Nghiên cứu ảnh hưởng của xúc tác thải trong công nghiệp dầu khí (FCC) đến tính chất cơ học của bê tông khí chưng áp dùng thay thế vật liệu xây dựng

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

--------∞0∞--------

ĐẶNG THANH NGHĨA

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA XÚC TÁC THẢI

TRONG CÔNG NGHIỆP DẦU KHÍ (FCC) ĐẾN TÍNH

CHẤT CƠ HỌC CỦA BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP

DÙNG THAY THẾ VẬT LIỆU XÂY DỰNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

TP. HỒ CHÍ MINH, NĂM 2020

2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

--------∞0∞--------

ĐẶNG THANH NGHĨA

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA XÚC TÁC THẢI

TRONG CÔNG NGHIỆP DẦU KHÍ (FCC) ĐẾN TÍNH

CHẤT CƠ HỌC CỦA BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP

DÙNG THAY THẾ VẬT LIỆU XÂY DỰNG

Chuyên ngành: Xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp

Mã số chuyên ngành: 60 58 02 08

LUẬN VĂN THẠC SĨ

XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS LÊ ANH TUẤN

TP. HỒ CHÍ MINH, NĂM 2020

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC

GIẤY XÁC NHẬN

Tôi tên là: ĐẶNG THANH NGHÍA

Ngày sinh:04/03/1985 Nơi sinh: Phú Yên

Chuyên ngành: 60 58 02 08 Mã học viên: 1685802080007

Tôi đồng ý cung cấp toàn văn thông tin luận án/ luận văn tốt nghiệp hợp lệ về bản

quyền cho Thư viện trường đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh. Thư viện trường

đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh sẽ kết nối toàn văn thông tin luận án/ luận văn

tốt nghiệp vào hệ thống thông tin khoa học của Sở Khoa học và Công nghệ Thành

phố Hồ Chí Minh.

Ký tên

(Ghi rõ họ và tên)

Đặng Thanh Nghĩa

dg cQNc"gtHi?l:flilfirhxJ*rNAM

f rrrN cHo PHEP BAo vE LUAN vAN rn4c si

cua clANc vmN urloNc oAN

Giing vi6n hu6ng d6n: PGS.TS. Lt ,q.NH TUAN

Hsc vi€n thgc hiQn: DANG THANH NCHie Lorp: MCON016A

Ngdy sinh: 04/03/1985

TEn d0 tii:

NcnrtN crlu ANn rrUolrc cu.q. xuc rAc rnAr rRoNG cOxc NGITTEP DAU

xni 6rcc) DEN r[Nn cHAr co Hgc cuA st rONc xni cntrNc Ap ntiNc

THAY THE VAT LIEU XAV D(NG

Y tcicn cria gi6o vien hu6ng d6n v6 viQc cho ph6p hgc viOn Eing Thanh Nghia dugc b6o vQ

1u4n vdn trur6c HQi tf6ng:

Qf* { .G.As v,r . n4y -lh-,- Nfl(ri; d*..La-,..yi h4" v;

Thdnh phii tli Ct t Utnh, ngdy... ..-.-thdng ... ... ndm 2020

Ngudi nhfln x6t

Noi sinh: Phri YCn

tE

^,^t

f ,,.L

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn này “ Nghiên cứu ảnh hưởng của xúc tác thải

trong công nghiệp dầu khí (FCC) đến tính chất cơ học của bê tông khí chưng áp

dùng thay thế vật liệu xây dựng” là bài nghiên cứu của chính tôi.

Ngoài trừ những tài liệu tham khảo được trích dẫn trong luận văn này, tôi

cam đoan rằng toàn phần hay những phần nhỏ của luận văn này chưa từng được

công bố hoặc được sử dụng để nhận bằng cấp ở những nơi khác.

Không có sản phẩm/nghiên cứu nào của người khác được sử dụng trong

luận văn này mà không được trích dẫn theo đúng quy định.

Luận văn này chưa bao giờ được nộp để nhận bất kỳ bằng cấp nào tại các

trường đại học hoặc cơ sở đào tạo khác.

Thành Phố Hồ Chí Minh, Năm 2020

Tác giả luận văn

ĐẶNG THANH NGHĨA

ii

LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp của

trường Đại Học Mở TPHCM nằm trong hệ thống bài luận cuối khóa nhằm trang

bị cho học viên có một đề tài nghiên cứu khoa học bổ ích, thực tiễn và những

kiến thức chuyên sâu trước khi ra trường.

Để hoàn thành luận văn này, ngoài sự cố gắng tôi đã nhận được rất nhiều

sự giúp đỡ từ Thầy hướng dẫn, bạn bè và người thân. Tôi chân thành cảm ơn

những sự giúp đỡ và quan tâm đó.

Đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy hướng dẫn TS. Lê Anh Tuấn đã

giúp tôi hướng dẫn và thực hiện đề tài. Trong quá trình làm luận văn Thầy

hướng dẫn rất nhiệt tình và cung cấp những tài liệu quý báu giúp tôi hoàn thành

luận văn trong thời gian sớm nhất.

Tôi xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô Trường Đại Học Mở đã quan

tâm và định hướng tôi trong thời gian vừa qua để hoàn thành được Luận Văn.

Luận văn thạc sĩ đã hoàn thành trong thời gian quy định với sự cố gắng

của bản thân nhưng cũng không thể tránh được những sai sót. Kính mong các

Quý Thầy cô đưa ra những nhận xét giúp tôi có những kiến thức và cái nhìn tốt

hơn.

Xin trân trọng cảm ơn!

iii

TÓM TẮT

Bê tông khí chưng áp (ACC) đã và đang được sử dụng rộng rãi, hiệu quả ở các

nước trên thế giới. Từ 2008, Việt Nam đã bắt đầu nhập khẩu sử dụng bê tông khí chưng áp,

sản phẩm này không ô nhiễm, thân thiện môi trường. Sau đó được đầu tư sản xuất, sản

phẩm ACC chủ yếu là các khối xây sử dụng cho tường bao che và vách ngăn cho các công

trình xây dựng. Tuy nhiên việc sử dụng vật liệu AAC đến nay đã gặp một số khó khăn chủ

yếu:

-Giá thành nguyên vật liệu sản xuất còn cao

-Chi phí đầu tư công nghệ cao, đòi hỏi thời gian sản xuất dài.

-Xảy ra các hiện tượng nứt khi thi công, không đảm bảo các yêu cầu cơ học.

-Sử dụng nguyên liệu là tài nguyên ảnh hưởng đến môi trường.

Việc nghiên cứu nâng cao khả năng sử dụng vật liệu để giảm giá thành của vật liệu

AAC và tăng khả năng cạnh tranh về kinh tế của AAC đối với vật liệu truyền thống đã và

đang triển khai mạnh mẽ.

Xúc tác thải FCC là chất thải trong ngành công nghiệp dầu khí, nhưng hiện nay nó

được coi là vật liệu có giá trị cao khi sử dụng kết hợp như là một phụ gia, với những ưu

điểm khi sử dụng phụ gia. Hiện nay nhiều nước trên thế giới đã sử dụng xúc tác thải FCC

của các nhà máy lọc dầu để thay thế cho nguyên liệu trong sản xuất gạch AAC.

Mục tiêu “ Nghiên cứu ảnh hưởng của xúc tác thải trong công nghiệp dầu khí

(FCC) đến tính chất cơ học của bê tông khí chưng áp dùng thay thế vật liệu xây dựng”

nhằm:

- Nghiên cứu thành phần hạt và các chỉ tiêu cơ lý, thành phần hóa học của phế thải

FCC trong sản xuất dầu khí.

- Nghiên cứu ảnh hưởng của FCC đến khả năng thay thế ximăng, cát nghiền trong

betong khí chưng áp

- Nghiên cứu ảnh hưởng của FCC đến khả năng làm việc và tính chất hỗn hợp

betong khí chưng áp.

- Nghiên cứu ảnh hưởng của FCC khi thay thế ximang và cát nghiền đến các tính

chất cường độ của bêtông khí chưng áp.

- Đánh giá khả năng sử dụng FCC trong sản xuất vật liệu betong khí chưng áp thay

thế cho vật liệu nung truyền thống.

iv

SUMMARY

Autoclaved Aerated Concrete (ACC) has been widely and effectively used in

countries around the world. Since 2008, Vietnam has started to import autoclaved

aerated concrete, which is non-polluting and environmentally friendly. After that,

investment in production, ACC products are mainly building blocks used for walls

and partitions for construction works. However, up to now, the use of AAC has

encountered some major difficulties:

- The production cost of raw materials is still high

- High-tech investment costs, requiring a long production time.

- Cracks occurred during construction, not meeting the mechanical requirements.

- Using raw materials as resources affects the environment.

Research to improve the use of materials to reduce the cost of AAC materials and

increase the economic competitiveness of AAC over traditional materials has been

vigorously deployed.

The FCC waste catalyst is a waste in the oil industry. It is currently considered a

high value material when used in combination as an additive, with the advantages of

additive use. Currently many countries around the world have used FCC waste

catalysts of oil refineries to replace raw materials in the production of AAC bricks.

Objective "Study on the effects of waste catalysts in the oil industry (FCC) on

the physical properties of autoclaved aerated concrete used to replace building

materials" aims to:

- Study on particle and physical and chemical composition of FCC waste in oil

production.

- Study on the effect of the FCC on replacing cement and grinding sand in

autoclaved gas cylinders

- Study the effect of FCC on the working and properties of autoclaved aerated

concrete mixes.

- Study on the effect of FCC on replacing ximang and grinding sand on the

strength of the autoclaved aerated concrete.

- Evaluate the possibility of using the FCC in the production of autoclaved

autoclaved aerated concrete materials that can be used instead of traditional calcined

materials.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CN

HVTH : ĐẶNG THANH NGHĨA Trang iv

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH .......................................................................................................

DANH MỤC BẢNG BIỂU .....................................................................................................

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN ................................................................................................1

1.1 Vật liệu xây dựng thân thiện với môi trường...............................................................1

1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước.......................................................11

1.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới..........................................................................11

1.2.2 Nghiên cứu trong nước ...........................................................................................14

1.3 Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu...............................................................................18

CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT ...................................................................................19

2.1 Cơ sở khoa học của bê tông khí chưng áp .................................................................19

2.2 Cơ sở khoa học của xúc tác trong công nghiệp dầu khí. ..........................................22

2.3 Cơ sở khoa học của quá trình puzzolan trong ximang..............................................25

CHƯƠNG 3 : VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM...................................27

3.1 Nguyên vật liệu .........................................................................................................27

3.1.1 Phế thải quá trình cracking dầu khi (FCC) ........................................................27

3.1.2 Xi măng..............................................................................................................28

3.1.3 Vôi......................................................................................................................29

3.1.4 Bột Nhôm và Thạch Cao....................................................................................29

3.1.5 Nước...................................................................................................................30

3.1.6 Cát Nghiền .........................................................................................................30

3.2 Phương pháp tạo mẫu.................................................................................................30

3.3 Phương pháp thực nghiệm ........................................................................................32

CHƯƠNG 4 : KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ............................................36

4.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ ximăng - vôi đến tính chất của hỗn hợp bêtông......................36

4.2 Ảnh hưởng của phế thải dầu khí FCC thay thế thành phần ximang đến tính chất của

bêtông khí chưng áp.........................................................................................................40

4.3 Ảnh hưởng của phế thải dầu khí FCC thay thế thành phần cát nghiền đến tính chất

của bêtông khí chưng áp ..................................................................................................44