Nghiên cứu sử dụng tro bay trong sản xuất bê tông tự lèn: luận văn thạc sĩ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG LÊ NGUYỄN SONG TOÀN NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TRO BAY TRONG SẢN XUẤT BÊ TÔNG TỰ LÈN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐỒNG NAI, NĂM 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG LÊ NGUYỄN SONG TOÀN NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TRO BAY TRONG SẢN XUẤT BÊ TÔNG TỰ LÈN CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG MÃ NGÀNH: 8580201 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN NGHIÊN CỨU TS LÊ ĐỨC HIỂN ĐỒNG NAI, NĂM 2019 LỜI CẢM ƠN Trong trình nghiên cứu để hoàn thành đề tài nghiên cứu cách thuận lợi, tác giả nhận giúp đỡ, hướng dẫn nhiệt tình Thầy/Cơ giáo Trường Đại học Lạc Hồng Với tình cảm chân thành, tác giả bày tỏ lòng biết ơn trực tiếp đến Thầy TS Lê Đức Hiển, Khoa Sau Đại Học, Khoa Kỹ Thuật Cơng Trình – Trường Đại học Lạc Hồng Thầy/Cô giáo tham gia quản lý, giảng dạy giúp đỡ cho tác giả suốt trình học tập nghiên cứu Mặc dù có nhiều cố gắng suốt q trình thực đề tài, song cịn có mặt hạn chế, thiếu sót Tơi mong nhận ý kiến đóng góp dẫn thầy cô giáo bạn đồng nghiệp Sau xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tồn thể cán cơng nhân viên chức Trường Đại học Lạc Hồng Kính chúc Thầy Cô tràn đầy hạnh phúc, thành đạt dồi sức khỏe để tiếp tục người chèo đò đưa nguồn tri thức đến với hệ học viên Trân trọng cảm ơn! Đồng Nai, ngày 14 tháng 02 năm 2019 Tác giả Lê Nguyễn Song Toàn LỜI CAM ĐOAN Tác giả : Lê Nguyễn Song Toàn Sinh ngày: 18/12/1981 Quê quán: Đồng Nai Nơi công tác: UBND xã Thạnh Phú, huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu với đề tài ‘‘Nghiên cứu sử dụng tro bay sản xuất bê tơng tự lèn" cơng trình nghiên cứu riêng tác giả Các số liệu, kết nêu trong luận văn trung thực chưa công bố nơi khác Các thông tin trích dẫn nguồn gốc rõ ràng Kết tính tốn dựa tiêu chuẩn xây dựng hành Nếu không điều nêu trên, tác giả xin hoàn toàn chịu trách nhiệm đề tài Đồng Nai, ngày 14 tháng 02 năm 2019 Tác giả Lê Nguyễn Song Tồn TĨM TẮT LUẬN VĂN Luận văn tiếp nối cơng trình nghiên cứu trước, nhằm hiểu rõ vật liệu tro bay sản xuất bê tông tự lèn, mong muốn vật liệu phát triển mạnh mẽ Việt Nam Bởi biết đến giới vật liệu xanh, thân thiện với mơi trường đồng thời có nhiều đặc tính kỹ thuật tốt Vì vậy, luận văn đưa kết luận sử dụng tro bay thay phần xi măng Đồng thời giúp nhà máy nhiệt điện tìm giải pháp xử lý tro bay áp dụng việc thay phần xi măng sản xuất vữa MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN TÓM TẮT LUẬN VĂN DANH MỤC BẢN BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ PHẦN MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nhiệm vụ luận văn Đối tượng phạm vi nghiên cứu luận văn Phương pháp luận phương [háp nghiên cứu luận văn ý nghĩa lý luận thực tiễn luận văn Bố cục luận văn Chương TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Khái niệm phân loại tro bay 1.2 Các đặc trưng tro bay 1.2.1 Thành phần hóa học tro bay .6 1.2.2 Cấu trúc hình thái tro bay 1.2.3 Phân bố kích thước hạt tro bay .11 1.3 Sản lượng tro bay tình hình sử dụng tro bay giới 12 1.3.1 Sản lượng tro bay nước 12 1.3.2 Tình hình sử dụng tro bay 15 1.3.3 Ứng dụng tro bay số lĩnh vực công nghiệp giới 16 1.4 Tình hình nghiên cứu xử lý ứng dụng tro bay Việt Nam 19 Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 22 2.1 Giới thiệu 22 2.1.1 Phân loại bê tông tự lèn 23 2.1.2 Tình hình nghiên cứu bê tông tự lèn Việt Nam 24 2.1.3 Một số phương pháp thiết kế bê tông tự lèn 25 2.2 Phương pháp nghiên cứu 27 2.2.1 Nguyên lý chế tạo bê tơng tự lèn có cường độ cao 27 2.2.2 Phương pháp tính tốn cấp phối BTTL 28 2.2.3 Thiết kế cấp phối cốt liệu .28 2.2.4 Xác định thể tích vữa .29 2.3 Quy trình tính tốn cấp phối 30 2.3.1 Quy trình tính tốn cấp phối cho BTTL theo TH1 30 2.3.2 Quy trình tính tốn cấp phối cho BTTL theo TH2 32 2.4 Yêu cầu kỹ thuật bê tông tự lèn 34 2.4.1 Các yêu cầu kỹ thuật 34 2.4.2 Phương pháp thí nghiệm 35 2.4.3 Các phương pháp thí nghiệm kiểm tra chất lượng hỗn hợp bê tông tự lèn tuân thủ 36 2.5 Tính chất bê tông 44 Chương KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 51 3.1 Phương pháp thí nghiệm 51 3.1.1 Đúc mẫu xác định cường độ chịu nén .51 3.1.2 Tro bay Nhiệt Điện Duyên Hải tro bay Nhiệt Điện Duyên Hải 52 3.2 Thiết kế cấp phối bê tông xi măng sử dung tro bay 53 3.2.1 Yêu cầu thiết kế .53 3.2.2 Phương pháp thiết kế bê tông tự lèn 54 3.2.3 Trình tự thiết kế bê tơng tự lèn (theo lý thuyết thể tích tuyệt đối) 54 3.3 Kết giải pháp 55 3.3.1 Vật liệu dùng thí nghiệm 56 3.3.2 Kết thí nghiệm mẫu 58 3.4 Nhận xét 67 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Tiêu chuẩn tro bay theo ASTM C618 .5 Bảng 1.2: Thành phần hóa học tro bay theo vùng miền Bảng 1.3: Thành phần hóa học tro bay Ba Lan từ nguồn nguyên liệu khác Bảng 1.4: Phân bố kích thước hạt phân đoạn tro bay Israel 11 Bảng 1.5: Kích thước hạt tro bay thương phẩm .11 Bảng 1.6: Sản lượng phần trăm sử dụng tro bay số nước .13 Bảng 1.7: Tro bay từ nhà máy nhiệt điện giai đoạn 2010-2030 14 Bảng 2.1 Các phương pháp thí nghiệm kiểm tra tính công tác hỗn hợp bê tông tự lèn .35 Bảng 2.2 Kết thí nghiệm hỗn hợp bê tông tự lèn cần đạt 35 Bảng 2.3: Mác bê tông nặng xác định sở cường độ chịu nén .45 Bảng 2.4 Hệ số chuyển đổi kết thử nén mẫu bê tông .47 Bảng 2.5 Tương quan cấp độ bền chịu nén bê tông mác bê tông .49 Bảng 3.1 Thành phần tro bay Nhiệt Điện Duyên Hải 52 Bảng 3.2 Thành phần tro bay Nhiệt Điện Duyên Hải 53 Bảng 3.3 Xi măng PCB40 dùng thí nghiệm 56 Bảng 3.4 Cát sàng dùng thí nghiệm 57 Bảng 3.5 Đá dăm 5x20 dùng thí nghiệm .58 Bảng 3.7 Thành phần vật liệu cho hỗn hợp 1m3 bê tông 59 Bảng 3.8 Kết thí nghiệm mẫu bê tơng khơng dùng tro bay .59 Bảng 3.9 Thành phần vật liệu cho hỗn hợp 1m3 bê tông (sử dụng 5% tro bay) .59 Bảng 3.10 Kết thí nghiệm mẫu bê tông sử dụng 5% tro bay 59 Bảng 3.11 Thành phần vật liệu cho hỗn hợp 1m3 bê tông (sử dụng 10% tro bay).60 Bảng 3.12 Kết thí nghiệm mẫu bê tơng sử dụng 10% tro bay 60 Bảng 3.13 Thành phần vật liệu cho hỗn hợp 1m3 bê tông (sử dụng 15% tro bay).60 Bảng 3.14 Kết thí nghiệm mẫu bê tông sử dụng 15% tro bay 60 Bảng 3.15 Thành phần vật liệu cho hỗn hợp 1m3 bê tông (sử dụng 20% tro bay).61 Bảng 3.16 Kết thí nghiệm mẫu bê tơng sử dụng 20% tro bay 61 Bảng 3.17 Thành phần vật liệu cho hỗn hợp 1m3 bê tông (sử dụng 25% tro bay).61 Bảng 3.18 Kết thí nghiệm mẫu bê tông sử dụng 25% tro bay 61 Bảng 3.19 Bảng tổng hợp cường độ nén mẫu 62 Bảng 3.20 Bảng tổng hợp tải trọng phá hoại mẫu 65 Bảng 3.21 Thành phần cấp phối mác 60Mpa 68 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sự tương phản kích thước hạt tro bay hình cầu lớn hạt nhỏ .9 Hình 1.2: Biểu diễn đặc trưng dạng cầu hạt khoảng kích thước thường thấy nhiều Hình 1.3: Cấu trúc hạt tro bay sau tiếp xúc ngắn với dung dịch HF .10 Hình 1.4: Cấu trúc tro bay tiếp xúc với dung dịch HF thời gian dài 10 Hình 1.5: Biểu đồ sản lượng tro bay phần trăm sử dụng tro bay Mỹ từ 19662012 12 Hình 1.6: Biểu đồ lượng tro bay tạo thành, tro bay sử dụng phần trăm sử dụng tro bay Trung Quốc từ 2001-2008 .13 Hình 1.7: Đập Puylaurent Pháp 16 Hình 1.8: Bê tơng asphalt sử dụng tro bay .17 Hình 1.9: Gạch lợp từ tro bay .18 Hình 2.1 Quy trình thiết kế BTTL 27 Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý chế tạo bê tông cường độ cao 28 Hình 2.3 Bộ dụng cụ thí nghiệm kiểm tra đường kính chẩy loang hỗn hợp BTTL 37 Hình 2.4 Khung J-Ring dùng kết hợp với côn thử độ sụt bê tơng 39 Hình 2.5 Thiết bị V-funnel 41 Hình 2.6 Khn L - Box 42 Hình 3.1 Đúc mẫu xác định cường độ chịu nén 51 Hình 3.2 Quá trình nhào trộn cốt liệu 55 Hình 3.3 Độ chảy xịe mẫu hỗn hợp bê tông .62 Hình 3.4 Cường độ nén mẫu ngày .63 Hình 3.5 Cường độ nén mẫu ngày .63 61 Bảng 3.15 Thành phần vật liệu cho hỗn hợp 1m3 bê tông (sử dụng 20% tro bay) (Nguồn: Tác giả tự thực hiện) Bảng 3.16 Kết thí nghiệm mẫu bê tông sử dụng 20% tro bay (Nguồn: Tác giả tự thực hiện) Bảng 3.17 Thành phần vật liệu cho hỗn hợp 1m3 bê tông (sử dụng 25% tro bay) (Nguồn: Tác giả tự thực hiện) Bảng 3.18 Kết thí nghiệm mẫu bê tông sử dụng 25% tro bay (Nguồn: Tác giả tự thực hiện) 62 ĐỘ CHẢY XÒE CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG 615 610 605 600 595 590 Không dùng Thay 5% tro bay xi măng Thay 10% xi măng Thay 15% xi măng Thay 20% xi măng Thay 25% xi măng Độ chảy xịe (Nguồn: Tác giả tự thực hiện) Hình 3.3 Độ chảy xịe mẫu hỗn hợp bê tơng Dựa vào hình 3.3 ta thấy độ chảy xịe hỗn hợp bê tơng có sử dụng tro bay cao lớn 600mm nên bê tơng có khả tự chảy trọng lượng thân tự điền đầy vào góc cạnh ván khuôn nơi dày cốt thép không cần tác động học mà đảm bảo tính đồng Bảng 3.19 Bảng tổng hợp cường độ nén mẫu Kết nén mẫu thời điểm Đường chuẩn ngày ( Mpa) 30 51.2 ngày ( Mpa) 45 28 ngày ( Mpa) 60 Thay 10% xi măng Thay 15% xi măng Thay 20% xi măng Thay 25% xi măng 49.8 52.3 50.2 40.8 38.3 64.1 63.9 56.8 54.8 49.2 47.6 75.4 76.8 73.4 69.2 65.7 60.1 Không Thay dùng tro 5% xi bay măng (Nguồn: Tác giả tự thực hiện) 63 CƯỜNG ĐỘ NÉN CỦA MẪU 60 50 40 30 20 10 Không dùng Thay 5% Thay Thay Thay Thay tro bay xi măng 10% xi măng 15% xi măng 20% xi măng 25% xi măng ngày ( Mpa) (Nguồn: Tác giả tự thực hiện) Hình 3.4 Cường độ nén mẫu ngày CƯỜNG ĐỘ NÉN CỦA MẪU 80 60 40 20 Không dùng Thay 5% Thay Thay Thay Thay tro bay xi măng 10% xi măng 15% xi măng 20% xi măng 25% xi măng ngày ( Mpa) (Nguồn: Tác giả tự thực hiện) Hình 3.5 Cường độ nén mẫu ngày 64 CƯỜNG ĐỘ NÉN CỦA MẪU 100 80 60 40 20 Không dùng Thay 5% tro bay xi măng Thay 10% xi măng Thay 15% xi măng Thay 20% xi măng Thay 25% xi măng 28 ngày ( Mpa) (Nguồn: Tác giả tự thực hiện) Hình 3.6 Cường độ nén mẫu 28 ngày TỔNG HỢP CƯỜNG ĐỘ NÉN CỦA MẪU Ở CÁC NGÀY THÍ NGHIỆM KHÁC NHAU 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Không Thay dùng tro 5% xi bay măng Thay 10% xi măng ngày ( Mpa) Thay 15% xi măng ngày ( Mpa) Thay 20% xi măng Thay 25% xi măng 28 ngày ( Mpa) (Nguồn: Tác giả tự thực hiện) Hình 3.7 Tổng hợp cường độ nén mẫu ngày thí nghiệm khác 65 Bảng 3.20 Bảng tổng hợp tải trọng phá hoại mẫu Kết nén mẫu thời điểm Không dùng tro bay Thay 5% xi măng Thay 10% xi măng Thay 15% xi măng Thay 20% xi măng Thay 25% xi măng ngày ( kN) 1152 1120.9 1175.9 1130.2 917.6 862.1 ngày (kN) 1443 1437.5 1277.6 1232.1 1106.6 1070.6 28 ngày (kN) 1696 1728.1 1652.4 1557.4 1478.6 1353.1 (Nguồn: Tác giả tự thực hiện) TẢI TRỌNG PHÁ HỦY MẪU 1500 1000 500 Không dùng Thay 5% tro bay xi măng Thay 10% xi măng Thay 15% xi măng Thay 20% xi măng ngày ( kN) (Nguồn: Tác giả tự thực hiện) Hình 3.8 Tải trọng phá hủy mẫu ngày Thay 25% xi măng 66 TẢI TRỌNG PHÁ HỦY MẪU 2000 1500 1000 500 Không dùng Thay 5% tro bay xi măng Thay 10% xi măng Thay 15% xi măng Thay 20% xi măng Thay 25% xi măng ngày (kN) (Nguồn: Tác giả tự thực hiện) Hình 3.9 Tải trọng phá hủy mẫu ngày TẢI TRỌNG PHÁ HỦY MẪU 2000 1500 1000 500 Không dùng Thay 5% Thay tro bay xi măng 10% xi măng Thay 15% xi măng Thay 20% xi măng 28 ngày (kN) (Nguồn: Tác giả tự thực hiện) Hình 3.10 Tải trọng phá hủy mẫu 28 ngày Thay 25% xi măng 67 TỔNG HỢP TẢI TRỌNG PHÁ HỦY CỦA MẪU Ở CÁC NGÀY THÍ NGHIỆM KHÁC NHAU 2000 1500 1000 500 Không dùng Thay 5% tro bay xi măng Thay 10% xi măng ngày ( kN) Thay 15% xi măng ngày (kN) Thay 20% xi măng Thay 25% xi măng 28 ngày (kN) (Nguồn: Tác giả tự thực hiện) Hình 3.11 Tổng hợp tải trọng phá hủy mẫu ngày thí nghiệm khác 3.4 Nhận xét Từ kết thí nghiệm thực tế cho thấy: - Bê tông sử dụng tro bay kết hợp phụ gia chuyên dùng có cường độ: Đối với cường độ chịu nén + Ở mẫu thí nghiệm ngày dùng tro bay thay 10% xi măng cường độ nén mẫu 52.3(Mpa) tăng 2.1% so với mẫu không dung tro bay (cường độ nén mẫu 51.2(Mpa)) + Cịn mẫu có tro bay thay cịn lại ngày, có cường độ nén mẫu nhỏ mẫu không dùng tro bay + Ở mẫu thí nghiệm 28 ngày dùng tro bay thay 5% xi măng cường độ nén mẫu 76.8(Mpa) tăng 1.82% so với mẫu không dùng tro bay (cường độ nén mẫu 75.4(Mpa)) Đối với cường độ phá hủy mẫu + Ở mẫu thí nghiệm ngày dùng tro bay thay 10% xi măng cường độ phá hủy mẫu 1175.9(Mpa) tăng 2.03% so với mẫu không dung tro bay (cường độ phá hủy mẫu 1152(Mpa)) 68 + Cịn mẫu có tro bay thay cịn lại ngày, có cường độ phá hủy mẫu nhỏ mẫu không dùng tro bay + Ở mẫu thí nghiệm 28 ngày dùng tro bay thay 5% xi măng cường độ phá hủy mẫu 1728.1(Mpa) tăng 1.86% so với mẫu không dung tro bay (cường độ phá hủy mẫu 1696(Mpa)) - Với lượng tro bay thay 5%;10%; 15%, cường độ bê tông đạt yêu cầu hiệu kinh tế không cao - Với lượng tro bay thay 25%, tiết kiệm lượng tiền lớn cường độ bê tông 28 ngày không đảm bảo - Lượng tro bay thay 20% hợp lý vừa đạt hiệu kinh tế, vừa đảm bảo yêu cầu cường độ bê tông Bảng 3.21 Thành phần cấp phối mác 60Mpa Thành phần cấp phối mác 60Mpa Ximăng PCB 40 Cát sàng Đá dăm 5x15 Phụ gia Nước Tro bay (kg) (kg) (kg) (lít) (lít) (kg) 105 105 90 Cấp phối sử dụng không dùng tro bay 450 575 1050 6.3 Cấp phối thiết kế có dùng 20% tro bay 360 575 1050 6.3 (Nguồn: Tác giả tự thực hiện) 69 (Nguồn: Tác giả tự thực hiện) Hình 3.12 So sánh trường hợp không dùng tro bay sử dụng 20% tro bay Điểm giải pháp: Sử dụng loại vật liệu tro bay chất phụ gia cho bê tơng Với tính sẵn có tro bay tạo sản phẩm ưu việt so với sản phẩm không sử dụng Đặc biệt tạo bê tơng bền sulfat với tính bền mơi trường sulfat cao Đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn Về cường độ bê tông: * Ở tuổi ngày, ảnh hưởng tro bay lên thay đổi cường độ nén theo xu hướng: Khi tỉ lệ tro bay thay xi măng khoảng 20% làm giảm cường độ nén mẫu bê tông so với cấp phối không sử dụng tro bay tro bay loại F phát triển cường độ chậm Giai đoạn chủ yếu tham gia vào hạt cốt liệu mịn Thành phần pha tinh thể mullit Tro bay loại F khơng có hoạt tính điều kiện bình thường Hàm lượng Ca(OH)2 tạo thành từ hydrat xi măng chưa đủ để phá vỡ liên kết pha thuỷ tinh giàu Si Al Do phản ứng hố học Tro bay sản phẩm hydrát xi măng giai đoạn xảy chưa đủ mạnh để bù đắp lượng CSH thiếu hụt phần xi măng bị thay * Ở tuổi 28 ngày, ảnh hưởng tro bay lên thay đổi cường độ nén theo xu hướng: 70 Cường độ mẫu bê tông với lượng tro bay thay 20% có cường độ tuổi 7, 28 ngày có xu hướng phát triển mạnh so với cường độ mẫu chuẩn không sử dụng tro bay, nguyên nhân giai đoạn này, số hạt Tro bay có kích thước phù hợp đóng vai trị chất điền đầy vào cấu trúc bê tơng, với tỉ lệ tro bay thích hợp tạo thành cấu trúc đá xi măng bê tông tốt hơn, làm tăng cường độ bê tông Mặt khác, thời kỳ lượng Ca(OH)2 tạo thành từ hydrat xi măng ngày nhiều công phá vỡ khung SiO2 – Al2O3 pha thủy tinh, ion silicate aluminate bị tách dạng tự phản ứng với Ca(OH)2 để tạo thành pha canxi hidro silicat CSH canxi hydro aluminat CAH Tốc độ hydrat khoáng xi măng C3S ngày giảm tốc độ phát triển cường độ giảm dần, nhiên thêm tro bay vào tiếp tục phản ứng để tạo CSH đóng góp phần đáng kể pha CSH thêm vào cấu trúc đá xi măng Tại thời điểm tốc độ phát triển cường độ xi măng chậm lại, pozzoland tro bay tiếp tục hoạt tính để tăng cường độ sau môi trường dưỡng ẩm bê tông Tốc độ phát triển cường độ tiếp tục theo thời gian kết cường độ sau cao so với dùng xi măng Khả cho phép sử dụng tro bay sản xuất bê tông cường độ cao Độ bền sunfat: Kết thí nghiệm cho thấy: Với tỷ lệ dùng hợp lý, mẫu vữa đạt độ bền sunfat 0.018 mức tiêu chất lượng theo TCVN 6067:2004 yêu cầu max 0.04 Điều chứng tỏ tro bay cải thiện độ bền sulfat hỗn hợp bê tông Sự tăng khả bền sulfat Tro bay tiếp tục phản ứng với hydroxit bê tông để tạo thêm CSH, chúng điền đầy vào cấu trúc mao dẫn vữa ximăng, làm giảm độ thấm xâm nhập môi trường sulfat Tro bay bê tông điều kiện nóng ẩm làm tăng độ bền sulfat so với bê tông tạo thành từ loại xi măng khác Độ bền sulfat bê tông Tro bay chịu ảnh hưởng yếu tố giống với bê tông khơng Tro bay như: thời gian đóng rắn, độ bay tỉ lệ nước xi măng Ảnh hưởng Tro bay đến độ bền sulfat phụ thuộc loại, lượng, thành phần hố học đặc tính vật lý Tro bay xi măng sử dụng 71 Độ bền sulfat lớn đạt tỉ lệ nước xi măng thấp, ximăng bền sulfat Tro bay có khả chống sulfat tốt Phương pháp thử XMB Tro bay ASTM C1012 ASTM C1157 dựa đặc tính XMB, giãn nở tới hạn thời gian tháng (được kiểm tra C1012) với 0.1% với độ bền sulfat TB 0.05 với bền sulfat cao Lượng nước yêu cầu: Từ kết thí nghiệm nhận định: Tỷ lệ N/C thấp góp phần tăng cường độ bê tơng tro bay có dạng hình trịn, làm giảm ma sát hỗn hợp bê tông Chống rạn nứt, giảm co gãy, cải thiện bề mặt sản phẩm có tính chống thấm cao: Tính cực mịn tro bay có hàm lượng silic cao hay silic nano tạo tính dẻo ximăng portland q trình làm bê tơng Chẳng tính dẻo giúp cho việc tạo hình, giải phóng khn nhanh chóng mà cịn giúp cho sản phẩm tạo khơng bị rạng nứt, khơng cong vênh, có tính chống thấm cao bền ximăng thơng thường Quy luật học cịn giúp ta hiểu tro bay có khả làm chất xúc tác để tạo sản phẩm cứng bền Điều chứng minh qua việc thử nghiệm khoan mẫu bê tông trực tiếp kết cấu thử nghiệm khả chống thấm sản phẩm Qua thí nghiệm nhận thấy : Các mẫu bê tông khoan trực tiếp từ kết cấu không cịn lỗ rỗng bê tơng, bề mặt bê tơng đặc chắc, láng mịn, phân bố cốt liệu đồng Kết luận chương 3: Nguyên lí cấp phối vấn đề quan trọng tạo cường độ bê tông Lượng tro bay thay 20% hợp lý vừa đạt hiệu kinh tế, vừa đảm bảo yêu cầu cường độ bê tông Trong điều kiện vật liệu địa phương hồn tồn chế tạo cấp phối Bê tơng tự lèn có cường độ cao nhằm đáp ứng cho cơng trình có u cầu bê tơng có cường độ chịu nén chịu kéo lớn với tính vượt trội ngày nghiên cứu, phát triển ứng dụng rộng rãi toàn Thế giới KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN - Bê tông sử dụng tro bay kết hợp phụ gia chuyên dùng có cường độ: Đối với cường độ chịu nén + Ở mẫu thí nghiệm ngày dùng tro bay thay 10% xi măng cường độ nén mẫu 52.3(Mpa) tăng 2.1% so với mẫu không dùng tro bay (cường độ nén mẫu 51.2(Mpa)) + Cịn mẫu có tro bay thay cịn lại ngày, có cường độ nén mẫu nhỏ mẫu khơng dùng tro bay + Ở mẫu thí nghiệm 28 ngày dùng tro bay thay 5% xi măng cường độ nén mẫu 76.8(Mpa) tăng 1.82% so với mẫu không dùng tro bay (cường độ nén mẫu 75.4(Mpa)) Đối với cường độ phá hủy mẫu + Ở mẫu thí nghiệm ngày dùng tro bay thay 10% xi măng cường độ phá hủy mẫu 1175.9 (KN) tăng 2.03% so với mẫu không dung tro bay (cường độ phá hủy mẫu 1152(KN)) + Cịn mẫu có tro bay thay cịn lại ngày, có cường độ phá hủy mẫu nhỏ mẫu không dùng tro bay + Ở mẫu thí nghiệm 28 ngày dùng tro bay thay 5% xi măng cường độ phá hủy mẫu 1728.1(KN) tăng 1.86% so với mẫu không dung tro bay (cường độ phá hủy mẫu 1696(KN)) - Với lượng tro bay thay 5%;10%; 15%, cường độ bê tông đạt yêu cầu hiệu kinh tế không cao - Với lượng tro bay thay 25%, tiết kiệm lượng tiền lớn cường độ bê tông 28 ngày không đảm bảo - Lượng tro bay thay 20% hợp lý vừa đạt hiệu kinh tế, vừa đảm bảo yêu cầu cường độ bê tông KIẾN NGHỊ Nên sử dụng tro bay để thay phần xi măng trình tạo vữa xi măng Tro bay dùng chế tạo vữa xi măng giảm nhiều kinh phí để xử lý loại phế thải cơng nghiệp, hạn chế việc ô nhiễm môi trường tro bay gây ra; đồng thời, hạn chế việc sử dụng xi măng tức hạn chế việc khai thác tài nguyên, hạn chế việc nhiễm mơi trường q trình sản xuất xi măng - Các mẫu vữa có hàm lượng tro bay thay 10% xi măng có cường độ tương đương cao mẫu không sử dụng tro bay Do đó, q trình tạo vữa xi măng nên sử dụng tro bay thay 10% xi măng - Ngoài ra, tác giả nhận thấy cần nghiên cứu mẫu có hàm lượng tro bay thay 5%, 15% xi măng tỷ lệ nước bột dùng tro bay thay xi măng TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Etuo sakai, harutake imoto and masaki daimon Sự hyđrát hố xi măng Pclăng đá vơi Tuyển tập Hội thảo khoa học quốc tế Xi măng Công nghệ bê tông, Hà Nội, 2003 [2] Nguyễn Như Quý Lý thuyết công nghệ bê tông ximăng - Bài giảng Cao học ngành Vật liệu Xây dựng, ĐH Xây dựng, 2002 [3] Nguyễn Như Quý, Nguyễn Tấn Q Thí nghiệm vữa siêu dẻo bê tơng cường độ cao, độ sụt lớn với có mặt tro bay qua tuyển Phả Lại Hội thảo Công nghệ Xi măng Bê tông - Nghiên cứu ứng dụng, Hà Nội 1998 [4] Nguyễn Như Quý Nghiên cứu chế tạo bê tông tự lèn từ vật liệu chỗ Việt Nam Báo cáo tổng kết đề tài cấp bộ, Hà nội, 2003 [5] Phát triển kỹ thuật sản xuất bê tông tự lèn Nguyễn Văn Chánh In trong: Kỷ yếu Hội thảo Khoa học tồn quốc"Thơng tin phát triển Khoa học Công nghệ bê tông Việt Nam", Hội Khoa học Kỹ thuật Xây dựng Việt Nam - Hội Công nghiệp bê tông, 62003 [6] TCVN 3106:1993 Hỗn hợp bê tông nặng - Phương pháp thử độ sụt [7] TCVN 3118:1993 bê tông nặng - phương pháp xác định cường độ nén [8] TCVN 3121-2003, Phương pháp thí nghiệm vữa xi măng [9] TCXDVN 374:2006 hỗn hợp bê tông trộn sẵn - yêu cầu đánh giá chất lượng nghiệm thu [10] TCVN 5574: 2012 – Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế [11] TCVN 10302:2014 Phụ gia hoạt tính tro bay dùng cho bê tông, vữa xây xi măng Hội công nghiệp bê tông Việt Nam Tiếng Anh [12] ASTM C618 - 17a Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in Concrete [13] apparatus BS EN 12350-1:2019 Testing fresh concrete Sampling and common [14] Joseph J Waddell, Joseph A Dobrowolski - Concrete construction handbook "Pumped and sprayed concrete and mortar" [15] Chen Yilan and Wen Ziyum.Research on Activity of Limestone for Cement Admixture Proc Of Fifth International Symposium on Cement and Concrete Technology, Oct 1998, Beijing, China, International Academic Publisher, Beijing [16] Hajime Okamura and Masahiro Ouchi, Self Compacting Concrete, Journal of Advanced Concrete Technology Vol.1 No 1,5-15, April (2003) [17] ISO 5725-1:1994 Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 1: General principles and definitions [18] Masahiro Ouchi, Kochi University of Technology, Japan Applications of Self Compacting Concrete in Japan, Europe and the United States [19] Quy, N.N et al Test on Self-Compacting Concrete in Presence of Limestone Powder and Fly Ash Proc of International Conference on Building Materials, 14 IBAUSIL, 20-23 Sept., 2000, Bauhaus-Universitat, Weimar, Germany [20] Li Buxin Study on Portland Limestone Cement Performance Proc of Fifth International Symposium on Cement and Concrete Technology, Oct 1998, Beijing, China, International Academic Publisher, Beijing [21] Daimon and Sakai, E Limestone Powder Application Proc of Fifth International Symposium on Cement and Concrete Technology, Oct 1998, Beijing, China, International Academic Publisher, Beijing ... việc nghiên cứu sử dụng tro bay làm vật liệu thay xi măng làm chất kết dính vữa xi măng có ý nghĩa thực tiễn Mục đích nhiệm vụ luận văn Nghiên cứu sử dụng tro bay sản xuất bê tông tự lèn mác bê tông. .. nghiên cứu sử dụng tro bay sản xuất bê tông tự lèn mác bê tông M500 – M600, đưa kết luận sử dụng tro bay thay phần xi măng Đồng thời giúp nhà máy nhiệt điện tìm giải pháp xử lý tro bay áp dụng. .. SONG TOÀN NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TRO BAY TRONG SẢN XUẤT BÊ TÔNG TỰ LÈN CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG MÃ NGÀNH: 8580201 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN NGHIÊN CỨU TS LÊ ĐỨC