5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.7. Xác định độ đặc của các mẫu BT
Để xác định độ đặc của BT, tiến hành đo khối lượng thể tích và khối lượng riêng các mẫu ở tuổi 28 ngày. Chuẩn bị các tổ mẫu BT với tỷ lệ N/XM và C/XM là 0.4 và 1.6, tỷ lệ BĐV/C lần lượt là: 0% (mẫu gốc); 8% B13 và 8% B44. Kết quả được thể hiện trong Bảng 3.10.
Bảng 3.10. Độ đặc của các mẫu BT ở tuổi 28 ngày
Tỷ lệ BĐV/C 8% B44 Mẫu gốc 8% B13
Khối lượng thể tích (KLTT), kg/m3 2036 2011 2023 Khối lượng riêng (KLR), g/cm3 2.42 2.52 2.46 Độ đặc = KLTT / (KLR*1000) 0.841 0.797 0.821
68
Có thể thấy BĐV có tác dụng làm tăng độ đặc của BT so với mẫu gốc. Ở tuổi 28 ngày, độ đặc của mẫu chứa BĐV B44 là lớn hơn so với B13. Kết quả này phù hợp các kết quả khảo sát cường độ đã trình bày, mẫu chứa B44 cải thiện cường độ muộn tốt hơn mẫu chứa B13 và mẫu gốc.
69
KẾT LUẬN
BĐV mịn (cỡ hạt 13 và 44μm) có khả năng làm tăng độ chảy của HHBT. Cùng hàm lượng sử dụng, BĐV mịn hơn cải thiện độ chảy tốt hơn. Độ chảy tăng lớn nhất cỡ khoảng 10 mm so với mẫu gốc khi dùng 2% BĐV.
BĐV mịn cải thiện cường độ BT, mức cải thiện và tuổi cải thiện phụ thuộc độ mịn BĐV. BĐV B13 (13μm) cải thiện cường độ sớm (1, 3, 7 ngày) nhiều hơn BĐV B44 (44μm). Nhưng BĐV B44 lại cho hiệu quả cải thiện mác BT tốt hơn. Cụ thể, mức tăng lớn nhất tại tuổi 1 ngày là khoảng 25% khi dùng 8 – 10% BĐV B13, trong khi đó tại tuổi 28 ngày mức tăng lớn nhất là khoảng 15% khi dùng 6 – 10% BĐV B44.
BĐV B13 thúc đẩy quá trình tạo khoáng ettringite ở tuổi sớm. BĐV B44 thúc đẩy phản ứng hydrat hóa C3S và C2S.
70
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Bazenov, Bạch Đình Thiên, Trần Ngọc Tính (2009), Công nghệ Bê tông, Chương. 12, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
2. Nguyễn Thanh Bình, Trần Bá Việt (2006), Bê tông trang trí cốt sợi thép phân tán để tu bổ lớp mặt đường công trình di tích, Người Xây dựng, tr. 47- 49.
3. Bùi Văn Bội, Vũ Đình Đấu (2000), Vi cốt liệu sử dụng trong xi măng và bê tông, Trường Đại học Xây dựng, Tài liệu giảng dạy Cao học ngành Vật liệu Xây dựng.
4. Sakai Etuo, Imoto Harutake, Masaki Daimon (2003), Sự hydrat hóa của xi măng Portland chứa bột đá vôi.
5. Hoàng Thị Hạnh (2009), Nghiên cứu so sánh ảnh hưởng của các loại vi cốt liệu đến một số tính chất của hỗn hợp bê tông và bê tông tự đầm trong điều kiện Việt Nam, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Xây dựng, Hà Nội.
6. Phạm Hữu Hanh, Tống Tôn Kiên (2009), Nghiên cứu chế tạo bê tông hạt mịn sử dụng trong công trình biển, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trường Đại học Xây dựng, Hà Nội.
7. Nguyễn Duy Hiếu (2004), Nghiên cứu chế tạo bê tông cốt sợi polime có độ chảy cao, Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Xây dựng, Hà Nội. 8. Võ Nguyên Hùng (2013), Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước hạt phụ gia
khoáng đến một số tính chất của xi măng Pooclang, Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật, Đại học Bách khoa Hà Nội, Hà Nội.
9. Phạm Duy Hữu, Nguyễn Thanh Sang (2007), "Nghiên cứu về ảnh hưởng của bột đá vôi đến tính dẻo và cường độ bê tông cát ở Việt Nam", Tạp chí Giao thông Vận tải 07/2007.
10. Tăng Văn Lâm (2010), Nghiên cứu chế tạo bê tông hạt mịn chất lượng cao dùng cho mặt đường sân bay, Luận văn Thạc sỹ, Trường Đại học Xây dựng, Hà Nội.
11. Phùng Văn Lự (2003), Vật liệu và kết cấu trong xây dựng, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, Hà Nội.
12. Hồ Trọng Mạnh (2008), Ứng dụng bê tông mác cao sửa chữa sàn Hangar máy bay, Hà Nội.
13. Nguyễn Như Quý (2001), Nghiên cứu chế tạo xi măng Portland đá vôi từ clinker xi măng Portland.
14. Nguyễn Như Quý (2003), Nghiên cứu chế tạo bê tông tự lèn từ vật liệu tại chỗ của Việt Nam.
15. Bộ catalog các pic chuẩn của một số hợp chất hoá học - đi kèm cùng với thiết bị phân tích nhiệt và rơnghen, chủ biên, Trung tâm Kiểm định Vật liệu Xây dựng - Viện Vật liệu Xây dựng cung cấp.
71
16. Nguyễn Viết Trung, Nguyễn Ngọc Long (2005), Giáo trình Bê tông cốt sợi thép, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
17. Nguyễn Mạnh Tường (2005), Nghiên cứu khả năng sử dụng bột đá vôi siêu mịn làm phụ gia khoáng hoạt tính cho xi măng pooc lăng hỗn hợp, Luận văn Thạc sỹ, Đại học Bách khoa Hà Nội, Hà Nội.
Tiếng Anh
18. Best Practices for Airport (2003), "Portland Cement Concrete Pavement Construction".
19. Li Buxin (1998), Study on Portland Limestone Cement Performance.
20. P. Cebe, D. Grubb (1985), Gel drawn fibers of polivinyl alcohol, J. Mater. Sci-20.
21. Daimon, Sakai (1998), Limestone Powder Application, Beijing, China. 22. G.Kakali, S.Tsivilis, E.Aggeli, M.Bati (2001), "Hydration Product of C3A,
C3S and Portland Cement in the Presence of CaCO3".
23. Shuhua Liu, Peiyu Yan (2010), "Effect of limestone powder on microstructure of concrete", Journal of Wuhan University of Technology- Mater. Sci. Ed. 25(2),328-331.
24. Serge Mortens (2004), Using documents from Bouygues, Ultra high performance Fiber Reinforced concretes.
25. M. Schmidt (1992), "Cement with Interground Additives Capabilities and Environmental Relief", ZementKalk-Gips. 45,64 to 69.
26. S. Sprung, E. Siebel (1991), "Assessment of the Suitability of Limestone for Producing Portland Limestone Cement", Zement-Kalk-Gips. 44,1 to 11. 27. J. Stark, E.Freyburg, K.Lohmer (1999), "Investigation into the Influence of
Limestone Addtions to Portland Cement Clinker Phases on the Early Phase of Hydration".
28. Thongsanitgarn, W. Wongkeo (2014), "Effect of Limestone Powders on Compressive Strength and Setting time of Portland - Limestone Cement Pastes".
29. Eiffage and Vinci companies (2004) Using documents from Bouygues-VSL Presentation by Serge Montens, Ultra high performance Fiber Reinforced concretes.
30. Voglis, Kakali, Echniotakis, Stsivilis (2005), Portland - Limestone Cement - Their Properties and Hydration Compared to Those of Other Composite Cements.
31. Chen Yilan, Wen Ziyum (1998), Research on Activity of Limestone for Cement Admixture, Beijing, China.
32. V. L. Bonavetti, V. F. Rahhal, E. F. Irassar (2001), "Studies on the carboaluminate formation in limestone filler-blended cements", Cement and Concrete Research. 31(6),853-859.
33. EN 197-1:2011, Cement – part 1: Composition, specifications and comformity criteria for common cements.
72
34. R. J. Detwiler (1996), "Properties of Concretes made with Fly Ash and Cements Containing Limestone", Portland Cement Association.
35. Maher El Barrak, Michel Mouret, Alain Bascoul (2009), "Self-compacting concrete paste constituents: Hierarchical classification of their influence on flow properties of the paste", Cement and Concrete Composites. 31(1),12- 21.
36. Kevin D. Ingram, Kenneth E. Daugherty (1991), "Special Issue on Blended CementsA review of limestone additions to Portland cement and concrete",
Cement and Concrete Composites. 13(3),165-170.
37. Yaniv Knop, Alva Peled, Ronen Cohen (2014), "Influences of limestone particle size distributions and contents on blended cement properties",
Construction and Building Materials. 71,26-34.
38. P. Livesey (1991), "Strength characteristics of Portland-limestone cements",
Construction and Building Materials. 5(3),147-150.
39. M. Nehdi, S. Mindess, P. C. Aitcin (1998), "Rheology of High-Performance Concrete: Effect of Ultrafine Particles", Cement and Concrete Research. 28(5),687-697.
40. Mustafa Şahmaran, Heru Ari Christianto, İsmail Özgür Yaman (2006), "The effect of chemical admixtures and mineral additives on the properties of self- compacting mortars", Cement and Concrete Composites. 28(5),432-440. 41. Y. Senhadji, G. Escadeillas, M. Mouli, H. Khelafi, Benosman (2014),
"Influence of natural pozzolan, silica fume and limestone fine on strength, acid resistance and microstructure of mortar", Powder Technology. 254,314- 323.
42. I. Soroka, N. Setter (1977), "The effect of fillers on strength of cement mortars", Cement and Concrete Research. 7(4),449-456.
43. Y Tezuka, D Gomes, J. M Martins, J. G Djanikian (1992), Durability Aspects of Cements with High Limestone Filler Content, 9th International Congress of the Chemistry of Cement, New Delhi, India.
44. V.V. Timasev V.C. Groskop, V.G. Xaveliev (1980), Các phương pháp phân tích hoá lý chất kết dính (Bản dịch từ tiếng Nga), Matxcova.
45. Kirk Vance, Matthew Aguayo, Tandre Oey, Gaurav Sant, Narayanan Neithalath (2013), "Hydration and strength development in ternary portland cement blends containing limestone and fly ash or metakaolin", Cement and Concrete Composites. 39,93-103.
46. Yongjuan Zhang, Xiong Zhang (2008), "Research on effect of limestone and gypsum on C3A, C3S and PC clinker system", Construction and Building Materials. 22(8),1634-1642.
73
PHỤ LỤC
74
75
76
Phụ lục 4. Bộ pic chuẩn của một số hợp chất [15, 17]
STT Hợp chất Thông số mạng (d) Cường độ tia nhiễu xạ (I)
1 3CaO.SiO2 2.789 100 2.631 90 2.767 70 2 2CaO.SiO2 2.783 100 2.790 97 2.745 83 3 3.CaO.Al2O3 2.6987 100 1.9078 30 1.5577 24 4 CaO.SiO2.H2O (CSH (B)) 2.900 100 2.230 90 1.800 90 5 Ca4Al2O7.xH2O 8.330 100 7.730 100 3.880 80 6 Ca(OH)2 2.6262 999 4.911 732 1.9267 401 7 CaCO3 3.035 999 2.284 178 1.912 176 8 C3A.3CaSO4.31H2O 9.730 100 5.610 80 3.880 50 9 C3A.CaSO4.12H2O 8.92 o.o.c 4.46 c 2.78 o.c 10 C3A.CaCO3.12H2O 7.57648 100 3.78399 90
77 2.52242 50 11 C3A.3CaCO3.31H2O 9.41 100 3.8 40 2.507 65 12 CA3H6 2.30 o.c 2.23 o.c 5.14 c 13 2CaCO3.Ca(OH)2.1.5H2O 4.810 70 3.280 50 2.732 100 14 Ca4Al2(OH)12(CO3)(H2O)5 (Mono cacbonat) 7.55376 999 3.77688 240 2.33758 125 15 CaAl2(CO3)2(OH)4.3H2O 7.1500 80
6.4400 80 6.1800 100 16 Ca4Al2(OH)13(CO3)0.5(H2O)5.5 (Mono cacbonat) 8.19991 100 4.09930 90 2.88409 50
78
Phụ lục 5. Hiệu ứng nhiệt của một số hợp chất hydrat hoá xi măng [17, 44]
Hợp chất Khoảng nhiệt độ (0C) Hiệu ứng nhiệt Phản ứng hoá học xảy ra CaSO4.2H2O 100 – 200 220 240 380 – 420 1180 - 1200 Thu nhiệt Thu nhiệt Thu nhiệt Toả nhiệt Thu nhiệt Mất nước hấp thụ Mất nước hoá học Mất nước hoá học Tạo CaSO4 Biến đổi thù hình CaCO3 (Canxít )
860 - 920 Thu nhiệt Phân huỷ CO2
CaCO3 (Aragonit) 390 – 420 860 - 1010 Thu nhiệt Thu nhiệt
Biến đổi thù hình thành canxít Phân huỷ CO2
Ca(OH)2 450 – 550 Thu nhiệt Dehydrat hoá Mg(OH)2 405 - 450 Thu nhiệt Dehydrat hoá C4S5H5 (Tobemolit) 250 – 280 780 - 800 Thu nhiệt Thu nhiệt Dehydrat hoá Dehydrat hoá CSH(B) 500 – 600 800 - 830 Thu nhiệt Toả nhiệt Dehydrat hoá Kết tinh CS C3A. CaSO4.12H2O 100 – 170 200 – 250 300 – 320 500 800 Thu nhiệt Thu nhiệt Thu nhiệt Thu nhiệt Toả nhiệt Phân huỷ một phần Mất phần lớn H2O Dehydrat hoá Dehydrat hoá
Kết tinh pha tinh thể khan nước C3A.3.CaSO4.31H2O 100 - 170 250 - 300 Thu nhiệt Thu nhiệt Mất phần lớn H2O Mất hoàn toàn H2O C3AH6 340 500 - 550 Thu nhiệt Thu nhiệt Mất 4.5 H2O Mất 1.5 H2O và dehydrat hoá C3A. CaCO3.12H2O 180 – 230 500 600 Thu nhiệt Thu nhiệt Thu nhiệt Dehydarat hoá
Dehydrat hoá và phân huỷ một phần CO2
Mất hoàn toàn nước và phân huỷ 23% CO2
79
80
81
82
83
84
85
86
87
Phụ lục 14. Số liệu phân tích XRD của các mẫu ở tuổi 7 ngày
M H1 M H4 M H0 M H1 M H4 M H0 M H1 M H4 M H0 M H1 M H4 M H0 M H1 M H4 M H0 M H1 M H4 M H0 5 4 8 4 9 6 2 13 .4 2 7 12 17 2 1.8 12 19 2 0 3 0 .17 3 0 3 7 3 8 3 8 .57 18 14 16 4 6 .9 4 3 1 2 6 2 7 5.0 3 53 54 6 7 13 .4 3 16 11 2 0 2 1.8 3 16 2 0 2 6 3 0 .2 3 7 2 5 3 5 3 8 .6 11 2 1 2 3 4 6 .9 7 3 3 3 6 4 1 5.0 6 6 6 56 58 13 .4 6 17 16 2 5 2 1.8 6 14 16 16 3 0 .2 3 3 2 2 9 2 7 3 8 .6 3 18 2 2 16 4 7 3 8 2 9 53 5.0 9 6 2 4 5 6 1 13 .4 9 13 18 2 2 2 1.8 9 18 2 6 2 2 3 0 .2 6 2 3 2 6 3 7 3 8 .6 6 2 1 19 2 5 4 7.0 3 4 4 3 5 55 5.12 51 6 3 73 13 .52 19 13 18 2 1.9 2 17 14 2 0 3 0 .2 9 2 8 2 4 3 0 3 8 .6 9 17 18 2 3 4 7.0 6 3 6 53 4 8 5.15 4 7 4 3 6 2 13 .55 14 2 0 2 1 2 1.9 5 2 1 16 2 3 3 0 .3 2 2 3 3 2 2 8 3 8 .72 2 2 2 4 2 4 4 7.0 9 4 5 4 5 73 5.18 6 4 57 4 8 13 .58 2 1 17 2 1 2 1.9 8 17 2 4 2 7 3 0 .3 5 15 2 7 3 1 3 8 .75 2 8 19 2 0 4 7.12 4 8 4 7 51 5.2 1 4 0 4 4 6 2 13 .6 1 16 2 9 2 3 2 2 .0 1 2 0 12 17 3 0 .3 8 2 9 2 3 3 2 3 8 .78 2 1 2 2 2 0 4 7.15 52 51 58 5.2 4 4 8 56 6 1 13 .6 4 2 2 2 0 18 2 2 .0 4 12 17 10 3 0 .4 1 2 3 3 7 2 5 3 8 .8 1 2 6 2 9 3 1 4 7.18 6 2 3 9 4 6 5.2 7 4 1 4 0 4 9 13 .6 7 19 19 17 2 2 .0 7 15 2 1 19 3 0 .4 4 2 7 2 1 3 2 3 8 .8 4 2 7 2 6 4 2 4 7.2 1 52 3 3 4 3 5.3 3 9 6 2 6 1 13 .7 16 2 0 2 4 2 2 .1 16 2 2 18 3 0 .4 7 2 8 2 5 14 3 8 .8 7 2 0 2 4 2 6 4 7.2 4 4 9 3 7 3 5 5.3 3 54 3 7 56 13 .73 13 17 19 2 2 .13 14 2 0 2 1 3 0 .5 2 9 3 0 3 3 3 8 .9 2 6 2 2 2 0 4 7.2 7 3 0 3 6 3 8 5.3 6 4 7 3 8 6 2 13 .76 13 19 15 2 2 .16 16 2 2 14 3 0 .53 3 3 2 9 2 7 3 8 .9 3 2 5 2 8 2 1 4 7.3 4 3 4 7 2 6 5.3 9 57 50 6 1 13 .79 2 0 2 2 2 1 2 2 .19 15 2 2 2 4 3 0 .56 2 7 2 8 2 5 3 8 .9 6 19 2 2 2 8 4 7.3 3 3 1 2 3 2 9 5.4 2 55 56 6 9 13 .8 2 2 2 2 2 2 6 2 2 .2 2 2 2 2 0 2 1 3 0 .59 2 2 2 2 3 0 3 8 .9 9 2 3 2 6 2 6 4 7.3 6 4 4 3 8 2 8 5.4 5 6 3 4 5 6 4 13 .8 5 17 19 19 2 2 .2 5 2 3 2 2 19 3 0 .6 2 2 2 2 7 3 8 3 9 .0 2 2 9 3 0 18 4 7.3 9 4 7 16 2 2 5.4 8 52 50 4 8 13 .8 8 17 15 2 3 2 2 .2 8 16 11 13 3 0 .6 5 3 5 3 0 2 3 3 9 .0 5 16 2 1 16 4 7.4 2 2 6 2 8 3 1 5.51 58 4 9 4 3 13 .9 1 2 0 2 3 2 3 2 2 .3 1 15 15 9 3 0 .6 8 2 6 2 5 2 4 3 9 .0 8 17 2 1 2 7 4 7.4 5 3 8 3 4 2 0 5.54 54 4 4 6 2 13 .9 4 2 0 17 2 6 2 2 .3 4 17 17 14 3 0 .71 2 1 15 2 2 3 9 .11 17 2 6 19 4 7.4 8 3 7 4 5 3 3 5.57 58 4 9 54 13 .9 7 2 9 2 3 12 2 2 .3 7 15 14 2 7 3 0 .74 2 7 2 4 2 8 3 9 .14 2 5 19 2 1 4 7.51 3 2 51 2 5 5.6 4 5 4 2 55 14 16 2 1 11 2 2 .4 2 0 2 2 15 3 0 .77 2 9 2 0 2 7 3 9 .17 2 8 19 19 4 7.54 3 2 6 4 2 5 5.6 3 4 4 4 6 4 8 14 .0 3 16 2 1 14 2 2 .4 3 2 0 17 17 3 0 .8 3 0 2 1 2 3 3 9 .2 3 6 2 1 2 8 4 7.57 4 4 3 6 2 5 5.6 6 4 9 4 6 52 14 .0 6 2 2 2 0 2 5 2 2 .4 6 2 0 2 0 2 4 3 0 .8 3 3 0 2 1 3 8 3 9 .2 3 18 18 2 1 4 7.6 2 9 3 6 2 6 5.6 9 6 4 4 6 51 14 .0 9 19 11 14 2 2 .4 9 15 16 2 0 3 0 .8 6 3 4 2 5 3 0 3 9 .2 6 3 0 19 18 4 7.6 3 3 6 4 8 2 7 5.72 3 7 55 6 3 14 .12 13 17 14 2 2 .52 2 4 15 2 2 3 0 .8 9 2 9 2 5 2 8 3 9 .2 9 2 2 2 3 3 1 4 7.6 6 3 5 3 2 3 2 5.75 4 9 3 9 57 14 .15 17 11 2 1 2 2 .55 2 1 14 15 3 0 .9 2 2 0 3 7 3 4 3 9 .3 2 16 2 7 2 8 4 7.6 9 2 1 3 3 2 6 5.78 50 4 6 55 14 .18 12 2 4 19 2 2 .58 15 2 0 15 3 0 .9 5 2 2 18 3 7 3 9 .3 5 3 3 2 9 13 4 7.72 2 9 2 8 3 1 5.8 1 4 1 52 4 7 14 .2 1 2 0 2 0 2 3 2 2 .6 1 2 1 2 0 2 0 3 0 .9 8 3 4 2 3 3 0 3 9 .3 8 2 9 2 5 2 2 4 7.75 2 2 3 3 18 5.8 4 54 4 4 58 14 .2 4 18 14 17 2 2 .6 4 16 16 13 3 1.0 1 3 1 2 1 4 2 3 9 .4 1 3 3 52 18 4 7.78 16 11 2 2 5.8 7 4 4 4 4 54 14 .2 7 19 16 2 1 2 2 .6 7 2 2 17 19 3 1.0 4 3 1 2 4 3 3 3 9 .4 4 3 3 6 8 2 8 4 7.8 1 2 4 17 2 1 5.9 55 53 52 14 .3 15 2 9 16 2 2 .7 11 19 2 6 3 1.0 7 2 4 3 2 2 9 3 9 .4 7 3 2 52 2 0 4 7.8 4 2 5 13 2 6 5.9 3 4 9 3 2 4 9 14 .3 3 2 2 11 18 2 2 .73 15 2 5 2 4 3 1.1 3 0 2 0 3 3 3 9 .5 2 4 51 2 9 4 7.8 7 15 2 0 13 5.9 6 51 4 8 54 14 .3 6 15 14 19 2 2 .76 2 9 18 2 8 3 1.13 2 4 2 0 19 3 9 .53 2 6 2 5 2 1 4 7.9 2 5 2 1 18