Luận văn thạc sĩ: Sử dụng đá perlite để chế tạo vữa từ xỉ lò cao nhẹ

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu sử dụng đá perlite chế tạo vữa kiểm hoạt hóa xỉ lò cao nhẹ, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề xuất giải pháp cải thiện thực tiễn.

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Báo Cáo Tổng Kết Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học

2020

52
2
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1. Giới thiệu chung về đề tài

1.2. Vữa kiềm hoạt hóa xỉ lò cao nhẹ làm từ đá perlite

1.3. Vai trò của ứng dụng đá perlite sản xuất bê tông nhẹ

1.4. Một số công trình liên quan đến đề tài

1.5. Tính cấp thiết của nghiên cứu

1.6. Mục đích của nghiên cứu

1.7. Nhiệm vụ nghiên cứu

2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Giới thiệu nguyên liệu trong nghiên cứu

2.2. Đá perlite

2.3. Bột xỉ lò cao

2.4. Thủy tinh lỏng

2.5. NAOH

2.6. Phụ gia

2.7. Cát và nước

2.8. Phương pháp tạo mẫu và thí nghiệm

2.8.1. Phương pháp tạo mẫu

2.8.2. Các bước tạo mẫu thí nghiệm

2.8.3. Các bước thí nghiệm

3. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

3.1. Kết quả thí nghiệm

3.2. Cường độ chịu nén

3.3. Cường độ chịu uốn

3.4. Trọng lượng riêng

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Tóm tắt

I. Giới thiệu chung về đề tài

Đề tài nghiên cứu 'Nghiên cứu sử dụng đá perlite trong chế tạo vữa từ xỉ lò cao nhẹ nhằm phát triển một loại vật liệu xây dựng mới, thân thiện với môi trường. Vữa được chế tạo từ đá perlite có nhiều ưu điểm như khả năng cách nhiệt, chống cháy và trọng lượng nhẹ, giúp giảm áp lực lên công trình. Đá perlite là một loại vật liệu tự nhiên, có khả năng cải thiện tính chất cơ lý của vữa. Việc sử dụng xỉ lò cao làm nguyên liệu chính không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tận dụng nguồn tài nguyên sẵn có từ ngành công nghiệp luyện gang thép. Nghiên cứu này không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn mang lại ứng dụng thực tiễn cao trong ngành xây dựng.

1.1. Vữa kiềm hoạt hóa xỉ lò cao nhẹ làm từ đá perlite

Vữa kiềm hoạt hóa từ xỉ lò cao nhẹ và đá perlite có khả năng cách nhiệt và chống cháy tốt. Điều này khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho nhiều công trình xây dựng. Vữa này không chỉ nhẹ mà còn có khả năng cách âm, giúp giảm tiếng ồn trong các công trình. Sự kết hợp giữa đá perlitexỉ lò cao tạo ra một sản phẩm có tính năng vượt trội, đáp ứng nhu cầu xây dựng hiện đại.

II. Vai trò của ứng dụng đá perlite sản xuất bê tông nhẹ

Ứng dụng đá perlite trong sản xuất bê tông nhẹ mang lại nhiều lợi ích cho các công trình xây dựng, đặc biệt là ở những khu vực có địa chất yếu. Việc sử dụng bê tông nhẹ từ đá perlite giúp giảm trọng lượng công trình, từ đó giảm chi phí xây dựng móng và cọc. Đá perlite được khai thác tự nhiên và có sẵn, giúp tiết kiệm chi phí nguyên liệu. Hơn nữa, bê tông nhẹ từ đá perlite có khả năng cách nhiệt và cách âm tốt, phù hợp cho các công trình yêu cầu tính năng này. Việc sử dụng đá perlite trong xây dựng không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn bảo vệ môi trường.

2.1. Cách thức ứng dụng đá perlite sản xuất bê tông nhẹ

Bê tông nhẹ từ đá perlite thường được sử dụng cho mái nhà và sàn kết cấu. Đá perlite có trọng lượng nhẹ, giúp giảm áp lực lên nền móng, đặc biệt là trong các khu vực có địa chất yếu. Việc sử dụng bê tông nhẹ từ đá perlite không chỉ giúp giảm chi phí xây dựng mà còn đảm bảo chất lượng công trình. Các ứng dụng khác của đá perlite bao gồm cách nhiệt cho các khối bê tông và làm vật liệu cách âm, giúp cải thiện môi trường sống cho người dân.

III. Tính cấp thiết của nghiên cứu

Nghiên cứu về việc sử dụng đá perlite trong chế tạo vữa từ xỉ lò cao nhẹ là rất cần thiết trong bối cảnh hiện nay. Việc sản xuất xi măng truyền thống gây ra ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, trong khi xỉ lò cao là một nguồn tài nguyên dồi dào nhưng chưa được khai thác triệt để. Nghiên cứu này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra một sản phẩm xây dựng mới, thân thiện với môi trường. Việc ứng dụng đá perlite trong xây dựng sẽ góp phần vào việc phát triển bền vững trong ngành xây dựng.

3.1. Tác động đến môi trường

Việc sử dụng đá perlitexỉ lò cao trong xây dựng giúp giảm thiểu lượng khí thải CO2 từ quá trình sản xuất xi măng. Nghiên cứu này sẽ mở ra hướng đi mới cho ngành xây dựng, giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên. Sự kết hợp giữa đá perlitexỉ lò cao không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường sống cho thế hệ tương lai.

13/02/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

Frere TT ElEiejpIspIEISp i EIEJEIEIĐISIEISIEISIEISIEISIEISIC = ee eee EE IETEIDIEIGTEIDIE EISIDIDISIDIDIDIEIDIE epee ee =IIEIE=E=EL IEISIEISJEISIEICIEISICISIE IETEIDIEIGIDIDIE IEISIEIEIEIDIEIDIE EEEI SIE 5] SIE 5] SIE IBIBIDIEIDIDIDIE E SE TEEN | ry Ũ IE fg F kb FS 4 ñ II: « c s l TT: | 5 S h oss ö - 8 l g == = =e =>) H - 8ö > -o B ñ BH 2 re) le] 4H < = % t ey a x 2 iS \ 6. ö 9 x N E <a 5 LL] ome a E N : iB _ 088 S T2 ae ` > a a x Z =Ìl < “. ng oo ` iB 2 8 = ri 6 # oe | 5 n 4 1 1 ;_ e Fs ram = 2 ° 2 fi = AO = " h DI [2 C= Ef E- i a = 2 z roy a H 2 =: > 5 it a O (a) a fe a ° = ~ ! TẾ 7) iF —— ; en h "““ ] SSeS "=-. EnEtEjptEip1BiplBplEipZEỊp BIBIBIETDIEIIETD eae IelsielbreloIGiErc EIEIBIEIBIBIEIGIEIDIEIGIEIDIEIHIETD) SS SSI ESESIES) Se ea are eae ae a EIEIEISIEISIBISIDICIDIEIGIEIGISIDIGIDIEIITI eo ĩ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG DH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BAO CAO TONG KET DE TAI NGHIEN CUU KHOA HOC CUA SINH VIEN SU DUNG DA PERLITE CHE TAO VUA KIEM HOAT HOA Xi LO CAO NHE Mã số đề tài: SV2020-206 Thuộc nhóm ngành khoa học: kỹ thuật SV thực hiện: Bùi Ngọc Phước Lộc - Mã số SV: 18149120 Trần Ngọc Thái - Mã số SV: 18149165 Nguyễn Thanh Tú - Mã số SV: 18149202 Lê Hoàng Nam - Ma sé SV: 18149128 Nam, Nt: Nam Dan toc: Kinh Lớp.

khoa: Lớp 18149CL3, khoa: Dao tao CLC Ngành học: Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng Người hướng dẫn: TS. Trần Thanh Tài TP Hồ Chí Minh, 11/2020 MỤC LỤC 9:00/9)I€0N995. Gidi thidu chung Vé 8 tie. Vữa kiềm hoạt hóa xỉ lò cao nhẹ làm từ đá 9n 11.

Vai trò của ứng dụng đá perlite sản xuất bê tông nhẹ. Một số công trình liên quan đến đề tài. Tính cấp thiết của nghiên cứu. Mục đích của nghiên CỨU.---¿- ¿+ + S11k S11 TT TT Hà TH Tàn Tnhh 5 1.

Nhigm vu nghién CUU oo. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Giới thiệu nguyên liệu trong nghiên CỨU:. BOt Xi 10 CO.

Thuy tinh long 2L. tt HT TH HH HT rkc 20 "hs. Thành phần cấp phối của nghiên cứu. Phương pháp tạo mẫu và thí nghiệm .----- 2+ 5¿©2+22E2EE2EE2EEerrrerxrrrrrrrr 28 2.

Phương pháp tạo mẫu. ¿2 ©+t2S+2EE+2EE22E221122112211231221 22122122 re 28 2. Các bước tạo mẫu thí nghiệm .----- 2 2 + ++2+EE+EEt2EE2EEeEEtzEEerxerxrrrerree 29 2. Các bước thí nghiỆm.---- - + S111 S91 1 11T TH TH Tàn Hàng ren 33 CHƯƠNG 3.

KÉT QUẢ THÍ NGHIỆM. - 2 E+SE+EE+EE+EEEEEEEEEEEEEEEeEkererkerkerkee 38 3. Kết quả thí nghiệm .---¿--c+©c5c++cscc+e Error! Bookmark not defined. Cuong 46 CHIU NEN oe.

Cường độ chịu uốn. Trọng lượng riÊng.----¿- «+ TT HT TH HH TH TH HH 43 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.Công trình tường sinh thái — Ecowall, nhà Perlite.Đá Perlite ở trạng thái tự nhiên khá nặng và đặc.Bê tông cách nhiệt được làm từ đá PerÏIf€.Đá Perlite lam bê tông cách nhiệt tang mai dé thi công ứng dụng tốt .Xi lò cao nghiền mịn .-2-22¿©2S£2EE2EE2EE2E12712711211211211211 21121 r0, 13 Hình 2.Bảo quản xỈ ÏÒ CaO.- ác 1S 11 1 21 2121121 21T H1 HT Tàn TT HT Hư.Thủy tỉnh lỎngg. HH TT Tnhh 16 Hình 2.Bao quan kín thủy tinh lỏng trong can nhựa .NaOH dạng vảy .- --- 1S SH HH HH TH HT TH TT TH Hư, 19 Hình 2.Bảo quản NaOH dạng vảy trong bao kín .Biểu đồ thành phần hạt cát dùng trong thí nghiệm.Cát sử dụng trong thí nghiỆm.Khuôn tạo mẫu 4x4x Í6Cm. - 2 ¿5£ SESEEE£EE£EE£EE2EEEEEEEEEEEEEEEEEEErEerkerree 28 200058 r0 0.Chuẩn bị nguyên liệu,dụng cụ và tra dầu vào khuôn .Cân nguyên liệu theo cấp phối .-----2:2¿©++22+++£+++tEx+erxxrerxrrrrsreee 30 Hình 2.Quá trình trộn mẻ trỘNn.- - ---- << E118 311%311 18918911911 1 91v nH g rrvy 30 Hình 2.Công đoạn giằng mẻ trộn.----¿-2¿©5++2V++2E++tEEE+tEEEveEEErerkrrrrkrrrrkrcee 31 Hình 2.Che đậy mẫu bằng túi nilon chờ khô.Mẫu sau khi được gỡ và đánh dấu.----2¿©+¿+++2EE2EE2EE2EECzEkrrkrex 32 Hình 2.Bảo quản mẫu trong tủ sấy.Lộc và Thái đang dọn vỆ sinh.- -- -- 6 + * tk *EvkskEEkEekrrkekerkrrkrkrerre 33 Hình 2.Cân khối lượng mẫu .Thí nghiệm uốn mẫu.--¿- 2 £2+++2E+++2E+++EEE++EEE++EEErerxxrzrxrrrrkreee 35 Hình 2.Kết quả thu được từ thí nghiệm uốn mẫu.Thí nghiệm nén mẫu.----- 2: 2t +t+S++2EE+2EE2EE+2EE2EE+2EE2EEEEErrEkrrrrrrrrrrek 36 Hình 2.Kết quả thu được của thí nghiệm nén mẫu.---¿- ¿+++c+++cszeee 36 DANH MUC BANG BIEU Bang 2.

Thanh phan hoa hoc ctia xi 18 cao hoat tinle.Lượng sót tích lũy thành phần hạt cát sử dụng trong thí nghiệm .Hàm Lượng tối đa cho phép của muối hòa tan, ion sunfat, ion clorua và cặn không tan trong nước trộn bê tÔng Và VŨa.--- ¿6 1S 111 H1 19 H1 H1 TH TH TH Hàng ngư, Bảng 2.Thành phần cấp phối 4% N@ZO(g).Thành phần cấp phối 6% N2O(g).----2:22¿©2+++2E++vEEE+eEEEverExrerrrrerkrcee Bảng 2.Thành phần cấp phối 8% N@ZO(g).Thành phần cấp phối 10% Ng2O(§).Kết quả cường độ chịu nén Ra(KN) của mẫu đúC.-- ¿5+ 5+ 5scz+zczscxerxrrs Bảng 3.Kết quả cường độ chịu uốn Ru(kN) của mẫu đúc .Kết quả trong lượng riêng yo (g/cm°) của mẫu đúc CHUONG 1. CO SO LY THUYET 1. Giới thiệu chung về đề tài 1. Vữa kiềm hoạt hóa xỉ lò cao nhẹ làm từ đá perlite *, s$ *, s$ Vita Perlite có hiệu quả cách nhiệt và khả năng chống cháy đáng kinh ngạc.

Điều này cũng khiến nó trở thành điểm sáng và được lựa chọn cho nhiều công trình xây dựng lớn - nhỏ ở cả trong nước và ngoải nước. Một ưu điểm nỗi trội nữa của dòng vữa này là trọng lượng siêu nhẹ của nó làm giảm đáng kể áp lực tải trọng lên công trình mà vẫn đạt được những hiệu quả như mong muốn. Bên cạnh đó vữa còn có tác dụng cách âm tốt, tránh ô nhiễm tiếng ồn 1. Vai trò của ứng dụng đá perlite sản xuất bê tông nhẹ *, s$ Thông thường, ứng dụng đá Perlite sản xuất bê tông nhẹ được dùng cho các vị trí như mái nhà, sàn kết cấu trọng lượng nhẹ.

Đặc biệt chúng được sử dụng nhiều với những nơi có địa chất công trình yếu. Nếu khu địa chất yếu, nếu xây dựng toàn bộ 100% bê tông xI măng, trọng lượng phải chịu của đại chất là rất lớn. Do đó, cần có hệ thống móng kiên cố. Như vậy, cần chi phí gia công móng và đóng cọc rất cao dé đảm bảo.

Nếu sử dụng bê tông nghẹ làm từ đá Perlite sẽ giảm được một phần trọn lượng đáng kể. Từ đó giảm được chỉ phí làm móng đóng cọc mà vẫn đảm bảo chất lượng công trình. Cách thức ứng dụng đá Perlite sản xuất bê tông nhẹ Đá trân châu Perlite được xem như là một vật liệu được khai thác trong tự nhiên. Chúng hầu như được cung cấp không giới hạn hiện nay.

Theo nghiên cứu hiện nay, gần 50% số lượng đá Perlite được sử dụng ứng dụng trong công nghiệp xây dựng. Bê tông siêu nhẹ làm từ đá Perlite làm sàn hay mái giúp giảm trọng Thông thường, ứng dụng đá Perlite sản xuất bê tông nhẹ được dùng cho các vị trí như mái nhà, sàn kết cầu trọng lượng nhẹ. Đặc biệt chúng được sử dụng nhiều với những nơi có địa chất công trình yếu. Nếu khu địa chất yếu, nếu xây dựng toàn bộ 100% bê tông xi măng, trọng lượng phải chịu của đại chất là rất lớn.

Do đó, cần có hệ thống móng kiên cố. Như vậy, can chi phi gia công móng và đóng cọc rất cao đề đảm bảo. Nếu sử dụng bê tông nghẹ lam tir da Perlite sẽ giảm được một phần trọn lượng đáng kể. Từ đó giảm được chỉ phí làm móng đóng cọc mà vẫn đảm bảo chất lượng công trình.

Ứng dụng xây dựng Do đặc điểm nỗi bật của đá trân châu là cách điện và trọng lượng nhẹ, nó được sử dụng rộng rãi như một dạng lỏng trong xây dựng. Trong xây dựng đá trân châu ceramic lỏng cách nhiệt được dé vào các khoang của khối bê tông, lap đầy các chỗ trống và đường nứt. Ngoài việc cung cấp vật liệu cách nhiệt, đá trân 1 châu làm tăng khả năng chịu lửa, làm giảm tiếng ồn truyền qua tường và chống thối, sâu bọ. Đá trân châu ceramic perlite chống mối mọt cũng lý tưởng cho cách nhiệt ở nhiệt độ thấp và các tàu đông lạnh.

Khi đá trân châu được sử dụng như là một vật liệu tổng hợp trong bê tông, có trọng lượng nhẹ, chống cháy, bê tông cách nhiệt, lý tưởng cho sàn mái nhà và các ứng dụng khác. Đá trân châu cũng có thê được sử dụng như là một tông hợp trong xi măng và thạch cao phủ bên ngoài chống cháy cho dầm và cột. Các ứng dụng xây dựng khác bao gồm cách nhiệt dưới sàn, lót Ống khói, son texturing, tấm thạch cao, gạch lát trần và tắm cách nhiệt lát mái % Sàn Perlite bê tông cách nhiệt được tạo nên bởi bê tông nhẹ bao gồm: xi măng portland, nước và Perlite. Các lớp bê tông nhẹ và lớp lót được làm bằng Perlite có thé được sử dụng để giảm mắt nhiệt thông qua các tang.

+ Hệ thống sàn bê tông Perlite cho phép kiến trúc sư, kỹ sư và nhà thầu linh hoạt trong thiết kế, hiệu suất cao và chi phi hợp lý. Bê tông perlite cách nhiệt có trọng lượng chỉ bằng 15% so với trọng lượng bê tông kết cấu. s* Với trọng lượng nhẹ, đá Perlite là vật liệu lí tưởng phù hợp cho những công trình ở trên cao, địa chất yếu không chịu được lực nặng. Một số ứng dụng của Perlite trong loại công trình này như: mái nhà xanh (mái lợp Perlite kết hợp với trồng cây trên mai nha), tuong sinh thai — Ecowall, nha Perlite.

Một số công trình liên quan đến đề tài - Với nhứng ưu điểm như: trọng lượng nhẹ, cách nhiệt, chống cháy tốt, đa dụng và dê dàng thi công, chúng là sự lựa chọn truyệt vời cho các công trình xây dựng lớn cũng như những công trình dân dụng. Perlite Institute (2020), Perlite in Sound Insulation Applications Perlite Institute (2020), Perlite Solutions for the Green Building Industry Alena Sicakova, Erika Kardosova, Matej Spak, (2007) Perlite Application and Performance Comparison to Conventional Additives in Blended Cement. Alena Sicakova, Erika Kardosova, Matej Spak, (2007) Perlite Application and Performance Comparison to Conventional Additives in Blended Cement.Công trình tường sinh thai — Ecowall, nha Perlite 1. Tính cấp thiết của nghiên cứu s* Hiện nay, đa số các công xây dựng đều theo hướng sử dụng bê tông với chất kết dính xi măng Pooclăng truyền thống.

Đây là chất kết dính truyền thống có ưu điểm về tinh dé thi công và đảm bảo độ tin cậy. Tuy nhiên, việc sản xuất xi măng Pooclăng được cho là gây ô nhiễm môi trường sống của chúng ta hết sức nghiêm trọng do mức độ phát thải khí CO2 và bụi nhiều. Các nghiên cứu cho thấy, việc sản xuất một tấn xi mang phát ra khoảng hơn một tấn Carbon dioxide (CO2) vào bầu khí quyền, điều này dẫn tới nhiều hệ lụy, đặc biệt là vấn đề ô nhiễm môi trường (L.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Nghiên cứu sử dụng đá perlite trong chế tạo vữa từ xỉ lò cao nhẹ là một tài liệu chuyên sâu về việc ứng dụng đá perlite trong sản xuất vữa từ xỉ lò cao, mang lại hiệu quả về tính nhẹ và độ bền cho vật liệu xây dựng. Nghiên cứu này không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất mà còn góp phần giảm thiểu tác động môi trường nhờ tận dụng nguồn nguyên liệu tái chế. Đây là một hướng đi tiềm năng trong ngành xây dựng, đặc biệt khi nhu cầu về vật liệu nhẹ và bền vững ngày càng tăng.

Để mở rộng kiến thức về các vật liệu xây dựng tiên tiến, bạn có thể tham khảo thêm Luận văn thạc sĩ kỹ thuật hóa học nghiên cứu chế tạo gạch không nung từ đất bồi lắng cà mau, một nghiên cứu về vật liệu xây dựng thân thiện với môi trường. Ngoài ra, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật nghiên cứu sử dụng vật liệu gỗ địa phương trong thiết kế các công trình cầu nhỏ tại Việt Nam cũng là một tài liệu hữu ích để hiểu rõ hơn về ứng dụng vật liệu tự nhiên trong xây dựng. Cuối cùng, Hcmute nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật tương quan hình ảnh số để xây dựng trường biến dạng mẫu trên mẫu thí nghiệm bê tông sẽ cung cấp thêm góc nhìn về công nghệ hiện đại trong phân tích vật liệu.