V năđ v phát thi tr ox vƠătácăđ ng ca tro xđ nămơiătr ng
T ng qua nv nghiên cu HVFC trên th gi i
Choăđ nănayăkhơngăcĩăm tăđ nhăngh aăth ngănh tăchoăbêătơngăhƠmăl ngătroăbayăcaoă
HVFC. TheoăSivasundaramăvƠăc ngăs ă[23]ăphátăbi uăr ngăvi căthayăth ăxiăm ngăPortlandă b ngă30%ătroăbayăcĩăth ăđ căcoiălƠăbêătơngăhƠmăl ngătroăbayăcao.ăTuyănhiên,ăcácătiêuă chu năvƠănhƠănghiênăc uăkhácătuyênăb ăr ngăt ăl ăthayăth ăFAăph iătrênă50%ă[24]; bê tơng
HVFCăhi nănayăngoƠiătênăg iăkhácălƠăbêătơngăxanh,ăthìănĩăcịnăđ căcoiălƠăbêătơngătínhă n ngăcao.ăNh ngăn măg năđơy,ăcácănhƠănghiênăc uăđưăt pătrungănghiênăc uăt ngăhƠmăl ngă troăbayăthayăth ăxiăm ngătrongăbêătơngăđ năm căt iăđa,ănghiênăc uăc iăthi năcácătínhăch tă
c aăh năh păbêătơngăt i,ăbêătơngăđưăđĩngăr năvƠăđ ăb năc aăHVFCăđ ănơngăcaoătínhă ngă d ngăph ăbi năchoălo iăbêătơngănƠy.
H n h p bê tơng HVFC
B ăsungătroăbayălƠmăt ngătínhăcơngătácăkhiăsoăsánhăv iăbêătơngăthơngăth ngăcĩăcùngă hƠmăl ngăn c.ăHìnhăd ngăhìnhăc uănh năvƠăphơnăb ăkíchăth căh tăc aătroăbayăgiúpăc iă thi nătínhăcơngătácăc aăbêătơngăvƠădoăđĩănhuăc uăv ăn căgi m,ăgĩpăph năt ngăc ngăđ ă lơuădƠi.ă ăđ tăđ căc ngăđ ătu iăs m,ăHVFCăth ngăs ăd ngăt l ăn c/ăxiăm ngăth pă d iă0.35.ă i uănƠyăđ tăđ cănh ăph ăgiaăsiêuăd oăth ăh ăm iăpolycarboxylateăcĩăkh ăn ngă gi măn căt iă40%.ă
Khiăs ăd ngătroăbayă ăhƠmăl ngăcaoăđ căchoălƠălƠmăgi măl ngăn cătr năc năthi tă kho ngă15ăđ nă20%ă[25].ăC ă10%ătroăbayăđ căthêmăvƠoăthìăm căgi măn călƠăkho ngă 3%.ăYêuăc uăv ăth iăgianăb oăd ngăt iăthi uălƠă7ăngƠyăvìăđ cătr ngăphátătri năc ngăđ ă tu iămu n.ăTínhăch tăv tătr iăc aăHVFCălƠănơngăcaoătínhăb năc aăbêătơngădoăgi măl ngă CanxiăHydroxide,ăch tăd ăhịaătanăr aătrơi nh tătrongăcácăs năph măhydratăhĩa.ă ăth mă n cătrongăbêătơngăHVFCăc ngăth păh năbêătơngăthơngăth ng.ă
Tínhăcơngătácăh năh păbêătơngă nhăh ngăb iălo i,ăhìnhăd ngăh tăvƠăt ăl ăc tăli u,ă ch tăl ng,ăvƠăs ăl ngăxiăm ng,ătroăbayătrongăh năh p.ăTroăbayăcĩăd ngăhìnhăc uălƠmă gi mămaăsátăgi aăc tăli uăvƠăđ ngăb măbêătơngălƠmăt ngătínhăcơngătácăc aăbêătơngădoăđĩă lƠmăgi măl ngăn cănhƠoătr n.ăVìăv yăt oăs ăđ ngănh tătrongăh năh păbêătơng,ăt ngăkh ă n ngăb m,ăd ăthiăcơngăh n.ăDoăhƠmăl ngăn căs ăd ngăít,ănênăhi năt ngătáchăn cătáchă v aălƠăr tăth păho căkhơngăđángăk .ăDoăđĩ,ăb oăd ngăngayăsauăkhiăthiăcơngălƠăb tăbu căđ ă tránhăcácăv tăn tăd ngăchơnăchimădoăcoăngĩtăd o.
HVFCăth ngăđ căch ăt oăv iăt ăl ăn c/ăxiăm ngăr tăth p,ăl ngăh tăm năth ngă cao.ăDoăđĩ,ăr tăítăcĩăkh ăn ngătáchăn c,ătáchăv aăvƠăh năh păbêătơngăcĩăs ăđ ngănh tăcaoă ngayăc ăkhiăs ăd ngăli uăl ngăph ăgiaăhĩaăh căgi măn că ăt ăl ăcao.
Th iăgianăđơngăk t:ăDoăhƠmăl ngăxiăm ngăth pătrongăHVFCăvƠăph nă ngăpozzolanic
ch măc aătroăbay,ăth iăgianăđơngăk tăc aăbêătơngăs ăt ngălên.ăThơngăth ngăth iăgianăđơngă k tăc aăh năh păbêătơngăHVFCăcaoăh năbêătơngăth ngăs ăd ngăhoƠnătoƠnăxiăm ngăPortland
OPCăkho ngă2ăgi .ăăMalhotraă&ăMehtaă2005ă[15]ăk tălu năr ngăHVFCăs ăkéodƠiăth iăgiană đơngăk tăh nă2-3ăgi ăsoăv iăbêătơngădùngăxiăm ngăOPC.ă i uănƠyăc ngăr tăh uăíchătrongă vùngăcĩăkhíăh uănĩng,ăđ aăđi măthiăcơngăxa,ăn iăbêătơngăc năph iăđ căv năchuy năđ nă
cơngătr ngătr căkhiănĩăđơngăk t.ăTrongăth iăti tăl nh,ăcĩăth ăthêmăph ăgiaăt ngăt căn uă gi măth iăgianăđơngăk tăc năthi t.
Nhi tăhydratăhĩa:ăThayăth ăm tăph năxiăm ngăPortlandăb ngătroăbayălƠmăgi mănhi tă hydratăhĩa.ăThayăth ătroăbayă50%ălƠmăgi mă23%ănhi tăđ ăc aăbêătơng,ătrongăkhiăthayăth ă 70%ăb ngătroăbayăcĩăth ălƠmăgi măt iă45%ănhi tăđ ăc aăbêătơng.
Thayăth ăm tăph năxiăm ngăb ngătroăbayăđ ăgi mănhi tăhydratăhĩaăđ cănghiênăc uă t ănhi uăth păk ătr c,ăđ căbi tălƠătrongăcácăcơngătrìnhăbêătơngăkh iăl ngăl nănh ăđ păvƠă k tăc uămĩng,ăn iănhi tăđ ăhydratăhĩaăr tăcao.ăTrongăbêtơngăHVFC,ănh ăgi măítănh tă50%ă xiăm ngăthìănhi tăsinhăraăc ngăgi măm tăn a,ădoăđĩăgi mănguyăc ăv tăn tădoănhi t.ăM tă nghiênăc uăkhácăb iăMalhotraă&ăMehtaă2002ă[19]ătrênăm tăkh iăbêătơngă3.05 x 3.05 x 3.05
măđưăch ngăminhăr ngăb ngăcáchăs ăd ngăbêătơngăHVFCăthayăvìăbêătơngăxiăm ngăOPCăđưă gi mănhi tăđ ăt ngăg nă30oC,ăc ăth ăkhiăbêătơngăs ăd ngăxiăm ngătheoăASTMăC150ătypeăI,ă nhi tăđ ă ătơmăkh iăbêătơngălƠă83oC,ătrongăkhiănhi tăđ ăt iăcùngăm tăv ătríăc aăkh iăbêătơngă
HVFC là 54oC.
C ngăđ nén c a bê tơng HVFC
S ăphátătri năc ngăđ ănénătheoăth iăgianăph ăthu căvƠoăkh iăl ngăxiăm ngăthayăth ,ă tu iăc aăbêătơngăvƠălo iătroăbay.ăS ăt ngăc ngăđ ă ăđ ătu iăs măcaoăh năc aătroăbayălo iă Căsoăv iătroăbayălo iăF.ăC ngăđ ănénă ătu iămu nădƠiăngƠyăl iăcaoăh năkhiăs ăd ngătroă bayălo iăFădoătroăbayălo iăFăđ căc iăthi năc ngăđ ănh ăvƠoăph nă ngăpozzolanicăch mă c aănĩ.ăC ngăđ ătu iămu năcaoăh năc ngăđ căgi iăthíchălƠădoăcácăl ămaoăqu n,ămaoă m chănh ăh năvƠăviăc uătrúcădƠyăđ căh nădoăcácăph nă ngăpozzolanicăt oăra.ăDoăđĩăb oă d ngăđ ăđ ă măđ năt iăthi uă7ăngƠyălƠăđi uăc năthi tăđ ăđ măb oăr ngăs ăphátătri năc ngă đ ăchoăcácătu iămu năsauănƠyădi năra.ă ăđ tăđ căđ ăb năs m,ăt ăl ăn c/ăxiăm ngăth pă lƠăr tăc năthi t.ăC ngăđ ănénă ătu iămu nădƠiăngƠyăc aăHVFCăth ngăv tăcaoăh năsoăv iă bêătơngăthơngăth ngăvƠăc ngăđ ănénăđ iăv iălo iăbêătơngănƠyăth ngăđ căđ ăngh ă ătu iă
56 ngày.
RajuăvƠăc ngăs ă[26]ăc ngăđưăthayăth ă40%ăxiăm ngăb ngătroăbayăvƠăđ tăđ căc ngă đ ănénă45ăMPaă ătu iă28ăngƠyăv iăt ăl ăn c/b tă0,4. C ngđ ănénătu iăs măc aăbêătơngă gi mănh ngăcĩăs ăgiaăt ngăm nhă ătu iămu năh n.ăBêătơngăcĩăhƠmăl ngătroăbayăcaoăh nă 40%ăchoăth yăc ngăđ ăth păh nă28ăngƠyănh ngăcĩăc ngăđ ăcaoăh năsauă56ăngƠy.ăNh ngă đ iăv iăbêătơngăcĩăhƠmăl ngătroăbayăd iă40%ăthìăc ngăđ nénăcaoăh nă ă28ăngƠy.ă i uă nƠyălƠădoăc ngăđ ăc aăbêătơngălƠăm tăhƠmătuy nătínhăc aăt ăl ăn c/ăch tăk tădính,ăch tă
l ngăc aătroăbayăvƠăxiăm ngăvƠătu iăđĩngăr n.ăOzkanăSengulăđưăbáoăcáoăr ngăHVFC thay
th ăt iă70%ăcĩăc ngăđ ănénăth păh nă ă28ăngƠyănh ng cĩăđ căc ngăđ ăt tăh nă ăđ ă tu iăsauă90ăngƠyăvƠă120ăngƠy.
BêătơngăHVFCăcĩăc ngăđ ănénăth păh nă ătu iăs măngƠyăsoăv iăbêătơngăth ngăkhiă t ngăt ăl ătroăbayăthayăth .ăKhiăthayăth ătroăbayătrênă40%,ătrongăkho ngăth iăgianăítăh nă28ă ngƠyăc ngăđ ănénăs ăth p,ănh ngăc ngăđ ăcaoăh năsoăbêătơngăth ngăsauăth iăgiană90ă
ngày (Rao & Vimal 1996) [27].ăT ă90ăngƠyătr ăđi,ăHVFCăđ tăc ngăđ ăt iăđaăt ngăt ngă ho căđơiăkhiăv tăcaoăh năbêătơngăs ăd ngăhoƠnătoƠnăxiăm ngăOPC.ăNgoƠiăra,ăkhiăt ăl ătroă bayăt ng,ăthìăt ăl ăn c/ch tăk tădínhăgi m.ăDoăđĩ,ălƠmăt ngăc ngăđ ănénătu iămu năsauă
này [28]. C ngăđ ănénă ătu iăs măđ iăv iăbêătơngăHVFCădaoăđ ngăt ă6-10ăMPaă ătu iă1ă ngƠy,ăđ căcoiălƠăđ ăđ ătháoăvánăkhuơnăvƠăc ngăđ ă28-90ăngƠyăcĩăth ăđ tălƠă35-40 MPa.
C ngăđ u n vƠăc ngăđ kéo
BêătơngăhƠmăl ngătroăbayăcaoănĩiăchung,ăc ngăđ ău năđ tă10-15%ăsoăc ngăđ ănénă
[29]. iăv iăbêătơngădùngăxiăm ngăOPCăthơngăth ng,ăc ngăđ ău năvƠăc ngăđ ăkéoăđ tă giáătr ăt iăđaătrongăth iăgianăt ă14ăđ nă28ăngƠy,ăngoƠiăth iăgianănƠy,ăkhơngăcĩăs ăgiaăt ngă đángăk .ăTrongăkhiăđĩ,ăbêătơngăHVFC,ăđ ăb nău năvƠăc ngăđ ăkéoăti păt căt ngăsauăgiaiă đo nănƠyădoăcĩăs ăb ăsungăc aăph nă ngăpozzolanicăvƠăcĩăth ăkhơngăđ tăđ năm căt iăđaă ngayăc ăđ nă1ăn m,ădoăs ăt ngăc ngăc aăliênăk tăgi aăcácăxiăm ngăvƠăc tăli uădi năraătrongă th iăgianădƠi.ăC ngăđ ău nătrungăbìnhă ă28ăngƠyălƠăđ tă5.0ăMPaăvƠăc ngăđ ăkéoălƠă3.5
MPaăđ iăv iăbêătơngăHVFC.
Vìăc ngăđ ău nălƠăc ăs ăđ ăthi tăk ăm tăđ ng,ăc ngăđ ău năcaoăđ tăđ căsauăm tă n mătrongăbêătơngăHVFCălƠăm tăl iăth ătrongăxơyăd ngăđ ngăgiaoăthơng.ăM tăđ ngăđ că lƠmăb ngăbêătơngăHVFCă ăt iă nă ăđ tăc ngăđ ău năcaoălƠă7.6ăMPaăsauă1ăn m,ăm cădùă c ngăđ ău năyêuăc uăc aăthi tăk ăch ălƠă4ăMPa.
MơăđunăđƠnăh i c a HVFC
MơăđunăđƠnăh iă(E)ăc aăbêătơngăhƠmăl ngătrobayăcao,ădaoăđ ngătrongăkho ngăt ă35ă đ nă38ăGPaă ătu iă28-90 [20].ăGiáătr ăEăcaoăcĩăth ăđ căgi iăthíchăb iăs ăl ngăl nătroăbayă khơngăph nă ngăcĩătácăd ngănh ăc tăli uăm n.ăNgoƠiăra,ăđ ăđ căch căcao,ăr ngăx păth pă c aăHVFCăcĩăth ălƠăm tătrongănh ngălỦădonơngăcaoămơăđunăđƠnăh i.
Tính b n lâu c a bê tơng HVFC
Nghiênăc uăc aă(Camõesă2006)ă[30]ăv ăđ cătínhăđ ăb năc aăbêătơngăHVFCăchoăth yă bêătơngăcĩăđ ăb năcaoăcĩăth ăđ tăđ căb ngăcáchăh ăth păt ăl ăn c/ăb tăxu ngă0.23-0.3 và
hƠmăl ngăch tăk tădínhăkho ngă500-600 kg/m3,ăv iăvi căthayăth ă50%ăđ nă60%ăxiăm ngă b ngătroăbay.ăBêătơngăđ tăđ căc ngăđ ănénăt ă60-80ăMPaăvƠăđ ăb năkéoălƠă4.2ăMPaă ă th iăgiană1ăn m.ăPh ăgiaăsiêuăd oăcopolymeăs ăd ngă(1%)ătrongănghiênăc uănƠy.ăBêătơngă đ tătínhăcơngătácăcaoăđ căđoăb ngăbƠnăch yăkho ngă500ămmăho căs tă185ămm.
T ngăkh n ngăch ng th m c a bê tơng HVFC
Kh ăn ngăth mălƠăthơngăs ăchínhăđ ăđánhăgiáăđ ăb năc aăbêătơng.ăTínhăth mălƠătínhă ch tăv ălƠăkh ăn ngăd ădƠngăchoăch tăl ngăho căkhíăcĩăth ăđiăqua,ăth măquaăbêătơng.ăNĩă
liênăquanăđ năđ ăkínăc aăc uătrúcăkhiăgi ăch tăl ngăvƠăs ăt năcơngăhĩaăh c.ă ăth măth ngă đ căyêuăc uăt iăđaăkhơngăđ căv tăquáă1,5x10ă-11 m/s. Theo Malhotra và Mehta (2005) [20],ăgiáătr ătínhăth măc aăbêătơngăth ngăcĩăt ăl ăn c/ăxiăm ngă0,4ăălƠăđ tă10-12 m/s, trong
khiăđĩăbêătơngăHVFCăcĩăđ ăth măth pănĩiăchungălƠă10-13 m/s,ăth păh nă10ăl năsoăv iăbêă tơngăth ng.ă i uănƠyălƠădoăc uătrúcăl ăr ngănh ădƠyăđ căvƠăkhơngăliênăt căc aăHVFC.ăB ă sungătroăbayăđưăđ căch ngăminhălƠălƠmăgi mătínhăth măc aăbêătơngăb ngăcáchăgi măn că tr năvƠăb ngăcáchăph nă ngăth ăc păv iăCa(OH)2 thành C-S-H.ăKhiăr ăr ngăkínăcĩăm tăvaiă trịăquanătr ngătrongăvi căgi măt tăc ăcácăv năđ ăv ăđ ăb nănh ăxơmănh păionăclorua,ăsulfateă t năcơng,ăph nă ngăki măsilicăvƠă nămịnăc tăthép,ăv.v.[20,31].ăDoăđĩ,ăvi căs ăd ngătroăbayă khơngăch ăc iăthi năđ ăb năc aăbêătơngămƠăcịnămangăl iăl iăíchăv ăk ăthu tăvƠămơiătr ngă choăbêătơng.ăGi mătínhăth mălƠăgi iăphápăchoăh uăh tăcácăv năđ ăv ăđ ăb năc aăbêătơng.ă B iăvìăc uătrúcăviămơăđ căch căh n,ăHVFCăchoăth yđ ăth măth păh năvƠăt oăraăbêătơngăcĩă s ăkhángă nămịnăt tăh năv iăs ăxơmănh păc aăionăcloruaăvƠăsunfat.ăS ăk tăh păc aăhi uă ngă l pă đ yă vƠă hìnhă d ngă hìnhă c uă c aă troă bay,ă hƠmă l ngă n că th pă vƠă ph nă ngă pozzolanicăd năđ năt oănhi uăs năph măđ căch căh nătrongăc uătrúcăviămơăc aăbêătơng,ăbêă tơngăcĩăkh ăn ngăch ngăn tăvƠăđ ăb năcaoă[20].ăBêătơngăHVFCăchoăth yăcácăđ cătínhăđ ă b năv tătr iăsoăv iăbêătơngăth ngă[32].ăK tăqu ănghiênăc uăc aăRiveraăetăal.ă(2015)ă[33]
choăth yăs ăd ngătroăbayăthayăth ăxiăm ngăt ă40-80%ăchoătínhăth măth păh nănhi uăsoăv iă bêătơngăth ng.
T ngăkh n ngăch ngă nămịnăsulfate
ăh năch ăs ăxơmăth căc aăsulfate,ăbêătơngăph iăđ căthi tăk ăxemăxétăcácăv năđ ă sau:ăS ăd ngăph ăgiaăkhốngăho tătínhă(troăbayă&ăsilicaăfume,ăv.v.),ămác xiăm ng,ăchi uă dƠyăl păbêătơngăb oăv ăt iăthi u,ăt ăl ăn c/ăb tăt iăthi u,ăhƠmăl ngăch tăk tădínhăt iăthi u.ă S ăd ngălo iăxiăm ngăb năsulfateăcaoă(víăd ăASTMăC150ătypeăV),ăl ngăSO3 khơngăđ că v tăquáă4%ăkh iăl ngăxiăm ng.ăC năápăd ngăthêmăch tăph ,ătrámăthíchăh păchoăbêătơngă
ti păxúcăv iămơiătr ngăcĩăchuătrìnhă tăkhơăliênăt c,ăvƠăkhơngănênăs ăd ngăbi năphápă d ngăh ănhi tăđ ăthúcăđ yăđĩngăr năchoăbêătơngăt ngăc ngăđ ăs m.ăTínhăb năsunfateă ch uă nhăh ngăch ăy uăb iăkhốngăC3Aăho cătricalciumăaluminateătrongăthƠnhăph năxiă m ng.ăKhiăC3A > 5%,ăkh ăn ngăkhángăsulfateăgi mă[34].ăVìăHVFCăch aăítăxiăm ngăh năsoă v iăbêătơngăth ng,ăhƠmăl ngăC3Aăc ngăgi m,ăkhơngăđ ăl ngăC3Aăđ ăt oăEttringiteăđĩă lƠălỦădoăchoăvi căgi mătácăđ ngăxơmăth căc aăsulfateătrongăHVFC.ăTrongăđi uăki năxơmă th căcao,ăn iăcĩăn ngăđ ăSunfateăv tăquáă2000ăppmătrongăn căng m,ă1%ătrongăđ t,ătiêuă chu năASă3972ă(2006)ăkhuy năngh ,ădùngăxiăm ngăt iăthi uăhƠmăl ngă320ăkg/m3,ăt ăl ă n c/ăb tăt iăđaălƠă0,5ăvƠăs ăd ngăxiăm ngăb năsulfateăLo iăSR (CCAA 2009a) [35].
Gi m kh n ngăph n ng ki m-silic
Ph nă ngăki măc tăli uăhayăcịnăg iălƠăph nă ngăki m-silicăắAlkali-SilicaăReactionẰă (ASR)ăx yăraăkhiăcĩăs ăhi nădi năc aăki mătrongăxiăm ng,ăđ ă mătrongăbêătơngăvƠăpHăc aă dungăd chătrongăcácăl ăr ngăcaoă[36].ăNh ăHìnhă1.3,ăhìnhă nhăSEMăc aăbêătơngăcĩăt năcơngă
ASR (Winter 2012) [37].
Hình 1.3. nh SEM th hi n các v t n t do ASR [37]
Khiăs ăd ngăcácăph ăgiaăkhốngănh ătroăbayăvƠăsilicaăfumeăcĩăth ăgi măASRătrongă
bê tơng. Khi s ăd ngătroăbayălƠmăgi mătínhăth măvƠăđ ăkhu chătánădoăho tătínhăpozzolanic,ă doăđ ă măho călƠmăgi măki mătrongăbêătơng.ăNĩăc ngălƠmăgi măpHăc aădungăd chătrongăl ă r ngăb ngăcáchăgi măCa(OH)2 thơngăquaăph nă ngăpozzolanic.
VƠ,ăkhiăthayăth ăxiăm ngăb ngătroăbayălƠmăgi măđ ăki mătrongăbêătơng.ăS ăd ngătroă bayăcĩăth ălƠmăgi mătácăd ngăc aă3ăy uăt ăchínhăgơyăraăASR.ăDoăđĩ,ăkh ăn ngăASRătrongă bêătơngăHVFCăgi m.ă TrongăHVFC,ăl ngăvơiăd ăth aăđ că gi măthi uăb iăph nă ngă
pozzolanic (Chatterji 1979) [38].ăM tănghiên c uăv ăc uătrúcăviămơăc aăbêătơngătínhăn ngă
baoăph ăb iăcácăh tăsiêuăm năsilicaăfume,ăchúngăh păth ăCa(OH)2 xungăquanhăcácăc tăli uă b iăph nă ngăpozzolanicăvƠălƠmăt ngăc ngăđ ănénăvƠăgi măkh ăn ngăph nă ngăki măsilic.
Quá trình carbonat hĩa c a bê tơng th p
QuáătrìnhăcácbonátăhốălƠmăgi măn ngăđ ăpHăc aăbêătơngătheoăth iăgian,ălƠmăv ă mƠngăth ăđ ngăcĩătácăd ngăb oăv ăc tăthép,ăđ yănhanhăquáătrìnhă nămịnăc tăthépăd năđ nă pháăhu ăk tăc uăbêătơngăc tăthép.ă
S ăcĩăm tăc aăđ ă mălƠăy uăt ăthúcăđ yămangăCO2 xơmănh p vƠoăbêătơng.ăDoăđĩ,ă cacbonatăhĩaăph ăthu căr tănhi uăvƠoăđ ăx păvƠătínhăth măc aăbêătơng,ăhayăph ăthu căvƠoă m căđ ăđ căch căc aăbêătơng. ăx pălƠăđ ngăd năCO2 và H2OăvƠoăbêătơng,ăvƠăph ăthu că vƠoăt ăl ăn c/ăxiăm ng.ăTrongănghiênăc uăc aăPacheco-Torgal et al. (2013) [40], bê tơng
cĩăt ăl ăn c/ăxiăm ngăă0,6ăcĩăchi uăsơuăcarbonatăhĩaă15ămmăđ tăđ căsauă15ăn m,ănh ngă n uăbêătơngăcĩăt ăl ăn c/ăxiăm ngăth p,ăđ ăsơuăcarbonatăs ăc năt iă100ăn măđ ăđ tăđ că m căt ngăt .ăM tănghiênăc uăc aăPoutosăetăal.ă(2008) [41]ăkh ngăđ nhăkh ăn ngăcarbonată hĩaăph ăthu căvƠoăcácăyêuăt :ăt ăl ăn c/ăxiăăm ng,ăm căđ ăđ căch căbêătơng,ăđ ăx păvƠăđ ă th m,ăcácăđi uăki năti păxúcăv iăCO2 nh ăn ngăđ ,ăth iăgianăti păxúcăvƠăđ ă m.
BêătơngăhƠmăl ngătroăbayăcaoăHVFCăx yăraăquáătrìnhăcacbonăhĩaăth p,ăvìălỦădoăhƠmă l ngăCa(OH)2 th păh năcĩăth ăph nă ngăv iăCO2,ădoăđĩăqătrìnhăcarbonatăhĩaăcĩăth ă di năraăch măh nădoăv tăli uăítăcĩăs nătrênăm iăđ năv ădi nătíchăđ ăph nă ngăv iăCO2. Ngồi raădoăs ăl ngăs năph măth yăhĩa,ăđ căch căh nătrongăHVFCăl păđ yăl ămaoăqu n,ăđ ăx pă gi măxu ngăđ ăkhơngăchoăphépăCO2 xơmănh p.
Gi m s xâm nh păionăcloruaăvƠăt ngăkh n ngăch ngă nămịnăthép
S ăthơmănh păionăcloruaălƠănguyênănhơnăl nănh tăgơyăpháăv ăc uătrúcăbêătơngăc tăthépă đ năbêătơngăbìnhăth ngăti păxúcăv iămơiătr ngăxơmăth căvíăd ăn căbi n.ăCácăionăcloruaă c ngăcĩăth ăcĩătrongăn cătr n,ăc tăli uăho căcácăph ăgiaăt ngăt c.ăIonăcloruaăt ădoăn uă khu chătánăxơmănh păv iăl ngăđ ăl năs ălƠmăthayăđ iăc uătrúcăviămơăc aăbêătơngăvƠă nă mịnăc tăthép,ănĩăs ălƠmăm tăl păb oăv ăth ăđ ngătrênăc tăthépăvƠăgơyăraăs ă nămịn,ăngayă c ătrongăđi uăki nădungăd chăr ngătrongăbêătơngăcĩătínhăpHăcao.ăPh nă ngăc aăcloruaăv iă
tri-canxiăaluminateăch aăhydratăhĩaăs ăt oăraăm tăs năph măkhơngăhịaătanăđ căg iălƠămu iă
Friedel.
CaCl2 + 3CaO.Al2O3 + nH2Oă ă3CaO.Al2O3.CaCl2.10H2O
Quáătrìnhăxơmănh păionăcloruaăt ăbênăngoƠiăvƠoăbêătơngălƠăm tăquáătrìnhăph căt pă baoăg măm tăs ăc ăch ,ăvíăd ănh ăkhu chătán,ăhútămaoăqu năvƠăđ iăl u.ăXơmănh păc aănĩă b ă nhăh ngăb iăm tăs ăthơngăs ă[42].ăTuyănhiên,ăs ăcĩăm tăc aăn călƠălỦădoădoăcácăionă
CO2 vƠăcloruaăc năhịaătanătrongăn c.ăCácătácănhơnăgơyăh iăcĩăth ăxơmănh păvƠoăbêătơngă vƠăph nă ngăcĩăh iăv iăbêătơngăxiăm ngăch ăkhiăhịaătanătrongăn c.ăY uăt quanătr ngănh tă liênăquanăđ năs ăxơmănh păc aăionăcloruaălƠăđ ăx păc aăbêătơngătrongăđĩăđ ăx păth păh nă d năđ năgi măs ăxơmănh păc aăionăclorua.ăDoăđĩ,ăt ăl ăn c/ăxiăm ngăth păvƠăs năph mă th yăhĩaănhi uăh nătrongăbêătơngălƠmăgi măđ ăx păc aăbêătơngăvƠăvi căs ăd ngăv tăli uă pozzolanicănh ăsilicaăfumeăho cătroăbayăs ălƠmăgi măđ ăx pă[43,44].
Tínhăth măvƠăs ăhi nădi năc aăđ ă mălƠănguyênănhơnăchínhătrongăxơmănh pă nămịnă b iăclorua.ăTínhăth măvƠăs ăhi nădi năc aăCa(OH)2 trongăbêătơngălƠănguyênănhơnăgơyăraăs carbonatăhĩa.ăTrongăbêătơngăHVFC,ăl ngătroăbayăcaoălƠmăgi măc ă2ăy uăt ătrênăb iăph nă
ngăpozzolanicăc aătroăbayălƠmăgi mă nămịnădoăcloruaăvƠăcacbonatăgơyăraă[20,45].
Nghiên c u v c u trúc c a bê tơng HVFC
Ph nă ngăhydratăhĩaăc aăxiăm ngăr tănhanh,ăcịnăph nă ngăpozzolanicăthìăch măh n.ă ĩălƠălỦădoăbêătơngăcĩăhƠmăl ngătroăbayăcaoăphátătri năc ngăđ ăch măh n.ăNghiênăc uă choăth yă nhăh ngăc aăph nă ngăpozzolanicăítăho căkhơngă nhăh ngăđ năítănh tă7ăngƠyă đ uăhydratăhĩaăvƠăs ăđĩngăgĩpăc ngăđ ăđángăk ăch cĩăth ăđ căquanăsátăsauă28ăngƠy,ă đ căđoăb ngăt ăl ăsuyăgi măvơiăb ngăPhơnătíchănhi tătr ngăl ngă(TGA)ă(Deschnerăetăal.ă
2012) [46].
Theo Halse et al. (1984) [47],ăch ăsauă7-14ăngƠy,ăph nă ngăpozzolanicăb tăđ u.ăSauă7ă ngƠy,ăm tăl ngăph nă ngăcĩăth ăđoăđ cădi năraătrongăh ăth ngătroăbayă[48].ăVi căhịaătană cácăl păb ăm tătroăbayăbênăngoƠiă(giaiăđo năth yătinh)ăm tăt iăthi uă7ăngƠy.ăS ăhìnhăthƠnhă c aămulliteăvƠăquartzădi năraăsauăkhiăhịaătanăphaăth yătinhăc aătroăbayă(Kaolite).ăVƠ,ămulliteă vƠăquartzăch aăph nă ng.ăM căđ ăph nă ngălƠăkho ngă5%ătroăbay.ăSauă7ăngƠy,ăcácăh tătroă bayăcĩăthamăgiaăph nă ngăhĩaăh căhìnhăthƠnhăEttringite.ă ăgiaiăđo nă90ăngƠy,ătroăbayăcĩă m căđ ăph nă ngăt ă14.8%ăđ nă22.6%ăvƠăcĩăt iă80%ătroăbayăv năkhơngăđ căph nă ngă ă tu iă90ăngƠy.ăCácăl pălõiăc aăh tăxiăm ngăkhơngăph nă ngăvƠăcácăh tătroăbayănƠyăcoiănh ă cácăc tăli uăsiêuănh ăc ngăđĩngăgĩpăvƠoăt ngăđ ăđ căvƠăc ngăđ ăchoăbêătơng,ă(Wongăetal.ă
1999) [48].
Nghiênăc uăv ăc uătrúcăviămơăc aăbêătơngăhƠmăl ngătroăbayăcaoăchoăth yăt l ăt ngă c ngăđ ănénăcu iăcùngăc aăbêătơngăcĩăs ăd ngătroăbayăs ăcaoăh nănhi uăsoăv iăbêătơngă
khơngătroăbay.ă i uănƠyălƠădoăs ăgiaăt ngăs năph măC-S-Hăc aăph nă ngătroăbayăv iăCHălƠă
Ca(OH)2.ăC ngăđ ăphátătri năt iăđaăph ăthu căvƠoăl ngăC-S-Hăđ căt oărat ăph nă ngă hydratăhĩaăxiăm ngăvƠăph nă ngăpozzolanic.ăNh ng,ăkhơngăch ăs ăl ngăC-S-Hă nhăh ngă đ nătínhăch tăbêătơng,ămƠăc ăc uătrúcăviămơăvƠăđ ăx pă nhăh ngăđ năc ngăđ ăc aăbêă tơng.ăC ănghiênăc uălỦăthuy tăvƠăc uătrúcăSEMăc aăMonteiroă(1985)ăđ uăchoăth yăđ ăđ ngă nh tăc aăc uătrúcăviămơăbêătơngăđ căc iăthi năr tănhi uăkhiăb ăsungătroăbay.ă i uănƠyălƠă doăhi uă ngălƠmăđ yăl ăr ngămaoăqu n,ăc ngănh ăph nă ngăpozzolanicăc aătroăbay.ăCácă phơnătíchăc uătrúcăviămơăc aăbêătơngăchoăth yăr ngăs ăhi nădi năc aătroăbayătrongăh năh pă bêătơngălƠmăgi măl ngăcanxiăhydroxităhìnhăthƠnhătrongăgiaiăđo năđ uăc aăquáătrìnhăhydrată hĩa.ăNghiênăc uăc uătrúcăviămơăc aăMonteiroă(1985)ă[49]ăc ngăchoăth yăt ngăl ngăC-S-
Hăt ngălênăkhiăb ăsungătroăbayălênăt iă30%ăthayăth ăxiăm ng. Hìnhă1.4ăchoăth yăc uătrúcăviă mơăc aăbêătơngătroăbayăa)ătrongăgiaiăđo năph nă ngăvƠăb)ătrongăgiaiăđo năđưăđĩngăr n,ăhoƠnă thƠnhăph nă ngăpozzolanic.
a)ăTroăbayătrongăgiaiăđo năph nă ngăăăăăă b)ăV aăxiăm ngăđưăđĩngăr n
Hình 1.4. C u trúc c a bê tơng cĩ s d ng tro bay [49]
M t s ng d ng th c t c a bê tơng HVFC
V iăm căthayăth ătroăbayăl n,ăbêătơngăHVFCăcĩăth ăđ căs ăd ngătrongăcácăk tăc uă bêătơngăl năđ ăgi mănhi tăc aăhydratăhĩaăvƠăn tădoănhi t.ăN uăcácăc uăki nănh mĩng,
t ng,ăc tăvƠăd măkhơngăyêuăc uăc ngăđ ăs m,ăthìăHVFCăcĩăth ăđ căs ăd ngăv iăth iă gianăb oăd ngăt iăthi uălƠă7ăngƠy.ăN uăkhơngăth ăđápă ngăvi căb oăd ngăt iăthi uă7ăngƠy,ă thìăcĩăth ăph iăs ăd ngăl ngătroăbayăth păh n.
BêătơngăHVFCăcĩăth ăđ căs ăd ngătrongănhi uă ngăd ngăk tăc uăkhácănhau.ăTroăbayă khơngăch ăđ căs ăd ngăth ngăxuyênătrongăcácă ngăd ngăbêătơngăkh iăl n,ămƠăcịnăđ că s ăd ngătrongăcácăk tăc uăc t,ăt ngăvƠăt măsƠn.ăM cădùăcơngăngh ăđưăc iăthi năcácătínhă n ngăc aăbêătơngăHVFC,ăm tăs ăh năh păcĩăth ăkhơngăphùăh păv iăm tăs ă ngăd ngăđịiă h iăc ngăđ ăr tăs m.ăCácăh năh păthayăth ăt ă25%ăđ nă55%ătroăbayăcĩăth ăđ căch pă
nh n,ătùyăthu căvƠoăđi uăki n,ăđ iăv iăcácă ngăd ngăbêătơngăkh iăl năvƠăn nămĩng.ă ă nh ngăn iăs ăd ngăt ăl ătroăcaoăh n,ătu iăch pănh năc ngăđ ăcĩăth ăc năkéoădƠiăđ nă56ă ho că90ăngƠy.ăC tăvƠăt ngăch uăc tănĩiăchungăcĩăth ăch pănh nă30%ăđ nă35%ătroăbay,ăđ că bi tălƠăkhiăc năquanătơmăđ năth iăgian.ăHƠmăl ngăxiăm ngăcaoăh nă(20%ăđ nă30%ătùyă thu căvƠoăhoƠnăc nh)ăcĩăth ăđ c yêuăc uăđ ăcungăc păth iăgianăhoƠnăthi năthíchăh păchoă sƠnălátătrênăkimălo iăti păxúcăv iănhi tăđ ălƠmăngu iăvƠăđ ăđ tăđ căc ngăđ ă20,6ăMPaă (3.000ăpsi)ă ăbaăngƠyătu iăchoăcácă ngăd ngăbêătơngăd ă ngăl c.
LiăxiangăvƠăcácăc ngăs ăn mă2011ăđưăbáoăcáoăd ăán ngăd ngăc aăHVFC.ăBêătơngă hƠmăl ngătroăbayăcaoăđưăđ căs ăd ngăđ ăđúcăt mămĩngăl năđ ătoƠnăkh iăc aăThápăThiênă Tơn,ăcĩăkh iăl ngăkho ngă20.000ăm3,ănh măgi mănguyăc ăn tătrongăqătrìnhăxơyăd ng.ă Cácăđ cătínhăc aăbêătơngăđưăđĩngăr năđ căb oăd ngătrong cácăđi uăki năkhácănhauăđưă đ căkh oăsát.ăM tămơăhìnhăc aăc uătrúcăl năv iăkíchăth că4.5 × 4.5 × 4 măđ căđúcăb ngă bêătơngănƠy.ăS ăphátătri nănhi tăđ ătrongălõiăc aăc uătrúcăbêătơngăđưăđ căđo.ăK tăqu ăchoă th yănhi tăđ ăt ngătrongălõiăt ngăđ iăth păvƠăc ngăđ ănénăc aăbêătơngăđĩngăr nătrongă đi uăki nătiêuăchu nă ătu iă60ăngƠyălƠă54.3 MPa [50].
Nghiênăc uăc aăMarkăReinerăvƠăKevinăRensăn mă2006ăđưăđánhăgiáăxemăh năh păbêă tơngăhƠmăl ngătroăbayăcaoăcĩămangăl iăl iăíchăv ămơiătr ngăvƠăkinhăt ămƠăv năđ tăđ c
cácăyêuăc uălƠmăvi cănh ăđ ăb năvƠăc ngăđ ăc năthi tăhayăkhơngăđ ăthi tăk ămĩngăvƠă t ngăt ngăh măc aăk tăc u.ăTh ănghi măbaoăg mătrongăphịngăthíănghi m,ăth ănghi mă hƠngălo tăquyămơăl n,ăth ănghi măđ ăb năvƠăs năxu tăb nălo iăs năph m.ăCácăs năph mă
bao g măm tăh ăgaăđúcăs nă(Hìnhă1.5),ăl păđ tăcácăt măđ ng,ăl ăđ ngăvƠăcácăt mămángă x iă ăkhuăv căDenver,ăColoradoă(Hìnhă1.6)ăho căd mă ngăsu tătr cătwinteeă[51].
Hình 1.5. ảVạC đ c s d ng làm n p và h ga đúc s n
Hình 1.6. ảVạC đ c ng d ng vào thi cơng ph n l đ ng và rãnh n c
M tă ngăd ngăkhácăc aăs năph măHVFCăđ căbáoăcáoăb iăChrismerăvƠăcácăc ngăs ă n mă2010.ăB năh năh păbêătơngăHVFCăv iă50%,ă60%,ă70%ăvƠă80%ătroăbayălo iăFăđ că
thi tăk ăvƠăth ănghi măv ăc ngăđ ănén,ăkéoăvƠăđ ăth m.ăCácăki mătraăb nănénăđ căth că hi nă ă3,ă7,ă28ăvƠă56ăngƠyătu i.ă ăth măvƠăđ ăb năkéoăc aăh năh păđ căđoă ă28ăvƠă56ă ngƠyătu i.ăLo iăbêătơngănƠyăđ că ngăd ngăchoăm tăđ ngăbêătơngăc aăđ ngăph ăvƠă đ ngăcaoăt că ăColorado.ăC ngăđ ănénăt iăhi nătr ngăyêuăc uăc aăbêătơngănƠyălƠă29ă MPaă ă28ăngƠy;ăhƠmăl ngăch tăk tădínhăt ngăt iăthi uălƠă392kg/m3;ăHƠmăl ngăkhơngăkhíă n mătrongăkho ngă4-8%ăvƠăt ăl ăn c/ăch tăk tădínhăt iăđaălƠă0.44 [52].
NgoƠiăra,ăbêătơngăthƠmăl ngătroăbayăcaoăcịnăđ că ngăd ngă ăcácăcơngătrìnhănh :ă d ăánăK ăthu tăc ăs ăh iăquơnăs ăd ngăt ă25-40%ătroăbayăđ cănghi măthuă ăgiaiăđo nă28-
56ăngƠyătu i.ăD ăánăđ păOlivenhaină ăSanăDiegoăs ăd ngăđ nă65%ătroăbayăđ cănghi mă thuăsauă365ăngƠyătu i.ăD ăánăsơnăbayăWashbumăs ăd ngă35%ătroăbayăđ cănghi măthuăsauă
28-56ăvƠă90ăngƠyătu i;ăvƠăd ăánăCaltransăs ăd ngă25-35%ătroăbay,ăđ cănghi măthuăsauă42ă ngƠyătu iă[53,54].
Nghiênăc uăc aănhĩmăJinăChenhuaăvƠăcácăc ngăs ăn mă2017ănh măphátătri năm tă lo iăv tăli uăxơyăd ngăb năv ngăs ăd ngăm tăl ngătroăbayăcaoă(khơngăítăh nă70%ătr ngă l ngăv tăli uăk tădính).ăD aătrênăt iă uăhĩaăphơnătíchăviăc uătrúc,ăc ătínhăvƠăphơnăb ăkíchă th căh tă(PSD),ăsáuăh năh păv iăt ăl ătroăbayăvƠăxiăm ngăkhácănhauă(2,4 ÷ 4,4)ăđưăđ că
thi tăk .ăCácătínhăch tăc ăh căc aăbêătơngăhƠmăl ngătroăbayăcaoăđưăđ cănghiênăc uăthơngă