Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ứng dụng bê tông xi măng tro bay làm mặt đường ô tô ở Việt Nam

Chia sẻ: Lê Hoa Trà | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

79
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án được nghiên cứu với mục tiêu nhằm phân tích tổng quan ảnh hưởng của tro bay đến các tính chất của bê tông và cơ chế phản ứng trong hỗn hợp BTXM tro bay. Xác định hệ số hiệu quả tro bay (k) để làm cơ sở thiết lập trình tự thiết kế thành phần vật liệu bê tông theo hệ số k.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ứng dụng bê tông xi măng tro bay làm mặt đường ô tô ở Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI _________________ Công trình được hoàn thành tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Phạm Duy Hữu TRẦN TRUNG HIẾU PGS.TS Lã Văn Chăm NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BÊ TÔNG XI MĂNG TRO BAY LÀM MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ Ở VIỆT NAM Phản biện 1: Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố Phản biện 2: Mã ngành: 62.58.02.05 Phản biện 3: TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Luận án được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án Tiến sĩ kỹ thuật cấp Trường Đại học Giao thông vận tải. Vào hồi: giờ HÀ NỘI - 2017 ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận án tại: • Thư viện Quốc gia • Thư viện Trường Đại học Giao thông vận tải 1 2 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận án Trên thế giới ở nhiều nước, mặt đường BTXM được xây dựng chiếm tỷ lệ lớn do có cường độ và độ bền cao. Ở Việt Nam, BTXM ngày càng được sử dụng nhiều để làm mặt đường ô tô với tổng chiều dài lên tới hàng nghìn kilomet. Để có 1 tấn xi măng thì ngành công nghiệp sản xuất thải ra môi trường 1 tấn khí CO2 [47], đây là một trong những nguyên nhân dẫn đến hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu. Trong khi đó, hàng năm ở nước ta có hàng chục nhà máy nhiệt điện đã thải ra hàng triệu tấn tro bay và tiếp tục tăng, nếu không được tái sử dụng có hiệu quả thì sẽ lãng phí nguồn tài nguyên và ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường. Theo các tài liệu [10],[57],[63], sử dụng tro bay để thay thế một phần xi măng trong BTXM truyền thống có thể làm tăng độ bền của bê tông lên từ 1,15 đến 2 lần; tro bay có thể dùng tới 70 % khối lượng chất kết dính do đó góp phần quan trọng trong việc giảm khối lượng xi măng, vì vậy giảm đáng kể lượng khí thải CO2. BTXM tro bay có lượng nhiệt thủy hóa thấp, nhờ đó làm giảm khả năng xảy ra nứt trên mặt đường do tác dụng của nhiệt độ và co ngót ở giai đoạn tuổi sớm so với BTXM truyền thống. Trong BTXM, tro bay có ảnh hưởng nhất định đến cường độ và được biểu hiện bằng hệ số hiệu quả tro bay (hệ số k). Tiêu chuẩn Châu Âu EN206 [62] đã đưa ra các quy định về hệ số k. Trong khi đó ở Việt Nam, hệ số k mới chỉ được đề cập tới trong tài liệu [9] mà chưa có công trình nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm phù hợp với nguồn vật liệu nước ta, vì vậy cũng chưa có phương pháp thiết kế thành phần BTXM tro bay theo hệ số k. Các công trình nghiên cứu về tro bay trong bê tông ở Việt Nam chủ yếu cho bê tông đầm lăn; làm mặt đường giao thông nông thôn và đường cấp thấp hoặc làm lớp móng đường cấp cao, chưa có công trình nghiên cứu và thực nghiệm có hệ thống và đầy đủ về các tính chất và tính năng cơ học của BTXM tro bay để làm mặt đường quốc lộ và mặt đường cấp cao. Với các phân tích nêu trên, việc nghiên cứu ảnh hưởng của tro bay đến tính toán, thiết kế thành phần BTXM; nghiên cứu tính chất cơ học, độ bền, tính công tác của BTXM tro bay để làm mặt đường ô tô trong đề tài “Nghiên cứu ứng dụng bê tông xi măng tro bay làm mặt đường ô tô ở Việt Nam” là cần thiết, có ý nghĩa về lý thuyết, thực tiễn, góp phần giảm thiểu tác động đến môi trường trong điều kiện nước ta có hàng triệu tấn tro bay thải ra mỗi năm từ các nhà máy nhiệt điện. 2. Mục đích nghiên cứu của luận án - Phân tích tổng quan ảnh hưởng của tro bay đến các tính chất của bê tông và cơ chế phản ứng trong hỗn hợp BTXM tro bay. - Xác định hệ số hiệu quả tro bay (k) để làm cơ sở thiết lập trình tự thiết kế thành phần vật liệu bê tông theo hệ số k. - Xác định một số tính chất của hỗn hợp, tính năng cơ học và độ bền của BTXM tro bay đáp ứng các yêu cầu làm mặt đường ô tô. - Thiết kế các dạng kết cấu mặt đường BTXM tro bay và phân tích ảnh hưởng tro bay đến khả năng kháng nứt của mặt đường ở giai đoạn tuổi sớm. 3. Nội dung, phạm vi và phương pháp nghiên cứu - Nội dung nghiên cứu: khái quát về BTXM tro bay, cơ chế phản ứng thủy hóa và phản ứng puzơlan, phân tích ảnh hưởng của tro bay đến các đặc tính của bê tông. Thiết lập công thức lý thuyết và tiến hành thí nghiệm xác định hệ số k. Chế tạo và thí nghiệm các tính năng của BTXM tro bay làm mặt đường ô tô. Phân tích khả năng ứng dụng và thiết kế các dạng kết cấu áo đường BTXM tro bay. Phân tích ảnh hưởng của tro bay đến cường độ, ứng suất và khả năng kháng nứt của mặt đường BTXM tro bay. - Phạm vi nghiên cứu: Sử dụng vật liệu gồm tro bay nhiệt điện sau tuyển đáp ứng tiêu chuẩn ASTM C618 và xi măng PC40. Thí nghiệm các tính năng cơ học của bê tông để làm lớp trên của mặt đường ô tô. - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thí nghiệm trong phòng. 4. Những kết quả chính và mới của luận án - Đã xây dựng mô hình lý thuyết để xác định hệ số k theo tỷ lệ tro bay / (1 − 0,5ω ) CKD (f), nước / CKD (ω): k= ( R − 1) + 1 f S - Từ đó đề xuất hệ số thực nghiệm k với nguồn vật liệu tro bay ở nước ta: f = 15 ÷ 35% ⇔ k = 0,7 ÷ 0,4 ; f = 35 ÷ 70% ⇔ k = 0,4 ÷ 0,27 - Đã thiết lập phương pháp thiết kế thành phần vật liệu BTXM tro bay gồm 8 bước. Trong đó hệ số k được dùng để điều chỉnh hàm lượng chất kết dính gồm xi măng và tro bay nhằm đạt được cường độ nén và kéo uốn thiết kế ở tuổi 28 ngày. - Đã thử nghiệm các tính năng cơ học, độ bền, tính công tác của BTXM tro bay cho thấy khả năng đáp ứng được các yêu cầu để làm mặt đường ô tô cấp III, IV trở xuống và đưa ra các dạng kết cấu áo đường phù hợp. - Đã phân tích ảnh hưởng tích cực của tro bay đến khả năng kháng nứt do ứng suất nhiệt gây ra trong mặt đường BTXM ở giai đoạn tuổi sớm. 5. Bố cục của luận án Luận án bao gồm 130 trang thuyết minh cùng với 70 bảng; 56 hình vẽ, đồ thị; ngoài ra còn có 103 tài liệu tham khảo và phần phụ lục gồm 97 trang. Chương 1: Tổng quan về BTXM tro bay. Chương 2: Xác định hệ số hiệu quả tro bay và thiết kế thành phần BTXM tro bay. Chương 3: Thí nghiệm một số tính năng của BTXM tro bay làm mặt đường ô tô. Chương 4: Nghiên cứu ứng dụng BTXM tro bay trong kết cấu mặt đường ô tô. Phần kết luận và Phần phụ lục. 3 4 Chương 1. TỔNG QUAN VỀ BTXM TRO BAY - Ở nhiều nước trên thế giới như Mỹ, Canada, Ấn độ, Hàn Quốc,... việc nghiên cứu tro bay trong bê tông rất phát triển và đã được ứng dụng đa dạng trong lĩnh vực xây dựng mặt đường ô tô và sân bay. Ở nước ta, các nghiên cứu chủ yếu là thực nghiệm để đưa ra một số loại thành phần bê tông. Các công trình mặt đường ô tô được ứng dụng thực tế chủ yếu là đường giao thông nông thôn và đường cấp thấp hoặc làm lớp móng mặt đường. Nội dung Chương 1 trình bày khái quát chung về các quy định đối với BTXM làm mặt đường ô tô; về BTXM tro bay từ đó đưa ra nhận xét sau: - Trên thế giới và ở Việt Nam xu hướng sử dụng BTXM làm mặt đường ngày càng tăng, đặc biệt đối với các đường cấp cao và đường trục chính. Các tính năng chính bê tông cần phải đáp ứng là cường độ chịu kéo uốn và độ bền nhiệt nhằm đảm bảo khả năng chịu lực và độ bền khai thác. Ở Việt Nam hiện nay, tro bay sau khi tuyển đã đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật (ASTM C618) và có thể sử dụng cho bê tông làm mặt đường ô tô. - Quá trình phản ứng diễn ra trong hỗn hợp BTXM tro bay gồm các phản ứng thuỷ hoá và các phản ứng puzơlan (giữa các oxit SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO với Ca(OH)2). Kết quả của phản ứng puzơlan là sự chuyển hóa Ca(OH)2 kém bền vững thành các chất CSH mới có tính bền vững giúp cho bê tông tăng thêm cường độ, tăng khả năng chống thấm, chống ăn mòn. Mức độ phản ứng puzơlan phụ thuộc vào tỷ lệ tro bay (f) và tỷ lệ nước (ω). Hình 1.1 – Quá trình phản ứng trong BTXM thông thường không tro bay Hình 1.2 – Quá trình phản ứng trong BTXM tro bay - Lựa chọn tỷ lệ tro bay (f) hợp lý sẽ tạo ra được bê tông có cường độ chịu lực đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật làm mặt đường ô tô. Bên cạnh đó tro bay còn có tác dụng giảm nhiệt thủy hóa; tăng độ bền chịu nước, ion clo và giảm lượng khí thải CO2 do quá trình sản xuất xi măng ra môi trường. - Ảnh hưởng của tro bay về mặt cường độ được thể hiện bằng hệ số hiệu quả (k). Ở tuổi thí nghiệm nhất định, hệ số k phụ thuộc chủ yếu vào tỷ lệ tro (f) và tỷ lệ N/CKD (ω). Ở nước ta chưa có các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm để xác định hệ số k. - Một số phương pháp lựa chọn thành phần BTXM tro bay hiện nay xem tro bay như một loại chất kết dính được sử dụng để thay thế một phần xi măng thuần túy về mặt khối lượng mà chưa xét đến hiệu quả tro bay trong bê tông bởi tro bay và xi măng có những ảnh hưởng khác nhau đến sự phát triển cường độ và các tính năng cơ học khác. Chương 2. XÁC ĐỊNH HỆ SỐ HIỆU QUẢ TRO BAY VÀ THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BTXM TRO BAY 2.1. Phương pháp xác định hệ số hiệu quả tro bay (k) Cường độ nén BTXM tro bay ở 28 ngày (RFC) được xây dựng trên cơ sở công thức Bolomey cải tiến: X + kF (2.1) R = A R [ FC − 0,5] FC x N Trong đó: Rx là cường độ nén của xi măng ; XFC và F là khối lượng xi măng và tro bay trong BTXM tro bay (FC); N và A là lượng nước và hệ số chất lượng cốt liệu; k là hệ số hiệu quả tro bay. Gọi Rs là tỷ số giữa cường độ bê tông FC và cường độ BTXM thông thường không tro bay (PC). Từ đó thiết lập công thức xác định hệ số k: (1 − 0,5ω ) (2.2) k= ( RS − 1) + 1 f Trong đó: f là tỷ lệ tro bay / CKD; ω là tỷ lệ N/CKD. 2.2. Thí nghiệm xác định hệ số hiệu quả tro bay Theo Cho.HB [56] thì ảnh hưởng của tỷ lệ tro bay (f) và tỷ lệ nước (ω) đến hệ số k trong bê tông và vữa xi măng tro bay có sự tương đồng. Vật liệu thí nghiệm gồm xi măng Nghi Sơn PC40; tro bay Phả Lại loại F với 9 loại tỷ lệ là 0; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50 và 70 % và 3 loại tỷ lệ nước (ω) là 0,35; 0,4 và 0,5. Tổng cộng có 162 mẫu thí nghiệm. Hình 2.1– Quan hệ giữa hệ số RS với tỷ lệ f và tỷ lệ ω Từ các kết quả thí nghiệm cường độ nén của vữa xi măng tro bay FC và vữa xi măng PC, thiết lập biểu đồ quan hệ giữa Rs với tỷ lệ tro bay (f) và 5 6 nước (ω) như Hình 2.1. Ở cả ba tỷ lệ nước (ω) thì Rs đạt giá trị lớn nhất ở f =15%. Sau đó Rs giảm dần khi tỷ lệ tro bay (f) tăng lên. Sử dụng phương pháp phân tích hồi quy tương quan thực nghiệm, phân tích phương sai nhằm đánh giá ảnh hưởng của các biến số f và ω tới Rs với mức ý nghĩa α = 0,05 có độ tin cậy 95% như trong Bảng 2.1. như là thành phần hạt nhỏ lấp đầy các lỗ rỗng. Kết quả phân tích này cũng hoàn toàn phù hợp với kết quả đã nghiên cứu lý thuyết về mức độ phản ứng hóa học của tro bay trong bê tông. Lúc này ảnh hưởng của tỷ lệ N/CKD đến hệ số k không nhiều, hệ số k phụ thuộc chủ yếu vào tỷ lệ tro bay f. Từ đồ thị Hình 2.2 có thể chia thành 2 đoạn như trong Bảng 2.3. Bảng 2.3 – Giá trị hệ số hiệu quả tro bay (k) TT Tỷ lệ tro bay (f) Hệ số hiệu quả tro bay (k) 1 15 ÷ 35% 0,70 ÷ 0,40 2 35 ÷ 70% 0,40 ÷ 0,27 Đối chiếu với một số các kết quả nghiên cứu và quy định trên thế giới như Babu kiến nghị với f = 15 ÷ 75%, k = 1,15 ÷ 0,33; Cho H.B kiến nghị với f = 15 ÷ 70%, k = 1,24 ÷ 0,2. Theo tiêu chuẩn Châu Âu EN 206:2013 quy định khi không có các thí nghiệm để xác định k thì dùng đồng nhất một hệ số ở mức tối thiểu bằng 0,4 (f ≤ 33%). Tuy nhiên có một số quốc gia đưa ra các quy định riêng, Ailen (k = 0,2 ÷ 0,8 với f ≤ 25%); Đan Mạch (k = 0,5 với f ≤ 33%); Pháp (0,4; 0,5 và thường là 0,6 với f ≤ 35%); Đức (0,4 và 0,7 với f ≤ 33%). So sánh với các giá trị tham khảo trên thì kết quả thí nghiệm hệ số k với các thông số vật liệu ở nước ta thu được là có độ tin cậy. 2.3. Phương pháp thiết kế thành phần bê tông theo hệ số hiệu quả tro bay Phương pháp thiết kế được xây dựng vận dụng theo tiêu chuẩn ACI 211.4R có xét đến ảnh hưởng của hệ số hiệu quả (k). Nội dung gồm 8 bước: + Xác định cường độ yêu cầu và độ sụt (Bước 1); + Lựa chọn cỡ hạt lớn nhất danh định của cốt liệu (Bước 2); + Lựa chọn thành phần cốt liệu thô tối ưu (Bước 3); + Xác định lượng nước và hàm lượng khí (Bước 4); + Xác định tỷ lệ nước / xi măng (Bước 5); + Xác định khối lượng xi măng ban đầu (Bước 6); + Xác định khối lượng xi măng và tro bay (Bước 7); + Thành phần hỗn hợp BTXM tro bay theo hệ số k (Bước 8). Trong đó hàm lượng xi măng (XFC) và tro bay (F) được xác định dựa vào tỷ lệ tro bay (f), hệ số k và khối lượng xi măng ban đầu (X0) như sau: 1− f f (2.7) X = X ; F= X Bảng 2.1 – Kết quả phân tích tương quan giữa hệ số Rs với tỷ lệ (f) và (ω) Tỷ lệ tro bay Phương trình hồi quy Hệ số R2 -1 0,899 (2.3) 0 ÷ 15% Rs = 0,67. f – 0,063. ω + 1,018 15 ÷ 70% Rs = – 1,093. f + 1,149 0,884 (2.4) Thay các công thức (2.3),(2.4) vào (2.2) thu được phương trình hệ số k sau: Bảng 2.2 – Phương trình thực nghiệm hệ số hiệu quả tro bay (k) Tỷ lệ tro bay (f) Hiệu quả tro bay (k) 1 1 ω k = −0,063 − 0,335ω + 0,05 − 0,009 + 1,67 (2.5) 0 ÷ 15% fω f f 1 ω k = 0,546ω + 0,149 − 0,0074 − 0,093 15 ÷ 70% (2.6) f f Để thuận tiện cho tra cứu, thay các giá trị f = 0,1 ÷ 0,7 và ω = 0,35 ÷ 0,5 vào các công thức (2.5),(2.6) để xác định hệ số k. Mặt khác theo Cho.HB [55],[56], hệ số k của bê tông được lấy bằng 0,9 lần của vữa từ đó thiết lập biểu đồ quan hệ giữa hệ số k với tỷ lệ tro bay (f) và nước / CKD như sau: Hình 2.2 – Quan hệ giữa hệ số k với f và ω Theo Hình 2.2, khi tỷ lệ tro bay từ 10 ÷ 15% đồ thị có xu hướng đi lên (k tăng) do lượng Ca(OH)2 được tạo ra từ phản ứng thuỷ hoá đã tham gia phản ứng pozzolan với các thành phần hoạt tính trong tro bay (SiO2, Al2O3) tạo ra khoáng CHS mới bền vững. Hệ số k có giá trị cực đại khi tỷ lệ f = 15%. Khi tỷ lệ tro bay lớn hơn 15%, lượng xi măng trong hỗn hợp giảm đi đáng kể, đồng thời lượng tro bay tăng lên nhiều hơn nhưng chỉ một phần tro bay tham gia phản ứng pozzolan và cũng không đủ bù đắp cường độ của lượng xi măng giảm đi. Trong khi đó một lượng lớn tro bay chỉ đóng vai trò FC 1 + ( k − 1) f 0 1 + ( k − 1) f 0 2.4. Thí nghiệm và thiết lập công thức thành phần vật liệu BTXM tro bay làm mặt đường ô tô Mục tiêu thiết lập công thức thành phần vật liệu BTXM tro bay làm mặt đường ô tô với cường độ thiết kế Rtkku = 4,5 MPa, Rtkn = 41,3 MPa. Nội dung thí nghiệm BTXM tro bay FCk.NC với hệ số kNC (Bảng 2.3) và thí nghiệm đối chứng với loại bê tông FCk.EN có hệ số kEN = 0,4 theo EN206. Mỗi loại bê tông với 5 loại tỷ lệ tro bay 15%; 20%; 25%, 30% và 33% (theo 7 8 EN206). Một tổ thí nghiệm gồm 6 mẫu hình trụ. Vật liệu xi măng và tro bay đã được nêu ở mục 2.2; cát có mô đun độ lớn 2,9; đá dăm có Dmax=12,5 mm. Kết quả thí nghiệm được phân tích bằng phần mềm Minitab 17 như sau: Khối lượng xi măng cao có thể dẫn tới hiện tượng co ngót nhiệt trong quá trình thủy hóa. Nhiệt thủy hóa tỏa ra dẫn đến sự chênh lệch nhiệt độ bề mặt và trong lòng khối bê tông là nguyên nhân chính phát sinh ứng suất kéo gây ra các vết nứt trong mặt đường BTXM. Bên cạnh đó việc tiêu chuẩn EN206 đưa ra hệ số k chung cho các tỷ lệ tro bay khác nhau không đánh giá được ảnh hưởng của tro bay đến cường độ của bê tông. Với kết quả thí nghiệm dùng hệ số kNC thì hàm lượng xi măng được giảm đi đáng kể nhưng khi tỷ lệ tro bay lớn hơn 30 %, bê tông khó đạt được cường độ thiết kế mong muốn. Vì vậy, kiến nghị tỷ lệ tro bay sử dụng từ 15 ÷ 30 % và hệ số k được lấy là giá trị trung bình của kEN và kNC như sau: Bảng 2.5 – Giá trị hệ số hiệu quả tro bay trong bê tông mặt đường ô tô Tỷ lệ tro bay, f 15 ÷ 20% 20 ÷ 25% 25 ÷ 30% Hệ số hiệu quả tro bay, k 0,55 ÷ 0,52 0,52 ÷ 0,48 0,48 ÷ 0,44 Khi đó thành phần vật liệu BTXM tro bay làm mặt đường ô tô được tính toán theo tỷ lệ tro bay f và hệ số k như sau: Bảng 2.6 – Thành phần vật liệu BTXM tro bay làm mặt đường ô tô Loại BTXM tro bay TT Tên chỉ tiêu PC FC15 FC20 FC25 FC30 A Thành phần vật liệu 1 Khối lượng xi măng (XFC), kg 400 390 380 370 440 2 Khối lượng tro bay (F), kg 73 96 125 160 0 3 Khối lượng cốt liệu thô, kg 1106 1106 1106 1106 1106 4 Khối lượng nước (N), kg 172 172 172 172 172 5 Khối lượng cốt liệu nhỏ, kg 700 685 665 640 740 6 Phụ gia hóa dẻo, lít 4,00 3,90 3,80 3,70 4,40 B Các thông số tính toán 7 Hệ số hiệu quả tro bay (k) 0,55 0,52 0,48 0,44 0 8 Khối lượng chất kết dính, kg 473 486 505 530 440 40 50 60 70 0 9 Khối lượng xi măng quy đổi Tổng khối lượng xi măng sau 440 440 440 440 440 10 quy đổi (Σ Xqđ=XFC + k.F), kg 11 Tỷ lệ tro bay / CKD, % 15 20 25 30 0 85 80 75 70 12 Tỷ lệ xi măng / CKD, % 100 18 25 33 43 0 13 Tỷ lệ tro bay / xi măng, % 0,36 0,35 0,34 0,32 14 Tỷ lệ N / CKD 0,39 15 Tỷ lệ nước / xi măng quy đổi 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 Từ số liệu Bảng 2.6, phân tích theo Hình 2.5: khi đưa hệ số k vào trong công thức tính toán thành phần vật liệu theo nguyên tắc với các tỷ lệ tro bay khác nhau, nhưng tổng khối lượng xi măng quy đổi (ΣXqđ=XFC + k.F) là không đổi để các loại bê tông đều đạt được cường độ thiết kế yêu cầu. 60 Cư ờ ng đ ộ nén (M Pa ) 50 60 51.17 50.44 45.31 49.84 43.39 42.01 41,3 R_tk 40 46.52 46.45 50 50.83 50.70 46.31 30 45.57 42.36 40.53 20 10 47.39 44.66 30 20 49.69 45.84 R_tk 41.3 39.98 40 41.30 10 0 FC15 FC20 FC25 Loại bê tông tro bay FC(k.NC) FC30 FC33 0 FC15 FC20 FC25 FC30 FC33 Loại bê tông tro bay FC(k.EN) Hình 2.3. Kết quả thí nghiệm cường độ nén BTXM tro bay Nhận xét: Khi tỷ lệ f = 33 %, bê tông FC33k.NC và FC33k.EN đều có cường độ nén (đặc trưng) nhỏ hơn cường độ thiết kế. Vì vậy chỉ nên sử dụng tỷ lệ f ≤ 30 % khi thiết kế cho bê tông có cường độ kéo uốn Rtkku = 4,5 MPa. Từ các kết quả thí nghiệm xác định cường độ nén đặc trưng (f ’c) đem so sánh với cường độ nén thiết kế Rtkn (41,3 MPa) và lập thành bảng như sau: Bảng 2.4 – So sánh cường độ nén đặc trưng (f’c) và cường độ thiết kế (Rtkn) BTXM tro bay FCk-NC BTXM tro bay FCk-EN Tỷ lệ tro bay Cường độ đặc Tỷ số Cường độ đặc Tỷ số % trưng f’c, MPa f’c / Rtkn trưng f’c, MPa f’c / Rtkn 15 45,31 1,10 46,31 1,12 20 43,39 1,05 45,84 1,11 25 42,01 1,02 44,66 1,08 30 41,30 1,00 42,36 1,02 Hình 2.4 – Biểu đồ quan hệ giữa tỷ số f’c / Rtkn và tỷ lệ tro bay (f) Nhận xét: Ở cùng một tỷ lệ tro bay (f) nhất định, cường độ đặc trưng bê tông FCk-EN lớn hơn so với bê tông FCk-NC do khối lượng xi măng được sử dụng nhiều hơn. Tuy nhiên bê tông FCk-EN với các tỷ lệ f bằng 15 % và 20 % có khối lượng xi măng tương ứng là 412 kg/m3 và 401 kg/m3 lớn hơn theo quy định đối làm mặt đường ô tô là 400 kg/m3.