Nghiên cứu ảnh hưởng của cốt liệu tái chế đến tính chất của bê tông geopolymer

Nghiên cứu ảnh hưởng của cốt liệu tái chế đến tính chất của bê tông geopolymer Nghiên cứu ảnh hưởng của cốt liệu tái chế đến tính chất của bê tông geopolymer Nghiên cứu ảnh hưởng của cốt liệu tái chế đến tính chất của bê tông geopolymer Nghiên cứu ảnh hưởng của cốt liệu tái chế đến tính chất của bê tông geopolymer

MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 SỰ CẦN THIẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.2 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 1.2.1 Những nghiên cứu nước 1.2.2 Những nghiên cứu nước 1.3 NHẬN XÉT VỀ ĐỀ TÀI 1.4 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 1.5 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 1.6 Ý NGHĨA KHOA HỌC ĐỀ TÀI CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 QUÁ TRÌNH GEOPOLYMER HÓA 2.2 ĐẶC TÍNH BÊ TƠNG GEOPOLYMER 12 2.3 GIỚI THIỆU VÀ LỢI ÍCH CỦA CỐT LIỆU TÁI CHẾ 13 2.3.1 Giới thiệu cốt liệu tái chế .13 2.3.2 Lợi ích việc sử dụng cốt liệu tái chế 14 CHƯƠNG 3:NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIÊM….15 3.1 NGUYÊN VẬT LIÊU 15 3.1.1 Tro bay 15 3.1.2 Cát 16 3.1.3 Cốt liệu lớn 17 3.1.4 Dung dịch Alkaline 20 3.2 DƯỠNG HỘ NHIỆT 22 3.3 THÀNH PHẦN CẤP PHỐI VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 22 CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 33 4.1 TỔNG HỢP KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 33 4.1.1 Kết thí nghiệm cường độ chịu nén cường độ chịu kéo gián tiếp bê tông cốt liệu thay bê tông xi măng 33 4.1.2 Kết thí nghiệm cường độ chịu nén cường độ chịu kéo gián tiếp bê tông cốt liệu thay bê tông Geopolymer 36 4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CỐT LIÊU TÁI CHẾ ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG XI MĂNG 43 4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA CỐT LIỆU TÁI CHẾ ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG GEOPOLYMER 45 4.4 ẢNH HƯỞNG CỦA CỐT LIỆU TÁI CHẾ ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CHỊU KÉO GIÁN TIẾP CỦA BÊ TÔNG XI MĂNG 47 4.5 ẢNH HƯỞNG CỦA CỐT LIỆU ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CHỊU KÉO GIÁN TIẾP CỦA BÊ TÔNG GEOPOLYMER 49 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 51 5.1 KẾT LUẬN 51 5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 51 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Bùi Văn Hiền Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 0/12/1977 Nơi sinh: Nam Định Quê quán: Nam Định Dân tộc: Kinh Chỗ riêng: Phường 1, Thành phố Cao Lãnh, Tỉnh Đồng Tháp Điện thoại quan: Điện thoại nhà riêng: 0918.097.375 E-mail: ksbuivanhiendt@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC: Hệ đào tạo: Chính Qui Thời gian đào tạo từ 2001 - 2005 Nơi học: Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội Ngành học: Xây Dựng.Dân Dụng Công Nghiệp Bảo vệ đồ án: Năm 2005 Nơi bảo vệ đồ án: Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội Người hướng dẫn: GS.TS Đào Cường III QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO THẠC SỈ Hệ đào tạo: Chính Qui Thời gian đào tạo từ 2019 - 2021 Nơi học: Trường Đại Học SPKT TP.HCM Ngành học: Kỹ thuật xây dựng IV Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Từ 2005 – 2007 Từ 2007 – đến Nơi công tác Công Ty Tư Vấn Thiết Kế NN Đồng Tháp Công Ty Tư Vấn Thiết Kế Đầu Tư Xây Dựng EPC Công việc đảm nhiệm Ks Thiết kế Giám đốc LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 Bùi Văn Hiền LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS Phạm Đức Thiện người giúp xây dựng ý tưởng đề tài, mở hướng đường tiếp cận phương pháp nghiên cứu khoa học Thầy có nhiều ý kiến đóng góp quý báu giúp đỡ nhiều thời gian qua Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Khoa Xây dựng Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM tận tình giảng dạy truyền đạt kiến thức cho tơi suốt khóa Cao học Mặc dù cố gắng trình thực hiện, luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong nhận góp ý kiến quý Thầy cô bạn bè Trân trọng xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 Bùi Văn Hiền TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Luận văn tiếp nối cơng trình nghiên cứu trước nhằm giúp hiểu rõ bê tông Geopolymer mong muốn trở thành vật liệu phát triển mạnh mẽ ngành xây dựng Việt Nam Một cách tổng quát, vật liệu Geopolymer hình thành từ nguyên liệu ban đầu tro bay, cốt liệu mịn, đá, dung dịch alkaline phụ gia Nghiên cứu tập trung vào việc sử dụng cốt liệu tái chế từ bê tông xi măng bê tông Geopolymer thay cốt liệu đá tự nhiên để chế tạo bê tông xi măng bê tông Geopolymer nhằm hạn chế việc sử dụng cốt liệu đá tự nhiên để giảm cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên nước ta Nghiên cứu tính chất bê tông Geopolymer rộng Tuy nhiên, luận văn tập trung nghiên cứu vấn đề sau: Thứ nghiên cứu chế tạo bê tơng xi măng bê tơng Geopolymer có cường độ 20MPa 30MPa Thứ hai thay hàm lượng cốt liệu tái chế thay cốt liệu đá tự nhiên từ 0% đến 100% nhằm xác định cường độ chịu nén cường độ chịu kéo gián tiếp bê tông Kết nghiên cứu cho thấy thay hàm lượng cốt liệu tái chế từ 0% đến 40% cho kết cường độ chịu nén cường độ chịu kéo gián tiếp bê tông tăng Khi thay đổi hàm lượng cốt liệu tái chế lớn 40% cường độ chịu nén cường độ chịu kéo gián tiếp bê tông có xu hướng giảm dần Cường độ chịu nén chịu kéo gián tiếp tốt tỷ lệ thay 40% cốt liệu tái chế Từ khóa: Bê tông Geopolyer, bê tông Geopolymer cốt liệu tái chế, bê tông cốt liệu tái chế ABSTRACT The thesis is a continuation of previous studies to help better understand Geopolymer concrete and aspires to become a stronger development material in the construction industry in Vietnam In general, Geopolymer materials are formed from the starting materials of fly ash, fine aggregates, rocks, alkaline solutions and additives This study focuses on using recycled aggregate from cement concrete and Geopolymer concrete instead of natural stone aggregate to make cement concrete and Geopolymer concrete in order to limit the use of stone aggregate natural resources to reduce the depletion of our country's natural resources Research on properties of Geopolymer concrete is very extensive However, this thesis focuses on the following main issues: The first is to study the manufacture of cement concrete and Geopolymer concrete with strength of 20MPa and 30MPa The second is to replace the content of recycled aggregate to replace natural stone aggregate from 0% to 100% in order to determine the compressive strength and indirect tensile strength of concrete Research results show that replacing recycled aggregate content from 0% to 40% will result in increased compressive strength and indirect tensile strength of concrete When the content of recycled aggregate is greater than 40%, the compressive strength and indirect tensile strength of concrete tend to decrease gradually The best indirect compressive and tensile strength at a replacement ratio of 40% recycled aggregate Keywords: Geopolyer concrete, recycled aggregate Geopolymer concrete, recycled aggregate concrete DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT STT TỪ KHĨA Bê tơng Geopolymer Bê tông xi măng Bê tông xi măng cốt liệu tái chế bê tông xi măng Bê tông xi măng cốt liệu tái chế bê tông Geopolymer Bê tông Geopolymer cốt liệu tái chế bê tông xi măng Bê tông Geopolymer cốt liệu tái chế bê tông Geopolymer Cốt liệu tái chế KÝ HIỆU BTG BTXM BX.CX BX.CG BG.CX BG.CG CLTC DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 3.1: Thành phần tro bay loại F…………… 15 Bảng 3.2: Thành phần hạt cát 16 Bảng 3.3: Kết thí nghiệm cát 18 Bảng 3.4 : Thành phần hạt đá 17 Bảng 3.5: Kết thí nghiệm đá 18 Bảng 3.6: Bảng cấp phối bê tông xi măng 22 Bảng 3.7: Bảng cấp phối bê tông Geopolymer……………… ……………….24 Bảng 3.8: Số lượng mẫu thí nghiệm……………………………………… … 28 Bảng 4.1: Bảng tổng hợp kết thí nghiệm cường độ chịu nén cường độ chịu kéo gián tiếp 33 Bảng 4.2: Bảng tổng hợp kết thí nghiệm cường độ chịu nén cường độ chịu kéo gián tiếp 36 Bảng 4.3: Bảng tổng hợp kết thí nghiệm cường độ chịu nén mẩu bê tông đối chứng 39 Bảng 4.4: Bảng tổng hợp kết thí nghiệm cường độ chịu nén mẫu bê tông đối chứng ……………………………………………………………………….41 DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1: Phế thải xây dựng Hình 2.1: Cấu trúc vơ định hình Geopolymer Hình 2.2: Phản ứng hóa học trình Geopolymer Hình 2.3: Sơ đồ mơ hoạt hóa vật liệu alumosilicate 10 Hình 3.1: Tro bay nhà máy nhiệt điện Duyên hải Trà Vinh………………………………………………………………………… 13 Hình 3.2: Biểu đồ thành phần cát …………………………………… …….14 Hình 3.3: Biểu đồ thành phần đá 16 Hình 3.4: Các mẫu bê tông đúc sẳn đển tiến hành đập vỡ làm cốt liệu tái chế 17 Hình 3.5: Dung dịch NaOH 17 Hình 3.6: Dung dịch thủy tinh lỏng 18 Hình 3.7: Dưỡng hộ nhiệt 19 Hình 3.8: Mẫu trụ 100x200 24 Hình 3.9: Mẫu bê tơng sau đổ 25 Hình 3.10: Mẫu bê tơng đặt tủ dưỡng hộ nhiệt 25 Hình 3.11: Thí nghiệm nén 26 Hình 3.12: Mẫu bị phá hoại nén 26 Hình 3.13: Thí nghiệm xác định cường độ chíu kéo gián tiếp 27 Hình 4.1: Biểu đồ ảnh hưởng cốt liệu tái chế (20Mpa) đến cường độ chịu nén bê tông xi măng 43 Hình 4.2: Biểu đồ ảnh hưởng cốt liệu tái chế (30Mpa) đến cường độ chịu nén bê tông xi mặng 44 Hình 4.3: Biểu đồ ảnh hưởng cốt liệu tái chê (20Mpa) đến cường độ chịu nén bê tông xi măng 45 Hình 4.4: Biểu đồ ảnh hưởng cốt liệu tái chế (30Mpa) đến cường độ chịu nén bê tông xi măng 46 Hình 4.5: Biểu đồ ảnh hưởng cốt liệu tái chế (20Mpa) đến cường độ chịu kéo gián tiếp bê tông xi măng 47 STT Cấp phối Cấp phối 11 BG30.CX30-0.2 20% 12 BG30.CX30-0.4 40% 40 mẫu Cường độ (MPa) 3 29.201 29.321 30.567 32.478 33.986 35.457 Cường độ TB (MPa) 29.696 33.974 4.1.4 Kết thí nghiệm cường độ chịu nén bê tông cốt liệu thay bê tông Geopolymer (mẫu trụ đối chứng 15x15) Bảng 4.4 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm cường độ chịu nén bê tông mẫu đối chứng STT Cấp phối Cấp phối 01 BX20.CG20-0.0 0% 02 BX20.CG20-0.2 20% 03 BX20.CG20-0.4 40% 04 BG20.CG20-0.0 0% 05 BG20.CG20-0.2 20% 06 BG20.CG20-0.4 40% 07 BX30.CG30-0.0 0% 08 BX30.CG30-0.2 20% 09 BX30.CG30-0.4 40% 10 BG30.CG30-0.0 0% 41 mẫu Cường độ (MPa) 3 3 3 3 3 19.568 19.230 20.567 20.012 18.809 20.424 19.345 19.876 20.523 22.023 20.145 20.503 21.090 21.658 21.390 23.409 23.035 24.789 30.051 28.765 27.051 29.309 29.854 29.567 31.347 31.568 31.579 26.268 26.789 26.908 Cường độ TB (MPa) 19.788 19.748 19.915 20.890 21.379 23.744 28.622 29.577 31.498 26.655 STT Cấp phối Cấp phối 11 BG30.CG30-0.2 20% 12 BG30.CG30-0.4 40% 42 mẫu Cường độ (MPa) 3 29.908\ 29.406 29.862 33.569 33.549 33.754 Cường độ TB (MPa) 29.634 33.624 4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CỐT LIỆU TÁI CHẾ ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG XI MĂNG Hình 4.1 bên trình bày ảnh hưởng cốt liệu tái chế từ bê tông xi măng (cường độ xấp xỉ 20 MPa - CX20) từ bê tông Geopolymer 20 MPa (cường độ xấp xỉ 20 MPa - CG20) đến khả chịu nén bê tông xi măng cường độ định hướng 20 MPa (BX20) BX20.CX20 BX20.CG20 40 Cường độ chịu nén (MPa) 35 30 25 20 15 10 0% 20% 40% 60% 80% 100% % thay cốt liệu Hình 4.1 Biểu đồ ảnh hưởng cốt liệu tái chế (20Mpa) đến cường độ chịu nén bê tơng xi măng Kết thí nghiệm cho thấy, với tỷ lệ cốt liệu thay bê tơng cốt liệu bê tơng xi măng tái chế có khả chịu nén tương đồng với bê tông cốt liệu bê tông Geopolymer tái chế chênh lệch cường độ chịu nén mức từ 0% đến 4.2% Điều cho thấy tính khả thi việc sử dụng bê tông Geopolymer tái chế làm cốt liệu cho bê tông Cường độ chịu nén tốt với tỷ lệ cốt liệu thay 40% đạt 19.680 (MPa) bê tông xi măng cốt liệu bê tông Geopolymer (BX.CG) 20.501 (MPa) bê tông xi măng cốt liệu bê tông xi măng (BX.CX) Khi thay đổi tỷ lệ phụ cốt liệu thay lên 60%, 80% 100% cường độ chịu 43 nén có xu hướng giảm xuống BX.CG 2.87%, 4.59% 8.40% tương tự với BX.CX 3.5%, 8.5%, 17.5% so với tỷ lệ 40% Điều giải thích hạt cốt liệu tái chế thường có cấu tạo rỗng xốp có phần vữa cũ bám dính, có nhiều vết nứt q trình gia cơng cốt liệu loại bê tơng đảm bảo yêu cầu số dạng kết cấu định, kể kết cấu chịu lực sử dụng biện pháp nâng cao chất lượng Hình 4.2 bên trình bày ảnh hưởng cốt liệu tái chế từ bê tông xi măng (cường độ xấp xỉ 30 MPa – CX30) từ bê tông Geopolymer 30 MPa (cường độ xấp xỉ 30 MPa – CG30) đến khả chịu nén bê tông xi măng cường độ định hướng 30 MPa (BX20) BX30.CX 30 BX30.CG 30 Cường độ chịu nén (MPa) 40 35 30 25 20 15 10 0% 20% 40% 60% % thay cốt liệu 80% 100% Hình 4.2 Biểu đồ ảnh hưởng cốt liệu tái chế (30Mpa) đến cường độ chịu nén bê tông xi măng Dựa vào kết thí nghiệm thể biểu đồ (hình 4.2) cho thấy cường độ chịu nén tốt với tỷ lệ cốt liệu thay 40% đạt 31.18(Mpa) BX.CG 33.30 (MPa) BX.CX Cường độ chịu nén có khuynh hướng tăng thay đổi tỷ lệ cốt liệu tái chế từ 20% 40% Đồng thời, thay đổi tỷ lệ phụ cốt liệu thay lên 60%, 80% 100% cường độ chịu nén có xu hướng giảm xuống Tại tỷ lệ cốt liệu thay 40% 44 cốt liệu tái chế BX.CX có cường độ chịu nén cao BX.CG 6.8% Điều đốn hồ xi măng có khả kết dính với cốt liệu tái chế từ bê tông xi măng (BTXM) tốt so với cốt liệu tái chế từ bê tông Geopolymer chênh lệch khả kết dính thể rõ rệch lại vật liệu đạt cường độ tốt dãy thí nghiệm 4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA CỐT LIỆU TÁI CHẾ ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TƠNG GEOPOLYMER Hình 4.3 bên trình bày ảnh hưởng cốt liệu tái chế từ bê tông xi măng (cường độ xấp xỉ 20 MPa - CX20) từ bê tông Geopolymer 20 MPa (cường độ xấp xỉ 20 MPa - CG20) đến khả chịu nén bê tông Geopolymer cường độ định hướng 20 MPa (BG20) Cường độ chịu nén (MPa) BG20.CX20 BG20.CG20 40 35 30 25 20 15 10 0% 20% 40% 60% % thay cốt liệu 80% 100% Hình 4.3 Biểu đồ ảnh hưởng cốt liệu tái chế (20Mpa) đến cường độ chịu nén bê tơng Geopolymer Kết thí nghiệm cho thấy, với tỷ lệ cốt liệu thay bê tông cốt liệu bê tông xi măng tái chế có khả chịu nén tương đồng với bê tông cốt liệu bê tông Geopolymer tái chế chênh lệch cường độ chịu nén mức từ 0% đến 1.7% Cường độ chịu nén tốt với tỷ lệ cốt liệu thay 40% đạt 23.841 (Mpa) bê tông Geopolymer cốt liệu bê tông xi măng (BG.CX) 22.786 (MPa) bê tông 45 Geopolymer cốt liệu bê tông Geopolymer (BG.CG) Cường độ chịu nén tăng thay đổi tỷ lệ cốt liệu đến 40% Đồng thời, thay đổi tỷ lệ cốt liệu thay lên 60%, 80% 100% cường độ chịu nén có xu hướng giảm xuống BG.CX 3.47%, 10.22% 22.77% tương tự với BG.CG 4.12%, 5.41%, 12.67% so với tỷ lệ 40% Hình 4.4 bên trình bày ảnh hưởng cốt liệu tái chế từ bê tông xi măng (cường độ xấp xỉ 30 MPa – CX30) từ bê tông Geopolymer 30 MPa (cường độ xấp xỉ 30 MPa – CG30) đến khả chịu nén bê tông Geopolymer măng cường độ định hướng 30 MPa (BX30) BG30.CX30 BG30.CG30 Cường độ chịu nén (MPa) 40 35 30 25 20 15 10 0% 20% 40% 60% % thay cốt liệu 80% 100% Hình 4.4 Biểu đồ ảnh hưởng cốt liệu tái chế (30Mpa) đến cường độ chịu nén bê tơng Geopolymer Dựa vào kết thí nghiệm thể biểu đồ (hình 4.4) cho thấy cường độ chịu nén tốt với tỷ lệ cốt liệu thay 40% đạt 33.829 (Mpa) BG.CX 32.847 (MPa) BG.CG Cường độ chịu nén có khuynh hướng tăng thay độ tỷ lệ cốt liệu tái chế từ 20% 40% Đồng thời, thay đổi tỷ lệ phụ cốt liệu thay lên 60%, 80% 100% cường độ chịu nén có xu hướng giảm xuống Tại tỷ lệ cốt liệu thay 46 40% cốt liệu tái chế BG.CX có cường độ chịu nén cao BG.CG 2.98% 4.4 ẢNH HƯỞNG CỦA CỐT LIỆU TÁI CHẾ ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CHỊU KÉO GIÁN TIẾP CỦA BÊ TƠNG XI MĂNG Hình 4.5 bên trình bày ảnh hưởng cốt liệu tái chế từ bê tông xi măng (cường độ xấp xỉ 20 MPa - CX20) từ bê tông Geopolymer 20 MPa (cường độ xấp xỉ 20 MPa - CG20) đến khả chịu kéo gián tiếp bê tông xi măng cường độ định hướng 20 MPa (BX20) BX20.CX20 BX20.CG20 Cường độ chịu kéo gián tiếp (MPa) 0% 20% 40% 60% % thay cốt liệu 80% 100% Hình 4.5 Biểu đồ ảnh hưởng cốt liệu tái chế (20Mpa) đến cường độ chịu kéo gián tiếp bê tơng xi măng Kết thí nghiệm cho thấy, với tỷ lệ cốt liệu thay bê tông cốt liệu bê tông xi măng tái chế có khả chịu kéo gián tiếp tốt bê tông cốt liệu bê tông Geopolymer tái chế chênh lệch cường độ chịu nén mức từ 0% đến 4.98% Điều cho thấy tính khả thi việc sử dụng bê tông Geopolymer tái chế làm cốt liệu cho bê tông Cường độ chịu kéo gián tiếp tốt với tỷ lệ cốt liệu thay 40% đạt 2.208 (MPa) bê tông xi măng cốt liệu bê tông Geopolymer (BX.CG) 2.318 (MPa) bê tông xi măng cốt liệu bê tông xi măng (BX.CX) Khi thay đổi tỷ lệ phụ cốt liệu thay 47 lên 60%, 80% 100% cường độ chịu kéo gián tiếp có xu hướng giảm xuống BX.CG 5.73%, 10.44% 21.39% tương tự với BX.CX 1.23%, 6.88%, 22.00% so với tỷ lệ 40% Hình 4.6 bên trình bày ảnh hưởng cốt liệu tái chế từ bê tông xi măng (cường độ xấp xỉ 30 MPa – CX30) từ bê tông Geopolymer 30 MPa (cường độ xấp xỉ 30 MPa – CG30) đến khả chịu kéo gián tiếp bê tông xi măng cường độ định hướng 30 MPa (BX20) BX30.CX30 BX30.CG30 Cường độ chịu kéo gián tiếp (MPa) 0% 20% 40% 60% % thay cốt liệu 80% 100% Hình 4.6 Biểu đồ ảnh hưởng cốt liệu tái chế (30Mpa) đến cường độ chịu kéo gián tiếp bê tơng xi măng Dựa vào kết thí nghiệm thể biểu đồ (hình 4.6) cho thấy cường độ chịu kéo gián tiếp tốt với tỷ lệ cốt liệu thay 40% đạt 3.202 (Mpa) BX.CG 3.302 (MPa) BX.CX Tại tỷ lệ cốt liệu thay 40% cốt liệu tái chế BX.CX có cường độ chịu nén cao BX.CG 3.14% Cường độ chịu kéo gián tiếp có khuynh hướng tăng thay đổi tỷ lệ cốt liệu tái chế từ 20% 40% Đồng thời, thay đổi tỷ lệ phụ cốt liệu thay lên 60%, 80% 100% cường độ chịu kéo gián 48 tiếp có xu hướng giảm xuống 4.5 ẢNH HƯỞNG CỦA CỐT LIỆU ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CHỊU KÉO GIÁN TIẾP CỦA BÊ TÔNG GEOPOLYMER Hình 4.7 bên trình bày ảnh hưởng cốt liệu tái chế từ bê tông xi măng (cường độ xấp xỉ 20 MPa - CX20) từ bê tông Geopolymer 20 MPa (cường độ xấp xỉ 20 MPa - CG20) đến khả chịu kéo gián tiếp bê tông Geopolymer cường độ định hướng 20 MPa (BG20) Cường độ chịu kéo gián tiếp (MPa) BG20.CX20 BG20.CG20 0% 20% 40% 60% % thay cốt liệu 80% 100% Hình 4.7 Biểu đồ ảnh hưởng tỷ lệ thay cốt liệu (20Mpa) đến cường độ chịu kéo gián tiếp bê tông xi măng Kết thí nghiệm cho thấy, với tỷ lệ cốt liệu thay bê tông cốt liệu bê tông xi măng tái chế có khả chịu kéo gián tiếp tốt bê tông cốt liệu bê tông Geopolymer tái chế chênh lệch cường độ chịu kéo gián tiếp mức từ 0% đến 6.27% Cường độ chịu kéo gián tiếp tốt với tỷ lệ cốt liệu thay 40% đạt 2.689 (Mpa) bê tông Geopolymer cốt liệu bê tông xi măng (BG.CX) 2.530 (MPa) bê tông Geopolymer cốt liệu bê tông Geopolymer (BG.CG) Cường độ chịu nén tăng thay đổi tỷ lệ cốt liệu đến 40% Đồng thời, thay đổi tỷ lệ cốt liệu thay lên 60%, 49 80% 100% cường độ chịu nén có xu hướng giảm xuống BG.CX 5.95%, 8.38% 12.5% tương tự với BG.CG 3.99%, 5.54%, 13.78% so với tỷ lệ 40% Hình 4.8 bên trình bày ảnh hưởng cốt liệu tái chế từ bê tông xi măng (cường độ xấp xỉ 30 MPa – CX30) từ bê tông Geopolymer 30 MPa (cường độ xấp xỉ 30 MPa – CG30) đến khả chịu kéo gián tiếp bê tông Geopolymer cường độ định hướng 30 MPa (BX30) BG30.CX30 BG30.CG30 Cường độ chịu kéo gián tiếp (MPa) 0% 20% 40% 60% % thay cốt liệu 80% 100% Hình 4.8 Biểu đồ ảnh hưởng tỷ lệ thay cốt liệu (30Mpa) đến cường độ chịu kéo gián tiếp bê tông Geopolymer Dựa vào kết thí nghiệm thể biểu đồ (hình 4.8) cho thấy cường độ chịu kéo gián tiếp tốt với tỷ lệ cốt liệu thay 40% đạt 3.374 (Mpa) BG.CX 3.274 (MPa) BG.CG Cường độ chịu nén có khuynh hướng tăng thay độ tỷ lệ cốt liệu tái chế từ 20% 40% Đồng thời, thay đổi tỷ lệ phụ cốt liệu thay lên 60%, 80% 100% cường độ chịu nén có xu hướng giảm xuống Tại tỷ lệ cốt liệu thay 40% cốt liệu tái chế BG.CX có cường độ chịu nén cao BG.CG 3.04% 50 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 5.1 KẾT LUẬN Đề tài sử dụng nguồn nguyên vật liệu cốt liệu tái chế từ cơng trình xây dựng để sản xuất bê tơng Geopolymer nhằm hoàn thiện làm phong phú chủng loại bê tông nước ta Mục tiêu nghiên cứu đề tài xác định cường độ bê tông xi măng bê tông Geopolymer sử dụng cốt liệu tái chế để thay tỉ lệ đá tự nhiên Từ đó, đề tài hướng đến phát triển sản phẩm mang tính bền vững theo thời gian nhằm phục vụ cho nhu cầu dài lâu người Từ kết nghiên cứu rút nhận xét kết luận sau: + Tất cấp phối cho thấy cường độ chịu nén cường độ chịu kéo gián tiếp bê tông xi măng cốt liệu xi măng tương đồng với bê tông Geopolymer cốt liệu bê tông Geopolymer + Khi thêm 40% cốt liệu tái chế để tạo bê tông xi măng bê tông Geopolymer cường độ chịu nén bê tơng tốt Nhưng thêm hàm lượng cốt liệu tái chế lớn 40% cường độ chịu nén bê tơng có xu hướng giảm dần 5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Các kết nghiên cứu kế thừa phát triển rộng hơn, đánh giá tồn yếu tố, khơng dừng lại khảo sát cường độ chịu nén cường độ chịu kéo gián tiếp bê tông Geopolymer Mở rộng so sánh ảnh hưởng sử dụng nhiều loại vật liệu tái chế để khảo sát tính chất học bê tông Geopolymer cốt liệu nhỏ Kết nghiên cứu góp phần làm phong phú thêm sở liệu khoa học cho lĩnh vực vật liệu thân thiện với môi trường, đồng thời việc sử dụng phụ gia Nanosilica để cải thiện tính chất học bê tơng Geopolymer cốt liệu nhỏ 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO Statista Inc, Global Cement Production from 1990 to 2030 New York: Statista, Inc, pp 6-7, 2018 Edward G.Nawy, Comcrete Constrution Engineering Handbook, CRP Press, Tailor & Francis Group, pp 68-70, 2017 Malhotra VM, Role of supplementary cementing materials and superplasticizers in reducing greenhouse gas emissions In: Proceedings of ICFRC International Conference on Fiber Composites, High-Performance Concrete, and Smart Materials, pp 56-79, 2004 Sathawane SH, V.V, Kene KS, Combine effect of rice husk ash and fly ash on concrete by 30% cement replacement, pp 12-19, 2013 Memon SA, Shaikh MA, Utilization of rice husk ash as viscosity modifying agent in self compacting concrete Construct Build Mater, pp.18-19, 2011 Collins F., Sanjayan J, "Strength and shrinkage properties of alkaliactivated slag concrete placed into a large column", Cement Concrete Research, 29:659-666, 1999 Davidovits, P.D.J., Properties of Geopolymer Cement Proceedings first International conference on Alkaline cements and concretes, 1994 Ali Allahverdi and Frantisek Skvara, Sulfuric acid attack on hardened paste of Geopolymer cements, Society of Plastic Engineers, Inc, pp 151-154, 2005 N.A.Lloyd, B.V Rangan, Geopolymer Concrete with Fly Ash, Perspectives in Science, pp 89-91, 2010 10 Bakri, A.M.M.A., H.Kamarudin, and M.Binhussain, Microstructure study in optimization of high strength fly ash based geopolymer Advanced Material Research, 2012: p 2173-2180 11 Suresh.G.Patil and Manojkumar, Factors influencing compressive strength of Geopolymer concrete IJRET : Inetrnational Journal of Research in Engineering and Technology, pp 206-209, 2013 12 J G S van Jaarsveld, J S J van Deventer,G.C Lukey The effect off composition and temperature on the properties of fly ash - and kaolinitebased geopolymers Chemical Engineering, Vol 89, pp 63-73, 2002 52 13 Peem Nuaklong, Vanchai Sata, and Prinya Chindaprasirt , Influence of recycled aggregate on fly ash Geopolymer concrete propertie, Journal of cleaner production, pp.2300-2307, 2016 14 Vanchai Sata, Ampol Wongsa, Prinya Chindaprasirt, Properties of pervious Geopolymer concrete using recycled aggregates, Construction and Building Materials, pp.33-39, 2013 15 P Saravanakumar, Strength and Durability Studies on Geopolymer Recycled Aggregate Concrete, International Journal of Engineering & Technology, pp.370-375, 2018 16 Tống Tôn Kiên, Phạm Thị Vinh Lanh, Lê Trung Thành Bê tơng Geopolymer - thành tựu , tính chất ứng dụng Hội nghị khoa học kỷ niệm 50 năm ngày thành lập Viện KHCN Xây dựng, 2013 17 Đặng Quang Huy, Hồng Đình Phúc Bùi Anh Thắng, Chu Anh Tuấn, Nghiên cứu khản ứng dựng bê tông sử dụng cốt liệu từ bê tông phế thải để làm đường bê tơng nơng thơn Tạp chí khoa học kỹ thuật Mỏ- Địa chất tập 61, Kỳ 6, 2020 18 Phan Đức Hùng,Lê Anh Tuấn Tính Chất Cơ Học Của Bê Tông Geopolymer Sử Dụng Tro Bay Gia Cường Sợi Poly-Propylene Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng pp 34-38, 2015 19 Tống Tôn Kiên, Lê Trung Thành, Nghiên cứu ảnh hưởng xỉ lò cao nghiền mịn đến mốt số tính chất bê tơng sử dụng cốt liệu tái chế Tạp chí khoa học cơng nghệ số 21, 2015 20 Skvara, P., Alkali active material or geopolymer 2007 21 J.Davidovits, D., R., and James, The Proceeding of Geopolmer 99 2n International Conference on Geopolymers, 1999: p 368 22 Dacidovits, P.D.J., Geopolymer Chemistry&Applications, ed J 3th edition2011, Institut Géopolymère 630 23 D.Hardjito, Development and properties of low-calcium fly ash based geopolymer concrete Curtin University of Technology Perth, Austalia, 2005 24 Joseph Davidovits, Geopolymer Chemistry and Applications, January 2008 25 Jose Davidovits 30 years of Successes and Failures in geopolymer Application Market Trends and Potential Breakthroughs 2002 26 A Fernández-Jiménez, A Palomo,M Criado Microstructure development of alkali-activated fly ash cement: a descriptive model Cement and Concrete Research, Vol 35, pp 1204–1209, 2005 53 27 Nguyễn Văn Chính, Đặng Văn Mến, Nghiên cứu ảnh hưởng tro bay nhiệt điện duyên hải đến cường độ chịu nén khả chống thấm bê tơng Tạp chí khoa học công nghệ Đại học Đà Nẵng, số 1,pp 11, 2019 54 ... Bê tông xi măng cốt liệu tái chế bê tông Geopolymer Bê tông Geopolymer cốt liệu tái chế bê tông xi măng Bê tông Geopolymer cốt liệu tái chế bê tông Geopolymer Cốt liệu tái chế KÝ HIỆU BTG BTXM... 3.1.3.2 Cốt liệu tái chế Để kiểm sốt đầy đủ tính chất học cốt liệu tái chế đầu vào, nghiên cứu sử dụng bê tông Geopolymer bê tông xi măng tự chế tạo để nghiền làm cốt liệu tái chế Cốt liệu tái chế. ..4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA CỐT LIỆU TÁI CHẾ ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG GEOPOLYMER 45 4.4 ẢNH HƯỞNG CỦA CỐT LIỆU TÁI CHẾ ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CHỊU KÉO GIÁN TIẾP CỦA BÊ TÔNG XI MĂNG 47 4.5 ẢNH