Nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần cấp phối đến khả năng lưu biến của bê tông sử dụng tro bay

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN VĂN NHỨT NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN CẤP PHỐI ĐẾN KHẢ NĂNG LƯU BIẾN CỦA BÊ TÔNG SỬ DỤNG TRO BAY NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG & CƠNG NGHIỆP - 60580208 SKC007566 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN VĂN NHỨT NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN CẤP PHỐI ĐẾN KHẢ NĂNG LƯU BIẾN CỦA BÊ TÔNG SỬ DỤNG TRO BAY NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP - 60580208 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS PHAN ĐỨC HÙNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2017 vA BAo T A O B Q G I A O D l) C T R U 'C r N G D ~ H Q C S U 'P H A M THANH PHD HO CQNG cH i xA HOA HQI C H l) N G H iA V I~ T NAM D ( > c l~ p - T l ! d o - H < ;to h p h u c K Y TH U ~T M IN H n g a y th a n g n iim T p H o C h f M in h , S o : /Q D - D H S P K T Q U Y E T D JN H Ve v i ~ c g i a o de t a i H I~ U T R U lO 'N G C a n c li: Q u y e t tU 'a n g C h in h phu lu ~ n v a n to t n g h i~ p v a n g trfri h tro -n g d a n n a m T R U lO 'N G d tn h so D ~I 1 /2 0 /Q D - T T g v e v i~ c th a y KY H Q C SU I PH ~M TH U ~T th a n g d o i to c h li:c e u a D C ilih Q c Q u o c T r U 'C r n g D C ilih Q C S U ' p h C ilm K y th u ~ t T P H o C h i M in h T P H O C H i M IN H 10 nam 2000 eua Thu g ia T P H o C h i M in h , ta c h tr l;l'c th u C ) c B C ) G ia o d l;lC v a D a o tC ilo C an C h in h c li: Q u y e t phu C an ve ban d tn h hanh c li: T h o n g so fH e u tU ' s o dan B ie n d l;ln g v a c o n g X et nhu ban cong bao dao ta c v a k h a tC ilOtr ln h v~ C huyen vao c u a T rU 'a n g X et de nght /1 /2 Thu tU 'a n g B C ) G ia o d l;lC v a d l;l'n g c o n g tr ln h cua l~ tr U 'C r n g D C ilih Q c Q ui ehe n g h i~ p cau /2 /T T - B G D D T D a o tC ilov e v i~ c B a n h a n h C a n c li: v a o /2 /Q D - T T g /5 /2 cua d C ) th C ilc ; de cua nganh K y th u ~ t xay /0 /2 ; nang phong can b C ); D a o tC ilo , Q U Y E T D IN H : nam D ie u 2017 cho: G ia o de ta i Lu~n van to t th C ilC v a n g U 'C r i h U 'a n g d ~ n C ao hQ c : T n V a n N h {rt N ganh : Ky th u g t xa y d lJ'n g co n g trin h d a n d lJ.n gva co n g n g h i~ p T en : N g h ie n c{ru im h h w iY n g cu a th a n h p h a n d ip p h iJi d e n " H o c v ie n d e ta i N g U 'C r ih U 'a n g T h C r i g ia n D ie u G ia o cho c o te n Q uyet d tn h N O '; n h g n : - B G H ( d e b ie t) ; - NhU' dieu 2, 3; - LU'u: V T , S B H ( b ) til' n g a y /0 /2 Phong cac dan tC iliD ie u c o h i~ u bay PG ST S P h a n D {rc H u n g D ao B C )G ia o d l;lC T rU 'a n g D ie u : th U 'c h ie n : d C ) th C ilc c u a O n g (B a ) d~n M SH V : 1620809 sw d lJ.n gtro kh d n a n g lw u b ie n cu a b e to n g tr ln h n g h i~ p c h !u & tC ilo q u a n ly , th l;l'c h i~ n D a o tC ilob a n v i, p h o n g tr a c h k y j th e o dung Q ui che dao tC ilO hanh D a o t< ;lO ,c a c K h o a n h i~ m lif C k e ttr n g a y d e n n g a y /8 /2 th i h a n h \ {, quyet quc~m nganh d !n h cao hQ C va cac %Ӝ*,È2'Ө&9¬ĈҤ27Ҥ2 75ѬӠ1*ĈҤ,+Ӑ&6Ѭ3+Ҥ0.Ӻ7+8Ұ7 7+¬1+3+Ӕ+Ӗ&+Ë0,1+ 3+,ӂ81+Ұ1;e7/8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ӻ 'jQKFKRJLҧQJYLrQSKҧQELӋQ 7rQÿӅWjLOXұQYăQWKҥFVӻ 1JKLrQFӭXҧQKKѭӣQJFӫDWKjQKSKҫQFҩSSKӕLÿӃQNKҧQăQJOѭXELӃQFӫDEr W{QJVӱGөQJWURED\ 7rQWiFJLҧ 75Ҫ19Ă11+Ӭ7 MSHV: 1620809 Ngành: ӻWKXұW[k\GӵQJF{QJWUuQKGkQGөQJYjF{QJQJKLӋS Khóa: 2016 Ĉӏnh Kѭӟng: ӬQJGөQJ +ӑYjWrQQJѭӡLSKҧQELӋQ 76876/r$QK7XҩQ &ѫTXDQF{QJWiF KRD&{QJQJKӋ+yDKӑFYj7KӵFSKҭP ĈLӋQWKRҥLOLrQKӋ 0973 493 163 ,é.,ӂ11+Ұ1;e7 9ӅKuQKWKӭF NӃWFҩXOXұQYăQ /XұQYăQJӗP5FKѭѫQJ71 trang 32WjLOLӋXWKDPNKҧR &KѭѫQJ17әQJTXDQÿӅWjLQJKLrQFӭX &KѭѫQJ2&ѫVӣNKRDKӑF &KѭѫQJ31JX\rQYұWOLӋXYjSKѭѫQJSKiSWKӵFQJKLӋP &KѭѫQJ47KӵFQJKLӋPYjÿiQKJLi &KѭѫQJ5.ӃWOXұQYjKѭӟQJSKiWWULӇQÿӅWjL 9ӅQӝLGXQJ 2.1 Nh̵n xét v͉–ÀŠŠ‘ƒŠб…ǡ”Ù”‰ǡЛ…ŠŽЛ…ǡŠï……Š‹Ъ––”‘‰OX̵QYăQ /XұQYăQWUuQKEj\FiFQӝLGXQJU}UjQJÿҫ\ÿӫSKKӧSYӟLQJKLrQFӭXFӫDÿӅWjLNKRDKӑF 2.2 Nh̵š±–¯žŠ‰‹ž˜‹Ю…•у†о‰Š‘Ц…–”À…Š†РЪ–“—М…пƒ‰рк‹Šž……ׯ“—‹¯аŠ Š‹ЮŠŠ…пƒ’Šž’Ž—С–•лŠф—–”À–—Ю 7iFJLҧÿmWUuQKQj\FiFQ{LGXQJYӅWtQKOѭXELӃQFӫDYұWOLӋXEHWRQJYӟLFiFNӃWTXҧQJKLrQFӭXFӫDFiF WiFJLҧWURQJYjQJRjLQѭӟFWiFWUtFKGүQÿѭӧFWUuQKEj\YjVӱGөQJÿҫ\ÿӫQӝLGXQJFiFWUtFKGүQWKӇKLӋQ NӃWTXҧYjÿiQKJLi 2.3 Nh̵š±–˜Ыͭc tiêu nghiên cͱu, ph˱˯ng pháp nghiên cͱu s͵ dͭng LVTN 7iFJLҧÿmWUuQKEj\WtQKFҩSWKLӃWFӫDÿӅWjLYj[k\GӵQJPөFWLrXQJKLrQFӭXWKHRKѭӟQJ 1JKLrQFӭXҧQKKѭӣQJFӫDWӹOӋ1ѭӟF±FKҩWNӃWGtQKÿӃQÿӝOLQKÿӝQJFӫDKӛQKӧSErW{QJVӱGөQJWUR bay 1JKLrQFӭXNKҧQăQJSKkQWiQFӫDWURED\YjFiFÿһFWtQKEӅPһWFӫDWURED\WURQJP{LWUѭӡQJFKҩWNӃWGtQK [LPăQJ 1JKLrQFӭXҧQKKѭӣQJFӫDWKjQKSKҫQSKөJLDKyDKӑFYjWURED\ÿӃQNKҧQăQJOѭXELӃQFӫDKӛQKӧSEr tông 1JKLrQFӭXҧQKKѭӣQJWKjQKSKҫQWURED\SKөJLDYjSKөJLDKyDKӑFÿӃQWK{QJVӕӭQJVXҩWWUѭӧWWӟLKҥQ ÿӝQKӟWGҿRFӫDKӛQKӧSErW{QJ ĈiQKJLiYjVRViQKFiFWK{QJVӕOѭXELӃQWKӵFQJKLӋPFӫDEHW{QJWURED\YӟLFiFSKѭѫQJSKiSVӕ 3KѭѫQJSKiSQJKLrQFӭXWKӵFQJKLӋPYjÿiQKJLiVRViQKYӟLSKѭѫQJSKiSVӕOjSKKӧSYӟLPөFWLrX QJKLrQFӭX 2.4 Nh̵n xét T͝ng quan cͯƒ¯͉ tài 1JKLrQFӭXÿmWәQJTXDQFiFYҩQÿӅNKLVӱGөQJWURED\WURQJYұWOLӋXEHWRQJҧQKKѭӣQJFӫDFiFWKjQK SKҫQQJX\rQOLӋXÿӃQWtQKOѭXELӃQFӫDYӳDEHWRQJ 7iFJLҧÿmÿiQKJLiFiFQJKLrQFӭXYӅYLӋFVӱGөQJWӹOӋ1ѭӟF[LPDQJFKҩWNӃWGtQKÿӝQKӟWGҿRӭQJ VXҩWWUѭӧWWӟLKҥQҧQKKѭӣQJÿӃQNKҧQăQJOѭXELӃQFӫDKӛQKӧSYұWOLӋX 2.5 ŠСš±–¯žŠ‰‹ž˜͉ n͡‹†—‰Ƭ…ŠН–Žрн‰…пƒ /XұQYăQWұSWUXQJQJKLrQFӭXҧQKKѭӣQJFӫDWURED\ÿӃQÿһFWtQKOѭXELӃQFӫDKӛQKӧSEHWRQJNKLVӱGөQJ NӃWKӧSYӟLFiFWKjQKSKҫQQJX\rQOLӋXYjSKөJLDNKiFQKDX ҦQKKѭӣQJFӫDWӹOӋ1ѭӟF[LPDQJWURED\SKөJLDGҿRSKөJLDVLrXGҿRSKөJLDEӝWÿiY{LÿӃQÿӝQKӟW GҿRWKӡLJLDQFKҧ\ÿӝQKӟWӭQJVXҩWWUѭӧWWӟLKҥQFӫDKӛQKӧSEHWRQJ ĈiQKJLiҧQKKѭӣQJFӫDYLӋFVӱGөQJNӃWKӧSFiFSKөJLDÿӃQWtQKOѭXELӃQFӫDKӛQKӧSEHWRQJ ĈiQKJLiYjVRViQKNKҧQăQJOѭXELӃQFDRFӫDKӛQKӧSEHWRQJGQJWURED\YӟLFiFF{QJWKӭFVӕFӫD coussot 2.6 ŠСš±–¯žŠ‰‹ž˜͉ kh̫£‰ͱng dͭ‰ǡ‰‹ž–”а–Šх…–‹Э…ͯƒ¯͉ tài .ӃWTXҧQJKLrQFӭXFyWKӇGQJÿiQKJLiNKҧQăQJWKLF{QJEHWRQJNKLVӱGөQJWURED\WURQJFiFF{QJWUuQK [k\GӵQJ ĈiQKJLiYjOӵDFKӑQWKjQKSKҫQFҩSSKӕLEHWRQJGQJWURED\NKLVӱGөQJWtQKOѭXELӃQFDRFӫDYұWOLӋX cơng trình 2.7 Lu̵˜£…О…ŠЯŠ•уƒǡ„е•—‰Šф‰з‹†—‰‰¿ȋ–Š‹͇t sót t͛n t̩i): 7iFJLҧQrQU~WJӑQSKҫQNӃWOXұQ II CÁC VҨ0ӄ CҪN LÀM RÕ &iFFkXK͗LFͯDJL̫QJYLrQSK̫QEL͏Q 17iFJLҧWUuQKEj\YDLWUzFӫDWKjQKSKҫQWURED\ÿӃQWtQKQKӟWGҿRFӫDKӛQKӧSEHWRQJ 27iFJLҧWUuQKEj\ҧQKKѭӣQJFӫDKӋQJX\rQOLӋXWURED\YjSKөJLDGҿRSKөJLDVLrXGҿRNKLWKD\ÿәLWtQK OѭXELӃQFӫDKӛQKӧS 37iFJLҧWUuQKED\YDLWUzFӫDEӝWÿiY{LNKLNӃWKӧSYӟLWURED\YjSKөJLDGҿR Hình 4.12 Mối quan hệ hàm lượng tro bay ứng suất trượt tới hạn 2000 1800 Ứng suất trượt tới hạn (Pa) 1600 1400 1200 1000 N/CKD=0.4, Tro bay +PGD 800 N/CKD=0.5, Tro bay +PGD 600 400 200 0 10 20 30 40 50 Tro bay (%) Hình 4.13 Mối quan hệ hàm lượng tro bay, phụ gia dẻo ứng suất trượt tới hạn Kết hình 4.12 cho thấy ứng suất trượt tới hạn bê tông đạt khoảng 2400 Pa, giảm đến lần, đạt đến 900 Pa, bê tơng có sử dụng phụ gia dẻo siêu dẻo Khi sử dụng tro bay thay xi măng giá trị ứng suất trượt tới hạn có xu hướng giảm dần Khi hàm lượng tro bay 50% ứng suất trượt tới hạn giảm khoảng 15% Khi sử dụng cấp phối với tỷ lệ N/CKD 0.5 ứng suất trượt tới hạn hỗn hợp bê tông giảm thấp so với cấp phối dùng N/CKD 0.4 khoảng 10% Hình 4.13 Các cấp phối dùng tro bay cho thấy ứng suất trượt tới hạn giảm dần Trong đó, cấp phối dùng tro bay kết hợp phụ gia dẻo cho thấy suy giảm ứng suất trượt tới hạn đạt đến 25% 53 1000 900 Ứng suất trượt tới hạn (Pa) 800 700 600 500 N/CKD=0.4, Tro bay + PGsD 400 N/CKD=0.5, Tro bay +PGSD 300 200 100 0 10 20 30 40 50 Tro bay (%) Hình 4.14 Mối quan hệ hàm lượng tro bay, phụ gia siêu dẻo ứng suất trượt tới hạn 1200 Ứng suất trượt tới hạn (Pa) 1000 800 600 N/CKD=0.4, Tro bay+PGD+Đá vôii 400 N/CKD=0.5, Tro bay +PGD+ đá vôi 200 0 10 20 30 40 50 Tro bay (%) Hình 4.15 Mối quan hệ hàm lượng tro bay, phụ gia dẻo, bột đá vôi ứng suất trượt tới hạn 54 Khi tro bay sử dụng đến 50% cấp phối sử dụng phụ gia siêu dẻo cho thấy giá trị ứng suất trượt tới hạn giảm từ 900 Pa xuống khoảng 750 Pa giảm từ 750 Pa xuống 600 Pa tỷ lệ N/CKD thay đổi từ 0.4 đến 0.5, Hình 4.14 Ứng suất trượt tới hạn cho thấy thay đổi diễn chủ yếu với hàm lượng tro bay dao động 10 – 20%, hàm lượng tro bay cao thay đổi xảy không đáng kể Sự chênh lệch ứng suất trượt tới hạn cấp phối có tỷ N/CKD khác khơng nhiều Hình 15 trình bay kết quả, sử dụng phụ gia bột đá vôi kết hợp phụ gia dẻo, hỗn hợp bê tông cho thấy ứng suất trượt tới hạn thay đổi từ 1000 Pa xuống 600 Pa tỷ lệ N/CKD 0.4 giảm từ 850 Pa xuống 600 Pa tỷ lệ N/CKD 0.5 Thực nghiệm cho thấy bột đá vơi phụ gia có khả giảm ứng suất trượt tới hạn khoảng 20- 40% khác biệt sử dụng tỷ lệ N/CKD với hàm lượng tro bay cao không đáng kể Ta nhận thấy, giá trị ứng suất trượt tới hạn thay đổi nhiều phụ thuộc vào phụ gia hóa học bột đá vơi vai trị tro bay tác động đến giá trị Giá trị ứng suất trượt tới hạn giảm dần cho thấy hỗn hợp bê tông sử dụng phụ gia dẻo – bột đá vôi kết hợp với tro bay làm cho vật liệu dễ dàng đạt tính nhớt dẻo Khi hỗn hợp bê tơng tro bay tạo áp lực dịch chuyển thiết bị thi cơng thấp hơn, tính cơng tác dễ 4.4 Ảnh hưởng hàm lượng tro bay phụ gia đến khả chảy thời gian chảy hỗn hợp bê tông Khi tro bay kết hợp với phụ gia hóa học phụ gia bột tính dẻo tăng cao, để xác định thông số lưu biến hỗn hợp bê tơng cần khảo sát khả chảy xịe đạt độ linh động cao Tính lưu biến cao hỗn hợp bê tông tro bay phụ gia dẻo, phụ gia siêu dẻo thực nghiệm qua tính chất chảy xòe, thời gian chảy qua phễu V, kết thực nghiệm trình bày bảng 4.3 55 Bảng 4.3 Khả chảy thời gian chảy hỗn hợp bê tông tro bay Thời Thời gian gian chảy T500 mm giây giây T0D5 400 - - - T1D5 430 - - - - T2D5 450 - - 360 - - T3D5 470 - - T4D4 370 - - T4D5 490 - - T5D4 400 - - T5D5 510 9.3 T0SD4 510 9.3 T0SD5 550 8.5 T1SD4 510 9.1 T1SD5 550 7.9 T2SD4 530 8.6 1.5 T2SD5 580 7.5 T3SD4 580 8.3 1.5 T3SD5 620 7.1 T4SD4 600 7.9 T4SD5 650 6.8 T5SD4 610 7.4 T5SD5 680 6.4 T0VD4 530 8.8 T0VD5 570 8.8 T1VD4 550 8.4 T1VD5 590 8.4 T2VD4 580 7.7 T2VD5 650 7.7 T3VD4 610 7.2 T3VD5 680 7.2 T4VD4 640 6.8 T4VD5 700 6.8 T5VD4 690 6.3 T5VD5 710 6.3 Thời Thời gian gian chảy T500 mm giây giây T0D4 320 - - T1D4 340 - T2D4 340 T3D4 Độ chảy CP xòe Độ chảy CP 56 xòe 600 Độ chảy xòe (mm) 500 400 300 N/CKD=0.4,tro bay + PGD N/CKD=0.5, Tro bay +PGD 200 100 0 10 20 30 40 50 Tro bay (%) Hình 4.18 Mối quan hệ hàm lượng tro bay, phụ gia dẻo độ chảy xòe 800 700 Độ chảy xòe (mm) 600 500 400 N/CKD=0.4, Tro bay+ PGSD N/CKD=0.5, Tro bay + PGSD 300 200 100 0 10 20 30 40 50 Tro bay (%) Hình 4.19 Mối quan hệ hàm lượng tro bay, phụ gia siêu dẻo độ chảy xòe 57 800 700 Độ chảy xòe (mm) 600 500 400 N/CKD=0.4, Tro bay+PGD+Đá Vôi N/CKD=0.5, Tro bay+PGD+Đá Vôi 300 200 100 0 10 20 30 40 50 Tro bay (%) Hình 4.20 Mối quan hệ hàm lượng tro bay, phụ gia dẻo, bột đá vơi độ chảy xịe Kết hình 4.18 trình bày giá trị độ chảy xòe đạt khoảng 400 mm với hàm lượng 50% tro bay thay tỷ lệ N/CKD 0.4 Độ chảy xịe có khả đạt đến 500mm thay đổi tỷ lệ N/CKD lên 0.5.Khi sử dụng phụ gia siêu dẻo, độ chảy xỏe có khả đạt đến 600 mm với tỷ lệ N/CKD 0.4 gần đến 700 mm tỷ lệ N/CKD 0.5, Hình 19 Khi sử dụng phụ gia bột đá vôi phụ gia dẻo kết hợp, độ chảy xỏe có khả đạt đến 700 mm tỷ lệ N/CKD 0.4 0.5, Hình 20 58 Hình 4.21 Khả chảy xịe hỗn hợp bê tơng, xác định T500 thời gian chảy xịe Thực nghiệm cho thấy độ nhớt dẻo hỗn hợp bê tơng có vài trị việc tạo cho vật liệu có khả chảy tràn bề mặt phẳng đế xác định thiết bị côn Abrams Khi cấp phối dùng bột đá vôi – phụ gia dẻo giúp hỗn hợp bêtông đạt độ dẻo tốt, phụ gia siêu dẻo giúp hỗn hợp giảm ứng suất trượt tới hạn hỗn hợp bêtơng có khả chảy tràn tốt So sánh với yêu cầu kỹ thuật hỗn hợp bêtông tự lèn với độ chảy xỏe 600 – 800 mm ta nhận thấy tro bay kết hợp với phụ gia hóa học phụ gia bột đạt đến mức chảy tràn u cầu Vai trị tính nhớt dẻo lưu biến cao hỗn hợp vật liệu làm chất lỏng đạt đến mức linh động cao Kết cho thấy vai trò rõ ràng phụ gia hóa học phụ gia bột việc kết hợp hạt tro bay tạo độ nhớt dẻo tính lưu biến hỗn hợp bê tơng Do đặc tính chảy tràn hỗn hợp bê tơng có khả đạt đến mức độ ucầu bê tông tự lèn nên thực nghiệm đánh giá thông số thời gian 59 chảy thời gian đạt khả chảy xòe, kết thực nghiệm so sánh trình bày hình 22 – 25 Thời gian chảy xòe T500 (s) y = 0,0543x + 1,4762 R² = 0,7547 N/CKD=0.4, Tro bay+PGSD y = 0,06x + 0,5 R² = 0,84 N/CKD=0.5, Tro bay +PGSD 0 10 20 30 40 50 60 Tro bay (%) Hình 4.22 Mối quan hệ tro bay- phụ gia siêu dẻo thời gian chảy T500 y = 0,0686x + 1,9524 R² = 0,8816 Thời gian chảy xòe T500 (s) N/CKD=0.4, Tro bay+bột Đá Vôi y = 0,0686x + 1,619 R² = 0,8816 N/CKD=0.5, Tro bay + bột Đá Vôi 0 10 20 30 40 50 60 Tro bay (%) Hình 4.23 Mối quan hệ tro bay, PGD đá vôi thời gian chảy T500 60 Khả chảy xòe hỗn hợp bê tơng cịn phụ thuộc vào thời gian để đạt đường kính chảy 500mm Khi cấp phối sử dụng phụ gia siêu dẻo khả đạt mức chảy khảo sát, thời gian chảy có xu hướng tăng dần đạt khoảng giây tỷ lệ N/CKD 0.4 gần giây tỷ lệ N/CKD 0.5, hình 4.22 Mối quan hệ hàm lượng tro bay thời gian chảy tuyến tính Với hàm lượng tro bay sử dụng cấp phối có tỷ lệ N/CKD 0.5 kết hợp với phụ gia siêu dẻo hỗn hợp bê tơng có thời gian chảy xòe cao Thời gian chảy cấp phối N/CKD 0.5 cao khoảng giây so với cấp phối dùng N/CKD 0.4 Khi sử dụng phụ gia bột đá vơi kết hợp phụ gia dẻo thời gian chảy đạt khoảng giây với tỷ lệ N/CKD 0.4 đạt đến gần giây tỷ lệ N/CKD 0.5, hình 4.23 Mối quan hệ tuyến tính hàm lượng tro bay thời gian chảy T500 cho thấy hạt tro bay có vai trị quan trọng việc hình thành tính nhớt dẻo độ lưu biến cao hỗn hợp bê tơng Cấp phối sử dụng N/CKD 0.4 có thời gian chảy thấp cấp phối N/CKD 0.4 chì cịn khoảng 1/3 giây Ta nhận thấy, khác biệt thời gian chảy T500 cấp phối sử dụng bột đá vôi- phụ gia dẻo không nhiều thực nghiệm với phụ gia siêu dẻo Đồng thời, cấp phối dùng tro bay, bột đá vôi cho thấy làm cho hỗn hợp bê tơng đạt tính dẻo- nhớt gần tương đương sử dụng tỷ lệ N/CKD khác Thời gian chảy xòe T500 (s) y = 0,0686x + 1,9524 R² = 0,8816 Phụ gia siêu dẻo Bột đá vôi-Phụ gia y = 0,0543x + 1,4762 R² = 0,7547 10 20 30 40 Tro bay (%) 61 50 60 Hình 4.24 Mối quan hệ hàm lượng tro bay, phụ gia thời gian chảy T500 với N/CKD 0.5 Theo yêu cầu bê tông tự lèn thời gian đạt đường kính chảy xịe khoảng giây Kết hình 24 cho thấy so sánh ảnh hưởng phụ gia siêu dẻo phụ gia bột đá vôi kết hợp với tro bay phụ gia bột đá vơi có thời gian chảy T500 tương tự cấp phối dùng hàm lượng tro bay 10% Khi hàm lượng tro bay tăng hỗn hợp tro bay – bột đá vơi có khả đạt thời gian mức giây tốt so với hỗn hợp tro bay – phụ gia siêu dẻo Bột đá vơi tạo đặc tính dính nhớt kéo theo hỗn hợp bê tơng chảy xòe bề mặt phẳng Thời gian chênh lệch cấp phối dùng phụ gia siêu dẻo – tro bay cấp phối dùng tro bay – bột đá vôi – phụ gia dẻo khoảng gần giây Khi hàm lượng tro bay sử dụng nhiều vai trị bột đá vôi phụ gia dẻo ảnh hưởng đến hộn hợp bê tông tro bay rõ ràng Ta nhận thấy, hàm lượng N/CKD cao giúp cho hỗn hợp bê tông – tro bay đạt thời gian chảy mức giây – theo yêu cầu hỗn hợp bê tông tự lèn Việc sử dụng phụ gia bột đá vôi làm cho hỗn hợp bê tông dễ đạt độ lưu biến cao vừa có khả đạt thời gian chảy xòe so với dùng phụ gia siêu dẻo 62 Thời gian chảy phễu V (s) y = -0,0406x + 8,381 R² = 0,9888 y = -0,0477x + 7,1762 R² = 0,989 Phụ gia siêu dẻo Bột đá vôi-Phụ gia 0 10 20 30 40 50 60 Tro bay (%) Hình 4.25 Ảnh hưởng tro bay, phụ gia thời gian chảy phễu V Thực nghiệm hình 25 trình bày thời gian hỗn hợp bê tơng chảy qua phễu hình V có xu hướng giảm dần theo hàm lượng tro bay Khi sử dụng phụ gia siêu dẻo thời gian chảy đạt thấp khoảng gần giây, phụ gia bột đá vôi cho thời gian chảy đạt khoảng giây Vai trị bột đá vơi – phụ gia dẻo giảm thời gian chảy thấp cho thấy khả kéo hỗn hợp bê tơng thành dịng liên tục có khả lưu biến cao tác dụng lượng thân Do đó, hỗn hợp bê tơng có khả đạt tính dẻo tính dính tốt Mối quan hệ thời gian chảy qua phễu V hàm lượng tro bay tuyến tính Với hàm lượng tro bay sử dụng, cấp phối dùng phụ gia siêu dẻo có thời gian chảy cao so với cấp phối dùng bột đá vôi phụ gia dẻo Điều có khả giúp điều chỉnh cấp phối hỗn hợp bê tông cần thời gian chảy phối hợp yếu tố phụ gia dẻo-bột đá vôi, phụ gia siêu dẻo thành phần tro bay tác động đến tính chất hỗn hợp Để đánh giá giá trị thực nghiệm hỗn hợp bê tông tro bay đạt độ lưu biến cao, nghiên cứu so sánh phương pháp số tác giả Coussot [29] sử dụng 63 công thức thực nghiệm (5) xác định độ chảy xòe hỗn hợp bê tôngtheo ứng suất trượt tới hạn Kết đánh giá trình bày bảng 4.4 Bảng 4.4 So sánh giá trị ứng suất trượt tới hạn độ chảy xòe Do b k D Sai số mm % Do CP b k D Sai số mm % CP mm mm T04 395 0.32 0.76 301 0.26 T05 409 0.27 0.82 335 11.75 T14 395 0.32 0.76 301 0.21 T15 409 0.28 0.82 335 11.70 T24 395 0.32 0.76 301 0.17 T25 409 0.28 0.82 335 11.65 T34 403 0.30 0.79 320 6.69 T35 418 0.25 0.86 360 12.50 T44 403 0.30 0.79 320 6.64 T45 418 0.25 0.86 360 12.45 T54 403 0.30 0.79 320 6.59 T55 418 0.25 0.86 360 2.77 T0D4 418 0.25 0.86 361 12.71 T0D5 437 0.20 0.95 413 3.32 T1D4 418 0.25 0.86 360 6.02 T1D5 437 0.20 0.95 413 -3.94 T2D4 418 0.25 0.86 360 5.96 T2D5 446 0.18 0.98 439 -2.45 T3D4 425 0.23 0.89 379 5.36 T3D5 446 0.18 0.98 439 -6.65 T4D4 425 0.23 0.89 379 2.45 T4D5 462 0.15 1.05 485 -0.99 T5D4 425 0.23 0.89 379 -5.30 T5D5 462 0.15 1.05 485 -4.94 T0SD4 476 0.13 1.10 525 2.90 T0SD5 492 0.11 1.16 570 3.61 T1SD4 476 0.13 1.10 524 2.81 T1SD5 492 0.11 1.16 569 3.53 T2SD4 492 0.11 1.16 569 7.40 T2SD5 492 0.11 1.16 569 -1.90 T3SD4 492 0.11 1.16 569 -1.96 T3SD5 512 0.09 1.22 624 0.62 T4SD4 492 0.11 1.16 568 -5.32 T4SD5 511 0.09 1.22 623 -4.11 T5SD4 491 0.11 1.16 568 -6.96 T5SD5 511 0.09 1.22 623 -8.43 T0VD4 463 0.15 1.05 486 -8.33 T0VD5 476 0.13 1.10 523 -8.18 T1VD4 462 0.15 1.05 485 -11.73 T1VD5 492 0.11 1.16 568 -3.70 T2VD4 483 0.12 1.13 544 -6.15 T2VD5 491 0.11 1.16 568 -12.66 T3VD4 483 0.12 1.13 544 -10.85 T3VD5 511 0.09 1.22 622 -8.49 T4VD4 511 0.09 1.22 622 -2.86 T4VD5 511 0.09 1.22 622 -11.19 T5VD4 510 0.09 1.22 621 -10.00 T5VD5 511 0.09 1.22 621 -12.52 64 800 Độ chảy xòe (mm) 700 600 y = 1813,5x-0,197 R² = 0,9993 500 400 300 Thực nghiệm Công thức Coussot y = 47819x-0,662 R² = 0,9661 200 100 0 500 1000 1500 2000 Ứng suất trượt tới hạn (Pa) 2500 Hình 4.26 So sánh mối quan hệ độ chảy xòe ứng suất trượt tới hạn Kết thực nghiệm sử dụng tro bay cho đường kính chảy xịe hỗn hợp bê tơng đạt đến 700 mm Hình 26 cho thấy cơng thức xác định đường kính chảy xịe sử dụng ứng suất trượt tới hạn theo Coussot dao động từ 400 đến 500mm Sai số thực nghiệm công thức Coussot khoảng -12.5% đến 12.5% Tuy nhiên so sánh, ta nhận thấy ứng suất trượt tới hạn khoảng 1250 Pa cơng thức Coussot thực nghiệm có kết tương đồng với đường kính chảy xịe đạt 450 mm Khi đó, cơng thức Coussot có bổ sung hệ số k tính lưu biến cao hỗn hợp bê tông cho thấy kết hình 27 65 800 700 Độ chảy xịe (mm) 600 500 y = 22341x-0,555 R² = 0,9963 400 300 Thực nghiệm Công thức Coussot y = 47819x-0,662 R² = 0,9661 200 100 0 500 1000 1500 2000 2500 Ứng suất trượt tới hạn (Pa) Hình 4.27 So sánh mối quan hệ độ chảy xòe ứng suất trượt tới hạn sử dụng hệ số điều chỉnh k Kết sau sử dụng hệ số điều chỉnh k đường kính chảy xịe hỗn hợp bê tông theo Coussot tương đồng với kết thực nghiệm hình 27 Khi ứng suất trượt tối hạn cao 1000 Pa thực tế độ chảy xịe thấp so với cơng thức coussot Khi ứng suất trượt tới hạn thấp 1000 Pa thực nghiệm cho đường kính chảy xịe cao Tại ứng suất trượt tới hạn khoảng 600 Pa thực nghiệm cho đường kính chảy xịe đạt đến 700mm, cao so với giá trị 600mm công thức Coussot Mối quan hệ ứng suất trượt tới hạn độ chảy xòe thể qua y = 22341x-0.555,với R² = 0.9963 Trong đó: x: ứng suất trượt tới hạn (Pa) Y: Độ chảy xòe (mm) 66 Ta nhận thấy, độ nhớt dẻo ứng suất trượt tới hạn xác định từ thời gian sụt độ sụt hỗn hợp bê tông giúp thực nghiệm đánh giá vai trò hạt tro bay việc thay đổi tính lưu biến, khả chảy thời gian chảy bê tông Kết so sánh với công thức Coussot cho thấy tương đồng giá trị thực nghiệm phương pháp số việc xây dựng thông số lưu biến hỗn hợp bê tông 4.5 Ảnh hưởng hàm lượng tro bay phụ gia đến khả phát triển cường độ bê tơng Thực nghiêm vài trị tro bay kết hợp với phụ gia khác cho thấy ảnh hưởng rõ rệt phụ gia đến tính nhớt - dẻo hỗn hợp bê tông Khả làm việc hỗn hợp bê tông tác động nhiều đến điều kiện thi cơng tính chất cường độ vật liệu Thực nghiệm tiến hành xác định vai trò yếu tố đến cường độ bê tơng, trình bày hình 4.29 50 45 Cường độ nén (MPa) 40 35 30 N/CKD=0.4 25 Phụ gia dẻo 20 Phụ gia siêu dẻo 15 Bột đá vôi-Phụ gia 10 0 10 20 30 40 50 Tro bay (%) Hình 4.28 Mối quan hệ hàm lượng tro bay, phụ gia cường độ nén tỷ lệ N/CKD 0.4 67 ... cho xi măng thành phần cấp phối bê tơng, đồng thời ảnh hưởng tính lưu biến hỗn hợp bê tông Nghiên cứu sử dụng thành phần tro bay với hàm lượng từ 10 đến 50% để thay xi măng Cấp phối bê tông với... LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN VĂN NHỨT NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN CẤP PHỐI ĐẾN KHẢ NĂNG LƯU BIẾN CỦA BÊ TÔNG SỬ DỤNG TRO BAY NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP - 60580208... 4.1 Ảnh hưởng tro bay tỷ lệ N/CKD M đến độ sụt hỗn hợp bê tông 39 Hình 4.2 Ảnh hưởng tro bay tỷ lệ N/CKD M đến độ sụt hỗn hợp bê tông với tỷ lệ N/CKD 0.4 40 Hình 4.3 Ảnh hưởng tro bay