Đang tải... (xem toàn văn)
Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue 9 (12/2022), 879 889 879 Transport and Communications Science Journal STUDY ON MECHANICAL PROPERTIES OF ROLLER COMPACTED CONCRETE USING RECY[.]
Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (12/2022), 879-889 Transport and Communications Science Journal STUDY ON MECHANICAL PROPERTIES OF ROLLERCOMPACTED CONCRETE USING RECYCLED COARSE AGGREGATE FROM CONCRETE WASTE Tran Thi Bich Thao, Nguyen Tien Dung* University of Transport and Communications, No Cau Giay Street, Hanoi, Vietnam ARTICLE INFO TYPE: Research Article Received: 18/11/2022 Revised: 11/12/2022 Accepted: 13/12/2022 Published online: 15/12/2022 https://doi.org/10.47869/tcsj.73.9.4 * Corresponding author Email: nguyen.tiendung@utc.edu.vn; Tel: +84983352985 Abstract Recycled aggregate concrete is a “green”, environmentally friendly construction material and contributes to limiting the exploitation of natural resources Roller-compacted concrete using recycled aggregate has been successfully applied in pavement structures in some countries around the world This work aims to investigate the mechanical properties of roller-compacted concrete using recycled coarse aggregate (RCA) from concrete waste In this work, influences of 30%, 50%, 75% and 100% substitution of natural coarse aggregate by RCA have been considered The concrete mix was designed according to the principle of soil mechanics (optimum moisture content and maximum dry volume) When replacing natural coarse aggregate by 75% and 100% RCA, the compressive strength of concrete at 28 days of age decreased by about 25-35% while the splitting tensile strength and the modulus of elasticity decreased by about 20-25% When using 100% RCA, roller-compacted concrete still retains the mechanical criteria for application in concrete pavement foundations The research results are the scientific basis for the use of this material in civil construction in Vietnam Keywords: roller-compacted concrete (RCC), recycled aggregate, recycled aggregate concrete, compressive strength, splitting tensile strength, modulus of elasticity 2022 University of Transport and Communications 879 Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, Tập 73, Số (12/2022), 879-889 Tạp chí Khoa học Giao thơng vận tải NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CƠ HỌC CỦA BÊ TƠNG ĐẦM LĂN SỬ DỤNG CỐT LIỆU LỚN TÁI CHẾ TỪ BÊ TÔNG PHẾ THẢI Trần Thị Bích Thảo, Nguyễn Tiến Dũng* Trường Đại học Giao thông vận tải, Số Cầu Giấy, Hà Nội THƠNG TIN BÀI BÁO CHUN MỤC: Cơng trình khoa học Ngày nhận bài: 18/11/2022 Ngày nhận sửa: 11/12/2022 Ngày chấp nhận đăng: 13/12/2022 Ngày xuất Online: 15/12/2022 https://doi.org/10.47869/tcsj.73.9.4 * Tác giả liên hệ Email: nguyen.tiendung@utc.edu.vn; Tel: +84983352985 Tóm tắt Bê tơng tái chế loại vật liệu xây dựng xanh, thân thiện với môi trường góp phần hạn chế việc khai thác tài nguyên thiên nhiên Bê tông đầm lăn (BTĐL) sử dụng cốt liệu tái chế ứng dụng thành công kết cấu áo đường số quốc gia giới Nghiên cứu trình bày số đặc tính học BTĐL sử dụng cốt liệu lớn tái chế từ bê tông phế thải (CLLTC), ứng dụng làm lớp móng đường tơ CLLTC thay cho cốt liệu lớn tự nhiên với hàm lượng 0%, 30%, 50%, 75% 100% Thành phần vật liệu BTĐL thiết kế theo nguyên lý học đất (độ ẩm tối ưu khối lượng thể tích khơ lớn nhất) Khi sử dụng CLLTC với hàm lượng 75% 100%, cường độ chịu nén 28 ngày tuổi giảm khoảng 25-35% cường độ ép chẻ mô đun đàn hồi giảm khoảng 20-25% Khi thay 100% cốt liệu lớn tự nhiên CLLTC BTĐL đạt tiêu học để làm lớp móng mặt đường bê tơng xi măng Kết nghiên cứu sở khoa học cho việc sử dụng loại vật liệu xây dựng cơng trình giao thơng Việt Nam Từ khóa: bê tông đầm lăn, cốt liệu tái chế, bê tông tái chế, cường độ chịu nén, cường độ ép chẻ, mô đun đàn hồi 2022 Trường Đại học Giao thông vận tải ĐẶT VẤN ĐỀ Bê tông đầm lăn (BTĐL) loại bê tơng khơng có độ sụt tạo thành hỗn hợp bao gồm cốt liệu lớn (đá dăm, sỏi), cốt liệu nhỏ (cát tự nhiên, cát nghiền), chất kết dính (xi măng, phụ gia khống hoạt tính), phụ gia khống trơ, nước, phụ gia hóa học Sau trộn đều, vận chuyển san rải, hỗn hợp đầm chặt theo yêu cầu thiết kế thiết bị đầm lăn 880 Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (12/2022), 879-889 Công nghệ thích hợp cho cơng trình bê tơng khối lớn, khơng cốt thép hình dáng khơng phức tạp lõi đập, mặt đường Công nghệ BTĐL ứng dụng cho thi cơng đường giao thơng có nhiều ưu điểm so với công nghệ thi công bê tông truyền thống như: phương pháp thi công không phức tạp, tốc độ thi cơng nhanh hơn, lượng dùng xi măng thấp, tận dụng số sản phẩm phụ phế thải công nghiệp giúp hạ giá thành vật liệu so với bê tông xi măng thông thường [1], [2] Ngày trình xây dựng sử dụng lượng lớn cốt liệu có nguồn gốc tự nhiên cát, sỏi, đá dăm Tuy nhiên, nguồn cốt liệu tự nhiên dang có xu hướng cạn kiệt việc khai thác mức dẫn tới nhiều hệ luỵ xấu về môi trường tự nhiên xã hội Bên cạnh đó, việc cải tạo nâng cấp phá dỡ cơng trình xây dựng thải lượng lớn phế thải xây dựng có bê tơng phế thải Lượng phế thải không tận dụng tác động lớn đến mơi trường Chính lý mà nhà khoa học nước nghiên cứu sử dụng cốt liệu nghiền từ phế thải xây dựng (CLTC) thay phần hoàn toàn cho cốt liệu tự nhiên việc chế tạo bê tông xi măng đạt nhiều kết đáng khích lệ Tuy nhiên, hàm lượng cốt liệu tái chế thay lớn (trên 50%) nhiều tiêu học độ bền bê tông xi măng bị suy giảm đáng kể Nguyên nhân dẫn đến tượng cốt liệu tái chế có lớp vữa dính bám bề mặt, lớp vữa thường có độ rỡng lớn, độ hút nước cao, cường độ học thấp [3-9] Một ứng dụng phổ biến BTĐL xây dựng cơng trình giao thơng làm lớp móng đường bê tơng xi măng Yêu cầu kỹ thuật về cường độ học loại kết cấu thường thấp so với vị trí kết cấu khác lớp mặt đường, kết cấu cầu, Bởi hướng tới việc sử dụng cốt liệu tái chế thay cốt liệu tự nhiên BTĐL biết loại cốt liệu làm giảm cường độ BTĐL Việc nghiên cứu, ứng dụng bê tông tái chế (BTTC) kết cấu áo đường phổ biến nhiều nước giới, nhiên vấn đề cịn mẻ Việt Nam Để khai thác, sử dụng loại bê tông kết cấu áo đường, việc nghiên cứu đặc tính học BTTC cần thiết Tuy nhiên chất lượng BTTC phụ thuộc không nhỏ vào hàm lượng CLTC sử dụng Trong nghiên cứu ứng dụng CLTC, phần lớn CLTC sử dụng dạng cốt liệu lớn [3-9] Cốt liệu nhỏ tái chế (cát tái chế) chưa sử dụng rộng rãi công nghệ nghiền phế thải xây dựng thành cát tái chế phức tạp tốn nhiều lượng nghiền cốt liệu lớn tái chế (CLLTC) Mặt khác, cát tái chế thường có độ hút nước cao nhiều so với cát tự nhiên, điều dẫn đến khó kiểm sốt lượng nước nhào trộn tỷ lệ Nước/Chất kết dính thực tế, kéo theo khó khăn vấn đề kiểm soát cường độ [9] Bởi nghiên cứu sử dụng CLTC cấp độ cốt liệu lớn Xuất phát từ yếu tố trên, nghiên cứu tập trung vào việc tính tốn thành phần BTĐL sử dụng CLLTC đánh giá ảnh hưởng loại cốt liệu đến số đặc tính học BTĐL bao gồm cường độ chịu nén, cường độ ép chẻ mô đun đàn hồi VẬT LIỆU CHẾ TẠO VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu chế tạo Các vật liệu sử dụng nghiên cứu bao gồm: Xi măng, tro bay, cốt liệu lớn tự nhiên, cốt liệu lớn tái chế, cốt liệu nhỏ nước 881 Tạp chí Khoa học Giao thơng vận tải, Tập 73, Số (12/2022), 879-889 - Xi măng: Trong chế tạo BTĐL làm lớp móng đường, hàm lượng xi măng sử dụng tương đối yêu cầu về cường độ BTĐL thường mức tương đối thấp Do nghiên cứu sử dụng xi măng Xuân Thành PCB30 có đặc trưng kỹ thuật phù hợp với quy định TCVN 6260:2020 [10] - Tro bay sử dụng nghiên cứu tro bay loại F nhà máy nhiệt điện Phả Lại, có đặc trưng kỹ thuật phù hợp tiêu chuẩn TCVN 10302:2014 [11] - Cốt liệu lớn tự nhiên (CLLTN) sử dụng đá dăm 4,75-19 mm có thành phần hạt thoả mãn tiêu chuẩn ASTM C33 [12] Các đặc tính kỹ thuật cốt liệu lớn giới thiệu bảng - Cốt liệu lớn tái chế (CLLTC): Nghiên cứu sử dụng CLLTC lấy trạm nghiền phế thải xây dựng Công ty cổ phần Dịch vụ sản xuất Toàn Cầu, địa bàn Thanh Trì, Hà Nội Tại bê tơng phế thải nghiền thành cốt liệu qua dây chuyền nghiền di động CTRXD RM70GO CHLB Đức Sau CLTC mang về phịng thí nghiệm để sàng, phân loại theo cỡ hạt phối trộn lại Để làm rõ ảnh hưởng hàm lượng CLLTC đến tính học BTTC, thành phần hạt CLLTC lựa chọn giống với CLLTN thoả mãn tiêu chuẩn ASTM C33 Các đặc tính kỹ thuật CLLTC tổng hợp bảng - Cốt liệu nhỏ (CLN) sử dụng cát tự nhiên có thành phần hạt thoả mãn tiêu chuẩn ASTM C33 Các đặc tính kỹ thuật cát giới thiệu bảng Bảng Các tính chất kỹ thuật cốt liệu Tên tiêu Khối lượng riêng (g/cm3) Khối lượng thể tích đầm chặt (g/cm3) Mô đun độ lớn Độ hút nước (%) CLLTN 2,71 CLLTC 2,66 CLN 2,68 1,65 1,59 1,6 0,4 3,6 2,8 1,2 - Nước dùng để chế tạo BTĐL nước máy phịng thí nghiệm phù hợp với TCVN 4506:2012 [14] 2.2 Tính tốn thành phần Trong cơng nghệ xây dựng đường, BTĐL sử dụng làm lớp mặt lớp móng đường Tuy nhiên sử dụng cốt liệu tái chế tính học bê tơng có xu hướng giảm mức độ suy giảm cường độ bê tông tăng lên tăng hàm lượng CLTC Cường độ chịu nén bê tơng giảm 10-30% sử dụng 25-50% CLTC giảm tới 30-45% sử dụng 50-100% CLTC [3-9] Bởi nghiên cứu tập trung vào việc chế tạo BTĐL để ứng dụng làm tầng móng mặt đường bê tơng xi măng Các yêu cầu kỹ thuật về cường độ xác định theo Quyết định số 3230/QĐ-BGTVT [14] TCCS 40:2022/TCĐBVN [15] về thiết kế thi công, nghiệm thu mặt đường bê tơng xi măng Theo đó, cường độ chịu nén tối thiểu yêu cầu MPa ngày tuổi 10 MPa 28 ngày tuổi, cường độ kéo uốn tối thiểu 2,5 MPa 28 ngày tuổi Thành phần BTĐL tính tốn theo dẫn ACI 325.10R [16] Theo đó, hàm lượng chất kết dính BTĐL thường lấy khoảng 10-17% theo khối lượng hỗn hợp cốt liệu (khoảng 208-356 kg/m3) Nghiên cứu sử dụng hàm lượng chất kết dính (bao 882 Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (12/2022), 879-889 gồm xi măng tro bay) 13% (theo tổng khối lượng hỗn hợp cốt liệu) Tro bay sử dụng với hàm lượng 30% so với tổng khối lượng chất kết dính Nhằm phân tích ảnh hưởng hàm lượng CLLTC đến đặc tính học BTĐL, CLLTC thay cho CLLTN với hàm lượng 0%, 30%, 50%, 75% 100% Các cấp phối ký hiệu BTĐC, 30% CLLTC, 50% CLLTC, 75% CLLTC, 100% CLLTC Độ ẩm đầm nén tốt hỗn hợp BTĐL xác định theo phương pháp Proctor cải tiến (sử dụng chày đầm 4,536 kg với chiều cao rơi 457 mm để đầm mẫu theo ASTM D1557) [17] Với mỗi hỗn hợp, mẫu tạo ẩm với hàm lượng nước khác nhau, sau vẽ biểu đồ quan hệ khối lượng thể tích khơ hỡn hợp độ ẩm mẫu, từ tìm hàm hồi quy thực nghiệm y(W) sau: y(W) d a W2 bW c (1) Khối lượng thể tích khơ (g/cm3) Trong đó: g d : khối lượng thể tích khơ hỡn hợp BTĐL, kg/m3 g/cm3; W: hàm lượng nước sử dụng (độ ẩm đầm nén), % a, b, c: hệ số phương trình hồi quy thực nghiệm Từ phương trình này, độ ẩm tối ưu xác định tương ứng với giá trị cực đại hàm y(W) Quan hệ khối lượng thể tích khơ hỗn hợp BTĐL độ ẩm mẫu hệ số phương trình hồi quy thực nghiệm thể hình 2,4 2,3 2,2 2,1 1,9 Độ ẩm (%) BTĐC 30% CLLTC 50% CLLTC 75% CLLTC 100% CLLTC Hình Thí nghiệm xác định độ ẩm tối ưu theo phương pháp Proctor cải tiến y (BTĐC) = -0,021x2 + 0,2297x + 1,644 y (30% CLLTC) = -0,0192x2 + 0,2217x + 1,5881 y (50% CLLTC) = -0,0347x2 + 0,4196x + 0,921 y (75% CLLTC) = -0,0328x2 + 0,4179x + 0,8281 y (100% CLLTC) = -0,0352x2 + 0,4647x + 0,5936 Hình Quan hệ khối lượng thể tích khô BTĐL độ ẩm mẫu Từ độ ẩm tối ưu xác định bước trên, cấp phối BTĐL chế tạo Dựa khối lượng thể tích thực hỡn hợp BTĐL, thành phần vật liệu cho 1m3 cấp phối BTĐL xác định bảng 883 Tạp chí Khoa học Giao thơng vận tải, Tập 73, Số (12/2022), 879-889 Bảng Thành phần vật liệu cho 1m3 hỗn hợp BTĐL Vật liệu Xi măng (kg) Tro bay (kg) CLLTN (kg) CLLTC (kg) CLN (kg) Nước Khối lượng thể tích hỗn hợp (kg/m3) Độ ẩm tối ưu (%) Khối lượng thể tích khơ lớn (kg/m3) BTĐC 30% CLLTC 50% CLLTC 183 78 1106 905 125 2397 5,5 179 77 759 325 887 129 2357 5,8 2272 2228 176 76 533 533 872 131 2321 6,0 75% CLLT C 172 74 260 781 852 135 2275 6,3 100% CLLT C 171 73 1035 847 140 2268 6,6 2189 2140 2127 2.3 Phương pháp thí nghiệm Cường độ chịu nén BTĐL xác định mẫu hình trụ kích thước 15x30 cm theo tiêu chuẩn ASTM C39 [18] Mỗi mẫu đầm thành lớp chày Proctor cải tiến với số chày đầm 25 lượt/lớp Cường độ ép chẻ BTĐL xác định mẫu hình trụ kích thước 15x30 cm theo tiêu chuẩn ASTM C496 [19] Mô đun đàn hồi xác định mẫu hình trụ kích thước 15x30 cm theo tiêu chuẩn ASTM C469 [20] Sau ngày tiến hành tháo mẫu bảo dưỡng nước đến ngày tuổi thí nghiệm Mỡi phép đo thực mẫu thử cường độ chịu nén mẫu thử cường độ ép chẻ mơ đun đàn hồi Kết thí nghiệm trung bình số học mẫu sau loại bỏ sai số thơ Hình Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén BTĐL Hình Thí nghiệm xác định cường độ ép chẻ BTĐL 884 Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (12/2022), 879-889 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN2 3.1 Cường độ chịu nén bê tông đầm lăn Các kết thí nghiệm cường độ chịu nén 28 ngày tuổi cấp phối BTĐL sử dụng hàm lượng CLLTC 0%, 30%, 50%, 75% 100% thể hình ngày 28 ngày Cường độ chịu nén (MPa) 25 20 15 10 BTĐC Tỷ lệ cường độ chịu nén BTTC so với BTĐC (%) 100 30 95 28 ngày 90 ngày 85 80 75 70 65 60 55 50 30% 50% 75% 100% CLLTC CLLTC CLLTC CLLTC Hình Ảnh hưởng hàm lượng CLLTC đến cường độ chịu nén BTĐL 25 50 75 Hàm lượng CLLTC thay CLLTN (%) 100 Hình Tương quan cường độ chịu nén BTTC BTĐC tuổi 28 ngày Các kết thu cho thấy cường độ chịu nén BTĐL giảm rõ rệt tăng hàm lượng CLLTC Hiện tượng ghi nhận 28 ngày tuổi Cụ thể, với cấp phối đối chứng (BTĐC), cường độ chịu nén BTĐC đạt 20,1 MPa ngày tuổi 28,3 MPa 28 ngày tuổi Khi sử dụng 30% CLLTC, cường độ chịu nén BTĐL 28 ngày tuổi đạt 18,4 MPa 25,2 MPa, tương ứng với mức giảm khoảng 10% so với mẫu đối chứng Khi tăng hàm lượng CLLTC lên 50% cường độ chịu nén BTĐL 28 ngày tuổi giảm 16,9 MPa 23,3 MPa, tương ứng với mức giảm 16-18% so với mẫu đối chứng Ảnh hưởng CLLTC đến cường độ chịu nén BTĐL rõ rệt thay CLLTN với hàm lượng 75% 100% Khi đó, cường độ chịu nén ngày tuổi BTĐL giảm xuống 15,3 MPa 14 MPa, tương ứng với mức giảm 24-30% so với BTĐC Tương tự, 28 ngày tuổi, cường độ chịu nén BTĐL sử dụng 75% 100% CLLTC đạt 20,7 MPa 18,7 MPa, tương ứng với mức giảm 30% 34% so với BTĐC (hình 6) Ngun nhân dẫn đến suy giảm về cường độ chịu nén BTĐL tăng hàm lượng CLLTC giải thích gia tăng hàm lượng vữa dính bám CLLTC Lớp vữa dính bám có cường độ thấp, chứa nhiều lỗ rỗng làm ảnh hưởng đến khả gắn kết pha cốt liệu pha đá xi măng Một phần lớp vữa dính bám vùng chuyển tiếp cũ hình thành cốt liệu đá xi măng (ITZ- Interfacial Transition Zone) Vùng đặc trưng tập trung tinh thể ettringite, C-H thiếu hụt tinh thể C-S-H Ngoài vùng có độ rỡng lớn so với phần cịn lại pha đá xi măng Bởi hàm lượng CLLTC tăng lên đồng nghĩa với việc gia tăng thể tích vùng chuyển tiếp bê tông, kéo theo suy giảm tính học nói chung cường độ chịu nén nói riêng [5-7] Bởi cường độ chịu nén bê tơng có xu hướng giảm tăng hàm lượng CLLTC 885 Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, Tập 73, Số (12/2022), 879-889 3.2 Cường độ ép chẻ bê tông đầm lăn Cường độ ép chẻ 28 ngày tuổi cấp phối BTĐL thể hình Nhận thấy cường độ ép chẻ BTĐL có xu hướng giảm tăng hàm lượng CLLTC Ở ngày tuổi, cường độ ép chẻ BTĐL giảm từ 2,69 MPa xuống 2,49 MPa, 2,35 MPa, 2,07 MPa 1,83 MPa tương ứng với hàm lượng CLLTC 0%, 30%, 50%, 75% 100% Ở 28 ngày tuổi, cường độ ép chẻ BTĐC đạt 3,25 MPa cường độ ép chẻ cấp phối sử dụng 30%, 50%, 75% 100% CLLTC đạt 2,96 MPa, 2,70 MPa, 2,45 MPa 2,16 MPa Như cường độ ép chẻ BTĐL giảm khoảng 10-20% sử dụng 30-50% CLLTC giảm khoảng 25-35% sử dụng 75-100% CLLTC (hình 8) Theo tiêu chuẩn 22TCN 211-06 [21], quy đổi cường độ ép chẻ (Rec) về cường độ kéo uốn (Rku) theo công thức Rku = (1,6-2,0) x Rec BTĐL sử dụng CLLTC vật liệu có mức độ đồng thấp bê tơng thơng thường, chọn hệ số 1,6 để xác định cường độ kéo uốn Khi cường độ kéo uốn 28 ngày tuổi cấp phối BTĐL dao động khoảng 3,46-5,2 MPa Như dùng 100% CLLTC cường độ kéo uốn BTĐL đạt 2,5 MPa, phù hợp làm lớp móng đường theo Quyết định số 3230/QĐ-BGTVT [14] TCCS 40:2022/TCĐBVN [15] ngày 28 ngày Cường độ ép chẻ (MPa) 2 1 Tỷ lệ cường độ ép chẻ BTTC so với BTĐC (%) 100 BTĐC 30% CLLTC 50% CLLTC 75% CLLTC 95 28 ngày 90 ngày 85 80 75 70 65 60 55 50 100% CLLTC Hình Ảnh hưởng hàm lượng CTTC đến cường độ ép chẻ BTĐL 25 50 75 Hàm lượng CLLTC thay CLLTN (%) 100 Hình Tương quan cường độ ép chẻ BTTC BTĐC tuổi 28 ngày 3.3 Mô đun đàn hồi bê tông đầm lăn Mô đun đàn hồi 28 ngày tuổi cấp phối BTĐL sử dụng hàm lượng CLLTC 0%, 30%, 50% 100% thể hình Tương tự cường độ chịu nén cường độ ép chẻ, kết nghiên cứu cho thấy mô đun đàn hồi bê tông giảm tăng hàm lượng CLTC Ở ngày tuổi, BTĐC có mô đun đàn hồi 25,5 GPa Khi thay CLTC với hàm lượng 30%, 50%, 75% 100% mơ đun đàn hồi BTĐL giảm xuống cịn 23,9 GPa, 23,9 GPa, 22,2 GPa, 20,5 GPa 19,1 GPa ngày tuổi Ở 28 ngày tuổi, mô đun đàn hồi BTĐL giảm từ 29,2 GPa xuống 27,1 GPa, 25,2 GPa, 23,3 GPa 21,7 GPa, tương ứng với hàm lượng CLLTC sử dụng tăng từ 0% lên 30%, 50%, 75% 100% Có thể thấy mô đun đàn hồi BTĐL giảm mạnh sử dụng 75-100% CLLTC Khi đó, mơ đun 886 Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (12/2022), 879-889 đàn hồi BTĐL giảm khoảng 20-25% so với BTĐC (hình 10) Cũng thấy mức độ suy giảm thấp so với cường độ chịu nén, cường độ chịu nén BTĐL giảm khoảng 30-35% so với BTĐC thay 75-100% CLLTN CLLTC (hình 6) Như việc thay CLLTN CLLTC có ảnh hưởng đáng kể đến mơ đun đàn hồi bê tông, đặc biệt hàm lượng thay lên đến 75% 100% Điều giải thích “hiệu ứng vữa” Lớp vữa dính bám bề mặt CLLTC thường có mơ đun đàn hồi thấp nhiều so với CLLTN, thể tích vữa dính bám tăng lên tăng hàm lượng CLLTC, kéo theo suy giảm về mô đun đàn hồi bê tông [5-7] ngày 28 ngày Mô đun đàn hồi (GPa) 25 20 15 10 BTĐC Tỷ lệ mô đun đàn hồi BTTC so với BTĐC (%) 100 30 30% 50% 75% 100% CLLTC CLLTC CLLTC CLLTC 95 28 ngày 90 85 80 75 70 65 60 55 50 Hình Ảnh hưởng hàm lượng CTTC đến mô đun đàn hồi BTĐL ngày 25 50 75 Hàm lượng CLLTC thay CLLTN (%) 100 Hình 10 Tương quan mô đun đàn hồi BTTC BTĐC tuổi 28 ngày KẾT LUẬN Một số kết luận kiến nghị rút từ nghiên cứu sau: - Với việc sử dụng hàm lượng chất kết dính thấp (khoảng 240-260 kg/m3 bê tông), hàm lượng xi măng sử dụng khoảng 170-185 kg/m3 bê tông, cấp phối BTĐL sử dụng CLLTC với hàm lượng từ 30-100% có cường độ chịu nén đạt 18-25 MPa, cường độ ép chẻ từ 2,2-3 MPa mô đun đàn hồi đạt 22-27 GPa - Các đặc tính học BTĐL có xu hướng giảm tăng hàm lượng CLLTC thay CLLTN Cường độ chịu nén, cường độ chịu ép chẻ mô đun đàn hồi BTĐL giảm khoảng 15-35 % sử dụng hàm lượng CLLTC từ 50-100 % - Khi sử dụng CLLTC với hàm lượng thấp (30%) cường độ chịu nén, cường độ chịu ép chẻ mô đun đàn hồi BTĐL khoảng 90% so với BTĐC Do hạn chế ảnh hưởng CLLTC đến tính học BTĐL thay CLLTN CLLTC với hàm lượng 30% thấp - Có thể sử dụng 100% CLLTC để chế tạo BTĐL có cường độ chịu nén MPa ngày tuổi 10 MPa 28 ngày tuổi, cường độ chịu kéo uốn 2,5 MPa, phù hợp làm tầng móng mặt đường BTXM theo TCCS 40:2022/TCĐBVN [15] - Do đặc tính cơ-lý CLTC phụ thuộc nhiều vào nguồn gốc bê tông phế thải nên cần có thêm nghiên cứu về ảnh hưởng loại CLTC đến đặc tính học độ 887 Tạp chí Khoa học Giao thơng vận tải, Tập 73, Số (12/2022), 879-889 bền BTTC Ngoài ra, việc cải thiện cường độ độ bền BTTC thông qua sử dụng kết hợp loại phụ gia khống tro bay, xỉ lị cao nghiền mịn cần thiết LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu tài trợ Trường Đại học Giao thông Vận tải đề tài mã số T2022-CT-024 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Duy Hữu, Ngô Xuân Quảng, Mai Đình Lộc, Nguyễn Tiến Dũng, Lê Thanh Hà, Vật liệu xây dựng, Nhà xuất Giao thông Vận tải, 2017 [2] Phạm Duy Hữu, Đào Văn Đông, Phạm Duy Anh, Nguyễn Tiến Dũng, Nguyễn Đình Hải, Vật liệu xây dựng cơng trình giao thơng, Nhà xuất Giao thông Vận tải, 2018 [3] A Katz, Properties of concrete made with recycled aggregate from partially hydrated old concrete, Cement and concrete research, 33 (2003) 703-711 https://doi.org/10.1016/S0008-8846(02)01033-5 [4] K Eguchi, K Teranishi, A Nakagome, H Kishimoto, K Shinozaki, M Narikawa, Application of recycled coarse aggregate by mixture to concrete construction, Construction and Building Materials, 21 (2007) 1542-1551 https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2005.12.023 [5] M Etxeberria, A Vanquez, A Mari, M Barra, Influence of amount of recycled coarse aggregates and production process on properties of recycled concrete, Cement and concrete research, 37 (2007) 735-742 https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2007.02.002 [6] C.S Poon, Z.H Shui, L Lam, Effect of microstructure of ITZ on compressive strength of concrete prepared with recycled aggregates, Construction and Building Materials, 18 (2004) 461–468 https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2004.03.005 [7] MS De Juan, P.A Gutiérrez, Study on the influence of attached mortar content on the properties of recycled concrete aggregate, Construction and Building Materials, 23 (2009) 872-877 https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2008.04.012 [8] Nguyễn Tiến Dũng, Nghiên cứu ảnh hưởng loại hàm lượng cốt liệu nghiền tư bê tông phế thải đến tính học bê tơng, Tạp chí Giao thơng vận tải, 12(2017) [9] Nguyễn Tiến Dũng, Hồng Việt Hải, Nghiên cứu số đặc tính bê tông sử dụng cát nghiền từ phế thải xây dựng, Tạp chí Giao thơng vận tải, 11 (2019) [10] Bộ Xây dựng, TCVN 6260:2020: Xi măng Pc Lăng hỡn hợp - Yêu cầu kỹ thuật, 2020 [11] Bộ Xây dựng, TCVN 10302:2014: Phụ gia hoạt tính tro bay dùng cho bê tông vữa xây dựng, 2014 [12] ASTM C33-03, Standard Specification for Concrete Aggregates, ASTM International, 2003 [13] Bộ Xây dựng, TCVN 4506:2012: Nước trộn bê tông vữa - Yêu cầu kỹ thuật, 2012 [14] Bộ Giao thông Vận tải, Số 3230/QĐ-BGTVT: Quy định tạm thời về thiết kế mặt đường bê tông xi măng thông thường có khe nối xây dựng cơng trình giao thơng, 2012 [15] Tổng cục đường Việt Nam, TCCS 40:2022/TCĐBVN: Thi công nghiệm thu mặt đường bê tông xi măng xây dựng cơng trình giao thơng, 2022 [16] ACI 325.10R-95 (R2001), Report on Roller CoMPacted Concrete Pavements, Reported by ACI Committee 325, 2001 [17] ASTM D1557-12, Standard Test Methods for Laboratory CoMPaction Characteristics of Soil Using Modified Effort, ASTM International, 2012 [18] ASTM C39/C39M-14, Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete 888 Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (12/2022), 879-889 Specimens, ASTM International, 2014 [19] ASTM C496/C496M, Standard Test Method for Splitting Tensile Strength of Cylindrical Concrete Specimens, ASTM International, 2019 [20] ASTM C 469-14, Standard Test Method for Static Modulus of Elasticity and Poisson’s Ratio of Concrete in Compression, ASTM International, 2014 [21] Bộ Giao thông Vận tải, Tiêu chuẩn ngành 22TCN 211:2006: Áo đường mềm – Các yêu cầu dẫn thiết kế, 2006 889 ... Khoa học Giao thơng vận tải, Tập 73, Số (12/2022), 879-889 Tạp chí Khoa học Giao thơng vận tải NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CƠ HỌC CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN SỬ DỤNG CỐT LIỆU LỚN TÁI CHẾ TỪ BÊ TƠNG PHẾ THẢI... áo đường số quốc gia giới Nghiên cứu trình bày số đặc tính học BTĐL sử dụng cốt liệu lớn tái chế từ bê tông phế thải (CLLTC), ứng dụng làm lớp móng đường tô CLLTC thay cho cốt liệu lớn tự nhiên... thải lượng lớn phế thải xây dựng có bê tơng phế thải Lượng phế thải không tận dụng tác động lớn đến mơi trường Chính lý mà nhà khoa học nước nghiên cứu sử dụng cốt liệu nghiền từ phế thải xây