Hóa chất Nén lúc đầu 4 tuần 8 tuần 12 tuần 16 tuần 20 tuần H2SO4 5,58 5,53 5,80 5,61 5,32 5,21 Na2SO4 5.58 5,64 5,97 5,81 5,50 5,48 NaCl 5,58 5,61 5,88 5,58 5,46 5,33
Hình 4.23 Cƣờng độ chịu nén của gạch D2
Kết quả thu đƣợc tƣơng tự nhƣ mẫu vữa trụ, mẫu gạch tăng cƣờng độ cho đến tuần thứ 8 và giảm dần ở các tuần tiếp theo. Ở tuẩn thứ 8 mẫu trong dung dịch H2SO4 tăng 3,9%; mẫu ngâm Na2SO4 tăng 5,4%; mẫu ngâm NaCl tăng 7% so với ban đầu. Sau 20 tuần ngâm, mẫu trong H2SO4 giảm -6,6%; mẫu ngâm Na2SO4 giảm 1,8%; mẫu ngâm NaCl giảm 4,5% so với ban đầu. Mẫu ngâm trong môi trƣờng axit bi giảm cƣờng độ nhiều hơn nhƣng khơng có mẫu nào bị phá hoại.
Bảng 4.6 Độ thay đổi khối lƣợng gạch sau khi ngâm (%)
Hóa chất 4 tuần 8 tuần 12 tuần 16 tuần 20 tuần H2SO4 2,7 5,4 6,3 5,7 5,3 Na2SO4 4,8 7,5 8,4 8,1 7,7 NaCl 4,7 7,9 8 7,2 7,3
Hình 4.24 Độ thay đổi khối lƣợng gạch D2
Kết quả tƣơng tự nhƣ mẫu vữa hình trụ, khối lƣợng mẫu tăng dần cho đến tuần thứ 12 và giảm dần vào các tuần tiếp theo nhƣng sau 20 tuần khối lƣợng vẫn cao hơn so với ban đầu từ 5,3% đến 7,7%.
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI TÀI
5.1 Kết luận
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là xác định độ bền trong các mơi trƣờng ăn mịn của vữa geopolymer có sử dụng hạt xốp để tạo độ rỗng nhằm áp dụng vào chế tạo gạch nhẹ. Từ kết quả thực nghiệm rút ra đƣợc một số kết luận sau:
- Cƣờng độ chịu nén của mẫu vữa geopolymer sử dụng hạt xốp sau 20 tuần ngâm trong các dung dịch ăn mòn giảm nhiều nhất 9,6% so với ban đầu. Riêng cấp phối C3 giảm đến 28,2% so với ban đầu và không đạt yêu cầu để chế tạo gạch nhẹ.
- Tỷ lệ cát/tro cao hơn cho kết quả cƣờng độ nén ban đầu tốt hơn. Cấp phối với cát/tro là 1,9 có cƣờng độ chịu nén cao hơn khoảng 12% so với cấp phối cát/tro 1,6 và cao hơn khoảng 22% so với cấp phối cát/tro 1,3. Tỷ lệ cát/tro cao hơn cho kết quả chống ăn mòn kém hơn từ 1% – 3%. Sau 20 tuần ngâm trong hóa chất cấp phối với cát/tro 1,9 có cƣờng độ nén cao hơn khoảng 11% so với cấp phối cát/tro 1,6 và cao hơn khoảng 19% so với cấp phối cát/tro 1,3.
- Vữa có hàm lƣợng xốp 45% cho kết quả cƣờng độ nén ban đầu cao hơn từ 28% - 33% và giảm cƣờng độ sau quá trình ngâm ít hơn khơng nhiều ( khoảng 2%) so với vữa có hàm lƣợng xốp 55%.
- Với cùng tỷ lệ cát/tro 1,9. Cấp phối D3 với 45% xốp tạo ra mẫu vữa có cƣờng độ ban đầu cao nhất và ít giảm cƣờng độ sau q trình ngâm. Cấp phối C3 với 55% xốp tạo ra mẫu vữa có cƣờng độ ban đầu thấp nhất và mất cƣờng độ nhiều nhất sau quá trình ngâm mẫu. Nguyên nhân là do độ rỗng cao và lƣợng dung dịch thấp không đủ để tạo liên kết cho cấp phối. Lƣợng xốp tạo độ rỗng càng cao thì tỷ lệ cát/tro phải phù hợp để đảm bảo lƣợng geopolymer đủ tạo liên kết.
Với vữa geopolymer xốp 55% thì tỷ lệ cát/tro 1,6 và tỷ lệ dung dịch hoạt hóa/cốt liệu khơ (cát+tro) 2,3 là phù hợp để chế tạo gạch.
- Môi trƣờng kiềm vẫn tồn tại trong mẫu sau quá trình ngâm giúp hạn chế sự xâm nhập của các hóa chất ăn mịn thơng qua sự chỉ thị màu của dung dịch phenolphtalein.
- Kết quả cho thấy sự ảnh hƣởng của dung dịch acid H2SO4 tác dụng mạnh và làm mất cƣờng độ vữa geopolymer xốp nhiều hơn khoảng 3% so với muối NaCl và 6% so với Na2SO4.
5.2 Hƣớng phát triển và đóng góp của đề tài
Kết quả cho thấy vữa geopolymer xốp có khả năng chống xâm thực tốt trong các mơi trƣờng ăn mịn và có thể phát triển để ứng dụng thực tiễn.
Để có thể dự đốn mức độ chống ăn mòn ở thời gian lâu hơn cũng nhƣ khả năng chống chịu trƣớc nhiều tác động từ mơi trƣờng bên ngồi, đề tài có thể tiếp tục phát triển thêm mảng mô phỏng và sử dụng thêm các loại hóa chất khác nhau để kiểm tra. Ngồi ra có thể kết hợp thử độ ăn mịn của các loại gạch nhẹ khác ngồi thị trƣờng để tiến hành kiểm tra đối chứng với gạch vữa xốp geopolymer.
Nghiên cứu tối ƣu lƣợng dung dịch để phù hợp với các mức độ rỗng khác nhau nhằm giảm khối lƣợng thể tích vữa và vẫn đảm bảo cƣờng độ của vữa. Thay đổi các kích thƣớc của hạt xốp trong vữa để tối ƣu cấp phối. Có thể thêm cốt liệu đá hoặc thay đổi thành phần cốt liệu nhƣ dùng xỉ đen để phù hợp với các mục đích sử dụng khác nhau.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] J.Davidovits, 1991, Geopolymers – Inorganic polymeric new materials, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry
[2] Hardjito, Djwantoro, 2005, Studies of fly ash-based geopolymer concrete. Ph.D.Curtin University of Technology, Dept. of Civil Engineering.
[3] Ali Allahverdi, Frantisek Skvara, 2005, Sulfuric acid attack on hardened paste of Geopolymer cements – Part 1, Part 2.
[4] Frantisek Skvara, Tomas Jilek, Lubomir Kopecky, 2005, Geopolymer materials based on fly ash.
[5] X.J.Song, M.Marosszeky, M.Brungs, R.Munn, 2005, Durability of fly ash based Geopolymer concrete against sulfuric acid attack.
[6] A.M.Mustafa Al Bakri, H.Kamarudin, M.Bnhussain, I Khairul Nuzar, W.I.W Mastura, 2011, Mechanism and chemical reaction of Fly ash Geopolymer cement. [7] Pawel Mazur, Janusz Mikula, Jerzy S.Kowalski, 2013, The corrosion resistance of the base Geopolymer fly ash.
[8] L.Krishnan S.Karthikeyan, S.Nathiya, K.Suganya, 2014. Geopolymer concrete an eco-friendly construction material.
[9] B.Vijaya Rangan, 2014, Geopolymer concrete for environment protection.
[10] Eeydzah Aminudin, Mohd Fadhil Md Din, Zurina Mohamad, Zainura Zainun Noor, Kenzo Iwao, 2011, A review on Expanded Polystyrene waste as potential thermal reduction in building materials.
[11] Association of architectutral aluminium manufacturers of south africa, 2006, Introducing expanded polystyrene.
[12] V. Ferrádiz-Mas, E. García-Alcocel, 2013, Durability of expanded polystyrene mortars.
[13] Tống Tôn Kiên, Phạm Thị Vinh Lanh, Lê Trung Thành, Bê tông Geopolymer - những thành tựu, tính chất và ứng dụng.
[14] Trần Anh Tiến, 2012, Nghiên cứu sản xuất Geopolymer từ hỗ hợp bùn đỏ - tro bay.
[15] Đồng Kim Hạnh, Dƣơng Thị Thanh Hiền, 2013, Tình trạng ăn mịn bê tông cốt thép và giải pháp chống ăn mịn cho cơng trình bê tơng cốt thép trong mơi trƣờng biển Việt Nam.
[16] Trịnh Xuân Sén, 2006, Ăn mòn và bảo vệ kim loại.
[17] Phan Đức Hùng, Lê Anh Tuấn, 2015, Ảnh hƣởng của nhiệt độ cao đến cƣờng độ của vữa Geopolymer.
[18] Vũ Huyền Trân, Nguyễn Văn Chánh, 2015, Kỹ thuật sản xuất bê tông Geopolymer xốp nhẹ.
[19] Trịnh Ngọc Duy, Phan Đức Hùng, Lê Anh Tuấn, 2016, Nghiên cứu khả năng sử dụng hạt xốp polystyrene cho vữa geopolymer nhẹ.
[20] Trần Trung Hậu, Phan Đức Hùng, 2017, Nghiên cứu độ bền trong các mơi trƣờng ăn mịn của vữa geopolymer sử dụng xỉ thép thay cát.
Danh mục tài liệu điện tử [22]http://khcnmt.xaydung.gov.vn/Tin-tuc/?thuc-trang-va-giai-phap-phat-trien-vat- lieu-gach-xay-khong-nung.html&aid=rtdwgvbekurtdwg [23] http://vatlieuxaydung.org.vn/vlxd-ket-cau/be-tong/su-an-mon-ket-cau-be-tong-cot- thep-nguyen-nhan-va-cach-phong-tranh-3838.htm [24] http://betongsongda.com/cach-chong-an-mon-be-tong/ [25] http://www.thanquangninh.com.vn/tro-bay-va-tac-dung-cua-tro-bay.html [26]http://thongbetongthuongpham.blogspot.com/2013/12/be-tong-tuoibe-tong-thuong- pham-lien.html
Danh mục tiêu chuẩn tham khảo
Tiêu chuẩn TCVN 6477:2011 Gạch bê tông.
Tiêu chuẩn TCVN 9028:2011 Vữa cho bê tông nhẹ.
Tiêu chuẩn TCVN 7570:2006 Cốt liệu cho bê tông và vữa – yêu cầu kỹ thuật. Tiêu chuẩn TCVN 3121:2003 Vữa xây dựng – Phƣơng pháp thử.
Tiêu chuẩn TCVN 8262:2009 Tro bay – phƣơng pháp phân tích hóa học.
Tiêu chuẩn TCVN 10302:2014 Phụ gia hoạt tính tro bay dùng cho bê tông, vữa xây và xi măng.
Tiêu chuẩn TCVN 3994:1985 Chống ăn mòn trong xây dựng kết cấu bê tông và bê tông cốt thép phân loại môi trƣờng xâm thực.