(Luận văn thạc sĩ) Xác định độ bền trong các môi trường ăn mòn của gạch nhẹ sử dụng hạt xốp và công nghệ Geopolymer(Luận văn thạc sĩ) Xác định độ bền trong các môi trường ăn mòn của gạch nhẹ sử dụng hạt xốp và công nghệ Geopolymer(Luận văn thạc sĩ) Xác định độ bền trong các môi trường ăn mòn của gạch nhẹ sử dụng hạt xốp và công nghệ Geopolymer(Luận văn thạc sĩ) Xác định độ bền trong các môi trường ăn mòn của gạch nhẹ sử dụng hạt xốp và công nghệ Geopolymer(Luận văn thạc sĩ) Xác định độ bền trong các môi trường ăn mòn của gạch nhẹ sử dụng hạt xốp và công nghệ Geopolymer(Luận văn thạc sĩ) Xác định độ bền trong các môi trường ăn mòn của gạch nhẹ sử dụng hạt xốp và công nghệ Geopolymer(Luận văn thạc sĩ) Xác định độ bền trong các môi trường ăn mòn của gạch nhẹ sử dụng hạt xốp và công nghệ Geopolymer(Luận văn thạc sĩ) Xác định độ bền trong các môi trường ăn mòn của gạch nhẹ sử dụng hạt xốp và công nghệ Geopolymer(Luận văn thạc sĩ) Xác định độ bền trong các môi trường ăn mòn của gạch nhẹ sử dụng hạt xốp và công nghệ Geopolymer(Luận văn thạc sĩ) Xác định độ bền trong các môi trường ăn mòn của gạch nhẹ sử dụng hạt xốp và công nghệ Geopolymer(Luận văn thạc sĩ) Xác định độ bền trong các môi trường ăn mòn của gạch nhẹ sử dụng hạt xốp và công nghệ Geopolymer(Luận văn thạc sĩ) Xác định độ bền trong các môi trường ăn mòn của gạch nhẹ sử dụng hạt xốp và công nghệ Geopolymer(Luận văn thạc sĩ) Xác định độ bền trong các môi trường ăn mòn của gạch nhẹ sử dụng hạt xốp và công nghệ Geopolymer(Luận văn thạc sĩ) Xác định độ bền trong các môi trường ăn mòn của gạch nhẹ sử dụng hạt xốp và công nghệ Geopolymer(Luận văn thạc sĩ) Xác định độ bền trong các môi trường ăn mòn của gạch nhẹ sử dụng hạt xốp và công nghệ Geopolymer(Luận văn thạc sĩ) Xác định độ bền trong các môi trường ăn mòn của gạch nhẹ sử dụng hạt xốp và công nghệ Geopolymer
LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 201… (Ký tên ghi rõ họ tên) CẢM TẠ Sau thời gian học tập rèn luyện trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, hỗ trợ quý thầy trường Tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Tơi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu tạo điều kiện thuận lợi cho học tập nâng cao tri thức lối sống Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến Ban Chủ Nhiệm Khoa Thầy Cô khoa Xây Dựng Cơ Học Ứng Dụng quan tâm, giảng dạy truyền đạt kiến thức vô quý báo trình học tập thời gian thực luận văn tốt nghiệp Và đặc biệt vô biết ơn Thầy Phan Đức Hùng tận tình giúp đỡ hỗ trợ bảo từ bước đầu làm luận văn; trang bị truyền đạt cho kinh nghiệm, kiến thức quý báo để nghiên cứu, gợi mở phương hướng thực hiện, hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp Luận văn tốt nghiệp trình nghiên cứu lâu dài hỗ trợ quý Thầy Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM Tuy luận văn thực với cố gắng lớn lao, khơng sai sót trình nghiên cứu Rất mong nhận quan tâm góp ý kiến, bảo thật nhiều quý thầy để luận văn hoàn thiện Trân trọng! Thành Phố Hồ Chính Minh,ngày 20 tháng 09 năm 2017 Học viên thực Trần Nhật Minh Lớp XDC 2015B TÓM TẮT Đề tài khảo sát thay đổi cƣờng độ chịu nén khối lƣợng mẫu vữa geopolymer sử dụng hạt xốp EPS theo thời gian ngâm loại hóa chất ăn mòn nhằm đánh giá độ bền vữa để chế tạo loại gạch nhẹ Đề tài sử dụng cấp phối vữa có tỷ lệ dung dịch sodium silicate/ sodium hydroxide 2,5; tỉ lệ dung dịch hoạt hóa /tro 0,6; tỷ lệ cát/tro lần lƣợt 1,3, 1,6, 1,9 lƣợng hạt xốp EPS lần lƣợt 55% 45% Các mẫu vữa có kích thƣớc 10x20cm, sau đƣợc tĩnh định 48h đƣợc tháo khuôn dƣỡng hộ 700C sau dƣỡng hộ tự nhiên 24 Mẫu đƣợc đo kích thƣớc cân khối lƣợng ban đầu trƣớc ngâm hóa chất ăn mịn Các hóa chất sử dụng H2SO4, Na2SO4, NaCl có nồng độ 5% Các mốc thời gian kiểm tra mẫu ngày (chƣa ngâm hóa chất), tuần, tuần, 12 tuần, 16 tuần 20 tuần Mẫu sau lấy khỏi dung dịch đƣợc lau khô bề mặt, đo kích thƣớc, cân khối lƣợng tiến hành nén mẫu Kết thu đƣợc cho thấy mức độ thay đổi mẫu tùy thuộc cấp phối mơi trƣờng ngâm ăn mịn Cƣờng độ chịu nén khối lƣợng mẫu tăng nhiều vào tuần thứ giảm dần tuần nhƣng trì đƣợc cƣờng độ Kết thí nghiệm cho thấy vữa geopolymer sử dụng hạt xốp có khả chống đƣợc mơi trƣờng ăn mịn, đƣợc dùng để chế tạo gạch nhẹ không nung làm việc mơi trƣờng chịu ăn mịn ABSTRACT The paper presents the changes in the compressive strength and mass of specimems during the soaking time in different chemical liquids to evaluate the durability of geopolymer mortar using expanded polystyrene (EPS) The article uses six different mortar, the mortar propotion have the same ratio of sodium silicate/ sodium hydroxide is 2,5; the solution/ash is 0,6; the sand/ash is 1,3, 1,6 and 1,9; mortar with EPS content is 55% and 45% The sizes of cylindrical mortar are 10x20cm are removed and heated at 700C for hours after 48 hours of static Samples are measured and weighed prior to chemical immersion to assess the corrosion resistance of the sample Three chemicals are used include H2SO4, Na2SO4, NaCl at a concentration of 5% Experimental timelines were days (no chemical immersion), weeks, weeks, 12 weeks, 16 weeks, 20 weeks Samples are taken out of the solution, wiped off and after that they will be weighed, resized, compressed to determine the compressive strength Experimental results on the changes depend on the mortar proportion, workability and corrosive environments The compressive strength of geopolymer mortar tends to increase after week and decrease in the coming weeks but still maintain a compressive Experimental results showed this lightweight geopolymer mortar resistant to corrosion This study showed that geopolymer mortar using expanded polystyrene (EPS) can be applied for making lightweight unburn-bricks existing in different corrosive environments MỤC LỤC CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tính cấp thiết đề tài nghiên cứu 1.2 Tình hình nghiên cứu 14 1.2.1 Khái niệm Geopolymer 14 1.2.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc 15 1.2.3 Tình hình nghiên cứu nƣớc 16 1.2.4 Nhận xét đề tài 18 1.3 Mục tiêu đề tài nghiên cứu 18 1.4 Nhiệm vụ đề tài nghiên cứu 19 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 19 CHƢƠNG 2: 2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 20 Công nghệ Geopolymer 20 2.1.1 Lịch sử đời phát triển 20 2.1.2 Thành phần công thức hóa học 23 2.1.3 Cơ chế phản ứng 24 2.1.4 Tro bay 27 2.1.5 Dung dịch hoạt hóa 28 2.2 Hạt xốp Polystyrene EPS 29 2.3 Ăn mòn bê tông vữa 30 2.3.1 Các môi trƣờng gây ăn mịn bê tơng 30 2.3.2 Cơ chế trình ăn mòn 32 2.3.3 Tốc độ ăn mòn kim loại 35 CHƢƠNG 3: 3.1 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 36 Nguyên vật liệu 36 3.1.1 Hạt xốp Polystyrene EPS 36 3.1.2 Tro bay 37 3.1.3 Nƣớc 38 3.1.4 Dung dịch NaOH 39 3.1.5 Dung dịch thủy tinh lỏng ( Na2SiO3) 40 3.1.6 Cát 41 3.2 Thành phần cấp phối 45 3.3 Phƣơng pháp tạo mẫu 46 3.3.1 Cân đo nguyên vật liệu 47 3.3.2 Nhào trộn đúc mẫu 47 3.4 Dƣỡng hộ phƣơng pháp thí nghiệm 50 3.4.1 Dƣỡng hộ mẫu 50 3.4.2 Xác định cƣờng độ chịu nén mẫu 51 3.4.3 Xác định độ hút nƣớc mẫu 52 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 53 4.1 Kiểm tra trực quan 53 4.2 Kiểm tra độ dƣ kiềm 55 4.3 Kiểm tra độ hút nƣớc 58 4.4 Ảnh hƣởng hàm lƣợng xốp đến độ thay đổi khối lƣợng theo thời gian ngâm 59 4.5 Ảnh hƣởng hàm lƣợng xốp đến cƣờng độ nén theo thời gian ngâm 63 4.6 Ảnh hƣởng tỷ lệ cát/ tro đến cƣờng độ nén theo thời gian ngâm 67 4.7 Ảnh hƣởng thời gian ngâm dung dịch hóa chất 70 4.8 Độ thay đổi khối lƣợng cƣờng độ mẫu gạch theo thời gian ngâm 73 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 76 5.1 Kết luận 76 5.2 Hƣớng phát triển đóng góp đề tài 77 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Lị gạch nung Bình Dƣơng 10 Hình 1.2 Cơng trình xây gạch khơng nung 11 Hình 1.3 a) Gạch papanh; b) Gạch block;c) Gạch xi măng cát; d) Gạch AAC 12 Hình 1.4 a) Gạch bọt CLC; b) gạch bê tông xốp polystyrol 13 Hình 2.1 Tinh thể Geopolymer 21 Hình 2.2 Cấu trúc poly(sialates) theo Davidovist 23 Hình 2.3 Metakaolin (a) tro bay (b) với NaOH 8M 24 Hình 2.4 Sự hoạt hóa vật liệu aluminosilicate 26 Hình 2.5 Mô tả phản ứng tro bay dung dịch kiềm 26 Hình 2.6 Tro bay 27 Hình 2.7 Cấu trúc SEM vi hạt tro bay 28 Hình 2.8 Hạt xốp Polystyrene EPS 30 Hình 2.9 Ăn mịn bê tơng môi trƣờng 31 Hình 2.10 Sự hình thành H2S chuyển hóa thành H2SO4 gây ăn mịn ống cống 34 Hình 3.1 Sử dụng hạt xốp EPS đƣờng kính 1-2 mm 37 Hình 3.2 Dung dịch NaOH 14M 39 Hình 3.3 Dung dịch thủy tinh lỏng 40 Hình 3.4 Cát nằm đƣờng chuẩn cốt liệu 41 Hình 3.5 Thành phần hạt cát 44 Hình 3.6 Khuôn trụ tạo mẫu vữa khuôn gạch 47 Hình 3.7 Cân điện tử 47 Hình 3.8 Dụng cụ trộn 48 Hình 3.9 Trộn vữa máy trộn cầm tay 49 Hình 3.10 Trộn vữa máy dung tích lớn 49 Hình 3.11 Dƣỡng hộ nhiệt cho mẫu tủ sấy 50 Hình 3.12 Mẫu đƣợc ngâm hóa chất 51 Hình 3.13 Máy nén mẫu thí nghiệm 52 Hình 4.1 Mẫu ngâm H2SO4 sau 20 tuần 53 Hình 4.2 Mẫu ngâm Na2SO4 sau 20 tuần 54 Hình 4.3 Mẫu ngâm NaCl sau 20 tuần 55 Hình 4.4 Cồn 900 Phenolphtalein nguyên chất 56 Hình 4.5 Mẫu ngâm H2SO4 sau 4, 8, 12, 16 tuần ( từ trái sang phải) 56 Hình 4.6 Mẫu ngâm Na2SO4 sau 4, 8, 12, 16 tuần ( từ trái sang phải) 57 Hình 4.7 Mẫu ngâm NaCl sau 4, 8, 12, 16 tuần ( từ trái sang phải) 57 Hình 4.8 Độ hút nƣớc cấp phối 59 Hình 4.9 Ảnh hƣởng hàm lƣợng xốp đến khối lƣợng vữa với cát/tro=1,3 61 Hình 4.10 Ảnh hƣởng hàm lƣợng xốp đến khối lƣợng vữa với cát/tro=1,6 61 Hình 4.11 Ảnh hƣởng hàm lƣợng xốp đến khối lƣợng vữa với cát/tro=1,9 62 Hình 4.12 Ảnh hƣởng hàm lƣợng xốp đến cƣờng độ nén vữa cát/tro=1,3 64 Hình 4.13 Ảnh hƣởng hàm lƣợng xốp đến cƣờng độ nén vữa cát/tro=1,6 65 Hình 4.14 Ảnh hƣởng hàm lƣợng xốp đến cƣờng độ nén vữa cát/tro=1,9 65 Hình 4.15 Ảnh hƣởng cát/tro đến cƣờng độ nén vữa ngâm H2SO4 67 Hình 4.16 Ảnh hƣởng cát/tro đến cƣờng độ nén vữa ngâm Na2SO4 68 Hình 4.17 Ảnh hƣởng cát/tro đến cƣờng độ nén vữa ngâm NaCl 68 Hình 4.18 Sự thay đổi cƣờng độ nén so với ban đầu sau tuần ngâm 70 Hình 4.19 Sự thay đổi cƣờng độ nén so với ban đầu sau tuần ngâm 71 Hình 4.20 Sự thay đổi cƣờng độ nén so với ban đầu sau 12 tuần ngâm 71 Hình 4.21 Sự thay đổi cƣờng độ nén so với ban đầu sau 16 tuần ngâm 72 Hình 4.22 Sự thay đổi cƣờng độ nén so với ban đầu sau 20 tuần ngâm 72 Hình 4.23 Cƣờng độ chịu nén gạch D2 74 Hình 4.24 Độ thay đổi khối lƣợng gạch D2 75 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Thành phần hóa học tro bay Formosa 38 Bảng 3.2 Khảo sát vật lý tro bay Formosa 38 Bảng 3.3 Các tiêu cát theo mức nhóm cát 42 Bảng 3.4 Nhóm cát 42 Bảng 3.5 Đặc tính cát dùng cho vữa xây dựng 43 Bảng 3.6 Thành phần hạt cát 43 Bảng 3.7 Hàm lƣợng tạp chất cát 44 Bảng 3.8 Hàm lƣợng ion CL - cát 45 Bảng 3.9 Khối lƣợng riêng thành phần cốt liệu 45 Bảng 3.10 Phần trăm thể tích cốt liệu 45 Bảng 3.11 Khối lƣợng cốt liệu 46 Bảng 3.12 Tỷ lệ thành phần cốt liệu 46 Bảng 4.1 Độ hút nƣớc trung bình cấp phối 58 Bảng 4.2 Độ thay đổi khối lƣợng mẫu theo phần trăm mơi trƣờng ăn mịn(%) 60 Bảng 4.3 Cƣờng độ chịu nén (MPa) mẫu sau 20 tuần ngâm mơi trƣờng ăn mịn 63 Bảng 4.4 Kết cƣờng độ nén mẫu vữa 0% xốp 67 Bảng 4.5 Kết cƣờng độ nén gạch cấp phối D2 74 Bảng 4.6 Độ thay đổi khối lƣợng gạch sau ngâm (%) 75 Bảng 4.4 Kết cƣờng độ nén mẫu vữa 0% xốp Cấp Na2SiO3/ Dung Dung dịch/ Khối lƣợng thể tích Cƣờng độ phối NaOH dịch/tro cốt liệu khơ (Kg/m3) nén (MPa) B1 2,5 0,6 1,3 2,6 2105 38,93 B2 2,5 0,6 1,6 2,3 2173 44,96 B3 2,5 0,6 1,9 2,1 2245 50,07 Cát/tro 4.6 Ảnh hƣởng tỷ lệ cát/ tro đến cƣờng độ nén theo thời gian ngâm Hình 4.15 Ảnh hƣởng cát/tro đến cƣờng độ nén vữa ngâm H2SO4 67 Hình 4.16 Ảnh hƣởng cát/tro đến cƣờng độ nén vữa ngâm Na2SO4 Hình 4.17 Ảnh hƣởng cát/tro đến cƣờng độ nén vữa ngâm NaCl 68 Kết thí nghiệm nén mẫu ban đầu trƣớc ngâm mẫu cho thấy vữa xốp 55%, cấp phối C1 có cƣờng độ nén thấp 9,2% so với C2 cao 22% so với C3 Ở loại vữa xốp 45%, cấp phối D1 có cƣờng độ nén thấp 13,4% so với D2 thấp 22,7% so với D3 Qua nhận thấy ảnh hƣởng tỉ lệ cát/tro đến cƣờng độ vữa xốp geopolymer So sánh với cấp phối vữa có hàm lƣợng xốp 0% theo Bảng 4.4 cho thấy cƣờng độ vữa xốp tăng dần theo tỉ lệ cát/tro 1,3, 1,6, 1,9 nhƣng riêng với cấp phối C3 có hàm lƣợng xốp 55% có cƣờng độ thấp tỉ lệ dung dịch/ cốt liệu khô (cát+tro) thấp nên không đủ để tạo liên kết geopolymer khó q trình thao tác tạo mẫu Kết thí nghiệm cho thấy sau tuần ngâm hóa chất, mẫu vữa có xu hƣớng tăng cƣờng độ nén so với ban đầu Đối với vữa xốp 55%, cấp phối C1 tăng từ 7,1% – 24,6%, cấp phối C2 tăng từ 6,8% – 18,5% , cấp phối C3 thay đổi từ -4,2% đến +16,7% Đối với vữa xốp 45%, cấp phối D1 tăng từ 9,3% – 13,9%, cấp phối D2 tăng từ 3,1% – 6,3%, cấp phối D3 tăng từ 3% – 5,9% Sau 20 tuần ngâm, mẫu vữa giảm cƣờng độ dần ổn định Đối với vữa xốp 55%, cấp phối C1 thay đổi từ -4,7% đến +1,8% so với ban đầu, cấp phối C2 giảm từ 1,1% – 9,5% , riêng cấp phối C3 giảm mạnh từ 20,5% – 28,1% Đối với vữa 45% xốp , cấp phối D1 thay đổi từ -5,2% đến +0,5% so với ban đầu, cấp phối D2 giảm từ 2,7% – 7,1%, cấp phối D3 giảm từ 3,7% – 7,4% Sau 20 tuần, cƣờng độ nén cấp phối C1 thấp từ 0% – 6,1% so với C2 cao từ 39,1% – 42,6% so với C3, cƣờng độ nén cấp phối D1 thấp từ 9,9% – 11,9% so với D2 thấp từ 17,6% – 20,5% so với D3 Qua thấy tỉ lệ cát/tro lớn vữa geopolymer xốp đạt cƣờng độ ban đầu cao (cƣờng độ vữa có tỉ lệ cát/tro 1,6 1,9 cao lần lƣợt khoảng 12% 22% so với vữa tỉ lệ cát/tro 1,3) nhƣng lại dễ bị ăn mịn mơi trƣờng xâm thực (cƣờng độ vữa có tỉ lệ cát/tro 1,6 1,9 cao lần lƣợt 69 khoảng 11% 19% so với vữa tỉ lệ cát/tro 1,3 sau 20 tuần ngâm dung dịch ăn mòn), nhƣng riêng với cấp phối C3 có hàm lƣợng xốp 55% có cƣờng độ thấp giảm cƣờng độ mạnh sau ngâm, hẳn cƣờng độ nén đƣợc ngâm lâu tỉ lệ dung dịch/ cốt liệu khô (cát+tro) thấp nên không đủ để tạo liên kết geopolymer khó q trình thao tác tạo mẫu 4.7 Ảnh hƣởng thời gian ngâm dung dịch hóa chất Hình 4.18 Sự thay đổi cƣờng độ nén so với ban đầu sau tuần ngâm 70 Hình 4.19 Sự thay đổi cƣờng độ nén so với ban đầu sau tuần ngâm Hình 4.20 Sự thay đổi cƣờng độ nén so với ban đầu sau 12 tuần ngâm 71 Hình 4.21 Sự thay đổi cƣờng độ nén so với ban đầu sau 16 tuần ngâm Hình 4.22 Sự thay đổi cƣờng độ nén so với ban đầu sau 20 tuần ngâm 72 Kết thí nghiệm cho thấy với nồng độ dung dịch 5% khơng có chênh lệch cƣờng độ lớn hóa chất sau thời gian ngâm Các hóa chất có khuynh hƣớng làm tăng cƣờng độ mẫu tuần thứ giảm dần tuần Các mẫu ngâm H2SO4 giảm cƣờng độ mạnh so với Na2SO4 NaCl Sau tuần ngâm, mẫu dung dịch H2SO4 tăng cƣờng độ từ 3% – 10,2%, riêng cấp phối C3 giảm 4,2%, mẫu ngâm Na2SO4 tăng cƣờng độ mạnh từ 5,9% – 21,7%, mẫu ngâm NaCl tăng từ 0,8% – 24,6%, cấp phối 55% xốp tăng cƣờng độ nhiều ổn định cấp phối 45% xốp Sau 20 tuần ngâm, mẫu dung dịch H2SO4 giảm cƣờng độ từ 4,7% – 9,6% so với ban đầu, mẫu ngâm Na2SO4 thay đổi từ -3,7% đến +1,8%, mẫu ngam NaCl thay đổi từ -6,8% đến +1,8% so với ban đầu Riêng cấp phối C3 dung dịch giảm mạnh từ 20,7% – 28,2% cƣờng độ tuần Kết cho thấy ảnh hƣởng dung dịch acid H2SO4 tác dụng mạnh làm cƣờng độ vữa geopolymer xốp nhiều khoảng từ 3% – 6% so với muối NaCl Na2SO4 Kết cho thấy ảnh hƣởng NaCl gây cƣờng độ lớn khoảng 3% so với Na2SO4 , ion clorua (Cl-) tác động mạnh ion sulfate (SO42-) có kích thƣớc phân tử nhỏ nhiều so với ion sulfate tƣơng tự nhƣ nhận định Frantisek Skvara [4] 4.8 Độ thay đổi khối lƣợng cƣờng độ mẫu gạch theo thời gian ngâm Kết thí nghiệm độ thay đổi khối lƣợng cƣờng độ nén mẫu gạch đƣợc đúc từ cấp phối D2 với tỷ lệ cát/tro 0,6; Na2SiO3/NaOH 2,5; cát/tro 1,6 73 Bảng 4.5 Kết cƣờng độ nén gạch cấp phối D2 Hóa chất Nén lúc đầu tuần tuần 12 tuần 16 tuần 20 tuần H2SO4 5,58 5,53 5,80 5,61 5,32 5,21 Na2SO4 5.58 5,64 5,97 5,81 5,50 5,48 NaCl 5,58 5,61 5,88 5,58 5,46 5,33 Hình 4.23 Cƣờng độ chịu nén gạch D2 Kết thu đƣợc tƣơng tự nhƣ mẫu vữa trụ, mẫu gạch tăng cƣờng độ tuần thứ giảm dần tuần Ở tuẩn thứ mẫu dung dịch H2SO4 tăng 3,9%; mẫu ngâm Na2SO4 tăng 5,4%; mẫu ngâm NaCl tăng 7% so với ban đầu Sau 20 tuần ngâm, mẫu H2SO4 giảm -6,6%; mẫu ngâm Na2SO4 giảm 1,8%; mẫu ngâm NaCl giảm 4,5% so với ban đầu Mẫu ngâm môi trƣờng axit bi giảm cƣờng độ nhiều nhƣng khơng có mẫu bị phá hoại 74 Bảng 4.6 Độ thay đổi khối lƣợng gạch sau ngâm (%) Hóa chất tuần tuần 12 tuần 16 tuần 20 tuần H2SO4 2,7 5,4 6,3 5,7 5,3 Na2SO4 4,8 7,5 8,4 8,1 7,7 NaCl 4,7 7,9 7,2 7,3 Hình 4.24 Độ thay đổi khối lƣợng gạch D2 Kết tƣơng tự nhƣ mẫu vữa hình trụ, khối lƣợng mẫu tăng dần tuần thứ 12 giảm dần vào tuần nhƣng sau 20 tuần khối lƣợng cao so với ban đầu từ 5,3% đến 7,7% 75 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 5.1 Kết luận Mục tiêu nghiên cứu đề tài xác định độ bền mơi trƣờng ăn mịn vữa geopolymer có sử dụng hạt xốp để tạo độ rỗng nhằm áp dụng vào chế tạo gạch nhẹ Từ kết thực nghiệm rút đƣợc số kết luận sau: - Cƣờng độ chịu nén mẫu vữa geopolymer sử dụng hạt xốp sau 20 tuần ngâm dung dịch ăn mòn giảm nhiều 9,6% so với ban đầu Riêng cấp phối C3 giảm đến 28,2% so với ban đầu không đạt yêu cầu để chế tạo gạch nhẹ - Tỷ lệ cát/tro cao cho kết cƣờng độ nén ban đầu tốt Cấp phối với cát/tro 1,9 có cƣờng độ chịu nén cao khoảng 12% so với cấp phối cát/tro 1,6 cao khoảng 22% so với cấp phối cát/tro 1,3 Tỷ lệ cát/tro cao cho kết chống ăn mòn từ 1% – 3% Sau 20 tuần ngâm hóa chất cấp phối với cát/tro 1,9 có cƣờng độ nén cao khoảng 11% so với cấp phối cát/tro 1,6 cao khoảng 19% so với cấp phối cát/tro 1,3 - Vữa có hàm lƣợng xốp 45% cho kết cƣờng độ nén ban đầu cao từ 28% - 33% giảm cƣờng độ sau trình ngâm không nhiều ( khoảng 2%) so với vữa có hàm lƣợng xốp 55% - Với tỷ lệ cát/tro 1,9 Cấp phối D3 với 45% xốp tạo mẫu vữa có cƣờng độ ban đầu cao giảm cƣờng độ sau trình ngâm Cấp phối C3 với 55% xốp tạo mẫu vữa có cƣờng độ ban đầu thấp cƣờng độ nhiều sau trình ngâm mẫu Nguyên nhân độ rỗng cao lƣợng dung dịch thấp không đủ để tạo liên kết cho cấp phối Lƣợng xốp tạo độ rỗng cao tỷ lệ cát/tro phải phù hợp để đảm bảo lƣợng geopolymer đủ tạo liên kết 76 Với vữa geopolymer xốp 55% tỷ lệ cát/tro 1,6 tỷ lệ dung dịch hoạt hóa/cốt liệu khơ (cát+tro) 2,3 phù hợp để chế tạo gạch - Môi trƣờng kiềm tồn mẫu sau trình ngâm giúp hạn chế xâm nhập hóa chất ăn mịn thơng qua thị màu dung dịch phenolphtalein - Kết cho thấy ảnh hƣởng dung dịch acid H2SO4 tác dụng mạnh làm cƣờng độ vữa geopolymer xốp nhiều khoảng 3% so với muối NaCl 6% so với Na2SO4 5.2 Hƣớng phát triển đóng góp đề tài Kết cho thấy vữa geopolymer xốp có khả chống xâm thực tốt môi trƣờng ăn mịn phát triển để ứng dụng thực tiễn Để dự đốn mức độ chống ăn mòn thời gian lâu nhƣ khả chống chịu trƣớc nhiều tác động từ môi trƣờng bên ngồi, đề tài tiếp tục phát triển thêm mảng mơ sử dụng thêm loại hóa chất khác để kiểm tra Ngồi kết hợp thử độ ăn mòn loại gạch nhẹ khác thị trƣờng để tiến hành kiểm tra đối chứng với gạch vữa xốp geopolymer Nghiên cứu tối ƣu lƣợng dung dịch để phù hợp với mức độ rỗng khác nhằm giảm khối lƣợng thể tích vữa đảm bảo cƣờng độ vữa Thay đổi kích thƣớc hạt xốp vữa để tối ƣu cấp phối Có thể thêm cốt liệu đá thay đổi thành phần cốt liệu nhƣ dùng xỉ đen để phù hợp với mục đích sử dụng khác 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] J.Davidovits, 1991, Geopolymers – Inorganic polymeric new materials, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry [2] Hardjito, Djwantoro, 2005, Studies of fly ash-based geopolymer concrete Ph.D.Curtin University of Technology, Dept of Civil Engineering [3] Ali Allahverdi, Frantisek Skvara, 2005, Sulfuric acid attack on hardened paste of Geopolymer cements – Part 1, Part [4] Frantisek Skvara, Tomas Jilek, Lubomir Kopecky, 2005, Geopolymer materials based on fly ash [5] X.J.Song, M.Marosszeky, M.Brungs, R.Munn, 2005, Durability of fly ash based Geopolymer concrete against sulfuric acid attack [6] A.M.Mustafa Al Bakri, H.Kamarudin, M.Bnhussain, I Khairul Nuzar, W.I.W Mastura, 2011, Mechanism and chemical reaction of Fly ash Geopolymer cement [7] Pawel Mazur, Janusz Mikula, Jerzy S.Kowalski, 2013, The corrosion resistance of the base Geopolymer fly ash [8] L.Krishnan S.Karthikeyan, S.Nathiya, K.Suganya, 2014 Geopolymer concrete an eco-friendly construction material [9] B.Vijaya Rangan, 2014, Geopolymer concrete for environment protection [10] Eeydzah Aminudin, Mohd Fadhil Md Din, Zurina Mohamad, Zainura Zainun Noor, Kenzo Iwao, 2011, A review on Expanded Polystyrene waste as potential thermal reduction in building materials 78 [11] Association of architectutral aluminium manufacturers of south africa, 2006, Introducing expanded polystyrene [12] V Ferrádiz-Mas, E García-Alcocel, 2013, Durability of expanded polystyrene mortars [13] Tống Tôn Kiên, Phạm Thị Vinh Lanh, Lê Trung Thành, Bê tông Geopolymer thành tựu, tính chất ứng dụng [14] Trần Anh Tiến, 2012, Nghiên cứu sản xuất Geopolymer từ hỗ hợp bùn đỏ - tro bay [15] Đồng Kim Hạnh, Dƣơng Thị Thanh Hiền, 2013, Tình trạng ăn mịn bê tơng cốt thép giải pháp chống ăn mịn cho cơng trình bê tông cốt thép môi trƣờng biển Việt Nam [16] Trịnh Xuân Sén, 2006, Ăn mòn bảo vệ kim loại [17] Phan Đức Hùng, Lê Anh Tuấn, 2015, Ảnh hƣởng nhiệt độ cao đến cƣờng độ vữa Geopolymer [18] Vũ Huyền Trân, Nguyễn Văn Chánh, 2015, Kỹ thuật sản xuất bê tông Geopolymer xốp nhẹ [19] Trịnh Ngọc Duy, Phan Đức Hùng, Lê Anh Tuấn, 2016, Nghiên cứu khả sử dụng hạt xốp polystyrene cho vữa geopolymer nhẹ [20] Trần Trung Hậu, Phan Đức Hùng, 2017, Nghiên cứu độ bền mơi trƣờng ăn mịn vữa geopolymer sử dụng xỉ thép thay cát [21] Trần Văn Mền, Nguyễn Thi Hải Yến, Cao Nguyên Thi, 2012, Nghiên cứu đặc tính thẩm thấu ion clo bê tơng sử dụng xỉ lị cao 79 Danh mục tài liệu điện tử [22]http://khcnmt.xaydung.gov.vn/Tin-tuc/?thuc-trang-va-giai-phap-phat-trien-vatlieu-gach-xay-khong-nung.html&aid=rtdwgvbekurtdwg [23] http://vatlieuxaydung.org.vn/vlxd-ket-cau/be-tong/su-an-mon-ket-cau-be-tong-cotthep-nguyen-nhan-va-cach-phong-tranh-3838.htm [24] http://betongsongda.com/cach-chong-an-mon-be-tong/ [25] http://www.thanquangninh.com.vn/tro-bay-va-tac-dung-cua-tro-bay.html [26]http://thongbetongthuongpham.blogspot.com/2013/12/be-tong-tuoibe-tong-thuongpham-lien.html Danh mục tiêu chuẩn tham khảo Tiêu chuẩn TCVN 6477:2011 Gạch bê tông Tiêu chuẩn TCVN 9028:2011 Vữa cho bê tông nhẹ Tiêu chuẩn TCVN 7570:2006 Cốt liệu cho bê tông vữa – yêu cầu kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN 3121:2003 Vữa xây dựng – Phƣơng pháp thử Tiêu chuẩn TCVN 8262:2009 Tro bay – phƣơng pháp phân tích hóa học Tiêu chuẩn TCVN 10302:2014 Phụ gia hoạt tính tro bay dùng cho bê tơng, vữa xây xi măng Tiêu chuẩn TCVN 3994:1985 Chống ăn mòn xây dựng kết cấu bê tông bê tông cốt thép phân loại môi trƣờng xâm thực Tiêu chuẩn TCXDVN 318:2004 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – hƣớng dẫn cơng tác bảo trì 80 S K L 0 ... geopolymer - Xác định thành phần cấp phối vữa geopolymer sử dụng hạt xốp - Xác định độ bền môi trƣờng ăn mịn vữa geopolymer có sử dụng hạt xốp - So sánh độ thay đổi khối lƣợng vữa geopolymer hạt xốp mơi... Bên cạnh loại gạch không nung sử dụng nguyên vật liệu thơng thƣờng loại gạch khơng nung sử dụng nguyên liệu phế phẩm, phụ phẩm ngành công nghiệp đời Gạch không nung sử dụng công nghệ geopolymer. .. thay đổi cƣờng độ chịu nén khối lƣợng mẫu vữa geopolymer sử dụng hạt xốp EPS theo thời gian ngâm loại hóa chất ăn mịn nhằm đánh giá độ bền vữa để chế tạo loại gạch nhẹ Đề tài sử dụng cấp phối