Đang tải... (xem toàn văn)
Mục đích của đề tài Nghiên cứu sử dụng tro tuyển Phả Lại hàm lượng cao trong bê tông khối lớn thông thường dùng cho đập trọng lực là nghiên cứu sử dụng tro tuyển Phả Lại hàm lượng cao trong bê tông khối lớn thông thường dùng cho đập trọng lực. Mời các bạn cùng tham khảo.
1 Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS Nguyễn Như Quý Người hướng dẫn khoa học 2: TS Lương Đức Long Phản biện 1: GS.TS Dương Đức Tín Phản biện 2: TS. Lê Quang Hùng Phản biện 3: PGS.TS Cao Duy Tiến Luận án đa đ ̃ ược bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường họp tại Trường Đại học Xây dựng Vào hồi 14 giờ 30 phut ngày 10 tháng 07 năm 2012 ́ Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc Gia Thư viện Trường Đại học Xây dựng. MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Theo qui hoạch phát triển ngành điện từ năm 2006 đến 2015 ban hành kèm theo quyết định số 110/2007/QĐTTg ngày 18 tháng 07 năm 2007 của Thủ tướng Chính phủ, [28], đến năm 2015 tổng cơng suất các nhà máy nhiệt điện đốt than khoảng 35.000 MW, lượng tro, xỉ thải ra khoảng 27 triệu tấn, trong đó trên 75 % là tro, [16]. Nếu lượng tro này khơng được sử dụng sẽ tốn hàng nghìn hecta đất để làm bãi chứa đồng thời gây ơ nhiễm mơi trường nghiêm trọng. Trong những năm gần đây, ở nước ta đã có một số cơng trình nghiên cứu sử dụng loại phế thải này trong bê tơng đầm lăn, bê tơng thơng thường với hàm lượng sử dụng thấp, việc nghiên cứu sử dụng tro bay nhiệt điện với hàm lượng cao trong bê tơng thơng thường chưa được đề cập. Để tăng cường sử dụng tro bay nhiệt điện trong bê tơng cần đặt ra nhiệm vụ nghiên cứu làm rõ ảnh hưởng của việc thay thế xi măng bằng tro bay nhiệt điện với hàm lượng cao đến các tính năng của bê tơng, đặc biệt là nghiên cứu sử dụng tro bay hàm lượng cao trong bê tơng khối lớn thơng thường sử dụng cho các đập thủy lợi, thủy điện Một trong những vấn đề của bê tơng khối lớn thơng thường dùng trong xây dựng các đập thủy lợi, thủy điện là nứt nhiệt do thủy hóa xi măng Để khống chế hiện tượng này thường sử dụng các biện pháp truyền thống như: làm mát cốt liệu, trộn nước đá, sử dụng hệ thống ống làm mát, sử dụng xi măng tỏa nhiệt thấp và nhất là sử dụng tro bay, puzơlan thiên nhiên,v.v Trên thế giới việc nghiên cứu sử dụng tro bay cho cho bê tơng khối lớn đã có từ lâu song ở Việt Nam việc nghiên cứu sử dụng tro bay cụ thể là tro tuyển Phả Lại (TT) cho bê tơng khối lớn (BTKL) cũng mới chỉ bắt đầu từ những thập niên gần đây. Nhờ những ích lợi to lớn của việc sử dụng tro bay trong các cơng trình BTKL, đề tài đã chọn hướng nghiên cứu: “ Nghiên cứu sử dụng tro tuyển Phả Lại hàm lượng cao trong bê tơng khối lớn thơng thường dùng cho đập trọng lực’’. 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài Mục đích của đề tài là nghiên cứu sử dụng tro tuyển Phả Lại hàm lượng cao trong bê tơng khối lớn thơng thường dùng cho đập trọng lực. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài Đối tượng nghiên cứu của đề tài là bê tơng khối lớn thơng thường dùng cho đập trọng lực sử dụng tro tuyển Phả Lại hàm lượng cao. Phạm vi nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu ảnh hưởng của tro tuyển Phả Lại hàm lượng cao đến một số tính chất cơ lý của bê tơng khối lớn thơng thường dùng cho đập trọng lực, gồm những nội dung sau: 1) Nghiên cứu ảnh hưởng của tro tuyển Phả Lại hàm lượng cao đến một số tính chất của chất kết dính 2) Nghiên cứu sự phát triển cường độ của vữa trong bê tơng khối lớn hàm lượng tro tuyển Phả Lại cao 3) Nghiên cứu sự phát triển cường độ bê tơng khối lớn hàm lượng tro tuyển Phả Lại cao 4) Nghiên cứu xác định hệ số tổn thất vữa khi sàng ướt bê tơng có Dmax cốt liệu 75,0 mm bằng sàng 37,5 mm 5) Nghiên cứu xác định tăng nhiệt độ đoạn nhiệt bê tơng khối lớn Dmax 75,0 mm hàm lượng tro tuyển Phả Lại cao 6) Nghiên cứu đề xuất phương pháp thiết kế thành phần bê tơng khối lớn dựa trên hệ số bám dính vữa vào cốt liệu lớn hơn 37,5 mm 4. Phương pháp nghiên cứu của đề tài Trong nghiên cứu của đề tài tiến hành sử dụng phương pháp nghiên cứu theo các tiêu chuẩn hiện hành trong nước và trên thế giới đồng thời cũng sử dụng thêm các phương pháp phi tiêu chuẩn khác như: Phương pháp xác định độ chảy tỏa của vữa dưới tác dụng của trọng lượng bản thân khối vữa Phương pháp thay thế xi măng bằng TT theo thể tích tuyệt đối Phương pháp tốn qui hoạch thực nghiệm Phương pháp sàng ướt xác định hệ số tổn thất vữa Phương pháp xác định tăng nhiệt độ đoạn nhiệt trong bê tơng. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Xác lập được tương quan giữa cường độ của vữa chất kết dính khi có mặt TT hàm lượng cao với thời gian theo qui luật logarit có sự hiệu chỉnh tương ứng Xác lập được tương quan giữa cường độ bê tơng khối lớn sử dụng TT hàm lượng cao với thời gian theo qui luật logarit có sự hiệu chỉnh tương ứng Chứng minh tác dụng của TT hàm lượng cao đến khả năng giảm nhiệt độ đoạn nhiệt trong bê tơng khối lớn, khi tăng tỷ lệ thay thế TT thì nhiệt thủy hóa chất kế dính giảm tỷ lệ thuận Giảm nhẹ q trình thí nghiệm xác định các tính chất của bê tơng khối lớn bằng cách sử dụng hệ số tổn thất vữa khi sàng ướt cho phép đưa vào tính tốn cấp phối BTKL khơng qua khâu trộn và sàng ướt hỗn hợp bê tơng với Dmax lớn hơn 37,5 mm Xây dựng được phương pháp thiết kế thành phần BTKL sử dụng TT hàm lượng cao dựa trên hệ số tổn thất vữa trong cốt liệu lớn hơn 37,5 mm đồng thời có tính đến nhiệt độ tối đa cho phép của khối đổ. 6. Đánh giá những điểm mới của đề tài Lần đầu tiên Việt Nam nghiên cứu sử dụng TT với hàm lượng đến 50 % khối lượng chất kết dính (tương đương 70 % theo thể tích) dùng cho bê tơng khối lớn thơng thường trong xây dựng đập trọng lực Chứng minh được khi tăng tỷ lệ thay thế xi măng bằng TT nhiệt thủy hóa chất kết dính giảm tỷ lệ thuận Xác lập được qui luật phát triển cường độ của vữa, bê tơng tn theo qui luật logarit thời gian khi sử dụng TT hàm lượng cao với sự hiệu chỉnh tương ứng Xác lập được tương quan giữa nhiệt độ đoạn nhiệt trong bê tơng khối lớn với các tỷ lệ thay thế xi măng bằng TT khác nhau tn theo qui luật đường thẳng Đưa ra phương pháp xác định hệ số tổn thất vữa khi sàng ướt hỗn hợp BTKL qua sàng 37,5 mm giúp giảm nhẹ q trình thí nghiệm xác định các tính chất của bê tơng khối lớn, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thiết kế thành phần BTKL Xây dựng được phương pháp thiết kế thành phần bê tông khối lớn sử dụng TT hàm lượng cao dựa trên hệ số tổn thất vữa khi sàng ướt qua sàng 37,5 mm 7. Cấu trúc của luận án Luận án gồm 4 chương, kết kuận, kiến nghị. 80 tài liệu tham khảo và tài liệu tác giả đã cơng bố. Nội dung chính của luận án được trình bày trong 130 trang với 52 bảng, 27 hình và 3 phụ lục Chương 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG BÊ TƠNG THƠNG THƯỜNG, BÊ TƠNG KHỐI LỚN SỬ DỤNG TRO BAY Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI 1.1. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng bê tơng thơng thường, bê tơng khối lớn sử dụng tro bay trên thế giới 1.1.1 Bê tông sử dụng tro bay Việc nghiên cứu bê tông sử dụng tro bay đã được tiến hành từ đầu thập kỷ 20 và đến những năm 80 của thế kỷ 20 mới nghiên cứu bê tông hàm lượng tro bay cao. Một số nghiên cứu gồm ACI 232.2R96 [43], A.G. Zokin, [80], N Bouzoubaâ, [56], N.Raiendran, [72], Hiroshi Uchikawa, [78], Rafat Siddique, [76], L.H. Jiang, V.M. Malhotra, [61], Rafat Siddique, [75], Rawat Bhatta, [59], V K Mathur, [66], Somnuk Tangtermsirikul, [77], BSEN 2061:2000, [57], V.M. Malhotra, [65], R.Rivera, R.Dávila, [74], Tarun R Naik, [69], Arun Kumar Chakraborty, [58], S. Gopalakrishnan, [60], L. Lam, [62], C.S. Poon, [71], P.Kumar Mehta, [68], 1.1.2. Bê tông khối lớn sử dụng tro bay 1.1.2.1. Khái niệm về bê tông khối lớn Các cơng trình nghiên cứu bê tơng có hàm lượng tro bay cao đã được ứng dụng trong thực tiễn, tuy nhiên theo tác giả cho đến nay các nghiên cứu bê tơng khối lớn hàm lượng tro bay cao trên thế giới và ở Việt Nam còn ít xuất hiện, khái niệm về ‘’Bê tơng khối lớn hàm lượng tro bay cao’’ chưa thấy xuất hiện trên các tạp chí khoa học chun ngành trên thế giới cũng như ở Việt Nam trừ bê tơng đầm lăn Theo ACI 116R00, [40], bê tơng khối lớn có thể tích đủ lớn và u cầu phải có biện pháp để đối phó với sự phát sinh nhiệt do thủy hóa xi măng diễn ra cùng biến đổi thể tích nhằm giảm nứt nhiệt 1.1.2.2. Khái niệm về bê tông khối lớn hàm lượng tro bay cao Bê tông hàm lượng tro bay cao tác giả V.M Malhotra, P.Kumar Mehta đề cập. Xuất phát từ mục đích nghiên cứu của đề tài tác giả đề tài đề xuất ‘’bê tơng khối lớn hàm lượng tro bay cao’’ là bê tơng khối lớn có hàm lượng tro bay loại F theo ASTM C618 lớn hơn 50% theo thể tích chất kết dính. 1.1.2.3. Tính chất của bê tơng khối lớn cho đập trọng lực TS. Đỗ Hồng Hải, [7], và ACI 207.1R96, [41], các tính chất của bê tơng khối lớn là cường độ nén, cường độ kéo, mơđun đàn hồi, hệ số Poisson, ứng suất kéo, từ biến, co khơ, tăng nhiệt độ đoạn nhiệt, hệ số dãn nở nhiệt, nhiệt dung riêng, hệ số dẫn nhiệt và khuếch tán nhiệt, tính thấm và độ bền 1.1.2.4. Một số nghiên cứu về bê tơng khối lớn sử dụng tro bay Các nghiên cứu BTKL sử dụng tro bay ACI 207.1R96, Cengiz Duran Atis, [52], André Bisaillon, Michel Rivest và V.M. Malhotra, [55] 1.2. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng các loại bê tơng có chứa tro bay ở Việt Nam 1.2.1 Bê tơng sử dụng tro bay Một số tác giả đã nghiên cứu về ảnh hưởng của tro tuyển Phả Lại (TT) đến tính chất của xi măng và bê tơng như: TS. Nguyễn Như Q [20], ThS. Vũ Hải Nam và cộng sự [14[,[17], ThS. Vũ Hải Nam và cộng sự, [15], TS. Lương Đức Long và cộng sự, [12]. Trong nghiên cứu đã sử dụng tro bay, tro tuyển PL để chế tạo bê tơng, các chỉ tiêu nghiên cứu gồm tính cơng tác, cường độ nén, phản ứng kiềm – silic, bền sunphat. TS. Thái Duy Sâm và cộng sự, [26], TS. Nguyễn Thanh Tùng và cộng sự, [30], Ths. Trương Thị Thúy và cộng sự, [29], đã nghiên cứu sử dụng TT trong chế tạo bê tơng chất lượng cao, bê tơng tự đầm, các chỉ tiêu nghiên cứu là điểm bão hòa phụ gia, độ co khơ, từ biến, tổn thất độ sụt, khả năng chống thấm, khả năng chống xâm nhập Ion Cl , khả năng chịu mài mòn, nghiên cứu vi cấu trúc vùng giao diện chuyển tiếp. 1.2.2. Bê tơng khối lớn sử dụng tro bay TS. Đào Đạt và cộng sự, [5], TS. Hồng Phó Un và cộng sự, [33], Cơng ty Tư vấn Xây dựng Điện I thuộc tập đồn EVN, [3], Cơng ty Tư vấn Xây dựng Điện I thuộc tập đồn EVN, [11], TS. Nguyễn Như Q và cộng sự, [23], GS.TS Nguyễn Tiến Đích, [6], TS. Đỗ Hồng Hải, [7], TS Lê Quang Hùng và TS. Nguyễn Quang Hiệp, [8],[10]. Trong nghiên cứu đã chế tạo các cấp phối bê tông sử dụng cho các đập, khả năng giảm nhiệt của bê tông khi sử dụng TT, nghiên cứu về nhiệt trong bê tông khối lớn Sau khi nghiên cứu các cơng trình đã cơng bố về ảnh hưởng của tro bay đến các tính chất của vữa, bê tơng, bê tơng khối lớn trên thế giới và trong nước có thể rút ra một số nhận xét sau: Việc ứng dụng tro bay – một loại phụ gia khống hoạt tính vào BTKL đã được nghiên cứu và ứng dụng vào các cơng trình thủy lợi, thủy điện từ lâu và cũng đã bước đầu ứng dụng vào các cơng trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam, việc ứng dụng này đem lại hiệu quả cao cả về mặt kinh tế và kỹ thuật. Như vậy, ý nghĩa thực tiễn của việc ứng dụng tro bay vào BTKL là rất cao, phù hợp với xu hướng phát triển bền vững của ngành vật liệu xây dựng hiện nay. Khi có mặt tro bay trong BTKL thì sự phát triển nhiệt thủy hóa chậm và thấp hơn nhiều so với mẫu bê tơng khơng sử dụng tro bay, điều này phù hợp với cơng tác thi cơng BTKL vì sẽ hạn chế được các vết nứt do ứng suất nhiệt và có thể tính tốn bố trí khối đổ lớn hơn, tạo điều kiện tăng tiến độ thi cơng. Nhiệt độ tỏa ra trong bê tơng tỷ lệ nghịch với hàm lượng tro bay trong khối đổ, tuy nhiên qui luật phụ thuộc giữa chúng chưa rõ ràng BTKL sử dụng tro bay phát triển cường độ chậm tuổi sớm, cường độ bê tơng giảm khi tăng hàm lượng tro bay, tuy nhiên tuổi muộn thì bê tơng vẫn có cường độ tương đương bê tơng khơng sử dụng tro bay. Do cơng trình thủy lợi, thủy điện thường khơng u cầu cường độ tuổi sớm mà thường u cầu cường độ tuổi dài ngày (90 ngày hoặc dài hơn), do đó việc ứng dụng tro bay vào BTKL sử dụng cho các cơng trình này là rất khả thi Khi sử dụng tro bay thì lượng nước nhào trộn của bê tơng giảm, điều này tạo sở cho thiết kế thành phần hỗn hợp bê tơng với tỷ lệ N/CKD thấp hơn mà vẫn giữ được tính cơng tác hoặc với cùng tỷ lệ N/CKD như bê tơng khơng sử dụng tro bay nhưng khi đó hỗn hợp bê tơng sẽ có tính cơng tác tốt hơn. Việc đưa ra chỉ dẫn thiết kế thành phần BTKL khi sử dụng tro bay khi xét đến hệ số bám dính vữa vào cốt liệu lớn hơn 37,5 mm chưa được đề cập Các nghiên cứu trước đây Việt Nam mới chỉ đề cập đến việc sử dụng tro bay với hàm lượng khá thấp, ứng dụng thực tế chưa nhiều (đập thủy điện Tuyên Quang sử dụng 24 %, đập thủy lợi Tân Giang sử dụng 25 % theo khối lượng chất kết dính). Định hướng nội dung nghiên cứu của đề tài: 1) 2) 3) 4) 5) 6) Nghiên cứu ảnh hưởng của tro tuyển Phả Lại hàm lượng cao đến một số tính chất của chất kết dính Nghiên cứu sự phát triển cường độ của vữa trong bê tơng khối lớn hàm lượng tro tuyển Phả Lại cao Nghiên cứu sự phát triển cường độ bê tơng khối lớn hàm lượng tro tuyển Phả Lại cao Nghiên cứu xác định hệ số tổn thất vữa khi sàng ướt bê tơng có Dmax cốt liệu 75,0 mm bằng sàng 37,5 mm Nghiên cứu xác định tăng nhiệt độ đoạn nhiệt bê tơng khối lớn hàm lượng tro tuyển Phả Lại cao có Dmax = 75,0 mm Nghiên cứu đề xuất phương pháp thiết kế thành phần bê tông khối lớn thông thường Chương 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu 2.1.1. Xi măng Đề tài sử dụng xi măng PC 40 do Công ty xi măng Bút Sơn sản xuất. Chất lượng của xi măng này thỏa mãn TCVN 2682:2009. 2.1.2. Tro bay Tro bay sử dụng là tro tuyển Phả Lại (TT). Chất lượng của TT thỏa mãn ASTM C618:2003 và TCVN 6882:2001, [36]. 2.1.3. Cốt liệu lớn Trong nghiên cứu sử dụng hai loại cốt liệu: Với cốt liệu có D max = 37,5; sử dụng 3 cỡ hạt: 4,75 12,5 mm; 4,75 19,0 mm; 19,0 37,5 mm. Với cốt liệu có Dmax 75,0 mm; sử dụng 4 cỡ hạt: 4,75 12,5 mm; 4,75 19,0 mm; 19,0 37,5 mm; 37,5 75,0 mm. Các chỉ tiêu chất lượng của cốt liệu lớn thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật trong ASTM C33 2.1.4. Cốt liệu nhỏ Cốt liệu nhỏ sử dụng cho nghiên cứu của đề tài là cát vàng Sơng Lơ. Các chỉ tiêu chất lượng của cát vàng Sơng Lơ thỏa mãn u cầu theo ASTM C33 2.1.5. Phụ gia dẻo hóa Lignosunphonat Trong nghiên cứu đề tài sử dụng phụ gia giảm nước kéo dài thời gian đông kết gốc Lignosunfonat (Plastiment 96). Chất lượng phụ gia Plastiment 96 thỏa mãn loại D theo ASTM C494, [49] 10 2.2. Các Phương pháp sử dụng trong nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp xác định độ chảy của vữa Phương pháp thí nghiệm độ chảy của vữa được tiến hành trên dụng cụ hình nón cụt theo tiêu chuẩn ASTM C230, [48], kích thước D 1=70 mm, D2=100 mm, h=60 mm 2.2.2. Phương pháp thay thế xi măng bằng TT theo thể tích tuyệt đối Trong nghiên cứu của đề tài sử dụng phương pháp thay thế xi măng bằng TT theo thể tích 2.2.3. Phương pháp qui hoạch thực nghiệm 2.2.4. Phương pháp sàng ướt xác định hệ số tổn thất vữa Trong phương pháp sàng ướt để xác định hệ số tổn thất vữa thì khi ta sàng ướt loại bỏ lượng cốt liệu lớn hơn 37,5 mm đồng thời có lượng vữa bám dính vào, do vậy cần tiến hành thí nghiệm để xác định lượng vữa bám dính này để làm cơ sở cho việc tính tốn thành phần BTKL 2.2.5. Phương pháp xác định tăng nhiệt độ đoạn nhiệt trong bê tơng Mục đích của phương pháp đo nhiệt độ đoạn nhiệt của bê tơng để xác định nhiệt độ thủy hóa lớn nhất do q trình thủy hóa của chất kết dính tạo ra, từ đó có biện pháp khống chế chênh lệch nhiệt độ giữa tâm khối đổ và nhiệt độ môi trường nằm trong phạm vi cho phép nhằm không gây nứt nhiệt cho bê tông Qua kết quả nghiên cứu của đề tài về nguyên vật liệu sử dụng trong nghiên cứu cũng như các phương pháp đưa ra trong nghiên cứu tác giả rút ra một số nhận xét sau: Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu của đề tài đáp ứng các u cầu và mức chất lượng trong các tiêu chuẩn hiện hành trong và ngồi nước Phương pháp xác định độ chảy của vữa cho phép xác định ảnh hưởng của tỷ lệ C/CKD đến độ chảy của vữa Phương pháp thay thế xi măng bằng TT theo thể tích tuyệt đối bảo đảm giảm ảnh hưởng của việc thay đổi hệ số dư hồ khi thay xi măng bằng TT do thay đổi thể tích tuyệt đối của bột mịn Phương pháp thiết kế thành phần bê tơng khối lớn kết hợp phương pháp qui hoạch thực nghiệm cho phép giảm số lượng mẫu thí nghiệm trong nghiên cứu xác định qui luật phát triển cường độ của bê tơng khối lớn sử dụng TT hàm lượng cao thay đổi tỷ lệ N/CKD; TT/CKD; hệ số dư vữa 16 R365 = 29,78 – 1,75X1 – 1,4X2 – 0,53X2X3 – 0,56X12 – 0,69X32 (3.29) 3.3.3. Nghiên cứu qui luật phát triển cường độ của bê tơng khối lớn TT hàm lượng cao Dùng kết qủa của 2 mẫu M9, M12 để đánh giá tác dụng của TT tới sự phát triển cường độ của bê tơng theo thời gian đến tuổi 365 ngày, kết quả được trình bày trên hình 39. 35 C êng ®é nÐn, N/mm2 30 25 20 15 10 TT 50% TT 70% 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 Lg (N) Hình 39. Đồ thị biểu diễn sự phát triển cường độ của bê tơng theo thời gian Bảng 315. Phương trình quan hệ giữa cường độ nén (R) với thời gian theo Lg(N) % TT Phương trình hồi quy R2 50 R = 11,2.Lg(N) + 1,5 0,98 70 R = 9,7.Lg(N) + 0,1 0,98 Mẫu 70% TT: Mẫu 50% TT: Sự chênh lệch đó là khơng đáng kể có thể bổ qua. Từ đó cho phép kết luận sự phát triển cường độ của bê tơng khối lớn hàm lượng tro bay cao tỷ lệ thuận với lơgarit thập phân thời gian theo cơng thức sau: (3.31) Từ cơng thức trên cho phép dự báo cường độ nén của bê tơng ở các tuổi dài ngày khi biết cường độ nén ở các tuổi ngắn ngày và ngược lại. Thực tiễn chỉ ra là cơng thức 3.31 chỉ phù hợp cho các nước ơn đới, [70] Trong điều kiên nhiệt độ ẩm của Việt Nam khi áp dụng cơng thức này cho kết quả có độ sai lệch đáng kể. Đề tài đã làm rõ là với sự có mặt của TT hàm lượng cao trong BTKL việc sử dụng cơng thức 3.31 là phù hợp khơng cần bất kỳ sự hiệu chỉnh nào 17 3.3.4. So sánh sự phát triển cường độ nén trên mẫu vữa và mẫu bê tơng Để xét sự ảnh hưởng của TT đến sự phát triển cường độ của vữa và bê tơng, tiến hành nghiên cứu các tỷ lệ TT/CKD 30%, 50%, 70% ở cùng tỷ lệ N/CKD thể hiện trên đồ thị hình 310, hình 311, hình 312 35 30 30 25 20 C êng ®é nÐn, MPa C êng ®é nén, MPa 25 20 15 10 Cư ờng độ vữa TT 30% 1.00 1.20 10 Cư ờng độ vữa TT 50% Cư ờng độ bê tông TT 30% 1.40 0.80 0.80 15 1.60 1.80 2.00 Cư ờng độ bê tông TT 50% 1.00 Linear (Cư ờng độ bê tông TT 50%) 1.40 Linear (Cư1.60 ờng độ vữa1.80 TT 50%)2.00 1.20 Log (N) Log (N) Hình 310. Cường độ vữa, bê tơng khi tỷ lệ TT/CKD=30% Hình 311. Cường độ vữa, bê tơng khi tỷ lệ TT/CKD=50% 25 C êng ®é nÐn, MPa 20 15 10 C êng độ vữa TT 70% Cư ờng độ bê tông TT 70% 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 Log (N) Hình 312. Cường độ vữa, bê tơng khi tỷ lệ TT/CKD=70% Khi sử dụng TT thì khả năng chịu lực của vùng giao diện chuyển tiếp giữa đá xi măng và cốt liệu được cải thiện đáng kể do xảy ra phản ứng puzơlanic giữa sản phẩm thủy hóa xi măng với các thành phần hoạt tính có trong tro tuyển làm tăng cường độ, tăng độ đặc chắc (hiệu ứng tường chắn) 18 Ngồi ra, khi tro tuyển sử dụng trong bê tơng còn góp phần cải thiện thành phần phần hạt (hiệu ứng tăng độ đặc chắc) , mặc dù sự cải thiện thành phần hạt có cả ở trong mẫu vữa, tuy nhiên sự cải thiện thành phần hạt trong bê tơng diễn ra rõ nét và hiệu quả hơn, điều này thể hiện rõ ở chênh lệch độ cao l giữa đường cường độ vữa và bê tơng có xu hướng tăng khi tuổi bê tơng và vữa tăng 3.3.5. Kết quả thí nghiệm xác định hệ số tổn thất vữa khi sàng ướt Xác định tổn thất vữa của mẫu 0% tro tuyển Kết quả thí nghiệm xác định hệ số tổn thất vữa bám dính vào cốt liệu lớn hơn 37,5 mm của mẫu khơng sử dụng tro tuyển được nêu trong bảng 317 Bảng 317. Hệ số tổn thất vữa bám dính vào cốt liệu lớn hơn 37,5 mm Tên chỉ tiêu m5, kg m6, kg m7, kg m8, kg V37,5 % Kết quả 13,97 14,65 13,95 13,90 4,47 Xác định tổn thất vữa của mẫu 30% tro tuyển Kết quả thí nghiệm xác định hệ số tổn thất vữa bám dính vào cốt liệu lớn hơn 37,5 mm của mẫu 30% tro tuyển được nêu trong bảng 318 Bảng 318. Hệ số tổn thất vữa bám dính vào cốt liệu lớn hơn 37,5 mm Tên chỉ tiêu m5, kg m6, kg m7, kg m8, kg V37,5 % Kết quả 13,57 14,09 13,54 13,48 3,60 Xác định tổn thất vữa của mẫu 50% tro tuyển Kết quả thí nghiệm xác định hệ số tổn thất vữa bám dính vào cốt liệu lớn hơn 37,5 mm của mẫu 50% tro tuyển được nêu trong bảng 319 Bảng 319. Hệ số tổn thất vữa bám dính vào cốt liệu lớn hơn 37,5 mm Tên chỉ tiêu m5, kg m6, kg m7, kg m8, kg V37,5 % Kết quả 13,26 13,76 13,26 13,22 3,16 Xác định tổn thất vữa của mẫu 70% tro tuyển Kết quả thí nghiệm xác định hệ số tổn thất vữa bám dính vào cốt liệu lớn hơn 37,5 mm của mẫu 70% tro tuyển được nêu trong bảng 320 Bảng 320. Hệ số tổn thất vữa bám dính vào cốt liệu lớn hơn 37,5 mm Tên chỉ tiêu m5, kg m6, kg m7, kg m8, kg V37,5 % Kết quả 13,65 14,15 13,63 13,58 3,27 3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của tro tuyển Phả Lại hàm lượng cao đến tăng nhiệt độ đoạn nhiệt của bê tơng khối lớn 3.4.1. Tính tốn nhiệt độ bê tơng theo nhiệt thủy hóa chất kết dính 19 Bảng 323. Nhiệt thủy hóa của chất kết dính khi kể đến sự chênh lệch nhiệt độ và chênh lệch thể tích STT Tỷ lệ Tỷ lệ Thời Nhiệt thủy Chệnh Nhiệt thay thế thay gian hóa kể lệch thủy hóa TT theo thế theo lý đến sự thể tích, kể đến sự thể tích, theo thuyết, chênh lệch % chênh % KL, % giờ nhiệt độ, lệch thể kJ/kg tích, kJ/kg 0 182 425 425,0 30 186 345 8,7 375,0 20,8 50 185 290 15,5 335,0 34,7 70 173 220 22,0 268,4 48,5 Nhiệt độ mẫu bê tơng sau khi đóng rắn được tính theo cơng thức: (3.34) Trong đó: To là nhiệt độ ban đầu của hỗn hợp bê tơng, oC; Q là nhiệt thủy hóa CKD, kJ/kg; B là hàm lượng chất kết dính trong bê tơng, kg/m3; Cc là nhiệt dung riêng (thể tích) của bê tơng, kJ/m3 oC Với mẫu khơng sử dụng TT Với mẫu sử dụng TT thay thế 30% theo thể tích xi măng Với mẫu sử dụng TT thay thế 50% theo thể tích xi măng Với mẫu sử dụng TT thay thế 70% theo thể tích xi măng 3.4.2. Kết quả nghiên cứu tăng nhiệt độ đoạn nhiệt của bê tơng khối lớn sử dụng TT 3.4.2.1. Tính tốn cấp phối bê tơng cho nghiên cứu Bảng 324. Cấp phối bê tơng có sử dụng tro tuyển Phả Lại trong 1m3 TT, % Tỷ lệ 70 1 : 0,925 : 0,62 : 3,61 : 8,32 50 1 : 0,86 : 0,41 : 3,34 : 7,70 30 1 : 0,80 : 0,23 : 3,12 : 7,20 1 : 0,73 : 0 : 2,84 : 6,55 3.4.2.2. Kết quả nghiên cứu tăng nhiệt độ đoạn nhiệt 20 Cấp phối bê tơng nghiên cứu được nêu trong bảng 324 Kết quả thí nghiệm được thể hiện trong các hình 317, hình 318, hình 319. 40 65 NhiƯt ®é , oC 50 45 57,2 30 52,5 25 45,4 40 NhiƯt ®é , oC 55 35,6 35 61,2 60 29,2 24,8 20 19,7 15 10 35 30 0% TT 50% TT 25 0% TT 50% TT 30% TT 70% TT 0 20 10 20 30 40 50 60 70 80 30% TT 70% TT 90 100 110 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Thêi gian, giê Thêi gian, giê Hình 317. Sự phát triển nhiệt độ của bê tơng với hàm lượng tro tuyển Phả Lại khác nhau Hình 318. Sự phát triển nhiệt độ đoạn nhiệt của bê tơng với hàm lượng tro tuyển Phả Lại khác NhiƯt ®é (oC) 50 29.2 25 24.8 (110 kg) 19.7 (66 kg) 35.6 (220 kg) (154 kg) 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 L ỵ ng dù ng xi măng (kg) Hỡnh3ư19.Stngnhit onnhitcabờtụngvi hmlngtrotuynPhLi khỏcnhau 21 Từ biểu đồ hình 317 ta thấy sự phát triển nhiệt độ của bê tơng với mẫu khơng sử dụng TT sau 65 giờ nhiệt độ đạt giá trị tối đa, với mẫu 70% xi măng sau 75 giờ đạt nhiệt độ tối đa, với mẫu 50% xi măng sau 85 giờ đạt giá trị tối đa, với mẫu 30% xi măng sau 90 giờ đạt giá trị tối đa. Qua kết cho thấy khi tăng tỷ lệ sử dụng TT làm tăng thời gian đạt nhiệt độ tối đa của bê tơng. Từ biểu đồ hình 318 và hình 319 nhận thấy nhiệt độ đoạn nhiệt của mẫu khơng sử dụng tro tuyển Phả Lại so với mẫu sử dụng 30% TT giảm 6.40C (17.98%). Với mẫu sử dụng 50% TT nhiệt độ đoạn nhiệt giảm 10.80C (30.34%) mẫu sử dụng 70% TT nhiệt độ đoạn nhiệt giảm 15.90C (44.66%) Qua kết nghiên cứu cho thấy nhiệt độ đoạn nhiệt của bê tơng giảm khi sử dụng tro tuyển Phả Lại Giả sử tính trung bình sự đóng góp của mỗi kilơgam xi măng cho nhiệt độ đoạn nhiệt là 0,16 0 C, khi giảm 30% xi măng theo thể tích tương đương 66 kg thì nhiệt độ cần giảm là 10,5 0C nhưng trên thực tế đo chỉ giảm 6,4 0C đạt khoảng 60%, tương tự khi giảm 50% xi măng theo thể tích tương đương 110 kg thì nhiệt độ cần giảm là 17,6 0C nhưng trên thực tế đo chỉ giảm 10,8 0C đạt khoảng 60% và khi giảm 70% xi măng theo thể tích tương đương 150 kg thì nhiệt độ cần giảm là 24 0C, nhưng trên thực tế đo chỉ giảm 15,9 0C đạt khoảng 66%. Như vậy bằng phương pháp đo nhiệt độ đoạn nhiệt của BTKL có hàm lượng tro tuyển Phả Lại cao cho phép rút ra kết luận: Sự có mặt của tro tuyển Phả Lại cho phép giảm tối đa nhiệt độ đoạn nhiệt của BTKL đến khoảng 60% nhiệt độ do phần xi măng bị thay thế. Từ đó có thể nhận xét: khi thay thế xi măng clanhke bằng TT theo thể tích rắn thì nhiệt độ tối đa đo được của mẫu bê tơng khối lớn trong thiết bị đo nhiệt độ đoạn nhiệt giảm từ 53% đến 67% so với nhiệt độ do phần xi măng bị thay Trong theo khuyến cáo Gajda, M. Vangeem, [79], thì khi thay thế tro bay loại F từ 15 25% theo khối lượng xi măng clanke thì chúng giảm nhiệt khoảng một nửa lượng xi măng clanke được thay thế. Như vậy qua kết quả nghiên cứu của đề tài ở tỷ lệ thay TT 50% theo thể tích đặc khả năng giảm nhiệt là khoảng 50% còn khi thay thế đến 70% TT theo thể tích đặc thì khả năng giảm nhiệt là tốt hơn. Trong kết quả nghiên cứu khi khơng sử dụng tro tuyển nhiệt độ đoạn nhiệt là 35,6oC và khi sử dụng 107 kg tro tuyển nhiệt độ đoạn nhiệt là 19,7oC, chênh lệch lượng dùng tro tuyển là 107 kg, chênh lệch nhiệt độ là 15,9oC. Như vậy cứ 10 kg tro tuyển trên 1 m3 bê 22 tông giảm được 1,5oC, tác dụng giảm nhiệt của TT tốt hơn so với khuyến cáo của tài liệu, [1.pp 2538] 3.4.3. Kết qủa nghiên cứu nhiệt độ đoạn nhiệt của bê tơng khối lớn sử dụng TT kết hợp phụ gia giảm nước Lignosunphonat (LS) Bảng 326. Cấp phối bê tơng có sử dụng tro tuyển Phả Lại kết hợp phụ gia giảm nước LS TT, % Tỷ lệ 70 1 : 0,925 : 0,62 : 3,61 : 8,32 : 0,005 50 1 : 0,86 : 0,41 : 3,34 : 7,70 : 0,0047 30 1 : 0,80 : 0,23 : 3,12 : 7,20 : 0,0044 1 : 0,73 : 0 : 2,84 : 6,55 : 0,004 Kết quả thí nghiệm tăng nhiệt độ đoạn nhiệt của bê tơng được thể hiện trong các hình 320, hình 321, hình 322 40 59,5 55 55,8 50 50,5 45 44,3 40 35 34,4 30 , oC 60 NhiƯt ®é NhiƯt ®é , oC 65 27,3 25 23,9 20 18,8 15 35 10 30 25 70% TT (LS) 50% TT (LS) 30% TT (LS) 0% TT (LS) 20 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 Thêi gian, giê Hình 320. Sự phát triển nhiệt độ của bê tơng với hàm lượng tro tuyển Phả Lại khác nhau kết hợp phụ gia giảm nước LS 70% TT (LS) 50% TT (LS) 30% TT (LS) 0% TT (LS) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 Thêi gian, giê Hình 321. Sự phát triển nhiệt độ đoạn nhiệt của bê tơng với hàm lượng tro tuyển Phả Lại kết hợp phụ gia giảm nước LS. 23 NhiƯt ®é (0c) 50 25 18.8 (66 kg) 23.9 (110 kg) 27.3 (154 kg) 34.4 (220 kg) Hình 322. Sự tăng nhiệt độ đoạn nhiệt của bê tơng với hàm lượng tro tuyển Phả Lại khác nhau kết hợp phụ gia giảm nước LS 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Lư ợ ng dù ng xi mă ng (kg) Trên hình 320 nhận thấy với mẫu khơng sử dụng TT thì nhiệt độ tối đa đạt được sau 95 giờ, với mẫu 70% xi măng đạt nhiệt độ tối đa sau 110 giờ, với mẫu 50% xi măng đạt nhiệt độ tối đa sau 120 giờ, với mẫu 30% xi măng đạt nhiệt độ tối đa sau 140 giờ. Để đạt nhiệt độ tối đa thì mẫu có sử dụng phụ gia LS có thời gian chậm hơn so với mẫu khơng sử dụng phụ gia LS. Cùng một cấp phối bê tơng, nhiệt độ tối đa của mẫu khi khơng sử dụng phụ gia LS cao hơn so với mẫu sử dụng phụ gia LS Nhiệt độ đoạn nhiệt của mẫu không sử dụng tro tuyển Phả Lại so với mẫu sử dụng 30% TT giảm 7.10C (20.6%), với mẫu sử dụng 50% TT nhiệt độ đoạn nhiệt giảm 10.50C (30.5%), với mẫu sử dụng 70% TT nhiệt độ đoạn nhiệt giảm 15.60C (45.3%) Theo kết quả nghiên cứu thì sự đóng góp của mỗi kilơgam xi măng cho nhiệt độ đoạn nhiệt là 0,16 0 C, khi giảm 30% xi măng theo thể tích tương đương 66 kg thì nhiệt độ cần giảm là 10,5 0C nhưng trên thực tế đo chỉ giảm 7,1 0C đạt khoảng 67,6%, tương tự khi giảm 50% xi măng theo thể tích tương đương 110 kg thì nhiệt độ cần giảm là 17,6 0C nhưng trên thực tế đo chỉ giảm 10,5 0C đạt khoảng 59,7% và khi giảm 70% xi măng theo thể tích tương đương 150 kg thì nhiệt độ cần giảm là 24 0C nhưng trên thực tế đo chỉ giảm 15,6 0C đạt khoảng 65%. Như vậy bằng phương pháp đo nhiệt độ đoạn nhiệt của BTKL có hàm lượng tro tuyển Phả Lại cao cho phép rút ra kết luận: Sự có mặt của tro tuyển Phả Lại kết hợp phụ gia LS cho phép giảm tối đa nhiệt độ đoạn nhiệt của BTKL đến khoảng trên 60% nhiệt độ do phần xi măng bị thay thế Qua kết quả nghiên cứu cho thấy khi sử dụng phụ gia LS có tác dụng làm chậm thời gian đạt giá trị nhiệt độ tối đa đồng thời làm giảm nhiệt độ tối 24 đa của mẫu bê tơng. BTKL sử dụng TT kết hợp phụ gia LS có tác dụng giảm nhiệt độ đoạn nhiệt tốt hơn khi chỉ sử dụng TT Qua kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của TT hàm lượng cao đến tính chất của chất kết dính hỗn hợp xi măng+TT, vữa trong bê tơng khối lớn, bê tơng khối lớn có một số nhận xét sau: Việc sử dụng TT hàm lượng cao trong chất kết dính có tác dụng tốt trong việc phát triển cường độ chất kết dính ở tuổi dài ngày, đồng thời làm giảm mạnh nhiệt thủy hóa của chất kết dính Nhiệt thủy hóa giảm tỷ lệ thuận với tỷ lệ thay thế xi măng bằng tro tuyển. Tỷ lệ N/CKD và tỷ lệ C/CKD là hai yếu tố chính ảnh hưởng đến độ dẻo của vữa chất kết dính. Khi tỷ lệ C/CKD tăng độ chảy của vữa giảm theo qui luật tỷ lệ nghịch. Cường độ vữa và bê tơng có hàm lượng TT cao phát triển tn theo qui luật logarit thập phân của thời gian với sự hiệu chỉnh nhất định Kết quả xác định hệ số tổn thất vữa bám dính vào cốt liệu lớn cho thấy với các tỷ lệ thay thế tro tuyển Phả Lại khác nhau lượng vữa bám dính trên sàng 37,5 mm khi sàng ướt ít thay đổi Kết quả xác định nhiệt độ đoạn nhiệt của bê tơng cho thấy khả năng giảm nhiệt của bê tơng khi xi măng được thay thế một phần bằng TT theo thể tích Nhiệt tỏa ra tối đa của bê tơng khi tính tốn theo lý thuyết dựa trên nhiệt thủy hóa chất kết dính gần tương đương với nhiệt tỏa ra tối đa khi đo bằng phương pháp đoạn nhiệt. Khi TT thay thế xi măng theo thể tích làm giảm nhiệt độ tối đa của bê tơng đồng thời làm chậm thời gian đạt giá trị nhiệt độ tối đa. Với mẫu khơng sử dụng TT nhiệt độ tối đa Tmax= 61,2oC sau 65 giờ, còn mẫu sử dụng 70% TT thay thế xi măng theo thể tích đạt nhiệt độ tối đa T max = 45,4oC sau 90 giờ Khi sử dụng phụ gia LS với cùng cấp phối bê tơng làm giảm nhiệt độ tối đa đồng thời làm chậm thời gian đạt giá trị tối đa. Với mẫu khơng sử dụng TT sử dụng phụ gia LS cho nhiệt độ tối đa T max = 59,5oC sau 95 giờ. Tương tự vậy với mẫu 70% TT sử dụng phụ gia LS đạt nhiệt độ tối đa Tmax = 44,3oC sau 140 giờ Việc kết hợp sử dụng TT thay thế một phần xi măng kết hợp phụ gia giảm nước lignosunphonat giúp giảm đáng kể nhiệt độ đoạn nhiệt của 25 BTKL. Việc sử dụng phụ gia giảm nước lignosunphonat có tác dụng làm chậm qúa trình tỏa nhiệt trong BTKL. Chương 4: ĐỀ XUẤT THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TƠNG KHỐI LỚN THƠNG THƯỜNG SỬ DỤNG TT HÀM LƯỢNG CAO TRÊN CƠ SỞ CƠNG THỨC BƠLƠMÂYSKRAMTAEP 4.1 Tính tốn hiệu chỉnh hệ số A công thức Bôlômây Skramtaep Từ công thức (khi tỷ lệ CKD/N 2,5): (4.1) (4.2) Trong đó: Rbt là cường độ nén bê tơng, MPa; Rckd là cường độ nén chất kết dính, MPa; A là hệ số; CKD/N là tỷ lệ chất kết dính trên nước Hệ số A trong cơng thức trên đề cập đến phẩm chất cốt liệu khi sử dụng. Tại hình 3.21 trang 175 tài liệu, [70], quan hệ giữa lượng dùng chất kết dính và Dmax cốt liệu, với bê tơng sử dụng hàm lượng chất kết dính lớn, Dmax lớn sẽ làm giảm cường độ bê tơng. Trái lại, với bê tơng sử dụng hàm lượng chất kết dính thấp thì cường độ bê tơng tăng khi Dmax tăng. Bê tơng sử dụng trong nghiên cứu là BTKL, lượng sử dụng chất kết dính thấp và có Dmax lớn có nhiều khác biệt so với bê tơng thơng thường, do vậy cần điều chỉnh hệ số A trong cơng thức (4.1) như sau: B = k x A (4.3) Trong đó: A là hệ số trong cơng thức Bơlơmây – Skramtaep; k là hệ số hiệu chỉnh khi sử dụng TT hàm lượng cao; B là hệ số tính tốn từ kết quả bê tơng của đề tài Lúc này cơng thức tính tỷ lệ CKD/N theo cơng thức: CKD là lượng dùng chất kết dính cho 1m3 bê tơng, kg; N là lượng nước cho 1m3 bê tơng, lít; A là hệ số được lấy theo BơlơmâySkramtaep; k là hệ số điều chỉnh ảnh hưởng cốt liệu đến cường độ BTKL và bằng 0,8 như kết quả tính tốn của đề tài; Trong đó: 26 Rbt28 là cường độ bê tông tuổi 28 ngày, MPa Rckd28 cường độ chất kết dính tuổi 28 ngày thí nghiệm theo TCVN 6016:1995, MPa. 4.2. Các bước thiết kế cấp phối bê tơng 4.2.1. Xác định cấp phối bê tơng Dmax 37,5 mm Các bước tính tốn thành phần bê tơng Dmax 37,5 được tiến hành như trong chương 4 luận án. Về cơ bản giống bê tơng thơng thường, có lưu ý đến khả năng giảm nước nhào trộn khi sử dụng tro tuyển và tỷ lệ tro tuyển sử dụng để đảm bảo vấn đề nhiệt, hệ số A trong công thức Bôlômây – Skramtaep 4.2.2. Xác định cấp phối bê tơng có Dmax lớn hơn 37,5 mm Bước 1: Xác định được lượng vữa bám dính vào cốt liệu lớn hơn 37,5 mm (V37,5). Bước 2: Thành phần cấp phối bê tơng Dmax 37,5 mm được tính tốn như mục 4.2.1 Bước 3: Xác định lượng dùng cốt liệu lớn có Dmax lớn hơn 37,5 mm như bảng 4.9, bảng 4.10 – chỉ dẫn 3 Bước 4: Tính tốn cấp phối bê tơng có Dmax lớn hơn 37,5 mm Cỡ hạt cốt liệu có Dmax lớn hơn 37,5 mm chiếm %. Như vậy để chế tạo bê tơng Dmax lớn hơn 37,5 mm cần bổ sung lượng cốt liệu sót sàng 37,5 mm như sau: tương đương (4.10) Trong đó: mcll>37,5 lượng cốt liệu lớn hơn 37,5 mm, kg; mcll37,5 lượng dùng cốt liệu lớn trong cấp phối Dmax 37,5 mm, kg; Vcll>37,5 thể tích cốt liệu lớn hơn 37,5 mm. lít; cll khối lượng riêng của cốt liệu lớn, g/cm Thể tích bê tơng Vbt = 1000 + Vcll>37,5, ta có hệ số Kv= Vbt/1000 Bước 5: Hiệu chỉnh cấp phối bê tơng Dmax lớn hơn 37,5 mm khi kể đến lượng vữa bám dính vào cốt liệu lớn hơn 37,5 mm Lượng cốt liệu lớn hơn 37,5 mm chiếm % tổng lượng cốt liệu lớn, ta có: Lượng cốt liệu lớn hơn 37,5 mm = x /100 = m37,5 (4.11) Lượng vữa bám dính = m37,5 x V37,5/100 = mv (4.12) Mặt khác ta có tỷ lệ thành phần vật liệu trong cấp phối bê tơng D max 37,5 mm (4.13) Lượng nước trong lượng vữa bám dính: 27 (4.14) Lượng xi măng trong lượng vữa bám dính: (4.15) Lượng tro bay trong lượng vữa bám dính là: (4.16) Lượng cốt liệu nhỏ trong lượng vữa bám dính: (4.17) Hiệu chỉnh các thành phần vật liệu khi kể đến lượng vữa bám dính Lượng nước nhào trộn lúc này: , lít (4.18) Lượng xi măng lúc này: , kg (4.19) Lượng tro bay lúc này : , kg (4.20) Lượng cốt liệu nhỏ lúc này: , kg (4.21) Lượng cốt liệu lớn lúc này: , kg (4.22) Từ kết quả nghiên cứu tăng nhiệt độ đoạn nhiệt và hệ số tổn thất vữa khi bám dính vào cốt liệu lớn hơn 37,5 mm cho phép rút ra nhận xét sau: Đây là phương pháp mới thiết kế thành phần bê tơng khối lớn sử dụng TT hàm lượng cao nói riêng và bê tơng khối lớn nói chung Phương pháp dựa trên cấp phối bê tơng Dmax 37,5 mm, còn các Dmax khác tiến hành xác định hệ số bám dính vữa, bước tính tốn tiêp theo đơn giản dễ thực hiện Với phương pháp này cho phép giảm nhẹ và rút ngắn được q tình thí nghiệm các tính chất của bê tơng khối lớn KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 28 Qua kết nghiên cứu đề tài ‘’Nghiên cứu sử dụng TT hàm lượng cao trong bê tông khối lớn thông thường dùng cho đập trọng lực’’ cho phép rút ra một số kết luận, kiến nghị sau: 1. Kết luận 1) Đề tài lần đầu tiên ở Việt Nam nghiên cứu sử dụng TT với hàm lượng đến 50 % khối lượng chất kết dính (tương đương 70 % theo thể tích) dùng cho bê tơng khối lớn thơng thường trong xây dựng đập trọng lực 2) Qua kết quả nghiên cứu nhiệt thủy hóa chất kết dính và tính tốn nhiệt độ lớn nhất của bê tơng do nhiệt thủy hóa chất kết dính cho thấy khi tăng tỷ lệ thay thế xi măng bằng TT nhiệt thủy hóa chất kết dính giảm tỷ lệ thuận với lượng xi măng bị thay thế 3) Cường độ vữa, bê tơng có hàm lượng TT cao phát triển tn theo qui luật logarit thập phân của thời gian với sự hiệu chỉnh nhất định 4) Chênh lệch cường độ của vữa và bê tơng tuổi dài ngày so với tuổi 28 ngày tính bằng % tăng khi tỷ lệ thay thế xi măng bằng TT tăng 5) Hệ số tổn thất vữa do bám dính trên cốt liệu có D max lớn hơn 37,5 mm (với Dmax = 75,0 mm) của BTKL với các tỷ lệ thay thế xi măng bằng TT khác nhau 3,5%. 6) Khi thay thế xi măng bằng TT nhiệt độ tối đa của BTKL giảm đồng thời kéo dài thời gian đạt nhiệt độ tối đa của BTKL. Khi sử dụng kết hợp TT với phụ gia LS, có thể tăng hiệu quả giảm nhiệt độ tối đa của BTKL và kéo dài thời gian đạt nhiệt độ tối đa trong BTKL. 7) Nhiệt độ đoạn nhiệt trong bê tơng khối lớn có mặt TT với hàm lượng cao với các tỷ lệ thay thế khác nhau tuân theo qui luật tỷ lệ thuận 8) Đề tài đã đề xuất phương pháp thiết kế thành phần bê tông khối lớn sử dụng TT hàm lượng cao dựa trên hệ số tổn thất vữa khi sàng ướt BTKL với cốt liệu Dmax lớn hơn 37,5 mm 2. Kiến nghị 1) Khi được áp dụng trong điều kiện thực tế của Việt Nam kết quả của luận án giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường do tro bay của các nhà máy nhiệt điện thải ra 29 2) Tiếp tục nghiên cứu một số tính chất khác của bê tơng khối lớn bê tơng khối lớn thơng thường có hàm lượng tro tuyển Phả Lại cao như tính thấm nước, khả năng chịu kéo, mơ đun đàn hồi, v.v 3) Tiếp tục nghiên cứu hệ số tổn thất vữa khi bám dính vào cốt liệu lớn hơn 37,5 mm với các Dmax lớn hơn 75 mm. CƠNG TRÌNH KHOA HỌC Vũ Hải Nam và cộng sự, Báo cáo tổng kết đề tài, Nghiên cứu sử dụng tro bay Suralaya Indonexia làm phụ gia khống cho chế tạo xi măng và bê tơng, Hà Nội, 2006 Vũ Hải Nam, Nghiên cứu so sánh ảnh hưởng của tro bay và xỉ hạt lò cao của Việt Nam và nước ngồi đến tính chất của xi măng và bê tơng, Luận án thạc sỹ kỹ thuật, Hà Nội, 2006 Vũ Hải Nam và cộng sự, Báo cáo tổng kết đề tài RD 3606, Nghiên cứu sử dụng hợp lý các loại phụ gia khống cho chế tạo bê tơng đầm lăn, Hà Nội, 2007 Vũ Hải Nam và cộng sự, Báo cáo tổng kết đề tài, Nghiên cứu sử dụng puzơlan hòn xưa nghĩa đàn làm phụ gia khống cho chế tạo bê tơng đầm lăn, Hà Nội, 2007 Vũ Hải Nam và cộng sự, Báo cáo tổng kết đề tài, Nghiên cứu sử dụng puzơlan mỏ Núi thơm – xã Long Tân – Huyện Long Đất và mỏ puzơlan Núi Đất – xã Long Phước – thị xã Bà Rịa – tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu làm phụ gia khống cho xi măng, bê tơng và bê tơng đầm lăn, Hà Nội, 2009. Vũ Hải Nam, Nguyễn Như Q, Ngiên cứu sự phát triển cường độ của vữa có hàm lượng tro tuyển Phả Lại cao, Tạp chí xây dựng số 012010, tr 98102 Vũ Hải Nam, Nguyễn Như Q, Nghiên cứu nghiệt độ đoạn nhiệt của bê tơng khối lớn hàm lượng tro tuyển Phả Lại cao , Tạp chí xây dựng số 022011, tr 6769 30 Vũ Hải Nam, Nguyễn Như Q, Nghiên cứu sự phát triển cường độ và tăng nhiệt độ đoạn nhiệt của bê tơng khối lớn sử dụng hàm lượng tro tuyển Phả Lại cao, Tạp chí Nơng nghiệp và phát triển nơng thơn số 042011, tr 3942. Vu Hai Nam, Thai Hong Chuong, Influence of Limestone Powder and Quang Ngai Basalt on Strength of Blended Portland Cement, Proceedings of Abtrasts of the 3th ACF International Conference ACF/VCA – 2008 on Sustainable Concrete Technology and Structures in Local Climate and Environment Conditions, November 1113, 2008, Ho Chi Minh City, Viet Nam. ... dùng cho đập trọng lực ’. 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài Mục đích của đề tài là nghiên cứu sử dụng tro tuyển Phả Lại hàm lượng cao trong bê tơng khối lớn thơng thường dùng cho đập trọng lực. ... những ích lợi to lớn của việc sử dụng tro bay trong các cơng trình BTKL, đề tài đã chọn hướng nghiên cứu: “ Nghiên cứu sử dụng tro tuyển Phả Lại hàm lượng cao trong bê tơng khối lớn thơng thường. .. tình thí nghiệm các tính chất của bê tơng khối lớn KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 28 Qua kết nghiên cứu đề tài ‘ Nghiên cứu sử dụng TT hàm lượng cao trong bê tơng khối lớn thơng thường dùng cho đập trọng lực ’ cho phép rút ra một số kết luận, kiến nghị sau: