CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
4.1 Ảnh hưởng của độ lưu động và tỷ lệ Nước/Chất kết dính đến khả năng xây của hỗn hợp vữa tươ
hỗn hợp vữa tươi
Độ lưu động của vữa tươi trong thí nghiệm được xác định bằng phương pháp bàn dằn bằng cách đo đường kính của mẫu vữa sau khi dằn trên bàn dằn được thực hiện theo TCVN 3121-2003: Vữa xây dựng – Phương pháp thử. Độ lưu động của hỗn hợp có ý nghĩa rất quan trọng giúp đảm bảo tính cơng tác tốt của cấp phối, hỗn hợp tạo ra có thể được piston đẩy vào ống dẫn dễ dàng mà không bị tắc vữa hay chảy nhão, … Tỷ lệ Nước/Chất kết dính là tỷ lệ giữa nước và các loại chất kết dính như xi măng cũng như các loại phụ gia khống có trong cấp phối vì hàm lượng các loại phụ gia này thay thế một phần xi măng. Trong đề tài, tỷ lệ Nước/Chất kết dính là tỷ lệ giữa nước với xi măng, tro bay và Nano silica.
Bảng 4.1. Kết quả độ lưu động và tỷ lệ Nước/Chất kết dính của hỗn hợp vữa tươi
Cấp phối
CP1 CP2 CP3
Hình 4.1. Độ lưu động và tỷ lệ Nước/Chất kết dính cho từng cấp phối
Kết quả thí nghiệm xác định độ lưu động của hỗn hợp vữa theo phương pháp bàn dằn cho từng cấp phối CP1, CP2, CP3 lần lượt là 18cm, 17.1cm và 20cm. Ở cả ba cấp phối với độ lưu động dao động từ 17.1cm đến 20cm như trên đều đảm bảo tính cơng tác, tính dễ chảy của hỗn hợp theo phương pháp in 3D. Độ lưu động của hỗn hợp vữa là tính chất quan trọng đảm bảo hỗn hợp vữa được luân chuyển đồng đều trong cối trộn, trong ống dẫn và được đẩy qua vòi in một cách dễ dàng giúp tăng năng suất thi công và chất lượng của khối xây. Độ lưu động của hỗn hợp phụ thuộc nhiều vào nhiều yếu tố như lượng nước trong cấp phối, hàm lượng chất kết dính như xi măng hay các loại phụ gia có trong cấp phối.
Độ lưu động của CP3 đạt giá trị cao nhất với 20cm tương ứng với tỷ lệ Nước/Chất kết dính là 0.40 và cấp phối có độ lưu động thấp nhất với giá trị 17.1cm với tỷ lệ Nước/Chất kết dính 0.38 là CP2. Như vậy, qua thí nghiệm trên cho thấy khi giảm 20% xi măng và thay thế 5%
tro bay, 5% nano silica thì khả năng dễ chảy của hỗn hợp cấp phối CP3 dưới tác dụng của trọng lượng bản thân hoặc rung động trong quá trình đúc mẫu là cao nhất.
Các thành phần nguyên vật liệu sau khi định lượng và nhào trộn thì hỗn hợp vữa đều đảm bảo tính dễ chảy, phù hợp đùn vữa từ cối trộn được đẩy vào đường ống dẫn và ra vịi in mà khơng bị q khơ, vón cục hay quá ướt, chảy nhão. Hỗn hợp vữa sau khi được đẩy ra vịi in vẫn đảm bảo tính cơng tác và giữ ngun hình dáng sau khi in. Các nguồn nguyên vật liệu sau khi được trộn khô sẽ được nhào trộn với nước trong quá trình trộn ướt. Khi đó chất kết dính như xi măng và các loại phụ gia khoáng như tro bay và nano silica sẽ tác dụng với nước để tạo nên hỗn hợp vữa dính.
Bên cạnh đó các loại cốt liệu như cát cũng hút một phần nước vào bên trong hạt và được nhào trộn đồng đều với các thành phần khác. Nếu hàm lượng nước q ít sẽ gây tình trạng hỗn hợp bị khơ, bị vón cục hay thậm chí khơng nhào trộn được, ảnh hưởng trực tiếp đến tính cơng tác khi tiến hành in. Nếu lượng nước bên trong cấp phối quá nhiều sẽ gây nên tình trạng hỗn hợp vữa bị thừa nước, chảy nhão; hỗn hợp vữa tự chảy trôi đi trong quá trình in.