Ảnh hưởng của tỉ lệ tro bay đến sự phát triển cường độ chịu kéo của bê tông

Hiện nay bê tông là loại vật liệu được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng trên thế giới Các tính chất cơ lí của bê tông phụ thuộc chủ yếu vào thành phần cấp phối loại vật liệu sử dụng hàm lượng xi măng hàm lượng nước… Tuy nhiên nguyên liệu sản xuất hầu hết đến từ tự nhiên như cát đá đất sét đá vôi… đang dần cạn kiệt trong khi việc sản xuất xi măng gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường do thải ra lượng lớn CO2 Vì vậy việc nghiên cứu các loại vật liệu thay thế một phần xi măng là hết sức cần thiết Luận văn tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ tro bay Phả Lại loại F thay thế xi măng đến sự phát triển cường độ chịu kéo của bê tông Các mẫu thí nghiệm được chuẩn bị với tỉ lệ cấp phối là Xi măng Cát Đá 1 2 3 và giữ không đổi trong khi đó xi măng được thay thế bằng tro bay ở các tỉ lệ là 10 20 và 40 Thí nghiệm được thực hiên trên hai nhóm mẫu có kích thước là 100x100x500mm với tỉ lệ nước bột N B là 0 42 và 0 5 trong đó bột được định nghĩa là tổng khối lượng xi măng và tro bay Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng khi sử dụng một lượng tro bay thay thế xi măng thì độ lưu động bê tông sẽ tăng lên đều này chứng tỏ tro bay ít hút nước hơn xi măng Nhìn chung tro bay góp phần làm giảm cường độ chịu kéo ở thời điểm trước 56 ngày khi N B 0 42 và trước 28 ngày khi N B 0 5 sau đó cường độ chịu kéo tiếp tục tăng và vượt cường độ chịu kéo của mẫu đối chứng ở 90 ngày đối với mẫu có tỉ lệ tro bay thay thế xi măng là 20 Sau 90 ngày cường độ chịu kéo của mẫu 10 TB gần bằng hoặc lớn hơn cường độ chịu kéo của mẫu đối chứng tùy thuôc vào tỉ lệ N B Cường độ chịu kéo của mẫu 40 TB thấp hơn cường độ chịu kéo của mẫu đối chứng ở cả hai nhóm N B 0 42 và N B 0 5 và có xu hướng tục phát triển sau 90 ngày trong khi cường độ chịu kéo của mẫu đối chứng không phát triển nữa Trong giới hạn nghiên cứu của luận văn tác giả đề xuất sử dụng 20 tro bay thay thế xi măng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TẠ VÕ KA TƠ ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ LỆ TRO BAY ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CƯỜNG ĐỘ CHỊU KÉO CỦA BÊ TÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP Đà Nẵng - Năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TẠ VÕ KA TƠ ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ LỆ TRO BAY ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CƯỜNG ĐỘ CHỊU KÉO CỦA BÊ TƠNG Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình DD&CN Mã số: 60.58.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN VĂN CHÍNH Đà Nẵng - Năm 2018 ỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn T V Ka T NH HƯỞNG CỦA TỈ Ệ TRO BA Đ N S PHÁT TRIỂN CƯỜNG Đ CHỊU K O CỦA B T NG H M T V K T K K X N K ,T - ĐHĐN T mt t H , , , , ,T , O2 V L X P F Đ = % % T %, / K (N/B) , ĩ q , N/B= L N N/B = , % S %TB ặ %TB ù N/B= T Từ kh a: N/B N/B= % , , , / , Abstract Nowadays, concrete is widely used as construction building materials in the world The mechanical and physical properties of concrete depend upon the mix proportions, type of cement, type of aggregates, cement content, water content, etc Sand, coarse aggregates come from the natures which will not enough for construction industry in the future while cement production causes pollution and other environment problems including CO2 emmission Therefore, it is really necessary to conduct the research to find out the alternative materials to replace partly orginal portland cement (OPC) in the concrete mix.The project studied the effect of class F fly ash from Pha Lai power station on the development of flexural strength of concrete The mix composition was cement: sand: coarse aggregate of 1:2:3 and kept constrantly during the project while orginal portland cement was replaced by class F fly ash on the mass basic of total cementitious material (total of OPC and fly ash) at the replacement portion of 0%, 10%, 20% and 40% when the water and cementitious material (CM) ratio was constant at 0.42 and 0.5 for Group1 and Group respectively The flexural strength tests were conducted on the sample dimensions of 100x100x500 mm and determined up to 90 days The test results show that fly ash increased the workability of fresh concrete proving that fly ash consumed less water than OPC In general fly ash reduced the flexural strength at age before 56 days when W/CM =0.42 and at age before 28 days when W/CM=0.5, then the flexural continued to increase The flexural strengths of 20%FA replacement at 90 days were higher than that of the control samples The flexural strengths of 10%FA replacement were close or higher than that of the control samples depending on the W/CM The flexural strengths of 40%FA replacement were less than that of the control samples and predicted to continue develop after 90 days Within the range of investigation the authors recommend that 20%FA replacement should be used Key words: concrete, fly ash, flexural strength, W/CM, workability MỤC ỤC TRANG PHỤ BÌA ỜI CAM ĐOAN MỤC ỤC DANH MỤC CÁC B NG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU Lý .1 M Đ P ĩ .2 B .3 CHƯ NG T NG QUAN VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA TRO BA TRONG XÂ D NG T NG QU N V TRO BAY K .4 P ặ T .9 T NH U V V NG NG TRO B Y TRONG L NH V X Y NG 10 T 11 M 12 V ò 13 P zz 13 1.2.5 ĩ 14 1.2.5 T ù 14 1.2.5.2 Tro bay bê tông 15 1.2.5 G 15 1.2.5 S 16 1.2.5 L 16 1.2.6 T ù .16 1.2.7 T 16 1.2.8 T ẻ 17 1.2.9 T 20 1.2.10 T ý V Nam 24 CHƯ NG KHÁI NIỆM VẬT IỆU S DỤNG VÀ THI T BỊ TH NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG Đ CHỊU K O CỦA B T NG .28 NG Đ H UK O B T NG 28 T , .28 .29 V T LI U S NG TRONG TH NGHI M 29 2.2.1 ( ) 29 Đ ( ) 30 X 32 T ( N N P L ) 33 N 35 THI T B S NG TRONG TH NGHI M .37 2.3.1 Ván khuôn .37 M 38 Đ 39 T 39 P ò 39 CHƯ NG TH NGHIỆM XÁC ĐỊNH NH HƯỞNG CỦA TRO BA Đ N S PHÁT TRIỂN CƯỜNG Đ CHỊU K O CỦA B T NG .40 GI THI U HUNG 40 V TL US NG 40 TH NH PH N P PH H N H P B T NG 40 X Đ NH Đ S T TH NH PH N P PH I 41 Đ M UV NG H M U 42 TH NGH M X Đ NH NG Đ H U K O 44 Q 44 T .45 K T QU TH NGH M V TH O LU N 45 Đ 45 S .46 K T UẬN CHUNG VÀ KI N NGHỊ .49 TÀI IỆU THAM KH O 51 QU T ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI UẬN VĂN (bản sao) DANH MỤC CÁC B NG Số hiệu bảng Tên bảng 1.1 T 1.2 T e T B L 1.3 2.1 T 2.2 H 2.3 T 2.4 M 2.5 Y e Trang STM ù 29 -trongcát 30 30 e 31 31 2.6 2.7 32 S X 2.10 P B4 ù K q H 35 ò , , ò , , ặ clorua 2.12 ặ 33 34 P H 2.11 G T VN 2.8 2.9 S ù 36 37 37 3.1 T 40 3.2 K q 45 3.3 3.4 46 S 46 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình 1.1 1.2 1.3 Tên hình T P Trang L S B ặ 1.4: ắ 1.5: HF HF 10 10 1.6: P P zz 1.7 Đ 1.8 T 15 2.1 V 38 2.2 M 38 2.3 M 39 2.4 K 39 P 14 e P 14 3.1 41 3.2 T 41 3.3 Q 42 3.4 B 43 3.5 S 3.6 Đ ặ 44 3.7 Đ ặ 45 3.8 S (N/B=0.42) 3.9 S 44 G óm G2 (N/B=0.5) 47 47 MỞ ĐẦU ý chọn đề tài T ( F ), e L , ò , , ý , ĩ , ặ q [ T , , , , , , / , , , , q e , e e T , , , S O2 ù , , q ẻ T , e , ặ V (vì tro bay có giá thấp) T , ý, ặ T , e ù q H ặ [ , T , , , , , , CO2 , ò ò q , [ N , ồ X + , N , , q , q T , ý [4 V ò t ” Mục tiêu đề tài -N t Đối tượng nghiên cứu -Đ ò P Lý ( Đ N ), ĩ ( G , Đ N B Q N N ), P L -T Ph m vi nghiên cứu -T BS EN 12390-1:2000’ Thí nghiệm bê tơng- Phần 1: Hình dáng, kích thước u cầu khác mẫu thí nghiệm ván khn’; BS EN 12390-2:2009’ Thí nghiệm bê tơng- Phần 2: Đúc dưỡng hộ mẫu’, BS EN 12390-5:2009- Thí nghiệm bê tơng- Phần 3: Cư ng độ ch u k o mẫu thí nghiệm’ %, 10%, 20% 40% -P -Đ ngh a thực tiễn đề tài X , q q / 53 PET, Resources Conservation and Recycling, 1998, 24, 87–93 [32] M Soyama, K Inoue, M Lji, Flame retardancy of polycarbonate enhanced by adding fly ash, Polymer for Advanced Technologies, 2007, 18 (5), 386-391 [33] X F Ma, J G Yu, N Wang, Fly ash-reinforced thermoplastic starch composite, Carbohydrate Polymers, 2007, 67(1), 32-39 [34] Mingzhu Wang, Zhigang Shen, Chujiang Cai, Shulin Ma, Yushan Xing, Experimental investigations of polypropylene and poly(vinyl chloride) composites filled with plerosphere, Journal of Applied Polymer Science, 2004, 92(1), 126-131 [35] F Yang, Improvement of PVC wearability by addition of additives, Powder Technology, 1999, 103(2), 182-188 [36] D.C.D Nath, S Bandyopadhyay, A Yu, Q Zeng, T Das, D Blackburn, C White, Structure – properties interface correlation of fly ash – isotactic polypropylene composites, J Mater.Sci, 2009, 44, 6078-6089 [37] X Huang, J.Y Hwang, and J.M Gillis, Processed Low NOx Fly Ash as a Filler in Plastics, Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering, 2003, 2(1), 11-31 [38] Iftekhar Ahmad and Prakash A Mahanwar, Mechanical Properties of Fly Ash Filled High Density Polyethylene, Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering, 2010, 9(3), 183-198 [39] C Alkan, M.Arslan, M Cici, M Kaya, M Aksoy, A study on the production of a new material from fly ash and polyethylene, Resources conservation and Recycling, 1995, 13(3-4), 147-154 [40] Atikler.U, Basalp.D and F Ti ğ , Me properties of recycled high-density polyethylene, filled with calcium carbonate and fly ash, Journal of Applied Polymer Science, 2006, 102(5), 4460-4467 [41] M Wang, Z Shen, C Cai, S Ma, Y Xing, Experimental investigations of polypropylene and poly(vinyl chloride) composites filled with plerosphere, Journal of Applied Polymer Science, 2004, 92(1), 126-131 [42] Jitendra Gummadi, G.Vijay Kumar, Gunti Rajesh, Evaluation of Flexural Properties of Fly Ash Filled Polypropylene Composites, International Journal of Modern Engineering Research (IJMER), 2012, 2(4), 2584- 2590 [43] Esteban Igarza, Santiago García Pardo, María José Abad, Jesús Cano, María José Galante, Valeria Pettarin, Celina Bernal, Structure–fracture properties e P e e e e w fl w w e anhydride functionalized isotactic Polypropylene as coupling agent, Materials 54 and Design, 2014, 55 85-92 [44] Suryasarathi Bose and P.A.Mahanwar, Effect of fly ash on the mechanical, thermal, dielectric, rheological and morphological properties of filled nylon 6, Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering, 2004, 3(2), 65-89 [45] M V Murugendrappa, Syed Khasim and M V N Ambika Prasad, Synthesis, characterization and conductivity studies of polypyrrole–fly ash composites, Bull Mater Sci., 2005, 28(6), 565–569 [46] Wulf von Bonin, Fire protectant, US patent 5034056 A, 1991 [47] R Satheesh Raja, K, Manisekar, V Manikandan, Study on mechanical properties fl e e fi e e e e design analysis, Materials and Design, 2014, 55, 499–508 e e [48] Richard A Kruger, Mark Hovy and David Wardle, The use of fly ash fillers in rubber, International Ash Utilization Symposium, University of Kentucky, 1999 [49] Ministry of Environment and Forests, Government of India – Utilisation of Fly Ash by Thermal power plants Notification, S.O.513(E) Dated 3rd April, 2007 [50] M Hossain, M Sadeq, L Funk and R Maag, Proceedings of the 10th Annual Conference on Hazardous Waste Research, 1995, 188-197 [51] Arin Yilmaz and Nurhayat Degirmenci, Possibility of using waste tire rubber and fly ash with Portland cement as construction materials, Waste Management, 2009, 29(5), 1541-1546 [52] O Figovsky, D Beilin, N Bank, J Poltapov, V Chernyshev, Cement and Concrete Compostes, 1996, 18(6), 437-444 [53] N A N Alkadasi, D G Hundiwale, U R Kapadi, Effect of titanate coupling agent on the mechanical properties of fly ash filled chlorprene rubber, Poly Plast Technol and Engin., 2006, 45, 415-420 [54] D G Hundiwale, U R Kapadi, M C Desai, A G Patil, S H Bidkar, New economical filler for elastomer composites, Polymer-Plastics Technology and Enngineering, 2004, 43(3), 615-630 [55] Erdal Cokca, Zeka Yilmaz, Use of rubber and bentonite added fly ash as a liner material, Waste Management, 2004, 24(2), 153-164 [56] Nabil A N Aldakasi, D G Hundiwale and U R Kapadi, Journal of Scientific and Industrial Research, 2004, 63, 287-292 [57] K Thomas Paul, S.K Pabi, K.K Chakraborty and G.B Nando, Nanostructured fly ash-styrene butadiene rubber hybrid nanocomposites, Polymer Composites, 55 2009, 30(11), 1647–1656 [58] Gope P C.,Verma Deepak, Singh V.K., Sharma R K, Maheshwari M.K, Microstructure and mechanical propertiesof FA-SBR hybrid composites, International Journal of Research in Engineering & Applied Sciences, 2012, 2(5), 51- 66 [59] Manammel Thankappan Ramesan, Effect of fly ash on thermal stability, flammability, oil resistance and transport properties of chlorinated styrene butadiene rubber composites, Journal of Elastomers and Plastics, 2014, 46(4), 303-324 [60] Sukanya Satapathy, A.Nag, Golok Bihari Nando, Thermoplastic elastomers from w e e e e e e e e e w Process Safety and Environmental Protection, 2010, 88, 131–141 fl , [61] S Thongsang and N Sombatsompop, Effect of filler surface treatment on properties of fly ash/NR blends, ANTEC, 2005, 3278-3282 [62] N Sombatsompop, S Thongsang, T Markpin, E Wimolmala, Fly ash particle e e fi e e I U e e fi e rubber and styrene–butadiene rubber compounds, Journal of Applied Polymer Science, 2004, 93, 2119–2130 [63] Thongsang & N Sombatsompop, Dynamic Rebound Behavior of silica/Natural Rubber Composites: Fly Ash Particles and Precipitated Silica, Journal of Macromolecular Science, Part B: Physics, 2007, 46(4), 825-840 [64] Sirinthorn Thongsang, Weeraya Vorakhan, Ekachai Wimolmala, Narongrit Sombatsompop, Dynamic mechanical analysis and tribological properties of NR vulcanizates with fly ash/precipitated silica hybrid filler, Tribology International, 2012, 53, 134–141 [65] C Kantala, E Wimolmala, C Sirisinha and N Sombatsompop, Reinforcement of compatibilized NR/NBR blends by fly ash particles and precipitated silica, Polymers for Advanced Technologies, 2009, 20(5), 448–458 [66] N Sombatsompop, E Wimolmala, T Markpin, Fly-ash particles and precipitated silica as fillers in rubbers II Effects of silica content and Si69-treatment in natural rubber/styrene–butadiene rubber vulcanizates, Journal of Applied Polymer Science, 2007, 104(5), 3396–3405 [67] Napalai Kongvasana, Apisit Kositchaiyong, Ekachai Wimolmala, Chakrit Sirisinha and Narongrit Sombatsompop, Fly ash particles and precipitated silica as fillers in NR/CR vulcanizates under thermal and thermal-oil ageing, Polymers for Advanced Technologies, 2011, 22(6), 1014–1023 56 [ N T ắ ,N V T ,P H H ,N T L , N e 2/2013 [ K T V ,N Đ N ,T KH N X Q ý, T , , g V N http://www.nangluongvietnam.vn/news/vn/khoa-hoc-nang-luong/tinh-hinh-vaphuong-huong-tai-che-su-dung-tro-xi-cua-cac-nha-may-nhiet-dien-o-viet[ nam.html N V N ,N ý ặ e , T Lý [ [ S H V N H ,N PP, EV )/ , B 3/2010 T H ,V M Q ,N ,H N , T z H PE/ V Đ ,N ,T V G , H K / z P H , , 4-428 ẻ (PE, K V ,Đ Q T ,N ý , , ( ), -88 N Hồ ...ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TẠ VÕ KA TƠ ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ LỆ TRO BAY ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CƯỜNG ĐỘ CHỊU KÉO CỦA BÊ TƠNG Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình DD&CN Mã số:... ẻ P q ẻ , N T [13] , ò  T nh chịu ực cao bê tông tự k o với tro bay: X , , T , Tro bay Đ ù q 21 Tro bay [13] e S O3 PH e Đ ,  Chống xâm nhập ACID SU FURIC bê tông đ i: Khi ặ SO2 ặ H2SO4( S... – 60% [13] bay 1.2.2 Một số ứng dụng bật tro bay T , B %- tro % , -2 tro bay ;L trình l "K e O" ; %) ( " ; ặ , ; K , , bê tông T , , ẻ %, , ò ; % " 13 S ò 1.2.3 Vai trò tro bay ph t triển bền