Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng và trạng thái ẩm của tro đáy đến tính chất cơ học của bê tông

ĈҤI HӐC QUӔC GIA THÀNH PHӔ HӖ CHÍ MINH

CÔNG TRÎ1+ĈѬӦC HO¬N TH¬NH TҤI: 75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÈCH KHOA ± Ĉ+4*-HCM

Cin bӝ Kѭӟng dүn khoa hӑc: TS BL3KѭѫQJ7ULQK

Cin bӝ chҩm nhұn xpt 1: TS Võ ViӋt Hҧi

4 Phҧn biӋn: 2 TS HuǤnh TrӑQJ3Kѭӟc 5 Ӫy viên: 3*676/ѭѫQJ9ăQ+ҧi

Xic nhұn cӫa Chӫ tӏch HӝLÿӗQJÿinh gii LV vj 7Uѭӣng Khoa quҧn lê chuyên ngjnh sau khi luұQYăQÿm ÿѭӧc sӱa chӳa (nӃu cy)

75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÈCH KHOA Ĉӝc lұp ± Tӵ do ± Hҥnh ph~c

NHIӊM VӨ LUҰ19Ă17+ҤC SƬ

Chuyên ngjnh: Kӻ thuұt Xây dӵng công trình dân dөng và công nghiӋp

Mm sӕ: 60580208 I 7Ç1Ĉӄ T¬I:

³NGHIÊN CӬU Ҧ1++ѬӢNG CӪ$+¬0/ѬӦNG VÀ TRҤNG THÁI ҬM CӪ$752ĈÈ<ĈӂN TÍNH CHҨ7&Ѫ+ӐC CӪA BÊ TÔNG´

³EFFECTS OF AMOUNTS AND MOISTURE STATES OF BOTTOM ASH ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF CONCRETE´

II NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG:

1 Tәng quan tình hình nghiên cӭu tҥi ViӋt Nam và trên thӃ giӟi vӅ WURÿi\ 2 ĈӅ xuҩt hӋ nguyên vұt liӋXÿӇ chӃ tҥo bê tông và thiӃt kӃ cҩp phӕi bê tông

dӵa trên các chӍ tiêu Fѫlý cӫa nguyên vұt liӋXWURQJÿyFyWURÿi\QKLӋWÿLӋn ÿӇ thay thӃ cát sông;

3 ĈӅ xuҩt các quy trình thӵc nghiӋPÿӇ ÿiQKJLiҧQKKѭӣng cӫa KjPOѭӧng và trҥng thái ҭm cӫDWURÿi\ÿӃn tính chҩWFѫKӑc cӫa bê tông

IV NG¬Y HO¬N TH¬NH NHIӊM VӨ: 21/12/2020 V CÈN BӜ +ѬӞNG DҮN: TS BÔI 3+ѬѪ1*75,1+

GVHD: TS BÔ,3+ѬѪ1*75,1+ Trang i LӠI CҦ0Ѫ1

Luұn YăQWKҥc sƭ lj Eѭӟc cuӕi cng trong hjnh trunh hojn thjQKFKѭѫQJWUunh ÿjo tҥo thҥc sƭ ViӋc hoàn thành luұQYăQOjPӝt quá trình hӑc tұp, thӵc nghiӋm dài lâu và TXDÿy, bҧn thân hӑc viên WtFKONJ\ÿѭӧc nhiӅu hiӇu biӃWKѫQYӅ cách thӭc thí nghiӋm, lұp báo cáo, tìm hiӇu thông tin, tài liӋu, cách làm viӋFQKyPYY«bên cҥnh cұp nhұWÿѭӧc nhiӅu kiӃn thӭc mӟLYjQkQJFDRFiFNƭQăQJYӅ nghiên cӭu

TҩWQKLrQWURQJTXiWUuQKÿyFNJQJ Yѭӟng rҩt nhiӅXNKyNKăQYuFKѭDFyNLQKnghiӋm, hҥn chӃ thiӃt bӏ chuyên dөng, vӯa hӑc vӯa làm khiӃn thӡi gian eo hҽp, YY« thұm chí ҧQKKѭӣng tӯ các yӃu tӕ khách quan khác.KLÿy, ngoài sӵ cӕ gҳng và nӛ lӵc cӫa bҧn thân, phҫn lӟn là nhӡ sӵ JL~Sÿӥ và thҩu hiӇu rҩt nhiӅu tӯ Thҫy Cô 7Uѭӡng Ĉҥi HӑF%iFK.KRD73+&0ÿһc biӋt là Thҫy Cô trong Bӝ môn Vұt liӋu Xây dӵng ÿmGүn dҳt và truyӅQÿҥt cho tôi nhӳng kiӃn thӭFÿӇ kӏp thӡi khҳc phөc sai lҫm và có ÿѭӧc hiӇu biӃt hӳu ích Xin cҧPѫQFiFThҫy Cô và ban giám hiӋu cӫa phân hiӋXĈҥi hӑc Bách Khoa ӣ BӃQ7UHÿmWҥRÿLӅu kiӋn giúp tôi và nhiӅu hӑc viên BӃn Tre khác ÿѭӧc thuұn lӧi vӅ thӡi gian, viӋFÿLOҥLFNJQJQKѭFѫVӣ vұt chҩt và thiӃt bӏ trong quá WUuQKÿjRWҥo

Tôi cNJng xin bjy tӓ lzng biӃWѫQVkXVҳFÿӃn Cô TS BL3KѭѫQJ7ULQK ÿmGjQKnhiӅu thӡi gian và công sӭFÿӇ góp ý, sӱa lӛLYjKѭӟng dүn kӏp thӡi vӅ nhӳng vҩQÿӅ nghiên cӭu và ÿm gi~p tôi cy ÿѭӧc nhӳng nhұQÿӏQKÿ~QJÿҳn cNJQJQKѭFich tiӃp cұn nghiên cӭu hiӋu quҧ 7{LFNJQJ [LQFҧPѫQFiFEҥQFQJNKyDÿmFKLDVҿWjLOLӋXYjJL~Sÿӥtôi WURQJTXiWUuQKKRjQWKjQKOXұQYăQWURQJÿyFyEҥQ1JX\ӉQ7UӑQJ+ӳXÿmÿӗQJKjQKSKӕLKӧSWKӵFKLӋQÿӅWjLYjNӃWTXҧWKӵFQJKLӋPQj\

LuұQYăQWKҥc sƭ ÿm hojn thjnh trong thӡLJLDQTX\ÿӏnh vӟi sӵ cӕ gҳng cӫa bҧn thân, tuy nhiên không thӇ không cy nhӳng sai syt Mong Thҫy Cô gyp ê ÿӇ cy thӇ hojn thiӋn luұQYăQWӕt nhҩt cy thӇ

;LQFKkQWKjQKFiPѫQ

Tp BӃn Tre, tháng 12 QăP2020 HVCH

9®9Ă1&+Ë

GVHD: TS BÔ,3+ѬѪ1*75,1+ Trang ii TÓM TҲT

HiӋn nay, FiWV{QJÿѭӧc sӱ dөQJQKѭFӕt liӋu nhӓ trong bê tông Theo nhu cҫu xây dӵQJWăQJFDR, nguӗQWjLQJX\rQQj\ÿDQJdҫn cҥn kiӋt Nguyên nhân là do tài nguyên này phөc hӗi chұm và hiӋn bӏ khai thác quá mӭc Nghiên cӭu vұt liӋu mӟi thay thӃ cát sông là ÿLӅu cҫp thiӃt Nghiên cӭXQj\ÿӅ xuҩt tURÿi\&RDOERWWRPDVK± CBA), mӝt thành phҫn NK{QJFKi\ÿѭӧc tұp trung ӣ ÿi\Oz, chiӃm khoҧng 20% trong tro xӍ nhiӋWÿLӋn CBA có ÿӫ ÿӝ cӭng, cӥ hҥt to có thӇ thay thӃ cát sông trong bê tông QKѭQJFҫn ÿiQKJLiҧQKKѭӣng cӫDKjPOѭӧng và trҥng thái ҭPÿӃn các tính chҩt cӫa bê tông FѭӡQJÿӝ cao (bao gӗm FѭӡQJÿӝ QpQFѭӡQJÿӝ chӏu kéo khi uӕn, khӕLOѭӧng thӇ ttFKÿӝ h~WQѭӟc và thӇ ttch lӛ rӛng hӣ) 'Rÿy, nghiên cӭu này tұp trung khҧo sát ҧnh Kѭӣng cӫa hai trҥng thái bӅ mһt khác nhau cӫa CBA, bao gӗm (1) trҥng thái khô hoàn toàn và (2) trҥng thái tӵ nhiên ÿӇ thay thӃ cát trong bê tông Hàm Oѭӧng CBA thay thӃ cát sông lҫQOѭӧt là 0, 25, 50, 75 và 100% theo thӇ tích ӭng vӟi cҧ hai trҥng thái bӅ mһt và ErW{QJÿѭӧc bҧRGѭӥng theo hai cách, bao gӗm (1) bão Gѭӥng kín ӣ FiFÿӝ tuәi 3, 7, 28, 56 và 91 ngày, và (2) bҧRGѭӥQJQѭӟc ӣ 28 ngày tuәi KӃt quҧ thӵc nghiӋPÿm chӍ ra rҵng viӋc thay thӃ CBA ÿm OjPWăQJFѭӡQJÿӝ QpQFѭӡQJÿӝ chӏu kéo khi uӕn, QKѭQJÿmOjP WăQJWKӇ tích lӛ rӛng hӣ Yjÿӝ hút Qѭӟc, và giҧm khӕLOѭӧng thӇ tích cӫa bê tông NK{QJÿiQJNӇ Khi so sánh hai chӃ ÿӝ EmRGѭӥng, mүu ErW{QJÿѭӧc bҧRGѭӥng kín có FѭӡQJÿӝ FDRKѫQkhi so vӟi mүu bê tônJÿѭӧc EmRGѭӥQJQѭӟc Tӯ kӃt quҧ nghiên cӭu, nhұn thҩy viӋc thay thӃ cát sông bҵQJ&%$Ojÿҥt hiӋu quҧ cao nhҩt, ÿһc biӋt là khi sӱ dөng CBA ӣ trҥng thái tӵ nhiên1JX\rQQKkQOjGRQѭӟc hҩp thө trong CBA ÿmQKҧ vào hӋ nӅQErW{QJÿyQJvai trò Gѭӥng hӝ bên trong cho bê tông, JL~SWK~Fÿҭy quá trình hydrat hóa cӫa xi PăQJWӯ ÿyOjP giҧm thӇ tích lӛ rӛng hӣ và WăQJFѭӡQJÿӝ cho bê tông

GVHD: TS BÔ,3+ѬѪ1*75,1+ Trang iii ABSTRACT

Currently, river sand is used as fine aggregate in concrete A high demand for construction leads a depletion of river resource A reason is that this resource is recovering slowly and is over-exploited Finding new materials to replace river sand is necessary This study focused on coal bottom ash (CBA) which is an incombustible component concentrated in the bottom of the kiln and accounts for about 20% of by-products of power plants CBA which has enough hardness and coarse grain sizes can replace river sand in concrete It is necessary to evaluate the effects of amounts and moisture states on the properties of high-strength concrete (such as compressive strength, flexural strength, bulk density, water absorption, and void volume) This study focused on two different moisture states of CBA including (1) oven dry and (2) natural states to replace river sand in the concrete The CBA replacement ratios were 0, 25, 50, 75, and 100% by volume for its two moisture states, and the concretes were cured in two conditions, including (1) sealed condition at ages of 3, 7, 28, 56, and 91 days and (2) water condition at the age of 28 days Results showed that the CBA replacements increased compressive strength and flexural strength, void volume and water absorption, and slightly reduced bulk density of the concretes When comparing the two curing conditions, the concrete specimens cured under sealed condition had higher strength than those cured under water condition From the experimental results, it is found that replacing river sand with 50% CBA was the most effective way, especially when using CBA under natural state The reason was due to the interanl water released from the CBA as an internal curing agent which promoted continuously cement hydration, leading to decrease void volume and to increase the strength of concrete

GVHD: TS BÔ,3+ѬѪ1*75,1+ Trang iv LӠ,&$0Ĉ2$1

Luұn văQWӕt nghiӋp thҥc sƭ lj công trunh nghiên cӭXÿѭӧc tôi vj cic cӝng sӵ thӵc hiӋn và hojn thjQKGѭӟi sӵ Kѭӟng dүn cӫa TS BL3KѭѫQJ7ULQK&ic sӕ liӋu vj nhӳng kӃt luұn trong bji nghiên cӭu njy lj hojn tojn trung thӵc vj FKѭDWӯng xuҩt hiӋn trên cic tji liӋXWUѭӟFÿk\

Tôi xin cam kӃt chӏu hojn tojn trich nhiӋm vӅ lӡLFDPÿRDQWUrQ

Hӑc viên

9}9ăQ&Kt

GVHD: TS BÔI 3+ѬѪ1*75,1+ Trang a MӨC LӨC

LӠI CҦ0Ѫ1 i

TÓM TҲT ii

ABSTRACT iii

MӨC LӨC aDANH MӨC HÌNH ҦNH cDANH MӨC BҦNG BIӆU hDANH MӨC CÈC TӮ VIӂT TҲT j&+ѬѪ1*1: TӘNG QUAN 1

1.1ĈҺT VҨ1Ĉӄ 1

1.2TÌNH HÌNH NGHIÊN CӬ87521*1ѬӞC VÀ TRÊN THӂ GIӞI4Tình hình nghiên cӭXWURQJQѭӟc 4

Tình hình nghiên cӭu trên thӃ giӟi 7

1.3MӨC TIÊU CӪ$Ĉӄ TÀI NGHIÊN CӬU 20

1.4PHҤM VI NGHIÊN CӬU 21

&Ѫ6Ӣ LÝ THUYӂT 22

2.1VAI TRÒ CӪA CÁT TRONG BÊ TÔNG 22

2.2TÍNH CHҨT TRO Xӌ Ӣ VIӊT NAM 23

2.3LÝ THUYӂ7ĈÏ1*5ҲN BÊ TÔNG CÓ CBA 26

2.4Ҧ1++ѬӢNG CӪA THÀNH PHҪN CӤ HҤT VÀ TRҤNG THÁI Bӄ MҺT HҤT CӔT LIӊU 28

Hӊ NGUYÊN VҰT LIӊ89¬3+ѬѪ1*3+È37+Ë1*+,ӊM 31

KӂT QUҦ THӴC NGHIӊM VÀ THҦO LUҰN 79

4.1ĈӜ SӨT CӪA HӚN HӦP BÊ TÔNG 79

4.2&ѬӠ1*ĈӜ CHӎU NÉN CӪA BÊ TÔNG 81

4.2.1ҦQKKѭӣng cӫDKjPOѭӧng CBA 81

4.2.2ҦQKKѭӣng cӫa trҥng thái ҭm cӫa CBA 87

4.2.3ҦQKKѭӣng cӫDTXiWUuQKGѭӥng hӝ ErQQJRjLÿӃQFѭӡQJÿӝ nén ӣ 28 ngày tuәi 91

4.3&ѬӠ1*ĈӜ CHӎU KÉO KHI UӔN 93

4.3.1 ҦQKKѭӣng cӫDKjPOѭӧng CBA 93

4.3.2 ҦQKKѭӣng cӫa trҥng thái bӅ mһt cӫa CBA 95

4.3.3 ҦQKKѭӣng cӫDÿLӅu kiӋQGѭӥng hӝ bên ngoài 99

4.4ĈӜ +Ò71ѬӞC VÀ THӆ TÍCH LӚ RӚNG HӢ 101

KӂT LUҰN V¬ KIӂN NGHӎ 105

5.1KӂT LUҰN 105

5.2KIӂN NGHӎ +ѬӞNG PHÁT TRIӆ1Ĉӄ TÀI 107

TÀI LIӊU THAM KHҦO 109

LÝ LӎCH TRÍCH NGANG 113

GVHD: TS BÔI 3+ѬѪ1*75,1+ Trang c DANH MӨC HÌNH ҦNH

Hình 1.1 CBA ÿ˱ͫc ḽy tͳ ÿi\OzYjÿ˱ͫFW˱ͣi ̱m 3

+uQKĈR̩Qÿ˱ͥng bê tông s͵ dͭng tro x͑ dài 1 km t̩i thôn Khe C̫y - Khe Chòi, xã B̷c Lãng, huy͏QĈuQK/̵p vào tháng 9/2019 [7] 6

+uQKĈ˱ͥng cong phân lo̩i cͯa CBA và cát trong thí ngh͏m Malaysia [20] 11

+uQKĈ˱ͥng cong phân lo̩i cͯa CBA và cát trong thí nghi͏m ̬QĈ͡ [21] 11

Hình 1.5 ̪nh SEM cͯa CBA (CBA) [20] 12

Hình 1.6 Kích cͩ khác nhau cͯa CBA (CBA) [20] 13

Hình 1.7 Quan h͏ ÿ͡ sͭt và thành ph̯n CBA trong bê tông [21] 15

Hình 1.8 S͹ WKD\ ÿ͝L ÿ͡ b͉n u͙n theo tu͝L ÿ͙i vͣi h͟n hͫp C0 và FBC trong thí nghi͏m ͧ Malaysia [20] 17

Hình 1.9 S͹ WKD\ÿ͝Lÿ͡ b͉n nén theo tu͝i cͯa h͟n hͫp C0 và FBC trong thí nghi͏m ͧ Malaysia [20] 17

Hình 1.10 ̪QKK˱ͧng cͯa CBA WKDQÿ͇Qÿ͡ b͉n nén cͯa bê tông trong thí nghi͏m ͧ ̬QĈ͡ [21] 19

Hình 2.1 CBA thí nghi͏m ḽy v͉ tͳ nhà máy nhi͏WÿL͏n Duyên H̫i Trà Vinh ± nhà máy nhi͏WÿL͏n 1 24

Hình 2.2 CBA ÿ˱ͫc tích trͷ ͧ nhà máy nhi͏WÿL͏Q9ƭQK7kQ- Bình Thu̵n [3] 24

Hình 2.3 C̭u trúc b͉ m̿t cͯa c͙t li͏u [32] 29

Hình 2.4 Các tr̩ng thái cͯa c͙t li͏u [33] 30

+uQK;LPăQJ1JKL6˯Q3&OR̩i I) 31

Hình 3.2 ̪nh SEM cͯD[LPăQJ3RUWOand 32

GVHD: TS BÔI 3+ѬѪ1*75,1+ Trang d

Hình 3.3 Cát sông s͵ dͭng trong nghiên cͱu này 34

Hình 3.4 ̪nh SEM b͉ m̿t cͯa cát sông 35

Hình 3.5 Thành ph̯n cͩ h̩t cát sông 36

+uQKĈiGăPÿ˱ͫc s͵ dͭng trong nghiên cͱu này 37

Hình 3.7 Thành ph̯n h̩t c͙t li͏u lͣn 38

+uQK&%$ÿ˱ͫc sàng l͕c qua rây 4,75 mm 40

Hình 3.9 ̪nh SEM b͉ m̿t cͯa CBA 40

Hình 3.10 Thành ph̯n h̩t cͯa CBA nhi͏WÿL͏n Duyên H̫i Trà Vinh 42

Hình 3 11 Thành ph̯n h̩t cͯa 25% CBA và 75% cát 43

Hình 3 12 Thành ph̯n h̩t cͯa 50% CBA và 50% cát 44

Hình 3 13 Thành ph̯n h̩t cͯa 75% CBA và 25% cát 45

Hình 3.14 Phͭ gia siêu d̓o Sikament NN 46

Hình 3.15 B̫o qu̫Q[LPăQJE̹ng túi PE 57

Hình 3.16 CBA t͹ QKLrQÿ˱ͫFÿyQJJyLE̫o qu̫n 58

+uQK&iWÿ˱ͫc rây qua sàng 4,75 mm 59

+uQKĈiÿ˱ͫc rây (trái) và r͵a s̩ch (ph̫i) 59

+uQK1˱ͣc và phͭ JLDÿ˱ͫc khṷ\ÿ͉XWU˱ͣFNKLÿ͝ bê tông 60

Hình 3.20 Khuôn thép 15u15u15 cm (trái) và 10u10u40 cm (ph̫i) 61

Hình 3.21 Chu̯n b͓ các nguyên v̵t li͏XWU˱ͣFNKLÿ͝ bê tông 61

Hình 3.22 Máy tr͡QErW{QJWUiL YjErQWURQJPi\ÿDQJWU͡n (ph̫i) 62

+uQKĈ͝ h͟n hͫp bê tông vào khuôn 63

GVHD: TS BÔI 3+ѬѪ1*75,1+ Trang e

+uQK'˱ͩng ̱m m̳u trong khuôn 63

Hình 3.25 M̳u thí nghi͏Pÿ˱ͫc c̭t giͷ trong kho 64

+uQK6˯ÿ͛ quy trình th͹c nghi͏m vͣi các m̳u bê tông chͱa CBA ͧ tr̩ng thái khô ho̿c tr̩ng thái t͹ nhiên 65

Hình 3.34 Thí nghi͏PF˱ͥQJÿ͡ kéo khi u͙n theo TCVN 3119:1993 73

Hình 3.35 S̭y khô m̳u bê tông b̹ng lò s̭y 75

GVHD: TS BÔI 3+ѬѪ1*75,1+ Trang f

tr̩ng thái t͹ QKLrQÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ kín khi so vͣLF˱ͥQJÿ͡ nén ͧ 3 ngày tu͝i 86Hình 4.4 Ph̯QWUăPJLDWăQJF˱ͥQJÿ͡ nén các m̳u bê tông có và không có CBA ͧ tr̩QJWKiLNK{ÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ kín khi so vͣLF˱ͥQJÿ͡ nén ͧ 3 ngày tu͝i 87+uQK6RViQKF˱ͥQJÿ͡ nén ͧ 3 ngày tu͝i cͯa bê tông có và không có CBA ͧ 2 tr̩QJWKiLNKiFQKDXNKLÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ kín 88+uQK6RViQKF˱ͥQJÿ͡ nén ͧ 7 ngày tu͝i cͯa bê tông có và không có CBA ͧ 2 tr̩QJWKiLNKiFQKDXNKLÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ kín 88+uQK6RViQKF˱ͥQJÿ͡ nén ͧ 28 ngày tu͝i cͯa bê tông có và không có CBA ͧ 2 tr̩QJWKiLNKiFQKDXNKLÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ kín 89+uQK6RViQKF˱ͥQJÿ͡ nén ͧ 56 ngày tu͝i cͯa bê tông có và không có CBA ͧ 2 tr̩QJWKiLNKiFQKDXNKLÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ kín 90+uQK6RViQKF˱ͥQJÿ͡ nén ͧ 91 ngày tu͝i cͯa bê tông có và không có CBA ͧ 2 tr̩QJWKiLNKiFQKDXNKLÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ kín 90+uQK6RViQKF˱ͥQJÿ͡ nén ͧ 28 ngày tu͝i cͯa bê tông có và không có CBA ͧ tr̩ng thái t͹ QKLrQÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ ͧ hai ch͇ ÿ͡ G˱ͩng h͡ khác nhau 92+uQK6RViQKF˱ͥQJÿ͡ nén ͧ 28 ngày tu͝i cͯa bê tông có và không có CBA ͧ tr̩QJWKiLNK{ÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ ͧ hai ch͇ ÿ͡ G˱ͩng h͡ khác nhau 93+uQK&˱ͥQJÿ͡ kéo khi u͙n cͯa các m̳u bê tông có và không có CBA ͧ tr̩ng WKiLNK{NKLÿ˱ͫc G˱ͩng h͡ kín 94+uQK&˱ͥQJÿ͡ kéo khi u͙n cͯa các m̳u bê tông có và không có CBA ͧ tr̩ng thái t͹ QKLrQNKLÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ kín 94+uQK6RViQKF˱ͥQJÿ͡ kéo khi u͙n ͧ 7 ngày tu͝i cͯa các m̳u bê tông có và không có CBA ͧ hai tr̩QJWKiLNKiFQKDXNKLÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ kín 95+uQK6RViQKF˱ͥQJÿ͡ kéo khi u͙n ͧ 28 ngày tu͝i cͯa các m̳u bê tông có và

GVHD: TS BÔI 3+ѬѪ1*75,1+ Trang g

không có CBA ͧ hai tr̩ng thái khác nhaXNKLÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ kín 96+uQK6RViQKF˱ͥQJÿ͡ kéo khi u͙n ͧ 56 ngày tu͝i cͯa các m̳u bê tông có và không có CBA ͧ hai tr̩QJWKiLNKiFQKDXNKLÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ kín 97+uQK6RViQKF˱ͥQJÿ͡ kéo khi u͙n ͧ 91 ngày tu͝i cͯa các m̳u bê tông có và không có CBA ͧ hai tr̩QJWKiLNKiFQKDXNKLÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ kín 98+uQK6RViQKF˱ͥQJÿ͡ kéo khi u͙n ͧ 28 ngày tu͝i cͯa các m̳u bê tông có và không có CBA ͧ tr̩QJWKiLNK{NKLÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ khác nhau 99+uQK6RViQKF˱ͥQJÿ͡ kéo khi u͙n ͧ 28 ngày tu͝i cͯa các m̳u bê tông có và không có CBA ͧ tr̩ng thái t͹ QKLrQNKLÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ khác nhau 100Hình 4.20 M̳Xÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ Q˱ͣc 100Hình 4.21 M̳Xÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ kín b̹ng PE 100+uQKĈ͡ K~WQ˱ͣc và th͋ tích l͟ r͟ng hͧ cͯa các m̳u bê tông có và không có CBA ͧ tr̩QJWKiLNK{NKLÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ kín 102+uQKĈ͡ K~WQ˱ͣc và th͋ tích l͟ r͟ng hͧ cͯa m̳u bê tông có và không có CBA ͧ tr̩ng thái t͹ QKLrQNKLÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ kín 103Hình 4.24 Kh͙LO˱ͫng th͋ tích cͯa các m̳u thí nhi͏m có và không có CBA ͧ tr̩ng WKiLNK{NKLÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ kín 103Hình 4.25 Kh͙LO˱ͫng th͋ tích cͯa các m̳u bê tông có và không có CBA ͧ tr̩ng thái t͹ QKLrQNKLÿ˱ͫFG˱ͩng h͡ kín 104

GVHD: TS BÔI 3+ѬѪ1*75,1+ Trang h DANH MӨC BҦNG BIӆU

B̫ng 1.6 Tính ch̭t cͯa h͟n hͫp bê tông [21] 16

B̫ng 2.1 Ĉ̿FWU˱QJY̵t lý cͯa m͡t s͙ h͟n hͫp tro x͑ nhi͏WÿL͏n [3] 25

B̫ng 3.1 Các ch͑ WLrXF˯OêYjWKjQKSK̯n hóa cͯD[LPăQJ3& 33

B̫ng 3.16 Thành ph̯n c̭p ph͙i cho 1 m3 bê tông [30] 54

B̫ng 3.17 Thành ph̯n c̭p ph͙i cho 1 m3 bê tông s͵ dͭng CBA ͧ tr̩ng thái khô 55B̫ng 3.18 Thành ph̯n c̭p ph͙i cho 1 m3 bê tông chͱa CBA ͧ tr̩ng thái t͹ nhiên 56

B̫ng 3.19 H͏ s͙ TX\ÿ͝LȖWKHR7&91 75

B̫ng 4.1 K͇t qu̫ thí nghi͏Pÿ͡ sͭt cͯa bê tông chͱa CBA t͹ nhiên 79

B̫ng 4.2 K͇t qu̫ thí nghi͏Pÿ͡ sͭt cͯa bê tông chͱa CBA khô 80

GVHD: TS BÔI 3+ѬѪ1*75,1+ Trang j DANH MӨC CÈC TӮ VIӂT TҲT

Tiêu chuҭn Mӻ (American Society for Testing and Materials)

ASTM

Kính hiӇQ YL ÿLӋn tӱ qupt (Scanning Electron Microscope)

SEM

GVHD: TS BÔI 3+ѬѪ1*75,1+ Trang 1 &+ѬѪ1*1: TӘNG QUAN

1.1 ĈҺT VҨ1Ĉӄ

Ĉӕi vӟi thi công xây dӵng hiӋn nay, bê tông là vұt liӋXÿyQJYDLWUzTXDQWUӑng trong hҫu hӃt các công trình vӟLѭXÿLӇm dӉ thi công và tҥo hình, thӡLJLDQÿyQJrҳn nhanh mà kӃt cҩu lҥi vӳng chҳF%rW{QJÿmYjÿDQJÿѭӧc sӱ dөng rӝng rãi trên toàn thӃ giӟi, góp phҫn nâng cao khҧ QăQJ[k\GӵQJFNJQJQKѭWҥRFѫVӣ hҥ tҫng vӳng chҳF%rW{QJÿѭӧc chӃ tҥo tӯ chҩt kӃWGtQK[LPăQJ Fӕt liӋu nhӓ (cát sông), cӕt liӋu lӟQ ÿi GăP  Qѭӟc và phө gia (nӃu có) Bҧng 1.1 thӇ hiӋn sҧn Oѭӧng sҧn xuҩW[LPăQJFӫDFiFQѭӟc trên thӃ giӟi Nhұn thҩ\WURQJNKLFiFQѭӟc tiên tiӃQQKѭ0ӻ, Nhұt Bҧn, Nga, Hàn QuӕFGRÿmJҫn hoàn thiӋn vӅ xây dӵng và có ý thӭc bҧo vӋ nguӗn tài nguyên nên mһc dù dân sӕ nhiӅu vүn duy trì sҧn OѭӧQJ[LPăQJWKҩS7URQJNKLÿyFiFQѭӟFÿDQJSKiWWULӇQQKѭ7UXQJ4Xӕc, ViӋW1DP«Oѭӧng sҧn xuҩW[LPăQJÿDQJWăQJFDRWKHRWӯQJQăP

GVHD: TS BÔI 3+ѬѪ1*75,1+ Trang 3

Mһt khác, tURÿi\ (CBA) là thành phҫQNK{QJFKi\ÿѭӧc tұp trung ӣ ÿi\OzYjWKѭӡng chiӃm tӯ 20-25% tәQJOѭӧng tro thҧi ra trong các nhà máy xӍ nhiӋWÿLӋn [31] HiӋn nay, khӕLOѭӧng tro, xӍ ÿѭӧc coi là vұt liӋu phӃ thҧi ÿDQJOѭXJLӳ tҥi các nhà máy nhiӋWÿLӋn than là gҫn 15 triӋu tҩn [6] Tro, xӍ chӭa nhiӅu cӥ hҥt nhӓ KѫQ mm dӉ bӏ gió thәi bay và gây ô nhiӉPP{LWUѭӡng xung quanh nên WKѭӡng trong quá trình vұn chuyӇn hay giӳ tҥLEmLÿӅXÿѭӧFWѭӟi giӳ ҭm liên tөc QKѭ+uQK CBA WK{YjWRKѫQWURED\, cӥ hҥWGDRÿӝng tӯ hҥt cát mӏQÿӃn hҥt sӓi (0,PPÿӃn 2 mm) CBA có thành phҫn chính gӗm silica, alumina và sҳt vӟi mӝWOѭӧng nhӓ canxi, PDJLrVXQIDW«1Kӳng tính chҩt cӫa CBA làm cho nó có tính khҧ thi ÿӇ ÿѭӧc sӱ dөng thay cát trong sҧn xuҩt bê tông [12]

Hình 1.1 CBA ÿ˱ͫc ḽy tͳ ÿi\OzYjÿ˱ͫFW˱ͣi ̱m

Khi thay thӃ vai trò cӕt liӋu nhӓ cӫa cát trong bê tông, các tính chҩt cӫa CBA cҫn phҧLÿѭӧc nghiên cӭu QKѭ nhu cҫu vӅ QѭӟFKjPOѭӧng hҥt mӏn, vұt liӋXFKѭD

GVHD: TS BÔI 3+ѬѪ1*75,1+ Trang 4

FKi\YjKjPOѭӧQJQѭӟc tӵ nhiên ErQWURQJÿӝ ҭm) các hҥWWURYDLWUzQKѭFKҩt OjPÿҫy, hay ҧQKKѭӣng cӫa phҧn ӭQJSR]]RODQLFWK~Fÿҭy viӋc tiêu thө canxi K\GUR[LW ÿӇ hình thành canxi silicat hydrat lҩS ÿҫy các lӛ rӛng tӕW KѫQ >@NhӳQJWiFÿӝQJQj\OjPWKD\ÿәi các tính chҩWFѫKӑc và sӵ hình thành lӛ rӛng, ҧQKKѭӣQJÿӃn khҧ QăQJGLFKX\ӇQÿӝ ҭm trong bê tông Ngoài ra, CBA Fyÿӝ rӛng cao nên có khҧ QăQJJLӳ Qѭӟc cao, mӝt yӃu tӕ cҫQÿѭӧc xem xét trong viӋc sҧn xuҩt bê tông do CBA ÿyQJYDLWUzQKѭPӝt QѫLchӭDQѭӟFGѭӥng hӝ trong bê tông [22]

ĈӇ giҧi quyӃt vҩQÿӅ Qj\FNJQJQKѭWuPNLӃm các tӍ lӋ thích hӧp vӅ thành phҫn JL~SWăQJFѭӡQJÿӝ bê tông sӱ dөng CBA trong xây dӵQJYjEmRGѭӥng, viӋc nghiên cӭu ҧQKKѭӣng cӫDKjPOѭӧng và trҥng thái ҭm cӫa CBA ÿӃn tính chҩt FѫKӑc cӫa bê tông là rҩt cҫn thiӃt

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CӬ87521*1ѬӞC VÀ TRÊN THӂ GIӞI Tình hình nghiên cӭXWURQJQѭӟc

Tҥi ViӋt Nam, các công nghӋ ÿӇ xӱ OêOѭӧng tro xӍ thҧLUDÿiQJNӇ vүQÿDQJÿѭӧc nghiên cӭX'RÿyÿDVӕ các nghiên cӭu tұp trung vӅ thay thӃ tro bay vӟi [LPăQJGROѭӧng tro bay chiӃm tӍ lӋ cao trong tro xӍ nhiӋWÿLӋQĈLӇQKuQKQKѭsӱ dөng toàn bӝ tro xӍ (bao gӗm 90% tro bay và 10% CBA) [2] Trong khi, CBA vүQFKѭDFyQJKLrQFӭu nào triӋWÿӇ YjÿLVkXYjRFiFWtQKFKҩt khác riêng biӋt, ҧQKKѭӣng cӫD QyÿӃn các tính chҩt cӫD Er W{QJFNJQJ QKѭFiFK WKLF{QJ EmRGѭӥng, tӍ lӋ phӕi trӝQ«GүQÿӃn nhiӅu ӭng dөng còn hҥn chӃ và chӍ ӣ mӭc thӵc nghiӋm và vүQFKѭDFyWKӇ ÿѭDYjRӭng dөng rӝng rãi

Trong nghiên cӭu vӅ sӱ dөng tro xӍ nhiӋWÿLӋn sӱ dөng trong san lҩp [2], nhóm nghiên cӭXÿmWUӝQ[LPăQJYӟi tro xӍ (90% tro bay và 10% CBA EmRKzDQѭӟc ÿӇ làm vұt liӋu san lҩp Bҧng 1.2 thӇ hiӋn sӵ phát triӇQFѭӡQJÿӝ uӕn và nén theo thӡi gian ӣ các tӍ lӋ phӕi trӝn vӟi tӹ lӋ tro xӍ Yj[LPăQJNKiFQKDX

GVHD: TS BÔI 3+ѬѪ1*75,1+ Trang 5

B̫ng 1.2 S͹ phát tri͋QF˱ͥQJÿ͡ u͙n và nén theo thͥi gian ͧ các t͑ l͏ ph͙i tr͡n [2]

STT

Tӹ lӋ tro xӍ vӟi XM

Ĉӝ ҭm (%)

N/X

&ѭӡQJÿӝ uӕn (MPa) &ѭӡQJÿӝ nén (MPa)

7 ngày

28 ngày

60 ngày

180 ngày

7 ngày

28 ngày

60 ngày

180 ngày

1 80:20 16,7 0,199 1,20 1,64 2,06 2,21 6,07 8,31 9,87 11,28 2 85:15 17,3 0,209 0,94 1,45 1,72 1,90 3,80 6,10 7,53 9,49 3 90:10 17,9 0,204 0,83 1,08 1,34 1,36 2,48 4,52 4,56 5,64 4 95:5 18,9 0,199 0,27 0,32 0,34 0,34 0,71 0,74 0,94 1,24

Qua sӵ phát triӇQFѭӡQJÿӝ trong Bҧng 1.2, nhұn thҩ\ÿѭӧFNKLÿѭӧc phӕi trӝn ӣ tӍ lӋ 80:20, hӛn hӧp tro xӍ Yj[LPăQJÿѭӧc cҧi thiӋn rõ rӋt cҧ vӅ FѭӡQJÿӝ QKѭQJNKLVӱ dөQJKjPOѭӧQJtWKѫQWUӑQJOѭӧQJFiFFѭӡQJÿӝ bӏ giҧm gҫn 5 lҫn Nhұn thҩy viӋc pha trӝn theo tӍ lӋ có ҧQKKѭӣng rҩWÿiQg kӇ ÿӃQFѭӡQJÿӝ trong hӛn hӧp tro xӍ Yj[LPăQJ>@

Nghiên cӭu sӱ dөng tro xӍ cӫa nhà máy nhiӋW ÿLӋQ 1D 'ѭѫQJ ÿӇ làm mһt ÿѭӡQJErW{QJÿmÿѭӧc thӵc hiӋn và nhұn thҩy rҵng khi sӱ dөng tro, xӍ cӫa nhà máy nhiӋt ÿLӋQ 1D 'ѭѫQJ FKѭD [ӱ lý nӃu gһS QѭӟF KѫL ҭP ÿm GүQ ÿӃn hiӋn WѭӧQJWUѭѫQJQӣ do tro xӍ K~WQѭӟc mҥnh gây nӣ thӇ tích cӫa bê tông [7]Ĉk\Ojlý do khiӃn công trình bӏ nӭt, vӥ Khҳc phөFQKѭӧFÿLӇm này, nhóm nghiên cӭu ÿmWLӃn hành ӫ ҭm tro xӍ trong thӡi gian khoҧng 15 ngày nhҵPÿҧm bҧo các phҧn ӭng gây nӣ thӇ tích diӉQUDKRjQWRjQWUѭӟc khi phӕi trӝn sӱ dөng làm vұt liӋu xây dӵQJ6DXÿyWUR[Ӎ ÿѭӧc thay thӃ cho cát, sӓi trong TXiWUuQKÿә bê tông ÿѭӡng giao thông nông thôn [7], và kӃt quҧ ghi nhұn là mһFGÿѭӧc thi công

Mһc dù các nghiên cӭu ӣ trên có mӝt phҫn là dùng CBA thay thӃ cát trong bê W{QJQKѭQJGROѭӧng sӱ dөng ít (chiӃm khoҧng 10% trong tro xӍ thí nghiӋm) nên không thҩ\U}ÿѭӧc hiӋu quҧ và vai trò cӫa CBA WURQJErW{QJÿӗng thӡi nghiên cӭXFNJQJFKӍ mӟi sӱ dөng tro xӍ QKѭYұt liӋu thӭ cҩSÿӇ san lҩSOjPÿѭӡng không có nhӳng yêu cҫXFDRQKѭErW{QJPiFFDRKRһc chӕQJăQPzQYY«GRÿyFKѭDáp dөng rӝng rãi QrQFKѭDÿѭӧc nhiӅXQJѭӡi quan tâm và hiӋu quҧ kinh tӃ còn rҩt thҩp Tóm lҥi, các nghiên cӭu tұn dөng CBA ӣ ViӋt Nam vүn còn hҥn chӃ, ÿһc biӋt vӅ CBA thay thӃ FiWV{QJ7URQJNKLÿyCBA vӟLFiFÿһFWtQKQKѭKҥt WRKѫQÿӝ cӭng tӕt hoàn toàn có thӇ thay thӃ hoàn toàn cát sông vӕQÿDQJNKDQhiӃPYjÿҳWÿӓ ViӋc thay thӃ này có thӇ giúp giҧPJLiWKjQKErW{QJFNJQJQKѭbҧo vӋ P{LWUѭӡng và nguӗn tài nguyên thiên nhiên (nguӗn cát sông) quý báu

GVHD: TS BÔI 3+ѬѪ1*75,1+ Trang 7 Tình hình nghiên cӭu trên thӃ giӟi

Trên thӃ giӟi, sӕ Oѭӧng nhà máy nhiӋWÿLӋn hiӋQÿDQJJLҧm dҫn do gây ra ô nhiӉm Tuy nhiên, sӕ Oѭӧng duy trì còn lҥi vүn vô cùng to lӟn, ÿһc biӋt ӣ các quӕFJLDÿDQJSKiWWULӇnÿӗng thӡi các nhà máy thay thӃ FNJQJQJj\FjQJWROӟn và công nghӋ hiӋQÿҥLKѫQÿDQJNKҳc phөc các vҩQÿӅ gây ô nhiӉP7URQJWѭѫQJlai, các nhà máy nhiӋWÿLӋn có thӇ hoàn toàn không gây ra ô nhiӉPP{LWUѭӡng GROѭӧng tro xӍ thҧLUDQJj\FjQJWăQJFDR Lѭӧng chҩt thҧi lӟn Qj\ÿzLKӓi viӋc nghiên cӭu các ӭng dөng cӫa tro xӍ triӋWÿӇ KѫQÿӇ giҧi quyӃt vҩQÿӅ ô nhiӉm môi WUѭӡQJFNJQJQKѭVӱ dөng tài nguyên thiên nhiên hӧp lý 7URQJÿyFyFiFQJKLrQcӭu vӅ CBA trên thӃ giӟi ÿmYjÿDQJWăQJPҥnh, cө thӇ QKѭVDX

&iFQѭӟFÿDQJSKiWWULӇQQKѭ0DOD\VLDYjҨQĈӝ WURQJJLDLÿRҥn mӟi công nghiӋp hóa vӟi viӋc sӱ dөng nhà máy nhiӋW ÿLӋQ QKѭ QJXӗQ QăQJ Oѭӧng quan trӑQJOjÿLӅu tҩt yӃu ĈLӅu này dүQÿӃQQKѭQJKұu quҧ vӅ P{LWUѭӡQJQKѭWҥi Malaysia, sҧn xuҩt khoҧng 8,5 triӋu tҩQ WUR WKDQ Gѭӟi dҥng chҩt thҧi bao gӗm CBA và tro bay [20]; tҥi ҨQĈӝ, các nhà máy nhiӋWÿLӋQÿӕt WKDQÿӕt cháy khoҧng 407 triӋu tҩQWKDQÿӇ SKiWÿLӋn và sҧn xuҩt khoҧng 131 triӋu tҩn tro than mӛLQăP [21] 7URWKDQQj\ÿӅu chӍ có thӃ OѭXWUӳ tҥi các bãi chôn lҩp, không nhӳng chiӃm dөQJÿҩWÿDLPjFzQҧQKKѭӣng ÿӃn sinh hoҥt cӫDQJѭӡi dân xung quanh ĈӅ giҧi quyӃt vҩQÿӅ này, cҧ hai Qѭӟc ÿӅXÿѭDÿӃQêWѭӣng thay thӃ cát bҵng chҩt thҧi CBA, cө thӇ các nghiên cӭu sau:

Nghiên cӭu cӫa M Rafieizonooz và cӝng sӵ ÿm nghiên cӭu mүu bê tông sӱ dөng CBA thay thӃ cát theo tӍ lӋ 0%, 20%, 50%, 75% và 100%, và tro bay thay thӃ [LPăQJ3RUWODQGWK{QJWKѭӡng theo khӕLOѭӧng [20] ;LPăQJ3RUWODQGWK{QJWKѭӡQJ23& ÿѭӧc sӱ dөng trong nghiên cӭXQj\ÿҥWÿѭӧc các yêu cҫu cӫa tiêu chuҭn ASTM C150-07 [27] &%$ÿѭӧc thu thұp tӯ nhà máy nhiӋWÿLӋn than Tanjung Bin Johor, Malaysia &%$ÿmÿѭӧFVjQJTXDVjQJPPWUѭӟc khi sӱ dөng thay thӃ cát Nguӗn tro bay (CFA) duy nhҩWÿiSӭng theo tiêu chuҭn

GVHD: TS BÔI 3+ѬѪ1*75,1+ Trang 8

ASTM C618->@ÿѭӧc lҩy tӯ QKjPi\ÿLӋQWKDQ7DQMXQJ%LQÿһt tҥi Johor, 0DOD\VLD&)$ÿmÿѭӧc sӱ dөQJQKѭ là sӵ thay thӃ 20% cӫa OPC trong tҩt cҧ các hӛn hӧp bê tông chӭa CBA vӟi trӑQJOѭӧQJULrQJÿӝ mӏn và tính әQÿӏnh thӇ WtFKWѭѫQJӭng là 2,45, 3450 cm2/g và 1,0 mm 7URQJNKLÿyQghiên cӭu cӫa M Singh và cӝng sӵ ÿmsӱ dөng CBA thay thӃ cát sông vӟi tӍ lӋ 0%, 20%, 30%, YjWURQJErW{QJTXDÿyÿiQKJLiVӵ phù hӧp cӫa CBA vӟi viӋc thay thӃ cát trong xây dӵng [21] CBA WKDQÿѭӧc thu thұp tӯ nhà máy nhiӋWÿLӋn Guru Hargobind, Lehra Mohabat, Punjab, ҨQĈӝ CBA ÿѭӧc sàng lӑc ÿӇ loҥi bӓ các hҥt quá lӟn và vұt liӋXÿLTXDVjQJPPÿѭӧc sӱ dөng trong sҧn xuҩt bê tông Cҧ WURWKDQÿi\YjFiWV{QJÿѭӧc sҩy khô trong lò ӣ 100 oC trong 24 ± 1 giӡ YjVDXÿyÿѭӧc làm nguӝLÿӃn nhiӋWÿӝ phòng trong 24 ± 1 giӡ WUѭӟc khi sӱ dөng chúng trong sҧn xuҩWErW{QJ;LPăQJ3RUWODQGWK{QJWKѭӡng phù hӧp vӟi BIS: 8112->@YjWѭѫQJÿѭѫQJYӟi ASTM C 150-04 (Loҥi I) ÿmÿѭӧc sӱ dөng trong nghiên cӭu này Các tính chҩt hóa hӑc cӫa CBA và xi PăQJFNJQJQKѭWtQKFKҩt vұt lý cӫa cát sông và CBA ÿѭӧc sӱ dөng trong hai nghiên cӭXQj\ÿѭӧFÿѭDUDWURQJ%ҧng 1.3 và Bҧng 1.4

%̫QJ3 7KjQKSK̯QKyDK͕FFͯD[LPăQJYj&%$ WURQJQJKLrQFͱXFͯDM Rafieizonooz và c͡ng s͹, và M Singh và c͡ng s͹ [20][21]

GVHD: TS BÔI 3+ѬѪ1*75,1+ Trang 9

± FiFWKjQKSKҫQFyWӍOӋTXiQKӓJҫQEҵQJKRһFNK{QJFy

Tӯ Bҧng 1.3, có thӇ thҩy thành phҫn hóa hӑc chính cӫa CBA Yj[LPăQJJҫn giӕng nhau XLPăQJFy&D2FKLӃm 62,4% ÿyQJYDLWUzFKҩt tҥo liên kӃtWURQJNKLÿy CBA có SiO2 chiӃm 45,3% - 47,53% và Al2O3, Fe2O3 chiӃm 27% - 38%; ÿLӅu này giúp CBA có thӇ thay thӃ cát nhӡ FyOѭӧng SiO2 FDRÿӗng thӡi không ҧQKKѭӣQJÿӃn quá trình hydrat hóa cӫD[LPăQJ mà còn phө trӧ thêm do có nhiӅu Al2O3, Fe2O3 có thӇ tham gia phҧn ӭng vӟL&D2WURQJQѭӟc

Kích cӥ hҥt (mm)

Kích cӥ hҥt (mm)

GVHD: TS BÔI 3+ѬѪ1*75,1+ Trang 12

Qua Hình 1.3 và 1.4, cho thҩy mһc dù phân bӕ NtFKWKѭӟc hҥt không thӇ kiӇm soát trong quá trình nung nóng QKѭtrong nghiên cӭu cӫa M Rafieizonooz và cӝng sӵ, ÿDVӕ &%$VDXNKLUk\FyNtFKWKѭӟc lӟn KѫQFiW; trong khi, trong nghiên cӭu cӫa M Singh và cӝng sӵ, cӥ hҥt CBA nhӓ KѫQ Tuy nhiên, CBA trong hai nghiên cӭu ÿӅu có phân bӕ NtFKWKѭӟc hҥt gҫn giӕng cát Do vұy, CBA thay thӃ cát là hoàn toàn khҧ thi

Hình 1.5 cho thҩy hình ҧnh cӫa CBA thông qua phân tích bҵng kính hiӇn vi ÿLӋn tӱ quét (SEM) Hình ҧnh cho thҩy CBA có hình dҥQJNK{QJÿӅu và hình cҫu, các hҥt xӕp và kӃt cҩu phӭc tҥp

Hình 1.5 ̪nh SEM cͯa CBA trong nghiên cͱu cͯa M Rafieizonooz và c͡ng s͹ [20]

Hình 1.6 trình bày các kích cӥ khác nhau cӫa CBA, bao gӗm CBA siêu mӏn, mӏn và thô

GVHD: TS BÔI 3+ѬѪ1*75,1+ Trang 14

B̫ng 1.5 Tͽ l͏ tr͡n trong nghiên cͱu cͯa M Rafieizonooz và c͡ng s͹ [20]

7ӹOӋWUӝQNJP3)

ĈӝVөW(mm) ;LPăQJ &ӕWOLӋXPӏQ

Cát

W (w/c =

0.55)

&ӕWOLӋXthô 0үX

% FӫDCFA

CFA Xi PăQJ

% FӫDCBA

Không chӍ làm giҧPÿӝ sөt mà CBA còn tiӃp tөc hҩp thө Qѭӟc trong quá trình ÿә khuôn bê tông thông qua sӵ WiFKQѭӟc trong bê tông ± do sӵ khác biӋt vӅ trӑng Oѭӧng cӫa các vұt liӋu cҩu thành cӫa bê tông, sӵ phân tách bҳWÿҫu diӉn ra và Qѭӟc dâng lên bӅ mһt bê tông mӟLÿѭӧFÿ~F1ѭӟc tích tө ӣ trên cùng cӫa bӅ mһt ErW{QJÿѭӧc gӑi là sӵ WiFKQѭӟc [21] - ÿѭӧF[iFÿӏnh theo quy trình trong tiêu

+ӋVӕnén

WXәL ĈӝK~WQѭӟF WҥLWXәL 7 ngày 180 ngày 7 ngày 180 ngày

xuӕng 0,11 g/cm2 WѭѫQJӭng vӟi mӭFWăQJWURQJKjPOѭӧng CBA trong hӛn hӧp ErW{QJ>@+ѫQQӳa, lӛ rӛng trong bê tông còn giҧm sau 180 ngày, ÿһc biӋt mүu A75 giҧm 13% và A20 giҧm 15% là hai mүu giҧm ÿiQJNӇ nhҩt ĈLӅu này cho thҩy CBA vүn tiӃp tөc hình thành phҧn ӭng hóa hӑc và tҥo các sҧn phҭm

Hình 1.8 S͹ WKD\ÿ͝Lÿ͡ b͉n u͙n theo tu͝Lÿ͙i vͣi c̭p ph͙i C0 và FBC trong nghiên cͱu cͯa M Rafieizonooz và c͡ng s͹ [20]

Hình 1.9 S͹ WKD\ÿ͝Lÿ͡ b͉n nén theo tu͝i cͯa c̭p ph͙i C0 và FBC trong nghiên cͱu cͯa M Rafieizonooz và c͡ng s͹ [20]

Thӡi gian (ngày)

Thӡi gian (ngày)

GVHD: TS BÔI 3+ѬѪ1*75,1+ Trang 18

Theo Hình 1.8 và 1.9, nhұn thҩy ӣ JLDLÿRҥQÿҫXYjQJj\ÿDVӕ các mүu ÿӅXFyÿӝ bӅn nén và uӕn thҩSKѫQPүXÿӕi chӭQJ&WURQJÿyÿӝ bӅn nén cӫa các mүXÿӅu thҩp rõ rӋW7URQJJLDLÿRҥQQj\TXiWUuQKK\GUDWKyDÿӅu xҧy ra ÿiQJNӇ QKѭQJCBA vӟLÿӝ K~WQѭӟc lӟQQrQÿmOjPErW{QJNK{YjPҩWQѭӟc nhanh Có thӇ thҩy vӟLFQJOѭӧQJQѭӟc, mүXÿӕi chӭQJFyFѭӡQJÿӝ ÿӅu cao KѫQmүu bê tông chӭa CBA thay thӃ

7X\QKLrQÿӃn 91 và 180 ngày tuәLÿӝ bӅn uӕn cӫa các mүu bҳWÿҫXWăQJmҥnh và gҫn bҵng mүX&ÿһc biӋt mүu FBC3 vӟi tӍ lӋ thay thӃ 75% và mүu FBC4 vӟi tӍ lӋ thay thӃ ÿmYѭӧt qua mүX&ĈLӅXQj\OjGRQѭӟc trong CBA mӟLÿѭӧc nhҧ ra và góp phҫQWK~Fÿҭy phҧn ӭng hydrat hóa cӫD[LPăQJkӃt quҧ WăQJFѭӡQJÿӝ Trong các mүu thay thӃ, mүu FCB3 (75%) Yѭӧt qua mүu C0 tӯ 28 ngày ӣ ÿӝ bӅn uӕn và tӯ 180 ngày ӣ ÿӝ bӅn nén; cho thҩy mӭc thay thӃ 75% có hiӋu quҧ rõ rӋt nhҩt vӅ WăQJFѭӡQJÿӝ bê tông [20]

Có thӇ kӃt luұn rҵng sӵ JLDWăQJÿiQJFK~êYӅ FѭӡQJÿӝ nén cӫa bê tông chӭa CBA sau thӡLJLDQÿyng rҳn 28 ngày, là do hoҥWÿӝng pozzolanic cӫa CBA và

CFA [20] Do CBA trӳ Qѭӟc nhiӅu và nhҧ Qѭӟc vӅ sau QrQÿmJySSKҫn WK~Fÿҭy

phҧn ӭng hóa hӑc trong bê tôngGRÿy cҫQVX\[pWÿӃn biӋQSKiSEmRGѭӥng tұn dөQJѭXWKӃ này cӫa CBA QKѭWăQJWKrPWKӡi gian EmRGѭӥng thích hӧp qua 91 QJj\ÿӇ giúp bê tông chӭa CBA ÿҥWFѭӡQJÿӝ QpQWѭѫQJWӵ vӟLErW{QJÿӕi chӭng YjOkXKѫQÿӇ FyFѭӡQJÿӝ FDRKѫQPүXÿӕi chӭQJĈLӅu này rҩt thích hӧp cho các cҩu kiӋQÿ~FVҹn hoһFFjQJFѭӡQJÿӝ cao vӅ sau

Trong khi, kӃt quҧ cӫa trong nghiên cӭu cӫa M Singh và cӝng sӵ [21] ÿѭӧc thӇ hiӋn Hình 1.10 vӅ FѭӡQJÿӝ nén cӫa mүu

Tóm lҥi, trong hai nghiên cӭu trên, nhұn thҩ\KjPOѭӧng thay thӃ 70 -75% cát sông bҵng CBA là tӕLѭXQKҩt, kӃt quҧ OjPFѭӡQJÿӝ kéo và nén cӫDErW{QJÿӅu WăQJQKҽ và thұPFKtFDRKѫQPүXÿӕi chӭng Cҧ hai nghiên cӭu trên ÿӅu dùng CBA sҩy khô dүQÿӃn các mүu thay thӃ cao bӏ thiӃXQѭӟc nghiêm trӑng Ĉӝ sөt nhӓ KѫQFPÿӅu làm cho bê tông rҩt khó trӝn, khô nhanh và dӉ nӭt vӥ Cҫn có biӋn pháp bә VXQJQѭӟc khi trӝn hay làm ҭm CBA ÿӇ có thӇ thi công dӉ dàng

7 ngày 28 ngày

90 ngày 180 ngày

GVHD: TS BÔI 3+ѬѪ1*75,1+ Trang 20

Ĉӗng thӡi, phát huy khҧ QăQJQJұPQѭӟc cӱa CBA ÿӇ Gѭӥng hӝ bên trong cho bê tông vӯD JL~SWăQJ FѭӡQJÿӝ vӯa giàm nhҽ viӋc bҧRGѭӥng trong thi công ngoài thӵc tӃ ĈLӅu này cҫn mӝt cҩp phӕLYjFiFKEmR GѭӥQJÿӇ phù hӧp cho CBA KѫQJL~SWăQJFѭӡng thӃ mҥnh cӫa CBA Mһc dù hai nghiên cӭu trên ÿӅu dùng CBA có thành phҫQQKѭQKDXQKѭQJWUrQWKӵc tӃ CBA còn mӝt phҫn than ÿiFKѭDÿӕt hӃt Tùy theo công nghӋ cӫa nhà máy nhiӋWÿLӋn mà tӍ lӋ này có thӇ giҧm thҩSGѭӟi 5% do có công nghӋ ÿӕWFKi\KRjQWRjQ1KѭQJӣ FiFQѭӟFÿDQJphát triӇn hoһFNK{QJÿҫXWѭF{QJQJKӋ Qj\OѭӧQJWKDQGѭWURQJCBA còn khá lӟn tӯ 5-18% vүn gây ra các ҧQKKѭӣng lӟQÿӃQFѭӡQJÿӝ bê tông khi sӱ dөng CBA trӝQErW{QJ'RÿyFҫn mӣ rӝng xem xét thêm ҧQKKѭӣQJQj\FNJQJQKѭcách khҳc phөc

1.3 MӨC TIÊU CӪ$Ĉӄ TÀI NGHIÊN CӬU

Mөc tiêu cӫDÿӅ tài là nghiên cӭu ҧQKKѭӣng cӫDKjPOѭӧng CBA (tӭc tӍ lӋ thay thӃ cӫa CBA vӟi cát sông) khác nhau và trҥng thái ҭm cӫa CBA ÿӃn các tính chҩWFѫKӑc cӫa bê tông Tӯ ÿyWuPUDFiFWӍ lӋ phӕi trӝn tích hӧp ӣ 2 trҥng thái ҭm cӫa CBA JL~SWăQJFѭӡng các tính chҩt cӫDErW{QJĈӗng thӡi, xem xét tính khҧ thi trong viӋc thay thӃ FKRFiWV{QJÿӇ chӃ tҥo bê tông

ĈӇ ÿҥWÿѭӧc mөc tiêu trên, các vҩQÿӅ nghiên cӭu trên phҥm vi luұQYăQFҫn thӵc hiӋn:

- Nghiên cӭu và sӱ dөng CBA ngay tҥLÿӏDSKѭѫQJPjÿҧm bҧo tính chҩt CBA gҫn sát vӟLWURQJQѭӟc CBA trong thí nghiӋm lҩy tӯ nhà máy nhiӋWÿLӋn Duyên Hҧi Trà Vinh ± nhà máy nhiӋWÿLӋn 1

- Tìm hiӇu thành phҫn cҩp phӕi hҥWÿӝ ҭm tӵ nhiên cӫa CBA FNJQJQKѭcác vұt liӋu mӏn và thô tҥLÿӏDSKѭѫQJÿӇ FyFѫVӣ tính toán chính xác - Lұp và tính toán cҩp phӕi theo tӯng tӍ lӋ thay thӃ ÿ~QJ7LrXFKXҭn

ViӋt Nam (TCVN) ӣ hai trҥng thái ҭm cӫa CBA

- ĈѭDUDFiFNLӃn nghӏ ÿӇ phát triӇn lên hoһc áp dөng thӵc tӃ

1.4 PHҤM VI NGHIÊN CӬU

Dӵa trên mөFWLrXÿѭӧFÿӅ ra, nghiên cӭu ÿѭӧc tiӃn hành trong phҥm vi các tӍnh Tây Nam Bӝ QѫLFyV{QJ&ӱu Long chҧy qua, khu vӵc này chӏu ҧQKKѭӣng trӵc tiӃp và nһng nӅ do viӋFEѫPWUӝPFiWOzQJV{QJÿӇ thi công và xây dӵng, khiӃQFKRÿrEDREӏ sҥt lӣWURQJNKLÿyÿLӋQQăQJFNJQJSKө thuӝc nhiӅu vào các nhà máy nhiӋWÿLӋQGRÿҩWÿӗng bҵng không thӇ phát triӇn thӫ\ÿLӋn

TiӃn hành thӵc nghiӋm tҥi phòng thí nghiӋm tҥL7UXQJWkPWѭYҩn và KiӇm ÿӏnh xây dӵng tӍnh BӃQ7UH&ѫVӣ 2 Nghiên cӭu chӃ tҥo bê tông sӱ dөng CBA ӣ trҥng thái khô hoàn toàn và trҥng thái tӵ QKLrQÿӇ chӃ tҥo bê tông:

+jPOѭӧng CBA thay thӃ lҫQOѭӧt là 0% (X1), 25% (X2), 50% (X3), 75% (X4) và 100% (X5)

KhҧR ViW FѭӡQJ ÿӝ QpQ FѭӡQJ ÿӝ kéo khi uӕn, khӕL Oѭӧng thӇ WtFK ÿӝ hút Qѭӟc và thӇ tích lӛ rӛng hӣ cӫa bê tông sӱ dөng CBA ӣ hai trҥng thái (trҥng thái khô hoàn toàn và trҥng thái tӵ nhiên) thay thӃ cӕt liӋu nhӓ (cát sông)

KiӇm tra các tính chҩt cӫa mүu ӣ FiFÿӝ tuәi 7 ngày, 28 ngày, 56 ngày và 91 QJj\ÿӕi vӟi chӃ ÿӝ Gѭӥng hӝ: kín hoàn toàn (mүXÿѭӧc bao phӫ hoàn toàn kín bҵng các màng PE) theo tiêu chuҭn TCVN 8828:2011 và mүu ӣ ÿӝ tuәi 28 ngày ÿӕi vӟi chӃ ÿӝ Gѭӥng hӝ Qѭӟc

GVHD: TS BÔI 3+ѬѪ1*75,1+ Trang 22 &Ѫ6Ӣ LÝ THUYӂT

2.1 VAI TRÒ CӪA CÁT TRONG BÊ TÔNG

&iWÿѭӧc coi là tài nguyên quý hiӃPYuÿӇ tҥo thành cát cҫn có hҵng tӹ QăPphong hóa tӯ các loҥLÿiPDFPD&iFNKRiQJYұt tҥRQrQÿiPDFPDFKӫ yӃu là ÿi IHQVSDW Fy các loҥi sau: fenspat kali (K2O.Al2O3.6SiO2), fenspat natri (Na2O.Al2O3.6SiO2), fenspat canxi (CaO.Al2O3.2SiO2), thҥch anh SiO2, và các khoáng vұt màu [10]

HҥWFiWWKѭӡQJFyNtFKWKѭӟc tӯ 0.14 -5 mm [9]; phù hӧSÿӇ chèn lҩp lӛ rӛng giӳa cӕt liӋu lӟn trong bê tông; do vұ\FiWWKѭӡQJÿѭӧc sӱ dөQJQKѭPӝt trong cӕt liӋu mӏQÿѭӧc dùng trong viӋc chӃ tҥo bê tông

Cát sông trong nghiên cӭu là loҥLÿѭӧc hình thành do sӵ xâm thӵc cӫa dòng chҧy; GRÿy, mһt cát tròn nhҹn, hҥt cát ít vӃt nӭt và lӛ rӛng Không phҧi cát nào FNJQJÿѭӧc sӱ dөng trong xây dӵng, nhìn chung, ciWGQJÿӇ chӃ tҥo bê tông ӣ ViӋt Nam còn cҫQFiFÿLӅu kiӋQFѫEҧQQKѭVDX

+ Cát phҧL ÿѭӧc sàng lӑF ÿӇ ÿҥW ÿѭӧc cҩp phӕi hҥt tiêu chuҭn theo TCVN ³&ӕt liӋu cho bê tông và vӳa - Yêu cҫu kӻ thuұW´QKҵPÿҧm bҧo các hҥt có thӇ lҩp kín lӛ rӛng cӫa các cӕt liӋXWK{JL~SOjPWăQJFѭӡQJÿӝ bê tông, hҥn chӃ lӛ rӛng Loҥi bӓ sӓi Fyÿѭӡng kính tӯ 5-PPÿӇ NK{QJYѭӧt quá 5% khӕLOѭӧng

&iWGQJWURQJÿә bê tông là loҥi cát sҥch, ít lүn tҥp chҩWP{ÿXQÿӝ lӟn tӯ 2,0 ±+jPOѭӧng muӕi gӕc sunphát không quá 1% khӕLOѭӧng [9] nhҵm tránh FKROѭӧng muӕi cao gây ra mòn cӕWWKpSFNJQJQKѭSKiKRҥi liên kӃt trong bê tông; vì vұy, cát biӇn không sӱ dөQJÿѭӧFWURQJÿә bê tông nӃu không có biӋn phát làm giҧm muӕi sunphát và ion clo

+jPOѭӧQJPLFDFyWURQJFiWNK{QJÿѭӧc lӟQKѫQWKHRNKӕLOѭӧng Cӥ

+ Cát phҧLFyÿӫ FѭӡQJÿӝ ÿӇ khi trӝQJL~SJLDWăQJFѭӡQJÿӝ bê tông

2.2 TÍNH CHҨT TRO Xӌ Ӣ VIӊT NAM

CBA là nhӳng hҥWWK{YjWRKѫQWURED\QKѭ+uQKOjWKjQKSKҫn không FKi\WKXÿѭӧc ӣ phҫQÿi\OzWKѭӡng ӣ dҥng cөc hoһc hҥWFyNtFKWKѭӟc tӯ 0.125 PPÿӃn 2 mm Mһc dù CBA không chӭa các thành phҫQÿӝc hҥi và nó là chҩt thҧi không nguy hҥLYjÿiSӭng yêu cҫu cӫD7&91³7UR[Ӎ nhiӋt ÿLӋQÿӕt than làm vұt liӋu san lҩp - Yêu cҫXFKXQJ´QKѭQJnó lҥi chiӃm dөng nhiӅu diӋQWtFKÿӇ trӳ và gây ra ô nhiӉm do bөi

KhӕLOѭӧng thӇ tích ӣ trҥng thái khô xӕp cӫa CBA tӯ 700 kg/m3 ÿӃn 900 kg/m3và khӕLOѭӧng riêng tӯ 2.000 kg/m3 ÿӃn 2.600 kg/m37K{QJWKѭӡQJOѭӧng tro bay chiӃm khoҧng 80% - 90%, còn CBA chӍ chiӃm khoҧng 10% - 20% [2]