Qua hình trên nhận thấy nồng độ NaOH ảnh hưởng đến cường độ chịu nén, nồng độ NaOH tăng thì cường độ chịu nén tăng lên do sự hòa tan SiO2 và Al2O3 từ DWS và BFS dẫn đến sự hình thành gel aluminosilicat, do đó tăng cường độ chịu nén [24]. Khi nồng độ NaOH cao cường độ chịu nén khơng tăng đáng kể và có hiện tượng dư kiềm trên bề mặt mẫu sau khi tạo khuôn, do đó lựa chọn nồng độ 10M cho các thí nghiệm tiếp theo.
3.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ dung dịch NaOH và Na2SiO3 đến cường độ chịu nén đến cường độ chịu nén
Dung dịch kiềm hoạt hóa bao gồm NaOH và Na2SiO3 tham gia vào phản ứng hình thành geopolymer. Tỷ lệ NaOH:Na2SiO3 được nghiên cứu lần lượt 0,28; 0,32; 0,36; 0,40; 0,48; tỷ lệ DWS:BFS là 3:2. Mẫu được đổ khuôn và dưỡng hộ ở 14 ngày trong điều kiện thường. Cường độ chịu nén được phân tích và tính tốn biểu diễn ở bảng 3.7 và hình 3.7
Bảng 3.7. Cường độ chịu nén của geopolymer theo tỉ lệ dung dịch NaOH 10M: Na2SiO3 (ml:ml) NaOH 10M: Na2SiO3 (ml:ml) 0,28 0,32 0,36 0,40 0,48 Độ nén (MPa) 12,22 17,75 19,98 20,21 18,07 0 5 10 15 20 25 8 10 12 14 16 cường độ c hịu né n MP a nồng độ NaOH (M)
Hình 3.5 Ảnh hưởng của tỷ lệ NaOH:Na2SiO3 đến cường độ chịu nén
Hình trên cho thấy cường độ chịu nén của các mẫu tăng khi tăng tỷ lệ dung dịch kiềm hoạt hóa lên đến 0,40 và giảm ở tỷ lệ 0,48 điều này được giải thích là do sự tham gia phản ứng của dung dịch kiềm hoạt hóa với tro bay và xỉ lị cao. Khi nồng độ tăng từ 0,28 đến 0,4 thì phản ứng dung dịch kiềm với SiO2 và Al2O3 vừa đủ khi tăng tỷ lệ lên 0,48 thì dẫn đến dư dung dịch kiềm hoạt hóa, phản ứng đóng rắn chậm và dư kiềm.
Với tỉ lệ dung dịch NaOH:Na2SiO3 = 0,36 thì cường độ nén là 19,9 và phù hợp hơn vì hỗn hợp dung dịch kiềm tác dụng vừa đủ với tro, xỉ để tạo geopolyme và tiết kiệm chi phí sản xuất. Kết quả này tương tự như của tác giả [24]. Khi nghiên cứu chế tạo geopolyme từ tro đáy và xỉ lò cao, người ta thấy rằng khi tăng tỷ lệ NaOH: Na2SiO3 thì độ bền nén tăng và tốt nhất là tỷ lệ 0,5. Khi tỷ lệ của NaOH: Dung dịch Na2SiO3 nhỏ hơn 0,36, các mẫu có hiện tượng rời rạc và phản ứng giữa NaOH với Si và Al không thuận lợi dẫn đến giảm cường độ nén. Với tỉ lệ NaOH: Na2SiO3 cao dung dịch, NaOH dư dẫn đến thời gian đóng rắn lâu hơn.
Do đó các thí nghiệm tiếp theo lựa chọn tỷ lệ 0,36.
0 5 10 15 20 25 0,28 0,32 0,36 0,4 0,48 cường độ c hịu né n MP a NaOH 10M: Na2SiO3(ml:ml)
3.2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian dưỡng hộ đến cường độ chịu nén chịu nén
Để nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian dưỡng hộ đến cường độ chịu nén mẫu được chế tạo như sau: tỷ lệ DWS: BFS = 3:2 và NaOH:Na2SiO3 = 0,36; nồng độ NaOH 10M. Sau khi trộn đều đổ khuôn và dưỡng hộ ở điều kiện thường trong 7, 14 và 28 ngày tiến hành đo cường độ chịu nén. Kết quả nghiên cứu thu được như sau:
Bảng 3.8. Cường độ chịu nén của geopolymer theo thời gian
Thời gian (ngày) 7 14 28
Cường độ chịu
nén (Mpa) 8,68 19,98 26,55