_song_nhue_che_tao_gom_tuo.pdf