PHẦN MỞ ĐẦU Với tình trạng khai thác đất bừa bãi không theo quy hoạch của các lò gạch đất sét nung, ảnh hƣởng đến môi trƣờng cũng nhƣ ảnh hƣởng diện tích đất nông nghiệp. Để hạn chế nhƣợc điểm trên của gạch đất sét nung thì cần phải có chiến lƣợc phát triển gạch không nung, trong đó có gạch AAC là đều tất yếu. Việc nghiên cứu và sử dụng vật liệu không nung có những thuận lợi sau: Thủ tƣớng Chính phủ đã có quyết định 115/2001 ngày 01/08/2001 trong đó khẳng định chủ trƣơng “tiến tới xoá bỏ việc sử dụng gạch nung thủ công tại ven các đô thị vào năm 2005 và tr n phạm vi toàn quốc vào năm 2010”. Đây là một cơ sở pháp lý vô cùng quan trọng cho những ngƣời quan tâm nghiên cứu phát triển sản xuất bê tông nhẹ tại Việt Nam.
Mới đây nhất, trong quyết định 121/2008 của Thủ tƣớng chính phủ về phê duyệt tổng thể quy hoạch ngành vật liệu xây dựng ở Việt Nam, Chính phủ đã giao Bộ xây dựng chủ trì xây dựng chƣơng tr nh phát triển vật liệu xây dựng không nung đến năm 2020 trong đó có giải pháp thay thế từng ƣớc các loại vật liệu truyền thống bằng vật liệu xây dựng mới nhằm mục đích ảo vệ môi trƣờng sống cho tƣơng lai. Trong đó, gạch bê tông sản xuất bằng công nghệ khí chƣng áp là loại vật liệu xây dựng không nung đƣợc Chính phủ Việt Nam chọn làm giải pháp thay thế các sản phẩm vật liệu xây dựng bằng đất sét nung truyền thống vì những đặc tính ƣu việt nổi trội của nó. Nhà nƣớc đã và đang khuyến khích các nhà khoa học, các cán bộ nghiên cứu trong việc đầu tƣ nghi n cứu phát triển bê tông nhẹ th o đúng tinh thần Nghị quyết 05 Bộ chính trị về phát triển khoa học - công nghệ, Quyết định 115 của Thủ tƣớng chính phủ về định hƣớng phát triển ngành vật liệu xây dựng Việt Nam. Nƣớc ta đang trong quá tr nh đô thị hoá với tốc độ xây dựng cao và đƣợc đánh giá là vẫn đang trong giai đoạn đầu của thời kỳ tăng trƣởng.
Với tốc độ tăng trƣởng kinh tế cao cùng tốc độ đô thị hoá nhanh, nhu cầu về không gian xây dựng đô thị sẽ ngày một lớn và khiến cho nhu cầu về gạch xây dựng nói chung, gạch không nung nói ri ng gia tăng th o. 13 Luận văn thạc sĩ khóa 2011 GVHD: TS. Vũ Quốc Hoàng Xuất phát từ những bất cập tr n, đồng thời để đáp ứng nhu cầu vật liệu xây ngày một lớn, hạn chế sử dụng ruộng đất canh tác, giảm lƣợng tiêu thụ than, bảo vệ môi trƣờng, an sinh xã hội, Thủ tƣớng chính phủ đã ra quyết định số 121/2008/QĐ- TTg ngày 29/8/2008 về việc phê duyệt quy hoạch tổng thể ngành vật liệu xây dựng ở Việt Nam đến năm 2020, đồng thời Thủ tƣớng cũng đã ph uyệt Chƣơng tr nh phát triển vật liệu xây không nung đến năm 2020 tại Quyết định số 567/QĐ-TTg ngày 22/4/2010. Gần đây, để tăng cƣờng sử dụng vật liệu xây không nung và hạn chế sản xuất, sử dụng gạch đất sét nung Thủ tƣớng đã có Chỉ thị số 10/CT-TTg ngày 16/4/2012, th o đó Thủ tƣớng chỉ đạo tăng cƣờng công tác tuyên truyền, phổ biến và hƣớng dẫn thực hiện các chính sách của Chính phủ thuộc phạm vi quản lý của từng Bộ, ngành, địa phƣơng, nhằm khuyến khích sản xuất và ƣu ti n sử dụng vật liệu xây không nung, kể cả các sản phẩm tấm tƣờng thạch cao và tấm 3D.
Hạn chế sản xuất và sử dụng gạch đất sét nung, tiếp tục xây dựng lộ trình phù hợp với từng địa phƣơng để sớm chấm dứt sản xuất gạch đất sét nung bằng lò thủ công, lò thủ công cải tiến, lò vòng sử dụng nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí). Tiếp đó Bộ Xây dựng cũng đã an hành Thông tƣ số 09/2012/TT-BXD ngày 28/11/2012 của Bộ Xây dựng Quy định sử dụng vật liệu xây không nung trong công trình xây dựng; trong đó quy định: Các công trình xây dựng đƣợc đầu tƣ ằng nguồn vốn Nhà nƣớc theo quy định hiện hành bắt buộc phải sử dụng vật liệu xây không nung theo lộ trình: - Tại các đô thị loại 3 trở lên phải sử dụng 100% vật liệu xây không nung kể từ ngày Thông tƣ này có hiệu lực. - Tại các khu vực còn lại phải sử dụng tối thiểu 50% vật liệu xây không nung kể từ ngày Thông tƣ này có hiệu lực đến hết năm 2015, sau năm 2015 phải sử dụng 100%. Các công trình xây dựng từ 9 tầng trở lên không phân biệt nguồn vốn, từ nay đến năm 2015 phải sử dụng tối thiểu 30% và sau năm 2015 phải sử dụng tối thiểu 50% vật liệu xây không nung loại nhẹ trong tổng số vật liệu xây (tính theo thể tích khối xây).
14 Luận văn thạc sĩ khóa 2011 GVHD: TS. Vũ Quốc Hoàng Cát vàng đƣợc hình thành chủ yếu từ đá trầm tích. Do lƣợng trữ cát vàng ít, phân bố không đều giữa các vùng miền nên nhiều nơi phải mua và vận chuyển xa, giá thành cao. Hơn nữa do nhu cầu xây dựng tăng cao n n việc khai thác cát bừa bãi thƣờng xảy ra tại nhiều nơi làm ảnh hƣởng đến môi trƣờng và cuộc sống của ngƣời dân.
Việc khai thác cát bừa bãi sẽ ảnh hƣởng xấu đến môi trƣờng. Trong khi đó ở nƣớc ta nguồn đụn cát cũng có trữ lƣợng khá lớn đang để hoang hóa, không sử dụng cho mục đích g , o đó cần thiết phải nghiên cứu ứng dụng loại cát này. Xuất phát từ tính cấp thiết trên thực tế n u tr n đề tài “ Nghi n cứ sử dụng cát mịn từ đụn cát để chế tạo gạch tông khí chƣng áp (AAC ” nhằm giải quyết tình trạng khan hiếm cát vàng, cũng nhƣ nghi n cứu tận dụng đụn cát đang ỏ hoang và ngày càng xâm lấn đất nông nghiệp để cải tạo môi trƣờng, nâng cao hiệu quả kinh tế trong sản xuất gạch AAC,… 1. Tính cấp thiết của đề tài: Trữ lƣợng cát vàng đang khan hiếm dần, hiện nay các nhà khoa học đang nghiên cứu tìm nguyên liệu thay thế, đồng thời cũng có nhiều hƣớng nghiên cứu cải tạo các loại cát có tính chất xấu để phục vụ cho ngành xây dựng.
Ở nƣớc ta nguồn đụn cát cũng có trữ lƣợng khá lớn, tập trung tại các tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận đang để hoang hóa, không sử dụng cho mục đích g , o đó cần thiết phải nghiên cứu ứng dụng loại cát này chế tạo gạch AAC và gạch Non - AAC để mở rộng đƣợc nguồn tài nguyên sẵn có là rất cần thiết. Mục đích nghiên cứu của đề tài: Mục đích nghi n cứu của luận văn là ng đụn cát để chế tạo gạch bê tông khí chƣng áp (AAC) và gạch tông khí không chƣng áp (Non – AAC). Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Đối tƣợng nghiên cứu của luận văn là đụn cát lấy tại tỉnh Bình Thuận. Phạm vi nghiên cứu ng đụn cát thay thế cát sông từ 10% đến 100% để chế tạo gạch AAC và gạch Non – AAC.
Cơ sở khoa học và thực tiễn của luận văn: Đối với việc chế tạo gạch AAC sử dụng chủ yếu chất kết dính vôi – silic, nó có thể rắn chắc và tạo khả năng gắn kết trong điều kiện gia công nhiệt ẩm trong 15 Luận văn thạc sĩ khóa 2011 GVHD: TS. Vũ Quốc Hoàng autoclaved, chƣng áp với áp suất hơi nƣớc bảo hòa 9 ÷ 16 at và nhiệt độ tƣơng ứng 175 ÷ 205oC. Trong autoclaved khi nhiệt độ cao mà nƣớc trong hệ vẫn ở trạng thái cân bằng lỏng – khí là điều kiện thuận lợi để xảy ra phản ứng hóa học giữa Ca(OH)2 và SiO2 nghiền mịn xảy ra triệt để tạo nên các thành phần khoáng dạng xi măng CmSnHp trong bê tông silicát có cƣờng độ. Kết cấu của luận văn: Luận văn đƣợc trình bày trên khổ giấy A4, gồm 5 chƣơng.
Chƣơng 1: Tổng quan về đề tài Chƣơng 2: Cơ sở khoa học Chƣơng 3: Hệ nguyên vật liệu và phƣơng pháp nghi n cứu Chƣơng 4: Ảnh hƣởng của đụn cát đến các tính chất cơ l của gạch bê tông khí chƣng áp Chƣơng 5: Kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục 16 Luận văn thạc sĩ khóa 2011 GVHD: TS. Vũ Quốc Hoàng CHƯ NG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1. Giới thiệu về đụn cát (dune sand): Đụn cát đƣợc hình thành do sự phong hóa của đá hoặc đƣợc gió mang đến từ biển bồi tụ ở nơi cao nhất mà sóng không thể đánh tới gần các bờ biển. Nó đƣợc gió thổi và lắng đọng lại do sự cản trở của bụi cây, tảng đá, hoặc do gió mất hết năng lƣợng làm cát rơi xuống… Càng nhiều cát lắng đọng thì đụn cát càng tăng l n về kích thƣớc.
Hình dạng của đụn cát thay đổi liên tục o tác động của gió và các tác nhân n ngoài môi trƣờng [1]. Cơ chế hình thành đụn cát 1. Nguồn trữ lượng đụn cát trên thế giới và ở Việt Nam: Một số đụn cát lớn đƣợc hình thành trên thế giới nhƣ: - Đụn cát Tottori là hệ thống đụn cát độc nhất nằm gần thành phố Tottori thuộc tỉnh Tottori, Honshu, Nhật Bản. Đây là hệ thống đụn cát lớn ở Nhật Bản, với diện tích trên 30 km2.
- Công viên quốc gia và khu bảo tồn Great Sand Dunes là một công viên quốc gia Hoa Kỳ nằm ở thung lũng San Luis, ở phần phía đông của Quận Alamosa và Quận Saguache, Colorado, Hoa Kỳ. 17 Luận văn thạc sĩ khóa 2011 GVHD: TS. Vũ Quốc Hoàng - Công viên quốc gia Médanos de Coro (Parque Nacional Los Médanos de Coro) là công viên quốc gia của Venezuela nằm ở bang Falcón, gần thành phố Coro nằm tr n con đƣờng dẫn đến Paraguana. Tại Việt Nam, do những đặc điểm địa lí tự nhiên của lãnh thổ (nằm hoàn toàn trong vành đai nội chí tuyến, gió mùa, nóng ẩm quanh năm tạo điều kiện cho các quá trình phong hoá tự nhiên trên lãnh thổ xảy ra đồng thời, nhanh chóng và triệt để: cả về phong hoá vật lí, phong hoá học và phong hoá sinh học.
Trong đó quá trình phong hoá vật lí đã xảy ra mãnh liệt trong một giai đoạn địa chất hết sức lâu dài, phức tạp để hình thành các dạng địa hình – địa mạo khác biệt nhau phân bố trên lãnh thổ nƣớc ta. Với đƣờng bờ biển ài hơn 3200 km, tổng diện tích đất ven biển khoảng 3,2 triệu ha. Trữ lƣợng đụn cát của nƣớc ta khá lớn, có hơn 0,5 triệu ha đất cát tập trung chủ yếu dọc theo vùng duyên hải miền Trung mà nhất là từ Quảng Bình - Quảng Trị vào đến Ninh Thuận – Bình Thuận.
