Nghiên cứu xác định hàm lượng cốt sợi thép hợp lý để sản xuất bê tông chất lượng siêu cao

Bài viết nghiên cứu xác định hàm lượng cốt sợi thép hợp lý để sản xuất bê tông chất lượng siêu cao. Đề tài sử dụng các hàm lượng cốt sợi thép khác nhau để chế tạo UHPC, thông qua thí nghiệm các tính chất kỹ thuật của bê tông thiết kế, xác định hàm lượng cốt sợi thép hợp lý để sản xuất UHPC đáp ứng các yêu cầu xây dựng trong điều kiện VLXD có sẵn tại Việt Nam.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu xác định hàm lượng cốt sợi thép hợp lý để sản xuất bê tông chất lượng siêu cao Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CỐT SỢI THÉP HỢP LÝ ĐỂ SẢN XUẤT BÊ TÔNG CHẤT LƯỢNG SIÊU CAO Nguyễn Quang Phú Trường Đại học Thủy lợi, email: phuvlxd@tlu.edu.vn 1. ĐẶT VẤN ĐỀ dụng các hàm lượng cốt sợi thép khác nhau để chế tạo UHPC, thông qua thí nghiệm các Từ cuối những năm 1980 đến nay, một tính chất kỹ thuật của bê tông thiết kế, xác loạt công trình nhà cao tầng và siêu cao tầng định hàm lượng cốt sợi thép hợp lý để sản (có chiều cao từ 500 đến 1000m) sử dụng bê xuất UHPC đáp ứng các yêu cầu xây dựng tông cường độ cao từ 80 ÷ 130 MPa đã được trong điều kiện VLXD có sẵn tại Việt Nam. xây dựng. Bê tông cường độ cao, chất lượng cao hiện đang sử dụng khá rộng rãi trong xây 2. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU dựng cầu vượt biển, các công trình khai thác dầu khí ở ngoài biển và nhà siêu cao tầng. 2.1. Xi măng Tuy nhiên các loại bê tông này vẫn tồn tại Sử dụng xi măng PC50 Chinfon Hải Phòng nhược điểm là giòn và chịu uốn, chịu kéo thiết kế bê tông, kết quả thí nghiệm một số kém, bên cạnh đó giá thành sản xuất bê tông tính chất của xi măng như: Khối lượng riêng còn khá cao so với nhu cầu xây dựng hiện 3.15 g/cm3, lượng nước tiêu chuẩn 29.5%, nay vì nguồn vật liệu đầu vào. thời gian bắt đầu đông kết 115 phút, thời gian Về cốt liệu để chế tạo bê tông chất lượng kết thúc đông kết 312 phút, độ ổn định thể tích siêu cao (UHPC) cần có độ đặc chắc rất cao, 3.25 mm; giới hạn bền nén tuổi 28 ngày đạt cốt liệu yêu cầu có khả năng chống lại sự 58.5 N/mm2 và các tính chất khác của xi măng thay đổi thời tiết, khả năng chống lại tác động đạt yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 2682:2009. nứt, vỡ hay kéo đứt, bám dính tốt hay khả năng gắn kết tốt với chất kết dính, có khả 2.2. Tro trấu năng chống thấm, chống lại sự hao mòn gây Tro trấu (RHA) có các tính chất cơ lý thỏa ra bởi ma sát và mài mòn các hạt. Do đó, với mãn TCVN 8827:2020, khối lượng riêng các loại cốt liệu thông thường rất khó đáp 2.24 g/cm3, khối lượng thể tích xốp 0.492 ứng để chế tạo bê tông chất lượng siêu cao, g/cm3, chỉ số hoạt tính với xi măng 115.5%, cần thiết phải sử dụng một loại cốt liệu đặc hàm lượng SiO2 88.6%. biệt khác, đó là cát quartz có cường độ và độ 2.3. Xỉ lò cao đặc chắc rất cao. Tại Việt Nam, cát quartz cũng được khai thác khá phổ biến từ việc Xỉ lò cao hoạt hóa nghiền mịn Hòa Phát có nghiền nhỏ đá quartz tại một số mỏ đá như: các tính chất trong bảng 1, thỏa mãn theo Thanh Sơn - Phú Thọ, Tiến Sơn - Hòa Bình, TCVN 11586:2016. Xuân Lộc - Đồng Nai, Phú Yên….. Bảng 1. Tính chất của xỉ lò cao hoạt tính Để tăng khả năng kháng uốn, kháng nứt cho bê tông chất lượng siêu cao, cần thiết Đơn Kết quả TT Chỉ tiêu thí nghiệm phải sử dụng các loại cốt sợi trong thiết kế. vị TNo 3 Trong thiết kế UHPC, loại vật liệu cốt sợi 1 Khối lượng riêng g/cm 2.97 thép được sử dụng để chế tạo sẽ làm tăng 2 Chỉ số hoạt tính với xi măng % 110.5 cường độ kéo uốn, tăng khả năng chống thấm 3 Hàm lượng mất khi nung % 1.88 và chống mài mòn cho bê tông. Đề tài sử 4 Độ mịn cm2/g 3600 140 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 2.4. Cốt liệu cát quartz thép có trong UHPC đến một số tính chất kỹ thuật của UHPC. Thay đổi hàm lượng cốt sợi Cát quartz được nghiền từ đá quartz của thép với các tỷ lệ: 0%, 1%, 2% và 4% tương mỏ đá Tiến Sơn - Hòa Bình, phân cỡ hạt cát đương với CP20, CP21, CP22 và CP24, còn có kích thước từ 100÷600 µm, các tính chất lại các thành phần vật liệu khác giữ nguyên của cát quartz như trong bảng 2. của cấp phối mẫu đối chứng. Bảng 2. Tính chất của cốt liệu cát quartz Thiết kế các cấp phối UHPC có cường độ Kết quả nén ở tuổi 28 ngày đạt từ M100  M150 TT Chỉ tiêu thí nghiệm Đơn vị (MPa), cường độ kéo uốn cao, thỏa mãn yêu TNo 1 Khối lượng riêng g/cm3 2.68 cầu thi công tất cả các công trình xây dựng 2 Khối lượng thể tích xốp g/cm 3 1.56 đặc biệt trong điều kiện VLXD có sẵn trong nước. Hàm lượng dùng tro trấu (RHA) thay 3 Độ rỗng % 41.8 thế xi măng 10%CKD, hàm lượng xỉ lò cao 4 Hàm lượng bụi, bùn, sét % 0 hoạt hóa (GBFS) là ...