Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu thành phần, đặc tính cơ lý của bê tông geopolymer tro bay và ứng dụng cho kết cấu cầu hầm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI<br /> <br /> TRẦN VIỆT HƯNG<br /> <br /> NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN, ĐẶC TÍNH CƠ LÝ<br /> CỦA BÊ TÔNG GEOPOLYMER TRO BAY VÀ<br /> ỨNG DỤNG CHO KẾT CẤU CẦU HẦM<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT<br /> <br /> Hà Nội – 11/2017<br /> <br /> BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI<br /> <br /> TRẦN VIỆT HƯNG<br /> <br /> NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN, ĐẶC TÍNH CƠ LÝ<br /> CỦA BÊ TÔNG GEOPOLYMER TRO BAY VÀ<br /> ỨNG DỤNG CHO KẾT CẤU CẦU HẦM<br /> <br /> Ngành<br /> <br /> : Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông<br /> <br /> Chuyên ngành<br /> <br /> : Xây dựng cầu hầm<br /> <br /> Mã số<br /> <br /> : 6258020503<br /> <br /> DỰ THẢO LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT<br /> <br /> NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC<br /> PGS.TS Đào Văn Đông<br /> PGS.TS. Nguyễn Ngọc Long<br /> <br /> Hà Nội – 11/2017<br /> <br /> i<br /> LỜI CAM ĐOAN<br /> Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi. Các kết<br /> quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong các công trình khác.<br /> Hà Nội, ngày 01 tháng 11 năm 2017<br /> Tác giả<br /> <br /> Trần Việt Hưng<br /> <br /> ii<br /> LỜI CẢM ƠN<br /> Luận án được thực hiện dưới sự hướng dẫn trực tiếp của PGS.TS Đào Văn Đông<br /> và PGS.TS Nguyễn Ngọc Long. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy hướng dẫn đã chỉ<br /> dẫn tận tình và đã đóng góp các ý kiến quý báu để giúp tôi thực hiện luận án này.<br /> Tôi xin trân trọng cảm ơn GS.TS. Phạm Duy Hữu đã đóng góp các ý kiến quý<br /> báu cho luận án.<br /> Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại học Giao Thông Vận tải,<br /> lãnh đạo khoa Công Trình, Phòng Đào tạo Sau đại học, bộ môn Cầu Hầm, bộ môn Kết<br /> Cấu, Trung tâm khoa học Công nghệ Giao thông Vận tải, Phòng thí nghiệm Vật liệu xây<br /> dựng đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập nghiên cứu.<br /> Tôi cũng xin trân trọng cám ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại học Công nghệ Giao<br /> thông Vận tải, Trung tâm thí nghiệm Đường bộ cao tốc đã hỗ trợ tôi trong quá trình thực<br /> nghiệm và nghiên cứu.<br /> Cuối cùng tôi bày tỏ cảm ơn các đồng nghiệp, gia đình người thân đã giúp đỡ tôi<br /> trong quá trình học tập, nghiên cứu.<br /> Hà Nội, ngày 01 tháng 11 năm 2017<br /> Tác giả<br /> <br /> Trần Việt Hưng<br /> <br /> iii<br /> MỤC LỤC<br /> LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................................... I<br /> LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................................... II<br /> MỤC LỤC .............................................................................................................................. III<br /> DANH MỤC HÌNH ẢNH .................................................................................................. VIII<br /> DANH MỤC BẢNG ............................................................................................................. XII<br /> DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU .................................................................XIV<br /> MỞ ĐẦU.................................................................................................................................... 1<br /> CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CHẤT KẾT DÍNH GEOPOLYMER VÀ BÊ TÔNG<br /> GEOPOLYMER TRO BAY .................................................................................................... 5<br /> 1.1. Bê tông xi măng ................................................................................................................. 5<br /> 1.1.1. Sự phát triển của xi măng và bê tông ............................................................................ 5<br /> 1.1.2. Sự cần thiết của vật liệu thay thế xi măng .................................................................... 6<br /> 1.2. Nghiên cứu về chất kết dính geopolymer trên thế giới .................................................. 6<br /> 1.2.1. Nguồn gốc tên gọi ......................................................................................................... 6<br /> 1.2.2. Quá trình nghiên cứu về chất kết dính Geopolymer ..................................................... 7<br /> 1.2.3. Cấu trúc hóa học và ứng dụng của chất kết dính Geopolymer ..................................... 8<br /> 1.2.4. Cơ chế phản ứng Geopolymer hóa ............................................................................... 9<br /> 1.2.5. Dung dịch kiềm kích hoạt ........................................................................................... 12<br /> 1.2.6. Nguyên liệu chế tạo nên vật liệu geopolymer ............................................................. 13<br /> 1.2.6.1. Nguyên liệu alumino-silicat ................................................................................. 13<br /> 1.2.6.2. Tro bay ................................................................................................................. 14<br /> 1.2.6.3. Sản lượng tro bay trên thế giới và ở Việt Nam .................................................... 16<br /> 1.2.7. Geopolymer tro bay .................................................................................................... 17<br /> 1.3. Nghiên cứu về bê tông Geopolymer tro bay trên thế giới ............................................ 18<br /> 1.3.1. Khái niệm cơ bản về bê tông geopolymer tro bay ...................................................... 18<br /> 1.3.2. Thiết kế thành phần bê tông geopolymer tro bay ....................................................... 19<br /> 1.3.2.1. Xác định mục tiêu thiết kế hỗn hợp ..................................................................... 19<br /> 1.3.2.2. Tỷ lệ nước/ chất rắn geopolymer (W/GPS).......................................................... 20<br /> 1.3.2.3. Tỷ lệ dung dịch kiềm kích hoạt với tro bay theo khối lượng (AAS/FA) ............. 21<br /> 1.3.2.4. Tỷ lệ Natri silicat với Natri hydroxit .................................................................... 21<br /> 1.3.2.5. Cốt liệu ................................................................................................................. 22<br /> 1.3.3. Công nghệ chế tạo và thi công bê tông geopolymer tro bay....................................... 22<br /> 1.3.3.1. Công tác trộn, đổ khuôn và đầm nén.................................................................... 22<br /> 1.3.3.2. Công tác bảo dưỡng ............................................................................................. 23<br /> 1.3.4. Các tính chất kỹ thuật chủ yếu của bê tông geopolymer tro bay ................................ 24<br /> 1.3.4.1. Hỗn hợp bê tông geopolymer tro bay tươi ........................................................... 24<br /> 1.3.4.2. Tỷ trọng ................................................................................................................ 25<br /> <br />