zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch kiềm hoạt hóa đến cường độ vữa geopolymer

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

8
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch kiềm hoạt hóa đến cường độ vữa geopolymer trình bày kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của nồng độ dung dịch kiềm NaOH tương ứng là 10M, 12M, 14M và 16M và tỷ lệ của dung dịch chất kích hoạt (NaOH và Na2SiO3) với tro bay (FA) đến cường độ của vữa geopolymer.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch kiềm hoạt hóa đến cường độ vữa geopolymer

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2022. ISBN: 978-604-82-7001-8 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA DUNG DỊCH KIỀM HOẠT HÓA ĐẾN CƯỜNG ĐỘ VỮA GEOPOLYMER Nguyễn Quang Phú Trường Đại học Thủy lợi, email: phuvlxd@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG hoạt/tro bay tối ưu để sản xuất vữa geopolymer có cường độ nén cao nhất, phù Các công trình bê tông và bê tông cốt thép xây dựng trong các môi trường ăn mòn, xâm hợp các yêu cầu thiết kế. thực mạnh như môi trường nước thải công 2. VẬT LIỆU SỬ DỤNG VÀ CẤP PHỐI nghiệp, nước chua phèn, môi trường nước VỮA GPM biển… thì vấn đề độ bền của các kết cấu bê tông cần được đặt lên hàng đầu. Nhiều kết Vật liệu sử dụng để sản xuất vữa GPM bao cấu bê tông xi măng thông thường bị hư hỏng gồm các loại sau: nghiêm trọng sau một thời gian sử dụng do + Tro bay (FA): Lấy trực tiếp từ nhà máy đá xi măng bị xâm thực của môi trường nước nhiệt điện Fomusa - Hà Tĩnh. Tro bay có độ xung quanh công trình. ẩm 1,15%; khối lượng riêng 2,19 g/cm3; khối Barbosa [2] và Joseph Davidovits [3] đã lượng thể tích xốp 0,955 g/cm3 ; MKN = nghiên cứu và phát triển vật liệu polyme vô cơ 2,84% và thành phần hóa học của tro bay: SiO2 và khái niệm “vật liệu Geopolymer” đã được = 56,9%; Al2O3 = 27,7%; Fe2O3 = 6,68%; CaO hình thành. Bê tông Geopolymer (BT GPM) sử = 1,15%; K2O = 0,65%; SO3 = 0,11%; tro bay dụng chất kết dính kiềm hoạt hóa được đưa vào nghiên cứu thuộc loại F phù hợp với ASTM ứng dụng thay thế cho bê tông xi măng poóc C618-03 và TCVN 10302:2014. lăng truyền thống vì BT GPM có những tính + Cốt liệu mịn: Cát sông được lấy từ công năng vượt trội so với bê tông xi măng như bền trình và đưa về kiểm tra các chỉ tiêu cơ lý tại axit, bền sunfat, kháng nứt tốt, khả năng chống phòng thí nghiệm. Cát dùng chế tạo vữa đóng băng và tan băng cao, độ co ngót thấp [1] GPM có thành phần hạt và các chỉ tiêu cơ lý ... Để hình thành chất kết dính kiềm hoạt hóa, phù hợp TCVN 7570:2006. thì phụ gia khoáng tro bay hoặc xỉ lò cao cần + Dung dịch kiềm hoạt hóa (DD) sử dụng được hoạt hóa bằng dung dịch kiềm natri để kích hoạt quá trình geopolymer hóa: Kết hydroxyt (NaOH) để tạo ra các liên kết Si-O- hợp dung dịch natri hydroxit và dung dịch Al cao phân tử gắn kết rất tốt trong cấu trúc natri silicat được sử dụng làm chất kiềm hoạt GPM. Natri silicat (Na2SiO3) là để tăng cường hóa. Natri hydroxyt dạng vảy khô có độ tinh sự hình thành các tiền chất geopolymer hoặc khiết trên 98% có khối lượng riêng là 2,13 quá trình trùng hợp. g/cm3 và natri silicat với Na2O = 12%, SiO2 Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu = 30% và nước = 58% theo khối lượng. về ảnh hưởng của nồng độ dung dịch kiềm + Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ Mol của NaOH tương ứng là 10M, 12M, 14M và 16M NaOH đến tính chất của vữa GPM với các cấp và tỷ lệ của dung dịch chất kích hoạt (NaOH phối ký hiệu như sau: CP1.1, CP1.2, CP1.3 và và Na2SiO3) với tro bay (FA) đến cường độ CP1.4 tương ứng với nồng độ Mol của NaOH của vữa geopolymer. Thông qua các kết quả là 10M, 12M, 14M và 16M. Thành phần các thí nghiệm xác định được tỷ lệ chất kích loại vật liệu như trong Bảng 1. 170
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2022. ISBN: 978-604-82-7001-8 Bảng 1. Thành phần vật liệu của cấp phối vữa GPM với nồng độ NaOH khác nhau Vật liệu DDHH Cấp phối FA Cát Na2SiO3 NaOH (kg) (kg) (kg) (kg) CP1 926 1175 232 93 + Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ dung dịch hoạt hóa (DD) và tro bay (FA) đến tính chất của vữa GPM với các cấp phối ký hiệu như sau: CP2.1, CP2.2 và CP2.3 tương ứng với DD/FA = 0,35; 0,40 và 0,45. Thành phần Hình 1. Ảnh hưởng nồng độ Mol của NaOH các loại vật liệu như trong Bảng 2. đến Rn của các cấp phối vữa GPM Bảng 2. Thành phần vật liệu của cấp phối vữa Nhận xét: Từ kết quả thí nghiệm ở hình 1, GPM với các tỷ lệ DD/FA nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ Mol của Vật liệu DDHH NaOH đến cường độ nén của vữa GPM, nhận Cấp DD/ thấy: Khi nồng độ Mol của dung dịch NaOH phối FA Cát Na2SiO3 NaOH FA tăng lên thì cường độ nén của vữa GPM tăng (kg) (kg) (kg) (kg) lên, tăng lần lượt là 14,5%; 54,5% và 61,8% CP2.1 0,35 926 1175 232 93 tương ứng với mẫu vữa GPM có nồng độ CP2.2 0,40 926 1132 266 106 12M, 14M và 16M so sánh với mẫu vữa CP2.3 0,45 926 1088 298 119 GPM có nồng độ mol của NaOH là 10M ở 7 ngày tuổi. Cũng như vậy tăng từ 14,6%; Trộn các mẫu vữa GPM thiết kế theo cấp 54,8% và 90,3% ở 14 ngày tuổi và 10,2%; phối ở Bảng 1 và 2 theo quy định, nhiệt độ 28,4% và 53,3% ở 28 ngày tuổi. Điều này có trong phòng duy trì trong khoảng 25±2oC. thể nhận thấy quá trình phá vỡ cấu trúc của Đúc các tổ mẫu có hình lập phương các hạt tro bay và rắn chắc của vữa GPM ở (7,077,077,07)cm, tất cả các mẫu vữa đúc tuổi sớm nhanh hơn ở các ngày tuổi sau, phát được rung trên bàn rung trong 2 đến 3 phút triển rất nhanh ở 7 đến 14 ngày tuổi. Đặc để loại bỏ các bọt khí. Bảo dưỡng các mẫu biệt, khi nồng độ mol của NaOH tăng đến vữa GPM trong điều kiện tiêu chuẩn và nén 16M thì cường độ nén của vữa GPM ở 28 kiểm tra cường độ nén của các tổ mẫu vữa ngày tuổi tăng lên đến 53,3% so với mẫu vữa GPM thiết kế ở 7, 14 và 28 ngày tuổi. GPM có nồng độ mol của NaOH là 10M. Vì 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU vậy, trong thiết kế và sản xuất vữa GPM và BT GPM, cần thiết phải nghiên cứu và đánh 3.1. Ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến giá, cũng như sử dụng nồng độ của NaOH cường độ nén của vữa GPM hợp lý với hàm lượng phụ gia khoáng tro bay Từ cấp phối bê tông GPM đã thiết kế ở có trong thành phần của vữa và BT GPM. bảng 1 với các nồng độ Mol của dung dịch 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ DD/FA đến NaOH là 10M, 12M, 14M và 16M, đúc các cường độ nén của vữa GPM tổ mẫu lập phương kích thước a = 7,07 cm, thí nghiệm kiểm tra cường độ nén (Rn, MPa) Cấp phối CP2.1, CP2.2 và CP2.3 như của các cấp phối vữa GPM ở 7, 14 và 28 trong Bảng 2 được chuẩn bị để nghiên cứu ngày tuổi theo TCVN 3118:2012. Kết quả thí ảnh hưởng của tỷ lệ chất hoạt hóa trên tro bay nghiệm cường độ nén của các cấp phối vữa theo khối lượng đến cường độ nén của vữa GPM thiết kế như trong Hình 1. GPM. Nồng độ của dung dịch natri hydroxit 171
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2022. ISBN: 978-604-82-7001-8 được cố định ở 10M. Tương tự đúc các tổ độ OH- vượt quá trong CP2.3, thì thành phần mẫu lập phương kích thước a = 7,07 cm, thí hoạt tính trong tro bay (SiO2VĐH) không đủ nghiệm kiểm tra cường độ nén (Rn, MPa) để thực hiện hết quá trình hoạt hóa, sẽ làm của các cấp phối vữa GPM ở 7, 14 và 28 giảm cường độ của vữa GPM. Hàm lượng ngày tuổi. Kết quả thí nghiệm của các cấp natri dư thừa có thể làm gián đoạn quá trình phối vữa GPM thiết kế như trong Hình 2. trùng hợp của quá trình GPM [2, 5]. 4. KẾT LUẬN Trong nghiên cứu và sản xuất vữa GPM, thì hàm lượng của dung dịch chất hoạt hóa, cũng như nồng độ mol của dung dịch NaOH có ảnh hưởng đến cường độ của vữa GPM và một số tính chất kỹ thuật khác của vữa. Từ kết quả nghiên cứu nhận thấy khi nồng độ mol của NaOH tăng lên thì cường độ của vữa GPM tăng lên. Cường độ của vữa GPM tăng mạnh Hình 2. Ảnh hưởng của tỷ lệ DD/FA đến Rn khi nồng độ mol của NaOH cao nhất là 16M. của các cấp phối vữa GPM Hàm lượng dung dịch hoạt hóa trên tro bay tăng lên thì cường độ của vữa GPM cũng tăng lên, tuy nhiên cũng cần xác định được tỷ lệ DD/FA tối ưu với từng mác vữa GPM thiết kế khác nhau, nhằm đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật đề ra và tính kinh tế trong sản xuất vữa GPM. 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] B.H.Shinde, Dr.K.N.Kadam, (2016). “Strength properties of Fly Ash Based Geopolymer concrete with Sea sand”. [2] Barbosa, V.F.F., K.J.D. MacKenzie and C. Hình 3. Tỷ lệ chất kích hoạt/tro bay tối ưu Thaumaturgo, (1999) Synthesis and Nhận xét: Từ kết thí nghiệm ở Hình 2 và Characterisation of Sodium Polysialate Hình 3 nhận thấy, khi cấp phối vữa GPM với Inorganic Polymer Based on Alumina and Silica, Geopolymer’99 International tỷ lệ chất hoạt hóa trên tro bay là 0,4 (CP2.2, Conference, France. DD/FA = 0,4) có cường độ nén cao nhất so [3] Davidovit.J (2011), Geopolymer Chemistry với CP2.1 và CP2.3. Tăng cường độ nén ở 28 and Application, 3rd edition, Geopolymer ngày tuổi đến 77,3% so với mẫu CP2.1 và Institute. tăng 10,6% so với mẫu CP2.3. Vì vậy trong [4] Feng Rao, Qi Liu (2015), nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ chất hoạt trên tro Geopolymeriration and Its Potential bay hóa tối ưu là 0,40 (DD/FA = 0,4). Application in Mine Tailings Consolidation: Từ kết quả ở Hình 3, khi lượng chất hoạt A Review, Mineral Processing and hóa tăng lên, cường độ nén của vữa GPM Extractive Metallurgy Review 36. [5] XU. H, Van Deventer. J.S.J (2000), the tăng lên. Tuy nhiên, khi bổ sung thêm hàm geopolymerisation of alumino-silicate lượng chất hoạt hóa, tăng tỷ lệ chất hoạt hóa minerals, International Journal of Mineral trên tro bay lên 0,45 thì cường độ nén của Processing, vol.59, pp.247-266. vữa GPM giảm. Điều này có thể là do nồng 172

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.