1 nghiên cứu tính chất cơ học và độ bền của vật liệu composite xi măng

CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI BỘ MƠN VẬT LIỆU XÂY DỰNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : TS NGUYỄN NINH THỤY Cán chấm nhận xét : Cán chấm nhận xét : Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Tp.HCM, ngày ………tháng …… năm 20…… NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Trần Hữu An Ngày, tháng, năm sinh: 24/12/1975 Chuyên ngành: Vật liệu Công nghệ Vật liệu Xây Dựng I – TÊN ĐỀ TÀI: Phái: Nam Nơi sinh: Tp Đà Nẵng MSHV: 01906755 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CƠ HỌC VÀ ĐỘ BỀN CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE XI MĂNG II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tổng quan trình phát triển vật liệu Bê tông xi măng hỗn hợp vữa xi măng (composite xi măng), giới thiệu vật liệu bê tông xi măng composite xi măng có gia cường cốt sợi cường độ cao (HPFRC; ECC-PVA) - Nghiên cứu sở lý thuyết thực nghiệm hình thành độ bền vật liệu composite xi măng có gia cường sợi PVA - Nghiên cứu tính chất thành phần nguyên vật liệu composite xi măng có gia cường sợi PVA - Khảo sát thực nghiệm phân tích xác định tiêu lý, đặc biệt tiêu nén, kéo, uốn vật liệu ECC-PVA có xét đến ảnh hưởng tuổi vật liệu loại sợi PVA khác - Nghiên cứu độ bền vật liệu ECC-PVA môi trường ăn mòn Cl- - Kết luận kiến nghị III - NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: IV - NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V - CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN NINH THỤY Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội đồng chuyên ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH TS NGUYỄN NINH THỤY PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC KHOA QUẢN LÝ NGÀNH LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tác giả (tôi) xin chân thành bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy giảng dạy Bộ môn Vật Liệu Xây Dựng – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM v đ ặ t b i ệ t l thầy TS Nguyễn N i n h T h ụ y tận tình hướng dẫn truyền đạt kiến thức quý báu đến tác giả Trong suốt trình học tập làm luận văn cao học trường ĐH Bách Khoa TP.HCM, tác giả nhận giúp đỡ nhiệt tình ý kiến đóng góp đáng trân trọng bạn sinh viên chuyên nghành Vật Liệu Cấu Kiện Xây Dựng bạn học viên cao học Vật liệu Công Nghệ Vật Liệu Xây Dựng Khố 2006 cán cơng tác Phịng Thí Nghiệm Vật Liệu Theo tác giả, luận án tốt nghiệp cao học hoàn thành với tất phấn đấu nổ lực thân, thời gian kiến thức hạn chế, luận văn cao học tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, kính mong q thầy cô, quý anh chị bạn đồng nghiệp có quan tâm đóng ý kiến để tác giả khắc phục nâng cao kiến thức Một lần tác giả xin chân thành cảm ơn tất cả! HVTH: TRẦN HỮU AN TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: “NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CƠ HỌC VÀ ĐỘ BỀN CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE XI MĂNG” Tính cấp thiết đề tài: Hiện nay, cấu kiện có dùng vữa xi măng đưa vào sử dụng thường xuất vết nứt Các vết nứt làm giảm tiết diện chịu lực cấu kiện làm tăng khả xâm thực mơi trường lên cấu kiện, từ làm giảm đáng kể cường độ chịu lực kết cấu Điều tác động xấu đến độ an toàn, tuổi thọ, mặt thẩm mỹ cơng trình sử dụng Vậy nên, khuynh hướng nghiên cứu loại vữa xi măng để làm kết cấu hay bao che kết cấu, có khả chống nứt – chống va đập tốt cần thiết Mục tiêu phạm vi nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu chế trình hình thành cấu trúc vật liệu composite xi măng có dùng cốt sợi PVA Nghiên c ứ u t í n h c h ấ t c h ọ c v đ ộ b ề n c ủ a v ậ t l i ệ u c o m p o s i t e x i m ă n g có dùng cốt sợi PVA Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm tính chất kỹ thuật nguyên vật liệu theo thí nghiệm tiêu chuẩn phi tiêu chuẩn Nghiên cứu cấu trúc vật liệu composite xi măng phương pháp phân tích hóa lý đại SEM, XRAY Những đóng góp luận văn - Chương 1: Tổng quan đề tài - Chương 2: Cơ sở khoa học - Chương 3: Tính chất thành phần nguyên vật liệu - Chương 4: Nghiên cứu thực nghiệm - Chương 5: Nghiên cứu độ bền vật liệu môi trường xâm thực - Chương 6: Kết luận kiến nghị Cấu trúc luận văn Luận văn gồm phần mở đầu, chương Luận văn gồm 106 trang thuyết minh, 28 bảng biểu, 57 hình vẽ hình chụp ABSTRACT Polyvinyl alcohol (PVA) fiber is considered as one of the most suitable polymeric fibers to be used as the reinforcement of engineered cementitious composites (ECC), though the unique microstructure characteristics of PVA fiber add challenge to the material design In this research, the micromechanics based design procedure for a PVA-ECC suitable for structural applications is described, and practical design considerations including requirements on interface bond, matrix toughness, and flaw system are outlined for achieving balanced composite performances The properties of an exemplary PVA-ECC design are summarized, including tensile behavior and compressive strength development, bending response, and drying shrinkage, durability The use of ECC for structural design requires a number of assumptions of the material, some of which can be drastically different from those suitable for normal concrete and tension-softening fiber reinforced concrete ECC has a relative higher strength in tension and is a new material in Vietnam Specifically, while the tensile strength of the concrete is typically neglected in axial and flexural calculations of reinforced concrete, the tensile load carrying capability of ECC during inelastic straining is explicitly accounted for Assumptions regarding the shape of the tensile stress-strain relation, usable tensile and compressive strains, and bond between fiber PVA and matrix will be addressed In addition, assumptions concerning crack width with respect to serviceablilty limit states will also be discussed Application of these design assumptions in reinforced flexural ECC elements will be used to illustrate the differences between Concrete and ECC design KEYWORDS: P V A , E C C , microstructure, properties, crack, fiber -i- Mục lục Trang phụ bìa……………………………………………………………………… Nhiệm vụ luận văn Thạc sĩ………………………………………………………… Lời cảm ơn…………………………………… ………………………………… Tóm tắt luận văn Thạc sĩ……… ………………………………………………… Mục lục…………………….……… …………………………………………… Danh mục bảng biểu…………… …………………………………………… Danh mục hình vẽ đồ thị…………… …………………………………… Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt……… ………………………………… LỜI MỞ ĐẦU …………………….…………………….…………………………… 00 CHƯƠNG TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 01 1.1 Sơ lược phát triển bê tông 01 1.2 Trình tự phát triển bê tông vữa xi măng 03 1.3 Giới thiệu HPFRCC 04 1.4 Vật liệu ECC 05 1.5 Mục tiêu nghiên cứu luận văn 06 CHƯƠNG CƠ SỞ KHOA HỌC 07 2.1 Cơ sở lý thuyết 07 2.1.1 Khái niệm vật liệu composite xi măng 07 2.1.2 Phân loại vật liệu composite xi măng 08 2.1.3 Q trình hydrat hóa rắn đá xi măng 10 2.1.4 Cơ chế hoạt động hỗn hợp xi măng tro bay 11 2.1.5 Cơ chế, ảnh hưởng co ngót đến tính chất vật liệu ECC-PVA 15 2.1.6 Sự tương tác sợi PVA vật liệu XM trạng thái hỗn hợp 18 2.1.7 Sự tương tác sợi PVA vật liệu XM trạng thái rắn 22 2.1.8 Cơ chế ảnh hưởng môi trường xâm thực 26 2.2 Cơ sở thực nghiệm 27 2.2.1 Phương pháp chế tạo mẫu vật liệu ECC-PVA 27 2.2.2 Phương pháp xác định độ chảy xòe hỗn hợp ECC-PVA 29 2.2.3 Phương pháp xác định cường độ chịu nén 30 -ii2.2.4 Phương pháp xác định cường độ chịu kéo 32 2.2.5 Phương pháp xác định cường độ chịu uốn 34 2.2.6 Phương pháp xác định độ co ngót 35 2.2.7 Nguyên lý thiết kế thành phần hỗn hợp ECC 36 2.2.8 Phương pháp xác định ảnh hưởng môi trường xâm thực 40 CHƯƠNG TÍNH CHẤT CỦA CÁC THÀNH PHẦN NGUYÊN VẬT LIỆU 41 U 3.1 Sợi polyvinyl alcohol (PVA) 42 3.1.1 Tác dụng sợi PVA composite 42 3.1.2 Tính chất sợi PVA 42 3.2 Xi măng 43 3.2.1 Vai trò yêu cầu xi măng 43 3.2.2 Tổng hợp kết thí nghiệm xi măng 44 3.3 Tro bay 44 3.3.1 Vai trò tro bay vật liệu 44 3.3.2 Tổng hợp kết thí nghiệm tro bay 45 3.4 Cát mịn 45 3.4.1 Ảnh hưởng cát mịn đến tính chất vật liệu ECC 45 3.4.2 Tổng hợp kết thí nghiệm cát 46 3.5 Phụ gia siêu dẻo 47 3.5.1 Vai trò phụ gia siêu dẻo 47 3.5.2 Tính chất phụ gia siêu dẻo 47 3.6 Phụ gia methyl cellulose 48 3.6.1 Vai trò methyl cellulose 48 3.6.2 Tính chất methyl cellulose 48 3.7 Kết luận tính chất nguyên liệu 48 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 50 4.1 Mục tiêu phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 50 4.2 Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến độ chảy xòe 51 4.2.1 Ảnh hưởng tỷ lệ (N/CKD) đến độ chảy xòe 51 4.2.2 Tỷ lệ cát - chất kết dính (C/CKD) 52 4.2.3 Tỷ lệ tro bay - xi măng (TB/X) 55 4.2.4 Hàm lượng loại sợi 56 -iii4.3 Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến tính chất học vật liệu ECC 58 4.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nén 58 4.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ kéo 64 4.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ uốn 67 4.4 Thực nghiệm số đặc tính lý khác vật liệu ECC 74 4.4.1 Ảnh hưởng điều kiện dưỡng hộ tới phát triển cường độ 74 4.4.2 Ứng xử bền hóa 77 4.4.3 Độ co ngót 82 4.5 Kết luận 84 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐỘ BỀN CHỐNG XÂM THỰC 86 5.1 Ảnh hưởng MTXT đến cường độ nén mẫu ECC……… …………… ………87 5.2 Ảnh hưởng MTXT đến cường độ uốn mẫu ECC………………………… ……88 5.3 Nghiên cứu cấu trúc ECC môi trường xâm thực……………………….………90 5.3.1 Kết phân tích X-Ray 90 5.3.2 Kết phân SEM 91 5.4 Kết luận 93 CHƯƠNG KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Bảng 2.1: Sai số cho phép định lượng nguyên liệu……………….…………………… 28 Bảng 2.2: Tỷ lệ thành phần nguyên vật liệu theo tính tốn sơ bộ………… ………… ….39 Bảng 3.1: Các thông số kỹ thuật loại sợi F1 F2… …………… …………… ……43 Bảng 3.2: Các tiêu thí nghiệm xi măng portland hỗn hợp…………… ……………44 Bảng 3.3: Các tiêu thí nghiệm tro bay……………………………………………….45 Bảng 3.4: Kết rây sàng cát…………………………………………… ……………… 46 Bảng 3.5: Các tiêu tính chất cát mịn…………………………………………… ….46 Bảng 4.1: Một số cấp phối thực nghiệm nghiên cứu……………………………48 Bảng 4.2: Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng loại sợi đến độ chảy xòe hỗn hợp ECC…………………………………………………………………………….……….……51 Bảng 4.3: Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ N/CKD đến độ chảy xòe h.hợp ECC… …53 Bảng 4.4: Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ C/CKD đến độ chảy xòe h.hợp ECC …….55 Bảng 4.5: Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ TB/X đến độ chảy xòe hỗn hợp ECC…… 57 Bảng 4.6: Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng sợi đến cường độ nén v.liệu ECC.………58 Bảng 4.7: Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ N/CKD đến cường độ nén v.liệu EC.…… 60 Bảng 4.8: Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ C/CKD đến cường độ nén v.liệu ECC.……61 Bảng 4.9: Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ TB/X đến cường độ nén vật liệu ECC…………63 Bảng 4.10: Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng sợi đến cường độ kéo vl ECC … 64 Bảng 4.11: Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ N/CKD đến cường độ kéo vl ECC … ….66 Bảng 4.12: Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng sợi đến cường độ uốn vl EC.………67 Bảng 4.13: Bảng so sánh tỉ số cường độ uốn kéo vật liệu ECC…………… ……….70 Bảng 4.14: Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ N/CKD đến cường độ uốn vl ECC……….71 Bảng 4.15: Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ C/CKD đến cường độ uốn vl ECC.………72 Bảng 4.16: Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng điều kiện dưỡng hộ đến phát triển cường độ vật liệu ECC………………………………………………………… …………… 75 Bảng 4.17: Nghiên cứu ứng xử uốn vật liệu ECC………………… ……………….77 Bảng 4.18: Cấp phối mẫu thí nghiệm đo co ngót………………………… ……….83 Bảng 4.19: Cấp phối tối ưu theo thực nghiệm……………………………………………….85 Bảng 5.1: Nghiên cứu ảnh hưởng MTXT DD HCl đến cường độ chịu nén vl ECC … 87 Bảng 5.2: Nghiên cứu ảnh hưởng môi trường đến cường độ chịu uốn vl ECC .89 - 89 Chương Bảng 5.2 Nghiên cứu ảnh hưởng môi trường đến cường độ chịu uốn vl ECC Các môi trường khác Mẫu thí nghiệm Mẫu ECC; 2% Sợi F1 (Mpa) Nước DD HCl DD HCl (giả lập) 07 28 90 49 90 180 360 ngày ngày ngày 9.65 16.80 19.96 18.78 17.34 15.82 11.76 18.12 15.93 12.17 8.59 Mẫu ECC; 2% sợi F1, sau 28 ngày tuổi đem ngâm HCl 10% Mẫu đối chứng; 0% sợi F1, sau 28 ngày tuổi đem ngâm HCl 10% Mẫu có 2% Sợi F1 Mẫu có 2% F1, ngâm HCl 10% Mẫu đối chứng 0% Sợi, ngâm HCl 10 % 20.00 18.00 Cường độ uốn (Mpa) 16.00 14.00 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 -20 10 40 70 100 130 160 190 220 250 280 310 340 370 400 Ngày Hình 5.3 Ảnh hưởng mơi trường dd HCl 10% tới phát triển cường độ uốn vật liệu ECC theo thời gian - 90 Chương Nhận xét: Sự thay đổi cường độ uốn vữa ECC giảm theo thời gian ngâm mơi trường ăn mịn, cường độ chịu uốn mẫu vữa đối chứng giảm nhanh so với mẫu vữa ECC (hình 5.2) Qua hình 5.2 thể ảnh hưởng môi trường đến cường độ uốn vữa ECC thời gian 90 ngày cho thấy : mẫu khơng khơng có sợi F1 cường độ uốn giảm mạnh 20% (so với cường độ tuổi 90 ngày), mẫu vữa ECC giảm 13% Sợi F1 có ảnh hưởng đáng kể đến vữa môi trường xâm thực Với hàm lượng sợi F1 hợp lý làm độ bền vữa tăng lên gấp (1,5 ~2) lần so với không dùng dùng sợi PVA 5.3 Nghiên cứu cấu trúc ECC môi trường xâm thực 5.3.1 Kết phân tích X-RAY Hình 5.4 Kết phân tích X-RAY thành phần vật liệu ECC thí nghiệm sau ngâm dung dịch Cl- thời gian 49 ngày - 91 Chương Mẫu ECC với hàm lượng sợi F1 2% sau 28 ngày dưỡng hộ, mẫu ngâm nước ngâm dung dịch HCl 10% Sau thời gian 49 ngày, mẫu phân tích X-Ray.Theo kết phân tích X-RAY biểu đồ hình 5.3, ta có nhận xét sau: Các thành phần khống có thành phần mẫu: Ca(OH)2, SiO2 (tinh thể), C-S-H, C3S, etringite, … Kết mang tính chất định tính phù hợp với q trình phản ứng hóa học lý thuyết 5.3.2 Kết phân tích SEM Mẫu ECC với hàm lượng sợi F1 2% sau 28 ngày dưỡng hộ, mẫu phân tích SEM Kết phân tích SEM hình 5.4A, 5.4B, : A - Độ phóng đại 7.000 lần B - Độ phóng đại 30.000 lần Hình 5.5 Kết phân tích SEM thành phần vật liệu ECC thí nghiệm trước ngâm mẫu mơi trường Cl- - 92 Chương Theo kết phân tích SEM hình 5.4, ta có nhận xét sau: q trình xi măng hydrat hóa màng PVA hình thành làm lớp pha tạo thành xếp chồng lên nhau, chúng liên kết chặt chẽ, đồng thời PVA có tính giữ nước nên xi măng hydrat hóa gần hoàn toàn, cấu trúc đặc Ngoài ra, hạt clinker xi măng cần thời gian dài q trình hydrát hóa xảy hồn tồn, giải thích lý cường độ vữa xi măng Portland tăng sau nhiều năm Mẫu ECC với hàm lượng sợi F1 2% sau 28 ngày dưỡng hộ, mẫu ngâm trong dung dịch HCl 10% Sau thời gian 49 ngày, mẫu phân tích SEM Kết phân tích SEM hình 5.5A, 5.5B : A - Độ phóng đại 1.000 lần B - Độ phóng đại 7.500 lần Hình 5.6 Kết phân tích SEM thành phần vật liệu ECC thí nghiệm sau ngâm mẫu môi trường Cl- thời gian 90 ngày - 93 Chương Theo kết phân tích SEM hình 5.5, ta có nhận xét sau: Mơi trường ăn mịn có ảnh hưởng đến cấu trúc mẫu thí nghiệm, với việc hình thành lổ rỗng li ti Tuy nhiên hình dáng pha cịn đặc chắc, khơng xuất lổ rỗng kích thước lớn 5.4 Kết luận Với tất cấp phối khảo sát ta rút số kết luận tính chất chống xâm thực vật liệu ECC: - Trong mơi trường ăn mịn, mẫu vật liệu ECC bền so với mẫu vữa khơng có dùng sợi PVA Cường độ mẫu giảm chậm 2~3 lần so với mẫu đối chứng không dùng sợi PVA - Đối với mẫu dùng sợi F1 thời gian đầu cường độ vữa ECC tăng, nhiên sau 49 ngày cường độ bắt đầu giảm mạnh Hiện tượng xảy : sợi có tác dụng giảm nước nhào trộn, vữa giảm lỗ rỗng nước bay hơi, cường độ tăng lên, đồng thời hình thành lớp màng sợi F1 xen kẻ với q trình xi măng hydrat hóa, thời gian đầu hàm lượng Ca(OH)2 tạo bị cản trở màng sợi F1, ăn mịn xảy chậm, hình thành màng làm cho liên kết hạt tăng lên, làm tăng cường độ cấu trúc nền, lỗ rỗng mao quản gián đoạn, chất xâm thực không thâm nhập sâu vào cấu trúc vữa, tăng độ bền cho vữa - Sự giảm cường độ mẫu vữa nhanh, lượng xi măng vữa nhiều, sinh hợp chất Ca(OH)2, C-S-H, nhiều, chúng tác dụng với H+, Cl-, phản ứng xảy hoàn toàn, tạo thành hợp chất thạch cao, etringite, thay C-S-H thành M-S-H khống khơng cho cường độ, phần làm suy giảm cường độ vữa - 94 Chương - 94 - Chương CHƯƠNG KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận chung : Vật liệu composite xi măng ECC loại vật liệu xây dựng tiên tiến với đặc điểm bật cường độ uốn, kéo cao gấp – lần so với bê tông thông thường khả ứng xử bền hóa biến dạng giúp cơng trình làm việc an tồn chịu loại tải trọng nguy hiểm Cường độ nén vật liệu ECC đảm bảo đủ khả ứng dụng cơng trình cao tầng Ngoại trừ sợi PVA phải nhập khẩu, nguyên liệu khác để chế tạo vật liệu ECC nguyên liệu dễ tìm xi măng portland, cát mịn, tro bay,… Việc sử dụng phế phẩm ngành công nghiệp tro bay để thay xi măng không giúp giải vấn đề môi trường kinh tế mà cịn giúp cải thiện tính vật liệu Thành phần cát mịn không khuyến khích sử dụng bê tơng thơng thường sử dụng vật liệu ECC Độ lưu động hỗn hợp ECC hoàn toàn đảm bảo đủ khả thi công công trường Hơn nữa, không sử dụng loại cốt liệu lớn thành phần hỗn hợp nên an toàn cho thiết bị nhào trộn, vận chuyển tạo hình hỗn hợp Ngồi ra, hỗn hợp ECC có khả chống phân tầng cao nên tăng độ đồng nhất, hạn chế khuyết tật bên cấu trúc vật liệu Khả phát triển cường độ vật liệu môi trường khơng khí gần tương đương với dưỡng hộ nước nhờ khả tự dưỡng hộ vật liệu Vì vậy, phát triển cường độ vật liệu ECC thi cơng ngồi cơng trường – mà khơng có điều kiện dưỡng hộ nước – tốt Độ co ngót vật liệu ECC lớn vấn đề không thực nguy hiểm với kết cấu làm từ ECC khả chịu kéo tốt loại vật liệu Tuy vậy, kết cấu ECC làm việc chung với kết cấu bê tông thông thường, co ngót vật liệu ECC ảnh hưởng đến khả làm việc toàn hệ Vấn đề thực tế giải sử dụng cốt thép, neo thép để liên kết hai loại vật liệu Trong mơi trường ăn mịn, mẫu vật liệu ECC bền so với mẫu vữa dùng sợi PVA Cường độ mẫu giảm chậm khoảng (1,5 ~ 2) lần so với mẫu đối chứng không dùng sợi PVA Chương - 95 - Vữa xi măng ECC có khả chống ăn mòn cao so với vữa thường Mức độ giảm cường độ mẫu vữa thường nhanh lần so với vữa ECC Khả chống thấm mẫu dùng phụ gia cao so với vữa không dùng phụ gia Khả ứng dụng vật liệu ECC Việt Nam hồn tồn khả thi Có thể sử dụng ECC nhiều loại cơng trình khác chế tạo cầu nối mặt cầu, chế tạo sửa chữa bề mặt cơng trình thủy lợi, chế tạo kết cấu giảm chấn cho nhà cao tầng, kết cấu cơng trình chống xâm thực Chương - 96 - 6.2 Kiến nghị: Nhờ có khả chịu uốn, kéo, khả biến dạng uốn, kéo ứng xử bền hóa biến dạng, vật liệu ECC có tính tương thích cao với cốt thép Vì vậy, tính vật liệu ECC phát huy hiệu cao kết cấu có cốt thép Ngồi việc đánh giá khả tương tác vật liệu ECC với cốt thép trình làm việc độ bền cốt thép vật liệu ECC cần nghiên cứu Sử dụng dụng cụ phương pháp nghiên cứu đại để nghiên cứu cải thiện tính cho vật liệu ECC sử dụng nguyên liệu nói trên, khả ứng xử bền hóa biến dạng Vấn đề độ bền vật liệu ECC môi trường xâm thực đáng quan tâm khả ngăn ngừa vết nứt loại vật liệu Để ứng dụng loại vật liệu vào thực tế nước cần có nguồn cung cấp sợi PVA ổn định đảm bảo chất lượng Mở rộng ứng dụng số loại PVA khác kết hợp với phụ gia khoáng để nâng cao khả chống ăn mịn cho vật liệu ECC mơi trường xâm thực mạnh Triển khai thực tế áp dụng cho cơng trình điều kiện cụ thể Chương - 97 - TÀI LIỆU THAM KHẢO : [1] GS.TS Nguyễn Tấn Q, GVC.TS Nguyễn Thiện Ruệ, Giáo trình Cơng nghệ bê tông xi măng – tập – Lý thuyết bê tông, Nhà xuất giáo dục 2001 [2] Viện sĩ.GS.TSKH Iu M Bazenov, PGS.TS Bạch Đình Thiên, TS Trần Ngọc Tính, Cơng nghệ bê tơng, Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội 2004 [3] Bộ Xây Dựng, Tuyển tập tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam, 2007 [4] PGS.TS Nguyễn Văn Chánh, TS Trần Văn Miền, “Cơ chế hình thành phát triển vết nứt bê tông cốt sợi siêu mảnh phân tán”, Hội Nghị Khoa Học & Công Nghệ, Lần thứ 9, Trường Đại Học Bách Khoa Tp HCM, 2005 [5] PGS.TS Nguyễn Văn Chánh, “Độ bền BTCT môi trường xâm thực”, Trường Đại Học Bách Khoa Tp HCM, 2003 [6] ThS Huỳnh Thị Hạnh, “Giáo trình sản xuất Chất kết dính”, 2007 [7] Võ Đình Lương, “Bài giảng Chất kết dính, chống xâm thực bê tông”, năm 2004 [8] PGS.TS Nguyễn Viết Trung, Bê tông cốt sợi thép, Nhà xuất Xây Dựng – Hà Nội 2005 [9] Nguyễn Hoa Thịnh, Nguyễn Đình Đức, Vật liệu Composite, Cơ học công nghệ, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2002 [10] Tài liệu luận văn tác giả Nguyễn Thị Thanh Hương, “ Nghiên cứu ứng dụng Polyme để nâng cao khả chống ăn mịn bê tơng cơng trình tiếp xúc với đất nhiễm mặn”, trường Đại học Bách Khoa Tp HCM – Việt Nam – năm 2004 [11] Tài liệu luận văn tác giả Đinh Thế Hưng, “ Nghiên cứu thực nghiệm khả kháng uốn Dầm BTCT có gia cường vật liệu PVA-ECC”, trường Đại học Bách Khoa Tp HCM – Việt Nam – năm 2008 [12] Tài liệu luận văn tác giả Lê Hồng Thanh Nam, “ Nghiên cứu tính vật liệu composites sở chất kết dính xi măng Portland”, trường Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Việt Nam – năm 2008 [13] Li, V C., “Bendable Composites – Ductile concrete for structures”, Structure magazine, USA, July-2006 - 98 - Chương [14] Li, V C., “Engineered Cementitious Composites”, Proceedings of ConMat'05, Vancouver, Canada, Aug 22-24, 2005 [15] Li, Victor C., “ECC Patching of Bridge Decks” Advanced Civil Engineering Material Research Laboratory - University of Michigan, 2002 [16] Wang, S and V C Li, "Polyvinyl Alcohol Fiber Reinforced Engineered Cementitious Composites: Material Design and Performances", Proceedings of Int'l workshop on HPFRCC in structural applications, Honolulu, Hawaii, USA, May 2326, 2005 [17] T Kanda and V C Li “Practical Design Criteria for Saturated Pseudo Strain Hardening Behavior in ECC”, Journal of Advanced Concrete Technology Vol 4, No 1, 59-72, 2006 [18] Li, V.C., and H.C Wu, "Conditions for Pseudo Strain-Hardening in Fiber Reinforced Brittle Matrix Composites," J Applied Mechanics Review, V.45, No 8, August, pp 390-398, 1992 [19] Keoleian, G.A., A Kendall, J.E Dettling, V M Smith, R F Chandler, M.D Lepech, V.C Li "Life Cycle Modeling of Concrete Bridge Design: Comparison of Engineered Cementitious Composite Link Slabs and Conventional Steel Expansion Joints" Journal of Infrastructure Systems (2005) 11(1): 51-60 [20] Li, V.C., D.K Mishra and H.C Wu, "Matrix Design for Pseudo StrainHardening Fiber Reinforced Cementitious Composites," RILEM J Materials and Structures, Vol 28, No 183, pp 586-595, 1995 [21] Li, V.C., and Mishra, D.K., "Micromechanics of Fiber Effect on the Uniaxial Compressive Strength of Cementitious Composites", in Proc 4th RILEM Int'l Conf on Fiber Reinforced Concrete, Ed R.N Swamy, Chapman and Hall, pp 400-414, 1992 [22] Li, V C., S Wang , and C Wu, "Tensile Strain-hardening Behavior of PVA-ECC," ACI Materials Journal, Vol 98, No 6, Nov.-Dec., 2001, pp 483-492 [23] Japan Society of Civil Engineers, Recommendations for Design and Construction of High Performance Fiber Reinforced Cement Composites with Multiple Fine Cracks (HPFRCC), March, 2008 Chương - 99 - [24] US Geological Survey, Earthquakes with 1,000 or More Deaths since 1900, 2008 [25] M Kunieda and K Rokugo, “Recent Progress on HPFRCC in Japan Required Performance and Applications”, Journal of Advanced Concrete Technology Vol 4, No 1, 19-33, 2006 [26] ASTM, Annual Book of ASTM Standard, vol 04.01 Cement, Lime, Gypsum; vol 04.02 Concrete and Aggregates, 2004 [27] Pipat Termkhajornkit, “Study on Hydration, Microstructure and Performance of Fly Ash-Cement Pastes”, Division of Solid Waste, Resources and Geoenvironmental Engineering, 2005 [28] Stander Heinrich, 2007, “Interfacial bond properties for ECC overlay systems”, MSc Thesis, Department of Civil Engineering, Stellenbosch University [29] J.M Illston, P.L.J Domone, Construction Materials - Their nature and behaviour- Third edition, Taylor & Francis e-Library, 2002 [30] ACE-MRL, Durable Link Slab for Jointless Bridge Decks Based on Strain-Hardening Cementitious Composites Construction Timeline, 2005 Chương - 100 - CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo - LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên : TRẦN HỮU AN Giới tính : Nam Sinh ngày : 24/12/1975 Nơi sinh : Đà Nẵng Địa thường trú: 106 (96 cũ) Ơng Ích Khiêm, Q Thanh Khê, TP Đà Nẵng Địa liên lạc: 281/49/9 Lê Văn Sỹ, Phường 1, Quận Tân Bình, TP.HCM QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: - Từ năm 1993 -:- 1998: Sinh viên khoa Xây Dựng, Trường ĐH Kiến Trúc, Tp HCM - Từ năm 2006 -:-2009: Học viên Cao học lớp Vật liệu Công nghệ Vật Liệu Xây Dựng K2006, Bộ Môn Vật Liệu Xây Dựng, Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM QUÁ TRÌNH CƠNG TÁC: - Từ năm 1999 -:- 2000: Cơng tác Công ty Xây dựng Số 14 - Từ năm 2000 -:- 2003: Công tác Công ty Tư vấn Đầu tư Xây dựng Dầu Khí - Từ năm 2004 -:- 2007: Công tác Công ty Archetype Vietnam - Từ năm 2008 -:- 2009: Công tác Công ty SCE Consultants ... 24 /12 /19 75 Chuyên ngành: Vật liệu Công nghệ Vật liệu Xây Dựng I – TÊN ĐỀ TÀI: Phái: Nam Nơi sinh: Tp Đà Nẵng MSHV: 019 06755 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CƠ HỌC VÀ ĐỘ BỀN CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE XI MĂNG... TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: “NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CƠ HỌC VÀ ĐỘ BỀN CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE XI MĂNG” Tính cấp thiết đề tài: Hiện nay, cấu kiện có dùng vữa xi măng đưa vào sử dụng thường xuất vết... xi măng 08 2 .1. 3 Q trình hydrat hóa rắn đá xi măng 10 2 .1. 4 Cơ chế hoạt động hỗn hợp xi măng tro bay 11 2 .1. 5 Cơ chế, ảnh hưởng co ngót đến tính chất vật liệu ECC-PVA 15