pháp nghiên cứu
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng 100% cát nghiền địa phương để chế tạo bê tông cường độ cao, siêu dẻo có:
- R7≥ 80 Mpa.
- SN = 16 ÷ 20 cm.
- Độ sụt sau 60 phút: SN = 14 ÷ 16 cm.
2.2.Đối tượng và tham số nghiên cứu
- Cát nghiền địa phương.
- Bê tông cường độ cao, siêu dẻo sử dụng 100% cát nghiền địa phương đạt R7≥ 80 Mpa, SN = 16 ÷ 20 cm. - Lượng dùng xi măng trong 1m3 bê tông nằm trong khoảng: X = (450 ÷ 550) kg.
Hình 7:Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của tỉ lệ PG đến cường độ của bê tông
Qua biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của PG đến cường độ chịu nén của bê tông ta thấy được: Với một N/CKD không đổi, ban đầu PGthấp cần nhiều nước nhào trộn nên khi nước bay hơi để lại nhiều lỗ rỗng trong bê tông dẫn đến bê tông giảm cường độ. Càng tăng lượng PGthì nước
càng giảm cho đến PG = 1.4% thì đạt cường độ cao nhất và sau đó có xu hướng giảm dần, nguyên nhân là do
không đảm bảo nước cho XM thủy hóa dẫn đến giảm cường độ.
4.3.Quy hoạch thực nghiệm xác định cấp phối tối ưu
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu ta tiến hành xây dựng mô hình quy hoạch thực nghiệm tìm cấp phối tối ưu của bê tông cường độ cao, siêu dẻovới cường độ cao nhất, độ sụtcao nhất từ2 yếu tố ảnh hưởng là tỉ lệ N/CKD (Z1), và
Tỉ lệ PG(Z2).
Bảng 10: Bảng mã hóa kế hoạch quy hoạch thực nghiệm
Nhân tố ảnh hưởng Giá trị mã hóa Mức quy hoạch -1 0 1 N/CKD Z1 0.30 0.32 0.34 PG/CKD Z2 1.1 1.3 1.5
Bảng 11: Bảng ma trận quy hoạch thực nghiệm về cường độ R7
STT N/CKD (Z1) PG/CKD (Z2) R7 (Mpa) 1 0.30 1.5 79.7 2 0.34 1.1 78.5 3 0.30 1.1 84.4 4 0.34 1.5 85.0 5 0.32 1.5 87.0 6 0.32 1.1 86.6 7 0.30 1.3 82.5 8 0.34 1.3 87.8 9 0.32 1.3 88.0 Sau khi giải bài toán quy hoạch thực nghiệm ta được hàm hồi quy về cường độ 7 ngày như sau:
R7 = -803.298 + 5810.38Z1 - 57.64Z2 + 700.46Z1.Z2 -
Hình 8: Bề mặt ảnh hưởng của N/CKD vàPG đến cường độ bê
tông
Hình 9: Đường đồng mứcbiểu diễn ảnh hưởngcủa N/CKD và PG đến cường độ bê tông
Theo kết quả của quy hoạch thực nghiệm về cường độ, bê tông đạt cực đại là 88.24 Mpa, tương ứng với N/CKD
= 0.3202 và PG = 1.303. Kết quả thực nghiệm đối chứng: Cường độ R3 = 73.5 Mpa, độ sụt SN = 17 cm, thời gian lưu sụt 60 phút giảm còn 14 cm.
5. Kết luận và kiến nghị
5.1.Kết luận
Nhóm đề tài đã khảo sát các loại cát nghiền hiện có trong khu vực Quảng Nam, Đà Nẵng và chọn được cát nghiền vo viên Chu Lai để chế tạo bê tông cường độ cao
siêu dẻo đáp ứng yêu cầu của bê tông.
Khi sử dụng hoàn toàn cát nghiền thì VB ảnh hưởng nhiều đến cường độ và độ linh động của hỗn hợp bê tông,
lượng bột đá, silicafume dạng hạt tròn sẽ góp phần giảm ma sát giữa các hạt cốt liệu lớn với nhau, nhưng khi tăng quá nhiều, thì tổng tỷ diện lớn dẫn đến cần lượng nước vật lý bề mặt nhiều hơn và nội ma sát cũng tăng lên đáng kể, hệ quả là làm cho hỗn hợp mất dần tính linh động và suy giảm cường độ khi đóng rắn.
Khi thiết kế cấp phối bê tông siêu dẻo, mac cao sử dụng cát nghiền thì tỷ lệ N/CKD tăng từ 1.4 ÷ 1.5 lần so với tỷ lệ N/CKD khi sử dụng cát sông.
Khi sử dụngcát nghiền nên loại bỏ và giữ lại khoảng 5% cỡ hạt dưới 0.14 mm thì hỗn hợp bê tông đạt yêu cầu
ềđộ ụt và cường độ R ≥ 80 ới ỉ ệ PG từ 70 75 80 85 90 95 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Cườ ng Độ 7 Ng ày (M pa ) PG (%) N/CKD: 0.38 N/CKD: 0.36 N/CKD: 0.34 N/CKD: 0.32 N/CKD: 0.30 Copyright XDCD.DUT-16.2019
SVTH: Ngô Viết Thuận – Nguyễn Tấn Thường; GVHD: ThS. Nguyễn Thị Tuyết An – KS. Vũ Hoàng Trí
1.1% ÷ 1.5%, tỉ lệ N/CKD từ 0.30 ÷ 0.34.
Như vậy, trong điều kiện hiện tại ở địa phương để chế tạo bê tông cường độ cao siêu dẻo nên sử dụng cát nghiền đã loạibỏ và giữ lại không quá 5% cỡ hạt dưới 0.14 mm.
5.2.Kiến nghị
Đầu tư dây chuyên nghiền cát hiện đại ở địa phương để việc sử dụng cát nghiền cho bê tông thường cũng như bê tông cường độ cao siêu dẻođược ổn định và phổ biến.
Đánh giá chất lượng cát nghiền cần xét thêm cát chỉ tiêu: độ góc cạnh, độ hao mòn LA, tỷ diện (trong đó xét thêm cỡ sàng < 0,14) và thay chỉ tiêu hàm lượng bùn bụi
sét theo TCVN 7572-8:2006 bằng chỉ tiêu Chỉ số đương lượng cát theo AASHTO - T176.
Mở rộng nghiên cứu làm giảm ma sát của cát nghiền
lên thành ống bơm thuận lợi cho việc bơm hỗn hợp bê tông. Nghiên cứu thêm tính co ngót, tính chống thấm và mài mòn của bê tông cường độ cao, siêu dẻosử dụng cát nghiền.
Đề suất quy trình loại bỏ cỡ hạt dưới 0.14: Ban đầu cho cát nghiền vào máy có dạng như sấy thùng quay, cho cát nghiền vào đầu thiết bị, đầu còn lại của thiết bị có gắng quạt để thổi các hạt bụi ra ngoài và được thu hồi qua xyclon lọc bụi sau đó dùng băng tải đưa bụi ra ngoài bãi chứa bụi. Phần cát trong thùng sau khi được thổi bụi được băng tải đưa vào kho chứa.
Tài liệu tham khảo
[1] Công nghệ bê tông và bê tông đặc biệt (2005), PGS.TS. Phạm
Duy Hữu, NXB Xây Dựng.
[2] Vật liệu xây dựng đại cương (2016), TS. Huỳnh Phương Nam,
ThS. Nguyễn Thị Tuyết An, ThS. Đỗ Thị Phượng.
[3] TCVN 10306:2014,Bê tông cường độ cao –thiết kế thành
phầntheo mẫu trụ.
[4] Bê tông cường độ cao(2004), PGS.TS. Phạm Duy Hữu(chủ
biên), ThS. Nguyễn Long, NXB Xây Dựng.