Tóm tắt 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
Số trang: 24
Loại file: pdf
Dung lượng: 1.19 MB
Lượt xem: 9
Lượt tải: 0
Xem trước 3 trang đầu tiên của tài liệu này:
Thông tin tài liệu:
Mục đích nghiên cứu của luận án nhằm nghiên cứu thực nghiệm đánh giá các đặc trưng cường độ, mô đun đàn hồi, độ thấm ion clo, độ mài mòn, hệ số giãn nở nhiệt (CTE), độ thấm nước và chiều sâu thấm của các loại BTXM sử dụng phụ gia NS và phụ gia kết hợp NS+SF. Đề suất khả năng ứng dụng của BTXM sử dụng phụ gia NS và phụ gia kết hợp NS+SF trong thiết kế và thi công áo đường cứng khu vực miền Tây Nam Bộ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt 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 11. Sự cần thiết của việc nghiên cứu Bê tông xi măng là vật liệu quan trọng và phổ biến nhất trong ngành xây dựng,đồng thời tiêu thụ hầu hết xi măng được sản xuất ra trên thế giới. Sử dụng khốilượng lớn xi măng làm tăng khí thải CO2 và hậu quả là phát sinh hiệu ứng nhàkính. Phương pháp để hạn chế thành phần xi măng trong hỗn hợp bê tông là sửdụng silica hạt mịn. Một trong những loại bột silica có tiềm năng thay thế xi măngvà phụ gia cho bê tông đó là nano SiO2 (NS) được điều chế từ tro trấu và sự kếthợp hai loại phụ gia nano SiO2 + silica Fume (SF). Tuy nhiên, hiệu quả thươngmại của NS và SF là tổ hợp của nhiều yếu tố phức tạp, bao gồm quá trình làm sạchvà sản xuất phức tạp đã khiến cho tính ứng dụng của loại vật liệu này vào ngànhcông nghiệp xây dựng còn hạn chế. Từ lâu, vật liệu silica được biết đến với những ứng dụng tuyệt vời như làm vậtliệu xúc tác, vật liệu điện môi, chất hấp phụ khí, hấp phụ ion kim loại nặng, chấtvô cơ... [62]. Để chế tạo loại vật liệu này có thể thực hiện bằng nhiều phương phápkhác nhau như Sol-gel, kết tủa hóa học, phương pháp vi nhũ tương và kỹ thuậtthủy nhiệt [85]. Việt Nam nói chung và khu vực miền Tây Nam Bộ nói riêng là quốc gia sản xuấtgạo đứng thứ hai trên thế giới với sản lượng gạo ước tính trung bình đạt khoảng42 triệu tấn trên năm [81]. Trấu sau khi cháy, các thành phần hữu cơ bị phân hủyvà thu được tro trấu. Tro trấu là một trong những nguyên liệu giàu silica nhất đạtkhoảng 85% đến 98% về khối lượng nên nó là nguồn nguyên liệu lý tưởng để tổnghợp vật liệu Silica. Nguồn tro trấu khu vực miền Tây Nam Bộ là phế phẩm nông nghiệp hiện nayrất nhiều và đang gây ô nhiễm môi trường. Việc sử dụng nguồn tro trấu để điềuchế thành phụ gia NS ứng dụng vào trong BTXM cũng đã được nhiều tác giảnghiên cứu. Nhưng sự kết hợp hai loại phụ gia NS+SF sẽ làm tăng các chỉ về mặtcơ học và hóa học của BTXM làm mặt đường ô tô thì chưa có nghiên cứu chuyênsâu ở Việt Nam. Do vậy Luận án “Nghiên cứu vật liệu nano SiO2 điều chế từ tro trấu và silicaFume làm phụ gia cho bê tông xi măng trong xây dựng đường ô tô khu vựcmiền Tây Nam Bộ” là cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.2. Mục đích nghiên cứu của luận án - Thông qua quá trình điều chế vật liệu tro trấu thành sản phẩm phụ gia NS. Quađó ứng dụng vật liệu nano SiO2 vào trong thành phần vữa xi măng và bê tông ximăng. - Xác định tỉ tệ hợp lý sử dụng phụ gia NS và sự kết hợp hai loại phụ gia NS+SFtrong thiết kế thành phần BTXM theo yêu cầu về cường độ. - Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá các đặc trưng cường độ, mô đun đàn hồi, độthấm ion clo, độ mài mòn, hệ số giãn nở nhiệt (CTE), độ thấm nước và chiều sâuthấm của các loại BTXM sử dụng phụ gia NS và phụ gia kết hợp NS+SF. - Đề suất khả năng ứng dụng của BTXM sử dụng phụ gia NS và phụ gia kết hợpNS+SF trong thiết kế và thi công áo đường cứng khu vực miền Tây Nam Bộ. 23. Phạm vi nghiên cứu của luận án - Tính toán thiến kế thành phần mẫu vữa xi măng sử dụng phụ gia nano SiO2. - Tính toán thiết kế thành phần bê tông xi măng sử dụng các phụ gia nano SiO2và phụ gia kết hợp NS+SF. - Thí nghiệm xác định các đặc trưng cường độ, khả năng chống mài mòn, môđun đàn hồi, hệ số giãn nở nhiệt (CTE), độ chống thấm ion clo, chống thấm nước,của các loại bê tông sử dụng phụ gia NS và phụ gia NS+SF. - Tính toán các dạng kết cấu mặt đường BTXM sử dụng phụ gia NS và phụ giaNS+SF ứng dụng mặt đường ô tô khu vực miền Tây Nam Bộ theo QĐ 3220 [28].4. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp lý thuyết kết hợp với thực nghiệm. - Phương pháp phân tích đánh giá.5. Bố cục của luận án Luận án gồm có phần Mở đầu, tiếp theo là 4 Chương, phần Kết luận và Kiếnnghị, danh mục các công trình tác giả đã công bố, danh mục tài liệu tham khảo vàphụ lục.6. Những đóng góp mới của luận án - Tận dụng nguồn phế thải tro trấu của các nhà máy sản xuất gạch khu vực miềnTây Nam Bộ, thông qua quá trình điều chế thu được sản phẩm nano SiO2 thíchhợp cho việc làm chất phụ gia vữa xi măng và BTXM. - Nghiên cứu đề xuất bảng cấp phối của vữa xi măng theo tỉ lệ NS (0.5 ÷ 2.0)%,tìm ra phương trình hồi quy Rn, Rku ở tuổi 28 ngày và biến tỉ lệ phụ gia NS maxlớn nhất, làm cơ sở lựa chọn tỉ lệ thích hợp trong phạm vi thực nghiệm BTXM. - Đã thí nghiệm để đưa ra các thông số chủ yếu về cường độ chịu nén, cường độchịu kéo uốn, mô đun đàn hồi, độ mài mòn, khả năng chống thấm ion clo, hệ sốthấm và độ thấm sâu của BTXM; tính công tác của BTXM cấp C35 sử dụng phụgia NS và BTXM sử dụng kết hợp phụ gia NS+SF trong kết cấu mặt đường ô tô;đề xuất cấu tạo các dạng kết cấu mặt đường ô tô BTXM sử dụng phụ gia NS vàBTXM sử dụng kết hợp phụ gia NS+SF. Kiến nghị và phạm vi áp dụng. - Thực nghiệm t ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt 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 11. Sự cần thiết của việc nghiên cứu Bê tông xi măng là vật liệu quan trọng và phổ biến nhất trong ngành xây dựng,đồng thời tiêu thụ hầu hết xi măng được sản xuất ra trên thế giới. Sử dụng khốilượng lớn xi măng làm tăng khí thải CO2 và hậu quả là phát sinh hiệu ứng nhàkính. Phương pháp để hạn chế thành phần xi măng trong hỗn hợp bê tông là sửdụng silica hạt mịn. Một trong những loại bột silica có tiềm năng thay thế xi măngvà phụ gia cho bê tông đó là nano SiO2 (NS) được điều chế từ tro trấu và sự kếthợp hai loại phụ gia nano SiO2 + silica Fume (SF). Tuy nhiên, hiệu quả thươngmại của NS và SF là tổ hợp của nhiều yếu tố phức tạp, bao gồm quá trình làm sạchvà sản xuất phức tạp đã khiến cho tính ứng dụng của loại vật liệu này vào ngànhcông nghiệp xây dựng còn hạn chế. Từ lâu, vật liệu silica được biết đến với những ứng dụng tuyệt vời như làm vậtliệu xúc tác, vật liệu điện môi, chất hấp phụ khí, hấp phụ ion kim loại nặng, chấtvô cơ... [62]. Để chế tạo loại vật liệu này có thể thực hiện bằng nhiều phương phápkhác nhau như Sol-gel, kết tủa hóa học, phương pháp vi nhũ tương và kỹ thuậtthủy nhiệt [85]. Việt Nam nói chung và khu vực miền Tây Nam Bộ nói riêng là quốc gia sản xuấtgạo đứng thứ hai trên thế giới với sản lượng gạo ước tính trung bình đạt khoảng42 triệu tấn trên năm [81]. Trấu sau khi cháy, các thành phần hữu cơ bị phân hủyvà thu được tro trấu. Tro trấu là một trong những nguyên liệu giàu silica nhất đạtkhoảng 85% đến 98% về khối lượng nên nó là nguồn nguyên liệu lý tưởng để tổnghợp vật liệu Silica. Nguồn tro trấu khu vực miền Tây Nam Bộ là phế phẩm nông nghiệp hiện nayrất nhiều và đang gây ô nhiễm môi trường. Việc sử dụng nguồn tro trấu để điềuchế thành phụ gia NS ứng dụng vào trong BTXM cũng đã được nhiều tác giảnghiên cứu. Nhưng sự kết hợp hai loại phụ gia NS+SF sẽ làm tăng các chỉ về mặtcơ học và hóa học của BTXM làm mặt đường ô tô thì chưa có nghiên cứu chuyênsâu ở Việt Nam. Do vậy Luận án “Nghiên cứu vật liệu nano SiO2 điều chế từ tro trấu và silicaFume làm phụ gia cho bê tông xi măng trong xây dựng đường ô tô khu vựcmiền Tây Nam Bộ” là cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.2. Mục đích nghiên cứu của luận án - Thông qua quá trình điều chế vật liệu tro trấu thành sản phẩm phụ gia NS. Quađó ứng dụng vật liệu nano SiO2 vào trong thành phần vữa xi măng và bê tông ximăng. - Xác định tỉ tệ hợp lý sử dụng phụ gia NS và sự kết hợp hai loại phụ gia NS+SFtrong thiết kế thành phần BTXM theo yêu cầu về cường độ. - Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá các đặc trưng cường độ, mô đun đàn hồi, độthấm ion clo, độ mài mòn, hệ số giãn nở nhiệt (CTE), độ thấm nước và chiều sâuthấm của các loại BTXM sử dụng phụ gia NS và phụ gia kết hợp NS+SF. - Đề suất khả năng ứng dụng của BTXM sử dụng phụ gia NS và phụ gia kết hợpNS+SF trong thiết kế và thi công áo đường cứng khu vực miền Tây Nam Bộ. 23. Phạm vi nghiên cứu của luận án - Tính toán thiến kế thành phần mẫu vữa xi măng sử dụng phụ gia nano SiO2. - Tính toán thiết kế thành phần bê tông xi măng sử dụng các phụ gia nano SiO2và phụ gia kết hợp NS+SF. - Thí nghiệm xác định các đặc trưng cường độ, khả năng chống mài mòn, môđun đàn hồi, hệ số giãn nở nhiệt (CTE), độ chống thấm ion clo, chống thấm nước,của các loại bê tông sử dụng phụ gia NS và phụ gia NS+SF. - Tính toán các dạng kết cấu mặt đường BTXM sử dụng phụ gia NS và phụ giaNS+SF ứng dụng mặt đường ô tô khu vực miền Tây Nam Bộ theo QĐ 3220 [28].4. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp lý thuyết kết hợp với thực nghiệm. - Phương pháp phân tích đánh giá.5. Bố cục của luận án Luận án gồm có phần Mở đầu, tiếp theo là 4 Chương, phần Kết luận và Kiếnnghị, danh mục các công trình tác giả đã công bố, danh mục tài liệu tham khảo vàphụ lục.6. Những đóng góp mới của luận án - Tận dụng nguồn phế thải tro trấu của các nhà máy sản xuất gạch khu vực miềnTây Nam Bộ, thông qua quá trình điều chế thu được sản phẩm nano SiO2 thíchhợp cho việc làm chất phụ gia vữa xi măng và BTXM. - Nghiên cứu đề xuất bảng cấp phối của vữa xi măng theo tỉ lệ NS (0.5 ÷ 2.0)%,tìm ra phương trình hồi quy Rn, Rku ở tuổi 28 ngày và biến tỉ lệ phụ gia NS maxlớn nhất, làm cơ sở lựa chọn tỉ lệ thích hợp trong phạm vi thực nghiệm BTXM. - Đã thí nghiệm để đưa ra các thông số chủ yếu về cường độ chịu nén, cường độchịu kéo uốn, mô đun đàn hồi, độ mài mòn, khả năng chống thấm ion clo, hệ sốthấm và độ thấm sâu của BTXM; tính công tác của BTXM cấp C35 sử dụng phụgia NS và BTXM sử dụng kết hợp phụ gia NS+SF trong kết cấu mặt đường ô tô;đề xuất cấu tạo các dạng kết cấu mặt đường ô tô BTXM sử dụng phụ gia NS vàBTXM sử dụng kết hợp phụ gia NS+SF. Kiến nghị và phạm vi áp dụng. - Thực nghiệm t ...
Tìm kiếm theo từ khóa liên quan:
Luận án tiến sĩ Luận án tiến sĩ Kỹ thuật Phân loại vật liệu nano Điều chế vật liệu tro trấu Ứng dụng vật liệu silica FumeTài liệu liên quan:
-
205 trang 433 0 0
-
Luận án Tiến sĩ Tài chính - Ngân hàng: Phát triển tín dụng xanh tại ngân hàng thương mại Việt Nam
267 trang 387 1 0 -
174 trang 343 0 0
-
206 trang 309 2 0
-
228 trang 273 0 0
-
32 trang 234 0 0
-
Luận án tiến sĩ Ngữ văn: Dấu ấn tư duy đồng dao trong thơ thiếu nhi Việt Nam từ 1945 đến nay
193 trang 231 0 0 -
208 trang 221 0 0
-
27 trang 201 0 0
-
27 trang 192 0 0