(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu khả năng ứng dụng bê tông rỗng trong xây dựng vỉa hè và các công trình công cộng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHAN THANH LIÊM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG BÊ TÔNG RỖNG TRONG XÂY DỰNG VỈA HÈ VÀ CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG CỘNG NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP – 60580208 SKC005896 Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHAN THANH LIÊM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG BÊ TÔNG RỖNG TRONG XÂY DỰNG VỈA HÈ VÀ CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG CỘNG NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP – 60580208 TP Hồ Chí Minh, tháng 4/2018 i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHAN THANH LIÊM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG BÊ TÔNG RỖNG TRONG XÂY DỰNG VỈA HÈ VÀ CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG CỘNG NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP – 60580208 HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS PHAN ĐỨC HÙNG TP Hồ Chí Minh, tháng 4/2018 ii iii iv LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: Phan Thanh Liêm Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 01/8/1989 Nơi sinh: Long Xuyên – An Giang Quê quán: Phường Mỹ Phước, thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: Số 270A, đường Lý Thái Tổ, phường Mỹ Long, thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang Điện thoại quan: 0296.3.841273 Điện thoại nhà riêng: 0296.3.845385 E-mail: thanhliem.lx1989@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Đại học: Hệ đào tạo: Vừa làm vừa học Thời gian đào tạo từ 2007 đến 2012 Nơi học (trường, thành phố): Trung tâm Giáo dục Thường xuyên An Giang Ngành học: Xây dựng Dân dụng Công nghiệp Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: Thi tốt nghiệp Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: Năm 2012 Trung tâm Giáo dục Thường Xuyên An Giang Người hướng dẫn: Khơng III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Từ 2012 đến v LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học thực thân tôi, thực hướng dẫn thầy PGS.TS Phan Đức Hùng Các thông tin tham khảo luận văn thu thập từ nguồn đáng tin cậy, kiểm chứng, công bố rộng rãi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng phần Danh mục tài liệu tham khảo Các kết nghiên cứu luận văn tơi thực cách nghiêm túc, trung thực chưa cơng bố cơng trình khác An Giang, ngày 12 tháng 04 năm 2018 Người thực Phan Thanh Liêm vi LỜI CẢM ƠN Trong trình thực đề tài “Nghiên cứu khả ứng dụng bê tông rỗng xây dựng vỉa hè cơng trình cơng cộng” Tơi nhận nhiều quan tâm tạo điều kiện giúp đỡ tập thể lãnh đạo, cán bộ, nhà khoa học Khoa Xây Dựng trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành Phố Hồ Chí Minh Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn giúp đỡ Xin trân trọng cảm ơn thầy PGS.TS Phan Đức Hùng, người tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, định hướng đ n cho nghiên cứu hoa học cung cấp thơng tin cần thiết để tơi hồn thành luận văn thạc sĩ Tôi xin cảm ơn đồng nghiệp, gia đình bạn bè động viên, khích lệ tơi suốt q trình thực đề tài Vì kiến thức thời gian thực luận văn có hạn nên khơng tránh khỏi hạn chế thiếu sót,Tơi mong đóng góp quý thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn./ An Giang, ngày 12 tháng năm 2018 Ngƣời thực Phan Thanh Liêm vii TÓM TẮT Cấu tạo bê tông rỗng bao gồm cốt liệu đá, xi măng có độ rỗng lớn nên có nước tốt Là loại vật liệu có cấu trúc lỗ rỗng hở liên tục, có độ rỗng (15-35%) Đặc tính nước (K) bê tơng rỗng chịu ảnh hưởng lớn cấu trúc lỗ rỗng bên Đề tài mối liên hệ độ thấm, độ rỗng cường độ bê tơng rỗng, từ tìm cấp phối phù hợp với yêu cầu vừa đảm bảo tiêu cường độ, tiêu nước cho cơng trình, vừa mang lại hiệu inh tế cho xã hội, góp phần bảo vệ môi trường đảm bảo mỹ quan đô thị viii ABSTRACT Pervious concrete structure consists of coarse aggregate and binding cement with high porosity that allows water to pass directly through Permanently open pore structure with porosity (15-35%) The drainage (K) characteristic of hollow concrete is strongly influenced by the internal pore structure The topic shows the relationship between permeability, porosity and strength of hollow concrete, thus finding the right mix for the requirement and ensuring the intensity and drainage capacity of the concrete contributing to environmental protection and ensuring the beauty of the city ix Khối lượng cốt liệu cho m bê tông rỗng Bảng 4.3: Thành phần cấp phối đạt tiêu chuẩn Số hiệu cấp Cỡ đá 1: D = 5m phối CP2 Độ rỗ ng - Mối liên hệ độ rỗng vận tốc thấm: Hình 4.1: Biểu đồ mối liên hệ vận tốc thấm độ rỗng - Mối liên hệ độ rỗng cường độ: 58 22 , 20 Cường độ nénMPa18 16 14 Ngày tuổi bê tông Hình 4.2: Biểu Hình 4.3: Biểu đồ 4.1.2 Ứng dụng thực tế: - Đối với gạch lát vỉa hè, công viên phải đảm bảo quy cách 400x400x30 (mm); Mác bê tông 20MPa (cường độ bê tông 28 ngày); Vận tốc thấm yêu cầu V ≥ 0,04 (mm/s); Thốt nước tốt đảm bảo mỹ quan thị 59 - Trước tiên ta so sánh giá thành bê tông rỗng với bê tông trộn tay bê tông thương phẩm, sau: + Về đơn giá: Bảng 4.4: Đơn giá vật liệu xây dựng áp dụng tỉnh An Giang Vật tƣ Đơn giá + Về cấp phối: Bảng 4.5: Cấp phối bê tông thường giá thành 1m bê tông Cấp phối bê tông thƣờng Khối lượng Đơn giá (đồng) Bảng 4.6: Cấp phối bê tông rỗng (CP2) giá thành 1m bê tông Cấp phối bê tông rỗng (CP2) Khối lượng Đơn giá (đồng) Bảng 4.7: Cấp phối bê tông rỗng (CP4) Khối lượng Đơn giá (đồng) + Sự chênh lệch giá: 60 Bảng 4.8: So sánh chênh lệch giá bê tông rỗng bê tông thường Loại bê tông Bê tông thường CP2 CP4  Giá bê tông thương phẩm M200 : 1.280.000 vnđ/m Bảng 4.9: So sánh chênh lệch giá bê tông rỗng bê tông thương phẩm Loại bê tông Bê tông thƣơng phẩm CP2 CP4 * Tiếp tục ta so sánh giá thành gạch sản xuất bê tông rỗng gạch Terrazzo lát vỉa hè + Đối với gạch bê tông rỗng: - Quy cách (mm) - Thể tích viên (m ) - Thể tích tính cho 1m (m ) - Đơn giá cho viên gạch (CP2) (vnđ/viên) - Đơn giá cho viên gạch (CP4) (vnđ/viên) - Đơn giá cho 1m - Đơn giá cho 1m 2 + Đối với gạch Terrazzo lát vỉa hè áp dụng An Giang 85.050 vnđ/m Kết quả: So sánh giá thành loại gạch thấy giá thành bê tông rỗng sản xuất gạch lát vỉa hè, đường nội cơng viên tính đầy đủ ván khn vận chuyển khoảng 50% giá thành gạch lát vỉa hè Terrazzo màu xám sử dụng cho số cơng trình An Giang 61 Gạch bê tông rỗng (vnđ/m ) Lát gạch Terrazzo màu xám (vnđ/m ) * Áp dụng tính tốn cho số cơng trình thực tế thành phố Long Xun, tỉnh An Giang đưa gạch bê tơng rỗng vào sử dụng để lát đường vỉa hè, cụ thể sau: Cơng trình Cơng viên cầu Nguyễn Trung Trực, phường Bình Khánh Vỉa hè đường Triệu Quang Phục, phường Mỹ Phước - Từ ết tính tốn trên, ta biểu đồ giá trị công tác lát gạch vỉa hè cơng trình cơng viên cầu Nguyễn Trung Trực, phường Bình Khánh Giá trị cơng tác lát gạch (triệu cơng trình lát gạch vỉa hè đường Triệu Quang Phục, phường Mỹ Phước, sau: 100 90 80 70 60 50 40 Công viên cầu Nguyễn Trung Hình 4.4: Biểu đồ so sánh giá trị cơng tác Công viên cầu Nguyễn Trung Trực 62 Giá trị công tác lát gạch (triệu đồng) 400 350 300 250 Gạch Terrazzo màu xám Gạch BTR (CP2) 200 150 Gạch BTR (CP4) 100 50 Vỉa hè đường Triệu Quang Phục Hình 4.5: Biểu đồ so sánh giá trị công tác lát gạch vỉa hè đường Triệu Quang Phục 63 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 5.1 Kết luận Đề tài đề xuất phương pháp tính tốn cấp phối cách tính độ rỗng cho bê tơng rỗng theo lý thuyết thực nghiệm với độ xác tương đối Đánh giá mối quan hệ thấm, lượng lỗ rỗng cường độ phụ thuộc vào lượng xi măng kích thước cỡ hạt đá dựa vào ết thực nghiệm Tìm cấp phối phù hợp để ứng dụng cho công trình vỉa hè, đường giao thơng nội đảm bảo mặt chịu lực nước Tính kinh tế khả ứng dụng bê tông rỗng cho cơng trình cơng cộng cao Từ kết so sánh ta thấy bê tơng rỗng áp dụng rộng rãi vào cơng trình cơng cộng hay dân dụng bê tơng rỗng sản xuất đại trà với nhiều cấu kiện khác mà đảm bảo mặt cường độ cho cấu kiện Hơn giá thành lại rẻ loại vật liệu hác áp dụng số công trình thực tế 5.2 Hƣớng phát triển đề tài - Nghiên cứu thí nghiệm cấu iện đúc sẵn ứng dụng thực tế để l p ghép dãy phân cách, gờ bó vỉa hè, móng trụ đèn chiếu sáng, dầm, cột, panel… điều iện Việt Nam - Nghiên cứu sử dụng phụ gia thay hệ nguyên liệu thành phần cấp phối bê tông rỗng - Nghiên cứu sử dụng tro bay thay xi măng thành phần cấp phối bê tơng rỗng 64 Hình 5.1: Mẫu gạch dùng đá 10-17mm Hình 5.2: Mẫu gạch dùng đá 2,4-5mm Hình 5.3: Mẫu gạch vuông 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] C.Y.Li, P.Nie, F.L.Li (2012) Study on Mechanical Properties and Water Permeability of Recycled Aggregate Porous Concrete Advanced Materials Research, Vol 366, pp 36-39 [2] V.G.Khurd, Nitish M Patil Experimental Study of Properties of Pervious Concrete as a Pavement Material International Journal of Advanced Engineering and Nano Technology (IJAENT) ISSN: 2347-6389, Vol 2, Issue 9, August-2015 [3] X.Y.Zhang, N.Liang (2013) Influence on Permeability and Mechanical Properties of Pervious Concrete by Aggregate Gradation Applied Mechanics and Materials, Vol 438-439, pp 145-148, 2013 [4] Dania M Abdel-Aziz, Duaa O Al-Maani, Wael Al-Azhari, Ph.D (April 2015) Using Pervious Concrete for Managing Storm Water Run-off in Urban American International Journal of Contemporary Research, Vol 5, No 2, pp 78 86 [5] Er Siddharth Talsania, Dr Jayeshkumar Pitroda (2016) Innovative Use of Paper Industry Waste (Hypo Sludge) in Pervious Concrete International Journal of Constructive Research in Civil Engineering (IJCRCE), Vol 2, Issue 3, pp.2432 [6] Amanda Lidia Alaica, Mahsa Heidari Dolatabadi, Anto Sucic and Medhat Shehata (2010) Optimizing The Strength and Permeability of Pervious Concrete Annual Conference of The Transportation Association of Canada Halifax, Nova Scotia, 20 pages [7] Darshan S Shah, Jayeshkumar Pitroda (Mar-2014) An Experimential Study on durability and water absorption Properties of Pervious Concrete International Journal of Research in Engineering and Technology, Vol 3, pp.439-444 [8] Trần Văn Miền Nghiên cứu chế tạo gạch bê tông rỗng sử dụng xỉ s t Đăng 66 Báo Sài Gịn Giải Phóng, ngày 22/10/2012 [9] Lê Thái Bình Nguyễn Văn Sơn Nghiên cứu ứng dụng bê tơng thấm nước cơng trình xây dựng Việt Nam Hội nghị Khoa học thường niên năm 2013 [10] thuật Nguyễn Văn Chánh, Nguyễn Hoàng Duy, Hoàng Phạm Nam Huân Kỹ bêtông rỗng dùng làm lề đường cơng trình cơng cộng, Tạp chí Xây dựng tháng 12/2013, tr.102-107, 2013 [11] Nguyễn Văn Chánh, Nguyễn Hoàng Duy, Hồng Phạm Nam Hn Nghiên cứu tính thấm nước bêtơng rỗng Tạp chí Xây dựng tháng 12/2013, tr.108112, 2013 [12] Nhóm sinh viên Trường Đại học Giao thơng Vận tải thành phố Hồ Chí Minh thực Nghiên cứu chế tạo thử nghiệm bê tơng rỗng nước, sử dụng cho vỉa hè cơng trình giao thơng nội Cuộc thi Sinh viên Nghiên cứu hoa học – Euré a lần thứ XVIII năm 2016 [13] Trần Văn Đ c Thủy lực đại cương Nhà xuất giáo dục trang 13 Tham hảo: Công thức poa zơ tính độ nhớt động học 67 ... VĂN THẠC SĨ PHAN THANH LIÊM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG BÊ TÔNG RỖNG TRONG XÂY DỰNG VỈA HÈ VÀ CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG CỘNG NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP – 60580208 HƯỚNG... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHAN THANH LIÊM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG BÊ TÔNG RỖNG TRONG XÂY DỰNG VỈA HÈ VÀ CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG CỘNG... để xây dựng đường bê tông xốp cốt liệu tái chế làm bê tơng cũ từ tịa nhà bị phá dỡ 1.1.3 Các kết ứng dụng Bê tông rỗng có áp dụng vào nhiều ết cấu cơng trình khác, cơng trình sử dụng bê tơng rỗng