Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu ứng dụng vụn bêtông thay thế một phần đát tự nhiên trong hỗn hợp bêtông

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:82

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài "Nghiên cứu ứng dụng vụn bêtông thay thế một phần đát tự nhiên trong hỗn hợp bêtông" nhằm xác định các chỉ tiêu cơ lý của vụn bê tông sử dụng để đảm bảo độ ổn định của vật liệu vụn thay thế, từ đó so sánh với các chỉ tiêu cơ lý của đá tự nhiên; Đưa ra một tỉ lệ tối ưu trong việc thay thế một phần cốt liệu đá trong bê tông bằng vụn bêtông.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu ứng dụng vụn bêtông thay thế một phần đát tự nhiên trong hỗn hợp bêtông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ NGỌC PHƯƠNG THANH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VỤN BÊTÔNG THAY THẾ MỘT PHẦN ĐÁ TỰ NHIÊN TRONG HỖN HỢP BÊTÔNG NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP – 60580208 S K C0 0 5 9 6 1 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ NGỌC PHƯƠNG THANH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VỤN BÊTÔNG THAY THẾ MỘT PHẦN ĐÁ TỰ NHIÊN TRONG HỖN HỢP BÊTÔNG NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP - 60580208 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10 / 2018 i
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ NGỌC PHƯƠNG THANH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VỤN BÊTÔNG THAY THẾ MỘT PHẦN ĐÁ TỰ NHIÊN TRONG HỖN HỢP BÊTÔNG NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP - 60580208 Hướng dẫn khoa học: TS. LÊ ANH THẮNG Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10 / 2018 ii
iii
iv
v
vi
vii
viii
ix
x
xi
LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 201… xii
LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn thạc sỹ này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ rất nhiều từ bạn bè, quý Thầy Cô trong Khoa Xây dựng và Cơ học Ứng dụng - Trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM đã giảng dạy. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến Thầy Lê Anh Thắng đã dành nhiều thời gian quý báu để định hướng, tận tình hướng dẫn, cung cấp các thông tin nghiên cứu cần thiết và chỉ bảo tôi trong thời gian tôi thực hiện luận văn thạc sỹ. Tôi chân thành biết ơn gia đình cùng bạn bè đã động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện luận văn. Xin chân thành cảm ơn. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng 9 năm 2018 Lê Ngọc Phương Thanh xiii
A STUDY ON THE COMPRESIVE STRENGTH OF CONCRETE WITH THE RECYCLED CONCRETE AGGREGATE TÓM TẮT Bê tông cốt thép, được kết hợp bởi bê tông và cốt thép, là loại vật liệu chiếm một tỷ trọng lớn trong xây dựng. Bê tông có các thành phần chính là xi măng, cát, và đá. Với sự phát triển như hiện nay, việc sử dụng các thành phần cốt liệu của bê tông đã làm ảnh hưởng đến môi trường, cạn kiệt nguồn tài nguyên quốc gia. Mặt khác mọi công trình xây dựng đều có tuổi thọ nhất định. Công trình xây dựng sẽ bị phá hủy và trở thành phế thải xây dựng, được san lấp ở các bãi thải, khi kết thúc vòng đời. Việc sử dụng bê tông có thành phần bê tông phế thải thay thế một phần cốt liệu tự nhiên là nhằm giảm chi phí xử lý phế thải, giảm chi phí tài nguyên thiên nhiên, góp phần bảo vệ môi trường. Bài báo này trình bày một khảo sát về ảnh hưởng của cường độ bê tông khi có tỉ lệ nhất định thành phần cốt liệu là bê tông tái chế. Kết quả thí nghiện cho thấy cường độ chịu nén của bê tông bị ảnh hưởng rõ rệt khi sử dụng bê tông tái chế làm cốt liệu. Ngoài ra, một số thông số khác liên quan đến cường độ chịu nén của bê tông cũng sẽ được khảo sát. ABSTRACT Reinforced concrete, a combined of concrete and reinforcement steel, is a material that accounts for a large proportion of construction. Concrete consists of cement, sand and aggregate. With the current development, the use of concrete aggregates has affected the environment, exhausting of national resources. On the other hand, all construction works have a certain life period. A construction site will be destroyed and become a construction waste, leveled up at the disposal site at the end of its life cycle. The use of concrete with waste concrete replaced a part of the natural aggregate is to reduce the cost of waste treatment, reduce the cost of natural resources, contribute to environmental protection. This article presents an experiment investigating the effect of concrete strength when a certain percentage of aggregate is recycled concrete. Experiment results show that the compressive strength of concrete is xiv
significantly affected by the use of recycled concrete for aggregate. In addition, some other parameters related to the compressive strength of concrete will also be investigated. xv
MỤC LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI..................................................................................iii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.......................................................iv BIÊN BẢN CHẤM LUẬN VĂN...............................................................................v LÝ LỊCH KHOA HỌC..............................................................................................xi LỜI CAM ĐOAN......................................................................................................xii LỜI CẢM ƠN...........................................................................................................xiii TÓM TẮT.................................................................................................................xiv MỤC LỤC................................................................................................................xvi DANH MỤC BẢNG .................................................................................................xix DANH MỤC HÌNH ................................................................................................... xx CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN....................................................................................... 1 1.1 Tổng quan ............................................................................................................ 1 1.1.1. Nguồn gốc bêtông:...................................................................................... 1 1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ................................................ 1 1.1.3. Các ứng dụng trong và ngoài nước............................................................. 3 1.1.3.1 Chế tạo gạch block từ bê tông gạch vỡ tại Sơn La-Việt Nam: ................... 3 1.1.3.2 Chế tạo gạch block từ bê tông tái chế tại Nam Phi: ................................... 4 1.1.3.3 Đường giao thông nội bộ sử dụng vụn bêtông tại Newzealand: ................ 4 1.1.3.4 Đường cao tốc sử dụng vụn bêtông tại Mỹ: ............................................... 5 1.1.3.5 Dự án cải tạo sân bay Changi - Singapore:................................................. 6 1.1.4. Những khó khăn trong ứng dụng vụn bêtông: ............................................ 7 1.1.5. Những thuận lợi trong sử dụng phế thải bêtông: ........................................ 7 1.2 Sự cần thiết của đề tài và mục tiêu nghiên cứu ................................................... 8 1.2.1 Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................. 8 1.2.2 Mục đích nghiên cứu của đề tài ..................................................................... 9 1.2.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................. 9 xvi
1.2.4 Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 10 1.2.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ..................................................... 10 CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT ......................................................................... 11 2.1 Mối tương quan giữa cốt liệu vụn bêtông và cốt liệu thiên nhiên ..................... 11 2.1.1 Khái quát về vụn bêtông: ............................................................................. 11 2.1.2 Tính chất hoá học và thành phần khoáng của vụn bêtông ........................... 12 2.2 Khả năng sử dụng vụn bêtông trong bê tông ..................................................... 12 2.2.1 Thiết kế cấp phối bê tông vụn và vật liệu sử dụng trong thí nghiệm: ......... 12 2.2.2 Nguyên tắc của phương pháp ...................................................................... 13 2.2.3 Các bước thực hiện: ..................................................................................... 13 2.2.4 So sánh bê tông sử dụng vụn bêtông và bê tông thường: ............................ 16 CHƯƠNG 3: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ............ 17 3.1 Nguyên liệu sử dụng .......................................................................................... 17 3.1.1 Cốt liệu đá 10x20: ........................................................................................ 17 3.1.2 Cốt liệu vụn bêtông:..................................................................................... 18 3.1.3 Cốt liệu mịn (cát vàng) ................................................................................ 22 3.1.4 Nước ...........................................................................................23 3.1.5 Xi măng........................................................................................................ 23 3.2 Cấp phối bê tông đá và vụn bêtông: .................................................................. 24 3.3 Thí nghiệm cấu kiện dầm .................................................................................. 25 3.3.1 Mục đích thí nghiệm .................................................................................... 25 3.3.2 Dụng cụ thí nghiệm cấu kiện dầm ............................................................... 25 3.3.3 Cảm biến đo biến dạng lá Strain Gage (cảm biến điện trở dây) .................. 25 3.3.4 Cảm biến đo độ võng LVDT (Linear Variable Displacement Transducer) 26 3.3.5 Máy uốn cấu kiện ......................................................................................... 27 3.3.6 Máy ghi lực chuyển vị và biến dạng (Data Logger) .................................... 27 3.3.7 Công tác chuẩn bị ........................................................................................ 28 xvii
3.3.8 Trình tự thí nghiệm ...................................................................................... 28 3.4 Kiểm tra mẫu thử ................................................................................................. 31 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ................................................................... 33 4.1 Kết quả thí nghiệm mẫu bêtông: ....................................................................... 33 4.1.1.1 Thí nghiệm so sánh ảnh hưởng của vụn bêtông thay thế cốt liệu đá tự nhiên đến cường độ bêtông: ..................................................................... 33 4.1.2 Thí nghiệm so sánh ảnh hưởng của độ bảo hòa nước của vụn bêtông thay thế cốt liệu đá tự nhiên đến cường độ bêtông:.......................................... 35 4.1.3 Thí nghiệm so sánh ảnh hưởng của tỉ lệ N/X đến cường độ bêtông sử dụng vụn bêtông thay thế một phần cốt liệu tự nhiên: ............................. 37 4.1.4 Thí nghiệm so sánh ảnh hưởng của vụn bêtông thay thế đá tự nhiên đến sự phát triển cường độ bêtông: ................................................................. 39 4.2 Kết quả thí nghiệm cấu kiện dầm bêtông cốt thép 200x300x3300: .................. 41 4.2.1 Kết quả nén mẫu bêtông 150x150x150: ...................................................... 42 4.2.2 Kết quả uốn mẫu bêtông 100x100x400: ...................................................... 43 4.2.3 Kết quả thí nghiệm uốn dầm bêtông cốt thép: ............................................. 45 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO.................... 54 5.1 Kết luận: ............................................................................................................ 54 5.2 Hướng nghiên cứu tiếp theo .............................................................................. 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 57 xviii
DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Chi phí thi công đường sân golf sử dụng vụn bêtông .......................................... 7 Bảng 2 Chi phí thi công đường sân golf sử dụng cốt liệu tự nhiên ................................. 7 Bảng 3 Bảng ký hiệu và cấp phối chế tạo mẫu bêtông .................................................. 13 Bảng 4 Mẻ trộn bê tông nén ........................................................................................... 15 Bảng 5 Các chỉ tiêu cơ lý của đá sử dụng ...................................................................... 17 Bảng 6 Bảng thành phần hạt vụn bêtông ....................................................................... 20 Bảng 7 So sánh các chỉ tiêu cơ lý vụn bê tông và đá tự nhiên ...................................... 21 Bảng 8 Các chi tiêu cơ lý của cát sử dụng ..................................................................... 22 Bảng 9 Các chỉ tiêu cơ lý của xi măng sử dụng ............................................................. 23 Bảng 10 Cấp phối bêtông sử dụng trong thí nghiệm ..................................................... 24 Bảng 11 Bảng thành phần cấp phối từng tổ mẫu bêtông ............................................... 24 Bảng 12 Kết quả nén mẫu bêtông trụ 100x200 .............................................................. 34 Bảng 13 Kết quả nén của mẫu....................................................................................... 36 Bảng 14 Kết quả nén của mẫu....................................................................................... 38 Bảng 15 Kết quả nén của mẫu....................................................................................... 40 Bảng 16 Kết quả kiểm tra cường độ chịu nén mẫu bêtông ............................................ 42 Bảng 17 Kết quả kiểm tra cường độ chịu uốn mẫu bêtông ............................................ 44 Bảng 18 Bảng tổng hợp tải trọng phá hoại và độ sụt của dầm thí nghiệm .................... 45 Bảng 19 Bảng tổng hợp chuyển vị giữa dầm bêtông cốt thép ứng với từng cấp tải trọng ........................................................................................................................................ 46 xix