Thực nghiêm vài trò của tro bay khi kết hợp với các phụ gia khác nhau cho thấy sự ảnh hưởng rõ rệt của phụ gia đến tính nhớt - dẻo của hỗn hợp bê tông. Khả năng làm việc của hỗn hợp bê tông sẽ tác động nhiều đến điều kiện thi công và tính chất cường độ của vật liệu. Thực nghiệm tiến hành xác định vai trò của các yếu tố đến cường độ bê tơng, trình bày trong hình 4.29.
Hình 4.28 Mối quan hệ giữa hàm lượng tro bay, phụ gia và cường độ nén khi tỷ lệ
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 10 20 30 40 50 C ư ờ n g đ ộ n én ( M P a) Tro bay (%) N/CKD=0.4 Phụ gia dẻo Phụ gia siêu dẻo Bột đá vơi-Phụ gia
Hình 4.30 Cấu trúc bề mặt bê tông tro bay sử dụng phụ gia dẻo.
Kết quả đánh giá cường độ chịu nén của bê tơng cho thấy có sự thay đổi khi dùng phụ gia trong thành phần cấp phối. Cường độ của bê tông đạt được khoảng 40 N/mm2 ứng với cấp phối dùng N/CKD là 0.4 và cường độ có xu hướng phát triển hơn với cấp phối dùng phụ gia dẻo và phụ gia siêu dẻo. Tuy nhiên cường độ giảm rõ rệt khi dùng bột đá vôi và phụ gia dẻo kết hợp. Khi hàm lượng tro bay thay thế xi măng tăng dần thì cấp phối dùng phụ gia dẻo và phụ gia siêu dẻo có cường độ có thay đổi khơng đáng kể khi tro bay đến 20%, sau đó thì cường độ giảm khoảng 10% với 40-50% tro bay. Đối với cấp phối dùng không dùng phụ gia và cấp phối dùng phụ gia và bột đá vơi kết hợp thì cường độ giảm đều theo hàm lượng tro bay sử dụng. Thực nghiệm sử dụng tro bay cho thấy tro bay khi thay thế xi măng thì làm giảm cường độ của bê tơng khoảng 10-15%.
Phân tích bề mặt cấu trúc bê tơng tro bay sau khí đóng rắn như trên hình 4.29 bằng phương pháp scanning electron microscope (SEM) cho thấy các hạt cầu tro bay còn tồn tại bao bọc tại hạt cốt liệu với kích thước dao động từ 1-5µm. Hình 4.30 cũng cho thấy bên trong vùng chuyển tiếp giữa các hạt cốt liệu cũng xuất hiện các hạt hình cầu của tro bay còn chưa phản ứng hết và nằm lẫn trong các lỗ rỗng của vật liệu. Điều này cho thấy quá trình hydrat thức cấp để phản ứng pozolane chưa xảy ra hoàn chỉnh, đồng thời lượng nước dùng để tạo cho hỗn hợp bê tơng có được tính nhớt dẻo để làm việc sẽ để lại các lỗ rỗng trên bề mặt vật liệu, điều này cũng có tác dụng làm giảm cường độ của bê tơng.
Hình 4.31 Mối quan hệ giữa hàm lượng tro bay, phụ gia và cường độ nén khi tỷ lệ
N/CKD là 0.5
Kết quả trên Hình 4. 31 trình bày ảnh hưởng của tro bay và các loại phụ gia đến cường độ nén của bê tông khi dùng tỷ lệ N/CKD là 0.5. Giá trị cường độ đạt được khoảng 36 N/mm2 và đạt cường độ tốt nhất là gần 45 N/mm2 với cấp phối dùng bột đá vôi và phụ gia dẻo kết hợp. Cường độ nén của bê tơng có xu hướng giảm theo hàm lượng tro bay sử dụng. Các cấp phối có quy luật tương tự khi tăng dần hàm lượng tro bay thay thế. Cường độ giảm khoảng 10 -20% khi sử dụng đến 50% tro bay. Cấp phối dùng bột đá vôi và phụ gia dẻo cho thấy khả năng phát triển cường độ tốt hơn các cấp phối khác.
Kết quả này cho thấy các thành phần phụ gia hóa học và phụ gia bột đá vơi kết hợp với hàm lượng tro bay tác động đến các thông số lưu biến của vật liệu, đồng thời cũng tác động đến cấu trúc đặc chắc của bê tông làm cho bê tông được cải thiện một phần cường độ nén. Đồng thời, việc sử dụng các loại phụ gia kết hợp với tro bay cần quan tâm đến việc thiết kế tỷ lệ N/CKD để hỗn hợp bê tông vữa
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 10 20 30 40 50 C ư ờ n g đ ộ n én ( M P a) Tro bay (%) N/CKD=0.5 Phụ gia dẻo Phụ gia siêu dẻo Bột đá vơi-Phụ gia
có tính dẻo- nhớt phù hợp với thiết bị thi cơng, qui trình vận hành và sự ổn định cường độ của bê tông.
CHƯƠNG 5
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI