Nghiên cứu sử dụng tỷ lệ tro bay hợp lý của các nhà máy nhiệt điện để so sánh sự phát triển cường độ chịu nén của bê tông

NGÔ THANH VINH ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - NGÔ THANH VINH NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TỶ LỆ TRO BAY HỢP LÝ CỦA CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ĐỂ SO SÁNH CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG C C SỰ PHÁT TRIỂN CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG R L T DU LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG K37.XDD Đà Nẵng - năm 2020 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - HỌ VÀ TÊN HỌC VIÊN: NGÔ THANH VINH TÊN ĐỀ TÀI: C C NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TỶ LỆ TRO BAY HỢP LÝ CỦA CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ĐỂ SO SÁNH R L T SỰ PHÁT TRIỂN CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG DU Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Mã số: 8.58.02.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: PGS.TS TRƢƠNG HỒI CHÍNH Đà Nẵng - năm 2020 C C DU R L T MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý d họ ề i Đ i g ghi Phạ i ghi Mụ i ghi Ph g ph p ghi Ý ghĩ h họ ề i B ụ ề i CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG XI MĂNG TRO BAY 1.1 Tổng quan bê tông xi măng 1.1.1 Chức bê tông 1.1.2 Phân loại bê tông 1.1.3 Phạm vi ứng dụng 1.1.4 Thành phần bê tông 1.2 Cƣờng độ bê tông 1.3 Tổng quan tro bay ứng dụng tro bay phát triển cƣờng độ bê tông 1.3.1 Tổng quan tro bay 1.3.2 Ứng dụng tro bay lĩnh vực xây dựng 1.3.3 Vai trò tro bay phát triển bền vững 10 1.3.4 Phản ứng pozzolan tro bay bê tông 11 1.3.5 Các công trình nghiên cứu giới sử dụng tro bay thay xi măng bê tông 11 1.4 Tình hình nghiên cứu xử lý ứng dụng tro bay Việt Nam 14 1.5 Ứng dụng tro bay số lĩnh vực công nghiệp giới 15 1.5.1 Tro bay sử dụng lĩnh vực xây dựng 15 1.5.2 Tro bay dùng nông nghiệp 16 1.5.3 Tro bay làm chất hấp phụ 17 1.5.4 Tro bay dùng công nghiệp gia công chất dẻo 17 1.5.5 Ứng dụng tro bay công nghệ nhựa nhiệt dẻo 17 1.6 Kết luận chƣơng 19 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN VẬT LIỆU VÀ CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG 21 2.1 Tiêu chuẩn áp dụng 21 2.2 Vật liệu chế t o bê tông n ng 21 2.2.1 Xi măng 21 C C DU R L T 2.2.2 Nước trộn bê tông 22 2.2.3 Cát 23 2.2.4 Đá dăm 25 2.2.5 Tro bay 26 2.3 T nh công tác h n hợp bê tông 27 2.3.1 Khái niệm 27 2.3.2 Độ lưu động 27 2.4 Đúc mẫu 29 2.5 Bảo dƣỡng mẫu thử 30 2.6 Phƣơng pháp xác định cƣờng độ nén bê tông thực nghiệm (theo TCVN 3118:1993) 31 2.6.2 Chuẩn bị mẫu thử 31 2.6.3 Tính kết 32 2.7 Kết luận chƣơng 32 CHƢƠNG QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ 33 3.1 Mục đ ch th nghiệm 33 3.2 Công tác chuẩn bị 33 3.2.1 Chuẩn bị vật liệu thiết bị 33 3.2.2 Xác định khối lượng thành phần cấp phối 33 3.2.3 Xác định số lượng mẫu thời gian thí nghiệm 34 3.3 Th nghiệm xác định độ sụt h n hợp BTXM tro bay 35 3.3.1 Phương pháp thí nghiệm 35 3.3.2 Kết thí nghiệm độ sụt hỗn hợp bê tông 35 3.3.3 Nhận xét 35 3.4 Th nghiệm phát triển cƣờng độ nén BTXM tro bay 36 3.4.1 Mẫu tro bay nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân 36 3.4.2 Mẫu tro bay nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân 40 3.4.3 Mẫu tro bay nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân 44 3.4.4 Nhận xét 48 3.5 So sánh kết th nghiệm 49 3.5.1 So sánh phát triển cường độ chịu nén bê tơng có cấp bền B30 49 3.5.2 So sánh phát triển cường độ chịu nén bê tơng có cấp bền B35 52 3.5.3 Nhận xét 55 3.6 Kết luận chƣơng 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56 Kết luận 56 Kiến nghị 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 C C DU R L T NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TỶ LỆ TRO BAY HỢP LÝ CỦA CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ĐỂ SO SÁNH SỰ PHÁT TRIỂN CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TƠNG Họ i : Ngơ Thanh Vinh Mã : 8.58.02.01 Ch Khóa: K37 g h: Kỹ h X T g Đại họ B h h d g - ĐHĐN Tóm tắt - Hiện nay, nguồn tài nguyên thiên nhiên cát, đá vôi, đá dần cạn kiệt, ngành xây dựng gặp nhiều khó khăn nguồn nguyên liệu ngày hạn chế Vì vậy, tận dụng loại rác thải cơng nghiệp xây dựng, nhằm mang lại hiệu kinh tế, vừa xử lý rác thải công nghiệp, vừa tiết kiệm tận dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên Do đó, việc sử dụng tro bay loại phế phẩm công nghiệp nhiệt điện (cụ thể nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân 1,2,4) thải để dùng làm vật liệu xây dựng, thay phần xi măng bê tông vấn đề cấp bách mang lại hiệu kinh tế thiết thực Một vấn đề quan trọng nghiên cứu sử dụng tỷ lệ phần trăm tro bay thay xi măng để mang lại hiệu tốt Vì vậy, luận văn tác giả so sánh ảnh hưởng tỷ lệ 8%, 16% 24% tro bay nhà máy để thay cho xi măng đến phát triển cường độ bê tơng có cấp độ bền B30, B35 C C R L T Từ khóa - tro bay, xi măng PC, cường độ bê tông chịu nén, cấp độ bền B30, B35 DU STUDY ON USING EFFECTIVE RATIOS OF FLY ASH FROM THERMAL POWER PLANTS TO COMPARE THE STRENGTH DEVELOPMENT OF CONCRETE Abstract - Currently, the natural resources such as sand, limestone and stone are gradually exhausted, the construction industry is facing many difficulties when the fuel resources are increasingly limited So taking advantage of industrial waste in construction will bring economic efficiency, as well as handle industrial waste and save natural resources Therefore, using fly ash which is a waste of electricity industry (in particular, Vinh Tan 1,2,4 thermal power plants) as a construction material replacing for part of cement in concrete is an urgent issue that brings very practical economic efficiency One of the important issues is searching for the percentage of fly ash used as a substitute for cement at which refers to the best efficiency Therefore, in this thesis, the author studies the effect of the ratios of 8%, 16% and 16% of fly ash replacing for cement to the development of compressive strength of concrete with durability levels of B30, B35 Keywords - fly ash, PC cement, compressive strength of concrete, durability levels B30, B35 DANH MỤC BẢNG BIỂU Số hiệu bảng Tên bảng Trang 1.1 H h ổi K 1.2 S g 1.3 T 2.1 B g họ 2.2 Kh 2.3 Th h phầ hó họ i g (% he h i g) 22 2.4 Th h phầ i g (% he h i g) 22 2.5 B g 2.6 C hỉ i 2.7 Y ầ 2.8 C hỉ i 2.9 K 2.10 B g họ 2.11 B g 3.1 C p ph i 3.2 S 3.3 K h ghi ộ ụ hỗ h p 3.4 K h ghi g ộ hị 3.5 Tỷ g ộ hị é 3.6 K h g ộ hị 3.7 Tỷ g ộ hị 3.8 K 3.9 Tỷ g ộ hị é 3.10 K h g ộ hị phầ g h dụ g h hi i g he g i g h g i ộ g gi i 2010-2020 g i hiể h h bê tông h i ghi C C h h h i ẫ h hời gi ghi ghi ghi é h ẫ 24 26 Vĩ h T he 23 25 g dụ g g h h h h ị h i DU ý 22 R L T ghi h h phầ hạ 14 22 h h h phầ hạ ý 13 26 h h i 28 h g ộ 30 ghi g ghi 34 ghi 34 hó hó g ộ hị hó g é hó ẫ VT1-B30 é hó ẫ VT1-B35 é hó ẫ VT2-B30 é hó 35 ẫ VT1-B30 (daN/cm2) ới Ryc (%) ẫ VT1-B35 (daN/cm2) ới Ryc (%) ẫ VT2-B30 (daN/cm2) ới Ryc (%) ẫ VT2-B35 (daN/cm2) 36 37 38 39 40 41 42 Số hiệu bảng Tên bảng 3.11 Tỷ g ộ hị é 3.12 K h g ộ hị 3.13 Tỷ g ộ hị é 3.14 K h g ộ hị 3.15 Tỷ g ộ hị 3.16 S h g ộ hó ẫ B30 ỷ 8% giữ NM (d N/ 3.17 S h g ộ hó ẫ B30 ỷ 16% giữ NM (d N/ 3.18 S h g ộ hó 3.19 S h 3.20 S 3.21 S ghi ghi é hó Trang ẫ VT2-B35 hó é ới Ryc (%) ẫ VT4-B30 (daN/cm2) hó hó ẫ VT4-B30 é 43 ới Ryc (%) 45 ẫ VT4-B35 (daN/cm2) hó ẫ VT4-B35 44 ới Ryc (%) 46 47 C C ) 49 ) 50 ẫ B30 ỷ 24% giữ NM (daN/cm2) 51 g ộ hó ẫ B35 ỷ 8% giữ NM (d N/ h g ộ hó ẫ B35 ỷ 16% giữ NM (d N/ h g ộ hó ẫ B35 ỷ 24% giữ NM (d N/ R L T DU ) 52 ) 53 54 ) DANH MỤC CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ Số hiệu hình vẽ Tên hình vẽ 1.1 Sơ h ọ 1.2 T ó g ộ 1.3 C 1.4 Biể Q 1.5 Biể dụ g 1.6 Áp dụ g 1.7 B 1.8 Gạ h 1.9 Các chi i 1.10 Ứ g dụ g 2.1 Biể h h phầ hạ 2.2 Biể h h phầ hạ 2.3 Kh i 2.4 Kh 2.5 Đ ộ ụ 2.6 Th ghi 2.7 B d ỡ g 2.8 M 3.1 S ph 3.2 S 3.3 S ph 3.4 S hạ h g Mỹ g ph phầ dụ g h h 1966 – 2012 dụ g d e g pP DU i g h h g i ghi ẫ 16 i LDPE/FA 18 18 25 i Vĩ h T 27 g 28 g 29 g 29 ghi 30 g 31 g ộ hó g ộ hị iể 15 ội h hi ị h ộ ụ hỗ h p h 12 15 ộ ụ hỗ h p ẫ 11 24 ại h ụ h phầ C C h p zi Trung Ph p R L T dụ g ỡd iể h g 2001 – 2008 ó h ời p é ị i h g Trang é ẫ VT1-B30 he hó g ộ hó g ộ hị é ẫ VT1-B30 ẫ VT1-B35 he hó ẫ VT1-B35 hời gi (d N/ ) ới Ryc (%) hời gi (d N/ ới Ryc (%) 36 37 ) 38 39 Số hiệu hình vẽ Tên hình vẽ 3.5 S ph 3.6 S 3.7 S ph 3.8 S 3.9 S ph 3.10 S 3.11 S ph 3.12 So sánh 3.13 So sánh g ộ hị é giữ hó h Vĩ h T (daN/cm2) 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 iể h g ộ hị iể h hó é é hó hó é ẫ VT2-B35 hời gi hời gi ẫ VT4-B30 ) (d N/ (d N/ hời gi (d N/ ) C C R L ) ) 8% 16% So sánh g ộ hị é giữ hó ẫ B30 ỉ h Vĩ h T (daN/cm ) 24% ẫ B35 ỉ 46 47 g ộ hị é giữ hó ẫ B30 ỉ h Vĩ h T (daN/cm ) So sánh g ộ hị é giữ hó h Vĩ h T (daN/cm2) 44 45 So sánh D 42 43 ới Ryc (%) ẫ B30 ỉ 40 41 ới Ryc (%) ẫ VT4-B35 T U ới Ryc (%) ẫ VT4-B35 he hó (d N/ ới Ryc (%) ẫ VT4-B30 he g ộ hó g ộ hị ẫ VT2-B30 hời gi ẫ VT2-B35 he g ộ hó g ộ hị iể é ẫ VT2-B30 he g ộ hó g ộ hị iể h g ộ hó Trang 8% So sánh g ộ hị é giữ hó ẫ B35 ỉ h Vĩ h T (daN/cm ) 16% So sánh g ộ hị é giữ hó ẫ B35 ỉ h Vĩ h T (daN/cm ) 24% 49 50 51 52 53 54 53 b Sử dụng 16% tro bay thay B g 20 - S h g ộ hó Tỉ lệ tro / Cấp bền Tuổi, ngày 14 28 56 90 ẫ B35 ỷ 16% giữ NM (d N/ ) B35 - 16% ĐC 194 356 458 545 613 675 VT1 140 255 334 412 500 548 VT2 150 268 360 456 555 618 VT4 140 252 342 435 500 575 C C 800 R L T 700 DU 600 Cường độ, daN/cm2 500 ĐC 400 VT1 VT2 300 VT4 200 100 0 14 28 56 90 Tuổi, ngày Hình 3.17 – So sánh g ộ hị é giữ hó ẫ B35 ỉ h Vĩ h T (daN/cm2) 16% 54 c Sử dụng 24% tro bay thay B g 21 - S h g ộ hó Tỉ lệ tro / Cấp bền Tuổi, ngày 14 28 56 90 ẫ B35 ỷ 24% giữ NM (d N/ ) B35 - 24% ĐC 194 356 458 545 613 675 VT1 130 230 309 400 453 525 VT2 131 233 329 410 486 557 VT4 125 233 299 391 453 518 C C 800 R L T 700 DU 600 Cường độ, daN/cm2 500 ĐC 400 VT1 VT2 300 VT4 200 100 0 14 28 56 90 Tuổi, ngày Hình 3.18 – So sánh g ộ hị é giữ hó ẫ B35 ỉ h Vĩ h T (daN/cm2) 24% 55 3.5.3 Nhận xét Với p ề B30 B35 ỷ ph i ộ h h BTXM dụ g h hi i Vĩ h T h g ộ hị é h Điề phù h p ới hỉ i ý Vĩ h T ề hỉ h h g ộ ộ ị h g hi g ũ g h ổ g g h h phầ h h p zơ g ã h ghi 3.6 Kết luận chƣơng - Đ i ới g ó p ề B30 – B35 ó h + Gi i g 14 g : C g ộ hị é g ề ới ẫ dù g ại ại h Vĩ h T h h 8%, 16% 24% h g i g : ề ph + Giai 28 g 90 g : C g ộ hị é h Vĩ h T ph iể hơ ới ẫ dù g Vĩ h T 1, hi h h ới ỷ 8% 16% 24% T g ó gi i + S 56 g g ộ ẫ i h g g + Mẫ ổi ó ổi ó : ổi, g ộ g ó ph iể R L ẫ ó tro bay i p ụ ph h g hơ T U óh g h h 8% i g ộ hị é g g ẫ g ộ hơ ẫ i h g D C C iể g hi ẫ dù g tro h iể g: ại hời iể 28 i h g ại hời iể 56 90 56 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận T ó thí ghi h : -C ẫ g óh Vĩ h T 4) h h i h g dụ g D ó h h p ý ại ại h ể tông Kiến nghị h ộ g i Vĩ h T g 8% tro bay ( h g ó g ộ g g g h h g dụ g - Khi h h 8% h g i Tân 2, ộ ổi h 90 ngày, h h hi i Vĩ h T Vì hi i Vĩ h T phù h p h i - Khi dụ g ộ hi g ằ g h g ộ é dụ g phẩ g ó h h i g, ầ hỗ h p g ý gi ph hi hơ i ẫ h i Vĩ h ới h g C C R L T DU Nhi h g iể phù h p g ộ bê N dụ g ể h h ộ phầ i g g h tông T dù g h bê tông ẽ gi hiề i h ph ể ph phẩ g ghi p hạ h hiễ i gd g ; hạ h i dụ g i g hạ h i h i h i g hạ hiễ i g g h i g h bê ý ại g hời h i ô 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 2682:2009: Xi măng Pooc lăng - Yêu cầu kỹ thuật [2] TCVN 141:2008: Xi măng – Phương pháp phân tích hóa học [3] TCVN 6016:2011: Xi măng – Phương pháp thử - Xác định cường độ [4] TCVN 4506:2012: Nước cho bê tông vữa – Yêu cầu kỹ thuật [5] TCVN 7570:2006: Cốt liệu cho bê tông vữa – Yêu cầu kỹ thuật [6] TCVN 7572-1÷20:2006: Cốt liệu cho bê tơng vữa – Phương pháp thử [7] TCVN 10302:2014:Phụ gia hoạt tính tro bay dùng cho bê tơng, vữa xi măng [8] TCVN 3106:1993: Hỗn hợp bê tông nặng – Phương pháp thử độ sụt [9] TCVN 3105:1993: Hỗn hợp bê tông bê tông nặng - mẫu, chế tạo bảo dưỡng mẫu thử C C [10] TCVN 3118:1993: Bê tông nặng - Phương pháp xác định cường độ chịu nén [11] Quyết định số 1329/QĐ-BXD ngày 19/12/2016 Bộ xây dựng: Định mức sử dụng vật liệu xây dựng DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T ... VIÊN: NGÔ THANH VINH TÊN ĐỀ TÀI: C C NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TỶ LỆ TRO BAY HỢP LÝ CỦA CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ĐỂ SO SÁNH R L T SỰ PHÁT TRIỂN CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG DU Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây... THAM KHẢO 57 C C DU R L T NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TỶ LỆ TRO BAY HỢP LÝ CỦA CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ĐỂ SO SÁNH SỰ PHÁT TRIỂN CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG Họ i : Ngô Thanh Vinh Mã : 8.58.02.01... V gi họ ề i ghi : ? ?Nghiên cứu sử dụng tỷ lệ tro bay hợp lý nhà máy nhiệt điện để so sánh phát triển cường độ chịu nén bê tông? ?? hằ ghi hh g ỷ ph iể g ộ é g Đối tƣợng nghiên cứu có Nh -Đ i g ghi