Về độ sụt: Độ sụt của hỗn hợp bê tông sau trộn tăng khi tăng hàm lượng phụ gia SRA ứng với hai tỷ lệ trộn có N/CKD=0,4 và N/CKD=0,22. Từ kết quả ở bảng 3.7 ta thấy khi pha trộn hàm lượng SRA là 1%, 2% và 4% ứng với tỷ lệ trộn có N/CKD=0,4 thì độ sụt tăng lên tương ứng là 0,4cm, 0,6cm và 1,6cm. Còn ứng với tỷ lệ trộn có N/CKD=0,22 thì độ sụt tăng lên tương ứng là 0cm, 0,6cm và 1,1cm. Quá trình gia tăng độ sụt khi tăng hàm lượng SRA được thể hiện trong đồ thị hình 3.15.
Hình 3.15: Biến thiên vềđộ sụt so với mẫu đối chứng
Về cường độ kháng nén: Từ kết quả ở bảng 3.8 cho thấy cường độ nén của bê tông giảm khi tăng tỷ lệ %SRA. Khi pha trộn SRA với tỷ lệ 1%, 2% và 4% thì:
- Cường độ kháng nén của bê tông ở tuổi 3 ngày giảm 0,23MPa, 2,69MPa, 4,92MPa (ứng với N/CKD=0,4) và 1,61MPa, 8,33MPa, 12,1MPa (ứng với N/CKD=0,22).
- Cường độ kháng nén của bê tông ở tuổi 9 ngày giảm 0,75MPa, 1,26MPa , 5,81MPa (ứng với N/CKD=0,4) và 1,15MPa, 6,61MPa, 18,01MPa (ứng với N/CKD=0,22).
- Cường độ kháng nén của bê tông ở tuổi 27 ngày giảm 1,04MPa, 1,15MPa, 4,63MPa (ứng với N/CKD=0,4) và 6,64MPa, 7,44MPa, 18,04MPa (ứng với N/CKD=0,22).
Từ đồ thị hình 3.11 và hình 3.12 cho thấy quá trình phát triển cường độ nén rất nhanh từ thời điểm bắt đầu đông cứng đến tuổi 28 ngày. Sau 28 ngày tuổi, cường độ nén của bê tông phát triển chậm lại.
- Ứng với tỷ lệ trộn có N/CKD=0,4: Trong 28 ngày đầu, trung bình mỗi ngày bê tông tăng tương ứng 2,25MPa, 2,21MPa, 2,21MPa và 2,08MPa. Còn từ khoảng thời gian từ 28 ngày tuổi đến 90 ngày tuổi, trung bình mỗi ngày bê tông tăng 0,32MPa, 0,25MPa, 0,24MPa và 0,13MPa tương ứng với các tỷ lệ pha trộn SRA là 0%, 1%, 2% và 4%.
- Ứng với tỷ lệ trộn có N/CKD=0,22: Trong 28 ngày đầu, trung bình mỗi ngày bê tông tăng tương ứng 3,80MPa, 3,57MPa, 3,54MPa và 3,16MPa. Còn từ khoảng thời gian từ 28 ngày tuổi đến 90 ngày tuổi, trung bình mỗi ngày bê tông tăng 0,21MPa, 0,34MPa, 0,04MPa và 0,35MPa tương ứng với các tỷ lệ pha trộn SRA là 0%, 1%, 2% và 4%.
Về cường độ kháng kéo: Từ kết quả ở bảng 3.9 cho thấy cường độ kháng kéo của bê tông giảm khi tăng tỷ lệ %SRA. Khi pha trộn SRA với tỷ lệ 1%, 2% và 4% thì:
- Cường độ kháng kéo của bê tông ở tuổi 3 ngày giảm 0,01MPa, 0,04MPa, 0,31MPa (ứng với N/CKD=0,4) và 0,70MPa, 0,71MPa, 0,85MPa (ứng với N/CKD=0,22).
- Cường độ kháng kéo của bê tông ở tuổi 9 ngày giảm 0,22MPa, 0,41MPa, 0,47MPa (ứng với N/CKD=0,4) và 0,45MPa, 0,53MPa, 0,54MPa (ứng với N/CKD=0,22).
- Cường độ kháng kéo của bê tông ở tuổi 27 ngày giảm 0,16MPa, 0,08MPa, 0,20MPa (ứng với N/CKD=0,4) và 0,22MPa, 0,29MPa, 0,61MPa (ứng với N/CKD=0,22).
Từ đồ thị hình 3.13 và hình 3.14 cho thấy quá trình phát triển cường độ kéo rất nhanh từ thời điểm bắt đầu đông cứng đến tuổi 28 ngày. Sau 28 ngày tuổi, cường độ kháng kéo của bê tông phát triển chậm lại.
- Ứng với tỷ lệ trộn có N/CKD=0,4: Trong 28 ngày đầu, trung bình mỗi ngày bê tông tăng tương ứng 0,16MPa, 0,15MPa, 0,16MPa và 0,15MPa. Còn từ khoảng thời gian từ 28 ngày tuổi đến 90 ngày tuổi, trung bình mỗi ngày bê tông tăng 0,02MPa, 0,02MPa, 0 MPa và 0,01MPa tương ứng với các tỷ lệ pha trộn SRA là 0%, 1%, 2% và 4%.
- Ứng với tỷ lệ trộn có N/CKD=0,22: Trong 28 ngày đầu, trung bình mỗi ngày bê tông tăng tương ứng 0,23MPa, 0,23MPa, 0,22MPa và 0,21MPa. Còn từ khoảng thời gian từ 28 ngày tuổi đến 90 ngày tuổi, trung bình mỗi ngày bê tông tăng 0,03MPa, 0,03MPa, 0,01MPa và 0,01MPa tương ứng với các tỷ lệ pha trộn SRA là 0%, 1%, 2% và 4%.
Về môđun đàn hồi của bê tông: Kết quả kiểm tra môđun đàn hồi của bê tông ở bảng 3.10 cho thấy môđun đàn hồi của bê tông giảm khi tăng tỷ lệ %SRA. Khi pha trộn SRA với tỷ lệ 1%, 2% và 4% thì:
- Mô đun đàn hồi của bê tông ở tuổi 9 ngày giảm 0,31GPa, 1,76GPa, 4,56GPa (ứng với N/CKD=0,4) và 0,12GPa, 0,60GPa, 5,98GPa (ứng với N/CKD=0,22).
- Mô đun đàn hồi của bê tông ở tuổi 27 ngày giảm 0,10GPa, 1,63GPa, 3,16GPa (ứng với N/CKD=0,4) và 0,73GPa, 1,51GPa, 1,63GPa (ứng với N/CKD=0,22).
Nhận xét chung:
Để thiết kế được bê tông tính năng cao có cường độ lớn cần phải giảm tỷ lệ N/CKD bằng việc sử dụng phụ gia giảm nước bậc cao HRWR. Tuy nhiên việc sử dụng phụ gia này làm cho bê tông co ngót rất mạnh. Để tránh
được các tác hại trong quá trình co ngót của bê tông nên kết hợp sử dụng phụ gia giảm có ngót SRA là rất cần thiết.
Việc sử dụng phụ gia giảm co ngót cần phải tính toán và thử nghiệm với nhiều cấp phối thí nghiệm khác nhau. Vì ngoài tác dụng làm giảm sự co ngót của bê tông trong quá trình đông cứng, làm tăng tính linh động (độ sụt) của hỗn hợp bê tông thì SRA là nguyên nhân làm giảm cường độ của bê tông. Điều này được lý giải là do trong thành phần của phụ gia có chứa các phân tử nước. Khi cho phụ gia vào hỗn hợp sẽ làm tăng tỷ lệ N/CKD dẫn đến cường độ của bê tông giảm xuống và độ sụt tăng lên.
Qua thí nghiệm cho thấy, khi thiết kế thành phần bê tông tính năng cao ứng với tỷ lệ N/CKD dao động trong khoảng 0,4 (bê tông đạt cường độ thiết kế 60MPa) thì trong thành phần của bê tông chỉ cần sử dụng hai loại phụ gia khoáng là Fly ash và Slag. Còn ứng với tỷ lệ N/CKD dao động trong khoảng 0,22 (bê tông đạt cường độ thiết kế 100MPa) thì trong thành phần bê tông phải sử dụng hai loại phụ gia khoáng là Fly ash và Silica fume. Ngoài ra, trong thành phần của HPC khi có tỷ lệ N/CKD thấp thì phụ gia giảm nước bậc cao là không thể thiếu. Khi đó phụ gia chống co ngót cho HPC cần được quan tâm và nghiên cứu thí nghiệm để bê tông đạt được các yêu cầu kỹ thuật đặt ra cả về tính bền và cường độ.
Quá trình phát triển cường độ của bê tông tính năng cao gần tương tự như bê tông thông thường. Cường độ phát triển nhanh từ thời điểm bê tông bắt đầu đông cứng và phát triển chậm lại sau 28 ngày tuổi.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Thành phần cấp phối của bê tông tính năng cao có thể sử dụng các phụ gia khoáng Silica fume, Slag, Fly ash và các phụ gia hóa học như phụ gia giảm nước bậc cao, phụ gia giảm co ngót.
Để thiết kế được bê tông có cường độ lớn thì ngoài việc lựa chọn các loại vật liệu đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật thì cốt liệu thô (đá) sử dụng phải là đá đặc chắc và có cường độ lớn.
Để đạt được bê tông có cường độ cao thì phải giảm tỷ lệ N/CKD bằng cách sử dụng phụ gia giảm nước bậc cao. Việc sử dụng phụ gia này làm cho quá trình co ngót của bê tông rất mạnh. Phụ gia SRA có tác dụng rất hiệu quả trong việc làm giảm hiện tượng co ngót trong quá trình đông cứng của bê tông.
Kết quả nghiên cứu đã tìm ra được tỷ lệ cấp phối hợp lý để chế tạo ra được bê tông tính năng cao đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật đặt ra. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2. Kiến nghị
Luận văn mới chỉ nghiên cứu được cấp phối trộn có sự ảnh hưởng của phụ gia khoáng Silica fume, Fly ash, Slag và các phụ gia hóa học HRWR, SRA. Trên thực tế còn rất nhiều phụ gia khác có những tác dụng khác nhau. Trước những yêu cầu ngày càng cao của thực tế sản xuất, cần phải chế tạo ra những loại bê tông với những yêu cầu cao hơn. Do vậy cần phải có những nghiên cứu sâu hơn về sự tác dụng của nhiều yếu tố khác nhau. Tác giả mong rằng vấn đề này sẽđược nghiên cứu ở các đề tài tiếp theo.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt:
1. Nguyễn Quang Chiêu (2008) - Bê tông cường độ cao, thiết kế hỗn hợp bê tông cường độ cao - Trường đại học Giao thông vận tải.
2. Phạm Duy Hữu, Nguyễn Ngọc Long, Đào Văn Đông, Phạm Duy Anh (2008), Bê tông cường độ cao và chất lượng cao - Nhà xuất bản xây dựng. 3. Phạm Duy Hữu (2006), Công nghệ bê tông và bê tông đặc biệt - Nhà xuất bản xây dựng.
4. Nguyễn Quang Phú (2008), Dự đoán mô đun đàn hồi của bê tông cường độ cao, tính năng cao có chứa phụ gia giảm co ngót, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường, tháng 1-2008.
5. Nguyễn Quang Phú (2010), Đánh giá rạn nứt ban đầu của bê tông tính năng cao bằng mẫu vòng kiềm chế, Tạp chí Khoa học và Kỹ thuật nguồn nước (chứng nhận EI) số 1, Vol 03, Trung Quốc, tháng 3 - 2010.
6. Nguyễn Quang Phú, Nguyễn Thái Huy (2013), Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia hóa học giảm co ngót đến một số tính chất của bê tông tính năng cao, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường số 40, tháng 3-2013.
7. Nguyễn Quang Phú (2009), Nghiên cứu co ngót của bê tông tính năng cao và ứng dụng trong thiết kế đập vòm tại Việt Nam - Luận án tiến sĩ.
8. Nguyễn Quang Phú (2008), Thiết kế thành phần bê tông cường độ cao, tính năng cao có khả năng giảm co ngót, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường, tháng 1-2008.
9. Thái Duy Sâm (2006), Nghiên cứu và ứng dụng bê tông chất lượng cao, Báo cáo kết quả đề tài - Bộ xây dựng.
10. Tiêu chuẩn ASTM C150. 11. Tiêu chuẩn ASTM C494. 12. Tiêu chuẩn ASTM C618.
13. Tiêu chuẩn TCVN 2682-1992. 14. Tiêu chuẩn TCVN7572-14-06. 15. Tiêu chuẩn TCVN 7570-2006.
16. Trường đại học Thủy Lợi (2009), Bài giảng cao học Vật liệu xây dựng, Hà Nội.
17. Trường đại học thủy lợi (2006), Giáo trình Vật liệu xây dựng - Nhà xuất bản xây dựng.
Tiếng Anh:
18. American Concrete Institute (ACI) Committee 209R-92. 1992. Prediction of Creep, Shrinkage, and Temperature Effects in Concrete Structures. ACI Manual of Concrete Practice. Farmington Hills: American Concrete Institute. 19. American Concrete Institute (ACI) Committee 223-98. 1998. Standard Practice for the use of Shrinkage Compensating Concrete, ACI Manual of Concrete Practice Part I: Materials and General Properties of Concrete. Detroit: American Concrete Institute.
20. ASTM Committee C09 on Concrete and Concrete Aggregates, ASTM C 138M-01a: Standard Test Method for Density (Unit Weight), Yield, and Air Content (Gravimetric) of Concrete. ASTM International, United States.
ASTM Committee C09 on Concrete and Concrete Aggregates, ASTM C 143M-03: Standard Test Method for Slump of Hydraulic-Cement Concrete. ASTM International, United States.
21. ASTM Committee C09 on Concrete and Concrete Aggregates, ASTM C 157M-03: Standard Test Method for Length Change of Hardened Hydraulic- Cement Mortar and Concrete. ASTM International, United States.
22. GBJ 82-85: Chinese standard, Test Methods of Durability and Long-term Performance of Ordinary Concrete, Beijing, 1985.
23. GB/T 50081-2002: Chinese standard, Test Method of Mechanical Properties on Ordinary Concrete.
24. Nguyen Quang Phu, Jiang Linhua, Liu Jiaping, Tian Qian, Do Tienquan (2008), Water Science and Engineering, vol. 1, No, 4, 67-74, ISSN 1674- 2370.