Nghiên cứu chế tạo xi măng polymer (thuyết minh)

KÝ HIỆU VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG ĐỒ ÁN CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG XIMĂNG POLYMER CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BÊ TÔNG XI MĂNG POLYMER CHƯƠNG III: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG V: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN SẢN XUẤT MỘT SỐ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

mục lục Lời nói đầu Ký hiệu từ viết tắt đồ án Chơng I: Tổng quan bê tông ximăng Polymer .7 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Các đặc tính polymer 1.3 Phân loại hỗn hợp vữa bê tông có polymer .10 1.4 Các phơng pháp đa polymer vào hỗn hợp vữa bê tông xi măng .10 1.5 Tác dụng polymer vữa bê tông 11 1.5.1 Polymer có tác dụng làm thay đổi cấu trúc rỗng 11 1.5.2 Polymer cải thiện khả bám dính đá xi măng cốt liệu .12 1.5.3 ảnh hởng polymer đến cờng độ vữa bê tông 12 1.5.4 Polymer tăng tính bền chống thâm nhập ion Clo 12 1.5.5 ảnh hởng polymer đến độ bền sunphát 13 1.5.6 ảnh hởng polymer đến độ bền hoá 14 1.5.7 ảnh hởng polymer đến độ bền đóng-tan băng khả môi trờng 14 Chơng II: Cơ sở lý thuyết nghiên cứu chế tạo bê tông xi măng polymer .16 2.1 Biến tính bê tông vữa xi măng polymer 16 2.2 Vữa bê tông xi măng biến tính polymer latex (nhựa mủ) 16 2.2.1 Cơ sở chung 16 2.2.2 Tính chất vữa hỗn hợp bê tông cha rắn có mặt nhựa mủ 19 2.2.3 Tính chất bê tông vữa rắn có mặt nhựa mủ 20 2.3 Vữa bê tông xi măng biến tính polymer tan nớc 21 2.3.1 Cơ sở chung 21 2.3.2 Tính chất hỗn hợp bê tông vữa cha rắn có mặt polymer tan nớc 22 2.3.3 Tính chất bê tông vữa rắn có mặt polymer tan nớc 22 2.4 Vữa bê tông xi măng sử dụng phụ gia giảm nớc tầm cao 24 2.4.1 Cơ sở chung 24 2.4.2 Cơ chế hoá dẻo phụ gia giảm nớc tầm cao hệ 24 2.5 Quá trình tơng tác polymer xi măng thuỷ hoá 25 2.5.1 Quá trình thuỷ hoá xi măng pooclăng 27 2.5.2 Quá trình phản ứng polymer với thành phần bê tông .28 2.5.3 Sự tơng tác sản phẩm thuỷ hoá polymer 28 Chơng III: phơng pháp nghiên cứu vật liệu sử dụng 31 3.1 Phơng pháp nghiên cứu 31 3.2 Vật liệu sử dụng 32 3.2.1 Xi măng 32 3.2.2 Cát vàng 33 3.2.3 Phụ gia siêu dẻo 34 3.3.3 Poly Methyl Metha Acrylate 34 3.3 Lựa chọn tỷ lệ phụ gia hợp lý 36 3.3.1 Phụ gia siêu dẻo 36 3.3.2 Phụ gia Poly Methyl Metha Acrylate 36 3.4 Thiết kế sơ thành phần vữa 36 3.5 Xây dựng mô hình quy hoạch thực nghiệm 39 Chơng IV: Kết nghiên cứu đánh giá 41 4.1 ảnh hởng PMMA đến thời gian đông kết xi măng PC-40 .41 4.2 ảnh hởng PMMA phụ gia siêu dẻo đến độ bẹt vữa .41 4.3 ảnh hởng PMMA phụ gia siêu dẻo đến cờng độ vữa 45 4.4 ảnh hởng PMMA phụ gia siêu dẻo đến cờng độ nén vữa 46 4.4.1 Cờng độ nén vữa tuổi ngày .46 4.4.2 Cờng độ nén vữa tuổi ngày .48 4.4.3 Cờng độ nén vữa tuổi 28 ngày .50 4.5 ảnh hởng PMMA phụ gia siêu dẻo đến cờng độ uốn vữa 52 4.5.1 Cờng độ uốn vữa tuổi ngày .52 4.5.2 Cờng độ uốn vữa tuổi ngày .54 4.5.3 Cờng độ uốn vữa tuổi 28 ngày .56 4.6 Độ hút nớc bão hoà độ rỗng mao quản vữa đóng rắn với có mặt PMMA phụ gia siêu dẻo 58 4.7 ảnh hởng PMMA phụ gia siêu dẻo đến cờng độ bám dính vữa bê tông cũ 61 4.8 ảnh hởng PMMA phụ gia siêu dẻo đến độ co nở vũa nghiên cứu 64 4.9 ảnh hởng phụ gia siêu dẻo PMMA đến độ giữ nớc hỗn hợp vữa 67 Chơng V: Đề xuất phơng án sản xuất 70 5.1 Dây chuyền công nghệ sản xuất 70 5.2 Biện pháp thi công 71 Một số kết luận kiến 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 đợc sử dụng dới dạng hợp chất tự nhiên Trong 50 năm trở lại đây, polymer tổng hợp đợc nghiên cứu ứng dụng bê tông Kết nghiên cứu cho thấy polymer cải thiện cấu trúc lỗ rỗng vữa bê tông nhờ tơng tác hoá học khả chèn đầy lỗ rỗng mao quản, đồng thời tạo màng kỵ nớc bề mặt mao quản lỗ rỗng Nhờ khả tạo màng polymer nớc đợc giữ lại bê tông giúp trình thuỷ hoá xi măng diễn cách thuận lợi Theo thời gian, cờng 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 nh: 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 đợc sử dụng theo cách khác Mặc dù polymer thuộc nhóm Acrylic bền so với polymer khác song hầu hết polymer bền sunfat axit sunphuric Việc cải thiện vi cấu trúc vữa bê tông sử dụng polymer đợc kết hợp với biện pháp khác nh sử dụng phụ gia giảm nớc tầm cao để tạo vữa bê tông có tính công tác song có độ đặc cao nhờ giảm đáng kể lợng nớc 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 tơng đơng vữa bê tông đối chứng Có cờng độ xấp xỉ cao cờng 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 thờng Có độ rỗng mao quản, độ hút nớc bão hoà thấp vữa bê tông thờng để bảo đảm khả chống thấm tốt bảo vệ cho cốt thép không bị ăn mòn xuất tác nhân xâm thực Kết nghiên cứu đề tài giải tốt mục tiêu đề Trong trình thực tác giả đề xuất đợc số phơng pháp phi tiêu chuẩn giúp làm sáng tỏ ảnh hởng tác nhân đến tính chất vữa tính cao là: Sử dụng mức ngậm cát nh phơng tiện điều chỉnh độ dẻo vữa giữ nguyên tỷ lệ N/X xác định tính dễ thi công vữa Sử dụng bàn nhảy vữa để đánh giá độ dẻo vữa giá trị ứng suất cắt lớn Sử dụng phơng pháp tạo mẫu uốn để thử cờng độ bám dính vữa cũ vữa Chúng trân trọng cảm ơn thày giáo GVC.TS.Nguyễn Nh Quý, KS.Nguyễn Văn Tuấn thầy cô phòng thí nghiệm VLXD, trờng đại học Xây Dựng tận tình giúp đỡ suốt trình thực đề tài Chúng thành cảm ơn bạn sinh viên lớp 44VL lớp 45VL, khoa VLXD, trờng ĐHXD giúp đỡ thực đề tài Thực đề tài Phạm Đại Dơng Phạm Đức Cờng Ký hiệu từ viết tắt đồ án ý nghĩa Ký kiệu X Lợng dùng xi măng C Lợng dùng cát N Lợng dùng nớc Sd Lợng dùng phụ gia siêu dẻo Mighty Po Lợng dùng phụ gia Poly Methyl Metha Acrylate PMMA Poly Methyl Metha Acrylate M-0 Mẫu đối chứng M-1 Mẫu sử dụng 0,3% Sd 1% Po M-2 Mẫu sử dụng 0,2% Sd 1% Po M-3 Mẫu sử dụng 0,2% Sd 5% Po M-4 Mẫu sử dụng 0,3% Sd 5% Po M-5 Mẫu sử dụng 0,25% Sd 3% Po M-6 Mẫu sử dụng 0,32% Sd 3% Po M-7 Mẫu sử dụng 0,25% Sd 0,17% Po M-8 Mẫu sử dụng 0,18% Sd 3% Po M-9 Mẫu sử dụng 0,25% Sd 5,83% Po M-10 Mẫu sử dụng 0,25% Sd 3% Po M-11 Mẫu sử dụng 0,25% Sd 3% Po M-12 Mẫu sử dụng 0,25% Sd 3% Po Chơng I: Tổng quan bê tông xi măng polymer Chơng I: Tổng quan bê tông ximăng Polymer 1.1 Giới thiệu chung Bê tông vữa ximăng vật liệu composite nhân tạo Loại vật liệu tơng đối rẻ đợc sử dụng rộng rãi Vật liệu xi măng đợc sử dụng thời kỳ cổ xa xi măng vôi-pozzolan Sự đời ximăng poóclăng thay loại ximăng pozzolan cổ xa Kết khảo sát cho thấy công trình bê tông xây dựng từ xi măng vôi-pozzolan dù có tuổi thọ lâu nhng 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 đợc làm từ xi măng, cốt liệu lớn, cốt liệu nhỏ nớc đợc pha trộn với tỷ lệ thích hợp đợc chế tạo, bảo dỡng theo chế độ thích hợp Chất lợng bê tông đợc thể cờng độ nh độ bền Ngoài thành phần khoáng đợc sử dụng để chế tạo bê tông, loại vật liệu hữu khác đợc sử dụng bê tông cổ xa dới 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-jo-daro (năm 2300 trớc công nguyên) nh thành phần vữa xây gồm vôi đất sét đợc làm rõ Trong trình xây dựng Babylon sử dụng loại vật liệu hữu khác nh đậu (protein), gạo nếp, sữa động vật, nhựa thực vật,v.v Đó thời kỳ polymer tự nhiên đợc sử dụng phổ biến Cùng với thời gian việc sử dụng polymer tự nhiên không rộng rãi Tính chất bê tông đợc cải thiện việc sử dụng polymer nhân tạo Xu hớng trở nên phổ biến từ 50 năm trở lại Sáng chế polymer nhân tạo đợc Lefebure công bố năm 1924 liên quan đến việc sử dụng cao su lu hoá không lu hoá mẫu xi măng mủ cao su Năm 1925 Kirkpatrik sáng chế sản phẩm tơng tự cho cờng độ cao khả bền nớc Bê tông xi măng polymer năm 1930 hầu hết dựa việc sử dụng mủ cao su Về sau vào năm 1940 sản phẩm khác dựa Phạm Đại Dơng - Phạm Đức Cờng Lớp: 44VL Chơng I: Tổng quan bê tông xi măng polymer polyvinyl axetate đợc phát minh Trong thập niên 60 kỷ 20, loại polymer dẻo nhiệt nh arcrylic vinylidine chlorides đợc chế tạo Polymer đợc sử dụng bê tông chia thành nhóm: nhựa mủ, chất dẻo lỏng polymer hoà tan nớc Nhựa mủ dạng phân tán phần tử polymer đặc nớc, trông giống nh 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 đợc sản xuất dới dạng polymer hoá nhũ tơng monomer có dung môi nớc Bởi chúng đợc gọi nhũ tơng Lợng nhựa mủ sử dụng đợc tính toán dựa khối lợng đặc chất khô không bay đợc xác định cách lấy khối lợng mẫu nhựa mủ, sấy khô Tỷ lệ polymer so với xi măng đợc tính theo khối lợng polymer đặc so với khối lợng 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 đợc phân thành polymer nhiệt dẻo, polymer nhiệt rắn polymer đàn hồi [16] a) Polymer nhiệt dẻo: thờng 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 tơng đối thấp khoảng từ 200-250C Chúng có khả mềm hoá bị đốt nóng rắn để nguội b) Polymer nhiệt rắn: polymer mạch không gian gồm chuỗi dài đợc kết nối lại thành mạng không gian ba chiều Những mối liên kết ngang đợc hình thành lần không dễ tan phân đoạn mạng lới đại phân tử khả di chuyển tự tơng 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 Phạm Đại Dơng - Phạm Đức Cờng Lớp: 44VL Chơng 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 lu hoá vật liệu thuộc nhóm Polymer dẻo nhiệt nhìn chung có khả chịu tác dụng lực lớn so với polymer đàn hồi đợc kết hợp với xi măng vữa Kết nghiên cứu cho thấy vinyldine chloride polymer nhiệt dẻo có cờng độ nén cao nhiều với polymer đàn hồi styrene butadiene Hầu hết polymer có khả tăng dẻo cho vữa bê tông tơng tự chất dẻo hoá thông thờng bê tông nhờ tính chất bề mặt tác nhân hoá dẻo có mặt polymer Do sử dụng polymer giảm tỷ lệ N/X giữ không đổi tính 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 nhiệt dẻo Nhựa cao su nhân tạo Cao su Styrene-butadiene (SBR) Cao su Polychloroprene (CR) Cao su Acrylonitrile-butadiene Polyacrylic ester (PEA) Polyethylene-vinyl acetate (EVA) Polyvinylidene chloride-vinyl chloride (PVDC) Polyvinyl acetate (PVAC) Polyvinylpropionate (PVP) Polypropylene Nhựa đông kết nhiệt Epoxy (EP) Nhựa bi tum Nhựa đường Nhựa đường cao su hoá Parafin Nhựa hỗn hợp Hình 1.1 - Nhựa mủ polymer sử dụng làm phụ gia hay thay phần Xi măng Phạm Đại Dơng - Phạm Đức Cờng Lớp: 44VL Chơng 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 đợc chế tạo sở sử dụng polymer làm phụ gia hay thay phần toàn chất kết dính xi măng vữa polymer Căn vào số lợng polymer sử dụng cách chế tạo chúng phân loại thành nhóm sau: - Bê tông vữa polymer biến tính, PMC (Polymer Modified Mortar and Concrete) - Bê tông 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 trờng hợp thứ nhất, lợng dùng polymer tới hạn 5% khối lợng xi măng polymer không đủ để tạo pha liên tục bê tông rắn mà tác dụng nh chất biến tính Trong đó, lợng dùng lớn 5% tạo pha liên tục theo phơng làm việc giống nh thành phần vữa Trong trờng hợp thứ ba, polymer chất liên kết hoá học với cốt liệu Trờng hợp thứ t, polymer đợc sử dụng dới dạng vật liệu tẩm Quá trình tẩm đợc thực bê tông rắn 1.4 Các phơng pháp đa polymer vào hỗn hợp vữa bê tông xi măng Polymer đợc 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 lợng nhỏ polymer bê tông tẩm polymer (PIC) có cờng độ nén cao bê tông xi măng polymer (PCC) Ví dụ PIC, với tỷ lệ polymer dùng 1,5 7,5% so với khối lợng xi măng, có cờng độ cao nhiều chí với PCC có chứa 20% polymer so với lợng dùng xi măng Trong trờng hợp PIC, polymer đợc đa vào cấu trúc bê tông rắn Vì polymer không làm cản trở trình hydrat hoá xi măng poóclăng Điều có nghĩa trình polymer hóa diễn lỗ rỗng mao quản Trong suốt trình polymer hoá, vết nứt đợc hàn gắn lại cấu trúc bê tông đợc gia cờng Cờng độ tăng nhờ liên kết tốt Phạm Đại Dơng - Phạm Đức Cờng Lớp: 44VL 10 Chơng IV: Kết nghiên cứu Bảng 4.11 - Kết đo độ co nở vữa Ngày Lần tuổi đo M-0 Chiều dài vữa M-4 Độ co nở (4%) l (mm) 1 1 1 14 21 28 - 0,02 - 0,04 - 0,06 - 0,08 - 0,1 292,182 291,259 291,284 291,257 291,255 291,267 291,165 291,149 291,119 291,118 291,125 291,155 291,157 291,115 291,12 291,12 Chiều dài Độ co nở (%) vữa l (mm) - 0,315 - 0,307 - 0,316 - 0,317 - 0,312 - 0,347 - 0,353 - 0,363 - 0,363 - 0,361 - 0,351 - 0,350 - 0,364 - 0,363 - 0,363 293,545 293,527 293,53 293,522 293,53 293,532 293,525 293,525 293,518 293,526 293,518 293,509 293,511 293,511 293,524 293,524 14 21 - 0,0061 - 0,0051 - 0,0078 - 0,0051 - 0,0044 - 0,0068 - 0,0068 - 0,0092 - 0,0064 - 0,0092 - 0,0122 - 0,0116 - 0,0116 - 0,0071 - 0,0071 28 Ngày - 0,2 - 0,3 - 0,4 M-0 % Phạm Đại Dơng - Phạm Đức Cờng M-4 Lớp: 44VL 65 Chơng IV: Kết nghiên cứu Hình 4.29 - Biểu đồ biểu diễn độ co nở vữa Kết luận: Sự có mặt phụ gia siêu dẻo PMMA vữa có ảnh hởng 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 đợc nhiều vết nứt sinh co ngót xi măng Phạm Đại Dơng - Phạm Đức Cờng Lớp: 44VL 66 Chơng IV: Kết nghiên cứu 4.9 ảnh hởng phụ gia siêu dẻo PMMA đến độ giữ nớc hỗn hợp vữa Bảng 4.12 - Độ giữ nớc N2 hỗn hợp vữa Ký hiệu mẫu M-0 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-8 M-9 M-10 M-11 M-12 Lợng nớc giữ lại hỗn hợp vữa N2 (%) 84,6 86,2 84,6 87,7 87,7 87,7 84,6 89,2 86,2 86,2 86,2 86,2 86,2 Hình 4.30 - Biểu đồ so sánh độ giữ nớc N2 hỗn hợp vữa Phạm Đại Dơng - Phạm Đức Cờng Lớp: 44VL 67 Chơng IV: Kết nghiên cứu Phơng trình hồi quy biểu diễn ảnh hởng phụ gia siêu dẻo phụ gia PMMA đến độ giữ nớc N2 hỗn hợp vữa xi măng cát: N2 = 86,78 - 0,15x1 + 0,12x2 + 0,64x12 + 0,51x22 - 0,4x1x2 Hình 4.31 - Bề mặt biểu độ giữ nớc N2 hỗn hợp vữa Hình 4.33 - Đờng đồng mức biểu diễn độ giữ nớc N2 hỗn hợp vữa Kết luận: Từ biểu đồ cho thấy độ giữ nớc hỗn hợp vữa tăng tỷ lệ thuận với hàm lợng phụ gia PMMA vữa Điều chứng tỏ 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, nớc đoạn mao quản độc lập không thoát đợc Do lợng nớc đ- Phạm Đại Dơng - Phạm Đức Cờng Lớp: 44VL 68 Chơng IV: Kết nghiên cứu ợc 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 đợc tăng lên Phạm Đại Dơng - Phạm Đức Cờng Lớp: 44VL 69 Chơng V: Đề xuất phơng án sản xuất Chơng V: Đề xuất phơng án sản xuất Dây chuyền công nghệ sản xuất, biện pháp thi công số kết luận 5.1 Dây chuyền công nghệ sản xuất Cát vàng Ximăng PC-40 Bột Poly Methyl Phụ gia siêu dẻo Metha Acrylic dạng bột Mighty Bunke chứa Bunke chứa Bunke chứa Bunke chứa sàng loại bỏ tạp chất Định lợng Định lợng Định lợng (3 - 5% Ximăng) (0,25-0,3% Ximăng) cỡ hạt >5mm Sấy Làm nguội Bunke chứa Định lợng Trộn khô Đóng bao Kho thành phẩm Phạm Đại Dơng - Phạm Đức Cờng Lớp: 44VL 70 Chơng V: Đề xuất phơng án sản xuất 5.2 Biện pháp thi công Bột vữa khô Nớc Định lợng Định lợng Trộn Trát sửa chữa Bảo dỡng Trong trình thi công, thành phần vữa đợc trộn sẵn hợp lý nên việc thêm nớc tiến hành trộn Để đảm bảo cho vữa giữ đợc độ dẻo hợp lý trình thi công, lợng nớc nhào trộn đợc khuyến cáo cho tỷ lệ nớc chiếm khoảng lân cận 15% so với lợng bột tốt 15% (tơng ứng với cờng độ vữa đạt 300 kG/cm2) nên tiến hành thi công khoảng 30 phút Trớc 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 đợc làm sạch, mở rộng (nếu cần thiết), trờng 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 Để tăng cờng khả bám dính vữa sửa chữa bê tông cũ ta quét lớp chất kết dính lên bề mặt bê Phạm Đại Dơng - Phạm Đức Cờng Lớp: 44VL 71 Chơng V: Đề xuất phơng án sản xuất tông cũ đáp ứng yêu cầu ASTM C1509 - 90 sau trát vữa sửa chữa lên bề mặt bê tông cũ cần đợc thức mặt chất kất dính cha bị khô Chế độ bảo dỡng: Sau sửa chữa xong nơi đợc sửa chữa cần đợc che đậy giữ ẩm để trì lợng nớc cần thiết trình thuỷ hoá xi măng đợc diễn hoàn toàn, tạo điều kiện thuận lợi cho hình thành cấu trúc màng PMMA (đặc biệt ngày đầu sau sửa chữa) Phạm Đại Dơng - Phạm Đức Cờng Lớp: 44VL 72 Kết luận kiến nghị Một số kết luận kiến nghị A Kết luận Phụ gia PMMA ảnh hởng đáng kể 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 đợc độ dẻo hợp lý, thuận lợi cho trình thi công Phụ gia PMMA phụ gia siêu dẻo ảnh hởng đến phát triển cờng độ nén vữa Sự có mặt phụ gia PMMA phụ gia siêu dẻo làm tăng cờng độ uốn vữa Phụ gia PMMA phụ gia siêu dẻo vữa làm giảm đáng kể độ hút nớc 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 cờng 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 nớc vữa nghiên cứu B Kiến nghị Trong đề tài xác định đợc số tính chất lý vữa với có PMMA cha đủ để giải thích cách trọn vẹn tác dụng PMMA bê tông vữa Do cần tiếp tục nghiên cứu tiến hành thực nghiệm nh: xác định nhiệt thuỷ hoá, xác định hệ số thấm, chụp ảnh vi cấu trúc đá xi măng rắn 73 Kết luận kiến nghị chắc.v.v nhằm làm sáng tỏ vai trò PMMA bê tông vữa rắn 74 Phụ lục Phụ lục Sử dụng phần mền Maple để xử lý kết thí nghiệm: - Cài đặt phần mền Maple vào máy tính bắt đầu chạy chơng trình - Trớc tiên ta cho thi hành lệnh khởi tạo đồ thị: > with(stats);[Enter] [ anova , describe, fit, importdata , random , statevalf, statplots, transform ] > with(plots);[Enter] Warning, the name changecoords has been redefined [ animate , animate3d , animatecurve , arrow , changecoords , complexplot , complexplot3d , conformal , conformal3d , contourplot , contourplot3d , coordplot, coordplot3d , cylinderplot , densityplot , display , display3d , fieldplot, fieldplot3d , gradplot , gradplot3d , implicitplot , implicitplot3d , inequal , listcontplot, listcontplot3d , listdensityplot, listplot, listplot3d , loglogplot , logplot, matrixplot , odeplot, pareto , pointplot , pointplot3d , polarplot , polygonplot , polygonplot3d , polyhedra_supported , polyhedraplot , replot, rootlocus, semilogplot , setoptions, setoptions3d , spacecurve , sparsematrixplot , sphereplot , surfdata , textplot, textplot3d , tubeplot ] > with(plottools);[Enter] Warning, the names arrow and transform have been redefined [ arc, arrow , circle, cone, cuboid , curve, cutin , cutout , cylinder, disk, dodecahedron , ellipse, ellipticArc, hemisphere , hexahedron , homothety , hyperbola , icosahedron , line, octahedron , pieslice, point , polygon , project, rectangle , reflect, rotate, scale, semitorus, sphere , stellate, tetrahedron , torus, transform , translate , vrml ] - Nhập giá trị biến mã: > xm1:=[1,-1,-1,1,0,2^0.5,0,-2^0.5,0,0,0,0];[Enter] xm1 := [ 1, -1, -1, 1, 0, 1.414213562, 0, -1.414213562, 0, 0, 0, ] > xm2:=[-1,-1,1,1,0,0,-2^0.5,0,2^0.5,0,0,0];[Enter] xm2 := [ -1, -1, 1, 1, 0, 0, -1.414213562, 0, 1.414213562, 0, 0, ] - Nhập giá trị cờng độ thu đợc từ thí nghiệm: >cd:=[47.46,52.15,57.42,66.02,63.87,42.97,50,61.53,48.64,67.97,48 05,57.42];[Enter] 75 Phụ lục cd := [ 47.46, 52.15, 57.42, 66.02, 63.87, 42.97, 50, 61.53, 48.64, 67.97, 48.05, 57.42 ] - Thực lệnh tìm phơng trình xấp xỉ biểu diễn quy luật biến đổi cờng độ: >fit[leastsquare[[x1,x2,Rbd],Rbd=a+b*x1+c*x2+d*x1^2+e*x2^2+f*x1*x 2,{a,b,c,d,e,f}]]([xm1,xm2,cd]);[Enter] Rbd = 59.32750004 2.792225462 x1 + 2.738333694 x2 2.294375031 x1 3.759375027 x2 + 3.322500000 x1 x2 > evalf(%);[Enter] Rbd = 59.32750004 2.792225462 x1 + 2.738333694 x2 2.294375031 x1 3.759375027 x2 + 3.322500000 x1 x2 - Thực lệnh vẽ đồ thị không gian chiều biểu diễn cờng độ: > plot3d(59.32750004-2.792225462*x1+2.738333694*x22.294375031*x1^2-3.759375027*x2^2+3.322500000*x1*x2,x1=1.414 1.414,x2=-1.414 1.414,grid=[20,20]);[Enter] - Thực lệnh vẽ đờng đồng mức biểu diễn giá trị cờng: > contourplot(59.32750004-2.792225462*x1+2.738333694*x22.294375031*x1^2-3.759375027*x2^2+3.322500000*x1*x2,x1=1.414 1.414,x2=-1.414 1.414,grid=[20,20],contours=10); [Enter] 76 Phụ lục 77 tài liệu tham khảo Trần Nh Thọ Báo cáo đề tài cấp nhà nớc 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, Trờng ĐHXD Phùng Văn Lự - Phạm Duy Hữu - Phan Khắc Trí Vật liệu xây dựng, , NXB Giáo Dục, 2000 Nguyễn Thị Lan Hoá học Polymer, Trờng ĐHXD Trần Chiến Thắng - Quách Ngọc Linh Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu chế tạo xi măng - polymer, Lớp 42VL1, Trờng 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 Specification for Reparing Concrete with Epoxy Mortars 10 ACI, 1989 Polymer in concrete: Advandces and Aplication 11 ACI 548 3R-91 Polymer modified concrete American Concrete Institute - 1995 12 Neville, A.M Properties of Concrete, ELBS edition of third edition 1981, reprinted 1993 13 Bojenow, Y M Concrete Technology, Association of Civil Engineering Colleges Publisher, Moscow 2002 78 14 Czarnecki, L and Lukowski, P "Optimization of Polymer-Cement Concretes," Optimization of PolymerCement Concretes, pp 231-250 15 Sakai, E and Sugita, J "Composite Mechanism of polymer Modified Cement," Cement and Cocrete research, Vol.25, No.1, 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 information on the effects of polymers in conrete 18 D Gerry Walters Concrete International/December 1987, What are Latexes? 79 [...]... rắn) Các hạt polymer Sự pha trộn của phần xi măng không thuỷ hoá và gel xi măng (polymer lắng một phần) Khoảng không hở là nước Sự pha trộn của gel xi măng và phần xi măng không thuỷ hoá phát triển với một lớp lèn chặt các hạt polymer Thuỷ hoá xi măng phát triển với màng polymer 1 3 2 4 Hình 2.3 - Tơng tác giữa xi măng và polymer latex Có hai quan điểm lý thuyết về cơ chế tơng tác của polymer trong... sở lý thuyết Chơng II: Cơ sở lý thuyết nghiên cứu chế tạo bê tông xi măng polymer 2.1 Biến tính bê tông và vữa xi măng bằng polymer Hớng nghiên cứu sử dụng polymer để biến tính bê tông và vữa đợc tiến hành từ những năm 20 - 30 của thế kỷ này Năm 1924, Lefbure lần đầu tiên đa ra kết quả nghiên cứu sử dụng Latex cao su thiên nhiên để biến tính bê tông và vữa xi măng Tiếp theo đó nhờ sự phát triển mạnh... canxi silicat, vì vậy việc nghiên cứu tơng tác của polymer trong và sau quá trình thuỷ hoá đợc tập trung nghiên cứu vào sự tơng tác của polymer với các sản phẩm này - Sự tơng tác giữa Ca(OH)2 và polymer: Ca(OH)2 đợc tạo ra ngay sau khi cho nớc vào xi măng poóclăng Vì vậy nghiên cứu khả năng tơng tác của Ca(OH)2 với polymer có ý nghĩa quan trọng S.Chandra đã nghiên cứu sự tơng tác của Ca(OH)2 với polymer. .. Chơng III: Phơng pháp nghiên cứu c Các bớc tíến hành nghiên cứu Chọn tỷ lệ phụ gia siêu dẻo và polymer hợp lý Thiết kế sơ bộ thành phần vữa tính năng cao Nghiên cứu ảnh hởng của phụ gia đến tính chất đông kết của ximăng Nghiên cứu ảnh hởng của phụ gia đến độ dẻo của vữa Nghiên cứu tính chất vật liệu sử dụng Nghiên cứu ảnh hởng của phụ gia đến sự phát triển cờng độ của vữa Nghiên cứu ảnh hởng của phụ... thấm Cơ chế quá trình hình thành cấu trúc của đá xi măng đợc biến tính bằng latex polymer xảy ra qua một số giai đoạn nh Hình 2.1 sau: Nước Hạt latex Thủy hoá xi măng Sự kết bông của các hạt latex Sự tạo thành cấu trúc nhồi chặt của các hạt latex Thủy hoá xi măng Sự thoát nước giữa các hạt Thủy hoá xi măng Hình 2.1 - Mô hình đơn giản hoá việc tạo thành màng polymer trong quá trình thuỷ hoá ximăng Đầu... đến độ rỗng mao quản của vữa Nghiên cứu ảnh hởng của phụ gia đến khả năng bám dính của vữa Nghiên cứu ảnh hởng của phụ gia đến độ dãn dài của thanh vữa Nghiên cứu ảnh hởng của phụ gia đến khả năng chống thấm của vữa Công nghệ chế tạo vữa khô đóng bao Kết thúc Hình 3.1- Sơ đồ các bớc tíến hành nghiên cứu 3.2 Vật liệu sử dụng 3.2.1 Xi măng Bảng 3.1 - Một số tính chất của ximăng PC-40 ChinFon Phạm Đại... polymer so với ximăng Nguyên nhân polymer có trong vữa và bê tông kém bền sunphát còn cha đợc làm sáng tỏ Phạm Đại Dơng - Phạm Đức Cờng Lớp: 44VL 13 Chơng I: Tổng quan về bê tông xi măng polymer 1.5.6 ảnh hởng của polymer đến độ bền 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. .. tông và vữa thờng do chất kết dính xi măng và chất kết dính gồm hai pha (polymer và xi măng) có bản chất khác nhau Độ bền tối u của pha xi măng phát triển trong môi trờng ẩm trong khi pha polymer lại phát triển trong môi trờng khô H Wagner đã nghiên cứu chế độ rắn chắc tối u để đạt cờng độ cao cho vật liệu biến đổi Đầu tiên mẫu đợc giữ trong môi trờng ẩm để thuỷ hoá xi măng, sau đó chuyển sang môi trờng... hình thành pha polymer trong tổ hợp xi măng - polymer xảy ra cùng lúc và có sự tơng tác giữa pha hydrat và pha polymer Sự tơng 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 đợc biến tính so với bê tông và vữa thờng Trong số các hợp chất polymer và monomer dùng biến tính vữa và bê tông thì nhóm polymer Latex và polymer tan trong... Entropi của cấu tạo và hình dạng của chất hấp phụ lên bề mặt các phần tử Tính ổn định phân tán đợc duy trì bởi lực đẩy chống vón tụ này 2.5 Quá trình tơng tác giữa polymer và xi măng thuỷ hoá Ngày nay, nhiều hợp chất polymer và chất hữu cơ phân tử lợng thấp đợc sử dụng trong bê tông và vữa Việc nghiên cứu vai trò tăng cờng của chúng khi kết hợp với xi măng và sự hình thành cấu trúc xi măng - polymer đã