Nghiên cứu tính khả thi của kết hợp xà bần và thủy tinh phát quang thay thế cát vữa trong xây dựng

Bài viết "Nghiên cứu tính khả thi của kết hợp xà bần và thủy tinh phát quang thay thế cát vữa trong xây dựng" trình bày những kết quả nghiên cứu về việc sử dụng xà bần kết hợp với thủy tinh phát quang để chế tạo ra vữa trang trí sử dụng trong xây dựng. Vật liệu mới này nhằm tạo ra vật liệu xanh tiết kiệm nguồn nhiên liệu, tận dụng được nguồn xà bần thải ra ngoài môi trường và bảo vệ môi trường không bị ô nhiễm. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu tính khả thi của kết hợp xà bần và thủy tinh phát quang thay thế cát vữa trong xây dựng NGHIÊN CỨU TÍNH KHẢ THI CỦA KẾT HỢP XÀ BẦN VÀ THUỶ TINH PHÁT QUANG THAY THẾ CÁT VỮA TRONG XÂY DỰNG Cao Ngọc Thạch*, Nguyễn Tấn Thành, Nguyễn Văn Đoan, Đào Nguyễn Thanh Bình Khoa Xây dựng, Trường Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh GVHD: TS. Hà Minh TuấnTÓM TẮTTrong những năm gần đây, nguồn xà bần thải ra môi trường từ các công trình xây dựng là rất nhiều.Nguồn xà bần được thải ra hầu như không có cách xử lý tạo nên các bãi tập kết xà bần gây ô nhiễmmôi trường. Thêm vào đó, rác thải thuỷ tinh cũng đang là vấn đề môi trường nghiêm trọng ở các quốcgia, đặc biệt là Việt Nam. Bài nghiên cứu này này trình bày những kết quả nghiên cứu về việc sử dụngxà bần kết hợp với thuỷ tinh phát quang để chế tạo ra vữa trang trí sử dụng trong xây dựng. Vật liệumới này nhằm tạo ra vật liệu xanh tiết kiệm nguồn nhiên liệu, tận dụng được nguồn xà bần thải rangoài môi trường và bảo vệ môi trường không bị ô nhiễm.Từ khóa: thủy tinh phát quang, vữa trang trí, vật liệu xanh1. MỞ ĐẦUTrên thế giới, việc nghiên cứu sử dụng vật liệu tái chế để thay thế cho cốt liệu trong hỗn hợp trộn bêtông cũng thu hút được nhiều nhà nhiên cứu trong thời gian gần đây (Kunitomi và cộng sự, 2015; Toriivà cộng sự, 2016; Ha và cộng sự, 2017; Ha và cộng sự, 2019) và đạt được những thành tựu nhất định.Nổi bật trong đó là các nghiên cứu sử dụng vật liệu tái chế là xỉ lò cao, tro bay thay thế cho xi măngtrong hỗn hợp trộn bê tông. Trong những năm vừa qua, việc nghiên cứu tận dụng rác thải công nghiệptrong lĩnh vực xây dựng đang thu hút nhiều nhà nghiên cứu trong nước. Nhiều công trình nghiên cứutái chế vật liệu xanh để thay thế cốt liệu lớn nhỏ trong xây dựng như tận dụng hỗn hợp phụ gia silicafume và tro bay chế tạo bê tông chất lượng siêu cao (Nguyễn và cộng sự, 2013), chế tạo bê tông từPolyme (Ngô và cộng sự, 2017), tận dụng thủy tinh để sản xuất bê tông (Huỳnh, 2018), tái sử dụng bộtnhựa thải trong sản xuất bo mạch điện làm gạch bê tông xây dựng (Ngô, 2018), chế tạo bê tông đầmlăn từ xỉ thép (Nguyễn, 2018), chế tạo hạt nhẹ từ phế thải phá dỡ công trình (Nguyễn và cộng sự,2019), tận dụng muội than đen và xỉ lò cao nghiền mịn làm tăng khả năng tự cảm biến của bê tông (Đỗvà cộng sự, 2019). Dựa vào các nghiên cứu trong nước và ngoài nước, ta thấy tính khả thi trong việcáp dụng các rác thải công nghiệp để thay thế một hoặc hoàn toàn thành phần trong vữa. Trong đó, việcáp dụng thuỷ tinh phát quang để thay thế cát trong hỗn hợp vữa xi măng là hoàn toàn khả thi mặc dùvẫn còn bị hạn chế về cường độ nén. Ngoài ra, việc sử dụng xà bần để thay thế cát lại làm tăng cườngđộ nén. Do đó, nghiên cứu này khảo sát khả năng và hiệu quả của việc thay thế xà bần cho cốt liệu nhỏtrong hỗn hợp trộn của vữa xi măng kết hợp với thuỷ tinh phát quang. 7142. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM2.1 Nguyên vật liệu CátTrong nghiên cứu lần này loại cát được dùng là loại cát được sử dụng phổ biến nhiều trong thi công đểđổ bê tông, mẫu vữa là cát vàng (Hình 1(a)). Đặc điểm của loại cát này là chúng có màu vàng đặctrưng, sử dụng loại cát này làm cho việc đổ bê tông, mẫu vữa nhanh cứng. Cát được mua từ cửa hàngvật liệu xây dựng. Khối lượng riêng của cát và khoảng 2500 kg/m3. Xi măngNghiên cứu này sử dụng loại xi măng PCB40 (Hình 1(b)), có nhiều điểm vượt trội, phù hợp với nhiềudạng công trình xây dựng như: cầu đường, nhà cao tầng, nhà dân dụng. Xi măng được mua loại củacông ty Star Max, đảm bảo hạn sử dụng của xi măng dưới 3 tháng và đạt yêu cầu kĩ thuật theo TCVN2682:2009 về Xi măng Poóc-lăng - Yêu cầu kỹ thuật. Xà BầnThực tế, xà bần được lấy từ các công trình xây dựng có sự thay đổi nhiều về chất lượng và độ ổn định.Chất lượng xà bần sẽ ảnh hưởng đến các tính chất cơ lý của vữa xi măng. Nghiên cứu tập trung chỉkhảo sát ảnh hưởng của phần trăm thay thế xà bần đến cường độ chịu nén và uốn của vữa xi măng. Dođó, nguồn vật liệu xà bần được kiểm soát về chất lượng. Cụ thể, vật liệu xà bần dùng cho nghiên cứuđược lấy từ những mẫu xi măng kết hợp với nước với tỉ lệ 0.5. Sau khi trộn, các mẫu xà bần sẽ đượcđổ vào khuôn vữa có kích thước 40mm x 40mm x 160mm. Sau 24 giờ, các mẫu sẽ được tháo khuôn vàbảo dưỡng trong môi trường nước trong ít nhất 28 ngày. Sau đó, các mẫu sẽ được nghiền nhỏ và dùngđể thay thế cát trong các mẫu vữa (Hình 1(c)). NướcNước trộn và bảo dưỡng bê tông sử dụng nước sinh hoạt trong phòng thí nghiệm (Hình 1(d)), khôngchứa ván dầu hoặc ván mỡ, lượng hợp chất hữu cơ không vượt quá 15mg/l. Có độ pH không nhỏ hơn 4và không lớn hơn 12.5, nước đạt tiêu chuẩn TCVN 4506:2012 Nước trộn bê tông và vữa – Yêu cầu kỹthuật. Thuỷ tinhDo để tối giản cho việc nghiên cứu, thuỷ tinh sử dụng t ...