L ỜI CẢ M ƠN
3.1.Nguyên liệu sử dụng
Thành phần nguyên vật liệu chế tạo bê tông geopolymer tương tự nguyên liệu chế tạo bê tông thông thường, khác biệt chủ yếu là việc sử dụng chất kết dính geopolymer thay vì xi măng Portland.
Việc tiếp cận các chất thải công nghiệp như : bùn thải nhà máy giấy, phế thải thạch cao,… rất khó khăn nên đề tài chỉ sử dụng 4 chất thải công nghiệp bao gồm : tro bay, bùn đỏ, xỉ thép, RFCC dầu khí.
Các nguyên liệu được sử dụng trong đề tài bao gồm:
3.1.1. Tro bay
Hình 3.1: Tro bay sử dụng trong thí nghiệm.
Tro bay sử dụng trong thí nghiệm là tro bay loại F vì có hàm lượng CaO ít hơn 6% theo tiêu chuẩn ASTM C618 [28], với thành phần hóa học cho bởi bảng sau:
Bảng 3.1: Thành phần hóa học của tro bay.
Oxit SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO K2O và Na2O MgO SO3 MKN
Hàm
30
Từđó ta thấy tỷ lệ SiO2 trên Al2O3 của tro bay nàylà 1.62, hàm lượng CaO thấp nhưng hàm lượng mất khi nung khá cao (9.63%).
3.1.2. Bùn đỏ
Hình 3.2: Bùn đỏ sử dụng trong thí nghiệm.
Bùn đỏ sử dụng trong đề tài này được lấy từ nhà máy của Công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên Nhôm Lâm Đồng tại thị trấn Lộc Thắng, huyện Bảo Lâm, tỉnh Lâm Đồng.
Bùn đỏ sử dụng trong thí nghiệm ở dạng khô và có thành phần hóa học được cho bởi bảng sau :
Bảng 3.2: Thành phần hóa học của bùn đỏ.
Oxit SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO TiO2 SO3 MnO K2O MKN
Hàm lượng
(%)
31
3.1.3. Xỉ thép
Hình 3.3: Xỉ thép sử dụng trong thí nghiệm.
Xỉ thép sử dụng trong đề tài này được lấy từ các nhà máy luyện thép trong khu công nghiệp Phú Mỹ 1, Huyện Tân Thành, Tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu.
Xỉ thép sử dụng trong thí nghiệm có thành phần hóa học cho bởi bảng sau:
Bảng 3.3: Thành phần hóa học của xỉ thép.
Oxit SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO K2O Na2O MgO SO3 MKN
Hàm
lượng(%) 23.11 12.52 22.55 26.99 2.37 2.56 3.77 0.30 5.83
3.1.4. RFCC dầu khí
Phế thải xúc tác sử dụng trong đề tài này được lấy từ nhà máy lọc dầu Dung Quất, có thành phần hạt trung bình từ 60-88 μm.
RFCC sử dụng trong thí nghiệm có thành phần hóa học cho bởi bảng sau: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 3.4: Thành phần hóa của RFCC.
Oxit SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO K2O + Na2O MgO SO3 MKN
Hàm
lượng(%) 55 39 0.38 0.5 0.21 - <1 -
3.1.5. Dung dịch hoạt hóa
Dung dịch hoạt hóa dung để tạo phản ứng kết dính gồm các vật liệu hỗn hợp chính là thủy tinh lỏng (Na2SiO3) và natri hidroxit (NaOH)
32
3.1.5.1.Thủy tinh lỏng
Thủy tinh lỏng là dung dịch màu trắng sệt, tổng hàm lượng Na2O và SiO2
dao động từ 36 đến 38 %. Tỷ trọng 1.420.01 g/ml.
Hình 3.4: Thủy tinh lỏng.
3.1.5.2.Natri hydroxit
Dung dịch Natri hydroxit được pha chế từ Na2O ở dạng vảy rắn, màu trắng
đục, độ tinh khiết trên 90%, khối lượng riêng 2130 kg/m3 và H2O.
Trong nghiên cứu này thực hiện với nồng độ NaOH 14M và 16M.
33
3.1.6. Cốt liệu lớn
Cốt liệu lớn sử dụng đá dăm được khai thác từ mỏđá Tân Đồng Hiệp, xã Tân
Đông Hiệp, huyện Dĩ An, Bình Dương. Đá dăm đa số có dạng khối cầu, ít hạt dẹt và ít góc cạnh. Cỡ hạt đá lớn nhất Dmax = 20 mm, khối lượng riêng 2700 kg/cm3, khối lượng thể tích 1510kg/cm3. Thành phần hạt của đá dăm được trình bày trong bảng sau: Bảng 3.5: Thành phần hạt của đá. Cỡ sàng (mm) Lượng sót tích lũy (%) 100 0 70 0 40 0 20 9 10 44 5 99 Biểu đồ 3.1 : Đường biểu diễn thành phần hạt của cốt liệu lớn. 0 20 40 60 80 100 5 10 15 20 25 L ượ ng sót tích l ũ y (% ) Kích thước lỗ sàn (mm) Đá dăm Giới hạn thành phần hạt cát dùng trong XD theo TCVN 7576:2005
34
Hình 3.6: Cốt liệu lớn [Nguồn: Internet].
3.1.7. Cốt liệu nhỏ
Cát sử dụng cho bê tông đáp ứng theo TCVN 7572 [29]. Do hạn chế của nghiên cứu không thể xem xét hết sựảnh hóa lý của tạp chất trong cát tự nhiên, nên cát được rửa sạch và sấy khô trước khi được sử dụng trong thí nghiệm. Cát có môdul độ lớn là Mdl=2,104 và lượng sót sàng tích lũy A0.63=21,95 % thuộc cát hạt trung bình – nhỏ. Kết quả thí nghiệm cát có khối lượng riêng là 2610kg/m3, khối lượng thể tích là 1450kg/m3 Biểu đồ 3.2 : Đường biểu diễn thành phần hạt của cốt liệu nhỏ. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 1 2 3 4 5 L ượ ng sót tích l ũ y (% ) Kích thước lỗ sàng (mm) Cát sông Giới hạn thành phần hạt cát dùng trong XD theo TCVN 7576:2005
35
Hình 3.7: Cốt liệu nhỏ [Nguồn : Internet].
3.1.8. Nước
Nước sử dụng trộn bê tông xác định theo TCVN 4560:2012 [30]. Nước được sử dụng trong thí nghiệm là nước thủy cục.
3.2. Cấp phối bê tông