Luận văn thạc sĩ HCMUTE: Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông geopolymer sử dụng sợi thép

Bê tông geopolymer là một loại vật liệu xây dựng mới, được sản xuất từ nguyên liệu aluminosilicat trong môi trường kiềm. Công nghệ này không chỉ giúp giảm thiểu lượng khí CO2 thải ra trong quá trình sản xuất mà còn tận dụng các phế phẩm như tro bay. Theo Joseph Davidovits, bất kỳ nguyên liệu nào chứa silica và alumina đều có thể được sử dụng để tạo ra bê tông geopolymer. Việc nghiên cứu và ứng dụng bê tông geopolymer đang ngày càng trở nên quan trọng trong bối cảnh bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Bê tông geopolymer có khả năng thay thế bê tông xi măng truyền thống, với các đặc tính cơ lý vượt trội, đặc biệt là khả năng chống mài mòn. Việc sử dụng sợi thép trong bê tông geopolymer không chỉ cải thiện độ bền mà còn tăng cường khả năng chống mài mòn, giúp cho các công trình xây dựng có tuổi thọ cao hơn.

Khả năng chống mài mòn của bê tông geopolymer được xác định bởi nhiều yếu tố, trong đó có hàm lượng và loại sợi thép được sử dụng. Nghiên cứu cho thấy, khi hàm lượng sợi thép trong bê tông geopolymer tăng từ 0.5% đến 2%, độ mài mòn giảm đáng kể. Cụ thể, độ mài mòn của bê tông sợi thép có thể giảm đến 28.82% khi sử dụng sợi Hook với chiều dài 3.5 cm. Điều này cho thấy rằng việc bổ sung sợi thép không chỉ cải thiện tính chất cơ học mà còn làm tăng khả năng chống mài mòn của bê tông. Sợi thép giúp tạo ra một mạng lưới liên kết trong bê tông, làm giảm sự phát triển của các vết nứt và tăng cường độ bền cho cấu trúc. Điều này rất quan trọng trong các ứng dụng xây dựng, nơi mà khả năng chịu lực và độ bền của vật liệu là yếu tố quyết định.

Bê tông geopolymer có nhiều ứng dụng trong xây dựng, đặc biệt là trong các công trình yêu cầu độ bền cao và khả năng chống mài mòn tốt. Việc sử dụng bê tông geopolymer không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn giảm thiểu tác động đến môi trường. Các công trình như đập thủy điện, mặt đường giao thông, và các kết cấu chịu lực lớn đều có thể được xây dựng bằng bê tông geopolymer. Sợi thép được sử dụng trong bê tông geopolymer giúp cải thiện đáng kể khả năng chịu lực và độ bền, đồng thời giảm thiểu sự nứt và co ngót. Điều này làm cho bê tông geopolymer trở thành một lựa chọn lý tưởng cho các công trình xây dựng hiện đại, đáp ứng nhu cầu về chất lượng và bền vững.

Nghiên cứu khả năng chống mài mòn của bê tông geopolymer với sợi thép đã chỉ ra rằng việc sử dụng sợi thép là một giải pháp hiệu quả để cải thiện tính chất cơ lý của bê tông. Các kết quả cho thấy rằng bê tông geopolymer có thể trở thành một vật liệu xây dựng thân thiện với môi trường, đồng thời đáp ứng được các yêu cầu khắt khe về độ bền và khả năng chống mài mòn. Hướng phát triển trong tương lai có thể tập trung vào việc tối ưu hóa tỷ lệ sợi thép và nghiên cứu thêm về các loại sợi khác nhau để nâng cao hơn nữa tính chất của bê tông geopolymer. Việc phát triển các công nghệ mới trong sản xuất bê tông geopolymer cũng sẽ góp phần vào việc giảm thiểu tác động đến môi trường và nâng cao hiệu quả kinh tế trong xây dựng.