Nghiên cứu tăng cường khả năng chống ăn mòn trong môi trường nước biển cho bê tông hạt mịn kết hợp phụ gia placc cr

Nghiên cứu tăng cường khả năng chống ăn mòn trong môi trường nước biển cho bê tông hạt mịn kết hợp phụ gia placc cr Nghiên cứu tăng cường khả năng chống ăn mòn trong môi trường nước biển cho bê tông hạt mịn kết hợp phụ gia placc cr Nghiên cứu tăng cường khả năng chống ăn mòn trong môi trường nước biển cho bê tông hạt mịn kết hợp phụ gia placc cr Nghiên cứu tăng cường khả năng chống ăn mòn trong môi trường nước biển cho bê tông hạt mịn kết hợp phụ gia placc cr Nghiên cứu tăng cường khả năng chống ăn mòn trong môi trường nước biển cho bê tông hạt mịn kết hợp phụ gia placc cr

TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu thay đổi cƣờng độ chịu nén khối lƣợng mẫu theo thời gian ngâm dung dịch nƣớc biển, để đánh giá độ bền bê tơng hạt mịn có kết hợp phụ gia chống ăn mịn Placc- cr Bê tơng hạt mịn sửa dụng phụ gia siêu mịn tro bay muội silic siêu mịn có độ bền tuổi thọ khai thác lâu Phụ gia Placc- cr phụ gia chống ăn mịn cho bê tơng bê tơng cốt thép vùng nƣớc mặn, nƣớc lợ nƣớc nhiễm phèn Thành phần tro bay đƣợc sửa dụng từ 10-20% thay xi măng, phụ gia muội silic thay từ 5-10% xi măng, phụ gia placc-cr đƣợc dụng từ 2-3% so với khối lƣợng xi măng Để đánh giá độ ăn mòn dung dịch mẫu đƣợc bão dƣỡng tự nhiên sau tiến hành ngâm mẫu móc thời gian ngày, 60 ngày, 90 ngày, 140 ngày để đánh giá cƣờng độ, thay đổi khối lƣợng mẫu Hàm lƣợng phụ gia Placc-cr ảnh hƣớng tốt cƣờng độ mẫu bê tông Trong tro bay lại có tác dụng làm giảm tính chất vật lý bê tơng, silicafume có xu hƣớng cải thiện cƣờng độ chịu nén mẫu bê tơng tiếp xúc với dung dịch ăn mịn Thành phần hỗn hợp với lƣợng dùng 10% silicafume 10% tro bay kết hợp với phụ gia chống ăn mòn Placc-cr cho kết tối ƣu Cƣờng độ chịu nén đƣợc nâng lên 36.19% so với mẫu đối chứng ngâm dung dịch nƣớc biển (NaCl 10%) Ngoài ra, thay đổi khối lƣợng mẫu không đáng kể 140 ngày ngâm mẫu Kết cho thấy bê tông hạt mịn kết hợp phụ gia Placc-cr có khả làm việc tốt mơi trƣờng xâm thực nƣớc biển Từ khóa: tro bay, silicafume, bê tơng chất lƣợng cao, ăn mịn, phụ gia, cƣờng độ chịu nén, khối lƣợng mẫu v ABSTRACT The study investigated the change in compressive strength and sample mass over time soaked in seawater solution, to assess the durability of finegrained concrete with a combination of Placc-cr corrosion-resistant additives Fine-grained concrete using ultrafine additives is fly ash and ultrafine silicon soot has long durability and longevity Additives Placc-cr is an anti-corrosion additive for concrete and reinforced concrete in salt water, brackish water and alum-contaminated water The composition of fly ash is modified from 10-20% to replace cement, soot silicate additives replace 5-10% of cement, and placc-cr additive is used 2-3% compared to cement mass bamboo shoots To assess the corrosion in solution of naturally moisturized samples then proceed to soak the samples in the 0-day, 60-day, 90-day, 140-day periods to assess the intensity, change the sample volume Placc-cr additive content has a good effect on the strength of the concrete sample While fly ash has the effect of reducing the physical properties of concrete, and silicafume tends to improve the compressive strength of the sample when the concrete is exposed to the corrosive solution The composition is mixed with 10% silicafume and 10% fly ash in combination with Placc-cr corrosion inhibitor for the most optimal results The compressive strength is raised to 36.19% compared to the control sample when immersed in seawater solution (10% NaCl) In addition, the change in the mass of the samples is negligible The results showed that fine-grained concrete combined with Placc-cr additive is capable of working well in seawater intrusion environment Keywords: fly ash, silicafume, high quality concrete, corrosion, additives, compressive strength, sample volume vi MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN iii CẢM TẠ iv TÓM TẮT .v ABSTRACT vi CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1.Tình hình nghiên cứu 1.1.1 Khái niệm bê tông hạt mịn 1.1.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc 1.1.3 Tình hình nghiên cứu nƣớc 1.2 Vị trí nghiên cứu 1.3 Nhiệm vụ đề tài 10 1.4 Phƣơng pháp thí nghiệm 10 CHƢƠNG 11 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 11 2.1 Công nghệ bê tông hạt mịn 11 2.1.1 Nguyên vật liệu 11 2.1.1.1 Tro bay 11 2.1.1.2 Silicafume 16 2.1.1.3 Phụ gia chống ăn mòn PLACC-CR 20 2.2 Cơ sở lý thuyết ăn mịn bê tơng môi trƣờng nƣớc biển 21 2.2.1 Điều kiện môi trƣờng biển 21 2.2.2 Thành phần hóa học nƣớc biển 22 2.2.3 Nguyên nhân gây ăn mịn bê tơng mơi trƣờng biển 24 2.2.4 Cơ chế q trình ăn mịn mơi trƣờng biển 26 2.2.4.1 Ăn mòn kết cấu bê tông môi trƣờng biển theo chế vật lý ……………………………………………………………………26 2.2.4.2 Ăn mịn kết cấu bê tơng mơi trƣờng biển theo chế hóa học …………………………………………………………………….27 vii CHƢƠNG 30 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 30 3.1 Nguyên vật liệu 30 3.1.1 Tro bay 30 3.1.2 Silicafume 31 3.1.3 Xi măng 32 3.1.4 Cốt liệu nhỏ 34 3.1.5 Cốt liệu lớn 35 3.1.6 Phụ gia chống ăn mòn PLACC-CR 37 3.1.7 Nƣớc 38 3.2 Cấp phối 38 3.3 Phƣơng pháp tạo mẫu thí nghiệm 40 3.3.1 Phƣơng pháp tạo mẫu 40 3.3.2 Phƣơng pháp thí nghiệm 40 3.3.2.1 Nhào trộn đúc mẫu 40 3.3.2.2 Dƣỡng hộ thí nghiệm 43 3.3.3 Các phƣơng pháp xác định 44 3.3.3.1 Độ linh động hỗn hợp bê tông ( TCVN 3106-1993) 44 3.3.3.2 Xác định cƣờng độ chịu nén mẫu thí nghiệm ( TCVN 31181993) ……………………………………………………………………45 CHƢƠNG 48 NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN .48 4.1 Xác định ảnh hƣởng phụ gia độ linh động hỗn hợp mẫu thí nghiệm 48 4.2 Kiểm tra trực quan mẫu 50 4.3 Sự thay đổi khối lƣợng mẫu sau thời gian ngâm mẫu 51 4.3.1 Sự thay đổi khối lƣợng mẫu bê tông hạt mịn với hàm lƣợng phụ gia Placc-cr 2,0% sau thời gian ngâm mẫu 51 4.3.2 Sự thay đổi khối lƣợng mẫu bê tông hạt mịn với hàm lƣợng phụ gia Placc-cr 2,5% sau thời gian ngâm mẫu 57 4.3.3 Sự thay đổi khối lƣợng mẫu bê tông hạt mịn với hàm lƣợng phụ gia Placc-cr 3,0% sau thời gian ngâm mẫu 62 viii 4.4 Cƣờng độ chịu nén bê tông hạt mịn kết hợp với phụ gia Placc-cr ngâm dung dịch NaCl 10% 66 4.4.1 Cƣờng độ chịu nén bê tông hạt mịn kết hợp với phụ gia Placc-cr 2,0% ngâm dung dịch NaCl 10% 67 4.4.2 Cƣờng độ chịu nén bê tông hạt mịn kết hợp với phụ gia Placc-cr 2,5% ngâm dung dịch NaCl 10% 75 CHƢƠNG 89 KẾT LUẬN 89 5.1 Kết luận 89 5.2 Hƣớng phát triển đóng góp đề tài 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 ix DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 Cơng trình giao thơng Hình Cơng trình cầu cảng Hình Hình ảnh hƣ hại trình ăn mòn USA Hình Hình ảnh hƣ hại trình ăn mòn Nhật Bản Hình Hình ảnh ăn mịn bê tơng cống Vàm Đồn – Bến Tre Hình cơng trình xây dựng đại …………………………………… 11 Hình 2 Quá trình hình thành thể C-S-H 13 Hình Cấu trúc muội Slilic xi măng 18 Hình Sơ đồ hệ thống hạt xi măng – Hạt siêu mịn 19 Hình Hình ảnh phụ gia Placc-cr 20 Hình Hình phân vùng mơi trƣờng biển Việt Nam 22 Hình Hình kết cấu bị xâm thực ngồi mơi trƣờng tự nhiên 25 Hình Hình trình ăn mịn tự nhiên 26 Hình Quá trình Ca(OH)2 bê tơng phản ứng CO2 ngồi khơng khí tạo thành CaCO3 29 Hình Tro bay dùng thí nghiệm 31 Hình Silicafume dùng thí nghiệm 32 Hình 3 Xi măng dùng cho thí nghiệm 33 Hình Cốt liệu nhỏ 35 Hình Đƣờng biểu diễn thành phần hạt cốt liệu nhỏ 35 Hình Đƣờng biểu diễn thành phần hạt cốt liệu lớn 36 Hình Cốt liệu lớn 37 Hình Phụ gia Placc-cr dùng thí nghiệm 37 Hình Cơng tác chuẩn bị khng mẫu phịng thí nghiệm 40 Hình 10 Ngun liệu dùng cho công tác đúc mẫu 41 Hình 11 Quá trình nhào trộn đúc mẫu 42 Hình 12 Q trình bão dƣỡng bê tơng phịng thí nghiệm 43 Hình 13 Q trình ngâm mẫu dung dịch NaCl 10% 44 Hình 14 Quá trình chế tạo kiểm tra độ sụt mẫu thí nghiệm 45 x Hình 15 Thí nghiệm nén mẫu 46 Hình 16 Nén mẫu thời điểm 140 ngày ngâm dung dịch 46 Hình 17 Cơng tác nén mẫu phịng thí nghiệm 47 Hình Q trình thí nghiệm thử độ sụt mẫu cấp phối CP2……… ………48 Hình Mẫu bê tông thời điểm 60 ngày 140 ngày sau vớt mẫu 50 Hình Sự thay đổi khối lƣợng theo thời gian ngâm dung dịch NaCl 10% có thay đổi 5%SF+10-20% FA + Placc-cr ,0% 53 Hình 4 Sự thay đổi khối lƣợng theo thời gian ngâm dung dịch NaCl 10% có thay đổi 10%SF + 10- 20% FA+ Placc-cr 2,0% 55 Hình Sự thay đổi khối lƣợng theo thời gian ngâm dung dịch NaCl 10% có thay đổi 5%SF + 10-20% FA+ Placc-cr 2,5% 60 Hình Sự thay đổi khối lƣợng theo thời gian ngâm dung dịch NaCl 10% có thay đổi 10%SF + 10 – 20 % FA+ Placc-cr 2,5% 61 Hình Sự thay đổi khối lƣợng theo thời gian ngâm dung dịch NaCl 10% có thay đổi 5-10%SF + 10-20 % FA+ Placc-cr 3,0% 65 Hình Cƣờng độ chịu nén mẫu có phối trộn 5% SF 10- 20% FA có khơng có phụ gia Placc-cr 2,0% ngâm dung dịch NaCl 10% 68 Hình Cƣờng độ chịu nén mẫu có phối trộn 10% SF 10 - 20% FA có khơng có phụ gia Placc-cr 2,0% ngâm dung dịch NaCl 10% 71 Hình 10 Biểu đồ cƣờng độ chịu nén so sánh mẫu có tham gia phụ gia chống ăn mòn Placc-cr 2,0% 74 Hình 11 Cƣờng độ chịu nén mẫu có phối trộn 5% SF 10- 20% FA có khơng có phụ gia Placc-cr 2,5% ngâm theo thời gian dung dịch NaCl 10% .77 Hình 12 Cƣờng độ chịu nén mẫu có phối trộn 10 SF 10-20 % FA có khơng có phụ gia Placc-cr 2,5% ngâm theo thời gian dung dịch NaCl 10% 79 Hình 13 Cƣờng độ chịu nén mẫu có phối trộn 5-10% SF 10-20 % FA phụ gia Placc-cr 2,5% ngâm theo thời gian dung dịch NaCl 10% 80 xi Hình 14 Cƣờng độ chịu nén mẫu có phối trộn 5- 10% SF 10- 20% FA có khơng có phụ gia Placc-cr 3,0% ngâm theo thời gian dung dịch NaCl 10% 84 Hình 15 Cƣờng độ chịu nén mẫu cao với thay đổi phụ gia Placccr 2,0%; 2,5%; 3,0% ngâm dung dịch NaCl 10% 86 xii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Thành phần vật lý tro bay 14 Bảng 2.2:Thành phần hóa học tro bay 15 Bảng 2.3: Các tính chất vật lý Silicafume 19 Bảng 2.4: Tính chất kỹ thuật Silicafume 20 Bảng 2.5 Thành phần ion hóa học chủ yếu có nƣớc biển 22 Bảng 6: Thành phần hóa học nƣớc biển Việt Nam giới 23 Bảng 2.7: Độ mặn nƣớc biển tầng mặt vùng biển Việt Nam 23 Bảng 3.1 kết thí nghiệm tiêu…………………………………….30 Bảng 3.2 Các tính chất vật lý Silicafume 32 Bảng 3.3: Thành phần tính chất lý xi măng 33 Bảng 3.4 Cấp phối hạt cát 34 Bảng 3.5 Tính chất lý đá 36 Bảng 3.6 Khối lƣợng riêng thành phần cấp phối 39 Bảng 3.7: Bảng cấp phối thí nghiệm 39 Bảng 4.1 Thí nghiệm độ sụt mẫu bê tông hạt mịn………………………49 Bảng 4.2 Thí nghiệm độ sụt mẫu bê tơng hạt mịn kết hợp phụ gia Placc-cr 49 Bảng 4.3 Kết thí nghiệm thay đổi khối lƣợng mẫu bê tông hạt mịn với hàm lƣợng SF 5-10% FA 10- 20 % có khơng có phụ gia Placc-cr 2,0 % 51 Bảng 4.4 Kết thí nghiệm thay đổi khối lƣợng mẫu bê tông hạt mịn với hàm lƣợng SF 5% FA 10- 20 % có khơng có phụ gia Placc-cr 2,0 %.(trích từ bảng 4.3) 52 Bảng 4.5 Kết thí nghiệm thay đổi khối lƣợng mẫu bê tông hạt mịn với hàm lƣợng SF 10% FA 10- 20% có khơng có phụ gia Placc-cr 2,0 %.( trích từ bảng 4.3) 54 Bảng 4.6 Kết thí nghiệm thay đổi khối lƣợng mẫu bê tông hạt mịn với hàm lƣợng SF 5-10% FA 10- 20% có khơng có phụ gia placc-cr 2,5 % 57 xiii Bảng 4.7 Kết thí nghiệm thay đổi khối lƣợng mẫu bê tông hạt mịn với hàm lƣợng SF 5% FA 10- 20% có khơng có phụ gia placc-cr 2,5 % ( trích từ bảng 4.6) 58 Bảng 4.8 Kết thí nghiệm thay đổi khối lƣợng mẫu bê tông hạt mịn với hàm lƣợng SF 10% FA 10- 20% có khơng có phụ gia placc-cr 2,5 % (trích từ bảng 4.6) 60 Bảng 4.9 Kết thí nghiệm thay đổi khối lƣợng mẫu bê tông hạt mịn với hàm lƣợng SF 5- 10 % FA 10- 20% có khơng có phụ gia placc-cr 3,0 % 62 Bảng 4.10 Kết thí nghiệm cƣờng độ chịu nén bê tông hạt mịn với hàm lƣợng SF 5-10% FA 10-20% có khơng có kết hợp phụ gia chống ăn mịn Placc-cr 2,0% ngâm dung dịch NaCl 10% (MPa) 67 Bảng 4.11 Kết thí nghiệm cƣờng độ chịu nén bê tông hạt mịn với hàm lƣợng SF 5% FA 10-20% có khơng có kết hợp phụ gia chống ăn mòn Placc-cr 2,0% ngâm dung dịch NaCl 10% (MPa) ( trích từ bảng 4.10) 67 Bảng 4.12 Kết thí nghiệm cƣờng độ chịu nén bê tông hạt mịn với hàm lƣợng SF 10% FA 10-20% có khơng có kết hợp phụ gia chống ăn mịn Placc-cr 2,0% (MPa)(trích từ bảng 4.10) 70 Bảng 4.13 Kết thí nghiệm cƣờng độ chịu nén bê tông hạt mịn với hàm lƣợng SF 5- 10% FA 10-20% kết hợp phụ gia chống ăn mịn Placc-cr 2,0% (MPa) ( trích từ bảng 4.10) 73 Bảng 4.14 Kết thí nghiệm cƣờng độ chịu nén bê tông hạt mịn với hàm lƣợng SF 5- 10% FA 10-20% kết hợp phụ gia chống ăn mòn Placc-cr 2,5% (MPa) 75 Bảng 4.15 Kết thí nghiệm cƣờng độ chịu nén bê tơng hạt mịn với hàm lƣợng SF 5% - FA 10-20% kết hợp phụ gia chống ăn mòn Placc-cr 2,5% (MPa).( trích từ bảng 4.14) 75 Bảng 4.16 Kết thí nghiệm cƣờng độ chịu nén bê tông hạt mịn với hàm lƣợng SF 10% FA 10-20% kết hợp phụ gia chống ăn mịn Placc-cr 2,5% (MPa) Trích từ bảng 4.14) 77 xiv Hình 12 Cƣờng độ chịu nén mẫu có phối trộn 10 % SF 10-20 % FA có khơng có phụ gia Placc-cr 2,5% ngâm theo thời gian dung dịch NaCl 10% Tƣơng tự nhƣ hàm lƣợng Placc-cr 2.0%, nâng lƣợng phụ gia Placccr lên 2,5% cho kết tƣơng tự nhƣ thời điểm 60 ngày ngâm dung dịch, tất mẫu cho cƣờng độ chịu nén cao có dấu hiệu suy giảm sau Khi hàm lƣợng SF đƣợc tăng lên 10 % thay xi măng hàm lƣợng FA thay đổi từ 10-20 % thay xi măng mẫu có khơng có tham gia phụ gia Placc-cr nhận thấy: - Mẫu CP6 cho cƣờng độ cao vào cao mẫu CP14 cấp phối nhƣng khơng có tham gia phụ gia chống ăn mòn thời điểm 60 ngày 7.11 % thời điểm 140 ngày 10,01% - Mẫu CP8 cho cƣờng độ cao vào cao mẫu CP16 cấp phối nhƣng khơng có tham gia phụ gia chống ăn mòn thời điểm 60 ngày 5.56% thời điểm 140 ngày 7,74% Khi so sánh cấp phối CP6 CP8 cấp phối có tham gia phụ gia Placc-cr 2,5% nhận thấy cấp phối CP6 cho giá trị chịu nén tốt cấp phối CP8, nhƣ sau 60 ngày 8,7% sau 140 ngày 9,52 % Bảng 4.17 Kết thí nghiệm cƣờng độ chịu nén bê tông hạt mịn với hàm lƣợng SF 5-10% FA 10-20% kết hợp phụ gia chống ăn mịn Placc-cr 2,5% (MPa) (trích từ bảng 4.14) Các mẫu 10%S+10-20%FA+ OPC Ngày SF FA Placc-cr 60 90 140 CP5 5% 10% 2,5% 11.856 14.158 11.327 8.683 CP6 10% 10% 2,5% 12.682 15.196 12.146 9.368 CP7 5% 20% 2,5% 11.296 13.458 10.856 8.161 CP8 10% 20% 2,5% 11.583 13.968 11.156 8.553 CP17 0% 0% 0% 9.545 11.454 9.263 6.780 79 Hình 13 Cƣờng độ chịu nén mẫu có phối trộn 5-10% SF 10-20 % FA phụ gia Placc-cr 2,5% ngâm theo thời gian dung dịch NaCl 10% Hình 4.13 nhận thấy cấp phối CP6 với hàm lƣợng SF10% FA 10% với hàm lƣợng Placc-cr đƣợc nâng lên 2,5% cho giá trị tốt cấp phối lại cụ thể nhƣ: sau 60 ngày cƣờng độ chịu nén mẫu 15.196 (MPa) sau 140 ngày tiếp xúc với dung dịch ăn mịn là: 9.368 (Mpa) Sau đó, so sánh cấp phối CP6 với cấp phối khác cho kết nhƣ sau: - Khi so sánh cấp phối CP6 CP5 cƣờng độ cấp phối CP6 cao cấp phối CP5 thời điểm 60 ngày ngâm dung dịch 7.33% thời điểm 140 ngày ngâm dung dịch 7.88% - Cấp phối CP6 CP7 cƣờng độ cấp phối CP6 cao cấp phối CP7 thời điểm 60 ngày ngâm dung dịch 12,91% thời điểm 140 ngày ngâm dung dịch 14,78% Cấp phối CP6 CP8 đề cập phần Nhận thấy hàm lƣợng phụ gia SF đƣợc nâng lên làm gia tăng cƣờng độ đáng kể, tạo sản phẩm bê tông chất lƣợng cao chống chịu tốt môi trƣờng ăn mịn Và có thêm phụ gia Placc-cr độ bền học bê tơng tiếp xúc với dung dịch ăn mòn đƣợc tăng lên đáng kể 80 4.4.3 Cƣờng độ chịu nén bê tông hạt mịn kết hợp với phụ gia Placc-cr 3,0% ngâm dung dịch NaCl 10% Bảng 4.18 Kết thí nghiệm cƣờng độ chịu nén bê tơng hạt mịn với hàm lƣợng SF 5- 10% FA 10-20% kết hợp phụ gia chống ăn mòn Placc-cr 3,0% (MPa) Các mẫu 5%S+10-20%FA+ OPC Ngày SF FA Placc-cr 60 90 140 CP9 5% 10% 3,0% 11.956 14.335 11.498 8.652 CP11 5% 20% 3,0% 11.367 13.653 10.938 8.289 CP13 5% 10% 0% 11.213 13.458 10.753 8.075 CP15 5% 10% 0% 9.834 12.820 9.845 7.692 CP17 0% 0% 0% 9.545 11.454 9.263 6.780 Các mẫu 10%S+10-20%FA+ OPC Ngày SF FA Placc-cr 60 90 140 CP10 10% 10% 3,0% 12.756 15.279 12.273 9.238 CP12 10% 20% 3,0% 11.646 13.946 11.195 8.456 CP14 10% 10% 0% 11.824 14.187 11.346 8.515 CP16 10% 20% 0% 11.026 13.232 10.585 7.938 CP17 0% 0% 0% 9.545 11.454 9.263 6.780 81 (a) Cƣờng độ chịu nén mẫu có phối trộn 5% SF 10% FA có khơng có phụ gia Placc-cr ngâm theo thời gian dung dịch NaCl 10% (b) Cƣờng độ chịu nén mẫu có phối trộn 5% SF 20% FA có khơng có phụ gia Placc-cr ngâm theo thời gian dung dịch NaCl 10% 82 (c) Cƣờng độ chịu nén mẫu có phối trộn 10% SF 10% FA có khơng có phụ gia Placc-cr ngâm theo thời gian dung dịch NaCl 10% (d) Cƣờng độ chịu nén mẫu có phối trộn 10% SF 20% FA có khơng có phụ gia Placc-cr ngâm theo thời gian dung dịch NaCl 10% 83 (e) Cƣờng độ chịu nén mẫu có phối trộn 10% SF 20% FA phụ gia Placc-cr ngâm theo thời gian dung dịch NaCl 10% Hình 14 Cƣờng độ chịu nén mẫu có phối trộn 5- 10% SF 10- 20% FA có khơng có phụ gia Placc-cr 3,0% ngâm theo thời gian dung dịch NaCl 10% Thí nghiệm tƣơng tự nhƣ hàm lƣợng Placc-cr 2.0%, 2,5% cho kết tƣơng tự ngâm dung dịch NaCl 10% Ở biểu đồ 4.14.a, 4.14.b, hàm lƣợng SF giữ % thay xi măng hàm lƣợng FA thay đổi từ 10-20 % thay xi măng mẫu có khơng có tham gia phụ gia Placc-cr nhận thấy: - Mẫu CP9 cho cƣờng độ cao vào cao mẫu CP13 cấp phối nhƣng khơng có tham gia phụ gia chống ăn mòn thời điểm 60 ngày 6.51 % thời điểm 140 ngày 7.14% - Mẫu CP11 cho cƣờng độ cao vào cao mẫu CP15 cấp phối nhƣng tham gia phụ gia chống ăn mịn thời điểm 60 ngày 6.4 % thời điểm 140 ngày 7.77% Ở biểu đồ 4.14.c, 4.14.d, hàm lƣợng SF đƣợc tăng lên 10 % thay xi măng hàm lƣợng FA thay đổi từ 10-20 % thay xi măng mẫu có khơng có tham gia phụ gia Placc-cr nhận thấy: 84 - Mẫu CP10 cho cƣờng độ cao vào cao mẫu CP14 cấp phối nhƣng khơng có tham gia phụ gia chống ăn mòn thời điểm 60 ngày 7,69 % thời điểm 140 ngày 8,49% - Mẫu CP12 cho cƣờng độ cao mẫu CP16 cấp phối nhƣng khơng có tham gia phụ gia chống ăn mòn thời điểm 60 ngày 5,39 % thời điểm 140 ngày 6.52% Ở hình 4.14.e, nhận thấy cấp phối CP10 với hàm lƣợng SF 10% FA 10% với hàm lƣợng Placc-cr đƣợc nâng lên 2,5% cho giá trị tốt cấp phối lại cụ thể nhƣ: sau 60 ngày cƣờng độ chịu nén mẫu 15.196 (MPa), sau 140 ngày tiếp xúc với dung dịch ăn mòn 9.368 (MPa) so sánh với cấp phối khác nhƣ: - So sánh cấp phối CP10 CP11 cƣờng độ cấp phối CP10 cao cấp phối CP11 thời điểm 60 ngày ngâm dung dịch 11,9% thời điểm 140 ngày ngâm dung dịch 11.44% - So sánh cấp phối CP10 CP9 cƣờng độ cấp phối CP10 cao cấp phối CP9 thời điểm 60 ngày ngâm dung dịch 6.58% thời điểm 140 ngày ngâm dung dịch 6.7% Cấp phối CP10 CP12 diễn tƣơng tự cấp phối CP10 cho giá trị cao cấp phối CP12 Bảng 4.19 Cƣờng độ chịu nén mẫu bê tông hạt mịn cao với thay đổi phụ gia Placc-cr 2,0%; 2,5%; 3,0% ngâm dung dịch NaCl 10% (MPa) Các mẫu 10%S+10-20%FA+ OPC Ngày SF FA Placc-cr 60 90 140 CP2 10% 10% 2,0% 12.452 15.054 11.963 9.234 CP6 10% 20% 2,5% 12.682 15.196 12.146 9.368 CP10 10% 10% 3,0% 12.756 15.279 12.273 9.238 CP17 0% 0% 0% 9.545 11.454 9.263 6.780 85 Hình 15 Cƣờng độ chịu nén mẫu cao với thay đổi phụ gia Placccr 2,0%; 2,5%; 3,0% ngâm dung dịch NaCl 10% Đối với mẫu có tham gia phụ gia Placc-cr cho cƣờng độ cao mẫu phụ gia placc-cr mẫu đối chứng Qua thể đƣợc tính ức chế q trình ăn mịn bê tơng mơi trƣờng nƣớc biển có tham gia phụ gia Placc-cr Tại thời điểm kiểm tra cƣờng độ chịu nén cƣờng độ cấp phối CP2, CP6, CP10 cho cƣờng độ cao tiếp xúc trực tiếp với dung dịch ăn mòn, với hàm lƣợng SF 10% FA 10 % Trong q trình thí nghiệm lƣợng phụ gia khuyến cáo nên dùng 2.0% Thảo luận đánh giá suy giảm bê tông Mức độ kháng nén mẫu sau 140 ngày tiếp xúc với dung dịch NaCl 10% nhƣ số liệu nêu tƣơng đối nhỏ vì: + Thời gian tiếp xúc mẫu với dung dịch NaCl 10 % tƣơng đối ngắn làm phịng thí nghiệm khơng phải ngồi thực tế mơi trƣờng bên ngồi 86 + Kích thƣớc bề mặt mẫu tiếp xúc với dung dịch tƣơng đối nhỏ 100x200mm (dung dịch NaCl 10% để làm tăng tốc độ ăn mịn mẫu q trình thí nghiệm) Trong q trình tìm hiểu mở rộng thêm liệu với kết giảm cƣờng độ chịu nén mẫu q trình thí nghiệm thể công tƣơng đối nhẹ dung dịch NaCl 10% vào mẫu cấp phối CP17 (đối chứng) đƣợc nhận thấy qua việc thay đổi khối lƣợng mẫu, đƣợc ghi nhận q trình thí nghiệm tiếp xúc với dung dịch NaCl 10% 140 ngày ngâm mẫu Sự gia tăng trọng lƣợng mẫu đƣợc cho tăng trọng lƣợng mẫu thí nghiệm đƣợc cho xâm nhập kết tủa muối mao quan cấu trúc bê tông Các nghiên cứu trƣớc vào năm 1950 1970 báo cáo mở rộng mức suy thối nghiêm trọng cấu trúc bê tơng tiếp xúc với nƣớc biển [8] Lý hồi cơng trình thƣờng sử dụng xi măng có làm lƣợng C3A cao làm tăng giãn nở làm nứt vỡ cơng trình Hàm lƣợng C3A lớn 11% làm gia tăng giả nở vết nứt tăng đáng kể [7] Ngày xi măng thƣờng dùng có hàm lƣợng C3A tối đa khoảng 9% Theo việc sử dụng xi măng Portland loại tiếp xúc với môi trƣờng nƣớc biển đƣợc giảm nhẹ Các đặc tính giãn nở đƣợc giảm nhẹ diện Clorua với muối sunfat nƣớc biển [7] Ngay hình thành ettringite thạch cao đƣợc hình thành, ứng suất mở rộng giảm nhiều diện đồng thời ion Clorua [7] Gần Gjorv Kashino thiết lập chi tiết độ bền bê tông từ cầu tàu 60 năm tuổi trƣớc kết cấu bị phá hủy Bê tông đƣợc khảo sát loại bê tơng khơng có phụ gia cuộn khí với hàm lƣợng xi măng 350kg/m3, tỷ lệ N/X 0.53 (cƣờng độ thiết kế 30 MPa) Thí nghiệm lõi bê tơng lấy từ sàn khơng có ăn mịn hóa học, cƣờng độ tốt, khơng có tƣợng thấm sau 60 năm tiếp xúc với nƣớc biển Gjorv Kashino tổng kết phần thấp mặt cầu, ion Clo ngấm sau vào 80 mm hàm lƣợng Clo đọng bề mặt thép chiếm khoảng 0.05-0.1% khối lƣợng bê tông 87 Ở phần ngậm nƣớc hoàn toàn kết cấu, hàm lƣợng muối Clo chiếm 0.30.35%.[7] Nhƣ biểu đồ nêu bậc lên tính cơng tác tốt phụ gia khoáng đặc biệt hàm lƣợng SF ảnh hƣởng lớn đến q trình chống lại tác nhân ăn môi trƣờng NaCl 10% Hiệu suất vƣợt trội SF FA đƣợc thể qua khả chống thấm trơ mặc hóa học mơi trƣờng NaCl 10% Do làm giảm tính thấm bê tông thông qua thông số thay đổi khối lƣợng, cƣờng độ kháng nén mẫu xuốt trình ngâm mẫu 140 ngày Khi kết hợp với phụ gia placc-cr thể đƣợc tính nêu có phần vƣợt trội mẫu khơng có phụ gia placc-cr 88 CHƢƠNG KẾT LUẬN 5.1 Kết luận Đề tài sử dụng kết hợp xi măng truyền thống với kết hợp với nguồn nguyên liệu phụ phẩm, phế phầm từ ngành công nghiệp khác nhƣ tro bay, silic kết hợp công nghệ bê tông chất lƣợng cao để tăng cao khả chống ăn mịn mơi trƣờng biển Đề tài nghiên cứu với mục tiêu xác định độ linh động, độ bền môi trƣờng nƣớc biển theo thời gian Từ hƣớng đến áp dụng vào thực tế nhằm nhu vụ cho nhu cầu xây dựng cơng trình từ nhà dân dụng, đến cơng trình đặc biệt quan trọng nhƣ cơng trình biển, cơng trình hải đảo cầu phao biển, cần có khả chống ăn mịn cao Từ kết nghiên cứu dựa lý thuyết kết hợp với thí nghiệm thực tế rút nhận xét, đánh giá kết luận nhƣ sau: Lƣợng nƣớc để trộn hỗn hợp quan trong trình ninh kết bê tơng đặt biệt bê tơng chất lƣợng cao Khi có tham gia kết hợp tro bay, silicafume làm giảm lƣợng nƣớc trộn từ 10-20 % với lƣợng nƣớc tiêu chuẩn cho vào tạo nên kết cấu đặc chắc, lỗ rộng, bọt khí hơn, tạo cho q trình thủy hóa xi măng đƣợc tối đa Nhận thấy gia tăng khối lƣợng ngâm dung dịch NaCl 10% Sử dụng phụ gia khoáng tro bay kết hợp với silicafume phụ gia Placccr làm giảm đáng kể hàm lƣợng C-H q trình thủy hóa xi măng, đồng thời làm tăng hàm lƣợng liên kết C-H-S đem lại hiệu tốt tiếp xúc với mơi trƣờng ăn mịn Sau 140 ngày mẫu bê tông tiếp xúc với dung dịch ăn mòn NaCl 10% nhận thấy cƣờng độ mẫu có tham gia phụ gia khống tro bay silicafume với hàm lƣợng SF 10% FA 10% cấp phối CP14 cho cƣờng độ chịu nén tốt mẫu sử dụng bê tông thông thƣờng mẫu không dùng phụ gia chống ăn mong Placc-cr 89 Về mẫu có tham gia phụ gia chống ăn mòn Placc-cr cho hiệu suất tốt cƣờng độ chịu nén, làm giảm gia tăng khối lƣợng mẫu tiếp xúc với dung dịch ăn mòn NaCl 10% Xét khả chống chịu lại tác nhân ăn mịn cấp phối CP2, CP6, CP10 cho giá trị tốt với hàm lƣợng SF 10% FA 10% kết hợp với phụ gia chống ăn mòn Placc-cr với hàm lƣợng từ 2,0% - 2,5% - 3,0% Nhƣ vậy, dùng phụ gia khoáng (SF+FA) kết hợp với phụ gia Placc-cr tạo bê tơng có độ đặc chắc, chống thấm tốt, bảo vệ chống ăn tác nhân ăn mịn ngồi mơi trƣờng Làm tăng cao tuổi thọ khai thác cơng trình ngồi biển Tăng tính kinh tế, hiểu sử dụng 5.2 Hƣớng phát triển đóng góp đề tài Kết thí nghiệm cho thấy phát triển cƣờng độ chịu nén, thay đổi khối lƣợng mẫu bê tông hạt mịn kết hợp với phụ gia chống ăn mịn Placc-cr mơi trƣờng ăn mịn NaCl 10%, cho thấy đƣợc hiểu sử dụng cơng trình biển với thời gian khai thác lâu so với cơng trình sửa dụng bê tơng thơng thƣờng Và phƣơng án khác để thay sửa dụng cơng trình địi hỏi cao chống ăn mòn, với nghiên cứu trƣớc vật liệu nhân tạo sửa dụng cho cơng trình chịu ăn mịn cao nhƣ nƣớc biển, hồ chứa với hàm lƣợng NaCl cao Ngoài cịn dự đốn nghiên cứu sau để ứng dụng bê tông hạt mịn kết hợp với phụ gia Placc-cr môi trƣờng xâm thực khác nhƣ môi trƣờng axit, bazơ, hệ thống cống nhà máy hóa chất với hàm lƣợng chất ăn mịn cao, … để phát huy ƣu điểm bê tông hạt mịn kết hợp phụ gia Placc-cr Trong thành phần cấp phối hàm lƣợng nƣớc chất kết dính quan trong qua trình tăng độ đặc chắc, cƣờng độ chịu nén mẫu bê tơng thay đổi hàm lƣợng nƣớc chất kết dính 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GS Phạm Duy Hữu cộng Bêtông cường độ cao chất lượng cao NXB Hà Nội, năm 2008 [2] Atwood W.G and Johnson A.A The disingtegration of Cement in sea water Transaction, ASCE, V87, paper No 1533, 1924 [3] Gjorv Odd.E Stell corrosionin Concrete Structure Exposed to Norwegian Marine Environment, Concrete Internatianal, April 1994 [4] Mehta P.K Durability of Concrete in marine Environment- A Review proceedings of 1st International conference “Perfomance of Concrete in marine Environment” St Andrews by sea SP-65 ACI publication, 1980 [5] Mehta P.K Durability of Concrete in marine Environment- A Fresh look Proceedings of 2st International conference “Perfomance of Concrete in marine Environment” St Andrews by sea ACI publication, 1988 [6] GS.TS Phạm Duy Hữu Công nghệ bê tông bê tông đặc biệt Hà Nội, 2015 [7] PGS.TS Phạm Hữu Hanh Bê tơng cho cơng trình biển NXB Xây dựng, 2012 [8] TS Nguyễn Mạnh Phát Lý thuyết ăn mịn chống ăn mịn bê tơng – bê tông cốt thép xây dựng NXB Xây dựng, 2007 [9] TCVN 7576:2005 Cát xây dựng- Yêu cầu kỹ thuật NXB xây dựng Hà Nội, 2006 [10] TCVN 7572:2006 Cốt liệu cho bê tông vữa NXB xây dựng Hà Nội, 2006 [11] TCVN 4560:2012 Nước trộn bê tông vữa – yêu cầu kỹ thuật NXB xây dựng Hà Nội, 2012 [12] TCVN 3105: 2007 Lấy mẫu, chế tạo bảo dưỡng mẫu bê tông NXB xây dựng Hà Nội, 2011 [13] TCVN 3106-1993 Hỗn hợp bê tông nặng – Phương pháp thử độ sụt NXB xâydựng Hà Nội, 2011 91 [14] TCVN 3118:1993 Bê tông nặng – phương pháp xác định cường độ nén NXB xây dựng Hà Nội, 1993 [15] J J Brooks, cộng Effect of admixtures on the setting times of high-strength concrete Cement and Concrete Composites, vol 22, no 4, pp 293–301, 2000 [16] Trần Tấn Khoa Nghiên cứu nâng cao chất lƣợng bê tông hạt mịn cốt sợi thép hỗn hợp Luận văn thạc sĩ, Đại học Sƣ phạm kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh, 2017 [17] Cao, Liana, B Fly Ash Concrete In Marine Environments, from CSIRO Research Report Bre No 062 Fly Ash Reference Data Sheet No 6(2000) Ash Development Association of Australia, 2000 92 S K L 0 ... trí nghiên cứu Đề tài ? ?Nghiên cứu tăng cường khả chống ăn mòn môi trường nước biển cho bê tông hạt mịn kết hợp phụ gia PLACC- CR? ?? tiếp nối cơng trình nghiên cứu công nghệ bê tông hạt mịn dùng cho. .. hạt mịn kết hợp phụ gia chống ăn mòn PLACC- CR Xác định thay đổi cƣờng độ chịu nén, hao hụt khối lƣợng mẫu bê tông hạt mịn kết hợp phụ gia PLACC- CR mẫu so sánh 1.4 Phƣơng pháp thí nghiệm Nghiên cứu. .. (%) >85