Upload
day-kem-quy-nhon-official
View
220
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 1/67
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA H ỌC TỰ NHIÊN
---------------------
ĐẶNG TRUNG QUÝ
NGHIÊN CỨ U SỬ DỤNG TH ỦY TINH T Ừ
CH ẤT TH ẢI ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỂ SẢN XUẤT VẬT LI ỆU NH Ẹ KHÔNGNUNG Ứ NG D ỤNG TRONG XÂY DỰ NG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội – Năm 2013
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 2/67
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA H ỌC TỰ NHIÊN
---------------------
ĐẶNG TRUNG QUÝ
NGHIÊN CỨ U SỬ DỤNG TH ỦY TINH T Ừ
CH ẤT TH ẢI ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỂ SẢN XUẤT VẬT LI ỆU NH Ẹ KHÔNGNUNG Ứ NG D ỤNG TRONG XÂY DỰ NG
Chuyên ngành: Hóa vô cơ
Mã số : 60440113
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƢỜI HƢỚ NG DẪ N KHOA H ỌC:
PGS.TS NGHIÊM XUÂN THUNG
Hà Nội – Năm 2013
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 3/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
LỜ I C ẢM ƠN
Vớ i lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS
Nghiêm Xuân Thung đã giao đề tài và tận tình hƣớ ng dẫn, tạo điều kiện thuận lợ i nhất
giúp em trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn đúng thờ i hạn cho phép.
Em xin chân thành cảm ơn Phòng Sau đại học, Bộ môn Hóa vô cơ, Phòng thínghiệm Hóa vô cơ, thƣ viện trƣờng Đại học khoa h ọc Tự nhiên- Đại học Quốc Gia Hà
Nội đã giúp đỡ trong su ốt thờ i gian h ọc tập và nghiên cứu vừa qua.
Tôi xin bày tỏ lòng bi ết ơn sâu sắc tớ i ngƣờ i thân trong gia đình, bạn bè tronglớ p cao h ọc K22 và các em sinh viên khoa Hóa đã luôn động viên, chia s ẻ và giúp đỡ
tôi về mọi mặt trong th ờ i gian v ừa qua.
Hà nội, ngày 11 tháng 12 năm 2013
Tác giả:
Đặng Trung Quý
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 4/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
i
MỤC LỤC
Trang ph ụ bìa Lờ i cảm ơn Mục lục i
DANH M ỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v
DANH M ỤC CÁC BẢ NG vi
DANH M ỤC CÁC HÌNH viii
MỞ ĐẦU 1
Chƣơng 1: TỔ NG QUAN 21.1. Gi ớ i thiệu về vật liệu 2
1.1.1. V ật liệu xây dựng truy ền thống 2
a. Lò thủ công truyền thống 2
b. Lò Nung Tuynel 3
1.1.2. V ật liệu xây dựng nh ẹ không nung 4
1.1.3. Tình hình sản xuất gạch siêu nhẹ không nung ở Việt Nam 9
1.2. Gi ớ i thiệu tổng quát về chất thải điện tử 10
1.2.1. Định nghĩa về chất thải điện tử (E - Waste) 10
1.2.2. Phân loại 11
1.2.3. Thành phần vật chất của chất thải điện - điện tử 12
a. Thành phần vật chất có giá trị 12
b. Thành phần vật chất gây nguy hại 13
1.2.4. Hi ện tr ạng phát sinh chất thải điện tử ở Việt Nam 15
1.2.5. Tình hình thu gom và xử lý rác thải điện tử ở Việt Nam 17
1.3. Bóng đèn huỳnh quang và nguồn phát thải 18
1.3.1. C ấu tạo của bóng đèn huỳnh quang 18
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 5/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
ii
1.3.2. Ngu ồn phát sinh rác 19
1.3.3. Tính chất của thủy tinh bóng đèn huỳnh quang 20
1.4. Gi ớ i thiệu công nghệ sản xuất gạch bê tông xốp siêu nhẹ 20
Chƣơng 2. THỰ C NGHI ỆM VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨ U 23
2.1. Các phƣơng pháp nghiên cứu 23
2.1.1. Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 23
2.1.2. Phƣơng pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM – Scanning Electron
Microscope)24
2.1.3. H ệ số dẫn nhiệt 25
2.1.4. Cƣờ ng độ kháng nén 26
2.1.5. Độ r ỗng 27
2.1.6. Kh ối lƣợng riêng 27
2.2. Thực nghiệm 27
2.2.1. D ụng cụ, thiết bị và hóa chất 27
2.2.1.1. Nguyên liệu và hóa chất 27
2.2.1.2. D ụng cụ và thiết bị 28
2.2.2. Th ực nghi ệm 28
2.2.2.1. Các công đoạn chính của quá trình thực nghi ệm 28
2.2.2.1.1. Chu ẩn b ị phối liệu, dụng cụ 28
a. Chu ẩn b ị nguyên liệu 28
b. Khu ấy tr ộn đồng nh ất nguyên liệu 28
c. Chu ẩn b ị khuôn đổ mẫu 29
2.2.2.1.2. Gia công và hoànthiện mẫu 29
a. Đổ khuôn 29 b. Tháo khuôn 29
2.2.2.2. Th ực nghi ệm chi ti ết 29
a. Khảo sát sự ảnh hƣở ng của thờ i gian nghi ền đến kích thƣớ c hạt thủy 29
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 6/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
iii
tinh
b. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của tỷ lệ lỏng/r ắn (L/R) 30
c. Khảo sát sự ảnh hƣở ng của Natri claurinsulfat t ới các tính chất của vật
liệu 31
d. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của tỷ lệ xi măng/bột thủy tinh đối tính chất vật
liệu31
e. Khảo sát sự ảnh hƣở ng của tốc độ khuấy tớ i sự hình thành mẫu vật liệu 32
f. Khảo sát sự ảnh hƣở ng của thờ i gian khu ấy tới các tính chất của vật liệu 33
g. Kh ảo sát sự ảnh của cấ p hạt thủy tinh đến các tính chất của vật liệu 33
h. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của tro bay đến các tính chất của vật liệu 34
i. Khảo sát sự ảnh hƣở ng của Natri silicat đến các tính chất của vật liệu 34
Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬ N 36
3.1. Kh ảo sát ảnh hƣở ng của thờ i gian nghi ền đến kích thƣớ c của bột thủy
tinh36
3.2. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của tỷ lệ lỏng/r ắn (L/R) 36
3.3. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của Natri claurinsulfat t ới các tính chất của vật
liệu37
3.4. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của tỷ lệ xi măng/bột thủy tinh đối với tính chấtmẫu
39
3.5. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của tốc độ khuấy tớ i sự hình thành vật liệu 40
3.6. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của thờ i gian khu ấy tới các tính chất của vật liệu 41
3.7. Kh ảo sát sự ảnh của cấ p hạt thủy tinh đến các tính chất của vật liệu 41
3.8. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của tro bay đến các tính chất của vật liệu 42
3.9. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của Natri silicat đến các tính chất của vật liệu 433.10. Nghiên cứu tính chất của mẫu vật liệu 45
3.10.1. Nghiên cứu tính chất của mẫu vật liệu bằng phƣơng pháp XRD 45
3.10.2. Nghiên cứu tính chất của mẫu vật liệu bằng phƣơng pháp SEM 48
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 7/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
iv
3.10.3. Xác định các thông số vật lý 52
a. Cƣờng độ kháng nén R n (Kg/cm ) 52
b. T ỷ tr ọng d (g/cm ) 52
c. Hệ số dẫn nhiệt λ Kcal/m.C.h 53
K ẾT LU Ậ N 54
TÀI LIỆU THAM KH ẢO 55
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 8/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
v
DANH M ỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT Ch ữ viết tắt Chữ viết đầy đủ 1 PVA Polyvinyl alcol
2 PVA (1.7%) Dung d ịch Polyvinyl alcol 1,7%
3 TCXDVN Tiêu chuẩn xây dựng Vi ệt Nam
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 9/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
vi
DANH M ỤC CÁC BẢ NG
Bảng 1.1: Phân loại thiết bị điện và điện tử thải theo chỉ thị của Liên minhChâu Âu về thiết bị điện và điện tử thải (EU, 2002) 11
Bảng 1.2. Các chất độc hại trong rác thải điện, điện tử và tác hại của chúng 13
Bảng1.3.Kh ốilƣợ ngtrungb ìnhchấtthảiđi ện tửở các vùng trong cả nƣớ c 16
Bảng 1.4. Các thông số của gạch bán trên thị trƣờng và tiêu chuẩn yêu cầu 22
Bảng 2.1. H ệ số đẫn nhiệt của một số vật liệu 26
Bảng 2.2. kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của thờ i gian nghi ền đến kích thƣớ c hạt thủy
tinh30
Bảng 2.3. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của tỷ lệ lỏng/r ắn (L/R) 31
Bảng 2.4. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của Natri claurinsulfat t ới các tính chất củavật liệu
34
Bảng 2.5. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của tỷ lệ xi măng/bột thủy tinh đến tính chất
vật liệu32
Bảng 2.6. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của tốc độ khuấy tớ i sự hình thành vật liệu 32
Bảng 2.7. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của thờ i gian khu ấy tới các tính chất của vật
liệu33
Bảng 2.8. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của cấ p hạt thủy tinh đến các tính chất của
vật liệu33
Bảng 2.9. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của tro bay đến các tính chất của vật liệu 34
Bảng 2.10. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của Natri silicat đến các tính chất của vật
liệu35
Bảng 3.1. K ết quả khảo sát ảnh hƣở ng của thờ i gian nghi ền đến kích thƣớ c của
bột thủy tinh36
Bảng 3.2. K ết quả Khảo sát sự ảnh hƣở ng của tỷ lệ lỏng/r ắn (L/R) 37
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 10/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
vii
Bảng 3.3. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của Natri claurinsulfat t ới các tính chất củavật liệu
38
Bảng 3.4. K ết quả khảo sát sự ảnh hƣở ng c ủa tỷ lệ XM / TT đối với tính chấtmẫu 39
Bảng 3.5. K ết quả Khảo sát sự ảnh hƣở ng của tốc độ khuấy tớ i sự hình thànhmẫu
40
Bảng 3.6. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của thờ i gian khu ấy tới các tính chất của vật
liệu41
Bảng 3.7. Kh ảo sát sự ảnh của cấ p hạt thủy tinh đến các tính chất của vật liệu 42
Bảng 3.8. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của tro bay đến các tính chất của vật liệu 43
Bảng 3.9. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng của Natri silicat đến các tính chất của vật liệu 44
Bảng 3.10. H ệ số dẫn nhiệt của các mẫu 53
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 11/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
viii
DANH M ỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Sản xuất gạch sét nung truyền thống 3Hình 1.2. Sản xuất gạch sét nung lò Tuynel 4
Hình 1.3.Lƣợngchấtthảithiếtbịđiệnvàđiệntửở ViệtNamtừ2002-2006
vàƣớctínhđếnnăm2020.
15
Hình 1.4. Bóng đèn huỳnh quang và sơ đồ cấu tạo 19
Hình 2.1. Nhiễu xạ tia X theo mô hình Bragg 23
Hình 2.2. Sơ đồ nguyên lý kính hiển vi quét điện tử 24
Hình 3.1.Giản đồ XRD c ủa mẫu A 45Hình 3.2. Giản đồ XRD c ủa mẫu B 46
Hình 3.3. Giản đồ XRD c ủa mẫu C 46
Hình 3.4. Giản đồ XRD c ủa mẫu D 47
Hình3.5. Giản đồ XRD c ủa mẫu E 47
Hình 3.6. Kết quả hình ảnh SEM c ủa các mẫu ở cỡ 10µm 49
Hình 3.7. Kết quả hình ảnh SEM c ủa các mẫu ở cỡ 20µm. 50
Hình 3.7. Kết quả hình ảnh SEM c ủa các mẫu C. 51
Hình 3.8. Cƣờng độ kháng nén của các mẫu nghiên cứu 52
Hình 3.9. Khối lƣợng riêng của các mẫu nghiên cứu 53
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 12/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
1
MỞ ĐẦU
Ngày nay vớ i sự gia tăng chóng mặt của chất thải công nghiệ p, một trong s ố
lƣợ ng lớn đó phải k ể đến ngu ồn rác thải ngành điện - điện tử. Rác thải của ngành điện -điện tử r ất đa dạng nhƣ màn hình tivi (bao gồm màn thủy tinh CRT và màn hình ng
LCD), các thiết b ị chiếu sáng, các vật liệu gia d ụng trong gia đình,…vv.Vấn đề xử lýrác thải công nghiệp nói chung, rác thải ngành điện tử nói riêng đã là một vấn đề nónghổi thu hút sự quan tâm của toàn nhân loại và đặc biệt là các nhà khoa học trên toàn thế giớ i.Ở Việt Nam, b ộ Tài nguyên môi trƣờng đang đƣợ c thủ tƣớ ng giao so ạn thảo quyết
định về trách nhiệm của các nhà sản xuất nhậ p khẩu phân phối và tiêu dùng ph ải thu
gom, x ử lý các thiết bị điện tử hỏng, hết hạn sử dụng.
Bóng đèn huỳnh quang và màn hình thủy tinh CRT là những rác thải không phân hủy chứa các kim loại và hợ p chất độc hại. Khi th ải chúngra môi trƣờ ng , chúngsẽgây ô nhiễm môi trƣờng và gây độc cho con ngƣờ i. Tuy nhiên việc tái sử dụng cácvật liệu để sử dụng vào mục tiêu tiết kiệm ngu ồn nguyên liệu đồng thờ i giảm giá thànhvà tăng sản phẩm cho xã hội. Thủy tinh đƣợ c thu gom t ừ nguồn thải điện - điện tửcóthể tận dụng để tái sản xuấtcũng nhƣ sử dụng làm nguyên liệu đầu cho s ản xuất vật
liệu: gốm xốp, bê tông xố p, thủy tinh x ố p, men g ốm,.. ph ục vụ cho ngành xây dựng.
Vớ i thực tế trên chúng tôi chọn đề tài cho luận văn thạc s ĩ : “Nghiên cứ u sử dụng th ủy
tinh t ừ chất th ải điện – điện t ử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ng d ụng
trong xây dự ng ”.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 13/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
2
Chƣơng 1: TỔNG QUAN
1.1. Gi ớ i thi ệu về vật liệu
1.1.1. V ật liệu xây dự ng truy ền th ống
Xây dựng là một ngành công nghiệp sử dụng khối lƣợng vật liệu nhất,k hối lƣợng các vật liệu sử dụng cho ngành xây dựng là khổng lồ. Vật liệdụng chủ yếu và phổ biến trong xây dựng hiện nay là gạch sét nung, bê tông xi măng.Để sản xuất ra những vật liệu xây dựng này cần một khối lƣợng nguyên liệu khổng lvà sản sinh ra một lƣợng lớn khí thải độc hại. Để sản xuất gạch sét nung thì chủ
sản xuất bằng lò thủ côngtruyền thống và lò nung Tuynel. a. Lò thủ công truyền th ống
Lò thủ công truyền thống đƣợc sử dụng phổ biến ở Việt Nam từ lâu đờloại hình công nghệ sản xuất đơn giản, lạc hậu nhất. Hiện nay sản lƣợng gạch đất sétnung đƣợc sản xuất bằng lò đứng thủ công chiếm khoảng khoảng 35%- 40% tổng sảnlƣợng gạch đất sét nung. Sản phẩm của công nghệ này không đảm bảo về kích thchƣa phù hợp với độ co nguyên liệu, nên kích thƣớc sản phẩm thƣờng thiếu mã sản phẩm đơn điệu [8]. Gạch mộc sau khi tạo hình đƣợc phơi trên cáng thủ không có mái che, sau đó đƣợc nung trong lò gián đoạn. Nhìn chung, công nghxuất chủ yếu là thủ công, hao phí nguyên, nhiên liệu lớn, gây ô nhiễm môi trƣờlƣợng gạch còn hạn chế, đặc biệt là về kích thƣớc, hình dạng. Nếu đáp ứng ntriệu viên gạch vào năm 2020 bằng gạch đất sét nung sẽ tiêu tốn khoảng 57-60 triệu m3
đất sét, tƣơng đƣơng với 2.800-3.000 ha đất nông nghiệp. Ứng với những con số nchúng ta còn tiêu tốn đến gần 6 triệu tấn than và thải ra môi trƣởng gần 17 triệthải (CO,CO 2), gây nên hiệu ứng nhà kính nghiêm trọng. Có thể liệt kê hàng nhƣợc điểm của công nghệ sản xuất gạch đất sét nung bằng lò thủ công nhƣ sau:
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 14/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
3
- Nung gián đoạn, không có hệ thống thiết bị kiểm soát nhiệt độ lò, ngƣời thợ kiểmsoát nhiệt độ lò đốt bằng kinh nghiệm.- Tổn thất nhiệt năng lớn, phát thải khí CO vàCO 2 nhiều, gây ô nhiễm môi trƣờng ca- Chất lƣợng gạch thấp, không đồng đều, mẫu mã đơn điệu, phụ thuộc vào kincủa ngƣời đốt lò, tỉ lệ gạch phế phẩm cao (trên 10%).
- Năng suất lao động thấp, điều kiện lao động nặng nhọc.
Hình 1.1. Sản xuất gạch sét nung truyền thống
b. Lò nung Tuynel
Gần đây Lò nung Tuynel đƣợc sử dụng phổ biến và có xu hƣớng dần dần thay
thế hoàn toàn cho lò nung truyền thống. Lò nung Tuynel đã khắc phục đƣợc một nhƣợc điểm của lò nung truyền thống [7]:
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 15/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
4
- C ó hệ thống thiết bị kiểm soát nhiệt độ lò nên chất lƣợng gạchsau nung tốt và độ ổnđịnh giữa các lô sản xuất là rất lớn.
- Giảm thiểu đƣợc phế phẩm nên giảm thiểu nguồn phát sinh rác thải và nâng quả kinh tế.
- Ít tổn thất nhiệt năng hơn, nên giảm thiểu phát thải khíCO, CO 2 và ít gây ô nhiễmmôi trƣờng.
Hình 1.2 . Sản xuất gạch sét nung lò Tuynel
1.1.2. Vật liệu xây dựng nhẹ không nung
Vì các nguyên nhân nêu ở trên nên việc sử dụng vật liệu xây dựng thân thiện môi trƣờng trở thành một xu hƣớng tất yếu trong ngành công nghiệp vật liệu xTrong đó vật liệu nhẹ không nung đƣợc coi là giải pháp hiệu quả cho vấn đề
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 16/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
5
vẫn đáp ứng đƣợc hầu hết các yêu cầu kỹ thuật để làm vật liệu xây dựng thânmôi trƣờng.
Gạch không nung hay gạch block là một loại gạch mà saugia công định hình thìtự đóng rắn đạt các chỉsốvềcơhọc nhƣcƣờng độnén, uốn, độhút nƣớc mà không cần quanhiệt độ, không phải sửdụng nhiệt đểnung nóng đỏviên gạch nhằm tăng độbềngạch [9] . Độbền của viên gạch không nung đƣợc gia tăng nhờlực ép hoặc runcảép lẫn rung lên viên gạch và thành phần kết dính của chúng.
Gạch bê tông nhẹ có hai loại cơ bản là gạch bê tông nhẹ bọt và gạch bê tông chƣng áp. Sản suất bằng công nghệ tạo bọt, khí trong kết cấu nên tỷ trọng vgiảm đi nhiều và nó trở thành đặc điểm ƣu việt nhất của loại gạch này. Thành phần cơ bản: Xi măng, tro bay nhiệt điện, cát mịn, phụ gia tạo bọt hoặc khí, vôi,....
Gạch bê tông nhẹ có hai loại cơ bản là gạch bê tông nhẹ bọt và gạch bê tôkhí chƣng áp[12] . Thành phần cơ bản: Xi măng, tro bay nhiệt điện, cát mịn, phụ gia bọt hoặc khí, vôi,....
Các ƣu điểm vật liệu nhẹ không nung [10]:
- Trọng lượng nhẹ
Với hàng triệu bọt khí li ti có trong kết cấu, tỷ trọng của bê tông khí ở
khoảng từ 400kg/m3 đến 1.000kg/m
3
, và thông thƣờng ngƣời ta sản xuất loại sản pcó tỷ trọng từ 500 đến 700kg/m3. Tỷ trọng này chỉ bằng 1/3 so với gạch đặc và b2/3 so với gạch rỗng đất sét nung. Do vậy, khi thay thế gạch xây thông thƣờngạch bê tông khí cho phép giảm tải trọng, tiết kiệm chi phí kết cấu của công trình từ 1
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 17/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
6
đến 12%, hoặc vẫn kết cấu của công trình nhƣ vậy nhƣng cho phép tăng chiềucông trình.
Cũng nhờ tỷ trọng của sản phẩm rất nhẹ nên cho phép tạo hình những sảkích cỡ lớn hơn so với gạch xây mà không ảnh hƣởng đến thao tác của ngƣời xây bằng gạch bê tông khí, tốc độ xây của ngƣời thợ tăng gấp đôi so với gạcthƣờng. Đây chính là một trong những yếu tố làm rút ngắn tiến độ thi công ctrình. - Cƣờng độ nén cao
Tỉ trọng của Gạch bê tông bọt siêu nhẹ rất đa dạng: từ 900 Kg/m3 đến 1.400Kg/m 3, với cƣờng độ nén tƣơng ứng là: 4,0 đến 12,5 N/mm2.
- Khả năng cách âm tốt
Gạch bê tông bọt siêu nhẹ có khả năng cách âm tuyệt vời nên đƣợc xem là giải
pháp tối ƣu trong các công trình xây dựng có yêu cầu cao v ề cách âm hoặc chống ồn
nhƣ: bệnh viện, trƣờ ng học, khách sạn ... Đặc biệt, sản phẩm gạch bê tông bọt siêu nhẹ
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 18/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
7
r ất phù hợ p trong vi ệc tạo vách ngăn, sàn, mái và tƣờng cách âm trong nhà hát, rạ p
chiếu phim , nhà cao tầng.
- Khả năng chố ng th ấ m cự c t ố t Gạch bê tông bọt siêu nhẹ có kết cấu bê tông với hàng triệu bọt khí li ti tạ
một hệ thống lỗ tổ ong kín với kích thƣớc siêu nhỏ, ngăn sự thẩm thấu của nƣớc. Dođó, gạch bê tông bọt siêu nhẹ có đặc tính chống thấm rất cao, thƣờng đƣợc strong thi công bể bơi, bể chứa, sàn và mái chống thấm.
- Khả năng giảm thiểu ảnh hưởng của động đất
Với trọng lƣợng nhẹ hơn gạch đỏ truyền thống và bê tông thông thƣờng, gạch bê tông bọt siêu nhẹ có khả năng kháng lại sức tàn phá của động đất và giảm tlệ thƣơng vong cho con ngƣời và thiệt hại về tài sản.
- Khả năng cách nhiệt và chống cháy
So vớ i gạch đỏ truyền thống và bê tông thông thƣờ ng, gạch bê tông bọt siêu nhẹ
có khả năng cách nhiệt và chống cháy rất hiệu quả. Do đó, sử dụng sản phẩm gạch bêtông bọt siêu nhẹ sẽ giảm đáng kể chi phí điều hoà nhiệt độ trong các công trình xâydựng.
- Chất lượng vững bền theo thời gian
Gạch bê tông bọt siêu nhẹ vững bền theo thời gian trong mọi điều kiệntiết, không bị mối mọt và chống cháy cao.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 19/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
8
- Dễ thi công
Gạch bê tông khí có thể sản xuất theo nhiều kích cỡ khác nhau tùy theo ycủa công trình. Các công trình thƣờng sử dụng loại gạch dày 22cm cho tƣờng ngạch dày 10cm cho tƣờng ngăn, thậm chí những kích thƣớc phi tiêu chuẩn khácch
hàng chỉ cần đặt hàng trƣớc một ngày là nhà máy sản xuất có thể đáp ứng đƣợc.
Khi xây bằng gạch bê tông khí thì công tác hoàn thiện nhƣ lắp đặt điện nƣớc cdàng, tƣờng bằng bê tông khí có thể cho phép khoan, doa, tạo rãnh, tạo hốc mdễ dàng hơn nhiều so với gạch xây thông thƣờng mang lại sự tiện lợi và linh hoạt tronthi công.
Bên cạnh những tính năng nổi trội so với gạch xây truyền thống, gạch bkhí còn có đặc điểm là một loại vật liệu thân thiện với môi trƣờng. Trong quá txuất không phát sinh khí thải, nƣớc thải cũng nhƣ chất thải rắn. Nguồn nguyên liệusản xuất chủ yếu là cát, và đặc biệt có thể dùng phế thải của các nhà máy nhiệ
- Ti ế t ki ệm chi phí vật li ệu xây
Sử dụng gạch bê tông bọt siêu nhẹ sẽ giảm hơn 50% chi phí vật liệu xâytoàn bộ kết cấu công trình so với gạch đỏ truyền thống. Với hình dáng đồng nkích thƣớc to hơn, gạch bê tông bọt siêu nhẹ còn giúp tiết kiệm đƣợc vữa xây
hoàn thiện.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 20/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
9
- Thân thiện môi trường
Gạch bê tông bọt siêu nhẹ đƣợc sản xuất với nguyên liệu là tro bay hoặđá, là các loại chất thải trong các công trình khai khoáng mà hiện naycần rất nhiềuchi phí để xử lý. Với mục tiêu thay thế gạch đỏ truyền thống trong lĩnh vực xâygạch bê tông bọt siêu nhẹ góp phần giảm thiểu tình trạng mất đất nông nghiriêng và ảnh hƣởng hiệu ứng nhà kính nói chung ở Việt Nam.
- Ứng dụng
+ Chung cƣ, nhà cao tầng cho ngƣời có thu nhập thấp.
+ Nhà đơn, nhà phố, biệt thự.
+ Nhà nghỉ dƣỡng, resort, hotel.
+ Trƣờng học, bệnh viện.
+ Nâng cấp, thêm tầng.
+ Phòng cách âm cách nhiệt...
1.1.3. Tình hình sản xuất gạch siêu nhẹ không nung ở Việt Nam
Tại Việt Nam, các loại vật liệu xây dựng công nghệcao này còn tƣơng đối mnhƣng với tốc độphát triển của ngành xây dựng khá nhanh nhƣhiện nay thì các
liệu xây dựng xanh thân thiện môi trƣờng chắc chắn sẽcó cơhội rất lớn để pTrong Quyết định 567/QĐ-TTg ngày 28/04/2010 của Thủtƣớng Chính phủ vềduyệt tổng thểquy hoạch ngành vật liệu xây dựng ởViệt Nam, gạch bê tông nhẹ đƣợc Chính phủViệt Nam chọn làm giải pháp từng bƣớc thay thếvật liệu bằng đất sét nung truyền thống nhằm mục đích bảo vệmôi trƣờng sống [7].Từ năm2011, các công trình nhà từ 9 tầng trở lên sẽ sử dụng tối thiểu 30% vật liệu xâkhông nung loại nhẹ có khối lƣợng thể tích không lớn hơn 1.000kg/m3 trong tổng số
vật liệu xây. Ba chủng loại vật liệu xây dựng không nung đƣợc dùng là gmăngcốt liệu, gạch nhẹ và các loại gạch khác. Bên cạnh đó, nhiều chính sáchkhích hỗ trợ chuyển đổi đầu tƣ sản xuất vật liệu mới (gạch không nung) nhƣ đgiảm thuế thu nhập doanh nghiệp, đƣợc tranh thủ lãi suất ƣu đãi của chƣơng
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 21/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
10
cầu của Chính phủ. Cụ thể, những doanh nghiệp hoạt động trên địa bàn TP HCM sẽđƣợc vay vốn thời hạn 7 năm, đƣợc TP hỗ trợ 50- 100% lãi vay.
Trƣớc dự báo thuận lợi và chính sách hỗ trợ tích cực của Chính phủ, công ty mạnh dạn đầu tƣ nhập các dây chuyền sản xuất gạch bêtông khí c(Autoclaved Aerated Concrete - gọi tắt là AAC). Khu vục phía Nam đang nhộn nhvới nhà máy ở Long An của Công ty CP gạch khối Tân Kỷ Nguyên. Ở phía Bắc, hànloạt dự án đầu tƣ nhà máy sản xuất bêtông khí chƣng áp đã và đang triển khai nmáy sản xuất bêtông khí chƣng áp của Công ty Sông Đà 12, Viglacera.
Thông tƣ09/2012/TT-BXD q uy định sử dụng vật liệu xây không nung trong các côngtrình xây dựng:- Điều 1. Phạm vi điều chỉnh và đối tƣợng áp dụng.
- Điều 2. Các công trình xây dựng bắt buộc sử dụng vật liệu xây không nung.
- Điều 3. Khuyến khích sử dụng vật liệu xây không nung trong các công trìnhdựng.- Điều 4. Trách nhiệm của các tổ chức, cá nhân có liên quan trong việc sử dụng vxây không nung đối với công trình xây dựng.
1.2. Gi ớ i thi ệu t ổng quát về chất th ải điện t ử 1.2.1. Định nghĩa về chất th ải điện t ử (E- Waste )
Cho đến nay chƣa có một định nghĩa chính xác nào về chất thải điện tử do tínhđa dạng và phức tạp của sản phẩm điện tử. Mỗi quốc gia có một định nghĩa và giảithích riêng về chất thải điện tử [18]. Theo OECD ( tổ chức hợp tác và phát triển kinh tếthì tất cả các thiết bị sử dụng năng lƣợng điện để vận hành, khi đã hết khảdụng đều đƣợc coi là chất thải điện tử (E- Waste).
Một cách tổng quan: chất thải điện tử bao gồm toàn bộ các thiết bị, dụngmáy móc điện,điện tử cũ hỏng lỗi thời không sử dụng nữa cũng nhƣ các phế phẩm thải ra trong quá trình sản xuất, lắp ráp và tiêu thụ.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 22/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
11
1.2.2. Phân loại
Có thể phân loại chất thải điện - điện tử theo các thiết b ị điện - điện tử theo
bảng 1.1 [13]:
Bảng 1.1: Phân loại thiết bị điện và điện tử thải theo chỉ thị của Liên minh ChÂu về thiết bị điện và điện tử thải (EU,2002)
STT LO ẠI VÍ DỤ
1 Thiết bị gia d ụng cỡ lớ n
Tủ lạnh,m áy giặt, m áy điều hòamáy r ửa
bát...
2 Thiết bị gia dụng cỡ nhỏ Bàn là,máy hút bụi, m áy pha cà phê...
3
Thiết bị công ngh ệ thông tin và
truyền thống
Máy in, m áy vi t ính, m áy đánh chữ, máy
tính bỏ túi, điện thoại...
4
Thiết bị tiêu dùng Đài, tivi,máy quay phim, m áy ghi âm, âm
ly, nh ạc cụ...
5 Thiết bị chiếu sáng
Đèn huỳnh quan g, đèn compact, đèn natri hạ
áp...
6Dụng cụ điện và điện tử(ngoại tr ừ
các dụng cụ cố định qu y mô lớ n)
Máy khoan, m áy cƣa, m áy khâu, dụng cụ
hàn...
7Đồ chơi, thiết b ị giải trí và thể thao
Tàu điện, ôtô đồ chơ i, m áy chơi điện tử cầm
tay...
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 23/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
12
8
Thiết bị y tế (ngoại tr ừ các sản
phẩm cấy ghép và truyền nhiễm)
Thiết bị phóngxạ, máy lọc máu, thiết b ị timmạch, m áy hôhấ p...
9 Dụng cụ theo dõivà k iểm soát
Máy điều nhiệt, m áy dò khói, thiết b ị cânđo...
10 Máy móc tự động M áy r út tiền tự động, m áy pha n ƣớc nóng...
1.2.3. Thành phần vật ch ất của ch ất th ải điện - điện tử
Chất thải điện tử là một loại chất thải r ắn không đồng nh ất và phức hợ p về vậtchất và thành phần. Để phát triển hệ thống tái chế thân thiện môi trƣờng và có hiệu quả
điều quan tr ọng là phân loại và nhận dạng vật liệu có giá trị, các chất nguy h ại tiế p theo
là các đặc trƣng vật lý của luồng chất thải điện tử [14]. Ch ất thải điện và điện tử chứa
hơn 1000 chất khác nhau, trong đó có nhiều chất độc hại nhƣ: chì, thuỷ ngân, asen,cadmium, selennium, ch ất chống cháy có khả năng tạo ra dioxin khi cháy. Theo quanđiểm tái chế có thể phân loại theo 2 nhóm:
a. Thành phần vật chấ t có giá trị
Theo Trung tâmcác vấn đề Quản lý Tài nguyên và Chất thải Châu Âu(ETC/RWM): s ắt và thép là các nguyên liệu phổ biến nhất trong các thiết b ị điện vàđiện tử và chiếm hơn 50% tổng lƣợ ng chất thải điện và điện tử,nhựa là thành phầnnhiều thứ hai chi ếm xấ p x ỉ 21%, nhi ều thứ ba chi ếm kho ảng 13% là kim lo ại khác baogồm cả kim lo ại quý hiếm (Al, Zn, Cu, Pb, Sn, Cr, Au, Ag, Pt, Pd …) và thành phần
còn lại là thủy tinhchi ếm kho ảng 10% t ổng tr ọng lƣợ ng chất thải điện - điện tử.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 24/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
13
b. Thành phần vật chấ t gây nguy h ại
Rác thải điện tử chứa r ất nhiều các kim loại nặng hoặc những h ợ p chất độc hại
với con ngƣời và môi trƣờ ng sống. Rác thải điện tử làm ô nhiễm không khí, ô nhiễm
đất, ô nhiễm ngu ồn nƣớc, gây ra các căn bệnh nguy hi ểm. Ch ất đô c sa n sinh ra nhƣnhƣ ng chất liê u không cha y đƣơ c va các kim loa i nă ng co thê la m ối nguy cơ đối vớisƣ c khỏe cu a công nhân sa n xuất thiết bi va nhƣ ng ngƣơ i sinh sống gần ca c “núi rác”máy tính phế thải [17]. R ất nhiều tr ẻ em địa phƣơng và công nhân làm việc tại những
cơ sở tái chế kém chất lƣợng trên đã mắc những chứng bệnh liên quan đến đƣờng hôhấ p, bệnh ngoài da, thậm trí ung thƣ do linh kiện điện tử. Các nguồn thải độc hại tác
động đến môi trƣờng và con ngƣời đƣợ c thể hiện ở bảng 1.2.Bảng 1.2. Các chất độc hại trong rác thải điện, điện t ử và tác hại của chúng
STTCác chất độc hại có trong rác thải
điện, điện t ử Tác hại với môi trƣờ ng s ống và cơ
thể sống
1Polyclo biphenyl (PCB)T ụđiện,
máy biến thế
Gây ung thƣ, ảnh hƣởng đến hệ thần
kinh, h ệ miễn d ịch, tuy ến nội tiết
2
Tetrabrombisphenol-
A (TBBA)Polybrombipch ất chống
cháycho nh ựa (nhựa ch ịu nhiệt, cápcách điện)
Gây tổn thƣơng lâu dài đến sức khỏe,
gâyngộ độc sâukhi cháy
3Flocacbontrong b ộ phận làm lạnh,
bộtcách điệnKhi cháy gây nhiễm độc
Polyvinyl clorua (PVC)
4 Cáp cách điệnCháy ở nhiệt độ cao sinh ra
dioxin vàfuran
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 25/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
14
5As(lƣợ ng nh ỏ ở dạng gali asenua, bên
trong các diod phát quang)Gây ngộ độc cấp tính vàmãn tính
6 Ba - ch ất thu khí màn hình CRT Gây nổ nếu ẩm ƣớ tbộ ch ỉnh lƣu, bộ
phận phát tia độc nếu nuốt phải
7
PinNi-Cd s ạc lại, lớ p hu ỳnh
quang (đèn hìnhCRT), m ực
máy in và trống, máy
photocopy( tr ống máy photo)
Độc cấp tính và mãn tính
8 Cr(VI) Băng và đĩa ghi dữ liệu Độc cấp tính và mãn tính, gây dị ứng
9Pb - m àn hình CRT, pin, bảnmạchmáy
in
Gây độc vớ i hệ thần kinh, th ận, mất
trí nhớ đặc biệt vớ i tr ẻ em
10 Li Pin liti Gây nổ nếu ẩm
11Hg - t rong đèn hình màn hình
LCD, pin ki ềm và công tắc Gây ngộ độc cấp tính vàmãn tính
12Pin Ni-Cd s ạc lại hoặc trongmàn hình
CRTGây dị ứng
13 Lớ p hu ỳnh quang màn hình CRT Gây độc với da và mắt
14
K ẽmsunfuac ác bộ phận bêntrongmàn hình CRT, trộn vớinguyên tốđất
hiếm
độc nếu nuốt phải
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 26/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
15
1.2.4. Hiện trạng phát sinh chất thải điện tử ở Việt Nam
Theo k ết quả điều tra năm 2005 Vi ệt Nam có khoảng 50 cơ sở sản xu ất, lắp ráplinh ki ện, thiết b ị điện tử. Định hƣớng phát triển ngành công nghiệp này đến năm 2tổng số các cơ sở công nghiệp điện tử sẽ tăng lên khoảng 120 - 150 cơ sở . Hiện tại đãhình thành một số các cơ sở sản xuất linh ki ện điện tử nhƣ đèn hình ti vi, monitor, tụ
điện, điện tr ở , mạch in… và trong tƣơng lai không xa ngành công nghiệ p vật liệu điệntử - bán dẫn cũng sẽ ra đời. Bƣớc đầu công nghiệp điện tử ở Việt Nam cùng với cácngành khác nhƣ bƣu chính viễn thông, tự động hóa, công nghệ thông tin đã mang lại bộ mặt mới trong đờ i sống sinh ho ạt xã hội, góp phần đáng kể vào thu nhậ p quốc dân.
Hình1.3.L ƣợngchấtthảithiếtbịđiệnvàđiệntửở ViệtNamtừ 2002-2006
vàƣớctínhđếnnăm2020.Hình1.3M ôtảsựphátsinhmộtsốloại đồđiện,điệntửthảitừnăm2002- 2006và
dựbáolƣợ ngchấtthảitƣơngứngcủacácthiếtbịnày vàonăm2020theo ƣớctínhcủa
côngtytr áchnhi ệmhữuhạnmộtthànhviênMôitrƣờngĐôthị(URENCO)
[19]. Hình1.3chobi ếtdựbáođếnnăm 2020,đángchúýnhấttrongvi ệcgiatăng
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 27/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
16
lƣợ ngthảilàmặthàngtivi(tăngkhoảng1230%sov ớ inăm2006),ti ế pđếnlàđiệnthoại
diđộng(t ăngk hoảng600%).Đâycũngchínhlàhailoạithiếtbịđiệntửđƣợ csửdụng
phổ biếnnhấttrong x ãhộitạithờiđiểmhiệntại.
Tuy nhiên, đồng hành với sự phát triển công nghiệp điện tử là sự phát sinlƣợng không nhỏ chất thải điện tử, bao gồm: chất thải công nghiệp điện tử vđiện, điện tử thải sau sử dụng.
Chất thải công nghiệp điện tử (E- Waste ) bao gồm vụn kim loại, dây dẫn điệ bản mạch in hỏng, linh kiện hỏng, chất thải hàn, thủy tinh... Theo kết quả điềutính tổng lƣợ ng ch ất thải công nghiệp điện tử trên toàn lãnh thổ Việt Nam là khoảng
1630 t ấn/năm, khối lƣợng trung bình chất thải điện tử ở các vùng đƣợc trình bày tại bảng 1.3.
Bảng1.3.Khốilƣợngtrungbìnhchấtthảiđi ện tửở các vùng trong cả nƣớc
STT Vùng, miềnKh ối lƣợ ng
(Tấn)
Ph ần trăm(%)
I Khu v ực kinh t ế tr ọng điểm phía Bắc 1370,00 84,0
II Khu v ực kinh t ế tr ọng điểm miền Trung 6,00 0,4
III Khu v ực kinh t ế tr ọng điểm phía Nam 254,00 15,6
1 Thành phố Hồ Chí Minh 12,5
2 Đồng Nai 237,33
3 Long An, Bình Dƣơng 4,17
Tổng 1630,00 100
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 28/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
17
Loại chất thải này chứa một lƣợng lớn các hợp chất độc hại là tác nhân các vấn đề môi trƣờng ngày càng trở nên nghiêm trọng. Theo số liệu thống nghiên cứu cho thấy, lƣợng thiết bị điện, điện tử gia dụng thải tăng khoảng 15%
Táichếchấtthảiđiệntửkhôngđúng cách gây nhữngtácđộngti êu cựclên môi trƣờngvàsứckhỏeconngƣờivìtrongchất thảiđiệntửchứanhiềuchất độchại(đặcbiệtlàk imloạinặngnhƣthủyngân,chì,selen,c áctác nhângây ch áysinhra dioxinkhi đốt).
Hiện nay lƣợng chất thải điện tử tại Việt Nam không hề nhỏ. Tuy nhiêntái chế cũng nhƣ xử lý an toàn lƣợng rác thải này vẫn chƣa nhận đƣợc sự qđúng mức của các cơ quan chức năng.
Đốivới những ph ần k hông thểtáichế,tái sửdụng,cáchthứcxửlýphổbiến nhấtđƣợcsửdụngởViệtNamhiệnnaylàchôn lấpnhƣchấtthảirắn đôthịvà hoặcđốt tậnthunhiệt.Nhìnchungvi ệcxửlýchấtthảiđiện tửởViệtNam mới chủ yếutậptrungvàothuhồicácphụtùng đểphục vụ cho thay th ế, sửachữahoặctháo dỡlấycáclinh k iện, bộ
phậncógiátrịcao để bán lại.
1.2.5. Tình hình thu gom và xử lý rác thải điện t ử ở Việt Nam
Việc tái chế thƣờng bao gồm các bƣớc sau:
- Phân loại rác thải nhập về.
- Tách riêng những nguyên liệu khác nhau (nhựa, kim loại, thủy tinh…), lấy ra thứ còn dùng đƣợc. Dây kim loại thì đốt nhựa để lấy kim loại, đối với nhựa thnhỏ, rửa sạch, phơi khô….
- Đóng gói và chuyển đến các nơi tiêu thụ (thƣờng dùng làm nguyên liệu đầu c
ngành sản xuất khác).
Hiện nay ở Việt Nam có nhiều hộ gia đình làm nghề thu gom và tái chế rđiện tử, có những nơi cả làng cùng làm nghề này. Việc xử lý và tái chế rác thảicòn rất lạc hậu. Các công việc này đƣợc làm thủ công bằng tay và các thiết bị thô sơ, thiết bị bảo hộ lao động cho những ngƣời tham gia làm hầu nhƣ không c
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 29/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
18
thời họ còn tận dụng ngay cả nhà mình là nơi chứa, xử lý, tái chế các loại rác
[1] . Với các điều kiện làm việc này, chất độc có thể bám vào quần áo, dính vngoài ra chất độc còn có thể lọt qua đƣờng hô hấp. Các lao động thủ công đậpthiết bị, làm chảy các mối hàn chì để tháo rời các chip máy tính đem bán lại. Chgom lại, nung nóng trên chảo, từ đó làm bay các hơi kim loại độc nhƣ chì, cadim
ngân… và giải phóng chúng vào không khí dƣới dạng hơi sƣơng độc hại. Sau“chip” đƣợc lấy ra, chì đƣợc “tự do” chảy xuống đất. Thế nhƣng, không mlàm nghề này hay biết rằng, chì nằm trong số những chất độc thần kinh mạnh ntác hại đặc biệt lên trẻ em và những bé sơ sinh. Các phế liệu thừa và nƣớc thảtrình ngâm rửa sau khi sử dụng không đƣợc xử lý mà thải ngay ra môi trƣờng.hồi đồng và vàng trong biến thế máy tính, bo mạch chủ, chip vi tính, ngƣời ta chchảy các thiết bị này. Theo những ngƣời này giải thích “Chúng cho rất nhiều vàvậy, hàm lƣợng các kim loại độc hại tích lũy trong đất ngày càng nhiều, khôcũng bị ô nhiễm nặng. Việc xử lý lạc hậu, không đúng cách đang làm ô nhiễm trọng môi trƣờng sống xung quanh, gây rất nhiều bệnh nguy hiểm.
Trong các loại rác thải điện tử đó, phải kể đến một phần không nhỏ c bóng đèn huỳnh quang cháy không đƣợc xử lý đúng cách, gây nguy hại chotrƣờng.
1.3. Bóng đèn huỳnh quang và nguồn phát thải1.3.1. C ấu t ạo của bóng đèn huỳnh quang
- Cấu tạo của bóng đền hu ỳnh quang g ồm 3 ph ần chính: phần tạo dòng electron, phần
ống thủy tinh và phần bột hu ỳnh quang.
- Phần tạo dòng electron: đƣợ c chế tạo bằng kim lo ại, đặt ở hai đầu của ống thủy tính.
- Phần ống thủy tinh: là một ống tr ụ đƣợc làm bằng thủy tinh có công thức hóa học là2Na 2O.CaO.6SiO 2.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 30/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
19
- Phần bột hu ỳnh quang: l à phần bột nằm trong ống thủy tinh. Ph ần này chứa hơi thủy
ngân (khoảng 5mg/bóng) và chất phát quang (thƣờng là silicat kẽm). Ph ần này rất độcnếu không đƣợ c xử lý đúng cách.
Hình 1.4 . Bóng đèn huỳnh quang và sơ đồ cấu t ạo
1.3.2. Ngu ồn phát sinh rác
Do bóng đèn huỳnh quang là loại bóng đèn có khả năng tiết kiệm điện năng gấ4-5 lần so với các loại bóng khác có cùng cƣờng độ chiếusáng, nên nó đƣợc sử dụng
khá phổ biến trong các nhà máy- xí nghiệp, các cơ quan, trƣờng học và trong hầucác hộ gia đình để nâng cao hiệu quả kinh kế và góp phần bảo vệ môi trƣờng.
cũng nhƣ các thiết bị chiếu sáng khác chúng cũng có tuổi thọ nhất định và khi bónghỏng chúng đƣợc thải ra ngoài môi trƣờng tạo thành rác [11]. Chúng thuộc loại rác thải
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 31/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
20
không phân hủy, chúng vô cùng nguy hiểm với môi trƣờng và con ngƣời nếu khôngđƣợc xử lý đúng cách.
Ƣớc tính hiện nay ở Việt Nam ta có khoảng hơn 80 triệu bóng đèn huỳnhđang đƣợc sử dụng. Vì thế mỗi năm lƣợng bóng đèn hỏng bị thải ra là rất lđƣợc thu gom và xử lý thì không những chúng ta có nguồn nguyên liệu mang lạquả kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trƣờng.
1.3. 3. Tính chất của th ủy tinh bóng đèn huỳnh quang
Thủy tinh bóng đèn huỳnh quang có tất cả các tính chất của thủy tinh chứthông thƣờng nhƣ [16] : độ cứng và độ giòn cao, trơ với axit và kiềm ở điều thƣờng (trừ HF), dễ nghiền mịn và nóng chảy ở 1000oC.
Nhờ các tính chất đó, ngƣời ta tiến hành nghiên cứu để tận dụng nguồn2
nhƣ một nguồn thay thế cát xây dựng để sản xuất gạch bê tông xốp nhẹ sử dụngành xây dựng.
1.4. Gi ớ i thi ệu công nghệ sản xu ất gạch bê tông xốp siêu nhẹ Bê tông siêu nhẹ xốp dùng nguyên liệu chính là xi măng có chứa các tế b
định, các tế bào khí này đƣợc phân bố đồng nhất trong cấu trúc bê tông, giữ vai một dạng cốt liệu [6] . Hỗn hợp bê tông xốp nhẹ đƣợc tạo than, từ xi măng, nƣớc phụgia tạo bọt, phụ gia dẻo, phụ gia khoáng, đặc biệt khi sản phẩm hoàn thiện có tchặt, lèn đều, không cần đầm rung.
Công nghệ này có hai phƣơng thức sản xuất và sử dụng nguyên liệu khác nhaucó tên là bê tông siêu nhẹ bằng phƣơng pháp tự sinh bọt khí đó là:
- Phƣơng pháp sản xuất sử dụng nguyên liệu bằng: Cát + xi măng Portland + Xi măngPolymer + Ph ụ gia + nƣớ c.
- Phƣơng pháp sản xuất sử dụng nguyên liệu bằng: Tro bay + Xi măng Portland + Xmăng Polymer + Phụ gia + Nƣớ c.
Quy trìnhsản xuất đƣợcthực hiệnnhƣ sau:
- Cân chính xác từng t hành phần theo bài phối liệu.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 32/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
21
- Tr ộn đều.
- Đổ khuôn.- Bảo dƣỡ ng ở nhiệt độ thƣờ ng 20 - 30 oC trong vòng12 - 24h.
- Tháo khuôn. - Bảo dƣỡ ng khuy ết tật: từ 5-7 ngày.- Để mẫu28 ngày r ồi kiểm tra các thông số kĩ thuật.
Với ƣu điểm nhƣ khối lƣợng riêng450 – 960kg/m 3, so với bê tông thƣờng là2300-2500 kg/m 3, bền, ổn định, dễ dàng tạo hình, chịu đƣợc rung, không dẫn cách âm, chốngthấm…Công nghệ này có thể áp dụng cho những công trình xây dcó nền đất yếu, các công trình chắn sóng và chịu va đập.
Nếu so sánh với nhà máy sản xuất gạch Tuynel cùng công suất thì nhà mxuất bê tông nhẹ nổi trên mặt nƣớc giảm đƣợc 50% kinh phí đầu tƣ, giảm 6tích đất cho mặt bằng sản xuất và giảm 90% năng lƣợng sản xuất [8] . Đối với chủ đầutƣ các công trình xây dựng, sử dụng sản phẩm bê tông nhẹ sẽ giảm đƣợc 40%trọng truyền xuống móng công trình, từ đó giảm chi phí gia cố nền móng, tiếđƣợc năng lƣợng điều hòa không khí cho nhà ở và các công trình công nghiệptông nhẹ có tính năng cách âm, cách nhiệt tốt hơn so với gạch đất nung và bê tôthƣờng. Đối với các nhà thầu xây dựng sử dụng bê tông nhẹ thay thế cho gạch sẽ giảm đƣợc 70% vữa xây, tăng 150% năng suất lao động của thợ xây và giảchi phí vận chuyển so với gạch đất nung và chi phí vận chuyển chỉ bằng 70% stông thƣờng.
Sản xuất gạch bê tông siêu nhẹ là công nghệ thân thiện với môi trƣờng, nếu sosánh với sản xuất gạch lò nung Tuynel hay lò nung thủ công thì nó có những ƣu điể
vƣợt trội nhƣ sau: - Do k hông nung nên giảm thiểu đƣợc việc thải các khí thải độc hại(CO,CO 2, H 2S…) vào môi trƣờng sống và đóng góp tích cực hạn chế tối đa việc sử dụng nguồn nliệu hóa thạch- nguồn nhiên liệu không tái sinh và ngày càng cạn kiệt.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 33/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
22
- Do sử dụng nguồn nguyên liệu từ các nguồn phế thải nên không làm mất đi đất canh
tác của nông dân, giải quyết đƣợc vấn đề ô nhiễm môi trƣờng sinh thái và giải quyếtđƣợc nguồn lao động đang dƣ thừa tại các địa phƣơng, góp phần mang lại kinh tế cao và sự nghiệp phát triển đất nƣớc.
- Sử dụng thủy tinh của bóng đèn huỳnh quang làm vật liệu nhẹ không nung scho ngành xây dựng. Đây là hƣớng nghiên cứu phát triển công nghệ xử lý chtheo khía cạnh tái chế thu hồi vật liệu giảm thiểu lƣợng chất thải trong môi trƣ
Bảng 1.4 . Các thông số của gạch bán trên thị trƣờng và tiêu chuẩn yêu cầu
Mô tả Đơn vị Gạch bê tông
nh ẹ
Tiêu chuẩn yêu cầu
(TCXDVN 316:2004) TÍNH CHẤT CƠ HỌC
Tr ọng lƣợng khô Kg/m 3 550 -950 300 - 1500
Cƣờng độ ch ịu nén Kg/cm 2 30.5 – 40 10 - 40
Cƣờng độ ch ịu uốn Kg/cm 6 - 8 Không yêu cầuĐộ hút nƣớ c % 8 - 14 Không yêu cầu
TÍNH CHẤT CÁCH ÂM
10 cm Decibel 43 Cách âm cực tốt
20 cm Decibel 50
TÍNH CHẤT CÁCH NHIỆT
Hệ số dẫn nhiệt Kcal/m. 0C.h 0,2 - 0,3 Ch ống nóng tối ƣu
TÍNH CHỐNG CHÁY
10 cm H 4Giảm thiểu tối đa tổn
thất khi h ỏa hoạn20 cm H 4 - 8
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 34/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
23
Chƣơng 2. TH Ự C NGHI ỆM VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨ U
2.1. Các phƣơng pháp nghiên cứ u
2.1.1. Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X (XRD) [2]
Nhiễu xạ tia X là thiết b ị dung để nghiên cứu, xác định pha c ấu trúc tinhthể củavật liệu. Nó là một trong nh ững công cụ quan tr ọng nh ất đƣợ c sử dụng trong nghiêncứu hóa học chất r ắn và khoa học vật liệu. Nguyên lý hoạt động c ủa nó dựa trên hiện
tƣợ ng nhi ễu xạ tia X. Khi chi ếu chùm tia X vào hệ tinh th ể, trong tinh th ể ta ch ọn hai
mặt phẳng nút song song với nhau có khoảng cách là dhkl, góc hợ p bở i tia tớ i vớ i mặt
phẳng nút là . Nếu hiệu lộ trình của tia t ới và tia phản xạ bằng một số nguyên lần bƣớc sóng thì xảy ra hi ện tƣợ ng nhi ễu xạ tia X.
M1 N1
M2 N2
P
S T d hkl
Q
Hình 2.1. Nhi ễu xạ tia X theo mô hình Bragg
Các tia X phản xạ từ hai mặt mạng cạnh nhau có hiệu quang trình:
∆ = M2QN 2 – M 1PN 1= 2dsinθ Khi các tia này giao thoa với nhau ta sẽ thu đƣợc cực đại nhiễu xạ thỏ
phƣơng trình Vulf -Bragg:M 2QN2 – M 1PN 1= nλ = 2dsinθ Trong đó:d: Khoảng cách giữa hai mặt mạng song song.
θ: Góc giữa tia X và mặt phẳng pháp tuyến.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 35/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
24
n: Số bậc phản xạ (n=1,2,3,4…).
λ: Độ dài bƣớc sóng.
Chúng tôi tiến hành phân tích nhiễu xạ tia X trên máy D8ADVANBRUKER- LB Đức tại khoa hóa trƣờng ĐHKHTN.
2.1.2. Phƣơng pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM – Scanning Electron
Microscope)
Phƣơng pháp này cho những bức ảnh về cấu trúc vật liệu đến cỡ hàng chục nm(10 -8m). Nguyên tắc của phƣơng pháp [2] : một chùm tia điện tử đi qua các thấu kín(điện tử) để tụ thành một điểm rất nhỏ chiếu lên mặt của mẫu nghiên cứu. Nứng xảy ra khi các hạt điện tử của chùm tia va chạm với các nguyên tử ở bề mặt vrắn. Từ điểm ở bề mặt mẫu mà điện tử chiếu đến, có nhiều loại tín hiệu (loại hạt, loạitia) phát ra. Mỗi loại tín hiệu phản ánh một đặc điểm của mẫu tại điểm đƣợc điện tửchiếu đến. Cho chùm điện tử quét trên mẫu và quét một cách đồng bộ một tia đitrên màn hình của màn hình, thu và khuyếch đại một loại tín hiệu nào đó từ mẫu phra để làm thay đổi cƣờng độ ánh sáng của tia điện tử quét trên màn hình, ta cảnh.
Hình 2.2. Sơ đồ nguyên lý kính hiển vi quét điện tử
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 36/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
25
2.1.3 . Hệ số dẫn nhiệt
Tính dẫn nhiệt của vật liệu là tính chất để cho nhiệt truyền qua từ phía có nhiệtđộcao sang phía có nhiệt độ thấp.Khi chế độ truyền nhiệt ổn định và vật liệutấm phẳng thì nhiệt lƣợng truyền qua tấm vật liệu đƣợc xác định theo công thứ [5]:
Trong đó :F : Diện tích bề mặt của tấm vật liệu (m 2)
δ : Chiều dày của tấm vật liệu(m)
t1, t2 : Nhiệt độ ở hai bề mặt của tấm vật liệu(0C)
τ : Thời gian nhiệt truyền qua(h)
λ : Hệ số dẫn nhiệt, Kcal/m.0C.h
Khi F = 1m 2; δ = 1m; t1- t2 = 1 oC; τ = 1h thì λ = Q. Vậy hệ số dẫn nhiệt là nhiệlƣợng truyền qua một tấm vật liệu dày1m có diện tích 1m2 trong một giờ khi độ chênhlệch nhiệt độ giữa hai mặt đối diện là 1oC. Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu phụ thuộcnhiều yếu tố: Loại vật liệu, độ rỗng và tính chất của lỗ rỗng, độ ẩm, nhiệt độgiữa hai bề mặt vật liệu.Do độ dẫn nhiệt của không khí rất bé (λ = 0,02 Kcalso với độ dẫn nhiệt của vật rắn vì vậy khi độ rỗng cao, lỗ rỗng kín và cách nhsố dẫn nhiệt thấp hay khả năng cách nhiệt của vật liệu tốt. Khi khối lƣợng tha
vật liệu càng lớn thì dẫn nhiệt càng tốt. Trong điều kiện độ ẩm của vật liệu là thể dùng công thức của V.P.Necraxov để xác định hệ số dẫn nhiệt của vật liệu:
Trong đó: ρvlà khối lƣợng thể tích của vật liệu,
T/m3.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 37/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
26
Nếu độ ẩm của vật liệu tăng thì hệ số dẫn nhiệt tăng lên, khả năng cách nhcủavật liệu kém đi vì nƣớc có λ = 0,5 Kcal/m.°C.h. Khi nhiệt độ bình quân giữa 2 mặtấm vật liệu tăng thì độ dẫn nhiệt cũng lớn, thể hiện bằng công thức của Vlaxo
λt = λ0(1+0,002 t)
Trong đó: λ0- hệ số dẫn nhiệt ở 0°C
λt - hệ số dẫn nhiệt ở nhiệt độ bình quân t.
Nhiệt độ (t) thích hợp để áp dụng công thức trên là trong phạm vi d100°C. Trong thực tế, hệ số dẫn nhiệt đƣợc dùng để lựa chọn vật liệu cho các bao che, tính toán kết cấu để bảo vệ các thiết bị nhiệt [4]. Giá trị hệ số dẫn nhiệt củmột số loại vật liệu thông thƣờng đƣợc thể hiện ở bảng 2.1:
Bảng 2.1. H ệ số đẫn nhi ệt của m ột số vật liệu
Bê tông nặng λ = 1,0- 1,3 Kcal/m. 0C.h
Bê tông nhẹ λ = 0,20- 0,3 Kcal/m. C.h
Gỗ λ = 0,15- 0,2 Kcal/m. C.h
Gạch đất sét đặc λ = 0,5- 0,7 Kcal/m. 0C.h
Gạch đất sét rỗng λ = 0,3- 0,4 Kcal/m. 0C.h
Thép xây dựng λ = 50 Kcal/m.C.h
2.1.4. Cƣờng độ kháng nén
Cƣờng độ kháng nén đƣợc tinh theo công thức: n
P R
F Trong đó: R n – Cƣờng độ kháng nén P – Áp lực chịuđƣợc cực đại
F – Diện tích tiết diện chịu nén.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 38/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
27
Cƣờng độ kháng nén đƣợc tiến hành đo mẫu trên máy AG – TS 100
KNSSHIMADZU. Cƣờng độ kháng nén đƣợc tính bằng giá trị áp lực cực đại tdiện tích nén xác định.
2.1.5 . Độ rỗng
Xác định bằng công thức: 01 .100%a
r P
Trong đó: 0:Là khối lƣợng thể tích đƣợc xác định bằng khối lƣợng chia c
tích của vật thể- thể tích của vật thể đƣợc xác định bằng các thƣớc hoặc bằng thể tích chất lỏng bị nó chiếm chỗ.
Pa: Khối lƣợng thể tích tuyệt đối – đƣợc xác định bằng khối lƣợng của nó chia chotích dạng đặc khít của nó. Thể tích đặc khít đƣợc xác định bằng tích lỏng bị chiếm bởi bột của nó.
2.1.6. Khối lƣợng riêng Khối lƣợng riêng d của vật đƣợc xác định bằng tỷ số của khối lƣợng
tích V (tại nhiệt độ t) của vật, tính bằng g/cm3.
2.2. Thực nghiệm 2.2.1. D ụng c ụ, thi ết b ị và hóa chất
2.2.1.1 . Nguyên liệu và hóa chất
- Thủy tinh bóng đèn: có thành phần hóa học 2NaO.CaO.6SiO 2.
- Xi măng:- Chất tạo bọt: Natri claurinsunfat
- Dầu nhớt bôi trơn khuôn- Chất kết dính: PVA - Natri silicat
- Tro bay
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 39/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
28
- Hóa chất rửa thủy tinh: dung dịch HCl 10%
- Nƣớc máy 2.2.1.2. D ụng c ụ và thiết b ị
- Cốc thủy tinh 500ml.- Ống đong100ml.
- Lọ nhựa tròn khuấy trộn phối liệu.
- Thìa, bát nhựa, đũa thủy tinh, que khuấy, chổi rửa và bay vét mẫu.
- Máy nghiền bi Fritsh (Đức).
- Cân khối lƣợng độ chính xác 10-2g.
- Tủ sấy.- Máy khuấy. - Khuôn thép.
2.2.2. Th ự c nghi ệm
2.2.2. 1. Các công đoạn chính của quá trình thự c nghi ệm
2.2.2.1.1. Chu ẩn b ị ph ối liệu, d ụng c ụ
a. Chu ẩn b ị nguyên liệu
Ban đầu thủy tinh bóng đèn đƣợc đậ p nhỏ, ngâm trong HCl 10%vớ i thờ i gian
12 giờ, sau đó đem rửa sạch bằng nƣớ c cất, sấy khô, đậ p nh ỏ và cuối cùngnghiền m ịn
bằng máy nghiền bi Fritsch t ới kích thƣớ c hạt mong mu ốn.
b. Khu ấy tr ộn đồng nh ất nguyên liệu
- Cân đong thành phần chính xác theo đơn phối liệu.
- Bột thủy tinh và xi măng đƣợc trộn khô đều với nhau.
- Phụ gia tạo bọt và dính đƣợc hòa tan vào nƣớc để thu đƣợc dung dịch đồng nhất.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 40/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
29
- Trộn bột và dung dịch phụ gia rồi khuấy trộn trên máy khuấy theo tốc độ và ththeo yêu cầu của từng mẫu để thu đƣợc khối nhão đồng nhất.
c. Chuẩn bị khuôn đổ mẫu Khuôn mẫu có kích thƣớc 5x5x5 cm đƣợc lắp vào khuôn, bề mặt khuô
bôi trơn bằng dầu nhớt mỏng với mục đích chống dính giữa khuôn với phối liệu khitháo dỡ mẫu.
2.2.2.1. 2. Gia công và hoàn thiện m ẫu
a. Đổ khuôn
Sau khi đã chuẩn b ị xong ph ối liệu và khuôn, hồ nhão đƣợc đổ vào khuôn mẫu có đánhdấu tránh nhầm lẫn giữa các mẫu khác nhau làm thí nghiệm.Ti ếp đó mẫu đƣợ cbảo
dƣỡ ng ở nhiệt độ thƣờ ng 20 - 30 oC trong vòng 12- 24h
b. Tháo khuôn
Mẫu sau khi đƣợ c bảo dƣỡ ng sẽ đƣợc tháo khuôn và để 28 ngày sau đó đemkiểm tra các thông số kĩ thuật cần thiết.
2.2.2.2. Th ự c nghi ệm chi ti ết
a. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng c ủa th ờ i gian nghi ền đến kích thƣớ c hạt th ủy tinh
Kích thƣớ c hạt của thủy tinh có ý nghĩa quan trọng trong công nghệ gạch bêtông nhẹ vì nó ảnh hƣởng đến nhiều tính chất kĩ thuật của nguyên liệu nhƣ tính ngậm
nƣớ c, khả năng liên kết,… Các tính chất này thể hiện càng mạnh khi nguyên liệu chứa
càng nhiều hạt m ịn. Thông thƣờ ng vớ i gạch nhẹ không nung thì kích thƣớ c hạt nhỏ hơn
100µm.
Quá trình nghiền có ảnh hƣở ng lớn đến cấu trúc, kích thƣớ c hạt của nguyênliệu. Khi tăng thờ i gian nghi ền thì kích thƣớ c hạt trung bình của nguyên liệu giảm và
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 41/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
30
diện tích bề mặt của nguyên liệu tăng. Chính vì vậy trong nghiên cứu này tôi tiến khảo sát ảnh hƣở ng của thờ i gian nghi ền đến kích thƣớ c hạt của thủy tinh.Th ủy tinh
sau khi đã rửa sạch, sấy khô và tán thô đƣợ c nghi ền m ịn trong máy nghiền hànhtinhFritsh v ớ i bi corundum. Để khảo sát thờ i gian nghi ền đến kích thƣớ c hạt thủy tinh,
tiến hành nghiền 100.00g th ủy tinh, 3 viên bi corundum (308.40g) và tốc độ 250
vòng/phút, với các thờ i gian nghi ền từ 25 đến 50 phút. Thủy tinh sau khi nghi ền đƣợ c
sàng qua các sàng có kích thƣớc tƣơng ứng để tính lƣợng trên sàng (sót sàng).Thí
nghiệm chi ti ết đƣợ c thực hiện theo b ảng 2.2.
Bảng 2.2.Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng c ủa th ờ i gian nghi ền đến kích thƣớ c hạt th ủy
tinh
STT Th ờ i gian (ph út)Sót sàng (g)
Sàng 100µm Sàng 50µm
1 25
2 30
3 35
4 405 45
6 50
b. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng c ủa t ỷ lệlỏng/r ắn (L/R)
Tỷ lệ L/R r ất quan tr ọng trong công nghệ sản xuất gạch bê tông nhẹ vì không
những nó ảnh hƣởng đến sự trơn chảy của hồ liệu xuống khuôn mẫu mà nó ảnh hƣở ngtớ i khả năng hình thành mẫu, độ xố p và thời gian đóng rắn của mẫu. Do đó, tiến hànhkhảo sát ảnh hƣở ng của tỷ lệ L/R đến khả năng hình thành mẫu bê tông nhẹ. Thínghiệm chi ti ết đƣợ c thực hiện theo b ảng 2.3.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 42/67
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 43/67
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 44/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
33
f. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng c ủa th ờ i gian khu ấy tới các tính chất của vật liệu
Thờ i gian khu ấy có ý nghĩa trong vi ệc tạo độ đồng nh ất cho h ồ liệu vàtạo độ
xốp, hình thành liên kếtcho v ật liệu. Do v ậy, tiến hành khảo sát sự ảnh hƣở ng của thờ igian khu ấy tới các tính chất của vật liệu. Thí nghiệm đƣợ c thực hiện theo b ảng 2.7.
Bảng 2.7. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng c ủa th ờ i gian khu ấy tới các tính chất của vật
liệu
Tên mẫu E 1 E 2 E 3 E 4 E 5 E 6
Th ờ i gian khu ấy (phút) 1 3 5 7 10 15
g.Kh ảo sát sự ảnh hƣở ngcủa cấp h ạt th ủy tinh đến các tính chất của vật liệu
Cấ p hạt của thủy tinh cũng ảnh hƣởng đến thờ i gian nghi ền và khối lƣợ ng
riêng của vật liệu. Do v ậy, ti ến hành khảo sát sự ảnh hƣở ng của cấ p hạt thủy tinh
đếncác tính chất của vật liệu. Thí nghiệm chi ti ết đƣợ c thực hiện theo b ảng 2.8.
Bảng 2.8.Kh ảo sát sự ảnh hƣở ngc ủa cấp h ạt th ủy tinh đến tính chất của vật liệu
STT Tên Nguyên liệuThí nghiệm
F 1 F 2 F 3
1 Xi Măng (%) 50.00 50.00 50.00
2 Thủy tinh (<100µm) (%) 50.00 0 0
3 Thủy tinh (< 50µm) (%) 0 50.00 0
4 Thủy tinh (100µm ÷200 µm) (%) 0 0 50.00
5 Natri claurinsulfat (%) 0.75 0.75 0.75
6 Dung d ịch PVA (1.7%) (%) 30.00 30.00 30.00
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 45/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
34
h. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng c ủa tro bay đến các tính chất của vật liệu nh ẹ
Tro bay là phế thải của các ngành công nghiệp có kích thƣớ c nhỏ, do có kích
thƣớ c nhỏ nên nó có thể len vào giữa các hạt có kích thƣớc to hơn và làm chất gắn k ếtgiữa các hạt nên nó có thể thay th ế cho xi măng trong thành phần công thức. Do v ậy,
tiến hành thí nghiệm nghiên cứu sự thay th ế của tro bay cho x i măng.Thí nghiệm chi
tiết đƣợ c thực hiện theo b ảng 2.9.
Bảng 2.9.Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng c ủa tro bay đến các tính chất của vật liệu
STT Tên Nguyên liệuThí nghiệm
G0 G1 G2 G3 G4 G5 1 Thủy tinh (%) 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00
2 Xi măng (%) 50.00 48.00 46.00 44.00 42.00 40.00
3 Tro bay (%) 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00
4 Natri claurinsulfat (%) 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75
5 Dung d ịch PVA (1.7%) (%) 30.00 30.00 30.00 30.00 30.00 30.00
i. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng c ủa Natri silicat đến các tính chất của vật liệu
Natri silicat là một chất có khả năng kết dính có thể thay th ế cho xi măngtrong vi ệc tạo nên độ cứng chắc cho v ật liệu. Trong lu ận văn này tiến hành thí nghiệmnghiên cứu sự thay th ế của natri silicat cho xi măng. Thí nghiệm chi ti ết đƣợ c thực
hiện theo b ảng 2.10.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 46/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
35
Bảng 2.10.Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng c ủa Natri silicat đến các tính chất của vật liệu
STT Tên Nguyên liệuThí nghiệm
H0 H1 H2 H3 H4 H5 1 Thủy tinh (%) 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00
2 Xi măng (%) 50.00 48.00 46.00 44.00 42.00 40.00
3 Natri silicat (%) 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00
4 Natri claurinsulfat (%) 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75
5 Dung d ịch PVA (1.7%) (%) 30.00 30.00 30.00 30.00 30.00 30.00
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 47/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
36
Chƣơng3. K ẾT QU Ả VÀ THẢO LU ẬN
3.1 . K hảo sát ảnh hƣở ng c ủa th ờ i gian nghi ền đến kích thƣớ c của b ột th ủy tinh
K ết quả khảo sát ảnh hƣở ng của thờ i gian nghi ền đến kích thƣớ c của bột thủy
tinh đƣợc trình bày ở bảng 3.1.
Bảng 3.1. K ết qu ả kh ảo sát ảnh hƣở ng c ủa th ờ i gian nghi ền đến kích thƣớ c của
bột th ủy tinh
STT Th ờ i gian (ph)Sót sàng (g)
Sàng 100µm Sàng 50µm
1 25 39.50 54.95
2 30 23.17 47.72
3 35 18.56 42.68
4 40 12.45 38.31
5 45 7.12 34.27
6 50 3.12 29.14
Từ k ết quả trên cho chúng ta thấy thời gian để nghiền 100.00g th ủy tinh v ớ i tỷ lệthủytinh/bi theo kh ối lƣợ ng b ằng 1/3 và tốc độ máy nghiền 250 vòng/phút để thu đƣợc kíchthƣớ c hạt nhƣ mong muốn từ 45 ÷ 50 phút. Vậy chúng tôi quyết định thông số để nghiền thủy tinh thành bột cho cho các thí nghiệm tiếp theo là 50 phút,tỷ lệ thủy
tinh/bi theo kh ối lƣợ ng bằng 1/3 và tốc độ 250 vòng/phút cho 100g thủy tinh thô.
3.2.Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng c ủa t ỷ lệlỏng/r ắn (L/R)
Thực hiện quá trình trộn mẫu với các tỷ lệ Lỏng/R ắn khác nhau, ta thu đƣợ c
k ết quả trình bày ở bảng chi ti ết ở bảng3.2.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 48/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
37
Bảng 3.2. K ết qu ả Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng c ủa t ỷ lệlỏng/r ắn (L/R)
Tên mẫu A 1 A 2 A 3 A 4 A 5
Tỷ lệ L/R (theo
kh ối lƣợ ng)
2.0 : 10 2.5 : 10 3.0 : 10 3.5 : 10 4.0:10
Hiện tƣợ ng
Mẫu khôkhó khuấytạo hồ liệu
đồng nh ất
và tạo xố p
Mẫu hơikhô khó
khuấy tạo
hồ liệu
đồng nh ấtvà tạo xố p
Lƣợ ng
nƣớ c hợp líđể khuấy
tr ộn tạo hồ
liệu đồngnhất và xố p
Thừa nƣớ c,
mẫu khóđông và bị
lún khi tháo
dỡ khuôn
Thừa nƣớ c,
mẫu khóđông và bị lún khi tháo
dỡ khuôn
R n (Kg/cm 2) - 38.0 29.5 - -
d (g/cm 3) - 1.123 0.823 - -
Để đảm bảo cho tính lƣu biến của x i măng và lƣợng nƣớc tiêu chuẩn cho q
trình đóng rắn của công nghệ điều chế vật liệu nhẹ vì nƣớc đóng vai trò quan trọng.
Nếu thiếu nƣớc thì tính lƣu biến không đạt cho thi công, nếu lƣợng nƣớc dƣảnh hƣở ng xấu đến cƣờng độ của vật liệu. Dựa vào bảng 3.2 chúng ta thấy tỷ lệ
L/Rbằng 3.0: 10 thu đƣợ c mẫu có thông số tốt, do v ậy tôi chọn t ỉ lệ này để tiến hànhnghiên cứu tiế p các yếu tố khác.
3.3.Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng c ủa Natri claurinsulfat t ới các tính chất của vật liệu
Chất hoạt động b ề mặt có vai trò tạo nên sự trơn trƣợ t giữa các hạt xi mănglàm ngăn cản các hạt k ết dính vào nhau, nhằm tăng tính lƣu biến của xi măng đồng thờ itạo nên các bọt khí li ti, khi xi măng đông cứng các bọt vẫn giữ nguyên trong vật liệu.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 49/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
38
Do đó, chất hoạt động bề mặt làm cho vật liệu có khối lƣợ ng thấp và điều n ày đã đƣợ c
giải thích ở phần tổng quan m ục 1.4.
Bê tông nhẹ khi s ử dụng chất tạo bọt thì hạt xi măng có chứa các tế bào ổnđịnh đó là các bọt khí do chất tạo bọt sinh ra t ừ các tế bào khí phân bố.
Với nghiên cứu này chúng tôi chọn tỷ lệ L/Rb ằng 3.0 : 10 để thí nghiệm vớ isựthay đổi thành phần của chất tạo bọt Natri claurinsulfat, thu đƣợ c k ết quả đƣợc trình bày ở bảng 3.3 dƣới đây.
Bảng 3.3. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng c ủa Natri claurinsulfat t ới các tính chất của v ật
liệu
Tên mẫu B 1 B2 B3 B 4 B 5 B 6
Claurinsunfat (%) 0.10 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25
Khối lƣợ ng (g) 0.60 1.50 3.00 4.50 6.00 7.50
Hiện tƣợ ng Mẫu
khôngtạo
xố p
đƣợ c
Mẫu
tạoxố p
kém
Mẫu tạo
xốp tƣơngđối, tỷ
tr ọng hơicao
Mẫu
tạo xố ptốt, tỷ
tr ọng
tốt
Độ xố p
cao, m ẫu bị sụt
lún
Độ xố p
cao, m ẫu b ị sụt lún quá
mức
R n (Kg/cm 2) 39.5 36.5 33.5 29.5 - -
d (g/cm 3) 1.120 1.055 0.987 0.823 - -
Từ k ết quả trên và theo bảng 1. 4, nên chọnmẫu B 4 (sử dụng chất tạo bọt
Natri claurinsulfat s ử dụng với hàm lƣợng là 0.75% so vớ i tổng kh ối lƣợng) để tiến
hành nghiên cứu tiế p.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 50/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
39
3.4.Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng c ủa t ỷ lệ xi măng/bột th ủy tinh(XM/TT ) đối với tínhchất m ẫu
Qua quá trình khảo sát sự ảnh hƣở ng của tỷ lệ XM/TT đối với tính chất mẫu,thu đƣợ c k ết quả trìnhbày ở bảng 3.4.
Bảng 3.4. K ết qu ả kh ảo sát sự ảnh hƣở ng c ủa t ỷ lệ XM / TT đối vớ i tính chất m ẫu
Tên mẫu C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6
Tỷ lệ XM/TT 1 : 3 1 : 2 1: 1 2 : 1 3: 1 1:1
Khối lƣợ ng (g) 150 : 450 200 : 400 300 : 300 400 : 200 450 : 150 300:300
H2O (ml) 180 180 180 180 180 0
Dung d ịch
PVA(1.7%)
(ml)
0 0 0 0 0 180
Hiện tƣợ ng
Độ xố pquá cao,dễ bị vỡ khi bóp
nhẹ bằng
tay
Độ xố pcao, b ị vỡ khi bóp
mạnh hơnso vớ i
mẫu B 1
Độ xố ptƣơng đối
cao,
cƣờng độ kháng
nén hơithấ p
Độ xố phơi kém,cƣờng độ
khángnén
tƣơng đốicao
Độ xố pkém, mẫunặng và
cƣờng độ kháng
nén cao
Độ xố ptốt vàcƣờ ng
độ khángnén tốt
R n (kgf/cm ) - - 29.5 34.5 43 31.5
d (g/cm 3) - - 0.823 0.910 1.172 0.867
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 51/67
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 52/67
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 53/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
42
Bảng 3.7.Kh ảo sát sự ảnh c ủa cấp h ạt th ủy tinh đến các tính chất của vật liệu
STT Tên Nguyên liệuThí nghiệm
F 1 F 2 F 3 1 Xi Măng (%) 50.00 50.00 50.00
2 Thủy tinh (< 100µm) (%) 50.00 0 0
3 Thủy tinh (< 50µm) (%) 0 50.00 0
4 Thủy tinh (100µm ÷200 µm) (%) 0 0 50.00
5 Natri claurinsulfat (%) 0.75 0.75 0.75
6 Dung d ịch PVA (1.7%) (%) 30.00 30.00 25.00
7 Hiện tƣợ ng Hệ phân tán đều, dễ
chảy, dễ đổ khuôn. Chảy lỏng nêngiảm t ỉ lệ nƣớ c
8 R n(Kg/cm ) 31.5 32.5 -
9 d (g/cm 3) 0.867 0.865 1.095
Qua thí nghiệm trên cho thấy ảnh hƣở ng của cấ p hạt r ất rõ rệt lên các tínhchất của vật liệu nếu dùng thủy tinh có cấ p hạt 100µm ÷200 µm. Do vậy để làm vật
liệu nhẹ ta ph ải nghi ền m ịn sao cho c ấ p hạt của thủy tinh <100µm và càng nhỏ càngtốt. Cấ p hạt nhỏ dễ khuyếch tán trong môi trƣờ ng chất hoạt động bề mặt làm cho cáchạt khó kết tụ mà ở dạng bông nên khi hình thành vật liệu nhẹ có khối lƣợng riêng nhẹ.
Nhƣng phải cân đối giữa thờ i gian nghi ền vì sẽ tiêu hao nhiều năng lƣợ ng khi v ận hànhngoài thực tế (làm tăng giá thành cho sản phẩm).
3.8.Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng c ủa tro bay đến các tính chất của vật liệu
Với nghiên cứu này chúng tôi chon mẫu C 6 và thờ i gian khu ấy 7 phút để khảo sát sự ảnh hƣở ng của hàm lƣợ ng tro bay đến các tính chất của vật liệu, k ết
quảđƣợc trình bày ở bảng 3.8.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 54/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
43
Bảng 3.8. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng c ủa tro bay đến các tính chất của vật liệu
STT Tên Nguyên liệuThí nghiệm
G 0 G 1 G 2 G 3 G 4 G 5 1 Thủy tinh (%) 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00
2 Xi măng (%) 50.00 48.00 46.00 44.00 42.00 40.00
3 Tro bay (%) 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00
4 Natri claurinsulfat (%) 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75
5 Dung d ịch PVA (1.7%) (%) 30.00 30.00 30.00 30.00 30.00 30.00
6 Hiện tƣợ ng Hệ phân tán đều, dễ chảy, dễ đổ khuôn.
7 R n(Kg/cm ) 31.5 31.5 31.0 30 28.5 28.0
8 d (g/cm 3) 0.867 0.878 0.872 0.882 0.892 0.885
Từ k ết quả trên cho th ấy nếu thay th ế từ 2-6% xi măng bằng tro bay th ì tínhchất vật liệu không thay đổi nhiều lắm, nên có thể chọn thay th ế 4% xi măng bằng tro
bay để nghiên cứu tiế p.
Tro bay có thành phần tƣơng tự xi măng trong đó SiO2, Al 2O3 hoạt tính,ngoài ra còn có Fe2O3 và pha th ủy tinh,v ì vậy nó có vai trò tƣơng tự xi măng. Mục đíchcủa việc sử dụng tro bay thay th ế cho xi măng nhằm mục đích giảm giá thành vàgiảm
thiểu đƣợ c những sản phậm phụ góp phần làm sạch môi trƣờ ng.
3.9. Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng c ủa Natri silicat đến các tính chất của vật liệu
Với nghiên cứu này chúng tôi chọn mẫu C 6 và thờ i gian khu ấy 7 phút để khảo sát sự ảnh hƣở ng của hàm lƣợ ng Natri silicat đến các tính chất của vật liệu, thu
đƣợ c k ết quảtrình bày ở bảng 3.9 dƣới đây.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 55/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
44
Bảng 3.9.Kh ảo sát sự ảnh hƣở ng c ủa Natri silicat đến các tính chất của vật liệu
STT Tên Nguyên liệuThí nghiệm
H 0 H 1 H 2 H 3 H 4 H 5 1 Thủy tinh (%) 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00
2 Xi măng (%) 50.00 48.00 46.00 44.00 42.00 40.00
3 Natri silicat (%) 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00
4 Natri claurinsulfat (%) 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75
5 Dung d ịch PVA (1.7%) (%) 30.00 30.00 30.00 30.00 30.00 30.00
6 Hiện tƣợ ng Hệ phân tán đều, dễ chảy, dễ đổ khuôn.
7 R n(Kg/cm ) 31.5 31.0 31.5 30.5 30.5 29.5
8 d (g/cm 3) 0.867 0.871 0.878 0.901 0.912 0.923
Qua các kết quả nêu ở thí nghiệm trên,cho th ấy khi thay th ế 2-8 % xi măng bằng Natri silicat thu đƣợ c vật liệu có R n và d không khác nhau nhiều lắm, nên có thể chọn giá trị 2-8% Natri silicat để thay th ế cho lƣợng xi măng.
Natri silicat có vai trò nhƣ một chất k ết dính vì nó kết hợ p vớ i pha C 2S
(2CaO. SiO 2) của xi măng tạo CaH 2SiO 4- là pha kết dính. Ngoài ra Natri silicat còn cvai trò tạo nên hệ keo ch ống sa l ắng, vì vậy hệ huyền phù đƣợ c ổn định và việc phântán các hạt ở trong dung d ịch đồng đều tạo nên độ bền vững ổn định cho s ản phẩm vật
liệu khi đóng rắn làm tăng tính chất của vật liệu. K ết quả này thu đƣợc khá phù hợ p vớ itác giả Fitel trong giáo trình Hóa học silicat gi ải thích vai trò của chất điện giải
Na 2SiO 3 làm tăng điện thế mạch là chất điện giải tốt làm thay đổi lực hút và lực đẩygiữa các mixel tích điện, vì vậy mà làm giảm độ nhớ t của hệ dẫn đến các hạt xi măngdễ k ết dính vớ i nhau.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 56/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
45
3.10. Nghiên cứu tính chất của m ẫu vật liệu
Từ các kết quả nghiên cứu chúng tôi chọn một số mẫu G 2, H 2, F 2, C 6, C 3 và
đƣợc kí hiệu thay th ế lần lƣợt là mẫu A, B, C, D, E để tiến hành phân tích XRD vàchụp SEM, thông số vật lý (độ dẫn điện, cƣờng độ kháng nén vàkhối lƣợng riêng).
3.10.1. Nghiên cứ u tính chất của m ẫu vật liệu b ằng phƣơng pháp XRD
K ết quả phân tíchXRD các mẫu đƣợc trình bày trên hình 3.1, 3.2, 3.3, 3.5 dƣới đây.
Hình 3.1.Giản đồ XRD c ủa m ẫu A
Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample A
01-072-0156 (C) - Portlandite, syn - Ca(OH)2 - Y: 5.42 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 3.58530 - b 3.58530 - c 4.89500 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P-3m1 (164) - 100-033-1161 (D) - Quartz, syn - SiO2 - Y: 29.55 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.91340 - b 4.91340 - c 5.40530 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P3221 (154) - 3 - 113.01-085-1108 (C) - Calcium Carbonate - CaCO3 - Y: 27.89 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 4.98032 - b 4.98032 - c 17.01869 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - R-3c00-042-0551 (D) - Calcium Silicate - Ca3SiO5 - Y: 9.34 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 12.23300 - b 7.03400 - c 24.96000 - alpha 90.000 - beta 90.100 - gamma 90.000 - Primitive - P (0) - 18 - 21File: Quy K22 mau A.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 1. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° -
Lin(Cps)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
2-Theta - Scale
10 20 30 40 50 60 7
d=3.296
d=4.909
d=4.259
d=3.863
d=3.341
d=3.032
d=2.775
d=2.743
d=2.967
d=2.629
d=2.605
d=2.488
d=2.452
d=2.281
d=2.180
d=2.092
d=1.980
d=1.921
d=1.872
d=1.761
d=1.604
d=1.539
d=3.184
d=2.308
d=1.815
d=1.669
d=1.632
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 57/67
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 58/67
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 59/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
48
Qua k ết quả phân tích XRD hình 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5thấy các mẫu đều xuất
hiện các khoáng Ca3SiO 5, CaCO 3, SiO 2 và Ca(OH)2.
Ở đây cho ta thấy r ằng pha khoáng C3S, C 2S, C 3A, C 4AF đã tham gia phảnứng thủy phân tạo thành các hidrat CaxSiy(H 2O) z, CaxAl y(H2O) z, Ca xAl yFe z(H 2O) t ở dạng gel vô định hình và các pha tinh thể Ca(OH) 2, CaCO 3, SiO 2(tt) . Tuy nhiên pha
pooclandit Ca(OH) 2còn lại một lƣợ ng r ất nhỏ vì Ca(OH)2 đã tham gia phản ứng vớ iSiO 2 hoạt tính tạo thành Ca3SiO 5và CaCO3, phản ứng xảy ra nhƣ sau:
3Ca(OH) 2 + SiO 2 = Ca 3SiO 5 + 3H 2O
Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2O
Vì vậy trong gi ản đồ XRD xu ất hiện pic Ca 3SiO 5 và CaCO3 với cƣờng độ lớ n. Pha SiO 2
tồn tại ở tr ạng thái tinh thể do lƣợ ng SiO 2 đƣợc đƣa vào ban đầu ở tr ạng thái tinh thể kém hoạt động nên không tham gia phản ứng vớ i Ca(OH) 2 vẫn ở lại tr ạng tháiSiO 2 ở dạng h ạt lấp đầy vào các lỗ tr ống mao qu ản tạo cho v ật liệu ch ắc đặc vì vậy cƣờng đ
của vật liệu tăng lên.
3.10.2. Nghiên cứu tính chất của m ẫu vật liệu b ằng phƣơng pháp SEM
K ết quả phân hình ảnh SEM các mẫu đƣợc trình bày trên hình 3.6, 3.7dƣới đây:
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 60/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
49
Mẫu A M ẫu B
Mẫu C M ẫu E
Mẫu E
Hình 3.6. Kết qu ả hình ảnh SEM c ủa các mẫu ở cỡ 10µm.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 61/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
50
Mẫu A M ẫu B
Mẫu C M ẫu D
Mẫu E
Hình 3.7. K ết qu ả hình ảnh SEM c ủa các mẫu ở cỡ 20µm.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 62/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
51
Mẫu C
Hình 3.8. K ết qu ả hình ảnh SEM c ủa các mẫu C.
Từ k ết quả phân hình ảnh SEM các mẫu đƣợc trình bày trên hình 3.6, 3.7cho th ấy việc phân bố cấ p hạt trong v ật liệu tƣơng đối đồng đều và độ r ỗng nh ỏ, tuy
nhiên các hạt đƣợc tích tụ ở một số mẫu không đều và có hạt to hạt nhỏ khác nhau. Vìthế từ hình ảnh SEM cho th ấy r ằng, các hạt chứa trong v ật liệu đƣợ c sắ p xế p có ảnh
hƣở ng đến tính chất của vật liệu về cƣờng độ cũng nhƣ khối lƣợng riêng. Các hạt càlớ n sắ p xế p chặt chẽ cho v ật liệu có cƣờng độ cao vàkhối lƣợng riêng lớn, ngƣợ c lại
mẫu có kích thƣớ c hạt nhỏ sắ p xế p ch ồng lên nhau để kho ảng tr ống lớn cho cƣờng độ
thấp vàkhối lƣợng riêngbé. Vì thế các mẫu ở đây có kích thƣớ c hạt dải đều trong
khoảng <100µm nên đã sắ p xế p xen k ẽ lẫn nhau để tạo nên các lỗ tr ống nh ỏ đều.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 63/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
52
3.10.3. Xác định c ác thông số vật lý
a. Cƣờng độ kháng nén R n (Kg/cm 2)
Cƣờng độ kháng nén của các mẫu nghiên cứu đƣợc trình bày ở hình 3.8 dƣớ i
đây:
Hình 3.8.C ƣờng độ kháng nén của các mẫu nghiên cứ u
Từ k ết quả hình 3.8 cho th ấyvật liệu thu đƣợc có cƣờng độ kháng nén vẫn đạtTCVN theo b ảng 1.4, tuy nhiên mẫu E (m ẫu B 3) có R n thấp do không cóchất k ết dínhPVA.
b. Kh ối lƣợng riêng d (g/cm3
)
Tỷ tr ọng của các mẫu nghiên cứu đƣợc trình bày ở hình3.9 dƣới đây:
28.00
28.50
29.00
29.50
30.00
30.50
31.00
31.50
32.00
32.50
33.00
Mẫu A Mẫu B Mẫu C Mẫu D Mẫu E
Cƣờng độ kháng nén R n (Kg/cm 2)
Kg/cm 2
Mẫu
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 64/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
53
Hình 3.9.Kh ối lƣợng riêng của các mẫu nghiên cứ u
Từ k ết quả hình 3.9 cho thấy các mẫu vật liệu thu đƣợc đều có khối lƣợ ng
riêng nhỏ hơn 1g/cm3 đạt TCVN theo b ảng 1.4.
c. H ệ số dẫn nhi ệt λ Kcal/m.0C.h
Hệ số dẫn nhi ệtlý thuyết của các mẫu đƣợc tính gần đúng theo công thức
V.P.Necraxov(m ục2.1.3), đƣợc trình bày ở bảng 3.10 dƣới đây
Bảng 3.10: H ệ số dẫn nhi ệt của các mẫu
Tên mẫu A B C D E
Hệ số dẫn nhi ệt λ(Kcal/m. 0C.h) 0.292 0.295 0.289 0.290 0.271
Từ đây thấy vật liệu thu đƣợc có hệ số dẫn nhi ệt λ của các mẫu nghiên cứu đều
đạt tiêu chuẩn qui định của TCVN (0.2÷0.3Kcal/m. 0C.h) theo b ảng 1.4.
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Mẫu A Mẫu B Mẫu C Mẫu D Mẫu E
Khối lƣợng riêng (g/cm3)
Mẫu
g/cm 3
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 65/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Nghiên cứ u sử dụng th ủy tinh t ừ chất th ải điện - điện tử để sản xu ất vật liệu nh ẹ không nung ứ ngdụng trong xây dự ng
54
K ẾT LU ẬN
Qua th ời gian nghiên cứu có thể đƣa ra đƣợ c một số k ết luận sau:
1. Thủy tinh bóng đèn đƣợ c nghi ền bởi máy nghiền bi để có kích thƣớ c hạt thíchhợ p cho s ản xuất gạch bê tông nhẹ là <100 µm vớ i thờ i gian nghi ền 100g th ủy tinh, t ỷ
lệ thủy tinh/bi theo kh ối lƣợ ng bằng 1/3 v ớ i tốc độ 250 vòng/ phút là50 phút.
2. Vật liệu nhẹ không nung đƣợ c chuẩn b ị vớ i tỉ lệ khối lƣợ nglỏng/r ắn là 3.0 :
10, t ỉ lệ XM/TT =1: 1, hàm lƣợ ng natri claurinsunfat 0.75%, dung d ịch PVA(1.7%),
tốc độ khuấy 10 00 vòng/ phút, thờ i gian kh ấy 07 phút thu đƣợ c vật liệu nhẹ có khốilƣợ ng thể tíchd =~0.869 g/cm 3, cƣờng độ kháng nén R
n = ~31.5 Kg/cm 2 và hệ số dẫn
nhiệt λ = ~0.3 (Kcal/m. 0C.h) đạt tiêu chuẩn làm vật liệu xây dựng.
3. Vật liệu nhẹ không nung đƣợ c thay th ế 4% kh ối lƣợ ng xi măng bở i Natri
silicat thu đƣợ c vật liệu có khối lƣợ ng thể tích d = ~0.878 g/cm 3, cƣờng độ kháng nénR n = ~31.5 Kg/cm 2 và hệ số dẫn nhiệt λ = ~0.3 (Kcal/m. 0C.h) đạt tiêu chuẩn làm vật
liệu xây dựng.
4. Vật liệu nhẹ không nung đƣợ c thay th ế 4% kh ối lƣợng xi măng bở i tro baythu đƣợ c vật liệu có khối lƣợ ng thể tích d = ~0.872 g/cm 3, cƣờng độ kháng nén R n =
~31.0 Kg/cm 2 và hệ số dẫn nhiệt λ = ~0.3 (Kcal/m. 0C.h) đạt tiêu chuẩn làm vật liệu xâydựng.
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 66/67
8/20/2019 Nghiên cứu dùng thủy tinh từ chất thải điện – điện tử để sản xuất vật liệu nhẹ không nung ứng dụng trong xây d…
http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-dung-thuy-tinh-tu-chat-thai-dien-dien-tu 67/67
Luận văn thạc sĩ khoa học Đặng Trung Quý – K22
Tiếng Anh
13. Fernanda Andreola, Luisa Barbieri, Anna Corradi, Isabella Lancellotti
(2007), " Journal of the European Ceramic Society 27 " ,CRT glass state of the art
A case study, Recycling in ceramic glazes, page 1623 – 1629.
14. Higashiyama. Y, Asano. K (1998), Recent progress in electrostatic separation
technology , Particul. Sci. Technol.16, page 77-90.
15. Nguyễn Quang Đức, Eiji Yamasue, Hideyuki Okumura, Keiichi N.
Ishihara(2009), Use and disposal of large home electronic appliances in Vietnam.
Journal of Material Cycles Waste Management , Vol.11, No.4: pp 358-366.
16. Matamoros-Veloza. Z, Yanagisawa.K, Rendon-Angeles.J.C and Oishi.S (2007), The
effect of hydrothermal hot-pressing parameters on the fabrication of porous
ceramics using waste glass
17. Project code (2004), "The Waste and Resource Action Programe " , Materials
recovery from waste cathode ray tubes (CRTs), ICER , UK
18. UNEP(2007), E-waste Vol I: Inventory assessment manual.
19. URENCO(July 2007), The development of e-waste inventory in Vietnam (Final
Report), Hanoi.