CHƯƠNG 4 : KẾT QUẢTHÍNGHIỆM
4.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ Xỉ/Tro và thời gian dưỡng hộ nhiệt đến cường độ chịu uốn
chịu uốn của bê tông Geopolymer xỉ mịn
Đề tài sử dụng cấp phối 01-2, 03-2 và ĐC-2 để đúc các mẫu dầm bê tơng kích thước 150×150×600 mm với điều kiện dưỡng hộ nhiệt là 6 giờ và 10 giờ ở nhiệt độ 1000C. Khi xét đến ảnh hưởng của tỷ lệ Xỉ/Tro và thời gian dưỡng hộ nhiệt đến khối lượng thể tích của bê tơng Geopolymer xỉ mịn, kết quả thu được như bảng 4.3.
Bảng 4-3.Cường độ chịu uốn của bê tông Geopolymer xỉ mịn theo thời gian dưỡng hộ nhiệt
Cấp phối
Cường độ chịu uốn của bê tông Geopolymer xỉ mịn theo thời gian dưỡng hộ nhiệt ở 1000
C (MPa)
6h 10h
01-2 7.881 8.747
03-2 11.109 11.887
ĐC-2 9.922 12.403
Hình 4.8. Cường độ chịu uốn của bê tơng Geopolymer xỉ mịn theo thời gian dưỡng hộ nhiệt
Khi dùng xỉ mịn thay thế một phần tro bay trong bê tơng geopolymer thì tính chất cường độ chịu uốn cũng tăng theo thời gian dưỡng hộ nhiệt, giống như bê tông Geopolymer tro bay thông thường. Cường độ chịu uốn của các cấp phối tăng đều theo thời gian dưỡng hộ nhiệt trong khoảng từ 6 đến 10 giờ. Cấp phối 03-2 có mức tăng cường độ chịu uốn thấp nhất 6.542% từ 11.109 MPa đến 11.887 MPa, cấp phối ĐC-2 có mức tăng cao nhất 20% từ 9.922 MPa đến 12.403 MPa.
Trong khoảng thời gian dưỡng hộ nhiệt từ 6 giờ đến 10 giờ, cấp phối 03-2 và ĐC-2 tuy khác nhau về tỷ lệ Xỉ/Tro là 0.67 và 0.00 nhưng lại không chênh lệch nhiều về giá trị cường độ chịu uốn. Cấp phối 03-2 và ĐC-2 có cường độ chịu uốn chênh lệch nhau lần lượt là 10.683% ở 6 giờ và 4.161% ở 10 giờ dưỡng hộ. Các kết quả trên đã cho thấy cường độ chịu uốn của cấp phối 03-2 chứa hàm lượng xỉ mịn thay thế tro bay 40% chênh lệch không nhiều so với cấp phối ĐC- 2 không sử dụng xỉ mịn. Tỷ lệ Xỉ/Tro ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ chịu uốn của mẫu bê tông. Khi tăng hàm lượng xỉ thép có trong cấp phối thì cường độ chịu nén có xu hướng giảm. Tuy nhiên, khi hàm lượng xỉ mịn chiếm từ 40% đến 50% thì cường độ chịu uốn của mẫu có giảm nhưng khơng chênh lệch nhiều. Khi hàm lượng xỉ thép thay thế tro bay nhiều hơn 50% thì cường độ chịu uốn của cấp phối có xu hướng giảm mạnh.
4.4 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch Sodium Hydroxide, tỷ lệ Xỉ/Tro và thời gian dưỡng hộ nhiệt đến cường độ chịu kéo gián tiếp của bê tông thời gian dưỡng hộ nhiệt đến cường độ chịu kéo gián tiếp của bê tông Geopolymer xỉ mịn.
Thực hiện phương pháp nén phá hoại mẫu để xác định cường độ chịu nén như bảng 4.4
Bảng 4-4. Cường độ chịu kéo gián tiếp của bê tông Geopolymer xỉ mịn theo thời gian dưỡng hộ nhiệt
Cấp phối
Cường độ chịu kéo bê tông Geopolymer xỉ mịn theo thời gian dưỡng hộ nhiệt ở 1000C (MPa)
2h 6h 10h 01-1 1.202 2.993 3.305 01-2 1.562 3.468 3.853 01-3 1.917 4.357 4.880 02-1 - 2.086 2.126 02-2 - 2.360 2.438 02-3 - 3.161 3.446 03-1 1.670 4.273 4.452 03-2 2.251 4.874 5.236 03-3 2.301 5.231 5.258 ĐC-1 1.631 3.471 4.165 ĐC-2 1.661 4.388 4.464 ĐC-3 2.424 5.637 5.646
Hình 4.9. Cường độ chịu kéo gián tiếp của bê tông Geopolymer xỉ mịn theo thời gian dưỡng hộ nhiệt ở nồng độ NaOH 8 Mol
Hình 4.10. Cường độ chịu kéo gián tiếp của bê tông Geopolymer xỉ mịn theo thời gian dưỡng hộ nhiệt ở nồng độ NaOH 12 Mol.
Hình 4.11. Cường độ chịu kéo gián tiếp của bê tông Geopolymer xỉ mịn theo thời gian dưỡng hộ nhiệt ở nồng độ NaOH 16 Mol.
Hình 4.12. Ảnh hưởng của thời gian dưỡng hộ nhiệt và tỷ lệ xỉ/tro đến cường độ chịu kéo gián tiếp của bê tông Geopolymer xỉ mịn ở cấp phối 01 và 03 theo từng loại nồng độ NaOH.
Khi dùng xỉ mịn thay thế một phần tro bay trong bê tơng geopolymer thì tính chất cường độ chịu kéo cũng tăng theo thời gian dưỡng hộ nhiệt giống như bê tông Geopolymer tro bay thông thường. Cấp phối có nồng độ dung dịch sodium hydroxide càng cao thì cường độ chịu kéo càng cao. Khi tăng nồng độ dung dịch sodium hydroxide từ 8M đến 12M và 16M thì cường độ chịu kéo tăng đều theo thời gian dưỡng hộ nhiệt trong khoảng từ 2 đến 6 giờ. Trong 4 giờ tiếp theo thì cường độ chịu kéo của tất cả các cấp phối đều ổn định.
Trong khoảng thời gian dưỡng hộ nhiệt từ 2 giờ đến 6 giờ, tất cả các cấp phối đều có mức phát triển cường độ tương tự nhau, mức chênh lệch nhau không lớn. Điển hình nhất là cấp phối 01 và 03 tuy khác nhau về tỷ lệ Xỉ/Tro là 1 và 0.67 nhưng lại tương đương nhau về mức tăng cường độ chịu nén. Tuy nhiên, cấp phối 02-1, 02-2 và 02-3 không đạt giá trị cường độ chịu kéo sau 2 giờ dưỡng hộ.
Khi tiếp tục dưỡng hộ nhiệt đến 10 giờ thì tất cả các cấp phối lại tăng chậm dần. Cường độ chịu nén cao nhất đạt 5.646 MPa, tăng 132% ở cấp phối ĐC-3, mức
tăng cường độ nhiều nhất 175% từ 1.202 MPa đến 3.305 MPa ở cấp phối 01-1. Các kết quả trên đã cho thấy cường độ chịu uốn của bê tông Geopolymer xỉ mịn tăng mạnh nhất theo thời gian dưỡng hộ nhiệt là từ 2 giờ đến 6 giờ.
Xỉ thép có kích thước lớn và hàm lượng nguyên tố Si, Al thấp hơn tro bay nên khơng thể giúp q trình geopolymer hóa diễn ra mạnh mẽ, khiến vật liệu phát triển cường độ kém hơn.
Khi tăng thời gian dưỡng hộ nhiệt thì các phản ứng trùng ngưng trong q trình Geopolymer hóa xảy ra triệt để hơn. Bên cạnh đó, lượng hơi nước trong bê tơng thốt ra nhiều hơn, làm cho mẫu đặc chắc và đạt cường độ chịu nén cao. Tuy nhiên, cường độ chịu nén tăng nhanh trong thời gian 6 giờ đầu dưỡng hộ và tăng chậm dần theo thời gian 4 giờ dưỡng hộ nhiệt tiếp theo.