Nghiên cứu tính chất bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép trong xây dựng mặt đường ô tô - Luận án tiến sĩ kỹ thuật
Nghiên cứu tính chất bê tông geopolymer từ tro bay và xỉ thép ứng dụng xây dựng mặt đường ô tô tại Việt Nam.
Luan An
Luận án tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
168
Thời gian đọc
26 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- 1. Tổng quan bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép
- Số trang:
- 168 trang
- Trường:
- Trường Đại học Giao thông Vận tải
- Chuyên ngành:
- Xây dựng đường ô tô và đường thành phố
- Tác giả:
- Trịnh Hoàng Sơn
- Năm:
- 2020
Tóm tắt nội dung luận án
I. Tổng quan bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép
Bê tông geopolymer là vật liệu xây dựng xanh đầy triển vọng. Loại bê tông này không sử dụng xi măng Portland truyền thống. Tro bay nhiệt điện đóng vai trò làm chất kết dính vô cơ giàu nhôm và silic. Cốt liệu xỉ thép thay thế hoàn toàn hoặc một phần cốt liệu tự nhiên. Sự kết hợp này tạo ra giải pháp kỹ thuật bền vững. Quá trình sản xuất tận dụng tối đa phế thải công nghiệp luyện kim và nhiệt điện. Vật liệu giúp giảm phát thải khí nhà kính đáng kể ra môi trường. Cấu trúc geopolymer sở hữu khả năng liên kết vững chắc. Bề mặt vật liệu có tính chịu lực cao và bền hóa chất. Bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép đáp ứng tốt các yêu cầu làm mặt đường ô tô. Công trình ứng dụng vật liệu này có tuổi thọ cao và giảm chi phí bảo trì.
1.1. Khái niệm và cơ chế hoạt hóa kiềm tro bay
Chất kết dính geopolymer hình thành nhờ quá trình hoạt hóa kiềm. Tro bay nhiệt điện chứa hàm lượng lớn oxit silic và oxit nhôm vô định hình. Dung dịch kiềm hòa tan các oxit này thành các monome tự do. Các monome liên kết với nhau qua phản ứng đa tụ. Chuỗi polyme vô cơ Si-O-Al hình thành mạng lưới không gian ba chiều bền vững. Dung dịch natri silicat kết hợp cùng natri hydroxit tạo môi trường kiềm hoạt hóa tối ưu. Cấu trúc gel aluminosilicate bao bọc và liên kết các hạt cốt liệu lại với nhau. Quá trình đông kết diễn ra nhanh và tạo cường độ sớm. Cấu trúc vi mô của vật liệu đặc chắc và ít lỗ rỗng mao dẫn. Cơ chế này đem lại độ bền cao cho bê tông geopolymer.
1.2. Xu hướng thay thế mặt đường bê tông xi măng truyền thống
Mặt đường bê tông xi măng truyền thống đòi hỏi lượng lớn năng lượng sản xuất clinker. Quá trình này thải ra lượng khí CO2 rất lớn. Ngoài ra, việc khai thác đá và cát tự nhiên gây cạn kiệt tài nguyên môi trường. Mặt đường bê tông xi măng cũng dễ bị nứt do nhiệt và co ngót trong điều kiện khắc nghiệt. Ngược lại, bê tông geopolymer tro bay mang lại nhiều lợi thế kỹ thuật vượt trội. Vật liệu này có khả năng chống thấm và kháng sunfat vượt trội. Cường độ phát triển nhanh giúp rút ngắn thời gian thông xe trên tuyến. Việc áp dụng bê tông geopolymer vào kết cấu áo đường cứng mở ra bước đột phá mới. Ngành giao thông có thêm lựa chọn vật liệu thân thiện và bền bỉ.
1.3. Tiềm năng ứng dụng cốt liệu xỉ thép trong xây dựng
Xỉ thép là sản phẩm phụ từ các nhà máy luyện thép công nghiệp. Nguồn xỉ thép tích tụ lâu ngày gây ô nhiễm đất và nguồn nước. Tận dụng xỉ thép làm cốt liệu xây dựng là hướng đi cần thiết. Cốt liệu xỉ thép có độ cứng cao, góc cạnh sắc nét và độ nhám lớn. Bề mặt xỉ thép bám dính cực tốt với màng gel geopolymer. Hỗn hợp bê tông sử dụng xỉ thép tăng cường đáng kể khả năng chịu mài mòn. Khả năng chống trượt của bề mặt mặt đường giao thông được cải thiện rõ rệt. Sử dụng xỉ thép giúp giải quyết triệt để bài toán xử lý chất thải rắn công nghiệp. Giải pháp này đem lại lợi ích kinh tế lẫn giá trị bảo vệ môi trường sinh thái.
II. Đặc tính cơ lý hóa của xỉ thép và tro bay nhiệt điện
Cốt liệu xỉ thép và tro bay nhiệt điện là hai thành phần chủ đạo của hỗn hợp vật liệu. Tro bay cần đạt tiêu chuẩn về độ mịn và hàm lượng mất khi nung thấp. Cốt liệu xỉ thép sở hữu khối lượng thể tích lớn và độ hao mòn cơ học thấp. Cấu trúc tinh thể xỉ thép thô ráp tạo lực ma sát trong mạnh mẽ. Thành phần hóa học của tro bay cung cấp lượng SiO2 và Al2O3 cần thiết cho phản ứng kiềm hóa. Các chỉ tiêu cơ lý của xỉ thép Thái Nguyên hoàn toàn đáp ứng yêu cầu kỹ thuật làm cốt liệu. Việc kiểm soát chặt chẽ tính chất vật liệu đầu vào đảm bảo tính ổn định cho bê tông geopolymer. Hỗn hợp thu được có độ ổn định thể tích cao và chất lượng đồng đều.
2.1. Thành phần hóa học và khoáng vật của xỉ thép
Xỉ thép luyện kim chứa các oxit kim loại chính như CaO, SiO2, Fe2O3, Al2O3 và MgO. Các khoáng vật chủ yếu trong xỉ thép gồm dicalcium silicate, wustite và ferrite. Tỷ lệ Fe2O3 cao làm tăng khối lượng riêng và độ đặc chắc của cốt liệu. Hàm lượng canxi oxit tự do trong xỉ thép cần được kiểm soát nghiêm ngặt. Sự tương tác giữa khoáng xỉ thép và dung dịch kiềm tạo vùng chuyển tiếp vi mô bền vững. Các kim loại nặng trong xỉ thép nằm trong giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn môi trường. Khả năng phát tán độc chất ra môi trường ngoài gần như không đáng kể. Thành phần khoáng ổn định giúp xỉ thép hoạt động tốt trong khối bê tông geopolymer.
2.2. Kiểm soát độ trương nở thể tích của cốt liệu xỉ thép
Hiện tượng trương nở thể tích là nhược điểm tiềm ẩn của cốt liệu xỉ thép. Nguyên nhân chính do sự thủy hóa của canxi oxit tự do (f-CaO) và magie oxit tự do (f-MgO). Khi tiếp xúc với nước, các oxit này chuyển hóa thành hydroxit và làm tăng thể tích hạt. Xỉ thép cần được ủ ngoài trời hoặc xử lý lão hóa bằng hơi nước trước khi sử dụng. Quá trình xử lý giúp chuyển hóa hoàn toàn f-CaO thành dạng ổn định. Thí nghiệm độ trương nở thể tích trong nước nóng chứng minh tính ổn định của xỉ thép đã qua xử lý. Độ trương nở ghi nhận nằm dưới ngưỡng giới hạn quy chuẩn. Nhờ đó, bê tông geopolymer tro bay không bị nứt vỡ do biến dạng nội tại.
2.3. Đặc trưng hoạt tính của nguồn tro bay nhiệt điện
Tro bay nhiệt điện loại F được lựa chọn nhờ hàm lượng canxi thấp và lượng silic cao. Độ mịn của tro bay ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ phản ứng hoạt hóa kiềm. Hạt tro bay hình cầu tròn mịn giúp cải thiện tính linh động của hỗn hợp tươi. Chỉ số hoạt tính tro bay xác định khả năng phản ứng với chất kiềm hóa. Khi gặp dung dịch kiềm, bề mặt hạt tro tan nhanh và giải phóng ion Si và Al. Quá trình polyme hóa diễn ra đồng đều trên toàn bộ thể tích mẫu thử. Lượng tro bay nhiệt điện ổn định tạo điều kiện mở rộng sản xuất quy mô lớn. Vật liệu cung cấp giải pháp tái chế bền vững cho ngành năng lượng hóa thạch.
III. Thiết kế cấp phối hỗn hợp bê tông geopolymer tro bay
Thiết kế cấp phối bê tông geopolymer yêu cầu tính toán chính xác tỷ lệ các thành phần phản ứng. Hỗn hợp bao gồm tro bay nhiệt điện, cốt liệu xỉ thép hạt thô và mịn, cùng dung dịch hoạt hóa. Tỷ lệ chất lỏng hoạt hóa trên tro bay quyết định độ linh động và cường độ của vật liệu. Lượng nước dư thừa sẽ làm tăng lỗ rỗng mao dẫn và giảm độ bền kết cấu. Quá trình nhào trộn phải đảm bảo dung dịch kiềm phân tán đều khắp bề mặt hạt. Thiết kế cấp phối hợp lý giúp hỗn hợp đạt tính công tác thuận lợi cho quá trình thi công. Bê tông đầm nén tốt, đạt độ đặc chắc cao và hạn chế tối đa bọt khí tồn đọng.
3.1. Tỷ lệ dung dịch natri silicat và natri hydroxit tối ưu
Dung dịch kiềm kích hoạt là hỗn hợp giữa dung dịch natri silicat (Na2SiO3) và natri hydroxit (NaOH). Nồng độ mol của dung dịch NaOH thường dao động từ 10M đến 14M. Nồng độ NaOH thích hợp thúc đẩy quá trình hòa tan chuỗi vô cơ Si-Al ban đầu. Dung dịch natri silicat cung cấp thêm ion silicat tự do, hỗ trợ tạo chuỗi polyme dài. Tỷ lệ khối lượng giữa Na2SiO3 và NaOH tối ưu nằm trong khoảng 2.0 đến 2.5. Tỷ lệ này tạo ra môi trường phản ứng cân bằng và bền vững nhất. Nếu nồng độ kiềm quá cao, phản ứng đông kết nhanh gây khó khăn cho việc đầm lèn. Tỷ lệ dung dịch kiềm chuẩn xác đảm bảo cường độ tối đa cho bê tông geopolymer.
3.2. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm xác định thành phần
Phương pháp quy hoạch thực nghiệm bề mặt chỉ tiêu giúp tối ưu hóa thành phần cấp phối. Phương pháp này giảm thiểu số lượng mẫu thử nhưng vẫn đạt độ tin cậy cao. Các biến số đầu vào gồm tỷ lệ dung dịch kiềm, tỷ lệ xỉ thép và nồng độ NaOH. Hàm mục tiêu đánh giá là cường độ chịu nén và tính công tác của hỗn hợp. Mô hình toán học mô tả mối quan hệ giữa các yếu tố thành phần và tính chất bê tông. Phân tích hồi quy xác định vùng tỷ lệ cấp phối tối ưu nhất cho thực tế. Kết quả thực nghiệm kiểm chứng có độ tương thích cao với mô hình dự đoán lý thuyết. Cấp phối tối ưu hóa được chọn lựa cho các bước thử nghiệm cơ lý tiếp theo.
3.3. Quy trình nhào trộn và bảo dưỡng bê tông geopolymer
Quy trình nhào trộn bê tông geopolymer bắt đầu bằng việc trộn khô tro bay và cốt liệu xỉ thép. Sau đó, hỗn hợp dung dịch kiềm chuẩn bị sẵn được thêm vào từ từ. Thời gian trộn ướt kéo dài từ 3 đến 5 phút để phản ứng hòa tan bắt đầu. Hỗn hợp được đổ vào khuôn và đầm rung kỹ lưỡng nhằm loại bỏ bọt khí. Quá trình bảo dưỡng nhiệt ở nhiệt độ 60°C đến 80°C thúc đẩy quá trình đóng rắn sớm. Sau giai đoạn dưỡng nhiệt ban đầu, mẫu tiếp tục được bảo dưỡng trong điều kiện tự nhiên. Quá trình phản ứng đa tụ vẫn tiếp tục diễn ra chậm trong môi trường phòng. Bê tông đạt được cấu trúc vi mô vững chắc và độ ổn định lâu dài.
IV. Cơ tính và ứng dụng vật liệu trong kết cấu áo đường cứng
Các đặc tính cơ học của bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép đáp ứng xuất sắc tiêu chuẩn đường ô tô. Vật liệu phát triển cường độ nhanh ngay từ những ngày đầu sau đóng rắn. Độ bám dính tuyệt vời giữa gel kiềm và xỉ thép nâng cao khả năng chịu lực uốn nứt. Mô đun đàn hồi của vật liệu tương thích với yêu cầu tính toán kết cấu áo đường cứng. Độ co ngót khô của bê tông geopolymer thấp hơn đáng kể so với bê tông xi măng thông thường. Tính năng này giúp giảm thiểu tối đa hiện tượng nứt gãy tấm mặt đường do co ngót nhiệt ẩm. Ứng dụng vật liệu này đem lại giải pháp bền vững cho hệ thống giao thông tại Việt Nam.
4.1. Đánh giá cường độ chịu nén và cường độ chịu uốn của mẫu
Cường độ chịu nén của bê tông geopolymer tro bay đạt trên 40 MPa sau 28 ngày tuổi. Cường độ chịu nén phát triển mạnh trong 7 ngày đầu nhờ chế độ bảo dưỡng thích hợp. Cường độ chịu uốn đóng vai trò quyết định trong thiết kế tầng mặt đường ô tô. Thử nghiệm uốn 4 điểm cho thấy cường độ chịu uốn đạt từ 4.5 MPa đến 6.0 MPa. Các giá trị này vượt trội so với yêu cầu kỹ thuật của mặt đường bê tông xi măng. Cốt liệu xỉ thép với bề mặt nhám gồ ghề hạn chế sự lan truyền vết nứt bên trong mẫu. Nhờ đó, kết cấu chịu tải trọng trục xe nặng và chịu mỏi va đập rất tốt.
4.2. Khả năng chống co ngót và độ bền mô đun đàn hồi vật liệu
Độ co ngót khô là nguyên nhân chính gây nứt sớm trên mặt đường bê tông. Bê tông geopolymer thể hiện mức độ co ngót cực thấp nhờ cấu trúc mạng lưới polyme đặc chắc. Mô đun đàn hồi tĩnh của bê tông geopolymer cốt liệu xỉ thép đạt từ 30 GPa đến 35 GPa. Hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu tương đồng với bê tông truyền thống, tránh xung đột ứng suất nhiệt. Bê tông duy trì độ cứng vững dưới tác động của tải trọng lặp chu kỳ lớn. Khả năng chống mài mòn bề mặt của cốt liệu xỉ thép bảo vệ mặt đường khỏi sự suy thoái. Độ bền lâu dài giúp kéo dài thời gian giữa các kỳ đại tu kết cấu mặt đường.
4.3. Hiệu quả kinh tế kỹ thuật khi làm mặt đường ô tô tại Việt Nam
Sử dụng bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép mang lại hiệu quả kinh tế và môi trường vượt bậc. Vật liệu tận dụng triệt để nguồn phụ phẩm dồi dào từ các nhà máy gang thép và nhiệt điện. Giá thành sản xuất cạnh tranh trực tiếp với mặt đường bê tông xi măng thông thường. Giảm thiểu chi phí xử lý bãi thải và giảm thuế môi trường cho các khu công nghiệp. Kết cấu áo đường cứng bằng bê tông geopolymer giảm thiểu chiều dày tấm mặt đường cần thiết. Nhờ đó, tổng chi phí xây dựng và bảo trì định kỳ tuyến đường giảm rõ rệt. Đây là định hướng phát triển hạ tầng giao thông xanh, bền vững phù hợp với điều kiện Việt Nam.
Mục lục chi tiết luận án
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (168 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TRỊNH HOÀNG SƠN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT CHỦ YẾU CỦA BÊ TÔNG GEOPOLYMER TRO BAY CỐT LIỆU XỈ THÉP TRONG XÂY DỰNG MẶT ĐƢỜNG Ô TÔ Ở VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TRỊNH HOÀNG SƠN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT CHỦ YẾU CỦA BÊ TÔNG GEOPOLYMER TRO BAY CỐT LIỆU XỈ THÉP TRONG XÂY DỰNG MẶT ĐƢỜNG Ô TÔ Ở VIỆT NAM Ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thông Mã số: 9.05 Chuyên ngành: Xây dựng đƣờng ô tô và đƣờng thành phố LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1. NGUYỄN QUANG PHÚC HÀ NỘI - 2020 CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Hà Nội, tháng năm 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả Luận án Trịnh Hoàng Sơn LỜI CẢM ƠN Sau 4 năm học tập và nỗ lực nghiên cứu tại Trường Đại học Giao thông Vận tải, được sự chỉ dẫn nhiệt tình của các thầy hướng dẫn, sự ủng hộ của nhà trường, sự giúp đỡ của thầy cô, đồng nghiệp, bạn bè, người thân, Nghiên cứu sinh (NCS) đã hoàn thành luận án “Nghiên cứu một số tính chất chủ yếu của bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép trong xây dựng mặt đường ô tô ở Việt Nam”.
Để hoàn thành luận án này, NCS xin được gửi lời tri ân sâu sắc nhất đến hai thầy giáo đã trực tiếp hướng dẫn là PGS.TS Đào Văn Đông, PGS. Nguyễn Quang Phúc. Các thầy đã luôn tận tình góp ý, hỗ trợ NCS ngay từ định hướng nghiên cứu ban đầu và trong suốt quá trình nghiên cứu. NCS xin dành lời cảm ơn gửi đến Ban Giám hiệu, các thầy cô giáo trong Khoa Công trình; Bộ môn Kết Cấu - Vật liệu; Bộ môn Thí nghiệm công trình; Trung tâm thí nghiệm đường bộ cao tốc của Trường Đại học Công nghệ GTVT đã luôn ủng hộ và tạo điều kiện thuận lợi cho NCS trong quá trình học tập và nghiên cứu NCS xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo sau đại học và các thầy cô trong Khoa Công trình, Bộ môn Đường bộ của Trường Đại học GTVT đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ.
Với lòng biết ơn sâu thẳm xin được dành cho những người thân trong gia đình của NCS - những người luôn ở bên, động viên và chia sẻ giúp cho NCS vượt qua được những khó khăn trong suốt chặng đường làm nghiên cứu của mình. Trân trọng cảm ơn! Hà Nội - 11/2020 i MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN. II MỞ ĐẦU. TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG GEOPOLYMER TRO BAY SỬ DỤNG CỐT LIỆU XỈ THÉP VÀ MỘT SỐ TÍNH CHẤT CHỦ YẾU CỦA VẬT LIỆU TRONG XÂY DỰNG MẶT ĐƢỜNG Ô TÔ Ở VIỆT NAM.
Bêtông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép. Chất kết dính geopolymer tro bay. Cốt liệu xỉ thép. Đánh giá sự kết hợp giữa chất kết dính geopolymer tro bay và cốt liệu xỉ thép thông qua các phân tích vi cấu trúc.
Các yêu cầu về tính chất chủ yếu của vật liệu trong xây dựng mặt đƣờng cứng ở Việt Nam. Cường độ chịu nén của bê tông. Cường độ kéo khi uốn. Mô đun đàn hồi.
Độ co ngót và giãn nở. Tính chất công tác. Các kết quả nghiên cứu về tính chất chủ yếu của bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép trong xây dựng mặt đƣờng ô tô ở trong và ngoài nƣớc. Tính công tác của hỗn hợp bê tông.
Khối lượng thể tích. Cường độ chịu nén. Cường độ chịu kéo gián tiếp. Mô đun đàn hồi.
Hệ số poisson. Giãn nở nhiệt. Những vấn đề tồn tại luận án cần giải quyết. XÁC ĐỊNH MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ LÍ HÓA CỦA XỈ THÉP THÁI NGUYÊN VÀ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG GEOPOLYMER TRO BAY CỐT LIỆU XỈ THÉP.
Nghiên cứu thực nghiệm xác định một số tính chất của cốt liệu xỉ thép. Nghiên cứu các tính chất cơ lý của xỉ thép Thái Nguyên. Nghiên cứu thành phần hóa học của xỉ thép Thái Nguyên. Nghiên cứu thành phần khoáng vật của xỉ thép Thái Nguyên.
Hàm lượng kim loại nặng trong xỉ thép Thái Nguyên. Nghiên cứu đánh giá khả năng trương nở thể tích của cốt liệu xỉ thép Thái Nguyên. Nghiên cứu thiết kế thành phần bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép. Cơ sở thiết kế thành phần bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép.
Vật liệu chế tạo bê tông geopolymer tro bay sử dụng cốt liệu xỉ thép. Công nghệ chế tạo mẫu thử bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép trong phòng thí nghiệm. Thiết kế thành phần bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm. Lập kế hoạch thí nghiệm bề mặt chỉ tiêu.
Phân tích kết quả thí nghiệm. Xác định thành phần cấp phối cho bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép. Thí nghiệm kiểm tra cường độ của các hỗn hợp GPCS thiết kế. Thí nghiệm kiểm tra khối lượng thể tích của các hỗn hợp GPCS thiết kế.
Sơ bộ tính toán giá thành của bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép và so sánh với BTXM cùng cấp. Kết luận Chƣơng 2. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM TRONG PHÒNG MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA BÊ TÔNG GEOPOLYMER TRO BAY SỬ DỤNG CỐT LIỆU XỈ THÉP TRONG TÍNH TOÁN KẾT CẤU MẶT ĐƢỜNG Ở VIỆT NAM. Kế hoạch thí nghiệm.
Tỷ lệ thành phần của các loại bê tông sử dụng trong nghiên cứu. Nghiên cứu vi cấu trúc của bê tông geopolymer tro bay sử dụng cốt liệu xỉ thép. Thời gian đông kết. Các tính chất cơ học của bê tông geopolymer cốt liệu xỉ thép.
Cường độ nén theo thời gian. Cường độ kéo uốn. Mô đun đàn hồi và hệ số poisson. Co ngót khô của bê tông geopolyme tro bay cốt liệu xỉ thép.
Hệ số giãn nở nhiệt của bê tông geopolyme tro bay cốt liệu xỉ thép. Kết luận chƣơng 3. NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT KẾT CẤU MẶT ĐƢỜNG SỬ DỤNG BÊ TÔNG GEOPOLYMER TRO BAY CỐT LIỆU XỈ THÉP. Tình hình thiết kế mặt đƣờng cứng bằng BTXM truyền thống.
Tình hình thiết kế và thi công, khai thác mặt đƣờng cứng bằng bê tông geopolymer. Lựa chọn các thông số thiết kế mặt đƣờng cứng. Các thông số về vật liệu. Mô hình tính toán.
Lựa chọn cấp hạng kỹ thuật của kết cấu mặt đường cứng sử dụng bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép. Lựa chọn cấu tạo kết cấu mặt đường. Đề xuất kết cấu mặt đƣờng sử dụng bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép. Kết luận chƣơng 4.
136 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 137 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ. 141 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 143 v DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.
Vật liệu thành phần của bê tông gepolymer tro bay [102], [103]. Phương trình phản ứng geopolymer hóa [52]. Mô hình lý thuyết của quá trình geopolymer hóa của Duxson [57]. Tấm mặt đường Geopolyme đúc sẵn [87].
Mẫu gạch bêtông Geopolyme chữ I dày 80mm [101]. Xây dựng đoạn đường GPC tại Ấn Độ và Queensland (Úc) [102]. Sân bay Wellcamp (Úc) xây dựng bằng GPC [102]. Cốt liệu xỉ thép [26].
Thành phần hạt xỉ thép đã được nghiền thành cốt liệu [2]. Cấu trúc của xỉ thép. Hiệu ứng tăng pha rắn trên thể tích lỗ rỗng. SEM micrographs tại vùng chuyển tiếp của bê tông [77].
Phổ tán xạ năng lượng của các nguyên tố tại vùng chuyển tiếp của GPC với cốt liệu xỉ thép [77]. Phổ tán xạ năng lượng của các nguyên tố tại vùng chuyển tiếp của GPC với cốt liệu đá bazan [77]. Phổ tán xạ năng lượng của các nguyên tố tại vùng chuyển tiếp của OPC với cốt liệu xỉ thép [77]. Phân tích quang phổ Raman tại vùng chuyển tiếp của GPC sử dụng cốt liệu xỉ thép [77].
Quá trình thay đổi ứng suất do co ngót và phát triển cường độ chịu kéo của bê tông xi măng theo thời gian [23]. Co ngót khô của OPC [77]. Co ngót khô của GPC [77]. Sơ đồ khối kế hoạch nghiên cứu .Thí nghiệm một số tính chất cơ lý của cốt liệu xỉ thép Thái Nguyên.
Loại bỏ số liệu ngoại lai khối lượng riêng của cốt liệu xỉ thép thô theo tiêu chuẩn Grubbs - ASTM E178. Biểu đồ tổng hợp thống kê khối lượng riêng cốt liệu xỉ thép thô. Biểu đồ kiểm định phân phối chuẩn khối lượng riêng của cốt liệu xỉ thép thô. Biểu đồ xác định giá trị đặc trưng khối lượng riêng của cốt liệu xỉ thép thô.
Phổ phân tích thành phần hóa học của xỉ thép. Kết quả phân tích thành phần khoáng vật của xỉ thép. Thí nghiệm xác định độ trương nở của cốt liệu xỉ thép. Độ trương nở với khoảng tin cậy 95% cho giá trị trung bình của cốt liệu xỉ thép.
Sơ đồ khối tính toán và thiết kế thành phần GPC. Vật liệu thành phần của dung dịch kiềm hóa (Gel). Cốt liệu xỉ thép được nghiền và thu hồi kim loại dư thưa bằng lò từ. Các cỡ hạt của cốt liệu xỉ thép.
Biểu đồ cấp phối của xỉ thép cỡ hạt 4. Biểu đồ cấp phối của xỉ thép cỡ hạt 0. Máy trộn bê tông cưỡng bức. Trộn hỗn hợp bê tông GPCS.
Mẫu thí nghiệm trước khi tháo khuôn. Sơ đồ thí nghiệm hỗn hợp tâm xoay-mặt không gian. Chế tạo mẫu cho thí nghiệm tâm xoay-mặt. Đồ thị đánh giá số dư.
Đồ thị bề mặt và đường đồng mức thể hiện ảnh hưởng của nồng độ dung dịch NaOH và tỉ lệ AAS/FA tới cường độ chịu nén Rn với SS/SH=2. Đồ thị bề mặt và đường đồng mức thể hiện ảnh hưởng của biến AAS/FA; SS/SH tới hàm mục tiêu Rn với NaOH = 12M. Đồ thị bề mặt và đường đồng mức thể hiện ảnh hưởng của biến SS/SH; nồng độ dung dịch NaOH tới hàm mục tiêu Rn với AAS/FA=0. Kết quả hồi quy cho các cường độ yêu cầu của GPCS.
Mẫu hình trụ 15x30cm chế tạo từ GPCS. Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén trên mẫu hình trụ 15x30cm. Hàm mật độ xác suất và giá trị đặc trưng cường độ của các hỗn hợp GPCS đã thiết kế .
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Trịnh Hoàng Sơn (2020). Luận án tiến sĩ: Bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép xây dựng mặt đường [Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Giao thông Vận tải]. LuanAn.net. https://luanan.net/ky-thuat-giao-thong-van-tai/luan-an-tien-si-ky-thuat-nghien-cuu-mot-so-tinh-chat-chu-yeu-cua-be-tong-geopolymer-tro-bay-cot-lieu-xi-thep-trong-xay-dung-mat-duong-o-to-o-viet-nam
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Luận án tiến sĩ: Bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép xây dựng mặt đường" nghiên cứu về vấn đề gì?
Nghiên cứu tính chất bê tông geopolymer từ tro bay và xỉ thép ứng dụng xây dựng mặt đường ô tô tại Việt Nam.
Luận án "Luận án tiến sĩ: Bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép xây dựng mặt đường" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Giao thông Vận tải. Năm bảo vệ: 2020.
Luận án "Luận án tiến sĩ: Bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép xây dựng mặt đường" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Luận án tiến sĩ: Bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép xây dựng mặt đường" thuộc chuyên ngành Xây dựng đường ô tô và đường thành phố. Danh mục: Kỹ Thuật Giao Thông Vận Tải.
Luận án "Luận án tiến sĩ: Bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép xây dựng mặt đường" có bao nhiêu trang?
Luận án "Luận án tiến sĩ: Bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép xây dựng mặt đường" có 168 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Luận án tiến sĩ: Bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép xây dựng mặt đường" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.