zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Nghiên cứu ảnh hưởng của bê tông khí chưng áp đến tính chất cơ học của tấm Panel

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Báo xấu

20
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu sử dụng tỷ lệ xi măng – vôi khác nhau và khối lượng thể tích cho thấy cường độ của bê tông khí chưng áp thay đổi theo tỷ lệ chất kết dính xi măng – vôi thay đổi từ 0.5 đến 2. Cường độ có xu hướng tăng dần khi càng tăng hàm lượng xi măng trong thành phần cấp phối. Tính chất cơ học của bê tông khí chưng áp phụ thuộc vào tỷ lệ xi măng – vôi và khối lượng thiết kế.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu ảnh hưởng của bê tông khí chưng áp đến tính chất cơ học của tấm Panel

TẠP CHÍ KINH TẾ - CÔNG NGHIỆP Số 28 – Tháng 07/2021 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP ĐẾN TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA TẤM PANEL Influence of autoclaved aerated concrete to mechanical properties of light weight panel (ALC) 1 2 Nguyễn Văn Lâm và Đỗ Đại Thắng 1 Trường Đại học Kinh tế Công nghiệp Long An, Long An, Việt Nam ngoclamdx@gmail.com 2 Đại học Quốc Gia TPHCM, Việt Nam ddthang@vnuhcm.edu.vn Tóm tắt — Nghiên cứu sử dụng tỷ lệ xi măng – vôi khác nhau và khối lượng thể tích cho thấy cường độ của bê tông khí chưng áp thay đổi theo tỷ lệ chất kết dính xi măng – vôi thay đổi từ 0.5 đến 2. Cường độ có xu hướng tăng dần khi càng tăng hàm lượng xi măng trong thành phần cấp phối. Tính chất cơ học của bê tông khí chưng áp phụ thuộc vào tỷ lệ xi măng – vôi và khối lượng thiết kế. Bê tông khí chưng áp có khả năng đạt cấp độ bền từ B2 – B4 theo TCVN 7959 - 2017 khi khối lượng thể tích thay đổi từ 500 đến 800 kg/m3. Tấm panel bê tông khí chưng áp có khả năng chịu lực tăng đến 6 lần khi tăng dần chiều dày từ 50 đến 150mm. Abstract — The research using different cement-lime ratios and volumetric weights shows that the strength of AAC varies with the ratio of cement-lime binder varying from 0.5 to 2. The intersity tends to increase gradually with increasing cement content in the composition. The Mechanical properties of AAC depend on cement-lime ratio and design volume. AAC has the ability to achieve strength levels from B2 - B4 according to TCVN 7959 - 2017 when the volumetric weight varies from 500 to 800 kg/m3. ALC panels have a bearing capacity that increases up to 6 times when the thickness is gradually increased from 50 to 150mm. Từ khóa — Bê tông khí chưng áp, cường độ, khối lượng thể tích, Autoclaved Aerated Concrete (AAC), density. 1. Đặt vấn đề Việc ứng dụng bê tông khí chưng áp đã giúp giảm tải trọng công trình, ứng dụng công nghệ lắp ghép cho các công trình nhà cao tầng. Vật liệu nhẹ đảm bảo yêu cầu về kết cấu chịu lực của công trình, có khả năng linh hoạt trong thiết kế với nhiều mục đích khác nhau, thời gian thi công phù hợp, hỗ trợ cho ứng dụng công nghệ trong quá trình thi công xây dựng. Việc đầu tư khoa học công nghệ hiện đại trong lĩnh vực chế biến nguyên liệu nhằm ổn định và nâng cao chất lượng đầu vào, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm vật liệu xây dựng, sử dụng hiệu quả tài nguyên khoáng sản và bảo vệ môi trường. Theo nghiên cứu của Nguyễn Trọng Lâm và Phạm Hữu Hanh (2014), Nguyễn Trọng Lâm và Mai Quế Anh (2015), Nguyễn Văn Dũng (2013) thì việc đẩy mạnh nghiên cứu trong lĩnh vực chế tạo cơ khí, sản xuất thiết bị phụ tùng thay thế và tăng cường ứng dụng cơ giới hóa, tự động hóa trong sản xuất vật liệu xây dựng đang là xu hướng tất yếu. Bê tông khí chưng áp được dùng để chế tạo gạch block, thay thế dần cho vật liệu xây dựng truyền thống nhằm đáp ứng nhu cầu xây dựng ngày càng tăng tại Việt Nam cũng như các tỉnh phía Nam. Hiện nay sản phẩm AAC chủ yếu là khối xây, sử dụng để xây tường bao che và tường ngăn không chịu lực cho các công trình xây dựng theo các nghiên cứu trước của Short & Kinniburgh (1963), Rudnai (1963), Schober (1992), Fumiaki (2010), Hlavacek và cộng sự (2014). Nhằm đáp ứng nhu cầu trong ngành xây dựng, việc sử dụng các công nghệ lắp ghép cũng đóng vai trò quan trọng trong việc chế tạo các cấu kiện bê tông đúc sẵn. 1
TẠP CHÍ KINH TẾ - CÔNG NGHIỆP Số 28 – Tháng 07/2021 Việc kết hợp vật liệu nhẹ và cấu kiện đúc sẵn sẽ tạo điều kiện cho ứng dụng công nghệ xây dựng, giảm chi phí thi công. Nghiên cứu này tác giả thực nghiệm thành phần cấp phối bê tông khí chưng áp ảnh hưởng đến các tính chất cường độ của bê tông và tấm panel. 2. Đối tượng nghiên cứu và phương pháp thực nghiệm 2.1. Xi Măng Xi măng được sử dụng là PCB40 có khối lượng riêng 3,08 g/cm3, khối lượng thể tích 1,25 g/cm3 và độ mịn 3760 cm2/g. 2.2. Vôi Vôi là nguồn nguyên liệu chính cung cấp CaO và các phản ứng sinh nhiệt cho quá trình tạo khí, các tính chất cơ lý của vôi trình bày trong bảng 1. Bảng 1. Đặc tính kỹ thuật của vôi Chỉ tiêu kỹ thuật Đơn vị Kết quả Độ mịn (sót sàng N0009) % 8,6 Hàm lượng (CaO + MgO) % 81,3 0 Nhiệt độ tôi C 54 Thời gian tôi phút 6,5 Hàm lượng MgO % 4,2 Nguồn: Thống kê của tác giả 2.3. Bột nhôm và thạch cao Bột nhôm ở dạng bột mịn với %, tỷ diện tích 0.6 - 0.8 m2/g, thành phần Al2O3 chiếm hơn 99.9 thạch cao dạng bột mịn có hàm lượng CaSO4 lớn hơn 95%, độ mịn sót sàng 0.08 mm là 4.8%. 2.4. Cát nghiền Cát sông được rửa sạch và có tính chất cơ lý khối lượng riêng 2.56 g/cm3, khối lượng thể tích 1.41 g/cm3 được cho vào máy nghiền bi và nghiền mịn đạt kích thước nhỏ hơn 250 µm dùng để sản xuất. 2.5. Phương pháp thực nghiệm Bảng 2. Thành phần cấp phối của bê tông khí chứng áp Tỷ XM-V XM V C TC Al N Nén Uốn trọng (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (lít) (MPa) (MPa) 500 0,5 50 100 350 20 2,5 325 3,11 0,34 500 1 75 75 350 20 2,5 325 3,22 0,35 500 2 100 50 350 20 2,5 325 3,65 0,39 600 0,5 60 120 420 24 3 390 3,45 0,37 600 1 90 90 420 24 3 390 3,75 0,4 600 2 120 60 420 24 3 390 4,15 0,46 700 0,5 70 140 490 28 3,5 455 3,79 0,42 700 1 105 105 490 28 3,5 455 4,35 0,45 700 2 140 70 490 28 3,5 455 4,75 0,53 800 0,5 80 160 560 32 4 520 4,95 0,56 800 1 120 120 560 32 4 520 5,25 0,65 800 2 160 80 560 32 4 520 5,75 0,71 Nguồn: Thống kê của tác giả XM-V: Tỷ lệ xi măng – Vôi; XM: Xi măng; V: Vôi; TC: Thạch cao; C: Cát nghiền; Al: Bột nhôm; N: Nước. Thành phần cấp phối của bê tông AAC được thiết kế với khối lượng khô 500, 600, 700 và 800 kg/m3. Tỷ lệ xi măng – vôi lần lượt sử dụng là 0.5; 1 và 2 theo khối lượng. Thành phần cấp phối của bê tông AAC được trình bày trong bảng 2. 2
TẠP CHÍ KINH TẾ - CÔNG NGHIỆP Số 28 – Tháng 07/2021 Giá trị cường độ của bê tông khí chưng áp được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 7959 – 2017. Các tấm panel bê tông khí chưng áp có chiều dày khác nhau được thực nghiệm xác định độ võng của tấm khi chịu lực, kết quả trình bày trong bảng 3. Bảng 3. Kích thước của các tấm panel khí chưng áp Cấp độ bền Chiều dày (mm) Chiều rộng (mm) Chiều dài (mm) Số lớp cốt thép trong panel B4 H = 50 B = 600 L = 1200 1 B4 H = 75 B = 600 L = 1200 1 B4 H = 100 B = 600 L = 1200 1 B4 H = 125 B = 600 L = 1200 1 B4 H = 150 B = 600 L = 1200 1 Nguồn: Thống kê của tác giả 3. Kết quả nghiên cứu và đánh giá 3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ chất kết dính xi măng – vôi đến hỗn hợp bê tông khí chưng áp Hỗn hợp vật liệu được nhào trộn và được xác định độ linh động và các tính chất cơ học của bê tông với khối lượng thiết kế 500 kg/m3, kết quả thực nghiệm được trình bày trong hình 1. Hình 1. Ảnh hưởng của xi măng – vôi đến cường độ nén bê tông khí chưng áp 3.7 780 3.6 Tỷ trọng 770 3.5 Cường độ nén 760 Cường độ nén (MPa) 3.4 Tỷ trọng (kg/m3) 750 3.3 740 3.2 730 3.1 720 3 2.9 710 2.8 700 0.5 1 2 Tỷ lệ Xi măng - Vôi Kết quả nghiên cứu trình bày ảnh hưởng của tỷ lệ xi măng – vôi đến cường độ của bê tông khí chưng áp. Hình 2 cho thấy khi tỷ lệ xi măng – vôi là 0,5 thì cường độ đạt được 3,1 Mpa sau thời gian dưỡng hộ trong môi trường áp suất cao. Cường độ chịu nén của bê tông khí chưng áp có xu hướng tăng khi tỷ lệ xi măng – vôi càng tăng. Khi tỷ lệ xi măng – vôi tăng từ 0,5 đến 2 thì cường độ chịu nén tăng từ 3,1 đến 3,6 Mpa. Theo hình 2, khi tỷ lệ xi măng – vôi là 0,5 thì cường độ uốn đạt được 0,34 Mpa ứng với giá trị cường độ nén 3,1 MPa. Cường độ uốn của bê tông khí chưng áp có xu hướng tăng khi tỷ lệ xi măng – vôi càng tăng. Khi tỷ lệ xi măng – vôi tăng từ 0,5 đến 2 thì cường độ uốn tăng từ 0,34 đến 0,39 Mpa. Mối quan hệ của cường độ chịu nén và cường độ chịu uốn có xu hướng tăng tuyến tính theo tỷ lệ xi măng – vôi. Tác giả nhận thấy, cường độ của bê tông khí chưng áp đạt yêu cầu B2 theo TCVN 7959 – 2017. Kết quả thực nghiệm trình bày ảnh hưởng của tỷ lệ xi măng – vôi và khối lượng thiết kế của bê tông khí chưng áp. 3
TẠP CHÍ KINH TẾ - CÔNG NGHIỆP Số 28 – Tháng 07/2021 Hình 2. Mối quan hệ giữa cường độ nén và cường độ uốn bê tông khí chưng áp 3.7 0.4 3.6 Cường độ uốn 0.39 3.5 Cường độ nén 0.38 Cường độ nén (MPa) Cường độ uốn (MPa) 3.4 0.37 3.3 0.36 3.2 0.35 3.1 0.34 3 0.33 2.9 0.32 2.8 0.31 0.5 1 2 Tỷ lệ Xi măng - Vôi 3.2. Ảnh hưởng của khối lượng thiết kế đến tính chất bê tông khí chưng áp Hình 3. Mối quan hệ giữa khối lượng thiết kế và cường độ nén 7 Ximang - Voi = 0,5 6 Ximang - Vôi =1 5 Ximang - Vôi = 2 Cường độ nén (MPa) 4 3 2 1 0 500 600 700 800 Tỷ trọng thiết kế ( kg/m3) Hình 4. Mối quan hệ giữa khối lượng thiết kế và cường độ uốn 0.8 Ximang - Voi = 0,5 0.7 Ximang - Vôi =1 0.6 Ximang - Vôi = 2 Cường độ uốn (MPa) 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 500 600 700 800 Tỷ trọng thiết kế ( kg/m3) Hình 3 cho thấy khi khối lượng thiết kế thay đổi từ 500 đến 800 kg/m3 thì cường độ chịu nén có xu hướng tăng cao hơn với cùng tỷ lệ xi măng – vôi. Tỷ lệ xi măng càng tăng và khối lượng thiết kế cao cho cường độ bê tông khí chưng áp đạt đến gần 6 Mpa với khối lượng 800 kg/m3. 4
TẠP CHÍ KINH TẾ - CÔNG NGHIỆP Số 28 – Tháng 07/2021 Kết quả hình 4 trình bày giá trị cường độ chịu uốn có xu hướng thay đổi theo tỷ lệ xi măng – vôi và khối lượng thiết kế. Cường độ chịu uốn đạt 0,56 đến 0,71 Mpa, khối lượng thiết kế là 800 kg/m3. Cường độ chịu uốn cũng có xu hướng thay đổi tuyến tính theo tỷ lệ xi măng – vôi và cường độ chịu nén của vật liệu. Tác giả nhận thấy, khi thay đổi tỷ lệ xi măng – vôi và khối lượng thiết kế thì tính chất cơ học của bê tông khí chưng áp đạt đến cấp độ bền B4 theo TCVN 7959-2017. 3.3. Ảnh hưởng của bê tông khí chưng áp đến tính chất của tấm panel Các tấm panel bê tông khí chưng áp với cấp độ bền B4, tỷ trọng 800 kg/m3 với kích thước bề rộng 600 mm, chiều dài 1200 mm và chiều dày thay đổi lần lượt là 50; 75 và 100 mm, kết quả thực nghiệm khả năng chịu uốn trình bày trong hình 5. Hình 5. Mối quan hệ giữa độ võng và chiều dày của tấm panel bê tông khí chưng áp 6 5.8 y = -0.0143x2 + 0.2857x + 4.72 R² = 0.9874 5.6 Độ võng (mm) 5.4 5.2 5 4.8 4.6 4.4 50 75 100 125 150 Chiều dày tấm panel nhẹ (mm) Kết quả thực nghiệm trình bày ảnh hưởng của kích thước của tấm panel bê tông khí chưng áp đến khả năng chịu uốn của tấm. Hình 5 cho thấy khi tấm panel có chiều dài 1200 mm và chiều dày 50 mm thì lực uốn đạt đến 1,4 KN với độ võng giữa tấm là 5 mm. Độ võng có xu hướng tăng tuyến tính theo lực uốn giũa tấm. Khi tăng chiều dày của tấm panel lần lượt là 75; 100; 125 và 150 mm thì lực uốn có xu hướng tăng đến hơn 50% từ 1,4 KN lên 12,2 KN. Từ thực nghiệm cho thấy, độ võng giữa tấm lần lượt đạt 5 mm đến gần 6 mm khi tăng chiều dày tấm đến 150 mm. Tác giả nhận thấy, tính chất cơ học của bê tông khí chưng áp làm tăng khả năng chịu lực của tấm panel rõ rệt. 4. Kết luận Nghiên cứu ảnh hưởng của bê tông khí chưng áp đến các tính chất cơ học của tấm panel nhẹ, kết quả đạt được như sau: Cường độ của bê tông khí chưng áp thay đổi theo tỷ lệ chất kết dính xi măng – vôi thay đổi từ 0,5 đến 2. Cường độ có xu hướng tăng dần khi càng tăng hàm lượng xi măng trong thành phần cấp phối. Tính chất cơ học của bê tông khí chưng áp phụ thuộc vào tỷ lệ xi măng – vôi và khối lượng thiết kế. Bê tông khí chưng áp có khả năng đạt cấp độ bền từ B2 – B4 khi khối lượng thể tích thay đổi từ 500 đến 800 kg/m3. Tấm panel bê tông khí chưng áp có khả năng chịu lực tăng đến 6 lần khi tăng dần chiều dày từ 50 đến 150 mm. 5
TẠP CHÍ KINH TẾ - CÔNG NGHIỆP Số 28 – Tháng 07/2021 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Trọng Lâm và Phạm Hữu Hanh (2014). Nghiên cứu nâng cao chất lượng bê tông khí chưng áp sử dụng cho nhà siêu cao tầng ở Việt Nam. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, Trường Đại học Xây dựng, 8(4): Trang 75-80. [2] Nguyễn Trọng Lâm và Mai Quế Anh (2015). Nghiên cứu sử dụng kết hợp tro bay và cát để sản xuất bê tông khí chưng áp. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, Trường Đại học Xây dựng, 9(2): Trang 94-99. [3] Nguyễn Văn Dũng (2013). Nghiên cứu sản xuất bê tông khí chưng áp sử dụng phụ gia tro bay. Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng. [4] Fumiaki, M., Yoshimichi, A. & Sumio, S. (2010) Particle size distribution of quartz sand for AAC production. [5] Hlavacek, P., Smilauer, V., Skvara, F., Kopecky, L. & Sulc, R. (2014).Inorganic foams made from alkali-activated fly ash: mechanical, chemical and physical properties. Journal of the European Ceramics Society, 16 pages. [6] Rudnai, G. (1963). Light-weight concretes. Budapest. [7] Short, A. & Kinniburgh, W. (1963). Light weight concretes. Asia Publishing House. [8] Schober, G. (1992). Effect of size distribution of air pores in AAC on compressive strength. Advanced In AAC, 3rd RILEM Intern, Sympossium on AAC. Balkema, Rotterdam. 77-80. Ngày nhận: 24/04/2021 Ngày duyệt đăng: 18/06/2021 6

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2397 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.