Xử lý tính hút nước của cốt liệu thực vật

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

Thêm vào BST

Báo xấu

12
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết xử lý tính hút nước của cốt liệu thực vật trình bày kết quả nghiên cứu xử lý tính hút nước của cốt liệu thực vật bằng chính chất kết dính dùng để sản xuất bê tông và bảo quản trong thời gian rất ngắn – 2 ngày.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Xử lý tính hút nước của cốt liệu thực vật

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 XỬ LÝ TÍNH HÚT NƯỚC CỦA CỐT LIỆU THỰC VẬT Đinh Thế Mạnh Trường Đại học Thủy lợi, email: dinhthemanh@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG tính hút nước của loại cốt liệu này cần phải bọc các hạt cốt liệu bằng hỗn hợp xi măng và Trong lĩnh vực xây dựng, các nghiên cứu đường rồi bảo dưỡng 28 ngày trong phòng phát triển các loại vật liệu mới vừa đảm bảo ẩm [3], hoặc bằng dầu thực vật và bảo dưỡng các yêu cầu kỹ thuật vừa giảm thiểu tác hại đến trong 21 ngày [6]... Các kết quả cho thấy rất môi trường là rất cần thiết để đáp ứng sự phát tích cực: tính hút nước của cốt liệu thực vật triển bền vững theo các chương trình hành giảm đáng kể (40 – 70%), tuy nhiên các động của Liên Hợp Quốc [4]. Cho đến nay, phương pháp này đều cần phải có kho chứa nhiều công trình khoa học đã nghiên cứu thành cốt liệu để bảo quản trong thời gian dài nên công về việc phát triển các loại vật liệu xây rất bất lợi trong quá trình sản xuất đại trà dựng được coi là thân thiện với môi trường. trong thực tế. Trong lĩnh vực sản xuất chất kết dính, các Vì vậy, bài báo này sẽ trình bày kết quả nghiên cứu tập trung theo hướng giảm thiểu nghiên cứu xử lý tính hút nước của cốt liệu lượng phát thải khí CO2 và giảm lượng tiêu thực vật bằng chính chất kết dính dùng để sản thu năng lượng hấp thụ trong quá trình sản xuất bê tông và bảo quản trong thời gian rất xuất: thay thế clinke (sử dụng belite ngắn – 2 ngày. sulfoaluminate) làm giảm 35% phát thải CO2 và năng lượng tiêu thụ [5]; sử dụng phụ gia 2. VẬT LIỆU puzơlan thân thiện Flash Metakaolin – một loại phụ gia mà trong quá trình sản xuất gần Trong nghiên cứu này, chất kết dính như không phát thải CO2 [1]. puzơlan – loại được dùng để chế tạo bê tông Bên cạnh đó, bê tông cốt liệu thực vật đã cốt liệu thực vật chính là chất kết dính sẽ được nhiều nhà khoa học nghiên cứu và áp được sử dụng để bọc các hạt cốt liệu gai dầu. dụng tại một số nước trên thế giới như Pháp, Chất kết dính puzơlan được chế tạo từ vôi tôi Bỉ,… [2]. Bê tông cốt liệu được chế tạo từ (V) và flash metakaolin cùng với phụ gia hóa cốt liệu thực vật và chất kết dính, trong đó học (Sika Viscocrete 20 HEVP) và chất kích cốt liệu thực vật là phần thân gỗ của cây gai hoạt hóa học (K2SO4) được sử dụng. dầu – phế phẩm của quá trình bóc vỏ để chế biến sợi gai dầu. Loại bê tông này còn được gọi là bê tông cốt liệu gai dầu. Cốt liệu thực vật có khổi lượng thể tích nhỏ, rỗng nên khả năng cách âm và cách nhiệt rất tốt. Một trong những tính chất bất lợi nhất của cốt liệu thực vật là tính hút nước rất mạnh làm ảnh hưởng bất lợi đến liên kết giữa cốt liệu và chất kết dính khi chúng được sử dụng để sản xuất bê tông. Cho đến nay, nhiều công trình khoa học đã nghiên cứu xử lý tính hút nước của cốt liệu gai dầu. Các nghiên cứu cho thấy, để hạn chế Hình 1. Cốt liệu gai dầu 84
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 Cốt liệu được sử dụng trong nghiên cứu này khả năng hút nước của cốt liệu chưa xử lý. là loại cốt liệu gai dầu như Hình 1. Cốt liệu gai Kết quả thí nghiệm hút nước của cốt liệu đã dầu được chế biến từ phần gỗ của thân cây được xử lý và chưa được xử lý được trình gai dầu đã được bóc vỏ để chế biến sợi, phần bày trên Hình 2. gỗ này chiếm 40 – 60% trọng lượng cây gai Hình 2 thể hiện kết quả thí nghiệm mức độ dầu. Loại cốt liệu này có độ rỗng rất lớn hút nước của cốt liệu gai dầu đã được xử lý (khoảng 93%) nên rất nhẹ (100 – 148 kg/m3), bằng chất kết dính puzơlan (Treated-2) sau do đó, tính truyền dẫn nhiệt rất thấp (0,05 48 giờ so với mức độ hút nước của cốt liệu W/mk). Tuy nhiên, loại cốt liệu này hút nước gai dầu chưa xử lý (Normal). rất mạnh, đặc biệt là trong một phút đầu tiên (200 – 300% trọng lượng của cốt liệu). 350 300 Water absorption (%) 3. PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 250 200 Để xử lý tính hút nước của cốt liệu gai dầu 150 trước khi chế tạo bê tông, 30% khối lượng 100 chất kết dính của cấp phối bê tông được sử 50 Normal dụng và tỷ lệ nước và chất kết dính là 1 : 1. 0 Treated-2 Phương pháp trộn: trộn cốt liệu gai dầu 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Time - t (minutes) trong 2 phút, sau đó đổ nước chậm đều và trộn trong 5 phút để đảm bảo các hạt cốt liệu Hình 2. Mức hút nước của cốt liệu được hút ẩm đều nhau, cuối cùng đổ chất kết theo thời gian sau 48 giờ dính vào máy trộn và trộn trong 2 phút. Phương pháp bảo quản: sau khi trộn cốt Kết quả trên Hình 2 cho thấy, sau 48 giờ liệu được bảo quản trong phòng trong 2 ngày: ngâm trong nước, cốt liệu đã xử lý hút nước cốt liệu được rải với chiều dày 5 cm trên một 204% trọng lượng của cốt liệu, ít hơn đáng tấm vật liệu không thấm nước. kể (giảm khoảng 30%) so với cốt liệu chưa Phương pháp thí nghiệm hút nước: thí xử lý. Kết quả này cũng cho thấy, trong một nghiệm hút nước của cốt liệu gai dầu được phút đầu tiên, cốt liệu đã xử lý chỉ hút nước thực hiện với 3 mẫu, trọng lượng mỗi mẫu 44% trọng lượng cốt liệu (tương ứng với khoảng 50 g. Các mẫu cốt liệu được cho vào 20% giá trị hút nước trong 48 giờ) giảm tới trong túi lưới bằng sợi tổng hợp không thấm 65% lượng hút nước của cốt liệu chưa xử lý. nước, nhúng túi cốt liệu trong nước và đo Kết quả nghiên cứu cho thấy, mức độ hút trọng lượng mẫu sau 1, 15, 240 phút và 48 nước của cốt liệu đã xử lý và cốt liệu chưa xử giờ. Trước khi cân, mẫu vật liệu được làm lý tuân theo hàm logarit theo thời gian như khô bề mặt bằng dụng cụ quay trong 50 giây. Hình 3. 300 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Log. (Normal) WN = 19.52Ln(t) + 122.04 2 Water absorption-W (%) 250 R = 0.99 Log. (Treated-2) Mức độ hút nước của cốt liệu gai dầu sau 200 xử lý được xác định thông qua 3 mẫu thí 150 WT = 20.29Ln(t) + 34.46 nghiệm, mỗi mẫu có trọng lượng khoảng 50 2 R = 0.98 100 g tương ứng với mẫu cốt liệu chưa xử lý có 50 trọng lượng 25 g theo phương pháp được mô tả ở mục III. Từ kết quả thí nghiệm hút nước 0 1 10 100 1000 10000 của cốt liệu sau xử lý đã tính quy đổi về khả Time - t (minutes) năng hút nước của cốt liệu ban đầu (đã trừ khối lượng chất kết dính xử lý cốt liệu). Kết Hình 3. Mức hút nước của cốt liệu quả hút nước sau quy đổi được so sánh với theo hàm logarit theo thời gian 85
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 Kết quả hút nước của cốt liệu trên Hình 3 ngày đối với các nghiên cứu trước nên phù theo hàm logarit cho thấy, quá trình hút nước hợp với việc sản xuất đại trà trong thực tế. của cốt liệu được chia làm 2 giai đoạn. Đầu Trong nghiên cứu tiếp theo, cường độ của tiên, cốt liệu gần như hút nước qua bề mặt bê tông gai dầu sử dụng cốt liệu đã xử lý để ngay lập tức và sau đó là sự hút nước vào các đánh giá sự ảnh hưởng của phương pháp xử lý phần rỗng của cốt liệu. Kết quả trên Hình 3 đến sự phát triển cường độ của bê tông. cũng cho thấy quá trình hút nước của cốt liệu được biểu diễn theo phương trình tuyến tính 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO như phương trình. [1] Argeco. 2010. Fiche Technique argicem. W = A ln(t ) + Wo (1) [2] The Manh Dinh. 2014. Contribute to the developpment of precast hempcrete using Từ phương trình (1) và Hình 3, ta có thể innovative pozzolanic binder. PhD thesis. thấy giá trị Wo (122,04% và 34,46%) tương [3] M. Khazma, N. Hajj, A. Goullieux, R.M. ứng với giá trị hút nước ban đầu qua bề mặt Dheilly & M. Queneudec. 2008. Influence of của cốt liệu chưa xử lý và cốt liệu đã xử lý, A sucrose addition on the performance of a (19,52 và 20,29) là hệ số hút nước của loại lignocellulosic composite with a cementious vật liệu matrix. Composites. Vol. 39, 1901–1908. [4] C. Magniont, G. Escadeillas, M. Coutand & 5. KẾT LUẬN C. Oms-Multon. 2012. Use of plant aggregates in building ecomaterials. Kết quả nghiên cứu mức độ hút nước của European Journal of Environmental and cốt liệu gai dầu đã xử lý đã khẳng định được Civil Engineering. Vol. 16, pp. 17-33. mức độ hút nước của cốt liệu đã xử lý giảm [5] M. C. Martín-Sedeño, A.J.M. Cuberos, A.G. rất nhiều so với mức hút nước của cốt liệu De la Torre, G. Álvarez-Pinazo, L.M. chưa xử lý. Kết quả này cũng có thể so sánh Ordónez, M. Gateshk, M.A.G. Aranda. được với những kết quả đã nghiên cứu bằng 2010. Aluminum-rich belite sulfoaluminate cements Clinkering and early age hydration. các phương pháp khác nhau. Tuy nhiên, kết Cement and Concrete Research. Vol 40. Pp quả nghiên cứu này về xử lý cốt liệu gai dầu 359–369. trước khi đổ bê tông không những giảm được [6] P. Monreal, L. B. M. Mamboundou, R. M. mức hút nước của cốt liệu mà còn rất đơn Dheilly & M. Quéneudec. 20011. Effects of giản trong phương pháp xử lý, đặc biệt là thời aggregate coating on the hygral properties of gian bảo quản chỉ là 2 ngày so với 21 và 28 lignocellulosic composites. Cement & Concrete Composites. Vol. 33, 301–308. 86