intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Ảnh hưởng của tro bay thay thế một phần xi măng đến tính chất của bê tông thương phẩm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST
Báo xấu
74
lượt xem 3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong nghiên cứu này, tro bay được sử dụng để thay thế xi măng với tỷ lệ từ 10-40% theo khối lượng trong bê tông thương phẩm M300 và M600. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi thay thế một phần xi măng bằng tro bay làm tăng tính công tác của hỗn hợp bê tông (HHBT), tổn thất tính công tác của hỗn hợp bê tông sử dụng tro bay không khác nhiều so với bê tông không sử dụng tro bay.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Ảnh hưởng của tro bay thay thế một phần xi măng đến tính chất của bê tông thương phẩm

  1. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, NUCE 2020. 14 (4V): 96–105 ẢNH HƯỞNG CỦA TRO BAY THAY THẾ MỘT PHẦN XI MĂNG ĐẾN TÍNH CHẤT CỦA BÊ TÔNG THƯƠNG PHẨM Nguyễn Trọng Lâma,∗, Nguyễn Ngọc Linha , Trần Văn Nama , Vũ Duy Kiêna , Trần Văn Khảia , Phùng Đức Hiếua a Khoa Vật liệu Xây dựng, Trường Đại học Xây dựng, số 55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 12/08/2020, Sửa xong 07/09/2020, Chấp nhận đăng 10/09/2020 Tóm tắt Bê tông thương phẩm (BTTP) ngày càng được sử dụng phổ biến do có nhiều ưu điểm so với bê tông trộn tại công trường. Tuy nhiên, để đảm bảo tính công tác và khả năng bơm tốt, bê tông thương phẩm thường phải sử dụng lượng xi măng lớn hơn. Để khắc phục vấn đề trên, việc sử dụng phụ gia khoáng thay thế một phần xi măng là cần thiết. Trong nghiên cứu này, tro bay được sử dụng để thay thế xi măng với tỷ lệ từ 10-40% theo khối lượng trong bê tông thương phẩm M300 và M600. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi thay thế một phần xi măng bằng tro bay làm tăng tính công tác của hỗn hợp bê tông (HHBT), tổn thất tính công tác của hỗn hợp bê tông sử dụng tro bay không khác nhiều so với bê tông không sử dụng tro bay. Khi thay thế đến 20% xi măng bằng tro bay theo khối lượng, cường độ nén của bê tông giảm nhẹ và vẫn đạt mác thiết kế. Tuy nhiên, khi sử dụng 30% tro bay, cường độ nén của bê tông giảm một mác so với cường độ thiết kế. Khi sử dụng 40% tro bay làm giảm đáng kể cường độ của bê tông ở tất cả các tuổi, mức giảm quan sát được từ 31,4% đến 41,6%. Từ khoá: bê tông thương phẩm; tro bay; tính công tác; tổn thất tính công tác; cường độ nén. EFFECTS OF FLY ASH AS A PARTIAL REPLACEMENT OF CEMENT ON PROPERTIES OF READY- MIXED CONCRETE Abstract Ready-mixed concrete has been steadily registering increased market share owing to many advantages com- pared to site-mixed concrete. However, to ensure good workability and pumpability, ready-mixed concrete often uses a higher amount of cement. To overcome this problem, it is necessary to use mineral admixtures to partially replace cement. In this study, fly ash was used to replace cement with a ratio of 10-40% by weight in ready-mixed concrete M300 and M600. The experimental results show that the partial replacement of cement by fly ash improved the workability of fresh concrete, the loss of workability of fresh concrete using fly ash was not much different from that of concrete without fly ash. When fly ash was used at 20 percent by weight of the total cementitious, the compressive strength of the concrete reduced slightly but still achieved the designed compressive strength. However, when 30 percent of fly ash was used to replace cement by weight, the compres- sive strength of the concrete decreased by one grade in comparison to the design values. The use of 40% fly ash resulted in serious reductions in the compressive strength of concrete at all ages, the decreases were observed from 31.4% to 41.6%. Keywords: ready-mixed concrete; fly ash; workability; loss of workability; compressive strength. https://doi.org/10.31814/stce.nuce2020-14(4V)-09 © 2020 Trường Đại học Xây dựng (NUCE) ∗ Tác giả đại diện. Địa chỉ e-mail: lamnt@nuce.edu.vn (Lâm, N. T.) 96
  2. Lâm, N. T., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng 1. Giới thiệu Bê tông thương phẩm là loại bê tông được chế tạo tại trạm trộn tập trung và giao cho người sử dụng ở trạng thái bê tông tươi [1, 2]. Vì được chế tạo ở các trạm trộn tập trung nên chất lượng vật liệu đầu vào và quá trình công nghệ được kiểm soát tốt, chất lượng BTTP ổn định, đảm bảo đúng yêu cầu của người sử dụng. Bê tông thương phẩm thường được vận chuyển đến công trường bằng xe bồn và kết hợp với bơm bê tông để vận chuyển đến vị trí thi công. Bởi vậy, hỗn hợp BTTP phải có tính công tác tốt và duy trì được tính công tác trong thời gian nhất định. Để đảm bảo BTTP có tính công tác và khả năng bơm tốt, BTTP thường phải sử dụng lượng xi măng lớn hơn bê tông trộn tại công trường, điều này không những làm giảm hiệu quả kinh tế mà còn gây ra một số vấn đề do việc sử dụng nhiều xi măng gây ra như co ngót hay nhiệt thủy hóa lớn [3, 4]. Để khắc phục vấn đề trên, việc sử dụng phụ gia khoáng thay thế một phần xi măng là cần thiết. Các loại phụ gia khoáng có thể sử dụng cho BTTP ở Việt Nam gồm có: tro bay, xỉ lò cao, bột đá vôi, v.v. . . , trong đó tro bay là loại vật liệu có nhiều tiềm năng sử dụng làm phụ gia khoáng cho BTTP ở Việt Nam. Đến năm 2019, Việt Nam có 25 nhà máy nhiệt điện đốt than đang hoạt động, phát thải ra tổng lượng tro, xỉ khoảng hơn 19,5 triệu tấn/năm (trong đó, tro bay chiếm từ 80% đến 85%). Ngoài ra, nhiều dự án nhiệt điện đốt than đang xây dựng hoặc đã được phê duyệt, cho nên lượng tro xỉ thải ra từ các nhà máy nhiệt điện ở Việt Nam sẽ ngày càng tăng; đến năm 2025 lượng tro xỉ thải ra khoảng 29,4 triệu tấn/năm và năm 2030 sẽ là 38,3 triệu tấn/năm [5–7]. Đến nay, tổng lượng tro, xỉ nhiệt điện đã tiêu thụ trên cả nước khoảng 38% tổng lượng phát thải qua các năm. Tro, xỉ được sử dụng nhiều nhất là lĩnh vực làm phụ gia khoáng cho xi măng, sau đó là dùng làm phụ gia bê tông cho các công trình thủy lợi, công trình giao thông (đường bê tông xi măng vùng nông thôn) và công trình xây dựng dân dụng (kết cấu móng khối lớn ít tỏa nhiệt), ngoài ra tro, xỉ cũng được dùng để thay thế một phần nguyên liệu sản xuất gạch xây (nung và không nung) hay làm vật liệu san lấp [5, 6]. Tro bay đã được nghiên cứu và sử dụng làm phụ gia khoáng cho vữa và bê tông từ những năm đầu của thế kỷ 19 [8, 9], góp phần quan trọng vào việc nâng cao giá trị kinh tế, giảm ô nhiễm môi trường, và đặc biệt là giảm lượng khí thải nhà kính do sản xuất xi măng [10–17]. Sử dụng tro bay thay thế một phần xi măng trong bê tông làm tăng tính công tác của hỗn hợp bê tông, giảm nhiệt thủy hóa, nâng cao độ bền của bê tông [9, 11, 13, 14, 18–20]. Ở Việt Nam cũng đã có nhiều nghiên cứu ứng dụng tro bay để sản xuất vật liệu xây dựng, như sản xuất bê tông nhẹ [15, 16], để chế tạo xi măng bền sun phát [14], hay để chế tạo bê tông cường độ siêu cao [17], v.v. . . Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu, việc sử dụng tro bay làm phụ gia khoáng cho bê tông trong các công trình dân dụng nói chung và BTTP nói riêng ở Việt Nam còn ít. Một số trạm trộn BTTP đã sử dụng tro bay làm phụ gia khoáng thay thế một phần xi măng, tuy nhiên tỷ lệ sử dụng còn rất ít và không sử dụng thường xuyên do chưa đánh giá được đầy đủ sự thay đổi tính công tác và cường độ nén của bê tông khi thay đổi tỷ lệ tro bay sử dụng. Bởi vậy, việc nghiên cứu ảnh hưởng của tro bay ở Việt Nam đến tính công tác và cường độ nén của BTTP là tiền đề quan trọng cho việc tăng cường sử dụng tro bay làm phụ gia khoáng cho bê tông nói chung và BTTP nói riêng. 2. Chương trình thí nghiệm 2.1. Vật liệu sử dụng Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu gồm có, tro tuyển Phả Lại; Xi măng PC40 Bút Sơn; cát vàng cỡ hạt trung bình; đá dăm Dmax = 20 mm và phụ gia siêu dẻo Sika ViscoCrete-3168. Biểu đồ thành 97
  3. Lâm, N. T., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng 97 phần hạt của cát và đá được thể hiện trên Hình 1 và 2. Tính chất và thành phần hóa của các vật liệu 98 sử dụng được trình bàyHình trong1. Đường các biểuqua Bảng 1-4, diễn đánhthành phần giá, các loạihạt vậtcủa liệucát sử dụng đều phù hợp với yêu cầu của TCVN và cho phép ạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, NUCE 2018 sử dụng p-ISSN để chế tạo bê tông. Hình 2615-9058; e-ISSN 2734-9489 dạng và tính chất bề mặt hạt tro bay 97 được thể hiện qua ảnh SEM trên Hình 98 3, các hạt tro bayHình chủ yếu là hình cầu và bề mặt hạt trơn nhẵn. 1. Đường biểu diễn thành phần hạt của cát 99 Hình 1. Đường biểu diễn thành phần 100 hạt của cát Hình 2. Đường biểu diễn thành phần hạt của đá 99 Hình 1. Đường biểu diễn thành phần hạt của cát Hình 2. Đường biểu diễn thành phần hạt của đá 100 Hình 2. Đường biểu diễn thành phần hạt của đá Hình 2. Đường biểu diễn thành phần hạt của đá 101 4 101 Hình 3. Ảnh SEM với độ phóng đại 600 lần của tro bay 4 Bảng 1. Thành phần hóa và tính chất của tro bay Thành phần hóa, % Khối lượng Sót sàng SiO2 Al2 O3 Fe2 O3 CaO Na2 O K2 O SO3 MKN Khác riêng 45 µm, % 57,26 22,90 6,754 1,69 0,20 3,09 0,15 4,86 3,10 2,47 25,3 98
  4. Lâm, N. T., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng Bảng 2. Tính chất của Xi măng PC40 Bút sơn Thời gian đông kết, phút Cường độ nén, MPa Khối lượng riêng Lượng nước tiêu chuẩn Bắt đầu Kết thúc 3 ngày 28 ngày 3,12 29,5 90 215 32,6 46,4 Bảng 3. Tính chất của đá dăm Dmax = 20 mm TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả Phương pháp thử 3 1 Khối lượng riêng kg/m 2710 TCVN 7572-4:2006 [21] 2 Khối lượng thể tích xốp kg/m3 1560 TCVN 7572-6:2006 [21] 3 Khối lượng thể tích chọc chặt kg/m3 1660 ASTM C29/C29M-97 [22] 4 Độ hút nước % 0,75 TCVN 7572-4:2006 [21] 5 Độ rỗng xốp % 47,2 TCVN 7572-6:2006 [21] 6 Độ rỗng chọc chặt % 38,4 ASTM C29/C29M-97 [22] 7 Hàm lượng bụi, bùn, sét % 0,18 TCVN 7572-8:2006 [21] 8 Thành phần hạt - Phù hợp TCVN 7572-2:2006 [21] Bảng 4. Tính chất của cát vàng STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả Phương pháp thử 1 Khối lượng riêng kg/m3 2630 TCVN 7572-4:2006 [21] 2 Khối lượng thể tích xốp kg/m3 1590 TCVN 7572-6:2006 [21] 3 Khối lượng thể tích chọc chặt kg/m3 1690 ASTM C29/C29M-97 [22] 4 Độ hút nước % 1,32 TCVN 7572-4:2006 [21] 5 Độ ẩm % 0,70 TCVN 7572-7:2006 [21] 6 Độ rỗng xốp % 37,4 TCVN 7572-6:2006 [21] 7 Độ rỗng chọc chặt % 33,5 ASTM C29/C29M-97 [22] 8 Hàm lượng bụi, bùn, sét % 2,29 TCVN 7572-8:2006 [21] 9 Môđun độ lớn - 2,80 TCVN 7572-2:2006 [21] 10 Hàm lượng tạp chất hữu cơ So màu Sáng hơn TCVN 7572-9:2006 [21] 11 Thành phần hạt: - Phù hợp TCVN 7572-2:2006 [21] 2.2. Cấp phối thí nghiệm BTTP được sử dụng ngày càng phổ biến, các trạm trộn có thể cung cấp bê tông thường và bê tông cường độ cao. Trong nghiên cứu này, tác giả nghiên cứu với hai loại bê tông ở các trạm trộn hiện nay là bê tông thường (M300) và bê tông cường độ cao (M600). Đối với cấp phối bê tông M300, độ sụt thiết kế từ 120-180 mm, cấp phối bê tông cường độ cao M600, tính công tác theo độ chảy loang từ 600 – 800 mm. Hiện nay ở một số trạm trộn BTTP đã sử dụng một phần tro bay làm phụ gia khoáng cho bê tông. Tuy nhiên, lượng sử dụng còn chưa nhiều và chưa thường xuyên. Trong nghiên cứu này, tỷ lệ tro bay thay thế xi măng từ 10% đến 40% theo khối lượng được nghiên cứu, cấp phối thí nghiệm được trình bày trong Bảng 5 và 6. 99
  5. Lâm, N. T., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng Bảng 5. Cấp phối bê tông M300 CKD, kg Cốt liệu, kg STT Tỷ lệ tro bay, % N, lít Phụ gia, lít Xi măng Tro bay Cát Đá 1 0 410 0 890 965 203 3,1 2 10 369 41 890 965 203 3,1 3 20 328 82 890 965 203 3,1 4 30 287 123 890 965 203 3,1 5 40 246 164 890 965 203 3,1 Bảng 6. Cấp phối bê tông M600 CKD, kg Cốt liệu, kg STT Tỷ lệ tro bay, % N, lít Phụ gia, lít Xi măng Tro bay Cát Đá 1 0 590 0 950 877 175 6,2 2 10 531 59 950 877 175 6,2 3 20 472 118 950 877 175 6,2 4 30 413 177 950 877 175 6,2 5 40 354 236 950 877 175 6,2 2.3. Phương pháp nghiên cứu - ĐộTạpsụt chícủa KhoaHHBT TạpM300 học Côngchí Khoa nghệ Xâyhọc Công dựng, được nghệ NUCE xác địnhXây 2018 dựng, theo NUCE p-ISSN2018 TCVN 2615-9058;p-ISSN 3106:1993 e-ISSN2615-9058; độ chảye-ISSN 2734-9489 [23], loang2734-9489 của HHBT M600 được xác định theo TCVN 12209:2018 [24]. Hình ảnh xác định độ sụt của HHBT M300 và độ 124 chảy loang được của trộn124 HHBT được lại trước M600 khitrộn thửlại được trước tính trình côngkhi saubày tácthử tính trên mỗicông Hình tác sau 30 phút, 4mỗi khi và thời5. 30 Để xác phút, gian quá định khi 90 thời tổn dothất gian phút, tính quá 90 công phút, do tác, HHBT 125 được mất HHBT bảo quản 125tính đểtác HHBT công tránh mất bị nên tính nhanh mấtthời công nước tác gianvàthử nhanh được nêntính trộn thời lại gian công trước tácthử khi tínhrút được côngthử tính đượccông táchơn. ngắn tác hơn. rút ngắn sau mỗi 30 phút, khi thời gian quá 90 phút, do HHBT mất tính công tác nhanh nên thời gian thử tính công tác 126 - Cường126 độ nén - Cường của bêđộtông nénđược của xác bê tôngđịnh được xác định trên mẫu trên mẫutiêulậpchuẩn lập phương phương tiêu chuẩn được rút ngắn hơn. 127 127 150×150×150mm 150×150×150mm ở tuổi 3,7 và 28 ởngày tuổitheo 3,7 và 28 ngày TCVN 3118theo TCVN : 1993 3118 : 1993 [25]. [25]. Hình 4. Xác địnhHình 4. Xác độ sụt của định độ sụtHình của 5. Xác địnhHình 5. Xác độ chảy địnhcủa loang độ chảy loang của Hình 4. Xác định độ sụt của HHBT M300 Hình 5. Xác định độ chảy loang của HHBT M600 HHBT M300 HHBT M300 HHBT M600 HHBT M600 128 3. Kết quả128 3. cứu nghiên Kết và quảthảo nghiên luậncứu và thảo luận 129 hưởng 3.1. 3.1. Ảnh 129 của Ảnh tỷ lệ hưởng tro baycủa đếntỷtính lệ tro côngbaytác đến 100củatính hỗncông hợp tác của hỗn hợp bê tông bê tông 130 Tính công130 Tính tác của công(độ HHBT tácsụt củacủaHHBT HHBT (độM300 sụt của vàHHBT độ chảy M300 loangvàcủa độHHBT chảy loang của HHBT M600) M600) 131 được thể 131 được hiện trên thể7hiện Bảng và 8,trên Bảng Hình 6 và7 7. và 8, Hình 6 và 7. 132 132 Kết quả nghiên Kết cứu quả cho nghiên cứu thấy, khi chotỷthấy, tăng lệ trokhi baytăng tỷthế thay lệ tro bay thay xi măng thì thế tínhxicông măng tácthì tính công tác
  6. Lâm, N. T., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng - Cường độ nén của bê tông được xác định trên mẫu lập phương tiêu chuẩn 150×150×150 mm ở tuổi 3, 7 và 28 ngày theo TCVN 3118:1993 [25]. 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 3.1.Tạp Ảnhchíhưởng Khoa học Tạp chí của Công Khoa nghệ tỷ lệhọc Xâyđến troCông bay dựng, NUCE nghệ Xây tính công2018 dựng, NUCE p-ISSN 2018 tác của hỗn hợp2615-9058; p-ISSN e-ISSN 2734-9489 bê tông2615-9058; e-ISSN 2734-9489 Tính công tác của HHBT (độ sụt của HHBT M300 và độ chảy loang của HHBT M600) được thể hiện trên Bảng 7 và 8, Thời gian, Hình 6 và07. phút 30 60 90 110 125 Thời gian, phút 0 30 60 90 110 125 Tro bay Tro = 0%bay = 0%145 Bảng 7. Độ sụt và 130 tổn 145 thất 13080 độ sụt của 8055 hỗn hợp bê 5535 tông M300 35 25 25 Tro bay Tro = 10% 160 bay = 10% 140 160 14095 60 9570 90 7045 3012545 30 Thời gian, phút 0 30 110 Tro bay = 20% 175 135 13585 80 8565 55 6540 40 30 Tro bay = 0%Tro bay = 20% 145 175 130 35 3025 Tro=bay Tro bay 10%= 30% Tro 180 160 bay = 30% 180130 140 13080 95 8055 70 5540 40 30 45 3030 Tro bay Tro=bay 20%= 40% 175 185 135 140 85 65 30 40 25 30 Tro bay = 30% Tro bay = 40% 180 185 130 8014080 8045 55 45 30 40 2530 145 TroBảng 145 bay =8.40% Độ chảy Bảng loang 8. Độ 185vàloang chảy tổn thất độ thất và140 tổn chảyđộ loang chảycủa 80 hỗn45 loang hợphỗn của bê hợp tông M600 30bê 25 tông M600 Thời gian, phút Thời 0 gian, phút 0 30 30 60 60 90 90110 110125 125 Bảng 8. Độ chảy loang và tổn thất độ chảy loang của hỗn hợp bê tông M600 Tro bay Tro = 0%bay = 0% 700 700650 650600 600540 540435 435345 345 ThờiTro gian, bayphút = 10% 0 750 30 60 560 90 110 125 Tro bay = 10% 750715 715645 645 560460 460390 390 Tro bay = 0% 700 650 600 540 435 345 Tro bay Tro = 20% 790 bay = 20% 790725715 725650 645650565 565445 355 445 355 390 Tro bay = 10% 750 560 460 Tro bay = 20% Tro bay Tro = 30% 790 785 725 650 495 565365 445 355 bay = 30% 785655 655600 600 495 365315 315 Tro bay = 30% 785 655 600 495 365 315 Tro bay Tro Tro bay = = 40% 40% 780 780 bay = 40% 780645 645 645595 595595480 480355 480 310 355 355 310 310 146 146 HìnhHình 6. Hình 6. Ảnh Ảnh 6.của Ảnh hưởnghưởng hưởng tỷcủa lệcủa tỷ bay lệ tro trotỷbay đến lệ tro độ sụt bay đến đếnHình củaHình 7.Hình Ảnh 7. Ảnh hưởng 7. Ảnh hưởng của hưởng của tỷ lệ của tỷ lệ tỷ tro lệbay bay tro tro bay độ đếnđến đếnchảy độ HHBT độ sụtHHBT của sụt của M300 M300 HHBT M300 độ chảyđộ chảy loang loang của loang của HHBT HHBT của HHBT M600M600M600 147Ảnh3.2. Ảnhcủahưởng lệcủa trotỷbay lệ tro bay 147 3.2. Kết quảhưởng nghiên cứutỷcho thấy, khiđến tăng tỷđến tổn thất tổn tính lệ tro thất bay côngtínhtác thay công thế của tác hỗncủa xi măng thìhỗn hợp bê hợp tính tông côngbêtác tông của HHBT 148 148 thấtTổn tăng, Tổn kết tínhthất quả này tính có công táccông được do tác của được hạt của HHBT tro HHBT bay sử được đếnthử dụng thử khiđến trong khi HHBT nghiên HHBT gần nhưgần cứu có như còn dạng không không hình tínhcòn cầu và tínhmặt bề công công trơn 149 nhẵn 149 tác.(Hình 3),Kết Kếttác. quả nênnghiệm thí làmthí quả giảmvề ma tổnsát nghiệm vềkhô thất tổn trong tínhthất công HHBT tínhtáccông củadotác đócủa HHBT làmHHBT tăngsụt (độ tính củacông (độ sụt tác [26–28]. của HHBT HHBT M300 M300Khi tỷ 150 150 và và độ độ chảy chảycủa loang loang HHBTcủa M600) HHBT đượcM600)thể được hiệnthể 101 trênhiện Bảng trên7 Bảng 7 và và 8 và 8 và8 Hình Hình và 9. 8 và 9. 151 151quả Kết Kết quả thí nghiệm thí nghiệm cho cho thấy, sauthấy, 125sau 125 phút kểphút kểtrộn từ khi từ khi hỗntrộn hợphỗnbê hợp tông,bêtính tông, tínhtác công công tác 152 152HHBT của của giảm HHBTmạnh, giảm độ mạnh, sụt củađộ sụt của HHBT HHBT M300 giảmM300trên giảm trênđộ 80%; 80%; chảyđộloang chảy của loang của 153 HHBTgiảm 153 M600 HHBT M600 giảm trên trênHHBT 50%, 50%, có HHBT tính có tínhtáccông công kémtác vàkém và rất rất khó thikhó công.thiTốc công.độTốc độ
  7. 155 Thi công HHBT khi tính công tác đã kém có thể làm giảm cường độ và khả năng chống 156 thấm của bê tông do HHBT rất khó đầm chặt. Bởi vậy, trong trường hợp bắt buộc phả 157 bảo quản HHBT trong thời gian dài sau khi trộn, cần phải có biện pháp để duy trì tính 158 công tác như sử dụng phụ gia chậm đông kết và duy trì đảo trộn HHBT. Trong phạm v Lâm, N. T.,159 và cs.nghiên / Tạp chí cứuKhoa này,học tác Công nghệđánh giả không Xây dựng giá mức độ suy giảm cường độ của bê tông khi th 160 công HHBT đã giảm tính công tác, kết quả này sẽ được đánh giá ở các nghiên cứu sau lệ tro bay tăng từ 0% lên 20%, độ sụt của HHBT M300 tăng mạnh, khoảng 20,6%; độ chảy loang của HHBT M600 tăng khoảng 13%. Tuy nhiên, khi tỷ lệ tro bay tăng từ 20% lên 40% thì độ sụt của HHBT M300 chỉ tăng khoảng 5,7%; độ chảy loang của HHBT M600 thậm chí còn giảm nhẹ. Kết quả này có thể giải thích, do tỷ lệ tro bay thay thế xi măng trong nghiên cứu là thay thế theo khối lượng, do đó thể tích của tro bay đưa vào sẽ lớn hơn thể tích của xi măng giảm (do khối lượng riêng của tro Tạp chí Khoa bay nhỏnghệ học Công hơnXâyxidựng, măng khoảng NUCE 2018 30%), p-ISSNnhư vậy sẽe-ISSN 2615-9058; làm2734-9489 tăng độ nhớt của HHBT và làm giảm mức độ tăng tính công tác khi sử dụng tỷ lệ tro bay cao (30 và 40%). Thi công HHBT khi tính công tác đã kém có thể làm giảm cường độ và khả năng chống 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ tro bay đến tổn thất tính công tác của hỗn hợp bê tông thấm của bê tông do HHBT rất khó đầm chặt. Bởi vậy, trong trường hợp bắt buộc phải Tổn thời bảo quản HHBT trong thấtgian tínhdàicông táctrộn, sau khi củacầnHHBT phải cóđược thử đến biện pháp khitrìHHBT để duy tính gần như không còn tính công tác. Kết công tác như quả sử dụng phụ gia chậm đông kết và duy trì đảo trộn HHBT. Trong phạm vi thí nghiệm về tổn thất tính công tác của HHBT (độ sụt của HHBT M300 và độ chảy loang của nghiên cứu này, tác giảM600) không đánh 161 HHBT đượcgiáthể mức độ suy hiện giảm trên cường độ của bê tông khi thi 9. Bảng 162 7 và 8 và Hình 8 và Hình 8. Tổn thất độ sụt của HHBT M300 công HHBT đã giảm tính công tác, kết quả này sẽ được đánh giá ở các nghiên cứu sau. 163 Hình 8. Tổn thất độ sụt của HHBT M300 Hình 8. Tổn thất độ sụt của HHBT 164M300 Hình9.9.Tổn Hình Tổnthất thấtđộ độchảy chảy loang loang của củaHHBT HHBTM600 M600 165 3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ tro bay đến cường độ nén của bê tông Kết quả thí nghiệm cho thấy, sau 166125Kết phút kểcường quả từ khiđộtrộn nén hỗn hợp của bê bêM300 tông tông, và tính công M600 tác của ở tuổi HHBT 3 ngày, 7 ngày và 28 đượ giảm mạnh, độ sụt của HHBT M300 167giảm trình bày trên Bảng 9 và Hình 10 và 11. Quy luật ảnh hưởng của 50%, trên 80%; độ chảy loang của HHBT M600 giảm trên tỷ lệ tro bay thay th HHBT có tính công tác kém và rất 168khóxithi công. măng Tốc độ đến cường độ mất tính nén của bê công tác của tông M300 HHBT và M600 thường tương vànhau. đồng với HHBT tro bay không khác nhau nhiều. 169 Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi sử dụng 10% cường độ nén của bê tông ở các tuổi đều Thi công HHBT khi tính công 170 tác đãcao kém hơncócấp thểphối làmđốigiảm cường chứng, độ và tuy nhiên mứckhả năng tăng chống cường độ chỉthấm củadưới 5%. Khi tỷ khoảng bê tông do HHBT rất khó đầm chặt. Bởi vậy, trong trường hợp bắt buộc phải bảo quản HHBT trong thời gian dài sau khi trộn, cần phải có biện pháp để duy trì tính công tác như 9 sử dụng phụ gia chậm đông kết và duy trì đảo trộn HHBT. Trong phạm vi nghiên cứu này, tác giả không đánh giá mức độ suy giảm cường độ của bê tông khi thi công HHBT đã giảm tính công tác, kết quả này sẽ được đánh giá ởHình các 9.nghiên Tổn thấtcứu sau.loang của HHBT M600 độ chảy 3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ tro bay đến cường độ nén của bê tông 3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ tro bay đến cường độ nén của bê tông Kết quả cường độ nén của bê tông M300 và M600 ở tuổi 3 ngày, 7 ngày và 28 được Kết trình bày trên Bảng quả 9 và cường Hình 10 và độ 11. nén Quy của bê hưởng luật ảnh tông M300 của tỷ lệvàtroM600 ở tuổi bay thay thế 3 ngày, 7 ngày và 28 được trình bày trên Bảng 9 và Hình 10 và 11. Quy luật ảnh hưởng xi măng đến cường độ nén của bê tông M300 và M600 tương đồng với nhau. của tỷ lệ tro bay thay thế xi măng đến cường độ nén của Kết quả nghiên cứubêcho tông thấy,M300 và M600 khi sử dụng tương 10% cường độđồng nén củavới bê nhau. tông ở các tuổi đều Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi sử dụng 10%5%. cao hơn cấp phối đối chứng, tuy nhiên mức tăng cường độ chỉ khoảng dưới cường Khi tỷđộ nén của bê tông ở các tuổi đều cao hơn cấp phối đối chứng, tuy nhiên mức tăng cường độ chỉ khoảng dưới 5%. Khi tỷ lệ tro bay thay thế xi măng đến 20%, cường 9 độ bê tông ở các tuổi vẫn tương đương hoặc giảm nhẹ so với cấp phối đối chứng. Khi tỷ lệ tro bay thay thế xi măng lớn hơn 20%, cường độ nén của bê tông bắt đầu giảm mạnh, cường độ nén của bê tông M300 và M600 đều không đạt mác thiết kế. 102
  8. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, NUCE 2018 p-ISSN 2615-9058; e-ISSN 2734-9489 Lâm, N. T., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng 171 lệ tro bay thay thế xi măng đến 20%, cường độ bê tông ở các tuổi vẫn tương đương hoặc Bảng 9. Cường độ nén của bê tông 172 giảm nhẹ so với cấp phối đối chứng. Khi tỷ lệ tro bay thay thế xi măng lớn hơn 20%, 173 cường độ nén của bê tông bắt đầu giảm mạnh, cường độ nén của bê tông M300 và M600 174 đều không đạt mác thiết kế. Bê tông M300, MPa Bê tông M600, MPa Tỷ lệ tro bay 175 Bảng 9. Cường độR3 nén của bê tông R7 R28 R3 R7 R28 Tỷ lệ tro Bê tông M300, MPa Bê tông M600, MPa bay 0 18,9 24,3 35,5 38,0 48,8 65,6 R3 R7 R28 R3 R7 R28 0 1018,9 24,3 19,7 35,5 38,0 25,6 48,8 65,6 35,6 40,0 51,0 66,3 10 2019,7 25,6 19,5 35,6 40,0 24,5 51,0 66,3 31,9 38,4 50,2 64,9 20 3019,5 24,5 18,7 31,9 38,4 23,8 50,2 64,9 28,4 37,6 48,4 56,0 30 4018,7 23,8 28,4 12,0 37,6 48,4 16,0 56,0 Tạp 20,8 26,1 chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, NUCE 29,0 2018 p-ISSN 38,3 2615-9058; e-ISSN 2734-9489 40 12,0 16,0 20,8 26,1 29,0 38,3 176 178 177 Hình 10. Cường độ nén của bê tông M300 179 Hình 11. Cường độ nén của bê tông M600 Hình 10. Cường độ nén của bê tông M300 Hình 11. Cường độ nén của bê tông M600 Đối với cấp phối sử dụng 30% tro bay, cường độ bê tông giảm một mác so với thiết kế, 180 chỉ đạt M250 và M500 tương ứng so với thiết kế ban đầu là M300 và M600. Khi sử 181 dụng đến 40% tro bay thay thế xi măng, cường độ nén của bê tông ở các tuổi có thể 182 Đối với cấp phối sử dụng 30% tro bay, cường độđếnbêtrêntông giảm 183 giảm 40%. Kết một quả trên cũngmác so nhiều đã được với tác thiết kế, chỉ giả nghiên đạt cứu và kết luận M250 và M500 tương ứng so với thiết kế ban đầu là M300 và M600. Khi sử dụng đến 40% tro bay silicat [27,29-31]. Các 184 sản phẩm chính của quá trình thủy hóa xi măng là gel canxi hydrat (C-S-H) và canxi hydroxit (Ca(OH)2). Trong khi C-S-H là sản phẩm tạo nên 185 thay thế xi măng, cường độ nén của bê tông ở các cường tuổi độcóchính thểtrong 186 giảm đếnđãtrên bê tông 40%. rắn chắc, Kết2 cóquả Ca(OH) ảnh trên hưởng cũng tiêu cựcđãđến chất được nhiều tác giả nghiên cứu và kết luận [27, 29–31]. lượng bê Các tông đãsản 187 phẩm rắn chắc vì khảchính năng hòacủa quánước tan trong trình thủycáchóa tạo thành xiđộ bền hốc và măng là gel canxi silicat hydrat (C-S-H) và canxithấp. Tuy nhiên, khi tro bay được thêm vào hỗn hợp như một chất thay thế xi măng, hydroxit 188 (Ca(OH)2 ). Trong khi C-S-H là sản phẩm Ca(OH)2 được chuyển thành gel C-S-H thứ cấp do phản ứng pozzolanic, nếu hàm lượng 189 tạo nên cường độ chính trong bê tông đã rắn 190 chắc,troCa(OH) 2 có bay được thêm vào ảnh quá giáhưởng tiêu trị tối ưu thì cực lượng đếnđó chất tro bay lượng không tham bêđủ vào gia đầy quá trình 191 tạo tông đã rắn chắc vì khả năng hòa tan trong nước phản ứng thành cáchóahốchọc,và trongđộtrường bềnhợpthấp. này, tro bay chủ Tuy yếu đóng nhiên, vai tro khi trò là chất 192 độn trong hỗn hợp chứ không phải là chất kết dính. Bởi vậy, khi hàm lượng tro bay sử bay được thêm vào hỗn hợp như một chất thay 193 thế dụngxiquámăng, Ca(OH) cao sẽ làm giảm mạnh2cườngđượcđộ chuyển của bê tông.thành gel C-S-H thứ cấp do phản ứng pozzolanic, nếu hàm lượng 194 tro bay 4. Kết luậnđược thêm vào quá giá trị tối ưu thì lượng tro 10 bay đó không tham gia đầy đủ vào quá trình phản 195 ứngTrênhóa học, cơ sở trong vật liệu trường sử dụng hợpthínày, và điều kiện nghiệmtro bayhiện, đã thực chủtácyếu giả đưa ra 196 đóng vai trò là chất độn trong hỗn hợp chứ khôngmộtphải số kết luận sau: kết dính. Bởi vậy, khi hàm lượng tro là chất bay sử dụng quá cao sẽ làm giảm mạnh cường 197độ- của Khi sửbê dụng tro bay làm tăng tính công tác của hỗn hợp bê tông, khi sử dụng đến 20% tông. 198 tro bay thay thế xi măng theo khối lượng, tính công tác của HHBT tăng mạnh; khi sử 199 dụng trên 20% tro bay, mức tăng tính công tác của HHBT chậm lại hoặc không tăng. 4. Kết luận 200 - Ảnh hưởng của tro bay đến tổn thất tính công tác của HHBT không rõ ràng, tốc độ 11 Trên cơ sở vật liệu sử dụng và điều kiện thí nghiệm đã thực hiện, tác giả đưa ra một số kết luận sau: - Khi sử dụng tro bay làm tăng tính công tác của hỗn hợp bê tông, khi sử dụng đến 20% tro bay thay thế xi măng theo khối lượng, tính công tác của HHBT tăng mạnh; khi sử dụng trên 20% tro bay, mức tăng tính công tác của HHBT chậm lại hoặc không tăng. - Ảnh hưởng của tro bay đến tổn thất tính công tác của HHBT không rõ ràng, tốc độ giảm tính công tác của HHBT sử dụng hàm lượng tro bay khác nhau gần như nhau. Với HHBT M300, sau 60 103
  9. Lâm, N. T., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng phút độ sụt của HHBT giảm khoảng 50%. Với HHBT M600, độ chảy loang của HHBT có thể duy trì đến 90 phút (giảm khoảng 20-30%), sau 90 phút độ chảy loang giảm nhanh. - Đối với cả bê tông M300 và M600, khi sử dụng đến 20% tro bay thay thế xi măng theo khối lượng, cường độ bê tông ở tuổi 28 ngày có giảm nhưng vẫn đạt mác thiết kế. - Khi sử dụng 30% tro bay thay thế xi măng, cường độ nén của bê tông giảm một cấp so với thiết kế, tương ứng đạt mác M250 và M500. - Khi sử dụng đến 40% tro bay, cường độ nén của bê tông giảm mạnh, mức giảm có thể lớn hơn 40%. Tài liệu tham khảo [1] TCVN 9340:2012. Hỗn hợp bê tông trộn sẵn – Yêu cầu cơ bản đánh giá chất lượng và nghiệm thu. [2] ASTM C94/C94M:11b. Standard Specification for Ready-Mixed Concrete. [3] Neville, A. M. (2000). Properties of Concrete. 4th edition, Longman, England. [4] Nam, V. H. (2012). Nghiên cứu sử dụng tro tuyển Phả Lại hàm lượng cao trong bê tông khối lượng lớn thông thường dùng cho đập trọng lực. Luận án tiến sỹ kỹ thuật. [5] Lâm, N. T. (2019). Đánh giá tính chất và khả năng sử dụng một số loại tro bay ở Việt Nam. Báo cáo tổng kết đề tài mã số 67-2019/KHXD, Trường Đại học Xây dựng. [6] Quang, L. V., Dũng, N. C. (2019). Báo cáo chuyên đề “Xu hướng ứng dụng tro, xỉ nhiệt điện trong sản xuất vật liệu xây dựng”. Trung tâm thông tin và thống kê KH&CN, Sở KH&CN Thành phố HCM. [7] Quyết định 428/QĐ-TTg (2016). Phê duyệt điều chỉnh phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2010 có xét đến năm 2030. [8] Anon (1914). An Investigation of the Pozzolanic Nature of Coal Ashes. Engineering News, 71(24): 1334–1335. [9] Davis, R. E., Carlson, R. W., Kelly, J. W., Davis, H. E. (1937). Properties of cements and concretes containing fly ash. Proceedings American Concrete Institute, 33(5):577–612. [10] Helmuth, R. (1987). Fly ash in cement and concrete. Portland Cement Association, Skokie, III. [11] Malhotra, V. M., Ramezanianpour, A. A. (1994). Fly ash in concrete. Second edition, CANMET, Ottawa. [12] ACI 232.2R-96 (1996). Use of fly ash in concrete. American Concrete Institute, Detroit. [13] Mehta, P. K. (2014). High-performance, high-volume fly ash concrete for sustainable development. Pro- ceedings of the International Workshop on Sustainable Development and Concrete Technology, Iowa State University Ames, IA, USA, 3–14. [14] Lâm, N. T., Khánh, D. D. (2015). Độ bền Sun phát của xi măng Poóc lăng hỗn hợp sử dụng phụ gia khoáng tro bay. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng (KHCNXD) - ĐHXD, 24:34–39. [15] Lâm, N. T., Anh, M. Q. (2015). Độ bền Sun phát của xi măng Poóc lăng hỗn hợp sử dụng phụ gia khoáng tro bay. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng (KHCNXD) - ĐHXD, 24:94–99. [16] Tiến, H. V., Lâm, N. T., Tuấn, N. V. (2015). Thiết kế cấp phối bê tông khí không chưng áp sử dụng tro bay và phụ gia siêu dẻo. Tạp chí Xây dựng, (6-2015):83–87. [17] Thắng, N. C., Tuấn, N. V., Hanh, P. H., Lâm, N. T. (2013). Nghiên cứu chế tạo bê tông chất lượng siêu cao sử dụng hỗn hợp phụ gia khoáng silica fume và tro bay sẵn có ở Việt Nam. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng (KHCNXD) – ĐHXD, (2-2013):24–31. [18] Lam, N. T. (2020). Assessment of the compressive strength and strength activity index of cement incor- porating fly ash. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, IOP Publishing, 869(3): 032052. [19] Nguyen, V. C., Lambert, P., Bui, V. N. (2020). Effect of locally sourced pozzolan on corrosion resistance of steel in reinforced concrete beams. International Journal of Civil Engineering, 1–12. [20] Fraay, A. L. A., Bijen, J. M., De Haan, Y. M. (1989). The reaction of fly ash in concrete a critical examination. Cement and Concrete Research, 19(2):235–246. [21] TCVN 7572-1÷20:2006. Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phương pháp thử. Bộ Khoa học và Công nghệ, Việt Nam. 104
  10. Lâm, N. T., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng [22] ASTM C29/C29M - 97. Standard Test Method for Bulk Density (Unit Weight) and Voids in Aggregate. ASTM International, West Conshohocken. [23] TCVN 3106:1993. Hỗn hợp bê tông nặng - Phương pháp thử độ sụt. Bộ Khoa học và Công nghệ, Việt Nam. [24] TCVN 12209:2018. Bê tông tự lèn - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử. Bộ Khoa học và Công nghệ, Việt Nam. [25] TCVN 3118:1993. Bê tông nặng - Phương pháp xác định cường độ nén. Bộ Khoa học và Công nghệ, Việt Nam. [26] Titarmare, A. P., Deotale, S. R. S., Bachale, S. B. (2012). Experimental Study Report on Use of Fly Ash in Ready Mixed Concrete. International Journal of Scientific & Engineering Research, 3:2–10. [27] Thomas, M. D. A. (2007). Optimizing the use of fly ash in concrete. Portland Cement Association. [28] Bentz, D. P., Ferraris, C. F., Snyder, K. A. (2013). Best Practices Guide for High-Volume Fly Ash Con- cretes: Assuring Properties and Performance. NIST Technical Note 1812. [29] Naik, T. R., Ramme, B. W. (1987). Setting and hardening of high fly ash content concrete. Proceedings of the Eighth International Ash Utilization Symposium. [30] Ravina, D., Mehta, P. K. (1988). Compressive strength of low cement/high fly ash concrete. Cement and Concrete Research, 18(4):571–583. [31] Fraay, A. L. A., Bijen, J. M., De Haan, Y. M. (1989). The reaction of fly ash in concrete a critical examination. Cement and Concrete Research, 19(2):235–246. 105
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2428 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
5=>2