Nghiên cứu sử dụng cát nhân tạo thay thế cát tự nhiên làm cốt liệu cho bê tông tự lèn tại khu vực Phú Yên

Chia sẻ: Nhan Chiến Thiên | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

7
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài báo "Nghiên cứu sử dụng cát nhân tạo thay thế cát tự nhiên làm cốt liệu cho bê tông tự lèn tại khu vực Phú Yên" giới thiệu ảnh hưởng của tỷ lệ cát nhân tạo/cát tự nhiên đến một số tinh chất của hỗn hợp bê tông và bê tông tự lèn (BTTL). Phương pháp quy hoạch thực nghiệm được áp dụng để tối ưu hóa thành phần của BTTL. Kết quả cho thấy cát nhân tạo thay thế 50% cho hỗn hợp BTTL có độ xòe 710mm, thời gian chảy 4,514 giây, cường độ BTTL đạt 62,597 Mpa. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu sử dụng cát nhân tạo thay thế cát tự nhiên làm cốt liệu cho bê tông tự lèn tại khu vực Phú Yên

276 NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CÁT NHÂN TẠO THAY THẾ CÁT TỰ NHIÊN LÀM CỐT LIỆU CHO BÊ TÔNG TỰ LÈN TẠI KHU VỰC PHÚ YÊN Lê Văn Trí1,*,Trần Văn Một1, Thái Quang Minh2 1 Trường Đại học Xây dựng Miền Trung 2 Đại học Huế - Phân hiệu tại Quảng Trị Tóm tắt Một trong những giải pháp khắc phục tình trạng khai thác và sử dụng cát tự nhiên để sản xuất bê tông ở Việt Nam đó là sử dụng cát nhân tạo thay thế cát tự nhiên để làm cốt liệu trong bê tông. Bài báo giới thiệu ảnh hưởng của tỷ lệ cát nhân tạo/cát tự nhiên đến một số tính chất của hỗn hợp bê tông và bê tông tự lèn (BTTL). Phương pháp quy hoạch thực nghiệm được áp dụng để tối ưu hoá thành phần của BTTL. Kết quả cho thấy cát nhân tạo thay thế 50% cho hỗn hợp BTTL có độ xòe 710mm, thời gian chảy 4,514 giây, cường độ BTTL đạt 62,597 Mpa. Sử dụng cát nhân tạo trong việc chế tạo các loại bê tông đặc biệt mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với xu hướng phát triển vật liệu xây dựng. Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu về sự ảnh hưởng của phụ gia khoáng (tro bay) đến các tính chất của BTTL; tìm ra tỉ lệ cát nhân tạo/cốt liệu lớn hợp lý để chế tạo BTTL; đánh giá được ảnh hưởng của các nhân tạo đến các tính chất của BTTL. Từ khóa: Bê tông tự lèn, cát tự nhiên, cát nhân tạo. 1. Đặt vấn đề Hiện nay, BTTL đã được sử dụng rộng rãi trên các công trình quy mô lớn tại nhiều quốc gia trên thế giới. Tại Nhật Bản, 290.000m3 BTTL đã được sử dụng để thi công các bến thả neo của cầu Akashi Kaikyo vào năm 1988. Năm 1993, 10.000 m3 BTTL được sử dụng để thi công vòm dốc 45o và khung chịu lực của sân vận động Fukuoka Dome; hơn 40 m3 BTTL để thi công mặt bên trong công trình đường hầm của thành phố Yokohama với độ sâu 20m. Tại Hàn Quốc, 256.000 m3 BTTL để xây dựng 8 bể trữ gas với đường kính 78,58m, chiều dày thành bể là 1,7m và chiều sâu bể là 75m. Tại Macao, hơn 500 m3 BTTL được sử dụng để thi công các kết cấu của tháp Macao từ độ cao 120m. Tại châu Âu, BTTL được sử dụng để thi công đường hầm Sodra Lanken và tại Bắc Mỹ, tháp Societ tại Clevelan - Ohio cũng sử dụng BTTL để thi công. Tại Việt Nam cũng đã có nhiều nghiên cứu về BTTL. Năm 1999, tác giả Nguyễn Như Quý đã nghiên cứu sử dụng côn bàn nhảy dành cho vữa để đo độ chảy loang của vữa xi măng - cát với sự có mặt của phụ gia siêu dẻo và đã rút ra kết luận là hàm lượng phụ gia siêu dẻo tối ưu trong hỗn hợp bê tông tự lèn (HHBTTL) tỷ lệ nghịch với tỷ lệ nước/xi măng (N/X). Vào năm 2012, tác giả Nguyễn Quang Phú đã có những nghiên cứu về BTTL sử dụng cho công trình thủy lợi, kết quả khảo sát hàm lượng phụ gia siêu dẻo và phụ gia khoáng tối ưu giúp cải thiện vi cấu trúc của bê tông, từ đó nâng cao cường độ và tính chống thấm của bê tông. Năm 2013, tác giả Trần Đức Chung cùng cộng sự đã nghiên cứu chế tạo BTTL sử dụng cát mịn (Mđl = 1,28) để * Ngày nhận bài: 24/02/2022; Ngày phản biện: 28/3/2022; Ngày chấp nhận đăng: 10/4/2022 * Tác giả liên hệ: Email: levantri@muce.edu.vn
. 277 thay thế cát thô (Mđl = 2,63), sử dụng phối hợp xỉ lò cao nghiền mịn và tro trấu thay thế đến 50% thể tích xi măng; kết quả cho thấy có thể sử dụng cát mịn thay thế cát thô để chế tạo BTTL với cường độ nén ở tuổi 28 ngày đạt trên 60 MPa. Tại Trung Quốc, đã có rất nhiều các nghiên cứu liên quan đến việc sử dụng cát nhân tạo làm cốt liệu trong bê tông, các kết quả nghiên cứu cho thấy với việc sử dụng cát nhân tạo làm cốt liệu cho bê tông giúp bê tông dễ dàng đạt cường độ cao do tính chất bề mặt của loại cát này, kết quả nghiên cứu bê tông đạt cường độ nén từ 114 - 122 MPa ở tuổi 7 ngày và từ 138 - 150 MPa ở tuổi 28 ngày. Cho đến nay, ở Việt Nam nói chung và tại Phú Yên nói riêng, việc sử dụng cát nhân tạo đang ngày càng gia tăng do sự thiếu hụt dẫn đến tăng giá thành cát tự nhiên. Đã có nhiều công ty sản xuất cát nhân tạo đáp ứng đủ nhu cầu làm cốt liệu chế tạo bê tông. Vì vậy, việc nghiên cứu sử dụng cát nhân tạo thay thế cát tự nhiên có thể mở ra một hướng đi mới trong việc sử dụng cát nhân tạo trong công nghệ bê tông nói riêng và lĩnh vực sản xuất vật liệu xây dựng nói chung. 2. Cơ sở lý thuyết 2.1. Cơ sở khoa học của việc thiết kế thành phần cấp phối BTTL Nguyên tắc thiết kế cấp phối BTTL nói riêng và bê tông nói chung là theo thể tích tuyệt đối của HHBT: VBT = Vhồ + VCL. Trong đó: VBT là thể tích HHBT (m3); Vhồ là thể tích hồ gồm thể tích chất kết dính, nước và bọt khí (m3); VCL là thể tích cốt liệu gồm cốt liệu lớn và cốt liệu nhỏ (m3). Để thiết kế cấp phối bê tông đạt tính chất mong muốn, cần phải xác định thể tích hợp lý của các thành phần, có thể được thực hiện bằng cách tính toán hoặc khảo sát thực nghiệm. Cho đến thời điểm hiện tại, phương pháp thiết kế cấp phối BTTL vẫn chưa hoàn chỉnh, nên quá trình thiết kế cấp phối BTTL được thực hiện bằng thực nghiệm. Theo một số nghiên cứu, mục tiêu về tính công tác của HHBTTL khó hơn mục tiêu về cường độ, khi HHBTTL đạt yêu cầu về tính công tác thì có thể dễ dàng đạt yêu cầu về cường độ [theo tác giả Nguyễn Như Quý]. Do đó, bài báo thể hiện đối tượng nghiên cứu chính là tính công tác của HHBTTL. Đối với HHBTTL, tính công tác gồm khả năng điền đầy, khả năng chảy qua và tính đồng nhất; do đó bên cạnh tính biến dạng cao (được thể hiện thông qua độ chảy xòe), HHBTTL phải có độ nhớt đủ nhỏ (được thể hiện thông qua thời gian chảy qua phễu chữ V hoặc thời gian chảy xòe đến đường kính 500mm). Theo tác giả Nguyễn Quang Phú, tính công tác yêu cầu đối với HHBTTL là độ chảy xòe trong khoảng từ 630 - 800mm và thời gian chảy xòe đến đường kính 500mm (T500) từ 2 - 5s, do sự đơn giản của phương pháp thí nghiệm và việc thỏa mãn yêu cầu này khi sử dụng cát nhân tạo là khả thi nên tác giả lựa chọn các khoảng giá trị này làm mục tiêu về tính công tác đối với HHBT chế tạo sử dụng cát nhân tạo. 2.2. Cơ sở khoa học của việc lựa chọn phụ gia khoáng sử dụng trong BTTL Để HHBT xi măng đạt tính chất tự lèn thì cần lượng chất kết dính lớn. Vì vậy, để có thể giảm lượng dùng xi măng cũng như cải thiện một số tính chất của bê tông như tính công tác và cường độ thì việc sử dụng phụ gia khoáng là cần thiết (phụ gia khoáng trơ, phụ gia khoáng hoạt tính). Cát nhân tạo với hình dạng góc cạnh và bề mặt nhám ráp gây cản trở đến khả năng tự lèn của HHBT, nên cần xây dựng hệ hồ với tính lưu biến hợp lý nhằm giải quyết vấn đề này. Các loại phụ gia khoáng có dạng hạt hình cầu như tro bay (TB), silicafume (SF) sẽ có khả năng làm giảm nội ma sát giữa các hạt trong hệ hồ nhờ vào hiệu ứng “ổ bi”, hệ hồ sẽ có tính lưu biến lớn, làm tăng khả năng bôi trơn các hạt cốt liệu [TLTK]. Tác giả lựa chọn loại phụ gia khoáng dạng hạt hình cầu này thay thế xi măng để chế tạo HHBTTL.
278 2.3. Cơ sở khoa học của việc lựa chọn cát nhân tạo thay thế cát tự nhiên làm cốt liệu cho BTTL Khi bê tông chịu tác dụng của tải trọng, trong cấu trúc bê tông xuất hiện các ứng suất kéo và ứng suất trượt trong đá xi măng và đặc biệt là tại vùng chuyển tiếp bề mặt giữa cốt liệu và đá xi măng do tại vùng này mật độ lỗ rỗng là nhiều nhất, vì vậy cấu trúc bê tông bị phá hoại trước hết là tại vùng chuyển tiếp bề mặt sau đó là đá xi măng. Do đó để nâng cao cường độ bê tông trước hết phải cải thiện vùng chuyển tiếp này [theo tác giả Nguyễn Như Quý]. Mặt khác, cát nhân tạo là một loại vật liệu nghiền, có hình dạng góc cạnh và bề mặt nhám ráp; khi sử dụng làm cốt liệu trong bê tông cho phép hồ xi măng xâm nhập lên bề mặt hạt cốt liệu, nhờ vậy lớp tiếp giáp giữa đá xi măng và hạt cốt liệu khi bê tông rắn chắc trở nên bền vững hơn so với lớp tiếp xúc giữa đá xi măng và hạt cát tự nhiên với bề mặt phẳng nhẵn. Do đặc thù của quá trình chế tạo mà cát nhân tạo có hàm lượng hạt mịn lớn, lượng hạt mịn này chủ yếu là bột đá, nó tốt hơn so với lượng hạt mịn trong cát tự nhiên gồm bụi và sét trong việc giảm hiện tượng phân tầng, tách nước trong HHBT, giúp HHBT trở nên đồng nhất hơn, do đó việc sử dụng loại cát nhân tạo này để chế tạo BTTL là khả thi. 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Nguyên vật liệu sử dụng chế tạo BTTL - Xi măng: xi măng PCB40 Nghi Sơn thỏa mãn TCVN6260:2009. - Phụ gia khoáng: tro bay nhiệt điện với các đặc tính được trình bày trong bảng 1 và bảng 2. Bảng 1. Tính chất cơ lý của tro bay nhiệt điện STT Chỉ tiêu PP thí nghiệm Đơn vị Giá trị 3 1 Khối lượng riêng TCVN4030:2003 g/cm 2,28 2 Độ mịn (sót sàng No0045) ASTM C618-15 % 0 3 Lượng nước tiêu chuẩn (dụng cụ Vika) TCVN6017:2015 % 27,5 7 ngày % 80,4 4 Chỉ số hoạt tính TCVN8825:2011 21 ngày % 84,2 Bảng 2. Thành phần hóa của Tro bay nhiệt điện Chỉ tiêu CaO MgO Fe2O3 Al2O3 SiO2 MKN SO3 TiO2 Oxit kiềm Hàm lượng% 0,4 1,0 5,59 23,74 58,5 4,61 0,1 0,42 3,84 - Cát nhân tạo: tính chất cơ lý được trình bày trong bảng 3. Thỏa mãn TCVN9205:2012 - Cát tự nhiên: tính chất cơ lý được trình bày trong bảng 3. Thỏa mãn TCVN7570:2006 Bảng 3. Tính chất cơ lý của cát nhân tạo và cát tự nhiên Giá trị STT Chỉ tiêu PP thí nghiệm Đơn vị Cát nhân tạo Cát tự nhiên 3 1 Khối lượng riêng TCVN7572:2006 g/cm 2,75 2,65 3 2 KLTT ở trạng thái khô TCVN7572:2006 g/cm 2,7 2,58 3 Độ hút nước TCVN7572:2006 % 0,9 1,1 4 Khối lượng thể tích đổ đống TCVN7572:2006 g/cm3 1,73 1,51 5 Hàm lượng lọt sàng No0075 TCVN7572:2006 % 7,63 - 6 Hàm lượng bụi bùn TCVN7572:2006 % 0,3 0,7
. 279 - Đá dăm: Chúng tôi sử dụng cốt liệu lớn là đá dăm gồm các cỡ hạt 5-10mm và 10-20mm làm cốt liệu lớn cho bê tông, thỏa mãn TCVN7570:2006. Hình 1. Cát nhân tạo Hình 2. Đá dăm 5-10mm Hình 3. Đá dăm 10-20mm - Phụ gia hóa học: Bài báo sử dụng phụ gia siêu dẻo PGSD gốc polycarboxylate ether với khối lượng riêng 1,0897 g/cm3 và hàm lượng chất rắn là 33,33%. 3.2. Nghiên cứu lựa chọn tỉ lệ cát/cốt liệu Trình tự xác định như sau, ban đầu xác định tỷ lệ hợp lý giữa đá 5 - 10mm và đá 10 - 20mm trong cốt liệu lớn; sau khi có tỷ lệ tối ưu giữa đá 5 - 10mm và 10 - 20mm, tiếp tục xác định tỷ lệ hợp lý giữa cát nhân tạo và hỗn hợp cốt liệu lớn (gồm đá 5 - 10mm và đá 10 - 20mm). Kết quả được trình bày ở hình 4 và hình 5. Hình 4. Biểu đồ tương quan giữa KLTT đổ đống và độ hổng với thành phần của cốt liệu lớn Hình 5. Biểu đồ tương quan giữa KLTT đổ đống và độ hổng với thành phần của HH cốt liệu (cát và đá dăm).
280 Qua hình 4 và hình 5, có thể thấy rằng hỗn hợp cốt liệu lớn đạt trạng thái chặt chẽ nhất (KLTT đổ đống lớn nhất) khi tỷ lệ giữa đá 5 - 10mm và đá 10-20mm là 40/60 theo phần trăm khối lượng; đồng thời, hỗn hợp cốt liệu (gồm cát nhân tạo và cốt liệu lớn) đạt trạng thái chặt chẽ nhất khi tỷ lệ giữa cát nhân tạo và cốt liệu lớn là 60/40 theo phần trăm khối lượng. 3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của cát nhân tạo đến tính chất của HHBTTL và BTTL Tác giả thực hiện xây dựng cấp phối BTTL sử dụng phương pháp quy hoạch hỗn hợp tâm xoay. Các biến được lựa chọn gồm VN/VCKD (Z1), hàm lượng TB trong hỗn hợp chất kết dính CKD (Z2) và hàm lượng cốt liệu trong HHBT theo phần trăm thể tích (Z3). - Ảnh hưởng của cát nhân tạo đến tính công tác của HHBTTL: Kết quả nghiên cứu được trình bày ở hình 6, hình 7 và hình 8. Dựa vào các kết quả làm thực nghiệm, hàm hồi quy của độ chảy xòe và thời gian chảy đến độ xòe 500mm (T500) được thiết lập: - Độ chảy xòe: - Thời gian chảy xòe đến độ xòe 500mm (T500): Bảng 4. Ma trận kế hoạch thực nghiệm thiết kế thành phần cấp phối HH BTTL Biến mã Biến thực Thành phần cấp phối (kg/m3) CP Z1 Z2 Z3 Đá Đá X1 X2 X3 XM TB Cát N PG VN/VCKD %TB %CL 5-10 10-20 CP1 -1 -1 -1 0,845 15 53,66 660 86 885 236 354 212 6,710 CP2 1 -1 -1 0,853 15 53,66 657 86 885 236 354 213 6,678 CP3 -1 1 -1 0,845 25 53,66 582 143 885 236 354 212 6,527 CP4 1 1 -1 0,853 25 53,66 579 142 885 236 354 213 6,496 CP5 -1 -1 1 0,845 15 57,69 602 78 952 254 381 194 6,127 CP6 1 -1 1 0,853 15 57,69 600 78 952 254 381 195 6,098 CP7 -1 1 1 0,845 25 57,69 531 131 952 254 381 194 5,959 CP8 1 1 1 0,853 25 57,69 529 130 952 254 381 195 5,932 CP9 -1,682 0 0 0,842 20 55,68 595 110 919 245 367 203 6,341 CP10 1,682 0 0 0,856 20 55,68 590 109 919 245 367 204 6,291 CP11 0 -1,682 0 0,849 11,59 55,68 655 63 919 245 367 204 6,463 CP12 0 1,682 0 0,849 28,41 55,68 530 155 919 245 367 204 6,169 CP13 0 0 -1,682 0,849 20 52,29 638 118 863 230 345 219 6,798 CP14 0 0 1,682 0,849 20 59,07 547 101 975 260 390 188 5,833 CP15 0 0 0 0,849 20 55,68 593 109 919 245 367 204 6,316 CP16 0 0 0 0,849 20 55,68 593 109 919 245 367 204 6,316 CP17 0 0 0 0,849 20 55,68 593 109 919 245 367 204 6,316 CP18 0 0 0 0,849 20 55,68 593 109 919 245 367 204 6,316 CP19 0 0 0 0,849 20 55,68 593 109 919 245 367 204 6,316 CP20 0 0 0 0,849 20 55,68 593 109 919 245 367 204 6,316 Bề mặt biểu diễn của hàm hồi quy T500 được minh họa qua hình 6, hình 7 và hình 8.
. 281 Hình 6. Hình 7. Bề mặt biểu Bề mặt biểu diễn của hàm diễn của hàm hồi quy T500 hồi quy T500 khi x2 = 0 khi x2 = 1 Qua các hình 6, hình 7 và hình 8, có thể thấy khi hàm lượng cốt liệu tăng dần, thời gian chảy giảm, tuy nhiên khi vượt quá một giá trị nào đó thời gian chảy tăng lên. Đồng thời, khi N/CKD tăng, thời gian chảy giảm nhưng khi vượt quá một giá trị nào đó, thời gian chảy tăng lên. Hình 8. Hình 9. Bề mặt biểu Quá trình thí diễn của nghiệm xác hàm hồi định tính quy T500 khi công tác của x2 = -1 HHBTTL Qua các số liệu có thể thấy các cấp phối trong kế hoạch thực nghiệm đều dễ dàng đạt mục tiêu thiết kế là trên 630mm. Vì vậy, cấp phối tối ưu được xác định theo hàm hồi quy của T500, đó là điểm sao cho giá trị hàm này là nhỏ nhất. Bằng việc xác định giá trị nhỏ nhất cả hàm hồi quy bằng phần mềm Maple, tác giả đã xác định điểm [x1; x2; x3] = [0,246; 0; -0,093] đạt giá trị 4,514 giây. - Ảnh hưởng của cát nhân tạo đến cường độ BTTL: Các cấp phối trong kế hoạch thực nghiệm sau khi xác định tính công tác được đúc thành các mẫu 10x10x10 cm và được xác định cường độ nén ở các tuổi 3 ngày, 7 ngày, 28 ngày. Kết quả nghiên cứu được trình bày ở hình 10 đến hình 12. Từ các số liệu làm thực nghiệm, hàm hồi quy của cường độ nén ở tuổi 28 ngày được thiết lập: Bằng việc kiểm tra bằng tiêu chuẩn Fisher, có thể dễ dàng nhận thấy hàm tương hợp với thực nghiệm. Bằng việc xác định giá trị cực đại của hàm toán, hàm đạt giá trị lớn nhất bằng 62,597 MPa tại điểm [x1, x2, x3] = [-0,040; 0,245; 0,119]. Bề mặt biểu diễn cường độ ở tuổi 28 ngày được minh họa qua các hình từ hình 10 đến hình 12. Hình 10. Hình 11. Bề mặt biểu Bề mặt biểu diễn của hàm diễn của hàm hồi quy R28 hồi quy R28 khi x1 = 0 khi x2 = 0
282 Hình 13. Hình 12. Mẫu BTTL Bề mặt biểu sử dụng cát diễn của hàm nhân tạo sau hồi quy R28 khi thí khi x3 = 0 nghiệm nén vỡ Qua hình 13, mẫu BTTL bị phá hoại theo trạng thái nở hông, sự sắp xếp của cốt liệu đồng đều qua đó có thể thấy HHBTTL đạt độ đồng nhất cao. 3.4. So sánh giữa ảnh hưởng của cát nhân tạo và cát tự nhiên đến tính chất của BTTL Dựa trên các kết quả thiết kế cấp phối BTTL ứng dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm (QHTN) hỗn hợp tâm xoay, chọn cấp phối [x1, x2, x3] = [0,246; 0; -0,093] làm cấp phối tối ưu. Qua đó, đề tài tiến hành thay thế cát tự nhiên có cùng thành phần hạt trong phần cốt liệu nhỏ, các tỷ lệ thay thế là 50% và 100% theo thể tích. Các kết quả được trình bày từ hình 14 đến hình 16 dựa trên các chỉ tiêu về độ chảy xòe, thời gian chảy và cường độ nén ở các tuổi 3 ngày, 7 ngày và 28 ngày. Bảng 5. Bảng TPCP thí nghiệm so sánh giữa ảnh hưởng của cát tự nhiên (CTN) và cát nhân tạo (CNT) đến tính chất của BTTL Đơn vị:kg (tính cho 1m3 bê tông) Thành phần cấp phối Cấp phối 1 Cấp phối 2 Cấp phối 3 (kg/m3) (100% CNT) (50% CNT + 50% CTN) (100% CTN) Xi măng 593,84 593,84 593,84 Tro bay 109,54 109,54 109,54 Cát nhân tạo 916,65 458,32 0 Cát tự nhiên 0 458,32 916,65 Đá dăm 5-10mm 244,44 244,44 244,44 Đá dăm 10-20mm 366,66 366,66 366,66 Nước 204,23 204,23 204,23 PGSD 6,33 6,33 6,33 Hình 14. Biểu đồ so sánh độ chảy xòe và thời gian chảy T500 giữa các cấp phối thí nghiệm
. 283 Hình 15. Biểu đồ so sánh cường độ nén ở tuổi 3, 7 và 28 ngày giữa các cấp phối thí nghiệm Qua các kết quả thí nghiệm, có thể thấy rõ ảnh hưởng của cát nhân tạo đến tính chất của BTTL, đó là sự chênh đáng kể độ chảy xòe và thời gian chảy T500 giữa các cấp phối chứa cát nhân tạo và cấp phối chứa 100% cát tự nhiên. Bên cạnh đó, cấp phối chứa cát nhân tạo có cường độ cao hơn hẳn so với cát tự nhiên; giữa cấp phối chứa 100% cát nhân tạo và cấp phối chứa 50% cát nhân tạo thì sự chênh lệch giữa các kết quả thí nghiệm là không đáng kể. 3. Kết luận Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu thu được về việc sử dụng cát nhân tạo thay thế cát tự nhiên làm cốt liệu cho bê tông tự lèn tại khu vực Phú Yên, có thể rút ra các kết như luận sau: - Xác định được các thông số hợp lý thiết kế cấp phối BTTL: hàm lượng PGSD theo khối lượng CKD là 0,9%; tỷ lệ thay thế tro bay trong hỗn hợp chất kết dính là 20%; tỷ lệ giữa đá 5-10mm và đá 10-20mm là 40/60 theo phần trăm khối lượng; tỷ lệ giữa cát nhân tạo và cốt liệu lớn là 60/40 theo phần trăm khối lượng. - Đã chế tạo BTTL sử dụng cát nhân tạo thỏa mãn mục tiêu đặt ra với độ chảy xòe 710mm và thời gian chảy 4,514 giây; cường độ nén ở tuổi 28 ngày đạt 62,597 Mpa. Vì vậy việc sử dụng cát nhân tạo thay thế cát tự nhiên để chế tạo BTTL là hoàn toàn khả thi. - Qua các kết quả thí nghiệm so sánh ảnh hưởng của cát nhân tạo đến tính chất của BTTL với cát tự nhiên, có sự chênh lệch lớn giữa BTTL chứa cát nhân tạo và chứa 100% cát tự nhiên (thời gian chảy T500 thấp hơn; độ chảy xòe cao hơn; cường độ chịu nén cao hơn) tuy nhiên giữa các mẫu 100% cát nhân tạo và 50% cát nhân tạo thì sự chênh lệch không đáng kể. Qua đó, có thể thấy việc sử dụng cát nhân tạo làm cốt liệu nhỏ cho BTTL làm giảm đáng kể tính công tác của BTTL, nhưng ngược lại giúp cường độ của BTTL được cải thiện. Tài liệu tham khảo Cement Concrete & Aggregate Australia, 2008. Guide to the Specification and Use of Manufactured Sand in Concrete. Nan Su, B.M., 2003. A new method for the mix design of medium strength flowingconcrete with low cement content”. Cement & concrete composites, 25, p. 215-222.
284 Nan Su, K.-C.H., His-Wen Chai, 2001. A simple mix design method for selfcompactingconcrete. Cement& Concrete Research, p.1799-1807. Nanthagopalan,m.S., 2011. Fresh and hardened properties of self-compactingconcrete produced with manufactured sand. Cement & Concrete Composites, 33, p.353-358. Nguyễn Quang Phú, 2014. Lựa chọn vật liệu để thiết kế cấp phối bê tông tự lèn.Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường, 44, p. 43-48. Nguyễn Quang Phú, 2014. Nghiên cứu nâng cao khả năng chống thấm cho bê tông tự lèn dùng trong các công trình thủy lợi.Tạp chí KHKY Thủy lợi & Môi trường, 47, p. 81-88. Nguyễn Như Quý, 2013. Nghiên cứu chế tạo bê tông cường độ cao độ chảy cao trong điều kiện thực tế. Tạp chí khoa học công nghệ Xây dựng, 16: p. 7-12. Nguyễn Minh Tuyển, 2005. Giáo trình QHTN. NXB Khoa học và Kỹ thuật. Tao Ji, C.-Y.C., Yi-Zhou Zhuang. Jiang-Feng Chen, 2013. A mix proportion designmethod of manufactured sand concrete based on minimum paste theory. Construction and Building Materials, 44: p. 422-426. Trần Đức Chung, Bùi Danh Đại, Lưu Văn Sáng, 2013. Nghiên cứu sử dụng cát mịn thay thế cát thô chế tạo bê tông tự lèn cường độ cao. Tạp chí KHCN Xây dựng, 15: p.93-102. P.Nanthagopalan, 2010. A new empirical test method for the optimisation ofviscosity modifying agent dosage in self-compacting concrete. Materials andStructures, 43: p. 203-212. Li Beixing, W.J., Zhou Mingkai, 2009. Effect of limestone fines content inmanufactured sand on durability of low- and high-strength concretes. Construction and Building Materials, 23, p. 2846- 2850. Xinxin Ding, C.L., Yangyang Xu, Fenglan Li, Shunbo Zhao, 2016. Experimentalstudy on long-term compressive strength of concrete with manufactured sand. Construction and Building Materials, 108, p. 67-73. Shunbo Zhao, X.D., Mingshuang Zhao, Chanyong Li, Songwei Pei, 2017. Experimental study on tensile strength development of concrete with manufactured sand. Construction and Building Materials, 138, p. 247-253. Weiguo Shen, Z.Y., Lianghong Cao, Liu Cao, Yi Liu, Hui Yang, Zili Lu, Jian Bai, 2016. Characterization of manufactured sand: Particle shape, surface textureand behavior in concrete. Construction and Building Materials, 114, p.595-601.