Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia khoáng siêu mịn đến một số tính chất của bê tông chất lượng siêu cao

Bài viết Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia khoáng siêu mịn đến một số tính chất của bê tông chất lượng siêu cao trình bày việc thiết kế cấp phối bê tông chất lượng siêu cao; Kết quả thí nghiệm tính công tác và cường độ nén bê tông chất lượng siêu cao; Kết quả thí nghiệm mác chống thấm và độ mài mòn bê tông chất lượng siêu cao.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia khoáng siêu mịn đến một số tính chất của bê tông chất lượng siêu cao Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2022. ISBN: 978-604-82-7001-8 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA KHOÁNG SIÊU MỊN ĐẾN MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA BÊ TÔNG CHẤT LƯỢNG SIÊU CAO Nguyễn Quang Phú Trường Đại học Thủy lợi, email: phuvlxd@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG cao, mác chống thấm rất cao và độ bền cao sẽ đáp ứng để thi công các công trình đặc biệt. Để chế tạo bê tông có chất lượng siêu cao Để tăng khả năng kháng uốn, kháng nứt cần thiết phải sử dụng các loại phụ gia khoáng siêu mịn kết hợp với phụ gia siêu dẻo giảm cho BTCLSC, đề tài sử dụng cốt sợi thép nước bậc cao và một số vật liệu xây dựng trong thiết kế và chế tạo. Trong phạm vi thông thường khác. Trong đó, nguồn phụ gia nghiên cứu đã sử dụng một số vật liệu cơ bản khoáng siêu mịn Silica fume (SF) dùng để sản có sẵn tại thị trường trong nước như xi măng xuất bê tông ở nước ta hiện nay chủ yếu được PC40, phụ gia khoáng siêu mịn RHA để thay nhập khẩu từ nước ngoài nên giá thành cao, thế SF, kết hợp FA, cát quartz, cốt sợi thép và đẩy giá thành chế tạo bê tông lên cao. Vì vậy phụ gia siêu dẻo thế hệ mới để chế tạo được cần thiết phải nghiên cứu và đưa vào sử dụng BTCLSC có cường độ nén rất cao, khả năng một loại phụ gia khoáng siêu mịn khác có các chống thấm và chống mài mòn rất tốt. đặc tính kỹ thuật tương tự SF và chủ động sản 2. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU xuất được ở trong nước. Sử dụng phụ gia khoáng siêu mịn Tro trấu + Sử dụng trong thí nghiệm là xi măng (Rice Husk Ash - RHA) sẽ tận dụng được Pooclăng PC40 có khối lượng riêng 3,15 nguồn phụ phẩm nông nghiệp, qua đó giảm g/cm3; lượng nước tiêu chuẩn 29,5%; giới hạn giá thành chế tạo bê tông và giảm thiểu ô bền nén tuổi 28 ngày đạt 51,8 N/mm2 và các nhiễm môi trường. Kết hợp phụ gia khoáng chỉ tiêu kỹ thuật khác đạt TCVN 2682:2009. siêu mịn RHA và Tro bay (FA) với phụ gia + Phụ gia khoáng Tro trấu có kết quả thí siêu dẻo thế hệ mới, cùng với cốt sợi thép để nghiệm: Khối lượng riêng 2,28 g/cm3; kính thiết kế bê tông chất lượng siêu cao thước hạt trung bình 4,75m; chỉ số hoạt tính (BTCLSC) có cường độ nén đạt trên M100 với xi măng 115,2% và các tính chất khác (MPa) ở 28 ngày tuổi, bê tông chế tạo có tính của RHA đạt TCVN 8827:2011. bền và mác chống thấm rất cao, phù hợp thi + Đề tài sử dụng SF có các tính chất: Khối công các công trình nhà cao tầng, cầu vượt lượng riêng 2,28 g/cm3; chỉ số hoạt tính với biển, các công trình bê tông đặc biệt khi làm xi măng 116,8% và các tính chất khác của SF việc chịu ảnh hưởng của các tác nhân gây đạt yêu cầu theo ASTM C1240-00. xâm thực, gây mài mòn cao… Với các công + Tro bay có các tính chất: Khối lượng riêng trình xây dựng đặc biệt, thì bê tông sử dụng 2,23 g/cm3; khối lượng thể tích xốp 0,944 ngoài việc đảm bảo các yêu cầu về cường độ g/cm3; hàm lượng mất khi nung 3,15 và các tính cao, thì các yêu cầu về chất lượng đảm bảo chất khác của FA đạt TCVN 10302:2014. tính bền cao mới đáp ứng được để xây dựng + Cát quartz sử dụng trong đề tài được các loại công trình này. BTCLSC với tính nghiền từ đá quartz của mỏ đá Tiến Sơn - năng vượt trội như độ chảy cao, cường độ Hòa Bình, sau đó phân cỡ hạt cát có kích 149 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2022. ISBN: 978-604-82-7001-8 thước từ 100 ÷ 600 µm, các chỉ tiêu cơ lý của khoáng siêu mịn là Tro trấu với tro bay (CP1) cát: Khối lượng riêng 2,23 g/cm3; khối lượng và so sánh với mẫu bê tông đối chứng sử dụng thể tích xốp 1,46 g/cm3; độ ẩm 1,2%. Silica fume với tro bay (CP2). Tiến hành thí + Cốt sợi thép: Sợi Dramix OL13/0,2 đạt nghiệm tính công tác của các hỗn hợp bê tông tiêu chuẩn ASTM A820-01, các tính chất kỹ (HHBT) theo ASTM C230/C230M-21; cường thuật: Sợi thẳng, hình tròn; chiều dài L = độ nén của bê tông ở tuổi 3, 7, 28 và 90 ngày; 13mm; đường kính D = 0,2mm; lực kéo đứt kết quả thí nghiệm như trong Bảng 2 và Hình 1. 2750MPa. Bảng 2. Tính công tác của các hỗn hợp BTCLSC + Để hỗn hợp BTCLSC có tính công tác và khả năng đầm chặt tốt thì HHBT thiết kế không Cấp phối Độ chảy loang, cm được phép xảy ra hiện tượng phân tầng và tách CP1 22,6 nước, ngoài ra thiết kế BTCLSC với tỷ lệ CP2 23,2 nước/chất kết dính rất thấp nên trong chế tạo BTCLSC đã sử dụng phụ gia siêu dẻo giảm nước bậc cao gốc Polycacboxylate (PC) với lượng dùng hợp lý thông qua thí nghiệm cụ thể. + Nước sử dụng để trộn và bảo dưỡng bê tông là nước sinh hoạt phù hợp tiêu chuẩn TCVN 4506: 2012. 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1. Thiết kế cấp phối BTCLSC Hình 1. Biểu đồ so sánh cường độ nén Sử dụng phương pháp thiết kế thành phần của các mẫu BTCLSC sử dụng RHA và SF bê tông chất lượng siêu cao theo ACI 211-4R. Sử dụng các loại vật liệu đã nghiên cứu ở trên Nhận xét: Dựa vào kết quả của bảng 2 cho để chế tạo BTCLSC, thay đổi lượng dùng phụ thấy, nếu thay thế phụ gia khoáng siêu mịn là gia khoáng siêu mịn Tro trấu (RHA) bằng SF bằng RHA, thì tính công tác các HHBT Silica Fume (SF) để thay thế một phần xi măng đều đảm bảo yêu cầu kỹ thuật thi công của trong thành phần chất kết dính; giữ nguyên BTCLSC thiết kế. Khi kết hợp cả hai loại phụ lượng phụ gia siêu dẻo ...