7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
1.7.Kết luận chương 1 và định hướng nghiên cứu luận án
* Kết luận chương 1:
(1). Trên thế giới và ở Việt Nam xu hướng sử dụng BTXM làm mặt đường ô tô ngày càng tăng, đặc biệt đối với các đường cấp cao và đường trục chính. Đối với mặt đường BTXM, tính năng chính cần phải đáp ứng là cường độ kéo uốn và độ bền nhiệt nhằm đảm bảo khả năng chịu lực và độ bền khai thác.
(2). Ở Việt Nam hiện nay, tro bay sau khi tuyển đã đáp ứng được các tiêu chuẩn kỹ thuật (ASTM C618) và có thể sử dụng trong bê tông làm mặt đường ô tô.
Tro bay có thành phần hóa học chính gồm oxit SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO. Các đặc điểm thành phần khoáng vật và kích cỡ hạt có ảnh hưởng lớn đến tính puzơlan của tro bay, chi phối sự phát triển cường độ và một số tính chất của BTXM tro bay. Cấp phối, mật độ hạt và hình dạng bề mặt tro bay có ảnh hưởng lớn đến lượng nước yêu cầu và tính công tác của hỗn hợp BTXM tro bay. Tro bay có cỡ hạt càng nhỏ thì tính puzơlan càng mạnh và độ linh động càng cao.
(3). Quá trình phản ứng diễn ra trong hỗn hợp BTXM tro bay là một quá trình phức tạp gồm 2 chuỗi phản ứng: các phản ứng thuỷ hoá và các phản ứng puzơlan. Kết quả của quá trình phản ứng puzơlan là sự chuyển hóa thành phần Ca(OH)2 kém bền vững thành các chất CSH mới có tính bền vững giúp cho bê tông tăng thêm cường độ, tăng khả năng chống thấm, chống ăn mòn.
Ở các tuổi khác nhau, mức độ phản ứng tro bay phụ thuộc vào hàm lượng tro bay và tỷ lệ nước / chất kết dính của hỗn hợp; mức độ thủy hóa xi măng trong hỗn hợp BTXM tro bay chịu ảnh hưởng của tỷ lệ nước / chất kết dính.
(4). Lựa chọn tỷ lệ tro bay / CKD hợp lý sẽ tạo ra được bê tông có cường độ chịu lực đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật làm mặt đường ô tô. Bên cạnh đó tro bay còn có tác dụng giảm nhiệt thủy hóa; tăng độ bền chịu nước, ion clo và giảm lượng khí thải CO2 do quá trình sản xuất xi măng ra môi trường.
(5). Ảnh hưởng của tro bay về mặt cường độ được thể hiện bằng hệ số hiệu quả (k). Ở tuổi thí nghiệm nhất định (28 ngày), hệ số k phụ thuộc chủ yếu vào tỷ lệ tro bay / CKD và tỷ lệ nước / CKD. Ở nước ta chưa có các nghiên cứu lý thuyết và
thực nghiệm để xác định hệ số k; các nghiên cứu chủ yếu là thực nghiệm để lựa chọn thành phần bê tông với một số loại tỷ lệ tro bay / xi măng khác nhau.
Một số phương pháp lựa chọn thành phần BTXM tro bay hiện nay xem tro bay như một loại chất kết dính được sử dụng để thay thế một phần xi măng thuần túy về mặt khối lượng mà chưa xét đến hiệu quả tro bay trong bê tông bởi tro bay và xi măng có những ảnh hưởng khác nhau đến sự phát triển cường độ và các tính năng cơ học khác.
(6). Ở nhiều nước trên thế giới như Mỹ, Canada, Ấn độ, Hàn Quốc,... việc nghiên cứu tro bay trong BTXM rất phát triển và đã được ứng dụng đa dạng trong lĩnh vực xây dựng đường ô tô. Ở Việt Nam, các công trình nghiên cứu và ứng dụng chủ yếu làm mặt đường giao thông nông thôn, mặt đường cấp thấp hoặc làm lớp móng mặt đường.
* Định hướng nghiên cứu của luận án:
(1). Nghiên cứu cơ sở lý thuyết và tiến hành thí nghiệm xác định hệ số hiệu quả tro bay (k) phù hợp với nguồn vật liệu ở nước ta, từ đó thiết lập phương pháp thiết kế thành phần vật liệu BTXM tro bay.
(2). Tiến hành thí nghiệm một số tính năng cơ học, độ bền và tính năng công tác của BTXM tro bay đáp ứng các yêu cầu để làm mặt đường ô tô.
(3). Tính toán thiết kế các dạng kết cấu mặt đường BTXM tro bay để làm mặt đường ô tô các cấp.
(4). Nghiên cứu ảnh hưởng của tro bay đến sự phát triển cường độ và ứng suất trong mặt đường BTXM ở giai đoạn tuổi sớm.
Chương 2
XÁC ĐỊNH HỆ SỐ HIỆU QUẢ TRO BAY VÀ THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG XI MĂNG TRO BAY
Tro bay có nhiều ảnh hưởng đến tính chất và tính năng cơ học của bê tông; trong đó ảnh hưởng về mặt cường độđược biểu hiện bằng hệ số hiệu quả (k). Hiện nay trên thế giới, mặc dù tro bay đã được sử dụng nhiều trong các loại bê tông, tuy nhiên việc xác định ảnh hưởng của tro bay đến các tính chất của bê tông vẫn còn là vấn đề khá phức tạp. Nội dung chương 2 trình bày các nghiên cứu và kết quả thực nghiệm xác định hệ số hiệu quả k theo tỷ lệ tro bay / chất kết dính và tỷ lệ nước / chất kết dính và phương pháp thiết kế thành phần BTXM tro bay theo hệ số k.