T NG K HN NG CH NGH M CHO BÊ ÔN G LÈN SD NG
3.6. Kt qu nghiên cu nâng cao k hn ng ch ngth m cho BTTL 72
3.6.1. Nghiên c u nâng cao kh n ng ch ng th m s d ng ph gia hóa h c
kh o sát đ c s nh h ng c a ph gia hóa h c đ n tính ch ng th m c a BTTL đ tài l a ch n thay đ i l ng dùng ph gia siêu d ọ
Trên c s gi nguyên l ng dùng các lo i v t li u xi m ng, tro bay, cát, đá d m, ph gia Viscoma-02 nh c p ph i c s (CP0), đi u ch nh l ng dùng n c và l ng dùng ph gia HPA-80 đ đ m b o tính công tác c a h n h p BTTL đ t 65-75 cm.
Ti n hành thay đ i l ng dùng ph gia HPA-80 v i các t l (PG/CKD) 0.8%, 0.9%, 1.0%, 1.1%, 1.2% theo kh i l ng CKD (CKD = X+TB) và đi u ch nh l ng n c nhào tr n đ đ m b o tính công tác. Các c p ph i sau khi đi u ch nh đ c ghi l i trong b ng 3-14 (c p ph i c s s d ng ph gia HPA-80 v i t l 1.0%).
B ng 3-14: B ng thành ph n c p ph i BTTL M40
B ng 3-15: Tính ch t BTTL các t l l ng dùng HPA-80
T k t qu b ng 3-15 t ng h p k t qu thí nghi m ta có nh n xét nh sau:
Khi l ng dùng ph gia siêu d o HPA-80 thay đ i đ ng th i thay đ i l ng dùng n c đ đ m b o đ xòe 65-75 cm thì các c p ph i CP1’ và CP2’ có c ng đ nén tu i 28 ngày không đ m b o yêu c u thi t k . Kh n ng ch ng th m c a CP1’ nh h n c p ph i đ i ch ng, CP2’ b ng c p ph i đ i ch ng. C p ph i CP3’ có c ng đ nén tu i 28 ngày đ m b o yêu c u thi t k và kh n ng ch ng th m cao h n c p ph i đ i ch ng.
V y vi c s d ng ph gia siêu d o (PGSD) HPA-80 v i l ng dùng h p lí đã có nh h ng tích c c đ n vi c c i thi n tính công tác c ng nh kh n ng ch ng th m cho bê tông. HPA-80 nói riêng và PGSD nói chung là m t thành ph n không th thi u c a BTTL. Ph gia hóa h c X TB Cát á N HPA-80 VISCOMA-02 CP % HPA-80 (Kg) (Kg) (Kg) (Kg) (Kg) ( lít ) ( lít ) CP1’ 0.8% 340 210 880 704 187 4.4 3.3 CP2’ 0.9% 340 210 880 704 179 4.95 3.3 CP0 1.0% 340 210 880 704 170 5.5 3.3 CP3’ 1.1% 340 210 880 704 162 6.05 3.3 CP4’ 1.2% 340 210 880 704 151 6.6 3.3 CP % HPA-80 ch y xòe D, cm R7 (Mpa) R28 (Mpa) Mác th m W (atm) CP1’ 0.8% 67 26.7 36.4 W4 CP2’ 0.9% 70 30.1 39.7 W6 CP0 1.0% 73 30.5 43.2 W6 CP3’ 1.1% 75 31.2 44.6 W8 CP4’ 1.2% Phân t ng - Tách n c - - -
3.6.2. Nghiên c u nâng cao kh n ng ch ng th m s d ng ph gia khoáng
tài ch n silica fume đ kh o sát nh h ng c a ph gia khoáng ho t tính đ n tính ch t c a BTTL.
S d ng khoáng ho t tính m n silica fume có tính ch t nh b ng 3-6 (Tham kh o k t qu nghiên c u phân tích c a Vi n khoa h c công ngh xây d ng IBST).
Nghiên c u nh h ng c a silica fume v i các t l khác nhau (SF/CKD) đ n tính công tác, c ng đ và kh n ng ch ng th m c a BTTL.
Thí nghi m và so sánh v i c p ph i g c M40 đã thi t k đ c thí nghi m đ i ch ng v i các c p ph i có silica fume v i t l t i đa 10%.
B ng 3-16: B ng thành ph n c p ph i BTTL M40
B ng 3-17: Tính ch t BTTL các t l l ng dùng silica fume so v i c p ph i đ i ch ng (CP0)
V t li u dùng cho 1m3 bê tông
Ph gia hóa h c X SF TB Cát á N HPA-80 VISCOMA-02 Tên CP SF/CKD (Kg) (kg) (Kg) (Kg) (Kg) (Kg) ( lít ) ( lít ) CP0 0% 340 0 210 880 704 170 5.5 3.3 CP2 2% 340 11 210 880 704 170 5.5 3.3 CP4 4% 340 22 210 880 704 170 5.5 3.3 CP6 6% 340 33 210 880 704 170 5.5 3.3 CP8 8% 340 44 210 880 704 170 5.5 3.3 CP10 10% 340 55 210 880 704 170 5.5 3.3 CP SF/CKD (%) ch y xòe D, cm R7 (MPa) R28 (MPa) Mác th m W(at) CP0 0% 73 30,5 43,2 W6 CP2 2% 69 34,0 44,8 W 8 CP4 4% 63 37,8 46,4 W 10 CP6 6% 53 42,8 48,5 W 12 CP8 8% 41 46,6 51,5 W 14 CP10 10% 30 41,8 48,0 W 10
PHÂN TÍCH NH H NG C A SILICA FUME N CÁC TÍNH CH T BTTL
Hình 3-22: nh h ng c a silica fume đ n tính công tác BTTL
T k t qu b ng 3-17 và hình 3-22 ta có nh n xét nh sau:
- Khi t ng l ng dùng Silica fume tính công tác c a h n h p b suy gi m nhanh chóng, h n h p quánh h n do h t silica fume có kích th c siêu m n c vài micron nên t di n tích b m t c c k l n nên c n n c nhi u h n, do v y làm gi m tính công tác.
- C th , khi l ng dùng ph gia khoáng siêu m n silica fume t ng t 0% đ n 6% thì tính công tác c a h n h p bê tông gi m t ng đ i đ u (đ ch y xòe gi m t 73cm xu ng còn 53cm). Nh ng khi t ng l ng dùng silica fume t 6% đ n 8% thì tính công tác c a h n h p bê tông gi m nhanh (đ ch y xòe c a HHBT t 53cm gi m xu ng còn 41cm). Và tính công tác c a HHBT ti p t c gi m khi t ng l ng dùng silica fume lên, khi l ng dùng silica fume là 10% l ng dùng CKD=XM+TB thì đ ch y xòe c a HHBT đ t 30cm.
- V y v i l ng dùng silica fume là 2% l ng CKD = XM+TB thì đ m b o v tính công tác ban đ u đ t ra đ i v i HHBTTL là đ ch y xòe đ t t 65cm-75cm. Khi l ng dùng silica fume v t quá gi i h n trên thì không đ t m c tiêu ban đ u đ t ra v tính công tác c a HHBTTL.
- Sau khi kh o sát tính công tác c a HHBTTL v i c p ph i c s khi l ng dùng Silica fume thay đ i t 0% đ n 10%, ta ti n hành đúc m u c ng đ và m u th m đ th c ng đ BTTL tu i 7 ngày, 28 ngày và kh n ng ch ng th m c a bê tông. Sau đó có th rút ra m t s nh n xét khi l ng dùng silica fume thay đ i gây
nh h ng đ n c ng đ và kh n ng ch ng th m c a BTTL.
T b ng 3-17 th ng kê k t qu nén m u c a các c p ph i CP0 và CP2 đ n CP10, đ tài th hi n chúng trên các đ th hình 3-23 và hình 3-24 đ d so sánh, đ i chi ụ
Hình 3-24: nh h ng c a silica fume đ n c ng đ nén tu i 28 ngày BTTL
T k t qu b ng 3-17 và hình 3-23, 3-24 ta có nh n xét nh sau:
Nhìn chung, khi t ng l ng dùng silica fume làm t ng c ng đ c a bê tông tu i 7 ngày và 28 ngàỵ c bi t, c ng đ bê tông tu i 7 ngày t ng nhanh h n khi t ng l ng dùng ph gia khoáng siêu m n silica fumẹ Vì Silica fume làm gi m t l N/X, t ng đ đ c ch c cho bê tông, c ng đ thay đ i rõ r t so v i c p ph i đ i ch ng.
Tuy nhiên, t c đ phát tri n c ng đ c ng nh s t ng c ng đ c a các c p ph i tu i 7 và 28 ngày là không đ u nhau (đi u này ta có th quan sát qua đ d c c a đ th hình 3-23 và 3-24). c bi t khi l ng dùng silica fume quá 8% l ng dùng CKD thì gây gi m c ng đ c a bê tông. i u này có th lí gi i là vì khi t ng l ng dùng Silica fume thì l ng dùng n c t ng lên đ t o tính linh đ ng cho HHBT, khi l ng dùng n c tr n quá cao d n t i l ng n c t do trong HHBT l n. Trong quá trình đóng r n c a HHBT, n c t do bay h i đ l i l r ng và gây khuy t t t trong c u trúc bê tông d n đ n c ng đ bê tông gi m khi l ng
dùng silica fume lên đ n 10% l ng dùng CKD. H n n a, khi l ng dùng silica fume l n c ng đ bê tông s b gi m do quá trình các h t xi m ng khi ti p xúc v i n c t o ra l p s n ph m th y hóa trên b m t, khi đó các h t silica fume v i kích th c siêu m n ho t tính s l p đ y và t o l p màng có c ng đ bao quanh h t xi m ng kín khít ng n c n s th y hóa c ng v i s d th a các h t silica fume làm phân cách các h t xi m ng, do đó làm gi m c ng đ liên k t bên trong chính vì v y gây ra hi u ng ng c làm gi m c ng đ bê tông. Khuy n cáo s d ng l ng dùng silica fume không v t quá 10%.
So v i c p ph i đ i ch ng CP0 thì các c p ph i s d ng silica fume trên c s c a c p ph i đ i ch ng thì đ u có c ng đ t ng vì silica fume làm đ đ c ch c c a bê tông. T i t l Silica fume/CKD = 8% thì c ng đ bê tông t ng t 43,2MPa lên 51,5MPa hay c ng đ bê tông t ng kho ng 25% so v i CP0 có t l Silica fume/CKD = 0%.
T k t qu b ng 3-17 ta có nh n xét đ n nh h ng c a mác th m nh sau:
L ng dùng ph gia khoáng ho t tính siêu m n Silica fume có nh h ng đ n mác th m c a bê tông c ng t ng t nh s nh h ng c a nó đ n c ng đ bê tông. Vì khi c u trúc c a bê tông đ c ch c thì c ng đ c a bê tông t ng và kh n ng ch ng th m c a bê tông t ng. Tuy nhiên, mác th m c a bê tông không thay đ i l n khi l ng dùng này thay đ ị Có nh ng c p ph i khi l ng dùng Silica fume thay đ i mà mác th m không thay đ i nh : Khi l ng dùng silica fume b ng 2% (CP2) l ng CKD thì bê tông đ u đ t mác th m W8. Ho c t i CP4 bê tông đ u đ t W10. CP6 bê tông đ t mác th m W12. c bi t t i CP8 bê tông đ t mác th m W14 và đ n CP10 mác th m c a bê tông có xu h ng gi m.
K t lu n:
Vi c t ng l ng dùng silica fume không đ ng ngh a các tính ch t đ u t ng, khi s d ng quá nhi u thì gây hi u qu ng c l i, c ng đ l i gi m. Nh v y, t n t i m t l ng dùng silica fume t i ụ
M t khác, vi c s d ng silica fume nh m m c đích chính là t ng mác th m c a BTTL (đã thi t k trên hay chính là CP0) mà v n ph i đ m b o yêu c u ban đ u đ t ra đ i v i BTTL dùng cho c ng, đ p xà lan đ ng b ng Sông C u Long đó là: h n h p bê tông (HHBT) đ t tính công tác t t (đ ch y xòe đ t 65cm- 75cm) và c ng đ c a bê tông ≥ 40MPạ Bên c nh đó, gi i pháp đ a ra ph i đ m b o hi u qu kinh t đ có th ng d ng trong th c t . Chính vì v y, ta th y khi l ng dùng Silica fume là 2% l ng dùng CKD là h p lí nh t vì nó đ m b o đ c t t c các yêu c u đ t ra là có đ ch y xòe 69cm, c ng đ tu i 28 ngày đ t 44,8MPa và mác th m đ t W8. CP4 thì c ng đ m b o t t c nh ng yêu c u thi t k ban đ u đ t ra nh ng nó s có giá thành cao h n so v i CP2 khi s d ng vào th c t trong khi m c đích chính là t ng mác th m thì CP4 đ t mác th m W10. Hay CP8 đ t mác th m là W14 và c ng đ là 51,5MPa, tuy nhiên ta không th l a ch n CP8 vì nó không đ m b o yêu c u v tính công tác (đ ch y xòe đ t 41cm). V y v i t l l ng dùng silica fume là 2% so v i l ng dùng CKD v a nâng cao đ c kh n ng ch ng th m và đ m b o tính công tác c a BTTL đ t rạ
Vi c s d ng ph gia khoáng ho t tính siêu m n silica fume vào BTTL góp ph n c i thi n c u trúc c a bê tông, làm t ng đ đ c ch c c a bê tông. T đó làm t ng kh n ng ch ng th m c ng nh c ng đ c a bê tông. Bên c nh đó, nó c ng làm gi m tính công tác c a HHBT.
3.6.3. Nghiên c u nâng cao kh n ng ch ng th m s d ng v t li u th m th u k t tinh g c xi m ng (VLTTKT GXM) k t tinh g c xi m ng (VLTTKT GXM)
S d ng v t li u th m th u k t tinh đ t ng kh n ng ch ng th m cho bê tông là ph ng pháp đã đ c s d ng nhi u qu c gia trên th gi ị Tuy nhiên, đây là m t ph ng pháp còn khá m i Vi t Nam vì h u h t các s n ph m v t li u th m th u có m t trên th tr ng hi n nay đ u là s n ph m nh p kh u nên vi c s d ng r ng rãi nó còn h n ch . N m 2010, Vi n Th y Công đã nghiên c u ch t o thành công v t li u th m th u k t kinh g c xi m ng.
B ng 3-18: Các ch tiêu và m c ch t l ng
TT Tên ch tiêu M c ch t
l ng Ph ng pháp th
1
Tr¹ng th¸i, mµu s¾c Bét mÞn mµu
x¸m nh¹t
Dïng m¾t th−êng vµ
tay 2 mài mòn c a bê tông quét h p ch t ch ng
th m TTKT CT - 09 , so v i m u đ i ch ng Gi m 1.2 l n ASTM 3118 3 ch y xòe, cm, không nh h n 22 ± 1 Theo ph l c A 4 ph , kg/m2, không nh h n 2 TCVN 2095 : 1993.
5
Th i gian khô, gi , không l n h n - Khô b m t
- Khô hoàn toàn
15 60
TCVN 2096 : 1993.
6
bám dính c a màng h p ch t ch ng th m TTKT CT -09 trên b m t bê tông theo ph ng ngang tu i 28 ngày, N/mm2
1.5 TCVN 2097 :1997.
7
ch ng th m c a bê tông quét h p ch t ch ng th m TTKT CT -09, so v i m u đ i ch ng, không nh h n, atm, 2 TCVN 3116 : 1993. 8 H n s d ng T i đa 12 tháng tài l a ch n lo i v t li u này đ kh o sát nh h ng c a v t li u th m th u k t tinh đ n kh n ng ch ng th m c a BTTL.
D i đây là m t s gi i thi u chung v thành ph n khoáng, hóa c a v t li u th m th u k t tinh g c xi m ng đ tài s d ng.
Trong v t li u th m th u k t tinh g c xi m ng, t l thành ph n ph gia hoá h c chi m không l n, vì v y ngay khi s d ng d ng dung d ch c ng thu n l i tính toán c th v i ph gia hoá h c có hàm l ng khô 33 - 35% thì 100kg s n khô c n s d ng 6 lít ph gia hoá h c (t tr ng ph gia hoá h c c 1,15kg/lít).
Khi s d ng thành ph n ph gia hoá h c d ng dung d ch thì ti n hành tr n đ u 3 thành ph n xi m ng pooc l ng, cát th ch anh nghi n và ph gia khoáng siêu m n và khi chu n b h n h p trên s d ng m i tr n v i thành ph n ph gia hoá h c.
B ng 3-19: Thành ph n VLTTKT GXM theo tr ng l ng.
Xi m ng pooc l ng (TP1)
Cát th ch anh (TP2)
Ph gia khoáng s n siêu m n (TP3)
Ph gia hoá h c d ng l ng (TP4)
64- 68 24- 25 7.0 - 8.0 2.0 - 2.5
Ghi chú: L ng h t siêu m n có đ ng kính 1 μm còn có trong xi m ng pooc-l ng và cát th ch anh nghi n.