Nghiên cứu sử dụng xỉ lõ cao nghiền mịn thay thế một phần xi măng trong sản xuất bê tông bột hoạt tính các tính chất vật lý và cơ học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO UBND TỈNH THANH HÓA TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC LÊ CÔNG THỨC NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG XỈ LÕ CAO NGHIỀN MỊN THAY THẾ MỘT PHẦN XI MĂNG TRONG SẢN XUẤT BÊ TÔNG BỘT HOẠT TÍNH- CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ CƠ HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ: XÂY DỰNG Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng Mã số: 8580201 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Nguyễn Văn Dũng THANH HÓA, NĂM 2021 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn không trùng lặp với khóa luận, luận văn, luận án cơng trình nghiên cứu cơng bố Ngƣời cam đoan Lê Công Thức ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới TS Nguyễn Văn Dũng ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn khoa học, bảo tận tình tạo điều kiện tốt giúp tơi suốt q trình nghiên cứu thực luận văn Tơi xin đƣợc bày tỏ lịng biết ơn tới thầy cô môn Kỹ thuật Cơng trình, thầy khoa Kỹ thuật Cơng nghệ, Phòng Sau Đại học, Trƣờng Đại Hồng Đức trang bị tri thức khoa học tạo điều kiện học tập thuận lợi cho suốt thời gian qua Sau cùng, xin cảm ơn đồng nghiệp, bạn bè, anh, em động viên, tạo điều kiện ngƣời thân gia đình suốt trình thực luận văn Thanh Hóa, tháng năm 2021 Tác giả Lê Công Thức iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG BIỂU vii DANH MỤC HÌNH ẢNH viii MỞ ĐẦU .1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu .2 Phƣơng pháp nghiên cứu Cấu trúc luận văn CHƢƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .5 1.1 Tình hình nghiên cứu, sử dụng tro, xỉ nhiệt điện, luyện kim giới Việt Nam .5 1.1.1 Tình hình sử dụng tro, xỉ nhiệt điện luyện kim số nƣớc giới 1.1.2 Tình hình sử dụng tro, xỉ nhiệt điện luyện kim Việt Nam 1.2 Các nghiên cứu xỉ lò cao, cát mịn, silica fume sản xuất bê tơng 1.2.1 Xỉ lị cao 1.2.2 Cát mịn .9 1.2.3 Silica fume .10 1.3 Các nghiên cứu bê tơng bột hoạt tính 11 CHƢƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM .15 2.1 Vật liệu .15 2.1.1 Xi măng 15 2.1.2 Cát 16 2.1.3 Xỉ lò cao 16 2.1.4 Silica fume .17 iv 2.1.5 Phụ gia hóa dẻo 18 2.2 Thiết thành phần cấp phối mẫu thí nghiệm 18 2.3 Tạo mẫu thí nghiệm 19 2.4 Phƣơng pháp thí nghiệm 20 2.4.1 Độ chảy xịe vữa bê tơng 20 2.4.2 Khối lƣợng đơn vị thể tích bê tơng tƣơi 22 2.4.3 Cƣờng độ chịu nén 22 2.4.4 Độ hút nƣớc .23 2.4.5 Vận tốc truyền xung siêu âm bê tông 24 2.4.6 Điện trở suất .24 2.4.7 SEM .25 CHƢƠNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN 27 3.1 Các đặc tính bê tông tƣơi .27 3.3 Cƣờng độ chịu nén .29 3.4 Vận tốc truyền xung siêu âm 31 3.5 Điện trở suất .33 3.6 SEM 34 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Danh mục ký hiệu M: Mô đun độ lớn o : Khối lƣợng riêng t : Khối lƣợng thể tích khơ tự nhiên tn : Độ ẩm tự nhiên : Độ hút nƣớc mk : Khối lƣợng khn hình trụ đƣờng kính 10cm, cao 20cm mm : Khối lƣợng mẫu mo : Khối lƣợng mẫu sau sấy khô m1 : Khối lƣợng mẫu bảo hòa nƣớc X: Độ hút nƣớc mẫu Danh mục chữ viết tắt N: Nƣớc X: Xi măng SL: Xỉ lò cao nghiền mịn N/CKD : Nƣớc/chất kết dính TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam ASTM : Tiêu chuẩn Mỹ vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Tính chất vật lý hóa học xi măng 15 Bảng 2.2 Các thơng số kỹ thuật xỉ lị cao nghiền mịn 16 Bảng 2.3 Thành phần hỗn hợp bê tông 19 Bảng 3.1 Các đặc tính bê tông tƣơi 27 Bảng 3.2 Độ hút nƣớc mẫu bê tông 29 Bảng 3.3 Cƣờng độ chịu nén mẫu bê tông theo ngày tuổi (MPA) 29 Bảng 3.4 Vận tốc truyền xung siêu âm (m/s) 32 Bảng 3.5 Điện trở suất theo hàm lƣợng xỉ lò cao nghiền mịn 33 vii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Xỉ sinh q trình luyện thép Hình 2.1 Hình ảnh vi cấu trúc xi măng 16 Hình 2.2 Hình ảnh vi cấu trúc xỉ lị cao nghiền mịn 17 Hình 2.3 Hình ảnh vi cấu trúc silica fume 18 Hình 2.4 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm 20 Hình 2.5 Bàn dằn vữa xi măng quay tay 21 Hình 2.6 Thí nghiệm xác định độ chảy xòe 22 Hình 2.7 Máy nén bê tơng 23 Hình 2.8 Thí nghiệm xác định vận tốc truyền xung siêu âm bê tơng 24 Hình 2.9 Thiết bị đo điện trở suất 25 Hình 2.10 Thí nghiệm xác định khả truyền nhiệt bê tông 26 Hình 3.1 Khối lƣợng bê tơng tƣơi theo hàm lƣợng xỉ lị cao nghiền mịn 28 Hình 3.2 Độ hút nƣớc 29 Hình 3.3 Sự phát triển cƣờng độ nén mẫu bê tông 30 Hình 3.4 Thí nghiệm cƣờng độ bê tông 31 Hình 3.5 Vận tốc truyền xung siêu âm bê tơng 32 Hình 3.6 Điện trở kháng bê tơng theo hàm lƣợng xỉ lị cao nghiền mịn 34 Hình 3.7 Hình ảnh vi cấu trúc mẫu bê tơng thí nghiệm 37 viii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Bê tơng bột hoạt tính loại bê tơng sử dụng loại vật liệu có hạt mịn có độ hoạt tính cao tham gia phản ứng hóa học q trình thủy hóa Chính bê tơng bột hoạt tính có cƣờng độ chịu lực cao (thƣờng lớn 100 MPa) [17], có khả chống chống lại tác động xấu từ mơi trƣờng bên ngồi [13] chống cháy [14], [18] Để sản xuất bê tơng bột hoạt tính cần phải sử dụng hàm lƣợng lớn xi măng muội silic, dẫn tới giá thành cao, lƣợng nhiệt sinh q trình phản ứng thủy hóa lớn, đồng thời làm cho độ co ngót bê tơng cao Để hạn chế nhƣợc điểm này, nghiên cứu trƣớc sử dụng tro bay [20], [23], xỉ thép [19], [20], [22], kết hợp tro bay xỉ thép [15], [21], [24] nhằm giảm hàm lƣợng xi măng thành phần cấp phối bê tông Các vật liệu đƣợc sử dụng nghiên cứu phải thơng qua tuyển chọn phải có chất lƣợng tốt nhƣ có độ hoạt tính độ mịn cao, lƣợng nung nhỏ, chi phí sản xuất thƣờng cao Mặt khác, hàng năm có tới 500 † 600 triệu tro xỉ nhiệt điện, xỉ luyện kim đƣợc thải ra, chủng loại phế thải đa dạng Các loại phế thải thƣờng gây ô nhiễm môi trƣờng việc xử chúng tốn kém, làm giảm hiệu kinh tế Do vậy, thay xử lý chúng, nhà nghiên cứu tìm cách sử dụng hiệu chúng việc tái chế thành loại vật liệu xây dựng nhƣ bê tông, gạch không nung Trong vài năm tới, nhà máy nhiệt điện Nghi Sơn có cơng suất gấp đôi nhà máy Nhiệt điện Nghi Sơn vào hoạt động, lƣợng tồn dƣ xỉ lò cao vấn đề lớn cần đƣợc giải Trong đó, cơng trình xây dựng Việt Nam nói chung Thanh Hóa nói riêng có yêu cầu cƣờng độ không cao (nhỏ 100 MPa), để giảm chi phí sản xuất, nghiên cứu đề xuất sử dụng loại vật liệu sẵn có địa phƣơng (xỉ lị cao nghiền mịn, cát tự nhiên) việc chế tạo bê tông bột hoạt tính Xuất phát từ yêu cầu cấp thiết nhƣ vậy, đề tài: “Nghiên cứu sử dụng xỉ lò cao nghiền mịn thay phần xi măng sản xuất bê tơng bột hoạt tính- tính chất vật lý học” đƣợc đề xuất nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Xác định đƣợc hàm lƣợng xỉ lị cao nghiền mịn thích hợp để thay xi măng sản xuất bê tông bột hoạt tính Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tƣợng: Bê tơng bột hoạt tính - Phạm vi nghiên cứu: chế tạo bê tơng bột hoạt tính từ vật liệu mịn sẵn có địa phƣơng nhƣ: cát, xỉ lò cao, xi măng Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu thiết kế thành phần bê tông bột hoạt tính với tỷ lệ nƣớc-chất kết dính (N/CKD); sử dụng lần lƣợt 0%, 15%, 30%, 45% 60% xỉ lò cao thay xi măng (tổng cộng hỗn hợp bê tông) - Đúc mẫu, bảo dƣỡng mẫu: hỗn hợp bê tông đúc 36 mẫu để thực thí nghiệm nhƣ bên dƣới (tổng cộng 180 mẫu bê tơng); - Thí nghiệm xác định thông số kỹ thuật bê tông: khối lƣợng thể tích, độ hút nƣớc, cƣờng độ nén, độ truyền xung siêu âm, độ kháng điện, SEM Các thí nghiệm khối lƣợng thể tích, độ hút nƣớc, độ kháng điện, SEM đƣợc tiến hành mẫu 28 ngày tuổi Thí nghiệm xác định cƣờng độ nén độ truyền xung siêu âm đƣợc tiến hành mẫu 3, 7, 14 28 ngày tuổi Mỗi lần thí nghiệm với mẫu thử để lấy giá trị trung bình - Đánh giá kết thu đƣợc đề xuất cấp phối hợp lý cho sản xuất Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu phƣơng pháp thiết kế CHƢƠNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN 3.1 Các đặc tính bê tơng tƣơi Độ chảy xịe khối lƣợng đơn vị thể tích hỗn hợp bê tơng tƣơi đƣợc trình bày Bảng 3.1 Bảng 3.1 Các đặc tính bê tông tươi Mẫu Bê tông M24SL00 M24SL15 M24SL30 M24SL45 M24SL60 Tỷ lệ N/CKD 0.24 Hàm lƣợng xỉ lò cao nghiền mịn thay xi măng (%) 15 30 45 60 Độ chảy xòe (cm) Khối lƣợng đơn vị thể tích (T/m3) 16.0 16.0 19.0 17.5 19.5 2.18 2.17 2.14 2.14 2.12 Giá trị độ chảy xòe thay đổi từ 16cm đến 19,5cm, khối lƣợng đơn vị thể tích thay đổi từ 2.12 T/m3 đến 2,18 T/m3 Với tỷ lệ N/CKD, lƣợng xỉ lò cao nghiền mịn thay xi măng nhiều khối lƣợng đơn vị thể tích giảm (Hình 3.1) Điều đƣợc giải thích khối lƣợng riêng xỉ lò cao nghiền mịn thấp khối lƣợng riêng xi măng Do vậy, khối lƣợng đơn vị thể tích bê tơng tƣơi giảm tăng hàm lƣợng tro bay hỗn hợp bê tông ngƣợc lại Tuy nhiên, khối lƣợng riêng xỉ lò cao thấp khối lƣợng riêng xi măng không lớn nên khối lƣợng bê tông tƣơi giảm không nhiều thay xỉ lò cao nghiền mịn cho xi măng Khi thay đến 60% xi măng xỉ lò cao nghiền mịn, khối lƣợng đơn vị thể tích bê tơng giảm trung bình khoảng 2,8% 27 Khối lƣợng bê tông tƣơi (T/m3) 2,19 2,18 2,17 2,16 2,15 2,14 2,13 2,12 2,11 10 20 30 40 50 60 70 Hàm lƣợng xỉ lò cao nghiền mịn thay xi măng(%) Hình 3.1 Khối lượng bê tơng tươi theo hàm lượng xỉ lò cao nghiền mịn Cũng theo Bảng 3.1, cho thấy, hỗn hợp bê tông trộn nghiên cứu đảm bảo theo tiêu chuẩn TCVN 3121-2 : 2003 (có độ chảy xịe từ 16cm đến 18cm) Với tỷ lệ N/CKD, hàm lƣợng tro bay thay xi măng cao, độ chảy xịe hỗn hợp bê tơng lớn khối lƣợng đơn vị thể tích giảm Hàm lƣợng xỉ lị cao nghiền mịn cao dẫn đến độ chảy xòe cao, điều cho thấy xỉ lị cao nghiền mịn có khả giúp cho hỗn hợp bê tơng có độ linh động cao xi măng 3.2 Độ hút nƣớc Độ hút nƣớc mẫu thí nghiệm đƣợc thể Bảng 3.2 Hình 3.2 Nhìn hình ta thấy: độ hút nƣớc mẫu có giá trị thấp 3,24% ứng với mẫu không sử dụng xỉ lò cao nghiền mịn M24FA0 cao 5,67% ứng với mẫu sử dụng 60% xỉ lò cao thay xi măng M24FA60 Khi tăng hàm lƣợng xỉ lò cao, độ hút nƣớc mẫu bê tơng tăng Điều đƣợc giải thích xỉ lị cao có độ rỗng cao xi măng, dễ tạo nên mao mạch dẫn nƣớc theo đƣờng chu vi Do tăng hàm lƣợng xỉ lò cao tăng lên, độ hút nƣớc mẫu tăng 28 Bảng 3.2 Độ hút nước mẫu bê tơng Mẫu Bê tơng % xỉ lị cao nghiền mịn Độ hút nƣớc (%) 15 30 45 60 2.40 2.47 2.51 2.70 3.22 M24SL00 M24SL15 M24S 30 M24SL45 M24SL60 3,50 3,00 Độ hút nƣớc (%) 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 10 20 30 40 50 60 70 Hàm lƣợng xỉ lò cao nghiền mịn thay xi măng(%) Hình 3.2 Độ hút nước 3.3 Cƣờng độ chịu nén Cƣờng độ nén thuộc tính quan trọng để đánh giá khả chịu tải trọng bê tơng, đặc biệt bê tơng bột hoạt tính Sự phát triển cƣờng độ nén mẫu bê tông nghiên cứu đƣợc thể tƣơng ứng Bảng 3.3 Hình 3.3 Bảng 3.3 Cường độ chịu nén mẫu bê tông theo ngày tuổi (MPA) Mẫu M24SL00 M24SL15 M24SL30 M24SL45 M24SL60 52.65 65.49 74.28 85.73 98.05 59.55 71.13 85.38 101.785 109.645 56.75 68.32 78.86 90.63 103.97 44.74 55.46 70.49 81.72 89.66 35.08 44.11 59.73 75.70 81.65 14 28 56 29 Cƣờng độ nén (MPa) 120,00 100,00 80,00 M24SL00 60,00 M24SL15 M24SL30 40,00 M24SL45 M24SL60 20,00 0,00 10 20 30 40 50 60 Ngày tuổi (ngày) Hình 3.3 Sự phát triển cường độ nén mẫu bê tơng Nhìn chung, cƣờng độ hỗn hợp bê tông tiếp tục tăng theo thời gian Trong ngày tuổi, kết nghiên cứu cho thấy hàm lƣợng xỉ lò cao nghiền mịn thay xi măng 15% bê tơng có cƣờng độ nén cao Tiếp mẫu bê tơng có hàm lƣợng xỉ lị cao thay xi măng 30% Khi khơng sử dụng xỉ lị cao cƣờng độ chịu nén đứng thứ hàm lƣợng thay 45% 60% tƣơng ứng với mẫu có cƣờng độ nén thấp Khi hàm lƣợng xỉ lò cao thay 60% xi măng, cƣờng độ chịu nén bê tơng đạt đƣợc lên tới 81,65MPa sau 56 ngày tuổi Ở mẫu M24SL15 có hàm lƣợng xỉ lị cao 15%, cho thấy sản xuất bê tơng đạt cƣờng độ chịu nén lên đến 109,65MPa Ứng với hàm lƣợng xỉ lò cao nghiền mịn thay từ đến 60%, cƣờng độ bê tơng nghiên cứu đạt đƣợc từ 81MPa đến 110MPa Tùy vào mục đích, yêu cầu sử dụng mà nghiên cứu để sử dụng hàm lƣợng xỉ lò cao nghiền mịn để thay xi măng cho phù hợp thực tế 30 Hình 3.4 Thí nghiệm cường độ bê tơng 3.4 Vận tốc truyền xung siêu âm Để đánh giá đồng nhất, khuyết tật bên nhƣ đặc tính bền bê tơng, thí nghiệm xác định vận tốc truyền xung siêu âm bê tông đƣợc tiến hành theo tiêu chuẩn ASTM C597 [23] Thông thƣờng vận tốc truyền xung siêu âm bê tông cao bê tơng đặc đồng nhất, có khuyết tật bên kết cấu Mẫu bê tông sau đúc đƣợc tƣới nƣớc thƣờng xuyên để bảo dƣỡng đủ ngày tuổi để kiểm tra vận tốc truyền xung siêu âm Tƣơng tự nhƣ thí nghiệm xác định cƣờng độ nén, mẫu đƣợc đo 3, 7, 14 28 ngày, sử dụng máy siêu âm bê tông Matest C369N, thiết bị đo có đầu dị để thu, phát sóng với tần số truyền xung 50 kHz Sau qua chiều dài L biết mẫu, xung dao động đƣợc chuyển thành tín hiệu điện nhờ đầu dị thứ hai Sau khoảng thời gian truyền T xung đo đƣợc nhờ mạch điện đếm thời gian Vận tốc xung V (km/s m/s) đƣợc tính cơng thức : V  L T Trong đó: L: Chiều dài đƣờng truyền, tính kilomét (km) mét (m) T: Thời gian cần thiết để xung dao động truyền qua hết chiều dài L, tính giây (s) 31 Chú ý rằng, lần thí nghiệm với mẫu thử, lấy giá trị trung bình Với mẫu thí nghiệm nên đo lần với vị trí đầu đo đặt đỉnh, đáy mẫu, thời gian truyền xung đo đƣợc mẫu đƣợc biến thiên khoảng ± 5% giá trị trung bình lần đo Vận tốc kỳ vọng nghiên cứu lớn 3660 m/s theo nghiên cứu Malhotra [24] Bảng 3.4 Hình 3.5 thể giá trị đo vận tốc truyền xung siêu âm bê tơng nghiên cứu Theo đó, tất mẫu bê tơng có chất lƣợng tƣơng đối tốt với giá trị vận tốc truyền xung siêu âm bê tông đo đƣợc 56 ngày tuổi lớn 3796 m/s Bảng 3.4 Vận tốc truyền xung siêu âm (m/s) M24SL00 M24SL15 M24SL30 M24SL45 M24SL60 4039.03 3980.49 3878.33 3841.86 3811.74 4215.03 4171.89 4144.00 4126.73 4094.87 14 4403.87 4339.58 4308.30 4231.21 4164.87 28 4462.44 4371.37 4340.79 4296.88 4223.46 56 4493.31 4428.60 4401.75 4363.28 4308.60 Vận tốc truyền xung siêu âm (m/s) Mẫu 4600,00 4500,00 4400,00 4300,00 M24SL00 4200,00 M24SL15 4100,00 M24SL30 4000,00 M24SL45 3900,00 M24SL60 3800,00 3700,00 10 20 30 40 50 60 Ngày tuổi (ngày) Hình 3.5 Vận tốc truyền xung siêu âm bê tơng Nhìn chung, với tỷ lệ N/CKD, vận tốc truyền xung siêu âm bê tông giảm tăng hàm lƣợng xỉ lò cao nghiền mịn Vận tốc truyền xung siêu âm bê tông phụ thuộc vào độ đặc bê tơng, cịn phụ thuộc 32 vào khối lƣợng đơn vị thể tích bê tơng Do xỉ lị cao nghiền mịn có khối lƣợng riêng nhỏ xi măng, nên sử dụng thay xi măng làm cho khối lƣợng đơn vị thể tích bê tơng giảm, dẫn đến vận tốc truyền xung siêu âm giảm 3.5 Điện trở suất Độ dẫn nhiệt mẫu bê tông phản ánh gián tiếp tốc độ ăn mịn bên trong, qua phản ánh khả làm việc môi trƣờng xâm thực bê tơng Hình 3.6 thể ảnh hƣởng hàm lƣợng xỉ lò cao nghiền mịn đến điện trở suất mẫu bê tông 28 ngày tuổi Bảng 3.5 Điện trở suất theo hàm lượng xỉ lò cao nghiền mịn Hàm lƣợng xỉ lò cao nghiền mịn(%)) 15 30 45 60 Điện trở suất (kΩ.cm) 12.2 11.9 10.8 10.1 9.56 Trong nghiên cứu này, điện trở suất mẫu bê tông thay đổi từ 9,56 đến 12.2 kΩ.cm tƣơng ứng với mẫu có hàm lƣợng xỉ lò cao nghiền mịn thay xi măng từ 60% đến 0% Nguyên nhân việc điện trở suất bê tông liên quan mật thiết đến độ đặc bê tông Bê tơng đặc khả chống lại tác nhân xâm thực lớn 33 Điện trở kháng (kΩ.cm) 14 12 10 0 10 20 30 40 50 60 70 Hàm lƣợng xỉ lị cao nghiền mịn (%) Hình 3.6 Điện trở kháng bê tơng theo hàm lượng xỉ lị cao nghiền mịn 3.6 SEM Kết phân tích SEM (hình ảnh đƣợc phóng đại 1000 lần) qua mẫu bê tơng nghiên cứu đƣợc thể nhƣ Hình 3.7 Kết từ hình ảnh cho thấy, trƣờng hợp hàm lƣợng xỉ lò cao nghiền mịn thay xi măng 15% (Hình 3.7b) cho kết cấu đặc không quan sát thấy vết nứt vết nứt nhỏ Hình 3.7a 3.7c tƣơng ứng với mẫu thay xi măng xỉ lò cao nghiền mịn lần lƣợt 0% 30%, cho thấy tƣơng ứng xuất vết nứt rõ ràng Bên cạnh đó, Hình 3.7d 3.7e tƣơng ứng với mẫu có lƣợng xỉ lị cao nghiền mịn thay xi măng 45% 60% cho thấy xuất vết nứt đƣợc quan sát rõ ràng kích thƣớc lớn Chính vết nứt cấu trúc bên bê tông làm giảm chất lƣợng bê tông nhƣ: giảm cƣờng độ chịu nén cƣờng độ chịu uốn, tăng độ hút nƣớc giảm vận tốc truyền xung siêu âm 34 a) M24-SL00 b) M24-SL15 35 c) M24-SL30 d) M24-SL45 36 e) M24-SL60 Hình 3.7 Hình ảnh vi cấu trúc mẫu bê tơng thí nghiệm 37 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết luận Nghiên cứu sử dụng hàm lƣợng silica fume cố định 25% chất kết dính, thay hàm lƣợng xi măng 15, 30, 45 60% xỉ lò cao nghiền mịn thành phần hỗn hợp bê tông Kết nghiên cứu cho thầy rằng: Trong tỷ lệ N/CKD, khối lƣợng đơn vị thể tích bê tơng giảmg hàm lƣợng xỉ lò cao nghiền mịn đƣợc thay xi măng bê tông tăng lên, giảm 2,76% thay 60% xi măng xỉ lò cao nghiền mịn Hàm lƣợng xỉ lị cao nghiền mịn sử dụng cao khối lƣợng đơn vị thể tích, vận tốc truyền xung siêu âm, điện trở kháng bê tông giảm, độ hút nƣớc bê tông tăng Cƣờng độ chịu nén bê tơng hoạt tính nghiên cứu đạt từ 81,65MPa đến 109,65MPa tƣơng ứng thay xi măng xỉ lò cao nghiền mịn từ đến 60% Bê tông nghiên cứu đặc thể qua vận tốc truyền xung siêu âm lớn (các giá trị lớn 3968 m/s) nhƣ qua hình ảnh vi cấu trúc mẫu bê tông nghiên cứu đƣợc II Kiến nghị Cần tiếp tục nghiên cứu thêm tỷ lệ N/CKD, hàm lƣợng silica fume chất kết dính nhƣ hàm lƣợng xỉ lò cao nghiền mịn thay xi măng chế tạo bê tơng bột hoạt tính 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Văn Viết Thiên Ân, Bùi Danh Đại (2015), „Nghiên cứu ảnh hƣởng silica fume kết nén có độ mịn khác tro trấu đến tính chất bê tơng chất lƣợng cao‟, Tạp chí Khoa học cơng nghệ xây dựng, (2) [2] Văn Viết Thiên Ân, Lê Đăng Hải (2015), „Ảnh hƣởng nano carbon tro bay đến co ngót khả kháng nứt bê tông chất lƣợng siêu cao‟, Tạp chí Khoa học cơng nghệ xây dựng, (2) [3] Nguyễn Văn Chính Đặng Cơng Thuận (2020), „Ảnh hƣởng tro bay, silicafume môi trƣờng dƣỡng hộ đến cƣờng độ chịu nén bê tông‟ Tạp chí Khoa học cơng nghệ xây dựng, (4) [4] Trần Đức Chung, Bùi Đại Danh, Lƣu Văn Sáng (2013), „Nghiên cứu sử dụng cát mịn thay cát thô chế tạo bê tơng tự lèn cƣờng độ cao‟, Tạp chí Khoa học công nghệ xây dựng, (1) [5] Nguyễn Trọng Lâm, Mai Quế Anh (2015), „Nghiên cứu sử dụng kết hợp tro bay cát để sản xuất bê tông khí chƣng áp‟, Tạp chí Khoa học cơng nghệ xây dựng, (2) [6] Nguyễn Duy Liêm, Vũ Thị Bích Ngà, Đỗ Xuân Sơn (2019), Trần Minh Phụng, “Nghiên cứu dùng muội than đen xỉ lò cao nghiền mịn việc cải thiện khả tự cảm biến bê tơng tính cao”, Tạp chí Khoa học cơng nghệ xây dựng, (4) [7] Nguyễn Nhƣ Qúy Vũ Hải Nam (2017), „Nghiên cứu sử dụng NanoSilica thay Silica-fume hạn chế co nội sinh bê tông cƣờng độ cao‟, Tạp chí Khoa học cơng nghệ xây dựng, (3) [8] TCVN 3121 (2003), Vữa xây dựng – phương pháp thử, Bộ Khoa học Công nghệ [9] Lê Trung Thành Nguyễn Công Thắng (2017), “Ảnh hƣởng xỉ lò cao nghiền mịn đến độ nhớt hồ chất kết dính để chế tạo bê tơng chất lƣợng siêu cao”, Tạp chí Khoa học cơng nghệ xây dựng, (2) [10] Trung tâm thông tin thống kê khoa học &công nghệ TP HCM (2019), 39 Xu hướng ứng dụng tro, xỉ sản xuất vật liệu xây dựng, Báo cáo phân tích xu hƣớng cơng nghệ [11] Ngơ Văn Tuấn, Nguyễn Công Thắng, Phạm Hữu Hạnh (2015), „Nghiên cứu chế tạo bê tông cƣờng độ siêu cao sử dụng phụ gia khoáng thay phần xi măng Việt Nam‟, Tạp chí Khoa học cơng nghệ xây dựng, (2) Tiếng Anh [12] ASTM C597 (2016), Standard test method for pulse velocity through concrete, American Society of Testing Materials [13] Cwirzen, A Penttala, V Vornanen C (2008), “Reactive powder based concretes: Mechanical properties, durability and hybrid use with OPC”, Cement and Concrete Research, 38, pp 1217-1226 [14] Liu, C T Huang, J S (2009), “Fire performance of highly flowable reactive powder concrete”, Construction and Building Materials, 23, pp 2072-2079 [15] Long, G Wang, X Xie, Y (2002), “Very-high-performance concrete with ultrafine powders”, Cement and Concrete Research, 32, pp 601-605 [16] Malhotra V.M (1976), Testing hardened concrete: Nondestructure methods, American Concrete Institute Monograph Series [17] Richard, P Cheyrezy, M (1995), “Composition of reactive powder concretes”, Cement and Concrete Research, 25(7), pp 1501-1511 [18] Tai, Y S Pan, H H Kung, Y N (2011), “Mechanical properties of steel fiber reinforced reactive powder concrete following exposure to high temperature reaching 800oC”, Nuclear Engineering and Design, 241, pp 2416-2424 [19] Yanzhou, P Jun, Z Jiuyan, L K Jin, W Fazhou (2015), “Properties and microstructure of reactive powder concrete having a high content of phosphorous slag powder and silica fume”, Construction and Building Materials, 101, pp 482-487 [20] H Yazici, H Yiğiter, A Karabulut, B Baradan (2008), “Utilization of fly 40 ash and ground granulated blast furnace slag as an alternative silica source in reactive powder concrete”, Fuel, 87, pp 2401-2407 [21] H Yazici, M Y Yardimci, S Aydin, A Karabulut (2009), “Mechanical properties of reactive powder concrete containing mineral admixtures under different curing regimes”, Construction and Building Materials, 23, pp 1223-1231 [22] H Yazici, M Y Yardimci, H Yiğiter, S Aydin, S Türkel (2010), “Mechanical properties of reactive powder concrete containing high volumes of ground granulated blast furnace slag”, Cement and Concrete Composites, 32, pp 639-648 [23] H Yiğiter, S Aydin, H Yazici, M Y Yardimci (2012), “Mechanical performance of low cement reactive powder concrete (LCRPC)”, Composites: Part B, 43, pp 2907-2914 [24] Z Yunsheng, S Wei, L Sifeng, J Chujie, L Jianzhong (2008), “Preparation of C200 green reactive powder concrete and its static– dynamic behaviors”, Cement and Concrete Composites, 30, pp 831-838 Internet [25] http://baochinhphu.vn/Kinh-te/Xu-ly-tro-xi-thai-nhiet-dien-Thuc-trangva-nhung-nut-that-can-go/413996.vgp [26] https://vatlieuxaydung.org.vn/chuyen-de-vat-lieu-xay-dung/giai-phapquan-ly-che-bien-va-su-dung-xi-gang-xi-thep-o-viet-nam-13033.htm 41