ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
TẠ VÕ KA TƠ
ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ LỆ TRO BAY ĐẾN SỰ
PHÁT TRIỂN CƯỜNG ĐỘ CHỊU KÉO
CỦA BÊ TÔNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
Đà Nẵng - Năm 2018
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
TẠ VÕ KA TƠ
ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ LỆ TRO BAY ĐẾN SỰ
PHÁT TRIỂN CƯỜNG ĐỘ CHỊU KÉO
CỦA BÊ TÔNG
Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình DD&CN
Mã số: 60.58.02.08
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN VĂN CHÍNH
Đà Nẵng - Năm 2018
ỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận văn
T V Ka T
NH HƯỞNG CỦA TỈ Ệ TRO BA Đ N S PHÁT TRIỂN
CƯỜNG Đ CHỊU K O CỦA B T NG
H
M
T V K T
K
K
X
N
K ,T
- ĐHĐN
T mt t
H
,
,
,
,
,T
,
O2 V
L
X
P
F
Đ =
%
4 % T
%,
/
K
(N/B)
4
,
ĩ
q
,
N/B=
L
N
N/B = 4
,
9
% S
%TB
9
ặ
4 %TB
ù
N/B=
9
T
Từ kh a:
N/B
N/B= 4
%
,
,
,
/
,
Abstract
Nowadays, concrete is widely used as construction building materials in the world. The
mechanical and physical properties of concrete depend upon the mix proportions, type of cement, type
of aggregates, cement content, water content, etc. Sand, coarse aggregates come from the natures
which will not enough for construction industry in the future while cement production causes pollution
and other environment problems including CO2 emmission. Therefore, it is really necessary to conduct
the research to find out the alternative materials to replace partly orginal portland cement (OPC) in the
concrete mix.The project studied the effect of class F fly ash from Pha Lai power station on the
development of flexural strength of concrete. The mix composition was cement: sand: coarse
aggregate of 1:2:3 and kept constrantly during the project while orginal portland cement was replaced
by class F fly ash on the mass basic of total cementitious material (total of OPC and fly ash) at the
replacement portion of 0%, 10%, 20% and 40% when the water and cementitious material (CM) ratio
was constant at 0.42 and 0.5 for Group1 and Group 2 respectively. The flexural strength tests were
conducted on the sample dimensions of 100x100x500 mm and determined up to 90 days. The test
results show that fly ash increased the workability of fresh concrete proving that fly ash consumed less
water than OPC. In general fly ash reduced the flexural strength at age before 56 days when W/CM
=0.42 and at age before 28 days when W/CM=0.5, then the flexural continued to increase. The flexural
strengths of 20%FA replacement at 90 days were higher than that of the control samples. The flexural
strengths of 10%FA replacement were close or higher than that of the control samples depending on
the W/CM. The flexural strengths of 40%FA replacement were less than that of the control samples
and predicted to continue develop after 90 days. Within the range of investigation the authors
recommend that 20%FA replacement should be used.
Key words: concrete, fly ash, flexural strength, W/CM, workability.
MỤC ỤC
TRANG PHỤ BÌA
ỜI CAM ĐOAN ..........................................................................................................3
MỤC ỤC ......................................................................................................................5
DANH MỤC CÁC B NG............................................................................................. 7
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................................ 8
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
Lý
.....................................................................................................1
M
..................................................................................................2
Đ
.............................................................................................. 2
4 P
.................................................................................................2
ĩ
.....................................................................................2
B
.......................................................................................................3
CHƯ NG 1. T NG QUAN VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA TRO BA
TRONG XÂ D NG ....................................................................................................4
T NG QU N V TRO BAY ..................................................................................4
K
...............................................................................4
P
................................................................................................ 4
ặ
..................................................................................6
T
............................................................. 6
........................................................7
....................................................................8
4
.....................................................................................9
T NH U V
V
NG
NG
TRO B Y TRONG L NH V
X Y
NG ..................................................................................................................10
T
..................................................................................11
M
............................................................... 12
V
ò
.........................................13
4 P
zz
.................................................13
1.2.5
ĩ
.........14
1.2.5 T
ù
.......................................................... 14
1.2.5.2. Tro bay trong bê tông ..............................................................................15
1.2.5 G
....................................................................15
1.2.5 4 S
............................................................ 16
1.2.5 L
................................................................................16
1.2.6 T
ù
.....................................................................16
1.2.7 T
................................................................................16
1.2.8 T
ẻ ........................................................17
1.2.9 T
......................................................................20
1.2.10 T
ý
V Nam ......................24
CHƯ NG 2. KHÁI NIỆM VẬT IỆU S DỤNG VÀ THI T BỊ TH
NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG Đ CHỊU K O CỦA B T NG .......................28
NG Đ
H UK O
B T NG ........................................................... 28
T
,
.....................................................28
.......................................................................29
V T LI U S
NG TRONG TH NGHI M ...................................................29
2.2.1.
(
) ............................................................................................. 29
Đ
(
) ......................................................................................30
X
...........................................................................................................32
4 T
(
N
N
P L ) ............................ 33
N
................................................................................................................35
THI T B S
NG TRONG TH NGHI M .....................................................37
2.3.1. Ván khuôn .......................................................................................................37
M
............................................................................................. 38
Đ
....................................................................................................39
4 T
............................................................................................. 39
P ò
................................................................................39
CHƯ NG 3. TH NGHIỆM XÁC ĐỊNH NH HƯỞNG CỦA TRO BA
Đ N S PHÁT TRIỂN CƯỜNG Đ CHỊU K O CỦA B T NG .....................40
GI THI U HUNG ........................................................................................... 40
V TL US
NG ........................................................................................... 40
TH NH PH N
P PH
H N H P B T NG ........................... 40
4 X
Đ NH Đ S T
TH NH PH N
P PH I ............................ 41
Đ
M UV
NG H M U ......................................................................42
TH NGH M X
Đ NH
NG Đ
H U K O ..........................................44
Q
.........................................................................................44
T
.......................................................45
K T QU TH NGH M V TH O LU N ..............................................45
Đ
......................................................................45
S
...............46
K T UẬN CHUNG VÀ KI N NGHỊ .....................................................................49
TÀI IỆU THAM KH O........................................................................................... 51
QU T ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI UẬN VĂN (bản sao)
DANH MỤC CÁC B NG
Số hiệu
bảng
Tên bảng
1.1.
T
1.2.
T
e
T
B L
1.3.
2.1.
T
2.2.
H
2.3.
T
2.4.
M
2.5.
Y
e
Trang
STM
5
ù
6
ồ
7
29
-trongcát
30
30
e
31
31
2.6.
2.7.
32
S
X
2.10.
P B4
ù
K q
H
35
ò
,
,
ò
,
,
ặ
clorua
2.12.
ặ
33
34
P
H
2.11.
G
T VN
2.8.
2.9.
S
ù
36
37
37
3.1.
T
40
3.2.
K q
45
3.3.
3.4.
46
S
46
DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hiệu
hình
1.1.
1.2.
1.3.
Tên hình
T
P
Trang
L
4
S
8
B
ặ
9
1.4:
ắ
1.5:
HF
HF
10
10
1.6:
P
P zz
1.7.
Đ
1.8.
T
15
2.1.
V
38
2.2.
M
38
2.3
M
39
2.4.
K
39
P
14
e
P
14
3.1.
41
3.2.
T
41
3.3.
Q
42
3.4.
B
43
3.5.
S
3.6.
Đ
ặ
44
3.7.
Đ
ặ
45
3.8.
S
(N/B=0.42)
3.9.
S
ồ
44
G
óm G2 (N/B=0.5)
47
47
1
MỞ ĐẦU
1. ý do chọn đề tài
T
(
F ),
e
L
,
ò
,
,
ý
,
ĩ
,
ặ
q
[
T
,
,
,
,
,
,
/
,
,
,
,
q
ồ
e
,
e
e
T
,
,
,
S O2 ù
,
,
q
ẻ T
,
e
,
ặ
V
(vì tro bay có giá rất thấp)
T
,
ý,
ặ
T
,
e
ù
q
H
ặ
[
,
T
,
,
,
,
,
,
CO2
,
ò
ò
q
,
[
2
N
,
ồ
ồ
X
+
,
N
,
,
q
,
ồ
q
T
,
ý
[4
V
ò
t
”
2. Mục tiêu của đề tài
-N
t
3. Đối tượng nghiên cứu
-Đ
ò
P
Lý ( Đ N ),
ĩ
(
G
,
Đ
N
B
Q
N
N ),
P L
-T
9
4. Ph m vi nghiên cứu
-T
BS EN 12390-1:2000’ Thí
nghiệm bê tông- Phần 1: Hình dáng, kích thước và những yêu cầu khác về mẫu thí
nghiệm và ván khuôn’; BS EN 12390-2:2009’ Thí nghiệm bê tông- Phần 2: Đúc và
dưỡng hộ mẫu’, BS EN 12390-5:2009- Thí nghiệm bê tông- Phần 3: Cư ng độ ch u
k o của mẫu thí nghiệm’.
%,
10%, 20% và 40%.
-P
-Đ
5.
ngh a thực tiễn của đề tài
X
,
q
q
/
3
6. Bố cục uận văn
Ngoà
T
K
,
q
,
T
K t uận và ki n nghị.
ồ
4
CHƯ NG 1
T NG QUAN VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA TRO BA
TRONG XÂ D NG
1.1. T NG QUAN VỀ TRO BA
1.1.1. Kh i nệm chung về tro bay
T
,
q
ắ
ồ
e
ò
ồ
STM -
m
T
M
zz
4%)
nanomet = 1x10-9 )
”
ò ,
– 600m2/kg.
ồ
1.1.2. Phân o i tro bay
T
V
,
(
ù
)
– 50 nanomet (1
i
q
N
ù
S O2, Al2O3, Fe2O3 (
,
Hình 1.1. Tro bay t i nhà máy Phả
ắ
ồ
M ,
”
ù
[5].
V
5
Ở
, ù
e
T e
Q
BJ
T
-230-9
H ,T
,
T
%
%)
ặ
,
(
ặ
O
ặ
O
O
T e
màu
[6].
T e
,
L
F
L
I
L
T
[7].
H
O
H
O
H
O
%
%
%
%
e
,
STM
T e
F [8].
Bảng 1.1. Tiêu chuẩn tro bay theo ASTM C618
Các yêu cầu theo tiêu chuẩn ASTM C618
Đ n
vị
ớn nhất
/nhỏ nhất
Nhóm
Nhóm
F
C
Yêu cầu hóa học
SiO2 + Al2O3 + Fe2O3
%
70
50
SO3
%
5
5
%
3
3
%
5
5
%
1,5
1,5
%
34
34
%
75
75
%
75
75
%
105
105
%
0,8
0,8
H
H
Yêu cầu hóa học không bắt buộc
C
Yêu cầu vật lý
Đ
(+
)
H
zz
(
H
ngày)
zz
(
L
Đ
ồ
)
Y
ồ
%
5
5
Y
ồ
%
5
5
6
P
e
STM
Tro bay là
F
hàm
(SiO2+Al2O3+Fe2O3)
Tro bay là
C
hàm
(SiO2+Al2O3+Fe2O3)
%
%
1.1.3. C c đ c trưng của tro bay
1.1.3.1. T n p n
c ong o
T
ồ
q
T
ò
%
,
%
H
ồ
Al2O3, Fe2O3, TiO2, M O,
O,
,
,Z ,
S O 2,
ò
ặ
T
,B ,P ,
ồ
[9].
Bảng 1.2. Thành phần hóa học của tro bay theo vùng miền
Khoảng (% khối ượng)
Thành
phần
Châu Âu
Mỹ
Trung Quốc
Ấn Độ
Australia
SiO2
28,5-59,7
37,8-58,5
35,6-57,2
50,2-59,7
48,8-66,0
Al2O3
12,5-35,6
19,1-28,6
18,8-55,0
14,0-32,4
17,0-27,8
Fe2O3
2,6-21,2
6,8-25,5
2,3-19,3
2,7-14,4
1,1-13,9
CaO
0,5-28,9
1,4-22,4
1,1-7,0
0,6-2,6
2,9-5,3
MgO
0,6-3,8
0,7-4,8
0,7-4,8
0,1-2,1
0,3-2,0
Na2O
0,1-1,9
0,3-1,8
0,6-1,3
0,5-1,2
0,2-1,3
K2O
0,4-4,0
0,9-2,6
0,8-0,9
0,8-4,7
1,1-2,9
P2O5
0,1-1,7
0,1-0,3
1,1-1,5
0,1-0,6
0,2-3,9
TiO2
0,5-2,6
1,1-1,6
0,2-0,7
1,0-2,7
1,3-3,7
MnO
0,03-0,2
-
-
0,5-1,4
-
SO3
0,1–12,7
0,1–2,1
1,0–2,9
-
0,1–0,6
MKN
0,8–32,8
0,2–11,0
-
0,5-5,0
-
Tùy thu
B L
ồ
e
7
Bảng 1.3. Thành phần hóa học tro bay ở Ba an từ các nguồn nguyên liệu
khác nhau [10]
o i tro
bay
T
Thành phần (%)
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
MgO
CaO
e
ZS- 14
54,1
28,5
5,5
1,1
1,9
1,8
ZS- 17
41,3
24,1
7,1
1,0
2,0
2,7
ZS- 13
27,4
6,6
3,8
1,0
8,2
34,5
ZS-16
47,3
31,4
7,7
1,6
1,9
1,7
Than nâu
K q
,
e (ZS-14 và ZSnâu (ZS-
)
nâu (ZS-
)
T
q
)
q
ò
q
q
S O2 và Al2O3,
Q
/
Fe2O3, M O
ò
STM
/
O T
Đ
ồ
T
Q
T
T
,
Q
T e
Q
Đ
T
Q
[11].
1.1.3.2. Các ngu ên ố vi lượng ong o
Q
H
q
q
H
ặ
.
q
,
, ,H ,M ,N
P
q
T
,
8
T
ồ
ắ
ĩ
ặ
K
ắ
ù
q
ĩ
[9].
1.1.3.3. Cấu úc ìn
H
ái củ
ro bay
,
ặ
,
, ắ
ặ
,
,
e
tinh oxit silic và các oxit khác [12].
Thông
/
M
,
Hình 1.2. Sự tương phản về kích thước giữa của các h t trong khoảng kích thước
thư ng nhiều hơn
9
Hình 1.3. Biểu diễn đặc trưng d ng cầu các h t tro bay hình cầu lớn và các h t nhỏ
ặ
, - ,
/
z
,
,4- ,
/
, -
(
,
,
/
)
1.1.3.4. Cấu úc ên trong
e
HF,
bên trong.
H
q
q
,
ý
ò
4
ắ ( /
%,
ắ,
B
B
e T
)
10
Hình 1.4: Cấu trúc h t tro bay sau khi tiếp xúc ngắn với dung d ch HF
Hình 1.5: Cấu trúc tro bay tiếp xúc với dung d ch HF trong th i gian dài
ặ
, 2O3.2SiO2
S
ù
,
ù
ồ
4 M
q
P
ý
ù
q
ò
1.2. T NH ƯU V ỆC VÀ ỨNG DỤNG CỦA TRO BA
XÂY D NG
TRONG
NH V C
11
1.2.1. T nh ưu việc của tro bay
B
ặ
ắ
q
,
.
M
,
Tăng m c bê tông: B
T q
e
,
Đ
,
,
q
tro bay. T
,
[13].
Chống r n nứt giảm co gảy cải thiện bề m t sản phẩm và c t nh chống
thấm cao: T
T
S
ẻ
P
q
ẻ
,
N
T
[13].
,
ò
T nh chịu ực cao của bê tông tự k o với tro bay: X
,
,
T
,
Tro bay
Đ
ù
q
21. Tro bay
[13].
e
S O3
PH
e
Đ
,
Chống được sự xâm nhập của ACID SU FURIC của bê tông hiện đ i: Khi
ặ SO2 ặ
H2SO4(
S
),
,
M
ặ
e
N
e
Đ
, ù T
,
e
H2SO4
[13].
12
T o t nh bền Su fat cho bê tông của xi măng port and X
S
G
,
,
ặ ,
q
V
,
O
Đ
ặ
%
ặ
,
ặ
S
ù ,
e
,
M
,
,
N
,
ù
ặ
ồ
,
ặ
[13].
T c dụng của Tro bay đ n vấn đề h nhiệt cho bê tông: Khi thi công các
ặ
ò
N
ò
4
N
,
R
N
R
G
ò
;
;
Q
ù
– 60% [13].
bay
1.2.2. Một số ứng dụng nổi bật của tro bay
T
,
B
%-
tro
%
, -2
tro bay
;L
trình và l
"K
e
O"
;
%)
(
"
; ặ
,
;
K
,
,
bê tông.
T
,
,
ẻ
%,
,
ò
;
%
"
- Xem thêm -