Nghiên cứu ảnh hưởng của cốt liệu tro bay nhân tạo đến tính chất bê tông cường độ cao

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU

0.1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

0.1.1. a) Sự phát thải tro bay của các nhà máy nhiệt điện đốt than

0.1.2. b) Sự tác động của việc phát thải tro bay đến môi trường

0.1.3. c) Tận dụng tro bay thay thế xi măng Portland trong sản xuất bê tông

0.1.4. d) Cốt liệu tro bay – một giải pháp phát triển bền vững

0.2. MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

0.3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN NGHIÊN CỨU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về bê tông cốt liệu nhân tạo

1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới

1.2.1. Các nghiên cứu trên thế giới

1.2.2. Các nghiên cứu trong nước

1.3. Mục tiêu nghiên cứu

1.4. Phạm vi nghiên cứu

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC

2.1. Ảnh hưởng của hàm lượng tro bay thay thế đến các tính chất của hệ nền xi măng – tro bay

2.2. Các phương pháp thúc đẩy cường độ ở tuổi sớm cho hệ nền xi măng – tro bay

2.3. Ảnh hưởng của cốt liệu lớn đến các tính chất của bê tông và bê tông tươi

2.3.1. Hình dạng và cấu trúc

2.3.2. Trạng thái hạt cốt liệu

2.3.3. Thành phần hạt

3. CHƯƠNG 3: HỆ NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. Hệ nguyên vật liệu

3.1.1. Hệ nguyên vật liệu sản xuất cốt liệu tro bay

3.1.2. Hệ nguyên vật liệu sản xuất bê tông

3.2. Xây dựng quy trình sản xuất cốt liệu tro bay

3.2.1. Thiết kế cấp phối cốt liệu

3.2.2. Quy trình sản xuất cốt liệu

3.2.3. Quy trình thí nghiệm đối với cốt liệu tro bay

3.2.3.1. Kiểm tra cường độ chịu nén của hệ nền (TCVN 6016:2011)

3.2.3.2. Xác định khối lượng riêng và khối lượng thể tích (TCVN 7572-4:2006)

3.2.3.3. Xác định thành phần hạt (TCVN 7572-2:2006)

3.2.3.4. Kiểm tra độ nén dập (TCVN 7572-11:2006)

3.2.3.5. Kiểm tra độ hút nước và độ bão hòa nước (TCVN 10321:2014)

3.2.4. Quy trình thí nghiệm đối với bê tông

3.2.4.1. Thiết kế cấp phối bê tông

3.2.4.2. Quy trình nhào trộn và đúc mẫu bê tông

3.3. Kiểm tra các tính chất kỹ thuật của cốt liệu

3.3.1. Kiểm tra cường độ chịu nén của hệ nền (TCVN 6016:2011)

3.3.2. Xác định khối lượng riêng và khối lượng thể tích (TCVN 7572-4:2006)

3.3.3. Xác định thành phần hạt (TCVN 7572-2:2006)

3.3.4. Kiểm tra độ nén dập (TCVN 7572-11:2006)

3.3.5. Kiểm tra độ hút nước và độ bão hòa nước (TCVN 10321:2014)

3.4. Kiểm tra các tính chất của bê tông

3.4.1. Kiểm tra độ sụt (TCVN 3106:1993)

3.4.2. Kiểm tra khối lượng thể tích (TCVN 3115:1993)

3.4.3. Kiểm tra cường độ chịu nén (TCVN 3118:1993)

3.4.4. Kiểm tra cường độ chịu kéo khi uốn (TCVN 3119:1993)

3.4.5. Kiểm tra độ hút nước (ASTM C642 – 06)

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN

4.1. Đối với cốt liệu tro bay

4.1.1. Ảnh hưởng của hàm lượng tro bay đến cường độ chịu nén của hệ nền

4.1.2. Ảnh hưởng của hàm lượng Na2SO4 đến cường độ chịu nén của hệ nền

4.1.3. Khối lượng riêng và khối lượng thể tích của cốt liệu tro bay

4.1.4. Thành phần hạt của cốt liệu tro bay

4.1.5. Độ nén dập của cốt liệu tro bay

4.1.6. Độ hút nước và độ bão hòa nước của cốt liệu tro bay

4.1.7. Kết luận về cốt liệu tro bay

4.2. Đối với bê tông

4.2.1. Ảnh hưởng của hàm lượng FAA đến độ sụt của hỗn hợp bê tông

4.2.2. Ảnh hưởng của hàm lượng FAA đến khối lượng thể tích của bê tông

4.2.3. Ảnh hưởng của hàm lượng FAA đến cường độ chịu nén của bê tông

4.2.4. Ảnh hưởng của hàm lượng FAA đến cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông

4.2.5. Ảnh hưởng của hàm lượng FAA đến độ hút nước của bê tông

4.2.6. Kết luận về bê tông có sử dụng FAA

4.3. So sánh hiệu quả kinh tế của bê tông FAA với bê tông thương phẩm

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

I. Giới thiệu

Nghiên cứu về cốt liệu tro bay nhân tạo đã trở thành một trong những chủ đề nóng trong lĩnh vực xây dựng hiện nay. Việc sử dụng cốt liệu tro bay không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tăng cường tính chất của bê tông cường độ cao. Thực tế cho thấy, cốt liệu tro bay có khả năng thay thế một phần cốt liệu thô truyền thống, từ đó tạo ra bê tông có tính chất cơ học vượt trội.

1.1. Tầm quan trọng của cốt liệu tro bay

Sự phát triển của ngành công nghiệp nhiệt điện đã dẫn đến việc phát thải lượng lớn tro bay ra môi trường. Do đó, việc nghiên cứu và ứng dụng tro bay vào sản xuất cốt liệu bê tông là cần thiết. Tro bay không chỉ giúp tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất bê tông.

II. Tính chất của bê tông cường độ cao

Bê tông cường độ cao được biết đến với khả năng chịu lực tốt và độ bền cao. Việc sử dụng cốt liệu tro bay trong sản xuất bê tông có thể cải thiện đáng kể các tính chất cơ học của nó. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc thay thế một phần cốt liệu thô bằng cốt liệu tro bay có thể nâng cao cường độ chịu nén và chịu kéo của bê tông. Hơn nữa, cốt liệu tro bay còn giúp cải thiện tính bền vững và khả năng chống thấm của bê tông.

2.1. Ảnh hưởng của cốt liệu tro bay đến tính chất bê tông

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng cốt liệu tro bay có thể làm tăng cường độ chịu nén của bê tông lên đến 90% so với mẫu đối chứng. Điều này chứng minh rằng cốt liệu tro bay không chỉ là một giải pháp kinh tế mà còn là một lựa chọn tối ưu cho việc sản xuất bê tông cường độ cao.

III. Quy trình nghiên cứu và thí nghiệm

Quy trình nghiên cứu bao gồm việc chế tạo cốt liệu tro bay từ phế thải của các nhà máy nhiệt điện và kiểm tra các tính chất cơ học của bê tông khi sử dụng cốt liệu tro bay. Các phương pháp thí nghiệm được áp dụng để đánh giá cường độ chịu nén, độ hút nước, và các tính chất khác của bê tông. Kết quả cho thấy rằng việc thêm tro bay vào hỗn hợp bê tông đã cải thiện đáng kể các tính chất này.

3.1. Phương pháp thí nghiệm

Các phương pháp thí nghiệm bao gồm kiểm tra cường độ chịu nén theo tiêu chuẩn TCVN và xác định độ hút nước theo ASTM. Kết quả cho thấy rằng bê tông sử dụng cốt liệu tro bay có cường độ chịu nén cao hơn và độ hút nước thấp hơn, điều này cho thấy tính khả thi trong việc ứng dụng tro bay vào sản xuất bê tông cường độ cao.

IV. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã chứng minh rằng cốt liệu tro bay có thể thay thế hiệu quả cho cốt liệu thô trong sản xuất bê tông cường độ cao. Việc áp dụng tro bay không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn nâng cao tính chất cơ học của bê tông. Đề xuất cho các nghiên cứu tiếp theo là mở rộng phạm vi nghiên cứu để xác định các tỷ lệ tối ưu hơn cho việc sử dụng cốt liệu tro bay.

4.1. Đề xuất nghiên cứu trong tương lai

Cần thực hiện các nghiên cứu bổ sung về ảnh hưởng của các loại tro bay khác nhau đến tính chất của bê tông. Ngoài ra, việc đánh giá hiệu quả kinh tế của việc sử dụng cốt liệu tro bay trong sản xuất bê tông cũng cần được xem xét kỹ lưỡng.

Luận văn thạc sĩ: Ảnh hưởng của cốt liệu tro bay nhân tạo đến tính chất cơ học của bê tông cường độ cao