I. Giới thiệu
Nghiên cứu này nhằm khảo sát phản ứng kiềm của cốt liệu thủy tinh trong bê tông xi măng. Việc sử dụng cốt liệu thủy tinh không chỉ giúp giảm thiểu rác thải mà còn mang lại giá trị thẩm mỹ cao cho các công trình xây dựng. Tuy nhiên, phản ứng kiềm giữa xi măng và cốt liệu có thể gây ra những vấn đề nghiêm trọng, làm giảm tuổi thọ và độ bền của bê tông. Do đó, việc hiểu rõ cơ chế và ảnh hưởng của phản ứng kiềm là rất quan trọng. Theo tiêu chuẩn ASTM C 1567, nghiên cứu sẽ tiến hành các thí nghiệm để xác định mức độ ảnh hưởng của phản ứng kiềm đến các tính chất cơ học của bê tông sử dụng cốt liệu thủy tinh.
1.1. Tình hình nghiên cứu
Nghiên cứu về bê tông sử dụng cốt liệu thủy tinh đã được thực hiện ở nhiều nơi trên thế giới. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng cốt liệu thủy tinh có thể cải thiện tính chất vật lý và hóa học của bê tông. Tuy nhiên, mối quan hệ giữa cốt liệu thủy tinh và phản ứng kiềm vẫn còn là một vấn đề chưa được giải quyết triệt để. Cần có thêm các nghiên cứu thực nghiệm để làm rõ hơn về ảnh hưởng của cốt liệu thủy tinh đến phản ứng kiềm trong bê tông, từ đó đưa ra những giải pháp hiệu quả nhằm khắc phục vấn đề này.
II. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu được thực hiện dựa trên các thí nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM C 1567. Trong đó, tro bay được sử dụng như một chất phụ gia để thay thế một phần xi măng nhằm hạn chế phản ứng kiềm giữa xi măng và cốt liệu. Các mẫu bê tông được tạo ra với tỉ lệ tro bay thay thế xi măng lần lượt là 10%, 15% và 20%. Sau khi tiến hành thí nghiệm, các mẫu sẽ được kiểm tra về độ bền nén và uốn theo tiêu chuẩn TCVN 3121: 2003. Kết quả thí nghiệm sẽ giúp xác định mối quan hệ giữa tỉ lệ tro bay và phản ứng kiềm, từ đó đưa ra các khuyến nghị cho việc sử dụng cốt liệu thủy tinh trong bê tông.
2.1. Chuẩn bị mẫu thí nghiệm
Các mẫu bê tông được chuẩn bị với các thành phần chính bao gồm xi măng, cốt liệu thủy tinh, cát và nước. Tất cả các thành phần này đều được kiểm tra chất lượng trước khi tiến hành trộn. Đặc biệt, cốt liệu thủy tinh được nghiền mịn để đảm bảo tính đồng nhất trong quá trình trộn. Sau khi trộn đều, mẫu bê tông sẽ được đổ vào khuôn và để đông cứng trong điều kiện tiêu chuẩn. Thời gian đông cứng sẽ được theo dõi để đảm bảo các mẫu đạt được độ cứng cần thiết trước khi tiến hành các thí nghiệm tiếp theo.
III. Kết quả và thảo luận
Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng việc sử dụng tro bay để thay thế một phần xi măng có tác dụng tích cực trong việc kiểm soát phản ứng kiềm. Cụ thể, khi tỉ lệ tro bay vượt quá 15%, phản ứng kiềm được kiểm soát dưới ngưỡng cho phép. Điều này chứng tỏ rằng tro bay không chỉ giúp cải thiện độ bền của bê tông mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc hạn chế các phản ứng hóa học không mong muốn. Kết quả này có ý nghĩa thực tiễn cao, giúp các kỹ sư và nhà thiết kế có thêm lựa chọn trong việc sử dụng cốt liệu thủy tinh trong các công trình xây dựng.
3.1. Phân tích kết quả
Phân tích kết quả cho thấy rằng các mẫu bê tông có chứa tro bay cho kết quả tốt hơn về cả độ bền nén và uốn so với các mẫu không có tro bay. Điều này cho thấy rằng tro bay không chỉ đóng vai trò là chất phụ gia mà còn giúp tạo ra các phản ứng hóa học có lợi trong quá trình đông cứng của bê tông. Các nghiên cứu trước đây cũng đã chỉ ra rằng tro bay có khả năng cải thiện tính chất của bê tông, tuy nhiên nghiên cứu này đã khẳng định rõ hơn về vai trò của nó trong việc kiểm soát phản ứng kiềm.
