Kết quả nghiên cứu sử dụng tro bay nhiệt điện làm phụ gia khoáng hoạt tính cho bê tông công trình thủy lợi đầu mối hồ chứa nước bản Mông tỉnh Nghệ An
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TRO BAY NHIỆT ĐIỆN LÀM
PHỤ GIA KHOÁNG HOẠT TÍNH CHO BÊ TÔNG CÔNG TRÌNH
THỦY LỢI ĐẦU MỐI HỒ CHỨA NƯỚC BẢN MÔNG TỈNH NGHỆ AN
Hoàng Phó Uyên
Viện Thủy công
Tóm tắt: Bài báo giới thiệu kết quả nghiên cứu sử dụng tro bay nhiệt điện làm phụ gia khoáng
hoạt tính để thiết kế thành phần cấp phối bê tông các loại cho công trình thủy lợi đầu mối Hồ chứa
nước Bản Mồng của Phòng Nghiên cứu Vật liệu - Viện Thủy công.
Từ khóa: Bê tông khối lớn, nhiệt thủy hóa, ứng suất nhiệt.
Summary: The paper presents the reaseach results using fly – ash as an active mineral
addmixture for concrete heawork of BAN MONG, realized by Building Material Reseach
Department of HYCI
MỞ ĐẦU*
Nghiên cứu sử dụng các loại vật liệu tại vị trí
Thực hiện kế hoạch của Bộ NN&PTNT về việc xây dựng công trình để thiết kế thành phần bê
sử dụng tro bay nhiệt điện làm nguyên vật liệu
sản xuất vật liệu xây dựng và dùng trong các
công trình xây dựng theo Quyết định 452/QĐ –
TTg ngày 12/4/2017 của Thủ tướng Chính phủ.
Căn cứ Hợp đồng số: 07/2014/HĐKT ngày
28/5/2014 giữa Ban Quản lý Đầu tư và Xây
dựng Thủy lợi 4 với Viện Thủy Công về việc:
Tư vấn xây dựng Gói thầu số 34, Nghiên cứu
thiết kế thành phần cấp phối bê tông sử dụng
phụ gia khoáng hoạt tính - Dự án Hồ chứa nước
Bản Mồng, tỉnh Nghệ An. Phòng Nghiên cứu
vật liệu đã lựa chọn các loại vật liệu sử tại địa
phương và các vật liệu đầu vào sử dụng cho
công trình, từ đó thiết kế thành phần cấp phối
bê tông các loại trong đó có loại có sử dụng tỷ
lệ tro bay nhiệt điện hợp lý.
tông sử dụng tro bay thi công đập Bản Mồng,
tỉnh Nghệ An. Trên cơ sở các nghiên cứu đã
thực hiện, xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho bê
tông sử dụng tro bay trong cụm công trình đầu
mối Hồ chứa nước Bản Mồng và làm tham khảo
cho các công trình tương tự.
2. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
2.1. Xi măng
Trong quá trình nghiên cứu đề tài đã sử dụng xi
măng PCB Hoàng Mai, kết quả thí nghiệm xi
măng như sau:
Kết quả thí nghiệm xi măng
Kết quả thí nghiệm xi măng PCB40 Hoàng Mai
thực hiện tại giai đoạn này được trình bày như
trong bảng 1:
1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Ngày nhận bài: 02/10/2018
Ngày duyệt đăng: 28/11/2018
Ngày thông qua phản biện: 22/11/2018
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019
1
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
Bảng 1: Kết quả thí nghiệm xi măng
Yêu cầu
kỹ thuật
≥ 18
Chỉ tiêu thí nghiệm
Phương pháp thử
Đơn vị Giá trị
Giới hạn bền nén tuổi 3 ngày
Giới hạn bền nén tuổi 28 ngày
TCVN 6016 : 2011
TCVN 6016 : 2011
N/mm2
N/mm2
25,4
45,5
≥ 40
Nhận xét: Xi măng PCB40 Hoàng Mai đạt Kết quả thí nghiệm nhiệt thủy hóa chất kết dính
cường độ theo tiêu chuẩn xi măng pooclăng tương ứng với các cấp phối có khối đổ lớn như
hỗn hợp PCB40 theo TCVN 6260 : 2009.
trong bảng 2:
Bảng 2: Kết quả thí nghiệm nhiệt thủy hóa chất kết dính
Chất kết dính ứng
với cấp phối
Đơn
vị
Giá
trị
Chỉ tiêu thí nghiệm
Phương pháp thử
TCVN 6070 : 2005
TCVN 6070 : 2005
TCVN 6070 : 2005
TCVN 6070 : 2005
TCVN 6070 : 2005
TCVN 6070 : 2005
Nhiệt thủy hóa của xi măng
tuổi 7 ngày
Nhiệt thủy hóa của xi măng
tuổi 28 ngày
Nhiệt thủy hóa của xi măng
tuổi 7 ngày
Nhiệt thủy hóa của xi măng
tuổi 28 ngày
Nhiệt thủy hóa của xi măng
tuổi 7 ngày
Nhiệt thủy hóa của xi măng
tuổi 28 ngày
Cal/g
Cal/g
Cal/g
Cal/g
Cal/g
Cal/g
39
49
51
61
45
56
1. M15R180D70
4. M25R180W8D70
5. M25R360W8D70
2.2. Kết quả thí nghiệm phụ gia khoáng
Kết quả thí nghiệm tính chất cơ lý của tro bay như trong bảng 3 và 4.
Bảng 3: Kết quả thí nghiệm thành phần khoáng của phụ gia khoáng
Đơn
vị
Tro bay
Nghi Sơn
Silica-
Fume
TT
Chỉ tiêu thí nghiệm
Phương pháp thử
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Hàm lượng SiO2
Hàm lượng Al2O3
Hàm lượng Fe2O3
Lượng mất khi nung
Hàm lượng SO3
Hàm lượng Cl-
TCVN 8262 : 2009
TCVN 8262 : 2009
TCVN 8262 : 2009
TCVN 8262 : 2009
TCVN 141:2008
TCVN 8826 : 2011
TCVN 141:2008
TCVN 141:2008
TCVN 141:2008
%
%
%
%
%
%
%
%
%
51,8
6,4
94,6
0,07
0,02
3,8
22,3
11,5
0,04
-
0,05
0,01
0,7
Hàm lượng K2O
Hàm lượng Na2O
Hàm lượng CaO
4,11
0,22
0,40
0,05
0,25
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019
2
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
Bảng 4: Kết quả thí nghiệm tính chất cơ lý của phụ gia khoáng
TT
Chỉ tiêu
thí
1
2
3
4
5
6
Chỉ số hoạt
tính tuổi 7
ngày
Khối
lượng thể
tích
Lượng nước
yêu cầu
Chỉ số hoạt
tính tuổi 28
Khối lượng
riêng
Độ mịn
nghiệm
TCVN
6882 :
2001
%
TCVN
4030 :
2003
TCVN
4030 :
2003
TCVN
8827 :
2017
%
TCVN 8825 TCVN 6882
Phương
pháp thử
: 2011
: 2001
%
%
g/cm3
g/cm3
Đơn vị
≤ 105
-
-
`≤ 25
Yêu cầu
75
75
Tro bay Nghi Sơn
Mẫu 1
Mẫu 2
Mẫu 3
98,6
99,2
99,6
77,8
78,2
78,6
91,2
1,04
1,05
1,05
2,23
2,25
2,24
3,2
3, 4
3,5
90,1
89,8
Silica-Fume
Mẫu 1
Mẫu 2
Mẫu 3
100
102
102
89
90
90
98
95
94
0,33
0,35
0,35
2,24
2,24
2,23
0,8
0,9
1,1
Nhận xét: Phụ gia khoáng hoạt tính tro bay Nghi tông và vữa - silicafume và tro trấu nghiền mịn”.
Sơn đạt loại F, sử dụng trong lĩnh vực a theo
2.3 Kết quả thí nghiệm cát
TCVN 10302 : 2014 “Phụ gia hoạt tính tro bay
Cát vàng mỏ xã Nghĩa Khánh có kết quả thí
dùng cho bê tông, vữa xây và xi măng”; Silica-
nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của cát như trong bảng
Fume đảm bảo yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 8827
5 và 6:
: 2011 “Phụ gia khoáng hoạt tính cao dùng cho bê
Bảng 5: Các tính chất cơ lý của cát Nghĩa Khánh
Phương pháp
th
K
ế
nghi
t qu
ả
m
thí
Yêu cầu kỹ
STT
Ch
ỉ
tiêu thí nghiệm
Đơn vị
ử
ệ
thuật
TCVN 7572-
4:2006
1
Kh
Kh
ố
ố
i lượng riêng
g/cm3
T/m3
-
2,63
1,509
2,53
2,3
-
TCVN 7572-6:
2006
2
3
4
i lượng th
ể
tích x
ố
p
≥ 1,3
≥ 2
TCVN 7572-2:
2006
Môđun độ lớn
TCVN 7572-8:
2006
Hàm lượng bùn b
ụ
i sét
%
≤ 3
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019
3
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
Phương pháp
th
K
ế
nghi
t qu
ả
m
thí
Yêu cầu kỹ
STT
5
Ch
ỉ
tiêu thí nghi
ệ
m
Đơn vị
ử
ệ
thuật
TCVN 7572-7:
2006
Độ ẩ
m
%
-
4,0
-
Phàn
ứ
ng ki
ềm cố
t li
ệ
ọ
u
TCVN 7572-14:
2006
N
ằ
m trong
Nằm trong
6
phương pháp hóa h
Phàn ng ki m c t li
phương pháp đo bi
ng thanh v a tu
tháng
c
vùng an toàn vùng an toàn
ứ
ề
ố ệ
u
ế
n
TCVN 7572-14:
2006
7
-
0,03
≤ 0,05
d
ạ
ữ
ổi 3
Bảng 6: Thành phần hạt của cát Nghĩa Khánh
Kích thước lỗ sàng
Lượng sót trên từng sàng Lượng sót tích lũy
Yêu cầu
(mm)
5
(g)
0.0
(%)
0,0
(%)
0
(%)
2,5
1,25
0,63
0,315
0,15
91,7
9,2
9,2
0 ÷ 20
15 ÷ 45
35 ÷ 70
65 ÷ 90
90 ÷ 100
138,1
238,2
317,8
167,6
46,7
13,8
23,8
31,8
16,8
4,7
23,0
46,8
78,6
95,3
100,0
Đáy
KL mẫu thử
1000,0
Nhận xét: Cát Nghĩa Khánh có các tính chất cơ nghiệm gồm 3 cỡ hạt là (5-20) mm, (5-40) mm
lý đạt yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 7570 : 2006 và (5-70) mm; kết quả thí nghiệm một số tính
“Cốt liệu cho bê tông và vữa - Yêu cầu kỹ chất cơ lý và thành phần hạt của đá dăm được
thuật”.
trình bày trong các bảng 6 đến bảng 9. Trong
thiết kế đã phối trộn các cỡ đá với nhau sao cho
khối lượng thể tích của hỗn hợp đá là lớn nhất
để được 3 cỡ hạt như trên
2.4. Kết quả thí nghiệm đá dăm
Đá dăm lấy từ mỏ khe Giàm sử dụng trong thí
Bảng 7. Các tính chất cơ lý của các loại đá dăm mỏ Khe Giàm
Kết quả thí nghiệm
Dmax20 Dmax40 Dmax70
Yêu
cầu
TT Chỉ tiêu thí nghiệm Phương pháp thử Đơn vị
TCVN 7572-5:
1
Kh
ố
i lượng riêng
i lượng th
g/cm3
g/cm3
2,72
1,41
2,73
1,43
2,73
1,45
-
-
2006
TCVN 7572-6:
2006
Khố
ể
2
tích x p
ố
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019
4
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
Kết quả thí nghiệm
Dmax20 Dmax40 Dmax70
Yêu
cầu
TT Chỉ tiêu thí nghiệm Phương pháp thử Đơn vị
Hàm lượng bùn TCVN 7572-8:
3
4
5
6
%
%
%
%
1,5
11,5
4,9
0,8
1,7
15,3
3,2
0,6
1,6
19,1
2,1
≤ 2
≤ 35
-
bụi bẩn
2006
Hàm lượng thoi TCVN 7572-13:
d
ẹ
t
2006
TCVN 7572-17:
2006
Hàm lượng h
m y
ạt
m
ề
ế
u
TCVN 7572-7:
2006
Độ ẩm
0,5
-
Bảng 8. Thành phần hạt của đá dăm Dmax20 Khe Giàm
Kích thước lỗ sàng
Lượng sót trên từng sàng
Lượng sót tích lũy
Yêu cầu
(mm)
40
(g)
0
(%)
0
(%)
0
(%)
0
20
10
5
0
0
0
0 ÷ 10
40 ÷ 70
90 ÷ 100
2432
2191
377
48,64
43,82
7,54
48,64
92,46
100
Đáy (<5 mm )
(Khối lượng thử thành phần hạt cho
Dmax ≤ 20 mm)
Tổng khối lượng mẫu thử (g): 5000
i gồm 50% đá dăm 5×10 mm và 50% đá dăm
10×20 mm.
Bảng 9. Thành phần hạt của đá dăm Dmax40 Khe Giàm
Kích thước lỗ sàng
Lượng sót trên từng sàng
Lượng sót tích lũy
Yêu cầu
(%)
(mm)
70
(g)
0
(%)
0
(%)
0
0
40
20
10
5
500
4640
2880
1690
290
5,0
5,0
0 ÷ 10
40 ÷ 70
-
46,4
28,8
16,9
2,9
51,4
80,2
97,1
100
90 ÷ 100
Đáy (< 5mm)
(Khối lượng thử thành phần hạt cho
Dmax ≤ 40 mm)
Tổng khối lượng mẫu thử (g): 10000
Ghi chú: Đá dăm Dmax40 Khe Giàm được phối gồm 10% đá dăm 5×10 mm; 20% đá dăm 10×20
mm và 70% đá dăm 20×40 mm.
Bảng 10. Thành phần hạt của đá dăm Dmax70 Khe Giàm
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019
5
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
Kích thước lỗ sàng
Lượng sót trên từng sàng
Lượng sót tích lũy
Yêu cầu
(mm)
100
70
40
20
10
5
(g)
0
0
12060
9540
4410
3390
600
(%)
0
0
40,2
31,8
14,7
11,3
2,0
(%)
0
0
40,2
72,0
86,7
98,0
100
(%)
0
0 ÷ 10
40 ÷ 70
-
-
90 ÷ 100
Đáy (< 5mm )
(Khối lượng thử thành phần hạt cho
Dmax ≤ 70 mm)
Tổng khối lượng mẫu thử (g): 30000
Ghi chú: Đá dăm Dmax70 Khe Giàm được phối gồm 10% đá dăm 10×20 mm; 40% đá dăm 20×40
mm và 50% đá dăm 40×70 mm.
Dựa trên kết quả của Báo cáo Nghiên cứu thiết
kế thành phần bê tông sử dụng tro bay dự án Hồ
chứa nước Bản Mồng đợt 1, chọn được cấp
phối như trong bảng 11.
3. KẾT QUẢ THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ
TÔNG ĐÁ DĂM KHE GIÀM
3.1. Kết quả thiết kế thành phần bê tông đá
dăm Dmax 20
Bảng 11. Thành phần bê tông đá dămDmax 20 thí nghiệm
Tỷ lệ
N/CKD T/CKD
Phụ gia, lít
GP1 GP4
XM, TB, Cát,
Kg Kg Kg
Đá,
Kg
Nước,
lít
Loại cấp phối
CP1
CP2
0,38
0,40
0,20
0,21
404 101 675 1015
369 98 695 1042
192
187
-
-
5,05
4,68
M40
R28
Sau khi thí nghiệm các tính chất cơ lý của hỗn - Với cấp phối CP2: hỗn hợp bê tông có độ sụt
hợp bê tông, thu được kết quả như sau:
là 18 cm và xuất hiện hiện tượng tách nước.
Độ tách nước sau 1,5 giờ theo TCVN 3109:
1993 của hỗn hợp bê tông thí nghiệm là 1,2%.
Hiệu chỉnh cấp phối giảm 7 lít nước trên 1 m3,
giữ nguyên tỷ lệ N/CKD và lượng dùng xi
măng.
- Với cấp phối CP1: hỗn hợp bê tông có độ sụt
là 20 cm và xuất hiện hiện tượng tách nước.
Độ tách nước sau 1,5 giờ theo TCVN 3109:
1993 của hỗn hợp bê tông thí nghiệm là 1,7%.
Hiệu chỉnh cấp phối giảm 12 lít nước trên 1
m3, giữ nguyên tỷ lệ N/CKD và lượng dùng xi Các cấp phối hiệu chỉnh được trình bày như
măng.
trong bảng 12.
Bảng 12.Thành phần bê tông đá dăm Dmax 20 hiệu chỉnh
Tỷ lệ
N/CKD T/CKD
Phụ gia, lít
GP1 GP4
XM, TB, Cát,
Đá,
Kg
Nước,
lít
180
180
Loại cấp phối
Kg
404
369
Kg
71
81
Kg
700 1050
705 1075
CP1
CP2
0,38
0,40
0,15
0,18
-
-
4,75
4,75
M40
R28
Hỗn hợp bê tông của cả hai cấp phối hiệu chỉnh không có hiện tượng tách nước. Thí nghiệm các
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019
6
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
tính chất cơ lý: tính công tác, khối lượng thể tích ngày của các cấp phối. Kết quả thí nghiệm như
hỗn hợp bê tông, khối lượng thể tích bê tông trong bảng 13.
đóng rắn, cường độ nén bê tông ở các tuổi 7, 28
Bảng 13. Kết quả thí nghiệm một số tính chất bê tôngđá dămDmax 20 hiệu chỉnh
Khối lượng thể tích, kg/m3
Cường độ nén, MPa
Độ sụt,
cm
Loại cấp phối
CP1
CP2
Hỗn hợp
2413
Đóng rắn
2408
R7
R28
51,6
46,7
17
16
37,2
35,1
M40R28
2408
2400
Nhận xét: Cấp phối CP2 có các tính chất cơ lý Dựa trên kết quả của Báo cáo Nghiên cứu thiết
đạt và gần sát hơn yêu cầu thiết kế so với Cấp kế thành phần cấp phối bê tông sử dụng tro bay
phối CP1. Đề xuất sử dụng cấp phối CP2 .
dự án Hồ chứa nước Bản Mồng đợt 1, chọn 2
tỷ lệ hợp lý được trình bày như trong bảng 14.
3.2. Kết quả nghiên cứu thành phần bê tông
đá dăm Dmax 40
Bảng 14. Thành phần bê tông đá dăm Dmax 40 thí nghiệmchọn theo đường đồng mức
Tỷ lệ
Phụ gia, lít
GP1 GP4
XM,
Kg
TB, Cát,
Đá,
Kg
Nước,
lít
STT
N/CK
Kg
Kg
T/CKD
D
CP1
CP2
CP1
CP2
CP1
CP2
0,56
0,58
0,45
0,44
0,45
0,46
0,30
0,25
0,30
0,27
0,3
204
213
259
255
274
272
96
71
740
755
1200
1215
1153
1130
1120
1145
168
165
165
170
177
169
1,35
1,35
-
-
-
-
-
-
M20
R28
M25W
8R28
M30
111 730
131 725
117 715
101 733
1,80
1,91
1,56
1,49
R28
0,27
p bê tông, thu được kết quả như sau:
- Với bê tông M20R28:
hỗn hợp bê tông thí nghiệm là 2,0 %. Tiến hành
điều chỉnh cấp phối giảm 15 lít nước trên 1 m3,
giữ nguyên tỷ lệ N/CKD và lượng dùng xi
măng.
+ Cấp phối CP1 hỗn hợp bê tông có độ sụt là 2
cm. Điều chỉnh tăng 10 lít nước trên 1 m3 bê
tông, giữ nguyên tỷ lệ T/CKD.
- Với bê tông M30R28:
+ Cấp phối CP2 hỗn hợp bê tông có độ sụt là 3
cm. Điều chỉnh tăng 10 lít nước trên 1 m3 bê + Cấp phối CP1 hỗn hợp bê tông đạt độ sụt 13,5
tông, giữ nguyên tỷ lệ T/CKD.
cm và xuất hiện hiện tượng tách nước. Độ tách
nước sau 1,5 giờ theo TCVN 3109 : 1993 của
hỗn hợp bê tông thí nghiệm là 1,5 %. Tiến hành
điều chỉnh cấp phối giảm 12 lít nước trên 1 m3,
giữ nguyên tỷ lệ N/CKD và lượng dùng xi
măng.
- Với bê tông M25W8R28:
+ Cấp phối CP1 hỗn hợp bê tông đạt độ sụt 11
cm, không có hiện tượng tách nước nên không
tiến hành điều chỉnh.
+ Cấp phối CP2 hỗn hợp bê tông đạt độ sụt 14
cm và xuất hiện hiện tượng tách nước. Độ tách
nước sau 1,5 giờ theo TCVN 3109 : 1993 của
+ Cấp phối CP2 hỗn hợp bê tông đạt độ sụt 10
cm, điều chỉnh giảm hồ để giảm tính công tác.
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019
7
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
Các cấp phối hiệu chỉnh được trình bày như trong bảng 15.
Bảng 15. Thành phần bê tông đá dăm Dmax 40 hiệu chỉnh
Tỷ lệ
N/CKD T/CKD
Phụ gia, lít
GP1 GP4
XM,
Kg
TB, Cát,
Đá,
Kg
Nước,
lít
STT
Kg
95
70
Kg
733
750
CP1
CP2
CP1
CP2
CP1
CP2
0,59
0,63
0,45
0,44
0,45
0,46
0,32
0,25
0,30
0,27
0,25
0,23
205
210
259
256
274
272
1192
1200
1153
1185
1153
1175
178
175
165
155
165
160
1,35
-
M20
R28
M25W8
R28
M30
R28
1,35
-
111 730
-
-
-
-
1,80
1,86
1,46
1,46
95
91
80
745
730
750
Hỗn hợp bê tông của các cấp phối hiệu chỉnh đóng rắn, cường độ nén bê tông ở các tuổi 7,
không có hiện tượng tách nước. Thí nghiệm các 28ngày của các cấp phối. Kết quả thí nghiệm như
tính chất cơ lý: tính công tác, khối lượng thể tích trong bảng 16.
hỗn hợp bê tông, khối lượng thể tích bê tông
Bảng 16. Kết quả thí nghiệm một số tính chất bê tôngđá dăm Dmax 40 hiệu chỉnh
Khối lượng thể tích,
kg/m3
Độ
sụt,
cm
8
Độ chống
Cường độ nén, MPa
STT
thấm
nước
Hỗn hợp
2395
Đóng rắn
2390
R7
R28
21,5
23,6
27,5
32,4
33,1
CP1
CP2
CP1
CP2
15,0
17,0
20,3
21,2
23,5
-
-
M20R28
7
2405
2400
11
8
2418
2410
B6
B8
-
M25W8R28
M30R28
2435
2430
CP1 8,5
CP2 6,0
2425
2420
2434
Nhận xét: Với bê tông M20R28, cấp phối CP2 bảo yêu cầu, đề xuất sử dụng cấp phối CP2.
cho kết quả tính chất cơ lý hỗn hợp bê tông và
bê tông đảm bảo yêu cầu, đề xuất sử dụng cấp
phối CP2.
4.3. Kết quả nghiên cứu bê tông đá dăm
Dmax 70
Do yêu cầu mác cường độ nénbê tông thiết kế ở
Với bê tông M25W8R28, cấp phối CP2 cho kết
tuổi dài ngày nên khi tính toán thiết kế thành
quả tính chất cơ lý hỗn hợp bê tông và bê tông
phần bê tông cần quy đổi cường độ nén tuổi 28
đảm bảo yêu cầu, đề xuất sử dụng cấp phối CP2.
theo quy định về hệ số quy đổi cường độ nén bê
Với bê tông M30R28, cấp phối CP2 cho kết quả tông như trong bảng 17.
tính chất cơ lý hỗn hợp bê tông và bê tông đảm
Bảng 17. Hệ số quy đổi về cường độ bê tông tuổi 28 ngày
Tuổi bê tông, ngày
Hệ số
28
1
60
1,1
90
1,15
180
1,2
360
1,25
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019
8
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
Để thiết kế cấp phối bê tông Dmax70 tuổi dài một phần xi măng bằng tro bay với các tỷ lệ
ngày sử dụng tro bay. Tiến hành thí nghiệm xác khác nhau cho kết quả như bản 18.
định cường độ CKD ở tuổi 28 ngày sau thay thế
Bảng 18. Cường độ nén của CKD ứng với các tỷ lệ sử dụng tro bay
Tỷ lệ % T/CKD
0%
10%
20%
30%
40%
50%
Cường độ CKD tuổi 28 ngày, MPa
45,5
39,3
36,4
32,0
29,9
26,9
Lựa chọn tỷ lệ tro bay đề xuất cụ thể với các cấp Với bê tông M25W8R360, tỷ lệ đề xuất là
phối như sau: T/CKD = 35 ÷ 40%.
Với bê tông M15R180, tỷ lệ đề xuất là T/CKD Tính toán thành phần bê tông theo Quyết định số
= 40 ÷ 50%.
778/1998/QĐ - BXD ngày 05/9/1998 “Chỉ dẫn
chọn thành phần bê tông các loại”,Hà nội, 2014.
Với bê tông M20R180, tỷ lệ đề xuất là T/CKD
= 40%.
Tổng hợp các cấp phối bê tông thí nghiệm được
trình bày trong bảng 19. Các tính chất cơ lý của
các cấp phối bê tông được thể hiện trong bảng
20.
Với bê tông M25W8R180, tỷ lệ đề xuất là
T/CKD = 25 ÷ 30%.
Bảng 19. Thành phần bê tông đá dăm Dmax 70
Tỷ lệ
N/CKD T/CKD
Phụ gia, lít
GP1 GP4
XM, TB, Cát,
Kg Kg Kg
120 115 760
134 94 770
Đá,
Kg
1217
Nước,
lít
175
STT
CP1
CP2
0,74
0,5
0,94
-
-
M15
R180
0,74
0,4
1235
1210
170
175
0,68
1,02
-
CP1
0,69
0,40
150 105 753
99 765
248 105 748
245 90 755
M20
CP1
0,45
0,30
1240
1172
165
158
0,72
-
M25
W8R18
0
M25
W8R36
0
-
-
2,12
1,68
CP2
CP1
CP2
0,45
0,45
0,45
0,27
0,40
0,35
1190
1172
1190
155
158
155
210 140 740
220 115 750
-
-
1,75
1,51
Bảng 20. Kết quả thí nghiệm một số tính chất bê tông Dmax 70
KLTT, kg/m3
Cường độ nén, MPa
Tuổi bê tông, ngày
Độ chống thấm
Tuổi bê tông,
ngày
Ký hiệu cấp SN,
Đóng
HHBT
phối
cm
rắn
180 360 90 180 360
7
28
60
90
2387
2402
2393
chờ
chờ
chờ
16,7 chờ
18,1 chờ
22,5 chờ
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
CP1
CP2
CP1
8
5
8
9,7
13,9 15,5
M15
R180
10,3 15,2 17,3
12,7 18,1 21,3
M20
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019
9
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
KLTT, kg/m3
Cường độ nén, MPa
Tuổi bê tông, ngày
Độ chống thấm
Tuổi bê tông,
ngày
Ký hiệu cấp SN,
Đóng
rắn
phối
cm
HHBT
180 360 90 180 360
7
28
60
90
R180
2413
2330
2438
2420
2430
chờ
chờ
chờ
chờ
chờ
24,2 chờ
35,9 chờ
38,0 chờ
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
CP2
CP1
CP2
CP1
CP2
6
9
6
8
6
13,0 18,9 22,8
23,1 33,1 34,1
24,0 34,2 35,6
19,8 28,3 29,5
21,3 30,7 32,2
M25
W8R1
80
W8
-
31,9 chờ chờ
-
-
M25
W8R3
60
34,7 chờ chờ W8
giảm lượng dùng xi măng từ đó giảm được
nhiệt trong bê tông. Lượng thay thế tro bay tối
đa với những bê tông tuổi dài ngày có thể tới
50%.
Nhận xét:
Với bê tông M15R180, cấp phối CP2 cho kết
quả tính chất cơ lý hỗn hợp bê tông và bê tông
đảm bảo yêu cầu, đề xuất sử dụng CP2.
- Kết quả thí nghiệm là căn cứ để xây dựng và
hoàn thiện tiêu chuẩn cơ sở “Sử dụng tro bay
cho bê tông trong công trình thủy lợi Hồ chứa
nước Bản Mồng”.
Với bê tông M20R180, cấp phối CP2 cho kết
quả tính chất cơ lý hỗn hợp bê tông và bê tông
đảm bảo yêu cầu, đề xuất sử dụng CP2.
Với bê tông M25W8R180, cấp phối CP2 cho
kết quả tính chất cơ lý hỗn hợp bê tông và bê
tông đảm bảo yêu cầu, đề xuất sử dụng CP2.
- Chúng tôi đang tiếp tục nghiên cứu thí nghiệm
một số tính chất cơ lý của bê tông ở tuổi dài
ngày theo đề cương được duyệt và báo cáo kịp
thời.
Với bê tông M25W8R360, cấp phối CP2 cho
kết quả tính chất cơ lý hỗn hợp bê tông và bê
tông đảm bảo yêu cầu, đề xuất sử dụng CP2.
- Kiến nghị sử dụng các loại vật liệu đã nghiên
cứu cho bê tông để thi công công trình hồ chứa
nước Bản Mồng: Cát vàng Sông Hiếu; đá dăm
tại các mỏ Khe Giàm; xi măng PCB40 Hoàng
Mai; tro bay Nghi Sơn, Vũng Áng; phụ gia hóa
học Gia Phong, Sika. Các loại vật liệu khác có
tính năng tương tự các vật liệu đã đề xuất và
đảm bảo yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn hiện
hành cũng có thể xem xét để sử dụng cho công
trình nhưng cần phải kiểm tra các yêu cầu kỹ
thuật của bê tông thiết kế trước khi đưa vào sử
dụng.
4. KẾT LUẬN
- Các nguồn vật liệu sử dụng cho công trình Bản
Mồng: cát vàng sông Hiếu lấy tại mỏ cát Nghĩa
Khánh; đá dăm mỏ Khe Giàm; xi măng PCB40
Hoàng Mai; tro bay Nghi Sơn; phụ gia hóa học
Gia Phong đều đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật
dùng cho bê tông theo các tiêu chuẩn Việt Nam
hiện hành.
- Đề tài thiết kế, thí nghiệm và đề xuất được các
thành phần cấp phối bê tông sử dụng tro bay đạt
yêu cầu thiết kế cho công trình Bản Mồng đến
tuổi 90 ngày.
Từ các kết quả thí nghiệm này Phòng Nghiên
cứu Vật liệu Viện Thủy công đã xây dựng được
Hướng dẫn sử dụng tro bay trong thi công bê
tông công trình đầu mối hồ chứa nước bản
Mồng tỉnh Nghệ an.
- Việc sử dụng phụ gia khoáng tro bay trong bê
tông kết hợp với phụ gia hóa học cho phép
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019
10
CHUYỂN GIAO
CÔNG NGHỆ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Chỉ dẫn kỹ thuật chọn thành phần bê tông các loại - Nhà xuất bản xây dựng, 2014;
[2] ThS. Nguyễn Quang Bình và nnk, Báo cáo nghiên cứu thành phần cấp phối bê tông sử
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019
11
11 trang
9640
Free
Bạn đang xem tài liệu "Kết quả nghiên cứu sử dụng tro bay nhiệt điện làm phụ gia khoáng hoạt tính cho bê tông công trình thủy lợi đầu mối hồ chứa nước bản Mông tỉnh Nghệ An", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- ket_qua_nghien_cuu_su_dung_tro_bay_nhiet_dien_lam_phu_gia_kh.pdf
