Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHAN MẠNH LINH - ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA BỘT CAO SU TỚI TÍNH CHẤT BÊ TƠNG B15 VỮA – KHĨA 25 TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH PHAN MẠNH LINH NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA BỘT CAO SU TỚI CƢỜNG ĐỘ, ĐỘ HÚT NƢỚC VÀ ĐỘ BÃO HỊA NƢỚC CỦA BÊ TƠNG CẤP ĐỘ BỀN B15 DÙNG CHO NHÀ Ở DÂN DỤNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG NGHỆ AN - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH PHAN MẠNH LINH NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA BỘT CAO SU TỚI CƢỜNG ĐỘ, ĐỘ HÚT NƢỚC VÀ ĐỘ BÃO HỊA NƢỚC CỦA BÊ TƠNG CẤP ĐỘ BỀN B15 DÙNG CHO NHÀ Ở DÂN DỤNG Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng M s : 8.58.02.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHAN VĂN TIẾN NGHỆ AN - 2019 LỜI CAM ĐOAN Bản luận văn thạc sỹ: “Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng bột cao su tới cường độ, độ hút nước độ bão hòa nước bê tông cấp độ bền B15 dùng cho nhà dân dụng” đƣợc thực dƣới hƣớng dẫn TS Phan Văn Tiến, đề tài nghiên cứu riêng Các s liệu, kết nêu luận văn đƣợc sử dụng trung thực, tài liệu tham khảo có nguồn g c trích dẫn rõ ràng chƣa cơng b cơng trình nghiên cứu khác Tôi đ đọc hiểu hành vi vi phạm trung thực học thuật Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nội dung luận văn Nghệ An, ngày tháng năm 2019 Tác giả luận văn Phan Mạnh Linh LỜI CẢM ƠN Sau thực xong luận văn thạc sĩ này, xin gửi lời cảm ơn tới TS Phan Văn Tiến, ngƣời đ hƣớng dẫn, giúp đỡ, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho su t trình học tập nhƣ thực luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy, cô giáo Khoa Xây dựng trƣờng Đại học Vinh đ truyền dạy cho kiến thức khoa học để giúp tơi hồn thành luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy Phịng đào tạo sau Đại học - Trƣờng Đại học Vinh đ hƣớng dẫn hỗ trợ thời gian học tập trƣờng Cu i cùng, xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè ngƣời thân đ ln giúp đỡ động viên su t thời gian qua Xin trân trọng cảm ơn! Nghệ An, ngày tháng năm 2019 Tác giả luận văn Phan Mạnh Linh MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II MỤC LỤC III DANH MỤC BẢNG, HÌNH VẼ IV MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Tổng quan tình hình nghiên cứu 2.1 Ngoài nƣớc: 2.2 Trong nƣớc: Mục tiêu nghiên cứu Đ i tƣợng phạm vi nghiên cứu 5 Phƣơng pháp nghiên cứu Ý nghĩa lý luận thực tiễn đề tài Kết cấu đề tài CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG PHỤ GIA POLYME TRONG BÊ TÔNG 1.1 Giới thiệu lịch sử nghiên cứu sử dụng phụ gia cho bê tông nƣớc giới 1.2 Ƣu điểm việc sử dụng phụ gia bê tông 12 1.3 Phân loại phụ gia thƣờng dùng cho bê tông 13 1.3.1 Phân loại chung 13 1.3.2 Phụ gia khống dùng bê tơng 15 1.3.3 Phụ gia hóa học dùng bê tơng 20 1.4 Tình hình sử dụng phụ gia vật liệu xây dựng Việt Nam 23 1.4.1 Phụ gia cu n khí 24 1.4.2 Phụ gia giảm thấm nƣớc 24 1.4.3 Phụ gia đông cứng nhanh 24 1.4.4 Phụ gia làm chậm đông cứng 24 1.4.5 Phụ gia trợ bơm 246 1.4.6 Phụ gia bê tông nở 24 1.4.7 Phụ gia tự bảo dƣỡng bê tông 247 1.4.8 Phụ gia hóa dẻo để giảm nƣớc bê tông 24 1.4.9 Phụ gia siêu dẻo giảm nƣớc cao 24 1.5 Các yêu cầu kỹ thuật chung phụ gia dùng cho bê tông 29 Kết luận chƣơng 32 CHƢƠNG VẬT LIỆU, THIẾT BỊ VÀ TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 34 2.1 Vật liệu thí nghiệm 34 2.1.1 Các thành phần cấp ph i hỗn hợp bê tơng 34 2.1.2 Thí nghiệm xác định kh i lƣợng riêng cát 37 2.1.3 Thí nghiệm xác định kh i lƣợng thể tích cát 38 2.1.4 Thí nghiệm xác định độ ẩm cát 39 2.1.5 Thí nghiệm xác định mô đun độ lớn cát 40 2.1.6 Thiết kế thành phần ph i liệu mẻ trộn bê tông 41 2.2 Các tính chất bê tông dùng để nghiên cứu, đánh giá ảnh hƣởng bột cao su 43 2.2.1 Cƣờng độ chịu nén 44 2.2.2 Độ hút nƣớc 46 2.2.3 Độ b o hòa nƣớc 47 2.3 Các thiết bị dụng cụ thí nghiệm 48 2.3.1 Máy trộn: 48 2.3.2 Máy nén bê tông: 49 2.3.3 Các dụng cụ thí nghiệm 51 2.4 Trình tự thí nghiệm 53 2.4.1 Thí nghiệm xác định cƣờng độ chịu nén bê tơng: 53 2.4.2 Thí nghiệm xác định độ hút nƣớc bê tông: 54 2.4.3 Thí nghiệm xác định độ b o hịa nƣớc bê tơng: 55 Kết luận chƣơng 55 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT CỦA BÊ TÔNG 56 3.1 Ảnh hƣởng phụ gia tới cƣờng độ chịu nén bêtông 58 3.2 Ảnh hƣởng phụ gia tới phát triển cƣờng độ chịu nén bêtông 60 3.3 Ảnh hƣởng phụ gia tới độ hút nƣớc bêtông 63 3.4 Ảnh hƣởng phụ gia tới độ b o hòa nƣớc bêtông 64 Kết luận chƣơng 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67 Kết luận 67 Kiến nghị 69 DANH MỤC THAM KHẢO 70 DANH MỤC BẢNG, HÌNH VẼ BẢNG Bảng 1.1 Đặc điểm kỹ thuật bột cao su Bảng 1.2 Các yêu cầu vật lý phụ gia khống hoạt tính nghiền mịn 30 Bảng 1.3 Các u cầu hóa học phụ gia khống hoạt tính nghiền mịn 31 Bảng 1.4 Các yêu cầu kỹ thuật đ i với phụ gia ch ng thấm 32 Bảng 2.1 Cấp ph i liệu cho 1m3 bê tông cấp độ bền B15 34 Bảng 2.2 Thành phần hạt cát 34 Bảng 2.3 Thông s kỹ thuật bột cao su 38 Bảng 2.4 Kết thí nghiệm xác định kh i lƣợng riêng cát 38 Bảng 2.5 Kết thí nghiệm xác định kh i lƣợng thể tích cát 39 Bảng 2.6 Kết thí nghiệm xác định độ ẩm tự nhiên cát 40 Bảng 2.7 Kết thí nghiệm xác định mơ đun độ lớn cát 41 Bảng 2.8 Tổng hợp tiêu vật lý thành phần trộn 41 Bảng 2.9 Hệ s tính đổi kết nén viên mẫu bê tông khác chuẩn 45 Bảng 2.10 Thông s kỹ thuật máy trộn bê tông 48 Bảng 3.1 Kích thƣớc đo độ sụt 56 Bảng 3.2: Kết thí nghiệm nén bê tơng 28 ngày tuổi 59 Bảng 3.3: Kết thí nghiệm nén bê tông ngày tuổi 61 HÌNH VẼ Hình 1.1 Bê tơng sử dụng phụ gia cu n khí 24 Hình 1.2 Phụ gia trợ bơm đƣợc sử dụng bơm bê tông 26 Hình 2.1 Biểu đồ đƣờng cong cấp ph i cát dùng cho thí nghiệm 35 Hình 2.2 Biểu đồ đƣờng cong cấp ph i đá dùng cho thí nghiệm 36 Hình 2.3 Thí nghiệm xác định kh i lƣợng riêng cát 38 Hình 2.4 Thí nghiệm xác định kh i lƣợng thể tích cát 39 Hình 2.5 Thí nghiệm xác định độ ẩm tự nhiên cát 40 Hình 2.6 Máy trộn bê tông 49 Hình 2.7 Các mẫu thí nghiệm sau tháo khuôn 49 Hình 2.8 Thí nghiệm cƣờng độ chịu nén bê tơng 50 Hình 2.9 Một thí nghiệm nén mẫu bê tơng tiến hành 51 Hình 2.10 Khn mẫu 150 x 150 x 150 mm 52 Hình 2.11 Cân điện tử 52 Hình 2.12 Tủ sấy 53 Hình 2.13 Khn mẫu thí nghiệm 15x15x15 cm máy nén bêtơng 53 Hình 3.1 Cân xác định kh i lƣợng c t liệu theo thiết kế 56 Hình 3.2 Nén mẫu thí nghiệm ngày tuổi khác 57 Hình 3.3 Mẫu bị phá hoại sau kết thúc thí nghiệm nén 58 Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn m i quan hệ cƣờng độ chịu nén bêtông hàm lƣợng phụ gia 60 Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn phát triển lực nén tới hạn bêtông theo thời gian sử dụng hàm lƣợng phụ gia khác 62 Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn m i quan hệ độ hút nƣớc bêtông hàm lƣợng phụ gia bê tông 63 Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn m i quan hệ độ b o hịa nƣớc bêtơng hàm lƣợng phụ gia 65 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hiện nay, với phát triển mạnh mẽ công nghệ kỹ thuật xây dựng cơng trình nƣớc giới, việc tìm kiếm vật liệu mới, thân thiện với mơi trƣờng, có khả ứng dụng linh hoạt phù hợp với điều kiện cụ thể khác đạt hiệu cao, an toàn kinh tế quan trọng Do xu phát triển ngành xây dựng nói chung ngành vật liệu xây dựng nói riêng Việt Nam giới hƣớng vào việc tìm kiếm vật liệu tiên tiến Trong s hƣớng phát triển đó, viêc sử dụng loại phụ gia polyme vật liệu xây dựng, bao gồm bê tông, xu mạnh mẽ Ở Việt Nam, phụ gia cho bê tông đ bắt đầu đƣợc nghiên cứu từ năm 1965-1967 ngày phát triển với chủng loại tƣơng tự nhƣ nƣớc khác Các chủng loại phụ gia Việt Nam chủ yếu phụ gia tăng dẻo, siêu dẻo giảm nƣớc, phụ gia ch ng thấm, phụ gia nở khơng co, phụ gia khống, phụ gia sửa chữa kết cấu Nhìn chung sản phẩm phụ gia Việt Nam đ bƣớc đầu đƣợc chế tạo quy mơ cơng nghiệp có chất lƣợng t t Các sản phẩm đƣợc đánh giá phù hợp với tiêu chuẩn qu c tế Trong tiến trình phát triển, lĩnh vực công nghệ vật liệu bê tông Việt nam đ tiếp cận đƣợc công nghệ, vật liệu tiên tiến Cùng với việc phát triển khoa học công nghệ, thị trƣờng sản phẩm phụ gia cho vật liệu bê tông đ trở nên đa dạng chất lƣợng ngày cao, vấn đề lớn làm ứng dụng hiệu chúng vào thực trạng xây dựng nƣớc nhà Nghiên cứu đƣợc triển khai đề tài dự kiến đƣa nghiên cứu thực nghiệm ảnh hƣởng loại phụ gia g c cao su dạng bột đến cƣờng độ chịu nén, độ hút nƣớc độ b o hòa nƣớc bê tông trạng thái cứng Kết nghiên cứu giúp nhà nghiên cứu, thiết kế Các mẫu sau đúc đƣợc dán nh n để phân biệt hàm lƣợng phụ gia khác nhau, ngày tuổi mẫu Các mẫu đƣợc bảo dƣỡng ẩm theo phƣơng pháp tự nhiên: Tƣới nƣớc để đảm bảo độ ẩm bê tông ngày đầu Sau thời gian ngày mẫu bê tơng đƣợc để trạng thái nhiệt độ phòng Các mẫu sau đúc bảo dƣỡng tiến hành theo dõi ngày tuổi để thực thí nghiệm nén xác định cƣờng độ Nhƣ đ nói phần trên, cƣờng độ chịu nén bê tông đƣợc xác định theo phƣơng pháp phá hoại: Mỗi lần nén mẫu lấy giá trị lực nén trung bình Ở thí nghiệm này, mẫu bê tông đƣợc nén kiểm tra cƣờng độ chịu nén ngày tuổi 4, 9, 17 28 ngày tuổi Hình 3.2 Nén mẫu thí nghiệm ngày tuổi khác 57 Hình 3.3 Mẫu bị phá hoại sau kết thúc thí nghiệm nén Trong phần tiếp theo, kết thí nghiệm bao gồm kết nghiên cứu ảnh hƣởng bột cao su tới cƣờng độ chịu nén, phát triển cƣờng độ, độ hút nƣớc, độ b o hịa nƣớc bê tơng lần lƣợt đƣợc trình bày 3.1 Ảnh hƣởng phụ gia tới cƣờng độ chịu n n bêtông Sau đúc mẫu đƣợc bảo dƣỡng điều kiện bình thƣờng, mẫu bê tơng đƣợc đem thí nghiệm nén mẫu trạng thái đóng rắn hồn toàn (sau 28 ngày) Trong phạm vi đề tài này, mẫu có kích thƣớc th ng 150 x 150 x 150 mm, thay xem xét m i quan hệ cƣờng độ chịu nén thu đƣợc hàm lƣợng dùng phụ gia, tác giả đ xem xét đánh giá biến thiên lực nén tới hạn Fmax (kN) hàm lƣợng dùng phụ gia thay đổi từ 0-5% Kết thể Bảng 3.2 đƣợc biểu diễn đồ thị Hình 3.4 Cơng thức tính tốn cƣờng độ mẫu thử: Rn  Trong đó: P ( Mpa) F Rn : Cƣờng độ bê tông theo ngày tuổi (Mpa) P : Lực nén trung bình (KN) F : Diện tích trung bình hai mặt mẫu (cm2) 58 Bảng 3.2: ết thí nghiệm n n bê tơng 28 ng Lần thí Hàm nghiệm lƣợng bột Lần thí Diện tích mẫu hoại (kN) thí nghiệm (cm2) Cƣờng độ chịu nén (Mpa) 317,52 141,12 0,7 335,62 149,16 1,5 343,68 152,74 357,84 159,04 369,52 164,23 377,64 318,44 0,7 335,88 149,28 1,5 342,99 152,44 359,02 159,56 372,21 165,43 380,60 169,16 Hàm Lực nén phá Diện tích mẫu hoại (kN) thí nghiệm (cm2) nghiệm lƣợng bột Lực nén phá tuổi 225 cm2 167,84 141,52 Cƣờng độ chịu nén (Mpa) 316,40 140,62 0,7 333,79 148,35 1,5 339,88 151,06 355,78 158,12 368,45 163,76 379,01 168,45 Từ kết thí nghiệm Bảng 3.2 quan sát kĩ đồ thị Hình 3.4, nhận thấy dễ dàng 28 ngày tuổi, tức bê tơng đ đóng rắn hồn 59 tồn, cƣờng độ chịu nén bê tơng tăng theo tăng hàm lƣợng bột Ở hàm lƣợng 0%, lực nén tới hạn bê tông tuổi 28 ngày 317,52 kN, tƣơng đƣơng với ứng suất nén tới hạn bê tông 141,12 daN/cm2; hàm lƣợng 1,5% 343,68 kN cƣờng độ mẫu tăng dần hàm lƣợng 3% 5% 357,84 kN 377,64 kN Chênh lệch cƣờng độ mẫu 0% 5% 19% so với chênh lệch hàm lƣợng phụ gia 5% Do vậy, hàm lƣợng nhỏ chất phụ gia có ảnh hƣởng đáng kể đến cƣờng độ bê tơng trạng thái đóng rắn hồn tồn Hình 3.4 Đồ thị biểu di n mối quan hệ gi a cường độ chịu n n bêtông v h m lượng phụ gia Khi quan sát đƣờng cong phụ thuộc cƣờng độ phá hoại mẫu với hàm lƣợng dùng phụ gia, thấy tăng gần nhƣ tuyến tính Điều chứng tỏ phụ gia bột cao su dùng nghiên cứu khơng có tác dụng điều chỉnh độ nhớt hỗn hợp bê tông mà đơn tăng cƣờng độ chịu nén bê tông Để khẳng định nhận định này, cần nghiên cứu sâu liên kết hạt c t liệu có/khơng có sử dụng phụ gia để có kết luận xác 60 3.2 Ảnh hƣởng phụ gia tới phát triển cƣờng độ chịu n n bêtông Theo lý thuyết, cƣờng độ chịu nén phát triển theo thời gian, nhiên phát triển khơng Thời kì đầu, từ đến 14 ngày t c độ phát triển nhanh giai đoạn sau 28 ngày Nhất thời kì từ đến ngày có cƣờng độ phát triển nhanh hẳn, đặc biệt ngày đầu Sau 28 ngày phát triển, cƣờng độ bê tông tƣơng đ i ổn định có t c độ tăng chậm Đồ thị dần tiệm cận với đƣờng nằm ngang Ở hàm lƣợng phụ gia khác nhau, mẫu bêtông thí nghiệm đƣợc thí nghiệm kiểm tra cƣờng độ chịu nén độ tuổi khác (4 - 28 ngày) Kết thí nghiệm đƣợc thể Bảng 3.3 Bảng 3.3: ết thí nghiệm n n bê tông ng tuổi khác (4- 28 ngày) Cƣờng độ chịu n n tƣơng ứng (Mpa) Lực nén phá hoại (kN) Hàm lƣợng 17 28 (%) ngày ngày ngày 0 125,35 190,55 236,15 275,88 55,71 84,69 104,96 122,61 55,71 150,66 208,77 245,62 280,07 66,96 92,79 109,16 124,48 66,96 170,33 248,89 296,36 275,24 75,70 110,62 131,72 122,33 75,70 190,21 260,88 308,71 300,63 84,54 115,95 137,20 133,61 84,54 220,41 289,42 311,27 289,85 97,96 128,63 138,34 128,82 97,96 195,66 291,67 308,28 306,84 86,96 129,63 137,01 136,37 86,96 ngày 17 28 Hình 3.5 thể đƣờng cong quan hệ lực nén tới hạn tuổi mẫu thí nghiệm hàm lƣợng phụ gia khác Kết cho thấy phát triển bê tơng có sử dụng phụ gia nhanh so với bê tông thƣờng Cƣờng độ chịu nén bê tông 28 ngày tuổi gần Điều chứng tỏ bê tông sử dụng phụ gia bột cao su đạt cƣờng độ ngày tuổi, sớm so với bê tơng thơng thƣờng 61 Hình 3.5 Đồ thị biểu di n phát triển lực nén tới hạn bêtông theo thời gian sử dụng h m lượng phụ gia khác Đồ thị hình 3.5 cho thấy tăng hàm lƣợng phụ gia bê tông, cƣờng độ bê tông phát triển nhanh thời gian đầu, thể qua việc tăng độ d c đồ thị khoảng 0-4 ngày Việc cƣờng độ chịu nén bê tông điều chỉnh phụ gia bột cao su phát triển gần t i đa ngày tuổi cho thấy loại phụ gia ứng dụng chế tạo vật liệu ximăng đông cứng nhanh mà không ảnh hƣởng nhiều đến khả cơng tác vật liệu Nó sử dụng kết hợp với loại phụ gia khác để điều chỉnh tính chất vật liệu phù hợp với mục đích sử dụng, chẳng hạn kết hợp với sợi xenlulo chế tạo vật liệu cƣờng độ cao mà khơng thay đổi tính chất khác… 3.3 Ảnh hƣởng phụ gia tới độ h t nƣớc bêtơng Độ hút nƣớc đƣợc tính theo cơng thức: 62 H m1  m0 100 m0 Trong m1, m0 lần lƣợt kh i lƣợng mẫu thí nghiệm trạng thái b o hòa nƣớc trạng thái sấy khơ đến kh i lƣợng khơng đổi, tính gram Hình 3.6 Đồ thị biểu di n mối quan hệ gi a độ hút nước bêtông hàm lượng phụ gia bê tơng Hình 3.6 biểu thị m i quan hệ độ hút nƣớc bêtông hàm lƣợng phụ gia Nhận thấy, độ hút nƣớc bê tông giảm rõ rệt (Tổ hợp mẫu 01: 6,321% đến 6,138%) hàm lƣợng phụ gia tăng từ 0% đến 5% Nguyên nhân bê tơng đơng kết, bột phụ gia hình thành nên lớp màng polyme xung quanh phân tử làm giảm khả hút nƣớc bê tơng Đây ƣu điểm bê tơng có sử dụng chất phụ gia g c cao su dạng bột Tuy nhiên xét thấy tỉ lệ tăng lƣợng dùng phụ gia (0-5%) so với lƣợng tăng độ hút nƣớc bêtông (với tổ mẫu 01 0.183 %) chênh lệch, tƣơng tự với tổ mẫu 02 63 03 Do việc ứng dụng phụ gia bột cao su để tăng khả ch ng thấm bêtông đạt hiệu không cao Điều đƣợc thảo luận thêm sau xem xét ảnh hƣởng phụ gia tới độ b o hịa nƣớc bêtơng 3.4 Ảnh hƣởng phụ gia tới độ o h a nƣớc bêtông Nhƣ đ miêu tả chƣơng II, mẫu thí nghiệm sau đƣợc sấy khơ tới kh i lƣợng không đổi, đƣợc đun sôi ngập nƣớc 7h, sau vớt xác định kh i lƣợng mẫu sau đ hút nƣớc t i đa điều kiện cƣỡng (gia nhiệt) Độ b o hòa nƣớc tỉ lệ phần trăm kh i lƣợng nƣớc mẫu hút đƣợc kh i lƣợng mẫu trạng thái khơ Sau tính tốn với tổ hợp mẫu, m i quan hệ độ b o hòa nƣớc hàm lƣợng phụ gia đƣợc thể Hình 3.7 Từ đồ thị hình 3.7 ta nhận thấy, tƣơng tự nhƣ độ hút nƣớc, độ b o hịa nƣớc bêtơng giảm tăng hàm lƣợng phụ gia Tuy nhiên tăng không đáng kể so với tăng hàm lƣợng phụ gia Cụ thể đ i với tổ hợp mẫu nêu trên, hàm lƣợng thay đổi từ 0-5%, độ b o hịa nƣớc bêtơng giảm từ 6.56% xu ng cịn 6.27% Nhƣ để giảm 0.3% độ hút nƣớc, cần phải sử dụng 5% phụ gia polyme Từ cho thấy việc ứng dụng phụ gia vào bêtông để cải thiện khả ch ng thấm không kinh tế, hiệu khơng cao 64 Hình 3.7 Đồ thị biểu di n mối quan hệ gi a độ bão hịa nước bêtơng h m lượng phụ gia Kết luận chƣơng Ảnh hƣởng phụ gia bột cao su tới s tính chất lý bêtông, bao gồm cƣờng độ chịu nén, phát triển cƣờng độ, độ hút nƣớc độ b o hòa nƣớc đ đƣợc nghiên cứu Kết cho thấy phụ gia bột cao su có làm tăng đáng kể cƣờng độ chịu nén bêtơng trạng thái đóng rắn Kết chứng tỏ phụ gia tái tạo màng polyme làm tăng liên kết thành phần vật liệu, làm tăng cƣờng độ chịu nén Mặc khác, việc hình thành màng polyme làm tăng khả ch ng thấm bêtông Kết nghiên cứu độ hút nƣớc, độ b o hịa nƣớc khả thấm nƣớc bêtơng trạng thái hồn tồn đóng rắn cho thấy, độ hút nƣớc độ b o hòa nƣớc giảm sử dụng phụ gia polyme Điều chứng tỏ 65 màng polyme đ phát huy tác dụng khả ch ng thấm vật liệu đƣợc cải thiện Tuy nhiên kết cho thấy cải thiện không hiệu so với lƣợng tăng hàm lƣợng phụ gia Vì kết luận việc ứng dụng phụ gia bột cao su để nâng cao khả ch ng thấm bêtông không kinh tế, hiệu thấp 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Phƣơng pháp xây dựng đại sử dụng loại phụ gia polyme có hoạt tính cao trộn thêm vào vật liệu bê tơng đ đáp ứng đƣợc nhu cầu ứng dụng, tính kinh tế, hiệu quả, độ bền, độ tin cậy an tồn cơng trình xây dựng Việc ứng dụng loại phụ gia với đa dạng chủng loại khả áp dụng phổ biến, thể qua phát triển thị trƣờng phụ gia nƣớc giới Phụ gia bê tơng ngày thể rõ vai trị việc tác động tích cực đến đặc tính kỹ thuật bê tơng theo nhu cầu ngƣời sử dụng Việc bổ sung loại phụ gia vào thành phần trộn bê tơng đ góp phần khắc phục hầu hết hạn chế bê tơng, gây q trình thi cơng / bảo dƣỡng bê tông không cách Việc sử dụng phụ gia bê tơng đ mang lại nhiều lợi ích nhƣ: Cải thiện tính chất bê tơng theo ý mu n nhà sản xuất; Tiết kiệm chi phí sản xuất; Giảm tiếng ồn, giảm ô nhiễm môi trƣờng giảm tai nạn lao động Việc nghiên cứu sản xuất, chế tạo, ứng dụng loại phụ gia bê tông nƣớc phát triển đ đƣợc đặt móng phát triển mạnh mẽ, xây dựng cơng nghiệp hóa phẩm xây dựng lớn mạnh, thể phong phú sản phẩm thƣơng mại thị trƣờng Việt Nam Tuy nhiên, nƣớc ta chƣa đƣợc nghiên cứu đầy đủ có hệ th ng Do cần thiết phát triển nghiên cứu theo hƣớng ứng dụng loại phụ gia bê tông xây dựng để đạt hiệu ứng dụng cao điều kiện thực tiễn Việt Nam nhiệt độ, độ ẩm, công nghệ xây dựng, cần thiết, đáp ứng đòi hỏi thực tiễn giới nghề nghiệp Đồng thời, cần triển khai đề tài nghiên cứu sản xuất, chế tạo loại phụ gia mới, dựa nguồn lực Việt Nam để bƣớc bắt kịp với phát triển chung giới 67 Từ kết thí nghiệm cƣờng độ chịu nén bê tơng trạng thái đóng rắn hồn tồn (sau 28 ngày) cho thấy cƣờng độ chịu nén bê tông tăng theo tăng hàm lƣợng bột Chỉ cần thay đổi lƣợng nhỏ hàm lƣợng dùng phụ gia (0-5%), giá trị cƣờng độ chịu nén thu đƣợc tăng lên tới gần 20% Điều thấy hiệu phụ gia cao su tới cƣờng độ bê tơng trạng thái đóng rắn hồn tồn Khi quan sát đƣờng cong phụ thuộc cƣờng độ phá hoại mẫu với hàm lƣợng dùng phụ gia, thấy tăng gần nhƣ tuyến tính Điều chứng tỏ phụ gia bột cao su dùng nghiên cứu khơng có tác dụng điều chỉnh độ nhớt hỗn hợp bê tông mà đơn tăng cƣờng độ chịu nén bê tông Để khẳng định nhận định này, cần nghiên cứu sâu liên kết hạt c t liệu có/khơng có sử dụng phụ gia để có kết luận xác Khi nghiên cứu phát triển cƣờng độ bê tơng có sử dụng / khơng sử dụng phụ gia polyme, kết thu đƣợc cho thấy phát triển bê tơng có sử dụng phụ gia nhanh so với bê tông thƣờng Cƣờng độ chịu nén bê tông 28 ngày tuổi gần Điều chứng tỏ bê tơng sử dụng phụ gia bột cao su đạt cƣờng độ ngày tuổi, sơm so với bê tông thông thƣờng Ngoài tăng hàm lƣợng phụ gia bê tông, cƣờng độ bê tông phát triển nhanh thời gian đầu, thể qua việc tăng độ d c đồ thị khoảng 0-4 ngày Việc cƣờng độ chịu nén bê tông điều chỉnh phụ gia bột cao su phát triển gần t i đa ngày tuổi cho thấy loại phụ gia ứng dụng chế tạo vật liệu ximăng đơng cứng nhanh mà không ảnh hƣởng nhiều đến khả cơng tác vật liệu Nó sử dụng kết hợp với loại phụ gia khác để điều chỉnh tính chất vật liệu phù hợp với mục đích sử dụng, chẳng hạn kết hợp với sợi xenlulo chế tạo vật liệu cƣờng độ cao mà khơng thay đổi tính chất khác… 68 Độ hút nƣớc độ hút nƣớc bêtông giảm sử dụng phụ gia bột cao su giảm tƣơng đ i rõ, dễ dàng nhận biết đồ thị Nguyên nhân bê tông đông kết, bột phụ gia hình thành nên lớp màng polyme xung quanh phân tử làm giảm khả hút nƣớc bê tơng Đây ƣu điểm bê tơng có sử dụng chất phụ gia g c cao su dạng bột Tuy nhiên xét thấy tỉ lệ tăng lƣợng dùng phụ gia (0-5%) so với lƣợng tăng độ hút nƣớc bêtông (với tổ mẫu 01 0.183 %) chênh lệch, tƣơng tự với tổ mẫu 02 03 Do việc ứng dụng phụ gia bột cao su để tăng khả ch ng thấm bêtông đạt hiệu không cao Tƣơng tự nhƣ độ hút nƣớc, độ b o hòa nƣớc bêtông giảm tăng hàm lƣợng phụ gia Tuy nhiên tăng không đáng kể so với tăng hàm lƣợng phụ gia Từ cho thấy việc ứng dụng phụ gia vào bêtông để cải thiện khả ch ng thấm không kinh tế, hiệu không cao Kiến nghị Để tiếp tục hoàn thiện nghiên cứu ảnh hƣởng bột cao su tới tính chất lý vật liệu bê tông xi măng, thời gian tới cần phát triển nghiên cứu sau: - Ảnh hƣởng phụ gia bột cao su tới tính chất khác bê tơng, bao gồm tính thấm nƣớc, tính cơng tác, thời gian ninh kết - Ảnh hƣởng phụ gia bột cao su tới tính chất bê tơng xi măng mác cao sử dụng cho công trình nhà dân dụng 69 DANH MỤC THAM KHẢO [1] Đào Văn Đông, Nguyễn Ngọc Lân: Vữa bêtông xanh sử dụng chất kết dính polyme vơ [2] Ngọ Văn Toản: Nghiên cứu ảnh hƣởng tro trấu phụ gia siêu dẻo tới tính chất hồ, vữa bêtơng, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ xây dựng, 3+4, 2013 [3] Nguyễn Công Thắng, Nguyễn Văn Tuấn, Phạm Hữu Hanh, Nguyễn Trọng Lâm: Nghiên cứu chế tạo bêtông chất lƣợng siêu cao sử dụng hỗn hợp phụ gia khống silica fume tro bay sẵn có Việt nam, Tạp chí KHCN Xây dựng, 2, 2013 [4] Trần Văn Miền, Nguyễn Lê Thi: Nghiên cứu đặc trƣng nhiệt bêtông sử dụng hàm lƣợng tro bay lớn, Tạp chí KHCN Xây dựng, 3+4, 2013 [5] M.H.F.Medeiros, P.Helene, S.Selmo: Influence of EVA and acrylate polymers on some mechanical properties of cementitious repair mortars, Construction and Building Materials, 23(7), 2527-2533, 2009 [6] Phan Van Tien – Influence of re-dispersible powder on the properties of fresh mortars – Journal of Materials and Engineering Structures (ISSN 2174127X), 1(1), 2-10, 2014 [7] Feng-qing Zhao, Hao Li, Shao-Jie Liu, Jian-bo Chen: Preparation and properties of an environment friendly polymer-modified waterproof mortar, Construction and Building Materials, 25(5), 2635-2638, 2011 [8] M Yasuyoshi: Waterproofing coating for concrete and cement mortar, Zeolites, 8(6), 531, 1988 [9] Mohamed Riadh Labiadh, Mongi Ben Ouezdou, Bessma Trojet Hajjem, Rachid Mensi: Characterization of waterproof-covering mortars on Ottoman monuments of "Ghar El Melh" (Tunisia), Construction and Building Materials, 23(1), 423-433, 2009 70 [10] Qinwu Xu, Qinghua Zhou, Cesar Medina, George K Chang, Dan K Rozycki: Experimental and numerical analysis of a waterproofing adesive layer used on concrete-bridge decks, International Journal of Adhesion and Adhesives, 29(5), 525-534, 2009 [11] A.Izaguire, J.Lanas, J.I.Alvarez: Effect of water-repellent admixtures on the behaviour of aerial lime-based mortars, Cement and Concrete Research, 39(11), 1095-1104, 2009 [12] Ziyi Lu, Xihui Zhou, Jinyi Zhang: Study of the performance of a new type of water-repellent admixture for cement mortar, Cement and Concrete Research, 39(11), 1095-1104, 2009 [13] A.Messan, P.Ienny, D.Nectoux: Free and restrained early-aged shrinkage of mortar: Influence of glass fiber, cellulose fiber and EVA (ethylene-vinyl acetate), Cement and Concrete Composites, 3, 402-410, 2011 71 ... sỹ: ? ?Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng bột cao su tới cường độ, độ hút nước độ bão hòa nước bê tông cấp độ bền B15 dùng cho nhà dân dụng? ?? đƣợc thực dƣới hƣớng dẫn TS Phan Văn Tiến, đề tài nghiên cứu. .. cứu sở nghiên cứu khác nƣớc t t có tính thực tiễn cao Đ i với bê tông xi măng cấp độ bền B15 dùng cho nhà dân dụng Việt Nam, nghiên cứu ảnh hƣởng bột cao su tới cƣờng độ, độ hút nƣớc, độ bão hịa... cƣờng độ, độ hút nƣớc độ b o hòa nƣớc, đƣợc nghiên cứu với điều chỉnh hàm lƣợng phụ gia bột cao su Từ đề tài "Nghiên cứu đánh giá ảnh hƣởng bột cao su tới cƣờng độ, độ hút nƣớc độ b o hịa nƣớc bê