(Luận văn thạc sĩ) so sánh sự phát triển cường độ của bê tông khi sử dụng tro bay của các nhà máy nhiệt điện

NGUYỄN BÁ TÂM ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - HUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG NGUYỄN BÁ TÂM SO SÁNH SỰ PHÁT TRIỂN CƢỜNG ĐỘ CỦA BÊ TÔNG KHI SỬ DỤNG TRO BAY CỦA CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN C C R L T DU LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP K36.XDD Đà Nẵng - năm 2020 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - HỌ VÀ TÊN HỌC VIÊN: NGUYỄN BÁ TÂM TÊN ĐỀ TÀI: C C SO SÁNH SỰ PHÁT TRIỂN CƢỜNG ĐỘ CỦA BÊ TÔNG KHI SỬ DỤNG TRO BAY CỦA CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN R L T Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình Dân dụng Cơng nghiệp Mã số: 85.80.201 DU LUẬN VĂN THẠC SĨ CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: PGS.TS TRƢƠNG HỒI CHÍNH Đà Nẵng - năm 2020 LỜI CAM ĐOAN T C C DU R L T MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Đối tƣợng nghiên cứu: Phạm vi nghiên cứu: Mục tiêu nghiên cứu: Phƣơng pháp nghiên cứu: Ý nghĩa khoa học đề tài: Bố cục đề tài: Mở đầu: CHƢƠNG 1TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA TRO BAY TRONG LĨNH VỰC XÂY DỰNG 1.1 Tính chất lý bê tơng C C 1.1.1 Chức bê tông: 1.1.2 Phân loại bê tông: R L T 1.1.3 Phạm vi ứng dụng 1.1.4 Thành phần bê tông: DU 1.2 Cƣờng độ bê tông: 1.3 Tổng quan tro bay ứng dụng tro bay phát triển cƣờng độ bê tông Tổ 132 Ứ ềT dụ ĩ 1.3.3 Vai trò c d i với s phát triển bền vững 10 1.3.4 Ph n ng pozzolan c a tro bay bê tông 11 1.3.5 Các công trình nghiên c u th giới sử dụng tro bay thay th xi 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 15 151 T dụ 152 T d 153 T d 15 16 ụ 17 154 T 155 Ứ ĩ d dụ dẻ 17 dẻ 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 sử dụng 21 221 ( ỏ) 21 222 X 21 223 Đ d 21 224 T ( ầ ặ ) 22 2 N 22 2.3 Phƣơng pháp xác định cƣờng độ nén bê tông thực nghiệm (theo TCVN 3118:1993) 22 231 T 232 ị ẩ C C ị ẫ 3 Đú 234 B 23 23 ẫ 24 d ỡ R L T ẫ 24 2.3.5 T ẫ 24 236 T 25 DU 2.4 Kết luận chƣơng 26 CHƢƠNG QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ 27 3.1 Mục đích thí nghiệm 27 3.2 Công tác chuẩn bị 27 ị 3.1.1 Chuẩ 312 X ị 27 ị ầ 29 3.2 Công tác đúc mẫu 29 321 ẩ ị 322 T 3 Đú 324 T ộ ị ẫ d ỡ ộ : 29 ộ : 30 ộ: 31 é ẫ 32 3.3 Kết thí nghiệm thảo luận 34 3 Mẫ Vĩ T 34 3 Mẫ Vĩ T 38 3 Mẫ Vĩ T 43 3.4 So sánh kết thí nghiệm 47 341 Bể ể ộ ó ộ ề B3047 342 Bể ể ộ ó ộ ề B3548 3.5 Kết luận chƣơng 3: 50 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51 Kết luận 51 Kiến nghị 51 Tài liệu tham khảo 52 C C DU R L T SO SÁNH SỰ PHÁT TRIỂN CƢỜNG ĐỘ CỦA BÊ TÔNG KHI SỬ DỤNG TRO BAY CỦA CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Học viên: Nguyễn Bá Tâm Chuyên ngành: Kỹ thuật XDCT DD& CN Mã số: 85.80.201 Tóm tắt- H , dụ Khóa: K36 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN d ặ ề ó d ý D ó ằ dụ T 124 ) ểd ẩ d ề ạ dụ Vĩ ỗ ầ dầ ên ( ụ ể ộ Mộ ữ ề ể ể Từ khóa- ỷ ộ ọ dụ V 10 % tro bay ó ộ ề B30 B35 P ầ C C ể R L ộ bê tông chịu nén, c T U so sánh ộ bền B30,B35 COMPARE THE STRENGTH DEVELOPMENT OF CONCRETE D WHEN USING FLY ASH FROM THERMAL POWER PLANTS Summary: - Currently, the natural resources such as sand, limestone and stone are gradually exhausted, in the construction industry is facing many difficulties when the fuel resources are increasingly limited so take advantage of industrial waste in construction , to bring maximum economic efficiency, both to handle industrial waste and to save natural resources Therefore, the use of fly ash is a waste of electricity industry (in particular, Vinh Tan 1,2,4 thermal power plant) discharged for use as construction materials, replacing part of cement in concrete mixes is an urgent issue that brings very practical economic efficiency One of the important issues is that we use the percentage of fly ash as a substitute for cement to bring the best efficiency Therefore, in this thesis, the author studies the effect of the ratio of 10% of fly ash replacing 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 CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 1.1 Hệ số tính đổi α 12 1.2 Sản lượng phần trăm sử dụng tro bay số nước 20 1.3 Tro bay từ nhà máy nhiệt điện giai đoạn 2010-2030 22 3.1 Thành phần hóa học xi măng(% theo khối lượng) 36 3.2 Thành phần khoáng xi măng (% theo khối lượng) 36 3.3 Thành phần hóa tro bay loại F(Vĩnh Tân 1) 37 3.4 Thành phần hóa tro bay loại F(Vĩnh Tân 2) 38 3.5 Thành phần hóa tro bay loại F(Vĩnh Tân 4) 3.6 Cấp phối bê tông sử dụng nghiên cứu 3.7 Kết đo độ lưu động bê tông (Vĩnh Tân 1) 43 3.8 Kết thí nghiệm cường độ chịu nén bê tơng có cấp bền B30 (Vĩnh Tân 1) 43 3.9 Sự biến thiên cường độ chịu nén bê tơng có cấp bền B30 mẫu có tro bay thay phần xi măng so với mẫu đối chứng(Vĩnh Tân 1) 44 3.10 Kết thí nghiệm cường độ chịu nén bê tơng có cấp bền B35(Vĩnh Tân 1) 45 3.11 Sự biến thiên cường độ chịu nén bê tơng có cấp bền B35 mẫu có tro bay thay phần xi măng so với mẫu đối chứng 46 3.12 Kết đo độ lưu động bê tơng (Vĩnh Tân 2) 47 3.13 Kết thí nghiệm cường độ chịu nén bê tơng có cấp bền B30 (Vĩnh Tân 2) 48 3.14 Sự biến thiên cường độ chịu nén bê tơng có cấp bền B30 mẫu có tro bay thay phần xi măng so với mẫu đối chứng(Vĩnh Tân 2) 48 3.15 Kết thí nghiệm cường độ chịu nén bê tơng có cấp bền B35(Vĩnh Tân 2) 50 3.16 Sự biến thiên cường độ chịu nén bê tơng có cấp bền B35 mẫu có tro bay thay phần xi măng so với mẫu đối chứng (Vĩnh Tân 2) 50 C C R L T DU 38 39 3.17 Kết đo độ lưu động bê tông (Vĩnh Tân 4) 52 3.18 Kết thí nghiệm cường độ chịu nén bê tơng có cấp bền B30(Vĩnh Tân 4) 53 3.19 Sự biến thiên cường độ chịu nén bê tơng có cấp bền B30 mẫu có tro bay thay phần xi măng so với mẫu đối chứng(Vĩnh Tân 4) 53 3.20 Kết thí nghiệm cường độ chịu nén bê tơng có cấp bền B35 (Vĩnh Tân 4) 55 3.21 Sự biến thiên cường độ chịu nén bê tơng có cấp bền B35 mẫu có tro bay thay phần xi măng so với mẫu đối chứng(Vĩnh Tân 4) 55 C C DU R L T DANH MỤC CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ Số hiệu hình vẽ Tên hình vẽ Trang 1.1 Sơ đồ tách lọc tro bay 14 1.2 Tro bay có dạng bột mịn rời rạc 15 1.3 Các hạt thủy tinh 16 1.4 Biểu đồ sản lượng tro bay phần trăm sử dụng tro bay Mỹ từ 1966-2012 18 1.5 Biểu đồ lượng tro bay tạo thành, tro bay sử dụng phần trăm sử dụng tro bay Trung Quốc từ 2001-2008 19 1.6 Áp dụng tro bay xây dựng đập Puylaurent Pháp 23 1.7 Bê tông asphalt sử dụng tro bay 23 1.8 Gạch lợp từ tro bay 1.9 Các chi tiết đỡ dây điện thân ô tô chế tạo từ vật liệu LDPE/FA 25 1.10 Ứng dụng compozit tro bay làm vách ngăn, đồ nội thất 26 2.1 Máy thí nghiệm nén mẫu bê tơng 31 2.2 Sơ đồ thí nghiệm mẫu lập phương theo TCVN 3118:1993 33 3.1 Khn nón cụt 40 3.2 Cách đo độ sụt hỗn hợp bêtông 41 3.3 Mẫu bêtơng 41 3.4 Dưỡng hộ mẫu thí nghiệm 42 3.5 Thí nghiệm nén mẫu 42 3.6 Biểu đồ cường độ chịu nén M30 nhóm (Dưỡng hộ nướcVĩnh Tân 1) 44 3.7 Biểu đồ cường độ chịu nén M30 nhóm (Dưỡng hộ khơng khí-Vĩnh Tân 1) 45 3.8 Biểu đồ cường độ chịu nén M35 nhóm (Dưỡng hộ nướcVĩnh Tân 1) 46 C C R L T DU 23 50 3.5 Kết luận chƣơng 3: - Đối với bê tông có cấp bền B30 – B35 dưỡng hộ mơi trường nước mơi trường khơng khí có kết sau: - Giai đoạn từ ngày đến 14 ngày: Cường độ chịu nén phát triển tương đương với loại tro bay nhà máy Vĩnh Tân 1, thay 10% hàm lượng xi măng - Giai đoạn từ 28 ngày đến 90 ngày: Cường độ chịu nén loại tro bay nhà máy Vĩnh Tân phát triển tốt so với loại tro bay nhà máy Vĩnh Tân 2, thay 10% hàm lượng Trong giai đoạn: - Sau 56 ngày tuổi mẫu có tro bay tiếp tục phát triễn mẫu đối chứng có phát triển - Mẫu có hàm lượng tro bay thay 10% xi măng: thời điểm 28 56 ngày tuổi có cường độ chịu nén tương đương mẫu đối chứng thời điểm 90 ngày tuổi có cường độ lớn mẫu đối chứng C C DU R L T 51 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Từ kết thí nghiệm loại tro bay nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân 1, có kết luận sau: - Khi sử dụng hàm lượng tro bay nhà máy Nhiệt điện Vĩnh Tân 1, độ tuổi 90 ngày bê tông thay 10% hàm lượng xi măng tro bay, cho kết cường độ nén cao nên sản phẩm tro bay nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân phù hợp cho việc sản xuất bê tơng có chất lượng tốt - Khi sử dụng 10% tro bay thay xi măng độ lưu động bê tơng tăng Do đó, sử dụng tro bay thay xi măng cần giảm lượng nước để độ lưu động cho bê tông đảm bảo, tăng cường độ - Các mẫu bê tơng có hàm lượng 10% tro bay thay 10% xi măng có cường độ tương đương cao mẫu không sử dụng tro bay Do đó, q trình chế tạo bê tông sử dụng tro bay thay hợp lý C C Kiến nghị R L T - Nên sử dụng tro bay để thay phần xi măng q trình tạo bê tơng Tro bay dùng chế tạo bê tông giảm nhiều kinh phí để xử lý loại phế phẩm cơng nghiệp, hạn chế ô nhiễm môi trường tro bay gây ra; đồng thời, hạn chế việc sử dụng xi măng tức hạn chế việc khai thác tài nguyên, hạn chế việc ô nhiễm môi trường trình sản xuất xi măng DU Ngoài ra, tác giả nhận thấy cần nghiên cứu thêm mẫu có hàm lượng tro bay thay 5%, 15% xi măng tỷ lệ nước dùng tro bay thay xi măng để có đánh giá hoàn chỉnh 52 Tài liệu tham khảo [1] T VN 3118:1993 :B [2] T B35 e Q ặ ị -P ị 1329/QĐ-BXD [3] TCVN 7570 : 2006: Bộ ó -Y [5] T VN 4506 : 2012: N [6] T VN 141:2008: X ầ –P ị [9] T VN 10302:2014: P ụ ộ ị é ộ ề B30 ỹ ữ –Y ầ ỹ ó [7] TCVN 8825:2011 P ụ [8] TCVN 3106-93: X d ữ –P [4] T VN 2682:2009: X ọ ầ ộ ộ [10] T VN 3105:1993: Hỗ d ỡ ẫ d ặ ữ ặ C C R L T DU - ẫ 53 C C DU R L T 54 C C DU R L T 55 C C DU R L T 56 C C DU R L T 57 C C DU R L T 58 C C DU R L T 59 C C DU R L T 60 C C DU R L T 61 C C DU R L T 62 C C DU R L T 63 C C DU R L T 64 C C DU R L T ... C SO SÁNH SỰ PHÁT TRIỂN CƢỜNG ĐỘ CỦA BÊ TÔNG KHI SỬ DỤNG TRO BAY CỦA CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN R L T Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Dân dụng Cơng nghiệp Mã số: 85.80.201 DU LUẬN VĂN THẠC... phần xi măng hỗn hợp bê tơng DU Vì vậy, tác giả chọn đề tài nghiên cứu: ? ?So sánh phát triển cường độ bê tông sử dụng tro bay nhà máy nhiệt điện khác nhau” (nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân1, 2, 4),... 51 Tài liệu tham khảo 52 C C DU R L T SO SÁNH SỰ PHÁT TRIỂN CƢỜNG ĐỘ CỦA BÊ TÔNG KHI SỬ DỤNG TRO BAY CỦA CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Học viên: Nguyễn Bá Tâm Chuyên ngành: Kỹ thuật XDCT