(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông Geopolymer sử dụng sợi thép

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông Geopolymer sử dụng sợi thép(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông Geopolymer sử dụng sợi thép(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông Geopolymer sử dụng sợi thép(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông Geopolymer sử dụng sợi thép(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông Geopolymer sử dụng sợi thép(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông Geopolymer sử dụng sợi thép(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông Geopolymer sử dụng sợi thép(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông Geopolymer sử dụng sợi thép(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông Geopolymer sử dụng sợi thép(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông Geopolymer sử dụng sợi thép(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông Geopolymer sử dụng sợi thép(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông Geopolymer sử dụng sợi thép(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông Geopolymer sử dụng sợi thép(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông Geopolymer sử dụng sợi thép(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông Geopolymer sử dụng sợi thép(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông Geopolymer sử dụng sợi thép(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông Geopolymer sử dụng sợi thép(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông Geopolymer sử dụng sợi thép(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông Geopolymer sử dụng sợi thép(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông Geopolymer sử dụng sợi thép

TÓM TẮT Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng hàm lượng sợi, kích thước loại sợi, bổ sung bê tơng Geopolymer với vai trị cải thiện khả chống mài mòn Kết cho thấy, hai yếu tố ảnh hưởng mạnh đến độ mài mịn bê tơng Độ mài mịn bê tơng sợi thép trung bình từ 0.28 g/cm2 – 0.71 g/cm2, hàm lượng sợi thêm vào hổn hợp từ 0.5% đến 1%, độ mài mòn tăng tương ứng 40.0%, 54.3% sợi Hook L=3.5 cm L=6 cm Độ mài mịn bê tơng giảm tương ứng 28.2%, 47.82% sợi Hook L=3.5 cm L= 6cm tăng hàm lượng sợi thêm vào hổn hợp lên 2% Cường độ chịu nén bê tông sợi tỷ lệ nghịch với độ mài mòn Khi cường độ bê tơng lớn, độ mài mịn bê tơng nhỏ Hàm lượng sợi hợp lý cấp phối bê tông Geopolymer từ 1,5% đến 2%, giúp cải thiện chất lượng bê tông, thông qua việc giảm độ mài mòn ABSTRACT The study investigated the influence of fibre content, size as well as fibre type, added in Geopolymer concrete with the role of improving abrasion resistance The results showed that these two factors strongly influence the abrasion of concrete as fibre content and fibre size The abrasion for steel fiber concrete ranges from 0.28 g/cm2 - 0.71 g/cm2 When the fiber content is added to the mixture from 0.5% to 1%, abrasion increases from 40% to 54.3% (Hook L = 3.5 cm and L = cm, respectively) Concrete abrasion reduced from 28.2% to 47.82% (Hook L = 3.5 cm and L = cm, respectively) The compressive strength of fibre concrete is inversely proportional to abrasion When the intensity of concrete is larger, the abrasion of concrete is smaller The reasonable fibre content in the distribution of Geopolymer concrete from 1,5% to 2%, improves the quality of concrete, through reducing abrasion iii PHỤ LỤC CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii PHỤ LỤC iv DANH MỤC HÌNH viii DANH MỤC BẢNG x Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Sự cần thiết đề tài nghiên cứu .1 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước .5 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.3 Nhận xét đề tài 1.4 Mục tiêu đề tài 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Nội dung nghiên cứu 1.7 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 10 2.1 Công nghệ Geopolymer 10 2.1.1 Chất kết dính Geopolymer 10 2.1.2 Thành phần công thức hóa học .11 2.1.3 Cơ chế phản ứng trình Geopolymer hóa 12 2.1.4 Cơ chế hóa học công nghệ geopolymer sử dụng tro bay 16 2.1.5 Ảnh hưởng cấu trúc geopolymer đến cường độ bê tông 18 iv 2.2 Tro bay 19 2.2.1 Định nghĩa 19 2.2.2 Phân loại tro bay .22 2.3 Dung dịch hoạt hóa Alkaline 23 2.3.1 Dung dịch Sodium Hydroxyde (NaOH) 23 2.3.2 Dung dịch Sodium Silicate (Na2SiO3) 24 2.4 Chế tạo bê tông Geopolymer 24 2.5 Dưỡng hộ nhiệt bê tông Geopolymer .25 2.6 Các loại sợi .25 2.6.1 Sợi thép 26 2.6.2 Sợi thuỷ tinh 28 2.6.3 Sợi tổng hợp polyme 29 2.6.4 Sợi carbon 30 2.6.5 Sợi bazan 31 2.6.6 Sợi xenlulô 32 2.7 Cơ chế mài mòn 32 2.7.1 Đặc tính lý 33 2.7.2 Đặc tính bề mặt .34 2.8 Vai trò sợi Thép 35 Chương 3: NGUYÊN VẬT LIỆU 37 3.1 Nguyên liệu sử dụng 37 3.1.1 Tro bay 37 3.1.2 Thủy tinh lỏng (Na2SiO3) 39 3.1.3 Natri hydroxit (NaOH) 39 v 3.1.4 Cốt liệu lớn 41 3.1.1 Cốt liệu nhỏ 42 3.1.5 Cát tiêu chuẩn sử dụng thí nghiệm 44 3.1.6 Nước 45 3.1.7 Thép 46 3.2 Xác định cường độ chịu nén TCVN 5574-2012 48 3.2.1 Qui trình thực 48 3.2.2 Phương pháp thí nghiệm 49 3.3.1 Dưỡng hộ nhiệt 50 3.3.2 Thí nghiệm cường độ chịu nén 51 3.3 Xác định độ mài mòn .52 3.3.1 Qui trình thực .52 3.3.2 Phương pháp thí nghiệm 53 3.3.3 Dưỡng hộ nhiệt .53 3.3.4 Thiết bị thử 53 3.3.5 Tiến hành thử .55 3.3.6 Chuẩn bị mẫu thử 56 3.3.7 Tính kết .57 3.4 Cấp phối bê tông 57 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .59 4.1 Tổng hợp kết thí nghiệm cường độ chịu nén (MPa) cường độ mài mòn (g/cm2) 59 4.2 Ảnh hưởng hàm lượng sợi thép loại sợi thép đến độ mài mòn .59 4.2.1 Đối với kính thước 3.5cm .59 vi 4.2.2 Đối với kính thước 6.0cm .62 4.3 Ảnh hưởng loại thép thay đổi kính thước chiều dài hàm lượng sợi cường độ chịu nén độ mài mòn .63 4.3.1 Đối với sợi Hook 63 4.3.2 Đối với sợi Thẳng 65 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 68 5.1 Kết luận 68 5.2 Hướng phát triển đề tài 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Khói bụi nhà máy sản xuất xi măng Hà Tiên – Kiên Giang Hình 1.2 Tro bay, xử lý chôn lấp nhà máy điện .2 Hình 1.3 Hiệu ứng cầu nối sợi bê tông trạng thái nứt [1] Hình 1.4 Mài mịn dịng chảy đập thủy điện Hịa Bình mặt đường bị mài mòn xe lưu thông Hình 2.1 Tinh thể Geopolymer [2] 11 Hình 2.2 Q trình hoạt hóa vật liệu Aluminosilicate [2] .13 Hình 2.3 Mơ tả phản ứng tro bay môi trường kiềm [2] 14 Hình 2.4 Ảnh SEM trạng thái vi hạt tro bay [6] 16 Hình 2.5 Thành phần bê tơng Geopolymer sử dụng tro bay [6] .18 Hình 2.6 Tro bay .20 Hình 2.7 Sợi thép có Hook 27 Hình 2.8 Sợi lượn sóng (Crimpt) 28 Hình 2.9 Sợi thuỷ tinh .29 Hình 2.10 Sợi carbon 31 Hình 2.11 Sợi bazan 31 Hình 2.12 Sợi xenlulô .32 Hình 2.13 TEM mẫu vữa với nước/xi=0.4 thủy hóa mơi trường 200C sau tháng [29] 33 Hình 2.14 Mối quan hệ độ mài mòn tỷ lệ nước/xi [35] .35 Hình 2.15 Bề mặt mẫu bê tông sau cắt tia nước 35 nước/xi=0.7 (trái), nước/xi=0.5 (phải) [35] 35 Hình 3.1 Tro bay sử dụng thí nghiệm 37 Hình 3.2 Thủy tinh lỏng 39 Hình 3.3 Natri hydroxit dạng vảy .40 Hình 3.4 Dung dịch Sodium Hydroxit NaOH 41 Hình 3.5 Đá 1x2 41 Hình 3.6 Biểu đồ lượng sót tích lũy sàng (%) cốt liệu đá 1x2 .42 viii Hình 3.7 Cát vàng .43 Hình 3.8 Biểu đồ, lượng sót tích lũy sàng (%) cốt liệu cát 44 Hình 3.9 Cốt liệu nhỏ 45 Hình 3.10 Biểu đồ thành phần hạt cát theo TCVN 6227:1996 45 Hình 3.11 Sợi thép Hook (trái) sợi thép thẳng (phải) 47 Hình 3.12 Quy trình thực thí nghiệm cường độ chịu nén 48 Hình 3.13 Mẫu hình trụ 100x200mm, thí nghiệm xác định cường độ chịu nén .49 Hình 3.14 Hỗn hợp sau trộn đúc mẫu .50 Hình 3.15 Mẫu bê tông sau đúc tháo dỡ mẫu .50 Hình 3.16 Thí nghiệm nén mẫu, để xác định cường độ chịu nén .51 Hình 3.17 Quy trình thực thí nghiệm độ mài mịn 52 Hình 3.18 Mẫu lập phương 70,7mm - thí nghiệm xác định độ mài mịn 53 Hình 3.19 Máy mài mòn T-Tech (TC ISO 9001:2018) 54 Hình 3.20 Hộp khn địn bẩy .54 Hình 3.21 Thiết bị ghi nhận số vòng quay đĩa quay 55 Hình 3.22 Quả cân gia tải tạo áp lực lên mẫu 55 Hình 3.23 Cát mài khơ so với cát tiêu chuẩn 56 Hình 3.24 Mẫu sau thí nghiệm độ mài mòn, .57 mẫu bê tông sợi thẳng (trái), mẫu bê tông sợi Hook (phải) 57 Hình 4.1 Biểu đồ ảnh hưởng hàm lượng thép đến độ mài mịn 60 (Kích thước sợi 3.5 cm) 60 Hình 4.4 Biểu đồ ảnh hưởng hàm lượng thép đến độ mài mòn 62 (Kích thước sợi cm) .62 Hình 4.5 Biểu đồ ảnh hưởng kích thước sợi thép đến độ mài mòn 64 (Loại sợi Hook) 64 Hình 4.6 Cường độ chịu nén bê tơng geopolymer sử dụng sợi Hook .64 Hình 4.7 Biểu đồ ảnh hưởng kích thước sợi thép đến độ mài mòn 65 (Loại sợi thẳng) 65 Hình 4.8 Cường độ chịu nén bê tông geopolymer sử dụng sợi thẳng .66 ix DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần vật lý tro bay 21 Bảng 2.2 Phân loại tro (TCVN 10302 – 2014) 21 Bảng 2.3 Thành phần hóa học tro bay loại F 23 Bảng 2.4 Một số loại sợi thép sử dụng giới [16] 26 Bảng 2.5 Kết nghiên cứu Balaguru cộng [19] 30 Bảng 2.6 Đặc tính sợi carbon 30 Bảng 3.1 Tính chất hóa học Tro bay 38 Bảng 3.2 Kết thí nghiệm thành phần hạt 42 Bảng 3.3 Kết thí nghiệm thành phần hạt 43 Bảng 3.4 Tiêu chuẩn đặc tính lý cát 44 Bảng 3.5 Thông số sợi thép 46 Bảng 3.6 Cấp phối theo khối lượng nghiên cứu 58 Bảng 4.1 Tổng hợp số liệu báo cáo thực 59 Hình 4.2 Mẫu mài mịn với hàm lượng sợi 1% L=3.5, 61 sợi Hook (trái), sợi thẳng ( phải) .61 Hình 4.3 Mẫu mài mòn với hàm lượng sợi 0.5% L=3.5, .62 sợi Hook (trái), sợi thẳng ( phải) .62 x (sợi thẳng) HLS 1%, có xu hướng giảm độ mài mòn chạm đáy 0.33 g/cm2 0.40 g/cm2 sợi Hook sợi thẳng HLS 2% Độ mài mòn (g/cm2) Ảnh hưởng hàm lượng sợi đến cường độ mài mòn (L=3.5 cm) 0.8 Sợi Hook 0.7 Sợi thẳng 0.6 Không sợi 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0.0 0.5 1.0 Hàm lượng sợi thép (%) 1.5 2.0 Hình 4.1 Biểu đồ ảnh hưởng hàm lượng thép đến độ mài mịn (Kích thước sợi 3.5 cm) ĐMM bê tơng sợi Hook có L= 3.5 cm cao bê tơng khơng sử dụng sợi 1.71%, 56.59% 7.6% tương ứng với HLS từ 0.5%, 1% 1.5% Riêng HLS 2% làm giảm ĐMM so với không sử dụng sợi 27.75% ĐMM bê tông sợi thẳng L= 3.5 cm khơng làm cải thiện tiêu chí này, nhiên giá trị tăng khơng nhiều, qua đánh giá loại sợi phù hợp để giảm ĐMM, tăng nhẹ 9.62%, 20.93% 7.06% tương ứng với HLS 0.5%, 1%, 1.5% HLS đạt mức 2%, ĐMM giảm 12.3% Khi xét ảnh hưởng ĐMM loại sợi Hook, ĐMM giá trị lớn (0.71 g/cm2) nhỏ (0.33 g/cm2) chênh lệch 53% Kết tương tự ảnh hưởng loại sợi thẳng, ĐMM giảm 37% (từ 0.55 g/cm2 giảm xuống 0.4 g/cm2) Điều cho thấy HLS có tác động mạnh đến ĐMM, tăng 1% HLS (từ 60 1% lên 2% hàm lượng sợi) kết đạt ĐMM giảm sấp xĩ nửa giá trị so với ban đầu Hình 4.2 Mẫu mài mòn với hàm lượng sợi 1% L=3.5, sợi Hook (trái), sợi thẳng ( phải) So sánh với ĐMM bê tông không bổ sung thành phần sợi, sợi thêm vào hổn hợp, với HLS khoảng 0.5 – 1%, không làm cải thiện ĐMM bê tơng, mà cịn làm tăng yếu tố (một yếu tố không tốt cho chất lượng bê tông) HLS đạt 1% Tuy nhiên, HLS=2% ĐMM cải thiện rỏ rệt, ĐMM giảm 28%, từ 0.46 g/cm2 (khơng có sợi) xuống 0.33 g/cm2 0.40 g/cm2 bê tông geopolymer sử dụng sợi Hook 3.5 cm sợi thẳng 3.5 cm Phân tích kết đạt được, kết luận rút bổ sung HLS phù hợp (hơn 1% HLS), bê tông cứng khó bị mài mịn Có thể giải thích hai yếu tố: thứ nhất, bê tơng có sợi, tạo bề mặt không đồng nhất, xếp sợi ngẫu nhiên, tạo nên phương tác động lực ma sát đến sợi khác Thứ hai, hiệu ứng cầu nối từ sợi, cải thiện cường độ chịu kéo, cịn có vai trị ngăn vết nứt nhỏ tượng bốc nước sau phản ứng sấy với biến thiên trạng thái ma trận vữa gepolymer có sợi thép tác động nhiệt [36] 61 Hình 4.3 Mẫu mài mòn với hàm lượng sợi 0.5% L=3.5, sợi Hook (trái), sợi thẳng ( phải) 4.2.2 Đối với kính thước 6.0cm Khi tăng kích thước sợi lên 6.0 cm, giá trị ĐMM ổn định có biến động nhiều sợi 3.5 cm (Hình 4.4) Đặc trưng dễ thấy hỗn hợp bê tông sử dụng sợi Hook, sau ĐMM tăng nhẹ 28% từ 0.2 g/cm2 (HLS=0.5%) lên 0.28 g/cm2 (HLS=1%) ổn định Mặt khác, tăng kích thước sợi lên 6cm, ĐMM bê tông sử dụng sợi thẳng cao so với sử dụng sợi Hook Điều ngược lại với kích thước sợi 3.5cm Ảnh hưởng hàm lượng sợi đến cường độ mài mòn (L=6 cm) Độ mài mòn (g/cm2) 0.8 Sợi Hook 0.7 Sợi thẳng 0.6 Không sợi 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0.0 0.5 1.0 Hàm lượng sợi thép (%) 1.5 2.0 Hình 4.4 Biểu đồ ảnh hưởng hàm lượng thép đến độ mài mịn (Kích thước sợi cm) 62 Kết thí nghiệm Hình 4.4 cho thấy, sợi thẳng L = cm, tăng HLS từ 0.5% lên 1%, ĐMM ổn định mức 0.59 g/cm2 Khi tiếp tục tăng HLS từ 1%, 1.5% 2%, ĐMM có xu hướng giảm 0.59, 0.41, 0.27 g/cm2 Mức chênh lệch ĐMM cực đại thấp khoản 50% Khi xét đến loại sợi Hook với HLS nhỏ loại sợi hiệu chất lượng bê tông, làm giảm ĐMM Từ 0.46 g/cm2 bê tông không dùng sợi, xuống 0.2 g/cm2 (giảm 56%) Nhưng tiếp tục tăng HLS 1%, 1.5% 2%, ĐMM ổn định, có thay đổi, dao động từ 1.4 – % Đối với sợi Hook có L=6 cm, mang lại hiệu giảm ĐMM, giảm 56%, 38,41%, 45.6% lớn 47.09%, tương ứng với HLS 0.5%, 1%, 1.5% 2% Xét bê tông sợi Thẳng L= 6cm, HLS tăng từ 0.5% lên 1%, ĐMM tăng từ 28.53% lên 28.56%, với HLS tăng từ 1.5% lên 2%, làm giảm mạnh ĐMM bê tông, giảm tương ứng 9.31% 40.79% Nguyên nhân tượng kích thước mẫu tương đối nhỏ hình lập phương 70,7mm, cho hai thí nghiệm xét đến kích thước sợi Khi tăng kích thước sợi lên 6mm, kích thước khơng phù hợp với khuôn mẫu [37, 38] Từ kết trên, ta phân tích so sánh ảnh hưởng loại thép thay đổi kính thước chiều dài hàm lượng sợi cường độ chịu nén độ mài mòn 4.3 Ảnh hưởng loại thép thay đổi kính thước chiều dài hàm lượng sợi cường độ chịu nén độ mài mịn 4.3.1 Đối với sợi Hook Hình 4.5, 4.6 cho thấy mối tương quan yếu tố: Kích thước sợi ĐMM Khi so sánh ĐMM cường độ chịu nén Hình 4.6, kết cho thấy ĐMM tỷ lệ nghịch với cường độ chịu nén, kết đạt phù hợp với nghiên cứu trước [37], cường độ bê tông cao, bê tông cứng khó bị mài mịn 63 Ảnh hưởng hàm lượng & kích thước sợi đến độ mài mịn (Sợi Hook) Độ mài mòn (g/cm2) 0.8 L=3.5 cm 0.7 L=6 cm 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 Hàm lượng sợi thép (%) Hình 4.5 Biểu đồ ảnh hưởng kích thước sợi thép đến độ mài mòn (Loại sợi Hook) Ảnh hưởng hàm lượng sợi kích thước sợi Hook Cường độ chịu nén (MPa) 45 40 L=3.5 cm L=6 cm 35 Không sợi 30 25 20 15 10 0 0.5 1.5 Hàm lượng sợi thép (%) Hình 4.6 Cường độ chịu nén bê tông geopolymer sử dụng sợi Hook Đánh giá kích thước sợi Hook có L=3.5cm (Hình 4.6), cường độ chịu nén 15.4 MPa tương ứng với ĐMM = 0.71 g/cm2 HLS 1% Cường độ chịu nén 23 MPa 37.4 MPa tương ứng với HLS 1.5% 2%, ĐMM tương ứng 64 đạt 0.49 g/cm2 0.33 g/cm2 Quy luật ứng xử bê tơng sử dụng sợi Hook có L=6 cm tương tự Cường độ chịu nén 20.58 MPa,16.69 MPa 39.56 tương ứng với HLS 0.5%,1% 1.5 % với ĐMM 0.2 g/cm2, 0.28 g/cm2 0.25 g/cm2 Bên cạnh ưu điểm cải thiện khả kéo bê tông, đề cập chương hai Nhìn chung, cường độ chịu nén bê tơng sử dụng sợi có chiều dài sợi lớn hơn, cho cường độ chịu nén lớn HLS với kích thước cm phân bố hơn, nên cường độ chịu nén cao hơn, điều giúp cải thiện cường độ chịu nén Đây đặc tính tốt bê tơng Geopolymer, cần cung cấp HLS phù hợp để giảm ĐMM đến mức tối thiểu, tạo bê tơng có chất lượng cao 4.3.2 Đối với sợi Thẳng Ảnh hưởng hàm lượng & kích thước sợi đến độ mài mịn (Sợi thẳng) Độ mài mòn (g/cm2) 0.8 L=3.5 cm 0.7 L=6 cm 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0.0 0.5 1.0 Hàm lượng sợi thép (%) 1.5 2.0 Hình 4.7 Biểu đồ ảnh hưởng kích thước sợi thép đến độ mài mòn (Loại sợi thẳng) 65 Ảnh hưởng hàm lượng sợi kích thước sợi thẳng Cường độ chịu nén (MPa) 45 L=3.5 cm 40 L=6 cm 35 Không sợi 30 25 20 15 10 0 0.5 1.5 Hàm lượng sợi thép (%) Hình 4.8 Cường độ chịu nén bê tông geopolymer sử dụng sợi thẳng Từ kết đạt kết luận, ĐMM bê tơng giảm bê tơng có xu hướng cứng khó bị phá hủy hơn, ngồi nhờ hổ trợ lượng sợi thép thêm vào làm cho bê tơng khó bị mài mịn Kết thí nghiệm xét ảnh hưởng sợi thẳng đến ĐMM (Hình 4.7 4.8) phù hợp với nhận xét, đánh sợ Hook Với kích thước sợi cm, Cường độ chịu nén 21.06 MPa, 33.18 38.03, tương ứng với HLS bổ sung 1%, 1.5% 2% với ĐMM 0.59 g/cm2, 0.41 g/cm2 0.27 g/cm2 Từ kết thu được, để nâng cao chất lượng bê tông, thông qua việc giảm ĐMM bê tơng HLS 2% kích thước sợi cm đạt hiệu cải thiện Hình 4.8 cho thấy, Xét hai loại sợi, cường độ chịu nén HLS 0.5% sấp xỉ cường độ chịu nén HLS 1.5% Giá trị cường độ tương ứng 22.01 MPa 23.64 MPa sợi có L= 3.5 cm giá trị cường độ tương ứng 31.49 MPa (0.5%) 33.18 MPa (1.5%) cho sợi có L= cm Cường độ chịu nén chênh lệch 39.4% so với cấp phối không chứa sợi HLS 2% (Sợi L=3.5 cm), cường độ chịu nén sai khác 77.7% so với cấp phối không chứa sợi HLS 2% ( Sợi L=6cm) 66 Đánh giá chung: Khi cường độ bê tơng lớn, độ mài mịn bê tông nhỏ Cần định lượng HLS phù hợp để, giúp cải thiện chất lượng bê tông, thông qua việc giảm độ mài mòn Theo điều kiện thực tế, HLS 2% cho hai kính thước sợi 6.0 cm 3.5cm đạt hiệu thay 67 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 5.1 Kết luận Kết nghiên cứu cho thấy, bổ sung thành phần sợi thép cấp phối bê tông Geopolymer nhằm cải thiện độ mài mòn, yếu tố biết đến ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bê tông Một số kết luận rút sau:  ĐMM bê tơng sợi thép trung bình từ 0.45 g/cm2 – 0.7 g/cm2  HLS hợp lý cấp phối bê tông Geopolymer từ 1% đến 2%, cải thiện chất lượng bê tông thông qua việc giảm ĐMM Đối với sợi Hook, HLS=2% ĐMM lớn 41.28 g/cm2, Đối với sợi Thẳng, HLS=2% ĐMM đạt 37.4 g/cm2, Khi sử dụng chiều dài sợi L=3.5cm  HLS có tác động mạnh đến ĐMM, HLS (1% ~ 2%), ĐMM chênh lệch sấp xĩ nửa giá trị ban đầu 0.71 g/cm2 so với 0.33 g/cm2 – bê tông sợi Hook (L=3.5) 0.46 g/cm2 so với 0.2 g/cm2 – bê tông sợi thẳng (L=3.5)  Quan hệ ĐMM Cường độ chịu nén tỷ lệ nghịch, bê tông sử dụng chiều dài sợi lớn hơn, cho cường độ chịu nén lớn ĐMM nhỏ Xét kích thước sợi Hook có L=3.5mm, Cường độ chịu nén thấp 15.4 MPa tương ứng với ĐMM cao 0.71 g/cm2 Với L= 6mm cường độ chịu nén 20.58 MPa tương ứng ĐMM 0.2 g/cm2  Một kết luận rút từ kết quả đạt được, HLS 2% giá trị để ĐMM lớn phạm vi nghiên cứu Tại HLS này, ĐMM cải thiện từ 27% đến 40% Cùng với đó, HLS 1% khơng làm tăng ĐMM 5.2 Hướng phát triển đề tài Ngoài kết đạt được, báo cáo số hạn chế như: chưa khảo sát vùng giá trị HLS làm giảm ĐMM đến mức thấp hay 68 yếu tố khác phối hợp loại sợi, bổ sung phụ gia,…ảnh hưởng đến ĐMM khảo sát đến mức độ vi mơ vật liệu cấu thành Một khó khăn gặp phải q trình nghiên cứu hạn chế thiết bị, nên chưa kiểm tra nhiều phương pháp chưa kết hợp phương pháp thí nghiệm, để đưa nhìn khách quan xác cho tượng gặp phải nghiên cứu Các kết nghiên cứu kế thừa phát triển rộng hơn, đánh giá toàn yếu tố, không dừng lại khảo sát đánh giá độ mài mịn bê tơng Geopolymer sử dụng sợi thép Có thể mở rộng đánh giá liên quan đến yếu tố ăn mòn, chủng loại sợi đến độ mài mòn, đưa giải pháp khắc phục 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 gia cường thêm sợi thép để tăng khả chống mài mòn cấu kiện bê tông 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Thomas T C Hsu, Floyd O Slate, Gerald M Sturman, George Winter, "Microcracking of Plain Concrete and the Shape of the Stress-Strain Curve," Journal Proceedings, vol 60, no 2, pp 209-224, 1936 [2] J.Davidovits, Geopolymers – Inorganic polymeric new materials, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 1991 [3] J.Davidovits, "Properties of Geopolymer Cement," in International conference on Alkaline cements and concretes, 1994 [4] B V Rangan, D Hardjito, "Development and Properties of Low-calcium fly ash based Geopolymer concrete," Faculty of Engineering Curtin University of Technology Perth, Australia, 2005 [5] M Bakri, Abdullah, K Hussin, M Binhussain, I Nizar, R Razak, Y Zarina, "Microstructure study in optimization of high strength fly ash based geopolymer," in Advanced Material Research, 2012, pp 2173-2180 [6] Hardjito, "Studies of fly ash-based geopolymer concrete," Dept of Civil Engineering, 2005 [7] D Naveen Kumar, K Ramujee, "Abrasion resistance of polypropylene fiber reinforced geopolymer concrete," Journal of Emerging Technologies and Innovative Research (JETIR), vol 4, no 11, pp 276-283, 2015 [8] Romualdi, J., Baston, G., "Mechanics of crack arrest in concrete," ASCE, vol 89, no 3, pp 147-168, 1963 [9] Charles H., Henage , Doberty T.J., "Analysis of reinforced fibrous concrete," ASCE, vol 2, no 1, pp 177-188, 1976 [10] Naaman A.E., Shah S.P., "Pull Out Mechanism in Steel-Fibre Reinforced Concrete," ASCE, vol 102, no 8, pp 1537-1548, 1976 [11] Hughes B.P., and Fattuhi., N.I., "The Steel Fibre- Reinforced Concrete," 70 Magazine of Concrete Research, vol 28, no 96, pp 157-161, 1976 [12] V Ramakrishnan, Terje Brandshaug, W.V Coyle, and Ernest K Schrader, "A comparative evaluation of concrete reinforced with straight steel fibres and fibres with deformed ends glued together in to bundles," Journal Proceedings, vol 77, no 3, pp 135-143, 1980 [13] Kukreja C.B, Kaushik S.K., Kanchi M.B., Jain O.P., "Flexural characteristics of steel fibre reinforced concrete," Concrete Journal, pp 184-188, 1980 [14] Tống Tôn Kiên cộng sự, "Bê tơng geopolymer – thành tựu, tính chất ứng dụng," in Hội nghị khoa học kỷ niệm 50 năm ngày thành lập Viện KHCN xây dựng, 2013 [15] Nguyễn Văn Dũng, "Nghiên cứu chế tạo bê tông Geopolymer từ tro bay," tạp chí khoa học cơng nghệ Đà Nẵng, 2014 [16] Nguyễn Viết Trung, Bê tông cốt sợi thép, Nhà xuất xây dựng, 2010 [17] Trần Bá Việt, "Bê tơng cốt sợi hỗn hợp: tính cao phù hợp với khí hậu Việt Nam," Viện Khoa Học- Công Nghệ Xây Dựng, 2015 [18] M Olivia, "Durability Related Properties of Low Calcium Fly ash based Geopolymer Concrete,," Curtin University of Technology, 2011 [19] Anil Khajuria, Kailash Bohra, P Balaguru, "Long Term Durability of Synthetic Fibers in Concrete," ACI, vol 126, pp 851-868, 1991 [20] Makhova, "Crystallization of basalt fibers," Glass Ceram, vol 25, p 672–674, 1968 [21] S Marikunte, P Soroushian, "Statistical evaluation of long-term durability characteristics of cellulose fiber reinforced cement composites," Materials Journal, vol 91, no 6, pp 607-616, 1995 [22] Y Liu, "Improving the abrasion resistance of hydraulic-concrete containing surface crack by adding silica fume," Constr Build Mater, vol 21, pp 972977, 2007 71 [23] X.H Cai, Z He, S.W Tang, X.R Chen, "Abrasion erosion characteristics of concrete made with moderate heat Portland cement, fly ash and silica fume using sandblasting test," Constr Build Mater, vol 127, p 804–814, 2016 [24] S.K Rao, P Sravana, T C Rao, "Abrasion resistance and mechanical properties of Roller Compacted Concrete with GGBS," Constr Build Mater., vol 114, pp 925-933, 2016 [25] Z He, X Chen, X Cai, "Influence and mechanism of micro/nano-mineral admixtures on the abrasion resistance of concrete," Constr Build Mater, vol 197, p 91–98, 2019 [26] R Siddique, "Effect of fine aggregate replacement with Class F fly ash on the abrasion resistance of concrete," Cem Concr Res, vol 33, pp 1877-1881, 2003 [27] A García, D.C Fresno, J.A Polanco,, "Effect of dry-shaking treatment on concrete pavement properties," Constr Build Mater, vol 22, pp 2202-2211, 2008 [28] R.Siddique, K Kapoor, El-HadjKadri, R Bennacer, "Effect of polyester fibres on the compressive strength and abrasion resistance of HVFA concrete," Constr Build Mater, vol 29, pp 270-278., 2012 [29] Richards IG, "Tobermorite/jennite and tobermorite/calcium hydroxide-based models for the structure of C–S–H, applicability to hardened pastes of tricalcium silicate, beta-dicalcium silicate, Portland cement, and blends of Portland cement with blast furnace slag, Metaka," Cem Concr Res, vol 34, p 1733–1777, 2004 [30] A.M Ramezanianpour, Kh Esmaeili, S.A Ghahari, A.A Ramezanianpour,, "Influence of initial steam curing and different types of mineral additives on mechanical and durability properties of self-compacting concrete," Constr Build Mater, vol 73, pp 187-194, 2014 [31] S S M H T.R Naik, "Abrasion resistance of high strength concrete made 72 with class C fly ash," ACI, vol 92, pp 649-659, 1995 [32] C.D Atis, "High volume fly ash abrasion resistant concrete," J Mater Civ Eng., pp 274-277, 2002 [33] C.D Atis, "Abrasion-porosity-strength model for fly ash concrete," J Mater Civ Eng., pp 408-410, 2003 [34] A Nanni, "Abrasion resistance of roller-compacted concrete,," ACI, vol 86, pp 559-565, 1989 [35] Zoran J.Grdic, Gordana A Toplicic Curcic, N Ristic, D Iva, "Abrasion resistance of concrete micro-reinforced with polypropylene fibers," Construction and Building Materials, vol 27, no 1, pp 304-312, 2012 [36] Cristina V.Silva, Janete E.Zorzi, Robinson C.D.Cruz, Denise C.C.Dal Molin,, "Experimental evidence that micro and macrostructural surface properties markedly influence on abrasion resistance of concretes," Wear, Vols 422-423, pp 191-200, 2019 [37] E.K Horszczaruk, "Hydro-abrasive erosion of high performance fiberreinforced concrete," Wear, vol 267, pp 110-115, 2009 [38] Juhong Han, Mengmeng Zhao, Jingyu Chen, Xiaofang Lan, "Effects of steel fiber length and coarse aggregate maximum size on mechanical properties of steel fiber reinforced concrete," Construction and Building Materials, vol 209, pp 577-591, 2019 73 ... [7], nghiên cứu Khả chống mài mòn bê tông Geopolymer, kết thử nghiệm cuối kết hợp sợi dẫn đến việc cải thiện khả chống mài mịn nhiều bê tơng geopolymer so với bê tông xi măng Bê tông sợi thép nghiên. .. thấy việc nghiên cứu ứng dụng sợi thép vào bê tông geopolymer nhằm tăng cương khả chống mài mòn cho kết cấu cần nghiên cứu vấn đề:  Thành phần bê tông geopolymer tro bay  Nghiên cứu khả làm việc... Geopolymer, lịch sử đời, cơng thức tạo mẫu, lý thuyết thí nghiệm, vật liệu cốt sợi, nghiên cứu mài mòn bê tông ứng dụng cốt sợi bê tông Nhưng chưa có đề tài nói rõ việc ứng dụng sợi thép bê tông