1 nghiên cứu ảnh hưởng của hệ phụ gia metakaolin và thạch cao đến tốc độ phát triển cường độ của bê tông mác 50 mpa

Đại Học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHAN LÊ NHÂN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ PHỤ GIA METAKAOLIN VÀ THẠCH CAO ĐẾN TỐC ĐỘ PHÁT TRIỂN CƯỜNG ĐỘ CỦA BÊ TÔNG MÁC 50MPa Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU VÔ CƠ LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 08 năm 2010 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS TRẦN BÁ VIỆT (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 1: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 2: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày…….tháng…….năm…… Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: ( Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ ………………………………… ………………………………… ………………………………… ………………………………… ………………………………… Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày tháng năm 2010 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: PHAN LÊ NHÂN Giới tính: Nam Ngày sinh: 29/01/1984 Nơi sinh: Bình Định Chun ngành: Cơng nghệ vật liệu vơ Khóa (năm trúng tuyển): 2008 1- TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu ảnh hưởng hệ phụ gia metakaolin thạch cao đến tốc độ phát triển cường độ bê tông mác 50MPa 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS TRẦN BÁ VIỆT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) KHOA QL CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn xin chân thành cảm ơn hướng dẫn, bảo tận tình thầy Trần Bá Việt Trong q trình thực đề tài khơng tránh khỏi vướng mắc tự giải quyết, thầy nhiệt tình nhanh chóng bảo, điều chỉnh, giúp tơi vượt qua khó khăn Bên cạnh tơi xin cảm ơn quan tâm hướng dẫn thầy cô môn silicat, khoa Công nghệ vật liệu, đại học Bách khoa HCM, thầy cô theo dõi hướng dẫn tận tâm suốt chương trình đào tạo, giúp tơi có định hướng tốt cho việc học tập công việc sống sau Ngồi ra, tơi gửi lời cảm ơn đến em sinh viên khóa 2006 hỗ trợ thực luận văn, chia sẻ thơng tin giải khó khăn Đề tài nhận giúp đỡ nhiệt tình Cơng ty cổ phần xi măng Hà Tiên 1, công ty tạo điều kiện cho tham gia học tập sử dụng số sở vật chất công ty để thực luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn giúp đỡ quý báu Tôi xin cảm ơn giúp đỡ, động viên chia người thân gia đình bạn bè suốt thời gian thực đề tài Kính chúc thầy bạn dồi sức khỏe, hạnh phúc, thành công Học viên thực Phan Lê Nhân TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Tóm tắt: có nhiều nghiên cứu sử dụng metakaolin phụ gia khống hoạt tính cho xi măng bê tông, với hàm lượng metakaolin thay khác có ảnh hưởng khác đến tính chất bê tơng Khi xi măng thủy hóa có mặt metakaolin tương tác với Ca(OH)2 tạo C-S-H góp phần tăng cường độ xi măng, bê tơng Thạch cao đóng vai trị phụ gia điều chỉnh thời gian ninh kết góp phần tăng cường độ xi măng, bê tông Thạch cao tham gia phản ứng với C3A tạo ettringite xi măng thủy hóa, lượng thạch cao dư tham gia phản ứng với sản phẩm thủy hóa khác tạo ettringite Ca(OH)2 Khi có mặt đồng thời metakaolin thạch cao cấp phối bê tông thúc đẩy tốc độ phát triển cường độ bê tông tuổi sớm ngày phản ứng tạo C-S-H thứ cấp ettringite kết tinh chèn vào lỗ trống cấu trúc bê tông Hơn nữa, có mặt đồng thời metakaolin thạch cao kết hợp với bảo dưỡng nhiệt độ cao giai đoạn đầu tăng cường độ sớm ngày bê tông nhanh ngồi việc tăng lượng C-S-H, ettringite q trình thủy hóa xi măng nhiệt độ cao cịn tạo delayed ettringite Đề tài sử dụng phương pháp thực nghiệm khảo sát tính cơng tác, tốc độ phát triển cường độ bê tông tuổi ngắn ngày kết hợp với phương pháp phân tích đại XRD, SEM, DTA để nghiên cứu ảnh hưởng hệ phụ gia 10% metakaolin thạch cao đến tốc độ phát triển cường độ bê tông mác 50MPa điều kiện bảo dưỡng khác Abstract: the influences of metakaolin to properties of concrete have been studied for many years, the different amount of cement replaced by metakaolin give different characteristics of cement and concrete During cement hydration, metakaolin presents puzzolanic activities by reacting with Ca(OH)2 form C-S-H, plays important role to the development of compressive strength of cement and concrete Gypsum is also considered as the admixture which increase the setting time of cement by controlling the hydration of C3A and create ettringite so that it also improves the compressive strength of cement The excess gypsum also reacts with other hydration products to form ettringite and Ca(OH)2 The cooperate of metakaolin and gypsum as the admixture system in cement and concrete helps to increase the compressive strength of concrete at early days because of the formation of secondary C-S-H and ettringite Moreover, when concrete is cured in high temperature, the compressive strength of concrete develop so quickly, the reason is the formation of delayed ettringite in cement hydration process at high temperature This paper focuses on studying the influences of 10% metakaolin and gypsum to the development of compressive strength of concrete curing in different condition by using experimental methods and others modern materials analysis methods such as XRD, DTA, SEM i MỤC LỤC CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu ý nghĩa đề tài CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHỤ GIA MK, TC Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI 2.1 Các công trình nghiên cứu 2.2 Nhận xét chung CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .11 3.1 Tổng quan q trình đóng rắn xi măng Porland (XMP) 11 3.1.1 Giai đoạn hòa tan 12 3.1.2 Giai đoạn hóa keo 12 3.1.3 Giai đoạn ninh kết, rắn 13 3.2 Phụ gia khoáng hoạt tính MK 15 3.2.1 Khái niệm MK 15 3.2.2 Cơ sở khoa học việc sử dụng MK cho xi măng bê tông .17 3.3 Thạch cao: CASO4.2H2O 18 3.4 Đặc điểm khí hậu nóng ẩm miền nam Việt Nam công tác bê tông 21 3.5 Bảo dưỡng ẩm tự nhiên cho bê tông theo TCXDVN 391:2007 22 3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ tới q trình đóng rắn XMP 24 3.7 Phương pháp sử dụng lượng mặt trời để tăng nhanh tốc độ đóng rắn cho bê tơng .25 3.7.1 Vấn đề tận dụng nguồn lượng mặt trời công tác bê tông 25 3.7.2 Nguyên lý hiệu ứng lồng kính ảnh hưởng đến việc tăng tốc độ đóng rắn bê tông .26 3.8 Phương pháp nghiên cứu .27 3.8.1 Lựa chọn xi măng PC40 Hà Tiên 28 3.8.2 Cốt liệu nhỏ: Cát sông Đồng Nai 28 ii 3.8.3 Cốt liệu lớn: Đá 1x2 Hóa An 29 3.8.4 Nước 29 3.8.5 Phụ gia MK Lâm Đồng 29 3.8.6 Phụ gia TC CaSO4.2H2O – Thái Lan 30 3.8.7 Phụ gia hoá học: phụ gia siêu dẻo Basf Sika 30 3.8.8 Tính tốn cấp phối bê tơng 30 3.8.9 Thí nghiệm kiểm tra hiệu chỉnh cấp phối trung tâm 30 3.8.10 Thử nghiệm cấp phối có sử dụng phụ gia 31 3.8.11 Khảo sát ảnh hưởng phụ gia đến tốc độ phát triển cường độ bê tông thông qua phương pháp đo nhiệt thủy hóa mẫu ngày tuổi 31 3.8.12 Khảo sát ảnh hưởng phụ gia đến tốc độ phát triển cường độ bê tông thơng qua phương pháp phân tích vi cấu trúc .31 3.8.13 Khảo sát ảnh hưởng phụ gia đến tốc độ phát triển cường độ bê tông thông qua phương pháp đo độ pH bể chứa mẫu 32 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 33 4.1 Lựa chọn nguyên vật liệu 33 4.1.1 Xi măng PC40 Hà Tiên 33 4.1.2 Cốt liệu nhỏ: Cát sông Đồng Nai 36 4.1.3 Đá mi bụi, mỏ đá Tân Đông Hiệp, Bình Dương 37 4.1.4 Cốt liệu lớn: Đá 1x2, mỏ đá Tân Đơng Hiệp, Bình Dương 38 4.1.5 Phụ gia Sikament AT2000 hãng Sika .39 4.1.6 Metakaolin 40 4.1.7 Thạch cao Thái Lan .45 4.2 Thiết kế cấp phối bê tông 46 4.3 Kết thử nghiệm .52 4.3.1 Ảnh hưởng MK đến tính cơng tác bê tông thay 10% ximăng cấp phối trung tâm 52 4.3.2 Ảnh hưởng MK đến tốc độ phát triển cường độ bê tông thay 10% xi măng cấp phối trung tâm 53 iii 4.3.3 Tính tốn lượng TC cần dùng .54 4.3.4 Ảnh hưởng hệ phụ gia TC MK đến tính cơng tác bê tơng 57 4.3.5 Ảnh hưởng hệ phụ gia MK TC đến tốc độ phát triển cường độ bê tông 59 4.3.6 Lựa chọn cấp phối tốt thử nghiệm điều kiện thực tế khí hậu khu vực Tp.HCM 61 4.3.7 Kết khảo sát tính cơng tác bê tông điều kiện thực tế .62 4.3.8 Kết khảo sát tốc độ phát triển cường độ bê tông điều kiện thực tế 63 4.3.9 Khảo sát ảnh hưởng hệ phụ gia MK TC đến tốc độ thủy hóa khoáng xi măng phương pháp đo độ pH nước ngâm bảo dưỡng mẫu 4.3.10 66 Khảo sát ảnh hưởng hệ phụ gia MK TC đến tốc độ thủy hóa khống xi măng phương pháp đo nhiệt thủy hóa mẫu ngày tuổi 69 4.4 Khảo sát ảnh hưởng hệ phụ gia MK TC đến tính chất bê tơng phương pháp phân tích đại Xray, DTA, SEM .71 4.4.1 Phổ XRD (phổ nhiễu xạ tia X) .71 4.4.2 DTA/TG (phân tích nhiệt vi sai) 75 4.4.3 Ảnh SEM (hiển vi điện tử quét) 79 4.5 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ bảo dưỡng đến tính chất bê tơng phương pháp phân tích đại Xray, DTA, SEM .81 4.5.1 Phổ XRD .82 4.5.2 Giản đồ DTA .83 4.5.3 Ảnh SEM .84 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .86 5.1 Kết luận .86 5.2 Kiến nghị 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO A iv DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Tổn thất độ sụt bê tơng có MK Bảng 2.2 Tốc độ phát triển cường độ bê tơng có MK Bảng 2.3 Hàm lượng TC cường độ nén bê tông ngày tuổi Bảng 2.4 Tốc độ phát triển cường độ bê tông sử dụng MK TC Bảng 3.1 Các khống hình thành xi măng bị thuỷ hoá 13 Bảng 3.2 Đặc điểm khí hậu theo mùa miền Nam .21 Bảng 3.3 Phân vùng khí hậu yêu cầu cường độ thời gian bảo dưỡng tới hạn 23 Bảng 4.1 Thành phần hóa mẫu xi măng 33 Bảng 4.2 Thành phần khoáng mẫu xi măng .33 Bảng 4.3 Các tiêu lý mẫu xi măng 33 Bảng 4.4 Kết phân tích phân bố thành phần hạt xi măng phương pháp laser 34 Bảng 4.5 Kết phân tích thành phần hạt cát 36 Bảng 4.6 Các thông số kỹ thuật cát 36 Bảng 4.7 Kết phân tích thành phần hạt đá mi bụi 37 Bảng 4.8 Thông số kỹ thuật đá mi bụi .37 Bảng 4.9 Thành phần hạt đá 1x2 38 Bảng 4.10 Thông số kỹ thuật đá 1x2 38 Bảng 4.11 Thành phần hóa MK .40 Bảng 4.12 Bảng thông số đo độ hoạt tính MK 41 Bảng 4.13 Cấp phối mẫu đối chứng mẫu chứa MK đo số hoạt tính 42 Bảng 4.14 Phân tích thành phần hạt MK sau nghiền mịn 43 Bảng 4.15 Các tiêu kỹ thuật TC 45 Bảng 4.16 Kết phân tích thành phần hạt TC sau nghiền mịn 45 Bảng 4.17 Bảng tra lượng nước dùng cho bê tông 47 Bảng 4.18 Bảng tra hệ số dư vữa 48 Bảng 4.19 Kết tính tốn cấp phối bê tơng mác 50MPa 49 v Bảng 4.20 Các cấp phối định hướng .51 Bảng 4.21 Cấp phối trung tâm mác 50MPa 52 Bảng 4.22 Cấp phối trung tâm cấp phối có MK 52 Bảng 4.23 Kết khảo sát độ sụt mẫu bê tông 120 phút 53 Bảng 4.24 Kết thử nghiệm cường độ mẫu CP1 mẫu CP2 53 Bảng 4.25 Cấp phối sản xuất mẻ xi măng .54 Bảng 4.26 Các cấp phối bê tơng có 10% MK+TC 57 Bảng 4.27 Kết khảo sát độ sụt cấp phối có MK+TC 120 phút 57 Bảng 4.28 Tốc độ phát triển cường độ mẫu có MK+TC 59 Bảng 4.29 Các cấp phối lựa chọn thử nghiệm điều kiện thực tế: 61 Bảng 4.30 Kết khảo sát khả trì độ sụt mẫu điều kiện thực tế 62 Bảng 4.31 Kết khảo sát tốc độ phát triển cường độ mẫu điều kiện thực tế 63 Bảng 4.32 Cấp phối tạo mẫu đo độ pH 66 Bảng 4.33 Kết khảo sát thay đổi pH mẫu nước ngày tuổi 67 Bảng 4.34 Kết đo nhiệt thủy hóa mẫu ngày 69 Bảng 4.35 Ký hiệu khoáng phổ XRD 71 80 Ettringite C-S-H dạng vảy Ca(OH)2 C-S-H dạng sợi monosulfat Ettringite Hình 4.29: Ảnh SEM mẫu xi măng có 10%MK thủy hóa ngày tuổi (CP2) Monosulfat Ettringite C-S-H Ca(OH)2 Hình 4.30: Ảnh SEM mẫu xi măng có 10%MK+1%TC thủy hóa ngày tuổi (CP3) 81 Ảnh SEM mẫu ngày tuổi thể có mặt số khống thường gặp xi măng thủy hóa, đó: • Ettringite: có dạng tinh thể hình kim hình khối chóp nhỏ • C-S-H dạng vảy mỏng, có dạng sợi riêng biệt bó sợi tùy thuộc vào tỉ lệ C/S • CH kết tinh có dạng lực giác • Monosunfat dạng lục giác xếp chùm bơng hồng nở Trong phân tích phổ XRD DTA thấy có xuất khoáng Do mẫu chụp SEM thể ảnh vi cấu trúc vị trí chụp khơng phải tồn mẫu nên khơng thể đánh giá đầy đủ hiệu tác động tăng cường độ sớm ngày phụ gia qua chế lấp đầy lỗ trống, nhiên ảnh SEM mẫu CP2 CP3 nhận thấy xu hướng C-S-H có dạng vảy nhiều so với mẫu CP1, điều tác động MK phản ứng với CH tạo sản phẩm C-SH dạng vảy 4.5 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ bảo dưỡng đến tính chất bê tơng phương pháp phân tích đại Xray, DTA, SEM Tiến hành tạo mẫu vữa xi măng có chứa phụ gia 10%MK 1%TC (CP3) bảo dưỡng trời điều kiện bảo dưỡng mẫu bê tông dùng thử cường độ nén Khảo sát tính chất cấu trúc mẫu vữa sau ngày tuổi điều kiện bảo dưỡng trời, ngày nắng, nhiệt độ 360C, độ ẩm 62%, phủ nylon, nhiệt độ bên phủ mẫu vữa ngày đầu đo 530C, so sánh với kết phân tích XRD, DTA, SEM mẫu CP3 bảo dưỡng điều kiện nhiệt độ thường 82 4.5.1 Phổ XRD 80 70 60 d=1.49105 d=1.76724 d=1.79847 d=1.92904 d=2.18431 d=1.62146 10 d=3.10164 20 d=3.35203 d=4.29789 30 d=2.32480 d=2.62827 d=3.02515 40 d=2.77827 d=2.73306 50 d=4.91025 Lin (Counts) 90 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale Hình 4.31: Phổ nhiễu xạ tia X mẫu CP3 ngày tuổi, bảo dưỡng điều kiện thực tế Kết phân tích XRD mẫu CP3 bảo dưỡng điều kiện nhiệt độ cao cho thấy có mặt thành phần khống giống mẫu CP3 bảo dưỡng điều kiện nhiệt độ thường, việc xác định ảnh hưởng nhiệt độ đến sản phẩm thủy hóa xi măng ngày tuổi gặp nhiều khó khăn, nhiên thấy cường độ peak đặc trưng TC phổ XRD yếu mẫu có bổ sung TC, nhận định sơ lượng thạch cao mẫu sau ngày thủy hóa giảm nhiều, tham gia vào phản ứng tạo ettringite bị hấp thụ phần gel C-S-H Sử dụng thêm phổ DTA ảnh SEM để phân tích rõ ảnh hưởng nhiệt độ cấu trúc bê tơng 83 4.5.2 Giản đồ DTA Hình 4.32: Giản đồ DTA mẫu CP3 ngày tuổi bảo dưỡng điều kiện thực tế Dựa vào giản đồ DTA thấy tăng nhiệt độ bảo dưỡng mẫu lượng sản phẩm thủy hóa đạt mức cao, độ giảm khối lượng mẫu gia nhiệt khoảng 100 đến 4100C đạt khoảng 12.5% Mặc khác, lượng CH giảm đáng kể nhiệt độ cao mức độ phản ứng MK với CH tăng lên tạo lượng ettringite nhiều Tuy nhiên, kết phân tích DTA chưa thể rõ ràng mức độ ảnh hưởng nhiệt độ đến cấu trúc bê tơng 84 4.5.3 Ảnh SEM Hình 4.33: Ảnh SEM mẫu CP3 ngày tuổi, bảo dưỡng điều kiện thực tế Ảnh SEM thể rõ phát triển ettringite vị trí lổ hổng mẫu vữa, ettringite sinh TC tác dụng với C3A delayed ettringite sinh trình bảo dưỡng nhiệt độ cao (khoảng 500C) Tuy nhiên khẳng định so với q trình bảo dưỡng nhiệt độ thường bảo dưỡng nhiệt độ cao lượng ettringite sinh nhiều hơn, mật độ dày chèn lấp vị trí lổ trống, điều thể qua tăng cường độ sớm ngày tuổi bê tông bảo dưỡng điều kiện thực tế trời cấp phối CP3 Các mẫu bảo dưỡng điều kiện nhiệt độ cao ngồi trời có tốc độ phát triển cường độ cao, giảm mạnh lượng thạch cao phổ XRD thể khả lượng sulfate bổ sung vào bê tông dạng TC bị 85 hấp thụ nhiều C-S-H bê tông bảo dưỡng điều kiện nhiệt độ cao, lượng ettringite lại tăng lên đáng kể, dự đốn lượng ettringite gia tăng mẫu bê tông bảo dưỡng nhiệt độ cao tạo thành delayed ettringite Như vậy, phân tích XRD, SEM, DTA việc đánh giá ảnh hưởng nhiệt độ cấu trúc bê tơng sơ nhận định hình thành delayed ettringite nhiệt độ cao góp phần tăng cường độ bê tông tuổi sớm ngày, nhiên cần phải bổ sung thêm phương pháp nghiên cứu khác đo độ giãn nở mẫu, đo mức độ phân bố lổ trống đánh giá đầy đủ mức độ ảnh nhiệt độ đến cấu trúc bê tông 86 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Căn vào trình nghiên cứu ảnh hưởng hệ phụ gia MK+TC đến tốc độ phát triển cường độ bê tông kết thử nghiệm thực tế rút số kết luận sau: 5.1.1 Khi thay 10% xi măng MK cấp phối sản xuất bê tơng tính chất bê tơng có thay đổi: khả trì độ sụt bê tơng giảm, bê tơng bị độ sụt nhanh so với mẫu bê tông trung tâm, nhiên tốc độ phát triển cường độ cao nhiều, sau ngày bê tơng có 10% MK đạt mác cao 31.77% so với mẫu đối chứng, sau ngày đạt mác cao 8.5% so với mẫu đối chứng 5.1.2 Để đảm bảo tính cơng tác bê tơng sử dụng phương pháp bổ sung TC vào cấp phối bê tơng để tăng khả trì độ sụt bê tông Lượng TC thêm vào hàm lượng khác khoảng 1-7% (tính theo xi măng) tốc độ độ sụt giai đoạn khảo sát khác tương đương so với mẫu đối chứng khơng có phụ gia MK TC 5.1.3 Sử dụng đá mi bụi thay cát sông bê tông mang lại hiệu cao nhiên chưa thể thay hồn tồn đá mi bụi có khả hút nước cao làm tiêu hao nước bê tơng, khả trì độ sụt bê tông giảm, lượng thay đá mi bụi 80% cát sơng đảm bảo tính chất cần thiết bê tông 5.1.4 Khi cho MK TC vào cấp phối bê tơng làm tăng nhiệt thủy hóa cao so với mẫu đối chứng Mẫu thay 10%MK có lượng nhiệt thủy hóa ngày tuổi tăng 13% so với mẫu đối chứng, bổ sung phụ gia TC mức độ tăng nhiệt thủy hóa thay đổi khác nhau, mẫu có lượng phụ gia 10%MK+7%TC có nhiệt thủy hóa ngày cao nhất, tăng 14.7% so với mẫu đối chứng 5.1.5 Khi bổ sung TC vào cấp phối bê tông làm tăng cường độ sớm ngày tuổi bê tông khả tăng cường cho bê tông có 10%MK TC khơng tn theo quy luật tăng lượng TC Lượng TC bổ sung 1%; 2%; 6% 87 mẫu có cường độ ngày tuổi tăng cao so với mẫu đối chứng, mẫu có lượng phụ gia 10%MK+1%TC có tốc độ phát triển cường độ đạt cao nhất, ngày tuổi đạt 66.4% mác thiết kế, vượt 59% so với mẫu đối chứng, ngày tuổi đạt 91% mác thiết kế, vượt 20% so với mẫu đối chứng, sau 28 ngày đạt 119.4% mác thiết kế, vượt 12.3% so với mẫu đối chứng 5.1.6 Q trình bảo dưỡng bê tơng tuổi sớm ngày phương pháp phủ nylon hiệu Cường độ nén mẫu bê tông ngày tuổi cao nhiều so với mẫu bảo dưỡng phịng thí nghiệm Các mẫu bảo dưỡng phương pháp phủ nylon có cường độ ngày tuổi đạt > 85% mác thiết kế Khi kết hợp sử dụng 10%MK+1%TC bảo dưỡng phương pháp phủ nylon tốc độ phát triển cường độ bê tông cao, sau ngày tuổi cường độ nén mẫu vượt 25.5% so với mẫu đối chứng, sau 28 ngày tuổi vượt 14.7% so với mẫu đối chứng Các mẫu tháo ván khn sớm sau ngày tuổi mà không ảnh hưởng đến chất lượng bê tông 5.2 Kiến nghị Mặc dù kết thử nghiệm thể hiệu mang lại sử dụng MK TC cấp phối bê tơng đề tài cịn số hạn chế, kiến nghị sau: v Quá trình nghiên cứu đề tài thực quy mô nhỏ, nên chưa thể đánh giá vấn đề tiềm ẩn sử dụng hệ phụ gia này, đặc biệt khả ứng dụng điều kiện bê tông khối lớn, nhiệt thủy hóa bê tơng có loại phụ gia tăng gây nguy nứt cho bê tông, đề tài chưa khảo sát yếu tố truyền dẫn nhiệt bê tông bảo dưỡng phủ nylon ảnh hưởng đến cấu trúc bê tơng tính chất bê tơng Do vậy, để đề tài có tính ứng dụng cao cần có nghiên cứu tồn diện hơn, tìm ngăn ngừa mối nguy ảnh hưởng đến chất lượng bê tông v Đề tài nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ phụ gia tối ưu ứng với nguồn nguyên vật liệu tìm hiểu phân tích kỹ, thực tế cơng tác thi cơng cơng trình cơng tác sản xuất bê tơng đúc sẵn xưởng việc phân tích nguyên 88 liệu thu thập số liệu để tính tốn lựa chọn tỷ lệ phụ gia thích hợp khó khăn đặc biệt điều kiện nguồn nguyên vật liệu xi măng, cát, đá…thường xuyên biến động Hơn nữa, việc sử dụng loại phụ gia MK TC khó khăn cho cơng tác sản xuất bê tơng, cơng trình cơng nhân phải định lượng riêng loại với tần suất cao dễ nhầm lẫn, xưởng sản xuất bê tông đúc sẵn phải lắp đặt thêm phễu phụ gia riêng cho loại gây tốn thêm chi phí lắp đặt, nhân cơng thời gian, điểm hạn chế lớn đề tài so với việc sử dụng loại phụ gia lỏng siêu dẻo tương thích với nhiều loại xi măng Để hạn chế nhược điểm đề tài cần có quy định tiêu chuẩn loại MK TC có tính tương thích cao với loại xi măng có thành phần khống, hóa khác sở nghiên cứu thử nghiệm với loại xi măng để đưa mức độ tỉ lệ sử dụng hợp lý để người sử dụng vào sử dụng thuận tiện Hiện có tiêu chuẩn phụ gia khống hoạt tính dùng cho bê tơng nhiên đề cập đến sử dụng tro bay, silicafume, xỉ, puzzolan…nhưng chưa có tiêu chuẩn MK Cần xây dựng sớm tiêu chuẩn để nhà sản xuất MK người sử dụng có sở để sản xuất loại MK chất lượng thích hợp sử dụng hiệu v Hiện thị trường có nhiều loại mặt hàng phụ gia giải pháp tăng nhanh đóng rắn bê tơng tuổi sớm ngày việc ứng dụng phương pháp gặp nhiều khó khăn Để tăng tính ứng dụng đề tài cần thơng tin rộng rãi phương tiện thông tin giải pháp để nhà thầu, nhà sản xuất biết đến thử dùng Tùy theo điều kiện thực tế họ có cách ứng dụng linh hoạt để mang lại hiệu riêng Đồng thời có giải pháp khuyến khích nghiên cứu ứng dụng rộng rãi đề tài, đề tài có tính ứng dụng cao tận dụng nguồn tài nguyên cao lanh nước để sản xuất MK phục vụ sản xuất bê tông mang lại hiệu kinh tế cao v Việc sử dụng đá mi bụi để thay cát sông sản xuất bê tông hướng năm gần nhằm hạn chế cạn kiệt nguồn tài nguyên cát sông, ô nhiễm môi trường, nhiên cịn nhiều khó khăn đá mi bụi xem sản phẩm phụ q trình sản xuất đá 1x2 nên khơng kiểm sốt yếu 89 tố cỡ hạt, hình dạng hạt…nên chất lượng đá mi bụi chưa cao, chưa thể thay hồn tồn cát sơng Do cần có giải pháp hỗ trợ khuyến khích sản xuất đá mi bụi theo quy trình chuẩn để có sản phẩm đá mi bụi đạt chất lượng để sản xuất bê tông A TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Huy Chính, Thiết kế thành phần bê tơng, NXB Xây Dựng, 2007 GS.TS Nguyễn Tiến Đích, Cơng tác bê tơng điều kiện khí hậu nóng ẩm Việt Nam, NXB Xây Dựng, 2006 PGS TS Đỗ Quang Minh, TS Trần Bá Việt, Công Nghệ Sản Xuất Xi Măng Pooc Lăng Và Các Chất Kết Dính Vơ Cơ, NXB ĐHQG Tp HCM, 2007 PGS.TS Bạch Đình Thiên & TS Trần Ngọc Tính, Cơng nghệ bê tơng, NXB Xây Dựng, 2004 PGS TS Nguyễn Viết Trung (Chủ biên) – TS Nguyễn Ngọc Long – KS Nguyễn Đức Thu Định (2004) Phụ gia hóa chất dùng cho Bê tông NXB Xây Dựng, 2004 TS Trần Bá Việt, Lê Văn Tùng, Nghiên cứu ảnh hưởng hệ phụ gia MK- TC đến phát triển cường độ bê tông, 2009 TCXDVN 391 : 2007 Yêu cầu bảo dưỡng tự nhiên cho bê tông Badogiannis E, Kakali G and Tsivilis S, MK as supplementary cementious material- Optimization of kaolin to MK conversion, Springerlink- Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, Vol 81 (2005) 457–462 Cassagnabère F, Escadeillas G, Mouret M, Study of the reactivity of cement/MK binders at early age for specific use In steam cured precast concrete, Construction and Building Materials 23(2009)775–784 10 Cherem da Cunha A.L, Goncalves J P, Büchler P M and Dweck J, Effect of MK puzzolanic activity in the early stages of cement type II paste and mortar hydration, Springerlink - Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, Vol 92 (2008) 1, 115–119 B 11 COLEMAN N J, MCWHINNIE W R, The solid state chemistry of MK- blended ordinary Portland cement, Springerlink - JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE 35 (2000) 2701 – 2710 12 Fraire-Luna P.E, Escalante-Garcia J.I, Gorokhovsky A, Composite systems fluorgypsum–blastfurnance slag–MK, Strength and microstructures, Cement and Concrete Research 36(2006)1048–1055 13 Gallucci E, Mathur P, Scrivener K, Microstructural development of early age hydration shells around cement grains, Cement and Concrete Research 40(2010) 4–13 14 Hiroyuki Aoyama, Design of modern highrise reinforced concrete structures 15 Kimberly Kurtis, Metakaolin, Material Science of Concrete, CEE 8813, 2007 16 Klimesch D.S, Ray A, DTA-TG study of the CaO-SiO2-H2O and CaO-Al2O3- SiO2-H2O systems under hydrothermal conditions, Journal of thermal analysis and calorimetry, vol 56 (1999) 27-34 17 Kosmatka S, Kerkhoff B, Panarese W, Design And Control Of Concrete Mixture, 14th Edition, 2002 18 Kovler K, Setting and hardening of gypsum-portland cement-silicafume blends, part 2: Early strength, DTA, XRD and SEM observations, Faculty of Civil Engineering, National Building Research Institute, Technion-Israel Institute of Technology, 32000 Haifa, Israel 19 Lamond Joseph F, Pielert J H, Significance of tests and properties of concrete and concrete-making materials, ASTM International, 2006 C 20 Menetrier D, Jawed I, and Skalny J, Effect of gypsum on C3S hydration, Martin Marietta Laboratories, Baltimore, Maryland 21227 21 Paul Stutzman, Chapter 2, Chemistry and structure of hydration products, National Institute of Standards and Technology Gaithersburg, MD 22 Rahhall V and Talero R, Calorimetry of portland cement with MKs, quartz and gypsum additions, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, Vol 91 (2008) 23 Rahhall V, Cabrera O, Talero R and Delgado A, Calorimetry of porland cement with silicafume and gypsum additions, Springerlink - Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, Vol 87 (2007) 2, 331–336 24 Richardson I.G, The nature of C-S-H in hardened cements, Civil Engineering Materials Unit, School of Civil Engineering, University of Leeds, Leeds LS2 9JT, UK, 1999 25 Sha W, Pereira G.B, Differential scanning calorimetry study of ordinary portland cement paste containing MK and theoretical approach of MK activity, School of Civil Engineering, The Queen’s University Belfast, Belfast BT7 1NN, UK 26 Shigeyoshi Nagataki, High strength concrete in Japan: history and progress, 1997 27 Silva* D.A, Monteiro P.J.M, Analysis of C3A hydration using soft X-rays transmission microscopy: Effect of EVA copolymer, Department of Civil and Environmental Engineering, University of California at Berkeley, CA, USA, Received November 2004; accepted February 2005 28 SWAMY R N, IBRAHIM A B, ANAND K L, The strength and deformation characteristics of high early strength structural concrete, springerlink D 29 Tarek K Aly Jay G Sanjayan, Effect of gypsum on free and restrained shrinkage behaviour of slag-concretes subjected to various curing conditions, Springerlink - Materials and Structures (2008) 41:1393–1403 DOI 10.1617/s11527007-9337-7 30 Tiong Huan Wee, Yoshihisa Matsunaga, Yoshiharu Watanabe and Etsuo Sakai, Microstructure and strength properties of high strength concrete containing various mineral admixture, Cement and concrete research, vol 25, no pp.715-720, USA 1995 31 Tong Liang and Yang Nanru, Hydration products of calcium aluminoferrite in the presence of gypsum, Department of Silicate Engineering Nanjing Institute of Chemical Technology, Nanjing 210009, China 32 Tzouvalas G, Rantis G and Tsimas S, Performance criteria for the use of fgd gypsum in cement and concrete production, National Technical University of Athens, School of Chemical Engineering 33 Xiao-Lu Guo, Hui-Sheng Shi, Hong-Yan Liu, Effects of a combined admixture of slag powder and thermally treated flue gas desulphurization (FGD) gypsum on the compressive strength and durability of concrete, Springerlin 2008 34 Yan FU, Ping GU, Ping XIE, J.J.Beaudoin, A kinetic study of delayed ettringite formation in hydrated portland cement paste, Dept of Civil Eng.,University of Ottawa, 1994 35 Yongjuan Zhang , Xiong Zhang, Research on effect of limestone and gypsum on C3A, C3S and PC clinker system, Building Material Institute, Tongji University, Shanghai 200092, China 36 William Lerch, The influence of gypsum on the hydration and properties of portland cement pastes, Chicago, March 1946 E 37 American Ceramic Society, Cement research progress, chapter 2, Westerville 2009 38 ACI Committee, Chemical Admixtures for Concrete, 212 39 Purdue Libraries, Chemical admixtures of highway concrete: Fundamental research and a guid to usage, part II – Quantitative analysis of interactions between portland cements and superplasticizers, 1993 40 Portland Cement Association (PCA), Design and control of concrete mixture, 2003 41 2008 Springer Berlin Heidelberg, Waste Materials and By-Products in Concrete, ... cứu ảnh hưởng hệ phụ gia khoáng MK-TC đến phát triển cường độ bê tông [6] Trong đề tài tác giả khảo sát ảnh hưởng hệ phụ gia MKTC đến tốc độ phát triển cường độ bê tơng; khả trì độ sụt loại bê. .. sát ảnh hưởng hệ phụ gia khoáng đến tốc độ phát triển cường độ bê tông mác 5 0MPa 1. 2 Mục tiêu ý nghĩa đề tài Đề tài thực với mục đích khảo sát tốc độ phát triển cường độ, khả trì độ sụt bê tơng... XRD, SEM, DTA để nghiên cứu ảnh hưởng hệ phụ gia 10 % metakaolin thạch cao đến tốc độ phát triển cường độ bê tông mác 5 0MPa điều kiện bảo dưỡng khác Abstract: the influences of metakaolin to properties