Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu vật liệu nano SiO2 điều chế từ tro trấu và silica Fume làm phụ gia cho bê tông xi măng trong xây dựng đường ô tô khu vực miền Tây Nam Bộ

Mục đích cơ bản của luận án này là thông qua quá trình điều chế vật liệu tro trấu thành sản phẩm phụ gia NS. Qua đó ứng dụng vật liệu nano SiO2 vào trong thành phần vữa xi măng và bê tông xi măng. Xác định tỉ tệ hợp lý sử dụng phụ gia NS và sự kết hợp hai loại phụ gia NS+SF trong thiết kế thành phần BTXM theo yêu cầu về cường độ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu vật liệu nano SiO2 điều chế từ tro trấu và silica Fume làm phụ gia cho bê tông xi măng trong xây dựng đường ô tô khu vực miền Tây Nam Bộ i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận án Trần Hữu Bằng ii LỜI CẢM ƠN Luận án được thực hiện dưới dự hướng dẫn trực tiếp của PGS.TS. Lê Văn Bách và TS. Nguyễn Mạnh Hùng - những người thầy đã tận tình hướng dẫn và định hướng khoa học; tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu để hoàn thành luận án. Trong quá trình làm luận án, tác giả đã nhận được sự hỗ trợ và giúp đỡ nhiệt tình của quý thầy cô giáo, các nhà khoa học thuộc Bộ môn Đường bộ, Bộ môn Vật liệu Xây dựng, Bộ môn Đường ô tô sân bay - Trường Đại học Giao thông vận tải và GS.TS. Bùi Xuân Cậy, GS.TS. Phạm Duy Hữu, GS.TS. Phạm Huy Khang, PGS.TS. Lã Văn Chăm, PGS.TS. Nguyễn Quang Phúc, PGS.TS. Trần Thị Kim Đăng, PGS.TS. Nguyễn Thanh Sang, PGS.TS. Đặng Thị Thanh Lê, TS. Lương Xuân Chiểu, TS. Thái Khắc Chiến. Tác giả xin chân thành cảm ơn. Để hoàn thành luận án, tác giả trân trọng cảm ơn các cơ quan đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ: Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải; Trung tâm Khoa học Công Nghệ GTVT; Phân hiệu Trường Đại học Giao thông Vận tải tại TP. Hồ Chí Minh; Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM; Phòng thí nghiệm vật liệu xây dựng – LAS–XD 143 của Trường Đại Học Bách Khoa Tp_HCM; Viện khoa học Thủy lợi Miền Nam; Phòng thí nghiệm Kiểm định Xây dựng LAS – XD 498 của Liên hiệp khoa học địa chất – Kiểm định nền móng – Xây dựng – Sài gòn; Phòng thí nghiệm vật liệu nano Phân viện vật liệu xây dựng Miền Nam khu công Nghệ cao Tp_HCM; Khoa công trình – Bộ môn Đường bộ; Bộ môn Vật liệu xây dựng; Phòng Đào tạo Đại học và Sau đại học nhiệt tình giúp đỡ và cung cấp các tài liệu quý báu để tác giả hoàn thành luận án này. Tác giả luận án Trần Hữu Bằng iii MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1 1. Sự cần thiết của việc nghiên cứu 1 2. Mục đích nghiên cứu của luận án 3 3. Phạm vi nghiên cứu của luận án 3 4. Phương pháp nghiên cứu 4 5. Bố cục của luận án 4 6. Những đóng góp mới của luận án 4 7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 5 Chương 1 6 TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU NANO SiO2 VÀ SILICA FUME LÀM PHỤ GIA CHO BÊ TÔNG XI MĂNG TRONG XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ 6 1.1 Tổng quan về vật liệu nano và ứng dụng của vật liệu nano trong bê tông 6 1.1.1 Định nghĩa vật liệu nano 6 1.1.2 Phân loại vật liệu nano 6 1.2 Nghiên cứu ứng dụng phụ gia nano SiO2 và silica Fume cho bê tông xi măng 8 1.2.1 Nghiên cứu ứng dụng bê tông xi măng sử dụng phụ gia nano SiO2 và silica Fume trên thế giới 8 1.2.1.1 Các nghiên cứu ứng dụng vật liệu nano SiO2 vào trong bê tông 8 1.2.1.2 Các nghiên cứu ứng dụng vật liệu silica Fume vào trong bê tông 16 1.2.2 Nghiên cứu ứng dụng bê tông xi măng sử dụng phụ gia nano SiO2 và silica Fume ở Việt Nam 17 1.2.2.1 Phụ gia khoáng silica từ tro trấu và nano SiO2 từ tro trấu 17 1.2.2.2 Phụ gia khoáng silica Fume 20 1.3 Các thông số chủ yếu của vật liệu bê tông xi măng cho thiết kế kết cấu mặt đường ô tô 22 1.3.1 Cường độ của bê tông xi măng 23 1.3.2 Mô đun đàn hồi 23 1.3.3 Độ co ngót và hệ số giãn nở nhiệt tấm bê tông xi măng 24 1.3.4 Độ mài mòn 25 1.4 Kết luận chương 1 và định hướng nghiên cứu của luận án 26 Chương 2 28 iv NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VIỆC SỬ DỤNG PHỤ GIA SILICA FUME VÀ NANO SiO2 ĐIỀU CHẾ TỪ TRO TRẤU CHO VỮA - BÊ TÔNG XI MĂNG 28 2.1 Nghiên cứu các loại phụ gia cho bê tông xi măng 28 2.1.1 Khái niệm phụ gia 28 2.1.2 Phân loại phụ gia 28 2.1.2.1 Phụ gia khoáng 28 2.1.2.2 Phụ gia hóa học 31 2.2 Quá trình thủy hóa của xi măng pooclăng 32 2.3 Giới thiệu tro trấu và kết quả thu được sản phẩm nano SiO2 điều chế từ tro tr ...