Đánh giá khả năng chịu nén của bê tông sử dụng cát biển trong các điều kiện bảo dưỡng khác nhau

Bài báo này đánh giá khả năng chịu nén của bê tông sử dụng cát biển ở Phú Quốc, Kiên Giang trong các điều kiện bảo dưỡng khác nhau. Tổng cộng 180 mẫu lập phương đã được đúc và thí nghiệm nén. Hai loại cấp phối bê tông được khảo sát là mác 200 (M200) và mác 300 (M300). Hàm lượng cát biển thay thế cát sông trong bê tông thay đổi 0, 50 và 100%. Các mẫu bê tông được ngâm trong nước ngọt và nước mặn với các thời gian bảo dưỡng là 7, 14, 28, 56 và 84 ngày. Kết quả thí nghiệm cho thấy cường độ chịu nén của bê tông sử dụng cát biển tăng nhanh khi bảo dưỡng từ 7 ngày đến 28 ngày nhưng tăng chậm hơn từ sau 28 ngày đến 84 ngày. Trong ba hàm lượng cát biển thay thế cát sông trong bê tông 0, 50 và 100% thì các mẫu có hàm lượng cát biển thay thế cát sông trong bê tông 100% có cường độ nén lớn nhất so với các mẫu có hàm lượng cát biển thay thế khác tại các thời gian bảo dưỡng bao gồm 7, 14, 28 và 56 ngày, trong khi các mẫu có hàm lượng cát biển thay thế cát sông trong bê tông 50% có cường độ nén lớn nhất tại 84 ngày. Khi thay thế 100% cát sông bằng cát biển thì cường độ chịu nén của bê tông tăng từ 2% đến 35%. Hầu hết các mẫu bảo dưỡng trong nước ngọt đều có cường độ chịu nén lớn hơn từ 2% đến 34% trong nước mặn.

Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng NUCE 2020 14 (1V): 60–72 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG SỬ DỤNG CÁT BIỂN TRONG CÁC ĐIỀU KIỆN BẢO DƯỠNG KHÁC NHAU Trần Ngọc Thanha,∗, Nguyễn Nhật Huya , Dương Minh Triềua , Lê Thanh Điềna a Khoa kỹ thuật Xây dựng, Trường Đại học Giao thông vận tải Thành phố Hồ Chí Minh, Số đường Võ Oanh, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam Nhận ngày 10/10/2019, Sửa xong 07/12/2019, Chấp nhận đăng 09/12/2019 Tóm tắt Bài báo đánh giá khả chịu nén bê tông sử dụng cát biển Phú Quốc, Kiên Giang điều kiện bảo dưỡng khác Tổng cộng 180 mẫu lập phương đúc thí nghiệm nén Hai loại cấp phối bê tông khảo sát mác 200 (M200) mác 300 (M300) Hàm lượng cát biển thay cát sông bê tông thay đổi 0, 50 100% Các mẫu bê tông ngâm nước nước mặn với thời gian bảo dưỡng 7, 14, 28, 56 84 ngày Kết thí nghiệm cho thấy cường độ chịu nén bê tông sử dụng cát biển tăng nhanh bảo dưỡng từ ngày đến 28 ngày tăng chậm từ sau 28 ngày đến 84 ngày Trong ba hàm lượng cát biển thay cát sơng bê tơng 0, 50 100% mẫu có hàm lượng cát biển thay cát sơng bê tơng 100% có cường độ nén lớn so với mẫu có hàm lượng cát biển thay khác thời gian bảo dưỡng bao gồm 7, 14, 28 56 ngày, mẫu có hàm lượng cát biển thay cát sơng bê tơng 50% có cường độ nén lớn 84 ngày Khi thay 100% cát sông cát biển cường độ chịu nén bê tơng tăng từ 2% đến 35% Hầu hết mẫu bảo dưỡng nước có cường độ chịu nén lớn từ 2% đến 34% nước mặn Từ khoá: cát biển; hàm lượng cát biển; điều kiện bảo dưỡng; thời gian bảo dưỡng EVALUATION OF COMPRESSIVE STRENGTH OF CONCRETE USING SEA SAND UNDER VARIOUS CURING ENVIRONMENT Abstract This paper evaluated compressive strength of concrete using sea sand at Phu Quoc, Kien Giang province under various curing environment Total 180 cube specimens were experienced under compressive test Two types of concrete compressive strength were used, including grade 200 (M200) and grade 300 (M300) Replacement ratios of sea sand varied from 0, 50 and 100% All specimen were cured in normal water and sea water for 7, 14, 28, 56 and 84 days The results showed that the compressive strength of sea sand concrete grew rapidly from days to 28 days but increased slowly from 28 days to 84 days Among three different replacement ratios of sea sand 0, 50 and 100%, the specimens with 100% replacement of sea sand showed the highest compressive strength at 7, 14, 28 and 56 days, while the specimens with 50% replacement of sea sand showed the highest compressive strength at 84 days The compressive strength increased from 2% to 35% with 100% of sea sand replacing normal sand Most of specimens cured in normal water exhibited higher compressive strength from 2% to 34% than those cured in sea water Keywords: Sea sand; volume of sea sand; curing environment; curing time https://doi.org/10.31814/stce.nuce2020-14(1V)-06 c 2020 Trường Đại học Xây dựng (NUCE) ∗ Tác giả Địa e-mail: ngocthanh.tran@ut.edu.vn (Thanh, T N.) 60 Thanh, T N., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Giới thiệu Nhu cầu cát sông nước để chế tạo bảo dưỡng bê tơng kết cấu cơng trình dân dụng hạ tầng ngày trở nên cấp bách, đặc biệt kết cấu cơng trình vùng gần biển Cốt liệu có bao gồm cát sơng thường chiếm khoảng 75% đến 80% thể tích bê tơng thành phần định đến tính chất lý bê tơng [1] Tuy nhiên, nguồn cung cát sông ngày khan trữ lượng hạn chế việc khai thác cát mức gây hậu nghiêm trọng môi trường, sạt lỡ lũ lụt Trong đó, nước tài nguyên thiết yếu phục vụ sinh hoạt người cần khai thác sử dụng cách tiết kiệm, nhiều nơi chí thiếu nước Vì cần giải pháp thay khắc phục tình trạng thiếu cát sơng nước nhằm đảm bảo đủ bê tông cung cấp cho kết cấu cơng trình dân dụng hạ tầng, đặc biệt cho kết cấu bê tông khơng sử dụng cốt thép đường, kè Các giải pháp thời đề xuất để thay cát nước bê tông bao gồm: 1) Sử dụng cát mịn cát nhân tạo nghiền từ đá [2, 3]; 2) Trộn thêm số phế phẩm từ nhà máy sản xuất công nghiệp tro bay, bụi silica hay tro xỉ [4–6]; 3) Thay cốt liệu bê tơng kính vỡ, gạch ceramic hay vỏ dừa [7]; 4) Nguyên cứu chế tạo bê tông geopolymer không cần sử dụng nước để bảo dưỡng [8] Tuy nhiên giải pháp nêu có hạn chế sau: cát nhân tạo sản xuất khó, giá thành cao; phế phẩm từ nhà máy sản xuất cơng nghiệp thay phần nhỏ cát bê tông; thay cốt liệu kính vỡ, gạch ceramic hay vỏ dừa làm giảm khả chịu lực bê tông; bê tông geopolymer thường bão dưỡng nhiệt độ từ 60◦C đến 90◦C khơng thích hợp cho kết cấu đổ bê tông công trường Nghiên cứu đề xuất sử dụng cát biển thay cho cát sông chế tạo bê tông nước mặn thay cho nước bảo dưỡng bê tơng, cát biển nước mặn có trữ lượng lớn, dễ khai thác, đặc biệt thích hợp cho kết cấu cơng trình vùng gần biển Tuy nhiên, cát biển nước mặn có tồn nhiều thành phần hóa học khác với cát sơng nước thơng thường nên ảnh hưởng đến khả chịu lực bê tơng, đặc biệt khả chịu nén Theo tìm hiểu tác giả khơng có nhiều nghiên cứu đề cập đến ảnh hưởng cát biển đến khả chịu nén bê tông Bách [9] đánh giá khả chịu nén bê tông sử dụng cát biển Bình Thuận Vũng Tàu Kết cho thấy cường độ nén bê tông sử dụng cát biển cát sông chênh lệch không đáng kể (từ 5% đến 15%) Châu Chính [10] nghiên cứu sản xuất bê tơng từ cát biển Khánh Hòa Các tác giả kết luận cường độ bê tông sử dụng cát biển chí thấp bê tông sử dụng cát vàng từ 25% đến 33% 90 ngày Hiệp Toàn [11] sử dụng cát biển Quảng Ninh để chế tạo bê tông cho đường ô tô Tác giả mẫu bê tơng sử dụng cát biển có cường độ nén thấp mẫu bê tông sử dụng cát vàng từ 5% đến 10% Dựa vào nghiên cứu khả chịu nén bê tơng sử dụng cát biển Phú Quốc, Kiên Giang chưa nghiên cứu Thêm ảnh hưởng điều kiện bảo dưỡng đến khả chịu nén bê tơng sử dụng cát biển chưa khám phá Mục tiêu nghiên cứu đánh giá khả chịu nén bê tông sử dụng cát biển Phú Quốc, Kiên Giang điều kiện bảo dưỡng khác Nội dung chi tiết bao gồm: 1) Đánh giá ảnh hưởng thời gian bảo dưỡng đến khả chịu nén bê tông sử dụng cát biển; 2) Đánh giá ảnh hưởng hàm lượng cát biển thay cát sông bê tông đến khả chịu nén bê tông; 3) Đánh giá ảnh hưởng điều kiện bảo dưỡng đến khả chịu nén bê tông sử dụng cát biển 61 Thanh, T N., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Chương trình thực nghiệm 2.1 Sơ đồ thí nghiệm Một chương trình thực nghiệm thiết kế Hình để đánh giá khả chịu nén bê tông sử dụng cát biển điều kiện bảo dưỡng khác Tổng cộng 180 mẫu lập phương chế tạo chia làm 60 tổ mẫu Hai loại cấp phối bê tông khảo sát M200 M300, hàm lượng cát biển thay cát sông bê tông thay đổi 0, 50 100%, thời gian bảo dưỡng bao gồm 7, 14, 28, 56 84 ngày, tổ mẫu bảo dưỡng hai điều kiện khác ngâm nước nước mặn Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng NUCE 2019 M3V0D7N M3V5D7N M3V1D7N M3V0D14N M3V5D14N M3V1D14N M3V0D28N M3V5D28N M3V1D28N M3V0D56N M3V5D56N M3V1D56N M3V0D84N M3V5D84N M3V1D84N M2V0D7N M2V5D7N M2V1D7N M2V0D14N M2V5D14N M2V1D14N M2V0D28N M2V5D28N M2V1D28N M2V0D56N M2V5D56N M2V1D56N M2V0D84N M2V5D84N M2V1D84N 56d (D56) M3V0D7B M3V5D7B M3V1D7B 84d (D84) M3V0D14B M3V5D14B M3V1D14B M3V0D28B M3V5D28B M3V1D28B M3V0D56B M3V5D56B M3V1D56B M3V0D84B M3V5D84B M3V1D84B Nước (N) M200 (M2) Bê tông sử dụng cát biển 0% (V0) 50% (V5) M300 (M3) 100% (V1) 7d (D7) 14d (D14) 28d (D28) Nước mặn (B) Cường độ Tỉ lệ % cát biển Ảnh hưởng cường độ Ảnh hưởng tỉ lệ % cát biển Ngày Điều kiện bảo dưỡng M2V0D7B M2V5D7B M2V1D7B M2V0D14B M2V5D14B M2V1D14B M2V0D28B M2V5D28B M2V1D28B M2V0D56B M2V5D56B M2V1D56B M2V0D84B M2V5D84B M2V1D84B 60 tổ mẫu Ảnh hưởng số ngày bảo dưỡng Ảnh hưởng điều kiện bảo dưỡng Hình1.1.Sơ Sơ đồ đồ thí Hình thínghiệm nghiệm 2.2 Vật liệu chế tạo 2.2.1 Vật liệu 62 Thành phần cấp phối loại bê tông (M200 M300) lấy theo bảng Thành phần bê tông bao gồm: xi măng PCB40 công ty xi măng Hà Tiên sản xuất, cát sông khai thác Tân Châu, tỉnh An Giang, đá 1x2 khai thác Hòn Sóc, Thanh, T N., cs / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng 2.2 Vật liệu chế tạo a Vật liệu Thành phần cấp phối loại bê tông (M200 M300) lấy theo Bảng Thành phần bê tông bao gồm: xi măng PCB40 công ty xi măng Hà Tiên sản xuất, cát sông khai thác Tân Châu, tỉnh An Giang, đá × khai thác Hòn Sóc, huyện Hòn Đất, nước lấy từ nhà máy nước thành phố Rạch Giá Cát biển lấy bãi biển Phú Quốc, tỉnh Kiên Giang đem phơi khơ vòng 20 ngày trước đem thí nghiệm Bảng Bảng thể kết thí nghiệm tính chất lý thành phần hạt cát sơng cát biển Có thể thấy cát biển có hàm lượng ion clo lớn nhiều so với cát sơng kích thước hạt cát biển mịn cát sông chút Nước mặn chế tạo cách pha bột NaCl (99%) với nước với tỉ lệ 3,5% Nghiên cứu cố gắng tạo nước mặn có thành phần NaCl có độ mặn tương đương nước biển thực tế, nước biển thưc tế bao gồm nhiều thành phần khác NaCl Bảng Thành phần cấp phối cho m3 bê tông Thành phần vật liệu cho m3 bê tông Mác bê tông M200 M300 Xi măng (kg/m3 ) Cát (kg/m3 ) Đá (kg/m3 ) Nước (lít) 305 465 680 650 1290 1150 170 185 Bảng Tính chất lý cát sơng cát biển TT Chỉ tiêu thí nghiệm Đơn vị Khối lượng riêng Khối lượng thể tích xốp Hàm lượng hạt sàng mm (S5) Mô đun độ lớn ML Hàm lượng bụi, bùn, sét Hàm lượng ion Clo Hàm lượng hạt nhỏ 0,14 mm Hàm lượng hữu (g/cm ) (kg/m3 ) (%) (%) (%) (%) - Tiêu chuẩn thí nghiệm Cát sông Cát biển TCVN 7572-4:2006 [12] TCVN 7572-6:2006 [13] TCVN 7572-2:2006 [14] TCVN 7572-2:2006 [14] TCVN 7572-8:2006 [15] TCVN 7572-15:2006 [16] TCVN 7572-2:2006 [14] TCVN 7572-9:2006 [17] 2,62 1,29 0,56 2,02 0,00 0,002 0,80 Sáng màu chuẩn 2,60 1,29 0,49 1,94 0,00 0,21 4,03 Sáng màu chuẩn Bảng Thành phần hạt cát sông cát biển TT Kích thước sàng (mm) 2,5 1,25 0,63 0,315 0,14 Đáy Khối lượng sàng (g) Phần trăm sàng (%) Phần trăm tích lũy sàng (%) Cát sơng Cát biển Cát sông Cát biển Cát sông Cát biển 0,0 30,0 42,0 90,0 580,0 245,0 8,0 0,0 26,0 32,0 95,0 587,0 232,0 41,0 0,0 3,0 4,2 9,0 58,3 24,6 0,8 0,0 2,6 3,2 9,4 57,9 22,9 4,0 0,0 3,0 7,2 16,3 74,6 99,2 100,0 0,0 2,6 5,7 15,1 73,1 96,0 100,0 63 6 7 580,0 245,0 245,0 8,0 8,0 0,315 0,14 0,14 Đáy Đáy 587,0 232,0 232,0 41,0 41,0 58,3 24,6 24,6 0,8 0,8 74,6 57,9 99,2 73,196,0 22,9 99,2 96,0 22,9 100,0 100,0 4,0 100,0 100,0 4,0 Thanh, T N., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng 2.2.2 Q trình đúc mẫu thí nghiệm 2.2.2 Q trình đúc mẫu thí nghiệm b Q trình đúctrộn mẫudung thítích nghiệm Một máy thùng 450 lít sử dụng để trộn bê tơng Đầu tiên cát với Một máy trộn dung tích thùng 450 lít sử dụng để trộn bê tơng Đầu tiên cát với Một máy trộn dung tích thùng lít sử dụng để trộn bê thêm tông vào Đầu tiêntrộn cát thêm với đá3được đá đổ vào trộn khơ 450 phút, sau xi măng đá đổ vào trộn khô phút, sau xi măng thêm vào trộn thêm đổphút vào Cuối trộn khô phút, sau măng thêm vào trộntrộn thêm phút Cuối cùng nước đượcbỏ bỏvào vàoxi chiađều đềulàm làm lần tôngnước phút Cuối nước từtừtừtừvàvàchia lần trộn chocho đếnđến khikhi bê bê tông bỏ vàođộtừđồng từ vànhất chia đềuđộlàm Sau lần trộn khibê bêtông tôngđược đảm bảo độ đồng độ sụt đảm bảo sụt trộn xong đổ vào khn có đảm bảo độ đồng độ sụt Sau trộn xong bê tông đổ vào khn có kíchkích Sau trộn xong bê tơng đổ vào khn có kích thước 150 × 150 × 150 mm tiến thước 150 xx 150 150xx150 150mm mmvà vàđược đượctiến tiếnhành hànhđầm đầmchặt chặt tay Sau mẫu đượchành thước 150 tay Sau 24h24h cáccác mẫu đầm bằngvà Sau cácdưỡng mẫu tháo khuôn đem bảo dưỡng nước nước tháo khuôn đem bảo nước nước mặn hình Đến tháochặt khn vàtay đem đi24h bảo dưỡng nước vàvànước mặn hình Đến mặn Hình Đến ngày thí nghiệm mẫu lập phương đem phơi khô 24h để ngày thí nghiệm nghiệm các mẫu mẫulập lậpphương phươngđược đượcđem đemraraphơi phơi khô 24h tránh hưởngtránh ngày thí khơ 24h để để tránh ảnhảnh hưởng ảnh củatrong độ ấm mẫu đến cường độ bê tông, trước khithí thínghiệm nghiệm nén máy độ ấm ấm mẫu đến cường tông, trước máyUTM củahưởng độ mẫu đến cường độđộbêbê tông, trước khikhi thí nghiệm nénnén máy 1000 KN Hình Q trình đúc mẩu, bảo dưỡng thí nghiệm tuân theo tiêu chuẩn TCVN UTM 1000KN nhưtrên trênhình hình3.3.Quá Quátrình trìnhđúc đúcmẩu, mẩu,bảo bảo dưỡng nghiệm tuân UTM 1000KN dưỡng vàvà thíthí nghiệm tuân theotheo 3118-1993 [18] tiêu chuẩn chuẩn TCVN TCVN3118-1993 3118-1993[18] [18] a)a)Nước Nước Nước (a) b)b) Nước mặn mặn (b)Nước Nước mặn Hình mẫu Hình2:2:Phương Phươngpháp phápbảo bảodưỡng dưỡng mẫu Hình Phương pháp bảo dưỡng mẫu Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng NUCE 2019 6 mẫu Hình thí nghiệm nghiệm Hình 3 Lắp Lắp đặt đặt mẫu thí 2.3và Kết quảluận thảo luận 2.3 Kết thảo 2.3.1 Cường nén bê tông dụng cát biển a Cường độ chịu nén độ củachịu bê tông sử dụng cátsửbiển Kết quảKết đoquả độ đo sụtđộ có hàm lượng cát cát biểnbiển thay thếthế cátcátsông sụtcác củamẫu mẫu có hàm lượng thay sơngtrong trongbê bêtơng tơng khác cho Bảngđược Cócho thểtrong thấybảng hàm4.lượng cátthấy biểnhàm thaylượng cát trongthếbêcát tông lớn khác Có thể cát sơng biển thay sơng bê tơng lớn độ sụt giảm Kết thí nghiệm cường độ nén thể 64 bảng Cường độ bê tông mẫu M200 sau 28 ngày bảo dưỡng phân bố từ 16,01 MPa đến 22,09 MPa Trong cường độ bê tông mẫu M300 sau 28 ngày bảo dưỡng phân bố từ 26,19 MPa đến 34,96 MPa Dựa kết thí nghiệm thấy cường độ bê tông phụ thuộc nhiều vào thời gian bảo dưỡng, Thanh, T N., cs / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng độ sụt giảm Kết thí nghiệm cường độ nén thể Bảng Cường độ bê tông mẫu M200 sau 28 ngày bảo dưỡng phân bố từ 16,01 MPa đến 22,09 MPa Trong cường độ bê tông mẫu M300 sau 28 ngày bảo dưỡng phân bố từ 26,19 MPa đến 34,96 MPa Dựa kết thí nghiệm thấy cường độ bê tông phụ thuộc nhiều vào thời gian bảo dưỡng, hàm lượng cát biển thay cát sông bê tông điều kiện bảo dưỡng Bảng Kết thí nghiệm độ sụt hổn hợp bê tông Hỗn hợp Hàm lượng cát biển thay cát sông bê tông (%) Độ sụt (cm) 0% (100% cát sông) 50% (50% cát sông + 50% cát biển) 100% (100% cát biển) 7,5 6,5 Bảng Kết thí nghiệm cường độ nén mẫu bê tơng M200 Nhóm mẫu Mẫu Cường độ nén (MPa) M2V0D7N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 11,41 11,04 10,77 11,07 0,32 M2V5D7N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 14,34 13,48 14,45 14,09 0,53 M2V1D7N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 13,14 14,81 13,52 13,82 0,87 M2V0D14N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 18,13 17,62 16,47 17,41 0,85 M2V5D14N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 19,11 20,47 17,96 19,18 1,25 65 Nhóm mẫu Mẫu Cường độ nén (MPa) M2V0D7B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 11,16 9,89 11,32 10,77 0,78 M2V5D7B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 13,94 13,14 13,42 13,64 0,40 M2V1D7B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 13,84 14,87 14,85 14,48 0,58 M2V0D14B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 15,48 15,51 15,49 15,47 0,01 M2V5D14B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 14,38 13,54 14,48 14,15 0,51 Thanh, T N., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Nhóm mẫu Mẫu Cường độ nén (MPa) M2V1D14N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 19,00 18,25 19,97 19,07 0,86 M2V0D28N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 18,68 20,96 20,82 20,15 1,27 M2V5D28N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 21,0 20,0 19,67 20,22 0,69 M2V1D28N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 22,42 22,35 21,5 22,09 0,51 M2V0D56N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 21,19 23,19 23,46 22,61 1,24 M2V5D56N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 22,8 23,67 20,93 22,47 1,40 M2V1D56N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 24,65 20,84 22,29 22,59 1,92 M2V0D84N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 22,63 21,17 24,78 22,86 1,81 66 Nhóm mẫu Mẫu Cường độ nén (MPa) M2V1D14B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 16,20 18,20 18,09 17,47 1,12 M2V0D28B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 16,33 18,53 17,90 17,66 1,13 M2V5D28B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 16,54 16,34 15,15 16,01 0,75 M2V1D28B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 19,02 18,41 19,81 19,05 0,70 M2V0D56B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 17,45 18,17 18,14 18,18 0,40 M2V5D56B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 17,37 16,01 17,53 16,91 0,83 M2V1D56B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 19,21 20,17 20,44 19,96 0,64 M2V0D84B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 20,18 18,52 18,23 18,96 1,05 Thanh, T N., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Nhóm mẫu Mẫu Cường độ nén (MPa) M2V5D84N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 38,64 38,64 33,22 36,83 3,12 M2V1D84N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 25,26 26,89 26,89 26,35 0,94 M2V1D84N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 25,26 26,89 26,89 26,35 0,94 Nhóm mẫu Mẫu Cường độ nén (MPa) M2V5D84B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 33,65 36,90 33,80 34,76 1,83 M2V1D84B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 24,03 22,69 23,33 23,39 0,67 M2V1D84B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 24,03 22,69 23,33 23,39 0,67 Bảng Kết thí nghiệm cường độ nén mẫu bê tơng M300 Nhóm mẫu Mẫu Cường độ nén (MPa) M3V0D7N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 24,71 23,88 23,46 24,02 0,63 M3V5D7N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 26,56 23,46 26,97 25,66 1,91 M3V1D7N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 26,07 24,44 26,72 25,74 1,17 M3V0D14N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 27,94 26,89 25,75 26,86 1,09 67 Nhóm mẫu Mẫu Cường độ nén (MPa) M3V0D7B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 23,19 23,19 22,63 23,00 0,32 M3V5D7B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 25,43 24,65 24,44 24,80 0,52 M3V1D7B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 25,51 22,56 22,07 23,38 1,86 M3V0D14B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 25,69 26,14 24,24 25,40 0,99 Thanh, T N., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Nhóm mẫu Mẫu Cường độ nén (MPa) M3V5D14N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 28,92 25,75 27,78 27,48 1,60 M3V1D14N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 27,97 30,08 30,84 29,63 1,48 M3V0D28N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 29,41 32,49 30,17 30,69 1,60 M3V5D28N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 35,82 33,33 35,72 34,96 1,40 M3V1D28N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 33,23 31,31 37,18 33,91 2,99 M3V0D56N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 33,39 34,46 33,26 33,70 0,65 M3V5D56N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 36,55 32,68 35,51 34,91 2,00 M3V1D56N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 37,08 33,94 32,31 34,44 2,42 68 Nhóm mẫu Mẫu Cường độ nén (MPa) M3V5D14B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 26,54 27,03 23,51 25,70 1,90 M3V1D14B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 26,55 27,04 25,57 26,40 0,74 M3V0D28B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 24,31 26,54 27,86 26,19 1,79 M3V5D28B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 27,96 30,14 31,00 29,61 1,56 M3V1D28B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 29,48 32,03 30,34 30,61 1,29 M3V0D56B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 31,07 29,32 29,41 29,95 0,98 M3V5D56B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 30,91 32,40 33,42 32,28 1,26 M3V1D56B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 33,14 33,61 32,21 32,99 0,71 Thanh, T N., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Nhóm mẫu Mẫu Cường độ nén (MPa) M3V0D84N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 35,09 32,86 33,94 33,96 1,11 M3V5D84N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 37,60 40,15 42,38 40,04 2,39 M3V1D84N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 34,67 37,70 33,42 35,26 2,20 Nhóm mẫu Mẫu Cường độ nén (MPa) M3V0D84B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 33,10 34,05 34,36 33,88 0,65 M3V5D84B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 35,82 36,87 38,96 37,20 1,59 M3V1D84B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 31,29 36,66 33,53 33,96 2,69 Ảnh hưởng thời gian bảo dưỡng đến khả chịu nén bê tơng Hình thể ảnh hưởng thời gian bảo dưỡng đến khả chịu nén bê tơng Có thể thấy tất mẫu có thời gian bảo dưỡng lâu cường độ chịu nén cao Cường độ chịu nén tăng nhanh từ ngày đến 28 ngày tăng chậm từ sau 28 ngày đến 84 ngày trừ trường hợp tổ mẫu có 50% cát biển Cụ thể cường độ mẫu tăng từ 13% đến 82% thời gian bảo dưỡng tăng từ ngày đến 28 ngày từ 7% đến 29% thời gian bảo dưỡng tăng từ 28 ngày đến 84 ngày Thời gian bảo dưỡng lâu q trình thủy hóa xi măng bê tơng kéo dài cường độ bê tông cao b Ảnh hưởng hàm lượng cát biển đến khả chịu nén bê tông Ảnh hưởng hàm lượng cát biển khác (0, 50 100%) đến khả chịu nén bê tông thể Hình Hầu hết mẫu có hàm lượng cát biển thay bê tơng 100% có khả chịu nén cao (so với mẫu có hàm lượng cát biển thay 50%) 7, 14, 28 56 ngày, trừ trường hợp mẫu bê tông M300 ngâm nước 28 56 ngày khả chịu nén mẫu có hàm lượng cát biển thay 100% chênh lệch không đáng kể (thấp từ 1,3% đến 3%) với mẫu có hàm lượng cát biển thay 50% Trong mẫu có hàm lượng cát biển thay bê tơng 50% có khả chịu nén cao (so với mẫu có hàm lượng cát biển thay 100%) 84 ngày Khi thay 100% cát sơng cát biển cường độ chịu nén tăng từ 2% đến 35% 28 ngày tăng từ 8% đến 17% Như việc thay 100% cát sông cát biển nghiên cứu chí giúp cải thiện khả chịu nén tất mẫu bê tông Trong ảnh hưởng hàm lượng cát biển thay bê tông 50% phụ thuộc nhiều vào mác bê tơng, bê tơng M200 thay 50% cát sông cát biển hầu hết cường độ nén bê tông 14, 28, 56 ngày giảm (từ 0,3% đến 9,3%), M300 ngược lại (tăng từ 3% đến 14%) Tại ngày 84 ngày, cường độ nén bê tông tăng tất mác thay 50% cát sông cát biển (từ 26% đến 81% bê tông M200 từ 7% đến 18% bê tông M300) Như hàm lượng cát biển thay bê tông 50% đạt hiệu với bê tơng mác cao Ngun nhân thành phần cát m3 bê tông loại bê tơng M200 69 chí Khoa Cơng nghệ Xây dựng NUCE TạpThanh, chí Tạp Khoa học Cơng Xây dựng NUCE T N., cs / học Tạpnghệ chí Khoa học Cơng nghệ2019 Xây dựng2019 M300 khơng giống dẩn tới ứng xử nén khác trộn thêm cát biển với hàm lượng thay chíhọc Khoa họcnghệ Cơng nghệ Xây dựng2019 NUCE 2019 Tạp chí Tạp Khoa Công Xây dựng NUCE cát sông 50% a)–M200 Nước a) M200 Nước–ngọt Nước mặn b) M200b)–M200 Nước –mặn (a) M200 – Nước (b) M200 – Nước mặn a) M200 Nước–ngọt a) –M200 Nước b) M200b)–M200 Nước –mặn Nước mặn (c) M300 – Nước (d) M300 – Nước mặn c) M300 Nước–ngọt c)–M300 Nước d) M300d)–M300 Nước –mặn Nước mặn Hình Ảnh hưởng thời gian bảo dưỡng hàm lượng đến khả năngnghệ chịuXây nén tơng 2019 Tạpcát chíbiển Khoa học Công dựngbêNUCE c Ảnh hưởng điều kiện bảo dưỡng đến khả chịulượng bê tông c) M300 Nước d) M300 Nước mặn Hình 4.Hình Ảnh hưởng thời gian bảo dưỡng hàm cát đến khảđến Ảnh hưởng thời gian bảo dưỡng vànén hàm lượng cát khảchịu chịu c) –M300 –ngọt Nước d)–biển M300 –biển Nước mặn Hầu hết mẫu bảo dưỡng trongnén nước củanén bê tơngbê tơng có4.cường độ chịu nén thời lớn nước mặnvà hàm lượng cát biển đến khả chịu Hình Ảnh hưởng gian bảo dưỡng Ảnh thời gian bảo dưỡng hàm lượng cát biển đến khả chịu từ 2% Hình đến 34% (Bảnghưởng 6).của Hình thể ảnh nén củanén bê tôngbê tông hưởng điều kiện bảo dưỡng đến cường độ chịu 2.3.4 Ảnh điều bảo dưỡng đến nén củanén bê tôngbê tông 2.3.4 Ảnhsử hưởng điều bảo dưỡng khảchịu chịu nén bêhưởng tông dụng cátkiện biển tạikiện 28 ngày, khảđến mẫu bảo dưỡng nước có cường cao Hầu hếtHầu mẫu dưỡng trongđộnước có cường độ chịuđộ nén lớnnén hơnlớn hết cácbảo mẫu bảo dưỡng nước cócủa cường 2.3.4 Ảnh hưởng điều kiện bảo dưỡng đến khả nén bê tôngchịu từ 11% đến 27% so với mẫu bảo dưỡng 2.3.4 Ảnh hưởng điều kiện dưỡng đến khảchịu chịu nén tông nước 2% đến 34% 5, 6) Hình 5Hình thể ảnh hưởng bê điều kiện trongmặn nướctừ mặn từ 2% đến(Bảng 34%bảo (Bảng 5, 6) thể ảnh hưởng điều kiện nước mặn Nguyên nhân dự đốn bảo dưỡng đến cường độbảo chịu nén bênước tơngbê sửtơng dụngsửcó cátcường biểncáttại 28 ngày, mẫu Hầudưỡng hết mẫu dưỡng độ chịu nén lớn hơncác bảo đến cường độbảo chịu nén biển 28 ngày, Hầu hết mẫu dưỡng nướcđều ngọtdụng có cường độ chịu nén lớn mẫu qdưỡng trình thủy hóatừ măng bê độ tơng gặphơn bảo nước cóngọt cường từ5hơn 11% đến 27% so27% vớicủa mẫucác bảo nước mặn 2%xingọt đến 34% (Bảng 5,cao 6) Hình thể từ ảnh hưởng điều kiện bảo dưỡng nước có cường độ cao 11% đến so với mẫu bảo trongbất nước từ mẫu 2% đến 34%được (Bảng 5, 6) Hình thể ảnh hưởng điều kiện ảnh hưởng lợi mặn bê tông bảodự dưỡng nước mặn Ngun nhân đốn q trình thủy hóa xi bảo dưỡng đến cường độ mặn chịu nén bê tông cát biển tạiquá 28 ngày, mẫu dưỡng nước nhân cósửthểdụng dự đốn trình thủy hóa xi dưỡng đến cường độNguyên chịu nén dưỡngbảo môi trường nước mặn ảnh bê tơng sử dụng cát biển 28 ngày, mẫu măng bê tông gặp ảnhgặp hưởng bấtđộlợi khihơn cáctừ mẫu bê tông bảo dưỡng bảo dưỡng nước có cường cao 11% đến 27% so với mẫu bảo măng bê tông ảnh hưởng bất lợi mẫu bê tông bảo dưỡng hưởng điềusokiện dưỡng đến có cường độ caoHình hơn5.từẢnh 11% đếncủa 27% vớibảo mẫutrong bảo hưởngbảo đến dưỡng khả chịu nước nén bê tông [19, 20] môi trường nước mặn ảnh hưởng đến khả chịu nén bê tơng [19,20] dưỡng nước mặn Ngun nhân dự đốn q trình thủy hóa xi khảkhả năngnăng chịu nén củanén bê tông sửbêdụng cát[19,20] biển mơi trường nước mặn ảnh hưởng đến chịu tông dưỡng nước mặn Nguyên nhân dự đốn q trình thủy hóa xi 28bảo ngàydưỡng măng bê tơng gặp ảnh hưởng bất lợi mẫuđiều bê tơng Hình Ảnh hưởng kiện bảo dưỡng đến khả chịu măng bê tông gặp ảnh hưởng bất lợi mẫu bê tông bảo dưỡng nén mơi trường nước mặn ảnh hưởng đến khả chịu nén bê tông [19,20] mơi trường nước mặn ảnh hưởng đến khả nén bê ngày tông [19,20] dụngchịu cát biển 28 70 Kết luận 13 13 Dựa kết thí nghiệm khả chịu nén 180 mẫu bê tông Thanh, T N., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Kết luận Dựa kết thí nghiệm khả chịu nén 180 mẫu bê tông sử dụng cát biển với thời gian bảo dưỡng điều kiện bảo dưỡng khác nhau, kết luận rút sau: - Cường độ bê tông mẫu M200 sau 28 ngày bảo dưỡng phân bố từ 16,01 MPa đến 22,09 MPa Trong cường độ bê tông mẫu M300 sau 28 ngày bảo dưỡng phân bố từ 26,19 MPa đến 34,96 MPa - Cường độ chịu nén bê tông sử dụng cát biển tăng nhanh bảo dưỡng từ ngày đến 28 ngày tăng chậm từ sau 28 ngày đến 84 ngày, trừ trường hợp tổ mẫu có 50% cát biển Cụ thể cường độ mẫu tăng từ 13% đến 82% thời gian bảo dưỡng tăng từ ngày đến 28 ngày từ 7% đến 29% thời gian bảo dưỡng tăng từ 28 ngày đến 84 ngày - Các mẫu có hàm lượng cát biển thay cát sơng bê tơng 100% có khả chịu nén cao 7, 14, 28 56 ngày, nhiên mẫu có hàm lượng cát biển thay cát sơng bê tơng 50% có khả chịu nén cao 84 ngày Khi thay 100% cát sơng cát biển cường độ chịu nén tăng từ 2% đến 35% 28 ngày tăng từ 8% đến 17% Hàm lượng cát biển thay bê tông 50% đạt hiệu với bê tông mác cao - Hầu hết mẫu bảo dưỡng nước có cường độ chịu nén lớn nước mặn từ 2% đến 34% Các mẫu bảo dưỡng nước có cường độ cao từ 11% đến 27% so với mẫu bảo dưỡng nước mặn 28 ngày Lời cảm ơn Tác giả chân thành cảm ơn hỗ trợ tài Quỹ Phát triển khoa học công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) cho đề tài mã số 107.01-2019.34 Tài liệu tham khảo [1] Hasdemir, S., Tu˘grul, A., Yılmaz, M (2016) The effect of natural sand composition on concrete strength Construction and Building Materials, 112:940–948 [2] Trung, T Đ., Đại, B D., Sáng, L V (2013) To research in using of fine sand as a replacement for regular sand in producing self-compacting high strength concrete Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng (KHCNXD)-ĐHXD, 7(1):93–103 [3] Durga, B., Indira, M (2016) Experimental study on various effects of partial replacement of fine aggregate with silica sand in cement concrete and cement mortar International Journal of Engineering Trends and Technology (IJETT), 33 [4] Akhil, S M., Kumar, V R (2015) Experimental study on concrete by partial replacement of fine aggregate with fly ash and egg shell powder International Journal and Magazine of Engineering, Technology, Management and Research, 2(2):214–220 [5] Ân, V V T., Đại, B D (2019) Nghiên cứu ảnh hưởng silica fume kết nén có độ mịn khác tro trấu đến tính chất bê tơng chất lượng cao Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng (KHCNXD)-ĐHXD, 13(2V):13–20 [6] Lâm, N T., Anh, M Q (2015) Nghiên cứu sử dụng kết hợp tro bay cát để sản xuất bê tơng khí trưng áp Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng (KHCNXD)-ĐHXD, (24):94–99 [7] Chand, G S., Kumar, P R (2017) Partial replacement of aggregate with ceramic tile in concrete International Journal of Engineering Research-Online, 5:173–182 [8] Nurruddin, M F., Haruna, S., Mohammed, B S., Sha’aban, I G (2018) Methods of curing geopolymer concrete: a review International Journal of Advanced and Applied Sciences, 5(1):31–36 [9] Bách, L V (2005) Bước đầu nghiên cứu sử dụng cát biển Nam Bộ làm bê tông xi măng Tạp chí Khoa học Giao thơng Vận tải, 11:1–5 71 Thanh, T N., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng [10] Châu, T V., Chính, T H (2018) Nghiên cứu sản xuất bê tông từ cát biển, nước biển khu vực Nha Trang-Khánh Hòa Tạp chí Khoa học Công nghệ Đại học Đà Nẵng, 3:1–4 [11] Hiệp, T T., Toàn, T N (2008) Nghiên cứu sử dụng cát biển Quảng Ninh chế tạo bê tông xi măng xây dựng đường tơ Tạp chí Khoa học Giao thông Vận tải, 11:1–6 [12] TCVN 7572-4:2006 Cốt liệu cho bê tông vữa - Phương pháp thử – Phần 4: Xác định khối lượng riêng, khối lượng thể tích độ hút nước Nhà xuất Xây dựng [13] TCVN 7572-6:2006 Cốt liệu cho bê tông vữa - Phương pháp thử – Phần 6: Xác định khối lượng thể tích xốp độ hổng Nhà xuất Xây dựng [14] TCVN 7572-2:2006 Cốt liệu cho bê tông vữa - Phương pháp thử – Phần 2: Xác định thành phần hạt Nhà xuất Xây dựng [15] TCVN 7572-8:2006 Cốt liệu cho bê tông vữa - Phương pháp thử – Phần 8: Xác định hàm lượng bùn, bụi, sét cốt liệu hàm lượng sét cục cốt liệu nhỏ Nhà xuất Xây dựng [16] TCVN 7572-15:2006 Cốt liệu cho bê tông vữa - Phương pháp thử – Phần 15: Xác định hàm lượng clorua Nhà xuất Xây dựng [17] TCVN 7572-9:2006 Cốt liệu cho bê tông vữa - Phương pháp thử – Phần 9: Xác định tạp chất hữu Nhà xuất Xây dựng [18] TCVN 3118:1993 Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ nén Nhà xuất Xây dựng [19] Xiao, J., Qiang, C., Nanni, A., Zhang, K (2017) Use of sea-sand and seawater in concrete construction: Current status and future opportunities Construction and Building Materials, 155:1101–1111 [20] Ming, C U I., Ji-Ze, M A O., Dao-Guang, J I A., Ben, L I (2014) Experimental study on mechanical properties of marine sand and seawater concrete Procceeding of International Conference on Mechanics and Civil Engineering, Zuhai, China, Atlantis Press 72 ... 6) .của Hình thể ảnh nén củanén bê tơngbê tông hưởng điều kiện bảo dưỡng đến cường độ chịu 2.3.4 Ảnh điều bảo dưỡng đến nén củanén bê tôngbê tông 2.3.4 Ảnhsử hưởng điều bảo dưỡng kh chịu chịu nén. .. hưởng điều kiện bảo dưỡng đến khả chịu nén bê tơng sử dụng cát biển chưa khám phá Mục tiêu nghiên cứu đánh giá khả chịu nén bê tông sử dụng cát biển Phú Quốc, Kiên Giang điều kiện bảo dưỡng khác. .. gồm: 1) Đánh giá ảnh hưởng thời gian bảo dưỡng đến khả chịu nén bê tông sử dụng cát biển; 2) Đánh giá ảnh hưởng hàm lượng cát biển thay cát sông bê tông đến khả chịu nén bê tông; 3) Đánh giá ảnh