Nghiên cứu chế tạo bê tông xi măng polymer

2.3.3 Tínli chất bê tông vữa rắn có mặt polymer tan MỤC LỤC nước 22 LỜI NÓI ĐẦU .4 VữaVÀ bê tông măngTẮT sử dụng phụ Đổ gia ÁN giảm nước tầm cao 24 KÝ2.4 HIỆU CÁC TỪxiVIẾT TRONG 2.4.1 I:Cơ sở chung 24 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỂ BÊ TÔNG XIMẢNG POLYMER 1.1 Giới thiệu chung 2.4.2 Cơchếhoá dẻo phụ gia giảm nước tầm cao hệ 247 1.2 Các đặc tính polymer 2.5 trình tác vữa giữavà polymer măng thuỷ hoá 25 1.3 Quá Phân loạitương hỗn hợp bê tôngvàcóxipolymer 10 1.4 Các phương pháp đưa polymer vào hỗn hợp vữa bê tông xi măng 10 2.5.1 Quá trình tlĩuỷ hoá xi măng pooclăng 27 1.5 Tác dụng polymer vữa bê tông 11 1.5.1 Quá Polymer tác dụng làm poỉymer thay đổi cấu trúc rỗng 11 2.5.2 trìnhcóphản ứng với thành phần bê tông 28 1.5.2 Polymer cải thiện khả hám dính đá xỉ mãng cốt liệu .12 2.5.3 Sự tương tác sản phẩm thuỷ lioá polymer 28 1.5.3 III: Ánh hưởng PHÁP polymer đến cường độ vữasửvàDỤNG bê tông 12 CHƯƠNG PHƯƠNG NGHIÊN CÚƯ VÀ VẬT LIỆU 31 3.1ỉ 5.4 Phương pháptăng nghiên 31 Polymer tính cứu bền chống thâm nhập ion Clo 12 3.21.5.5 Vật liệu dụng 33 Ảnh sử hưởng polymer đến độ bền sunphát 13 1.5.6 Xi Ánh hưởng polymer đến độ bền hoá .14 3.2.1 măng .33 ỉ 5.7 Ánh polymer đến độ bền đóng-tan băng khả môi 3.2.2 Cáthưởng vàng 33 trường .14 3.2.3 Phụ gia siêu dẻo 34 3.3.3 Poỉy Methyl Metlia Acrylate .35 CHƯƠNG II: Cơ SỞ LÝ THUYẾT NGHIÊN cứu CHÊ TẠO BÊ TÔNG XI MẢNG 3.3 Lựa chọn tỷ lệ phụ gia hợp lý 36 POLYMER .16 3.3.1 Phụ gia siêu dẻo 36 2.1 Biến tính bê tông vữa xi măng polymer 16 3.3.2 Pliụ gia Poỉy Methyl Metha Aciylate 36 2.2 Vữa bê tông xi măng biến tính polymer latex (nhựa mủ) .16 3.4 Thiết kế sơ thành phần vữa 36 2.2.1 Cơ sở chung 16 3.5 Xây dựng mô hình quy hoạch thực nghiệm 39 2.2.2 Tính chất vữa hồn hợp bê tông chưa rắn có mặt nhựa mủ CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ NGHIÊN cứu VÀ ĐÁNH GIÁ 41 19 4.12.2.3 Ảnh Tính hưởng củacủa PMMA đếnvàthời đông kết củacó xi mặt măng PC-40 41 chất bê tông vữagian rắn nliựa mủ 20 4.2 PMMA siêu dẻo đếntan độtrong bẹt vữa .42 2.3 Ánh Vữa hưởng bê tông xi măng biến phụ tínhgia polymer nước 21 sở chung 21 4.32.3.1 ÁnhCơ hưởng PMMA phụ gia siêu dẻo đến cường độ vữa 45 chất hỗn hợp tônggiavàsiêu vữadẻo chưa rắn độ khinén có mặt polymer 4.42.3.2 ÁnhTính hưởng củacủa PMMA bêphụ đến cường vữa 46 tan nước 22 4.4.1 Cường độ nén vữa tuổi ngày 46 4.4.2 Cường độ nén vữa tuổi ngày 48 4.4.3 Cường độ nén vữa tuổi 28 ngày 50 4.5 Ánh hưởng PMMA phụ gia siêu dẻo đến cường độ uốn vữa 52 4.5.1 Cường độ uốn vữa tuổi ngày 52 4.5.2 Cường độ uốn vữa tuổi ngày 54 4.5.3 Cường độ uốn vữa tuổi 28 ngày 56 4.6 Độ hút nước bão hoà độ rỗng mao quản vữa đóng rắn với có mặt PMMA phụ gia siêu dẻo 58 4.7 Ánh hưởng PMMA phụ gia siêu dẻo đến cường độ bám dính vữa bê tông cũ .61 4.8 Ảnh hưởng PMMA phụ gia siêu dẻo đến độ co nở vữa nghiên cứu 64 4.9 Ảnh hưởng phụ gia siêu dẻo PMMA đến độ giữ nước hỗn hợp vữa 67 CHƯƠNG V: ĐỂ XUẤT PHƯƠNG ÁN SẢN XUÂT 70 5.1 Dây chuyền công nghệ sản xuất 70 5.2 Biện pháp thi công 71 MỘT SỐ KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ 73 A Kết luận 73 B Kiến nghị 73 PHỤ LỤC .75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 LỜI NÓI ĐẦU Ngày việc sử dụng polymer bê tông trở nên phổ biến Ngay từ thời tiền sử, chúng sử dụng dạng họp chất tự nhiên Trong 50 năm trở lại đây, polymer tổng hợp nghiên cứu ứng dụng bê tông Kết nghiên cứu cho thấy polymer cải thiện cấu trúc lỗ rỗng vữa bê tông nhờ tương tác hoá học khả chèn đầy lỗ rỗng mao quản, đồng thời tạo màng kỵ nước bề mặt mao quản lỗ rỗng Nhờ khả tạo màng polymer nước giữ lại bê tông giúp trình thuỷ hoá xi măng diễn cách thuận lợi Theo thời gian, cường độ bê tông tăng góp phần cải thiện cải vi cấu trúc bê tông, làm tăng tính bám dính chất kết dính cốt liệu Hiệu tạo màng có tác dụng cải thiện tính bền cho bê tông như: tăng độ bền đóng tan băng, độ bền chống cácbonát hoá, giảm xâm nhập ion Clo giảm khả xảy phản ứng kiềm silic Tuy nhiên, polymer khác sử dụng theo cách khác Mặc dù polymer thuộc nhóm Acrylic bền so với polymer khác song hầu hết polymer bền suníat axit sunphuric Việc cải thiện vi cấu trúc vữa bê tông sử dụng polymer kết hợp với biện pháp khác sử dụng phụ gia giảm nước tầm cao để tạo vữa bê tông có tính công tác song có độ đặc cao nhờ giảm đáng kể lượng nước tự Vữa dùng sửa chữa công trình bê tông cốt thép theo quan điểm cần đáp ứng số yêu cầu sau (Mục tiêu đề tài): Có tính công tác tương đương vữa bê tông đối chứng Có cường độ xấp xỉ cao cường độ vữa bê tông cũ Có khả bám dính tốt với vữa bê tông cũ Có độ co nhỏ thấp nhiều so với độ co vữa bê tông thường Ký kiệu Ý nghĩa X Lượng dùng xi măng c Lượng dùng cát N Sd Po PMMA M-0 M-l M-2 Lượng dùng nước KÝcứu HIÊU CÁC TẮT TRONG ÁN tiêu đề Trong Kết nghiên VÀ đề tài Từ VIẾT giải tốt cácĐổmục Lượng dùng phụ gia siêu dẻo Mighty trình thực tác giả đề xuất số phương pháp phi tiêu chuẩn Lượng dùng phụ gia Poly Methyl Metha Acrylate giúp làm sáng tỏ ảnh hưởng tác nhân đến tính chất vữa tính cao Poly Methyl Metha Acrylate là: Mẫu đối chứng S SửMẫu dụng sửmức dụngngậm 0,3%cát Sdnhư 1% Po phương tiện điều chỉnh độ dẻo vữa giữ nguyên tỷ lệ Mẫu sử dụng 0,2% SdN/X 1trong % Poxác định tính dễ thi công vữa M-3 S Sử dụng giá độ dẻo vữa giá trị ứng suất cắt lớn Mẫu sử bàn dụngnhảy 0,2%vữa Sdđê vàđánh 5% Po M-4 S Sử dụng phương pháp uốn đế thử cườns độ bám dính vữa cũ Mẫu sử dụng 0,3% Sdtạo mẫu 5% Po M-5 M-6 M-7 M-8 M-9 M-10 Mẫu sử dụng 0,25% Sd 3% Povữa Mẫu sử dụng 0,32% Sd 3% Po Chúng trân trọng cảm ơn thầy cô phòng thí nghiệm VLXD, trường đại Mẫu sử dụng 0,25% Sd 0,17% Po học Xây Dựng tận tình giúp đỡ suốt trình thực đề tài Mẫu sử dụng 0,18% Sd 3% Po Chúng thành cảm ơn bạn sinh viên lớp 44VL lớp 45VL, khoa VLXD, Mẫu sử dụng 0,25% Sd 5,83% Po trường ĐHXD giúp đỡ thực đề tài Mẫu sử dụng 0,25% Sd 3% Po M-l Mẫu sử dụng 0,25% Sd 3% Po M-12 Mẫu sử dụng 0,25% Sd 3% Po Thưc hiên đề tài Chương I: Tổng quan bê tông xi măng polymer CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỂ BÊ TÔNG XIMÃNG POLYMER 1.1 Giới thiệu chung Bê tông vữa ximăng vật liệu composite nhân tạo Loại vật liệu tương đối rẻ sử dụng rộng rãi Vật liệu xi măng sử dụng thời kỳ cổ xưa xi măng vôi-pozzolan Sự đời ximăng poóclăng thay loại ximăng pozzolan cổ xưa Kết khảo sát cho thấy công trình bê tông xây dựng từ xi măng vôi-pozzolan dù có tuổi thọ lâu bền vững Có vài công trình xây dựng thuộc dạng tồn điều kiện tốt ngày Bí tạo loại vật liệu phẩm chất cao lựa chọn loại vật liệu phù hợp, tỷ lệ pha trộn xác tính công tác tốt Bê tông làm từ xi măng, cốt liệu lớn, cốt liệu nhỏ nước pha trộn với tỷ lệ thích họp chế tạo, bảo dưỡng theo chế độ thích hợp Chất lượng bê tông thể cường độ độ bền Ngoài thành phần khoáng sử dụng để chế tạo bê tông, loại vật liệu hữu khác sử dụng bê tông cổ xưa dạng phụ gia Những tài liệu ghi chép có giá trị lại nằm rải rác số lớn bị thất lạc khó có khả hệ thống lại Tuy nhiên việc sử dụng asphalt cho bồn tắm Mohen-ịo-claro (năm 2300 trước công nguyên) thành phần vữa xây gồm vôi đất sét làm rõ Trong trình xây dựng Babylon sử dụng loại vật liệu hữu khác đậu (protein), gạo nếp, sữa động vật, nhựa thực vật,v.v Đó thời kỳ polymer tự nhiên sử dụng phổ biến Cùng với thời gian việc sử dụng polymer tự nhiên không rộng rãi Tính chất bê tông cải thiện việc sử dụng polymer nhân tạo Xu hướng trở nên phổ biến từ 50 năm trở lại Sáng chế polymer nhân tạo Lẹỷebure công bố năm 1924 liên quan đến việc sử dụng cao su luu hoá không lưu hoá mẫu xi măng mủ cao su Năm 1925 Kirkpatrik sáng chế sản phẩm tương tự cho cường độ cao khả bền nước Bê tông xi măng polymer năm 1930 hầu hết dựa việc sử dụng mủ cao su sau vào năm 1940 sản phẩm khác dựa polyvinyl axetate Chương I: Tổng quan bê tông xi măng polymer phát minh Trong thập niên 60 kỷ 20, loại polymer dẻo nhiệt arcrylic vinylidine chlorides chế tạo Polymer sử dụng bê tông chia thành nhóm: nhựa mủ, chất dẻo lỏng polymer hoà tan nước Nhựa mủ dạng phân tán phần tử polymer đặc nước, trông giống sữa Độ quánh hệ phân tán thay đổi từ lỏng tới nhớt phụ thuộc vào nồng độ phần tử vi mô Polymer dạng trạng thái phân tán có nồng độ 30-50% chất khô Trừ nhựa Epoxy, lại tất dạng khác sản xuất dạng polymer hoá nhũ tương monomer có dung môi nước Bởi chúng gọi nhũ tương Lượng nhựa mủ sử dụng tính toán dựa khối lượng đặc chất khô không bay xác định cách lấy khối lượng mẫu nhựa mủ, sấy khô Tỷ lệ polymer so với xi măng tính theo khối lượng polymer đặc so với khối lượng xi măng hay vữa xây 1.2 Các đặc tính polymer Đặc tính polymer liên quan tới cấu trúc chúng biến đổi bị đốt nóng Polymer phân thành polymer nhiệt dẻo, polymer nhiệt rắn polymer đàn hồi [16] a) Polymer nhiệt dẻo: thường polymer dạng mạch thẳng, polymer tan trạng thái khác độ hoà tan khác phụ thuộc vào độ dài mạch Hầu hết polymer nhiệt dẻo nóng chảy nhiệt độ tương đối thấp khoảng từ 200-250°C Chúng có khả mềm hoá bị đốt nóng rắn để nguội b) Polymer nhiệt rắn: polymer mạch không gian gồm chuỗi dài kết nối lại thành mạng không gian ba chiều Những mối liên kết ngang hình thành lần không dễ tan phân đoạn mạng lưới đại phân tử khả di chuyển tự tương đối so với phân đoạn khác Tính không hoà tan, tính chịu lực tính co giãn thấp polymer nhiệt rắn thuộc tính hầu hết polymer có mối liên kết ngang Chương I: Tổng quan bê tông xi măng polymer c) Polymer đàn hồi: polymer có mối liên kết không chặt chẽ polymer mạch thẳng với dịch chuyển hạn chế chuỗi tạo nên tính đàn hồi cao su Các mối liên kết cao su tự nhiên hay cao su lưu hoá vật liệu thuộc nhóm Polymer dẻo nhiệt nhìn chung có khả chịu tác dụng lực lớn so với polymer đàn hồi kết hợp với xi măng vữa Kết nghiên cứu cho thấy vinyldine chloride polymer nhiệt dẻo có cường độ nén cao nhiều với polymer đàn hồi styrene butadiene Hầu hết polymer có khả tăng dẻo cho vữa bê tông tương tự chất dẻo hoá thông thường bê tông nhờ tính chất bề mặt tác nhân hoá dẻo có mặt polymer Do sử dụng polymer có thê giảm tỷ lệ N/X giữ không đổi tĩnh công tác hỗn hợp vữa, bê tông Ví dụ, thêm nhựa polychloropene vào vữa với tỷ lệ polymer so với ximăng 0,15 cho phép giảm tỷ lệ N/X khoảng 40% — Nhựa cao su tự nhiên Nhựa đàn hồi Nhựa mủ Polymer thay xi măng — Nhựa cao su nhân tạo — Cao su Styrene-butađiene (SBR) Cao su Polychloroprene (CR) Cao su Acrylonitrile-butadiene — Polyacrylic ester (PEA) — Polyethylene-vinyl acetate (EVA) — Polyvinylidene chloride-vinyl chloride Nhựa nhiệt dẻo (PVDC) — Polyvinyl acetate (PVAC) — Polyvinylpropionate (PVP) Polypropylene Nhựa đô ne kết nhiệt — Epoxy (EP) — Nhựa bi tum — Nhựa hỗn hợp — Nhựa đường — Nhựa đườnu cao su hoá — Paraíin Hình 1.1 - Nhựa mủ polymer sử dụng làm phụ gia hay thay phần Xi Chương I: Tổng quan bê tông xi măng polymer 1.3 Phân loại hỗn hợp vữa bê tông có polymer Hỗn hợp bê tông polymer loại hỗn hợp bê tông chế tạo sở sử dụng polymer làm phụ gia hay thay phần toàn chất kết dính xi măng vữa polymer Căn vào số lượng polymer sử dụng cách chế tạo chúng phân loại thành nhóm sau: - Bê tông vữa polymer biến tính, PMC (Polymer Modiíĩed Mortar and Concrete) - Bê tôns vữa xi măng polymer, PCC (Polymer Cement Mortar and Concrete) - Bê tông vữa polymer, PC (Polymer Mortar and Concrete) - Bê tông vữa tẩm polymer, PIC (Polymer Impregnated Mortar and Concrete) Trong trường hợp thứ nhất, lượng dùng polymer tới hạn 5% khối lượng xi măng, polymer không đủ để tạo pha liên tục trone bê tông rắn mà tác dụng chất biến tính Trong đó, lượng dùng lớn 5% tạo pha liên tục theo phương làm việc giống thành phần vữa Trong trường hợp thứ ba, polymer chất liên kết hoá học với cốt liệu Trường hợp thứ tư, polymer sử dụng dạng vật liệu tẩm Quá trình tẩm thực bê tông rắn 1.4 Các phương pháp đưa polymer vào hỗn hợp vữa bê tông xi măng Polymer sử dụng hỗn hợp xi măng polymer theo hai cách: - Nhào trộn lúc với thành phần khác chế tạo vữa bê tông - Tẩm bê tông rắn Với lượng nhỏ polymer bê tông tẩm polymer (PIC) có cường độ nén cao bê tông xi măng polymer (PCC) Ví dụ PIC, với tỷ lệ polymer dùng 1,5 7,5% so với khối lượng xi măng, có cường độ cao nhiều chí với PCC có chứa 20% polymer so với lượng dùng xi măng Trong trường hợp PIC, 10 Chương I: Tổng quan bê tông xi măng polymer nhờ liên kết tốt sản phẩm hydrat hoá xi măng cốt liệu, phần mao quản bị lấp đầy vết nứt vi mô hàn gắn polymer Bên cạnh đó, việc pha trộn polymer chế tạo vữa bê tông cũng có tác dụng hàn gắn vết nứt cải thiện cường độ uốn Tính co dãn tốt polymer giúp phân bố ứng suất chất cách đồng Sự phát triển vết nứt giảm Trong trường hợp trộn polymer vào bê tông, trình hydrat hoá xi măng pooclăng bị cản trở tương tác polymer với sản phẩm hydrát hình thành màng polymer liên kết phần tử polymer Kết tạo chất với mạng lưới cấu trúc pha hydrat pha polymer tồn đan xen 1.5 Tác dụng polymer vữa bê tông 1.5.1 Polymer có tác dụng làm thay đổi cấu trúc rỗng Polymer tương tác với sản phẩm thuỷ hoá xi măng vữa bê tông để tạo màng polymer làm thay đổi cấu trúc rỗng bê tông Trong bê tông tích phần rỗng chủ yếu tạo lỗ rỗng có bán kính trung bình phạm vi từ 430 tới 4300 A chủ yếu tập trung khoảng 750 tới 1400 A Độ rỗng vào khoảng 0,lcm3/g bê tông Sự có mặt polymer có tác dụng giảm thể tích rỗng mao quản có bán kính lớn 0,2 pm hay lớn làm giảm đáng kể lỗ rỗng bán kính 75nm nhỏ Thể tích rỗng giảm tăng tỷ lệ polymer so với xi măng Trong vài trường hợp lượng polymer không đủ để lấp đầy hoàn toàn lỗ rỗng Lúc polymer bao bọc bề mặt lỗ rỗng chèn đầy phận lỗ rỗng làm cho ống mao quản dường tẩm màng polymer Đây đặc trưng quan trọng nâng cao độ bền bê tông tiếp xúc với chất khí dung dịch lưu thông mao quản Mặc dù không ngăn chặn phá hoại bê tông cách triệt để, có mặt 11 Tỷ lê polymer với Hệ số khuếch tán ion Ch XM (%) (cm2/s) Mẫu đối chứng 6,4x108 Chương I: Tổng quan Vữa biến tính SBR 10 bê tông xi măng polymer 4xl0'8 20 3,9x10'* Loại vữa định hệ số khuếch10tán ion cr vữa polymer biến tính Những thử nghiệm Vữa biến tính EVA 4x10‘ 20 2,4x10'* 1.5.2 cảitrên thiện khả bám dính giữabiển đá tự xi măng đượcPolymer tiến hành mẫu vữa ngâm nước nhiên cốt liệu Vữa biến tính PAE 10 8xl0’8 vữa Sự có 1.1 mặt- Hệ cải thiện polymer liên kết biến tícác Bảng khuếch có tántác củadụng ion Cl' nhịphần 16] tử 20sôpolymer 4,4x1ữ vữa vàTỷbêlêtông so với bê tôngtán thường polymer với vữa XM xi măng Hệ số khuếch ionKhả Ch có (%)của thân polymer Ngoài polymer thấm đầy chất bám dính cao Mẫu đối chứng 2,1x108 bịt kín vết nứt đồng thời làm tăng lực liên kết Tính bám dính phụ Vữa biến tính SBR 10 9xl0'8 9,3x10* thuộc vào tỷ lệ 20 polymer so với xi măng tỷ lệ polymer so với xi măng không Loại bê tông Vữa biến tính EVA 10 Tỷ lệ pha trộn có ảnh 7hưởng 9xl0'8 lớn đến đặc điểm phá hoại vữa mang tính cực trị 20 l,0xl0'8 bê tông Khi tỷ lệ Polymer/Xi măng = 1:2, phá hoại uốn xảy phổ biến Vữa biến tính PAE 10 2xl0'8 20 giao diện, tỷ lệ 5,8x10* xuyên qua bề mặt 1:3 phá hoại lại xảy xuyên qua chất đá xi măng Số liệu tính bám dính phụ thuộc vào phương pháp thử Bảng 1.2kiện - Hệbảo sô dưỡng khuếchvàtán bê tông polymer biến tínỉĩị 16] khác, điều độ rỗngion củactchất 1.5.3 Ảnh hưởng polymer đến cường độ vữa bê tông Bê tông vữa có chứa polymer cường độ nén, uốn kéo cải thiện Trong cường độ cải thiện rõ rệt Nguyên nhân polymer có cường độ kéo cao mặt khác có mặt polymer góp phần cải thiện mối liên kết phần tử vữa bê tông Điều kiện bảo dưỡng có ảnh hưởng lớn tới cường độ Cường độ tối đa phần lớn đạt trình thuỷ hoá xi măng diễn cách hợp lý điều kiện bảo dưỡng ẩm bảo dưỡng khô Trong suốt thời gian bảo dưỡng, phần tử polymer tái hợp lại để tạo màng Vì vậy, nước giữ lại bê tông trình thuỷ hoá xi măng tiếp tục diễn 1.5.4 Polymer tăng tính bền chống thâm nhập ion Clo Tính bền chống thâm nhập ion cr thử cách ngâm mẫu nước biển (với hàm lượng NaCl 2,4%) Kết cho thấy có cải thiện đáng kể có mặt polymer, trừ trường hợp mủ cao su Styrene butadiene (SBR) Mặc dù tăng tỷ lệ polymer so với xi măng tĩnh bền chống thâm nhập ion cr cải thiện nhiều khó rút quy luật chung cho kết nghiên cứu Thực tế cho thấy nhựa Acrylic có khả cải thiện tính bền chống lại thâm nhập ion cr lớn so với sử dụng SBR Dưới kết xác 12 Chương IV: Kết nghiên cứu Phương trình hồi quy biểu diễn ảnh hưởng phụ gia siêu dẻo phụ gia PMMA đến cường độ bám dính Rbd vữa xi măng cát: Rbd = 59,33 - 2,79Xi + 2,74x2 - 2,29Xị2 - 3,76x,2 - 3,32XJX2 XI Hình 4.27 - Bề mặt biếu cường độ bám dính Rhd vữa Hình 4.28 - Đường đồng biểu diễn mức cường độ bám dính Rbd vữa Kết luận: Sự có mặt phụ gia PMMA phụ gia siêu dẻo làm tăng đáng kể cường độ bám dính vữa cũ vữa (tãng từ 10 - 57%) Điều phần PMMA vữa nghiên cứu xâm nhập vào khối bê tông cũ tạo thành sợi PMMA nằm bề mặt tiệp giáp khối bê tông cũ khối bê tông Do 63 M-0 Ngày Lần tuổi đo 2 14 M-4 Đô co nở Chiều dài Chiều dài £ (4%) Chương IV: Kết nghiên cứu vữa vữa Đô co nở £ (%) (mm) (mm) lực bám dính khốiBảng bê tông bêcotông cũ 4.11 - Kết quảkhối đo độ nở vữa lực bám dính 292,182 293,545 thân bê tông bê tông cũ có thêm thành phần lực liên kết 291,259 -0,315 293,527 - 0,0061 sợi PMMA Kết biểu đồ đường đồng mức Hình 4.28 cho thấy hàm 291,284 - 0,307 293,53 -0,0051 lượng phụ gia PMMA khoảng 2% phụ gia siêu dẻo khoảng 0,25% 291,257 -0,316 293,522 - 0,0078 cho kết cường độ bám dính cao 291,255 -0,317 293,53 -0,0051 291,267 4.8 Ảnh 291,165 nghiên cứu 291,149 Mẫu vữa 291,119 trình tạo -0,312 PMMA 293,532 phụ- 0,0044 hưởng gia siêu dẻo đến độ co nở vũa - 0,347 293,525 - 0,0068 - 0,353 293,525 - 0,0068 tiến hành tạo hình khuân có kích thước 2x2x28,5 cm, - 0,363 0,0092 hình mẫu, vữa293,518 lèn chặt -sau khuân rằn nhẹ mặt đất 291,118 - 0,363 - 0,0064 (không có rung) Sau 24 giờ293,526 tiến hành tháo khuân đo máy đo độ co 291,125 0,361và tiếng 293,518 - 0,0092 nở thanh- vữa sau đo lần, ngày thứ hai tiếng đo lần, 291,155 ngày thứ 6-0,351 tiếng đo 293,509 lần, sau mẫu -0,0122 đo lần vào ngày thứ 3, 7, 14, 291,157 - 0,350 21, 28 Mẫu vữa bảo 293,511 dưỡng ẩm với độ -0,0116 ẩm xấp xỉ 80%, nhiệt độ 25 ± 2°c ( 291,115 - 0,364 Theo ASTM C-1005) 21 28 293,511 291,12 - 0,363 293,524 Mẫu M-0 có độ dài ban đầu: 291,12 - 0,363 293,524 Mẫu M-4 có độ dài ban đầu: 64 -0,0116 -0,0071 10=292,182 mm -0,0071 10=293,545 mm Ký hiệu mẫu M-0 M-l M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-8 M-9 M-10 M-l M-12 Lương nước giữ lai hỗn hơp vữa 84,6 Chương IV: Kết 86,2quả nghiên cứu 84,6 87,7 4.9 Ảnh 87,7 hưởng phụ gia siêu dẻo PMMA đến độ giữ nước hỗn 87,7 hợp vữa Bảng 4.12 - Độ giữ nước N2 hỗn hợp vữa 84,6 89,2 86,2 86,2 86,2 86,2 86,2 Hình 4.29 - Biếu đồ biếu diễn độ co nở vữa Kết luận: Sự có mặt phụ gia siêu dẻo PMMA vữa có ảnh hưởng giảm độ co ngót vữa xi măng cát Từ bảng số liệu Bảng 4.11 biểu đồ biểu diễn độ co ngót vữa (Hình 4.29) cho ta thấy độ co mẫu vữa có chứa 0,3% siêu dẻo 5% PMMA giảm 51 lần so với độ co mẫu đối chứng tuổi 28 ngày Điều chứng tỏ vữa nghiên cứu hạn chế nhiều vết nứt sinh co 65 66 Chương IV: Kết nghiên cứu Phương trình hồi quy biểu diễn ảnh hưởng phụ gia siêu dẻo phụ gia PMMA đến độ giữ nước N, hỗn hợp vữa xi măng cát: N2 = 86,78 - 0,15xj( + 0,12X2 + 0,64xj(2 + 0,51x22 - (>,4x^2 Hình 4.33 - Đường đồng mức biểu diễn độ giữ nước N2 hỗn họp vữa Kết luận: Từ biểu đồ thấy giữ nước hỗnNhợp vữa tăng tỷ lệ thuận với hàm Hình 4.30 cho - Biểu đồ độ so sánh độ giữ nước hỗn hợp vữa lượns phụ gia PMMA vữa Điều chứng tỏ rằns PMMA vữa hạn chế thông mao quản, hay nói cách khác PMMA vữa làm đứt đoạn phần mao quản tạo thành đoạn mao quản độc lập, nước trons đoạn mao quản độc lập khôns thoát Do lượng nước 68 67 Chương IV: Kết nghiên cứu giữ lại vữa nhiều tạo điều kiện thuận lợi cho trình thuỷ hoá xi măng, đồng thời độ đặc khả chống thấm vữa sau đóng rắn tăng lên 69 Chương V: Đề xuất phương án sản xuất CHƯƠNG V: ĐỂ XUẤT PHƯƠNG ÁN SẢN XUÂT Dây chuyền công nghệ sản xuất, biện pháp thi công số kết luận Cát vàng Xi măng PC-40 Bột Poly Methyl Metha Acrylic Bưnke chứa Bưnke chứa sàng loại bỏ tạp chất Bunke chứa Định lượng Định lượng cỡ hạt >5mm dạng bột Mighty Bưnke chứa Định lượng (3 - 5% Ximăng) (0,25-0,3% Ximăng) Sấy Làm nguội Bunke chứa Trộn khô Đóng bao Kho thành phẩm 70 Phụ gia siêu dẻo Chương V: Đề xuất phương án sản xuất 5.2 Biện pháp thi công Bột vữa khô Nước Định lượng Định lượng Trộn Trát sửa chữa Bảo dưỡng Trong trình thi công, thành phần vữa trộn sẵn hợp lý nên việc thêm nước tiến hành trộn Đê đảm bảo cho vữa giữ độ dẻo hợp lý trình thi công, lượng nước nhào trộn khuyến cáo cho tỷ lệ nước chiếm khoảng lân cận 15% so với lượng bột tốt 15% (tương ứng với cường độ vữa đạt 300 kG/cm2) nên tiến hành thi công khoảng 30 phút Trước tiến hành sửa chữa, phải đục bỏ phần bê tông bị ăn mòn làm đầy vị trí bị ăn mòn bê tông mới, vị trí khuyết tật cần làm sạch, mở rộng (nếu cần thiết), trường hợp cốt thép bị lộ phải tiến hành tẩy gỉ cốt thép bàn chải sắt phun cát, sơn chống gỉ cốt thép cần thiết, đục nhám làm ẩm bề mặt bê tông cũ nhằm làm tăng khả dính bám lớp bê tông cũ đóng rắn lớp vữa sửa chữa Đê tăng cường khả bám dính vữa sửa chữa bê tông cũ ta quét lớp chất kết dính lên 71 Chương V: Đề xuất phương án sản xuất bề mặt bê tông cũ đáp ứng yêu cầu ASTM 0509 - 90 sau trát vữa sửa chữa lên bề mặt bê tông cũ cần thức mặt chất kất dính chưa bị khô Chế độ bảo dưỡng: Sau sửa chữa xong nơi sửa chữa cần che đậy giữ ẩm để trì lượng nước cần thiết trình thuỷ hoá xi măng diễn hoàn toàn, tạo điều kiện thuận lợi cho hình thành cấu trúc màng PMMA (đặc biệt ngày đầu sau sửa chữa) 72 Kết luận kiến nghị MỘT SỐ KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ A Kết luận Phụ gia PMMA ảnh hưởng đáng kế tới thời gian đông kết hồ xi măng Do tác dụng hoá dẻo PMMA phụ gia siêu dẻo nên tỷ lệ N/X giảm xuống so với mẫu đối chứng (tỷ lệ N/X mẫu nghiên cứu 0,5 mẫu đối chứng 0,55) vữa nghiên cứu đảm bảo độ dẻo hợp lý, thuận lợi cho trình thi công Phụ gia PMMA phụ gia siêu dẻo ảnh hưởng đến phát triển cường độ nén vữa Sự có mặt phụ gia PMMA phụ gia siêu dẻo làm tăng cường độ uốn vữa Phụ gia PMMA phụ gia siêu dẻo vữa làm giảm đáng kể độ hút nước bão hoà tức làm giảm đáng kể độ rỗng mao quản vữa tạo điều kiện tăng khả chống thấm vữa nghiên cứu Sự có mặt phụ gia PMMA phụ gia siêu dẻo có tác dụng cải thiện khả bám dính vữa với bề mặt vữa bê tông cũ Tất mẫu có chứa phụ gia PMMA phụ gia siêu dẻo cho cường độ bám dính cao mẫu đối chứng Sự có mặt phụ gia siêu dẻo PMMA vữa làm giảm độ co ngót vữa xi măng cát Độ co mẫu vữa có phụ gia PMMA phụ gia siêu dẻo giảm 51 lần so với độ co mẫu đối chứng tuổi 28 ngày Sự có mặt PMMA phụ gia siêu dẻo làm tăng khả giữ nước vữa nghiên cứu B Kiến nghị 73 Kết luận kiến nghị rắn chắc.v.v nhằm làm sáng tỏ vai trò PMMA bê tông vữa rắn 74 Phu luc PHỤ LỤC Sử dụns phần mền Maple để xử lý kết thí nghiệm: - Cài đặt phần mền Maple vào máy tính bắt đầu chạy chuơng trình - Trước tiên ta cho thi hành lệnh khởi tạo đồ thị: > w i t h( s t at s ) ; [E nt e r ] [anova, describe, fit, ỉmportdata, ran dom, statevaự, statplots, transýorm ] > w i t h( p l ot s ) ; [E nt e r ] Warning, the name changecoords has been redefined [animate, animate3d, animatecurve, arroxv, changecoords, complexplot, complexpìot3d, conỷormaỉ, conformal3d, contourplot, contourplot3d, coordplot, coordploí3d, cylinderplot, densitypìot, display, displav3d, fieldp!ot, fieldplot3d, gradplot, gradploí3d, implicỉtplot, implỉcỉtpỉot3d, inequal, listcontplot, listcontploí3d, listdensityploí, listpỉot, listplot3d, loglogplot, ỉogplot, matrixpỉot, odeplot, pareto, pointpìot, pointplot3d, polarpỉot, polygonplot, poỉygonplot3d, polvhedra_supported, polyhedraplot, replot, rootlocus, semilogplot, setoptions, setoptions3d, spacecurve, sparsematrixpỉot, spherepỉot, surýdata, textplot, textpỉfìt3d, tubeplot] > w i t h ( p l ot t oo l s ) ; [ E n t e r ] Warning, the names arrow and transtorm have been redetined [arc, arrow, circle, cone, cuboid, curve, cuíin, cutout, cylinder, disk, dodecahedron, elỉỉpse, ellỉpticArc, hemisphere, hexahedron, homothety, hyperboỉa, icosahedron, line, octahedron, pỉesỉice, point, polygon, project, rectangle, ref! ect, rotate, scale, semitorus, sphere, stellate, tetrahedron, torus, transýorm, translate, vrmỉ] - Nhập giá trị biến mã: 75 Phu luc Thực lệnh tìm phương trình xấp xỉ biểu diễn quy luật biến đổi cường độ: - > f i t[ l e as t s q u ar e [ [x l , x2 , Rb d ] ,R b d= a+ b *x l + c *x2 + d *x l A 2+ e *x2 A 2+ f *x l *x 2, {a, b , c , d , e ,f }] ] ([ xm l , xm , cd ] ) ; [E nt e r ] Rbd = 59.32750004- 2.792225462x7 + 2.738333694x2 - 2.29437503 l x/ - 3.759375027x22 + 3.322500000x7 x2 > e va l f (% ) ; [ E n t e r ] Rbd = 59.32750004- 2.792225462x7 + 2.738333694x2 - 2.29437503 l x7 - - 3.759375027x22 + 3.322500000x7 x2 Thực lệnh vẽ đồ thị không gian chiều biểu diễn cường độ: > p l ot 3d ( 32 75 00 4- 922 25 462 *x l + 38 33 36 94 *x2 - - Thực lệnh vẽ đường đồng mức biểu diễn giá trị cường: > c on t ou r p l ot( 32 75 00 4- 922 25 46 *x l+ 38 33 36 4*x 2 94 375 31 *x l A -3 937 027 *x A 2+ 32 25 00 00 *x l *x 2, x l= 41 .1 14, x 2= -l 14 41 4, g r i d= [2 0, 0] , c on t ou r s= 0) ; [ E n t e r ] 76 Phu luc 77 TÀI LIÊU THAM KHẢO Trần Như Thọ Báo cáo đề tài cấp nhà nước “Triển khai chế tạo vật liệu Composite chất kết dính xi măng - polymer”, 1995 Nguyễn Minh Tuyển, Phạm Văn Thiêm “Kỹ thuật hệ thống công nghệ hoá học”, NXB KH & KT -1997 Nguyễn Tấn Quý - Nguyễn Thiện Ruệ “Công nghệ Bê tông Xi măng”, Tập 1, NXB Giáo Dục, 2000 Bùi Văn Bội - Hoàng Phủ Lan - Vũ Đình Đấu “Công nghệ chất kết dính vô cơ”, Trường ĐHXD Phùng Văn Lự - Phạm Duy Hữu - Phan Khắc Trí “Vật liệu xây dựng”,, NXB Giáo Dục, 2000 Nguyễn Thị Lan “ Hoá học Polymer”, Trường ĐHXD Trần Chiến Thắng - Quách Ngọc Linh Đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu chế tạo xi măng - polymer”, Lớp 42VL1, Trường ĐHXD Bộ tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam, tập VIII, tập X, Bộ xây dựng, NXB Xây Dựng Hà Nội, 2000 ACI 503.4-92 Standard Speciíication for Reparing Concrete with Epoxy Mortars 10 ACI, 1989 Polymer in concrete: Advandces and Aplication 78 14 Czamecki, L and Lukovvski, p "Optimization of Polymer-Cement Concretes," Optimization of PolymerCement Concretes, pp 231-250 15 Sakai, E and Sugita, J "Composite Mechanism of polymer Modiíied Cement," Cement and Cocrete research, Vol.25, No.l, pp 127-135, 1995 16 Chandra, s "Polymer Cement Composite - a Critical Review," Advanced in Cement and Concrete, pp 15-36 17 Polymer in Concrete: Advances and Applications gathers andevaluates the latest iníòrmation on the effects of polymers in conrete 79 [...]... quan về bê tông xi măng polymer 1.5.6 Ảnh hưởng của polymer đến độ bên hoá Nhìn chung độ bền hoá của bê tông và vữa biến tính bằng polymer ít tuân theo một quy luật nhất định mà phụ thuộc vào bản chất của polymer, tỷ lệ polymer so với xi măng và loại hoá chất sử dụng trong thử nghiệm bền hoá Hầu hết bê tông và vữa polymer biến tính đều bị ăn mòn bởi axit vô cơ Kết quả nghiên cứu cho thấy độ bền axit HC1... họp bê tông và vữa có polymer latex chậm khô hơn so với bê tông và vữa thường Bản chất polymer và tỷ lệ Polymer/ Xi măng (P/X) sử dụng có ảnh hưởng đến thuộc tính này Neuyên nhân chậm khô do các chất hoạt độna bề mặt có trone latex (chất ổn định latex) hấp phụ lên bề mặt hạt xi măng làm giảm tốc độ thuỷ hoá xi măng Các polymer latex còn có tác dụng làm hạn chế quá trình mất nước của hỗn hợp bê tông. .. thuỷ hoá xi măng và hìnhphần thành polymer polymer xảy ra cùng lúc và có sự tương tác giữa pha hydrat và pha polymer Sự tương tác của polymer với sản phẩm hydrat làm thay đổi cấu trúc xi măng polymer tạo làm thay đổi các tính chất của vật liệu đã được biến tính so với bê tông và vữa thường Trong số các hợp chất polymer và monomer dùng biến tính vữa và bê tông thì nhóm polymer Latex và polymer tan trong... phẩm thuỷ hoá và polymer Sản phẩm chính của quá trình thuỷ hoá xi măng poóclăng là Ca(OH) 2 và hydro canxi silicat, vì vậy việc nghiên cứu tương tác của polymer trong và sau quá trình thuỷ hoá được tập trang nghiên cứu vào sự tương tác của polymer với các sản phẩm này - Sự tương tác giữa Ca(OH)2 và polymer: Ca(OH)0 được tạo ra ngay sau khi cho nước vào xi măng poóclăng Vì vậy nghiên cứu khả năng tương... vữa có mặt polymer latex Theo đó sự thay đổi tính chất của hỗn hợp bê tông và vữa chưa rắn chắc và các tính chất của vật liệu đã rắn chắc được biến đổi bằng polymer latex so với bê tông và vữa thường phụ thuộc chủ yếu vào bản chất, thành phần polymer, tỷ lệ polymer so với xi măng và công nghệ tạo ra chúng 2.2.2 Tính chất của vữa và hỗn hợp bê tông chưa rắn chắc khi có mặt nhựa mủ Hỗn hợp bê tông và vữa... NGHIÊN cứu CHÊ TẠƠ BÊ TÔNG XI MÃNG ngâm trong nước hoặc có độ ẩm cao Các hạt latex có kích thước vô cùng nhỏ bé, phải cỡ 0,05 - 3 prn Chúng có cấu POLYMER trúc mixel dạng cầu hoặc elip khối, và được cấu tạo bởi 2 lớp: lớp trong cùng là cacbohydro, bọc là xilớp hấpbằng phụ polymer làm nhiệm vụ bảo vệ latex không bị 2.1 Biếnvỏ tính bê bên tôngngoài và vữa măng keo Hướng tụ Thành phầncứu hoásửhọc ch polymer. .. polymer so với ximăng hoá học, do lấp đầy các cải lỗ rỗng và do tạo màng polymer[ l Nguyên nhân polymer có trong vữa và bê tông kém bền sunphát còn chưa được làm Dưới tác dụng của khí quyển, vữa polymer biến tính tăng độ bền khí quyển so sáng tỏ với vữa và bê tông thường Mặc dù cường độ nén, uốn của bê tông và vữa polymer biến tính có dấu hiệu suy giảm sau 10 năm đế’ lộ sáng Tính bám dính giữa vữa polymer. .. polymer biến tính và vữa ximăng thường sau 10 năm lộ ánh sáng ngoài trời cho kết 14 13 Chương I: Tổng quan về bê tông xi măng polymer quả đạt yêu cầu Trong khi vữa bê tông không biến đổi có cường độ giảm dần sau 1 năm Việc tẩm dầm bê tông bằng polymer được thử ở Trondhiem, NaUy sau 19 năm để ngoài trời cho kết quả rất tốt Độ bền chống cacbonat hoá cũng tăng lên khi tẩm bê tông bằng methyl metha-acrylate... biến tính bê tông và vữa, cường độ của vật liệu không chỉ phụ thuộc vào bản chất hoá học của chúng mà còn phụ thuộc vào lượng monomer trong polymer, phụ thuộc vào lượng và kiểu chất ổn định, kích thước của các mạch polymer phân tán Điều kiện rắn chắc bê tông và vữa biến tĩnh bằng polymer latex khác với bê tông và vữa thường do chất kết dính xi măng và chất kết dính gồm hai pha (polymer và xi măng) có... thích tác dụng của các hệ 2C biến tính xi măng polymer không có nhóm chức Ngược lại, Các lý thuyết thứ thuỷ hai khẳng định sự tương tác kết giữathúc polymer cácCấu sảntrúc phẩm giai đoạn hoá các phacóclinke xi măng sau 24vớigiờ đá thuỷ hoá chủ của yếu ximăng Đây trường hợp được các hệhydrat biến hoá tính (C-S-H) xi măng và từ cầu các nối polymer xi măng là các sợilàcanxi silicat giữa có chứađược các nhóm ... Nhựa mủ polymer sử dụng làm phụ gia hay thay phần Xi Chương I: Tổng quan bê tông xi măng polymer 1.3 Phân loại hỗn hợp vữa bê tông có polymer Hỗn hợp bê tông polymer loại hỗn hợp bê tông chế tạo. .. hiên đề tài Chương I: Tổng quan bê tông xi măng polymer CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỂ BÊ TÔNG XIMÃNG POLYMER 1.1 Giới thiệu chung Bê tông vữa ximăng vật liệu composite nhân tạo Loại vật liệu tương đối rẻ... bê tông xi măng Polymer sử dụng hỗn hợp xi măng polymer theo hai cách: - Nhào trộn lúc với thành phần khác chế tạo vữa bê tông - Tẩm bê tông rắn Với lượng nhỏ polymer bê tông tẩm polymer (PIC)