Nghiên cứu ảnh hưởng của việc thay thế cát sông bằng tra đáy nhiệt điện ở trạng thái bão hòa nước khô bề mặt đến cường độ chịu nén và co ngót nội sinh của bê tông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN TRỌNG HỮU NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THAY THẾ CÁT SÔNG BẰNG TRO ĐÁY NHIỆT ĐIỆN Ở TRẠNG THÁI BÃO HỊA NƯỚC – KHƠ BỀ MẶT ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN VÀ CO NGÓT NỘI SINH CỦA BÊ TÔNG EFFECT OF RIVER SAND REPLACEMENT WITH BOTTOM ASH UNDER SATURATED-SURFACE DRY CONDITION ON COMPRESSIVE STRENGTH AND AUTOGENOUS SHRINKAGE OF CONCRETE Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng Mã ngành: 60580208 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2020 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG-HCM Cán hướng dẫn khoa học: TS BÙI PHƯƠNG TRINH Cán chấm nhận xét 1: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC Cán chấm nhận xét 2: TS VÕ VIỆT HẢI Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG Tp HCM, ngày 30 tháng 12 năm 2020 Thành phần Hội đồng đánh giá đề cương luận văn thạc sĩ gồm: Chủ tịch: PGS TS NGUYỄN VĂN HIẾU Thư ký: TS NGUYỄN THÁI BÌNH Phản biện TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC Phản biện TS VÕ VIỆT HẢI Ủy viên PGS TS LƯƠNG VĂN HẢI Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau nhận luận văn sửa chữa có CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU iii LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Trọng Hữu MSHV: 1670571 Ngày, tháng, năm sinh: 10/07/1986 Nơi sinh: Bến Tre Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng Mã số: 60580208 I TÊN ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THAY THẾ CÁT SÔNG BẰNG TRO ĐÁY NHIỆT ĐIỆN Ở TRẠNG THÁI BÃO HỊA NƯỚC – KHƠ BỀ MẶT ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN VÀ CO NGÓT NỘI SINH CỦA BÊ TÔNG” “EFFECT OF RIVER SAND REPLACEMENT WITH BOTTOM ASH UNDER SATURATED-SURFACE DRY CONDITION ON COMPRESSIVE STRENGTH AND AUTOGENOUS SHRINKAGE OF CONCRETE” II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Tổng quan tình hình nghiên cứu và ngoài nước việc sử dụng tro xỉ việc chế tạo bê tông, đặc biệt tro đáy nhiệt điện; Đề xuất hệ nguyên vật liệu để chế tạo bê tông thiết kế cấp phối bê tơng có khơng có sử dụng tro đáy nhiệt điện trạng thái hòa nước – khô bề mặt; Đề xuất phương pháp thực nghiệm để khảo sát ảnh hưởng tro đáy nhiệt điện trạng thái bão hòa nước – khô bề mặt thay cốt liệu nhỏ (cát sông) đến tính chất bê tơng, bao gồm cường độ chịu nén, cường độ chịu kéo uốn tính co ngót nội sinh III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 14 /01/2020 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 21/12/2020 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS BÙI PHƯƠNG TRINH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Tp HCM, ngày tháng năm 2020 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN TS Bùi Phương Trinh TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG i LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU LỜI CẢM ƠN Luận văn kết nghiên cứu thực cuối khóa học chương trình học cao học học viên Thực hoàn chỉnh luận văn theo hướng đề cường đề xuất trước giúp cho học viên có kinh nghiệm để định hướng tự lực giải vấn đề đặt ra, phương hướng nghiên cứu để giải thực nhiệm vụ yêu cầu đặt Để hoàn thành luận văn này, ngồi nỗ lực tự tìm hiểu nghiên cứu thân, em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM, đặc biệt quý Thầy Cô Bộ môn Vật liệu Xây dựng dẫn dắt truyền đạt cho em kiến thức kinh nghiệm bổ ích suốt thời gian học tập vừa qua Em xin bày tỏ biết ơn chân thành đên cô TS Bùi Phương Trinh tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hồn thành luận văn, người động viên gợi ý định hướng nghiên cứu, giúp em đam mê tìm hiểu kiến thức cần thiết để phục vụ kỹ tự nghiên cứu cho đề tài sau Em xin cảm ơn bạn khóa chia sẻ tài liệu giúp đỡ em q trình hồn thành luận văn, có bạn Võ Văn Chí đồng hành, phối hợp thực đề tài với kết thực nghiệm Luận văn hoàn thành theo thời gian quy định nỗ lực thực thân, nhiên khó tránh khỏi sai sót, kính mong nhận góp ý từ q Thầy, Cơ để em hồn thiện luận văn tốt Xin trân trọng cảm ơn./ Bến Tre, ngày tháng HVTH năm 2020 ii LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU Nguyễn Trọng Hữu TÓM TẮT Hiện nay, cát xây dựng tự nhiên ngày cạn kiệt; tro đáy (CBA) nhà máy nhiệt điện phát thải ngày nhiều Do đó, nghiên cứu chế tạo bê tông sử dụng CBA thay cốt liệu nhỏ (cát sông) nhu cầu cần thiết Trong nghiên cứu này, tác giả định hướng nghiên cứu tỷ lệ CBA trạng thái bão hịa nước khơ bề mặt (CBA (SSD)) thay cốt liệu nhỏ tự nhiên (cát sông) 0%, 25%, 50%, 75%, 100% (về thể tích) để chế tạo bê tơng có cường độ B40 (tức M500) Kết thực nghiệm cho thấy, việc sử dụng CBA (SSD) thay cốt liệu nhỏ cho cường độ chịu nén khả chịu kéo uốn cải thiện so với mẫu đối chứng (tức M0); đó, tối ưu mẫu sử dụng 50% CBA (SSD) (mẫu M50) chế độ dưỡng hộ kín túi PE Tất mẫu có chứa CBA (SSD) có tổng co ngót nội sinh thấp so với mẫu đối chứng (M0) đến 57 ngày tuổi Khi so sánh hai chế độ bảo dưỡng bên bao gồm (1) dưỡng hộ nước (2) dưỡng hộ kín túi PE thời điểm 28 ngày tuổi, cường độ chịu nén bê tông dưỡng hộ kín túi PE cao hơn; nhiên, khơng có chênh lệch lớn cường độ chịu kéo uốn hai chế độ bảo dưỡng 28 ngày tuổi Tất mẫu có chứa CBA (SSD) có khối lượng thể tích thấp so với mẫu đối chứng (M0) Đồng thời, hầu hết mẫu có chứa CBA (SSD) có độ hút nước thể tích lỗ rỗng hở cao so với mẫu đối chứng (M0), ngoại trừ mẫu M50 có độ hút nước thể tích lỗ rỗng hở tương đương với mẫu đối chứng (M0) Khả clo thâm nhập vào mẫu có chứa hàm lượng CBA (SSD) 50% thấp so với mẫu đối chứng (tức M0), cụ thể: với mẫu M50, chiều sâu thâm nhập clo (1÷1,5) cm; đó, mẫu M0 (2,5÷3) cm iii LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU ABSTRACT Recently, natural river sand used for construction is increasingly exhausted while coal bottom ash (CBA) from coal-fired power plants is increasing Therefore, studies on making concrete using CBA as river sand replacement are urgent needs In this research, the author investigated the ratio replacements of CBA under the saturated surface dry condition (CBA (SSD)) of 0%, 25%, 50%, 75%, and 100% (by volume) to produce concrete with strength grade of B40 (i.e., M500) The experimental results showed that the use of CBA (SSD) as river sand replacement improved compressive strength and flexural strength of the concrete when compared with the control concrete (i.e., M0), and the optimum concrete was the sample with 50% CBA (SSD) replacement (sample M50) cured under sealed condition with PE bags All samples containing CBA (SSD) had a lower autogenous shrinkage than the control sample (M0) up to 57 days of aging When comparing two types of curing condition, including (1) water curing and (2) sealed curing with PE bags, the compressive strength at the age of 28 days of the concrete cured with PE bags was higher However, there was no significant difference in flexural strength of the concrete cured under two curing conditions All samples containing CBA (SSD) had a lower bulk density than the control sample (M0) In addition, most of the samples containing CBA (SSD) had higher water absorption and void volume than the M0 sample, except the M50 sample having the nearly same water absorption and void volume Chloride penetration of samples with 50% CBA (SSD) replacement was lower than that of the control sample (M0), namely: chloride penetration depth of the M50 sample was (1 ÷ 1.5) cm while that of the M0 sample was (2.5 ÷ 3) cm iv LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng việc tơi thực hướng dẫn cô TS Bùi Phương Trinh Nội dung luận văn hoàn toàn với thật chưa trình bày nghiên cứu/luận văn khác, ngoại trừ kết tham khảo liên quan đến luận văn Tôi xin chịu hồn tồn trách nhiệm cơng việc thực mình./ Tp Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 12 năm 2020 Nguyễn Trọng Hữu v LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii ABSTRACT iv LỜI CAM ĐOAN v MỤC LỤC vi DANH MỤC HÌNH ẢNH ix DANH MỤC BẢNG xii KÝ HIỆU VIẾT TẮT xiii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI 1.2.1 Tình hình nghiên cứu nước 1.2.2 Tình hình nghiên cứu giới 1.3 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 13 1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 14 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 15 2.1 LÝ THUYẾT ĐĨNG RẮN BÊ TƠNG TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU NĨNG ẨM [16] 15 2.1.1 Giai đoạn 1: Hòa tan xi măng 15 2.1.2 Giai đoạn 2: Hình thành cấu trúc đông tụ 15 2.1.3 Giai đoạn 3: Hình thành cấu trúc ban đầu 16 2.1.4 Giai đoạn 4: Giai đoạn hình thành cấu trúc đóng rắn 17 2.1.5 Giai đoạn 5: Phát triển cường độ 17 2.2 LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH MẤT NƯỚC CỦA BÊ TÔNG [16] 18 2.3 DƯỠNG HỘ ẨM CHO BÊ TƠNG TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU NĨNG ẨM Ở VIỆT NAM [16] 18 2.3.1 Khái niệm 18 2.3.2 Giai đoạn bảo dưỡng ban đầu (BDBĐ) 19 vi LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU 2.3.3 Giai đoạn bảo dưỡng (BDTT) 19 2.4 ẢNH HƯỞNG CỐT LIỆU MỊN ĐẾN TÍNH CHẤT BÊ TƠNG VÀ Q TRÌNH DƯỠNG HỘ BÊ TÔNG TỪ BÊN TRONG 19 2.4.1 Ảnh hưởng cốt liệu mịn đến tính chất bê tông 19 2.4.2 Quá trình dưỡng hộ bê tơng từ bên 21 2.5 TỔNG QUAN VỀ TRO XỈ NHIỆT ĐIỆN 23 2.6 CO NGÓT NỘI SINH 24 2.6.1 Tổng quan co ngót bê tơng [16, 26] 24 2.6.2 Co ngót nội sinh [26] 24 2.6.3 Co ngót khơ [26] 25 CHƯƠNG 3: HỆ NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 27 3.1 HỆ NGUYÊN LIỆU SỬ DỤNG 27 3.1.1 Xi măng (C) 27 3.1.2 Cát (cốt liệu nhỏ) 28 3.1.3 Đá (cốt liệu lớn) 31 3.1.4 Nước (N) 32 3.1.5 Tro đáy nhà máy nhiệt điện Duyên Hải Trà Vinh 33 3.1.6 Phụ gia siêu dẻo 39 3.2 THIẾT KẾ CẤP PHỐI 40 3.3 QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM 43 3.3.1 Phương pháp thử độ sụt (TCVN 3106:1993) 47 3.3.2 Quy trình đúc mẫu dưỡng hộ mẫu (TCVN 3015:1993) 48 3.3.3 Quá trình dưỡng hộ mẫu 50 3.3.4 Phương pháp thử cường độ chịu nén (TCVN 3118:1993) 51 3.3.5 Phương pháp thử cường độ chịu kéo uốn 52 3.3.6 Phương pháp xác định co ngót nội sinh 54 3.3.7 Phương pháp xác định độ bền clo 56 3.3.8 Phương pháp đo khối lượng thể tích, thể tích lỗ rỗng hở độ hút nước 58 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 61 4.1 Độ sụt hỗn hợp bê tông 61 vii LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU Hình 4.11 Bề dày thâm nhập clo mẫu M50 sau ngâm dung dịch muối clo với nồng độ 4,5% 62 ngày Hình 4.12 thể so sánh khả chịu lực bê tông sau ngâm môi trường clo bê tơng đối chứng dưỡng hộ kín thời điểm 91 ngày tuổi Các mẫu bê tông M0 M50 thực ngâm hồn tồn dung dịch muối 62 ngày có cường độ giảm so với mẫu bê tông đối chứng tương ứng bảo dưỡng kín, tỷ lệ giảm sau: mẫu M0 M50 có tỷ lệ giảm cường độ 8% 3% so với mẫu M0 M50 bảo dưỡng kín Hình 4.12 So sánh cường độ chịu nén mẫu trước sau ngâm dung dịch muối clo với nồng độ 4,5% 62 ngày 74 LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU Qua kết bề dày thâm nhập clo mẫu M50, nhận thấy hàm lượng CBA trạng thái SSD thay cốt liệu nhỏ phù hợp tốt so với mẫu đối chứng M0; điều có lợi cho việc bảo vệ cốt thép bê tơng cho cơng trình có môi trường clo cao Về cường độ chịu nén độ tuổi sau thí nghiệm thâm nhập clo, mẫu đối chứng M50 có độ giảm cường độ so với mẫu M0 quy trình thực nghiệm; nhiên, khả chịu lực bê tông chứa CBA trạng thái SSD (M50) sau ngâm môi trường clo lại cao so với mẫu đối chứng (M0) Vì thế, loại bê tơng chứa CBA trạng thái SSD (M50) hồn tồn ứng dụng cho cơng trình mơi trường có độ mặn cao Hiệu việc giải thích sau, mẫu bê tông M50 thay CBA trạng thái SSD, CBA (SSD) phát huy tốt hiệu dưỡng hộ cho bê tông làm tăng độ đặc hệ thông qua xuất khoáng C-S-H dạng [40] (xem Hình 4.13), khống CBA mịn phản ứng pozzolanic; hệ mẫu đối chứng khơng có CBA lại khống C-S-H dạng (xem Hình 4.14), dẫn đến bề dày thâm nhập clo vào bê tơng chứa CBA thấp Ngồi ra, thành phần CBA mịn mẫu bê tông M50 kết hợp với xi măng Pooclăng có khả liên kết mạnh với ion clo giữ lại thành phần khống làm giảm nồng độ ion clo tự thơng qua phản ứng tạo muối Fridelt theo phương trình (4.1) (4.2) [40] Cl- + Ca2+  CaCl2 (4.1) CaCl2 + C3A + 10H2O  C3A.CaCl2.10H2O (tạo muối Fridelt) (4.2) Do đó, bê tơng mẫu M50 hạn chế khả thâm nhập clo so với mẫu M0 thế, độ giảm cường độ Kết thâm nhập clo cho kết tương tự với kết Trần Văn Miền [40] 75 LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU Hình 4.13 Ảnh chụp SEM mẫu M50 thời điểm 28 ngày tuổi Hình 4.14 Ảnh chụp SEM mẫu M0 thời điểm 28 ngày tuổi 4.6 Khối lượng thể tích, thể tích lỗ rỗng hở độ hút nước Hình 4.15 4.16 thể khối lượng thể tích hai trạng thái khơ trạng thái bão hịa nước, độ hút nước thể tích lỗ rỗng hở điều kiện dưỡng hộ kín túi PE thời điểm 28 ngày tuổi cấp phối nghiên cứu Qua đó, khối lượng tích trạng thái khơ bão hịa nước mẫu sử dụng CBA (SSD) thay cốt liệu nhỏ nhẹ so với mẫu đối chứng (Hình 4.15) Nguyên nhân chủ yếu khối lượng riêng CBA nhẹ cát song Tỷ lệ giảm khối 76 LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU lượng thể tích bão hịa nước trạng thái khơ mẫu so với mẫu đối chứng cao 10,8% Bên cạnh đó, độ hút nước thể tích lỗ rỗng hở lớn so với mẫu đối chứng độ tuổi; mẫu M50 có độ hút nước thể tích lỗ rỗng hở tương đương với mẫu đối chứng 2,4%/2,3% 6,3%/6,3% Vì vậy, độ đặc bê tơng hai loại mẫu thí nghiệm nhau, điều giải thích kết cường độ chịu nén mẫu M50 so với mẫu đối chứng đạt trị số gần nhau, điều củng cố chứng xác thực cho việc tối ưu hóa dưỡng hộ bê tông từ bê sử dụng CBA trạng thái bão hịa nước khơ bề mặt thay cốt liệu nhỏ bê tơng Hình 4.15 Khối lượng thể tích khơ thể tích bão hịa nước mẫu bê tông 28 ngày tuổi 77 LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU Hình 4.16 Độ hút nước thể tích lỗ rỗng hở mẫu bê tông 28 ngày tuổi Mặt khác, nhận thấy CBA trạng thái SSD hạt cốt liệu có độ rỗng định nên hệ bê tơng có lỗ rỗng định CBA làm cho bê tơng có tỷ trọng nhẹ so với mẫu đối chứng (Hình 4.15) Trong ngày đầu đóng rắn, lượng nước dư mẫu có CBA trạng thái SSD thay nhiều so với mẫu đối chứng nên làm gia tăng độ rỗng bê tông Sau ngày tuổi trở đi, mẫu có CBA trạng thái SSD bắt đầu phát huy tác dụng dưỡng hộ từ bên trong, tức tiếp tục phân tán bổ sung nước cho q trình hydrat hóa xi măng tiếp tục diễn hệ phần lấp đầy lỗ rỗng ban đầu việc nước phần làm gia tăng độ đặc Cả hai yếu tố tạo nên lực liên kết vữa xi măng cốt liệu, lực liên kết vữa xi măng cốt liệu lớn tốt so với mẫu đối chứng nên làm cho mẫu M50 có cường độ tăng nhẹ so với mẫu đối chứng Đây phát huy khả dưỡng hộ từ bên CBA Như vậy, mẫu có CBA (SSD) thay cốt liệu nhỏ, trình hydrat hóa xi măng diễn liên tục theo tuổi thọ bê tông làm cho hệ ngày đặc Tuy nhiên, mẫu M75 M100, hàm lượng nước phân tán từ CBA (SSD) phát huy tác dụng cho trình hydrat hóa xi măng tiếp tục diễn không đủ để bù vào phần lỗ rỗng lượng nước dư để lại lỗ rỗng CBA Từ Hình 4.16, nhận thấy độ hút nước mẫu M25, M75 78 LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU M100 gia tăng rõ rệt so với mẫu M50; điều cho thấy độ đặc mẫu nói chưa cao nên làm gia tăng tính thấm mẫu bê tơng, dẫn đến độ hút nước gia tăng đáng kể mẫu thí nghiệm ảnh hưởng nhiều đến cường độ chịu nén bê tơng Nhìn chung, mẫu thí nghiệm so với mẫu đối chứng M0 có khối lượng thể tích nhẹ so với mẫu đối chứng từ 2% đến 8,5% tỷ lệ CBA (SSD) thay cốt liệu nhỏ tăng từ 25% đến 100% Điều có lợi cơng trình giảm tải lên áp lực móng cơng trình có thể tích bê tơng, phần giúp kết cấu móng ổn định so với cơng trình thể tích Tuy nhiên, cần xét đến nhiều yếu tố khác (gió ngoại lực khác, kiểm soát độ hút nước thể tích lỗ rỗng hở ) để có nhận định sâu sắc cho vấn đề Độ hút nước mẫu thí nghiệm thể khả chống xâm thực cho vật liệu Hầu hết mẫu thí nghiệm so với mẫu đối chứng M0 có độ hút nước tăng nhiều mẫu M75 đạt 181,6% thấp mẫu M25 đạt 2,5% Đối với mẫu M50, độ hút nước tăng so với mẫu M0 4% (thấp); điều cho thấy mẫu M50 chiếm ưu tối ưu so với mẫu lại đảm bảo tốt khả chống thấm tốt cho cơng trình Thể tích lỗ rỗng hở mẫu M75 M100 có biến thiên tăng cao; điều giải thích sau: lỗ rỗng hở mẫu bê tơng có CBA trạng thái SSD tạm thời chia làm hai loại chính, bao gồm (1) lỗ rỗng tồn hệ nền, (2) lỗ rỗng từ hạt cốt liệu CBA sử dụng thay cát Đối với mẫu M75, có biến thiên cao thể tích lỗ rỗng hở so với mẫu M100; điều loại lỗ rỗng tồn hệ tăng cao nên độ co ngót tổng mẫu M75 cao so với mẫu M100 (xem Hình 4.8); ngồi ra, lỗ rỗng tồn hệ nhiều nên cường độ M75 M100 gần tương đương có lúc cường độ M100 cao M75 thời điểm 28 ngày tuổi, thêm tiêu khác khối lượng thể tích mẫu M75 nhẹ M100 độ hút nước có xu hướng tương tự Như vậy, cường độ bê tông sử dụng CBA (SSD) phụ thuộc hai yếu tố thể tích lỗ rỗng hở CBA để lại bê tông xi măng hiệu trình dưỡng hộ bê tơng từ bê Do đó, hiệu kết trình 79 LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU dưỡng hộ bê tông từ bên tốt so với ảnh hưởng bất lợi phần lỗ rỗng CBA bê tơng nhìn chung, cường độ tỷ lệ nghịch với thể tích lỗ rỗng hở co ngót nội sinh Ngược lại, hiệu kết q trình dưỡng hộ bê tơng từ bên thấp so với ảnh hưởng bất lợi phần lỗ rỗng hở CBA bê tơng cường độ giảm co ngót nội sinh tăng 80 LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU CHƯƠNG : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Trong nghiên cứu này, sử dụng tro đáy (CBA) trạng thái bão hịa nước khơ bề mặt (SSD) với hàm lượng thay từ 25% đến 100% có kết khả quan, tối ưu mẫu chứa CBA (SSD) tỷ lệ thay 50% cát sơng (về thể tích) Việc sử dụng nguồn phế liệu từ nhà máy nhiệt đóng góp nhiều vào bảo vệ môi trường sống cho xã hội, giảm bớt áp lực khai thác nguồn tài nguyên thiên nhiên, giảm giá thành kinh tế so với cát xây dựng, khơng cần tốn chi phí sản xuất khai thác q lớn Do đó, lợi ích cho việc nghiên cứu tận dụng nguồn vật liệu nhân tạo đem lại lợi ích cho xã hội địa phương nói riêng cho quốc gia không nhỏ Từ kết thực nghiệm, đề tài có kết luận sau: 5.1.1 Độ sụt hỗn hợp bê tông Khi tăng hàm lượng CBA trạng thái SSD thay cốt liệu nhỏ (cát sông) từ 25% đến 100%, độ sụt tăng từ cm đến 16,5 cm Độ linh động hỗn hợp bê tông tăng rõ rệt nguyên nhân cỡ hạt CBA trạng thái SSD thô cát sông sử dụng 5.1.2 Cường độ chịu nén 5.1.2.1 Đối với chế độ dưỡng hộ kín Bê tơng sử dụng CBA trạng thái SSD thay cốt liệu nhỏ có cường độ chịu nén thấp mẫu đối chứng khơng có CBA độ tuổi 1, 7, 28, 56 91 ngày tuổi, ngoại trừ mẫu chứa 50% CBA (M50) có cường độ chịu nén phát triển vượt trội đến 91 ngày tuổi 5.1.2.2 So sánh với chế độ dưỡng hộ nước Bê tông sử dụng CBA trạng thái SSD dưỡng hộ nước hầu hết có cường độ chịu nén thấp so sánh với bê tông dưỡng hộ kín độ tuổi Tuy nhiên, mẫu bê tông sử dụng CBA (SSD) 25% thay cốt liệu nhỏ 81 LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU bảo dưỡng môi trường nước có cải thiện cường độ chịu nén cao so với mẫu loại dưỡng hộ kín 5.1.3 Cường độ chịu kéo uốn 5.1.3.1 Đối với chế độ dưỡng hộ kín Khả chịu kéo uốn mẫu bê tông chứa CBA (SSD) cải thiện rõ rệt, hiệu mẫu M50 mẫu M100 có cường độ cao so với mẫu đối chứng thời điểm 28 ngày 56 ngày tuổi Ngun nhân khống C-S-H dạng hình thành q trình dưỡng hộ bê tơng từ bên CBA trạng thái SSD làm đặc gia tăng cường độ cho bê tông 5.1.3.2 So sánh với chế độ dưỡng hộ nước Cường độ chịu kéo uốn mẫu bê tông hai chế độ bao gồm dưỡng hộ kín nước cho kết gần tương đương Tuy nhiên, tất mẫu chứa CBA trạng thái SSD có cường độ cao so với mẫu đối chứng, trừ mẫu M25 đạt 84% giá trị cường độ so với mẫu đối chứng M0 chế độ bảo dưỡng nước 5.1.4 Co ngót nội sinh Bê tơng sử dụng CBA trạng thái SSD thay cốt liệu nhỏ có tổng co ngót nội sinh đến 57 ngày tuổi thấp so với mẫu đối chứng, đặc biệt mẫu M50 từ 29 ngày tuổi đến 57 ngày tuổi khơng xảy co ngót nội sinh Như vậy, việc bê tông sử dụng CBA trạng thái SSD mang lại hiệu cao công trình cần hạn chế độ co ngót để đảm bảo kết cấu chịu lực ổn định Đây lợi rõ ràng cho loại bê tông thể phát huy vai trò dưỡng hộ bê tông từ bên việc sử dụng CBA trạng thái SSD 5.1.5 Độ bền clo Qua trình thực nghiệm cho thấy, mẫu bê tơng M50 sử dụng CBA (SSD) mang lại hiệu vượt trội việc chống thâm nhập clo vào bê tông so với mẫu đối chứng M0 độ tuổi 91 ngày Mẫu đối chứng sau q trình thí nghiệm clo thâm nhập với chiều sâu 2,5 cm đến cm, mẫu M50 với chiều sâu thâm 82 LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU nhập từ cm đến 1,5 cm Điều hứa hẹn cho việc nghiên cứu ứng dụng loại bê tông công trình cần chống thâm nhập clo (mặn) nhằm đảm bảo kết cấu chịu lực có tuổi thọ lâu dài 5.1.6 Khối lượng thể tích, thể tích lỗ rỗng hở độ hút nước Khối lượng thể tích mẫu thí nghiệm bê tông sử dụng CBA trạng thái SSD nhẹ so với mẫu đối chứng Nguyên nhân phần lớn khối lượng riêng CBA nhẹ so với cát sông (1,73 so với 2,6 g/cm3) Về thể tích lỗ rỗng hở độ hút nước, mẫu bê tông chứa CBA trạng thái SSD cao so với mẫu đối chứng, ngoại trừ mẫu M50 có kết tương đương với mẫu đối chứng (M0), thể khả tối ưu mẫu việc CBA (SSD) thay 50% cát 5.2 KIẾN NGHỊ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI ►Nghiên cứu ảnh hưởng CBA thay cốt liệu mịn đến tính chất học độ bền bê tông độ tuổi sau (tức sau 91 ngày tuổi) ►Nghiên cứu ảnh hưởng thành phần cấp phối hạt, độ ẩm, hình dáng cốt liệu, độ hấp thụ nước, thành phần cốt liệu CBA mịn đóng vai trị chất kết dính để tiến tới khắc phục nhược điểm bê tông sử dụng CBA thay 100% cát sông ►Nghiên cứu sử dụng CBA thay phần cốt liệu thô để chế tạo bê tông 83 LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] H Khanh (2017), "Den nam 2020 du bao khong cat de xay dung", https://vietnamnet.vn/vn/bat-dong-san/thitruong/den-nam-2020-du-baokhong-con-cat-de-xay-dung-388984.html" [2] Rafieizonooz M., et al., Investigation of coal bottom ash and fly ash in concrete as replacement for sand and cement Construction and Building Materials, 2016 116: p 15-24 [3] Lin, C.L., M.C Weng, and C.H Chang, Effect of incinerator bottom-ash composition on the mechanical behavior of backfill material J Environ Manage, 2012 113: p 377-82 [4] Abdulmatin, A., W Tangchirapat, and C Jaturapitakkul, An investigation of bottom ash as a pozzolanic material Construction and Building Materials, 2018 186: p 155-162 [5] Muthusamy, K., et al., Coal bottom ash as sand replacement in concrete: A review Construction and Building Materials, 2020 236 [6] Singh, M and R Siddique, Properties of concrete containing high volumes of coal bottom ash as fine aggregate Journal of Cleaner Production, 2015 91: p 269-278 [7] Dinh, Q Dan, Doan, T Tuong, Do Ngoc Son, Su dung tro xi nhiet dien lam vat lieu san lap, 2019 [8] Bo TNMT, 2018, "Tong cuc Moi truong thong tin viec nhiet dien Formosa ban tro bay san xuat xi mang", http://antt.vn/tong cuc moi truong thong tin viec nhiet dien formosa ban tro bay san xuat xi mang 238558.htm" [9] Tran Quy, 2017, "http://thanhtra.com.vn/kinh-te/bat-dong-san/su-dung-troxi-thach-cao-lam-nguyen-lieu-sanxuat-vat-lieu-xay-dung-phai-co-giaiphap-dong-bo_t114c6n118871" [10] Tap chi dien luc, 2018, "https://www.evn.com.vn/d6/news/Xu-ly-tro-xinhiet-dien-than-Nhung-cach-lam-hieu-qua-6-8-22624.aspx" [11] Nguyen, T Nhien, Nghien cuu su dung tro xi nha may nhiet dien Mong Duong san xuat vat lieu xay dung, 2016, 76 84 LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU [12] Hoang, N Nguyen and Van,V.T An, Anh huong cua tro đay nhiet dien den cac tinh chat co ly cua xi mang Pooc lang hon hop Journal of Science and Technology in Civil Engineering (STCE) - NUCE, 2018 12(4): p 69-77 [13] Balapour, M., et al., Potential use of lightweight aggregate (LWA) produced from bottom coal ash for internal curing of concrete systems Cement and Concrete Composites, 2020 105 [14] P A M Basheer PhD, MSc, CEng, FICE, MIE(I) and Y Bai BEng, Strength and durability of concrete with ash aggregate, 2004 [15] Naganathan, S., A.Y.O Mohamed, and K.N Mustapha, Performance of bricks made using fly ash and bottom ash Construction and Building Materials, 2015 96: p 576-580 [16] Nguyen, T Đich, Cong tac be tong dieu kien hau nong am Viet Nam, 2006, 230 [17] Phan, T Vinh, Tran, H Bang, Giao trinh Vat lieu xay dung_ Phan 1, 2009 [18] David W Fowler, The Effect of the Aggregates Characteristics on the erformance of Portland Cement Concrete, 2003, 399 [19] H Donza*, O Cabrera, E.F Irassar, High-strength concrete with different fine aggregate, 2002, [20] Sven Knutsson, et al Particle Shape Quantities and easurement Techniques–A Review [21] Jouni, Pukki, Effect of water absorption by the aggregate on properties of high-strength lightweight concrete, 1995, 160 [22] Steven H.Kosmatka., al., Design and Control of Concrete Mixtures, 2008, 370 [23] Wyrzykowski, M., et al., Internal curing of high performance mortars with bottom ash Cement and Concrete Composites, 2016 71: p 1-9 [24] De la Varga, I., et al., Application of internal curing for mixtures containing high volumes of fly ash Cement and Concrete Composites, 2012 34(9): p 10011008 85 LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU [25] Prinya Chindaprasirt a, Chai Jaturapitakkul b, Wichian Chalee c, Ubolluk Rattanasak , Comparative study on the characteristics of fly ash and bottom ash geopolymers, 2008, 539 [26] Wu, L., et al., Autogenous shrinkage of high performance concrete: A review Construction and Building Materials, 2017 149: p 62-75 [27] TCVN_2682:2009 "Xi mang Pooclang Yeu cau ky thuat" [28] ASTM C150, "Standard Specification for Portland Cement [29] TCVN 7570- 2006, "Cot lieu cho be tong vua - Yeu cau ky thuat" [30] TCVN 7572-2006, "Cot lieu cho be tong vua - Phuong phap thu" [31] TCVN 4506:2012, "Nuoc cho be tong vua - Yeu cau ky thuat" [32] ASTM C494, " Guide for the Use of High-Range Water-Reducing Admixtures (Superplasticizers) in Concrete " [33] TCVN 10306-2014, " Be tong cuong cao - Thiet ke phan mau hinh tru [34] ASTM C29, " Standard Test Method for Bulk Density (“Unit Weight”) and Voids in Aggregate1 " [35] TCVN 3106-1993, "Hon hop be tong nang - phuong phap thu sut" [36] TCVN 3015-1993, " Hon hop be tong nang - lay mau, che tao va bao duong" [37] TCVN-8828-2011, "Be tong yeu cau duong am tu nhien" [38] TCVN 3119-1993, " Be tong nang - phuong phap xac dinh cuong keo uon" [39] 22TCN 60-84, "Tieu chuan nganh Quy trinh thi nghiem be tong xi mang thuoc linh vuc xay dung" [40] Tran, V Mien and Nguyen, T H Yen and Cao, Nguyen Thi [41] ASTM C 642 - 06 Standard Test Method for Density, Absorption, and Voids in Hardened Concrete 86 LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU [42] Kou, S.-C and C.-S Poon, Properties of concrete prepared with crushed fine stone, furnace bottom ash and fine recycled aggregate as fine aggregates Construction and Building Materials, 2009 23(8): p 28772886 [43] 43 Nguyen, T., W Saengsoy, and S Tangtermsirikul, Influence of Bottom Ashes with Different Water Retainabilities on Properties of Expansive Mortars and Expansive Concretes Engineering Journal, 2019 23(5): p 107-123 [44] 44 Wu, L., et al., Autogenous shrinkage of high performance concrete: A review Construction and Building Materials, 2017 149: p 62-75 [45] 45 M.R Geiker', D.P Bentz', and O.M Jensen3, Mitigating Autogeneous Shrinkage by Internal Curing, 2004, 87 LUẬN VĂN THẠC SỸ HVTH: NGUYỄN TRỌNG HỮU LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Nguyễn Trọng Hữu Ngày tháng năm sinh: 10/07/1986 Nơi sinh: Bến Tre Địa liên lạc: ấp Phú Phong, xã Quới Thành, huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre Điện thoại: 0918027780 Email 1: nguyentronghuu2011@gmail.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC Thời gian học từ tháng 9/2005 đến tháng 9/2010 Nơi học: Đại học Kiến Trúc TP.HCM Ngành học: Kỹ thuật Xây Dựng CAO HỌC Thời gian học từ tháng 8/2016 Nơi học: Đại học Bách Khoa TP.HCM Ngành học: Kỹ thuật xây dựng 88 ... 60580208 I TÊN ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THAY THẾ CÁT SÔNG BẰNG TRO ĐÁY NHIỆT ĐIỆN Ở TRẠNG THÁI BÃO HÒA NƯỚC – KHÔ BỀ MẶT ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN VÀ CO NGĨT NỘI SINH CỦA BÊ TƠNG” “EFFECT... lượng CBA nhiệt điện trạng thái bão hòa nước – khô bề mặt thay cốt liệu nhỏ (cát sông) đến độ sụt hỗn hợp bê tông, cường độ chịu nén co ngót nội sinh bê tơng Bên cạnh đó, cường độ chịu kéo uốn,... sát ảnh hưởng tro đáy nhiệt điện trạng thái bão hịa nước – khơ bề mặt thay cốt liệu nhỏ (cát sơng) đến tính chất bê tông, bao gồm cường độ chịu nén, cường độ chịu kéo uốn tính co ngót nội sinh