Nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch kiềm hoạt hóa đến một số tính chất của bê tông Geopolymer

Đề tài này trình bày thiết kế thành phần bê tông Geopolymer thay đổi tỷ lệ dung dịch kiềm hoạt hóa (NaOH và Na2SiO3) và hỗn hợp phụ gia khoáng (Xỉ lò cao hoạt tính và Tro bay) tương ứng là 0.3, 0.4, 0.5 và 0.6. Sử dụng dung dịch kiềm hoạt hóa với tỷ lệ sodium silicate và sodium hydroxide là 2.0. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch kiềm hoạt hóa đến một số tính chất của bê tông Geopolymer BÀI BÁO KHOA HỌC NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA DUNG DỊCH KIỀM HOẠT HÓA ĐẾN MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA BÊ TÔNG GEOPOLYMER Nguyễn Quang Phú1, Ngô Thị Ngọc Vân1Tóm tắt: Thiết kế thành phần bê tông Geopolymer thay đổi tỷ lệ dung dịch kiềm hoạt hóa (NaOH vàNa2SiO3) và hỗn hợp phụ gia khoáng (Xỉ lò cao hoạt tính và Tro bay) tương ứng là 0.3, 0.4, 0.5 và 0.6. Sửdụng dung dịch kiềm hoạt hóa với tỷ lệ sodium silicate và sodium hydroxide là 2.0. Kết quả cho thấykhi tỷ lệ dung dịch kiềm hoạt hóa tăng lên thì cường độ và tính công tác của bê tông Geopolymer tănglên, quá trình hoạt hóa diễn ra triệt để hơn.Từ khóa: Bê tông Geopolymer; Dung dịch kiềm hoạt hóa; Cường độ nén; Sodium silicate; Sodiumhydroxide. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ * của bê tông Geopolymer (S.V. Joshi và M.S. Chất kết dính kiềm hoạt hoá sử dụng bao gồm Kadu, 2012).dung dịch kiềm hoạt hóa (dung dịch xút và dung Trong đề tài sử dụng dung dịch kiềm hoạt hóadịch thuỷ tinh lỏng), kết hợp sử dụng phụ gia gồm NaOH và Na2SiO3, phụ gia khoáng (PGK)khoáng vật hoạt tính với một số hoá chất thông gồm Tro bay và Xỉ lò cao hoạt tính làm chất kếtthường khác (Davidovits. J, 2011). Cơ chế của dính kiềm hoạt hóa để sản xuất BT GPM. Thaychất kết dính mới này chủ yếu là quá trình đổi tỷ lệ DD/PGK để thiết kế thành phần BTpolymer hoá các thành phần dioxit silic có trong GPM. Thông qua kết quả thí nghiệm, đánh giá ảnhphụ gia khoáng để tạo ra lực kết dính, hình thành hưởng của hàm lượng dung dịch kiềm hoạt hóabộ khung vô cơ bền vững, có khả năng chịu lực đến một số tính chất của BT GPM.tốt. Chất kết dính mới này gọi là chất kết dính 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁPGeopolymer. Bê tông được sản xuất từ loại chất NGHIÊN CỨUkế dính này gọi là bê tông Geopolymer, nghiên 2.1. Phụ gia khoángcứu và sản xuất loại bê tông này sẽ từng bước hạn 2.1.1. Tro baychế việc sử dụng xi măng Pooclăng làm chất kết Tro bay (FA): dùng loại tro bay nhiệt điện lấy trựcdính sản xuất bê tông thông thường trong xây tiếp chưa tuyển có độ ẩm 1,15%; khối lượng riêngdựng hiện nay. 2,19 g/cm3; khối lượng thể tích xốp 0,955 g/cm3 và Khi thay đổi nồng độ và tỷ lệ của dung dịch thành phần hóa học của tro bay như sau: SiO2 =kiềm hoạt hóa (DD) thì vai trò của dung dịch hoạt 52,3%; Al2O3 = 30,65%; Fe2O3 = 7,61%; SO3=hóa sẽ ảnh hưởng đáng kể đến cường độ và một số 0,29% và MKN = 2,84%.tính chất của vật liệu bê tông Geopolymer (BT Tro bay được phân tích và kết quả thí nghiệm cácGPM). Ngoài ra, một số nghiên cứu cũng chỉ ra chỉ tiêu cơ lý cho thấy loại tro bay nghiên cứu là trorằng khi hàm lượng (SiO2 + Al2O3) có trong Phụ bay hoạt tính loại F phù hợp TCVN 10302:2014 vàgia khoáng (PGK), sự thay đổi trong thành phần ASTM C618-03.sodium silicate và sodium hydroxide trong dung 2.1.2. Xỉ lò cao hoạt tínhdịch kiềm hoạt hóa cũng ảnh hưởng đến tính chất Xỉ lò cao hoạt tính nghiền mịn từ công ty Hòa1 Bộ môn Vật liệu xây dựng, Khoa Công trình Phát có khối lượng riêng 2,67 g/cm3, tỷ diện tíchKHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 74 (6/2021) 27bề mặt (độ mịn) 3600 cm2/g. Xỉ lò cao hoạt tính dịch Natri hydroxyt có nồng độ mol theo yêu cầucó thành phần hóa học cơ bản: SiO2 = 36,38%; là 16M.Al2O3 = 15,76%; Fe2O3 = 0,55%; SO3= 1,25% và Dung dịch Natri silicat (Na2SiO3) được đặtMKN = 0,91%. Các chỉ tiêu cơ lý của xỉ lò cao mua có tỷ lệ SiO2/Na2O = 2,5 và tỷ trọnghoạt tính thỏa mãn TCVN 11586:2016 và BS EN 1,42±0,01 g/cm3.15167-1:2006. 2.4. Phụ gia siêu dẻo 2.2. Cốt liệu Để hỗn hợp BT GPM có tính công tác tốt thì 2.2.1. Cốt liệu mịn hỗn hợp bê tông thiết kế không được phép xảy ra Cốt liệu mịn (cát) trong thí nghiệm sử dụng cát hiện tượng phân tầng và tách nước. Khi chế tạotự nhiên, cát được lấy từ công trình và đưa về BT GPM đề tài đã sử dụng phụ gia siêu dẻo giảmkiểm tra các chỉ tiêu cơ lý tại phòng thí nghiệm. ...