Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu sử dụng tro tuyển nhà máy nhiệt điện Hải phòng làm phụ gia bê tông, áp dụng cho bê tông công trình cảng Lạch Huyện - Hải Phòng

LỜI CẢM ƠN

Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật chuyên ngành công trình thủy với tên đề tài

“Nghiên cứu sử dụng tro tuyến nhà máy nhiệt điện Hải Phòng làm phụ

gia bê tông, áp dụng cho bê tông công trình cảng Lạch Huyện - Hảiphòng” đã được hoàn thành dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo TS.

Phạm Toàn Đức - Trưởng khoa Xây dựng - Đại học Hải phòng Luận văn

hoàn thành với hy vọng đóng góp một phần nhỏ trong việc ứng dụng phươngtrình toán học dé thiết kế thành phần bê tông, thúc đây việc tái sử dụng phếphẩm của ngành công nghiệp nhiệt điện trong các lĩnh vực xây dựng, gópphần giải quyết các vấn đề môi trường, an sinh xã hội Tác giả xin bày tỏ lòng

cảm ơn sâu sắc tới Thầy Phạm Toàn Đức về sự giúp đỡ to lớn này.

Cảm ơn các thầy cô giáo công tác tại trường Đại học Thủy lợi đã hếtsức tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong quá trình học tập.

Xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình, người thân và bạnbè đồng nghiệp đã cô vũ, động viên tác giả trong suốt những năm qua.

Với thời gian và trình độ còn hạn chế, luận văn này chắc chăn không

tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được sự thông cảm, chỉ bảo đóng

góp chân tình của các thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp dé tác giả hoàn thiện

hơn trong các công tác nghiên cứu khoa học và làm tốt nhiệm vụ công tác của

Hà Nội, ngày 15 tháng 2 năm 2016

TÁC GIÁ

Ngô Thị Hồng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi là Ngô Thị Hồng, Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu.

của riêng tôi Các nội dung và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung

thực, chưa từng được người nào công bố trong bat kỳ công trình nào khác.Những nội dung tham khảo đều được chú thích rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày 15 tháng 2 năm 2016

TÁC GIÁNgô Thị Hing

DANH MỤC CÁC CHỮ VìBT Bê tong

BTKL Bê tông khối lớn

MB Mác, cấp độ bền

N/CKD : Tÿylệnước/chitkếtdínhTB/CKD =: Trobay/chấtkếtdính

TCVN “Tiêu chuẩn Việt Nam.

1.1 Khái niệm và tính chất của tro bay.

1.2 Tình hình nghiên cứu sử dụng Tro bay trong bê tông trên thể giới vàViệt Nam, 12

1.2.1 Tình hình nghiên cứu sử dung Tro bay trong bê tông trên thé

F " 1.2.2 Tình hình nghiên cứu sử dụng Tro bay trong bê tông tại Việt

Nam 8

1.3 Kết quả nghiên cứu đã đạt được 2

CHƯƠNG 2: VAT LIEU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

2.1 Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu : sua2.1.1 Xi mang 31"hố 332.13 Đá oe : : on 352.14 Nước 36

2.1.5 Phu gia 362.1.6 Luận chứng áp dụng Tổ hợp Tro bay + Phụ gia siêu dẻo trong.

tông : : oo _.2.2 Phường pháp nghiên cứu 38

2.2.1 Ưu nhược điểm của phương pháp 39

2.2.2 Nội dung phương pháp _ 4

KÉT LUẬN CHƯƠNG 2 48

CHUONG 3: THIET KE CAP PHÓI BÊ TONG SỬ DỤNG TROTUYẾN NHÀ MAY NHIỆT ĐIỆN HAI PHONG, AP DỤNG CHO BÊTONG CONG TRÌNH CANG LACH HUYỆN - HAI PHÒNG 49

3.1 Thiết kế thành phần bê tông sir dụng tro tuyển nhà máy nhiệt điện Hải

phòng dựa trênin tảng phương pháp quy hoạch toán học thực nghigm 49

3.1.1 Lựa chọn các yé inh hưởng đến cường độ, tính chống thắm.

nước của bê tông 49

3.1.2 Ham mục tiêu nạicứu trong thí nghiệm 49

3.2 Lựa chọn thành phần tối uu của bê tông sử dụng tro tuyển của nhà máy

"Nhiệt điện Hai Phòng : oo soe ST

3.3 Thiết kế cp phối bê tông cho công trình cảng Lach Huyện — Hải phòng.

oe : 583.3.1 Phương pháp: 5

3.3.2 Tính toán cụ t 593.4 Đánh giá hiệu qua kinh tế do việc sử dung tro tuyển của nhà máy nhiệt

điện Hải Phòng, : : oo

_-3.4.1 Giới thiệu về Công trình Cảng Lach Huyện 63

3.4.2 Đánh giá hiệu quả kinh tế do việc sử dụng tro tuyển của nhà

máy nhiệt điện Hải Phòng :

¬.-KÉT LUẬN CHƯƠNG 3 nm

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ

TAL LIEU THAM KHẢO ssssse

DANH MỤC BANG BIEU

khi có và không có tro ba

thủy hóa của chất kết

Bang 1.2 Một số công trình bê tông khối lớn sử dụng tro bay trên thé giới.

Bảng 2.1 Thành phin hóa học của xi mang

Bang 2.2 Thành phần khoáng của Xi măng.

Bảng 2.3: Các tiêu chuẩn xác định tính chất cơ lý của xi mang Bảng 2.4 Tính chất cơ lý của xi mang

Bảng 245: tiêu chuẩn xác định tính chất cơ lý của cátBang 2.6 Thành phan cỡ hat của c

Bảng 2.7 Tính chất cơ bản của cất sông Lô

Bảng 2.8 Tính chất cơ bản của Đá Kiện Khê

Bảng 2.9 Thành phan hóa học của Tro tuyển nhiệt điện Hải phòng Bảng 2.10 Đặc tính kỹ thuật của phụ gia hóa học Sikament R4.

Bảng 2.11 Ma trận y của thực nghiệm bậc 2

Bảng 2.12 Ma trận y của phương án trực giao có tâm bậc 2.

Bảng 3.1 Mức yếu tổ và khoảng biển thiên

Bảng 3.2 Tương quan ma trận X và Z.

Bảng 3.3 Thanh phan b tông và kết quả nghiên cứu

Bang 3.4 Ma trận trực giao bậc 2 n=4, no=1 và kết quả thí nghiệm

Bảng 3.5 Hệ số by.

Bảng 3.6 Cường độ chịutính toán và thực tế của bê tông

Sng thé

Bang 3.7 Khả năng cl tính toán và thực tế của bê tông

Bảng 3.8 Nghiệm phương trình y; khi y;Bảng 3.9 Thông

Bảng 3.13 Thông số thành phần bê tông với độ sụt của hỗn hợp là 12 em 63

Bảng 3.14 Thành phần cấp phối bê tông với độ sụt của hỗn hợp là 12 em 63

Bảng 3.15 Kết quả tính toán cấp phối cho mác bê tông 200; 250; 300 ứng với

độ sụt yêu cầu là 4: 8; 12 em tại công trình Cảng Lach Huyện — Hải phòng 72.

DANH MỤC HÌNH VE.

Hình 1.1 Hình dạnh cấu trúc hạt tro bay _- Hình 1.2a Cấu trúc tro tuyển °

Hình 1.2b Cấu trúc bê tông không sử dung tro tuyển °

Hình 1.2c Cấu trúc bê tông có sử dụng tro tuyến se „10

Hình 1.3 Xưởng tách Tro của công ty Cổ Phần Sông Đà Cao Cưởng LL

Hình 1.4 Độ co khô của bê tông có và không có tro bay, tỷ lệ tro bay sử dung

so với chất kết dính 25% ¬—- ° - _ 1SHình 1.5 Sự phát triển nhiệt độ ở tâm mẫu bê tông 15x15x15cm [28J 16Hình 1.6: Đỗ thị thé hiện sự thay đổi củ 27Hình 3.1 Quan hệ giữa yị và xị khi yd 39Hình 3.2 Quan hệ giữa yị và xị khi y5.8 61

Hình 3.3 Quan hệ giữa yl và x1 khi y: 62Hình 3.4 Mặt bằng quy hoạch tổng thé Cảng Lach Huyện 64

Hình 3.5 Một số hình ảnh 6 nhiễm môi trường từ nhà máy nhiệt điện 67Hình 3.6 Hỗ chứa phé thải của nhà máy Nhiệt điện Hải phòng, 70

MỞ ĐÀUMục đích của đề tài:

“Trước nhu cầu sử dụng điện ngày cảng tăng của Việt Nam, bên cạnh.

việc nâng cao hiệu quả khai thác của các nhà máy thủy điện, nhiệt điện đốt

than đang hoạt động thì trong giai đoạn sắp tới sẽ có thêm nhiều nhà máy

điện đốt than khác đi vào hoạt động.

‘Theo số liệu thống kê, mỗi năm các nhà máy nhiệt điện chạy than ởphía Bắc thải ra hàng trăm triệu tắn tro xỉ than Phan lớn lượng tro xi than nayđược thải ra các hồ chứa nằm sát khu công nghiệp và khu dân cư, tiém ẩnnguy cơ gây ô nhiễm môi trường đất và nước bởi chúng có chứa một lượngkim loại nặng Điều này sẽ ảnh hưởng tới môi trường sống của con người và

sinh thai trong khu vực.

Bên cạnh đó, tro xi than của nhà máy nhiệt điện có thé sử dụng trong

các lĩnh vực khác như sản xuất gạch không nung, gạch nh, bê tông.

Hiện nay, nhà máy Nhiệt điện Hải Phòng đang hoạt động với công suất1200 MW Lượng phế thải thai ra hàng năm là rat lớn tuy nhiên vẫn chưa cónhà máy xử lý để đưa vào tái sử dụng Chúng được thải ra hồ chứa trên diện

tích 65 ha cách nhà máy nhiệt điện 3 km.

Việc tận dụng tro tuyên làm phụ gia cho bê tông v

môi trường, tiết kiệm diện tích chôn lắp, nâng cao tính chất của bê tông, dic

biệt bê tông công trình thủy Hiệu quả kinh tế kỹ thuật khi áp dụng trong bê

tông công trình cảng Lạch Huyện, một cảng quốc tế nước sâu có quy mô lớnđang được xây dựng tại Hải Phong là rất lớn.

Một số hình ảnh nhà máy Nhiệt điện Hải Phòng:

Mục tiêu của để tài là Nghiên cứu sử dụng tro tuyển nhà máy nhiệt điệnHai Phòng làm phụ gia bê tông công trình cảng Lach Huyện - Hai Phòng

nhằm giảm thiểu vấn đề môi trường do sự hoạt động của nhà máy Nhiệt điện

Hải phòng đồng thời tìm ra cấp phối mang tính hiệu quả cao sử dụng cho thi

công công trình cảng Lạch Huyện - Hải phòng

2 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:

Phương pháp được lựa chọn trong dé tài này là phương pháp thực

nghiệm và phương pháp toán học Với nhiều thí nghiệm cho các cấp phối sử

dụng him lượng Tro tuyển khác nhau, bằng phương pháp quy hoạch thựcnghiệm và phần mềm Maple sẽ tim ra ham lượng sử dung Tro tuyển tối ưu để

cải thiện một tính chất cụ thé nào đó của bê tông như cường độ chịu nén, khảnăng chống thắm và độ linh động của hỗn hợp bê tông.

3 Nội dung luận văn

CHƯƠNG 1: TÓNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU SỬDỤNG TRO BAY TRONG BÊ TÔNG

1 1 Khái niệm và tính chất của tro bay.

1 2 Tình hình nghiên cứu sử dụng Tro bay trong bê tông trên thé giới

- Các phương pháp lý thuyết xác định thành phan tối ưu sử dụng tro

tuyển dùng trong bê tông Lựa chọn phương pháp quy hoạch toán học thực

nghiệm dé xác định thành phan tối uu tro tuyển nhà máy nhiệt điện Hải Phòng.

xử dụng trong bê tông thi công công trình căng Lach Huyện - Hải Phòng.

Kết luận chương 2

CHƯƠNG 3: THIẾT KE CAP PHÓI BE TONG SỬ DỤNG TRO.TUYẾN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN HẢI PHÒNG, ÁP DỤNG CHO BÊTONG CÔNG TRÌNH CANG LACH HUYỆN - HAL PHONG

3.1 Thiết kế thành phan bê tông sử dung tro tuyển dựa trên nền ting

phương pháp quy hoạch toán học thực nghiệm.

3.2 Lựa chọn thành phan tối wu của bê tông sử dụng tro tuyến của nhà

máy Nhiệt điện Hải Phòng.

33. kế cấp phối cho bê tông công trình cảng Lach Huyện - HaiPhòng.

3.4 Đánh giá hiệu quả kinh tế do việc sử dụng tro tuyển nhà máy

Nhiệt điện Hải phòng,

Kết luận chương 3

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊTÀI LIỆU THAM KHAO

CHƯƠNG 1: TONG QUAN TINH HÌNH NGHIÊN CUDUNG TRO BAY TRONG BÊ TONG

1.1, Khái niệm và tính chat của tro bay.

‘Tro bay là phé thải thu được từ việc đốt than ở nhà máy nhiệt điện,thành phần của nó chứa các silic oxit (S/O:), canxi oxit (CaO), Magie oxit(MgO), lưu huỳnh oxit (SO,) và một phần ham lượng than chưa cháy (MKN)mà thường yêu cầu không vượt quá 6%

Hat tro bay dang hình cầu rất mịn, mịn hơn xi ming tỷ diện do theo

phương pháp Blaine vào khoảng 250 — 600m‘/kg_

Dé có cơ sở cho việc sử dụng TT một cách hiệu quả trong bê tông, để

tài đưa ra cơ sở khoa học trong việc sử dụng TT nói riêng và Tro bay nóichung như sau

+ Hiệu ứng tường chắn (wall effect): Khi xi mang thủy hóa, sản phẩmthủy hóa là Ca(OH); sẽ lắng đọng lên bé mặt hạt cốt liệu làm cho vùng giaodiện chuyển tiếp (Interfacal Transition Zone -ITZ) giữa cốt liệu và đá ximing bị rổng xốp làm giảm sự bám dính giữa chúng Cơ chế này có thể giảithích như sau: trên bề mặt hạt xi măng có độ đậm đặc của các ion cao hơn

trên bé mặt cốt liệu, các ion sẽ chuyển dich từ bề mặt hạt xi măng lên bề mặt

hạt cốt liệu theo cơ chế khuếch tin bởi građien nông độ Vì y, khí sử dụngtro bay có thành phần SiO, hoạt tính chúng sẽ nhanh chóng dụng với sản

phẩm thuỷ hóa có trên bề mặt hạt cốt liệu tạo ra các sản phẩm CSH lảm tăng.cường độ, tăng độ đặc chắc vùng giao diện chuyển tiếp, làm tăng độ bám dínhgiữa đá xi măng và hạt cốt liệu Chính vì vậy, đối với bê tông chỉ sử dụng ximing poóc lăng, thì khả năng chống thắm của bê tông thường thắp hơn so với.

bê tông có sử dụng thêm phụ gia khoáng hoạt tính Điều này có thể giải thích

là do bề mặt tiếp xúc giữa đá xi măng và cốt liệu là vùng tiếp xúc yếu dễ bịthấm nước Khi pha phụ gia khoáng hoạt tính, thì sự liên kết của lớp tiếp xúc.

nảy tăng lên, tăng độ đặc chắc giữa phan đá xi măng và cốt liệu, dẫn đến tăngtính chống thấm cho bê tông Ngoài việc tăng cường khả năng chống thắm, do.vùng giao diện chuyển tiếp được làm đặc chắc, cường độ của bê tông cũng.

được cải thiện rõ rộ khi bê tông có sử dung phụ gia khoáng hoạt tính Điều

này thể hiện rõ đối với cường độ bê tông ở các tuổi dài lâu,

+ Hiệu ứng 6 bi (Ball Bearing Effect): khi thay thé xi mang bằng tro

bay, do các hat tro bay có dang hình cầu nên chúng có tác dụng bôi tron, làm

tăng tinh công tác cho hỗn hợp bê tông hay để đạt được cùng tính công tác thihỗn hợp bê tông sử dụng tro bay sẽ cin lượng nước nhào trộn ít hơn hỗn hop

bê tông không sử dụng tro bay.

+ Hiệu ứng phân tán (Dispersion Effect): tong hỗn hợp bê tông sử

dụng tro bay, các hạt tro bay sẽ xâm nhập vào trong giữa các hạt xi

tích các hạt xi mang ra làm cho bé mặt các hạt xỉ mang này tiếp xúc nhiều

hơn với nước tăng nhanh quá trình thủy hóa của các hạt xi mang,

+ Hiệu ứng tăng độ đặc chắc vi cấu trúc (Increased Packing Density):tro bay sử dụng trong bê tông bé xung thành phần hạt còn thiếu trong xi măng.

làm cho dai hạt trở nên liên tục, làm giảm lỗ rỗng trong đá xi măng Các hạt

tro bay một phần tham gia phản ứng puzolanic, tạo khoáng có cường độ một

phần tham gia điền diy cấu trú vi mô, làm cho đá xi măng trở nên đặc chắc

Theo các kết quả nghiên cứu của TS, Phạm Toản Đức |3], với cùngham lượng xi mang và độ lưu động của hỗn hợp bê tông, những n

dụng tro tuyểnzsiêu déo có cường độ cao hơn từ 16-25 %, khả năng chống

thấm cao hơn 0,5 MPa Nguyên nhân do sử dụng chất siêu déo làm giảm.lượng nước cần của hỗn hợp bê tông làm giảm lượng lỗ rỗng trong cấu trúc bê.

tông đồng nghĩa với việc tăng độ chặt của bê tông đóng rắn Trong khi đó, tro

tuyển ngoài vai trò là chat độn nghiền mịn lắp đây các lỗ rỗng giữa các hạt cốt

liệu còn tham gia vào quá trình thủy hóa của xi mang nên cường độ và khả

năng chống thắm của bê tông được nâng cao rõ rệt.

Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra ring, ở độ tuôi ngắn ngày tro tuyển với

ham lượng 10% xi măng ít có tác dụng trong việc cải thiện cường độ bê tông.Sự gia tăng cường độ bê tông chủ yếu do chit siêu déo giảm nước Tác dung

ác tuổi 28, 60, 90 và 120 ngày [3]của tro tuyển sẽ àng thấy rõ ở

Việc sử dụng tro tuyển với hàm lượng 10% xi măng giúp cải thiện ding

kế độ chống thắm của bê tông do cấu trúc của tro tuyển là các hạt hình cầunằm giữa không gian giữa các hạt cốt liệu cũng như lỗ rỗng trong cấu trúc của

tinh thé hydro silieat, hydro aluminat Có thể thấy rõ tác dụng của tro tuyển

trong cấu trúc bê tông ở hình 1.2: [3|

Hình 1.2b Cấu trúc bê tông không sử dụng tro tuyển

inh 1.2¢ Cấu trúc bê tông có sử đụng tro tuyển

Hình 1.2a: cho thấy tro tuyển có cấu trúc hình cầu.

Hình 1.2b: cho thấy cấu trúc của bê tông không có tro tuyển có cấu trúc.rỗng rõ ràng, không đặc chắc.

Hình 1.2c: cho thấy cấu trúc của bê tông có tro tuyển đặc chắc hơn nêncó khả năng chống thắm tốt hơn.

‘Tro tuyển (TT) đã được nghicứu sử dụng từ cuối những năm 80 của.

thé ky trước Ứng dụng TT cho bê tông trở nên phổ biển khi bắt đầu sử dung

bê tông trong xây dựng các đập thủy lợi, thủy điện Trong thời gian tới, hàng

loạt các nhà máy nhiệt điện đốt than di vào hoạt động sẽ cho ra một lượng troxỉ lớn, nếu không sử dụng sẽ gây ô nhiễm môi trường Đặc điểm của hầu hếtcác sản phẩm tro xi này đều có tính chất tương tự như tro xi nhà máy nhiệt

điện Hải Phòng Do vậy việc nghiên cứu sử dụng TT s là cơ sở giúp cho việcsử dụng các sản phẩm tro xi của các nhà máy nhiệt điện khác.

Hình 1.3 giới thiệu về xưởng tách Tro tuyển của công ty cổ phần Sông

Da Cao Cường được sử dụng để tách Tro xi than của nhà máy nhiệt điện Phả

Hình 1.3 Xưởng tách Tro của công ty Cổ Phần Sông Ba Cao Cường

Hiện nay, tại Việt Nam tro bay nhiệt điện là loại phụ gia khoáng mịn

phổ biển có nhiều nguồn cung cấp, hạt tro bay có hình dạng cầu kích thướctương tự hạt xi ming Trong tro bay có thành phần SiO; ở dang vô định hình

tác dụng với vôi dư trong xi măng tạo thành hợp chất CSH có cường độ Nócó những tác dụng chủ yếu đối với hỗn hợp bê tông tươi va bê tông đóng rắn

như sau:

~_ Giảm khả năng tách nước, phân ting của hỗn hợp bê tong.

- Lim chậm thai gian đóng rắn của hỗn hợp bê tông

~ _ Giảm nhiệt thủy hóa của bê tông,

~ Tang cường độ, tăng khả năng chồng xâm thực của bê tông

Một số đặc điểm khác biệt giữa bê tông truyền thống và bê tông hàm

lượng tro bay cao được đưa ra như sau:

làng đạt độ chảy cũng như khả năng bơm, khả năng len chặt

~ Có bề mặt sau khi thi công tốt hơn, thời gian thi công nhanh hon.~ Thời gian đông kết chậm hơn.

- Cường độ bê tông sẽ đạt được sau tuổi 28-90 ngày hoặc muộn hơn.

- Có độ ôn định kích thước tốt Ngăn cản các vết nút do nhiệt, do co tự.

nhiên, do co khô.

- Sau 3 tháng bảo dưỡng có khả năng chống lại sự xâm nhập ion

Cl-cao (thí nghiệm theo ASTM C1202).

- Có đội n chống mài mòn, phản ứng kiểm - silic, an mòn sunphát.

- Có hiệu quả kinh tế do giá thành vật liệu đầu vào thấp.

- Thân thiện với môi trường, giảm khí thải cácbon, tăng nguồn nguyên

vật liệu đầu vào cho ngành xây dựng.

1.2 Tình hình nghiên cứu sử dụng Tro bay trong bê tông trên thé git

và Việt Nam.

1.2.1, Tình hình nghiên cứu sử dụng Tro bay trong bê tông trên thế

Việc nghiên cứu bê tông có him lượng tro bay cao đã được thực hiện tir

đầu những năm 80 của thé ky 20 Trai qua nhiều năm nghiên cứu và phát

triển, đã đạt được những kết quả quan trọng như: chế tạo được bê tông có hàm

lượng tro bay cao (High Volume Fly Ash Concrete - HVFAC), lông chất

lượng cao có hàm lượng tro bay cao (High Performance, High Volume Fly

Ash Concrete - HPVFAC).

“Trong các nghiên cứu về bê tông him lượng tro bay có một số nghiên.cứu đáng chú ýsau:

‘Tro bay có ảnh hưởng đến một số tính chất của hỗn hợp bê tông và bêtông đã đóng rắn như: cường độ nén và sự phát triển cường độ, môđun đảnhồ từ biến, kha năng dính kết của bê tông với cốt thép, khả năng kháng va

đập, khả năng chịu mài mòn, chống thắm và bảo vệ chống ăn mòn, giảm khanăng nở do phân ứng kiềm- slic, bền sunphát, co khô,y.v Tro bay có thểứng dụng trong hau hết các loại bê tông như: bê tông thương phẩm, bê tông.làm đường, bê tông khối lớn, bê tông bơm, bê tông ứng lực trước căng trước

và ứng lực trước căng sau, vữa xây, vữa rót,v.v 20]

N Bouzoubau và B Fourier, [23], đã sử dụng tro bay loại F để nghiên

cứu sự phát triển cường độ của bê tông với tỷ lệ thay thé xi măng từ 30-50%theo khối lượng, hàm lượng chất kết dính từ 300-400 kg/m’, cường độ nénđược xác định ở các tuổi 1, 7, 28, 56 ngày, đã kết luận:

- Có thể sử dụng bê tông tro bay không phụ gia siêu déo với him lượng

tro bay đạt đến 50% khối lượng chất kết đính cho cường độ nén tuổi 28 ngày.

lớn hơn 40MPa.

- Khi thay thé xi măng bằng 30% tro bay cường độ tuổi 1 ngày

hơn, tuy nhiên sau 28 ngày cường độ đạt cao hơn so với bê tông không có trobay (loại tro bay Sundance) Với tro bay Point Tupper, cường độ tuổi 28 ngày

của bê tông tương đương với bê tông đối chứng (tỷ lệ thay thé tro bay 40%,ông hàm lượng chất kết dính - 350 kg/m’).

Rafat Siddique, [26], đã nghiên cứu thay thé xi măng bằng tro bay với

tỷ lệ 40%, 45%, 50% theo khối lượng khi tổng him lượng cl

kg/m’ Qua

t dính là 400

t quả nghiên cứu đưa ra một số kết luận sau:

~ Việc thay thé xi mang bằng tro bay với các tỷ lệ trên làm giảm cường.

độ nén, cường độ uốn, cường độ ép chẻ, môđun đản hồi cũa bê tông ở tuổi 28ngày Tuy nhisau 28 ngày tình hình được cải thiệ

- Cường độ thiết kế tuổi 28 ngày của bê tông thỏa mãn yêu cầu chịu lựctrong các kết cấu chịu lực.

- Khả năng chịu mài mòn của bê tông phụ thuộc vào cường độ nén và

hàm lượng tro bay sử dụng Khả năng chịu mài mòn của bê tông tăng khi tuổicủa bê tông tăng ở tắt cả các ty lệ tro bay sử dụng.

Ong cũng đã nghiên cứu thay thé một phan cốt liệu mịn trong bê tông.bằng tro bay loại F, [25] Các tỷ lệ thay thé tro bay so với cốt liệu mịn theo.khối lượng lần lượt là 0%; 10%; 20%; 30%; 40%; 50% Qua kết quả nghiên

cứu đã rút ra kết luận sau:

- Cường độ nén, cường độ ép chẻ, cường độ uốn, môđun đàn hồi của bêtông thay thể cát bằng tro bay cho kết quả cao hơn so với mẫu đối chứng ở titcả các ngày tuổi Sự phát triển cường độ của bê tông có tro bay và bê tông đốichứng có sự khác biệt nhau rõ rệt từ tuổi 28 ngày.

LH Jiang, V.M Malhotra, [22] đã nghiên cứu sự thay đôi lượng nước.

yêu cầu của bê tông khi sử dụng hàm lượng tro bay cao, trong nghiên cứu táđã sử dụng 8 loại tro bay Tỷ lệ TB/CKD = 55% được giữ cổ định Mẫu

đối chứng có tỷ lệ N/XM = 0.43; lượng xi mang bằng 396 kg/m’ Độ sụt của

hỗn hợp bê tông được duy tri bằng 6010 mm, cường độ nén được xác định ởcác tdi 1, 3, 7, 28, 56 và 91 ngày Qua kết quả nghiên cứu rút ra kết luận sau

- Khi sử dung tro bay trong bê tông với hàm lượng cao cho phép giảm8.8-19,4 % lượng ding nước.

nghiên cứu sử dụng tro bay TháiSomnuk Tangtermsirikul, [29],an

trong chế tạo bê tông, năm 2004 lượng tro bay sử dung ở Thái Lan là 2,7 triệuủa chất

inh hưởng của tro bay đến một số tính chất

kết dính, vữa, bê tông như giảm nhiệt thủy hóa của chất kết dính, giảm độting nhiệt độ đoạn nhiệt của bê tông, giảm độ co khô, giảm vết nút do nhiệt,

giảm khả năng thâm thấu của lon Cl, giảm phản ứng kiểm silic, bền trong môitrường sunphát, tăng khả năng chống mài mòn Trong các cứu trên thì

nghiên cứu về độ co khô của bê tông khi sử dụng tro bay cho kết quả như trênih 1.4.

Tiêu chuẩn thử nghiệm ASTM C167

h nh 1

Thời gan tuần

Mình 1.4 Độ co khô của bê tông có và không có tro bay, tỷ lệ tro bay sử dung

so với chất kết đính 25%.

Kết quả nghiên cứu cho thấy bê tông khi sử dụng tro bay loại F có tácdụng giảm sự co ngót khô so với bê tông đối chứng không sử dụng tro bay.

Việc nghiên cứu giám nhiệt thủy hóa trong bê tông khi sử dung tro bay

đã được nghiên cứu từ đầu những năm 80 của thể kỷ trước, trong nghiên cứu

đã sử dụng ham lượng tro bay lớn hơn 50% theo khối lượng chat kết dính, cáikết quả nghiên cứu đã chứng minh việc sử dụng tro bay trong bê tông có tácdụng giảm nhiệt tỏa ra trong khối bê tông, các kết quả được thẻ hiện trên hình

Tang nhiệt độ đoạn nhiệt, oC © 10 20 30 40 59 60 T0 49.99 100 110 120130 140 H0 160 170

"Thời gian kổ từ khi thi công (giờ)

Hình 1.3 Sự phát triển nhiệt độ ở tâm mẫu bê tông I5x15x15cm [28].

Bang 1.1 Nhiệt thủy hóa của chất kết dính khí có và không có tro bay.TR/CKP, % Nhiệt thủy hóa ở tuổi, Cal/g

3 ngày 7 ngày 28 ngày

0 61 Tế on

32 31 4 6137 3 B 56

6 35 4 3368 3I 40 4

7I ”% 36 4

Christine A.Langton, N.Raiendran va Stanley E.Smith, [24] đã nghiên

cứu sử dụng tro được thải trong hồ chứa làm chất kết dính trong bê tông

cường độ thấp ở Mỹ đề thay thể tro bay loại F Yêu cầu chất lượng của loạitro này sử dụng cho bê tông cường độ thấp là cường độ nén tuổi 28 ngày từ0,2 MPa đến 1,0 MPa thời gian đông kết sớm hon 24 giờ, khả nang bơm và.tính công tác tốt Tác giả đã nghiên cứu 3 loại tro bay có lượng mắt khi nunglớn hơn 6% Mỗi loại tro được thí nghiệm với 5 cắp phối bê tông khác nhau.‘Tuy nhiên, các loại tro này không được sử dụng trong bê tông kết cấu, vì nókhông thỏa mãn tiêu chuẩn ASTM C618.

“Trên thé giới đã có nghiên cứu đánh giá tác dụng của bê tông sử dụng,

ï môi trường Rawat Bhatta, [27], đã nghiên cứu sử dụng bê tông cótro bay

him lượng tro bay cao để xây dựng nhà máy điện hat nhân tại An Độ, mác bêtông thiết kế M25, M45, hàm lượng tro bay sử dụng 25, 40 và 50% so vớikhối lượng chất kết dính Trong nghiên cứu đã đánh giá việc giảm thiểu khí

'CO; khi sử dung tro bay trong bê tông,

Vi dụ, mác M25 xi mang pode lãng sử dụng khoảng 320 kg/m’, trong

khi bê tông với hàm lượng tro bay cao thì lượng xi mang sử dụng khoảng 204kg/m’, như vậy giảm lượng dùng xi măng là 116kgím” bê tông, đồng thờigiảm được đáng kể lượng khí thải CO; do sản xuất xi mang tạo ra Qua cáckết quả thí nghiệm rút ra một số kết luận sau:

~ Các tính chất của loại bê tông này đều vượt các yêu cầu của hỗn hợp.

bê tông thông thường, dễ bơm, dễ thi công giảm tổn thất độ sụt, giảm nhiệt

thủy hóa, giảm sự rủi ro do các vết nút nhiệt gây ra.

= Có thé đạt được cường độ lớn hơn 50 MPa ở tuổi 56 và 91 ngày.

- Đây là loại bê tông có khả năng giảm sự thắm của Cl- và giảm lượng

khí thải CO; ra môi trường.

Tir các kết quả nghiên cứu trên có th thấy tro bay nhận được sự quan

tâm nghiên cứu của rất nhiều nhà khoa học Day là tiền đẻ thuận lợi để việc sửdụng tro bay trong thiết kế thành phần bé tông ngày một rộng rãi hơn.

1.2.2 Tình hành nghiên cứu sử dung Tro bay trong bê tông tại Việt

Tại Việt Nam phan lớn Tro bay được sản xuất thông qua việc tuyển nỗinên được gọi là Tro tuyển (TT) Vi c nghiên cứu sử dụng Tro tuyển Phả Lạitrong xi mang và bê tông đã được thực hiện từ cuối những năm 80 của thé ky

20 và đã đạt được những kết quả nhất định.

Trong lĩnh vực chế tạo bê tông đã có rất nhiều nhà khoa học nghiêncứu sử dụng tro bay để chế tạo những loại bê tông có yêu cầu đặc biệt: Bêtông tự lèn, bê tông bơm, bê tông chất lượng cao.

TS Nguyễn Như Quý, [12] đã nghiên cứu điểm bão hòa phụ gia siêu

déo khi sử dung TT, ảnh hưởng của lượng dùng phụ gia min, độ chảy loang

của vữa, hệ số dư vữa đến tinh chất của hén hợp bê tông bơm và bê tông đồngrắn, qua kết quả nghiên cứu rút ra kết luận sau:

- Tỷ I

của hỗn hợp bê tông bơm.

sử dụng TT và hệ số dư vữa tỷ lệ nghịch với khối lượng thể tích

- TT làm ting độ sụt của hỗn hợp bê tông bơm, duy trì khả năng bơmđược của hỗn hợp bê tông tốt hơn so với hỗn hợp bê tông không sử dụng tro

tuyển,

‘Ths Trường Thị Hồng Thúy và cộng sự, [16], đã nghiên cứu chế tạo bêtông tự lèn Nghiên cứu đã đưa ra trình tự thiết kế cấp phối bê tông tự lền sử:

dạng TT Từ kết quả nghiên cứu đưa ra một số kết luận sau:

~ Ham lượng tro tuyển sử dụng từ 25-35% so với chất kết dính là phùhợp cho chế tạo bê tông tự len.

- Khi tăng 5% lượng dùng tro tuyển làm giảm tương ứng 3-7% cường.

độ nén của bê tông

~ Các tính chất khác của bê tông tự lèn sử dụng tro tuyển không khác.

biệt nhiều so với bê tông thông thưởng

‘TS Thái Duy Sâm và cộng sự, [15], đã nghiên cứu chế tạo bê tông chấtlượng cao có cường độ nén từ 80 MPa đến 100 MPa Nghiên cứu đã sử dụngmột số loại phụ gia khoáng hoạt tính như silicafume, TT, mêtacaolanh Tácgiả đã tiến hành xác định điểm bão hòa phụ gia siêu dẻo; tổn thất độ sụt;cường độ nén; cường độ uốn của bê tông; độ co khô; từ biến; khả năng chống

thấm nước; khả năng chống xâm nhập của lon Cl-; khả năng chịu mài mòncủa bê tông và đồng thời đã nghiên cứu vi cầu trúcủa vùng giao diện chuyển

tiếp giữa đá xi măng và cốt liệu trong bê tông Kết qua nghiên cứu đưa ra

khuyến nghị chỉ nên sử dụng TT từ 10-25% cho chế tạo bê tông chất lượng

TS Nguyễn Thanh Tùng và cộng sự [17] đã nghiên cứu sử dụng tro

tuyển ướt Phả Lại dùng chế tạo bê tông chất lượng cao, bê tông tự dim, bê

tông bền trong môi trường xâm thực Nghiên cứu đã sử dụng tir 13,0-18,0%

tro tuyển so với chất kết dính trong bê tông chat lượng cao dé ché tạo bê tông.

có mắc từ 40-70 MPa.

Riêng đối với bê tông khối lớn thì tro bay được ứng dụng rất rộng rãi

nhờ tính chat giảm nhiệt thủy hóa và khả năng tăng cường độ, tăng khả năng

chống thắm đặc biệt là giai đoạn phát triển sau của bê tong.

TS Vũ Hải Nam và cộng sự, [10], đã nghiên cứu sử dụng một số loại

phụ gia khoáng trong chế tạo bê tông đầm lan, trong đó có TT Nghiên cứu đãrút ra một số kết luận sau đây:

- TT có tác dụng cải thiện các tính chất của BTL như trị số tính côngtác Ve; cường độ ở các tuôi dai ngày; khả năng chống thắm.

' thể thay thé 51,2% TT bằng phụ gia đầy là đá vụn nghiền min

trong chế tạo BTĐLL.

TS Hoàng Phó Uyên và cộng sự, [19], đã nghiên cứu sử dụng TT làm

phụ gia khoáng họat tính nhằm tăng tuổi thọ, chống hiện tượng nứt do nhiệtthủy hóa trong bê tông khối lớn Tác giả đã đưa ra 2 cấp phối bê tông mácMISO và M200 sử dụng TT với tỷ lệ tương ứng 25% và 20% theo khối lượngchat kết dính 1 ắc giá có nhận xét sau:

- So với mẫu bê tông đối chứng, bê tông sử dụng TT có lượng nước yêu.cầu nhỏ hơn.

- Cường độ ban đầu của bê tông sử dụng TT phát triển chậm hơn so vớibê tông đối chứng, tính chất này phù hợp với yêu cầu nhiệt thủy hóa ban đầu.

thấp của bê tông, khi thi công bê tông khối lớn đập Tân Giang.

-Ởtuổi muộn cường độ bê tông sử dung TT phát triển khá nhanh,

cho cường độ tuổi 90 ngày gần bằng cường độ mẫu đối chứng.

Trong lĩnh vực sản xuất vật liệu xây dưng, TS Lương Đức Long vàcộng sự, [8], đã nghiên cứu tro bay tử lò đốt tầng sôi của nhà máy nhiệt điện‘Cao Ngạn — Tỉnh Thái Nguyên cho sản xuất vật liệu xây dựng Nghiên cứu đã

đưa ra qui trình xử lý tro bay và sử dụng trong sản xuất xi măng Đã sử dung

tro bay Cao Ngạn đến 40% khối lượng chat kết dính trong nghiên cứu Khi tỷ

lệ sử dụng tro bay Cao Ngạn tăng thời gian đông kết của chất kết dính tăng,đồng thời cường độ giảm Tác giả đã nghiên cứu sử dụng tro bay Cao Ngạntrong bê tông làm đường sử dụng đến 30% khối lượng chất kết dính Kết quảnghiên cứu cho thấy khi thay thế tro bay tăng thì khả năng tách nước giảm;thời gian đông kết của bê tông tăng: cường độ nén giảm.

‘TS Vũ Hải Nam và cộng su, [9.10] đã nghiên cứu ảnh hưởng của TT

inh với tỷ lệ thay thé đến 50% khi

trong chất kí lượng chất kết dính Trong

nghiên cứu còn xét ảnh hưởng của tỷ lệ thay thể tro tuyển khác nhau đến khảnăng hạn chế phản ứng Kiém - Silic; độ bền trong môi trường sunphát Đánh.

giá ảnh hưởng TT đến một số tính chất của bê tông có độ sụt 8+2 cm và 182

cm Nghiên cứu rút ra một số kết luận sau:

~ Khi sử dụng TT để sản xuất xi măng pode lăng hỗn hợp từ xi măng.

poóc lăng, có thể sử dụng tối đa đến 40% như quy định trong TCVN

- Có thể sử dụng TT và xỉ măng pose lăng để sản xuất xi măng ít tỏa

nhiệt theo ASTM C1157:00 Tỷ lệ pha TT 20-30% cho loại tỏa nhiệt trung

bình và từ 30% trở lên cho loại tỏa nhiệt thấp.

- Có thể sử dụng TT và xi mang pose lãng để sản xuất xi mang bên sunphát theo ASTM C1157:00 Ty lệ pha TT 20-30% cho loại bền sun phát trung

va từ 40% trở lên cho loại bn sơn phát cao,

- TT có hiệu quả trong việc hạn chế phản ứng kiểm - cốt liệu, xi măng

pose lang có tỷ lệ sử dụng tro bay lớn hơn 30% có khả năng hạn chế phảnứng kiểm - cốt liệu.

Kết quả nghiên cứu đã đạt được.

của tro bay đến các tính chất của vữa, bê tông, bê tông khối lớn trên thé giới

và trong nước có thé rút ra một số nhận xét sau:

- Việc ứng dung tro bay ~ một loại phụ gia khoáng hoạt tính vào BTKL,đã được nghiên cứu và ứng dụng vào các công trình thủy lợi, thủy điện tir lâuvà cũng đã bước đầu ứng dụng vào các công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt

Nam Việc ứng dụng này đem lại hiệu quả cao cả về mặt kinh tế và kỹ thuật.

Nhu vậy, ý nghĩa thực tiễn của việc ứng dụng tro bay vào BTKL là rất cao,phù hợp với xu hướng phát triển bền vững của ngành vật liệu xây dựng hiện

- Khimặt tro bay trong BTKL thì sự phát triển nhiệt thủy hóa chậm

và thấp hơn nhiễu so với mẫu bê tông không sử dụng tro bay, điều này phù

hợp với công tác thi công BTKL vì sẽ hạn chế được các vết nứt do ứng suất

nhiệt và có thể nh toán bố trí khối đồ lớn hơn, tạo điều kiện tăng tiến độ thi

công Nhiệt độ tỏa ra trong bê tông tỷ lệ nghịch với hàm lượng tro bay trong

khối đồ, tuy nhiên qui luật phụ thuộc giữa chúng chưa rõ ràng.

- BTKL khi sử dụng to bay phát triển cường độ chậm ở tuổi sớm,

cường độ bê tông giảm khi tăng him lượng tro bay, tuy nhiên ở tuổi muộn thì

bê tông vẫn có cường độ tương đương bê tông không sử dụng tro bay Do

công trình thủy lợi, thủy điện thường không yêu cầu cường độ tuổi sớm màthường yêu cẩu cường độ tuổi dài ngày (90 ngày hoặc đài hơn), do đó vi

ứng dụng tro bay vào BTKL sử dụng cho các công trình này là rất khả thi

- Khi sử dụng tro bay thì lượng nước nhào trộn của bê tông giảm,

này tạo cơ sở cho thiết kế thành phn hỗn hợp bê tông với tỷ lệ N/CKD thấp.

hơn mà vẫn giữ được tính công tác hoặc với cùng ty lệ N/CKD như bê tông

không sử dụng tro bay nhưng khi đó hỗn hợp bê tông sẽ có tinh công tác tốt

hơn Việc đưa ra chỉ dẫn thiếtthành plBTKL khi sử dụng tro bay khi

xét đến hệ số bám dính vữa vào cốt liệu lớn hơn 37,5 mm chưa được đề cập.Một số công trình đập bê tông khối lớn sử đụng tro bay cùng các tínhchất được trình bay trong bảng 1.2

Bảng 1.2 Một số công trình bê tông khối lớn sử dụng tro bay trên thé giới

STT| Têmđập | Năm | TB/CKD,| Dan | NXM | Bot | PG | RieP hoàn khí | HH | apy

8 | Modification | 1995} 20 | 100) 053 |40| Có | 310

Tại Việt Nam Tro bay được dùng trong thiết kế cấp phối Bê tông dam

ăn của một số các đập thủy điện như Tuyên Quang, Sơn La

Công ty Tư vấn Xây dựng Điện I thuộc tập đoàn EVN, [1], đã thí

nghiệm 2 loại bê tông cho công trình thủy điện Tuyên Quang Bê tông bản90 đạt

mặt Dmax 40 mm, xi ming PC 40 và PCB 40 cường độ thiết kế ti

B25, mác chống thắm B8 và cường độ thiết kế tuổi 28 ngày đạt B25, mắcchống thấm B8, tổng số cắp phối thí nghiệm là 72 cắp pl

trọng lực Dmax 150 và 120 mm, xi măng PC 40 và PCB 40, cường độ thiết kế

Bê tông cho đập

tuổi 90 ngày đạt mác B15, mác chống thắm B4, tổng số cấp phối bê tông thinghiệm 40 cấp phối Qua kết quả thí nghiệm đưa ra kiến nghị về thành phan

cấp phối bê tông sử dụng như trong bảng 1.3.

Bang 1.3 Thành phần cấp phối BTKL kiến nghị cho Im3 công trình thủyđiện Tuyên Quang.

Loại đá, | XMPC40,kg |TT,| D, | C, | PGkếodài | Nước,Daas mm kg | kg | kg | Ugđôngkết | lit

150 1012 31 | 1720 | 550 04 107

120 1104 345 | 1650578] 044 us

Công ty Tu vấn Xây dựng Điện I thuộc tập đoàn EVN, [7], đã tiền hành

thí nghiệm BTĐL cho công trình thủy điện Sơn La Trong giai đoạn 1 đã tiến

hành thí nghiệm 9 cắp phối BTDL có tỷ lệ sử dụng tro tuyển los F từ 80,4 % theo khối lượng chất kết dính Giai đoạn 2 tiến hành thí nghiệm 4 cắpphối BTĐL Qua kết quả thí nghiệm đưa ra kiến nghị về thành phần cấp phối.

304-"bê tông sử dụng như trong bảng 1.4

Bang 1.4 Thành phần cấp phối BTDL kiến nghị cho Im3 bê tông tại công.

trình thay điện Sơn Ls

XMPC40, TT,kg | D„„ 50 Cátnghiền, PG kéo dàiUg | Nước,Ke mm, kg Ke đông ket, lit |g

| 60 160 1410 830 22 145 |

GS.TS Nguyễn Tiến Dich, [2] đã đề cập đến công tác bê tông trong

điều kiện khí hậu nóng ẩm Việt Nam Tác giả đã đưa ra các khuyến cáo sau:

- Trong điều kiện khí hậu nóng âm Việt Nam, các kết cấu bê tông và bê

tông cốt thép thông thường có cạnh nhỏ nhắt, ania và chiều cao, h lớn hơn 2m.có thể xem là khối lớn.

TS Phạm Toàn Đức - Đại học Hải phòng 3] đã nghiên cứu ảnh hưởng,tro tuyển nhiệt điện Hải phòng tới cường độ, độ chống thấm của bê tông trong

điều kiện khí hậu nóng dm Việt Nam Tác giả đã nghiên cứu trong 3 điềukiện:

‘A: Điều kiện chuẩn trong phòng thí nghiệm;

B: Ngoài tời vào mùa nắng nóng đặc trưng không có bảo dưỡng;

C: Ngoài trời vào mùa nắng nóng có bảo dưỡng phủ vải 4m 7 ngày.'Với điều kiện khí hậu miền Bắc Việt Nam vào mùa hè có cường độ ánhsing mặt trời từ 550 ~ 800 Kcal/nÏ,h, nhiệt độ 26-28°C, độ ẩm tương đối 55 ~85% và tốc độ gió 0,5-2,5mWs.

én (MPa) nước (MPa)

1 j M20-1 | Không ding Tro và SD_ A 17,5 02

5T 150 a

c | Re 02

2) MAI | 10% wo, 08% sede A | 203 075 | Ti 0á© | z 083 | M25-1 | Khéng ding TrovaSD A 20.1 05B | lữ 03© | 203 054 | MöS2 | 10% wo, 08% sudo | A | 288 T

B | 35 06| mã TT5 | MBGT | Khing dingo vasb A | 200 oF

5T Đã 0ác | ms 07

6 M363 | TOR wo 08% sudéo | A | ẨM Tã

B | 2a 07e m0 i

‘Cuong độ bê tông trong các điều kiện dong rắn

Hình 1.6: Đồ thị thể hiện sự thay đổi của cường độ bê tông 28 ngày tuổi theođiều kiện bảo dưỡng,

Khả năng chống tl

điều iện đóng rann của bê tông trong các.

mA ng AC

Tình L7: Đồ thị thể hiện sự thay đổi của khả năng chống thắm cia bê tông theo

điều kiện bảo dưỡng

Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong điều kiện không có bảo dưỡng,cường độ mẫu bê tông giảm 14-20 %, tính chống thắm nước giảm 40-43 % so

với mẫu được dưỡng hộ trong điều kiện phòng thí nghiệm, chứng tỏ trongmùa hè hỗn hợp bé tông bị mắt nước, co ngớt và rạn nứt nhanh làm suy giảm

tính chất của bê tông khi đóng rắn, Các mẫu dưỡng hộ trong điều kiện A và Ccó cường độ và khả năng chống thấm tương đương nhau chứng tỏ vai trò củaviệc bảo dưỡng trong bê tông là cần thiết trong mọi điều kiện thi công Tác.

TS Đỗ Hồng Hải, [4], đã nghiên cứu sử dụng puzơlan Long Phước.

(LP) tỉnh Bà Rịa — Vũng Tàu để chế tạo BTKL đập Lòng Sông Trong nghiên

cứu đã sử dụng puzolan Long Phước va TT đến 35% khối lượng chất kếtdính Từ các kết quả nghiên cứu rút ra kết luận:

~ Có thé thay thé tro tuyển bằng puzolan thiên nhiên nghién mịn trộn ở

tỷ lệ 35-40% để sản xuất xi măng ít tỏa nhiệt dùng cho đập bê tông trọng lực,phù hợp với tiêu chuẩn TCVN 6069:2007.

TS Lê Quang Hùng [6|và TS Nguyễn Quang Hiệp [7], đã nghiên cứusử dụng TT làm phụ gia khoáng cho chế tạo BTĐL cho đập và mặt đường.

Nghién cứu đưa ra kết luận sau:

- Đối với BTDL làm đường cường độ nén từ 30-50 MPa ở tuổi 28 ngày

thi tỷ lệ TT nên sử dụng từ 10-20% so với khối lượng chất kết dính Với

BTDL làm đập cường độ nén từ 15-25 MPa ở tuổi 90-180 ngày thì tỷ lệ TTnên sử dụng từ 30-50% so với khối lượng chất kết dính.

- Khi sử dụng TT nhiệt độ bê tông giảm đáng kể (từ AT = 25°C xuốngcòn AT =17°C), Như vậy khi sử dụng TT từ 30-50 % cho phép tăng tốc độ thi

công mà vẫn Kl ing chế được nhiệt độ khối dé trong phạm vi cho phép.

KET LUẬN CHƯƠNG 1

xu đã công bố về ảnh hưởng

của tro bay đến các tính chất của vữa, bê tông, bê tông khối lớn trên thể giới

và trong nước có thé rút ra một số nhận xét sau

- Việc ứng dụng tro bay ~ một loại phụ gia khoáng hoạt tính vào BTKLđã được nghiên cứu và ứng dụng vào các công trình thủy loi, thủy điện tir lâuvà cũng đã bước đầu ứng dụng vào cá‘Ong trình thủy lợi, thủy điện ở Việt

Nam, việcc ứng dụng này đem lại hiệu quả cao cả về mặt kinhà kỹ thuật.Như vậy, ý nghĩa thực tiễn của việc ứng dụng tro bay vào BTKL là rất cao,

phù hợp với xu hướng phát triển bền vững của ngành vật liệu xây dựng hiện

- Khi có mặt tro bay trong BTKL thì sự phát triển nhiệt thủy hóa chậm

và thấp hơn nhiễu so với mẫu bê tông không sử dụng tro bay, điều này phùhợp với công tác thi công BTKL vì sẽ hạn chế được các vết nứt do ứng suất

nhiệt và có thể tính toán bổ trí khối đỗ lớn hơn, tạo điều kiện tăng tiễn độ thicông Nhiệt độ tỏa ra trong bê tông tỷ lệ nghịch với hàm lượng tro bay trong

khối đỏ, tuy nhiên qui luật phụ thuộc giữa chúng chưa rõ ràng.

- BTKL khi ir dụng tro bay phát triển cường độ chậm ở tuổi sớm,cường độông giảm khi tăng him lượng tro bay, tuy nhiên ở tuổi muộn thì

bê tông vẫn có cường độ tương đương bê tông không sử dụng tro bay Do.

công trình thủy lợi, thủy điện thường không yêu cầu cường độ tuổi sớm màthường yêu cầu cường độ tuổi dai ngày (90 ngày hoặc dai hơn), do đó việcứng dụng tro bay vào BTKL sử dụng cho các công trình này là rất khả thi.

- Khi sử dụng tro bay thì lượng nước nhào trộn của bê tông giảm, điều

này tạo cơ sở cho thiết kế thành phần hỗn hợp bê tông với tỷ lệ N/CKD thấp.

hơn mà với cùng ty lệ N/CKD như bê tông,giữ được tính công tác h

không sử dụng tro bay nhưng khi đó hỗn hợp bê tông sẽ có tính công tác tốtthành phần BTKL khi sử dụng tro bay khi

hệ số bám dính vữa vào cốt liệu lớn hơn 37,5 mm chưa được đề cậphơn Việc đưa ra chỉ dẫn thi

“Thông qua hệ thống các nghiên cứu vẻ tính chất và ảnh hưởng trong và

ngoài nước có thể thấy sự quan tâm đặc biệt mà các nhà khoa học đành cho

khống chế nhiệt trong b tông khối lớn, cải thiện khả năng chống xâm thực

của bê tông, tính dB bom tr bay ngiy cảng đợc sử dụng rộng rãi trong lĩnhvực chế tạo bê tông,

CHƯƠNG U VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2 VẶT LI

2.1 Vật liệu sử dung trong nghiên cứu

“Trong quá trình thực hiện tác giả sử dụng những vật liệu thông

dụng với trữ lượng lớn tại Việt Nam trong các thí nghiệm Dưới đây sẽ đưa ra

các tính chất cơ bản của vật liệu sử dụng trong thí nghiệm theo tiêu chuẩn

hiện hành Việt Nam.

2.1 Xi măng

“Trên thị trường Việt Nam hiện nay có nhiều loại xi măng do nhiều nhà

máy trên khắp các tỉnh thành sản xuất Phổ biến nhất là các loại xi măngpooclang hỗn hợp (PCB) do có những ưu điểm nhất định như giảm nhiệt thủyhóa, bổ sung lượng hạt mịn, tăng tính công tác, tăng độ đặc chắc của bê tông

sau khi đóng rắn.v.v, Tuy nhiên,

khoáng là khác nhau nên việc đánh giá ảnh hưởng của puzơlan sẽ khó khăn và

phức tạp hơn Do vậy mi xi măng PC vẫn được lựa chọn sử dụng cho các

công trình với lượng sử dụng bê tông lớn.

Trong phạm vi nghiên cứu của dé tài, tác giả sử dụng xi măng PC30

Chinfon Hải phòng Thành phần hóa học, thành phan khoáng của xi mang

PC30 Chinfon Hải phòng được thé hiện tại các bảng 2.1 và 2.2 dưới đây.

Bang 2.2 Thành phần khoáng của Xi mang

Nhà máy sản ‘Thanh phần khoáng cia xi măng, Yexuất

CS CS GA | GAP [ háChinfon 56 19 65 125 30

Tinh chất cơ bản của xi mang được xác định theo tiêu chuẩn Việt nam.

Hệ thống tiêu chuẩn được sử dụng để xác định các tính chat cơ lý của xi măng.được thống kê trong bang 2.3

Bang 2.3: Các tiêu chuẩn xác định tính chất cơ lý của xi ming

TCVN 8875- 2012 Phương pháp thir - Xác định thời gian đông

kết của vữa xi măng bằng kim Vicat cải biến;

TCVN 6016:2011 Xi măng - Phương pháp thử - Xác địnhcường độ:

Các kết quả được thé hiện tại bảng 2.4

Bang 2.4 Tính chit cơ ý của xi măng

Nhà máy | Diện tích bê | Thời gian đông kết _ ] Giới hạn cường độ Mpa

in xuat | mặtriêng (gid-phit) (tuổi 28 ngày),

(mg) |[Bẩtđầu| Kếthúc | Chiu | Chiu udn

Chinfon 3125 1-40 3-05 3447 12