Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ dưỡng hộ đến cọc rỗng bê tông geopolymer

TRANG TỰA

TRANG QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI

LÝ LỊCH BẢN THÂN

LỜI CAM ĐOAN

CẢM TẠ

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.1. SỰ CẦN THIẾT NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

1.2. Bê tông xi măng và vấn đề môi trường

1.3. Bê tông Geopolymer – vật liệu thân thiện môi trường

1.4. Cấu kiện sử dụng GPC

1.5. Tổng quan tình hình nghiên cứu đề tài

1.5.1. Nghiên cứu trên thế giới

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. VẬT LIỆU BÊ TÔNG GEOPOLYMER

2.1.1. Quá trình geopolymer hóa

2.1.2. Cơ chế hóa học của công nghệ geopolymer tro bay

2.1.3. Ảnh hưởng của cấu trúc geopolymer đến cường độ chịu nén

2.1.4. Lợi ích của bê tông geopolymer vào xây dựng

2.2. TÍNH KHẢ NĂNG CHỊU UỐN CỦA CỌC THEO LÝ THUYẾT MLT

2.2.1. Cường độ chịu uốn của cọc rỗng

2.2.2. Tính mômen kháng nứt của cọc rỗng

3. CHƯƠNG 3: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM

3.1. NGUYÊN VẬT LIỆU

3.1.1. Dung dịch hoạt hóa

3.1.2. Nước pha dung dịch NaOH

3.2. THIẾT KẾ THÀNH PHẦN CẤP PHỐI VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM MẪU BÊ TÔNG

3.2.1. Thiết kế thành phần cấp phối bê tông Geopolymer

3.2.2. Thiết kế thành phần cấp phối bê tông xi măng

3.2.3. Phương pháp thí nghiệm

3.2.3.1. Mẫu xác định cường độ chịu nén cho mẫu trụ OP và GP

3.2.3.2. Nhào trộn và đúc mẫu

3.2.3.3. Ưỡng hộ nhiệt

3.2.3.4. Thí nghiệm nén mẫu bê tông Geopolymer

3.3. PHẠM VI ỨNG DỤNG

3.3.1. Yêu cầu chung

3.3.2. Vật liệu sản xuất xi măng cốt thép

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ

4.1. CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA MẪU BÊ TÔNG GEOPOLYMER

4.2. TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU UỐN CỦA CỌC RỖNG OP, GP THEO LÝ THUYẾT

4.3. XÁC ĐỊNH MÔ MEN UỐN NỨT – GÃY THÂN CỌC RỖNG BÊ TÔNG CỐT THÉP “CỌC RỖNG OP” VÀ CỌC RỖNG BÊ TÔNG GEOPOLYMER “CỌC RỖNG GP”

4.3.1. Các dạng phá hoại điển hình

4.3.1.1. Cọc rỗng OP

4.3.1.2. Cọc rỗng GP

4.4. ẢNH HƯỞNG NHIỆT ĐỘ DƯỠNG HỘ VỀ KHẢ NĂNG CHỊU UỐN CỦA CỌC

4.4.1. Tải trọng uốn gây nứt, mô men uốn nứt, mô men lý thuyết của cọc rỗng OP và cọc rỗng GP

4.4.2. Tải trọng uốn gãy, mô men uốn gãy, mô men lý thuyết của cọc rỗng OP và cọc rỗng GP

4.4.3. Tải trọng uốn nứt - gãy ở 6 mức nhiệt độ dưỡng hộ cọc rỗng GP

4.4.4. Mô men uốn nứt - gãy ở 6 mức nhiệt độ dưỡng hộ

4.4.5. Từ thực nghiệm ta tính lại quan hệ giữa M_crc và M_br

4.4.6. Độ võng khi uốn nứt của cọc rỗng OP và cọc rỗng GP

4.4.7. Tải trọng uốn nứt và độ võng khi uốn nứt

4.4.8. Mô men uốn nứt và độ võng khi uốn nứt

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI

5.1. Kết luận

5.2. Hướng phát triển đề tài

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu

Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích ảnh hưởng nhiệt độ dưỡng hộ đến cọc rỗng bê tông geopolymer. Bê tông geopolymer được xem là một giải pháp thay thế cho bê tông truyền thống, nhờ vào khả năng giảm thiểu ô nhiễm môi trường và sử dụng các nguyên liệu tái chế. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng nhiệt độ dưỡng hộ có tác động lớn đến tính chất bê tông geopolymer, đặc biệt là khả năng chịu uốn và nứt. Các cấp nhiệt độ từ 40ºC đến 120ºC đã được thử nghiệm để xác định mức độ ảnh hưởng của chúng đến cường độ và độ bền của cọc rỗng. Kết quả cho thấy rằng nhiệt độ dưỡng hộ không đủ cao sẽ không đạt được cường độ tối ưu cho cọc rỗng bê tông geopolymer.

1.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu

Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong bối cảnh hiện nay, khi mà nhu cầu sử dụng vật liệu xây dựng thân thiện với môi trường ngày càng tăng. Bê tông geopolymer không chỉ giúp giảm thiểu lượng khí thải CO2 mà còn tận dụng các phế thải từ công nghiệp. Việc nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ dưỡng hộ đến cọc bê tông sẽ cung cấp những thông tin quý giá cho các kỹ sư và nhà thiết kế trong việc lựa chọn phương pháp thi công hiệu quả và tiết kiệm. Kết quả nghiên cứu mở ra hướng đi mới cho việc ứng dụng cọc bê tông geopolymer trong các công trình xây dựng hiện đại.

II. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu được thực hiện thông qua các thí nghiệm thực tế với các mẫu cọc rỗng bê tông geopolymer. Các mẫu được dưỡng hộ ở các nhiệt độ khác nhau, từ 40ºC đến 120ºC, trong thời gian 12 giờ. Các chỉ tiêu đánh giá bao gồm khả năng chịu uốn, nứt và gãy của cọc. Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng nhiệt độ dưỡng hộ có ảnh hưởng rõ rệt đến tính chất bê tông geopolymer. Cụ thể, nhiệt độ dưỡng hộ thấp không đủ để kích hoạt quá trình geopolymer hóa, dẫn đến cường độ thấp hơn so với các mẫu được dưỡng hộ ở nhiệt độ cao hơn.

2.1. Thiết kế thí nghiệm

Thiết kế thí nghiệm bao gồm việc chuẩn bị các mẫu bê tông geopolymer với tỷ lệ thành phần cụ thể. Các mẫu được đúc và dưỡng hộ ở các nhiệt độ khác nhau. Sau khi hoàn thành quá trình dưỡng hộ, các mẫu sẽ được kiểm tra khả năng chịu nén và uốn. Kết quả sẽ được so sánh với các mẫu bê tông xi măng truyền thống để đánh giá hiệu quả của bê tông geopolymer. Phương pháp này không chỉ giúp xác định được ảnh hưởng nhiệt độ dưỡng hộ mà còn cung cấp cơ sở dữ liệu cho các nghiên cứu tiếp theo.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng cọc bê tông geopolymer có khả năng chịu uốn nứt tương đương với cọc bê tông truyền thống khi được dưỡng hộ ở nhiệt độ thích hợp. Nhiệt độ dưỡng hộ từ 40ºC đến 80ºC không đủ để đạt được cường độ tối ưu, trong khi nhiệt độ trên 100ºC không có lợi về mặt kinh tế. Mối quan hệ giữa mô men uốn nứt và mô men uốn gãy cũng được xác định rõ ràng, cho thấy rằng việc kiểm soát nhiệt độ dưỡng hộ là rất quan trọng trong quá trình sản xuất cọc rỗng bê tông geopolymer.

3.1. Phân tích kết quả

Kết quả cho thấy rằng nhiệt độ dưỡng hộ có ảnh hưởng lớn đến tính chất bê tông geopolymer. Các mẫu được dưỡng hộ ở nhiệt độ cao hơn cho thấy khả năng chịu lực tốt hơn, đồng thời giảm thiểu hiện tượng nứt gãy. Điều này cho thấy rằng việc tối ưu hóa nhiệt độ dưỡng hộ không chỉ giúp cải thiện chất lượng sản phẩm mà còn tiết kiệm chi phí sản xuất. Nghiên cứu này mở ra hướng đi mới cho việc ứng dụng bê tông geopolymer trong các công trình xây dựng hiện đại, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

IV. Kết luận

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng nhiệt độ dưỡng hộ có ảnh hưởng đáng kể đến cọc rỗng bê tông geopolymer. Việc lựa chọn nhiệt độ dưỡng hộ phù hợp không chỉ giúp tối ưu hóa cường độ mà còn tiết kiệm chi phí sản xuất. Kết quả nghiên cứu mở ra triển vọng cho việc ứng dụng bê tông geopolymer trong các công trình xây dựng, đồng thời khẳng định vai trò của vật liệu này trong việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

4.1. Hướng phát triển tiếp theo

Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc tối ưu hóa các thành phần của bê tông geopolymer và nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất bê tông. Việc phát triển các công nghệ mới trong sản xuất và ứng dụng bê tông geopolymer sẽ góp phần nâng cao hiệu quả và tính bền vững của các công trình xây dựng trong tương lai.

Ảnh hưởng của nhiệt độ dưỡng hộ đến ứng xử của cọc rỗng bê tông geopolymer