Ảnh hưởng của hàm lượng xỉ lò cao nghiền mịn lên các tính chất vật lý và cơ học của vữa cường độ cao

Bài viết Ảnh hưởng của hàm lượng xỉ lò cao nghiền mịn lên các tính chất vật lý và cơ học của vữa cường độ cao được nghiên cứu nhằm góp phần sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên, tái sử dụng chất thải rắn trong công nghiệp, cũng như phát triển một loại vật liệu có cường độ cao phục vụ cho sự phát triển bền vững.

BÀI BÁO KHOA HỌC ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG XỈ LỊ CAO NGHIỀN MỊN LÊN CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ CƠ HỌC CỦA VỮA CƯỜNG ĐỘ CAO Ngô Sĩ Huy1 Tóm tắt: Trong lượng lớn chất thải rắn thải q trình cơng nghiệp hóa, lượng lớn vật liệu xây dựng tiêu thụ q trình thị hóa, làm hao mịn dần nguồn tài ngun Chính vậy, việc tái sử dụng chất thải công nghiệp để thay vật liệu truyền thống tạo loại vật liệu có tính ưu việt giúp sử dụng hiệu nguồn tài nguyên vấn đề cấp thiết Nghiên cứu sử dụng xỉ lò cao nghiền mịn, chất thải rắn trình sản xuất thép, để thay phần xi măng sản xuất vữa cường độ cao Kết nghiên cứu cho thấy, độ lưu động vữa tăng khối lượng thể tích vữa tươi giảm tăng hàm lượng xỉ lò cao nghiền mịn Cường độ chịu nén chịu uốn vữa tăng sử dụng 15%÷30% xỉ lị cao nghiền mịn thay xi măng, độ hút nước giảm Hơn nữa, sử dụng xỉ lò cao nghiền mịn giúp giảm độ co khô vữa Tất mẫu vữa nghiên cứu có cường độ cao (cường độ chịu nén lớn 85 MPa, cường độ chịu uốn lớn 13 MPa), sử dụng cho cơng trình quan trọng có yêu cầu cao mặt cường độ Từ khóa: Vữa cường độ cao, xỉ lị cao nghiền mịn, cường độ chịu nén, cường độ chịu uốn, độ co khô, độ hút nước ĐẶT VẤN ĐỀ * Ngày nay, với tốc phát triển nhanh mạnh mẽ khoa học cơng nghệ, q trình thị hóa diễn nhanh chóng khắp giới, nhu cầu tiêu thụ vật liệu xây dựng ngày tăng Ví dụ, bê tơng coi vật liệu tiêu thụ nhiều thứ hai giới, đứng sau tài nguyên nước (Opon and Henry, 2019) Một ví dụ khác cát xây dựng, theo ước tính trữ lượng cát sơng sử dụng cho mục đích xây dựng nước khoảng triệu tấn, với tốc độ phát triển xây dựng nay, dự báo nguồn cát tự nhiên khơng cịn đủ để cung cấp cho hoạt động xây dựng năm tới (Ngo and Huynh, 2022) Chính vậy, hoạt động khai thác cát trái phép diễn phổ biến năm gần Việc khai thác cát mức dẫn đến tình trạng sói lỡ bờ sơng, ảnh hưởng nghiêm trọng đến Khoa Kỹ thuật công nghệ, Trường Đại học Hồng Đức an toàn khu dân cư hai bên bờ sông ảnh hưởng đến môi trường sinh sống loài thủy sinh (Farahani and Bayazidi, 2018; Sathiparan and De Zoysa, 2018) Việc khai thác sử dụng hiệu nguồn tài nguyên, việc sử dụng loại vật liệu khác để thay nguồn tài nguyên vật liệu truyền thống đặt thu hút quan tâm nhà nghiên cứu nước Để sử dụng hiệu nguồn tài nguyên, vật liệu có cường độ cao siêu cao hướng đến để giảm kích thước kết cấu cơng trình, từ giảm nhu cầu sử dụng vật liệu Một số vật liệu bê tơng bột hoạt tính với cường độ chịu nén chịu uốn tương ứng đạt 100 MPa 17 MPa (Yazıcı et al., 2013) Bên cạnh việc phát triển loại vật liệu có cường độ cao, việc tìm kiếm vật liệu khác để thay vật liệu truyền thống cát xi măng nhiều nhà nghiên cứu quan tâm KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 78 (3/2022) 53 Một vật liệu sử dụng để thay phần xi măng hỗn hợp bê tông vữa xỉ lị cao nghiền mịn Gần đây, ngành công nghiệp sản xuất thép Việt Nam phát triển mạnh với nhiều nhà máy thép xây dựng Theo ước tính Hiệp hội thép Việt Nam, năm 2018 sản lượng thép đạt khoảng 23,3 triệu tấn, đồng thời thải khoảng triệu xỉ gang thép, dự kiến đến năm 2025 lượng xỉ lên tới 10 triệu Một phần số xỉ lị cao, nghiền mịn, chúng sử dụng để thay phần xi măng sản xuất bê tông vữa xây dựng (Kou et al., 2011; Ngo and Huynh, 2022; Yazıcı et al., 2010; Yun et al., 2020) Chất lượng sản phẩm đầu phụ thuộc vào chất lượng vật liệu đầu vào Chính vậy, xỉ lò cao nghiền mịn nghiên cứu nhiều giới, nhiên với xỉ lò cao nghiền mịn Việt Nam, chúng cần nghiên cứu thận trọng trước sử dụng Theo ước tính năm 2021, lượng xỉ lò cao nghiền mịn (S95) nước khoảng 1,12 triệu (Ngo and Huynh, 2022) Việc sử dụng chúng vữa cường độ cao hạn chế chưa nhận nhiều quan tâm từ nhà nghiên cứu nước Xuất phát từ nhu cầu phát triển vật liệu có cường độ cao tái sử dụng chất thải rắn công nghiệp, nghiên cứu sử dụng xỉ lò cao nghiền mịn để thay phần xi măng sản xuất vữa cường độ cao Ảnh hưởng hàm lượng xỉ lò cao nghiền mịn lên tính chất vật lý học vữa độ lưu động, khối lượng thể tích, độ ẩm, độ co khơ, cường độ chịu nén cường độ chịu uốn thực nghiên cứu Nghiên cứu góp phần sử dụng hiệu nguồn tài nguyên, tái sử dụng chất thải rắn công nghiệp, phát triển loại vật liệu có cường độ cao phục vụ cho phát triển bền vững VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu Trong nghiên cứu này, ngồi chất kết dính 54 truyền thống xi măng, xỉ lò cao nghiền mịn silicafume sử dụng làm chất kết dính Xi măng loại PCB40 Nghi Sơn, xỉ lò cao nghiền mịn loại S95 cung cấp nhà máy thép Hịa Phát, silicafume có tên Promic cung cấp Công ty cổ phần IPRO Để vữa đạt cường độ cao, tương tự bê tơng bột hoạt tính (Peng et al., 2015; Yazıcı et al., 2013), silicafume sử dụng phần chất kết dính Các tính chất vật lý hóa học xi măng, xỉ lị cao nghiền mịn silicafume trình bày Bảng Cùng với thành phần hóa học, hình ảnh vi cấu trúc hạt xi măng, silicafume xỉ lò cao nghiền mịn trình bày Hình 1, Bên cạnh hạt có kích thước tương tự xi măng, xỉ lò cao nghiền mịn silicafume có nhiều hạt có kích thước nhỏ quan sát thấy Hình Cát sử dụng nghiên cứu cát sông có khối lượng riêng 2,63 T/m3, độ ẩm 3,5%, độ hút nước 0,42%, kích thước hạt khoảng 0,14÷0,63 mm Lưu ý rằng, kích thước hạt cát nghiên cứu lấy tương tự nghiên cứu trước (Peng et al., 2015) Việc sử dụng cốt liệu mịn giúp vữa đạt cường độ cao tương tự bê tông bột hoạt tính góp phần giúp chúng dễ thi cơng Phụ gia hóa dẻo Sikament R4 sử dụng để giảm hàm lượng nước đảm bảo tính cơng tác vữa Nước máy sử dụng để trộn mẫu q trình thí nghiệm Hình Hình ảnh vi cấu trúc xi măng KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 78 (3/2022) Hình Hình ảnh vi cấu trúc silicafume Hình Hình ảnh vi cấu trúc xỉ lị cao nghiền mịn Bảng Tính chất vật lý thành phần hóa học chất kết dính Thơng số Khối lượng riêng (T/m3) Thành phần hóa học (%) Xi măng 3,12 22,30 6,68 4,73 55,45 2,40 1,28 0,56 0,74 0,65 0,31 0,45 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 Na2O K2 O TiO2 P2O5 Lượng nung Silicafume 2,21 90,10 0,98 1,02 0,44 1,86 0,07 0,30 3,19 0,57 0,14 1,12 XLCNM* 2,82 36,87 12,38 30,73 14,8 0,41 0,33 0,92 0,39 0,03 0,38 * XLCNM: Xỉ lò cao nghiền mịn 2.2 Thiết kế thành phần hỗn hợp vữa Thành phần hỗn hợp vữa trình bày Bảng Các hỗn hợp thiết kế với tỷ lệ nước/chất kết dính (N/CKD) 0,16 hàm lượng silicafume 25% tổng hàm lượng chất kết dính (xi măng, silicafume, xỉ lị cao nghiền mịn) Để vữa đạt cường độ cao, nghiên cứu trước sử dụng tỷ lệ N/CKD thấp (0,16÷0,18) (Peng et al., 2015; Yazıcı et al., 2013) hàm lượng silicafume khoảng 15÷25% (Cwirzen et al., 2008; Peng et al., 2015) Hàm lượng cát sử dụng hàm lượng chất kết dính tính theo khối lượng (Peng et al., 2015) Hàm lượng phụ gia hóa dẻo 4% so với hàm lượng chất kết dính Bởi tỷ lệ N/CKD thấp nên hàm lượng phụ gia hóa dẻo cần phải đủ lớn để mẫu vữa có độ lưu động đạt theo yêu cầu Theo TCVN 4314:2003, độ lưu động vữa xác định đường kính chảy xịe theo phương pháp bàn dằn phải đạt khoảng 165÷205 mm Với hàm lượng phụ gia hóa dẻo sử dụng trên, độ lưu động vữa đạt phạm vi giới hạn Hỗn hợp dùng để đối chứng X00 (khơng có xỉ lị cao nghiền mịn) thiết kế trước, sau thay 15%, 30%, 45% 60% xi măng mẫu X00 xỉ lò cao nghiền mịn để hỗn hợp tương ứng X15, X30, X45 X60 Các giá trị ghi Bảng quy đổi để đảm bảo tổng thể tích tuyệt đối hỗn hợp m3 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 78 (3/2022) 55 Bảng Thành phần hỗn hợp vữa Tên mẫu N/CKD X00 X15 X30 X45 X60 0,16 Xi măng 868 725 587 453 324 Silicafume 217 213 210 206 203 Thành phần (kg/m3) XLCNM Cát 1085 128 1066 251 1048 371 1030 468 1013 2.3 Tạo mẫu phương pháp thí nghiệm Q trình trộn mẫu thực theo hai bước, ban đầu vật liệu khơ (bao gồm: xi măng, silicafume, xỉ lị cao nghiền mịn) cát cho vào cối trộn trước thời gian khoảng phút (Cwirzen et al., 2008; Peng et al., 2015) Phụ gia hóa dẻo nước hịa lẫn vào nhau, sau cho từ từ vào cối trộn tiếp tục trộn khoảng 5-6 phút đến đạt hỗn hợp vữa đồng Độ lưu động vữa kiểm tra sau trộn mẫu, thực theo TCVN 312:2003, minh họa Hình Hỗn hợp vữa sau đo độ lưu động tiến hành thí nghiệm xác định khối lượng thể tích vữa tươi (theo TCVN 3121:2003) sau rót vào khn thép có kích thước khác để tạo mẫu, sử dụng bàn dằn bay để lèn chặt tạo mặt nhẵn cho mẫu vữa Mẫu có kích thước 40×40×160 mm sử dụng để kiểm tra cường độ uốn cường độ chịu nén theo TCVN 3121:2003 Trong đó, mẫu có kích thước 25×25×285 mm sử dụng để xác định độ co khô theo TCVN 8824:2011 Mẫu lập phương có kích thước 50×50×50 mm sử dụng để đo độ hút nước theo TCVN 3121:2003 Tất mẫu sau đúc 24 tiến hành tháo mẫu khỏi khuôn bão dưỡng ngâm nước đến ngày thí nghiệm Riêng mẫu xác định độ co ngót, sau tháo mẫu tiến hành đo chiều dài ban đầu, đặt mẫu tủ bão dưỡng nhiệt độ 27±2oC độ ẩm 50±4% suốt q trình thí nghiệm Hình minh họa mẫu vữa dùng để xác định cường độ 56 Nước 173,6 170,5 167,6 164,8 162,1 Phụ gia hóa dẻo 43,4 42,6 41,9 41,2 40,5 chịu uốn, chịu nén độ co khô Cường độ chịu uốn chịu nén xác định 3, 7, 14 28 ngày tuổi Các giá trị trình bày nghiên cứu giá trị trung bình mẫu thử Hình Kiểm tra độ lưu động vữa Hình Chuẩn bị mẫu thí nghiệm KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Độ lưu động khối lượng thể tích vữa tươi Độ lưu động khối lượng thể tích KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 78 (3/2022) hỗn hợp vữa tươi trình bày Bảng Mẫu đối chứng X00 có đường kính chảy xịe đạt 165 mm, mẫu có sử dụng xỉ lị cao nghiền mịn có đường kính chảy xịe đạt từ 171 mm đến 195 mm Có thể thấy rằng, với hàm lượng phụ gia hóa dẻo khơng đổi, tăng hàm lượng xỉ lò cao nghiền mịn, độ lưu động vữa tăng Kết tương đồng với kết từ nghiên cứu trước (Oner and Akyuz, 2007; Tavasoli et al., 2018) Theo Siddique Bennacer (2012) với cỡ hạt mịn, bề mặt hạt xỉ lị cao nghiền mịn tương đối nhẵn, có tác dụng chất bơi trơn, làm tăng độ lưu động vữa (Siddique and Bennacer, 2012) Theo Bảng 3, khối lượng thể tích vữa tươi giảm dần tăng hàm lượng xỉ lò cao nghiền mịn Khi hàm lượng xỉ lò cao nghiền mịn tăng từ 0% đến 60%, khối lượng thể tích vữa tươi giảm nhẹ từ 2265 kg/m3 xuống 2204 kg/m3 Sự giảm khối lượng thể tích khối lượng riêng xi măng lớn khối lượng riêng xỉ lò cao nghiền mịn (Bảng 1) Do thay phần xi măng xỉ lò cao nghiền mịn dẫn đến giảm khối lượng thể tích vữa tươi Tuy nhiên, thay đổi không đáng kể Bảng Độ lưu động khối lượng thể tích vữa tươi Hàm lượng XLCNM (%) Đường kính chảy xịe (mm) Khối lượng thể tích (kg/m3) X00 0% 165 2265 X15 15% 171 2249 X30 30% 179 2242 X45 45% 186 2212 X60 60% 195 2204 Tên mẫu 3.2 Độ hút nước Độ hút nước vữa thường liên quan đến độ đặc lỗ rỗng bên vữa Khả hút nước vữa phần phản ánh gián tiếp khả chống thấm khả chống lại tác nhân xâm thực vữa (Zhang and Zong, 2014) Độ hút nước thấp đồng nghĩa với việc vữa có khả chống thấm độ bền cao tác nhân ăn mịn hóa học Độ hút nước mẫu vữa nghiên cứu trình bày Hình Mẫu đối chứng X00 có độ hút nước 2,08% Mẫu X15 (với hàm lượng xỉ lị cao nghiền mịn 15%) có giá trị độ hút nước thấp số năm mẫu vữa nghiên cứu Khi hàm lượng xỉ lò cao nghiền mịn tăng lên 15%, độ hút nước bắt đầu tăng theo Hình cho thấy, mẫu X15 X30 có độ hút nước thấp mẫu đối chứng, mẫu X45 X60 có độ hút nước tương đương cao mẫu đối chứng Có nghĩa thay 15÷30% xi măng xỉ lị cao nghiền mịn giá trị tối ưu độ hút nước vữa Các nghiên cứu trước rằng, tác dụng điền đầy (các hạt xỉ lò cao nghiền mịn giúp điền đầy vào lỗ rỗng bên vữa) phản ứng pozzolanic xỉ lò cao nghiền mịn làm cho kết cấu vữa trở nên đặc chắc, giảm khả hút nước (Kou et al., 2011; Yazıcı et al., 2010) Khi hàm lượng xỉ lò cao nghiền mịn vượt giá trị tối ưu, độ hút nước mẫu vữa có xu hướng tăng lên Tuy nhiên, mẫu vữa nghiên cứu có độ hút nước thấp (1,76÷2,55%) Điều việc sử dụng vật liệu mịn thành phần hỗn hợp vữa tỷ lệ N/CKD thấp làm cho mẫu vữa đặc chắc, hạn chế khả hút nước KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 78 (3/2022) 57 0% đến 60% So với yêu cầu kỹ thuật vữa xi măng khô trộn sẵn không co theo TCVN 9204:2012, độ co khô giới hạn 28 ngày tuổi không phép vượt 0,3% Độ co khô mẫu vữa nghiên cứu nhỏ nhiều so với giá trị cho phép vừa nêu Có nghĩa là, tất mẫu vữa nghiên cứu có độ co khơ giới hạn cho phép sử dụng xỉ lò cao nghiền mịn giúp giảm độ co khô vữa 2,55 §é hót n­íc (%) 2.5 2,08 2,06 1,76 1,82 1.5 0.5 X00 X15 X30 Tªn mÉu X45 X60 3.3 Độ co khô Một vấn đề vữa bê tông sử dụng hàm lượng xi măng silicafume cao độ co khô (Zhang et al., 2003) Vì vậy, nghiên cứu độ co khô vữa đo đến 56 ngày tuổi kết thể Hình Có thể thấy độ co khơ mẫu vữa phát triển nhanh ngày tuổi ban đầu (dưới ngày tuổi), sau phát triển chậm dần có xu hướng ổn định ngày tuổi sau Theo Wong cộng (Wong et al., 2007) độ co khô giảm thể tích vữa chủ yếu gây lượng ẩm bê tơng đơng cứng ngồi Chính thay đổi ngày ổn định theo thời gian lượng nước thoát gần hết phản ứng chất kết dính làm cho mẫu đặc chắc, ngăn cản thay thổi thể tích mẫu Kết Hình cho thấy, độ co khô giảm tăng hàm lượng xỉ lò cao nghiền mịn thay xi măng Như đề cập trên, hiệu ứng điền đầy phản ứng pozzolanic xỉ lò cao nghiền mịn giảm thiểu lỗ rỗng bên vữa, làm giảm độ hút nước giảm độ co khô vữa Kết nghiên cứu trước sử dụng phụ gia khống tro bay, xỉ lị cao nghiền mịn có tác dụng làm giảm độ co khô (Kou et al., 2011) Tại 56 ngày tuổi, độ co khô mẫu vữa giảm từ 0,19% xuống 0,13% tương ứng với hàm lượng xỉ lò cao nghin mn s dng tng t Độ co khô (%) Hình Độ hút nước mẫu vữa 58 X00 -0.03 X15 X30 -0.06 X45 -0.09 X60 -0.12 -0.15 -0.18 -0.21 14 21 28 35 42 Ngµy ti (ngµy) 49 56 Hình Độ co khơ mẫu vữa 3.4 Cường độ chịu nén Cường độ chịu nén thông số quan trọng vữa, thường sử dụng để phân loại vữa Theo TCVN 4314:2003, mác vữa thơng thường từ M1,0 đến M30, có nghĩa cường độ chịu nén đạt từ 1,0 MPa đến 30 MPa Tuy nhiên, loại vữa dùng cơng trình thủy công phân loại từ M5 đến M50 tương ứng với cường độ chịu nén phải đạt từ 7,4 MPa đến 59,9 MPa (14TCN 80:2001) Cường độ chịu nén mẫu vữa nghiên cứu trình bày Hình Tại ngày tuổi ban đầu (dưới ngày tuổi), cường độ chịu nén mẫu sử dụng xỉ lò cao nghiền mịn nhỏ cường độ mẫu đối chứng (X00) Tuy nhiên, sau ngày tuổi cường độ chịu nén mẫu vữa sử dụng xỉ lị cao nghiền mịn có xu hướng tăng lên rõ rệt Đặc biệt mẫu X15 X30 có cường độ chịu nén 28 ngày tuổi lớn KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 78 (3/2022) mẫu vữa tăng theo thời gian Các mẫu vữa sử dụng xỉ lò cao nghiền mịn có cường độ chịu uốn thấp mẫu đối chứng (khơng sử dụng xỉ lị cao nghiền mịn) ngày tuổi ngày Tuy nhiên, cường độ chịu uốn mẫu sử dụng 15% 30% xỉ lò cao nghiền mịn bắt đầu cao mẫu đối chứng từ ngày tuổi thứ 14 trở Đến 28 ngày tuổi, cường độ chịu uốn mẫu đối chứng đạt khoảng 16,1 MPa mẫu sử dụng 15% 30% xỉ lò cao nghiền mịn đạt 17,3 MPa 16,8 MPa Kết cho thấy, sử dụng xỉ lò cao nghiền mịn thay 15%÷30% xi măng làm tăng cường độ chịu nén chịu uốn vữa, bên cạnh làm giảm độ hút nước Nếu xét chung khía cạnh cường độ, độ hút nước, độ co khơ, mẫu sử dụng 15%÷30% cho kết tốt mặt cường độ đảm bảo thơng số khác phạm vi cho phép, chúng hồn tồn sử dụng thực tế loại vữa có cường độ cao sử dụng cho cơng trình quan trọng có u cầu cao v mt cng 20 Cường độ chịu uốn (MPa) cường độ chịu nén mẫu đối chứng (X00) Điều giải thích phản ứng pozzolanic xỉ lò cao nghiền mịn xảy chậm thời điểm ban đầu, nhiên phát triển nhanh chóng ngày tuổi sau Việc mẫu X15 X30 có cường độ chịu nén lớn mẫu đối chứng lần chứng tỏ hàm lượng xỉ lò cao nghiền mịn tối ưu dùng để thay xi măng nghiên cứu khoảng 15÷30% Tương tự độ hút nước, hiệu ứng điền đầy phản ứng pozzolanic xỉ lò cao nghiền mịn (Kou et al., 2011; Yazıcı et al., 2010) làm cho cường độ chịu nén 28 ngày tuổi mẫu X15 X30 cao so với mẫu đối chứng Tại 28 ngày tuổi, cường độ chịu nén mẫu đối chứng (X00) đạt khoảng 105 MPa, mẫu thay 15%, 30%, 45% 60% xi măng xỉ lò cao nghiền mịn đạt cường độ chịu nén 113 MPa, 108 MPa, 97 MPa 85 MPa Có nghĩa sử dụng xỉ lị cao nghiền mịn thay 15% 30% xi măng làm tăng cường độ chịu nén 28 ngày tuổi vữa tương ứng 7% 3% Khi thay đến 60% xi măng, cường độ chịu nén vữa đạt 85 MPa, cao nhiều so với vữa xi mng thụng thng Cường độ chịu nén (MPa) 120 100 80 X00 60 16 12 X00 X15 X30 X45 X60 X15 40 X30 X45 20 X60 14 21 Ngµy ti (ngµy) 3.5 Cường độ chịu uốn Hình thể biểu đồ phát triển cường độ chịu uốn mẫu vữa với hàm lượng xỉ lò cao nghiền mịn khác theo thời gian Tương tự cường độ chịu nén, cường độ chịu uốn 14 21 Ngµy ti (ngµy) 28 Hình Cường độ chịu uốn mẫu vữa 28 Hình Cường độ chịu nén mẫu vữa KẾT LUẬN Nghiên cứu sử dụng xỉ lò cao nghiền mịn để thay phần xi măng việc phát triển vữa cường độ cao góp phần tái sử dụng phần chất thải rắn sản xuất công nghiệp Ảnh hưởng hàm lượng xỉ lò cao nghiền mịn lên đặc tính vật lý học vữa KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 78 (3/2022) 59 nghiên cứu, số kết luận rút từ thực nghiệm sau: - Độ lưu động vữa tăng khối lượng thể tích vữa tươi giảm nhẹ tăng hàm lượng xỉ lò cao nghiền mịn thay xi măng - Sử dụng 15%÷30% xỉ lị cao nghiền mịn thay xi măng làm tăng cường độ chịu uốn, cường độ chịu nén giảm độ hút nước mẫu vữa - Sử dụng xỉ lị cao nghiền mịn có tác dụng làm giảm độ co khô vữa - Tất mẫu vữa nghiên cứu có cường độ chịu nén chịu uốn cao (lần lượt 85 MPa 13 MPa), độ hút nước thấp (nhỏ 2,6%), chúng sử dụng cho cơng trình quan trọng LỜI CẢM ƠN Tác giả chân thành cảm ơn đồng nghiệp Bộ môn Kỹ thuật cơng trình, Khoa Kỹ thuật cơng nghệ, Trường Đại học Hồng Đức hỗ trợ tác giả q trình thực thí nghiệm TÀI LIỆU THAM KHẢO 14TCN 80:2001, Vữa thủy công - Yêu cầu kỹ thuật phương pháp thử, Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn TCVN 3121:2003, Vữa xây dựng - Phương pháp thử, Bộ Khoa học Công nghệ TCVN 4314:2003, Vữa xây dựng - Yêu cầu kỹ thuật, Bộ Khoa học Công nghệ TCVN 8824:2011, Xi măng - Phương pháp xác định độ co khô vữa, Bộ Khoa học Công nghệ TCVN 9204:2012, Vữa xi măng trộn sẵn không co, Bộ Khoa học Công nghệ Cwirzen, A., Penttala, V., Vornanen, C (2008), "Reactive powder based concretes: Mechanical properties, durability and hybrid use with OPC", Cement and Concrete Research, 38, pp 1217–1226 Farahani, H., Bayazidi, S (2018), "Modeling the assessment of socio-economical and environmental impacts of sand mining on local communities: A case study of Villages Tatao River Bank in Northwestern part of Iran", Resources Policy, 55, pp 87–95 Kou, S., Poon, C., Agrela, F (2011), "Comparisons of natural and recycled aggregate concretes prepared with the addition of different mineral admixtures", Cement and Concrete Composites, 33, pp 788–795 Ngo, S H., Huynh, T P (2022), "Effect of paste content on long-term strength and durability performance of green mortars", Journal of Science and Technology in Civil Engineering (STCE)HUCE, 16, pp 113–125 Oner, A., Akyuz, S (2007), "An experimental study on optimum usage of GGBS for the compressive strength of concrete", Cement and Concrete Composites, 29, pp 505–514 Opon, J., Henry, M (2019), "An indicator framework for quantifying the sustainability of concrete materials from the perspectives of global sustainable development", Journal of Cleaner Production, 218, pp 718–737 Peng, Y., Zhang, J., Liu, J., Ke, J., Wang, F (2015), "Properties and microstructure of reactive powder concrete having a high content of phosphorous slag powder and silica fume", Construction and Building Materials, 101, pp 482–487 Sathiparan, N., De Zoysa, H.T.S.M (2018), "The effects of using agricultural waste as partial substitute for sand in cement blocks", Journal of Building Engineering, 19, pp 216–227 Siddique, R., Bennacer, R (2012), "Use of iron and steel industry by-product (GGBS) in cement paste and mortar", Resources, Conservation and Recycling, 69, pp 29–34 Tavasoli, S., Nili, M., Serpoush, B (2018), "Effect of GGBS on the frost resistance of self-consolidating concrete", Construction and Building Materials, 165, pp 717–722 60 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 78 (3/2022) Wong, A.C.L., Childs, P.A., Berndt, R., Macken, T., Peng, G.-D., Gowripalan, N (2007), "Simultaneous measurement of shrinkage and temperature of reactive powder concrete at early-age using fibre Bragg grating sensors", Cement and Concrete Composites, 29, pp 490–497 Yazıcı, H., Deniz, E., Baradan, B (2013), "The effect of autoclave pressure, temperature and duration time on mechanical properties of reactive powder concrete", Construction and Building Materials, 42, pp 53–63 Yazıcı, H., Yardımcı, M.Y., Yiğiter, H., Aydın, S., Türkel, S (2010), "Mechanical properties of reactive powder concrete containing high volumes of ground granulated blast furnace slag", Cement and Concrete Composites, 32, pp 639–648 Yun, C.M., Rahman, M.R., Phing, C.Y.W., Chie, A.W.M., Bakri, M.K.B (2020), "The curing times effect on the strength of ground granulated blast furnace slag (GGBFS) mortar", Construction and Building Materials, 260, 120622 Zhang, M.H., Tam, C.T., Leow, M.P (2003), "Effect of water-to-cementitious materials ratio and silica fume on the autogenous shrinkage of concrete", Cement and Concrete Research, 33, pp 1687–1694 Zhang, S.P., Zong, L (2014), "Evaluation of relationship between water absorption and durability of concrete materials", Advances in Materials Science and Engineering, 2014, e650373 Abstract: EFFECT OF GROUND GRANULATED BLAST FURNACE SLAG CONTENT ON THE PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF HIGH-STRENGTH MORTAR While a large amount of industrial wastes is released during industrialization, a huge quantity of construction materials is consumed for urbanization, depleting natural resources gradually Thus, the recycling of industrial wastes to replace traditional construction materials as well as create a new kind of material with superior features for the efficient use of resources is an urgent issue In this study, ground granulated blast furnace slag (GGBFS), the solid waste from steel production, is used to partially replace cement in the production of high-strength mortar Test results indicate that the workability of mortar increased while the unit weight of fresh mortar reduced with increasing GGBFS content The compressive strength and flexural strength of the mortars increased while the water absorption of mortars decreased when replacing 15%÷30% cement by GGBFS Furthermore, the presence of GGBFS helped to reduce the drying shrinkage of the mortars All mortars in this study showed high strengths (with compressive strength of above 85 MPa and flexural strength of above 13 MPa), which can be used for important projects with high requirements in terms of strength Keywords: High-strength mortar, Ground granulated blast furnace slag, Compressive strength, Flexural strength, Drying shrinkage, Water absorption Ngày nhận bài: 09/02/2022 Ngày chấp nhận đăng: 07/3/2022 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 78 (3/2022) 61 ... xỉ lò cao nghiền mịn để thay phần xi măng sản xuất vữa cường độ cao Ảnh hưởng hàm lượng xỉ lị cao nghiền mịn lên tính chất vật lý học vữa độ lưu động, khối lượng thể tích, độ ẩm, độ co khơ, cường. .. nghiệp Ảnh hưởng hàm lượng xỉ lò cao nghiền mịn lên đặc tính vật lý học vữa KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 78 (3/2022) 59 nghiên cứu, số kết luận rút từ thực nghiệm sau: - Độ lưu động... tuổi), cường độ chịu nén mẫu sử dụng xỉ lò cao nghiền mịn nhỏ cường độ mẫu đối chứng (X00) Tuy nhiên, sau ngày tuổi cường độ chịu nén mẫu vữa sử dụng xỉ lò cao nghiền mịn có xu hướng tăng lên rõ