Nghiên cứu ảnh hưởng của áp lực ép trong quá trình tạo hình gạch đất không nung theo phương pháp ép bán khô

9 152 1
Nghiên cứu ảnh hưởng của áp lực ép trong quá trình tạo hình gạch đất không nung theo phương pháp ép bán khô

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

Bài viết chỉ ra mối quan hệ giữa áp lực ép và độ lún của sản phẩm và phân bố áp lực ép theo chiều cao của sản phẩm. Thí nghiệm xác định áp lực ép được thực hiện với gạch từ đất đồi ở độ ẩm 12% xây dựng được đồ thị mối quan hệ giữa độ lún theo áp lực ép. Kết quả của nghiên cứu là cơ sở để tính toán thiết kế các thông số cơ bản của máy ép gạch thủy lực.

Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng NUCE 2018 12 (7): 89–97 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ÁP LỰC ÉP TRONG Q TRÌNH TẠO HÌNH GẠCH ĐẤT KHƠNG NUNG THEO PHƯƠNG PHÁP ÉP BÁN KHÔ Nguyễn Tiến Dũnga,∗ a Khoa Cơ khí Xây dựng, Trường Đại học Xây dựng, 55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 05/06/2018, Sửa xong 29/08/2018, Chấp nhận đăng 13/11/2018 Tóm tắt Phương pháp ép bán khơ ứng dụng nhiều công nghệ sản xuất gạch không nung sản phẩm sau tạo hình có độ đặc cao, khả chống thấm tốt, phù hợp với phối liệu dạng bột mịn Bài báo tiến hành nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm tạo hình sản phẩm gạch đất khơng nung khn ép có chiều cao lớn theo phương pháp ép đơn động Bài báo mối quan hệ áp lực ép độ lún sản phẩm phân bố áp lực ép theo chiều cao sản phẩm Thí nghiệm xác định áp lực ép thực với gạch từ đất đồi độ ẩm 12% xây dựng đồ thị mối quan hệ độ lún theo áp lực ép Kết nghiên cứu sở để tính tốn thiết kế thơng số máy ép gạch thủy lực Từ khoá: gạch không nung; gạch đất không nung; phương pháp ép bán khô; áp lực ép RESEARCH INFLUENCE OF PRESSURE IN THE MOULDING OF SOIL BRICK BY SEMI-DRY METHOD Abstract Semi-dry pressing method is applied in the technology of producing non-baked bricks because of its high density, good waterproofing ability, suitable for fine powder coatings This paper deals with theoretical and empirical research on the moulding of unbaked bricks in a high mold using one side static press method This paper shows the relationship between pressure and settlement of the product, and the distribution of pressure by height of the product The test to determine pressure were performed with bricks from soil at a moisture content of 12%, establishing a graph of the relationship between settlement and pressure The results of the study are the basis for calculating the basic parameters of hydraulic brick presses Keywords: non-fired bricks; soil bricks; semi-dry pressing method; static hydraulic press https://doi.org/10.31814/stce.nuce2018-12(7)-10 c 2018 Trường Đại học Xây dựng (NUCE) Giới thiệu Sử dụng vật liệu gạch xây không nung thay gạch nung truyền thống xu đại tất yếu ngành công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng Hiện Việt Nam có nhiều sản phẩm gạch khơng nung khác như: (i) gạch block bê tông; (ii) gạch bê tơng nhẹ: gạch bê tơng khí chưng áp (AAC) gạch bê tông bọt (CLC); (iii) gạch silicat; (iv) gạch đất không nung [1] Gạch đất đồi khơng nung từ cốt liệu đất sét đồi (tỷ lệ từ 40÷50%), thành cốt liệu khác cát sạn sỏi loại từ thô đến mịn, mạt đá, tro, xỉ, phể thải rắn xây dựng cơng nghiệp kết hợp với chất kết dính vơi xi măng phụ gia hoạt tính vơ làm mầm kết tinh [2, 3] Thiết bị ∗ Tác giả Địa e-mail: nguyentiendung.uce@gmail.com (Dũng, N T.) 89 Dũng, N T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng tạo hình sản phẩm sử dụng phương pháp ép bán khô, sản phẩm dạng block đặc rỗng Báo cáo [3] sản phẩm sớm đạt cường độ sử dụng tương đương gạch đất nung, vòng ÷ 10 ngày đưa vào sử dụng, kích thước sản phẩm đồng nhất, giá thành sản phẩm hạ sử dụng vật liệu địa phương phế phẩm xây dựng có giá thành thấp Quá trình tạo hình phương pháp ép bán khơ q trình phức tạp, vừa phải đảm bảo độ chặt, độ bóng theo yêu cầu sản phẩm lại phải đảm bảo sản phẩm không bị nứt, cong vênh Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm đặc biệt độ chặt, song số yếu tố sau ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm như: (i) tính chất lý vật liệu ép; (ii) áp lực ép; (iii) phương pháp tác dụng lực ép (ép phía, ép hai phía, ép cấp, ép hai cấp nhiều cấp); (iv) tốc độ ép thời gian ép Việc nghiên cứu đầy đủ tác động thông số ảnh hưởng đến đến trình ép khó để thực được, nghiên cứu thường dừng mức xác định Tạp chí Khoa Công nghệ dựng NUCE ảnh hưởng mộthọc số thông số đếnXây loại vật liệu ép riêng2018 rẽ cần có thí nghiệm để xác định ảnh hưởng Nghiên cứu [4, 5] từ việc thí nghiệm xác định mối liên hệ áp lực ép độ lún sản phẩm gạch đất (tỷ lệ đất chiếm 80%) có kích thước 210 × 100 × 60 cần áp lực ép nằm khoảng từ p = 150 ÷ 200 kG/cm2 , tăng áp lực ép hiệu làm chặt vật liệu không cao, hệ số nạp liệu K = 1,5 ÷ Sản phẩm ép theo phương có chiều cao bé nhất, diện tích ép 210 × 100 mm, chiều cao sản phẩm sau ép 60 mm Nghiên cứu [2] cấp phối sử dụng hợp lý để sản xuất sản phẩm gạch từ đất sét đồi (tỷ lệ đất chiếm 40÷50%) với sản phẩm có kớch thc 210ì100ì60, s dng ỏp lc ộp 200ữ250 kg/cm2 để ép phối liệu độ ẩm 12,5%, phương thức đặt lực ép lên tiết diện có diện tích lớn 210 × 100, chiều cao sản phẩm sau ép H = 60 mm, sản phẩm đồng khơng có phân lớp Các máy ép gạch thủy lực ứng dụng việc tạo hình sản phẩm gạch khơng nung nhờ ưu điểm sản phẩm có độ chặt, cường độ lớn, khả chống thấm tốt, không gây ồn Máy ép gạch (Hình 1) cấu tạo lên từ cụm sau: xi lanh ép (1), xi lanh hồi (2), cụm chày ép phía lắp xà di động (4), cụm khuôn ép (5), cụm chày ép phía (6), cụm khung máy bao gồm phần cột hướng xà di động (7), cụm đế máy (8), cụm xà cố định (3) Máy ép gạch thủy lực làm việc theo chu kỳ, suất máy tính theo số viên gạch lần ép Việc sử dụng phương pháp ép theo phương có chiều cao thấp dẫn đến diện tích viên gạch chịu ép lớn, bố trí viên khuôn ép làm suất thiết bị giảm Để tăng suất máy ép gạch, Hình Máy ép gạch thủy lực việc giảm thời gian cho chu kỳ ép, cần thiết phải tiến hành ép theo phương chiều cao lớn viên gạch, tức phương có diện tích tiết diện bé để bố trí nhiều viên gạch khn ép hất, diện tích ép 210x100mm, chiều cao sản phẩm sau ép 60mm ứu [2] cấp phối sử dụng uất sản phẩm gạch từ đất sét đồi (tỷ 0÷50%) với sản phẩm có kích thước dụng áp lực ép 200÷250 kg/cm2 để ộ ẩm 12,5%, phương thức đặt lực ép diện tích lớn 210x100, chiều cao sản =60mm, sản phẩm đồng khơng ép gạch thủy lực ứng dụng hình sản phẩm gạch không nung ề sản phẩm có độ chặt, cường độ lớn, g thấm tốt, không gây ồn Máy ép cấu tạo lên từ cụm Hình Máy ép gạch thủy lực (1), xi lanh hồi (2), cụm chày ợc lắp xà di đợng (4), cụm khn ép (5), cụm chày ép phía (6), 90 (7), cụm đế máy (8), và cụm xà y bao gồm phần cột hướng xà động ) Máy ép gạch thủy lực làm việc theo chu kỳ, suất máy tính Dũng, N T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Để chủ động việc thiết kế sử dụng máy cần nắm thông số máy ép gạch thủy lực, chế độ làm việc máy Trong nghiên cứu này, tác giả tiến hành nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm nhằm xác định quan hệ áp lực ép độ lún phối liệu ép kèm theo phân bố áp lực ép lên sản phẩm tạo hình theo phương pháp ép tĩnh áp dụng cho sản phẩm gạch đất đồi theo phương pháp ép đơn động Kết báo nhằm xác định lực ép phương pháp ép, làm cho việc thiết kế lựa chọn thông số cho máy ép gạch theo phương pháp tĩnh Nghiên cứu lý thuyết ảnh hưởng áp lực ép tạo hình sản phẩm 2.1 Ảnh hưởng áp lực ép tới độ lún sản phẩm Giả thuyết bột ép (3) nạp vào khuôn ép có chiều cao ban đầu H, theo chuyển động tịnh tiến chày ép (1) dọc theo khuôn ép (2), nguyên liệu bị ép lại (bị biến dạng) độ lún sản phẩm tăng lên Theo [6] độ lún sản phẩm h phụ thuộc vào áp lực ép p độ ẩm sản phẩm w, mối quan hệ thể qua công thức thực nghiệm sau: h= 0,3 H − e−0,15p + 0,001w4 λϕ 1,45 (1) p áp lực ép, (kG/cm2 ); w độ ẩm vật liệu ép, %; λ hệ số biểu thị ảnh hưởng thành phần hạt; φ hệ số phụ thuộc vào độ dẻo đất sét Việc nghiên cứu mối liên hệ độ lún áp lực ép phụ thuộc nhiều vào vật liệu ép điều kiện thí nghiệm khác độ ẩm, thành phần hạt sản phẩm gạch đất khơng nung cần phải có nghiên cứu thực nghiệm để xác định mối quan hệ 2.2 Sự phân bố áp lực ép dọc theo chiều dài sản phẩm Khi tiến hành trình ép nén sản phẩm (Hình 2), ảnh hưởng lực ma sát áp lực vật liệu tác dụng lên thành khuôn nên áp lực ép truyền tới lớp sản phẩm phía đáy khn khác so với lớp sản phẩm phía gần chày ép Áp dụng mơ hình Hình để nghiên cứu phân bố áp lực ép theo chiều cao sản phẩm để tiến hành lựa chọn phương pháp ép phù hợp với sản phẩm tạo hình khn có chiều cao ép lớn Khi chày ép đến cuối hành trình gây áp suất ép p, ảnh hưởng lực ma sát Fms vật liệu ép với thành khuôn nên áp suất ép giảm dần theo chiều cao sản phẩm Xét lớp vật liệu ép có diện tích tiết diện ép A, chiều cao vật liệu ép dx ta viết phương trình cân lực tác động vào lớp vật liệu ép tới áp suấ p x theo công thức sau: Hình Đồ thị phân bố áp lực ép theo chiều cao sản phẩm ép p x A − (p x + d p x ) A − Fms = 91 (2) Dũng, N T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Fms lực ma sát vật liệu với khuôn nén; Fms = f q xCdx (3) f hệ số ma sát, phụ thuộc vào tính chất lý bột ép độ ẩm ép, tra theo bảng [4] Thí dụ ứng với độ ẩm w = (7 ÷ 12, 5)% ta có f = 0,5 ÷ 0,155; q x áp lực cạnh; C chu vi lòng khn Từ rút ra: C d p x = − f q x dx (4) A Dấu âm công thức chứng tỏ áp lực giảm dần theo chiều nén Áp lực cạnh q x chia thành hai thành phần: thành phần áp lực nén dọc trục p x gây với tỉ lệ ξ (qc = ξ p x ), thành phần biến dạng dư gọi áp lực dư cạnh qdc không phụ thuộc vào p x [6, 7], nghĩa là: q x = ξ p x + qdc (5) ξ hệ số áp lực thành bên, xác định theo công thức [6]: ξ = k0 w + C (6) w độ ẩm vật liệu ép; k0 C0 hệ số, giá trị k0 , C0 phụ thuộc vào thành phần hạt phương pháp ép Có thể lấy gần k0 = 0,021; C0 = 0,26 [6] Thay (5) vào (4), phương trình (4) viết thành: d px C = − f dx ξ p x + qdc A (7) Lấy tích phân hai vế phương trình (7), vế trái giới hạn p đến p x , vế phải từ đến x, ta được: qdc [− f ξ C x] qdc A px = p + − e (8) ξ ξ Thay giá trị p x từ công thức (5) vào công thức ta xác định áp lực cạnh: C q x = (ξ p + qdc ) e[− f ξ A x] (9) Để xác định áp lực p1 đáy khuôn, ta thay x = H vào phương trình (9) ta được: p1 = p + qdc [− f ξ C H ] qdc A e − ξ ξ (10) Ta nhận thấy tăng chiều cao sản phầm áp lực p x giảm, nên việc khảo sát phân bố áp lực ép đến sản phẩm gạch đất không nung sản xuất theo phương pháp ép tĩnh có ý nghĩa quan trọng việc chọn phương thức đặt lực ép đạt hiệu cao Thực nghiệm xác định mối liên hệ áp lực ép độ lún sản phẩm 3.1 Nguyên vật liệu sử dụng a Đất dùng để thí nghiệm Chất lượng gạch phụ thuộc nhiều vào độ ẩm thành phần phối liệu, nhiên phối liệu khác nên nghiên cứu cho tất loại đất Để có kết có tính thực tiễn bước đầu đất chọn để thí nghiệm đất đồi Sơn Tây [2] 92 Dũng, N T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng b Cát Cát đóng vai trò cốt liệu mịn cấp phối gạch, để tiến hành thử nghiệm ta sử dụng cát đen, số tính chất cát phù hợp theo TCVN 7572-2006 c Đá mạt Đá mạt sử dụng với mục đích thay cho cát vàng cốt liệu thơ cấp phối gạch, tính chất đá phù hợp với TCVN 7572-2006 d Xi măng Xi măng sử dụng với mục đích chất kết dính, tạo cường độ sơ để tháo khn, chọn xi măng PCB30 có tính chất phù hợp với TCVN 6016-1995 TCVN 6017-1995 e Phụ gia Phụ gia hoạt tính vơ trộn với bột phối liệu có tác dụng keo hóa đất đồi phối liệu Thành phần khoáng sét đất đồi tác dụng với nước bị trương nở phụ gia chủ yếu tác dụng với khoáng sét, tạo lớp màng mỏng bao quanh hạt sét khơng làm trương nở khống sét bị ngâm môi trường nước Trong trường hợp ta sử dụng dung dịch thủy tinh lỏng (Na2 SiO3 , mNa2 O · nSiO2 ) làm phụ gia 3.2 Mẫu thí nghiệm cấp phối vật liệu chế tạo mẫu Mẫu thí nghiệm ép nén viên gạch đất đồi theo công nghệ polyme hóa có kích thước viên gạch xây phổ thơng 210 × 100 × 60 Trong thí nghiệm này, ta tiến hành ép mẫu khuôn ép theo phương đứng, diện tích ép 100 × 60 mm Cấp phối thí nghiệm dựa theo [2] trình bày Bảng 1, khối lượng viên gạch dự kiến kg/viên Bảng Thành phần cấp phối vật liệu chế tạo gạch đất sét đồi Lượng nguyên liệu (% khối lượng) Tổng Độ ẩm thí Phụ gia Đất đồi Đá mạt Cát đen Xi măng cộng (%) nghiệm wbd (%) (%/viên) 43 32 11 14 100 12 3.3 Dụng cụ thiết bị thí nghiệm - 01 Máy ép thủy lực có đồng hồ đo áp lực (Hình 3), lực nén tối đa 20 - Khn ép tháo sản phẩm ngay, khn có tiết diện lòng 4100 × 60 mm, chiều cao 450 mm; - Thiết bị đo bao gồm: đồng hồ đo áp lực, thước đo 3.4 Quy trình thí nghiệm Bước 1: Tiến hành xác định độ ẩm vật liệu ép trước ép để tính tốn xác định độ ẩm ban đầu vật liệu ép; Bước 2: Xác định lượng nước cần thêm vào để phối liệu đạt độ ẩm w = 12%; Bước 3: Định lượng loại vật liệu theo tỷ lệ Bảng 2; Bước 4: Tiến hành trộn thủ cơng với lượngn ước tính tốn để đạt độ ẩm w = 12%; Bước 5: Rót phối liệu vào khuôn ép, thực tế ta thấy chiều cao nạp liệu đạt H = 390 mm (Khối lượng viên gạch M = 3000 g); 93 (%/viên) (%/viên) cộng (%) Xi măng g cộngg(%) Xi măng wbd (%) đồimạt mạtđen đen wbd (%) đồiBước 2: Xác định lượng nước cần thêm vào để phối liệu đạt độ ẩm w=12%; 43 3: 11 loại 14 theo 12 43 Bước 32Định32lượng 11 14vật liệu 100 tỷ lệ100 Bảng 2; 12 Dũng, N.nghiệm T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng 2.3 Dụng cụ vàhành bị thí 2.3 Dụng cụ vàTiến thiết bịthiết thí trợn nghiệm Bước 4: thủ cơng với lượngn ước tính tốn để đạt đợ ẩm w=12%; Bước 5: Rót phới liệu vào khn ép, thực tế ta thấy chiều cao nạp liệu đạt H=390mm (Khối lượng viên gạch M=3000g); Bước 6: Lắp chày ép và đưa khuôn lên máy ép; Bước 7: Xác định điểm mốc ban đầu chày ép; Bước 8: Tiến hành gia tải ép, ghi chép số liệu độ lún thu được; Chày ép thiết kế giới hạn hành trình ép là 200mm, đến ći hành trình ta xác định lực ép lớn (a) để kết thúc ghi sớ liệu (Hình 4) Máy ép thí nghiệm (b) Đồng hồ đo áp lực (a) Máy thí nghiệm (b) Đồng đo áp (a)épMáy ép thí nghiệm (b)hồ Đồng hồlực đo áp lực 2.5 Kết thí nghiệm Thiết bị thí nghiệm ép Hình 3.Hình Thiết thí nghiệm ép Hình 3.bị Thiết bị thí nghiệm ép Ở lần thí nghiệm, kết quả đo gồm: (i) độ lún sản phẩm; (ii) áp lực ép ứng - 01 Máy ép thủy lực có đồng hồ áp lực (Hình nénlực tớinén đa 20 -đo 01Lắp Máy épép thủy có đồng hồép; đo máy áp lực (Hình 3), tới đắp, 20đợ Bước 6: chàySau đưalực khuôn lênđo máy với độ lún đưa khuôn ép vào và3), tiếnlực hành gia tăng lực lún Bước 7: Xác định điểm mốc ban đầu chày ép; -sản phẩm đocóhành trực tiếp đo gắnkhuôn dẫn hướng máy.100x60mm, Thiết Khn ép thể tháo phẩm ngay, có tiếtcợt diện 100x60mm, Khn ép gia có thểsản tháo sản thước phẩm ngay, có tiếtlòng diện lòng Bước- 8: Tiến tải ép, ghi chép số liệu khuôn độ lún thu được; lập biểu đồcao quan lựctrình ép và đợ200 lúnmm, củakhisản thí trình nghiệm thể chiều cao 450mm; Chày épmối thiết hệ kế giới hạnáphành ép đếnphẩm cuối hành ta xácđược định lực chiều 450mm; ép lớn để kết thúc ghi số liệu (Hình 4) Hình Hình sản phẩm gạch ép độ ẩm w=12% - Thiết- bị đo bao gồm: đo áp thước Thiết bị đo baođồng gồm:hồ đồng hồ lực, đo áp lực, đo; thước đo; 2.4 Quy nghiệm 2.4.trình Quythí trình thí nghiệm Bước 1: Tiến1:hành định ẩm độ củaẩm vậtcủa liệuvật épliệu trước ép để tính tốn Bước Tiếnxác hành xácđợđịnh ép trước ép để tínhxác tốn xác 7 Hình hành Tiếnthí hànhnghiệm thí nghiệm xácđịnh định quan hệ hệ độ lún lựcvà ép lực ép Hình Tiến xác quan đợvàlún Dựa theo kết quả số liệu đo ta sử dụng phần mềm excel để vẽ đồ thị thể 3.5 Kết thí nghiệm Ở lần thí nghiệm, kết đo gồm: (i) độ lún sản phẩm; (ii) áp lực ép ứng với độ lún đo Sau đưa khuôn ép vào máy tiến hành gia tăng lực ép, độ lún sản phẩm đo trực tiếp thước đo gắn cột dẫn hướng máy Thiết lập biểu đồ mối quan hệ áp lực ép độ lún sản phẩm thí nghiệm thể Hình Hình sản phẩm gạch ép độ ẩm w = 12% Dựa theo kết số liệu đo ta sử dụng phần mềm excel để vẽ đồ thị thể mối liên hệ áp lực ép độ lún viên gạch tạo hình 94 Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2018 N lún T / Tạp Khoagạch học Công Xây dựng mối liên hệ áp lực épDũng, và đợ củachíviên tạonghệ hình Lớp vật liệu phía đầu chày ép Hình Đồ thị mối quan hệ độ lún theo áp lực ép độ ẩm w = 12% - Đồ thị từ khảo sát theo cơng Hình 5.(1); Đồ2thị mới quan hệ thí đợ nghiệm lún theo áp lực thức - Đồ thị từ kết ép độ ẩm w=12% Lớp vật liệu phía đáy khn Hình Sản phẩm gạch ép độ ẩm 12% Hình Sản phẩm gạch ép độ ẩm 12% 1-Đồ thị từ khảo sátmối theo công (1);lún vật liệu ép áp lực ép phân gia làm 02 Đồ thị Hình cho thấy quan hệ thức độ giai đoạn 2-Đồ thị từ kết quả thí nghiệm - Giai đoạn 1: Khi độ lún vật liệu ép tăng từ đến 160 mm, áp lực ép tăng chậm từ đến Dưới tác5dụng lực épquan bột éphệtrong trạng tháilực tơiép sang kết rắn 100 kG/cm Đồ2thị Hình cho thấy mới giữakhn đợ lúnđược củachuyển vật liệutừép áp Khơng khí nhanh ngồi qua khoảng trống bột ép chứa khuôn, nhờ thể tích phân gia làm 02 giai đoạn khối bột ép chứa khuôn giảm nhanh, vật liệu làm chặt sơ - Giai đoạn 1: Khi độcủa lúnvật củaliệu vậttừliệu đến 160 áp lựcđến ép cuối tănghành - Giai đoạn 2: Khi độ lún 160 ép đếntăng 190 từ mm, áp lực ép mm, tăng nhanh 2 chậmcủa từ chày đếnép100 Dưới tác dụng củatăng lựcáp éplực bộtép, épđộ khuôn trình đạt kG/cm giá trị 333 kG/cm Tiếp tục lún vật liệu épchuyển khơng tăng Trong giaithái đoạn kích sốkhí lượng lỗ rỗng giảm đi, qua hạt vật bị biến dạng, vật từ trạng tơinày, sang kếtthước rắn Khơng nhanh ngồi cácliệu khoảng trống bột liệu ép gần đạt độ chặt tới hạn nên áp lưc ép tăng nhanh ép chứa khn, nhờ thể tích khới bợt ép chứa khn giảm nhanh, Từ đồ thị Hình cho thấy việc tạo hình sản phẩm gạch khơng nung có chất lượng cao phụ vật liệu làm chặt sơ bộ thuộc vào nhiều yếu tố phối liệu, độ ẩm ứng với độ lún chày ép 180 mm, đạt chiều cao sản phẩm -làGiai 210 mm, lựcđộ ép lún thu 99 kN, ứngđến với190 áp lực ép đạt p =163,33 đoạngiá 2: trị Khi vật liệutương từ 160 mm, áp lực ép tăngkG/cm nhanh sánh giữatrình đường cong từ cơng thức nghiệm (1) Tiếp đườngtục cong thíáp nghiệm ta thấy đạt đếnSo cuối hành chày ép đạt giáthực trị 333 kG/cm tăng lực ép, độ lún chiều cao sản phẩm 210 mm, áp lực xác định p ∼ 260 kG/cm p = 163,33 vật liệu ép không tăng Trong giai đoạn này, kích thước cả sớ lượng lỗ rỗng giảm kG/cm2 , giá trị thí nghiệm đo 0,63 lần giá trị đo theo công thức thực nghiệm đi, hạt vật liệu bị biến dạng, vật liệu ép gần đạt độ chặt tới hạn nên áp lưc Hình cho thấy kết sản phẩm gạch ép độ ẩm 12%, cho thấy sản phẩm tiến hành ép ép tăng nhanh phía có phân lớp sản phẩm, mắt thường ta nhận thấy lớp vật liệu gần chày ép có độ chặt lớn, bề đẹp5hơn, vậtmặc liệu ởdùphía đế tạo khn có sản bề mặt kémgạch mịn hơn, cấunung trúc Từ đồmặt thịmịn Hình cholớp thấy việc hình phẩm khơng có đặc chất lượng cao phụ thuộc vào nhiều yếu tố phối liệu, độ ẩm… ứng với độ lún Hệ số nạp liệu thu K = h/h sp = 1,86 sản phẩm gạch đất không nung Khi tỉ số K chày 180chắc mm,của đạtsảnchiều sản phẩm 210 giápháp trị lực đượcK 99 kN,÷ giảm, ép độ đặc phẩmcao giảm Tuy nhiên tùy mm, phương nạp ép liệuthu ta chọn = 1,5 tương ứng vớithể áp tích lực ép đạt Khối lượng gạchp=163,33 xác kG/cm định theo ρ0 = M/V0 = 2,38 kg/cm2 So sánh đường cong từ công thức thực nghiệm (1) và đường cong thí nghiệm Khảokhi sátđạt phân bố áp lựcsản ép phẩm theo chiều sâumm, sản áp phẩm ta thấy chiều cao 210 lực xác định p~260 2 kG/cm phương p=163,33 , giá trị khảo thí nghiệm đo bằngbố0,63 lầnépgiá đo sâu Dựa vào trìnhkG/cm (8) ta tiến hành sát để nghiên cứu phân áp lực theotrịchiều công thựcépnghiệm sảntheo phẩm sau thức chày đạt chiều cao sản phẩm vị trí đạt giá trị áp lực ép p, ta tiến hành khảo sát nhiều trường hợp áp lực p khác nhau, giả thuyết bỏ qua thành phần áp lực dư qdc Hình cho thấy kết quả sản phẩm gạch ép độ ẩm 12%, cho thấy sản phẩm ta xác định thơng số lại phục vụ khảo sát theo Bảng 95 0,45 0,261 10x6 cm 12 0,2 0,262 10x6 cm Dũng, N T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Bảng Bảng thông số đầu vào tiến hành khảo sát Độ ẩm w (%) Ma sát f [4] 0,6 0,45 Hình Đồ thị phân bớ 0,2 lực 12 ép theo chiều sâu, w=4% Hệ số áp lực thành bên Tiết diện ép 0,260 10 × cm 0,261 10 × cm Hình Đồ thị phân bớ0,262 lực Hình Đồ thị phân10bớ×lực cm ép theo chiều sâu, w=8% p = 100 kG/cm2 p = 150 kG/cm2 p = 200 kG/cm2 ép theo chiều sâu, w=12% p = 300 kG/cm2 p = 400 kG/cm2 Từ đồ thị Hình 7, và ta thấy áp lực ép giảm nhanh theo chiều sâu sản phẩm phụ thuộc nhiều vào độ ẩm vật liệu ép Khi đợ ẩm w = 4% áp lực ban đầu giảm 5,8 lần; tương tự với độ ẩm 8% 12% 10 Hình Đồ thị phân bố lực ép theo chiều sâu, w = 4% Từ đồ thị Hình 7, ta thấy áp lực ép giảm nhanh theo chiều sâu sản phẩm phụ thuộc nhiều vào độ ẩm vật liệu ép Khi độ ẩm w = 4% áp lực ban đầu giảm 5,8 lần; tương tự với độ ẩm 8% 12% 3,8 1,8 lần không phụ thuộc vào áp lực ép đầu vào Như tăng độ ẩm độ giảm áp lực ép ma sát giảm Tuy nhiên độ ẩm 12% độ chênh áp lực phần phần viên gạch lớn gây tượng phân tầng sản phẩm ép (Hình 6), sản phẩm gạch ép theo phương có chiều cao lớn viên gạch cần tiến hành ép song động từ hai phía để đảm bảo độ đặc sản phẩm hai phía Hình Đồ thị phân bố lực ép theo chiều sâu, w = 8% Hình Đồ thị phân bố lực ép theo chiều sâu, w = 12% Kết luận Bài báo giải thích tiến hành ép đơn động sản phẩm gạch đất khơng nung có kích thước sản phẩm 210×100×60 mm theo phương ép lên diện tích tiết diện nhỏ (100×60 mm) 96 Dũng, N T / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng độ ẩm 12% sản phẩm có độ chặt khơng theo chiều cao Điều lý giải dựa theo phương pháp lý thuyết áp lực ép giảm theo chiều cao sản phẩm ảnh hưởng ma sát vật liệu với thành khuôn Qua nghiên cứu thực nghiệm xây dựng mối quan hệ áp lực ép độ lún sản phẩm ép nén, dựa theo đồ thị thu ta nhận thấy sản phẩm ép theo phương pháp bán khô không cần áp lực ép lớn, giai đoạn cuối trình ép áp lực tăng nhanh hiệu làm chặt vật liệu không cao Đối với sản phẩm gạch đất đồi không nung, áp lực ép nên chọn p = 150 ÷ 200 MPa Hướng phát triển báo nghiên cứu ảnh hưởng áp lực ép tiến hành ép song động nhằm lựa chọn chế độ ép song động hợp lý để tạo hình sản phẩm Tài liệu tham khảo [1] Nhi, P T (2012) Chuyên đề Công nghệ sản xuất vật liệu xây dựng không nung: xu hướng phát triển, Báo cáo phân tích xu hướng cơng nghệ, Sở Khoa học Cơng nghệ Thành phố Hồ Chí Minh Trung tâm thông tin Khoa học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh [2] Thiên, B Đ., Bình, N D (2012) Nghiên cứu chế tạo gạch không nung sử dụng đất đồi Sơn Tây phế thải khai thác đá Trường Đại học Xây dựng [3] Viện nghiên cứu hỗ trợ Phát triển Nông thôn (2012) Báo cáo công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất Công ty Cổ phần Huệ Quang [4] Chính, V L., Anh, N K., Tín, N N (1991) Nghiên cứu chọn hợp lý thông số số thiết bị tạo hình đơn giản sản xuất cấu kiện xây dựng từ vật liệu sẵn có (thiết bị sản xuất lợp từ sơ sợi thực vật, thiết bị ép sản xuất gạch đất không nung, thiết bị ép đùn) Bộ Giáo dục Đào tạo [5] Venkatarama Reddy, B V (2015) Design of a manual press for the production of compacted stabilized soil block Centre for Suitainable Technologies, Indian Institute of Science, Bengaluru 560 012, India [6] Chính, V L., Anh, N K., Mai, N T T., Ngọ, Đ T., Tuấn, T V., Xuân, N T (2013) Máy thiết bị sản xuất vật liệu cấu kiện xây dựng Nhà xuất Xây dựng [7] Nam, N N., Thanh, T T (2000) Máy gia công học nông sản thực phẩm Nhà xuất giáo dục 97 ... sản phẩm ép theo phương pháp bán khô không cần áp lực ép lớn, giai đoạn cuối trình ép áp lực tăng nhanh hiệu làm chặt vật liệu không cao Đối với sản phẩm gạch đất đồi không nung, áp lực ép nên... pháp ép tĩnh áp dụng cho sản phẩm gạch đất đồi theo phương pháp ép đơn động Kết báo nhằm xác định lực ép phương pháp ép, làm cho việc thiết kế lựa chọn thông số cho máy ép gạch theo phương pháp. .. máy Trong nghiên cứu này, tác giả tiến hành nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm nhằm xác định quan hệ áp lực ép độ lún phối liệu ép kèm theo phân bố áp lực ép lên sản phẩm tạo hình theo phương pháp

Ngày đăng: 10/02/2020, 07:15

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • 1 Giới thiệu

  • 2 Nghiên cứu lý thuyết ảnh hưởng của áp lực ép trong tạo hình sản phẩm

    • 2.1 Ảnh hưởng của áp lực ép tới độ lún của sản phẩm

    • 2.2 Sự phân bố áp lực ép dọc theo chiều dài sản phẩm

    • 3 Thực nghiệm xác định mối liên hệ áp lực ép và độ lún của sản phẩm

      • 3.1 Nguyên vật liệu sử dụng

        • a Đất dùng để thí nghiệm

        • b Cát

        • c Đá mạt

        • d Xi măng

        • e Phụ gia

        • 3.2 Mẫu thí nghiệm và cấp phối vật liệu chế tạo mẫu

        • 3.3 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm

        • 3.4 Quy trình thí nghiệm

        • 3.5 Kết quả thí nghiệm

        • 4 Khảo sát phân bố áp lực ép theo chiều sâu sản phẩm

        • 5 Kết luận

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan