Xem mẫu
- Tạp chí Vật liệu và Xây dựng Tập 12 số 3 (06
-
0ộWVốWtQKFKất cơ học và độEềQOkXFủDErW{QJVửGụQJFiWELểQYjWURED\
3KạP+ữX7KLrQ/r9LệW+QJ
, Phan Văn QuỳQK1JX\ễn Văn Hoan
9LệQ9ậWOLệX[k\GựQJ6ố1JX\ễQ7UmL47KDQK;XkQ+j1ộL
TỪ KHOÁ TÓM TẮT
Bê tông cát biển %jLEiRQj\WUuQKEj\FiFNếWTXảQJKLrQFứXQKằm đánh giá mộWVốWtQKFKất cơ học và độEềQOkXFủDErW{QJ
&iWbiển VửGụQJFiWELểQYjWURED\1JKLrQFứXđã thựFKLệQđánh giá WUrQErW{QJVửGụQJFiWELểQQJX\rQNKDLTXD
Cốt liệu nhỏ
UửD NKửPXốL
- YớLmô đun độOớQYớLYDLWUzOjPFốWOLệXQKỏvà xi măng thay thếPộWSKầQEằQJWURED\
7tQKchất cơ học
YớLYDLWUzOjPSKụJLDNKRiQJ&iFWtQKFKấWFủDErW{QJđược đánh giá WK{QJTXDFiFWLrXFKXẩQ7&91Yj
Độ bền lâu
PộWVốWLrXFKXẩQWUrQWKếJLớLKLệQKjQKEDRJồm đánh giá tính chấWFủDKỗQKợSErW{QJWtQKFKất cơ họF
và độEềQOkXFủDErW{QJnhư cường độmô đun đàn hồLNKảnăng chốQJWKấPđộEềQVXQSKiWFRQJyWFủD
ErW{QJ&iFNếWTXảQJKLrQFứXFKỉUDUằQJErW{QJVửGụQJFiWELểQTXDUửDFyFKất lượng tương đươngKRặF
Wốt hơn so vớLYớLErW{QJVửGụQJFiWV{QJthông thườQJ&iFFấSSKốLErW{QJVửGụQJFiWELểQTXDUửDWKt
QJKLệPđềXđáp ứng đượF\rXFầXNỹWKXật đểđưa vào ứQJGụQJWURQJWKựFWế
.(
- VHDVDQGZLWKDILQHQHVVPRGXOXVRIDVILQHDJJUHJDWHDQGSDUWLDOO\UHSODFHGFHPHQWZLWKIO\
0HFKQLFDOSURSHUWLHV
DVKDVDPLQHUDODGGLWLYH7KHSURSHUWLHVRIFRQFUHWHDUHHYDOXDWHGWKURXJK7&91VWDQGDUGVDQGVRPHFXUUHQW
'XUDELOLW\
LQWHUQDWLRQDO VWDQGDUGV LQFOXGLQJ DVVHVVPHQW RI FRQFUHWH PL[ SURSHUWLHV PHFKDQLFDO SURSHUWLHV DQG
GXUDELOLW\ RI FRQFUHWHVXFK DV FRPSUHVVLYH VWUHQJWKHODVWLFPRGXOXV LPSHUPHDELOLW\VXOSKDWH UHVLVWDQFH
DQGVKULQNDJHRIFRQFUHWH5HVHDUFKUHVXOWVVKRZWKDWFRQFUHWHXVLQJZDVKHGVHDVDQGKDVWKHVDPHRUEHWWHU
TXDOLW\WKDQWKDWRIFRQYHQWLRQDOULYHUVDQGFRQFUHWH7KHWHVWHGFRQFUHWHPL[HVXVLQJZDVKHGVHDVDQGPHHW
WKHWHFKQLFDOUHTXLUHPHQWVIRUSUDFWLFDODSSOLFDWLRQ
*LớLWKLệX cát nhiễm mặn thường chứa hàm lượng đáng kể ion cloYjFiFWKjQK
phần tạp chất khác làm ảnh hưởng đến tính chất của bê tông, đặc biệt
Nhu cầu cát cho xây dựng tại nước ta liên tục tăng trong những Ojtính ăn mòn cốt thép trong bê tông. Tuy vậy, trong thực tế, cát cho
năm vừa qua. Do trữ lượng và lượng bồi đắp có hạn, trong khi việc xây dựng được chế biến từ cát biển sử dụng cho chế tạo bê tông đã có
khai thác cát, cuội sỏi tràn lan và tăng liên tục trong những năm vừa lịch sử sử dụng nhiều thập kỷ ở nhiều nước trên thế giới trong đó các
qua, dẫn đến các nguồn cát, sỏi tại các dòng sông bị thiếu hụt nghiêm nước sử dụng nhiều như Nhật Bản, Anh, Đài Loan, Trung Quốc>@
trọng. Chính vì vậy, đặt ra vấn đề nghiên cứu sử dụng cát nguồn vật Hệ thống tiêu chuẩn Việt Nam chưa có tiêu chuẩn và chỉ dẫn kỹ
liệu thay thế cát V{QJcho xây dựng. Nguồn vật liệu có tiềm năng WKD\ thuật đối với sử dụng cát nguồn gốc cát biển, cát nhiễm mặn cho bê
thế cát V{QJcó thể khai thác có thể kể đến nguồn cát mịn, nguồn cát tông. Tiêu chuẩn TCVN 7570:2006>@áp dụng chung đối với cát tự
nhiễm mặQ (ven biển), nguồn cát biển và nguồn cát nhân tạo (cát nhiên quy định hàm lượng ion Cl hòa tan trong axit không lớn hơn
nghiền, tro xỉ công nghiệp,…
- Về nguồn cát biển và cát nhiễm mặn có % với bê tông dự ứng lực và 0,05% với các loại bê tông và vữa
thể khai thác làm cát xây dựng ở nước ta, mặc dù chưa có dự án khảo khác. Tuy nhiên, tiêu chuẩn này cũng quy định: cát có hàm lượng ion
sát, điều tra tổng thể, nhưng qua nhiều tài liệu thăm dò địa chất và các &Olớn hơn các giá trị quy định ở vừa nêu có thể được sử dụng nếu
tập bản đồ địa chất của ở nhiều vùng miền Việt Nam và một số đề tài tổng hàm lượng ion ClWURQJPbê tông từ tất cả các nguồn vật liệu
nghiên cứu sử dụng nguồncát biển, cát nhiễm mặn làm vật liệu xây chế tạo, không vượt quá 0,6 kg/m
dựng>@cho thấy, nhiều vùng biển nước ta có nguồn cát biển đủ tiêu Đối với bê tông sử dụng cát biển, cát nhiễm mặn, nhìn chung một
chuẩn làm cốt liệu cho bê tông (cát loại hạt trung đến hạt thô, mô đun số vấn đề ảnh hưởng của cát biển đối với tính chất bê tông được nhiều
độ lớn như khu vực biển Quảng Ninh, Quảng Bình, Quảng Ngãi, Bình nghiên cứu chỉ ra. Thứ nhất là ảnh hưởng của muối trong cát đến khả
Thuận, Bà Rịa Vũng Tàu, Phú Quốc, v.v...
- năng ăn mòn cốt thép. Hàm lượng ion clo trong cát biển phụthuộc vào
Nếu sử dụng được các nguồn cát tại chỗ như cát nhiễm mặn, cát hàm lượng ion clo trong nước biển và độ ẩm của cát. Nước biển thông
biển cho bê tông sẽ mang lại nhiều lợi tích như đã nêu ở trên. Tuy vậy, thường có hàm lượng ion clo là 1,98%, hàm lượng này thay đổi tùy
*Liên hệ tác giả: OYKXQJ#JPDLOFRP
Nhận ngày , sửa xong ngày , chấp nhận đăng
/LQN'2, KWWSV GRLRUJMRPF JOMC 13
- Tạp chí Vật liệu và Xây dựng Tập 12 số 3 (06
-
từng vùng biển. Thông thường độ hút nước của cát biển là 4đến thông thườQJYớLPiFWKLếWNế03D PiF
- , độVụWKỗQKợSEr
Nếu giả định hàm lượng ion clo trong nước biển là 2% thì hàm lượng W{QJFP
ion clo cát biển trong khoảng 0,16đến %. Giá trị lượng lọt sàng
'
- của cát biển ảnh hưởng nhiều đến hàm lượng muối được 9ậWOLệu và phương pháp nghiên cứX
giữ lại trong cát. Nếu giá trị D50 tăng lên từ 0,15 đến 0,37mm thì độ 9ậWOLệXQJKLrQFứX
ẩm giảm xuống do đó hàm lượng ion clo giảm hơn một nửa>@. Nếu Xi măng
độ ẩm của cát biển mất đi do bay hơitự nhiênmà không phảido lượng
nước ngậm trong cátđượcWiFKUDthì hàm lượng muối trong cát biển Đề tài sử dụng xi măng PC40 Nghi Sơn. Đây là loại xi măng poóc
sẽ là xấp xỉ lượng muối có trong độ ẩm ban đầu của cát biển. Hiện lăng phù hợp theo TCVN 2682:2009.Các chỉ tiêu cơ lý và hóa của xi
tượng này thường xảy ra trong điều kiện thời tiết nóng, môi trường măng PC40 Nghi Sơn sử dụng trong nghiên cứu được trình bày trong
khô. Thứ hai là ảnh hưởng của hàm lượng vỏ sò trong cát biển. Thành Bảng 1Bảng 2tương ứng.
phần vỏ sò có trong cát có thể ảnh hưởng xấu đến tính chất của bê tông,
trong đó tổng quan các nghiên cứu ảnh hưởng thành phần vỏ sò đến %ảQJ&iFFKỉtiêu cơ lý của xi măng YjWURED\VửGụQJFKR
tính chất bê tông thường ghi nhận là làm giảm độ linh động của bê tông QJKLrQFứX
do hình dạng của mảnh vỏ sò, việc ảnh hưởng xấu đến cường độ hầu 677 Chỉ tiêu kỹ thuật Đơn vị Xi măng 7URED\
như không có>@ Nghiên cứu của Alan Elliott Richardson and
7KRPDV)XOOHU> @Yj@sử dụng vỏ sò thay thế một phần cốt liệu Khối lượng riêng JFP
cho bê tông và kết luận rằng các hạt vật liệu vỏ vỡ và vỏ ốc không vỡ Độ mịn, theo phương FPJ
là sự khác biệt chính giữa cát biển và cát sông; cát biển có tỷ trọng cao SKiS%ODLQH
hơn do thành phần có chứa các mảnh vỏ sò (thành phần chủ yếu là
Lượng nước tiêu chuẩn
&D&2); mảnh vỏ sò cứng và bền nên có thể làm giảm độ xốp, khối
lượng riêng cao hơn hạt cát, nhưng không ảnh hưởng nhiều đến cường Lượng nước yêu cầu
độ bê tông khi thay thế đếQ% cốt liệu, nhưng sẽ ảnh hưởng đáng
Thời gian đông kết SK~W
kể khi tăng hàm lượng thay thế. Nghiên cứu của Chapman and
5RHGHU>@đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng vỏ sò rỗng trong cát biển Bắt đầu
với hồ và vữa xi măng. Độ rỗng của vỏ sò không ảnh hưởng đến cường
Kết thúc
độ và tính chống thấm của bê tông, ngược lại hình dạng của vỏ sò ảnh
hưởng đến tính công tác của bê tông. Thứ 3 là hiện tượng tiếtmuối Cường độ nén 03D
trắng. Bê tông, vữa có nếu chứa lượng muối đáng kể khi gặp môi trường
QJj\
ẩm thường gây hiệu tượng tiết muối trắng trên bề mặt bê tông. Bê tông
sử dụng cát biển chứa lượng muối đáng kể (khi không qua rửa) thường QJj\
gây ra hiện tượng này, nhất là các kết cấuở tiếp xúc với môi trường
Chỉ số hoạt tính cường
ẩm ướt>@ 7X\ QKLrQWKHR QJKLrQ cứu của Higgins>@WURQg mọi
độ
trường hợp đều nhỏ hơn so với hiện tượng tương tự gây ra bởi vôi tự
do trong bê tông và vữa. Chandrakeerthy>@không phát hiện ra hiện QJj\
tượng này trong bê tông chứa hàm lượng ion clo lớn, tương đương
QJj\
% so với xi măng.
Các vấn đề trên đang làm việc sử dụng cát biển làm cốt liệu cho Độ ổn định thể tích Le PP
bê tông gặp khó khăn.Nghiên cứu này nhằm đánh giá ảnh hưởng của &KDWHUOOLHU
việc sử dụng cát biển qua xử lý và chưa qua xử lý sử dụng với vai trò
làm cốt liệu nhỏ đến một số tính chất của hỗn hợp bê tông, bê tông
đóng rắn và độ bền lâu của bê tông1JKLrQFứXWKựFKLệQWUrQErW{QJ
%ảQJ7KjQKSKầQKyDFủa xi măng và tro bay sửGụQJFKRQJKLrQFứX
Loại vật liệu 0.1 6L2 )H2 $O2 &D2 0J2 62 .2 1D2 7L2 &DRI
Xi măng
7URED\
JOMC 14
- Tạp chí Vật liệu và Xây dựng Tập 12 số 3 (06
-
7URED\ Phụ gia hóa học
7UR ED\Vử GụQJ WURQJ QJKLrQ Fứu đượF Oấ\Wừ QKjPi\ QKLệW Phụ gia hóa học sử dụng cho nghiên cứu là loại phụ gia siêu dẻo
điệQ4XảQJ1LQK7KjQKSKầQKyDYjYậWOमFủDFiFORại tro bay đượF 0*5 của hãng BASF. Đây là loại phụ gia dẻo gốc polycarboxylate
QrXWURQJ%ảQJ%ảQJtương ứQJ HWKHU 3&(
- , với khả năng giảm nước khoảng 25%.
&ốWOLệXQKỏ
Nước trộn
&ốWOLệXQKỏVửGụQJFKRQJKLrQFứXEDRJồPFiWELểQTXDUửD
Oấy đượFNKDLWKiFWầng cát đáy biểQWạLNKXYựFELểQ4XDQ/ạQ9kQ Nước sử dụng cho trộn mẫu trong nghiên cứu này là nước VLQK
ĐồQ 4XảQJ 1LQK
- FiW ELểQ QJX\rQ NKDL FiW V{QJ /{ OjP Pẫu đốL hoạt của thành phố Hà Nội. Tính chất của nước phù hợp với tiêu chuẩn
FKứQJ
- &iFWtQKFKất cơ lý và thành phầQKạWFủDFiFORạLFiWđượF TCVN 4506:2012 Nước trộn cho bê tông và vữa Yêu cầu kỹ thuật
WUuQKEj\WURQJ%ảQJYj%ảQJ
Phương pháp nghiên cứu
%ảQJ7tQKFKất cơ lý củDFiFORạLFiWVửGụQJFKRQJKLrQFứX
Kết quả 7tQKFKấWFủa xi măng, tro bay, cát tựnhiên, đá dăm, phụJLDKyD
Cát biển Kọc, nước được xác định theo phương pháp thửtheo TCVN qui địQK
Tên chỉ tiêu Đơn vị Cát biển
&iWV{QJ WURQJ FiF WLrX FKXẩQ 7&91 7&91 7&91
QJX\rQNKDL
(qua rửa) 7570:2006, TCVN 8826:2012, TCVN 4506:2012 tương ứQJ7tQKFKấW
Khối lượng riêng JFP FủDKỗQKợSErW{QJEDRJồm: độVụWNKảnăng duy trì độVụt đượFWKt
Khối lượng QJKLệPWKHRFiFWLrXFKXẩQ7&917&917tQKFKất cơ lý
NJP
thể tích xốp Fủa bê tông: cường độQpQ, mô đun đàn hồi đượFWKtQJKLệPWKHRWLrX
Độ hổng FKXẩQ7&91 YjWLrXFKXẩn ASTM C469 tương ứQJĐộEềQ
Độ hút nước OkX Fủa bê tông: độWKấm nướFFR QJyWNK{ Eền sun phát đượF[iF
Hàm lượng bụi, địQKWKHRFiFWLrXFKXẩQ7&91 %6,62 7&91
tương ứQJ
EQVpW
Hàm lượng tạp chất
VRPjX Không sẫm hơn màu chuẩn &ấSSKốLQJKLrQFứX
hữu cơ
ĐểQJKLrQFứu đánh giá ảnh hưởQJFủDFiWELển đếQWtQKFKấW
Hàm lượng vỏ sò
FủDKỗQKợSErW{QJYjbê tông, đềtài đã thựFKLệQQJKLrQFứXWtQK
Hàm lượng ion clo
FKấWFủDKỗQKợSErW{QJYjErW{QJVửGụQJ&.'FKứDWURED\ởFiF
+jPlượng SO
WỷOệNKiFQKDXYjWKHRNKối lượQJYớLFiFORạLErW{QJ
Yới cường độnén đang đượFVửGụQJSKổELếQKLệQQD\OjPiF7ấW
%ảQJ7KjQKSKầQKạWFủDFiWVửGụQJFKRQJKLrQFứX
FảFiFFấSSKốLErW{QJQKyPPiFFốđịQKhàm lượQJFKấWNếWGtQK
Tỷ lệ % sót sàng tích luỹ
&.'
- OjNJPVửGụQJSKụJLDKyDKọFWKHRNKối lượQJ
6yWVjQJ ĐVT Cát biển 2.5 Cát biển
&iWV{QJ CKD tương ứng và được điềX FKỉnh lượng nướF WUộn để đạt độ VụW
(qua rửa) QJX\rQNKDL
FP7URQJPỗLQKyPFấSSKốLPác 30 đượFFKLDWKjQKQKyP
PP
WKHRORạLFiWVửGụQJEDRJồm cát sông (đốLFKứQJ
- FiWELểQQJX\rQ
PP
NKDi (hàm lượQJLRQFOR[ấS[ỉ
- FiWELểQTXDUửa có mô đun độ
PP
OớQ&KLWLếWFấSSKốLErW{QJWKểKLệQWURQJ%ảQJ
PP
PP Kết quả nghiên cứu và bàn luận
PP Ảnh hưởng của loại cát sử dụng đến lượng nước trộn của hỗn hợp bê tông
Mô đun
Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của loại cát sử dụng đến tính chất
Cốt liệu lớn của hỗn hợp bê tông ++%7
- được thể hiện trong Bảng 6.Đồ thị biểu
diễn ảnh hưởng của cát biển đến lượng nước trộn của hỗn hợp bê tông
Cốt liệu lớn sử dụng cho chế tạo bê tông là loại đá dăm 5PP được thể hiện trong Hình 1.
từ đá vôi. Các tính chất cơ lý của đá dăm sử dụng trong nghiên cứu đáp
ứng yêu cầu theo TCVN 7570:2006.
JOMC 15
- Tạp chí Vật liệu và Xây dựng Tập 12 số 3 (06
nguon tai.lieu . vn
