Nghiên cứu đánh giá chất lƣợng bê tông thông qua các thí nghiệm không phá hủy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO UBND TỈNH THANH HÓA TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC LÊ QUÝ HƢNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG BÊ TƠNG THƠNG QUA CÁC THÍ NGHIỆM KHÔNG PHÁ HỦY LUẬN VĂN THẠC SĨ XÂY DỰNG THANH HÓA, NĂM 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO UBND TỈNH THANH HÓA TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC LÊ QUÝ HƢNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG BÊ TÔNG THƠNG QUA CÁC THÍ NGHIỆM KHƠNG PHÁ HỦY LUẬN VĂN THẠC SĨ XÂY DỰNG Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng Mã số: 8.58.02.01 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS Lê Kim Truyền THANH HÓA, NĂM 2020 Danh sách Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ khoa học (Theo Quyết định số:479 QĐ-ĐHHĐ ngày 19 tháng 05 năm 2020 Hiệu trưởng Trường Đại học Hồng Đức) Học hàm, học vị, Cơ quan công tác họ tên Chức danh Hội đồng T.S Nguyễn Văn Dũng Trƣờng Đại học Hồng Đức Chủ tịch T.S Huỳnh Trọng Phƣớc Trƣờng Đại học Cần Thơ Phản biện T.S Phạm Thái Hoàn Trƣờng Đại học Xây Dựng Phản biện T.S Nguyễn Đăng Nguyên Trƣờng Đại học Xây Dựng Ủy viên T.S Mai Thị Hồng Trƣờng Đại học Hồng Đức Ủy viên, Thƣ ký Xác nhận Ngƣời hƣớng dẫn Học viên chỉnh sửa theo ý kiến Hội đồng Ngày tháng năm 2020 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn dƣới hình thức nào.Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) đƣợc thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Ngƣời cam đoan Lê Quý Hƣng i LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng với đề tài “Nghiên cứu đánh giá chất lƣợng bê tơng thơng qua thí nghiệm khơng phá hủy” đƣợc hồn thành dựa kiến thức mà học viên tiếp thu đƣợc từ Thầy qua khóa học đào tạo trình độ Thạc sỹ, hƣớng dẫn nhiệt tình Thầy, Cô giáo kinh nghiệm thực tiễn, hiểu biết học viên năm công tác Công ty TNHH MTV Sông Chu Học viên xin đƣợc chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu nhà trƣờng, Ban lãnh đạo khoa Khoa Kỹ thuật Công Nghệ - trƣờng ĐH Hồng Đức tạo điều kiện sở vật chất, thời gian đội ngũ giảng viên chất lƣợng cao, giàu kinh nghiệm để học viên có đƣợc mơi trƣờng học tập tốt Học viên xin đƣợc cảm ơn Thầy cô trực tiếp giảng dạy, truyền đạt cho học viên kiến thức, kinh nghiệm quý báu để học viên không hồn thành khóa học, hồn thành luận văn mà cịn tảng, hành trang quý báu theo suốt học viên công việc chuyên môn Đặc biệt, học viên xin đƣợc tỏ lịng kính trọng, biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo GS.TS Lê Kim Truyền, ngƣời trực tiếp giảng dạy hƣớng dẫn học viên hoàn thành luận văn Qua đây, học viên xin đƣợc chân thành cảm ơn Lãnh đạo đơn vị công tác, đồng nghiệp gia đình giúp đỡ học viên q trình cơng tác, học tập thực Luận văn Tác giả luận văn Lê Quý Hƣng ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu 3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn Cấu trúc nội dung luận văn .4 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu chung bê tông .5 1.2 Các nghiên cứu sử dụng tro xỉ bê tông 1.3 Các thí nghiệm khơng phá hủy 14 Kết luận chƣơng 1: 16 CHƢƠNG 2.1 VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 17 Vật liệu .17 2.1.1 Xi măng .17 2.1.2 Đá 17 2.1.3 Xỉ than .18 2.1.4 Cát .18 2.2 Thiết kế thành phần hỗn hợp bê tông 22 2.3 Chuẩn bị mẫu 23 2.4 Phƣơng pháp thí nghiệm 25 2.4.1 Độ sụt 25 2.4.2 Khối lƣợng đơn vị thể tích 27 2.4.3 Cƣờng độ chịu nén 27 2.4.4 Độ hút nƣớc 28 iii 2.4.5 Vận tốc truyền xung siêu âm .29 2.4.6 Độ truyền nhiệt 30 2.4.7 Điện trở suất 31 Kết luận chƣơng .32 CHƢƠNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN 33 3.1 Độ sụt bê tông 33 3.2 Khối lƣợng đơn vị thể tích .34 3.3 Cƣờng độ chịu nén 36 3.4 Vận tốc truyền xung siêu âm 39 3.5 Độ hút nƣớc 41 3.6 Điện trở suất .42 3.7 Độ truyền nhiệt 43 Kết luận chƣơng 3: 44 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BTCT : Bê tông cốt thép M : Mô đun độ lớn cốt liệu N/XM : Nƣớc/xi măng N/CKD : Nƣớc/chất kết dính o : Khối lƣợng riêng t : Khối lƣợng thể tích khơ tự nhiên tn : Độ ẩm tự nhiên  : Độ hút nƣớc mk : Khối lƣợng khuôn đúc mẫu bê tơng hình trụ mm : Khối lƣợng mẫu thí nghiệm bao gồm phần bê tông khuôn d : Đƣờng kính khn đúc mẫu bê tơng hình trụ h : Chiều cao khn đúc mẫu bê tơng hình trụ  bt : Khối lƣợng đơn vị thể tích bê tơng tƣơi TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Tính chất vật lý hóa học xi măng xỉ than .20 Bảng 2.2 Tính chất vật lý cốt liệu 21 Bảng 2.3 Thành phần hỗn hợp bê tông 23 Bảng 3.1 Độ sụt bê tông 33 Bảng 3.2 Khối lƣợng đơn vị thể tích bê tơng…………………………………….35 Bảng 3.3 Cƣờng độ chịu nén bê tông…………………………………………….37 Bảng 3.4 Vận tốc truyền xung siêu âm bê tông………………………………….40 Bảng 3.5.Độ hút nƣớc bê tông……………………………………………………41 Bảng 3.6 Điện trở suất bê tông………………………………………………… 43 Bảng 3.7 Độ truyền nhiệt bê tông……………………………………………… 44 vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1 Hình ảnh vi cấu trúc a) xi măng b) xỉ than .19 Hình 2.2 Đƣờng cong cấp phối hạt a) đá; b) cát xỉ than 21 Hình 2.3 a) Hỗn hợp bê tông sau trộn, b) mẫu bê tơng thí nghiệm 25 Hình 2.4 Bảo dƣỡng mẫu bê tông 25 Hình 2.5 Thí nghiệm xác định độ sụt 26 Hình 2.6 Máy nén bê tơng 28 Hình 2.7 Thí nghiệm xác định vận tốc truyền sóng bê tơng 30 Hình 2.8 Thí nghiệm xác định độ truyền nhiệt bê tơng .30 Hình 2.9 Thiết bị đo điện trở suất 31 Hình 3.1 Độ sụt bê tơng………………………………………………………….34 Hình 3.2 Khối lƣợng đơn vị thể tích…………………………………………………35 Hình 3.3 Sự phát triển cƣờng độ nén mẫu a) M36, b) M39……………… 38 Hình 3.4 Các mẫu bê tơng sau nén………………………………………………38 Hình 3.5 Vận tốc truyền xung siêu âm mẫu a) M36, b) M39…………… 40 Hình 3.6 Độ hút nƣớc bê tơng 28 ngày tuổi………………………………… 42 Hình 3.7 Điện trở suất mẫu bê tơng 28 ngày tuổi…………………………43 Hình 3.8 Độ truyền nhiệt mẫu bê tông 28 ngày tuổi………………………44 vii 3.3 Cƣờng độ chịu nén Cƣờng độ chịu nén thuộc tính quan trọng để đánh giá khả chịu tải trọng bê tông Sự phát triển cƣờng độ chịu nén mẫu bê tông với tỷ lệ N/CKD: 0,36 0,39 đƣợc thể tƣơng ứng Bảng 3.3; Hình 3.3.(a), (b) Hình 3.4 minh họa số mẫu bê tơng 28 ngày tuổi bị nén vỡ sau thí nghiệm Kết thí nghiệm cho thấy: - Theo thời gian 3,7,14,28 ngày tuổi cƣờng độ chịu nén hai mẫu bê tông M36, M39 tăng Tại ngày tuổi bê tơng có cƣờng độ chịu nén nhỏ đạt cƣờng độ chịu nén lớn 28 ngày tuổi Nguyên nhân bê tông ngày đông kết q trình thủy hóa xi măng diễn tạo nên sản phẩm C-S-H thành phần tạo nên cƣờng độ bê tơng sau đóng rắn - Khi tỷ lệ N/CKD tăng cƣờng độ chịu nén mẫu bê tông M36 lớn mẫu M39 Nguyên nhân tỷ lệ N/CKD tăng bê tông có độ sụt tăng (tính chảy tăng) nên cƣờng độ chịu nén giảm Khi tỷ lệ N/CKD nhỏ, hàm lƣợng chất kết dính cao, sản phẩm C-S-H phản ứng thủy hóa nhiều làm cho cƣờng độ nén bê tông cao - Khi tỷ lệ N/CKD, cƣờng độ chịu nén mẫu bê tông giảm tỷ lệ thay cát xỉ than tăng Việc giảm cƣờng độ chịu nén xỉ than xỉ than có độ rỗng lớn so với cát Tuy nhiên hai mẫu M36 M39 tỷ lệ thay cát xỉ than mức 30% 28 ngày tuổi lại cho cƣờng độ nén cao vì: kết qủa nghiên cứu có hàm lƣợng xỉ than tối ƣu định phụ thuộc vào thành phần bê tông chất lƣợng xỉ than sử dụng Nếu sử dụng hàm lƣợng xỉ than tối ƣu phần xỉ than khơng tham gia vào phản ứng hóa học mà đóng vai trị nhƣ cốt liệu hỗn hợp bê tơng thay chất kết dính Do vậy, nghiên cứu lƣợng xỉ than thay cát tối ƣu 30% Ở 28 ngày tuổi hai mẫu M36 M39 36 có cƣờng độ chịu nén lớn 15MPa Thơng thƣờng bê tơng có cƣờng độ chịu nén khoảng 15-25MPa [21] - Kết thí nghiệm cho thấy thay cát xỉ than lên đến 70% để tăng hiệu kinh tế sản xuất bê tông Tuy nhiên, thay đến 70% cát xỉ than, khả cƣờng độ chịu nén giảm, nghiên cứu chọn hàm lƣợng xỉ than thay cát hợp lý 50% hai mẫu M36 M39 vừa đảm bảo cƣờng độ theo yêu cầu mà lƣợng xỉ than sử dụng nhiều mang lại hiệu kinh tế Bảng 3.3 Cƣờng độ chịu nén bê tông Cƣờng độ (MPa) Ngày tuổi M36-0 M36-30 M36-50 M36-70 M36-100 17,23 17,07 16,62 12,28 10,63 23,45 27,34 21,77 16,69 13,16 14 27,68 29,45 23,36 19,42 16,05 28 30,87 32,25 24,95 22,41 17,47 Ngày tuổi M39-0 M39-30 M39-50 M39-70 M39-100 14,83 14,92 14,23 10,03 8,43 21,61 19,27 17,84 13,59 11,71 14 25,7 23,4 20,27 17,89 13,01 28 27,7 28,57 22,4 19,65 14,22 C-êng ®é nÐn (MPa) 35 30 25 20 15 M36-0 M36-30 10 M36-50 M36-70 M36-100 0 10 15 20 Ngày tuổi (ngày) 37 25 30 (a) C-ờng độ nén (MPa) 35 30 25 20 15 M39-0 10 M39-30 M39-50 M39-70 M39-100 0 10 15 20 25 30 Ngµy ti (ngµy) (b) Hình 3.3 Sự phát triển cƣờng độ nén mẫu a) M36, b) M39 Thí nghiệm cịn cho thấy hình ảnh mẫu bê tông bị vỡ sau nén 14 28 ngày tuổi (Hình 3.4) Cấu tạo bên mẫu tƣơng đối đặc chắc, nên bị vỡ phần xung quanh đƣờng biên, phần mẫu không bị vỡ vụn Các mẫu thay 100% nát vụn Hình 3.9 Các mẫu bê tơng sau nén 38 3.4 Vận tốc truyền xung siêu âm Một thí nghiệm khác xác định vận tốc truyền xung siêu âm bê tơng đƣợc trình bày Bảng 3.4 Hình 3.5 Vận tốc truyền xung siêu âm ngày tuổi mẫu bê tơng có giá nhỏ đạt giá trị cao 28 ngày tuổi, điều hồn tồn phù hợp theo thời gian bê tông ngày đặc Với tỷ lệ N/CKD, vận tốc truyền xung siêu âm bê tông giảm tăng hàm lƣợng xỉ than Nhƣ vậy, vận tốc truyền xung siêu âm phụ thuộc vào độ đặc bê tơng, cịn phụ thuộc vào khối lƣợng đơn vị thể tích bê tơng xỉ than có khối lƣợng riêng 2,0 tấn/m3 nhỏ khối lƣợng riêng cát 2,62 tấn/m3 độ rỗng lớn cát, nên thay cát xỉ than, vận tốc truyền xung siêu âm bê tông giảm Điều đƣợc khẳng định nghiên cứu [26] Khi tỷ lệ N/CKD tăng giá trị vận tốc truyền xung siêu âm bê tông giảm Tốc độ truyền xung siêu âm liên quan đến mật độ mẫu bê tơng Do đó, bê tơng có tỷ lệ nƣớc chất kết dính thấp có trọng lƣợng đơn vị cao hơn, dẫn đến giá trị tốc độ truyền xung siêu âm cao có tỷ lệ chất kết dính cao Vì mà mẫu bê tơng M36 có vận tốc truyền xung siêu âm lớn mẫu M39 Ở 28 ngày tuổi mẫu M36 có vận tốc truyền xung siêu âm: 4988, 4778, 4663, 4564, 4392 m/s; mẫu M39 có vận tốc truyền xung siêu âm: 4823; 4674, 4548, 4435, 4336 m/s tƣơng ứng với tỷ lệ thay cát xỉ than: 0, 30, 50, 70, 100% Các gái trị lớn 4300 m/s đƣợc đánh giá chất lƣợng bê tông tốt theo tiêu chuẩn ASTM C597 [9] 39 Bảng 3.4 Vận tốc truyền xung siêu âm bê tông Vận tốc truyền xung siêu âm (m/s) Ngày tuổi M36-0 M36-30 M36-50 M36-70 M36-100 3938 3490 3355 2972 2766 4340 4092 4016 3856 3729 14 4828 4642 4579 4304 4250 28 4988 4778 4663 4564 4392 Ngày tuổi M39-0 M39-30 M39-50 M39-70 M39-100 3213 3004 2978 2837 2679 3973 3845 3753 3576 3355 14 4600 4498 4459 4286 3938 28 4823 4674 4548 4435 4336 VËn tèc truyÒn xung (m/s) 5000 4500 4000 M36-0 3500 M36-30 M36-50 3000 M36-70 M36-100 2500 10 15 20 25 30 Ngµy ti (ngµy) (a) VËn tèc truyÒn xung (m/s) 5000 4500 4000 M39-0 3500 M39-30 M39-50 3000 M39-70 M39-100 2500 10 15 20 25 30 Ngµy ti (ngµy) (b) Hình 3.5 Vận tốc truyền xung siêu âm mẫu a) M36, b) M39 40 3.5 Độ hút nƣớc Độ hút nƣớc yếu tố quan trọng bê tông, ảnh hƣởng đến hấp thụ nƣớc từ vữa dính bám bê tơng vữa q trình xây dựng Độ hút nƣớc phản ánh gián tiếp tính thấm bê tơng Do đó, liên quan đến khả chống ăn mịn hóa học bê tơng Kết thí nghiệm cho thấy, độ hút nƣớc bê tơng 28 ngày tuổi mẫu M36 có giá trị 1,8; 2,33; 3,09; 4,05; 5,19% mẫu M39 có giá trị 2,47; 3,01; 3,53; 4,27; 5,72% tƣơng ứng với tỷ lệ thay cát xỉ than 0, 30,50,70, 100% Gái trị cho thấy độ hút nƣớc bê tông tăng theo tỷ lệ xỉ than thay cát xỉ than có độ rỗng lớn so với cát nên khả hút nƣớc lớn cát Mẫu bê tơng M39 có độ hút nƣớc lớn mẫu M36 Nhƣ đề cập trên, bê tơng có tỷ lệ N/CKD cao có hàm lƣợng nƣớc cao trọng lƣợng đơn vị thấp hơn, dẫn đến độ xốp cao độ hấp thụ nƣớc cao Kết nghiên cứu tƣơng tự nhƣ kết nghiên cứu M Singh (2015) [25] Bảng 3.5.Độ hút nƣớc bê tông TT Mẫu Tỷ lệ N/CKD M36-0 1,80 M36-30 2,33 M36-50 M36-70 4,05 M36-100 5,19 M39-0 2,47 M39-30 3,01 M39-50 M39-70 4,72 10 M39-100 5,72 0,36 0,39 41 Độ hút nƣớc bê tông (%) 3,09 3,53 Độ hút n-ớc bê tông (%) M36 M39 0 50 30 Hàm l-ợng xỉ than 70 100 (%) Hỡnh 3.6 Độ hút nƣớc bê tông 28 ngày tuổi 3.6 Điện trở suất Điện trở suất mẫu bê tông phản ánh khả chống công hóa học, điện trở suất cao khả chống cơng hóa học tốt Bảng 3.6 Hình 3.7 thể ảnh hƣởng hàm lƣợng xỉ than đến điện trở suất mẫu bê tông 28 ngày tuổi Trong nghiên cứu tỷ lệ nƣớc với chất kết dính thay đổi từ 0,36 đến 0,39, điện trở bê tông thể khác biệt nhỏ Tuy nhiên, xỉ than đƣợc sử dụng để thay cát, giá trị cho thấy khác biệt đáng kể Cụ thể, mức thay xỉ than thay đổi từ 0% đến 100%, điện trở bê tông tăng từ 5,55 kΩ.cm lên 11,35 kΩ.cm mẫu M36 tăng từ 6,4 kΩ.cm lên 12,25 kΩ.cm mẫu M39 Phát có nghĩa khả chống cơng hóa học bê tông tăng lên với hàm lƣợng xỉ than tăng Các nghiên cứu trƣớc bê tơng xỉ than có khả chống cơng hóa học tốt bê tơng thơng thƣờng [25], [28] Điều đáng ý thành phần hóa học xỉ than tƣơng tự nhƣ thành phần tro bay [23] Rất nhiều xỉ than với kích thƣớc hạt mịn tham gia phản ứng pozzolanic để tạo gel CSH giảm canxi hydroxit, làm tăng điện trở suất khả chống lại cơng hóa học [28] 42 Bảng 3.6 Điện trở suất bê tông Thứ tự Điện trở suất (kΩ.cm) Tỷ lệ thay cát xỉ than (%) M36 M39 5,55 6,4 30 5,9 6,7 50 8,0 9,05 70 9,2 10,8 100 11,35 12,25 14 §iƯn trë st (kcm) M36 12 M39 10 0 50 30 Hàm l-ợng xØ than 70 100 (%) Hình 3.7 Điện trở suất mẫu bê tông 28 ngày tuổi 3.7 Độ truyền nhiệt Độ truyền nhiệt bê tông ngày tuổi 3,7,14, 28 mẫu M36, M39 đƣợc thể bảng 3.7 Hình 3.8 Ở 28 ngày tuổi độ truyền nhiệt mẫu M36 thay đổi giảm từ 1,33 W/mK đến 1,1 W/mK; mẫu M39 thay đổi giảm từ 1,93 W/mK đến 1,21 W/mK tƣơng ứng tỷ lệ thay cát xỉ than 0, 30, 50, 70, 100% Độ truyền nhiệt giảm dần theo gia tăng hàm lƣợng xỉ than bê tông Độ truyền nhiệt có liên quan đến độ ẩm [3] khối lƣợng thể tích [1] mẫu bê tơng: độ ẩm tăng độ truyền nhiệt giảm khối lƣợng đơn vị thể tích giảm độ truyền nhiệt giảm Độ rỗng lớn xỉ than nguyên nhân làm tăng độ hút nƣớc đồng thời làm giảm độ truyền nhiệt mẫu bê tông, điều tƣơng tự nhƣ kết nghiên cứu J K Kim [29] 43 Bảng 3.7 Độ truyền nhiệt bê tông Độ truyền nhiệt bê tông W/mK Ngày tuổi M36-0 M36-30 M36-50 M36-70 M36-100 1,22 1,18 1,09 1,06 1,03 1,70 1,25 1,18 1,07 1,08 14 1,76 1,30 1,23 1,20 1,10 28 1,33 1,29 1,22 1,20 1,10 Ngày tuổi M39-0 M39-30 M39-50 M39-70 M39-100 1,27 1,25 1,20 1,15 1,00 1,32 1,27 1,22 1,17 1,12 14 1,62 1,58 1,54 1,53 1,41 28 1,93 1,54 1,42 1,26 1,21 2.1 §é trun nhiƯt (W/mK) M36 1.8 M39 1.5 1.2 0.9 0.6 0.3 0 50 30 Hàm l-ợng xỉ than 70 100 (%) Hỡnh 3.8 Độ truyền nhiệt mẫu bê tông 28 ngày tuổi Kết luận chƣơng 3: Nghiên cứu đánh giá chất lƣợng bê tơng thơng qua thí nghiệm không phá hủy mẫu M36, M39 với hàm lƣợng xỉ than thay cát tỷ lệ 0, 30, 50,70,100% cho thấy: 44 - Độ sụt bê tông giảm tỷ lệ thay cát xỉ than tăng hàm lƣợng N/CKD giảm; - Khối lƣợng thể tích đơn vị bê tơng giảm hàm lƣợng xỉ than thay cát tỷ lệ N/CKD tăng; - Cƣờng độ chịu nén bê tông giảm tỷ lệ N/CKD tỷ lệ thay cát xỉ than tăng Trong tỷ lệ thay cát xỉ than mức 50% hợp lý hai mẫu M36 M39; - Vận tốc truyền xung siêu âm bê tông giảm theo tỷ lệ thay cát xỉ than tỷ lệ N/CKD tăng Tuy nhiên 28 ngày tuổi có giá trị lớn 4300(m/s) đạt chất lƣợng bê tông tốt theo ASTM C597; - Độ hút nƣớc bê tông tăng theo tỷ lệ thay cát xỉ than tỷ lệ N/CKD tăng, đạt giá trị lớn thay 100% cát xỉ than; - Điện trở xuất bê tơng tăng cịn độ truyền nhiệt bê tông giảm tăng hàm lƣợng thay cát xỉ than 45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Nghiên cứu thiết kế 10 mẫu thí nghiệm M36, M39 với tỷ lệ N/CKD: 0,36; 0,39 tỷ lệ thay cát xỉ than: 0, 30, 50, 70, 100% Tiến hành dùng thí nghiệm khơng phá hủy để đánh giá chất lƣợng mẫu bê tông thiết kế M36, M39, số kết luận đƣợc rút nhƣ sau: 1) Độ sụt bê tông giảm với mẫu M36: từ 26 đến 15mm M39 từ 35 đến 22mm hàm lƣợng xỉ than thay cát tăng tỷ lệ N/CKD giảm; 2) Khối lƣợng đơn vị thể tích bê tơng giảm với M36: từ 2,47 đến 2,1kg/m3 M39: từ 2,44 đến 2,04kg/m3 hàm lƣợng xỉ than thay cát tăng tỷ lệ N/CKD tăng; 3) Sử dụng xỉ than thay cát bê tông cho cƣờng độ nén giảm dần theo tỷ lệ 0, 30, 50, 70, 100%, tăng dần theo ngày tuổi, đạt cƣờng độ nén cao 28 ngày tuổi, cụ thể M36 30,87; 32,25; 24,95; 22,41; 17,47 MPa với M39 27,7; 28,57; 22,4; 19,65; 14,22MPa Ở tỷ lệ thay cát xỉ than 50% đƣợc chọn hợp lý Hàm lƣợng xỉ than thay thực tế tăng giảm tùy thuộc vào yêu cầu cƣờng độ nén bê tông 4) Khi hàm lƣợng thay cát xỉ than tăng tƣơng ứng với tỷ lệ 0,30,50,70,100% 28 ngày tuổi cho kết quả: vận tốc truyền xung siêu âm giảm: M36 từ 4988 đến 4392m/s; M39 từ 4823 đến 4336 m/s Độ truyền nhiệt giảm: M36 từ 1,33 đến 1,1 W/mK; M39 từ 1,93 đến 1,21W/mK độ hút nƣớc tăng: M36 từ 1,8 đến 5,19%; M39 từ 2,47 đến 5,72% Điện trở suất tăng: M36 từ 5,55 đến 11,35kΩ.cm; M39 từ 6,4 đến 12,25kΩ.cm 46 5) Việc sử dụng xỉ than thay cát bê tông cải thiện đƣợc thông số kỹ thuật bê tơng mà cịn mang lại hiệu cao mặt kinh tế, xã hội bảo vệ môi trƣờng Kiến nghị Các kết nghiên cứu đƣợc thực với loại vật liệu có tính chất thơng số kỹ thuật định, thành phần hỗn hợp bê tông tƣơng ứng với tỷ lệ N/CKD= 0,36 ; 0,39 Khi áp dụng cho cơng trình thực tế với loại vật liệu nhƣng có tính chất khác nhau, tỷ lệ N/CKD khác cần tiến hành thử nghiệm để hiệu chỉnh hàm lƣợng xỉ than sử dụng hợp lý Việc sử dụng bê tông kết hợp với thành phần khác (khác với thành phần bê tông truyền thống) nhƣ nghiên cứu thay cát xỉ than vừa đảm bảo thông số kỹ thuật bê tông theo TCVN 3118-1993, vừa có chi phí sản xuất thấp, góp phần bảo vệ mơi trƣờng, sử dụng tái sử dụng hiệu nguồn tài nguyên, đặc biệt phế thải gây ô nhiễm môi trƣờng ngày cần đƣợc phát triển mở rộng 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO A Tài liệu tiếng Việt Bộ Xây dựng (1993), TCVN 3106- 1993, Hỗn hợp bê tông nặng Phƣơng pháp thử độ sụt Bộ Xây dựng (1993), TCVN 3112 – 1993, Bê tông nặng – Phƣơng pháp thử xác định khối lƣợng riêng Bộ Xây dựng (1993), TCVN 3113- 1993- Bê tông nặng - Phƣơng pháp xác định độ hút nƣớc Bộ Xây dựng (2019), "Nguon-khai-thac-cat-xay-dung-dang-can-kietyeu-cau-can-vat-lieu-thay-the-cang-ngay-cang-cao.html ," Truy cập lúc 10 ngày 18/11/2019 Thủ tƣớng Chính phủ (2014), "Quyết định 1469/QĐ-TTg - Phê duyệt quy hoạch tổng thể phát triển vật liệu xây dựng Việt Nam đến năm 2020 định hƣớng đến năm 2030’’ B Tài liệu tiếng Anh ACI 2111-91 (2009, "Standard Practice for Selecting Proportions for Normal, Heavyweight, and Mass Concrete-Procedure for Mix Design" ASTM C39 (2012), "Standard test method for compressive strength of cylindrical concrete specimens," American Society of Testing Materials ASTM C143 (2015), "Standard test method for slump of hydraulic-cement concrete," American Society of Testing Materials ASTM C597 (2016), "Standard test method for pulse velocity through concrete," American Society of Testing Materials 10 C S Poon, S C Kou (2009), "Properties of concrete prepared with crushed fine stone, furnace bottom ash and fine recycled aggregate as fine aggregates," Construction and Building Materials, 23, pp 877-886 11 E I Moreno, R S Carcaño (2008), "Evaluation of concrete made with crushed limestone aggregate based on ultrasonic pulse velocity," Construction and Building Materials, 22, pp.1225-1231 48 12 F.Darcy, Y.Bai, and P.A.M Basheer (2005), "Strength and drying shrinkage properties of concrete containing furnance bottom ash as fine aggregate ," Construction and Building Materials, 19 pp 691-697 13 H K Lee, H K Kim (2011), "Use of power plant bottom ash as fine and coarse aggregates in high-strength concrete," Construction and Building Materials, 25, pp.1115-1122 14 H.Kurama, M.Kaya (2002), "Usage of coal combustion ash in concrete mixture ," Construction and Building Materials, 22 pp 1922-1928, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2007.07.008 15 H Kurama, B Topỗu, C Karakurt (2009), "Properties of the autoclaved aerated concrete produced from coal bottom ash," Journal of Materials Processing Technology, 209, pp.767-773 16 M Cheriaf, J C Rocha, L B Andrade (2007), "Evaluation of concrete incorporating bottom ash as a natural aggregates replacement," Waste Management, 27, pp.1190-1199 17 M.H.rasid, G.A.Jokhio, A.M.A.Budiea, M.W.Husin and Mirza K.Muthusamy (2020), "Coal bottom ash as sand replacement in concrete:A review," Construction and Building Materials, pp 236-244, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117507 18 M P Mathews, P U Aswathy (2015), "Behaviour of Self Compacting Concrete by Partial Replacement of Fine Aggregate with Coal Bottom Ash," International Journal of Innovative Research in Advanced Engineering, 10, pp 45-52 19 M.P.Monteriro (2015), "Concrete: Microstructure, Properties and Materials" 20 M Rafieizonooz, J Mirza, M.R Salim, M.W Hussin, E Khankhaje (2016), "Investigation of coal bottom ash and fly ash in concrete as replacement for sand and cement," Construction and Building Materials, 116,pp 15-24 18 21 M Singh, R Siddique (2016), "Compressive strength, drying shrinkage and chemical resistance of concrete incorporating coal bottom ash as partial or 49 total replacement of sand," Construction and Building Materials, 68, pp.3948 22 M S K Kumar, K S Harish, R B Vinay, M Ramesh (2018), "Experimental study on partial replacement of fine aggregate by bottom ash in cement concrete," International Research Journal of Engineering and Technology, 5(5),pp.1505-1508 23 M.Tuyan, A.Mardani-Aghabaglou, K.Ramyar (2014), "Mechanical and durability performance of concrete incorporating fine recycled concrete and glass aggregates," Materials and Structures, 48 (8), pp 2629-2640 23, 26 24 R C de A Pinto, I J Padaratz, M A P Irrigaray (2016), "A new approach to estimate compressive strength of concrete by the UPV method," Revista IBRACON de Estruturas e Materiais, 9(3), pp.395–402 25 R.Siddique, M.Singh (2015), "Properties of concrete containing high volume of coal BA as fine aggregate," Journal of Clearner Production, pp.269-278 26 S Yang, K H Kim, S E Jeon, J K Kim (2003), "An experimental study on thermal conductivity of concrete," Cement and Concrete Research, 33 pp.363–371 27 T.R.Naik (2008), "Sustainability of construction," Practice Periodical on Structural Design and Construction, 13(2), pp 98-103 28 Z Tang, W Li, G Ke, J L Zhou, W Y V Tam (2019)"Sulfate attack resistance of sustainable concrete incorporating various industrial solid wastes," Journal of Cleaner Production, 218, pp810–822 B Tài liệu Internet 29 http://baocongthuong.com.vn/,"can-co-che-uu-dai-xu-ly-tro-xi-nhiet-dienthan.html," 18/11/2019 50