1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng

80 13 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên Cứu Đánh Giá Ảnh Hưởng Của Bột Cao Su Tới Cường Độ, Độ Hút Nước Và Độ Bão Hòa Nước Của Bê Tông Cấp Độ Bền B15 Dùng Cho Nhà Ở Dân Dụng
Tác giả Phan Mạnh Linh
Người hướng dẫn TS. Phan Văn Tiến
Trường học Trường Đại Học Vinh
Chuyên ngành Kỹ Thuật Xây Dựng
Thể loại luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản 2019
Thành phố Nghệ An
Định dạng
Số trang 80
Dung lượng 2,53 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Cùng với việc phát triển của khoa học và công nghệ, hiện nay trên thị trường các sản phẩm phụ gia cho vật liệu bê tông đ trở nên hết sức đa dạng và chất lượng ngày càng cao, vấn đề lớn n

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

PHAN MẠNH LINH

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA BỘT CAO

SU TỚI CƯỜNG ĐỘ, ĐỘ HÚT NƯỚC VÀ ĐỘ BÃO HÒA NƯỚC CỦA BÊ TÔNG CẤP ĐỘ BỀN B15 DÙNG CHO NHÀ Ở DÂN DỤNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

PHAN MẠNH LINH

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA BỘT CAO

SU TỚI CƯỜNG ĐỘ, ĐỘ HÚT NƯỚC VÀ ĐỘ BÃO HÒA NƯỚC CỦA BÊ TÔNG CẤP ĐỘ BỀN B15 DÙNG CHO NHÀ Ở DÂN DỤNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng

Trang 3

LỜI CAM ĐOAN

Bản luận văn thạc sỹ: “Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền B15 dùng cho nhà ở dân dụng” được thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS Phan

Văn Tiến, là đề tài nghiên cứu riêng của tôi Các s liệu, kết quả nêu trong luận văn được sử dụng trung thực, các tài liệu tham khảo có nguồn g c trích dẫn rõ ràng và chưa từng công b trong các công trình nghiên cứu khác Tôi đ đọc và hiểu về các hành vi vi phạm sự trung thực trong học thuật

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung của luận văn này

Nghệ An, ngày tháng 6 năm 2019

Tác giả luận văn

Phan Mạnh Linh

Trang 4

LỜI CẢM ƠN

Sau khi thực hiện xong bản luận văn thạc sĩ này, tôi xin gửi lời cảm ơn tới

TS Phan Văn Tiến, người đ hướng dẫn, giúp đỡ, động viên và tạo mọi điều

kiện thuận lợi cho tôi trong su t quá trình học tập cũng như thực hiện luận văn này

Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô giáo của Khoa Xây dựng trường Đại học Vinh đ truyền dạy cho tôi những kiến thức khoa học để giúp tôi có thể hoàn thành luận văn này Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô của Phòng đào tạo sau Đại học - Trường Đại học Vinh đ hướng dẫn và hỗ trợ tôi trong thời gian học tập tại trường

Cu i cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và người thân đ luôn giúp đỡ và động viên tôi trong su t thời gian qua

Xin trân trọng cảm ơn!

Nghệ An, ngày tháng 6 năm 2019

Tác giả luận văn

Phan Mạnh Linh

Trang 5

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II MỤC LỤC III DANH MỤC BẢNG, HÌNH VẼ IV

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Tổng quan tình hình nghiên cứu 4

2.1 Ngoài nước: 4

2.2 Trong nước: 4

3 Mục tiêu nghiên cứu 5

4 Đ i tượng và phạm vi nghiên cứu 5

5 Phương pháp nghiên cứu 5

6 Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài 5

7 Kết cấu của đề tài 7

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG PHỤ GIA POLYME TRONG BÊ TÔNG 8

1.1 Giới thiệu lịch sử nghiên cứu và sử dụng phụ gia cho bê tông ở trong nước và trên thế giới 8

1.2 Ưu điểm của việc sử dụng phụ gia trong bê tông 12

1.3 Phân loại các phụ gia thường dùng cho bê tông 13

1.3.1 Phân loại chung 13

1.3.2 Phụ gia khoáng dùng trong bê tông 15

1.3.3 Phụ gia hóa học dùng trong bê tông 20

1.4 Tình hình sử dụng phụ gia trong vật liệu xây dựng ở Việt Nam 23

1.4.1 Phụ gia cu n khí 24

1.4.2 Phụ gia giảm thấm nước 24

Trang 6

1.4.3 Phụ gia đông cứng nhanh 24

1.4.4 Phụ gia làm chậm đông cứng 24

1.4.5 Phụ gia trợ bơm 246 1.4.6 Phụ gia bê tông nở 24

1.4.7 Phụ gia tự bảo dưỡng bê tông 247 1.4.8 Phụ gia hóa dẻo để giảm nước trong bê tông 24

1.4.9 Phụ gia siêu dẻo giảm nước cao 24

1.5 Các yêu cầu kỹ thuật chung của phụ gia dùng cho bê tông 29

Kết luận chương 1 32

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU, THIẾT BỊ VÀ TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 34

2.1 Vật liệu thí nghiệm 34

2.1.1 Các thành phần cấp ph i của hỗn hợp bê tông 34

2.1.2 Thí nghiệm xác định kh i lượng riêng của cát 37

2.1.3 Thí nghiệm xác định kh i lượng thể tích của cát 38

2.1.4 Thí nghiệm xác định độ ẩm của cát 39

2.1.5 Thí nghiệm xác định mô đun độ lớn của cát 40

2.1.6 Thiết kế thành phần ph i liệu của 1 mẻ trộn bê tông 41

2.2 Các tính chất của bê tông dùng để nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của bột cao su 43

2.2.1 Cường độ chịu nén 44

2.2.2 Độ hút nước 46

2.2.3 Độ b o hòa nước 47

2.3 Các thiết bị và dụng cụ thí nghiệm 48

2.3.1 Máy trộn: 48

2.3.2 Máy nén bê tông: 49

2.3.3 Các dụng cụ thí nghiệm 51

2.4 Trình tự thí nghiệm 53

Trang 7

2.4.2 Thí nghiệm xác định độ hút nước của bê tông: 54

2.4.3 Thí nghiệm xác định độ b o hòa nước của bê tông: 55

Kết luận chương 2 55

CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT CỦA BÊ TÔNG 56

3.1 Ảnh hưởng của phụ gia tới cường độ chịu nén của bêtông 58

3.2 Ảnh hưởng của phụ gia tới sự phát triển cường độ chịu nén của bêtông 60 3.3 Ảnh hưởng của phụ gia tới độ hút nước của bêtông 63

3.4 Ảnh hưởng của phụ gia tới độ b o hòa nước của bêtông 64

Kết luận chương 3 65

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67

1 Kết luận 67

2 Kiến nghị 69

DANH MỤC THAM KHẢO 70

Trang 8

DANH MỤC BẢNG, HÌNH VẼ

BẢNG

Bảng 1.1 Đặc điểm kỹ thuật của bột cao su 3

Bảng 1.2 Các yêu cầu vật lý của phụ gia khoáng hoạt tính nghiền mịn 30

Bảng 1.3 Các yêu cầu hóa học của phụ gia khoáng hoạt tính nghiền mịn 31

Bảng 1.4 Các yêu cầu kỹ thuật đ i với phụ gia ch ng thấm 32

Bảng 2.1 Cấp ph i liệu cho 1m3 bê tông cấp độ bền B15 34

Bảng 2.2 Thành phần hạt của cát 34

Bảng 2.3 Thông s kỹ thuật của bột cao su 38

Bảng 2.4 Kết quả thí nghiệm xác định kh i lượng riêng của cát 38

Bảng 2.5 Kết quả thí nghiệm xác định kh i lượng thể tích của cát 39

Bảng 2.6 Kết quả thí nghiệm xác định độ ẩm tự nhiên của cát 40

Bảng 2.7 Kết quả thí nghiệm xác định mô đun độ lớn của cát 41

Bảng 2.8 Tổng hợp các chỉ tiêu vật lý của các thành phần trộn 41

Bảng 2.9 Hệ s tính đổi kết quả nén các viên mẫu bê tông khác chuẩn 45

Bảng 2.10 Thông s kỹ thuật của máy trộn bê tông 48

Bảng 3.1 Kích thước côn đo độ sụt 56

Bảng 3.2: Kết quả thí nghiệm nén bê tông ở 28 ngày tuổi 59

Bảng 3.3: Kết quả thí nghiệm nén bê tông ở các ngày tuổi 61

HÌNH VẼ Hình 1.1 Bê tông sử dụng phụ gia cu n khí 24

Hình 1.2 Phụ gia trợ bơm được sử dụng trong bơm bê tông 26

Hình 2.1 Biểu đồ đường cong cấp ph i của cát dùng cho thí nghiệm 35

Hình 2.2 Biểu đồ đường cong cấp ph i của đá dùng cho thí nghiệm 36

Hình 2.3 Thí nghiệm xác định kh i lượng riêng của cát 38

Trang 9

Hình 2.5 Thí nghiệm xác định độ ẩm tự nhiên của cát 40

Hình 2.6 Máy trộn bê tông 49

Hình 2.7 Các mẫu thí nghiệm sau khi tháo khuôn 49

Hình 2.8 Thí nghiệm cường độ chịu nén của bê tông 50

Hình 2.9 Một thí nghiệm nén mẫu bê tông đang tiến hành 51

Hình 2.10 Khuôn mẫu 150 x 150 x 150 mm 52

Hình 2.11 Cân điện tử 52

Hình 2.12 Tủ sấy 53

Hình 2.13 Khuôn mẫu thí nghiệm 15x15x15 cm và máy nén bêtông 53

Hình 3.1 Cân xác định kh i lượng c t liệu theo đúng thiết kế 56

Hình 3.2 Nén mẫu thí nghiệm ở các ngày tuổi khác nhau 57

Hình 3.3 Mẫu bị phá hoại sau khi kết thúc thí nghiệm nén 58

Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn m i quan hệ giữa cường độ chịu nén của bêtông và hàm lượng phụ gia 60

Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn sự phát triển của lực nén tới hạn của bêtông theo thời gian và sử dụng các hàm lượng phụ gia khác nhau 62

Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn m i quan hệ giữa độ hút nước của bêtông và hàm lượng phụ gia trong bê tông 63

Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn m i quan hệ giữa độ b o hòa nước của bêtông và hàm lượng phụ gia 65

Trang 10

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Hiện nay, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ và kỹ thuật xây dựng công trình trong nước và trên thế giới, việc tìm kiếm các vật liệu mới, thân thiện với môi trường, có khả năng ứng dụng linh hoạt phù hợp với các điều kiện cụ thể khác nhau đạt hiệu quả cao, an toàn và kinh tế là rất quan trọng Do vậy xu thế phát triển hiện nay của ngành xây dựng nói chung và ngành vật liệu xây dựng nói riêng ở Việt Nam và trên thế giới đang hướng vào việc tìm kiếm các vật liệu tiên tiến Trong s các hướng phát triển đó, viêc sử dụng các loại phụ gia polyme trong vật liệu xây dựng, bao gồm bê tông, là một xu thế mạnh mẽ

Ở Việt Nam, phụ gia cho bê tông đ bắt đầu được nghiên cứu từ những năm 1965-1967 và ngày càng phát triển với chủng loại tương tự như các nước khác Các chủng loại phụ gia ở Việt Nam chủ yếu là phụ gia tăng dẻo, siêu dẻo giảm nước, phụ gia ch ng thấm, phụ gia nở và không co, phụ gia khoáng, phụ gia sửa chữa kết cấu Nhìn chung các sản phẩm phụ gia ở Việt Nam đ bước đầu được chế tạo ở quy mô công nghiệp và có chất lượng t t Các sản phẩm được đánh giá phù hợp với tiêu chuẩn qu c tế

Trong tiến trình phát triển, lĩnh vực công nghệ vật liệu bê tông của Việt nam đ và đang tiếp cận được những công nghệ, vật liệu mới và tiên tiến Cùng với việc phát triển của khoa học và công nghệ, hiện nay trên thị trường các sản phẩm phụ gia cho vật liệu bê tông đ trở nên hết sức đa dạng và chất lượng ngày càng cao, vấn đề lớn nhất là làm thế nào ứng dụng hiệu quả chúng vào trong thực trạng xây dựng nước nhà Nghiên cứu được triển khai trong đề tài này dự kiến đưa ra một nghiên cứu thực nghiệm về ảnh hưởng của một loại phụ gia g c cao su dạng bột đến cường độ chịu nén, độ hút nước và độ b o hòa nước của bê tông ở trạng thái cứng Kết quả nghiên cứu sẽ giúp các nhà nghiên cứu, thiết kế

Trang 11

có thêm tư liệu trong việc nghiên cứu ứng dụng hiệu quả loại phụ gia này trong thực tế xây dựng ở Việt Nam

Bột cao su là chất kết dính polyme được sản xuất bởi quy trình sấy phun các nhũ tương polyme, chủ yếu trên cơ sở vinyl axetat/etylen Nó hoạt động như một chất kết dính hữu cơ, gắn kết các hạt c t liệu, gia cường cấu trúc vữa và cải thiện tính bám dính tại bề mặt tiếp xúc giữa vữa và lớp nền Nói chung việc sử dụng bột cao su trong thành phần của vữa và bê-tông xi-măng góp phần tăng cường độ chịu kéo, giảm co ngót, tăng độ bền và cải thiện độ dính bám Ảnh hưởng của bột cao su tới tính chất của bê tông đ được nghiên cứu và công b bởi một s tác giả: ở trạng thái ninh kết và ở trạng thái đóng rắn (sau 28 ngày) Tuy nhiên, tác dụng của bột cao su tới tính chất của bêtông, trong đó có sự phát triển cường độ chịu nén, độ hút nước và độ b o hòa nước của bê tông chưa được nghiên cứu

Hiện nay ở Việt Nam, qua tìm hiểu các công b kết quả nghiên cứu của các nhà nghiên cứu trên các tạp chí khoa học, s lượng các nghiên cứu công b

về ảnh hưởng của các loại phụ gia trong bê tông để cải thiện các tính chất cơ lý trong các điều kiện ứng dụng cụ thể tại Việt Nam là chưa nhiều, do đó để phù hợp với xu thế phát triển và hội nhập, việc phát triển từng bước các nghiên cứu theo hướng vật liệu mới, ứng dụng các loại phụ gia tiên tiến, áp dụng trong các tình hu ng, điều kiện đặc thù của Việt Nam là rất cần thiết và phù hợp với xu hướng của ngành vật liệu xây dựng hiện nay, đó là sử dụng các loại phụ gia hoạt tính cao trong vật liệu xây dựng, bao gồm bê tông

Mặc dù có thể các hướng nghiên cứu về phụ gia trong bê tông xây dựng

có thể đ và đang được phát triển bởi nhiều cơ sở nghiên cứu trong và ngoài nước, việc phát triển một nghiên cứu bài bản, song song với các nghiên cứu

ở các cơ sở nghiên cứu khác trong và ngoài nước là rất t t và có tính thực tiễn cao Đ i với bê tông xi măng cấp độ bền B15 dùng cho nhà ở dân dụng tại Việt Nam, nghiên cứu về ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút

Trang 12

nước, độ b o hòa nước của bê tông sẽ góp phần xây dựng cơ sở khoa học, tri thức thực nghiệm về hướng nghiên cứu, kinh nghiệm, tiềm năng phát triển

về nghiên cứu ảnh hưởng, đề xuất giải pháp ứng dụng hiệu quả các loại phụ gia khác nhau cho bê tông xi măng Ngoài ra, việc phát triển hướng nghiên cứu mới sẽ góp phần giúp trường Đại học Vinh trở thành một trong những

cơ sở đào tạo đầu tiên trong nước có nhóm nghiên cứu về vấn đề này tại Việt Nam Trong quá trình nghiên cứu cũng như tầm nhìn phát triển, việc kết hợp giữa cơ sở đào tạo, nghiên cứu khoa học với các nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng, sử dụng các kết quả nghiên cứu khoa học của Việt Nam,

sẽ có tính khả thi cao thay vì nhập khẩu các sản phẩm thương mại từ nước ngoài như hiện nay

Bột cao su sử dụng trong nghiên cứu là một loại bột latex có khả năng phân tán trong nước dựa trên g c vinyl axetat và copolyme vinyl Một s đặc điểm của bột cao su sử dụng trong nghiên cứu được đưa ra trong Bảng 1.1

Bảng 1.1 Đặc điểm kỹ thuật của bột cao su

Nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh oC 15 ± 5

Để đánh giá được ảnh hưởng của bột cao su tới tính chất của bê tông, trong phạm vi nghiên cứu của đề tài này, một s tính chất cơ bản của vật liệu, bao gồm cường độ, độ hút nước và độ b o hòa nước, sẽ được nghiên cứu với sự

Trang 13

điều chỉnh hàm lượng phụ gia bột cao su Từ đó đề tài "Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ b o hòa nước của bê tông cấp độ bền B15 dùng cho nhà ở dân dụng" được lựa chọn phù hợp và có tính thực tiễn

2 Tổng quan tình hình nghiên cứu

2.1 Ngoài nước:

Trên thế giới, việc ứng dụng các loại phụ gia khác nhau để cải thiện các tính chất của vật liệu được nghiên cứu từ rất lâu và đ được công b bởi rất nhiều tác giả [8] Tuy nhiên với sự phát triển của công nghệ xây dựng, sự phát minh của các loại vật liệu mới và các loại phụ gia mới, sự yêu cầu ngày càng cao của công nghệ xây dựng, đòi hỏi các nhà nghiên cứu phải tìm hiểu kĩ ảnh hưởng

và phạm vi ứng dụng của các loại phụ gia này trong các điều kiện cụ thể khác nhau

Bột phụ gia cao su là chất kết dính polyme được sản xuất bởi quy trình sấy phun các nhũ tương polyme, chủ yếu trên cơ sở vinyl axetat/etylen Nó hoạt động như một chất kết dính hữu cơ, gắn kết các hạt c t liệu, gia cường cấu trúc của vật liệu và cải thiện tính chất của vật liệu Ảnh hưởng của bột cao su tới tính chất của vữa ximăng đ được nghiên cứu và công b bởi nhiều tác giả, ở trạng thái trẻ [14] và trạng thái cứng [8,15] Tuy nhiên hầu như chưa có công b

về ảnh hưởng của phụ gia này tới tính chất cơ lý, bao gồm cường độ, độ hút nước và độ b o hòa nước của bêtông theo TCVN

2.2 Trong nước:

Việc nghiên cứu về ảnh hưởng của các loại phụ gia polyme tới tính chất của vật liệu ximăng ở trong nước là rất ít và không có nhiều công b về vấn đề này Trong vòng 5 năm trở lại đây, đ có một s nghiên cứu về hồ [2,3], vữa [1]

và bêtông [2,4,5] sử dụng phụ gia, bao gồm chất kết dính vô cơ [1], phụ gia siêu dẻo [2], phụ gia tái phân tán [3], phụ gia khoáng và tro bay [4,5] Ảnh hưởng của bột cao su tới tính chất của bê tông còn ít được nghiên cứu và chưa có nhiều

Trang 14

công b về ảnh hưởng của loại phụ gia này trong bê tông B15 dùng cho nhà ở dân dụng

Những phân tích trên đây cho thấy việc nghiên cứu về ảnh hưởng của bột cao su tới tính chất của bêtông ximăng, bao gồm cường độ, độ hút nước, độ bão hòa nước là rất cần thiết

3 Mục tiêu nghiên cứu

- Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới tính chất cơ lý của bêtông cấp độ bền B15 dùng cho nhà ở dân dụng, bao gồm cường độ, sự phát

triển cường độ, độ hút nước, độ b o hòa nước

- Đánh giá hiệu quả tác động tới tính ch ng thấm của bê tông cấp độ bền

B15 của bột cao su

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia bột cao su tới các tính chất cơ lý của

bê tông ximăng bao gồm cường độ, độ hút nước, độ b o hòa nước

5 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm

- Cường độ mẫu thí nghiệm xác định sử dụng máy nén bêtông trong phòng thí nghiệm Mẫu bêtông có kích thước 15x15x15 cm được đúc bằng khuôn ở phòng thí nghiệm, sau khi đúc mẫu được để trong điều kiện dưỡng ẩm, nhiệt độ phòng và được kiểm tra cường độ chịu nén ở các ngày tuổi khác nhau

để tìm hiểu ảnh hưởng của bêtông ximăng điều chỉnh phụ gia tới cường độ chịu nén và sự phát triển cường độ chịu nén của vật liệu bêtông

- Các tính chất khác được xác định sử dụng các thiết bị sẵn có trong phòng thí nghiệm, bao gồm máy trộn, thùng ngâm mẫu, cân điện tử,…

6 Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài

Hiện nay ở Việt Nam, qua tìm hiểu các công b kết quả nghiên cứu của các nhà nghiên cứu trên các tạp chí khoa học, s lượng các nghiên cứu công b

Trang 15

trong các điều kiện ứng dụng cụ thể tại Việt Nam là chưa nhiều, do đó để phù hợp với xu thế phát triển và hội nhập, việc phát triển từng bước các nghiên cứu theo hướng vật liệu mới, ứng dụng các loại phụ gia tiên tiến, áp dụng trong các tình hu ng, điều kiện đặc thù của Việt Nam là rất cần thiết và phù hợp với xu hướng của ngành vật liệu xây dựng hiện nay, đó là sử dụng các loại phụ gia hoạt tính cao trong vật liệu xây dựng, bao gồm bê tông

Mặc dù có thể các hướng nghiên cứu về phụ gia trong bê tông xây dựng

có thể đ và đang được phát triển bởi nhiều cơ sở nghiên cứu trong và ngoài nước, việc phát triển một nghiên cứu bài bản, song song với các nghiên cứu ở các cơ sở nghiên cứu khác trong và ngoài nước là rất t t và có tính thực tiễn cao

Đ i với bê tông xi măng cấp độ bền B15 dùng cho nhà ở dân dụng tại Việt Nam, nghiên cứu về ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước, độ bão hòa nước của bê tông sẽ góp phần xây dựng cơ sở khoa học, tri thức thực nghiệm về hướng nghiên cứu, kinh nghiệm, tiềm năng phát triển về nghiên cứu ảnh hưởng,

đề xuất giải pháp ứng dụng hiệu quả các loại phụ gia khác nhau cho bê tông xi măng Ngoài ra, việc phát triển hướng nghiên cứu mới sẽ góp phần giúp trường Đại học Vinh trở thành một trong những cơ sở đào tạo đầu tiên trong nước có nhóm nghiên cứu về vấn đề này tại Việt Nam Trong quá trình nghiên cứu cũng như tầm nhìn phát triển, việc kết hợp giữa cơ sở đào tạo, nghiên cứu khoa học với các nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng, sử dụng các kết quả nghiên cứu khoa học của Việt Nam, sẽ có tính khả thi cao thay vì nhập khẩu các sản phẩm thương mại từ nước ngoài như hiện nay

Việc nghiên cứu về bêtông sử dụng polyme cũng chỉ mới bắt đầu được nghiên cứu tại Việt nam Việc phát triển một nghiên cứu song song, bắt đầu từ tính chất cơ lý của bêtông dựa trên sự thay đổi hàm lượng của polyme, sẽ giúp xây dựng cơ sở khoa học về ảnh hưởng của các loại polyme tới tính chất của bê tông

Trang 16

7 Kết cấu của đề tài

Ngoài phần mở đầu, kết luận, danh mục tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn gồm 3 chương như sau:

Chương 1: Tổng quan về ứng dụng phụ gia polyme trong bê tông

Chương 2: Vật liệu, thiết bị và trình tự thí nghiệm

Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm xác định các tính chất của bê tông

Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

Trang 17

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG PHỤ GIA POLYME TRONG BÊ TÔNG

1.1 Giới thiệu lịch sử nghiên cứu và sử dụng phụ gia cho bê tông ở trong nước và trên thế giới

Trong thời kỳ đầu của việc sản xuất xi măng Poóc lăng, các sản phẩm khác nhau (phụ gia) đ được nghiên cứu thêm vào thành phần của bê tông nhằm cải thiện các đặc tính kỹ thuật của chúng, đầu tiên là thạch cao, can xi clorua, các loại bột mịn Trong thời kỳ này, các đặc tính kỹ thuật của bê tông được xem xét tác động điều chỉnh cho phù hợp là thời gian ninh kết, cường độ, tính ch ng thấm nước của bê tông

Cnadlt đ nghiên cứu tác dụng của các loại phụ gia làm chậm đông kết nhanh và làm chậm sự đông kết của bê tông từ những năm 1891 Chất đường đ được biết đến với tác dụng làm chậm đông kết của bê tông từ 1909 Từ những nghiên cứu nền móng đó, các sản phẩm phụ gia cho bê tông đ được thương mại hóa vào năm 1910 khi một s loại phụ gia cải thiện một vài tính chất của bê tông được bán trên thị trường xây dựng

Các sản phẩm sản xuất vào những năm 1920 - 1930 là các chất kỵ nước

có g c là các sản phẩm mịn, như các mu i stearat, keo xương, san hô biển, các chất cứng nhanh có g c là Clorua canxi, các chất kỵ nước cứng nhanh Năm

1932 lần đầu tiên Mỹ công b việc sử dụng nước thải sunphít của các nhà máy giấy làm phụ gia hóa dẻo cho bê tông Các chất cu n khí chỉ đựơc thực tế sử dụng từ những năm 1948

Quá trình phát triển của các loại phụ gia cho bê tông đ chứng kiến một bước nhảy vọt với sự ra đời phụ gia siêu dẻo, là phụ gia hóa dẻo thế hệ hai Cho đến nay có hai loại phụ gia siêu dẻo được sử dụng rộng rãi trên cơ sở Naphtalen sunphonat foocmandehit (NSF) do Nhật bản tổng hợp đầu tiên năm 1964 và Melamin foocmanđehit sunfonat (MSF) do Cộng hòa liên bang Đức chế tạo năm

Trang 18

1972, hơn hai mươi năm nay do sử dụng phụ gia siêu dẻo kết hợp với xi măng mac cao và c t liệu chọn lọc chế tạo bê tông chất lượng cao (High perfommance concrete - HPC) có cường độ và độ bền đặc chắc cao (độ thấm nhỏ)

Trong những năm gần đây, một loại phụ gia siêu dẻo thế hệ mới đang được nghiên cứu phát triển có tên gọi chung là nhóm polycacboxylat Phụ gia này có tác dụng giảm nước nhiều hơn, đóng vai trò rất quan trọng với tương lai của bê tông chất lượng cao và công nghệ bê tông tự đầm cũng như phát triển các loại phụ gia polyme để biến tính xi măng, nâng cao chất lượng vữa làm vật liệu

ch ng thấm bảo vệ và hoàn thiện công trình xây dựng Từ đó nâng cao chất lượng và hiệu quả xây dựng

Ở các nước phát triển như Mỹ, Pháp, Đức, Nhật, Canada, rất chú trọng đầu tư nghiên cứu, chế tạo và sử dụng phụ gia hóa học trong bê tông Theo một

th ng kê đáng tin cậy, ở Mỹ có kh i lượng sử dụng phụ gia hóa dẻo để sản xuất

bê tông vào năm 1967 - 46 triệu m3

; năm 1978 - 68 triệu m3; năm 1982 - 85 triệu

m3 Ở Canada, việc ứng dụng phụ gia siêu dẻo trong bê tông bắt đầu từ năm

1987 và đến nay gần như 100% sản lượng bê tông nước này có sử dụng phụ gia hóa học Một trong những công trình lớn của Canada và thế giới là tòa nhà chọc trời ở Toronto có sử dụng phụ gia siêu dẻo để chế tạo bê tông cường độ 80 MPa

Ở Pháp triển khai dự án nhà nước về bê tông chất lượng cao (1986-1990) và đ hình thành một mạng lưới gồm 15 trung tâm chế tạo bê tông chất lượng cao trộn sẵn có sử dụng phụ gia siêu sẻo DURCIPLAST trên cơ sở MSF đạt cường độ 60-100Mpa Tại Nhật bản 100% bê tông có sử dụng phụ gia hóa học, lượng dùng phụ gia các loại ước tính đến 1 triệu tấn/năm Tại Trung Qu c từ 1980 đ chế tạo bê tông cường độ 50-70MPa đi từ xi măng Pooclăng thông dụng, phụ gia hóa dẻo và Silicafume để thi công các kết cấu chịu lực (cột, dầm) nhà cao tầng

từ 60-216m ở Bắc Kinh, Thẩm Quyến, Thượng Hải

Ở Việt Nam, việc nghiên cứu, chế tạo và sử dụng phụ gia hóa học cho bê

Trang 19

của Liên Xô cũ Công trình khi đó được áp dụng phụ gia hóa học là công trình thủy điện Thác Bà

Năm 1971, tại Hội nghị bê tông toàn miền Bắc đ có báo cáo kết quả nghiên cứu sản xuất phụ gia hóa học cho bê tông từ nguyên liệu trong nước Từ kết quả nghiên cứu đó, nhiều cơ sở khoa học trong nước đ tiếp tục phát triển các nghiên cứu khác tuy nhiên chưa có kết quả thực tiễn vào thời điểm đó

Năm 1977 Viện Khoa học kỹ thuật xây dựng nghiên cứu chế tạo phụ gia hóa dẻo từ dịch kiềm đen của nhà máy giấy, sản phẩm ở dạng bột, dẻo, lỏng với tên thương phẩm là LHD (K,D,L) Tiếp đó nghiên cứu phụ gia hóa dẻo LK-1 trên cơ sở biến tính dịch kiềm đen và phụ gia siêu dẻo COSU nhằm nâng cao cường độ và khả năng ch ng thấm của bê tông Các loại phụ gia trên được sử dụng rộng rãi vào các công trình xây dựng

Tiếp đó nhiều đơn vị thuộc nhiều ngành khác nhau đ tiến hành nghiên cứu và cho ra đời nhiều sản phẩm phụ gia hóa học sử dụng rộng rãi cho các công trình xây dựng:

- Sản phẩm phụ gia lignhin kiềm K01 và lignhin nitro hóa K02, phụ gia BENIT trên cơ sở bentonit của Viện khoa học thủy lợi có tác dụng giảm nước nâng cao mac bê tông, ch ng thấm

PBG Sản phẩm phụ gia ZECAGI của Viện KHKT Giao thông có tác dụng dẻo hóa cao, đông cứng nhanh ch ng thấm và ch ng ăn mòn c t thép

- Sản phẩm hóa dẻo PA và phụ gia Puzzolith từ Puzzolan và rỉ mật cuả Công ty thí nghiệm Vật liệu giao thông I

- Sản phẩm KĐT-2 của Viện vật liệu xây dựng nghiên cứu chuyển giao cho nhà máy giấy Hòa Bình năm 1984, xây dựng dây chuyền sản xuất với quy

mô 300 tấn/năm góp phần phục vụ hơn 1 triệu m3 để xây dựng công trình thủy điện Hòa Bình Từ phụ gia KĐT-2 Viện còn tiếp tục nghiên cứu biến tính chế tạo phụ gia đa chức năng (ch ng thấm và phát triển cường độ nhanh), cũng như cho ra đời sản phẩm phụ gia siêu dẻo SD-83 bằng cách sunfonat hóa naphthalen,

Trang 20

sau đó thực hiện phản ứng đa ngưng tụ với foocmalin Sản phẩm này phụ gia cho bê tông có độ sụt cao, sử dụng cho các cấu kiện bê tông có mật độ c t thép dầy đặc, khi thi công phải bơm phun áp lực cao và làm giảm tổn thất độ sụt của

bê tông tươi

Tháng 4/1996 Công ty trách nhiệm hữu hạn MBT Việt Nam (Master Builder Technologies) xin được phép đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất phụ gia

bê tông và hóa chất xây dựng tại khu Công nghiệp Thuận An, tỉnh Bình Dương với 100% v n nước ngoài (Thụy Sĩ)

Tháng 6/1996 Công ty TNHH Sika Việt Nam được phép đầu tư nhà máy sản xuất phụ gia bê tông và hóa chất xây dựng tại khu Công nghiệp Nhơn Trạch, Đồng Nai với 100% v n nước ngoài là 4,7 triệu USD có công suất 15.400 tấn/năm

Tiếp đó nhiều công ty khác như GRAGE (Mĩ), Fosroc (Anh), SKW (Đức)

và Mapei (Ý) … đ ào ạt đưa vào thị trường trong nứơc hàng loạt sản phẩm phụ gia bê tông dưới nhiều tên thương phẩm khác nhau, tạo nên bộ mặt thị trường hoá phẩm sôi động

Nhiều cơ sở trong nước đ mạnh dạn đầu tư nghiên cứu và đưa ra thị trường nhiều sản phẩm phụ gia bê tông khác nhau như: PLACC- 02A, Selfill (liên hiệp quang hoá điện tử) ; BENIT- 1, BENIT- 2, BENIT- 3 (Viện KHKT thuỷ lợi) từ khoáng sét tự nhiên; PUZÔLIT, PA (CIENCO 1); LK1, ICT Super (viện KHCNXD) từ dịch kiềm đen các sản phẩm này đ góp phần làm phong phú thị trường phụ gia bê tông, giải quyết vấn đề ô nhiễn môi trường, đồng thời khẳng định khả năng nghiên cứu sản xuất và đáp ứng thị trường về mặt hàng này của các cơ sở trong nước

Năm 2004 công ty cổ phần BIFI đ xây dựng hàng loạt nhà máy sản xuất phụ gia cho bê tông chất lượng cao trên cở sở nguồn nguyên liệu sẵn có trong nước với công xuất thiết kế giai đoạn 1 (2006 - 2008) là: 10.000 tấn/năm; giai

Trang 21

đoạn hai là: 30.000 tấn/năm có khả năng đáp ứng nhu cầu sử dụng phụ gia cho

bê tông ngày càng tăng ở Việt Nam

1.2 Ưu điểm của việc sử dụng phụ gia trong bê tông

Bê tông xi măng đóng vai trò rất quan trọng và không thể thiếu trong việc xây dựng các công trình Mặc dù được sử dụng phổ biến nhưng bê tông vẫn có những hạn chế nhất định và nếu không có sự can thiệp bằng các loại hóa phẩm phụ thêm thì rất khó để khắc phục, nhất là trong dài hạn.Các hạn chế có thể kể đến bao gồm dễ thấm gây ăn mòn c t thép, khó thi công, dễ bị nứt rỗ, nếu quá trình thi công hoặc bảo dưỡng không đúng quy trình

Để khắc phục các hạn chế đó, bê tông trước khi trộn được bổ sung thêm các thành phần khác, gọi là phụ gia, để thay đổi, điều chỉnh các đặc tính kỹ thuật của bê tông để phù hợp với nhu cầu sử dụng Các loại chất bổ sung vào thành phần bê tông đó được gọi chung là phụ gia cho bê tông

Như vậy có thể định nghĩa phụ gia cho bê tông chính là những hợp chất hay hỗn hợp các hợp chất vô cơ, hữu cơ có nguồn g c tự nhiên hay tổng hợp mà khi cho một lượng nhỏ vào trong bê tông sẽ làm thay đổi đặc tính kỹ thuật của

bê tông theo ý mu n Những điều chỉnh có thể với bê tông chưa đóng rắn như tăng tính lưu động của hỗn hợp bê tông, giảm lượng dùng nước và xi măng, điều chỉnh thời gian ninh kết và rắn chắc, hoặc có thể điều chỉnh các đặc tính của bê tông đ đóng rắn hoàn toàn như nâng cao cường độ và tính ch ng thấm của bê tông,

Việc sử dụng phụ gia trong bê tông đ mang lại nhiều lợi ích như:

- Cải thiện tính chất của bê tông theo ý mu n của nhà sản xuất: Ví dụ bê tông tự đầm được nghiên cứu chế tạo xuất phát từ thực tiễn xây dựng công trình, cần đổ bê tông ở những vị trí kết cấu có lượng c t thép lớn, dày đặc mà không thể dùng các biện pháp đầm lèn được,kể cả đầm dùi Khi đó cần phải nghiên cứu chế tạo loại bê tông có độ linh động cao, có khả năng tự lấp đầy các lỗ rỗng trong kết cấu dưới tác dụng của tải trọng bản thân mà không cần đầm Từ đó các

Trang 22

nhà nghiên cứu đ phát triển thành công bê tông tự đầm bằng cách thêm vào các loại phụ gia khác nhau để tăng độ linh động mà vẫn đảm bảo cường độ của bê tông sau khi đóng rắn cũng như các tính chất khác

- Tiết kiệm chi phí sản xuất: Với việc nghiên cứu cải thiện các tính chất của bê tông theo nhu cầu thực tiễn của công trình và công nghệ xây dựng đ góp phần tăng chất lượng, hiệu quả của bê tông trong xây dựng Như vậy rõ ràng sẽ góp phần lớn làm giảm chi phí sản xuất Ví dụ việc chế tạo và nghiên cứu áp dụng phụ gia đông cứng nhanh trong bê tông đ góp phần tăng tiến độ xây dựng công trình, hay phụ gia làm chậm đông cứng góp phần nâng cao chất lượng, hiệu quả công trình ở những nơi có nhiệt độ môi trường cao Từ đó tiết kiệm các loại chi phí xây dựng phát sinh

- Giảm tiếng ồn, giảm ô nhiễm môi trường và giảm tai nạn lao động

1.3 Phân loại các phụ gia thường dùng cho bê tông

1.3.1 Phân loại chung

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại phụ gia khác nhau, nhiều thương hiệu khác nhau Sự đa dạng về chủng loại, phạm vi ứng dụng của chúng cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của ngành chế tạo, sản xuất phụ gia polyme cho vật liệu xây dựng hiện nay cũng như sự cần thiết phải nghiên cứu đầy đủ để đưa ra các khuyến nghị cho các nhà sản xuất và các đơn vị xây dựng có sự ứng dụng phù hợp, hiệu quả và an toàn các loại phụ gia này trong xây dựng

Theo sự phân loại của Viện Bê tông Mỹ (ACI), có khoảng 14 loại phụ gia cho bê tông khác nhau Tuy vậy, có thể phân các loại phụ gia bê tông thành 2 nhóm chính đó là: Phụ gia khoáng và phụ gia hoá học Trong đó phụ gia hoá học lại phân thành:

- Phụ gia cu n khí

- Phụ gia giảm nước

- Phụ gia điều chỉnh đông kết

Trang 23

Ở Việt Nam đ có một s cơ quan soạn thảo các TCVN về phụ gia nhưng

do việc sử dụng phụ gia ở Việt Nam còn tương đ i mới mẻ và việc chế tạo sản xuất phụ gia bê tông còn hết sức manh mún, chưa thật sự trở thành ngành hoá phẩm xây dựng Do đó ở quy mô qu c gia chưa có các bộ tiêu chuẩn liên quan Thị trường hoá phẩm xây dựng hiện nay chủ yếu do các h ng nước ngoài nắm nên việc áp dụng các bộ tiêu chuẩn của nước ngoài nhất là ASTM trở nên khá phổ biến, các tiêu chuẩn đó là:

- Tiêu chuẩn ASTM C 618 "Tiêu chuẩn về tro bay, puzơlan thiên nhiên nung và không nung làm phụ gia khoáng cho bê tông xi măng pooclăng"

Tiêu chuẩn ASTM C 494 "Tiêu chuẩn về phụ gia hoá học cho bê tông" Theo tiêu chuẩn này, phụ gia hoá học chia thành 7 loại :

1- Loại A: phụ gia giảm nước

2- Loại B: phụ gia chậm rắn

3- Loại C: phụ gia rắn nhanh

4- Loại D: phụ gia giảm nước - chậm rắn

5- Loại E: phụ gia giảm nước - rắn nhanh

6- Loại F: phụ gia giảm nước tầm cao

7- Loại G: phụ gia giảm nước tầm cao - chậm rắn

- Tiêu chuẩn Anh (UK) có:

BS-3892: Part 1:1982 "Tiêu chuẩn tro nhiên liệu dùng cho thành

phẩm chất kết dính trong bê tông công trình"

BS-5075: Part 1:1982 "Tiêu chuẩn PG rắn nhanh, PG chậm rắn và

PG giảm nước"

BS-5075: Part 2:1982 "Tiêu chuẩn phụ gia cu n khí"

BS-5075: Part 3:1982 "Tiêu chuẩn phụ gia siêu dẻo"

Trang 24

1.3.2 Phụ gia khoáng dùng trong bê tông

Phụ gia khoáng dùng trong bê tông có thể có các loại sau:

- Phụ gia lấp đầy: tác dụng chủ yếu của loại phụ gia này là cải thiện thành phần hạt của bê tông, tiết kiệm xi măng, tăng độ đặc vi cấu trúc (phụ gia trơ)

- Phụ gia hoạt tính puzơlan: thay thế xi măng, tăng dẻo, tăng độ đặc vi cấu trúc, tăng độ bền lâu của bê tông trong các môi trường có tác nhân xâm thực (phụ gia khoáng hoạt tính) Puzơlan là các vật liệu nguồn g c thiên nhiên hay nhân tạo có hay không có đặc tính xi măng hóa, nhưng ở dạng nghiền mịn và trong môi trường ẩm nó có thể phản ứng hóa học với Ca(OH)2 ở nhiệt độ thường tạo nên các thành phần xi măng hoá Thực tế tên gọi Puzơlan đầu tiên dùng cho các vật liệu Pyroclastic tạo nên do các hoạt động của núi lửa nhưng đến nay nó được sử dụng như thuật ngữ chung để miêu tả các vật liệu có khả năng xi măng hoá hoặc phản ứng với việc khi có mặt của nước hình thành các thành phần rắn

và tạo nên cường độ

Thuật ngữ “Phụ gia khoáng” thường được sử dụng cho tất cả các vật liệu

xi măng hoá và Puzơlaníc không phân biệt nguồn g c của chúng Khả năng hoạt tính của các phụ gia khoáng có thể đánh giá bởi chỉ s hoạt tính với vôi hoặc xi măng Pooclăng hay thông qua độ hút vôi

Một trong các sản phẩm hình thành trong quá trình hyđrat hoá của xi măng Poóclăng là Ca(OH)2 và hàm lượng của nó phụ thuộc vào thành phần của

xi măng và thời gian đóng rắn Trong vữa và bê tông, Ca(OH)2 biểu hiện liên kết yếu nhất trong vùng liên kết giữa hồ và c t liệu, vì vậy nó ảnh hưởng xấu tới cường độ của vữa và bê tông Hơn nữa, sự có mặt của Ca(OH)2 có thể làm giảm

độ bền của vữa và bê tông trong môi trường ăn mòn Do đó độ bền bê tông không thể đảm bảo khi sử dụng xi măng Pooclăng Vì thế, các phụ gia khoáng pha vào xi măng Pooclăng không chỉ làm giảm hàm lượng Ca(OH)2 mà còn làm tăng cấu trúc của vữa và bê tông, do đó góp phần cải thiện một s tính chất của

Trang 25

Phụ gia khoáng có thể phân ra làm 2 loại dựa vào nguồn g c của chúng là: phụ gia khoáng thiên nhiên và phụ gia khoáng nhân tạo Các phụ gia khoáng nhân tạo có thể là các thải phẩm của công nghiệp như: tro, xỉ hay các dạng đất sét nung, Silicafum, mêtacaolanh, tro trấu Các phụ gia này thường có hiệu quả cao nhưng giá thành lớn, đặc biệt là Silicafum, mêtacaolanh Thực tế sử dụng chỉ ra rằng phụ gia khoáng thiên nhiên có hiệu quả thấp hơn, nhưng do giá thành thấp và sẵn có nên thường được sử dụng rộng rãi ở các nước đang phát triển Tùy theo mục đích và yêu cầu kỹ thuật cụ thể mà lựa chọn loại phụ gia cho hợp

lý Nhưng thực tế cho thấy, khi chế tạo các loại sản phẩm yêu cầu tính năng kỹ thuật cao như bê tông chất lượng cao, bê tông bền sunfat thì nên sử dụng các loại phụ gia nhân tạo có hoạt tính cao

1.3.2.1 Phụ gia khoáng thiên nhiên

Là loại phụ gia đ được sử dụng từ lâu trong công nghiệp xi măng và bê tông Phụ gia khoáng thiên nhiên bao gồm đá bazan, tro núi lửa, trass, điatomít,

đá silic Thành phần chủ yếu của các phụ gia khoáng thiên nhiên là SiO2, ngoài

ra còn có Al2O3 và Fe2O3 Độ hoạt tính của phụ gia phụ thuộc chủ yếu vào thành phần của chúng, điều này có nghĩa là phụ thuộc vào nguồn g c và điều kiện hình thành của phụ gia.Điển hình là đá núi lửa và zêôlít Đá núi lửa theo nghiên cứu

là loại đá có khả năng hoạt tính puzzơlanic Mặc dù hoạt tính thấp ,nhưng do giá thành rẻ nên được sử dụng rộng rãi làm phụ gia cho xi măng và bê tông Kết quả nghiên cứu đ chỉ ra một s loại đá có khả năng hoạt tính puzơlaníc ở nhiều nước người ta đ sử dụng trass, đá bọt, thay thế đến 20% trọng lượng xi măng trong vữa và bê tông Zeolít cũng được sử dụng tại nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là Trung Qu c ảnh hưởng của nó trong đặc tính của xi măng và bê tông phụ thuộc và mức độ trộn lẫn Bê tông sử dụng xi măng trộn lẫn 30% zeolít có lượng nước yêu cầu tương tự như xi măng Pooclăng với cùng độ sụt., nhưng sự phân tầng giảm đi Yêu cầu nước tăng lên khi mức độ thay thế vượt quá 30%, sự thêm zeolít vào bê tông dẫn đến sự tăng cường độ nén và giảm hàm lượng lỗ rỗng

Trang 26

trong hồ trộn lẫn Đặc biệt mức tăng 10  15% Rn có thể đạt được khi trộn lẫn 10% zeolít trong bê tông sử dụng phụ gia siêu dẻo (SP) cho các tỷ lệ N/X = 0.31

 0.35 Zeolít còn làm giảm mức độ kết tinh của Ca(OH)2 trong vùng chuyển tiếp bề mặt giữa lỗ và cột tiêu, do đó làm tăng cấu trúc và đặc tính của vùng này Thêm vào đó, sự có mặt của zeolít trong bê tông còn ch ng lại sự giãn nở của phản ứng alkali của c t liệu do sự giảm nồng độ của alkali trong nước lỗ rỗng

Ở nước ta, nguồn g c phụ gia khoáng thiên nhiên rất phong phú và đa dạng Từ lâu chúng đ được sử dụng trong công nghiệp sản xuất xi măng và chế tạo bê tông Ngay từ những năm 1980 nước ta đ có tiêu chuẩn quy định chất lượng và phương pháp kiểm tra đ i với phụ gia hoạt tính Puzơlan (TCVN 735 - 82), xỉ lò cao (TCVN 4315 - 1986) và gần đây là tiêu chuẩn đ i với đá bazan (TCXD 208 - 1998) sử dụng làm phụ gia cho xi măng và bê tông

Trước đây các nhà máy thường sản xuất xi măng Pooclăng PC30, PC40 theo TCVN 2682 - 78, trong đó cho phép pha không quá 15% phụ gia khoáng (xỉ lò cao, puzơlan nhân tạo, tro bay, ) Hiện nay, sau khi Nhà nước ban hành TCVN 6260 - 1997 xi măng Pooclăng hỗn hợp - yêu cầu kỹ thuật, cho phép pha các phụ gia khoáng t i đa đến 40% kh i lượng xi măng, thì nhu cầu sử dụng các loại phụ gia khoáng ngày càng tăng Việc tăng tỷ lệ phụ gia trong xi măng đ làm tăng đáng kể sản lượng xi măng sản xuất và đem lại hiệu quả kinh tế kỹ thuật rất lớn cho nền kinh tế qu c dân

1.3.2.2 Phụ gia khoáng nhân tạo

Ngày nay phụ gia khoáng thiên nhiên ngày càng cạn kiệt, bởi vậy phụ gia khoáng nhân tạo càng được sử dung rông rãi Với sự tiến bộ của khoa học công nghệ, một s phụ gia khoáng nhân tạo có hoạt tính puzơlaníc cao đang được sử dụng ngày càng rộng rãi, tuy nhiên một s phụ gia khoáng nhân tạo giá thành cao

Phụ gia khoáng nhân tạo dược sử dụng rộng rãi tại nhiều nước trên thế

Trang 27

mêtacaolanh (MK) Các ophụ gia khoáng nhân tạo là các phế thải công nghiệp như BFS, FA được sử dụng rộng rãi nhất không chỉ do giá thành thấp mà còn do đóng góp bảo vệ môi trường Sự khác nhau về nguồn g c và điều kiện hình thành của các phụ gia khoáng nhân tạo dẫn đến sự khác nhau về hoạt tính puzơlaníc, bởi vậy hiệu quả sử dụng chúng trong xi măng và bê tông sẽ khác nhau

Xỉ được sử dụng làm phụ gia trong xi măng và bêtông chủ yếu là xỉ lò cao tạo hạt (BFS) Thành phần cơ bản của một s ôxyt trong xỉ lò cao nằm trong giới hạn sau SiO2=27-40%, Al2O3= 30-50%, CaO=5-23%, MgO=1-21%

Cũng gi ng như xỉ, tro bay là phế liệu của công nghiệp được sử dụng rộng rãi làm phụ gia trong xi măng và bê tông Thành phần hoá học của tro bay phụ thuộc thành phần của than Tro bay chứa hàm lượng pha thuỷ tinh cao được sử dụng để pha trộn vào xi măng Poóc lăng Thành phần hoá học chủ yếu của các loại tro bay như SiO2 ,Al2O3, CaO, MgO, Fe2O3là khác nhau

Silicafum là phụ gia khoáng hoạt tính gồm các hạt SiO2 rất mịn chủ yếu ở trạng thái vô định hình Thực tế thành phần hóa học chủ yếu của nó là SiO2thường lớn hơn 80% phụ thuộc vào phương pháp sản xuất Kích thước hạt silicafum nhỏ hơn

Tro trấu (RHA) là sản phẩm sản xuất bằng cách đ t tro trấu tại nhiệt độ khoảng 7500c thành phần chính của RHA là SiO2 nằm trong khoảng 80-95% phụ thuộc vào hàm lượng các bon không nung Tuy nhiên độ hoạt tính của RHA không bị giảm bởi sự có mặt của cácbon mà chỉ làm giảm hàm lượng SiO2 vô định hình có mặt trong tro trấu

Metacaolin(MK) là alumôsilicát hoạt tính hình thành do nung caolanh tinh khiết hoặc đất sét caolinhít trong khoảng nhiệt độ hợp lý và nghiền đến độ mịn cao Metacaolin có thể kết hợp với Ca(OH)2để hình thành các sản phẩm hyđrát,

vì thế nó góp phần làm tăng các đặc tính của vữa bê tông Khả năng phản ứng

Trang 28

của MK phụ thuộc chủ yếu vào thành phần khoáng, nguồn g c nguyên vật liệu

và điều kiến sản xuất

Một s phụ gia hoạt tính cao như silicafum, tro trấu, đất sét nung, metacaolin đ được sử dụng rộng r i trong bê tông và xi măng Nhiều kết quả nghiên cứu tại nhiều nược trên thế giới chỉ ra rằng :mặc dù lượng nước yêu cầu tăng lên nhanh cùng với việc tăng mức độ thay thế, nhưng sự trộn lẫn của các phụ gia này trong xi măng và bê tông có thể :

- Tăng cường độ của vữa bê tôngvới hàm lượng thay thế thích hợp

- Giảm nhiệt toả của xi măng và bê tông

- Giảm lỗ rỗng trong đá xi măng và trong vùng chuyển tiếp bề mặt giữa

hồ và c t liệu

- Giảm tính thấm của vữa và bê tông

- Tăng độ bền trong môi trường ăn mòn

- Giảm phản ứng alkali của c t liệu, do đó quá trìnhăn mòn c t thép của

bê tông giảm đi

Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ và yêu cầu xây dựng, các sản phẩm bê tông cường độ cao và chất lượng cao ngày càng được sử dụng nhiều Việc sử dụng phụ gia khoáng hoạt tính cao góp phần đảm bảo các yêu cầu này của bê tông chất lượng cao Vì vậy yêu cầu về các phụ gia hoạt tính cao là không thể thiếu trong bê tông

Nói chung phụ gia khoáng khi sử dụng cho phép tạo ra các hiệu quả sau:

(1) Tăng dẻo (giảm nước) nhờ hiệu ứng ổ bi (Ball - bearing effect) các phụ gia như tro bay nhiệt điện, silicafume có hình dạng tròn khi cho vào bê tông

có tác dụng làm giảm ma sát khô

(2) Cải thiện thành phần hạt làm tăng độ đặc (increase packing desity), giảm tách nước (trừ phụ gia xỉ lò cao tạo hạt nghiền mịn)

Trang 29

(3) Tăng cường độ, tăng độ bền lâu và giảm toả nhiệt cho bê tông kh i lớn nhờ có hoạt tính puzơlanic

1.3.3 Phụ gia hóa học dùng trong bê tông

Theo phân loại của ASTM C 494 có ít nhất 7 loại phụ gia hoá học cho bê tông.Trong đó chủ yếu là các loại phụ gia giảm nước, đây là loại phụ gia được

sử dụng phổ biến hiện nay ở Việt Nam cũng như các nước khác trên thế giới

1.3.3.1 Các loại phụ gia giảm nước tầm cao thế hệ mới

(1) Naphtalene Formandehyde Sunfonated - NFS

(2) Melamine Formandehyde Sunfonated - MFS

(3) PolyCarboxylate (Arcrylate 1)

(4) PolyCarboxylate Ether (Arcrylate 2)

(5) Cross-linked polymer (Arcrylate 3) Polime liên kết chéo

Trang 30

(6) Amino-sunfonate polymer

1.3.3.2 Cơ chế hoá dẻo của phụ gia giảm nước tầm cao thế hệ 2

(1) Thuyết phân tán (Dispersion Theory)

Để tăng khả năng giảm nước của bê tông cần tăng cường khả năng phân tán của các hạt xi măng Khả năng này cần được duy trì theo thời gian và khả năng này

có được nhờ lực đẩy tĩnh điện và khả năng ch ng vón tụ của các chất hấp phụ lên bề mặt hạt xi măng

Cơ chế tạo tính ổn định của hạt vô cơ cũng như của các hạt xi măng cơ bản

gi ng nhau Tuy vậy, đ i với xi măng, trạng thái bề mặt của chúng thay đổi theo thời gian do tiến trình thuỷ hoá xi măng

(2) Thuyết DLVO

Để giải thích tính ổn định của trạng thái phân tán dưới góc độ lực đẩy tĩnh điện, thuyết DLVO (do Derjaguin, Landau, Verwey và Overbeck đề xuất) Theo đó tính ổn định của trạng thái này cũng được quyết định bởi độ cong của đường thế năng, V, tạo thành từ lực đẩy tĩnh điện, VR, thu được khi có 2 phần tử tiến lại gần nhau và lực hấp dẫn Van der Waal, VA Khi khoảng cách giữa 2 phần tử ứng

Trang 31

với điểm trên đường cong tại đó V đạt maximum, Vmax, thì 2 phần tử này sẽ đẩy nhau Khi Vmax tăng lên thì độ phân tán cũng tăng lên và tỷ lệ với Zeta Potential

(3) Thuyết hiệu ứng ch ng vón tụ (Steric effect Theory)

Tính ổn định phân tán nhờ hiệu ứng ch ng vón tụ có thể được giải thích bằng thuyết hiệu ứng Entropi do Mackor đề xuất Tổng thế năng V giữa 2 phần tử được xác định như sau:

V = VA + VR

S

Trong đó: VA- lực hấp dẫn Van der Waal

VRS- Năng lượng đẩy ch ng vón tụ bằng Entropi của cấu tạo và hình dạng của chất hấp phụ lên bề mặt các phần tử

Tính ổn định phân tán được duy trì bởi lực đẩy ch ng vón tụ này

Hiệu quả giảm nước của vữa và bê tông đạt được là nhờ độ phân tán của các hạt xi măng tăng Theo cơ chế tác dụng có thể phân phụ gia giảm nước thành 2 loại:

1- Giảm nước do tăng Zeta-potential của bề mặt hạt xi măng và tăng lực đẩy tĩnh điện

2- Giảm nước do tăng lực đẩy do lớp hấp phụ phân b trên bề mặt hạt xi măng có khả năng bành trướng

Phụ gia NFS và MFS hấp phụ lên bề mặt các hạt xi măng dưới dạng chuỗi hình que theo nhiều lớp Các hạt xi măng bị phân tán nhờ lực đẩy giữa các ion

âm của nhóm sunphuric gây ra (SO3

-) Cường độ lực đẩy có thể được đánh giá bằng cách đo thế Zeta của bề mặt các hạt xi măng Tính phân tán và khả năng giảm nước có thể được đánh giá gián tiếp bằng nhiều phương pháp khác nhau Trong phụ gia giảm nước PolyCarboxylate, hiệu quả giảm nước đạt được do phân tán các hạt xi măng do các tác nhân sau: 1- Lực đẩy tĩnh điện giữa các ion tích điện âm của các nhóm Carboxylic có trong cấu trúc hoá học của phụ gia; 2- Hiệu ứng ch ng vón tụ của mạch chính và mạch phụ (graft chain) Do đó phụ

Trang 32

gia giảm nước từ PolyCarboxylate cho hiệu quả giảm nước tương đương như NFS và MFS với lượng dùng tương đ i nhỏ vì phụ gia NFS và MFS chỉ có tác dụng phân tán các hạt xi măng nhờ lực đẩy tĩnh điện

1.4 Tình hình sử dụng phụ gia trong vật liệu xây dựng ở Việt Nam

Vấn đề nghiên cứu về phụ gia polyme trong bê tông đ được manh nha từng những năm 1960 tại Việt Nam Tuy nhiên để trở thành một ngành công nghiệp phát triển tầm cỡ thì còn rất xa vời Đến tận những năm gần đây thì việc ứng dụng phụ gia trong bê tông xi măng mới trở thành khá phổ biến tại Việt Nam

Bê tông được sản xuất ở các trạm trộn bê tông hoặc ở các nhà máy bê tông đúc sẵn đều có sử dụng các loại phụ gia khác nhau tùy theo mục đích, phạm vi ứng dụng của từng loại bê tông Trong s các loại phụ gia phổ biến tại Việt Nam và được dùng nhiều trong bê tông, có hai dòng phụ gia có kh i lượng

sử dụng lớn nhất là phụ gia tăng dẻo và phụ gia siêu dẻo Các loại phụ gia này chủ yếu được cung cấp từ các đại lý của các công ty hóa phẩm xây dựng ngoài nước như SIKA, GRACE, MOVA, Các công ty này đ và đang phát triển các sản phẩm phụ gia thương mại vô cùng đa dạng và có thể cung cấp tất cả các loại phụ gia cho bê tông, từ phụ gia giãn nở, phụ gia cu n khí cho đến phụ gia cho bê tông khi bơm, phun bắn, Các loại phụ gia này đáp ứng được yêu cầu sử dụng

và đ được nghiên cứu rất kĩ lưỡng trước khi đưa ra thị trường, tuy vậy có nhược điểm là giá thành cao Đồng thời việc đánh giá ảnh hưởng của chúng tới các đặc tính kỹ thuật của bê tông trong điều kiện Việt Nam là khá hạn chế

Theo hiệu quả làm việc, có thể phân loại các phụ gia thường dùng phổ biến trong bê tông ở Việt Nam ra các loại gồm phụ gia cu n khí, phụ gia giảm thấm nước, phụ gia đông cứng nhanh, phụ gia làm chậm đông cứng, phụ gia trợ bơm, phụ gia bê tông nở, phụ gia tự bảo dưỡng bê tông, phụ gia hóa dẻo để giảm nước trong bê tông, phụ gia siêu dẻo giảm nước cao

Trang 33

1.4.1 Phụ gia cuốn khí

Phụ gia cu n khí có tác dụng tạo ra các bọt khí nhỏ trong bê tông nhằm nâng cao khả năng chịu đóng băng và tan của bê tông, tăng tính linh động của bê tông khi đổ bê tông trong vùng nhiệt độ thấp Tác dụng này sẽ giảm đi khi tăng nhiệt độ trong bê tông và hàm lượng xi măng cao, có trộn chất độn tro bay

Hình 1.1 Bê tông sử dụng phụ gia cuốn khí

1.4.2 Phụ gia giảm thấm nước

Đây là loại phụ gia được sử dụng để giảm mức độ truyền dẫn hơi nước ẩm tiết ra trong dạng lỏng hay hơi nước từ trong bê tông hay đi qua bê tông Các loại phụ gia này bắt nguồn từ các loại vật liệu hạt nhỏ có tính pozzolanic nghĩa

là nó có thể phản ứng với hydroxit canxi được giải phóng từ sự thuỷ hóa xi măng để tạo ra một thành phần có tính xi măng chèn vào các lỗ tr ng

1.4.3 Phụ gia đông cứng nhanh

Ở các khu vực khí hậu lạnh, việc đổ bê tông không tránh khỏi thời điểm nhiệt độ thấp, hoặc khi công trình xây dựng cần đẩy nhanh tiến độ, bê tông thường được sử dụng phụ gia đông cứng nhanh Loại phụ gia này cho phép kết thúc việc đổ bê tông và tháo dỡ ván khuôn sớm hơn bình thường Với tác dụng

đó, loại phụ gia đông cứng nhanh cũng có thể ứng dụng trong điều kiện trám chỗ

Trang 34

rò rỉ do áp lực nước, công việc sửa chữa này cần kết thúc việc sửa chữa kết cấu sớm

Để làm cho bê tông đông cứng nhanh, loại phụ gia này có tác dụng đẩy nhanh quá trình ninh kết, tăng nhanh t c độ phát triển cường độ của bê tông trong thời gian đầu Tuy vậy, nó có thể làm giảm cường độ của bê tông trong quá trình khai thác lâu dài sau này

Nên chú ý rằng nếu dùng quá liều lượng sẽ làm cho bê tông giảm cường

độ chịu lực Trong phụ gia đông cứng nhanh có ion clo nên nó có khuynh hướng gia tăng gỉ cho các kết cấu thép chôn vào bê tông

1.4.4 Phụ gia làm chậm đông cứng

Trái ngược với phụ gia đông cứng nhanh, phụ gia làm chậm đông cứng được sử dụng khi đổ bê tông trong thời tiết quá nóng, hoặc đổ bê tông với kh i lượng lớn Khi đó hạn chế t i đa sự xuất hiện của các m i n i nguội, v n hình thành do quá trình ninh kết từng phần của bê tông Phụ gia này có tác dụng t t khi chuyên chở bê tông hoặc vữa với khoảng cách quá xa tới công trường xây dựng

Phụ gia làm chậm đông cứng có tác dụng làm giảm cường độ bê tông ở thời gian đầu (0-7 ngày) nhưng không làm giảm cường độ bê tông sau khi đóng rắn hoàn toàn (28 ngày tuổi)

Vật liệu dùng để chế tạo loại phụ gia này là các loại axit lignosulphonic, axit hydroxy carborylic và các mu i của nó Trong quá trình sử dụng phụ gia làm chậm đông cứng trong bê tông, cần lưu ý các yếu t ảnh hưởng tới hiệu quả tác dụng của phụ gia, bao gồm nhiệt độ của bê tông, thành phần hóa học của xi măng, hàm lượng xi măng trong bê tông

Nếu hàm lượng phụ gia quá nhiều làm cho cường độ bê tông chậm phát triển, có khi cường độ bê tông dừng phát triển cho đến khi hàm lượng không khí trong bê tông không thừa, bê tông không được phép khô trong khi tiếp tục phát

Trang 35

Việc cho quá liều lượng phụ gia chậm đông cứng dẫn đến làm giảm cường độ của bê tông

1.4.5 Phụ gia trợ bơm

Là loại phụ gia để cho bê tông trơn hơn, dễ dàng bơm bê tông cho cự ly

xa tránh hiện tượng phân tầng bê tông Tác dụng của loại phụ gia này là ép nước

ở trong hồ xi măng, làm cho hồ xi măng trở nên dẻo hơn và chui vào các khe hở của c t liệu làm cho bê tông trơn

Loại phụ gia này chỉ dùng cho bê tông được thiết kế với cấp ph i giành cho bê tông bơm không phải để biến loại bê tông được thiết kế với cấp ph i bình thường trở thành bê tông bơm Đúng như tên gọi của nó, phụ gia này chỉ có tác dụng tăng hiệu quả của bê tông bơm (loại được thiết kế với cấp ph i dành cho

bê tông bơm)

Hình 1.2 Phụ gia trợ bơm được sử dụng trong bơm bê tông

Trang 36

1.4.6 Phụ gia bê tông nở

Phụ gia này làm tăng thể tích của vữa hoặc của bê tông để sản xuất vữa bơm cho bu lông neo, chèn chân cột, sản xuất bê tông tự ứng suất Loại phụ gia này hoạt động trong lúc thuỷ hóa xi măng hoặc tự nở hoặc phản ứng với các thành phần khác của bê tông tạo ra sự trương nở Vật liệu của loại phụ gia có thể

có ba loại Loại có chứa sắt và chất gia tăng oxit, loại phụ gia tạo khí chứa bột nhôm, loại có chứa oxit calci tự do Do đó khi dùng phải xem xét kỹ việc dùng với các phụ gia khác cho tương thích, nếu không bê tông sẽ bị phá hoại Việc dùng quá liều lượng phụ gia sẽ làm cho bê tông bị phá vỡ do lực gi n nở trong

bê tông

1.4.7 Phụ gia tự bảo dưỡng bê tông

Bắt đầu từ năm 1988 nhà sản xuất MBT (chi nhánh tại Úc) có đưa ra một loại phụ gia tự bảo dưỡng 736 (Rechocure 736) Với loại phụ gia này (liều lượng

5 l/m3 bê tông) thì bê tông không cần bảo dưỡng mà bê tông vẫn đạt cường độ, giảm tỷ lệ lỗ rỗng và độ ch ng mài mòn tương đương như các phương pháp bảo dưỡng bằng nước hoặc bằng màng bọc thông thường, đặc biệt trị s co ngót dẻo của bê tông giảm đi so với bê tông được bảo dưỡng bằng phương pháp thông thường

Các phương pháp bảo dưỡng thông thường là tưới nước ở mặt ngoài bê tông hoặc giữ nước ở mặt ngoài của bê tông (màng bọc), cơ cấu của tự bảo dưỡng là tạo ra dính kết hydrogen giữa các phân tử nước với nhóm OH trên một phân tử Polyme

1.4.8 Phụ gia hóa dẻo để giảm nước trong bê tông

Phụ gia giảm nước có tác dụng phân tán các hạt xi măng làm tăng độ chảy của bê tông và làm tăng tính linh động của bê tông do đó có thể giảm lượng nước trong bê tông Tuy nhiên những chất hóa học làm tăng tính linh động thông thường lại có tác dụng làm chậm quá trình thuỷ hóa xi măng và do đó ảnh hưởng

Trang 37

các hóa chất tăng nhanh đông cứng Thành phần hóa học của loại phụ gia này dùng loại g c Lignosulphonate Các nghiên cứu chỉ ra rằng dùng loại phụ gia này làm tăng co ngót khô và từ biến của bê tông

1.4.9 Phụ gia siêu dẻo giảm nước cao

Phụ gia siêu dẻo là loại có thể giảm lượng nước trong bê tông rất nhiều, nhưng nó khác với loại phụ gia giảm nước bình thường là nó không ảnh hướng tới thời gian ninh kết của bê tông Bởi vậy nó có thể tạo ra các loại bê tông có độ linh động cao Ở giai đoạn đầu tiên khi mới phát triển phụ gia siêu dẻo, tác dụng của phụ gia chỉ kéo dài trong thời gian 30 phút cho nên phải kiểm tra rất chặt chẽ thời điểm mà chất phụ gia được trộn vào bê tông Ngày nay đ sản xuất các loại phụ gia mà thời gian tác dụng của nó vượt qua giới hạn này rất nhiều, có thể kéo dài 180 phút Thành phần hóa học của loại phụ gia này thường là các loại:

+ Melamine formaldehyde

+ Naphthalene formaldehyde hoặc là các loại khác

Phụ gia siêu dẻo có thể được dùng với mục đích:

- Tăng tính linh động của bê tông khi vẫn giữ tỷ lệ nước – xi măng (N/X)

c định

- Tăng cường độ của bê tông bằng cách giảm lượng nước Thế hệ phụ gia siêu dẻo đầu tiên có thể giảm nước được 25%, ngày nay có loại giảm được 30% nước và có loại giảm được 40% nước

Trong phạm vi tăng độ linh động của bê tông có thể làm cho bê tông đạt tới độ sụt 200mm Loại bê tông này có thể tự làm bằng mặt nhưng chưa tự đầm được Lĩnh vực áp dụng điển hình của phụ gia siêu dẻo cho bê tông trong những trường hợp sau:

- Cải thiện việc đổ bê tông và đầm bê tông ở những vùng của cấu kiện

bê tông b trí dày đặc c t thép và khó tiếp cận

- Sản xuất bê tông cường độ cao

- Trợ giúp cho việc bơm bê tông đi xa hơn và cao hơn

Trang 38

Khi dùng phụ gia siêu dẻo cần phải chú ý những điểm sau đây:

- Chọn loại thích hợp cho loại xi măng nhất định theo chỉ dẫn của nhà sản xuất và với liều lượng theo điều kiện cụ thể

- Mặc dầu bê tông có phụ gia siêu dẻo có thể tự làm bằng mặt nhưng vẫn phải được đầm chặt

- Phải chú ý làm ván khuôn cho chặt khít t t để bê tông không bị rò chảy

ra ngoài do độ linh động cao

- Khi bơm bê tông với phụ gia siêu dẻo cần có máy bơm dự phòng vì nếu máy bơm bị hỏng thì không có thời gian để chữa máy bơm

- Trong trường hợp dùng phụ gia siêu dẻo có tác dụng trong thời gian từ 2 đến 3 giờ thì mới được phép trộn thêm phụ gia ở trạm trộn.

1.5 Các yêu cầu kỹ thuật chung của phụ gia dùng cho bê tông

1.5.1 Đối với phụ gia hóa học

- Phụ gia hoá học phải đáp ứng các yêu cầu tính năng về hàm lượng nước,

độ sụt, thời gian ninh kết và cường độ của bê tông dùng phụ gia Đặc biệt cường

độ của bê tông ở tuổi dài ngày (6 tháng và 1 năm) khi dùng phụ gia không được thua kém cường độ cơ học ở tuổi 28 và 90 ngày

- Khi có những yêu cầu đặc biệt về hàm lượng khí và độ co ngót thì phụ gia hoá học khi dùng cho bê tông phải thoả mãn các giá trị sau:

+ Hàm lượng khí của bê tông đ i chứng và bê tông có dùng phụ gia không được vượt quá 3% đ i với bê tông thường , hoặc 7% đ i với bê tông lồng khí (cu n khí);

+ Độ co ngót của bê tông dùng phụ gia ở tuổi 28 ngày không được vượt quá 800 µm (0,8mm) và 135% so với độ co ngót của mẫu bê tông đ i chứng

Ngoài ra phụ gia hoá học phải có độ đồng nhất cao và không nên chứa ion clo - tác nhân làm tăng nhanh sự ăn mòn c t thép trong bê tông

Trang 39

1.5.2 Đối với phụ gia khoáng hoạt tính nghiền mịn

Các yêu cầu vật lý đ i với phụ gia khoáng hoạt tính nghiền mịn đƣợc nêu trong bảng 1.2

Bảng 1.2 Các yêu cầu vật lý của phụ gia khoáng hoạt tính nghiền mịn

Tên phụ

gia

Độ mịn %

trên sàng

008, max

Chỉ số hoạt tính đối với

XM, % so với đối chứng, mịn

Thời gian ninh

ổn định thể tích,

mm, max

Độ bền nở sun phát 14 ngày, % max

Độ giảm nguy hiểm

ăn mòn Kiềm- cốt liệu 14 ngày,

%, mịn

7 ngày

28 ngày

Bắt đầu, không sớm hơn

Kết thúc không muộn hơn

phút 10 giờ 10 0,10 0,05 75

Trang 40

Muội

45 phút 10 giờ 10 0,10 0,05 80

Các yêu cầu hóa học đ i với phụ gia khoáng hoạt tính nghiền mịn đƣợc nêu trong bảng 1.3

Bảng 1.3 Các yêu cầu hóa học đối với phụ gia khoáng hoạt tính nghiền mịn

Mất khi nung,

%, max

Sunphat theo SO3,

%, max

Thành phần hoạt tính chính

Kiềm (*) theo Na2O,

Fe2O3 ] ³ 70% 1,5

(*) Chỉ áp dụng khi bê tông được chế tạo với cốt liệu được xem là có hoạt tính

nguy hiểm với kiềm trong xi măng

Ngoài ra còn có cả yêu cầu về độ đồng nhất của phụ gia khoáng hoạt tính nghiền mịn, các chỉ tiêu này các nhà sản xuất phải đảm bảo và cung cấp

1.5.3 Đối với phụ gia chống thấm

Các loại phụ gia ch ng thấm cần phải đáp ứng yêu cầu kỹ thuật ghi trong bảng 1.4

Ngày đăng: 01/08/2021, 15:54

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Bảng 1.1. Đặc điểm kỹ thuật của bột cao su - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Bảng 1.1. Đặc điểm kỹ thuật của bột cao su (Trang 12)
Hình 1.1. Bêtông sử dụng phụ gia cuốn khí - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Hình 1.1. Bêtông sử dụng phụ gia cuốn khí (Trang 33)
Hình 1.2. Phụ gia trợ bơm được sử dụng trong bơm bêtông - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Hình 1.2. Phụ gia trợ bơm được sử dụng trong bơm bêtông (Trang 35)
1.5.3. Đối với phụ gia chống thấm - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
1.5.3. Đối với phụ gia chống thấm (Trang 40)
Bảng 1.3. Các yêu cầu hóa học đối với phụ gia khoáng hoạt tính nghiền mịn - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Bảng 1.3. Các yêu cầu hóa học đối với phụ gia khoáng hoạt tính nghiền mịn (Trang 40)
Bảng 1.4. Các yêu cầu kỹ thuật đối với phụ gia chống thấm - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Bảng 1.4. Các yêu cầu kỹ thuật đối với phụ gia chống thấm (Trang 41)
Hình 2.1. Biểu đồ đường cong cấp phối của cát dùng cho thí nghiệm - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Hình 2.1. Biểu đồ đường cong cấp phối của cát dùng cho thí nghiệm (Trang 44)
Hình 2.2. Biểu đồ đường cong cấp phối của đá dùng cho thí nghiệm - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Hình 2.2. Biểu đồ đường cong cấp phối của đá dùng cho thí nghiệm (Trang 45)
Hình 2.3. Thí nghiệm xác định khối lượng riêng của cát - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Hình 2.3. Thí nghiệm xác định khối lượng riêng của cát (Trang 47)
Hình 2.4. Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích của cát - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Hình 2.4. Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích của cát (Trang 48)
Hình 2.5. Thí nghiệm xác định độ ẩm tự nhiên của cát - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Hình 2.5. Thí nghiệm xác định độ ẩm tự nhiên của cát (Trang 49)
Bảng 2.10. Thông số kỹ thuật của máy trộn bêtông - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Bảng 2.10. Thông số kỹ thuật của máy trộn bêtông (Trang 57)
Mộ ts thông s kỹ thuật của máy trộn đƣợc miêu tả chi tiết trong bảng 2.10 dƣới đây.  - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
ts thông s kỹ thuật của máy trộn đƣợc miêu tả chi tiết trong bảng 2.10 dƣới đây. (Trang 57)
Hình 2.7. Các mẫu thí nghiệm sau khi tháo khuôn - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Hình 2.7. Các mẫu thí nghiệm sau khi tháo khuôn (Trang 58)
Hình 2.6. Máy trộn bêtông - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Hình 2.6. Máy trộn bêtông (Trang 58)
Hình 2.8. Thí nghiệm cường độ chịu nén của bêtông - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Hình 2.8. Thí nghiệm cường độ chịu nén của bêtông (Trang 59)
Hình 2.9. Một thí nghiệm nén mẫu bêtông đang tiến hành. - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Hình 2.9. Một thí nghiệm nén mẫu bêtông đang tiến hành (Trang 60)
Hình 2.10. Khuôn mẫu 150 x150 x150 mm. - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Hình 2.10. Khuôn mẫu 150 x150 x150 mm (Trang 61)
Trong quá trình nghiên cứu của đề tài, hai loại cân nhƣ Hình 13 đƣợc sử dụng để cân trọng lƣợng cát, đá, xi măng, nƣớc (cân bên phải) và cân lƣợng phụ  gia cần thiết theo tính toán (cân bên trái) - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
rong quá trình nghiên cứu của đề tài, hai loại cân nhƣ Hình 13 đƣợc sử dụng để cân trọng lƣợng cát, đá, xi măng, nƣớc (cân bên phải) và cân lƣợng phụ gia cần thiết theo tính toán (cân bên trái) (Trang 61)
Hình 2.12. Tủ sấy. - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Hình 2.12. Tủ sấy (Trang 62)
2.4. Trình tự thí nghiệm - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
2.4. Trình tự thí nghiệm (Trang 62)
Hình 3.1. Cân xác định khối lượng cốt liệu theo đúng thiết kế - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Hình 3.1. Cân xác định khối lượng cốt liệu theo đúng thiết kế (Trang 65)
Hình 3.2. Nén mẫu thí nghiệ mở các ngày tuổi khác nhau - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Hình 3.2. Nén mẫu thí nghiệ mở các ngày tuổi khác nhau (Trang 66)
Hình 3.3. Mẫu bị phá hoại sau khi kết thúc thí nghiệm nén - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Hình 3.3. Mẫu bị phá hoại sau khi kết thúc thí nghiệm nén (Trang 67)
Bảng 3.2: ết quả thí nghiệm nn bêtông ở 28 ng tuổi - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Bảng 3.2 ết quả thí nghiệm nn bêtông ở 28 ng tuổi (Trang 68)
Hình 3.4. Đồ thị biểu din mối quan hệ gia cường độ chịu nn của bêtông v  h m lượng phụ gia  - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Hình 3.4. Đồ thị biểu din mối quan hệ gia cường độ chịu nn của bêtông v h m lượng phụ gia (Trang 69)
Hình 3.5. Đồ thị biểu din sự phát triển của lực nén tới hạn của bêtông theo thời gian và sử dụng các h m lượng phụ gia khác nhau   - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Hình 3.5. Đồ thị biểu din sự phát triển của lực nén tới hạn của bêtông theo thời gian và sử dụng các h m lượng phụ gia khác nhau (Trang 71)
Hình 3.6. Đồ thị biểu din mối quan hệ gia độ hút nước của bêtông và hàm lượng phụ gia trong bê tông   - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Hình 3.6. Đồ thị biểu din mối quan hệ gia độ hút nước của bêtông và hàm lượng phụ gia trong bê tông (Trang 72)
Hình 3.7. Đồ thị biểu din mối quan hệ gia độ bão hòa nước của bêtông và h m lượng phụ gia  - Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bột cao su tới cường độ, độ hút nước và độ bão hòa nước của bê tông cấp độ bền b15 dùng cho nhà ở dân dụng
Hình 3.7. Đồ thị biểu din mối quan hệ gia độ bão hòa nước của bêtông và h m lượng phụ gia (Trang 74)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm