Nghiên cứu ứng dụng bột gạch đất sét nung phế thải trong vữa xây dựng

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

--------∞0∞--------

PHẠM CÔNG MINH

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BỘT GẠCH ĐẤT SÉT

NUNG PHẾ THẢI TRONG VỮA XÂY DỰNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KỸ THUẬT XÂY DỰNG

TP. HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022

2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

--------∞0∞--------

PHẠM CÔNG MINH

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BỘT GẠCH ĐẤT SÉT

NUNG PHẾ THẢI TRONG VỮA XÂY DỰNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng

Mã số chuyên ngành: 8 58 02 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KỸ THUẬT XÂY DỰNG

Giảng viên hướng dẫn: TS. LÂM NGỌC TRÀ MY

TP. HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

GIẤY XÁC NHẬN

Tôi tên là: Phạm Công Minh

Ngày sinh: 09/02/1978 Nơi sinh: Bình Định

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng Mã học viên: 1885802080008

Tôi đồng ý cung cấp toàn văn thông tin 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 văn tốt nghiệp vào hệ thống

thông tin khoa học của Sở Khoa học và Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh.

Ký tên

Phạm Công Minh

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan rằng luận văn “Nghiên cứu ứng dụng bột gạch đất sét nung

phế thải trong vữa xây dựng” là bài nghiên cứu của chính tôi.

Ngoại 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.

Tp. HCM, ngày …… tháng …… năm 2022

Tác giả

Phạm Công Minh

ii

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, ngoài sự cố gắng và nỗ lực của bản thân, tôi đã

nhận được sự giúp đỡ nhiều từ tập thể và các cá nhân. Tôi xin ghi nhận và tỏ lòng

biết ơn đến tập thể và các cá nhân đã dành cho tôi sự giúp đỡ quý báu đó.

Đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Tiến sĩ Lâm Ngọc Trà My,

Giảng viên Khoa Xây dựng, Trường Đại học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh, đã góp ý

cho tôi rất nhiều về cách nhận định đúng đắn trong những vấn đề nghiên cứu, cũng

như cách tiếp cận giải quyết vấn đề nghiên cứu sao cho hiệu quả. Tôi cũng xin bày tỏ

lòng biết ơn đối với các thầy, cô trong Khoa Xây dựng và Khoa Sau Đại Học, Trường

Đại học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong

quá trình học tập, nghiên cứu. Tôi cũng xin cám ơn sự tài trợ nguồn vật liệu để làm

thí nghiệm cho luận văn bởi đề tài cấp Bộ mã số B2021-MBS-01.

Luận văn đã hoàn thành trong thời gian quy định với sự nỗ lực của bản thân, tuy

nhiên không thể không có những thiếu sót. Kính mong Quý Thầy/Cô chỉ dẫn thêm để

tôi bổ sung những kiến thức cho luận văn được hoàn chỉnh nhất.

Xin trân trọng cảm ơn.

Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022

Học viên

PHẠM CÔNG MINH

iii

TÓM TẮT

Việt Nam là nước có tốc độ đô thị hóa nhanh kéo theo sự phát triển của các

công trình xây dựng, đặc biệt là các đô thị và công trình dọc theo vùng bờ biển phục

vụ cho nhu cầu du lịch. Các công trình này chịu ảnh hưởng của môi trường biển chứa

các tác nhân ăn mòn và qua khai thác sử dụng làm giảm độ bền. Một trong những yếu

tố tác động của môi trường đến các công trình gần bờ biển là môi trường chứa sun

phát.

Nghiên cứu này sử dụng phế thải của gạch đất sét nung như vật liệu phụ gia

khoáng hoạt tính thay thế cho xi măng trong vữa xây dựng. Việc sử dụng phế thải

gạch đất sét nung nhằm giảm chi phí xử lý và tận dụng các tính chất của gạch trong

chế tạo vật liệu trong lĩnh vực xây dựng. Kết quả thực nghiệm sử dụng hàm lượng

bột gạch đất sét nung nghiền mịn với hàm lượng 10%, 20% và 30% theo khối lượng

thay thế cho xi măng có xu hướng làm giảm độ linh động của vữa. Khi dùng 10% bột

gạch đất sét thì cường độ 28 ngày tương đương với cấp phối vữa xi măng đối chứng.

Cường độ vữa xi măng ở 90 ngày và 180 ngày tuổi có xu hướng tăng thêm 5% ở cấp

phối 10%. Cấp phối vữa dùng 20% và 30% bột gạch đất sét nung thì cường độ giảm

10% đến 30% so với cấp phối cấp phối vữa đối chứng ở 28 ngày tuổi. Tuy nhiên

cường độ của các cấp phối cũng có xu hướng tăng cường khoảng 5% sau 180 ngày

dưỡng hộ trong môi trường tiêu chuẩn. Bột gạch đất sét nung sử dụng với hàm lượng

10% đến 30% thay thế cho xi măng trong vữa có khả năng giảm độ giãn dài tương

đối của vữa đến 65% ÷ 70% sau 180 ngày trong môi trường sun phát. Cường độ vữa

sau 90 ngày và 180 ngày suy giảm khoảng 5% trong môi trường sun phát. Vữa sử

dụng bột gạch đất sét nung với hàm lượng 20% và 30% cho thấy giá trị cường độ

thấp hơn 10% ÷ 18% so với cấp phối đối chứng.

Nghiên cứu cho thấy vữa sử dụng 10% bột gạch đất sét nung thay thế cho xi

măng có khả năng giảm độ trương nở của vữa trong môi trường sun phát, đồng thời

cải thiện được tính chất cường độ theo thời gian, đảm bảo độ bền của vữa.

iv

ABSTRACT

Vietnam is known as a developing country with a high rate of urbanization,

most of which is in and around cities and coastal urban areas for tourists. The damage

caused by construction is not only due to the construction of tourist infrastructure but

also corrosive to the environment. Seawater contains, in addition to sulfate content,

one major cause of corrosion in coastal areas.

In this research, the waste clay-brick is a kind of construction waste with

pozzolanic activity that could be used to prepare blended cement in mortar. The

recycled clay-brick powder is known as a sustainable method to reduce the cost of

treatment and its disposal in building materials. The replacement of cement with clay￾brick powder in the range of 10%, 20% and 30% by weight is investigated,

respectively. The results indicate that the workability of mortar is decreased with an

increase in powder. After 28 days, the compressive strength of mortar with 10%

powder tends to be similar to value of control mortar. Moreover, compressive

strength can be increased by 5% in 90 and 180 days, respectively. The compressive

strengths of mortar with 20 and 30% powder are decreased from 10 to 30% compared

to control mortar in 28 days, respectively. However, the values also tend to increase

by 5% after 180 days. On the other hand, mortar in the range of 10 to 30% clay-brick

powder can be decreased by about 65-70% in linear expansion after 180 days of

curing in a sulfate environment. The compressive strength is also reduced by about

5% after 90 and 180 days of curing. In addition, mortar with clay-brick powder in a

range of 20 to 30% by weight is shown to be lower in strength by 10–18% in

comparison to control mortar.

v

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i

LỜI CẢM ƠN........................................................................................................... ii

TÓM TẮT................................................................................................................ iii

ABSTRACT............................................................................................................. iv

MỤC LỤC..................................................................................................................v

DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ......................................................................... viii

DANH MỤC BẢNG..................................................................................................x

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.................................................................................. xi

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG ......................................................................1

1.1. Sự cần thiết của đề tài........................................................................................1

1.2. Mục tiêu nghiên cứu...........................................................................................2

1.2.1. Mục tiêu tổng quát.................................................................................2

1.2.2. Mục tiêu cụ thể ......................................................................................2

1.3. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu.................................................2

1.3.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................2

1.3.2. Phạm vi nghiên cứu ...............................................................................3

1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .........................................................3

CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU...................................4

2.1. Cơ sở lý thuyết....................................................................................................4

2.1.1. Vữa xây dựng ........................................................................................4

2.1.2. Phụ gia khoáng ......................................................................................4

2.1.3. Cơ chế ảnh hưởng của bột gạch đất sét nung đối với vật liệu nền xi

măng.....................................................................................................................6

2.1.4. Cơ sở lý thuyết quá trình kết hợp hỗn hợp vật liệu trong bê tông/ vữa.

............................................................................................................................11

2.1.5. Tính chất của vữa có phụ gia khoáng..................................................13

2.1.5.1. Môi trường dưỡng hộ của vật liệu nền xi măng ...........................13