Tiến trình và thời gian đông kết của bê tông geopolymer

Thứ bẩy, 13/06/2020 13:16

Nghiên cứu thời gian đông kết và sự phát triển cường độ nén theo thời gian của bê tông geopolymer tro bay sử dụng hoàn toàn cốt liệu xỉ thép là của Nhóm tác giả của Trường Đại học Công nghệ Giao thông vận tải và Trường Đại học Giao thông vận tải.

Ảnh minh họa

Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu về thời gian đông kết và sự phát triển cường độ theo thời gian của bê tông geopolymer tro bay sử dụng hoàn toàn cốt liệu xỉ thép (GPCS) so sánh với bê tông geopolymer tro bay cốt liệu tự nhiên (GPC) và bê tông xi măng truyền thống (OPC). Thời gian (bắt đầu; kết thúc) đông kết của GPCS; GPC, OPC không sử dụng phụ gia siêu dẻo và làm chậm ninh kết lần lượt là (8h; 15h), (12h; 43h), (4,5h; 6h) tính từ lúc bắt đầu trộn ướt đến khi cường độ kháng xuyên đạt (3,5MPa; 27,6MPa) tương ứng cho (bắt đầu; kết thúc) đông kết. Quy luật phát triển cường độ nén của GPCS 25, GPCS 30, GPCS 35 có xu hướng tăng đều đặn theo thời gian hoàn toàn tương tự như OPC. Tỷ lệ phát triển cường độ nén khá đều đặn, liên tục. Xu hướng tăng cường độ nén của GPCS sau 28 ngày tuổi còn khá mạnh. Trong ứng xử nén quan sát thấy các dạng phá hoại của GPCS ở tuổi muộn gần giống như các dạng phá hoại tiêu chuẩn đối với bê tông cường độ cao. Trong đó, các vết nứt đi qua bê tông, không phân biệt vùng vữa geopolymer và cốt liệu.

Hiện nay, với sự phát triển của ngành công nghiệp vật liệu, xu hướng nghiên cứu và ứng dụng các loại vật liệu tiên tiến, vật liệu thân thiện với môi trường càng được quan tâm, phát triển. Trong đó, bê tông geopolymer tro bay được coi là một loại bê tông xanh có thể thay thế được bê tông xi măng truyền thống trong tương lai. Bê tông geopolymer tro bay là một loại bê tông thu được từ hỗn hợp tro bay, dung dịch kiềm kích hoạt, cốt liệu, nước và phụ gia (nếu có) sau khi đóng rắn. Theo các nghiên cứu cho thấy, bê tông geopolymer tro bay có các đặc tính cơ học tương tự như bê tông xi măng như: cường độ chịu nén, cường độ chịu kéo uốn, cường độ ép chẻ. Thậm chí, có một số đặc tính vượt trội hơn như: bền nhiệt, bền sunfat, bền clorua hơn, co ngót, từ biến thấp hơn. Sử dụng bê tông geopeolymer tro bay được cho là mang lại những hiệu quả kỹ thuật, kinh tế và môi trường do tận dung tro bay (thải phẩm công nghiệp) và không dùng xi măng (nên cắt giảm được lượng khí CO2 phát thải).

Mặt khác, khi ngành vật liệu xây dựng phát triển đòi hỏi nhu cầu về cốt liệu tăng lên trong khi cốt liệu tự nhiên ngày càng khan hiếm. Việc sử dụng vật liệu nhân tạo thay thế cốt liệu khoáng tự nhiên là xu hướng tất yếu. Bên cạnh đó, chất thải công nghiệp đang gia tăng đáng kể dẫn đến nhiều chủ đề môi trường trong trường hợp không có phương pháp xử lý hợp lý. Ví dụ, tại Việt Nam, ước tính có hàng triệu tấn xỉ thép được thải ra mỗi năm và chủ yếu được đem đi chôn lấp. Vì vậy, nếu xỉ thép được sử dụng để thay thế cho cốt liệu khoáng tự nhiên trong xây dựng, đó sẽ là một giải pháp hiệu quả. Với một số tính chất vượt trội như hình khối, góc cạnh nhiều, thô ráp, độ rỗng lớn, bề mặt rỗ làm các hạt có thể chèn móc vào nhau, ổn định cao nếu được đầm chặt; hàm lượng tạp chất hữu cơ và hạt thoi dẹt thấp, độ mài mòn Los-Angeles, độ nén dập trong xi-lanh đều rất tốt, xỉ thép (thải phẩm của quá trình luyện thép) có thể dùng thay thế cho cốt liệu đá dăm.

Các kết quả nghiên cứu bước đầu của các tác giả trên thế giới như Ashadi H.W, Nitendra Palanka, M.S.H. Khan và chính nhóm tác giả ở Việt Nam đã cho thấy việc sử dụng xỉ thép làm cốt liệu cho bê tông geopolymer là hoàn toàn khả thi. Tuy nhiên, để có thể đưa bê tông geopolymer cốt liệu xỉ thép vào ứng dụng trong các công trình thực tế thì cần phải có nhiều nghiên cứu sâu hơn nữa về các ứng xử cơ học và đặc tính kỹ thuật của nó. Một trong số đó, thời gian ninh kết và phát triển cường độ của bê tông là hai yếu tố cần được xem xét và đánh giá, vì đây chính là yếu tố kỹ thuật quyết định đến các biện pháp tổ chức thi công và thời gian khai thác (đối với ứng dụng cho kết cấu đường)...

Nguồn: Tap chí GTVT

Tìm theo ngày :

Đánh giá

(Di chuột vào ngôi sao để chọn điểm)
  
Khách online:16424
Lượt truy cập: 121.898.375