Từ các kết quả nghiên cứu trên có thể kết luận:
- Bột đá phế thải tại làng đá mỹ nghệ Non Nước, thành
phố Đà Nẵng thuộc loại đá cẩm thạch với thành phần chính
là CaCO3 chiếm tỉ lệ lớn (trên 96% khối lượng), tương
đương với bột đá thương phẩm dùng gia cường cho
composite.
- Nghiên cứu đã xây dựng được quy trình công nghệ gia
công chế tạo một số mẫu sản phẩm nắp hố ga, song chắn
rác và lươn giao thông.
- Các tính năng cơ lý của composite bột đá phế thải khô
tương đương với composite bột đá thương phẩm, điều này
có thể khẳng định khả năng sử dụng bột đá phế thải tại làng
đá mỹ nghệ Non Nước, thành phố Đà Nẵng để thay thế bột
đá thương phẩm trong chế tạo một số sản phẩm composite.
Tuy nhiên, các tính năng cơ lý của composite bột đá
phế thải ướt thấp hơn một ít so với composite bột đá thương
phẩm và bột đá khô.
Lời cám ơn
Nhóm tác giả chân thành cám ơn Ủy ban nhân dân
thành phố Đà Nẵng, Sở Khoa học và Công nghệ thành phố
Đà Nẵng, Viện Nghiên cứu Vật liệu polymer Dresden,
Cộng hòa Liên bang Đức, Trường Đại học Bách khoa - Đại
học Đà Nẵng, giảng viên Nguyễn Đình Minh Tuấn,
Nguyễn Kim Sơn, Dương Thế Hy và các sinh viên lớp
11H4, 12H4 và 13H4 đã cung cấp kinh phí và hỗ trợ nhóm
tác giả thực hiện nghiên cứu này.
6 trang |
Chia sẻ: honghp95 | Lượt xem: 707 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đánh giá đặc trưng của bột đá phế thải từ làng đá non nước và khả năng chế tạo sản phẩm composite - Đoàn Thị Thu Loan, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 5(126).2018, Quyển 1 73
ĐÁNH GIÁ ĐẶC TRƯNG CỦA BỘT ĐÁ PHẾ THẢI TỪ LÀNG ĐÁ NON NƯỚC
VÀ KHẢ NĂNG CHẾ TẠO SẢN PHẨM COMPOSITE
ESTIMATING CHARACTERISTICS OF THE WASTE STONE POWDER AT NON NUOC
STONE VILLAGE AND ITS POSSIBILITIES OF PRODUCING COMPOSITE PRODUCTS
Đoàn Thị Thu Loan1, Nguyễn Thị Sen2
1Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng; dttloan@dut.udn.vn
2Lớp Cao học KTHH-K34, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng
Tóm tắt - Tiềm năng bột đá phế thải tại làng đá mỹ nghệ Non
Nước, thành phố Đà Nẵng là rất lớn. Mục tiêu của nghiên cứu
nhằm đánh giá khả năng sử dụng bột đá phế thải từ làng đá mỹ
nghệ Non Nước trong gia công chế tạo một số sản phẩm
composite như lưới chắn rác, nắp hố ga và lươn giao thông, góp
phần giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường do bột đá phế thải gây
ra. Trong nghiên cứu này, một số đặc trưng của bột đá khô và ướt
được khảo sát bao gồm thành phần khoáng, thành phần hóa học,
phân bố kích thước hạt, hình thái học và so sánh với bột đá thương
phẩm. Ngoài ra, một số tính chất cơ học như kéo, uốn, va đập, độ
cứng và khả năng chịu tải trọng nén của composite từ nhựa
polyester không no, sợi thủy tinh và bột đá cũng được khảo sát
nhằm đánh giá khả năng thay thế bột đá thương phẩm trong chế
tạo một số sản phẩm composite như song chắn rác, nắp hố ga và
lươn giao thông.
Abstract - There is a big potential of waste stone powder at Non
Nuoc stone village, Danang city. The objective of this study is to
estimate the possibility of using the Non Nuoc waste stone powder
in producing some composite products such as trash traps, manhole
covers and traffic barriers in order to contribute to solving the
environmental problem due to this kind of waste. In this study, some
characteristics of the dry and wet stone powder such as
mineralogical composition, chemical composition, particle size,
morphology are investigated and compared to those of the
commercial stone powder. Additionally, some mechanical properties
such as tensile, bending, impact, hardness and compression
properties of the composite products based on unsaturated
polyester, glass fibe and waste stone powder are studied in order to
estimate the possibility of using the stone waste to replace the
commercial stone powder in producing several composite products
including trash traps, manhole covers and traffic islands.
Từ khóa - bột đá; composite; nhựa polyester không no; tính chất
cơ học; hình thái học
Key words - stone powder; composite; unsaturated polyester;
mechanical properties; morphology
1. Giới thiệu
Vấn đề cấp bách nhất hiện nay chính là môi trường.
Trong cùng một thời điểm, chúng ta phải đối mặt với nhiều
vấn đề như sự cạn kiệt dần các nguồn tài nguyên, đặc biệt
là các nguồn tài nguyên không tái tạo được, thiếu các bãi
chôn lấp rác thải khi lượng chất thải ngày càng tăngVì
vậy, việc phát triển các loại vật liệu thân thiện với môi
trường, tận dụng, tái sử dụng các nguồn nguyên liệu phế
thải ngày càng được chú trọng.
Tại Việt Nam có hàng trăm mỏ đá phân bố chủ yếu ở
miền Bắc và miền Trung với trữ lượng ước tính đạt 52 tỷ
tấn. Với nhu cầu sử dụng đá trong xây dựng cũng như
trong đời sống sinh hoạt thì nhu cầu khai thác cũng như
chế tác đá càng tăng. Tại Đà Nẵng nghề chế tác đá là một
nghề lâu đời và phát triển. Với đặc thù của nghề, lượng
đá phế thải thải ra môi trường là rất lớn. Mỗi năm có
khoảng 4.000 – 5.000 m3 đá dăm (đá khô) và 1.200 –
1.500 m3 bột đá ướt thải ra môi trường tại làng đá mỹ nghệ
Non Nước [1].
Đá phế thải khô được hình thành do cưa cắt và đục đẽo
tại các doanh nghiệp cưa cắt và điêu khắc đá thuộc làng đá
mỹ nghệ Non nước, thành phố Đà Nẵng. Đá phế thải khô là
loại đá dăm với các kích cỡ khác nhau. Hơn 50% lượng đá
phế thải khô được thu gom, nghiền và bán lại cho các cơ sở
sản xuất gạch, đúc tượng và các sản phẩm mỹ nghệ rẻ tiền.
Phần còn lại thải bừa bãi trên các bãi đất trống (Hình 1).
Đá phế thải ướt hình thành trong quá trình cưa cắt đá
(Hình 2). Nước được dùng để làm nguội, bôi trơn và làm
sạch bột đá ra khỏi lưỡi cưa trong quá trình cưa cắt. Nước
và bột đá tạo nên huyền phù bột đá thải ra đi vào các bể
lắng ba ngăn sau đó được lắng ở các hồ chứa. Định kỳ bột
đá được xúc, đổ đống ngoài trời và thỉnh thoảng được thuê
xe chở đi đổ ở những nơi khác. Như vậy, lượng đá phế thải
khô và ướt được thải ra tại làng đá mỹ nghệ Non Nước đã
gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến cảnh quang khu
vực và tốn chi phí cũng như diện tích đất để chôn lấp.
Hình 1. Bãi đá phế thải tại làng đá mỹ nghệ Non nước
Hình 2. Hoạt động cưa cắt đá
Trên thế giới, việc nghiên cứu sử dụng đá phế thải đã
được quan tâm bởi nhiều nhà nghiên cứu trong các ứng
dụng khác nhau như sản xuất xi măng, gạch, ceramic
[2 - 5]. Tuy nhiên, hiện nay chỉ có một số nhà khoa học
74 Đoàn Thị Thu Loan, Nguyễn Thị Sen
quan tâm nghiên cứu sử dụng đá phế thải trong gia công
composite [6, 7].
Trong gia công composite, bột đá thương phẩm được
sử dụng phổ biến và với lượng lớn. Hiện nay, lượng bột đá
thương phẩm chủ yếu được nhập từ Trung Quốc, Ấn Độ,
Bangladesh
Hơn nữa, hiện nay việc sử dụng vật liệu composite ngày
càng tăng. Một số sản phẩm dân dụng như nắp hố ga, song
chắn rác, lươn giao thông phần lớn đều được làm bằng vật
liệu composite, thay thế các vật liệu truyền thống như kim
loại, bê tông Các sản phẩm này được sản xuất với một
lượng lớn bột đá thương phẩm (10 - 30% trọng lượng).
Phần lớn bột đá thương phẩm được nhập ngoại nên nên giá
thành tương đối cao.
Chính vì vậy, nghiên cứu này đã khảo sát một số đặc
trưng của đá phế thải tại làng đá mỹ nghệ Non Nước –
thành phố Đà Nẵng và khả năng sử dụng bột đá phế thải
thay thế bột đá thương phẩm trong chế tạo một số sản
phẩm composite như lưới chắn rác, nắp hố ga và lươn giao
thông. Việc tái sử dụng lượng đá phế thải này để làm
nguyên liệu chế tạo vật liệu composite vừa cho chúng ta
một nguồn nguyên liệu dồi dào vừa giải quyết được vấn
đề môi trường.
2. Thực nghiệm
2.1. Nguyên liệu
Nhựa polyester không no (UPE) Polyplex Resin xuất
xứ Nuplex Industries Limited, New Zealand.
Đá phế thải được thu gom từ làng đá mỹ nghệ Non
Nước – thành phố Đà Nẵng. Đá phế thải khô thường có độ
ẩm thấp (< 0,2%) không cần phơi hoặc sấy được đập đến
kích thước dưới 2 cm trước khi đưa vào nghiền. Bột đá phế
thải ướt khi thu gom có độ ẩm cao được phơi ngoài trời 3
ngày hoặc sấy ở 100 - 105°C đến độ ẩm dưới 0,2%. Sau
đó, đá phế thải khô và ướt được nghiền trong máy nghiền
bi với buồng nghiền 5 lít, tốc độ quay 50 vòng/phút trong
thời gian 300 phút thu được bột đá khô (BĐ-K) và 30 phút
thu được bột đá ướt (BĐ-U) [8].
Bột đá thương phẩm sử dụng được cung cấp bởi Công
ty Cổ phần Hóa chất Minh Đức.
2.2. Gia công mẫu sản phẩm composite
Các mẫu sản phẩm composite nắp hố ga (NHG-U,
NHG-K, NHG-TP), song chắn rác (SCR-K, SCR-U, SCR-
TP) và lươn giao thông (LGT-K, LGT-U, LGT-TP) được
chế tạo từ nhựa polyester không no độn bột đá ướt, bột đá
khô và bột đá thương phẩm. Vật liệu gia cường gồm roving
thủy tinh (RTT), mat (MTT). Đơn phối liệu được trình bày
trong Bảng 1.
Bảng 1. Đơn phối liệu gia công sản phẩm composite
Mẫu UPE RTT MTT BĐ-K BĐ-U BĐ-TP
NHG-K 50 15 20 15
NHG-U 50 15 20 15
NHG-TP 50 15 20 15
SCR-K 50 25 0 25
SCR-U 50 25 0 25
SCR-TP 50 25 0 25
LGT-K 50 10 10 30
LGT-U 50 10 10 30
LGT-TP 50 10 10 30
2.3. Xác định thành phần hóa và thành phần khoáng của
bột đá
2.3.1. Phổ nhiễu xạ tia X
Thành phần khoáng của bột đá được xác định bằng
phương pháp phổ nhiễu xạ tia X (X-ray diffraction - XRD)
trên thiết bị XRD SmartLab, Rigaku, Nhật sử dụng Copper
Kα radiation và góc 2θ từ 10° đến 70°.
2.3.2. Phổ huỳnh quang tia X
Thành phần hóa của bột đá được xác định bằng phương
pháp phổ huỳnh quang tia X (X-ray fluorescence - XRF)
trên thiết bị Thermo Scientific™ ARL™ 9900 X-ray
WorkStation™, Thụy Sĩ. Mỗi mẫu chứa 10 g bột đá có
đường kính 25 mm.
2.4. Khảo sát hình dạng và kích thước hạt trung bình của
bột đá
Hình thái học bề mặt của bột đá được xác định bằng
kính hiển vi kỹ thuật số (digital microscope) Keyence
VHX-100 (Nhật) và kính hiển vi điện tử quét FE-SEM
(Ultra 55, Carl Zeiss SMT AG, Đức).
Kích thước hạt trung bình của bột đá được xác định trên
thiết bị tán xạ ánh sáng Static light scattering (SDS),
Malvern Mastersizer 2000, Helos Rodos, Sympatec
GmbH, Đức.
2.5. Thử cơ tính composite
Độ bền kéo và uốn của các mẫu composite được xác
định trên thiết bị thử vạn năng (Universal Testing Machine)
AG-X plus, Shimadzu, Nhật theo tiêu chuẩn ISO 527-3 và
ISO 178. Tốc độ kéo 5 mm/phút và tốc độ uốn 2 mm/phút.
Mỗi phép đo được thực hiện tối thiểu 5 mẫu để lấy giá trị
trung bình.
Độ bền va đập của mẫu không có vết cắt (Unnotched
Izod) được xác định trên thiết bị đo va đập HIT 50P,
Zwick/Roell, Đức theo tiêu chuẩn ISO 180 ở nhiệt độ
phòng. Mỗi phép đo được thực hiện tối thiểu 5 mẫu để lấy
giá trị trung bình.
Độ cứng của các mẫu composite được xác định trên
thiết bị đo độ cứng HPK 4/22, Đức (Hình 3) theo tiêu
chuẩn ISO 2039-1 với mẫu có chiều dày tối thiểu 4 mm.
Mỗi phép đo được thực hiện tối thiểu 10 vị trí để lấy giá
trị trung bình.
Hình 3. Thiết bị đo độ cứng
Thử tải nén của các mẫu nắp hố ga và song chắn rác
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 5(126).2018, Quyển 1 75
được đo trên máy nén WE-1000B, thước lá theo phương
pháp thử KT2.K4.TN-003-TT, tải thử 25 tấn (nắp hố ga)
và 9 tấn (song chắn rác).
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Khảo sát một số đặc trưng của bột đá
3.1.1. Thành phần khoáng và thành phần hóa
Kết quả phân tích thành phần khoáng của bột đá bằng
XRD được trình bày trong Hình 4 cho thấy, bột đá phế thải
sử dụng thuộc loại đá cẩm thạch (Marble) với thành phần
chính là khoáng calcite (CaCO3). Ngoài ra một số khoáng
như ankerite - (Ca, Fe, Mg)CO3, quartz - SiO2, melilite -
Ca1.87Na0.1Sr0.02K0.02Mg0.96Al0.09Si1.98, aluminum gallium
phosphate - (Al0.7 Ga0.3)PO4 cũng có mặt với lượng nhỏ
tương ứng với các peak có cường độ thấp. Kết quả cho thấy
thành phần khoáng bột đá ướt và khô có các peak khá giống
nhau và giống với bột đá thương phẩm.
Bảng 2. Thành phần hóa của bột đá (%) được xác định
bằng XRF
Thành phần BĐ-K BĐ-U BĐ-TP
CaO 55,34 53,99 55,57
MnO - 1,29 -
MgO - 0,06 -
SiO2 0,37 0,55 0,44
Fe2O3 0,07 0,85 0,12
Al2O3 0,04 0,07 0,07
SO3 0,03 0,04 0,03
SrO 0,26 0,10 0,03
P2O5 0,03 0,03 0,02
K2O 0,03 0,06 0,02
Cr2O3 0,03 - -
LOI 43,79 42,96 43,69
Hình 4. Kết quả phân tích XRD của bột đá thương phẩm (a), bột đá ướt (b) và bột đá khô (c)
3.1.2. Hình dạng và kích thước hạt
Ảnh chụp kính hiển vi kỹ thuật số và kính hiển vi điện
tử quét ở Hình 5 cho thấy hình dạng của bột đá khô, bột đá
ướt và bột đá thương phẩm. Bột đá khô, ướt và bột đá
thương phẩm đều có hình dạng không cân đối, kích thước
và hình dạng thay đổi nhiều. Kích thước hạt của bột đá ướt
và bột đá thương phẩm nhỏ hơn và đồng nhất hơn so với
bột đá khô. Kết quả này phù hợp với kết quả phân tích kích
thước hạt bằng phương pháp tán xạ ánh sáng (Bảng 3).
Kích thước và hình dạng bột đá phụ thuộc nhiều vào
nguồn gốc đá và phương pháp gia công, xử lý đá. Bột đá
phế thải ướt được hình thành trong quá trình gia công cưa
cắt đá. Bột đá mịn được rửa trôi cùng với dòng nước làm
mát. Sau khi qua các bể lắng, huyền phù bột đá được tách
nước và các hạt bột đá mịn có khuynh hướng hình thành
các tập hợp lớn hơn (vón cục) với liên kết vật lý yếu được
hình thành giữa các hạt. Các tập hợp này dễ vỡ ra thành bột
mịn với năng lượng nghiền, đập tương đối bé. Tuy nhiên,
đá phế thải khô được thu gom từ quá trình đục đẽo tạo hình
các sản phẩm đá, do vậy có kích thước lớn từ vài đến vài
chục centimet. Kết quả phân tích ở trên cho thấy đá phế
thải cẩm thạch này cấu tạo chủ yếu gồm các tinh thể calcite
và nó chỉ tạo thành các hạt cơ bản với năng lượng nghiền,
đập lớn [9]. Trong nghiên cứu này, năng lượng nghiền, đập
đối với bột đá khô lớn hơn bột đá ướt khoảng 10 lần.
Kích thước hạt càng bé thì diện tích bề mặt riêng càng
lớn, khả năng truyền ứng suất trong composite càng tốt, tuy
nhiên, xu hướng vón cục càng cao. Nếu quá trình phân tán
bột đá trong nhựa không tốt sẽ dẫn đến tình trạng kém đồng
nhất của composite và ảnh hưởng đến độ bền sản phẩm.
0
100000
200000
300000
400000
500000
20 30 40 50 60 70
0
100000
200000
300000
400000
500000
0
10000
20000
30000
40000
50000
A,C,Q,MA,C,Q,MC,Q,MC,Q,M
A,C,M
C
Q,AlC,M
In
te
n
si
ty
(
cp
s)
2-theta (deg)
A: Ankerite
Al: Alumni Gallium Phosphate
C: Calcite
M: Melilite
Q: Quartz
(a)
(c)
(b)
76 Đoàn Thị Thu Loan, Nguyễn Thị Sen
Hình 5. Ảnh chụp kính hiển vi kỹ thuật số (trái) và kính hiển vi điện tử quét (phải) bột đá khô (trên),
bột đá ướt (giữa) và bột đá thương phẩm (dưới)
Bảng 3. Thống kê cỡ hạt bột đá
Thống kê
Cỡ hạt (m)
BĐ-K BĐ-U1 BĐ-U2 BĐ-U3
x10 2,34 0,79 0,78 0,90
x50 19,24 4,53 4,47 5,66
x90 54,30 17,33 17,01 23,62
x99 102,58 31,65 31,15 33,81
3.2. Nghiên cứu khả năng sử dụng bột đá phế thải thay
thế bột đá thương phẩm trong chế tạo composite
3.2.1. Xây dựng quy trình gia công sản phẩm composite
Để nghiên cứu khả năng thay thế bột đá thương phẩm
trong gia công chế tạo composite, nhóm tác giả tiến hành
gia công các mẫu nắp hố ga và lươn giao thông composite
từ nhựa polyester không no gia cường sợi thủy tinh và bột
đá với đơn phối liệu như ở Bảng 1. Quy trình gia công được
xây dựng như Hình 6.
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 5(126).2018, Quyển 1 77
Hình 6. Quy trình gia công sản phẩm composite
Quy trình gia công mẫu gồm các bước sau:
Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu
Nhựa UPE được trộn với bột đá theo các tỉ lệ khác nhau
(Bảng 1), dùng máy khuấy khuấy hỗn hợp với tốc độ 500
vòng/phút, trong 15 phút đảm bảo bột đá phân tán đồng
đều. Hỗn hợp sau đó được cho chất xúc tiến cobalt và chất
khơi mào MEKP vào, khuấy đều để có hỗn hợp đồng nhất
chuẩn bị gia công. Roving thủy tinh và mat thủy tinh được
cắt theo hình dạng khuôn mẫu.
Bước 2: Chuẩn bị khuôn
Khuôn (nắp hố ga, song chắn rác và lươn giao thông)
được làm sạch và phủ lớp mỏng chất chống dính trước khi
sử dụng để tháo khuôn được dễ dàng.
Bước 3: Phủ gelcoat
Sau khi phủ lớp chống dính, phủ lớp gelcoat mỏng lên
bề mặt khuôn với chiều dày dưới 0,5 mm bằng phương pháp
phun hoặc quét. Để 30 phút để gelcoat đóng rắn sơ bộ.
Bước 4: Quét nhựa, trải sợi và lăn
Trải lớp mỏng nhựa chứa bột đá và đặt một lớp mat
thủy tinh, lăn để nhựa thấm ướt đều sợi thủy tinh. Quá trình
tẩm nhựa, đắp sợi, lăn ép xen kẽ nhau và lặp lại đến khi đạt
được chiều dày yêu cầu. Vải thủy tinh dày được đặt ở giữa
các lớp mat. Khi lăn lưu ý không để sợi bị gợn sóng, bị gấp,
bị thiếu sợi hoặc bọt khí.
Bước 5: Đóng rắn
Sản phẩm được đóng rắn ở nhiệt độ phòng với thời gian
tối thiểu 120 phút.
Bước 6: Tháo sản phẩm
Sau khi sản phẩm đóng rắn, tháo khuôn và tiếp tục để
thêm 48 giờ nữa để đóng rắn hoàn toàn trước khi gia công
cơ khí hoàn thiện sản phẩm.
Bước 7: Hoàn thiện sản phẩm composite
Sản phẩm sau khi đóng rắn hoàn toàn được cắt toàn bộ
bavia, sau đó mài và trét những chỗ thiếu nhựa (nếu có) để
đảm bảo sản phẩm hoàn thiện phải nhẵn, bóng, không lồi
lõm, đúng kích thước sản phẩm.
Sau đây là một số hình ảnh sản phẩm (Hình 7):
(a) (b) (c)
Hình 7. Hình ảnh nắp hố ga (a), song chắn rác (b)
và lươn giao thông (c) bằng composite
3.2.2. Khảo sát độ bền của sản phẩm composite
Hình 8 và 9 cho thấy kết quả đo độ bền và độ cứng của
các mẫu nắp hố ga, song chắn rác và lươn giao thông bằng
composite.
Hình 8. Độ bền kéo, uốn và va đập của các mẫu composite
Từ kết quả trên cho thấy, các mẫu composite chế tạo từ
bột đá phế thải khô có độ bền kéo, uốn, va đập và độ cứng
tương đương với composite chế tạo từ bột đá thương phẩm.
Tính chất cơ lý của composite bột đá khô tương đối cao
hơn so với composite bột đá ướt. Hơn nữa, độ đồng nhất
của mẫu composite bột đá ướt không cao nên độ lệch chuẩn
của các kết quả đo độ bền kéo, uốn và va đập của composite
bột đá ướt tương đối cao hơn so với composite bột đá khô
và bột đá thương phẩm.
Đối với sản phẩm nắp hố ga và song chắn rác, phép thử
tải nén là một thông số quan trọng của sản phẩm. Trong
nghiên cứu này, các sản phẩm composite đã được thử tải
25 tấn đối với nắp hố ga và 9 tấn đối với song chắn rác. Kết
quả ở Bảng 4 cho thấy các sản phẩm đều đạt yêu cầu.
Hình 9. Độ cứng của các mẫu composite
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Độ bền kéo (Mpa)
Độ bền uốn (MPa)
Độ bền va đập (KJ/m2)
Đ
ộ
b
ền
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Đ
ộ
cứ
n
g
(
M
P
a)
78 Đoàn Thị Thu Loan, Nguyễn Thị Sen
Bảng 4. Thử tải nén sản phẩm composite
Mẫu Tải nén (tấn) Kết quả
NHG-K 25 Đạt
NHG-U 25 Đạt
NHG-C 25 Đạt
SCR-K 9 Đạt
SCR-U 9 Đạt
SCR-C 9 Đạt
4. Kết luận
Từ các kết quả nghiên cứu trên có thể kết luận:
- Bột đá phế thải tại làng đá mỹ nghệ Non Nước, thành
phố Đà Nẵng thuộc loại đá cẩm thạch với thành phần chính
là CaCO3 chiếm tỉ lệ lớn (trên 96% khối lượng), tương
đương với bột đá thương phẩm dùng gia cường cho
composite.
- Nghiên cứu đã xây dựng được quy trình công nghệ gia
công chế tạo một số mẫu sản phẩm nắp hố ga, song chắn
rác và lươn giao thông.
- Các tính năng cơ lý của composite bột đá phế thải khô
tương đương với composite bột đá thương phẩm, điều này
có thể khẳng định khả năng sử dụng bột đá phế thải tại làng
đá mỹ nghệ Non Nước, thành phố Đà Nẵng để thay thế bột
đá thương phẩm trong chế tạo một số sản phẩm composite.
Tuy nhiên, các tính năng cơ lý của composite bột đá
phế thải ướt thấp hơn một ít so với composite bột đá thương
phẩm và bột đá khô.
Lời cám ơn
Nhóm tác giả chân thành cám ơn Ủy ban nhân dân
thành phố Đà Nẵng, Sở Khoa học và Công nghệ thành phố
Đà Nẵng, Viện Nghiên cứu Vật liệu polymer Dresden,
Cộng hòa Liên bang Đức, Trường Đại học Bách khoa - Đại
học Đà Nẵng, giảng viên Nguyễn Đình Minh Tuấn,
Nguyễn Kim Sơn, Dương Thế Hy và các sinh viên lớp
11H4, 12H4 và 13H4 đã cung cấp kinh phí và hỗ trợ nhóm
tác giả thực hiện nghiên cứu này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Phòng Tài nguyên và Môi trường quận Ngũ Hành Sơn, Phiếu xác
nhận thống kê tại làng đá mỹ nghệ Non Nước – thành phố Đà Nẵng,
2017.
[2] Ali A. et al., “Re-use of Waste Marble Dust in the Production of
Cement and Concrete”, Construction and Building Materials, (50),
2014, pp. 28-41.
[3] Omar M. et al., “Influence of Limestone Waste as Partial
Replacement Material for Sand and Marble Powder in Concrete
Properties”, Housing and Building National Research Center
Journal, (8), 2012, pp. 193-203.
[4] Bilgin, N., Yeprem, H. A., Arslan, S., Bilgin, A., Gunay, E. and
Marsoglu, M., “Use of Waste Marble Powder in Brick Industry”,
Construction and Building Materials, 29, 2012, pp. 449-457.
[5] Akbulut, H. and Gurer, C., “Use of Aggregates Produced from
Marble Quarry Waste in Asphalt Pavements”, Building
Environment, 42 (5), 2007, pp. 1921-1930.
[6] Andoglu E. M., Akpinar Borazan A. and Acikbas G., Effect of
Marble: Hop Waste Ratios on Mechanical Properties of Polyester
Matrix Composites, Proceeding of the 14th International
Conference on Environmental Science and Technology Rhodes,
Greece, September 2015, pp. 3-5.
[7] Hassan Sawalha, Shadi Sawalha, Tahreer Yousof, Wala Abu-Saa,
Hiba Al-Sheikh, “Utilization of Stone Cutting Waste Powder as a
Compounding Filler for Polyethylene”, International Journal of
Environment Water, Vol. 4, Issue 4, 2015, pp. 122-131.
[8] Đoàn Thị Thu Loan, Báo cáo chuyên đề 4, đề tài Khoa học và Công
nghệ cấp thành phố, 2017.
[9] Roger N. Rothon, Particulate-Filled Polymer Composites, Rapra
Technology, 2003.
(BBT nhận bài: 21/3/2018, hoàn tất thủ tục phản biện: 09/4/2018)
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- pdffull_2018m012d07_16_40_43_6248_2096104.pdf