Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ứng dụng bê tông xi măng tro bay làm mặt đường ô tô ở Việt Nam

Luận án được nghiên cứu với mục tiêu nhằm phân tích tổng quan ảnh hưởng của tro bay đến các tính chất của bê tông và cơ chế phản ứng trong hỗn hợp BTXM tro bay. Xác định hệ số hiệu quả tro bay (k) để làm cơ sở thiết lập trình tự thiết kế thành phần vật liệu bê tông theo hệ số k.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ứng dụng bê tông xi măng tro bay làm mặt đường ô tô ở Việt NamBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI_________________Công trình được hoàn thành tại:TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢINgười hướng dẫn khoa học:GS.TS Phạm Duy HữuTRẦN TRUNG HIẾUPGS.TS Lã Văn ChămNGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BÊ TÔNG XI MĂNG TRO BAYLÀM MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ Ở VIỆT NAMPhản biện 1:Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phốPhản biện 2:Mã ngành:62.58.02.05Phản biện 3:TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬTLuận án được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án Tiến sĩ kỹthuật cấp Trường Đại học Giao thông vận tải.Vào hồi: giờHÀ NỘI - 2017ngàythángnămCó thể tìm hiểu luận án tại:• Thư viện Quốc gia• Thư viện Trường Đại học Giao thông vận tải12MỞ ĐẦU1. Tính cấp thiết của luận ánTrên thế giới ở nhiều nước, mặt đường BTXM được xây dựng chiếm tỷlệ lớn do có cường độ và độ bền cao. Ở Việt Nam, BTXM ngày càng đượcsử dụng nhiều để làm mặt đường ô tô với tổng chiều dài lên tới hàng nghìnkilomet. Để có 1 tấn xi măng thì ngành công nghiệp sản xuất thải ra môitrường 1 tấn khí CO2 [47], đây là một trong những nguyên nhân dẫn đếnhiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu. Trong khi đó, hàng năm ở nước ta cóhàng chục nhà máy nhiệt điện đã thải ra hàng triệu tấn tro bay và tiếp tụctăng, nếu không được tái sử dụng có hiệu quả thì sẽ lãng phí nguồn tàinguyên và ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường.Theo các tài liệu [10],[57],[63], sử dụng tro bay để thay thế một phần ximăng trong BTXM truyền thống có thể làm tăng độ bền của bê tông lên từ1,15 đến 2 lần; tro bay có thể dùng tới 70 % khối lượng chất kết dính do đógóp phần quan trọng trong việc giảm khối lượng xi măng, vì vậy giảm đángkể lượng khí thải CO2. BTXM tro bay có lượng nhiệt thủy hóa thấp, nhờ đólàm giảm khả năng xảy ra nứt trên mặt đường do tác dụng của nhiệt độ và congót ở giai đoạn tuổi sớm so với BTXM truyền thống.Trong BTXM, tro bay có ảnh hưởng nhất định đến cường độ và đượcbiểu hiện bằng hệ số hiệu quả tro bay (hệ số k). Tiêu chuẩn Châu Âu EN206[62] đã đưa ra các quy định về hệ số k. Trong khi đó ở Việt Nam, hệ số kmới chỉ được đề cập tới trong tài liệu [9] mà chưa có công trình nghiên cứulý thuyết và thực nghiệm phù hợp với nguồn vật liệu nước ta, vì vậy cũngchưa có phương pháp thiết kế thành phần BTXM tro bay theo hệ số k.Các công trình nghiên cứu về tro bay trong bê tông ở Việt Nam chủ yếucho bê tông đầm lăn; làm mặt đường giao thông nông thôn và đường cấpthấp hoặc làm lớp móng đường cấp cao, chưa có công trình nghiên cứu vàthực nghiệm có hệ thống và đầy đủ về các tính chất và tính năng cơ học củaBTXM tro bay để làm mặt đường quốc lộ và mặt đường cấp cao.Với các phân tích nêu trên, việc nghiên cứu ảnh hưởng của tro bay đếntính toán, thiết kế thành phần BTXM; nghiên cứu tính chất cơ học, độ bền,tính công tác của BTXM tro bay để làm mặt đường ô tô trong đề tài “Nghiêncứu ứng dụng bê tông xi măng tro bay làm mặt đường ô tô ở Việt Nam” làcần thiết, có ý nghĩa về lý thuyết, thực tiễn, góp phần giảm thiểu tác độngđến môi trường trong điều kiện nước ta có hàng triệu tấn tro bay thải ra mỗinăm từ các nhà máy nhiệt điện.2. Mục đích nghiên cứu của luận án- Phân tích tổng quan ảnh hưởng của tro bay đến các tính chất của bêtông và cơ chế phản ứng trong hỗn hợp BTXM tro bay.- Xác định hệ số hiệu quả tro bay (k) để làm cơ sở thiết lập trình tự thiếtkế thành phần vật liệu bê tông theo hệ số k.- Xác định một số tính chất của hỗn hợp, tính năng cơ học và độ bền củaBTXM tro bay đáp ứng các yêu cầu làm mặt đường ô tô.- Thiết kế các dạng kết cấu mặt đường BTXM tro bay và phân tích ảnhhưởng tro bay đến khả năng kháng nứt của mặt đường ở giai đoạn tuổi sớm.3. Nội dung, phạm vi và phương pháp nghiên cứu- Nội dung nghiên cứu: khái quát về BTXM tro bay, cơ chế phản ứngthủy hóa và phản ứng puzơlan, phân tích ảnh hưởng của tro bay đến các đặctính của bê tông. Thiết lập công thức lý thuyết và tiến hành thí nghiệm xácđịnh hệ số k. Chế tạo và thí nghiệm các tính năng của BTXM tro bay làmmặt đường ô tô. Phân tích khả năng ứng dụng và thiết kế các dạng kết cấuáo đường BTXM tro bay. Phân tích ảnh hưởng của tro bay đến cường độ,ứng suất và khả năng kháng nứt của mặt đường BTXM tro bay.- Phạm vi nghiên cứu: Sử dụng vật liệu gồm tro bay nhiệt điện sau tuyểnđáp ứng tiêu chuẩn ASTM C618 và xi măng PC40. Thí nghiệm các tínhnăng cơ học của bê tông để làm lớp trên của mặt đường ô tô.- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thí nghiệm trong phòng.4. Những kết quả chính và mới của luận án- Đã xây dựng mô hình lý thuyết để xác định hệ số k theo tỷ lệ tro bay /(1 − 0,5ω )CKD (f), nước / CKD (ω):k=( R − 1) + 1fS- Từ đó đề xuất hệ số thực nghiệm k với nguồn vật liệu tro bay ở nước ta:f = 15 ÷ 35% ⇔ k = 0,7 ÷ 0,4 ; f = 35 ÷ 70% ⇔ k = 0,4 ÷ 0,27- Đã thiết lập phương pháp thiết kế thành phần vật liệu BTXM tro baygồm 8 bước. Trong đó hệ ...