7. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
3.1 NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN VẬT LIỆU SỬ DỤNG
Luận án đã sử dụng xi măng PC40 Bút Sơn để nghiên cứu. Kết quả các tính chất cơ bản của xi măng được nêu ở Bảng 3.1. Thành phần hóa xi măng Bút Sơn được nêu ở Bảng 3.2 và thành phần hạt của XM được thể hiện ở Hình 3.1
Bảng 3.1 Các tính chất cơ bản của xi măng PC40 Bút Sơn STT
1 2
Độ mịn Blaine 3
4 5 6
7
Bảng 3.2 Thành phần hóa của xi măng và các phụ gia khoáng
Vật liệu SiO2
XM 19,96
SF 95,03
FA 59,7
(% 70
lũy 60
50
tích
40
lọt 30
20
Lượng 10
00,01
Hình 3.1 Sự phân bố thành phần hạt của các vật liệu CKD Kết quả thí nghiệm cho thấy xi măng PC40 Bút Sơn thí nghiệm đạt yêu cầu kỹ thuật
theo TCVN 2682-2009.
3.1.2 Phụ gia khoáng 3.1.2.1 Silica fume
Luận án sử dụng Silicafume (SF) dạng hạt rời do Công ty Elkem cung cấp có sẵn trên thị trường Việt Nam. Tính chất kỹ thuật của SF được trình bày trong Bảng 3.3.
Thành phần hóa của SF được trình bày trong Bảng 3.2, thành phần hạt của SF được trình bày trong Hình 3.1, SEM của SF được trình bày trong Hình 3.2
Bảng 3.3 Đặc tính kỹ thuật của SF sử dụng trong nghiên cứu
STT Tính chất
1 Khối lượng riêng
2 Khối lượng thể tích
3 Hoạt tính cường độ đối với xi
măng
4 Kích thước hạt trung bình
Kết quả thí nghiệm cho thấy SF thỏa mãn theo tiêu chuẩn TCVN 8827-2011
3.1.2.2 Tro bay
Luận án sử dụng loại FA siêu mịn đã tuyển của nhà máy nhiệt điện Phả Lại, loại tro này thuộc loại F theo ASTM C618. Tính chất cơ lý cơ bản của FA được xác định dựa theo chỉ dẫn trong tiêu chuẩn TCVN 10302-2014. Các kết quả tính chất kỹ thuật của FA được trình bày trong Bảng 3.4, thành phần hóa của FA được trình bày
Bảng 3.4 Các tính chất cơ bản của tro bay STT
1 Khối lượng riêng
2 Khối lượng thể tích
3 Hoạt tính so với xi măng
4 Kích thước hạt trung bình
5
6 M k =
7 8 9
Đánh giá kết quả: Qua chỉ số kiềm, tất cả các mẫu tro đều có Mk< 0,6; thuộc loại siêu axit. Hơn nữa, Mk<0,1 nên loại tro này thuộc loại trơ. Lượng MKN < 6%. Hàm lượng kiềm tổng (Na2O + K2O) của các mẫu tro đều <10% tro bay sử dụng trong luận án đạt yêu cầu theo TCVN 10302-2014.
3.1.3 Phụ gia trơ
Mục đích sử dụng của PGK trơ này để đánh giá vai trò vật lý của SF, FA. Trong luận án phụ gia trơ được sử dụng là hai loại bột ôxit titan (TiO2) thô và siêu mịn có sẵn trên thị trường Việt Nam. Loại ụxit titan siờu mịn (TiO2-SM) kớch thước hạt 0,11 àm dựng để đánh giá vai trò vật lý của SF. Loại ôxit titan thô (TiO2-T) được nghiền mịn đến kích thước hạt 7,59 àm dựng để đỏnh giỏ vai trũ vật lý của FA. Xột về mặt húa học trong môi trường nước hoặc hồ xi măng đây là một chất trơ. Thành phần hạt, hình ảnh ôxit titan và các PGK được trình bày trong Hình 3.1 Hình 3.2. Tính chất cơ lý, thành phần hóa của ôxit TiO2 được trình bày trong Bảng 3.5, Bảng 3.2
Bảng 3.5 Các tính chất cơ bản của bột ôxit titan
STT Tính chất
1 Khối lượng riêng
2 Chỉ số hoạt tính 3 Kích thước hạt
trung bình
(a) SEM của SF(b) SEM của FA (c) SEM của TiO2 Hình 3.2 Ảnh SEM của phụ gia khoáng sử dụng trong đề tài
3.1.4 Cốt liệu
3.1.4.1 Cốt liệu nhỏ cát sông
Trong đề tài này cốt liệu nhỏ được sử dụng là cát tự nhiên sông Lô, đây là loại cốt liệu phổ biến ở Việt Nam. Theo các nghiên cứu trên thế giới [16, 125] để chế tạo được VHSC nên sử dụng cát hạt thô với mô đun độ lớn >3,0, ít bụi bùn sét chính vì vậy luận án sử dụng các loại cát: Loại I cát hạt thô nguồn với mô đun độ lớn 3,06 và được rửa sạch loại bỏ tạp chất, loại cát này sẽ được sử dụng xuyên suốt quá trình của luận án được ký hiệu là C. Loại II là cát có mô đun độ lớn thấp hơn 2,58 được ký hiệu là C-ĐC và Loại III là cát mịn sông Hồng (CM) với mô đun độ lớn 1,1 làm mẫu đối chứng đánh giá ảnh hưởng mô đun độ lớn của cốt liệu nhỏ đến khả năng chế tạo VHSC. Kết quả tính chất của các loại cát nghiên cứu được nêu ở Bảng 3.6
Bảng 3.6 Kết quả tính chất cơ bản của cốt liệu nhỏ STT
1 2 3 4 5
7 Thành phần hạt Kí hiệu mẫu
C C-ĐC
CM
Nhận xét: Các tính chất của hai loại cát sử dụng trong luận án đều thỏa mãn theo TCVN 7572-2006.
3.1.4.2 Cốt liệu lớn
Trên thế giới VHSC thường sử dụng các loại đá có khối lượng thể tích lớn, cường độ đá gốc cao đạt yêu cầu chế tạo VHSC bao gồm đá bazan, đá granit, đá vôi cường độ cao [126] [115, 132], kích thước lớn nhất của cốt liệu khoảng từ 10-14 mm [96] [115].
Trước thực trạng nguồn cốt liệu lớn ở Việt Nam đề tài lựa chọn một loại cốt liệu sử dụng xuyên suốt luận án là cốt liệu đá Bazan ở nguồn gốc Hà Tây, loại kích thước Dmax= 10 mm được sử dụng xuyên suốt luận án, loại Dmax=5 mm và 20 mm được sử dụng làm đối chứng. Kết quả tính chất của đá được trình bày trong Bảng 3.7
Bảng 3.7 Kết quả tính chất cơ bản của cốt liệu lớn sử dụng trong nghiên cứu STT
1 2 3 4 5 6 7
Nhận xét: Các tính chất của loại đá sử dụng trong luận án đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn TCVN 7570-2006
3.1.5 Cốt sợi
Bảng 3.8 Thông số kỹ thuật của sợi thép Thông số
Đường kính sợi (d) Chiều dài sợi (l) Tỉ lệ hướng sợi (l/d) Chiều dài móc Chiều sâu móc Góc uốn (α và α’) Góc xoắn của sợi Khối lượng riêng (g/cm3) Số lượng sợi trong 1kg
Độ bền kéo
Tiêu chuẩn: ASTM A820/A820M-04; EN 14889-1 3.1.6 Phụ gia siêu dẻo
Phụ gia siêu dẻo : Phụ gia siêu dẻo sử dụng trong luận án là Glenium ACE 388.
Thành phần chính: Gốc polycarboxylic ether (PCE) cải tiến, màu sắc màu nâu đậm.
Tỉ trọng: 1,06. Phụ gia thuộc loại F theo tiêu chuẩn ASTM C494 3.1.7 Nước