ẢNH HƢỞNG CỦA TỈ LỆ TRO BAY ĐEN SU PHÁT TRIỂN CƢỜNG ĐỘ CHỊU NEN CỦA BÊ TÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ

Các t nh chất c của ê tông phụ thuộc chủ yếu vào thành phần cấp phối, oại vật iệu s dụng, hà ượng i ăng, hà ượng nước , Tuy nhiên nguyên iệu sản uất hầu hết ến t tự nhiên như cát á, ất

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

ĐOÀN VĂN BẢO

ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ Ệ TRO BAY

Đ N S PHÁT TRIỂN CƯỜNG ĐỘ CHỊU N N

CỦA BÊ TÔNG

UẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY D NG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

Đà Nẵng - Năm 2018

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

ĐOÀN VĂN BẢO

ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ Ệ TRO BAY

Đ N S PHÁT TRIỂN CƯỜNG ĐỘ CHỊU N N

CỦA BÊ TÔNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình DD&CN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận văn

Đoàn Văn Bảo

CƯỜNG ĐỘ CHỊU N N CỦA BÊ TÔNG

Học viên: Đoàn Văn Bảo Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng công trình DD và CN

Mã số: 60.58.02.08 Khóa: K32, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN

Tóm tắt:

Hiện nay ê tông à oại vật iệu ược s dụng rộng rãi trong các công trình ây dựng trên thế giới Các t nh chất c của ê tông phụ thuộc chủ yếu vào thành phần cấp phối, oại vật iệu s dụng, hà ượng i ăng, hà ượng nước , Tuy nhiên nguyên iệu sản uất hầu hết ến t tự nhiên như cát á, ất

s t, á vôi ang dần cạn kiệt trong khi việc sản uất i ăng gây ảnh hưởng nghiê trọng ến ôi trường do thải ra ượng ớn CO 2 Vì vậy việc nghiên cứu các oại vật iệu thay thế ột phần i ăng à hết sức cần thiết

Luận văn tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của t ệ tro ay Phả Lại oại F thay thế i ăng ến sự phát tri n cường ộ ch u nén của ê tông Các u th nghiệ ược chu n với t ệ cấp phối à Xi ăng: Cát: Đá = 1:2:3 và gi không i trong khi ó i ăng ược thay thế ng tro ay ở các t ệ à 10 , 20

và 40 Th nghiệ ược thực hiên trên hai nhó u có k ch thước à 100 100 100 với t ệ nước/

ột (N/B) à 0.42 và 0.5, trong ó ột ược nh nghĩa à t ng khối ượng i ăng và tro ay Tất cả các

u ược dưỡng hộ trong ôi trường nước

Kết quả cho thấy r ng, tro ay góp phần nâng cao ộ ưu ộng của hỗn hợp ê tông Tro ay à suy giả cường ộ ch u n n của ê tông ở tu i trước 56 ngày khi N/B=0.42 và ở tu i trước 28 ngày khi N/B=0.5, nhưng sau ó cường ộ ch u n n của các u tro ay thế i ăng tiếp tục phát tri n ến sau 90 ngày, trong khi cường ộ ch u n n của các u ối chứng không có tro ay dường như không phát tri n n a Cường ộ

ch u n n của u tro ay thay thế 20 i ăng và N/B=0.42 cao h n cường ộ ch u n n của u ối chứng tư ng ứng sau 56 ngày Cường ộ ch u n n của u tro ay thay thế 10 i ăng và N/B=0.5 cao

h n cường ộ ch u n n của u ối chứng tư ng ứng sau 28 ngày Mặc dù cường ộ ch u n n của u tro bay thay thế i ăng ở t ệ 40 và t ệ N/B=0.42 và N/B=0.5 nhỏ h n cường ộ ch u n n của các u ối chứng tư ng ứng ở 90 ngày, tuy nhiên u hướng phát tri n cho thấy cường ộ ch u n n của u 40 tro

ay tiếp tục phát tri n và có th vượt cường ộ ch u n n của u ối chứng khi ược dưỡng hộ trong ôi trường nước N trong giới hạn nghiên cứu của uận văn tác giả ề uất thay thế i ăng ng tro ay ở t

of concrete The mix composition was cement: sand: coarse aggregate of 1:2:3 and kept constrantly during the project while orginal portland cement was replaced by class F fly ash on the mass basic of total cementitious material (total of OPC and fly ash) at the replacement portion of 0%, 10%, 20% and 40% when the water and cementitious material (CM) ratio was constant at 0.42 and 0.5 for Group1 and Group 2 respectively The compressive strength tests were conducted on the sample dimensions of 100x100x100

mm and determined up to 90 days All samples were cured in the water

The test results show that within the range of investigation, the fly ash improves the workability of fresh concrete The fly ash reduced the compressive strengths at early age (56 days for W/CM of 0.42 and 28 days for W/CM of 0.5), but increased the compressive strength at later age in compared with the control samples without fly ash The compressive strength of fly ash sample continued to develop up to 90 days of investigation and predicted to continue develop further after 90 days while the compressive strength of the control samples without fly ash is no longer develop

The compressive strength of the 20%FA replacement and W/CM of 0.42 was higher than that of the corresponding control sample after 56 days The compressive strength of the 10%FA replacement and W/CM of 0.5 was higher than that of the corresponding control sample after 28 days Although the compressive strengths of 40%FA replacement samples for both W/CM of 0.42 and 0.5 were less than that

of the control samples, however they are predicted to develop to the higher value than that of the control samples Within the range of investigation, the authors recommend to replace 20% of OPC by fly ash

Keywords: concrete, fly ash, compressive strength, workability

TRANG PHỤ BÌA

ỜI CAM ĐOAN

MỤC ỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

MỞ ĐẦU 1

1 T nh cấp thiết của ề tài 1

2 Mục tiêu của ề tài 2

3 Đối tượng nghiên cứu 2

4 Phạ vi nghiên cứu 2

5 Bố cục của uận văn 3

CHƯƠNG 1 T NH CHẤT CƠ HỌC CỦA BÊ TÔNG T NG QUAN VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA TRO BAY TRONG ĨNH V C XÂY D NG 4

1.1 T NH CHẤT C L CỦ B T NG 4

1.1.1 Khái niệ thành phần, cấu trúc và phân oại ê tông 4

1.1.2 T nh chất c học của Bê tông 5

1.1.2.1 Cường ộ ch u nén 5

1.1.2.2 Cường ộ ch u k o 6

1.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng ến cường ộ của ê tông 7

1.1.3.1 Thành phần và công nghệ chế tạo 7

1.1.3.2 Tu i của ê tông 7

1.1.3.3 Ảnh hưởng của tốc ộ gia tải và thời gian tác dụng của tải trọng 8

1.1.3.4 Ảnh hưởng của t ệ N/X ến cường ộ ch u n n, ch u uốn của ê tông 8

1.2 T NG QU N VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦ TRO B Y TRONG LĨNH VỰC XÂY DỰNG 10

1.2.1 Khái nệ chung về tro ay 10

1.2.2 Phân oại tro ay 11

1.2.3 Thành phần hóa học trong tro ay 12

1.2.4 Các nguyên tố vi ượng trong tro ay 14

1.2.5 Cấu trúc hình thái của tro bay 14

1.2.6 Ảnh hưởng của tro ay ến ột số ặc t nh của ê tông 15

1.2.7 Một số công trình ứng dụng tro ay ở Việt Na 18

1.2.8 Ứng dụng tro ay trong ột số ĩnh vực và công trình trên thế giới 20

1.2.8.1 Tro ay dùng à vật iệu iền ấp 20

1.2.8.2 Tro bay trong bê tông 22

1.2.8.4 Gạch không nung t tro ay 22

1.2.8.5 Sản ph gạch ốp át t tro ay 22

1.2.8.6 Là vật iệu cốt nhẹ 22

CHƯƠNG 2 VẬT IỆU SỬ DỤNG VÀ THI T BỊ TH NGHIỆM 23

2.1.VẬT LIỆU SỬ DỤNG 23

2.1.1 Cát (Cốt iệu nhỏ) 23

2.1.2 Đá dă (Cốt iệu ớn) 24

2.1.3 Xi ăng 25

2.1.4 Nước 27

2.1.5 Tro bay 28

2.2 THIẾT BỊ SỬ DỤNG CHO TH NGHIỆM 30

2.2.1.Ván khuôn 30

2.2.2 Đầ ê tông 30

2.2.3 Máy nén 31

2.2.4 Phòng dưỡng hộ u n n 31

2.2.5 Máy trộn ê tông: s dụng áy trộn dung t ch 300 31

CHƯƠNG 3 TH NGHIỆM XÁC ĐỊNH ẢNH HƯỞNG CỦA TRO BAY Đ N S PHÁT TRIỂN CƯỜNG ĐỘ CHỊU N N CỦA BÊ TÔNG 33

3.1 GİỚİ THİỆU CHUNG 33

3.2 VẬT LİỆU SỬ DỤNG TRONG TH NGHİỆM 33

3.3 CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐİ CỦ HỖN HỢP B T NG 33

3.4 XÁC ĐỊNH ĐỘ SỤT CỦ CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐİ 35

3.5 ĐÚC MẪU VÀ DƯỞNG HỘ MẪU 36

3.6 TH NGHİỆN NÉN MẪU 38

3.6.1 Quy trình n n u: 39

3.6.2 T nh toán kết quả cường ộ ch u n n của u th 39

3.7 CÁC KẾT QUẢ TH NGHİỆM VÀ THẢO LUẬN 39

3.7.1 Phụ ục các kết quả th nghiệ : 39

3.7.2 Độ sụt của hỗn hợp ê tông ướt 46

3.7.3 Sự ảnh hưởng của tỷ ệ tro ay ến sự phát triễn cường ộ ch u n n của ê tông 46

K T UẬN VÀ Kİ N NGHỊ 50

TÀI IỆU THAM KHẢO 51 QUY T ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI UẬN VĂN (bản s o)

Số hiệu

1.3 Thành phần hóa học của tro ay theo vùng iền [6] 12

1.4 Thành phần hóa học tro ay ở Ba Lan t các nguồn nguyên iệu

2.7 So sánh ch tiêu chất ượng của Xi ăng Sông Gianh PCB40 với

2.8 Hà ượng tối a cho ph p của uối hòa tan, ion sunfat, ion

c orua và cặn không tan trong nước trộn v a 27 2.9

Hà ượng tối a cho ph p của uối hòa tan, ion sunfat, ion

c orua và cặn không tan trong nước dùng r a cốt iệu và ảo

dưỡng ê tông

28

2.10 Các yêu cầu về thời gian ông kết của i ăng và cường ộ ch u

2.11 Ch tiêu chất ượng tro ay dùng cho ê tông và v a ây 29

3.1 Thành phần cấp phối của hỗn hợp ê tông 34

Số hiệu

1.4 Sự phụ thuộc của cường ộ ê tông vào ượng nước nhào

1.6 Sự tư ng phản về k ch thước gi a các hạt trong khoảng

1.7 Bi u diễn ặc trưng dạng cầu của các hạt tro ay hình cầu

2.1 Ván khuôn úc u n n và o ộ sụt ê tông 30

2.3 Khu Th nghiệ và ngâ ảo dưỡng u 31

n ay theo các kh ống khói ược thu hồi ng các hệ thống thu go của các nhà

áy nhiệt iện Trước ây ở châu Âu c ng như ở Vư ng quốc nh phần tro này thường ược cho à tro của nhiên iệu ốt ã ược nghiền Nhưng ở Mỹ, oại tro này ược gọi à tro ay ởi vì nó thoát ra cùng với kh ống khói và ay vào trong không kh Và thuật ng tro ay(f y ash) ược dùng ph iến trên thế giới hiện nay

ch phần thải r n thoát ra cùng các kh ống khói ở các nhà áy nhiệt iện[1

Ở ột số nước, tùy vào ục ch s dụng à người phân oại tro ay theo các oại khác nhau Theo tiêu chu n DBJ08- 230-98 của thành phố Thượng Hải, Trung Quốc, tro ay ược phân à hai oại à tro ay có hà ượng can i thấp và tro ay có

hà ượng can i cao Tro ay có chứa hà ượng can i 8 hoặc cao h n(hoặc CaO tự

do trên 1 ) à oại tro ay có hà ượng can i cao Do ó, CaO trong tro ay hoặc CaO trong tro ay hoặc CaO tự do ược s dụng phân iệt tro ay có hà ượng can i cao với tro ay hà ượng can i thấp Theo cách phân iệt này thì tro ay có

hà ượng can i cao có àu h i vàng trong khi ó tro ay có hà ượng can i thấp có

àu h i á [ 2

Hiện nay, ê tông v n à oại vật iệu ph iến cho các công trình t thấp tầng ến cao tầng trên toàn thế giới Tuy nhiên, nguyên iệu sản uất hầu hết ến t tự nhiên như cát, ất s t, á vôi, ang dần cạn kiệt, gây ảnh hưởng nghiê trọng ến ôi trường sống như kh thải CO2 t sản uất i ăng gây hiệu ứng nhà k nh, ất ất nông nghiệp trong sản uất gạch, khai thác cát ảnh hưởng dòng chảy gây sạt ở ờ sông

òi hỏi có nh ng nghiên cứu tối ưu nâng cao cường ộ hỗn hợp ê tông nh ang ại hiệu quả tối a, giả hao t n kinh tế và tài nguyên s dụng [3

Nhìn chung, hỗn hợp ê tông ao gồ các thành phần: Cốt iệu và chất kết d nh Chất kết d nh ao gồ : Xi ăng + nước, phụ gia Như vậy, với hầu hết ê tông hiện ang s dụng thì thành phần c ản à cốt iệu, i ăng và nước Cường ộ của cốt

iệu à cố nh, ược quy nh ởi sự hình thành của tự nhiên, trong quá trình s dụng vật iệu chúng ta đã chọn trước nguồn gốc s dụng cốt iệu Tuy nhiên, t nh năng c ý của hỗn hợp ê tông c ng ch u ảnh hýởng trực tiếp t chất kết d nh và các ỗ rỗng gi a các cốt iệu iên kết với nhau [4

Vậy cường ộ của ê tông ch u ảnh hưởng chủ yếu t yếu tố chất kết d nh và ỗ rỗng gi a các cốt iệu iên kết với nhau Nh ở rộng nghiên cứu vai trò của tro

ay ảnh hưởng như thế nào ến cường ộ ch u n n của ê tông ã thôi thúc tác giả à

đề tài nghiên cứu: ỘẢnh hưởng ủ t ệ tro b y đến ph t triển ường độ hịu n n

ủ bê tôngỢ

2 Mụ tiêu ủ đề tài

- Nghiên cứu ảnh hưởng của t ệ của tro ay ến sự phát tri n cường ộ ch u

n n của ê tông:

3 Đối tượng nghiên ứu

- Đánh giá các kết quả và công trình nghiên cứu trước ó về phạ vi ứng dụng của tro ay trong ĩnh ực ây dựng và vai trò của tro ay ến sự phát tri n ến cường

ộ ch u n n của ê tông

- Các oại vật iệu a phư ng: Cát k a (huyện Điện Bàn t nh Quảng Na ),

á Phước Lý (tp Đà N ng), i ăng sông Gianh, tro ay Nhà áy Nhiệt Điện Phả Lại

- Th nghiệ ánh giá ảnh hưởng của tro ay ến khả năng ch u n n ê tông

ến 90 ngày

4 Phạm vi nghiên ứu

- Thực hiện các th nghiệ dựa trên tiêu chu n nh BS EN 12390-1:2000Ỗ Thắ

nghiệm bê tông- Phần 1: Hình dáng, kắch thước và những yêu cầu khác về mẫu thắ nghiệm và ván khuônỖ; BS EN 12390-2:2009Ỗ Thắ nghiệm bê tông- Phần 2: Đúc và dưỡng hộ mẫuỖ, BS EN 12390-3:2009- Thắ nghiệm bê tông- Phần 3: Cường độ chịu nén của mẫu thắ nghiệmỖ

- Các u ê tông th nghiệ có thành phần tỷ ệ tro ay thay thế i ăng à 0 , 10%, 20% và 40%

- Phân t ch và thảo uận các kết quả th nghiệ

- Đánh giá sự ảnh hưởng của tỷ ệ tro ay ến khả năng ch u n n của ê tông

5 Bố ụ ủ uận văn

Ngoài phần ở ầu, kết uận, uận văn gồ 3 chư ng:

Chư ng 1: T nh chất c học của ê tông, t ng quan và phạ v ứng dụng của tro

ay trong ĩnh vực ây dựng

Chư ng 2: Vật ệu s dụng và th ết th ngh ệ

Chư ng 3: Th ngh ệ ác nh ảnh hưởng của tro ay ến sự phát tr n cường

ộ ch u n n của ê tông

CHƯƠNG 1

T NH CHẤT CƠ HỌC CỦA BÊ TÔNG T NG QUAN VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA TRO BAY TRONG ĨNH V C XÂY D NG

1.1 T NH CHẤT CƠ CỦA BÊ TÔNG

1.1.1 Kh i niệm thành phần ấu trú và phân oại bê tông

Bê tông à ột oại vật iệu nhân tạo ược chế tạo t các vật iệu rời (cát, á, sỏi) và chất kết d nh (thường à i ăng), nước và có th thê phụ gia Vật iệu rời còn gọi à cốt iệu, cốt iệu có 2 oại và ớn Loại à cát có k ch thước (1-5) , oại ớn à sỏi hoặc á dă có k ch thước (5-40) Chất kết d nh à i ăng trộn với nướcc hoặc các chất d o khác

Phụ gia nh cải thiện ột số t nh chất của ê tông trong úc thi công c ng như trong quá trình s dụng Có nhiều oại phụ gia như phụ gia nâng cao ộ d o của hỗn hợp ê tông, tăng nhanh hoặc k o dài thời gian ông kết của ê tông, nâng cao cường

ộ của ê tông trong thời gian ầu, chống thấ

Nguyên ý tạo nên ê tông à dùng các cốt iệu ớn à thành ộ khung, cốt iệu nhỏ ấp ầy các khoảng trống và dùng i ăng à chất kết d nh iên kết chúng ại thành ột th ặc ch c có khả năng ch u ực và chống ại các iến dạng [1

Bê tông có cấu trúc không ồng nhất vì hình dạng k ch thước cốt iệu khác nhau, sự phân ố của cốt iệu và chất kết d nh không thật ồng ều, trong ê tông v n còn ại ột số t nước th a và ôc rỗng i ti( do nước th a ốc h i)

Quá trình khô cứng của ê tông à quá trình thủy hóa của i ăng, quá trình thay i ượng nước cân ng, sự giả keo nhớt, sự tăng ạng tinh th của á i ăng Các quá trình này à cho ê tông trở thành vật iệu v a có t nh àn hồi v a có

t nh d o

* Bê tông đượ phân oại theo h s u đây:

 Theo cấu trúc: ê tông ặc ch c, ê tông có ỗ rỗng (dùng t cát), ê tông

t ong, ê tông ốp

 Theo dung ượng: ê tông nặng (γ = 2200 † 2500 kG/ 3 ); ê tông nặng cốt iệu (γ = 1800 † 2200 kG/ 3 ); ê tông nhẹ (γ < 1800 kG/m3 ); bê tông ặc iệt nặng (γ> 2500 kG/ 3 )

 Theo chất kết d nh: ê tông i ăng, ê tông nhựa, ê tông chất d o, ê tông thạch cao, ê tông , ê tông si icat

 Theo phạ vi s dụng: ê tông à kết cấu ch u ực, ê tông ch u nóng,

ê tông cách nhiệt, ê tông chống â thực v.v

 Theo thành phần hạt: ê tông thông thường, ê tông cốt iệu , ê tông chèn á hộc

1.1.2 Tính hất ơ họ ủ Bê tông

Cường ộ của ê tông à ch tiêu quan trọng th hiện khả năng ch u ực của vật iệu Cường ộ của ê tông phụ thuộc vào thành phần và cấu trúc của nó Với ê tông cần ác nh cường ộ ch u n n và cường ộ ch u k o

1.1.2.1 Cường độ chịu nén

Cường ộ ch u n n của ê tông à khả năng ch u ứng suất n n của u ê tông

M u có th chế tạo ng các cách khác nhau: ấy hỗn hợp ê tông ã ược nhào trộn

úc u hoặc dùng thiết chuyên dùng khoan ấy u t kết cấu có s n M u

o cường ộ có th dạng khối vuông cạnh a = 10; 15; 20 c ; khối ăng trụ áy vuông; khối trụ tròn, ược thực hiện theo iều kiện chu n trong thời gian 28 ngày

Hình 1.1 Mẫu thí nghiệm nén

Bê tông thông thường có R= 5÷30 Mpa Bê tông có R> 40Mpa à oại cường ộ cao Hiện nay, người ta ã chế tạo ược các oại ê tông ặc iệt có R≥ 80Mpa

Khi n n, ngoài iến dạng co ng n theo phư ng tác dụng ực, ê tông còn

nở ngang Thông thường ch nh sự nở ngang quá ức à cho ê tông nứt và phá

vỡ Nếu hạn chế ược ức ộ nở ngang của ê tông có th à tăng khả năng ch u n n của nó Trong th nghiệ nếu không ôi tr n ặt tiếp úc gi a u th và àn n n thì tại ó sẽ uất hiện ực a sát có tác dụng cản trở sự nở ngang, kết quả u phá hoại

theo hình tháp ối nh như hình 1.1 Nếu ôi tr n ặt tiếp úc ê tông tự do nở ngang thì khi iến dạng ngang quá ức trong u sẽ uất hiện các vết nứt dọc và sự phá hoại ảy ra như trên hình 1.1c Cường ộ của u ược ôi tr n thấp h n cường

ộ của u khối vuông có a sát

1.1.2.2 Cường độ chịu kéo

Cường ộ ch u uốn ột thông số o cường ộ ch u k o của ê tông Nó ược

o trên c sở uốn dầ ê tông Thông thường cường ộ ch u uốn ng khoảng 10-20 cường ộ ch u n n của ê tông, tùy thuộc vào k ch thước, hình dạng của các oại cốt iệu Tuy nhiên việc ác nh ối quan hệ gi a cường ộ ch u uốn và cường ộ ch u

n n của ê tông ột cách ch nh ác nhất à thông qua việc thực hiện th nghiệ u

1.1.3 C nhân tố ảnh hưởng đến ường độ ủ bê tông

 Chất ượng của việc nhào trộn, , ầ và iều kiện ảo dưỡng BT

Nói chung các nhân tố trên ảnh hưởng quyết nh ến R, Rt nhưng ức ộ có khác nhau V dụ tỷ ệ nước trên i ăng N/XM có ảnh hưởng rất ớn ến R và có phần

t h n ối với Rt; ộ sạch cốt iệu ảnh hưởng ớn ến R và rất ớn ối với Rt c ng như khả năng ch u c t của BT

1.1.3.2 Tuổi của bê tông

Tu i à thời gian t (ngày) t nh t úc chế tạo BT ến khi nó ch u ực Cường ộ của ê tông tăng theo thời gian Thời gian ầu cường ộ tăng nhanh, sau chậ dần

Với BT dùng i ăng pooc ăng chế tạo và ảo dưỡng trong iều kiện ình thường, cường ộ tăng nhanh trong 28 ngày ầu

Đ i u diễn sự tăng của R theo t có th dùng ột số công thức thực nghiệ Công thức của B.G XKra taep (1935)theo qui uật ogarit, với t = 7÷300 ngày:

Trong ôi trường thuận ợi (nhiệt ộ dư ng, ộ cao) sự tăng cường ộ có

th k o dài trong nhiều nă Còn trong iều kiện khô hanh hoặc nhiệt ộ thấp sự tăng cường ộ trong thời gian sau này à không áng k

Dùng h i nước nóng ảo dưỡng BT à cho cường ộ tăng rất nhanh trong vài ngày ầu, nhưng sẽ à cho BT trở nên dòn h n và có cường ộ cuối cùng thấp

h n so với BT ược ảo dưỡng theo iều kiện tiêu chu n

1.1.3.3 Ảnh hưởng của tốc độ gia tải và thời gian tác dụng của tải trọng

Tốc ộ gia tải khi th nghiệ c ng ảnh hưởng ến cường ộ của u Tốc ộ gia tải qui nh ng 2kg/c 2/giây và cường ộ ạt ược à R Khi gia tải rất chậ , cường ộ BT ch ạt khoảng (0,85-0.90)R Khi gia tải nhanh, cường ộ BT có th ạt (1,15-1,20)R

Th nghiệ n n u ê tông ến ứng suất 0,90 ến 0,95R, rồi gi nguyên ực

n n trong thời gian dài thì ột úc nào ó u c ng phá hoại Đó à hiện tượng ê tông giả

1.1.3.4 Ảnh hưởng của tỉ lệ N/X đến cường độ chịu nén, chịu uốn của bê tông

Đá i ăng ( ác i ăng và tỷ ệ X/N ) có ảnh hưởng ớn ến cường ộ của

ê tông Sự phụ thuộc của cường ộ ê tông vào tỷ ệ X/N thực chất à phụ thuộc vào

th t ch rỗng tạo ra do ượng nước dư th a Hình 1.6 i u th ối quan hệ gi a cường

ộ ê tông và ượng nước nhào trộn

Độ rỗng tạo ra do ượng nước th a có th ác nh ng công thức:

r = 100(%)

Trong ó:

- N, X : Lượng nước và ượng i ăng trong 1 3 ê tông (kg)

- : Lượng nước iên kết hóa học t nh ng khối ượng i ăng Ở tu i

28 ngày ượng nước iên kết hóa học khoảng 15 - 20%

a-Vùng hỗn hợp ê tông cứng không ầ chặt ược; -Vùng hỗn hợp

ê tông có cường ộ và ộ ặc cao; c-Vùng hỗn hợp ê tông d o;

d-Vùng hỗn hợp ê tông chảy

Hình 1.4 Sự phụ thuộc của cường độ bê tông vào lượng nước nhào trộn

Mối quan hệ gi a cường ộ ê tông với ác i ăng, tỷ ệ X/N ược i u th qua công thức Bo o ey-Skramtaev sau:

Đối với ê tông có X/N = 1,4 2,5 thì: Rb = A Rx ( – 0,5)

Đối với ê tông có X/N > 2,5 th : Rb = A1 Rx ( + 0,5)

Trong ó:

- R : Cường ộ n n của ê tông ở tu i 28 ngày(kG/c 2)

- R : Mác của i ăng (cường ộ) (kG/c 2)

- , 1 à hệ số ược ác nh theo chất ượng vật iệu và phư ng pháp xác

A A1 A A1

Tốt - gia thuỷ Xi ăng hoạt t nh cao không trộnphụ

- Cốt iệu: Đá sạch, cường ộ cao, cấp

phối hạt tốt Cát sạch, Mdl = 2.4 2.7

0.54 0.34 0.6 0.38

A A1 A A1

Trung

bình

- Xi ăng hoạt t nh trung ình, i

ăng poóc ăng hỗn hợp chứa 10 

- Xi ăng hoạt t nh thấp, i ăngpoóc

ăng hỗn hợp chứa trên 15 phụ gia thuỷ

- Cốt iệu: Đá có 1ch tiêu chưa phù hợp

Hình 1.5 Tro bay

1.2.2 Phân oại tro b y

Trước ây ở châu Âu c ng như ở Vư ng quốc nh phần tro này thường ược cho à tro của nhiên iệu ốt ã ược nghiền n Nhưng ở Mỹ, oại tro này ược gọi

à tro ay ởi vì nó thoát ra cùng với kh ống khói và “ ay” vào trong không kh Và thuật ng tro ay (f y ash) ược dùng ph iến trên thế giới hiện nay ch phần thải

r n thoát ra cùng các kh ống khói ở các nhà áy nhiệt iện

Ở ột số nước, tùy vào ục ch s dụng à người ta phân oại tro ay theo các oại khác nhau Theo tiêu chu n DBJ08-230-98 của thành phố Thượng Hải, Trung Quốc, tro ay ược phân à hai oại à tro ay có hà ượng can i thấp và tro ay có

hà ượng can i cao Tro ay có chứa hà ượng can i 8 hoặc cao h n (hoặc CaO

tự do trên 1 ) à oại tro ay có hà ượng can i cao Do ó, CaO trong tro ay hoặc CaO tự do ược s dụng phân iệt tro ay có hà ượng can i cao với tro ay hà ượng can i thấp Theo cách phân iệt này thì tro ay có hà ượng can i cao có àu

h i vàng trong khi ó tro ay có hà ượng can i thấp có àu h i á

Theo cách phân oại của Canada, tro ay ược chia à a oại:

 Loại F: Hà ượng CaO t h n 8

 Loại CI: Hà ượng CaO ớn h n 8 nhưng t h n 20

 Loại C: Hà ượng CaO ớn h n 20

Trên thế giới hiện nay, thường phân oại tro ay theo tiêu chu n STM C618 Theo cách phân oại này thì phụ thuộc vào thành phần các hợp chất à tro ay ðýợc phân à hai oại à oại C và oại F [4

Bảng 1.2: Tiêu chuẩn tro bay theo ASTM [4]

C yêu ầu theo tiêu huẩn ASTM

C618

Đơn

vị

ớn nhất /nhỏ nhất

Yêu cầu hóa học không bắt buộc

C yêu ầu theo tiêu huẩn ASTM

Phân loại theo tiêu chuẩn ASTM:

 Tro bay là oại F nếu t ng hàm ượng (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3) ớn h n 70%

 Tro bay là oại C nếu t ng hàm ượng (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3) nhỏ h n 70%

P , Cu, Zn, Thành phần hóa học của tro ay phụ thuộc vào nguồn nguyên iệu than

á s dụng ốt và iều kiện ốt cháy trong các nhà áy nhiệt iện

Bảng 1.3 Thành phần hóa học của tro bay theo vùng miền [6]

Thành

phần

Khoảng (% hối ƣợng) Châu Âu Mỹ Trung Quố Ấn Độ Australia

SiO2 28,5-59,7 37,8-58,5 35,6-57,2 50,2-59,7 48,8-66,0 Al2O3 12,5-35,6 19,1-28,6 18,8-55,0 14,0-32,4 17,0-27,8 Fe2O3 2,6-21,2 6,8-25,5 2,3-19,3 2,7-14,4 1,1-13,9 CaO 0,5-28,9 1,4-22,4 1,1-7,0 0,6-2,6 2,9-5,3 MgO 0,6-3,8 0,7-4,8 0,7-4,8 0,1-2,1 0,3-2,0

Thành

phần

Khoảng (% hối ƣợng) Châu Âu Mỹ Trung Quố Ấn Độ Australia

Na2O 0,1-1,9 0,3-1,8 0,6-1,3 0,5-1,2 0,2-1,3 K2O 0,4-4,0 0,9-2,6 0,8-0,9 0,8-4,7 1,1-2,9 P2O5 0,1-1,7 0,1-0,3 1,1-1,5 0,1-0,6 0,2-3,9 TiO2 0,5-2,6 1,1-1,6 0,2-0,7 1,0-2,7 1,3-3,7

Bảng 1.4 Thành phần hóa học tro bay ở Ba Lan từ các nguồn nguyên liệu khác nhau

oại tro

bay

Thành phần (%) SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 TiO 2 MgO CaO

Các th nghiệ khảo sát thành phần hóa học trong các u tro ay ở các nước khác c ng ã ược tiến hành và thu ược các kết quả tư ng tự Đa số các u tro ay

ở Trung Quốc có thành phần chủ yếu à SiO2 và 2O3, hà ượng của chúng vào khoảng 650 g/kg ến 850 g/kg Các thành phần khác ao gồ ượng than chưa cháy, Fe2O3, MgO và CaO Tro ay Trung Quốc chứa hà ượng than chưa cháy cao à do

hệ thống ò ốt ở các nhà áy nhiệt iện ở Trung Quốc Theo tiêu chu n phân oại

STM C 618 thì tro ay Trung Quốc thuộc oại C hay tro ay có chất ượng thấp Điều này ảnh hưởng ớn ến các ứng dụng của tro ay ở Trung Quốc

1.2.4 C nguyên tố vi ƣợng trong tro b y

Quá trình ốt cháy than á à ột trong nh ng nguyên nhân ch nh à ô nhiễ không khí và phát tán các ki oại các nguyên tố vi ượng ộc hại Hi u ược sự thay

i của các nguyên tố vi ượng trong quá trình ốt than á c ng như hà ượng của nó

có trong tro ay tạo thành à iều rất quan trọng trong vấn ề ánh giá tác ộng ôi trường của các nhà áy nhiệt iện c ng như các ứng dụng tro ay Hà ượng các nguyên tố vi ượng trong tro ay phụ thuộc chủ yếu vào hà ượng của chúng có trong nguyên iệu an ầu

Dựa trên kết quả nghiên cứu các u tro ay thu ược t 7 nhà áy nhiệt iện khác nhau ở Canada [5 , các nhà nghiên cứu nước này ã cho iết hà ượng của các

ki oại nặng như s, Cd, Hg, Mo, Ni hay P trong tro ay có iên quan với hà ượng ưu hu nh có trong nguyên iệu than á an ầu Thông thường, các oại than á

có hà ượng ưu hu nh cao sẽ có hà ượng các nguyên tố này cao Tro ay ở Canada ược thu hồi ng phư ng pháp kết ng tĩnh iện hoặc phư ng pháp ọc túi Kết quả cho thấy hà ượng các nguyên tố trên trong các oại tro ay thu ược t phư ng pháp ọc túi cao h n so với các u tro ay thu ược ng phư ng pháp kết

ng tĩnh iện trong cùng ột nhà áy

1.2.5 Cấu trú hình th i ủ tro bay

Hầu hết các hạt tro bay ều có dạng hình cầu với các k ch thước hạt khác nhau, các hạt có k ch thước ớn thường ở dạng ọc và có hình dạng rất khác nhau [9] Các hạt tro ay ược chia ra à hai dạng: dạng ặc và dạng rỗng Thông thường, các hạt tro

ay h nh cầu, r n ược gọi à các hạt ặc và các hạt tro ay hình cầu mà ên trong rỗng

có tỷ trọng thấp h n 1,0 g/c 3 ược gọi à các hạt rỗng Một trong các dạng thường thấy ở tro ay thường ược tạo nên ởi các hợp chất có dạng tinh th như thạch anh,

u it và he atit, các hợp chất có dạng thủy tinh như thủy tinh o it si ic và các o it khác

Hình 1.6 Sự tương phản về kích thước

giữa các hạt trong khoảng kích thước

thường nhiều hơn

Hình 1.7 Biểu diễn đặc trưng dạng cầu của các hạt tro bay hình cầu lớn và các

hạt nhỏ

Các hạt tro ay ặc có khối ượng riêng trong khoảng 2,0 - 2,5 g/cm3 có th cải thiện các tính chất khác nhau của vật iệu nền như ộ cứng và ộ ền Các hạt tro ay rỗng có th ược s dụng trong t ng hợp vật iệu co pozit siêu nhẹ do khối ượng riêng rất nhỏ của chúng, ch khoảng 0,4-0,7 g/cm3

, trong khi các chất nền ki oại khác có khối ượng riêng trong khoảng t 1,6-11,0 g/cm3 Cả hai oại hạt này thường thấy có ớp

vỏ không hoàn ch nh ( rỗ)

1.2.6 Ảnh hưởng ủ tro b y đến một số đặ tính ủ bê tông

Bê tông à ột oại vật iệu nhân tạo ược chế tạo t các vật iệu rời ( cát, á, sỏi)

và chất kết d nh (thường à i ăng), nước và có th thê phụ gia Trong quá trình thủy hóa ượng nước ốc h i tạo ra các ỗ rỗng gi a các cốt iệu à ảnh hưởng rất ớn ến cường ộ trong ê tông Ch nh vì vậy hạn chế các rỗng gi a các cốt iệu ta nên tăng cường ộ kết d nh

 Tăng ác v a i ăng: Tro ay khi trộn với i ăng Port and và cát sạch sẽ tạo

v a i ăng có ác 10 hay 15 Mpa (N/ 2) H n n a, thê ột ưu i của Tro ay à nếu ược sáy khô trong 12 giờ trở ại (gọi à ưu hóa) thì v a i ăng có trộn Tro ay sẽ ạt ác 20 hoặc cao h n

 Giả khả năng â thực của nước, chống chua ặn: Nước ặn có C o sẽ ăn

òn cốt th p à hỏng công trình qua các khe nứt hay ỗ châ ki Phư ng pháp kh c phục à trộn v a Tro ay với i ăng trá các khe nứt, hạn chế ỗ

châ ki Đây à ột giải pháp v a hiệu quả, v a kinh tế nhất cho các công

trình ở vùng i n, vùng nước ặn

 Chống rạn nứt, giả co gảy, cải thiện ề ặt sản ph và có t nh chống thấ cao: T nh cực n của Tro ay có hà ượng Si ic cao hay si ic nano tạo ra ược t nh d o của i ăng Port and trong quá trình tạo ra v a i ăng Ch nh

t nh d o à cho sản ph không cong vênh, rạn nứt, tạo hình inh ộng và giải phóng khuôn nhanh Ngoài ra Tro ay còn trở thành chất úc tác tạo ra các

sản ph cứng h n và ền h n

 T nh ch u ực cao của ê tông tự n n với Tro ay: Xi ăng port and ược trộn với cát và nước tạo ra ược ột ê tông không nung ở cấp trung ình và tự n n trong thời gian khoảng 03 ngày, ó à iều ang ược thực hiện trong ngành công nghiệp ây dựng Tuy nhiên, nếu trộn thê Tro bay vào v a hồ thì ê tông sẽ có t nh ch u ực cao Điều này ảy ra vì các hạt si ic nano đã en vào khe

h ng của ê tông và cùng úc tạo ra ột SiO3 nhờ ộ PH kiề của i ăng Đó

à ột kết quả v a ược công ố của của ột công nghệ ới và tiên tiến của thế kỷ 21 Tro bay à ột si ic ưu việt, cần ược s dụng rộng rãi trong ngành

ây dựng

 Chống ược sự â nhập của CID SULFURIC của ê tông hiện ại: Khi khói

của các nhà áy ay ên thì có n cặn SO2 Cặn này trộn n với h i nước của

ây tạo thành H2SO4 ( cid Su furic), khi ưa sẽ có ột ượng nước ưa có

v chua, gọi à ưa acid Mưa này à cho ê tông port and rỗ ặt và sau ó rạn nứt theo thời gian Nếu à ê tông cốt th p thì ượng th p n ên trong

sẽ hen g Đ chống ại hiện tượng này, dùng Tro ay trộn vào ê tông port and, các hạt nhỏ i ti sẽ ấp ầy các khe nứt và chống ược sự â nhập của H2SO4 có th phá hỏng cốt th p

 Tạo t nh ền Su fat cho ê tông của i ăng Port and: Xi ăng port and trộn với cát và nước ngọt tạo ra ột ê tông có ộ ền ến 50 nă , nhưng khi trộn với nước ặn, ộ ền ại không quá 5 nă Vì khi nung i ăng port and ng

á vôi và ất s t, ao giờ c ng có ột ượng CaO tự do chiế khoảng 6 trong

i ăng Đất vôi này gặp nước ợ hay nước ặn có gốc su fat, gốc này kết hợp với vôi tạo ra ột uối thạch cao có c t nh ặc iệt à hút nước và trư ng

nở Sự trư ng nở ó à khối ê tông port and rạn nứt theo thời gian, và cuối

cùng, phá tan c cấu ê tông Muốn cho c cấu ê tông port and chống ại sự rạn nứt ấy, gọi à chống su fat hay ền su fat, cần pha tro ay nghèo vôi vào với

ột t ệ rất thấp Nhờ ó, có th dùng nước ặn trộn với i ăng Port and

ề à v a hồ và khi êtông ông cứng, có th ngâ trong nước ặn v n ược

 Tác dụng của Tro ay ến vấn ề hạ nhiệt cho ê tông: Khi thi công các công

trình ê tông khối ớn ột vấn ðề cấp thiết uôn ðýợc ðặt ra à à thế nào ð giả ðýợc nhiệt ðộ trong òng ê tông Nhiệt ộ trong òng ê tông có th ớn

h n 400C gây nguy c nứt do ứng suất nhiệt Nên rất cần giả i ăng và ung ột ượng chất ộn n à tro ay ả ảo t nh công tác, t nh chống thấ và cường ộ RCC Như vậy việc s dụng tro ay à chất ộn cho RCC

ạt ược 3 ục ch: Giả ược ượng nhiệt sinh ra trong òng ê tông; giả giá thành ê tông ột cách áng k ; ả ảo t nh dễ thi công và cường ộ ê

tông Qua kinh nghiệ của ột số nước trên thế giới thì hà ượng dùng tro bay thay thế i ăng trong ê tông ầ ăn có phạ vi t 30 – 60%

Một số ứng dụng nổi bật ủ tro b y:

- Tận dụng giá thành thấp của tro ay, thay thế t 5 - 15 ượng i ăng ang s dụng trong phối trộn ê tông à giả giá thành sản ph

- Bê tông có s dụng tro bay à phụ gia sẽ à tăng cường ộ ên t 1,5-2 ần;

Là tăng ộ tr n của v a giúp giả chi ph ê tông ên các tầng cao của công trình và à cho ê tông chui vào các khe ỗ dễ dàng h n;

- "Kh vôi tự do CaO" trong i ăng (khoảng 6 ) à thành phần gây "n " à giả chất ượng ê tông trong ôi trường nước; ặc iệt trong việc nh ng khối ê tông cực ớn ở các công trình thủy iện, khi có phụ gia tro ay có th ê tông gián oạn à không phải iên tục như ê tông thường;

- Khống chế nhiệt ộ an ầu, giả ứng suất nhiệt trong khối ê tông, tăng ộ

ền, k o dài tu i thọ công trình, giá thành có th r h n ến 30 , giả 10 nước trộn

bê tông

- Tro ay à phụ gia sản uất i ăng ền su fat, phụ gia cho ê tông tự èn

ối với công trình òi hỏi ch u ực cao;

- Với v a trát tường có th thay thế 30 -35 i ăng, tạo ề ặt n, tốt, chống thấ ;

- Sản uất gạch ock có s dụng tro ay còn có th giả ượng i ăng nhiều

h n n a

1.2.7 Một số ông trình ứng dụng tro b y ở Việt N m

Nước ta hiện ang trong quá trình phát tri n ây dựng cầu cống, các công trình thuỷ iện, các ê kè Theo khảo sát thì các công ty ê tông cung cấp cho th trường khoảng 15 à ê tông úc s n, 85 còn ại à do các nhà áy i ăng án thẳng cho chủ ầu tư ây dựng Tro ay ược dùng à phụ gia ê tông khối ớn cho các công trình ập thuỷ iện áp dụng công nghệ ê tông ầ ăn như nhà áy thuỷ iện S n

La, Bản Vẽ, Sông Tranh 2, và ột số công trình khác như ập Bái Thượng (Thanh Hoá), ập Tân Giang (Ninh Thuận), ập Lòng Sông (Bình Thuận), Tác giả Nguyễn Công Th ng và cộng sự ã nghiên cứu chế tạo ê tông chất ượng siêu cao (BTCLSC)

s dụng hỗn hợp phụ gia khoáng si ica và tro ay, cho thấy có th s dụng tro ay Việt

Na thay thế ột phần i ăng chế tạo BTCLSC Việc s dụng tro ay thay thế

ột phần i ăng sẽ cải thiện t nh chất của hỗn hợp BTCLSC

Tro ay có hà ượng ất khi nung nhỏ h n 11 có th dùng trộn vào i ăng với tỷ ệ trung ình 10÷20 Hiện tại, tro ay Phả Lại (SCL- FLY SH) ã ược s dụng à nguyên iệu sản uất tại Nhà áy i ăng Hoàng Thạch với tỷ ệ trộn 14 , tại nhà áy i ăng Sông Gianh với tỷ ệ trộn 18

S dụng gạch ây không nung t tro ay cho nhà cao tầng có hiệu quả kinh tế khá cao Hỗn hợp vật iệu à gạch gồ tro ay, i ăng, vôi, thạch cao và ột nhô , trong ó tro ay à thành phần ch nh, chiế ến 70 khối ượng Vì vậy nhu cầu tro

ay cung ứng cho th trường sản uất gạch không nung, gạch ê tông nhẹ và ê tông à rất ớn

Bộ ôn Đường ộ, Trường Đại học Giao thông Vận tải ã tiến hành nghiên cứu

s dụng tro ay à chất iên kết gia cố vật iệu cát, á à ặt ường Kết quả cho thấy, hỗn hợp 80 tro ay và 20 vôi dùng à chất iên kết gia cố ường sẽ ạt ược ộ ền c học khá cao Khi à ặt ường có th s dụng các hỗn hợp sau: á+vôi+tro ay ; tro ay + i ăng hoặc tro ay +vôi +thạch cao Hiện ã có

dự án th nghiệ ây dựng ường giao thông nông thôn huyện Ki Động, Hưng Yên Loại ất gia cố ng tro ay sẽ có cường ộ khá cao, oại vật iệu này hoàn toàn có th sánh với gia cố ng vôi và ột số hoá chất chất khác Với oại ất gia cố này có th dùng à óng ường hoặc gia cố ề, ái dốc ta uy sẽ cho hiệu quả cao

Ở nước ta, tro ay ược ứng dụng chủ yếu trong ĩnh vực ây dựng, vấn ề s dụng tro ay à vật iệu ý ôi trường và cải tạo ất chưa ược quan tâ nhiều

Lê Thanh S n và Trần Kông Tấu ã chuy n hóa tro ay thành zeo it có th dùng cải tạo ất Tác giả Tạ Ngọc Đôn và cộng sự ã nghiên cứu ý tro ay thành zeo it P1

và ược s dụng à chất ý ô nhiễ ôi trường Tro ay ược ý ng dung

d ch NaOH 3,5M có khả năng s dụng à chất hấp phụ trong phân t ch ôi trường Sản ph tạo thành à ột hỗn hợp các hạt rất nhỏ, hình cầu và tư ng ối ồng ều;

và trong ó có chứa chủ yếu à các hạt Quartz, Mu ite và Zeo it P1 (Na) Tro ay sau khi ý ược s dụng ánh giá khả năng hấp phụ và tách chất ối với hai hỗn hợp M1 và M2 Hiệu suất thu hồi chất ối với M1 à 83,3 ến 89,5 , ối với M2 à 51,28

ến 93,75 Do khả năng hấp phụ ki oại nặng không cao, nhiều công trình ã nghiên cứu iến t nh tro ay, chủ yếu à chuy n hóa thành zeo it ng cách trộn với

út r n và nung ở nhiệt ộ cao khoảng 500-600oC Nguyễn Th Thu và cộng sự ã nghiên cứu chuy n hóa tro ay Phả Lại thành dạng zeo it dùng à vật iệu hấp phụ cải tạo ất

Vấn ề nghiên cứu ý, iến t nh tro ay ứng dụng trong ĩnh vực cao su và chất d o c ng ã ược ột số tác giả quan tâ Tác giả Thái Hoàng và các cộng sự ã nghiên cứu iến t nh ề ặt tro ay ng 2 tác nhân iên kết si an à viny tri eto y si an (VTMS) và 3-g ycido propy tri eto y si an (GPTMS) Kết quả thu ược cho thấy, trên

ề ặt tro ay hình thành ột ớp àng si an h u c rất ỏng

Tro ay iến t nh tạo ra ược s dụng trong nghiên cứu chế tạo và t nh chất

co pozit trên c sở nhựa PE, PP và EV Trên c sở các kết nghiên cứu t nh chất c ý, khả năng chống cháy, ộ ền o y hóa nhiệt và cấu trúc hình thái của vật iệu co pozit nhiệt d o (PE, PP, EV ) với tro ay không iến t nh (F ) và tro ay iến t nh (MF ) cho thấy: - Thành phần th ch hợp của vật iệu co pozit trên c sở PE à 15 hỗn hợp

OF /MF (V) với tỷ ệ 70/30 về khối ượng Vật iệu thu ược có ộ ền k o ứt ớn

h n 20 MPa, ộ dãn dài khi ứt ớn h n 200 - Thành phần th ch hợp của vật iệu

co pozit trên c sở PP à 15-20 hỗn hợp F /MF (G hoặc V) (với tỷ ệ 70/30 hoặc 80/20 về khối ượng Vật iệu thu ược có ộ ền k o ứt ớn h n 20 MPa, ộ dãn dài khi ứt ớn h n 200 - Thành phần th ch hợp của vật iệu co pozit trên c sở EV à

10 hỗn hợp F /MF (G) với tỷ ệ 70/30 hoặc 80/20 về khối ượng Vật iệu thu ược

có ộ ền k o ứt ớn h n 15 MPa, ộ dãn dài khi ứt ớn h n 160

C ng các tác giả trên ã nghiên cứu chế tạo co pozit HDPE/F và HDPE/MF (po yety en tỷ trọng cao/tro ay và tro ay iến t nh) với hà ượng chất

ộn F và MF khác nhau ược chế tạo ng phư ng pháp nóng chảy Độ nhớt tư ng

ối của co pozit HDPE/F và HDPE/MF tăng ên với sự gia tăng của hà ượng

F và MF Các t nh chất c học của co pozit HDPE/F và HDPE/MF thấp h n

so với HDPE và giả khi hà ượng F và MF tăng Vật iệu co pozit HDPE/MF có t nh chất c học cao h n so với vật iệu co pozit HDPE/F với cùng

hà ượng chất ộn Cả hai chất ộn F và MF ều giả t nh cách iện HDPE

T nh ng nội dung trên ây cho thấy, khả năng ứng dụng của tro ay rất a dạng,

ặc iệt trong ĩnh vực à vật iệu ây dựng Việc nghiên cứu các iện pháp ý, iến

t nh tro ay ứng dụng vào các ĩnh vực kinh tế, kỹ thuật à vấn ề không ch có ý nghĩa khoa học, kinh tế rõ rệt à còn có giá tr ặc iệt à tận dụng ột cách hiệu quả ột oại vật iệu phế thải, góp phần s dụng hợp ý tài nguyên và ảo vệ ôi trường

Riêng trong ĩnh vực công nghệ vật iệu cao su, chất d o, việc ứng dụng của tro

ay ới ch à t ầu và v n ang còn rất tiề năng Bởi vì ứng dụng ột cách có hiệu quả, ối với t ng oại cao su, chất d o òi hỏi nh ng ý ề ặt tro ay phù hợp và cả hiệu quả về ặt khoa học, công nghệ và kinh tế Đối với cao su thiên nhiên

và các oại cao su end trên c sở CSTN c ng ã có ột số kết quả nghiên cứu ược công ố, song việc ứng dụng vào thực tế chưa thấy nhiều, ặc iệt ở Việt Na nh ng nghiên cứu về hướng này hầu như chưa thấy Ch nh vì vậy, góp phần ở rộng việc ứng dụng tro ay trong công nghệ gia công cao su, việc hoàn thiện các nghiên cứu iến t nh và ứng dụng tro ay gia cường cho CSTN và end trên c sở CSTN à vô cùng cần thiết, nó không ch có ý nghĩa khoa học, kinh tế, ã hội à còn có giá tr thực tiễn cao

1.2.8 Ứng dụng tro b y trong một số ĩnh vự và ông trình trên thế giới 1.2.8.1 Tro bay dùng làm vật liệu điền lấp

Tro ay có th dùng phục hồi và cải tạo các vùng ất yếu ởi các hoạt ộng

khác Tro ay ược s dụng cho phát tri n các công trình công cộng như công viên,

ãi ậu e, sân ch i, Tro ay có ộ ền ầ n n tư ng ư ng hoặc ớn h n ất nên thường ược s dụng trong các ĩnh vực ồi p

Hình 1.8 Đập Puylaurent ở Pháp

Hình 1.9 Bê tông asphalt sử dụng tro bay

1.2.8.2 Tro bay trong bê tông

Tro ay cải thiện ộ ền và kết cấu của ê tông d n ến tăng tu i thọ của ường

Thông thường, tro ay có th thay thế t 15 ến 30 i ăng port and [23 Hiện nay, tro bay ược ứng dụng rộng rãi trong ây dựng với các ục ch khác nhau như làm phụ gia cho bê tông xi ăng [24 , à ộn cho ê tông asphalt [25] Một số công trình

ây dựng n i tiếng trên thế giới ã s dụng tro bay trong ê tông như ập Puy aurent ở Pháp, cây cầu Great Belt East nối Copenhagen (Đan Mạch) với nh ng vùng ất của trung tâm châu Âu

1.2.8.3 Tro bay làm đường xá

Tro ay có th ược s dụng ây dựng ường và ê kè Việc s dụng này có nhiều ợi thế h n so với các phư ng pháp thông thường như tiết kiệ ất trồng trọt, tránh tạo ra các vùng tr ng, giả chi ph , à giả nhu cầu ất ý / ng ọng tro bay

1.2.8.4 Gạch không nung từ tro bay

Tro ay c ng à phế iệu thân thiện ôi trường [24 Gạch tro ay ược tạo thành t tro ay, cát và i ăng, trong ó tro ay à chất ộn ch nh và cát à chất ộn thứ hai Còn i ăng à chất kết d nh tất cả các nguyên iệu với nhau Ở Đức, tro ay ược ứng dụng sản uất gạch ây nhà Các khối gạch này ược tạo ra t hỗn hợp của tro , tro ay, á vôi và nước ược p thành khuôn [26

1.2.8.5 Sản phẩm gạch ốp lát từ tro bay

Gạch ốp át có th ược sản uất t tro ay Gạch ốp át gồ hai ớp: ớp ă

và ớp nền Lớp ặt à hỗn hợp gồ nhựa en, i ăng, ôt tro ay và ô ô it Lớp

nê à hỗn hợp gồ tro ay án khô, i ăng và ụi ỏ á

1.2.8.6 Làm vật liệu cốt nhẹ

Nhiều công nghệ ã ược phát tri n sản uất cốt iệu nhân tạo t tro ay Cốt iêu t sản ph tro ay có th ược s dụng cho ột oại các ứng dụng trong công nghiệp ây dựng, ao gồ thành phần ây dựng, thành phần ê tông úc s n, ê tông trộn s n các tòa nhà caao tầng

CHƯƠNG 2 VẬT IỆU SỬ DỤNG VÀ THI T BỊ TH NGHIỆM

Bảng 2.2 Hàm lượng ion Cl - trong cát

oại bê tông Hàm ượng ion C - % hối ượng

ảy ra phản ứng kiề - si ic nếu iến dạng ( ) ở tu i 6 tháng ác nh theo phư ng pháp thanh v a nhỏ h n 0,1

Loại cát s dụng trong Th nghiệ à Cát K La (tại huyện Điện Bàn, t nh Quảng Na ) Vì iều kiện th nghiệ còn hạn chế nên tác giả không tiến hành th

nghiệ các ch tiêu của cát K La , à ch s dụng úc các u th nghiệ sau khi ược ph i khô trong ôi trường không kh oại ỏ ộ trong cát

2.1.2 Đ dăm (Cốt iệu ớn)

Cốt iệu ớn có th ược cung cấp dưới dạng hỗn hợp nhiều cỡ hạt hoặc các cỡ hạt riêng iệt Thành phần hạt của cốt iệu ớn, i u th ng ượng sót t ch uỹ trên các sàng, ược quy nh trong Bảng 2.3, TCVN 7570-2006 []

Sỏi và sỏi dă dùng à cốt iệu cho ê tông các cấp phải có ộ n n dập trong

i anh phù hợp với yêu cầu trong Bảng 2.5, TCVN 7572-12:2006 [8 Độ hao òn khi

va ập của cốt iệu ớn th nghiệ trong áy Los nge es, không ớn h n 50 khối ượng Hà ượng hạt thoi dẹt trong cốt iệu ớn không vượt quá 15 ối với ê tông cấp cao h n B30 và không vượt quá 35 ối với cấp B30 và thấp h n Tạp chất h u

c trong sỏi ác nh theo phư ng pháp so àu, không th h n àu chu n

Bảng 2.5 Yêu cầu về độ nén dập đối với sỏi và sỏi dăm

Cấp bê tông

Độ n n dập ở trạng th i bão hoà nướ

% hối ượng hông ớn hơn

Hà ượng ion C - (tan trong a it) trong cốt iệu ớn, không vượt quá 0,01

Có th ược s dụng cốt iệu ớn có hà ượng ion C - ớn h n 0,01 nếu t ng hà ượng ion C - trong 1 3 ê tông không vượt quá 0,6 kg

Th nghiệ s dụng á (1 2c ) Phước Lý, thành phố Đà N ng Vì iều kiện

th nghiệ còn hạn chế nên tác giả không tiến hành th nghiệ các ch tiêu của á, à

ch s dụng úc các u th nghiệ sau khi ược ph i khô trong ôi trượng không

kh oại ỏ ộ trong á

2.1.3 Xi măng

Áp dụng tiêu chu n TCVN 2682:2009[5

Các ch tiêu chất ượng của i ăng poóc ăng ược quy nh trong Bảng 2.6

Bảng 2.6 Các ch tiêu chất lượng của i măng poóc lăng

5 Hà ượng anhydric sunphuric (SO3), , không ớn h n 3,5

6 Hà ượng agie o it (MgO), , không ớn h n 5,0

7 Hà ượng ất khi nung (MKN), , không ớn h n 3,0

8 Hà ượng cặn không tan (CKT), , không ớn h n 1,5

9 Hà ượng kiề quy i1) (Na2Oq )2), , không ớn h n 0,6

Các ch tiêu kỹ thuật ược ấy t nhà sản uất như Bảng 2.7

Bảng 2.7 So sánh ch tiêu chất lượng của i măng Sông ianh PCB40 với TC N

tính

TCVN 6260:2009

Xi măng Sông Gianh PCB40

1 Cường ộ n n, MPa, không nhỏ h n:

- Phần còn ại trên sàng k ch thước ỗ 0,09 % ≤ 10 ≤ 4,0

- Bề ặt riêng, phư ng pháp B aine cm2/g ≥ 2.800 ≥ 3.200