Bài báo đã phân tích các yếu tố ảnh hưởng tới tính công tác và cường độ, từ đó lựa chọn tỷ lệ hợp lý giữa tro trấu và xỉ lò cao. Tỷ lệ này sẽ được sử dụng để chế tạo các cấp phối bê tông cát mịn cường độ cao chứa phụ gia khoáng, và nghiên cứu một số tính chất của chúng để đánh giá khả năng sử dụng trong thực tế xây dựng.
VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO SỬ DỤNG CÁT MỊN VÀ PHỤ GIA KHỐNG HỖN HỢP TỪ XỈ LỊ CAO HOẠT HÓA VÀ TRO TRẤU ThS NGỌ VĂN TOẢN Viện KHCN Xây dựng Tóm tắt: Bài báo phân tích yếu tố ảnh hưởng tới tính cơng tác cường độ, từ lựa chọn tỷ lệ hợp lý tro trấu xỉ lò cao Tỷ lệ sử dụng để chế tạo cấp phối bê tông cát mịn cường độ cao chứa phụ gia khống, nghiên cứu số tính chất chúng để đánh giá khả sử dụng thực tế xây dựng Giới thiệu dài Ở số vùng khan cát vàng sẵn nguồn cát mịn giá rẻ việc sử dụng cát mịn thay cát vàng góp phần làm giảm giá thành bê tơng Như vậy, sử dụng cát mịn mô đun độ lớn từ 1,0 đến 2,0 để chế tạo bê tông cấp B25 có ý nghĩa thực tiễn lớn Việt Nam Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7570 : 2006 “Cốt liệu cho bê tông vữa - Yêu cầu kỹ thuật” ⌠1⌡ phân chia cát dùng cho bê tơng vữa thành nhóm: cát thơ có mô đun độ lớn từ lớn 2,0 đến 3,3 cát mịn Trong nghiên cứu, tác giả sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm bậc hai tâm xoay BoxHunter để nghiên cứu ảnh hưởng thành phần bê tơng tới tính cơng tác hỗn hợp bê tông cường độ nén bê tông cát mịn cường độ cao Trên sở có mơ đun độ lớn từ 0,7 đến 2,0 Cũng theo tiêu chuẩn cát mịn có mơ đun độ lớn từ 0,7 tới 1,0 phương trình hồi quy thu sau xử lý số liệu theo quy hoạch thực nghiệm phân tích yếu tố dùng để chế tạo bê tông mác tới 200 (cấp B15), cát mịn có mơ đun độ lớn từ 1,0 tới 2,0 ảnh hưởng tới tính cơng tác cường độ, từ lựa chọn tỷ lệ hợp lý tro trấu xỉ lò cao Tỷ lệ dùng để chế tạo bê tông mác tới 300 (cấp B25) sử dụng để chế tạo cấp phối bê tơng cát mịn cường độ cao chứa phụ gia khống, nghiên Do trữ lượng cát thô (cát vàng) nước ta ít, phân bố khơng đồng vùng miền nên nhiều nơi phải nhập cát vận chuyển xa, giá thành cao, thiếu chủ động nguồn cát để chế tạo bê tông Trong đó, tỉnh đồng sơng Cửu Long, vùng Đơng Bắc, Tây Bắc phía bắc Việt Nam có trữ lượng cát mịn lớn, giá thành hạ Vì vậy, sử dụng loại cát làm bê tơng có thêm nguồn cốt liệu nhỏ, mở rộng việc sử dụng tài nguyên thiên nhiên sẵn có, giải phần khan cát vàng cho bê tông lâu cứu số tính chất chúng để đánh giá khả sử dụng thực tế xây dựng Nguyên vật liệu sử dụng Trong nghiên cứu nguyên vật liệu sau sử dụng 2.1 Xi măng Xi măng sử dụng nghiên cứu xi măng poóc lăng PC40 Bút Sơn Các tính chất lý xi măng đưa bảng Bảng Tính chất lý xi măng pc lăng PC40 Bút Sơn STT Chỉ tiêu Giá trị Khối lượng riêng, g/cm Độ mịn (lượng sót sàng 75m), % 5,0 Độ dẻo tiêu chuẩn, % 29,0 Độ ổn định thể tích, mm 1,0 3,1 Thời gian đông kết, phút: Bắt đầu 95 Kết thúc 140 Cường độ, MPa: 36 Ở tuổi ngày Chịu nén 24,0 Ở tuổi 28 ngày Chịu nén 50,2 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2014 VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MƠI TRƯỜNG 2.2 Phụ gia khống a Tro trấu Tro trấu chuẩn bị cách đốt trấu nghiền mịn tro thu Quy trình chuẩn bị tro trấu trình bày chi tiết tài liệu [2] Thành phần hạt, thành phần hóa tro trấu trình bày tương ứng hình bảng Một số tính chất kỹ thuật tro trấu nêu bảng Hình Biểu đồ phân bố thành phần hạt tro trấu Bảng Thành phần hoá tro trấu SiO2 86,98 Fe2O3 0,73 Al2O3 0,84 CaO 1,40 Na2O 0,11 K2O 2,46 MgO 0,57 MKN 5,14 Bảng Một số tính chất kỹ thuật tro trấu Khối lượng riêng (g/cm ) 2,2 Độ hút vơi (mg/g) 300 Chỉ số hoạt tính với xi măng (%) 95 b Xỉ lò cao hoạt hóa Xỉ lò cao sử dụng nghiên cứu xỉ lò cao hoạt hóa nhà máy gang thép Thái Nguyên sấy khô nghiền mịn Thành phần hạt thành phần hóa xỉ lò cao trình bày tương ứng hình 2, bảng 4, Hình Biểu đồ phân bố thành phần hạt xỉ lò cao hoạt hóa nghiền mịn SiO2 34,2 Fe2O3 0,64 Bảng Thành phần hóa học xỉ lò cao hoạt hóa Thái Ngun Al2O3 CaO MgO Na2O K2O SO3 MnO 13,7 42,6 6,9 0,08 0,24 0,07 0,81 TiO2 0,13 2- S 1,23 Bảng Một số tính chất kỹ thuật xỉ lò cao hoạt hóa Thái Nguyên Khối lượng riêng (g/cm ) Chỉ số hoạt tính với xi măng (%) 2,94 106 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2014 37 VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG 2.3 Cát Cát sử dụng nghiên cứu cát vàng Sông Lô cát đen Sông Hồng phơi khô sàng loại bỏ hạt mm Thành phần hạt tính chất lý cát vàng, cát đen trình bày chi tiết tài liệu [2] (nghĩa trị số dạng mã hoá nhân tố xét thay đổi từ -2 đến 2, nhân tố lại có giá trị xi = 0, -1, +1) 2.4 Cốt liệu lớn Cốt liệu lớn sử dụng nghiên cứu đá dăm có Dmax 20 sản xuất từ mỏ đá vôi Đồng Ao – Hà Nam Một số tính chất lý đá dăm trình bày chi tiết tài liệu [2] Hình 3a Ảnh hưởng nhân tố riêng lẻ tới độ sụt hỗn hợp bê tông cố định nhân tố khác tâm kế hoạch(xi=0) 2.5 Phụ gia siêu dẻo nước Trong nghiên cứu sử dụng phụ gia siêu dẻo gốc polycarboxylate hãng BASF Việt Nam, có tên thương phẩm Glenium ACE388 SureTec nước máy Hà Nội Kết nghiên cứu thảo luận Đã chế tạo 31 cấp phối bê tông lập theo quy hoạch thực nghiệm bậc hai tâm xoay để nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố: tỷ lệ N/CKD, hàm lượng tro trấu, hàm lượng xỉ lò cao hàm lượng phụ gia siêu dẻo tới độ sụt hỗn hợp bê tông cường độ bê tông Hình 3b Ảnh hưởng nhân tố riêng lẻ tới độ sụt hỗn hợp bê tông cố định nhân tố khác mức kế hoạch (xi=-1) Sau xử lý số liệu thực nghiệm xác định mơ hình thống kê thực nghiệm mơ tả ảnh hưởng yếu tố nêu tới độ sụt cường độ bê tông cát mịn Các mơ hình thống kê thực nghiệm trình bày chi tiết tài liệu [2] Trên sở phân tích phương trình hồi quy thực nghiệm đưa được: 3.1 Ảnh hưởng thành phần bê tơng tới tính cơng tác bê tơng cát mịn cường độ cao sở phân tích mơ hình hồi quy thực nghiệm a Ảnh hưởng nhân tố riêng lẻ đến tính cơng tác cố định nhân tố lại Ảnh hưởng nhân tố riêng lẻ tới tính cơng tác hỗn hợp bê tơng trình bày hình (a,b,c) Trên hình mơ tả thay đổi độ sụt hỗn hợp bê tông tăng tỷ lệ N/CKD, hàm lượng xỉ, tro trấu, phụ gia siêu dẻo từ giá trị nhỏ đến giá trị lớn khoảng khảo sát, giữ nguyên hàm lượng nhân tố lại giá trị ứng với điểm tâm, mức thấp, mức cao kế hoạch 38 Hình 3c Ảnh hưởng nhân tố riêng lẻ tới độ sụt hỗn hợp bê tông cố định nhân tố khác mức kế hoạch (xi=+1) Từ hình (a,b,c) ta thấy rằng: - Khi tăng tỷ lệ N/CKD độ sụt hỗn hợp bê tông tăng; - Khi hàm lượng xỉ tăng độ sụt tăng theo tăng hàm lượng xỉ, điều chứng tỏ cho xỉ vào hỗn hợp bê tơng có lợi cho tính cơng tác; - Tăng phụ gia siêu dẻo độ sụt hỗn hợp bê tông tăng, phụ gia siêu dẻo có ảnh hưởng mạnh đến độ sụt, hàm lượng phụ gia siêu dẻo sử dụng hỗn hợp lớn độ sụt cao Tuy nhiên tăng hàm lượng phụ gia siêu dẻo gần đến giá trị lớn khoảng khảo sát (tức x4 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2014 VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG =1 -:- 2, tương đương giá trị thực -:- 1,2% CKD) độ sụt khơng tăng Điều phụ gia siêu dẻo đạt đến điểm bão hồ; hỗn hợp bê tơng có tỷ lệ N/CKD lớn, hàm - Ngược lại tăng hàm lượng tro trấu độ sụt b Ảnh hưởng đồng thời nhân tố đến tính cơng tác cố định nhân tố lại giảm, đặc biệt ta thấy độ sụt giảm mạnh x3 tăng từ -:- (tương đương giá trị thực hàm lượng tro trấu tăng từ 20 -:- 30 % CKD) Ngồi ta nhận thấy với lượng tro trấu nhỏ tro trấu khơng gây ảnh hưởng xấu đến tính cơng tác hỗn hợp bê tơng * Ảnh hưởng xỉ lò cao tro trấu tới độ sụt cố định N/CKD phụ gia siêu dẻo: Hình 4a Ảnh hưởng xỉ lò cao tro trấu tới độ sụt hỗn hợp bê tơng x1=x4=0 (N/CKD = 0,31, SD = 0,8%) Hình 4b Ảnh hưởng xỉ lò cao tro trấu tới độ sụt hỗn hợp bê tông x1=x4=-1 (N/CKD = 0,28, SD = 0,6%) Hình 4c Ảnh hưởng xỉ lò cao tro trấu tới độ sụt hỗn hợp bê tông x1=x4=+1 (N/CKD = 0,34, SD = 1%) Phân tích hình (a,b,c) cho thấy: - Khi cố định hàm lượng phụ gia siêu dẻo tỷ lệ N/CKD mức khác (thấp, trung bình, cao) độ sụt hỗn hợp bê tông tăng, tỷ lệ thuận với hàm lượng xỉ lò cao tỷ lệ nghịch với hàm lượng tro trấu Điều phù hợp với xu hướng mô tả hình (a,b,c); - Từ kết phân tích hình (a,b,c) cho thấy độ sụt giảm mạnh tăng tro trấu từ 20 tới 30%, nhiên hình (a,b,c) cho thấy khắc phục suy giảm độ sụt tăng tro trấu cách tăng hàm lượng xỉ lò cao đồng thời với tăng hàm lượng tro trấu theo tỷ lệ hợp lý Như việc phối hợp hai phụ Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2014 gia khống xỉ lò cao tro trấu theo tỷ lệ hợp lý cho phép chế tạo bê tông với hàm lượng tro trấu đủ lớn để đảm bảo cường độ mà đạt yêu cầu độ sụt hỗn hợp bê tông không cần dùng nhiều phụ gia siêu dẻo; - Căn vào đường đồng mức độ sụt ta dễ dàng lựa chọn nhiều cặp nghiệm (hàm lượng xỉ lò cao, hàm lượng tro trấu) để thu hỗn hợp bê tông đạt mức độ sụt theo yêu cầu thực tế * Ảnh hưởng xỉ lò cao siêu dẻo tới độ sụt cố định N/CKD tro trấu: 39 VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MƠI TRƯỜNG Hình 5a Ảnh hưởng xỉ lò cao siêu dẻo tới độ sụt hỗn hợp bê tông x1=x3=0 (N/CKD = 0,31, tro trấu =20%) Hình 5b Ảnh hưởng xỉ lò cao siêu dẻo tới độ sụt hỗn hợp bê tông x1=x3=-1 (N/CKD = 0,28, tro trấu=15%) Hình 5c Ảnh hưởng xỉ lò cao siêu dẻo tới độ sụt hỗn hợp bê tông x1=x3=+1 (N/CKD = 0,34, tro trấu =25%) Phân tích hình (a,b,c) cho thấy: - Tăng hàm lượng phụ gia siêu dẻo xỉ lò cao độ sụt hỗn hợp bê tông tăng mạnh Tuy nhiên tăng hàm lượng phụ gia siêu dẻo gần đến giá trị lớn khoảng khảo sát (tức x4 =1 -:- 2, tương đương giá trị thực -:- 1,2% CKD) độ sụt khơng tăng Điều phù hợp với kết phân tích ảnh hưởng phụ gia siêu dẻo đến độ sụt cố định nhân tố khác hình (a,b,c); - Như hiệu giảm nước tăng độ sụt phụ gia siêu dẻo lớn xong tăng hàm lượng siêu dẻo đến giới hạn định hiệu thấp khơng Lúc muốn tăng tính cơng tác ta dùng biện pháp tăng lượng dùng xỉ lò cao phạm vi cho phép, điều điểm khác biệt mà hỗn hợp xỉ lò cao tro trấu đem lại so với dùng nguyên tro trấu c Ảnh hưởng nhân tố riêng lẻ đến cường độ bê tông cố định nhân tố lại 40 Hình 6a Ảnh hưởng nhân tố riêng lẻ tới cường độ bê tông cố định nhân tố khác tâm kế hoạch (xi=0) Hình 6b Ảnh hưởng nhân tố riêng lẻ tới cường độ bê tông cố định nhân tố khác mức kế hoạch (xi= -1) Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2014 VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG - Khi hàm lượng xỉ tăng từ lên 25% (x2 tăng từ lên 0) cường độ bê tơng có xu hướng tăng không nhiều với hàm lượng xỉ lớn cường độ bê tông bắt đầu giảm theo tăng hàm lượng xỉ; - Hàm lượng phụ gia siêu dẻo phạm vi khảo sát ảnh hưởng khơng đáng kể đến cường độ bê tơng; Hình 6c Ảnh hưởng nhân tố riêng lẻ tới cường độ bê tông cố định nhân tố khác mức kế hoạch(xi= +1) Phân tích hình (a,b,c) thấy: - Khi tăng tỷ lệ N/CKD khoảng khảo sát, cường độ bê tông giảm mạnh, đặc biệt cố định nhân tố khác mức thấp; - Khi tăng hàm lượng tro trấu cường độ bê tông tăng tỷ lệ thuận với hàm lượng tro trấu Tuy nhiên hàm lượng tro trấu đạt 25% trở lên cường độ bê tông tăng không đáng kể d Ảnh hưởng đồng thời xỉ lò cao tro trấu đến cường độ bê tông cố định nhân tố lại Hình 7a Ảnh hưởng đồng thời xỉ lò cao tro trấu đến cường độ bê tông cố định N/CKD siêu dẻo tâm kế hoạch (N/CKD=0,31, SD=0,8) Hình 7b Ảnh hưởng đồng thời xỉ lò cao tro trấu đến cường độ bê tông cố định N/CKD phụ gia siêu dẻo mức thấp (N/CKD=0,28, SD=0,6) Hình 7c Ảnh hưởng đồng thời xỉ lò cao tro trấu đến cường độ bê tông cố định N/CKD phụ gia siêu dẻo mức cao (N/CKD=0,34, SD=1%) Phân tích hình (a,b,c ) ta thấy: - Khi tăng hàm lượng tro trấu từ đến khoảng 25% cường độ bê tơng tăng sau cường độ khơng tăng nhiều nữa, đặc biệt với bê tơng có tỷ lệ N/CKD mức thấp ta nhận thấy cường độ có xu hướng giảm nhẹ hàm lượng tro trấu tăng lên Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2014 25% Ngoài ta nhận thấy hàm lượng xỉ lò cao cố định mức thấp gia tăng cường độ cao; - Phân tích hình đưa nhận xét rằng, đạt giá trị cường độ cho cách sử dụng tro trấu xỉ lò cao hàm lượng tương đối 41 VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG thấp, cách tăng hàm lượng tro trấu xỉ lò cao sử dụng mức cao; - Cũng từ hình ta nhận thấy để đạt mức cường độ với hàm lượng tro trấu định có tới hai giá trị hàm lượng xỉ lò cao thấp, cao điều cho phép ta chế tạo bê tông đảm bảo cường độ vừa tiết kiệm xi măng lại vừa có lợi cho tính cơng tác hỗn hợp bê tông 3.2 Lựa chọn số thành phần bê tông cát mịn, độ sụt hỗn hợp bê tông cường độ bê tông thành phần nêu bảng 6, 7, Bảng Thành phần vật liệu sử dụng cho 1m bê tông cát mịn Ký hiệu cấp phối CP1 CP2 CP3 CP4 CP5 XM (kg) 266 339 308 321 309 XLC (kg) 193 128 172 140 141 TT (kg) 92 83 70 89 99 N (lít) 138 154 170 187 203 SD (kg) 5,5 4,4 3,3 3,3 3,3 Cát mịn (kg) 488 478 467 453 440 Đá dăm, (kg) 10-20 5-10 853 401 836 393 817 384 792 373 769 362 Bảng Sự suy giảm độ sụt hỗn hợp bê tông cát mịn theo thời gian Ký hiệu cấp phối CP1 CP2 CP3 CP4 CP5 STT N/CKD 0,25 0,28 0,31 0,34 0,37 phút 18,0 18,5 18,0 18,5 17,5 Độ sụt (cm) thời điểm 30 phút 16,5 17,5 17,0 17,5 16,5 60 phút 14,5 16,0 15,5 15,0 14,5 Bảng Cường độ nén bê tông theo thời gian Ký hiệu cấp phối ngày 41,4 41,2 37,1 35,6 33,0 CP1 CP2 CP3 CP4 CP5 Cường độ nén, MPa 68,1 78,3 67,6 77,6 61,0 70,1 58,6 67,3 54,3 62,4 3.3 Nghiên cứu số tính chất bê tơng cường độ cao sử dụng cát mịn hỗn hợp phụ gia khống tro trấu, xỉ lò cao Sau xác định tỷ lệ hợp lý xỉ lò cao tro trấu số cấp phối bê tông, tác giả sử dụng cấp phối để nghiên cứu số tính chất bê tơng cát mịn cường độ cao, tính cơng tác suy giảm độ sụt theo thời gian, phát triển cường độ, khả chống thấm ion clo mô đun đàn hồi 28 ngày 92,0 91,3 82,5 79,2 73,4 a.Tính cơng tác hỗn hợp bê tơng Việc nghiên cứu ảnh hưởng thành phần bê tơng tới tính cơng tác suy giảm tính cơng tác theo thời gian tiến hành với cấp phối bê tông bảng Độ sụt đo thời điểm sau trộn xong 30, 60 phút sau trộn Kết thí nghiệm suy giảm độ sụt theo thời gian cấp phối bê tông bảng ghi bảng hình Bảng Sự suy giảm độ sụt hỗn hợp bê tông theo thời gian 42 STT N CKD CP1 CP2 CP3 CP4 CP5 0.25 0.28 0.31 0.34 0.37 Tính tốn phút 18 18 18 18 18 Độ sụt (cm) thời điểm Thực tế phút 30 phút 18,0 16,5 18,5 17,5 18,0 17,0 18,5 17,5 17,5 16,5 60 phút 14,5 16,0 15,5 15,0 14,5 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2014 VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG 20 18 Độsụt, cm 16 14 phút 12 30 phút 60 phút 10 0.25 0.28 0.31 0.34 0.37 N/CKD Hình Sự suy giảm độ sụt hỗn hợp bê tông theo thời gian Kết thí nghiệm bảng hình cho thấy hỗn hợp bê tông bị suy giảm độ sụt không nhiều theo thời gian Sau 60 phút độ sụt hỗn hợp bê tơng đạt khoảng 14,5 cm Với tính cơng tác này, hỗn hợp bê tơng thi cơng Nếu muốn trì độ sụt hỗn hợp bê tơng sau 60 phút đạt khoảng 16cm phải tăng độ sụt ban đầu hỗn hợp bê tông b Sự phát triển cường độ bê tơng Kết thí nghiệm phát triển cường độ ảnh hưởng tỷ lệ N/CKD tới cường độ nén bê tông, cấp phối bê tơng bảng trình bày bảng 10, hình hình 10 Trên hình 10 thấy rõ bê tơng cường độ cao có phát triển cường độ nhanh Việc sử dụng kết hợp xỉ lò cao với tro trấu không làm giảm nhiều tốc độ phát triển cường độ bê tông tuổi sớm Cường độ nén bê tông với tỷ lệ N/CKD = 0,25 sau 1, ngày đạt tương ứng khoảng 45%, 74 % 85% cường độ nén tuổi 28 ngày Các mẫu bê tơng có tỷ lệ N/CKD khác có tốc độ phát triển cường độ tương tự Sau 28 ngày cường độ bê tơng có xu hướng tăng, với tốc độ chậm Bảng 10 Cường độ nén bê tông theo thời gian Cường độ nén, N/mm N CKD ngày 28 ngày CP1 CP2 CP3 CP4 CP5 0,25 0,28 0,31 0,34 0,37 41,4 41,2 37,1 35,6 33,0 68,1 67,6 61,0 58,6 54,3 78,3 77,6 70,1 67,3 62,4 92,0 91,3 82,5 79,2 73,4 Cường độ, N/mm STT 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 N/CKD = 0.25 N/CKD = 0.28 N/CKD = 0.31 N/CKD = 0.34 N/CKD = 0.37 10 15 20 25 30 Thời gian bão dưỡng, ngày Hình Sự phát triển cường độ bê tông y = -164.33x + 134.62 R2 = 0.9553 100 95 R28, N/mm 90 85 80 75 70 65 60 0.22 0.25 0.28 0.31 0.34 0.37 0.4 0.43 N/CKD Hình 10 Ảnh hưởng tỷ lệ N/CKD tới cường độ nén bê tơng Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2014 43 VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG Để so sánh bê tông cát mịn bê tông cát vàng chế tạo hai cấp phối bê tơng có tỷ lệ N/CKD, lượng dùng nước phụ gia siêu dẻo Hàm lượng cát cốt liệu thành phần bê tơng cát mịn 28%, bê tơng cát thơ 41% Thành phần tính chất hai cấp phối bê tơng trình bày bảng 11 12 Hình 10 cho thấy cường độ nén bê tông giảm tăng tỷ lệ N/CKD Dựa hình này, thiết kế thành phần bê tơng lựa chọn tỷ lệ N/CKD để bê tơng đạt cường độ yêu cầu c So sánh bê tông cát mịn với bê tông cát vàng Bảng 11 Cấp phối bê tông cát mịn (CP2) bê tông cát vàng (CPCV) Ký hiệu XM XLC TT SD N C Đá dăm, (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (lít) (kg) 5-10 10-20 CP2 339 128 83 4,4 154 478 393 836 CPCV 550 0 4,4 154 724 333 708 Bảng 12 So sánh tính chất bê tơng cát mịn bê tông cát vàng Ký hiệu CP2 CPCV Độ sụt, cm 18,5 20 Cường độ tuổi 28 ngày, MPa Chịu uốn 18,9 16,5 Chịu nén 82,5 76,0 d Nhận xét kết thí nghiệm Kết nghiên cứu tính cơng tác, cường độ, khả chống thấm ion clo mô đun đàn hồi bê tơng cát mịn cường độ cao trình bày cho phép đưa số kết luận sau: - Hỗn hợp bê tơng có tổn thất độ sụt không nhiều theo thời gian Nếu độ sụt ban đầu lớn khoảng 18 cm sau 60 phút hỗn hợp bê tơng có độ sụt khoảng 14,5 cm Kết có khơng tác dụng loại phụ gia siêu dẻo mà việc đưa xỉ lò cao tro trấu vào làm giảm đáng kể lượng dùng xi măng nên tổn thất độ sụt diễn chậm; - Sử dụng xỉ lò cao hoạt hố Thái Ngun sau gia cơng nghiền mịn tới độ mịn 6300cm2/gam phối hợp với tro trấu không làm giảm nhiều tốc độ phát triển cường độ bê tông ngày đầu rắn Cường độ nén bê tông sau ngày, ngày ngày đạt khoảng 45%, 74% 85% cường độ nén bê tông tuổi 28 ngày; - Sử dụng phối hợp xỉ lò cao tro trấu làm tăng khả chịu uốn, chịu nén, mô đun đàn hồi khả chống thấm ion clo bê tông sử dụng cát mịn; - Sử dụng đồ thị quan hệ cường độ nén tỷ lệ N/CKD lựa chọn tỷ lệ N/CKD cần thiết để thiết kế cấp phối bê tơng cát mịn có mác thiết kế nằm khoảng 60-80N/mm ; - So với bê tông cát vàng, bê tông cát mịn (Mdl= 1,6), có lượng phụ gia siêu dẻo, lượng 44 Mô đun đàn hồi, GPa Điện lượng truyền qua mẫu, Cu lông 66,9 63,5 179 1238 chất kết dính (xi măng + tro trấu + xỉ nghiền) lượng xi măng bê tông cát vàng, đạt độ sụt, cường độ tuổi 28 ngày, mô đun đàn hồi tương tự bê tông cát vàng Tốc độ suy giảm độ sụt hai loại bê tông cát mịn cát vàng chậm nhờ đặc tính phụ gia siêu dẻo gốc polycarboxylate Bê tơng cát mịn nhờ phụ gia mịn tro trấu, xỉ nghiền hạn chế độ thấm clo, giúp nâng cao khả chống ăn mòn cho cốt thép bê tông Kết luận kiến nghị Nghiên cứu làm sáng tỏ yếu tố có ảnh hưởng định tới tính chất bê tơng cát mịn cường độ cao cường độ cốt liệu, độ rỗng đá xi măng cấu trúc vùng chuyển tiếp đá xi măng cốt liệu Nghiên cứu chứng tỏ, điều kiện Việt Nam, sử dụng cát mịn thay cho cát thô để chế tạo bê tông cường độ cao cấp cường độ nén tới B60 Để đạt cấp cường độ này, biện pháp áp dụng sử dụng xi măng PC40 kết hợp hỗn hợp phụ gia: siêu dẻo, tro trấu - xỉ lò cao dùng thành phần bê tơng có mức ngậm cát hợp lý Dựa kết nghiên cứu thực nghiệm kiến nghị: - Các ảnh hưởng hỗn hợp xỉ lò cao tro trấu tới tính chất khác bê tơng độ co ngót, toả nhiệt, độ bền chống xâm thực, chưa nghiên Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2014 VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG cứu Đề nghị tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng hỗn hợp xỉ lò cao tro trấu tới số tính chất khác bê tông cát mịn cường độ cao, nghiên cứu khả ứng dụng hỗn hợp phụ gia khoáng loại bê tông đặc biệt bê tơng tự lèn, bê tơng chống ăn mòn mơi trường biển; - Xỉ lò cao tro trấu sản phẩm phế thải có sản lượng lớn Việt Nam Sau xử lý nghiền tới độ mịn hợp lý, có triển vọng ứng dụng to lớn xây dựng nước ta Việc sử dụng xỉ lò cao tro trấu giải pháp xử lý phế thải có hiệu kinh tế cao, tốt cho mơi trường Tuy nhiên để biến tiềm xỉ lò cao tro trấu thành thực đòi hỏi phải đầu tư cơng nghệ đốt nghiền đại nhằm đảm bảo chất lượng độ ổn định sản phẩm; khoáng từ xỉ lò cao hoạt hố tro trấu hoạt tính cao với khối lượng đủ lớn sử dụng cho số cơng trình xây dựng cầu nhà cao tầng Trên sở sản xuất thử nghiệm đánh giá hiệu kinh tế kỹ thuật việc sản xuất phụ gia khống từ tro trấu xỉ lò cao hoạt hóa xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất quy mô công nghiệp nhằm đáp ứng nhu cầu ngày tăng cơng trình xây dựng loại sản phẩm này; - Đề nghị đầu tư kính phí chế tạo lò đốt trấu đại, sở phát triển nhà máy điện cơng suất nhỏ kết hợp vừa sản xuất điện vừa cho sản phẩm phụ tro trấu có hoạt tính cao TÀI LIỆU THAM KHẢO - Đề nghị quan quản lý cấp cho phổ biến kết nghiên cứu đề tài đến đơn vị quan tâm tới vấn đề xử lý xỉ lò cao trấu, nhằm cung cấp thông tin hướng nâng cao hiệu sử dụng loại phế thải này; - Đề nghị quan quản lý cấp tiếp tục đầu tư cho đề tài để thực sản xuất thử nghiệm phụ gia Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2014 TCVN 7570 : 2006 Cốt liệu cho bê tông vữa - Yêu cầu kỹ thuật NGỌ VĂN TOẢN, “Nghiên cứu sử dụng cát mịn hỗn hợp phụ gia khoáng tro trấu - xỉ lò cao để chế tạo bê tơng cường độ cao”, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Xây dựng, 2010 Ngày nhận sửa: 26/11/2014 45 ... TRƯỜNG cứu Đề nghị tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng hỗn hợp xỉ lò cao tro trấu tới số tính chất khác bê tông cát mịn cường độ cao, nghiên cứu khả ứng dụng hỗn hợp phụ gia khống loại bê tơng đặc biệt bê. .. thấy rõ bê tơng cường độ cao có phát triển cường độ nhanh Việc sử dụng kết hợp xỉ lò cao với tro trấu không làm giảm nhiều tốc độ phát triển cường độ bê tông tuổi sớm Cường độ nén bê tông với... cơng tác hỗn hợp bê tông 3.2 Lựa chọn số thành phần bê tông cát mịn, độ sụt hỗn hợp bê tông cường độ bê tông thành phần nêu bảng 6, 7, Bảng Thành phần vật liệu sử dụng cho 1m bê tông cát mịn Ký