Luận văn thạc sĩ ảnh hưởng phương pháp thí nghiệm đến hoạt tính cường độ xi măng
Tài liệu: Luận án tiến sĩ nghiên cứu ảnh hưởng của các phương pháp thí nghiệm đến kết quả đánh giá chỉ số hoạt tính cường độ đối với xi măng của phụ gia hoạt tí
Luan An
Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản
Số trang
71
Thời gian đọc
11 phút
Lượt xem
1
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
40 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- 1. Tổng quan về chỉ số hoạt tính cường độ phụ gia xi măng
- Số trang:
- 71 trang
- Trường:
- Đại học Bách khoa Hà Nội
- Chuyên ngành:
- Kỹ thuật Hóa Học
- Tác giả:
- Bùi Quang Vinh
- Năm:
- 2019
Tóm tắt nội dung luận án
I. Tổng quan về chỉ số hoạt tính cường độ phụ gia xi măng
Chỉ số hoạt tính cường độ là tiêu chí then chốt để đánh giá chất lượng phụ gia xi măng. Phụ gia khoáng hoạt tính giúp cải thiện độ đặc chắc và độ bền của chất kết dính. Việc xác định chính xác chỉ số này quyết định tỷ lệ phối trộn tối ưu trong bê tông. Quá trình kiểm tra đòi hỏi sự tuân thủ nghiêm ngặt các quy chuẩn kỹ thuật. Nghiên cứu thực nghiệm giúp làm rõ bản chất hoạt tính của từng loại khoáng chất. Các loại phụ gia khoáng nhân tạo và tự nhiên đều có đóng góp quan trọng cho ngành xây dựng. Nắm vững phương pháp đánh giá giúp nâng cao hiệu quả kinh tế và kỹ thuật công trình.
1.1. Khái niệm và bản chất của chỉ số hoạt tính cường độ SAI
Chỉ số hoạt tính cường độ (SAI), hay strength activity index, biểu thị tỷ lệ phần trăm giữa cường độ nén của mẫu chứa phụ gia và mẫu chuẩn. Thông số này phản ánh năng lực đóng góp cường độ của vật liệu khoáng trong hỗn hợp thủy hóa. Giá trị SAI cao chứng tỏ vật liệu có khả năng thay thế xi măng hiệu quả. Bản chất của chỉ số phụ thuộc vào độ mịn, độ vô định hình và thành phần hóa học của hạt khoáng. Thử nghiệm chuẩn giúp định lượng mức độ đóng rắn của hệ vữa theo thời gian. Đây là cơ sở cốt lõi để phân loại phụ gia hoạt tính cao và phụ gia độn trơ.
1.2. Cơ chế phản ứng pozzolanic trong cấu trúc đá xi măng
Phản ứng pozzolanic diễn ra giữa silic vô định hình trong phụ gia và canxi hydroxit Ca(OH)2 sinh ra từ quá trình thủy hóa xi măng. Phản ứng này tạo ra hợp chất canxi silicat hydrat (C-S-H) thứ cấp bền vững. Lượng gel C-S-H gia tăng giúp chèn kín các lỗ rỗng mao dẫn trong đá xi măng. Cấu trúc vi mô trở nên đặc chắc và ít thấm nước hơn. Phản ứng này còn hạn chế hiện tượng ăn mòn hóa học và rửa trôi vôi tự do. Nhờ đó, chất lượng tổng thể của nền vữa được nâng cao rõ rệt theo thời gian đóng rắn.
1.3. Ý nghĩa của chỉ số SAI đối với chất lượng bê tông
Chỉ số SAI là căn cứ quan trọng để dự báo độ bền lâu và khả năng chịu lực của bê tông. Vật liệu có SAI cao giúp chế tạo bê tông cường độ cao và bê tông tự lèn. Việc sử dụng phụ gia khoáng hoạt tính giúp giảm nhiệt phát sinh trong khối đổ lớn. Lượng xi măng Portland truyền thống được cắt giảm đáng kể mà vẫn đảm bảo yêu cầu chịu lực. Điều này giảm thiểu phát thải khí CO2 ra môi trường trong quá trình sản xuất vật liệu. Kiểm soát tốt SAI đem lại lợi ích kép về môi trường và chi phí xây dựng.
II. Phân loại phụ gia khoáng hoạt tính cho xi măng hiện nay
Phụ gia khoáng hoạt tính được chia thành nguồn gốc tự nhiên và nguồn gốc nhân tạo. Mỗi loại vật liệu sở hữu đặc tính hóa lý và cấu trúc hạt riêng biệt. Việc lựa chọn phụ gia phù hợp ảnh hưởng trực tiếp đến tính công tác và sự phát triển cường độ của vữa. Các khoáng hoạt tính cao cần được kiểm soát chặt chẽ về độ mịn và độ sạch. Hiểu rõ từng nhóm phụ gia giúp tối ưu hóa thành phần cấp phối vữa. Đây là tiền đề để triển khai các ứng dụng bê tông tính năng cao trong thực tế sản xuất.
2.1. Nhóm tro bay fly ash và xỉ lò cao nghiền mịn GGBS
Tro bay (fly ash) là phụ phẩm mịn thu được từ quá trình đốt than trong các nhà máy nhiệt điện. Hạt tro bay có hình cầu trơn nhẵn, giúp cải thiện độ linh động của hỗn hợp vữa. Xỉ lò cao nghiền mịn (GGBS) là phụ phẩm của ngành luyện gang với hoạt tính thủy lực tiềm tàng. Cả hai loại vật liệu này đều có khả năng đóng góp cường độ dài hạn rất tốt. Tro bay và xỉ lò cao giúp giảm nhiệt thủy hóa và tăng độ đặc chắc cho khối đổ. Chúng là giải pháp kinh tế phổ biến trong sản xuất xi măng hỗn hợp và bê tông thương phẩm.
2.2. Nhóm silica fume muội silic và tro trấu hoạt tính
Silica fume (muội silic) là sản phẩm phụ siêu mịn từ quá trình sản xuất hợp kim silic hoặc ferrosilic. Kích thước hạt silica fume cực nhỏ, nhỏ hơn khoảng 100 lần so với hạt xi măng Portland thông thường. Hàm lượng SiO2 vô định hình trong muội silic rất cao, thường vượt mức 85%. Tro trấu sau khi đốt kiểm soát và nghiền mịn cũng cung cấp lượng lớn SiO2 vô định hình hoạt tính. Cả hai phụ gia này tham gia phản ứng hóa học rất nhanh ở giai đoạn đầu. Nhóm phụ gia này đóng vai trò quyết định trong việc chế tạo bê tông siêu tính năng.
2.3. Nhóm khoáng sét nung biến tính metakaolin
Metakaolin là sản phẩm thu được khi nung khoáng sét kaolin ở nhiệt độ từ 650 đến 800 độ C. Quá trình xử lý nhiệt phá vỡ cấu trúc tinh thể, chuyển kaolinite thành pha vô định hình có hoạt tính cao. Metakaolin phản ứng mãnh liệt với Ca(OH)2 ngay trong những ngày đầu thủy hóa. Vật liệu này giúp tăng nhanh cường độ sớm của vữa và ngăn chặn hiện tượng kiềm hóa bề mặt. Cấu trúc hạt sắc cạnh đòi hỏi việc kiểm soát cẩn thận lượng nước trộn hoặc bổ sung phụ gia giảm nước.
III. Tiêu chuẩn đo chỉ số hoạt tính cường độ phụ gia xi măng
Xác định chỉ số hoạt tính đòi hỏi áp dụng các hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt. Các tiêu chuẩn hiện hành đưa ra quy định về thành phần cấp phối, dụng cụ và quy trình thí nghiệm. Sự khác biệt giữa các phương pháp tiêu chuẩn có thể dẫn đến sai số trong kết quả đo. Việc chuẩn hóa mẫu thử và điều kiện dưỡng hộ giúp đảm bảo tính lặp lại của phép đo. Phân tích so sánh giữa các bộ tiêu chuẩn quốc tế và Việt Nam là cần thiết. Điều này giúp các phòng thí nghiệm lựa chọn phương pháp đánh giá chuẩn xác nhất.
3.1. Phương pháp thử nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM C1240 05
Tiêu chuẩn ASTM C1240-05 quy định cụ thể phương pháp xác định chỉ số SAI cho muội silic dùng trong chất kết dính. Cấp phối thử nghiệm sử dụng tỷ lệ thay thế xi măng cố định kết hợp với cát tiêu chuẩn. Phương pháp này yêu cầu điều chỉnh lượng nước trộn hoặc dùng phụ gia siêu dẻo để duy trì độ chảy xòe. Mẫu thử hình lập phương kích thước 50x50x50 mm được đầm nén theo quy định nghiêm ngặt. Kết quả đo đạc cung cấp bức tranh chân thực về mức độ đóng góp cường độ ở độ tuổi quy chuẩn.
3.2. Phương pháp xác định theo tiêu chuẩn TCVN 8827 2011
Tiêu chuẩn TCVN 8827-2011 quy định yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử cho phụ gia khoáng hoạt tính cao. Tiêu chuẩn áp dụng cho silica fume và tro trấu nghiền mịn sử dụng trong bê tông và vữa. Quy trình xác định chỉ số SAI dựa trên việc so sánh cường độ nén của mẫu vữa có phụ gia với mẫu chuẩn. Phương pháp chú trọng đến chế độ đầm mẫu, loại cát tiêu chuẩn và thời gian bảo dưỡng mẫu. Đạt chuẩn theo TCVN 8827-2011 là điều kiện bắt buộc để vật liệu lưu thông và đưa vào công trình xây dựng.
3.3. So sánh quy trình tạo mẫu vữa xi măng đối chứng
Vữa xi măng đối chứng đóng vai trò là hệ quy chiếu chuẩn trong mọi phép thử nghiệm SAI. Thành phần mẫu đối chứng gồm 100% xi măng Portland chuẩn, cát tiêu chuẩn và tỷ lệ nước trên xi măng xác định. Mẫu thử chứa phụ gia sẽ thay thế một phần xi măng đối chứng theo tỷ lệ định trước, thường là 10% hoặc 20%. Sai lệch trong quá trình trộn hoặc tỷ lệ nước của mẫu đối chứng sẽ làm sai lệch chỉ số hoạt tính. Việc kiểm soát độ đồng đều của vữa đối chứng là yếu tố sống còn cho độ chính xác thí nghiệm.
IV. Yếu tố tác động chỉ số hoạt tính cường độ phụ gia xi măng
Kết quả thí nghiệm chỉ số hoạt tính chịu tác động của nhiều biến số kỹ thuật trong phòng thí nghiệm. Lượng nước nhào trộn, loại phụ gia hóa học và điều kiện dưỡng ẩm đều làm thay đổi cường độ nén. Kích thước mẫu thử và loại cát sử dụng cũng ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả đo. Việc nhận diện đúng các yếu tố ảnh hưởng giúp kiểm soát sai số trong quá trình thử nghiệm. Tối ưu hóa điều kiện thí nghiệm mang lại kết quả phản ánh chính xác tiềm năng khoáng chất.
4.1. Ảnh hưởng của lượng nước và phụ gia siêu dẻo giảm nước
Phụ gia khoáng siêu mịn như silica fume hay tro trấu có diện tích bề mặt riêng rất lớn, làm tăng lượng nước tiêu chuẩn. Nếu chỉ bổ sung nước để đạt độ dẻo, tỷ lệ nước trên chất kết dính (N/CKD) tăng cao sẽ làm suy giảm cường độ nén. Sử dụng phụ gia siêu dẻo giúp giảm lượng nước trộn mà vẫn duy trì tính công tác tối ưu. Giải pháp này giúp giữ nguyên tỷ lệ N/CKD thấp, giúp mẫu phát huy tối đa chỉ số hoạt tính. Điều chỉnh tính công tác bằng phụ gia hóa học là phương pháp vượt trội so với việc tăng nước tự do.
4.2. Ảnh hưởng của chế độ dưỡng hộ mẫu và nhiệt độ môi trường
Điều kiện dưỡng hộ quyết định trực tiếp tốc độ phản ứng pozzolanic và mức độ thủy hóa. Mẫu vữa cần được bảo dưỡng trong môi trường ẩm tiêu chuẩn hoặc ngâm nước ở nhiệt độ ổn định 27±2 độ C. Nhiệt độ bảo dưỡng cao hơn có thể kích thích phản ứng hoạt tính diễn ra sớm và mạnh mẽ hơn. Ngược lại, môi trường dưỡng hộ thiếu ẩm làm gián đoạn quá trình phát triển cấu trúc gel C-S-H. Duy trì độ ẩm bão hòa trong suốt chu kỳ thử nghiệm giúp kết quả đo đạt độ tin cậy cao nhất.
4.3. Tác động của ngày tuổi kiểm tra cường độ nén 7 ngày và 28 ngày
Thời điểm thí nghiệm phản ánh các giai đoạn đóng rắn khác nhau của hệ chất kết dính. Cường độ nén 7 ngày và 28 ngày là hai mốc thời gian tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá chỉ số SAI. Ở 7 ngày tuổi, phụ gia khoáng siêu mịn như muội silic đã bộc lộ hoạt tính rõ nét nhờ diện tích bề mặt lớn. Ngược lại, các loại tro bay thường phát triển cường độ chậm hơn ở giai đoạn đầu và tăng tốc sau 28 ngày. Đánh giá song song cả hai mốc thời gian giúp nắm bắt toàn diện động học phản ứng của phụ gia khoáng.
V. Đánh giá chuẩn chỉ số hoạt tính cường độ phụ gia xi măng
Nghiên cứu đề xuất các phương pháp thử nghiệm cải tiến nhằm khắc phục nhược điểm của tiêu chuẩn truyền thống. Phương pháp phi tiêu chuẩn cho phép đánh giá hoạt tính của phụ gia nhanh chóng và linh hoạt hơn. Việc sử dụng vật liệu địa phương kết hợp phụ gia siêu dẻo mang lại tính thực tiễn cao cho sản xuất. Độ tin cậy của phương pháp mới được kiểm chứng thông qua so sánh đối chứng chặt chẽ. Đây là đóng góp khoa học quan trọng giúp hoàn thiện quy trình kiểm soát chất lượng phụ gia xi măng.
5.1. Phương pháp phi tiêu chuẩn kiểm soát độ chảy xòe của vữa
Phương pháp phi tiêu chuẩn đề xuất cố định tỷ lệ nước trên chất kết dính và sử dụng phụ gia siêu dẻo để điều chỉnh độ chảy xòe. Cát tiêu chuẩn địa phương được kiểm tra tính tương thích khi thay thế cát chuẩn ngoại nhập. Quy trình tạo hình mẫu và đầm vữa được tối ưu hóa để giảm bớt độ phức tạp của thiết bị. Phương pháp này mô phỏng sát sao điều kiện sản xuất bê tông thực tế tại trạm trộn. Kết quả thử nghiệm cho thấy sự phân loại rõ ràng về mức độ hoạt tính giữa các nhóm phụ gia khoáng khác nhau.
5.2. Đánh giá độ tin cậy và tương quan kết quả thực nghiệm
Kết quả thực nghiệm trên các mẫu tro trấu, silica fume và metakaolin khẳng định tính chuẩn xác của phương pháp đề xuất. Hệ số tương quan giữa phương pháp phi tiêu chuẩn và tiêu chuẩn ASTM C1240 đạt mức rất cao. Phụ gia silica fume và tro trấu nghiền mịn đều đạt chỉ số hoạt tính vượt mức 100% ở 28 ngày tuổi. Phương pháp mới rút ngắn thời gian chuẩn bị và tiết kiệm chi phí thử nghiệm đáng kể. Đây là cơ sở khoa học tin cậy để ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu và sản xuất công nghiệp.
Mục lục chi tiết luận án
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (71 trang)Nội dung chính
Tổng quan nghiên cứu
Ngành sản xuất xi măng và bê tông toàn cầu tiêu thụ hàng tỷ tấn tài nguyên thiên nhiên mỗi năm, đồng thời đóng góp khoảng 7% đến 8% tổng lượng phát thải khí nhà kính CO2 trên toàn thế giới. Để hướng tới mục tiêu phát triển bền vững và giảm thiểu tác động môi trường, việc ứng dụng các loại phụ gia khoáng hoạt tính cao như Silica fume, Tro trấu nghiền mịn và Metakaolin nhằm thay thế từ 5% đến 15% lượng xi măng poóc lăng trong cấp phối bê tông đang trở thành xu hướng tất yếu. Các loại phụ gia này sở hữu hàm lượng oxit silic vô định hình vượt trên 85% cùng diện tích bề mặt riêng BET rất lớn từ 15 m2/g đến 30 m2/g, mang lại khả năng cải thiện vượt bậc về cường độ cơ học và độ bền lâu của cấu trúc đá xi măng.
Tuy nhiên, thách thức lớn nhất hiện nay nằm ở sự thiếu đồng nhất giữa các hệ thống tiêu chuẩn thử nghiệm. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8827:2011 quy định sử dụng cát thông thường theo TCVN 7570:2006, dùng nước để điều chỉnh độ bẹt hỗn hợp vữa đạt mức 110 ± 5%, dưỡng hộ mẫu ở nhiệt độ 27°C và yêu cầu chỉ số hoạt tính cường độ ở tuổi 7 ngày không nhỏ hơn 85%. Ngược lại, tiêu chuẩn quốc tế ASTM C1240-15 áp dụng cho Silica fume lại sử dụng cát tiêu chuẩn ASTM C778, cố định tỷ lệ nước trên chất kết dính ở mức 0,484, sử dụng phụ gia siêu dẻo để điều chỉnh độ chảy xòe và thực hiện dưỡng hộ tăng tốc ở 65°C trong 6 ngày với yêu cầu chỉ số hoạt tính cường độ không nhỏ hơn 105%. Sự khác biệt rõ rệt về loại cát, lượng nước nhào trộn, phương pháp điều chỉnh tính công tác và chế độ dưỡng hộ dẫn đến kết quả đánh giá chỉ số hoạt tính của cùng một loại phụ gia có thể chênh lệch từ 20% đến 40%.
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành Kỹ thuật Hóa học tại Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tập trung nghiên cứu toàn diện ảnh hưởng của các phương pháp thí nghiệm tiêu chuẩn và phi tiêu chuẩn đối với việc đánh giá chỉ số hoạt tính cường độ của ba loại phụ gia hoạt tính cao phổ biến. Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn sâu sắc khi đề xuất quy trình thí nghiệm chuẩn hóa, giúp nâng cao độ tin cậy của phép đo lên trên 95%, hỗ trợ các đơn vị sản xuất xi măng và trạm trộn bê tông tối ưu hóa cấp phối bê tông cường độ cao đạt mác từ 60 MPa đến trên 80 MPa.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết áp dụng
Nghiên cứu được xây dựng dựa trên nền tảng thuyết phản ứng puzolanic và mô hình tương tác vi cấu trúc trong hệ chất kết dính xi măng. Khi xi măng poóc lăng thủy hóa với nước, khoáng silicat canxi giải phóng một lượng lớn hydroxit canxi chiếm khoảng 15% đến 25% khối lượng sản phẩm thủy hóa. Hydroxit canxi là tinh thể dễ hòa tan và có cường độ cơ học kém. Khi có mặt phụ gia khoáng hoạt tính cao, các oxit silic và oxit nhôm vô định hình sẽ phản ứng trực tiếp với hydroxit canxi tự do trong môi trường ẩm ở nhiệt độ thường hoặc nhiệt độ cao để chuyển hóa thành gel hydrosilicat canxi và hydroaluminat canxi có cấu trúc đặc chắc, đóng vai trò quyết định đến sự phát triển cường độ bền vững.
Bên cạnh phản ứng hóa học, nghiên cứu áp dụng mô hình 4 hiệu ứng vật lý của phụ gia khoáng siêu mịn:
- Hiệu ứng tường chắn: Giảm sự tích tụ các tinh thể hydroxit canxi thô tại vùng giao diện chuyển tiếp giữa đá xi măng và cốt liệu.
- Hiệu ứng ổ bi: Các hạt khoáng hình cầu giúp giảm ma sát nội, tăng độ linh động của hỗn hợp.
- Hiệu ứng phân tán: Tách rời các cụm hạt xi măng bị vón cục, giải phóng lượng nước bị nhốt bên trong cấu trúc keo.
- Hiệu ứng điền đầy: Các hạt siêu mịn với kích thước chỉ từ 0,03 µm đến 0,3 µm lấp đầy các lỗ rỗng mao quản, nâng cao mật độ sắp xếp của mạng lưới chất kết dính.
Các khái niệm then chốt được lượng hóa trong nghiên cứu bao gồm: Chỉ số hoạt tính cường độ xác định theo tỷ lệ phần trăm giữa cường độ nén của mẫu chứa phụ gia so với mẫu đối chứng; Độ chảy xòe của vữa đo bằng bàn dằn theo thang chuẩn 110 ± 5%; Diện tích bề mặt riêng BET xác định bằng phương pháp hấp phụ khí nitơ; và Mức độ suy giảm hàm lượng hydroxit canxi xác định qua phân tích nhiệt vi sai.
Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng nguồn nguyên vật liệu đầu vào được kiểm chuẩn chặt chẽ theo các quy chuẩn hiện hành. Xi măng sử dụng là PC40 Bút Sơn có cường độ nén 3 ngày đạt 28,7 MPa, 28 ngày đạt 48,3 MPa và lượng nước tiêu chuẩn 29%. Ba loại phụ gia khoáng hoạt tính cao gồm có: Silica fume nhập khẩu có hàm lượng SiO2 trên 85% và diện tích bề mặt riêng BET đạt 16,61 m2/g; Tro trấu nghiền mịn sản xuất trong nước từ lò đốt kiểm soát nhiệt độ có hàm lượng SiO2 đạt 85,4% và diện tích bề mặt riêng BET đạt 28,6 m2/g; Metakaolin nung từ cao lanh Yên Bái ở nhiệt độ 650°C đến 800°C có diện tích bề mặt riêng BET đạt 25,4 m2/g. Cốt liệu mịn khảo sát gồm cát đen sông Hồng có mô đun độ lớn 1,312, cát vàng thô có mô đun độ lớn 1,67, cát tiêu chuẩn ISO theo TCVN 6227:1996 với hàm lượng SiO2 trên 96%, và cát chuẩn ASTM C778. Phụ gia siêu dẻo sử dụng là loại Glenium ACE 388 SureTec của tập đoàn BASF.
Phương pháp lấy mẫu tuân thủ nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn TCVN 4787:2009. Đối với mỗi lô vật liệu trên 20 tấn Silica fume hoặc trên 5 tấn Tro trấu, tiến hành lấy tối thiểu 10 mẫu đơn để gộp thành mẫu hỗn hợp có khối lượng đại diện 10 kg. Cỡ mẫu đúc thử nghiệm bao gồm 180 mẫu lăng trụ kích thước 40x40x160 mm theo TCVN 6016:2011 và 120 mẫu lập phương kích thước 50x50x50 mm theo ASTM C109. Việc lựa chọn cỡ mẫu lớn và chia thành các tổ mẫu 3 đến 6 viên cho mỗi điều kiện giúp giảm thiểu sai số ngẫu nhiên xuống dưới 3%.
Lý do lựa chọn phương pháp phân tích kết hợp giữa thí nghiệm cơ lý và phân tích nhiệt DTA-TG là nhằm làm sáng tỏ bản chất hóa lý đằng sau sự thay đổi cường độ nén. Thí nghiệm nén phá hủy trên máy nén thủy lực tự động với tốc độ gia tải 2400 ± 200 N/s cung cấp dữ liệu cơ học trực tiếp, trong khi phương pháp phân tích nhiệt vi sai DTA-TG xác định chính xác lượng mất khối lượng ở khoảng nhiệt độ phân hủy 400°C đến 500°C của hydroxit canxi. Toàn bộ chương trình nghiên cứu thực nghiệm được thực hiện xuyên suốt trong thời gian 24 tháng tại các phòng thí nghiệm chuyên ngành Silicat và Vật liệu Xây dựng.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Những phát hiện chính
Thứ nhất, phương pháp điều chỉnh tính công tác của hỗn hợp vữa là yếu tố chi phối mạnh nhất đến kết quả chỉ số hoạt tính cường độ. Khi áp dụng phương pháp của TCVN 8827:2011 sử dụng nước để điều chỉnh độ chảy xòe đạt 110 ± 5%, do phụ gia khoáng hoạt tính cao có độ mịn và diện tích bề mặt rất lớn nên lượng nước cần thiết tăng vọt, đẩy tỷ lệ nước trên chất kết dính từ mức chuẩn 0,50 lên 0,58 đối với Silica fume và lên 0,64 đối với Tro trấu nghiền mịn. Lượng nước dư thừa này tạo ra nhiều lỗ rỗng mao quản, khiến cường độ nén ở tuổi 7 ngày bị suy giảm từ 18% đến 26%, làm cho chỉ số hoạt tính của Silica fume chỉ đạt 82,4% và Tro trấu chỉ đạt 79,5%, không đạt yêu cầu 85% của tiêu chuẩn dù vật liệu có hoạt tính rất tốt. Ngược lại, khi cố định lượng nước và dùng phụ gia siêu dẻo để điều chỉnh độ bẹt theo ASTM C1240-15, chỉ số hoạt tính của cả ba loại phụ gia đều tăng mạnh, đạt từ 106% đến 118%.
Thứ hai, chế độ dưỡng hộ nhiệt ẩm tăng tốc ở 65°C trong 6 ngày sau 24 giờ dưỡng hộ ẩm ban đầu ở 23°C đem lại sự gia tăng vượt bậc về chỉ số hoạt tính cường độ. Ở điều kiện dưỡng hộ chuẩn 27°C, phản ứng puzolanic diễn ra chậm ở tuổi sớm 7 ngày do lượng Ca(OH)2 giải phóng chưa nhiều. Khi dưỡng hộ ở 65°C, tốc độ hòa tan và phản ứng của SiO2 vô định hình tăng gấp 2,5 đến 3,2 lần, giúp chỉ số hoạt tính cường độ ở 7 ngày tuổi tăng thêm từ 22% đến 35% so với dưỡng hộ nhiệt độ thường, phản ánh đầy đủ tiềm năng puzolanic tiềm tàng của khoáng chất.
Thứ ba, chủng loại cát và kích thước mẫu thử tạo ra độ lệch đáng kể về giá trị cường độ cơ học. Mẫu thử sử dụng cát đen sông Hồng có độ mịn cao và mô đun độ lớn thấp 1,312 làm tăng nhu cầu nước nhào trộn thêm 8% so với cát tiêu chuẩn ISO, dẫn đến cường độ nén suy giảm khoảng 12% đến 15%. Mẫu lập phương 50x50x50 mm đầm thủ công theo ASTM C109 cho giá trị cường độ nén cao hơn mẫu lăng trụ 40x40x160 mm đầm rung theo TCVN 6016 khoảng 9% do hiệu ứng hình học và sự phân bố ứng suất khi chịu nén.
Thứ tư, kết quả phân tích nhiệt DTA-TG khẳng định rõ rệt mức độ tiêu thụ vôi của các loại phụ gia khoáng. Tại thời điểm 7 ngày tuổi dưới điều kiện dưỡng hộ 65°C, hàm lượng hydroxit canxi dư trong mẫu chứa 10% Silica fume giảm 46,3%, mẫu chứa 10% Tro trấu giảm 41,8%, và mẫu chứa 10% Metakaolin giảm 38,5% so với mẫu đối chứng 100% xi măng PC40, chứng minh hoạt tính gắn kết hóa học cực kỳ mạnh mẽ của các hạt khoáng siêu mịn.
Thảo luận kết quả
Các phát hiện thực nghiệm trên đã giải thích rõ cơ chế tương tác phức hợp trong hệ vữa xi măng có chứa phụ gia khoáng hoạt tính cao. Bản chất diện tích bề mặt riêng BET của Silica fume đạt 16,61 m2/g và Tro trấu đạt 28,6 m2/g đòi hỏi một lượng lớn nước để thấm ướt bề mặt hạt. Nếu tiêu chuẩn thử nghiệm quy định bù nước tự do, hệ thống mao quản sẽ gia tăng thể tích rỗng, phá vỡ cấu trúc vi mô đặc chắc. Việc sử dụng phụ gia siêu dẻo gốc polycarboxylate giúp hấp phụ lên bề mặt hạt khoáng, tạo lực đẩy tĩnh điện và lực đẩy không gian, giải phóng nước tự do mà không làm tăng tỷ lệ nước trên chất kết dính.
Để trực quan hóa các kết quả này, toàn bộ tương quan định lượng có thể được hệ thống hóa thành biểu đồ đường thể hiện sự suy giảm tuyến tính của cường độ nén khi tỷ lệ nước trên chất kết dính tăng từ 0,48 lên 0,65. Đồng thời, bảng tổng hợp so sánh chỉ số hoạt tính cường độ qua 3 phương pháp thử nghiệm (TCVN 8827, ASTM C1240 và phương pháp phi tiêu chuẩn) giúp minh chứng rõ sự khác biệt giữa các điều kiện biên của thí nghiệm.
So sánh với các nghiên cứu quốc tế, kết quả của luận văn hoàn toàn tương đồng với các công bố kỹ thuật của Hiệp hội Bê tông Hoa Kỳ, khẳng định phương pháp đánh giá hoạt tính puzolanic của phụ gia khoáng hoạt tính cao bắt buộc phải đi kèm việc kiểm soát tỷ lệ nước cố định và sử dụng phụ gia giảm nước tầm cao. Phương pháp phi tiêu chuẩn đề xuất trong luận văn (sử dụng cát ISO, tỷ lệ cát trên chất kết dính bằng 3,0, tỷ lệ nước trên chất kết dính bằng 0,50, điều chỉnh độ chảy bằng phụ gia siêu dẻo và kết hợp dưỡng hộ nhiệt ẩm 65°C) đã dung hòa hoàn hảo giữa điều kiện thiết bị sẵn có tại Việt Nam và tính chuẩn mực quốc tế.
Đề xuất và khuyến nghị
Thứ nhất, kiến nghị Bộ Xây dựng và Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng tiến hành rà soát, sửa đổi tiêu chuẩn TCVN 8827:2011 trong lộ trình 12 đến 18 tháng tới. Nội dung sửa đổi trọng tâm cần loại bỏ quy định điều chỉnh độ chảy xòe bằng nước, thay thế bằng quy định cố định tỷ lệ nước trên chất kết dính ở mức 0,484 đến 0,50 kết hợp phụ gia siêu dẻo, đồng thời chuyển đổi từ cát xây dựng thông thường sang cát tiêu chuẩn ISO theo TCVN 6227 nhằm nâng độ tin cậy và tính lặp lại của phép thử lên trên 98%.
Thứ hai, các trung tâm kiểm định chất lượng công trình và hệ thống phòng thí nghiệm chuyên ngành LAS-XD cần bổ sung quy trình dưỡng hộ nhiệt ẩm tăng tốc ở nhiệt độ 65 ± 2°C trong 6 ngày bên cạnh phương pháp dưỡng hộ thường 27°C. Thời gian hoàn thiện thiết bị tủ dưỡng hộ nhiệt ẩm chuyên dụng trong vòng 6 tháng, giúp rút ngắn thời gian đánh giá hoạt tính phụ gia từ 28 ngày xuống còn 7 ngày, đẩy nhanh tiến độ nghiệm thu vật liệu đầu vào tại các dự án trọng điểm.
Thứ ba, khuyến nghị các doanh nghiệp sản xuất phụ gia khoáng trong nước chuẩn hóa công nghệ nhiệt luyện vỏ trấu ở dải nhiệt độ kiểm soát từ 600°C đến 750°C và duy trì thời gian nghiền mịn tối thiểu 90 phút. Mục tiêu kỹ thuật cần đạt là duy trì hàm lượng oxit silic vô định hình trên 85%, độ mất khi nung dưới 5% và diện tích bề mặt riêng BET đạt từ 25 m2/g đến 30 m2/g, cho phép sản phẩm tro trấu thay thế hoàn toàn Silica fume nhập khẩu đắt tiền trong thời gian 12 tháng tới.
Thứ tư, các trạm trộn bê tông thương phẩm cần ứng dụng hệ phụ gia đa cấu tử kết hợp giữa xi măng poóc lăng, phụ gia siêu dẻo và 8% đến 12% Tro trấu nghiền mịn hoặc Metakaolin. Giải pháp này giúp cắt giảm 10% đến 15% lượng xi măng tiêu thụ trên mỗi mét khối bê tông, tiết kiệm từ 40.000 đến 60.000 đồng/m3 chi phí vật liệu, đồng thời tăng cường độ chịu nén 28 ngày của bê tông lên trên mức 70 MPa.
Đối tượng nên tham khảo luận văn
Nhóm giảng viên, nghiên cứu viên và học viên cao học thuộc các chuyên ngành Kỹ thuật Hóa học, Vật liệu Xây dựng, Công nghệ Vật liệu Vô cơ và Silicat. Luận văn cung cấp hệ thống dữ liệu thực nghiệm chuẩn xác, phân tích sâu sắc bản chất hóa học của phản ứng puzolanic và phương pháp tích hợp kỹ thuật phân tích nhiệt DTA-TG vào nghiên cứu vật liệu silicat.
Nhóm kỹ sư thí nghiệm, chuyên viên kiểm soát chất lượng tại hơn 1.000 phòng thí nghiệm LAS-XD trên toàn quốc. Tài liệu mang lại cẩm nang thực hành chi tiết, hướng dẫn quy trình tạo hình mẫu vữa, kỹ thuật kiểm soát độ chảy xòe bằng phụ gia siêu dẻo và phương pháp dưỡng hộ nhiệt ẩm tăng tốc nhằm hạn chế tối đa sai số thử nghiệm.
Nhóm kỹ sư công nghệ và ban điều hành tại các nhà máy sản xuất xi măng, đơn vị sản xuất bê tông thương phẩm và cấu kiện bê tông đúc sẵn. Luận văn là cơ sở tin cậy để đánh giá chất lượng các nguồn phụ gia khoáng đầu vào, tối ưu hóa thành phần cấp phối và nâng cao hiệu quả kinh tế kỹ thuật của sản phẩm bê tông tính năng cao.
Nhóm chuyên gia tư vấn thiết kế và các cơ quan quản lý nhà nước phụ trách biên soạn tiêu chuẩn kỹ thuật. Luận văn cung cấp luận cứ khoa học thực chứng phục vụ công tác chuyển đổi, cập nhật hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia về phụ gia khoáng hoạt tính cao, hài hòa với tiêu chuẩn khu vực và quốc tế.
Câu hỏi thường gặp
Chỉ số hoạt tính cường độ của phụ gia khoáng là gì và có ý nghĩa kỹ thuật như thế nào? Chỉ số hoạt tính cường độ là tỷ số phần trăm giữa cường độ nén của mẫu vữa xi măng có pha phụ gia khoáng so với mẫu vữa xi măng đối chứng ở cùng ngày tuổi thử nghiệm. Chỉ số này phản ánh năng lực đóng góp cường độ của phụ gia thông qua phản ứng puzolanic và hiệu ứng điền đầy, với yêu cầu đạt từ 85% theo TCVN 8827 đến trên 105% theo ASTM C1240.
Tại sao phương pháp điều chỉnh độ chảy bằng nước của TCVN 8827:2011 lại làm sai lệch kết quả? Do phụ gia hoạt tính cao có độ mịn lớn và diện tích bề mặt riêng BET từ 15 m2/g đến 28,6 m2/g, việc thêm nước tự do để đạt độ xòe 110% làm tỷ lệ nước trên chất kết dính tăng vọt lên 0,58 đến 0,64. Nước dư tạo ra mạng lưới vi lỗ rỗng trong đá xi măng, làm suy giảm cường độ nén 7 ngày từ 18% đến 26%, dẫn đến đánh giá sai tiềm năng hoạt tính thực tế của vật liệu.
Dưỡng hộ nhiệt độ cao 65°C trong 6 ngày mang lại lợi thế kỹ thuật gì? Nhiệt độ 65°C đóng vai trò là chất xúc tác nhiệt động học, kích hoạt phản ứng hòa tan của oxit silic vô định hình và đẩy nhanh tốc độ phản ứng puzolanic với Ca(OH)2 gấp 3 lần so với nhiệt độ thường 27°C. Nhờ đó, chỉ số hoạt tính cường độ đạt trên 105% chỉ sau 7 ngày, tương đương với mức độ hydrat hóa ở tuổi 28 đến 56 ngày thông thường.
Tro trấu nghiền mịn trong nước có thể thay thế hoàn toàn Silica fume nhập khẩu không? Hoàn toàn có thể thay thế. Tro trấu sau khi đốt kiểm soát và nghiền mịn 90 phút có hàm lượng SiO2 đạt 85,4% và diện tích bề mặt riêng BET đạt 28,6 m2/g, vượt trội so với Silica fume có BET 16,61 m2/g. Kết quả thực nghiệm cho thấy chỉ số hoạt tính cường độ của Tro trấu đạt 108% ở 7 ngày dưỡng hộ nhiệt, tương đương với Silica fume đạt 112%.
Kỹ thuật phân tích nhiệt vi sai DTA-TG có vai trò gì trong việc kiểm chứng hoạt tính puzolanic? Kỹ thuật DTA-TG định lượng chính xác lượng mất khối lượng do sự khử nước của tinh thể Ca(OH)2 ở khoảng nhiệt độ 400°C đến 500°C. Bằng cách so sánh lượng Ca(OH)2 còn lại giữa mẫu chứa phụ gia và mẫu đối chứng ở tuổi 7 ngày, phương pháp này cung cấp bằng chứng hóa học trực tiếp khẳng định mức độ liên kết vôi đạt từ 38% đến 46% của khoáng chất.
Kết luận
- Luận văn đã chứng minh rõ nét tính cấp thiết của việc chuẩn hóa phương pháp thử nghiệm nhằm phản ánh trung thực bản chất hoạt tính puzolanic của phụ gia khoáng hoạt tính cao.
- Nghiên cứu xác định phương pháp cố định tỷ lệ nước trên chất kết dính ở mức 0,484 đến 0,50, sử dụng phụ gia siêu dẻo và kết hợp chế độ dưỡng hộ nhiệt ẩm 65°C là giải pháp tối ưu giúp chỉ số hoạt tính cường độ đạt mức chuẩn xác trên 105%.
- Thực nghiệm khẳng định tiềm năng to lớn của các nguồn tài nguyên phụ gia nội địa gồm Tro trấu nghiền mịn và Metakaolin Yên Bái với diện tích bề mặt riêng đạt 25,4 m2/g đến 28,6 m2/g, hoàn toàn đủ năng lực thay thế Silica fume nhập khẩu.
- Đề xuất hoàn thiện và chuyển đổi tiêu chuẩn TCVN 8827:2011 sang phương pháp thử nghiệm sử dụng cát tiêu chuẩn ISO và phụ gia giảm nước, đảm bảo sự tương thích với hệ thống tiêu chuẩn ASTM C1240 của quốc tế.
- Công trình đóng góp nền tảng dữ liệu thực nghiệm quan trọng, thúc đẩy ứng dụng bê tông xanh giảm phát thải carbon và tiết kiệm tài nguyên trong ngành công nghiệp xây dựng hiện đại.
Đóng góp khoa học then chốt của luận văn là đã làm sáng tỏ mối quan hệ giữa điều kiện thí nghiệm và cơ chế vi cấu trúc của hồ xi măng chứa phụ gia hoạt tính cao, thiết lập phương pháp thử nghiệm phi tiêu chuẩn có tính ứng dụng cao trong điều kiện thực tế tại Việt Nam. Kế hoạch trong 6 đến 12 tháng tới cần tập trung mở rộng nghiên cứu sang bê tông tự lèn và bê tông siêu tính năng UHPC. Quý độc giả, các kỹ sư và nhà nghiên cứu quan tâm hãy tiếp tục khai thác các kết quả của luận văn để ứng dụng vào công tác thiết kế cấp phối và chuẩn hóa quy trình kiểm định vật liệu tại đơn vị.
Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ---- BÙI QUANG VINH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ĐẾN KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CHỈ SỐ HOẠT TÍNH CƯỜNG ĐỘ ĐỐI VỚI XI MĂNG CỦA PHỤ GIA HOẠT TÍNH CAO LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT HOÁ HỌC HÀ NỘI - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ---- BÙI QUANG VINH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ĐẾN KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CHỈ SỐ HOẠT TÍNH CƯỜNG ĐỘ ĐỐI VỚI XI MĂNG CỦA PHỤ GIA HOẠT TÍNH CAO Chuyên ngành: KỸ THUẬT HOÁ HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT HOÁ HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN : 1. TS VĂN VIẾT THIÊN ÂN 2. TS VŨ HOÀNG TÙNG HÀ NỘI - 2019 MỤC LỤC MỤC LỤC. 1 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ.
3 DANH MỤC BẢNG. 6 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT. 7 PHẦN MỞ ĐẦU .Tính cấp thiết của đề tài. Mục tiêu của đề tài.
Phƣơng pháp nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu của đề tài. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu. 10 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHỤ GIA KHOÁNG HOẠT TÍNH CAO TRONG BÊ TÔNG VÀ XI MĂNG.
Giới thiệu về phụ gia khoáng hoạt tính. Phụ gia khoáng hoạt tính nguồn gốc tự nhiên. Phụ gia khoáng hoạt tính nguồn gốc nhân tạo .Bản chất hoạt tính của phụ gia khoáng. Các loại phụ gia khoáng hoạt tính cao.
Vai trò của phụ gia khoáng hoạt tính trong bê tông và xi măng. Các phƣơng pháp đánh giá độ hoạt tính của phụ gia khoáng .Các phƣơng pháp đánh giá tiêu chuẩn.Các phƣơng pháp đánh giá phi tiêu chuẩn. Kết luận và định hƣớng nghiên cứu. 26 CHƢƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
Phƣơng pháp nghiên cứu. Các phƣơng pháp thí nghiệm tiêu chuẩn. Các phƣơng pháp thí nghiệm phi tiêu chuẩn. 29 GVHD: TS Văn Viết Thiên Ân 1 HVTH: Bùi Quang Vinh CB160052 TS Vũ Hoàng Tùng 2.
Các phƣơng pháp thí nghiệm xác định độ hoạt của phụ gia khoáng hoạt tính cao.Nguyên vật liệu sử dụng. Phụ gia khoáng hoạt tính cao. Phụ gia siêu dẻo. 49 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ.1 Ảnh hƣởng của phƣơng pháp điều chỉnh tính công tác của vữa bằng nƣớc hoặc phụ gia giảm nƣớc.2 Ảnh hƣởng của phƣơng pháp dƣỡng hộ mẫu.3 Ảnh hƣởng của ngày tuổi thí nghiệm.4 Ảnh hƣởng của chế độ tạo hình, kích thƣớc mẫu thử, cát tiêu chuẩn.Đánh giá chỉ số hoạt tính cƣờng độ của các phụ gia khoáng bằng phƣơng pháp thí nghiệm phi tiêu chuẩn đề xuất.63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.
67 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 68 GVHD: TS Văn Viết Thiên Ân 2 HVTH: Bùi Quang Vinh CB160052 TS Vũ Hoàng Tùng DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ HÌNH 1.1: XRD CỦA SILICA FUME VÀ TRO TRẤU.2: HÌNH ẢNH SEM CỦA SILICA FUME (ELKEM MICROSILICA G983) 17 HÌNH 1.3: XRD CỦA TRO TRẤU.4: CẤU TRÚC HẠT TRO TRẤU SAU KHI NGHIỀN MỊN.5: SẢN PHẨM META KAOLIN NGHIỀN MỊN.6: CẤU TRÚC HẠT META KAOLIN SAU KHI NGHIỀN MỊN.1: DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM ĐO ĐỘ CHẢY XÒE CỦA VỮA.2: ĐỘ CHẢY XÒE CỦA VỮA XM.3: DỤNG CỤ ĐẦM MẪU THEO ASTM C1240-05.4: THÀNH PHẦN HẠT CỦA XI MĂNG BÚT SƠN PC40.5: LÒ ĐỐT VỎ TRẤU.6: QUANG PHỔ XRD CỦA TRO TRẤU.7: THÀNH PHẦN HẠT CỦA TRO TRẤU NGHIỀN MỊN.9: PHỤ GIA SIÊU DẺO.1: ẢNH HƢỞNG CỦA PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TÍNH CÔNG TÁC CỦA HỖN HỢP VỮA ĐẾN ĐỘ HOẠT TÍNH CỦA PHỤ GIA KHOÁNG .4: ẢNH HƢỞNG CỦA NGÀY TUỔI THÍ NGHIỆM ĐẾN ĐỘ HOẠT TÍNH CỦA PGK.5: ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ TẠO HÌNH, KÍCH THƢỚC MẪU THỬ, CÁT TIÊU CHUẨN ĐẾN KẾT QUẢ ĐHT CỦA PGK. 62 GVHD: TS Văn Viết Thiên Ân 3 HVTH: Bùi Quang Vinh CB160052 TS Vũ Hoàng Tùng DANH MỤC BẢNG BẢNG 1.1: THÀNH PHẦN HÓA TRO TRẤU CÁC VÙNG KHÁC NHAU.2: TÍNH CHẤT HÓA LÝ CỦA META KAOLIN.3: SO SÁNH CÁC PHƢƠNG PHÁP TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ CHỈ SỐ HOẠT TÍNH CƢỜNG ĐỘ CỦA PHỤ GIA KHOÁNG.1: CÁC YÊU CẦU VỀ HÓA LÝ CỦA SF VÀ RHA.2:CÁC YÊU CẦU VỀ CƠ LÝ CỦA SF VÀ RHA.3: THÀNH PHẦN CẤP PHỐI ĐỂ XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ HOẠT TÍNH CƢỜNG ĐỘ THEO TCVN 8827-2011.4: THÀNH PHẦN CẤP PHỐI ĐỂ XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ HOẠT TÍNH CƢỜNG ĐỘ THEO ASTM C1240-05.5: THÀNH PHẦN CẤP PHỐI ĐỂ XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ HOẠT TÍNH CƢỜNG ĐỘ THEO PHƢƠNG PHÁP PHI TIÊU CHUẨN.6: TÍNH CHẤT KỸ THUẬT CỦA XI MĂNG PC40 BÚT SƠN.7: KẾT QUẢ THÀNH PHẦN HÓA CỦA XI MĂNG.8: TÍNH CHẤT KỸ THUẬT CỦA CÁT SÔNG HỒNG.9: TÍNH CHẤT KỸ THUẬT CỦA CÁT SÔNG HỒNG.11: TÍNH CHẤT VÀ THÀNH PHẦN HẠT CỦA SF.12: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM MỘT SỐ TÍNH CHẤT HÓA LÝ CỦA TRO TRẤU NGHIỀN MỊN.13: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA TRO TRẤU NGHIỀN MỊN.14: TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA META CAOLANH.1: TỔNG HỢP KẾT QUẢ ĐỀ TÀI ĐÃ NGHIÊN CỨU.2: LƢỢNG CẦN NƢỚC ẢNH HƢỞNG TỚI CHỈ SỐ HOẠT TÍNH CƢỜNG ĐỘ CHO TỪNG LOẠI PGK HTC THEO TỪNG PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM.3: LƢỢNG CẦN NƢỚC CHO TỪNG LOẠI PGK HTC THEO TỪNG PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM (TIẾP). 53 GVHD: TS Văn Viết Thiên Ân 4 HVTH: Bùi Quang Vinh CB160052 TS Vũ Hoàng Tùng BẢNG 3.4: ẢNH HƢỞNG CỦA PHƢƠNG PHÁP DƢỠNG HỘ MẪU ĐẾN CƢỜNG ĐỘ NÉN CỦA MẪU VỮA VÀ CHỈ SỐ HOẠT TÍNH CỦA PHỤ GIA KHOÁNG.5: ẢNH HƢỞNG CỦA NGÀY TUỔI THÍ NGHIỆM ĐẾN ĐỘ HOẠT TÍNH CỦA PHỤ GIA KHOÁNG.6: CÁC NHÂN TỐẢNH HƢỞNG CỦA ĐẾN ĐỘ HOẠT TÍNH CỦA PHỤ GIA KHOÁNG THEO TỪNG PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM.7: ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ TẠO HÌNH, KÍCH THƢỚC MẪU THỬ, CÁT TIÊU CHUẨN THEO CÁC PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ĐẾN CHỈ SỐ HOẠT TÍNH CỦA PHỤ GIA KHOÁNG HOẠT TÍNH.8: THÀNH PHẦN CẤP PHỐI VÀ MỘT SỐ YÊU CẦU ĐỂ XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ HOẠT TÍNH CƢỜNG ĐỘ THEO PHƢƠNG PHÁP PHI TIÊU CHUẨN.9: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHỈ SỐ HOẠT TÍNH CƢỜNG ĐỘ THEO PHƢƠNG PHÁP ĐỀ XUẤT.10 : HÀM LƢỢNG CA(OH)2 TRONG ĐÁ CHỨA 100% XI MĂNG VÀ TRONG ĐÁ XI MĂNG CHỨA PHỤ GIA KHOÁNG Ở TUỔI 7 NGÀY.64 GVHD: TS Văn Viết Thiên Ân 5 HVTH: Bùi Quang Vinh CB160052 TS Vũ Hoàng Tùng LỜI CẢM ƠN Sau gần hai năm theo học tại Viện Kỹ Thuật Hóa Học – Đại Học Bách Khoa Hà Nội.
Đƣợc sự đồng ý của Viện Kỹ Thuật Hóa Học sau đại học và của thầy giáo hƣớng dẫn TS Văn Viết Thiên Ân, TS Vũ Hoàng Tùng; tôi đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hƣởng của các phƣơng pháp thí nghiệm đến kết quả đánh giá chỉ số hoạt tính cƣờng độ đối với xi măng của phụ gia hoạt tính cao”. Để hoàn thành đƣợc đề tài này, tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Silicat, các thầy cô giáo Viện Kỹ thuật Hóa học đã tận tình hƣớng dẫn giảng dạy trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và rèn luyện ở trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội. Tôi xin trân trọng cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ tạo điều kiện của lãnh đạo Công ty cổ phần xi măng Vicem Hoàng Mai, cán bộ của Viện công nghệ xi măng, Tổng công ty công nghiệp xi măng Vicem Việt Nam. Đặc biệt, tôi xin trân trọng cảm ơn TS Văn Viết Thiên Ân, TS Vũ Hoàng Tùng đã hƣớng dẫn tận tình, chu đáo giúp tôi thực hiện đề tài này.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất, song do có nhiều hạn chế về kiến thức, thời gian và kinh nghiệm nên không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Tôi rất mong nhận đƣợc sự góp ý của quý thầy cô giáo, các bạn, anh chị đồng nghiệp để đề tài đƣợc hoàn chỉnh hơn. Tôi xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm GVHD: TS Văn Viết Thiên Ân 6 HVTH: Bùi Quang Vinh CB160052 TS Vũ Hoàng Tùng DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT TẮT NỘI DUNG N Nƣớc X Xi măng C Cát CĐ Cát đen CV Cát vàng SF Silica fume MK Mêtacaolanh RHA Tro trấu nghiền mịn CKD Chất kết dính ĐHT Độ hoạt tính HTC Hoạt tính cao PGK Phụ gia khoáng PGSD Phụ gia siêu dẻo TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TN Thí nghiệm GVHD: TS Văn Viết Thiên Ân 7 HVTH: Bùi Quang Vinh CB160052 TS Vũ Hoàng Tùng PHẦN MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết của đề tài. Puzolan là nguyên liệu cho quá trình sản xuất xi măng hoặc đƣợc sử dụng để thay thế một phần xi măng trong vữa và bê tông, mang lại hiệu quả kinh tế, kĩ thuật và lợi ích về sinh thái và môi trƣờng.
Một số sản phẩm phụ của ngành công nghiệp, nông nghiệp có hoạt tính puzolanic có thể sử dụng trong vữa và bê tông nhƣ tro bay, tro trấu, silicafume, với ƣu điểm trữ lƣợng lớn, có sẵn, giá thành rẻ, chúng mang lại tiềm năng sử dụng rất lớn cho ngành công nghiệp sản xuất xi măng và bê tông. Một trong số chúng có hoạt tính puzolanic cao, tuy nhiên một số loại không đƣợc sử dụng, có thể do sự hạn chế về việc lựa chọn và phân loại puzolan sử dụng trong xi măng và bê tông theo các tiêu chuẩn khác nhau của Việt Nam nói riêng và trên thế giới nói chung. Dựa trên độ hoạt tính puzolanic, phụ gia khoáng đƣợc phân thành phụ gia khoáng thông thƣờng nhƣ tro bay, xỉ lò cao và phụ gia khoáng hoạt tính cao nhƣ silica fume, tro trấu. Khả năng hoạt tính puzolanic của phụ gia khoáng có thể đƣợc đánh giá thông qua các phƣơng pháp khác nhau.
Chỉ số hoạt tính cƣờng độ thƣờng đƣợc sử dụng để đánh giá độ hoạt tính puzolanic của phụ gia khoáng. Tuy nhiên, sự khác biệt về hàm lƣợng phụ gia khoáng thay thế, lƣợng dùng nƣớc, lƣợng và chủng loại cát, cách điều chỉnh tính công tác của hỗn hợp vữa, chế độ dƣỡng hộ, tuổi thí nghiệm sẽ dẫn đến kết quả chỉ số hoạt tính cƣờng độ của phụ gia khoáng đối với xi măng sẽ khác nhau. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8827:2011 “Phụ gia khoáng hoạt tính cao dùng cho bê tông và vữa“ do Hội Công nghiệp Bê tông Việt Nam đƣợc biên soạn chuyển đổi từ TCXDVN 311:2004. Tiêu chuẩn TCVN 8827:2011 đƣợc biên soạn chủ yếu dựa trên cơ sở tham khảo tiêu chuẩn ASTM C311, TCVN 6016:2011, hệ thống tiêu chuẩn Việt Nam và dựa trên tình hình thực tiễn về sản phẩm và thiết bị lúc đó.
Tiêu chuẩn TCVN 8827:2011 sử dụng cát thông thƣờng tuân thủ TCVN 7570:2006 với GVHD: TS Văn Viết Thiên Ân 8 HVTH: Bùi Quang Vinh CB160052 TS Vũ Hoàng Tùng tỷ lệ Cát/CKD = 2,75, dùng nƣớc để điều chỉnh hỗn hợp vữa đạt độ bẹt 110 ±5%, mẫu thí nghiệm đƣợc dƣỡng hộ ở điều kiện tiêu chuẩn và xác định cƣờng độ nén ở tuổi 7 ngày. Yêu cầu chỉ số hoạt tính cƣờng độ đối với xi măng của phụ gia khoáng hoạt tính cao silica fume và tro trấu không nhỏ hơn 85%.
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Bùi Quang Vinh (2019). Nghiên cứu chỉ số hoạt tính cường độ phụ gia xi măng [Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội]. LuanAn.net. https://luanan.net/ky-thuat-hoa-hoc-thuc-pham/cong-nghe-hoa-hoc/luan-van-thac-si-anh-huong-phuong-phap-thi-nghiem-den-hoat-tinh-cuong-do-xi-mang
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Nghiên cứu chỉ số hoạt tính cường độ phụ gia xi măng" nghiên cứu về vấn đề gì?
Tài liệu: Luận án tiến sĩ nghiên cứu ảnh hưởng của các phương pháp thí nghiệm đến kết quả đánh giá chỉ số hoạt tính cường độ đối với xi măng của phụ gia hoạt tí
Luận án "Nghiên cứu chỉ số hoạt tính cường độ phụ gia xi măng" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Năm bảo vệ: 2019.
Luận án "Nghiên cứu chỉ số hoạt tính cường độ phụ gia xi măng" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Nghiên cứu chỉ số hoạt tính cường độ phụ gia xi măng" thuộc chuyên ngành Kỹ thuật hoá học. Danh mục: Công Nghệ Hóa Học.
Luận án "Nghiên cứu chỉ số hoạt tính cường độ phụ gia xi măng" có bao nhiêu trang?
Luận án "Nghiên cứu chỉ số hoạt tính cường độ phụ gia xi măng" có 71 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Nghiên cứu chỉ số hoạt tính cường độ phụ gia xi măng" 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.