Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian dưỡng hộ nhiệt đến ứng xử của cọc rỗng bê tông geopolymer

• Tác giả: Nguyễn Thành Tâm
• Người hướng dẫn: Ts. Phạm Đức Thiện
• Trường học: Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. HCM
• Chuyên ngành: Xây dựng
• Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian dưỡng hộ đến ứng xử của cọc rỗng bê tông Geopolymer
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• CẢM TẠ
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
• 1.1. Sự cần thiết của đề tài nghiên cứu
• 1.2. Vấn đề môi trường
• 1.3. Vật liệu xây dựng thân thiện môi trường
• 1.4. Tổng quan tình hình nghiên cứu của đề tài
• 1.4.1. Nghiên cứu trên thế giới
• 1.4.2. Nghiên cứu trong nước
• 1.5. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.6. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Vật liệu bê tông Geopolymer
• 2.2. Quá trình geopolymer hóa các nguyên liệu giàu nhôm và silic
• 2.3. Cơ chế hóa học của công nghệ geopolymer tro bay
• 2.4. Ảnh hưởng của cấu trúc geopolymer đến cường độ bê tông
• 2.5. Thành phần Bê tông Geopolymer
• 2.6. Những ưu khuyết điểm của GPC
• 2.7. Điều kiện dưỡng hộ nhiệt
• 2.8. Cọc rỗng bê tông
• 2.9. Phạm vi ứng dụng
• 2.10. Tính toán thiết kế cọc rỗng OPC và GPC
• 2.11. Tính toán khả năng chịu uốn của cọc rỗng
• 2.12. Cường độ chịu uốn của cọc rỗng
• 2.13. Mô men kháng nứt của cọc rỗng
• 2.14. Mô men kháng gãy của cọc rỗng
• 3. CHƯƠNG 3: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
• 3.1. Nguyên vật liệu
• 3.2. Dung dịch hoạt hóa
• 3.3. Dung dịch Sodium Silicate (Na2SiO3)
• 3.4. Cốt liệu Cát vàng
• 3.5. Cấp phối bê tông GPC
• 3.5.1. Xác định cấp phối
• 3.5.2. Đúc mẫu xác định cường độ nén
• 3.5.3. Dưỡng hộ nhiệt ẩm
• 3.6. Thiết kế thành phần cấp phối bê tông OPC B45 (M600)
• 3.6.1. Xác định cấp phối
• 3.6.2. Đúc mẫu xác định cường độ nén
• 3.6.3. Dưỡng hộ nhiệt ẩm
• 3.7. Kích thước cọc
• 3.8. Quy trình sản xuất thí nghiệm cấu kiện cọc rỗng bê tông GPC
• 3.9. Thí nghiệm cọc
• 3.9.1. Xác định độ bền uốn nứt thân cọc rỗng
• 3.9.2. Xác định độ bền uốn gãy thân cọc rỗng
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Cường độ chịu nén của mẫu bê tông OPC và GPC
• 4.2. Khả năng chịu tải của cọc theo lý thuyết
• 4.3. Tính toán mô men bền uốn của cọc rỗng
• 4.4. Tính mô men kháng nứt của cọc rỗng
• 4.5. Tính mô men kháng gãy của cọc rỗng
• 4.6. Kết quả thí nghiệm
• 4.6.1. Ảnh hưởng của thời gian dưỡng hộ nhiệt đến khả năng bền uốn thân cọc
• 4.6.2. Khả năng bền nứt thân cọc
• 4.6.3. Khả năng bền gãy thân cọc
• 4.6.4. Quan hệ lực gây nứt và độ võng tại thời điểm nứt
• 4.6.5. Quan hệ giữa mô men uốn nứt Mcrctn và mô men uốn gãy Mbrtn
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
• 5.1. Hướng phát triển đề tài
• DANH SÁCH CÁC HÌNH
• DANH SÁCH CÁC BẢNG

I. Tổng quan về nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian dưỡng hộ nhiệt

Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian dưỡng hộ nhiệt đến cọc rỗng bê tông geopolymer là một lĩnh vực quan trọng trong ngành xây dựng hiện đại. Bê tông geopolymer, với khả năng thân thiện với môi trường, đang ngày càng được ưa chuộng. Việc hiểu rõ về ảnh hưởng của thời gian dưỡng hộ nhiệt đến tính chất cơ học của loại vật liệu này sẽ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và ứng dụng trong thực tiễn.

1.1. Tại sao nghiên cứu thời gian dưỡng hộ nhiệt lại quan trọng

Thời gian dưỡng hộ nhiệt ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ và tính chất của bê tông geopolymer. Nghiên cứu cho thấy rằng việc tối ưu hóa thời gian này có thể cải thiện đáng kể khả năng chịu lực và độ bền của cọc rỗng bê tông geopolymer.

1.2. Tổng quan về bê tông geopolymer

Bê tông geopolymer là loại vật liệu xây dựng được sản xuất từ các nguyên liệu giàu nhôm và silic, kết hợp với dung dịch kiềm. Loại bê tông này không chỉ có cường độ cao mà còn giảm thiểu tác động đến môi trường, nhờ vào việc sử dụng các phế thải công nghiệp như tro bay.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu bê tông geopolymer

Mặc dù bê tông geopolymer có nhiều ưu điểm, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức trong việc nghiên cứu và ứng dụng. Một trong những vấn đề chính là việc xác định thời gian dưỡng hộ nhiệt tối ưu để đạt được cường độ cao nhất mà không làm giảm chất lượng của vật liệu.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ bê tông geopolymer

Cường độ của bê tông geopolymer phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ, thời gian dưỡng hộ, và tỷ lệ các thành phần trong hỗn hợp. Việc nghiên cứu các yếu tố này là cần thiết để tối ưu hóa quy trình sản xuất.

2.2. Thách thức trong việc ứng dụng bê tông geopolymer

Mặc dù có nhiều lợi ích, nhưng việc ứng dụng bê tông geopolymer trong thực tiễn vẫn gặp khó khăn do thiếu thông tin và kinh nghiệm trong ngành xây dựng. Cần có thêm nghiên cứu để chứng minh tính khả thi và hiệu quả của loại vật liệu này.

III. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian dưỡng hộ nhiệt

Nghiên cứu này sử dụng phương pháp thí nghiệm để đánh giá ảnh hưởng của thời gian dưỡng hộ nhiệt đến khả năng chịu uốn nứt và uốn gãy của cọc rỗng bê tông geopolymer. Các mẫu bê tông được dưỡng hộ ở nhiều mức thời gian khác nhau để so sánh và phân tích kết quả.

3.1. Thiết kế thí nghiệm và quy trình thực hiện

Quy trình thí nghiệm bao gồm việc chuẩn bị mẫu bê tông geopolymer, thực hiện dưỡng hộ nhiệt ở các thời gian khác nhau, và tiến hành các thử nghiệm cơ học để đánh giá cường độ và khả năng chịu lực.

3.2. Phân tích kết quả thí nghiệm

Kết quả thí nghiệm sẽ được phân tích để xác định mối quan hệ giữa thời gian dưỡng hộ nhiệt và cường độ bê tông geopolymer. Các số liệu thu thập sẽ giúp đưa ra những kết luận chính xác về ảnh hưởng của thời gian dưỡng hộ.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng thời gian dưỡng hộ nhiệt có ảnh hưởng đáng kể đến cường độ của cọc rỗng bê tông geopolymer. Cụ thể, mẫu bê tông được dưỡng hộ ở 1000C trong 12 giờ đạt cường độ tương đương với bê tông xi măng, mở ra cơ hội ứng dụng rộng rãi cho loại vật liệu này trong xây dựng.

4.1. Kết quả thí nghiệm về cường độ chịu nén

Kết quả cho thấy rằng cường độ chịu nén của bê tông geopolymer tăng theo thời gian dưỡng hộ. Mẫu bê tông geopolymer đạt cường độ B45 khi được dưỡng hộ ở nhiệt độ 1000C trong 12 giờ.

4.2. Ứng dụng thực tiễn của bê tông geopolymer

Bê tông geopolymer có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực xây dựng, từ các cấu kiện đúc sẵn đến các công trình hạ tầng. Việc sử dụng vật liệu này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn bảo vệ môi trường.

V. Kết luận và hướng phát triển trong tương lai

Nghiên cứu về ảnh hưởng của thời gian dưỡng hộ nhiệt đến cọc rỗng bê tông geopolymer đã chỉ ra rằng việc tối ưu hóa thời gian này là rất quan trọng. Kết quả nghiên cứu mở ra hướng đi mới cho việc phát triển và ứng dụng bê tông geopolymer trong ngành xây dựng.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả cho thấy rằng thời gian dưỡng hộ nhiệt có ảnh hưởng lớn đến cường độ và tính chất của bê tông geopolymer. Cần tiếp tục nghiên cứu để xác định các điều kiện tối ưu cho việc sản xuất.

5.2. Hướng phát triển trong tương lai

Trong tương lai, cần có thêm nhiều nghiên cứu để mở rộng ứng dụng của bê tông geopolymer, từ đó góp phần vào việc phát triển các vật liệu xây dựng thân thiện với môi trường.