Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu sử dụng metakaolin Việt Nam chế tạo bê tông cường độ cao, ứng dụng cho công trình thủy lợi

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.07 MB, 72 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sĩ: “Nghién cứu sử dụng Metakaolin Việt Nam chế tạo bê

tông cường độ cao, ứng dụng cho cơng trình thiy lợi” đã được tác giả hoàn thànhđúng thời hạn quy định và đảm bảo đầy đủ các yêu cầu trong đề cương được phê

Trong quá trình thực hiện, nhờ sự giúp đỡ tận tình của các thầy, cơ giáoTrường Đại Học Thuỷ Lợi, các cơng ty tư vấn, các phịng thí nghiệm, tác giả đã

hoàn thành luận văn này.

Tác gia xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Trịnh Quang Minh va TS. VũQuốc Vương, Trường Đại học Thuỷ Lợi Hà Nội đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ đểtác giả hoàn thành luận văn.

Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy cô trường Đại học Thuỷ Lợi Hà Nội,

các thầy cơ trong khoa Cơng trình đã tận tụy giảng dạy tác giả trong suốt quá trìnhhọc đại học và cao học tại trường.

Tuy đã có những cơ gắng, song do thời gian có hạn, trình độ bản thân cịn hanchế, luận văn này khơng thé tránh khỏi những thiếu sót, tác giả mong nhận đượcnhững ý kiến đóng góp và trao đổi chân thành của các thầy cơ giáo,các anh chị emvà bạn bè đồng nghiệp. Tác giả rat mong muốn những van dé còn tồn tại sẽ được tác

giả phát triển ở mức độ nghiên cứu sâu hơn, góp phần ứng dụng những kiến thứckhoa học vao phục vụ đời sống và sản xuất.

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 21 tháng 05 năm 2014.HỌC VIÊN

Chu Mạnh Quân

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

LỜI CAM ĐOAN

Ho và tên học viên: (CHU MANH QUANLớp cao hoe: CH20CIL

“Chuyên ngành: Xây dựng cơng trình thủy,

“Tên đ ti luận văn: “Nghiém cứ sử đụng Metakaolin Việt Nam chế too bé

tông cường độ cao, ứng dụng cho cơng trình thủy lợi”.

‘Toi xin cam đoan để tài luận văn của tơi hồn tồn do tơi làm, những kết qnghiên cứu thi nghiệm, tính tốn trung thực. Trong quả tinh làm luận văn tơi có

tham khảo các tài liệu liên quan nhằm khẳng định thêm sự tin cậy và tính cắp thiết

của đề ti, Tơi khơng sao chép từ bắt kỳ nguồn nào khác, nếu vi phạm tôi xin chịutrách nhiệm trước Khoa và Nhà trường

Hà Nội, ngày 21 thẳng 0S năm 2014Hoe viên

Chủ Mạnh Quân

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

MỤC LUCMÔ ĐÀU.

VAT LIEU SỬ DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIEM

2.1 Vật liệu sử dụng để sản xuất bê tông cường độ cao

2.1.1 Metakaolin2.12 Xi măng213 Cát314Đá3.15 Nước2.1.6 Phụ gia

2.2 Thành phần cắp phối va phương pháp thí nghiệm.

2.2.1 Thành phần cấp phối3.22 Cơng tác chuẩn bị2.23 Công ác đúc

2.3 Phương pháptghiệm mẫu,

2.3.1 Phương pháp xác định cường độ chịu nén

2.3.2 Phương pháp xác định cường độ chịu kéo khi ép chế

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

23.3 Phương pháp sắc định độ chống thắm 402.4 Kết luận chương 2 4iCHƯƠNG 3

KET QUA THÍ NGHIỆM, UNG DỤNG VA CƠNG NGHỆ THI CÔNG BÊ TONG

SU DỤNG METAKAOLIN 43

3.1 Kết quả thi nghiệm và bản lun... 0e ecoroe et)

3.1.1 Thi nghiệm hỗn hợp bê tong 4

3.12 Thi nghiệm xác định cường độ chịu nén bê tông 453.13 Thi nghiệm xác định cường độ chịu kéo khi p che bé tông. si3.1.4 Thi nghiệm xác định độ chống thắm của bê tông _3.2 Khả năng ứng dụng bê tông sử dụng vật liệu Metakaolin Việt Nam... 73.3 Công nghệ thi công bé tông 38

3.4 Kết luận chương 3 ... 59

KET LUẬN VA KIÊN NGHỊ _

TÀI LIỆU THAM KHAO 6

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

DANH MỤC CÁC HÌNH VE

Hình 1.1: Thủy điện Sơn La

Hình L2: Thủy điện Lai ChâuHình 1.3: Thủy điện Bản Chit

Hình L4: Biểu đồ độ hắt nước của các mẫu bê tơng theo nghiên cửu của Khatib

và Clay

Hình 1.5: Biểu đồ thay đổi bán kính các lỗ rỗng trong bê tơng ứng với các mẫucó Metakaolin [Khatib và Wild, 1996]

Hình 1.6. Cường độ nén của mẫu vữa xi măng [Li và Ding, 2003),

Hình L7: Biểu đồ kết quả thí nghiệm của Courard và đồng nghiệp (2003) vềcường độ chịu tốn của vữa

Hình 2.1; Vật liệu Metakaolin.Hình 22: Xi ming PCB30

Hình 2.3: Cân điện từ phục vụ thí nghiệm thành phin cắp phối cátHình 2.4: Máy sing điện và bộ sàng tiêu chuẩn

Hình 2.5: Biểu đồ đường cấp phối cát

Hình 2.6: Cân điện từ phục vụ thí nghiệm thành phần cắp phối đáHình 2.7; Phụ gia Vmat-PCOI

Hình 2.8: Máy trộn

Hình 2.9: Ban rung và cơn đo độ sụt

tơng và khay chứa vật

Hình 2.10: Máy thí nghiệm nén, ép chẻ và thí nghiệm độ chống thắmHình 2.11: Bộ thi nghiệm ép chế bê tơng

Hình 2.12: Sơ đồ máy thí nghiệm độ chống thắmHình 3.1: Mẫu bê tông sau khi nén vi kết quả nền

Hình 3.2: Biểu đồ cường độ chịu nén của mẫu bê tổng (sử dung xi măng

35404146„40sĩsa

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

DANH MỤC CÁC BANG BIEU

Bảng L1 Kết quả đánh giá ảnh đến môi trường khi sản xuất Metakaolin theo

phương pháp đèn chớp và sản xuất xi măng ... eects

Bảng 1.2: Thành phin hóa học của Metakaolin "

Bảng 1.3. Kết quả thí nghiệm của Courard và đồng nghiệp (2003) về độ hút nước.

(0% khối lượng) của các mẫu vữa có xi ming CEM 142.5, Metakaolin và

Kaolin 2Bang 1.4: Duong kính trung bình lỗ réng của vữa [Poon và đồng nghiệp,

2001] d5

Bang 1.5: Kết quả thí nghiệm cường độ bê tơng của Wild và đồng nghiệp (1996)..16Bảng 1.6: Kết quả thí nghiệm nghiên cứu của Brooks và Johari (2001) "Bảng 1.7: Kết quả thí nghiệm của Qian và Li (2001) về cường độ chịu kéo...l9Bang 1.8: Kết quả thí nghiệm của Qian va Li (2001) về cường độ chịu uốn... 19Bảng 2.1: Thành phần hóa học của Metakaolin 2Bảng ‘Tinh chất hóa lý của Metakaolin Việt Nam. 2Bảng 23: Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của xi mang PCB30 25

Bảng 2.4: Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của xi ming PC40 26

Bảng 2.5: Tổng hợp thi nghiệm thành phần hat cia cát 28Bảng 26 : Kết quả thi nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của vậtliệ cát ”Bang 2.7: Tổng hợp thí nghiệm thành phan hạt của đá. . . . 30Bảng 2.8 : Kết quả thi nghiệm các chỉ iêu cơ lý của vật liệu đá 3Bảng 2.9: Cấp phối be tông 3Bảng 2.10: Thành phần chit kết dính trong cắp phối bể tơng 33

Bảng 2.11: Số lượng mẫu đúc để thí nghiệm (sử dụng xi măng PCB30) 36

Bảng 2.12: Số lượng mẫu đúc để thí nghiệm (sử dụng xi măng PCAO) cc. 36Bảng 3.1: Kết quả thí nghiệm độ sụt của hỗn hợp bê tong “Bảng 3.2: Cường độ chịu nén của mẫu bê tông có 0% Metakaolin (sử dụng

xi ming PCB30) 4Bảng 3.3: Cường độ chịu nén của mẫu bê tơng có 10% Metakaolin (sử dụng

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

Bảng 3.8: Cường độ nón của các tổ mẫu bê tông (sử dụng xi ming PCB30)

Bang 3.9: Cường độ nén của các tổ mẫu bê tông (sử dụng xi măng PC40)

Bảng 3.10: Cường độichế của mẫu.tổng có 0% Metakaolin

Bảng 3.11: Cường độ ép ché của mẫu bê tơng có 10% Metakaolin

Bang 3.12: Cường độ ép che của mẫu bê tơng có 20% Metakaolin

Bảng 3.13: Cường độ ép ché của mẫu bê tơng có 30% Metakaolin

Bảng 3.14: Cường độ ép chế của các ổ mẫu bề tông

Bảng 3.15: Kết quả thi nghiệm độ chống thắm của các tổ mẫu bé tông (sử dungxi măng PCB 30)

Bảng 3.16: Kết qua thí nghiệm độ chống thắm của các tổ mẫu bể tông (sử dụngxi măng PC 40)

Bang 3.17: D6 chồng thắm của các tổ mẫu bê tông.

5233335s5656

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

MỞ ĐẦUinh cấp thiết của đề tài

Quá trình sản xuất xi măng thải ra môi trường một hàm lượng rất lớnCO). Như chúng ta đã biết, thành phan chính của xi măng là clanhke, trong đóhàm lượng canxi oxit chiếm một tỷ lệ đáng kể. Quá trình sản xuất CaO bằng.

cách nung đá vôi sẽ thải ra môi trường một hàm lượng CO; lớn theo phương

trình (1):

CaCO; = CaO +CO;† ()100g 56g 44g

Ngồi ra q trình nung các 6 xit canxi, 6 xit nhôm, 6 xit sắt, ô xí site

để tạo ra clanhke địi hỏi nhiệt độ lên tới 1400 - 1500°C, tiêu tốn một nhiệt

năng rất lớn, và him lượng CO; thải ra môi trường do quá trình nung này lên

thietbi/vat-lieu-xay-dung/2610-xi-mang-novacem-se-thay-the-xi-mang-portland.html [25] thống kê trên thế giới cho.

đến năm 2009, có đến 2,8 tỉ tan xi mang được sản xuất, lượng khi CO; thải ramôi trường chiếm 5% tổng lượng khí thải tồn cẩu. Chính vì vậy việc timkiểm một loại vật liệu khác thân thiện với mơi trường, dé thay thé một phan xi

măng có một ý nghĩa rất thiết thực,

Bê tông sử dụng cho công trình thủy lợi thơng thường là những vật liệucó mắc từ 20-30 Mpa, ối với một số cấu kiện đặc biệt có thể sử dụng bê tơng,mắc cao hơn. Tuy nhiên, đối với bê tông thường mác từ 20-30 Mpa khả năng

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

chống thấm không cao. Đây là một trong những tính chất khá quan trọng đốivới vật liệu xây dựng cơng trình thủy lợi. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng.

mác chống thắm của bê tông không chỉ phụ thuộc vào cường độ của bê tông,

mà cồn phụ thuộc vào (hành phần cấp phối sử dụng. Việc sử dụng bê tôngmác rất cao chi dé cải thiện mác chống thắm cho bê tông đôi khi rất lãng phi,do đó việc chế tạo loại bê tơng mác cao vừa phải, nhưng có mác chống thấmcao để xây dựng cơng trình thủy lợi là giải pháp kinh tế.

Metakaolin (MK) là vật liệu khống hoạt tính có các tác dụng hóa lý,

có khả năng kết hợp với vơi dé tao ra chất kết dính cải thiện cường độ của bê

tơng. Ngồi ra Metakaolin có thể len lỏi vào các lỗ rỗng của bê tông để tăng

độ chặt cho bê tơng, từ đó tăng mác chồng thắm cho bê tơng. Đồi với vật liệuMetakaolin truyền thống khi sản xuất ra 1 tin Metakaolin thi sản sinh ra môi.trường 150 — 200 kg CO;, khi sản xuất theo phương pháp “flash”: dé sản xuấtra 1 tấn Metakaolin sẽ sản sinh ra 96kg CO; theo tải liệu nghiền cứu củaTrinh Quang Minh [2]. Như vậy việc sản xuất xi măng gây ô nhiễm môi

trường hon sản xuất Metakaolin, khi sản xuất 1 tấn xi măng sẽ thải ra môi

trường lượng CO; nhiều gap khoảng 5 - 10 lan lượng CO; thai ra do sản xuất1 tấn Metakaolin.

Một ưu điểm nữa của Metakaolin đáng được quan tâm, cũng giống như.muội silic hay tro bay, Metakaolin là vật liệu puzolan, khi thay thé một phần

xi măng trong hỗn hợp bé tông, làm giảm nhiệt lượng tạo ra do q trình thủy

hóa của xi măng, giảm các vết nứt do co ngót của bê tơng ở những ngày đầu.

tiên sau khi đồ. Tính chất này rất phủ hợp để ứng dụng trong xây dựng đập

thủy điện, khi lượng bê tông yêu cầu trong mỗi lần dé là rất lớn,

Ở Việt Nam, theo tai liệu [13], nguồn tải nguyên để sản xuất

Metakaolin la ắt lớn với trữ lượng Kaolin vào khoảng 900 triệu tn, Nhưng

việc nghiên cứu sử dụng Metakaolin ở nước ta lại hạn chế, chỉ có cơng trình.

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

nghiên cứu hồn thiện công nghệ sản xuất Metakaolin của KS. Trần Quốc Tế[12]. Nhưng cơng trình này mới chỉ nghiên cứu về cường độ bê tông, ma chưa.

nghiên cứu về mác chống thấm, khả năng chịu kéo khi ép ché của bê tông...

Đề tải luận văn này nghiên cứu tiếp tục cả cường độ bê tông va đặc biệtnghiên cứu cả độ chống thắm, khả năng chịu kéo khi ép chẻ khi sử dụng vậtliệu Metakaolin để thay thế một phan xi măng trong bê tơng.

1.2 Mục đích của để tài

Sử dụng vật liệu Metakaolin dé sản xuất bê tông đã được sử dụng rộng

rũ trên thé giới, nhưng ở Việt Nam thì mới nghiền cứu bước đầu và chỉ dừng

lại ở nghiên cứu cường độ bê tông pha phụ gia Metakaolin. Việc nghiên cứu

sử dụng vật liệu Metakaolin ở Việt Nam để sản xuất bê tông cường độ cao,cải thiện được độ chống thắm sẽ mở ra một hướng mới trong việc sản xuất bêtông, giúp cho giảm lượng xi ming trong bé tông, đồng thời giảm 6 nhiễm

môi trường do sản xuất xi măng gây nên, giúp giảm giá thành khi sử dụng bê

tông chống thấm cao đặc biệt là cơng trình thủy lợi. Chính vì vậy mục đích.

liên cứu của để tải l:

= Tìm hiễu về vật liệu sử đụng và phương pháp thí nghiệm.~ _ Lựa chọn phương pháp thí nghiệm và thí nghiệm mẫu.

~ _ Nghiên cứu bê tông pha phụ gia Metakaolin.~ _ Đánh giá kết quả thu được và bản luận~ Ung dung và công nghệ thi công bê tông

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu vật liệu Metakaolin Việt Nam và sử dụng vật liệu nay để

sản xuất bê tông cường độ cao áp dụng cho cơng trình thủy lợi1.4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu.

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

Trên cơ sở các tải liệu thu thập được về vật liệu Metakaolin và việc sửdụng vật liệu Metakaolin để sản xuất bê tông trên thé giới, tổng hợp các tải

liệu liên quan từ đó đưa ra các giải pháp nghiên cứu và thực hiện

Phương pháp nghiên cứu: thí nghiệm trên mẫu bé tông với tỷ lệ

Metakaolin thay đổi từ 0%, 10%, 20%, 30%. Thí nghiệm xác định cường độ

nén, kéo khi ép chẻ, độ chống thắm của mẫu bê tông và tổng hợp đánh giá kết

quả thu được,

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

CHƯƠNG 1

TONG QUAN VE CƠNG TRÌNH THỦY LỢI Ở VIỆT NAM VÀ CÁC.NGHIÊN CỨU METAKAOLIN TREN THE GIỚI

1.1 Tình hình xây dựng cơng trình Thủy Lợi ở Việt Nam

Hiện nay ở nước ta có rất nhiều các cơng trình thủy lợi đã và đang đượcxây dựng, bao gồm các đập thủy điện, các cơng trình kè, cống, kênh mương,Các cơng trình thủy lợi ở nước ta đều được xây dựng bằng nhiều vật liệunhư: đất, đá, bê tông, bê tơng cốt thép, ... Đặc biệt các cơng trình, cấu kiện

cơng trình được xây dựng bing vat liệu bê tơng đã và đang được sử dụng ritnhiều, rộng rãi nhất. Do vật liệu bê tông sử dụng cho các công trình, cầu kiện

cơng trình có nhiều tru điểm, nỗi trội nhất là khả năng chịu lực tốt, tuổi thọcao, dé tạo hình, dé sản xuất, vận chuyển và tận dụng được vật liệu tại địaphương. Chính vì vậy trong lĩnh vực xây dựng bê tông là loại vật liệu chiếm

uu thé nhất. Hiện nay ở nước ta có rất nhiều cơng trình thủy lợi sử dung vậtliệu bé tơng để thi công như: Thủy điện Sơn La, Thủy điện Lai Châu, Thủyđiện Sông Tranh, Thủy điện Sông Bung, Thủy điện Bản Chat

Hình 1.1: Thủy điện Sơn La

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

Hình 1.2: Thủy điện Lai Châu

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

Đập đất đá là loại đập đã được xây dựng rất nhiều và từ rất lâu trên thégiới, như ở các nước: Án Độ, Trung Quốc, Liên Xô ... Ngày nay nhờ sự phát

triển của nhiều ngành khoa học nên loại đập nay ngày càng được phát triển

mạnh mẽ. Ở nước ta, đập dat đá là loại cơng trình dâng nước phổ biến nhất,các hồ chứa đã được xây dựng, đập đất đá chiếm đại đa số. Bởi yêu cầu chấtlượng của nền với đập đắt là không cao, đập đắt đá có thể xây dựng được vớinhiều địa hình, địa chất, khí hậu khác nhau, tận dụng được vật liệu địa

phương, có khả năng cơ giới hóa được tắt cả các khâu đào ~ đắp ~ vận chuyểnvật liệu ... Một số đập dat đá ở Việt Nam đã được xây dựng: Đập đá đỗ Thác

Ba, đập đất Cắm Son, đập đất Tà Keo

Nhưng đập đất đá không cho nước tràn qua, bởi khi nước tràn qua sẽgây mat ôn định, phá hoại đập, ảnh hưởng các cơng trình sau đập ... Van đềthắm qua đập đất đá là vấn đề rất quan trọng. Nó làm mắt nước của hồ chưa,có thể làm mắt én định cho đập như xói ngằm, trượt mái đốc... có thể cịn gây

nguy hiểm cho các cơng trình ở vùng tiếp xúc với đập.

“Chúng ta đã có thé lý giải tai sao các cơng trình thủy lợi lại sử dung vật

liệu bê tông phô biến nhất. Cụ thể như các cơng trình đập thủy lợi: Ta có théso sánh đập bê tơng va đập vật liệu địa phương (đập đắt đá), thi ta thấy được

đập b tơng có các uu điểm vượt trội như:

+ Đập bê tơng có khả năng bổ trí cơng trình tháo lũ ngay trong thân đập

(urên định hoặc dưới sâu)

+ Đập bê tơng có thể cho ngập trong các cơn lũ và đập có thể thích nghỉvới lũ có tin suất lớn

+ Đập bê tơng có thể dB ding phối hợp với các cơng trình khác (tháo.

cạn, cơng trình lấy nước) và có thể xây dựng nhà máy thủy điện ngay trong

thân đập.

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

+ Đập bê tơng có thé dễ dàng thiết kế dé tháo nước dé tran qua thân đập

trong q trình thi cơng, nên có thé rút ng:thời gian thi công và cho phépphục vụ cho lũ có tần suất khác nhau. Điều này cho phép xây dựng các cơng

trình tháo lũ tam thoi khác kinh tế hơn.

+ Đập bê tơng có thé thi cơng ngay trong mùa mưa, trong khi đó đối

với đập vật liệu địa phương thi khơng thé. Chính việc giảm thoi gian thi cơng

để đưa cơng trình vào sử dụng sớm là yếu tố quan trọng nhất trong việc lựa

chọn giữa đập b tông hay đập vật liệu địa phương trong nhiều dự án gin day.+ Đập bê tông it bị tác dụng với hiện tượng ăn mòn bên trong đập và

ngay cả trong vùng tiếp xúc của đập và nền.

+ Đập bê tơng có khả năng chồng động dat rất tốt.

+ Đập bê tơng có hình dạng gọn và khối lượng vật liệu ít hơn nhiều so

với đập vat liệu địa phương.

Mặc dù các cơng trình, cấu kiện cơng trình thi công bằng vật liệu bêtông đã đưa vào sử dụng có rất nhiều ưu điểm nêu trên, nhưng chúng vẫn có.

một số mặt hạn chế như nhất định như độ chống thẩm chưa cao, cường độ bê

tông chưa cao... Đề giải quyết các vấn dé đó ta cần nghiên cứu các vật liệu désản xuất ra bê tơng có các tính chất phủ hợp với u cầu của cơng trình, cấu

kiện cơng trình

Hầu hết các cơng trình thủy lợi ở nước ta đều yêu cầu sử dụng vật liệucó độ chống thắm cao. Nhưng vật liệu thi công các đập thủy lợi hầu hết là vậtliệu bê tơng có mác thấp (mác bê tông vào khoảng 20 30 Mpa), đồng nghĩ

với mác thấm của các loại bê tôngyy thường chưa10. Việc nghiên cứu sản

xuất ra bê tơng có cường độ cao và khả năng chống thắm tốt là cần thiết bởi

thực tế đã cho thấy các cơng trình thủy lợi sử dụng các loại bê tông thườngsau một thời gian cơng trình đi vào hoạt động thì xuất hiện nhiều khuyết tậtdo độ bền chưa cao, khả năng chống thắm và chống ăn mịn thấp, do đó st

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

lâm giảm đáng kể tuổi thọ của cơng trình. Hiện nay trên thé giới đã có cácnghiên cứu về việc sử dụng vật liệu Metakaolin thay thế một phần xi mang

với tỉ lệ thích hợp để sản xuất ra bê tơng có nhiều tinh chất, ưu điểm hơn bê

tơng thường: cường độ tăng, độ chống thắm tăng, sức kháng ăn mịn hóa học.tăng. Việc sử dụng vật liệu Metakaolin để sản xuất bê tơng áp dụng cho cơngtrình thủy lợi là rit hợp lý, có khả năng giải quyết được các vấn đề về thấm.

qua đập, kéo dai tuổi thọ của cơng trình.

1.2.1 Tính chất của Metakaolin1.2.1.1 Khái quất về Metakaolin

~ Metakaolin là một loại vật liệu puzolan thu được bằng cách nung

inh hình nghiên cứu Metakaolin trên thé giới

kaolinit ở nhiệt độ dao động từ 700°C đến 800°C.

= Theo tải nghiên cứu của Trịnh Quang Minh (24), khi sản xuấ

tấn Metakaolin bằng phương pháp đèn chớp ssản sinh ra môi trường 96kg

CO;, it hơn rất nhiều so với sản xuất xi mang (xấp xi 1 tin COz/1 tấn xi

mang) như trong bang 1.1, Metakaolin là một loại vật liệu thân thiện với môi

Bang 1.1 Kết quả đánh giá ảnh đến môi trường khi sản xuất Metakaolin theo

phương pháp đèn chép và sản xuất xi mang

Qua trình Metakaolin Flash Xi măng (95% clinker)Phát thải khí CO; (kg/0) 96 913.6

"Nhiệt lượng tỏa ra (MJ/t) 2211 7954

~ Phan ứng nung Kaolinit tạo thành Metakaolin:

Al;Si:Os(OH), => AlSi;0; +2H,O (2)

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

Kaolinit Metakaolin

Khi có mặt portlandite (vơi), tùy theo tỷ lệ khác nhau mà các sản phẩm tạo ra

do phản ứng puzolan giữa vôi và Metakaolin cũng khác nhau.- Phản ứng của Metakaolin với Ca(OH); theo Murat [17]

CH/AS; = 1 AS: +3CH+ 6H => CASH, +C-S-H — (3)CHIAS:= 1,67 AS: + SCH + 3H => C\AH, + 2C-S-H

CHÍAS, =2 AS; +6CH + 9H => C,AH,, + 2( 6)

1.2.1.2 Tính chất hóa lý của Metakaolin

~ Metakaolin có mau trắng hoặc gần trắng (độ sáng từ 79 - 82 /100),dang bột với khối lượng riêng vào khoảng 2,5 g/cm’

- Kích thước hat rất nhỏ với 99% hạt nhỏ hơn 16 jum, kích thước hạt

trung bình khoảng 2,23 - 3 um, diện tích bề mặt của Metakaolin vào khoảng

12- 15,5 m/g

- Cơng thức hóa học của Metakaolin là AI;Si:O¿„ thành phần hóa họccủa Metakaolin chủ yếu là SiO, và Al;O; và các thành phan hóa học chiếm.khối lượng nhỏ khác. Cụ thé theo Ambroise và đồng nghiệp (1994) đã xác.

hóa học của vật liệu Metakaolin như ở bảng 1.2:

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

Bang 1.2: Thanh phan hóa học của Metakaolin

“Thành phan hóa học của Metakaolin Theo Khôi lượng,SiOz 5152

Al:O; 40,18Fe:05 123

CaO 20MgO 02

K,0 0.53

SOs 006

TiO. 227Na,O 008

LOI 201

1.2.2 Anh hưởng của Metakaolin đến tính chit của bê tong

Bằng việc thay thé một phần hợp lý xi măng bởi Metakaolin, nhiều nghiên

cứu đã chỉ ra rằng sự có mặt Metakaolin cải thiện đáng kể nhiều chỉ tiêu cơ lýcủa bê tông.

1.2.2.1 Độ hút nước của bê tơng

Metakaolin có độ hút nước lớn hon là xi mang, điều này được chứng minhbởi các nghiên cứu trên thé giới:

+ Courard và đồng nghiệp (2003) đã nghiên cứu khả năng hap thụ nướccủa bê tông chứa Metakaolin với phần trăm thay thé từ 0% đến 20%. Với kết

quả nghiên cứu của Courard và đồng nghỉ

Metakaolin có độ hút nước lớn hơn so với mẫu vữa khơng có Metakaolin do.

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

vật liệu Metakaolin có diện tích bể mit lớn hơn so với xi măng, do đó hỗnhợp vữa có Metakaolin sẽ có khả năng hap thụ nước cao hơn. Độ hút nước đó

20% Metakaolin 971 8,77 9725% Metakaolin 9,70 8.97 Tố

10% Kaolin 951 7,90 169

Khatib và Clay (2004) đã nghiên cứu đặc tinh hap thụ nước của bé tơng

có Metakaolin, Họ đã chỉ ra rằng hỗn hợp bê tơng có Metakaolin thay thé xi

măng sẽ có độ hút nước lớn hơn hỗn hợp bê tông không có Metakaolin, đặcbiệt mẫu bê tơng có him lượng Metakaolin trong chất kết dinh là 20% có độ

hút nước cao nhất sau 28 ngày, nhưng sau 14 tháng thì độ hút nước của bê

tơng có 25% Metakaolin cao nhất

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

Hình 1.4: Biéu dé độ hút nước của các mẫu bê tơng theo nghiên cửu của

Khatib và Clay

Có thé lý giải kết quả thí nghiệm của Khatib va Clay: Hỗn hợp bê tơng,

có 20% Metakaolin có độ hút nước lớn nhất do diện tích bề mặt của vật

Metakaolin lớn hơn diện tích bề mặt của xỉ măng, nên độ hap thụ nước củacác mẫu bê tơng có hàm lượng Metakaolin càng cao, thì hỗn hợp bê tơng có

đồ hình 1.4) và ngược lại mẫu bê tơng khơng chứađộ hút nước cảng lớn (bid

Metakaolin sẽ có độ hút nước thấp hơn so với các mẫu có Metakaolin.

Do khả năng hút nước cao so với mẫu bê tơng khơng có Metakaolin, nên

khi sử dụng Metakaolin cin phải sử dụng thêm một lượng phụ gia hóa đẻo

phủ hợp dé t

1222. Độchố

"Nghiên cứu của Khatib và Wild [20] đã chỉ ra rằng hỗn hợp bê tơng có tỉ

1g độ linh động cho bê tơng,

ig thấm của bê tong

lệ Metakaolin thay đơi, thì có khả năng chống thấm cũng thay đổi. Với một

n hợp bê tông: 0%, 5%, 10%,

lượng Metakaolin thay thế xi măng trong

15%, với ty lệ nước/chắt kết dính là 0,55, thí nghiệm các mẫu bê tơng đó chothấy rằng khi thay thé 15% xi măng bằng một lượng Metakaolin như vậy thìbê tơng đó có độ chống thắm tốt nhất, do Metakaolin là vật liệu có kích thước.

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

hạt nhỏ và phản ứng với Ca(OH); tạo ra C-S-H, tạo sự kết đính các hạt cốtliệu trong bê tơng. Với điện tích bề mặt của Metakaolin lớn (12 - 15,5 m'/g),

Metakaolin có kích thước hạt nhỏ hơn kích thước hat xi mang, nó có khả năng

len lõi vào các lỗ rỗng của hỗn hợp bê tông làm bê tơng trở nên đặc chắc. Haingun nhân trên lí giải sự có mặt của vật liệu Metakaolin trong hỗn hợp bêtông làm cho hệ số thắm của bê tông thay đổi: Đặc biệt bê tơng có 15%Metakaolin có độ chống thấm lớn hơn các bê tơng có 0%, 5%, 10%

Metakaolin. Trong hỗn hop bê tơng có 15% Metakaolin, lượng Ca(OH); do

q trình thủy hóa xi ming sinh ra, sẽ được tiêu thụ hét, cịn trong các

hợp bê tơng có 0%, 5%, 10% Metakaolin, lượng Ca(OH); vẫn còn dư thừa.

Nhu vậy bê tơng có 15% Metakaolin có kích thước lỗ rồng bê tơng là nhỏ hơn.

so với bê tơng có 0%, 5%, 10% Metakaolin theo đồ thị hình L2,

00 MK

ese MK

in kính lỗ rỗng cmieromet)

Hinh 1.5: Biểu dé thay đổi bản kính các lỗ rỗng trong bê tơng ứng với các

mau có Metakaolin (Khatib và Wild, 1996]

Theo nghiên cứu của Poon và đồng nghiệp (2001), khi thay thể một

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

lượng xi ming bằng một lượng Metakaolin: 5%, 10%, 20% kết quả nghiên

cứu cho thấy kích thước các lỗ rỗng trung bình trong hỗn hợp vữa, bê tơng sẽ

giảm đi rit nhiều so với mẫu khơng có mặt của Metakaolin như được thé hiệnở bảng 1.4, đặc biệt là khi thay thé 20% xi mang bằng 20% Metakaolin trong.chất kết dinh thì kích thước trung bình các lỗ rỗng giảm đi rõ rệt: 3 ngày giảm.

từ 0,038um xuống 0,024m, 7 ngày giảm từ 0,0371ụum xuống 0,0143m, 28

ngày giảm từ 0,0362um xuống 0,0122um, 90 ngày giảm từ 0,0348um xuống.0,0114um. Lý giải về kết quả nghiên cứu của Poon và đồng nghiệp cũng

giống như cách lý giải về kết quả thí nghiệm của Khatib va Wild. Việc giảmkích thước các lỗ rỗng trung bình trong mẫu vữa, bê tơng sẽ làm tăng độ

chống thắm cho vữa, b tơng.

Bảng 1.4: Đường kính trung bình lỗ rằng của vita[Poon và đồng nghiệp. 2001]

Đường kính lỗ rong trung bình (kim)

3 ngày 7ngày 28 ngày 90 ngay

Mẫu đổi hứng 0,0380 00371 — 00362 003485%MK 00857 0079 0057 - 00243

10% MK 00287 00251 00197 0018620% MK 0020 0.0143 00122 00114

5% SF 0.0866 00870 00367 - 0/0349

10% S 00353 00341 00325 00306

20% FA 0.0368 00356 00347 - 0/039

1.2.2.3 Cường độ nén của bê tông

và đồng nghiệp (1996) [20] đã nghiên cứu ảnh hưởng của thay đổi

tỉ lệ phần trăm Metakaolin đến cường độ nén của bê tông. Khi thay thé xi

mang bởi Metakaolin với các tỉ lệ phan trăm tương ứng: 5%, 10%, 15%, 20%,

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

bày ở bảng 15:

%, 30%. Kết quả thí nghiệm cường độ nén cho ở 90 ngày của họ được trình

Bảng 1.5: Kết quả thí nghiệm nghiên cứu của Wild và đồng nghiệp (1996)

Khối lượng "Cường độ nên (MPa)

ngày, 90 ngày khi thay thé lượng xi mãng trong hỗn hợp bê tơng bằng một

lượng Metakaolin hợp lý (20%) thì sẽ cho ta một sản phẩm bê tơng có cườngđộ lớn hơn hẳn so với bê tơng có 0%, 5%, 10%, 15%, 25%, 30% Metakaolin

trong chất kết dính của bê tơng. Có thé giải thích được kết quả đó như sau:

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

Trong hỗn hợp bê tơng ln có một lượng Ca(OH); dư thừa của q trình

thủy hóa xi măng, trong khi đó Metakaolin là vật liệu puzolan có khả năngphản ứng với vôi để tạo thành C-S-H trong bê tông. Nghiên cứu của Wild và

đồng nghiệp cho thấy với 20% Metakaolin có thẻ tương tác hết Ca(OH); dưthừa trong bê tơng làm cho hỗn hợp bê tơng đó đặc chắc nhất (cường độ cao.nhất). Ngược lại với hàm lượng Metakaolin trong bê tơng là 0%, 5%, 10%,15%, thì không đủ để tiêu thụ hết Ca(OH);, khiến độ đặc chắc (cường độ nén)của bê tông không bằng bê tông có 20% Metakaolin. Tương tự như vậy hàm

lượng của Metakaolin trong bê tơng lớn hon 20%, thì lượng Ca(OH); được.

tương tác hết, lúc đỏ lượng Metakaolin sẽ dư thừa và khơng tham gia vào

phản ứng puzolan, nó cũng tạo ra các lỗ rỗng trong bê tơng khiến bê tơng đó.khơng đặc chắc như bê tơng có 20% Metakaolin. Điều đó khiển cho cường độ.

chịu nén của b tơng có 20% Metakaolin lớn hơn cường độ chịu nén của bêtơng có các tỉ lệ Metakaolin khác

Nghiên cứu của Brooks và Johari (2001) cũng đã chỉ ra cường độ chịu

nến của bê tơng có chứa 0%, 5%, 10%, 15% Metakaolin. Kết quả nghiền cứu

cho thấy với 10% Metakaolin trong hỗn hợp bê tơng thi bê tơng đó ở 28 ngày.tudi có cường độ nén cao nhất như bảng 1.6. Cách giải thích cũng giống nhưcách giải thích kết quả thí nghiệm của Wild và đồng nghiệp.

"Bảng 1.6: Két quả thí nghiệm nghiên cứu của Brooks và Johari (2001)

Tiến hợp bê tông chứa "Cường độ chịu nền (MPa)OP 87.0

MKS 915

MKIO 1040

MKIS 103,5

Poon và đồng nghiệp (2001) cũng có nghiên cứu chứng mình được rằng

hỗn hợp bê tơng có chứa từ 0% - 20% Metakaolin có cường độ nén cao hơn

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

bê tơng bình thường khơng có Metakaolin. Đặc biệt với hỗn hợp bê tơng có

chứa 10% Metakaolin có cường độ nén cao nhất ở 28 ngảy tuổi và 90 ngàytuổi. Điều này cảng khẳng định trên thé giới vật liệu Metakaolin đóng góp rất

tốt cho sự phát triển của ngành vật liệu, nâng cao cường độ nén của bê tông,

Trong nghiên cứu của Roy và đồng nghiệp (2001), Bai và đồng nghiệp.(2002), Jin và Li (2003) về ảnh hưởng của Metakaolin đến cường độ chịu nén.của bê tông, cũng đã chỉ ra rằng điều đó.

Li và Ding (2003) xác định cường độ nén 28 ngày của vữa xi măng có

chứa Metakaolin hoặc kết hợp Metakaolin với xỉ lò thay thé một phần ximang Pooclăng. Bốn loạt vữa xi ming đã được nghiên cứu. Loạt đầu tiên(PO) có 100% xi mang, 0% Metakaolin, 0!xi 16, thứ hai (MI) có 90% ximang và 10% Metakaolin, 0% xi, thứ ba (S2) có 70% xi mang, 10%Metakaolin, và 20% xi, và loạt thứ tư (S3) có 60% xi mang, 10% Metakaolin,

và 30% xi lị. Tỷ lệ xi măng - cát là 1:2.5, và tỷ lệ nước - chat kết đính là 0,44.Kết quả cường độ nén của vita xi măng được trình bày trong hình 1.6. Từ đó.

thấy rằng sự có mặt của Metakaolin làm tăng cường cường độ nén của mẫu

Say Br apy reese

Hình 1.6. Cường độ nén của mẫu vữa xi mang [Li va Ding, 2003]

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

1.22.4 Làm tăng độ bền uốn và độ bền kéo của hỗn hợp bê tông

Qian và Li (2001) đã nghiên cứu độ bền kéo của bê tông khi thay thé

một lượng xi mang bằng một lượng Metakaolin tương ứng 0%, 5%, 10%,

15%, Qian và Li (2001) đã thực hiện thí nghiệm với loại Metakaolin có diện

ích bề mat là 12m”/g, và đường kính hạt trung bình là 2,23 km, với kích

thước mẫu thí nghiệm là 300x100x20 mm. Mẫu thí nghiệm cường độ kéo ở

28 ngày tuổi và kết quả thí nghiệm được trình bay ở bảng 1.7:

Bảng 1.7: Kết quả thí nghiệm của Qian và Li (2001) về cường độ chịu kéo

Cường độ chịu kéo (Mpa)

MK (0%) MK(5#) MK(10%) MK (15%)2 335 358 388 +29

“Tuổi mẫu (ngày)

Tir bảng 1.7 thấy rằng bê tông có Metakaolin có độ bên kéo Ton hơn so với bê

tơng khơng có Metakaolin. Đặc biệt bê tơng được thay thé 15% xi mang bằng.Metakaolin thì có cường độ chịu kéo lớn nhất.

Cũng với loại Metakaolin đó Qian và Li (2001) đã nghiên cứu độ bồi

uốn của bê tơng có sự thay thé xi ming bằng Metakaolin. Các mẫu thí nghiệmcó kích thước là 400x100x100 mm và được thí nghiệm với bốn điểm tiếp xúctrên một khoảng 300 mm, Mẫu được thí nghiệm ở 28 ngảy tuổi và 80 ngàytuổi. Kết quả được trình bày ở bảng 1.7.

Bảng 1.8: Kết quả thí nghiêm của Qian và Li (2001) về cường độ chịu uén

"Cường độ chịu won (Mpa)

Tuổi mẫu (ngày)

MK (0%) MK(5#) MK(10%) MK(15%)

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

2 465 474 616 sa80 57 581 646 06Kết quà thí nghiệm cho thay rằng Khi thay thé một lượng xi mang bằng một

lượng Metakaolin trong hỗn hợp bê tơng, thì bê tơng đó có cường độ chịu uốn.lớn hơn bê tơng khơng có Metakaolin, và đặc biệt với lượng thay thé 15%Metakaolin bê tơng có độ bền uốn Li cao nhất so với các bê tơng khơng có.Metakaolin và bê tơng có thay thé xi măng bằng các lượng phan trăm.

'Cưởng độ chịu nén (Mpa)

ÂM MT - MP MT - KAOSH 10% CƠN 20M 10%

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

như sau: Khi bê tơng có chứa Metakaolin, nó sẽ phản ứng din với Ca(OH),

trong bê tông. Khi lượng Metakaolin vừa đủ tiêu thụ hết Ca(OH); trong bê.tơng thì bê tơng đó đặc chắc nhất, có cượng độ chịu kéo, uốn cao nhất, Ngượclại khi lượng Metakaolin không tiêu thụ hết Ca(OH);, hay tiêu thụ hếtCa(OH)» nhưng Metakaolin vẫn còn thi hỗn hợp bê tơng đó khơng đặc chắcnhư trường hợp bê tơng có lượng Metakaolin tiêu thụ vừa hết Ca(OH); trong

bê tông.

1.2.2.5 Kha năng chống ăn mịn hóa học của bê tơng.

Batis và đồng nghiệp (2005) đã nghiên cứu ảnh hưởng của Metakaolinđến việc chống an mỏn của vừa. Khi thay thé một lượng xi mang bằng một

lượng Metakaolin tương ứng với các ti lệ phan trăm khác nhau. Các mẫu vữa.được thí nghiệm cho tiếp xúc với mơi trường An mịn: Ngâm một phần hoặc.han toàn trong dung dich NaCl. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng khi thaythé 10%, 20% Metakaolin được mẫu vữa có khả năng chống ăn mịn tốt hơn

mẫu vữa khơng có Metakaolin và mẫu vữa có phần trăm Metakaolin vượt quá20%. Đặc biệt là với lượng thay thé là 10% Metakaolin mẫu vita có sức chống

ăn mịn tốt nhất. Như vậy có thể thấy được rằng Metakaolin trong hỗn hợpvita làm tăng đáng ké sự chống ăn mịn hóa học. Sản phẩm vữa đó có thé làm.việc trong các mơi trường ăn mịn tốt hơn so với các loại vữa bình thường, màkhơng có thành phần Metakaolin trong đó.

Các nghiên cứu đã chứng minh rằng Metakaolin là một puzolan hiệu

quả. Trên thé giới, việc sử dụng vật liệu Metakaolin thay thế một phần xi

măng trong vừa và bê tông đã được nghiên cứu rộng rãi trong nhiều năm gin

đây và đã được áp dụng vào một số cơng trình xây dựng u cầu bê tơng cómác cao, độ chống thắm cao.

Ở Việt Nam, nghiên cứu về vật liệu Metakaolin còn rất hạn chế, nên

việc áp dụng vật liệu này vào thực tiễn như ngành xây dựng là cũng rất khó

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

khăn. Tuy nhiên việc sử dụng vật liệu Metakaolin dé thay thế một phần ximăng trong bê tông là rất khả quan và hợp lý vì các u cầu về mơi trường và

xây dựng bền vững trong tương lai. Đặc biệt là áp dụng cho các cơng trình

thủy lợi, va các cau kiện doi hỏi độ bên cao, độ chống thắm cao,

1.3 Kết luận chương.

“Trên thể giới và ở nước ta hiện nay các cơng trình xây dựng sử dụng

vật liệu bê tơng đang phát triển rất mạnh. Nhưng hiện nay rất nhiều cơngtrình đã đưa vào sử dụng trong một thời gian đã xuất hiện các hiện tượng, sự

cố ngoai ý muốn do nguyên nhân khác nhau gây nên như:

- Dé bền bê tông chưa cao.

+ _ Độ chồng thm của bê tông chưa cao.

~_ Sức kháng ăn mòn héa học của bê tơng chưa cao ...

Chính vì vậy việc năng cao chất lượng, tuổi thọ cơng trình được đưalên hàng đầu. Việc sử dung vật liệu Metakaolin để thay thé hợp lý một lượng,

xi măng trong hỗn hợp bê tông sẽ cho ta một sản phẩm bê tơng có nhiều ưuđiểm khắc phục được các khuyết điểm nêu trên của loại bé tông thường.

DA chỉ ra được các nghiên cứu trên thé giới về việc sử dụng vật liệu

Metakaolin đẻ thay thé một phan xi măng trong vữa, bê tông, làm cải thiệnmột số tinh chất: tăng cường độ chịu nén, tăng độ chống thắm, tăng độ bềnuốn, tăng độ bền kéo, tăng khả năng chống ăn mịn hóa học

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

CHƯƠNG 2

VAT LIEU SỬ DỤNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHỊ

2.1 Vật liệu sử dụng để sản xuất bê tông cường độ cao

Œvật liệu được sử dụng trong đề tài gồm: xi măng, cát, đá,

Metakaolin, nước, phụ gia. Các tính chất của vật liệu quyết định đến chất

lượng bê tông sản xuất ra, Do đó trước khi đưa vào sử dung để chế tạo bê

tơng thì mỗi loại vật liệu phải đảm bảo các tính chất về chỉ tiêu cơ lý... đạt

yêu cầu của các tiêu chuẩn liên quan.

2.1.1 Metakaolin

‘Vat liệu Metakaolin được sử dụng dé sản xuất bê tông của dé tài là vat

liệu được lấy ở Viện khoa học công nghệ xây dựng (IBST) và được khai thác

từ mỏ Kaolin Phú Thọ. Với các thành phần hóa va các tính chất hóa lý đượctrình bay trong bảng 2.1 và 2.2

Bang 2.1: Thành phần hóa học của Metakaolin

Thanh phần hóa học của Metakaolin % Theo Khơi lượng

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

Bảng 2.2: Tinh chat hóa lý của Metakaolin Việt Nam

Tinh chất hóa lý Thong sốTy trọng (lem) 26

Diện tích bé mat (em*/g) 4326"Độ hút vôi Ca(OH)›/puzolan (mg/g) 300,17

"Độ hoạt tính 7 ngày 103499/05"Độ hoạt tính 28 ngày.

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

ảnh hướng đến chỉ số hoạt tinh (không cao) khi phản ứng với vôi và giảm độ

hút nước của Metakaolin21.2 Xi măng

Nhiều nghiên cứu đã chi ra rằng phản ứng puzolan phụ thuộc lớn viothành phần hóa học của xi măng. Để đánh giá ảnh hưởng của thành phần ximing đến hoạt tinh của Metakaolin, tác giả sử dụng 2 loại xi măng cho dé tai:

xi măng PCB30 và PC0.

~ Xi măng PCB30 là xi măng được sản xuất tại nhà máy Vicem Tam

Điệp — Ninh Bình, các chỉ tiêu chất lượng đạt theo TCVN 6260-2009 thé hiện.

ở bảng 23.

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

Bang 2.3: Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của xi mang PCB30

Chi tiêu thí nghiệm. Đơnw| Kếtquathinghiệm~ Thời gian ninh kết:

> Xi mãng PC40 được sin xuất tại nhà máy Vicem Tam Điệp — Ninh

Bình, các chỉ tiêu chất lượng đạt theo TCVN 2682-2009 thể hiện ở bảng 2.4:

Bảng 2.4: Kết qua thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của xi măng PC40

Chi tiêu thí nghiệm. Donvi — Kếtquảthínghiệm

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

~ Thời gian ninh kết

Bắt đàKết thúc

~ Lượng sót trên sing 0,08 mm.- Tính én định thể tích (Le Chatelier)

- Cường độ nén:

Sau 03 ngày,Sau 28 ngày~ Ty trong xi mang

2.13 Cát

‘Vat liệu cát sử đụng được lấy từ phịng thí nghiệm vật liệu trường Đại

học Thủy Lợi Hà Nội. Sau đó được sàng kỹ qua sing có đường kính lỗ sing

‘Smm nhằm loại bỏ các hạt cót liệu lớn.

‘Thi nghiệm phân tích thành phần hạt cốt liệu cát theo TCVN

7572-2006 được thực hiện nhằm xác định đường cong cắp phối của vật liệu. Quá

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

+ Sau đó được sing qua bộ sing tiêu chuẩn có kích thước mắt sing:5 ~2, 5 ~ 1.25 ~ 0,63 ~ 0,315 ~ 0,14 (mm) bằng máy sàng điện

Hình 2.4: Máy sàng điện và bộ sang tiêu chuẩn

+ Cân lượng cắt sót trên từng sảng:

a= & x100%, vị

Ge 1000g khối lượng mẫu.

.G,(g): Khối lượng của cịn sót trên sang i

a, (Se): Lượng sót trên sang i+ Lượng sót tích lũy trên sing:

Ái sas tans +... + ai (%), với A; (%): Lượng sót tích lũy sing i

“Bảng 2.5: Tổng hợp thí nghiệm thành phan hạt của cát

Đ$ầng(mm) 5 25 T25 T06 "0315 014Giớ) 0 185256234 201 124a (8) 0 185. 256 234 201 124Ai) 0 185 441 615 876 100

Ta có đường thành phan hat của cát như trong biểu do hình 2.5

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

“Bang” ‘ich thước lễ sing (mm)

Hình 2.5: Biểu dé đường cấp phối cát

Nhu vậy đường cap phối của cát sử dụng nằm trong phạm vi quy định,đạt tiêu chuẩn của thành phần hạt.

+ Độ lớn của cát được biểu thị bằng Mô đun độ lớn (Mạ)

Ai _ 0+1853441+67,5+87,6+100

My, = 2AL = 01185441675 + 87,6100

hut vậy 2,5 < Mụy < 3,3 nên cát này là cất hạt to sử dụng được để trộn

'bê tông tat cả các mác.

Cát sử dụng trong nghiên cứu được thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của

cát với kết quả thé hiện ở bảng 2.6,

Being 2.6: Két quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu cát

Chi tiêu thí nghiệm. Kết quả thi nghiệm

~ Khối lượng riêng (gem) 2,646

~ Dung trọng xốp (T/m') 1,521

</div>