Nghiên cứu chế tạo bê tông tự lèn cường độ cao sử dụng cát mịn và hỗn hợp phụ gia khoáng xỉ lò cao tro trấu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Trần Đức Trung NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BÊ TÔNG TỰ LÈN CƯỜNG ĐỘ CAO SỬ DỤNG CÁT MỊN VÀ HỖN HỢP PHỤ GIA KHỐNG XỈ LỊ CAO - TRO TRẤU Chuyên ngành: Kỹ thuật Vật liệu Mã số: 9520309 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Hà nội - 2019 Cơng trình hồn thành Trường Đại học Xây dựng Người hướng dẫn khoa học 1: TS Bùi Danh Đại Người hướng dẫn khoa học 2: PGS.TS Vũ Đình Đấu Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Trường Đại học Xây dựng Vào hồi ngày tháng năm 2019 Có thể tìm hiểu luận án thư viện Quốc Gia thư viện Trường Đại BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Trần Đức Trung NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BÊ TÔNG TỰ LÈN CƯỜNG ĐỘ CAO SỬ DỤNG CÁT MỊN VÀ HỖN HỢP PHỤ GIA KHỐNG XỈ LỊ CAO - TRO TRẤU Chun ngành: Kỹ thuật Vật liệu Mã số: 9520309 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Hà nội - 2019 Cơng trình hoàn thành Trường Đại học Xây dựng Người hướng dẫn khoa học 1: TS Bùi Danh Đại Người hướng dẫn khoa học 2: PGS.TS Vũ Đình Đấu Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Trường Đại học Xây dựng Vào hồi ngày tháng năm 2019 Có thể tìm hiểu luận án thư viện Quốc Gia thư viện Trường Đại -1MỞ ĐẦU Giới thiệu Khái niệm bê tông tự lèn xuất Nhật Bản năm 1983, đánh dấu hướng nghiên cứu khả ứng dụng loại bê tông Do tnh hiệu tuyệt vời mà loại bê tông mang lại nên năm sau việc nghiên cứu ứng dụng bê tơng tự lèn cho cơng trình xây dựng khơng ngừng phát triển hồn thiện Sử dụng bê tông tự lèn giúp giảm thời gian thi công, tiết kiệm đáng kể nhân công, đảm bảo độ đặc vùng khó đầm chặt, giảm tiếng ồn rung động q trình đầm bê tơng tạo ra, kết cấu sau thi cơng có bề mặt phẳng nhẵn từ giảm chi phí nhân cơng chi phí vật tư để hồn thiện bề mặt Sử dụng bê tông tự lèn cường độ cao ngồi hiệu bê tơng tự lèn mang lại giúp giảm đáng kể tiết diện kết cấu tăng đáng kể khả chịu lực cơng trình Bê tơng tự lèn cường độ cao sử dụng đặc biệt hiệu với công trình u cầu tải trọng lớn cơng tác thi cơng tạo hình gặp nhiều khó khăn như: cơng trình có hình dạng kết cấu phức tạp, cơng trình hầm ngầm, cơng trình có mật độ cốt thép dày, kết cấu mỏng Lý lựa chọn đề tài Ở Việt Nam năm trở lại đây, cơng trình nhà cao tầng, siêu cao tầng, cầu có độ lớn, cơng trình hầm ngầm kiên cố xây dựng khắp nước Các cơng trình thường có tải trọng lớn, yêu cầu kỹ thuật tnh thẩm mỹ cao, đòi hỏi kết cấu chịu lực phức tạp, mật độ cốt thép dày đặc, khối lượng thi cơng lớn Vì vậy, việc nghiên cứu ứng dụng bê tông tự lèn cường độ cao cho cơng trình Việt Nam mang tnh cấp thiết Phối hợp sử dụng tro trấu nghiền mịn (RHA) xỉ lò cao hạt hoá nghiền mịn (GBFS) với hiệu ứng tương hỗ làm phụ gia khống bê tơng tự lèn cường độ cao, giúp thay xi măng với hàm lượng lớn mà không cần sử dụng silica fume (là phụ gia nhập có giá thành cao) giúp giảm đáng kể giá thành, đồng thời làm giảm nhiệt thuỷ hố biến dạng co ngót bê tơng, góp phần thiểu nhiễm mơi trường từ việc giảm lượng dùng xi măng sử dụng nguồn phế thải tro trấu, xỉ lò cao có trữ lượng lớn Việt Nam Theo ACI 363.R-92, cốt liệu nhỏ sử dụng bê tơng cường độ cao phải có mô đun độ lớn cao (≥2,5) Ở Việt Nam cát thơ có sẵn dạng cát vàng tự nhiên, nhiên loại cát không phân bố toàn lãnh thổ Việt Nam, giá thành cao, trữ lượng nhiều so với loại cát mịn Đặc biệt tỉnh đồng sông Cửu Long Theo TCVN 7570:2006, cát mịn loại cát có mơ đun độ lớn nằm khoảng 0,7 ÷ 2,0 Theo TCVN 10796:2015 cát mịn có mơ đun độ lớn nằm khoảng 1,1÷1,2 nên sử dụng để chế tạo bê tơng có cấp độ bền đến B25 Việc nghiên cứu giải pháp để sử dụng cát mịn làm cốt liệu nhỏ cho bê tơng có cấp độ bền cao B25 -2nhằm tận dụng nguồn vật liệu địa phương, tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên vấn đề cấp thiết -33 Mục đích nghiên cứu Mục đích luận án là: Nghiên cứu chế tạo bê tơng có khả tự lèn, cường độ nén cao (Rn>60MPa tuổi 28 ngày), sử dụng cát mịn, hỗn hợp phụ gia khống xỉ lò cao - tro trấu số nguyên vật liệu có sẵn Việt Nam Đối tượng phạm vi nghiên cứu 4.1 Đối tượng nghiên cứu - Cát mịn, phụ gia khoáng xỉ lò cao hạt hố tro trấu đốt cơng nghiệp - Bê tông tự lèn cường độ cao sử dụng cát mịn hỗn hợp xỉ lò cao - tro trấu 4.2 Phạm vi nghiên cứu - Sử dụng cát mịn có mơ đun độ lớn 1,0÷1,2, hàm lượng bụi bùn sét 2 ≤8 9÷25 ≤10 chắn chắn ≤ 20 ≤ 15 1.2.2 Phân loại theo thành phần bê tông Theo cách phân loại này, bê tông tự lèn chia làm ba loại sau: - Bê tông tự lèn dựa hiệu ứng bột mịn - Bê tông tự lèn sử dụng phụ gia biến tnh độ nhớt (VMA) - Bê tông tự lèn sử dụng hỗn hợp hiệu ứng bột mịn VMA -61.3 Đặc tnh bê tông tự lèn cường độ cao 1.3.1 Vật liệu sử dụng chế tạo bê tông tự lèn cường độ cao - Xi măng: Các loại xi măng phù hợp EN197-1 sử dụng để chế tạo bê tông tự lèn Tuy nhiên hàm lượng C3A không nên lớn 10% - Cốt liệu lớn: Theo EFNARC, cốt liệu lớn sử dụng cho bê tơng thơng thường sử dụng để chế tạo bê tơng tự lèn, nhiên đường kính cỡ hạt lớn nên từ 16÷20mm Cần ý đến đặc tnh bề mặt hạt cốt liệu - Cốt liệu nhỏ: Đặc tnh bề mặt hạt cốt liệu nhỏ ảnh hưởng lớn đến ma sát trượt hạt từ ảnh hưởng đến khả chảy hỗn hợp bê tơng Bên cạnh đó, mơ đun độ lớn cốt liệu nhỏ ảnh hưởng đến khả chảy hỗn hợp bê tơng làm thay đổi đáng kể lượng nước sử dụng - Phụ gia hoá dẻo: Sử dụng phụ gia hoá dẻo siêu dẻo bê tông tự lèn cường độ cao nhằm tăng tnh linh động hỗn hợp, giảm tỷ lệ N/CKD - Phụ gia khoáng (PGK): Sử dụng phụ gia khoáng hoạt tnh với độ mịn cao làm tăng cường độ độ bền bê tông Một số loại phụ gia khoáng sử dụng với hàm lượng hợp lý cải thiện tnh cơng tác hỗn hợp bê tông 1.3.2 Hàm lượng vật liệu sử dụng hỗn hợp bê tông tự lèn cường độ cao - Bê tông tự lèn sử dụng hàm lượng bột lớn so với bê tông thông thường - Sử dụng phụ gia siêu dẻo với hàm lượng hợp lý - Hàm lượng cốt liệu lớn nhỏ so với loại bê tông thông thường - Tổng lượng vữa sử dụng lớn so với bê tông thơng thường - Có thể có khơng có phụ gia biến tnh độ nhớt (VMA) 1.4 Ưu nhược điểm bê tông tự lèn cường độ cao - Ưu điểm: sử dụng SCHSC rút ngắn thời gian xây dựng, tiết kiệm nhân công, đảm bảo độ đặc kết cấu, giảm tiếng ồn, kết cấu có bề mặt phẳng nhẵn, giảm kích thước tiết diện kết cấu, tăng độ bền cơng trình - Nhược điểm: giá thành tương đối cao so với bê tông thông thường, nhạy cảm với thay đổi tnh chất vật liệu, công nghệ chế tạo nghiêm ngặt, Việt Nam chưa có tiêu chuẩn thiết kế, thi cơng, đánh giả bê tơng tự lèn 1.5 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng bê tông tự lèn cường độ cao giới 1.5.1 Tình hình nghiên cứu bê tông tự lèn cường độ cao giới Mẫu bê tông tự lèn chế tạo vào năm 1988 Nhật Bản Liên tục năm sau đó, việc nghiên cứu bê tơng tự lèn khơng ngừng phát triển giới Năm 2012, tác giả Le Thanh Ha sử dụng cốt liệu lớn có Kết thí nghiệm (hình 5.6) cho thấy: Các cấp phối bê tơng thí nghiệm có cường độ nén tuổi 28 ngày đạt ≥ 60MPa Tương tự cường độ nén vữa, cường độ nén mẫu bê tông giảm tăng tỷ lệ N/CKD Vcát/Vvữa Cường$độ$nén$(MPa)$ 120! Tuổi!7!ngày! 100! Tuổi!28!ngày! Tuổi!90!ngày! 80! 60! 40! 20! 0! CPBT1! CPBT2! CPBT3! CPBT4! CPBT5! CPBT6! Cấp$phối$bê$tông$ CPBT7! CPBT8! CPBT9! Hình 5.4:Ảnh hưởng tỷ lệ N/CKD Vcát/Vvữa đến cường độ nén bê tông 5.2.2.3 Cường độ kéo uốn bê tông Kết cho thấy: tương tự cường độ nén, cường độ kéo uốn cường độ kéo dọc trục mẫu bê tông giảm tăng tỷ lệ N/CKD Vcát/Vvữa 5.2.2.4 Cường độ kéo bửa bê tông Kết cho thấy: tăng tỷ lệ N/CKD Vcát/Vvữa cường độ kéo bửa mẫu bê tông giảm Tuy nhiên mức độ giảm thấp so với cường độ nén 5.2.3.1 Ảnh hưởng hàm lượng kích thước hạt lớn cốt liệu lớn đến khả tự lèn hỗn hợp bê tông - Sử dụng cấp phối CPBT5 làm cấp phối để đối chứng - Sử dụng cốt liệu lớn có kích thước hạt lớn (Dmax) 10mm - Sử dụng tỷ lệ Vcát/Vđá 0,85 1,05 Bảng 5.4: Thành phần cấp phối bê tông sử dụng nghiên cứu ảnh hưởng cốt liệu lớn đến tnh chất tự lèn hỗn hợp bê tông Ký hiệu Vcát/Vđá Dmax Đ (kg) CM (kg) XM GBFS (kg) (kg) CPBT5 CPBT5.1 CPBT5.2 CPBT5.3 801 801 866 746 714 714 690 735 247 247 239 254 0,95 0,95 0,85 1,05 20 10 20 20 RHA-B (kg) 226 226 219 233 146 146 141 151 N (kg) PGSD (%) 186 186 180 191 1,20 1,20 1,10 1,50 Bảng 5.5: Ảnh hưởng CLL đến khả tự lèn HHBT Ký hiệu ĐCL (mm) T500 (s) PJ (mm) TV (s) PL (H2/H1) SR (%) Bọt khí (%) PGSD (%) CPBT5 CPBT5.1 CPBT5.2 CPBT5.3 760 780 680 730 4,5 3,5 6,5 5,5 4,0 3,0 7,0 6,0 14 12 22 18 0,98 0,98 0,90 0,92 11,8 10,3 14,7 15,8 1,97 2,04 1,95 2,18 1,20 1,20 1,10 1,50 Kết nghiên cứu cho thấy: hàm lượng cốt liệu lớn tăng lên (Vcát/Vđá = 0,85) giảm xuống (Vcát/Vđá = 1,05), làm giảm khả tự lèn HHBT Đồng thời, tăng Dmax cốt liệu làm giảm khả tự lèn HHBT 5.2.3.2 Ảnh hưởng hàm lượng kích thước hạt lớn cốt liệu lớn đến tnh chất lý bê tơng Kết thí nghiệm cho thấy: cường độ nén mẫu bê tông tăng lên khoảng 3,6% giảm Dmax cốt liệu lớn từ 20mm xuống 10mm Cường độ nén mẫu bê tông sử dụng tỷ lệ Vcát/Vđá = 0,95 cao 1,3% so với cường độ nén mẫu bê tông sử dụng tỷ lệ Vcát/Vđá = 0,85 cao 4,3% so với mẫu bê tông sử dụng tỷ lệ Vcát/Vđá = 1,05 Tuy nhiên chênh lệch không lớn 5.3 Nghiên cứu tnh chất bê tông tự lèn cường độ cao với cấp phối hợp lý cấp phối đối chứng 5.3.1 Lựa chọn thiết lập cấp phối đối chứng Luận án lựa chọn sử dụng cấp phối CPBT5.1 cấp phối hợp lý luận án Để thuận lợi cho việc trình bày, cấp phối CPBT5.1 chuyển ký hiệu thành CPHL Các cấp phối sử dụng nghiên cứu đối chứng thể bảng 5.6 Bảng 5.6: Thành phần vật liệu cấp phối nghiên cứu đối chứng Lượng dùng vật liệu cho 1m bê tông (kg) Ký hiệu Đ CPHL CPĐC1 CPĐC2 CPĐC3 CPĐC4 CPĐC5 CPĐC6 801 801 801 801 801 801 801 CM CT 714 714 714 714 714 714 - 734 XM GBFS RHA-B RHA-A FA 247 665 438 487 247 255 247 - 186 - 199 - 196 - 189 - 187 188 155 179 - 186 226 216 226 226 146 144 146 149 - SF N PGSD (%) 1,2 1,4 0,7 1,8 2,4 1,7 1,2 5.3.2 Khả tự lèn hỗn hợp bê tông Bảng 5.7: Khả tự lèn hỗn hợp bê tông nghiên cứu đối chứng Ký hiệu CPHL CPĐC1 CPĐC2 CPĐC3 CPĐC4 CPĐC5 CPĐC6 ĐCL (mm) 780 770 730 800 780 755 710 T500 (s) 3,5 4,5 3,0 7,5 6,5 2,5 5,0 PJ (mm) 3,0 5,0 3,0 4,0 3,0 4,0 4,0 TV (s) 12 12 10 24 19 11 PL (H2/H1) 0,98 0,95 0,92 0,94 0,97 0,90 0,96 SR PGSD (%) (%) 10,3 1,20 13,8 1,40 14,9 0,70 8,70 1,80 9,20 2,40 14,4 1,70 10,6 1,00 Bọt khí (%) 2,04 1,90 1,82 2,31 2,54 1,92 1,98 Các kết nghiên cứu cho thấy: hỗn hợp bê tơng có khả tự lèn cao, độ đồng tốt Cấp phối sử dụng RHA-A cần lượng dùng PGSD lớn 100% so với cấp phối sử dụng RHA-B Cấp phối sử dụng GBFS làm giảm đến 50% lượng dùng PGSD so với cấp phối sử dụng 100%XM Khi sử dụng hỗn hợp GBFSRHA với tác dụng tương hỗ giúp giảm đến 16,7% lượng dùng PGSD so với cấp phối sử dụng 100%XM Bên cạnh hỗn hợp bê tơng sử dụng tổ hợp phụ gia khoáng FA-SF cần lượng dùng PGSD lớn so với cấp phối sử dụng 100%XM cấp phối sử dụng hỗn hợp GBFS-RHA-B Cấp phối sử dụng cát thô cần dùng PGSD thấp so với cấp phối sử dụng cát mịn khoảng 20% 5.3.3 Thời gian kết thúc đông kết hỗn hợp bê tông Kết nghiên cứu cho thấy: tăng lượng dùng PGSD làm kéo dài thời gian kết thúc đông kết hỗn hợp bê tông Các cấp phối sử dụng phụ gia khống có thời gian kết thúc đơng dài so với cấp phối sử dụng 100%XM 5.3.4 Cường độ nén mẫu bê tơng Kết thí nghiệm cho thấy: Các mẫu bê tơng có cường độ nén tuổi 28 ngày đạt >60MPa Ở tuổi 28 ngày, mẫu bê tông sử dụng hỗn hợp GBFS-RHA-B (CPHL) có cường độ nén cao đến 21% so với cấp phối sử dụng 100%XM (CPĐC1) Cấp phối sử dụng RHA-A (CPĐC4) có cường độ nén cao cấp phối sử dụng RHA-B (CPHL) khoảng 3,3% Cấp phối sử dụng cát thơ (CPĐC6) có cường độ nén cao khoảng 7,5% so với cấp phối sử dụng cát mịn (CPHL) Cấp phối sử dụng hỗn hợp GBFS-RHA-B (CPHL) có cường độ nén cao đến 24,2% so với cấp phối sử dụng hỗn hợp SF-FA (CPĐC5) 140! Tuổi!7!ngày! Tuổi!180!ngày! Cường%độ%nén%(MPa)% 120! Tuổi!28!ngày! Tuổi!360!ngày! Tuổi!90!ngày! 100! 80! 60! 40! 20! 0! CPHL! CPĐC1! CPĐC2! CPĐC3! CPĐC4! CPĐC5! CPĐC6! Cấp%phối%bê%tơng% Hình 5.13: Cường độ nén mẫu bê tông nghiên cứu đối chứng 5.3.5 Cường độ kéo mẫu bê tông Sử dụng phụ gia khoáng làm tăng cường độ kéo uốn mẫu bê tông so với sử dụng 100%XM Mẫu bê tơng sử dụng hỗn hợp GBFS-RHA-B có cường độ kéo uốn cao 26,6% so với cấp phối sử dụng 100%XM, cao 16,7% so với cấp phối sử dụng hỗn hợp FA-SF Mẫu bê tông sử dụng cát mịn (CPHL) cho giá trị cường độ kéo uốn thấp 5,8% so với cấp phối sử dụng cát thô (CPĐC6) Mẫu bê tông sử dụng RHA-B (CPHL) có cường độ kéo uốn thấp 3,9% so với mẫu bê tông sử dụng RHA-A (CPĐC4) 5.3.6 Mô đun đàn hồi mẫu bê tông Kết thí nghiệm cho thấy: CPHL có mơ đun đàn hồi cao CPĐC1 có mơ đun đàn hồi thấp Cấp phối sử dụng đơn khoáng GBFS cấp phối sử dụng đơn khống RHA-B có mơ đun đàn hồi thấp cấp phối sử dụng hỗn hợp GBFS-RHA-B 13,6% 5,4% Cấp phối sử dụng hỗn hợp PGK 60! GBFS-RHA-A (CPĐC4) có 45.8! mô đun đàn hồi thấp cấp 50! phối sử dụng GBFS-RHA-B 40! (CPHL) khoảng 2,9% Kết 30! nghiên cứu cho thấy, mô 20! Mô%đun%đàn%hồi%(103.MPa%)% đun đàn hồi mẫu bê tơng sử dụng cát mịn (CPHL) có giá trị tương đương với mẫu bê tông sử dụng cát thô (CPĐC6) 36.5! 39.6! 43.4! 44.5! 40.9! 45.2! 10! 0! CPHL! CPĐC1! CPĐC2! CPĐC3! CPĐC4! CPĐC5! CPĐC6! Hình 5.18: Mđh CPHL CPĐC 5.3.7 Co ngót mẫu bê tơng 5.3.7.1 Co ngót nội sinh Độ%co%nội%sinh%(mm/m) % CPĐC1 sử dụng 665kg xi măng cho giá trị co ngót nội sinh tuổi 28 ngày lớn 157% so với giá trị co ngót cấp phối CPHL (sử dụng 247kg xi măng) Thời%gian%(ngày)% Cấp phối CPHL CPĐC5 sử 0! 2! 4! 6! 8! 10! 12! 14! 16! 18! 20! 22! 24! 26! 28! dụng lượng XM tương tự 0.0! nhiên kết đo co nội 10.1! CPHL! sinh CPĐC5 lại lớn 10.2! CPĐC1! 10.3! CPĐC2! cấp phối CPHL đến 55% Cấp CPĐC3! phối CPHL có giá trị co ngót 10.4! CPĐC4! 10.5! CPĐC5! nội sinh cao cấp phối 10.6! CPĐC6! CPĐC4 14,3% Sử dụng cát 10.7! mịn làm tăng 9,2% biến dạng 10.8! co ngót nội sinh bê tơng so Hình 5.19: Co ngót nội sinh cấp phối nghiên cứu đối chứng với cấp phối sử dụng cát thơ Thời%gian%(ngày)% 0.0! Tổng%co%ngót%(mm/m)% 5.3.7.2 Tổng co ngót Kết cho thấy: giá trị tổng co ngót lớn, đồng thời tốc độ co ngót diễn nhanh nhiều so với co ngót nội sinh Sử dụng lượng XM lớn cho giá trị tổng co ngót lớn Tuy nhiên mức độ ảnh hưởng chúng thấp so với co ngót nội sinh, đặc biệt tuổi sớm 10.2! 0! 2! 4! 6! 8! 10! 12! 14! 16! 18! 20! 22! 24! 26! 28! CPHL! 10.4! CPĐC1! CPĐC2! 10.6! CPĐC3! CPĐC4! 10.8! CPĐC5! CPĐC6! 11.0! 11.2! Hình 5.20: Tổng co ngót cấp phối nghiên cứu đối chứng -225.3.8 Độ ẩm tương đối (RH) mẫu bê tông CPHL! CPĐC4! CPĐC1! CPĐC5! CPĐC2! CPĐC6! CPĐC3! 98! 96! Độ%ẩm%tương%đối%(%) % Kết nghiên cứu cho thấy: Cấp phối sử dụng RHA có mức độ suy giảm RH chậm đáng kể so với cấp phối sử dụng hoàn toàn xi măng cấp phối sử dụng phụ gia khoáng FA-SF, đồng thời RH trì mức cao khoảng thời gian dài Cấp phối sử dụng RHAA có mức độ suy giảm RH theo thời gian chậm so với cấp phối sử dụng RHA-B 94! 92! 90! 88! 86! 84! 82! 80! 78! 0! 7! 14! 21! 28! 35! 42! 49! 56! Thời%gian%(ngày)% Biểu đồ 5.21: Độ ẩm tương đối theo thời gian cấp phối đối chứng 5.3.9 Độ hút nước mao quản bê tông Kết nghiên cứu cho thấy: CPĐC1 có độ hút nước mao quản lớn nhất, CPĐC5 có độ hút nước mao quản nhỏ tất tuổi thí nghiệm Điều chứng tỏ PGK cải thiện đáng kể độ đặc cấu trúc đá bê tông SF với cỡ hạt mịn thể vai trò vi cấu trúc tốt nhất, giúp giảm độ rỗng dẫn đến giảm độ hút nước mao quản bê tơng Các cấp phối sử dụng RHA có độ hút nước mao quản cao so với cấp phối sử dụng hỗn hợp FA-SF 5.3.10 Mức độ thấm ion clo mẫu bê tông Kết nghiên cứu cho thấy: Cấp phối sử dụng 100%XM có mức độ thấm ion clo lớn nhất, cấp phối sử dụng hỗn hợp FA-SF có mức độ thấm ion clo nhỏ Sử dụng hỗn hợp GBFS-RHA-B làm giảm mức độ thấm ion clo đến 377% so với cấp phối sử dụng 100%XM Kết nghiên cứu cho thấy cấp phối sử dụng đơn khoáng GBFS làm giảm mức độ thấm ion clo mẫu bê tông đến 83% so với cấp phối sử dụng hỗn hợp GBFS-RHA-B Tuy nhiên cấp phối sử dụng đơn khống RHA-B lại có mức độ thấm ion clo lớn 74% so với cấp phối sử dụng hỗn hợp GBFS-RHA-B Sử dụng cát thô làm giảm mức độ thấm ion clo mẫu bê tông xuống khoảng 12,2% so với cấp phối sử dụng cát mịn Trong sử dụng RHA-A (CPĐC4) làm tăng mức độ thấm ion clo mẫu bê tông lên 23,7% so với cấp phối sử dụng RHA-B (CPHL) 5.3.11 Cường độ bám dính cốt thép bê tơng Cấp phối sử dụng hỗn hợp FA-SF có cường độ bám dính cao 24,6% so với mẫu sử dụng 100%XM Kết thí nghiệm cho thấy: cường độ bám dính mẫu bê tông sử dụng hỗn hợp GBFS-RHA-B cao 30,2% so với mẫu bêtông sử dụng 100%XM, cao 24,7% so với mẫu bê tông sử dụng đơn khoáng GBFS Tuy nhiên chúng lại thấp 3,35% so với mẫu bê tơng sử dụng đơn khống RHA-B, thấp 5,45% so với mẫu bê tông sử dụng hỗn hợp GBFS-RHA-A thấp 9,64% so với mẫu bê tông sử dụng cát hạt thô -235.4 Ảnh hưởng chế độ trộn đến tnh chất bê tông tự lèn cường độ cao 5.4.1 Ảnh hưởng chế độ trộn đến khả trì độ chảy loang hàm lượng bọt khí hỗn hợp bê tơng Ở chế độ tnh, mức độ suy giảm độ chảy loang hỗn hợp bê tơng diễn nhanh chóng so với chế độ quay chậm (quay từ 8÷10 vòng/phút) Ở chế độ tnh chế độ quay chậm, cấp phối sử dụng đơn khoảng GBFS có mức độ suy giảm độ chảy loang thấp nhất, cấp phối sử dụng đơn khống RHA-A có mức độ suy giảm độ chảy loang lớn Đối với chế độ tnh hay chế độ quay chậm, hàm lượng bọt khí giảm theo thời gian, mức độ giảm từ thời điểm Tbd ÷ 60 phút nhanh so với thời điểm từ 60÷120 phút Mức độ giảm hàm lượng bọt khí với chế độ quay chậm lớn đáng kể so với chế độ tnh 5.4.2 Ảnh hưởng chế độ trộn đến cường độ nén mẫu bê tông Kết thí nghiệm cho thấy: Ở chế độ tnh, cường độ nén mẫu bê tơng có xu hướng giảm kéo dài thời gian lưu mẫu (từ thời điểm Tbđ, sau 60 phút, 120 phút 180 phút) Với chế độ quay chậm, cường độ nén mẫu bê tơng có xu hướng tăng lên với khoảng thời gian lưu mẫu từ 60÷120 phút Sau khoảng thời gian 120 phút lưu mẫu, cường độ nén lại có xu hướng giảm -24- Cường%độ%nén%(MPa)% 120! Thời!điểm!Tbd! 100! Sau!60!phút! Sau!120!phút! 80! 60! 40! 20! 0! CPHL! CPĐC1! CPĐC2! CPĐC3! CPĐC4! CPĐC5! CPĐC6! Cấp%phối%bê%tơng% Hình 5.37: Cường độ nén mẫu bê tông tuổi 28 ngày với chế độ tnh Cường%độ%nén%(MPa)% 135! 120! Thời!điểm!Tbd! Sau!60!phút! Sau!120!phút! Sau!180!phút! 105! 90! 75! 60! 45! 30! 15! 0! CPHL! CPĐC1! CPĐC2! CPĐC3! CPĐC4! CPĐC5! CPĐC6! Cấp%phối%bê%tơng% Hình 5.38: Cường độ nén mẫu bê tông tuổi 28 ngày với chế độ quay chậm KẾT LUẬN I KẾT LUẬN Trong phạm vi nghiên cứu, với nguyên vật liệu lựa chọn sử dụng, từ kết nghiên cứu, luận án đưa số kết luận sau: 1) Luận án chế tạo thành cơng bê tơng có khả tự lèn, đồng thời có cường độ nén tuổi 28 ngày >60MPa sở sử dụng cát mịn, hỗn hợp phụ gia khoáng GBFS-RHA-B số vật liệu sẵn có Việt Nam Cấp phối hợp lý (CPHL) luận án lựa chọn có khả tự lèn tốt, cường độ nén tuổi 28 ngày đạt 94,7MPa, đồng thời chúng có đặc tnh kỹ thuật gần tương đương với mẫu bê tông sử dụng cát thô (CPĐC6) Cụ thể: CPHL có cường độ nén tuổi 28 ngày thấp 7,5%, mô đun đàn hồi, mức độ thấm ion clo tương đương, cường độ bám dính cốt thép bê tông thấp 4% so với CPĐC6 2) Sử dụng kế hoạch thực nghiệm thành phần - tnh chất Scheffe với hỗ trợ phần mềm Design-Expert tm tỷ lệ hợp lý thành phần XM (A):GBFS (B):RHA-B (C) chất kết dính sau: A:B:C =40:36:24 theo khối lượng, tương ứng tỷ lệ thể tch A:B:C=35:35:30 3) Tác dụng tương hỗ GBFS RHA-B, kết hợp sử dụng hàm lượng PGSD hợp lý sở quan trọng chế tạo bê tông tự lèn cường độ cao mà không cần sử dụng VMA Đồng thời với hiệu ứng tương hỗ giúp thay đến 60%XM hỗn hợp GBFS-RHA-B mà không làm giảm chất lượng CKD Cụ thể sau thay thế, với lượng dùng 247kg XM thành phần CKD chế tạo mẫu bê tơng có cường độ nén cao 21%, cường độ kéo uốn cao 26,6%, mô đun đàn hồi cao 25,5%, hệ số hút nước mao quản giảm 49%, tổng điện lượng truyền qua mẫu thử thấm ion clo giảm 377%, cường độ bám dính cốt thép bê tơng tăng 30,2% so với mẫu bê tông sử dụng 665kg XM tuổi 28 ngày 4) Đã chứng minh vai trò nội dưỡng hộ RHA-B bê tơng Với vai trò nội dưỡng hộ RHA-B, kết hợp với việc thay 60%XM hỗn hợp GBFS-RHA-B làm giảm 157% giá trị co ngót nội sinh, giảm 55% giá trị tổng co ngót bê tơng tuổi 28 ngày so với mẫu bê tông sử dụng 100%XM II KIẾN NGHỊ VỚI NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 1) Tiếp tục nghiên cứu thêm đặc tnh lưu biến hỗn hợp vữa hỗn hợp bê tông luận án lựa chọn Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng bụi bùn sét mô đun độ lớn cát mịn đến tnh chất bê tông tự lèn cường độ cao 2) Nghiên cứu thêm số ứng xử học kết cấu dầm, cột, kết cấu mỏng với thông số khác từ biến, dao động nhằm khẳng định khả ứng dụng loại bê tông thực tế DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU CỦA TÁC GIẢ Các báo Hội thảo khoa học công nghệ 1) Trần Đức Trung, Bùi Danh Đại, Vũ Đình Đấu (2016), Nghiên cứu khả sử dụng tro trấu cơng nghiệp làm phụ gia khống cho bê tông cường độ cao Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa học Công nghệ Trường Đại học Xây dựng lần thứ 17 (tập 1), ISBN 978-604-82-1982-6, trang 412-421 Các báo khoa học đăng tạp chí chuyên ngành 1) Trần Đức Trung, Bùi Danh Đại, Vũ Đình Đấu (2015), Nghiên cứu chế tạo vữa cho bê tông tự lèn, cường độ cao sử dụng cát mịn hỗn hợp phụ gia khống xỉ lò cao - tro trấu Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Trường Đại học Xây dựng, ISSN: 1859-2996, số 24, trang 67-76 2) Trần Đức Trung (2018), Một số phương pháp thiết kế thành phần hỗn hợp bê tông tự lèn Tạp chí Kết cấu Cơng nghệ Xây dựng - Hội Kết cấu Công nghệ Xây dựng Việt Nam, ISSN: 1859.3194, số 27, trang 90 -104 3) Trần Đức Trung (2018), Ảnh hưởng số phụ gia khoáng đến biến dạng co ngót bê tơng tự lèn cường độ cao Tạp chí Xây dựng Việt Nam, ISSN: 0866.8762, số 604, trang 71-75 ... Nam, cát mịn chưa sử dụng chế tạo bê tông tự lèn cường độ cao 1.9 Tình hình nghiên cứu sử dụng hỗn hợp phụ gia khống xỉ lò cao- tro trấu bê tơng bê tông tự lèn cường độ cao giới Việt Nam Một số nghiên. .. dụng phụ gia khoáng xỉ lò cao tro trấu chế tạo bê tơng tự lèn cường độ cao 2.3.1 Vai trò phụ gia khống bê tơng tự lèn cường độ cao 2.3.1.1 Ảnh hưởng phụ gia khoáng đến khả tự lèn hỗn hợp bê tông. .. án nghiên cứu, chế tạo thành công bê tông tự lèn cường độ cao sở sử dụng cát mịn, hỗn hợp hợp phụ gia khống xỉ lò cao - tro trấu, phụ gia siêu dẻo số nguyên vật liệu sẵn có Việt Nam Hỗn hợp bê