Tác giả: Trần Hoàng Nguyên - X08A1
Phan Thị Kim Thanh
Nguyễn Thế Anh
Trịnh Nguyễn Minh Tân
GVHD: Ths.KS. Phan Thế Vinh
Đề tài đạt giải: - Ba cấp trường 2011
TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Công nghệ xây dựng nhà ở bằng phương pháp lắp ghép có sử dụng các cấu kiện panel (hoặc tấm lớn) tường, sàn, mái làm từ bêtông nhẹ hay sử dụng block gạch nhẹ là công nghệ xây dựng hiện đại có nhiều ưu điểm như thi công nhanh, giảm trọng lượng công trình. Do vậy làm giảm chi phí nền móng, tăng khả năng cách âm cách nhiệt cho công trình nên giảm chi phí điều hoà nhiệt độ. Công nghệ xây dựng này đã và đang được dùng tại nhiều nước phát triển và đặc biệt thích hợp để ứng dụng tại Việt Nam. Đề tài nghiên cứu công nghệ vật liệu mới này nhưng dựa vào các cốt liệu là rác thải, cụ thể là xốp phế thải. Như vậy, không những đi theo hướng đi mới và hiện đại, sản xuất các sản phẩm phục vụ ngành xây dựng mà còn giúp giải quyết một phần không nhỏ lượng xốp phế thải trong sinh hoạt hằng ngày.
1. Đặt vấn đề:
Thành phố chúng ta đang ngày càng phát triển, dẫn tới hệ quả dân cư ngày càng đông đúc. Chính lượng dân đông đúc này, với cuộc sống hằng ngày của mình, đang thải ra môi trường một khối lượng quá lớn rác thải sinh hoạt. Cụ thể ở đây là loại rác thải xốp như hộp xốp đựng thức ăn, xốp lót đồ điện tử gia dụng ... Chúng đang ngày càng nhiều và đang phá hủy dần môi trường sống của chúng ta cả ở sức khỏe cũng như là mỹ quan đô thị.
Ở một khía cạnh khác, hướng đi mới của ngành Xây dựng ngày nay không chỉ dừng lại ở việc phát triển công nghệ cũng như kĩ thuật thi công mà còn ở công nghệ Vật liệu dùng trong các công trình. Nói cụ thể, các kết cấu bao che như sàn mái, panel lợp mái hay gạch xây đều đã và đang tác động một trọng lượng lớn vào móng và đất nền tuy công dụng chịu lực của chúng hầu như nhỏ. Điều này đã thúc đẩy các nhà khoa học, giảng viên và các sinh viên đến với nghiên cứu nhằm tạo ra sản phẩm nhẹ nhưng vẫn làm tốt công tác bao che cho toàn công trình nhằm giảm thiểu tối đa chi phí cho móng cũng như vận tải và cẩu lắp.
Với mong muốn giải quyết cùng lúc cả hai vấn đề nhức nhối trên mà đề tài “Bê tông nhẹ thành phần xốp phế thải” đã ra đời.
2. Giải quyết vấn đề
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
- Tận dụng xốp phế thải làm cốt liệu sản xuất bê tông nhẹ nhằm giảm thiểu rác thải gây ô nhiễm môi trường .
- Tạo thêm cho ngành xây dựng một vật liệu mới: vật liệu xanh thân thiện môi trường.
- Chế tạo bê tông nhẹ thành phần xốp phế thải ứng dụng cho xây dựng như làm vách ngăn, block xây, panel tường nhẹ… để giảm tải trọng, tăng khả năng cách âm, cách nhiệt với giá thành tương đối rẻ.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
Dựa trên lý thuyết về bê tông đã được nghiên cứu kết hợp với việc làm thí nghiệm thực tế, cụ thể:
- Chế tạo bê tông nhẹ thành phần xốp phế thải theo các khối lượng thể tích.
- Thí nghiệm kiểm tra các tính chất cơ lý của bê tông thành phẩm.
Dùng các phương pháp thống kê, phân tích, tổng hợp số liệu thu được từ thí nghiệm. Đề xuất công nghệ chế tạo.
2.3. Nội dung thực hiện
- Chuẩn bị vật liệu và trang thiết bị máy móc cần thiết
- Nghiên cứu kĩ các chỉ tiêu đánh giá chất lượng bê tông thành phẩm và Lý thuyết tính toán cấp phối cho bê tông nhẹ. Sử dụng Lý thuyết thể tích tuyệt đối tính toán cấp phối cho các mẻ trộn, tiến hành 6 thí nghiệm, mỗi thí nghiệm đổ 3 mẫu bê tông kích thước theo khuôn 15x15x15 (trừ thí nghiệm 3 chỉ đổ 2 mẫu).
- Làm thí nghiệm nén mẫu thực tế bằng máy nén bê tông. Ghi lại kết quả qua từng thí nghiệm.
- Tổng hợp, tính toán và thống kê kết quả theo bảng:
** Một số nhận xét về tính chất của bê tông nhẹ thành phần xốp phế thải thu được từ thí nghiệm:
- Khối lượng thể tích tăng khi giảm khối lượng xốp
- Kích thước hạt xốp đem trộn cũng ảnh hưởng lớn đến việc trộn bê tông cũng như sản phẩm bê tông thu được
- Bê tông nhẹ thành phần xốp có tính dẻo dai cao
- Bê tông xốp có cấu trúc khá bền vững nhờ vào sự liên kết của cốt liệu thô là cát chịu lực cao với xốp có tính đàn hồi.
- Các mẫu có khối lượng thể tích nhỏ hơn 1000kg/m3 đều có thể nổi được trên nước
- Mác bê tông thành phẩm khá cao.
- Nhóm đề xuất một dây chuyền thu gom xốp phế thải để sản xuất bê tông nhẹ như sau:
- Từ kết quả so sánh trên ta hoàn toàn có thể áp dụng được sản phẩm bê tông nhẹ thành phần xốp phế thải này vào đời sống nhờ vào giá thành rẻ và khả năng chịu lực tương đối tốt.
• Kết quả đạt được:
- Chế tạo thành công sản phẩm bê tông nhẹ thành phần xốp phế thải với nhiều mác khác nhau.
- Đưa ra các cấp phối của bê tông nhẹ thành phần xốp phế thải có khả năng ứng dụng sản xuất đại trà.
- Đề xuất dây chuyền công nghệ sản xuất sản phẩm gạch nhẹ,panel có khả năng ứng dụng thực tiễn cao.
3. Ý nghĩa
- Về khoa học: bắt kịp với bước phát triển của ngành Xây dựng về công nghệ vật liệu. Bên cạnh đó tạo thêm sự đa dạng phong phú trong sản phẩm xây dựng. Việc bước đầu nghiên cứu thành công loại bê tông nhẹ này sẽ mở ra cánh cửa mới cho việc tận dụng các phế thải khác vào nghiên cứu tạo ra các sản phẩm vật liệu xanh mới.
- Về kinh tế - xã hội: tận dụng được xốp phế thải, từ đó giải quyết được một phần vấn đề ô nhiễm môi trường mà chi phí chế tạo cũng như giá thành sản phẩm lại không cao, phù hợp với mọi người. Một khi sản phẩm được quảng bá, người dân sẽ ý thức và không vứt rác bừa bãi, góp phần cải thiện mĩ quan thành phố. Bên cạnh đó Bê tông nhẹ nếu được đưa vào sản xuất sẽ tạo ra cơ hội việc làm cho người lao động. Điều này có ý nghĩa rất lớn trong giai đoạn hiện nay.
4. Phạm vi ứng dụng
Bê tông nhẹ có thành phần xốp phế thải vì có cường độ không cao lắm nên dựa vào kết quả thí nghiệm, tùy vào mác bê tông mà ta có thể ứng dụng như sau:
- M35: dùng làm trần bê tông cách nhiệt (sàn mái). Có thể dùng chế tạo gạch block nhẹ thay cho gạch đất nung thông thường hoặc làm panel lắp ghép.
- M75: dùng làm tường chịu lực,cách âm, cách nhiệt; gạch bọng; vách ngăn trong công trình …
- M10: có cường độ không cao, nên thường sử dụng trong các vật liệu, cấu kiện không cần chịu lực. Ví dụ dùng làm lớp bê tông lót,tường bao che cách âm, cách nhiệt cho công trình .
Ứng với các mác cao (tỉ trọng 1400 1800 kg/l ) có thể tính toán để làm cấu kiện chịu lực.
5. Hướng đi trong tương lai cho đề tài
- Đề xuất 2 dây chuyền sản xuất gạch nhẹ và panel nhẹ lắp ghép
- Nghiên cứu sản xuất thêm các sản phẩm từ bê tông thành phần xốp phế thải.
- Nghiên cứu biện pháp thi công cho sản phẩm trên giúp người dân dễ dàng tiếp cận sản phẩm mới này.
- Nghiên cứu kĩ hơn về hệ số cách âm cách nhiệt của bê tông xốp phế thải, các loại phụ gia có thể sử dụng cho loại bê tông này.
6. Kết luận
- Có thể dùng bê tông thành phần xốp phế thải sản xuất các cấu kiện panel chế tạo sẵn, gạch block nhẹ và rất nhiều các cấu kiện đúc sẵn cũng như đổ tại chỗ khác, tạo thêm sự đa dạng và phong phú cho các sản phẩm của ngành xây dựng .
- Dây chuyền sản xuất sản phẩm có khả năng ứng dụng thực tế cao.Sản phẩm gạch nhẹ,panel có giá thành cạnh tranh.
