Chương 1 TỔNG QUAN .1 Tổng quan về bê tông tự lèn (SCC).3 Đặc điểm của bê tông tự lèn .4 Phân loại bê tông tự lèn .5 Tình hình nghiên cứu SCC và ứng dụng SCC trong các công trình xây dựng….2 Tổng quan về xỉ sắt.1 Giới thiệu về xỉ sắt.2 Quá trình hình thành xỉ sắt .3 Tình hình nghiên cứu trước đó về cốt liệu xỉ sắt.4 Ứng dụng của xỉ sắt.3 Mục đích nghiên cứu.1 Tính cấp thiết của đề tài.2 Mục tiêu nghiên cứu .3 Nội dung nghiên cứu. 17 Chương 2 CƠ SỞ KHOA HỌC .1 Đánh giá khả năng tự lèn của bê tông .2 Cấu trúc hỗn hợp bê tông .3 Tính chất hỗn hợp của bê tông tự lèn (SCC).1 Khả năng biến dạng ( tính chảy dẻo và khả năng lấp đầy ) .2 Khả năng xuyên qua.3 Kháng chống phân tầng ( tính đồng nhất và tính kết dính).4 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tự lèn.1 Vật liệu dạng bột. NGUYỄN NINH THỤY HVTH: NGÔ DUY LONG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang ii 2.3 Ảnh hưởng của phụ gia siêu dẻo lên tính công tác của bê tông .5 Quá trình đóng rắn của xi măng Poolăng.1 Quá trình đóng rắn.2 Giải thích quá trình đóng rắn của xi măng .3 Cấu trúc đá xi măng .6 Thẩm thấu clo vào trong bê tông .7 Sự co ngót. 38 Chương 3 HỆ NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM .1 Hệ nguyên liệu .2 Cốt liệu lớn .3 Cốt liệu nhỏ .5 Phụ gia khoáng .6 Phụ gia siêu dẻo.2 Phương pháp thực nghiệm .2 Phương pháp xác định khả năng tự lèn của hỗn hợp SCC bằng khuôn hình U.3 Phương pháp xác định khả năng xuyên qua của bê tông bằng J-ring .4 Phương pháp xác định cường độ nén theo TCVN 3118:1993 .5 Xác định độ thấm ion clo bằng phương pháp đo điện lượng theo TCVN 360:2005 .6 Xác định co ngót của bê tông tự lèn theo tiêu chuẩn ASTM C157.3 Các phương pháp thiết kế bê tông tự lèn.
62 Chương 4 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM .1 Khảo sát ảnh hưởng của xỉ sắt đến tính chất của hỗn hợp bê tông tự lèn (SCC).1 Thí nghiệm độ chảy xòe .2 Thí nghiệm khả năng chảy qua khuôn U .3 Thí nghiệm khả năng chảy qua vòng J-ring. NGUYỄN NINH THỤY HVTH: NGÔ DUY LONG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang iii 4.2 Khảo sát ảnh hưởng của xỉ sắt đến cường độ chịu nén của bê tông tự lèn.3 Khảo sát ảnh hưởng xỉ sắt đến khả năng chống thấm ion clo của bê tông.4 Khảo sát ảnh hưởng xỉ sắt đến sự co ngót của bê tông tự lèn. 81 Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. NGUYỄN NINH THỤY HVTH: NGÔ DUY LONG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Viện bảo tàng quốc gia ở Roma, Ý .3 Tòa nhà điều khiển sân bay Arlanda .4 Cầu dây treo võng Akashi - Kaikyo.5 Cảng quốc tế Cái Mép Thị Vải .8 Ảnh so sánh đá núi lửa (trái) và xỉ EAF (phải) .9 Quy trình sản xuất thép lò hồ điện quang .10 Cường độ chịu nén ( Mpa) .11 Cường độ chịu uốn ( Mpa) .12 Cường độ chịu kéo bửa ( Mpa) .13 Các ứng dụng của xỉ sắt hiện nay .14 Mặt đường bê tông cốt liệu xỉ sắt (trái) và cốt liệu đá tự nhiên.15 Đường ở thành phố Port Phillip, Australlia .16 Đổ bê tông asphalt đường tại Thái Lan .17 Đường cao tốc 74 của Mỹ được làm từ xỉ .18 Xỉ được rải trên bề mặt đường sắt ở Canada .19 Xử lý nền móng yếu, ngập nước hoặc thi công trong mùa mưa bằng xỉ sắt.20 Xỉ sắt được dùng làm gạch xây tường .21 Toà nhà The Cathedral of Christ the Light, Oakland, California, USA làm từ cốt liệu tro bay, xỉ sắt và xi măng .22 Sân Beijing National Indoor Stadium (Trung Quốc) .23 Cốt thép dày đặc của một bản móng .24 Sử dụng SCC đổ cho bản móng của một trung tâm thương mại ở NewYork 1978 .1 Đường biểu diễn thành phần hạt cốt liệu lớn ( Đá và xỉ) .3 Lau khô bề mặt cốt liệu.4 Đổ cốt liệu vào xi lanh .5 Nén cốt liệu .6 Đường biểu diễn thành phần hạt cốt liệu nhỏ (Cát và Xỉ) .10 Phương pháp tính đường kính xòe .13 Công cụ xác định khả năng tự lèn của hỗn hợp SCC bằng khuôn U .12 Sau khi rút cửa chắn của U-box .15 Hỗn hợp bê tông sau khi rút côn.
NGUYỄN NINH THỤY HVTH: NGÔ DUY LONG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang v Hình 3.16 Chuẩn bị đo độ chênh cao .18 Phương pháp đo thí nghiệm bằng vòng J-ring .19 Thiết bị thử cường độ chịu nén của bê tông .20 Mẫu đưa vào máy nén .21 Mẫu bị nứt khi nén .22 Khoang chứa mẫu thử .25 Mẫu sau khi sơn .27 Các khoang chứa mẫu nối với nguồn điện.28 Khuôn đúc mẫu co ngót .29 Thiết bị đo co ngót .30 Thí nghiệm đo co ngót .31 Phương pháp thiết kế thành phần hỗn hợp bê tông tự lèn [7].1 So sánh độ xòe của bê tông tự lèn sử dụng cốt liệu xỉ sắt .2 So sánh chiều cao điền đầy qua khuôn U của các hỗn hợp .3 Độ chênh cao của bê tông sử dụng cốt liệu xỉ với vòng J-ring tại vị trí .4 Biểu đồ cường độ nén của bê tông sử dụng cốt liệu xỉ sắt .5 Biểu đồ cường độ nén của bê tông sử dụng cốt liệu tự nhiên .6 Biểu đồ cường độ nén của bê tông sử dụng cốt liệu xỉ sắt và bê tông sử dụng cốt liệu tự nhiên .7 Biểu đồ tổng điện lượng truyền qua các mẫu bê tông .8 Biểu đồ thể hiện sự co ngót của bê tông tự lèn sử dụng cốt liệu xỉ sắt.9 Biểu đồ thể hiện sự co ngót của bê tông tự lèn sử dụng cốt liệu tự nhiên .10 Biểu đồ thể hiện sự co ngót của bê tông tự lèn sử dụng cốt liệu xỉ sắt và cốt liệu tự nhiên. NGUYỄN NINH THỤY HVTH: NGÔ DUY LONG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Lực tác dụng giữa các hạt rắn trong hỗn hợp bê tông. Đặc tính kỹ thuật của xi măng PCB40 .2 Đặc tính kỹ thuật cốt liệu đá tự nhiên .3 Thành phần cỡ hạt cốt liệu đá tự nhiên ( ASTM C33-03 , Size Number : 8) .4 Đặc tính kỹ thuật cốt liệu đá xỉ sắt .5 Thành phần hóa của xỉ sắt.6 Thành phần cỡ hạt cốt liệu đá xỉ sắt ( ASTM C33-03 , Size Number : 8) .7 Kích thước mắt sang trong thí nghiệm nén dập xi lanh.8 Kết quả nén dập xi lanh của đá dăm .9 Kết quả nén dập xi lanh của xỉ .10 Đặc tính kỹ thuật cát tự nhiên .11 Thành phần cỡ hạt cát tự nhiên.12 Đặc tính kỹ thuật cát xỉ .13 Thành phần cỡ hạt cát xỉ .14 Các chỉ tiêu cơ lý của tro bay .15 Bảng quy đổi kích thước bê tông khác viên chuẩn về cường độ .16 Bảng đánh giá mức độ thấm ion clo .17 Phương pháp thiết kế bê tông tự lèn theo tiêu chuẩn Châu Âu.18 Cấp phối bê tông tự lèn mác 50,60,70(Mpa) .1 Độ chảy xòe của hỗn hợp bê tông sử dụng cốt liệu xỉ sắt .2 Độ chảy xòe của hỗn hợp bê tông sử dụng cốt liệu tự nhiên.3 Khả năng điền đầy khuôn chữ U của bê tông tự lèn sử dụng cốt liệu xỉ sắt 69 Bảng 4.4 Khả năng điền đầy khuôn chữ U của bê tông tự lèn sử dụng cốt liệu tự nhiên .5 Độ chênh cao của bê tông sử dụng cốt liệu xỉ sắt với vòng J-ring .6 Độ chênh cao của bê tông sử dụng cốt liệu tự nhiên với vòng J-ring .7 Bảng kết quả nén mẫu cốt liệu xỉ sắt ở 3,7,28 ngày tuổi.8 Bảng kết quả nén mẫu cốt liệu tự nhiên ở 3,7,28 ngày tuổi.9 Kết quả thí nghiệm thấm clo của mẫu cốt liệu xỉ sắt.10 Kết quả thí nghiệm thấm clo của mẫu cốt liệu tự nhiên .11 Kết quả thí nghiệm đo co ngót của mẫu bê tông cốt liệu xỉ .12 Độ co ngót trung bình của bê tông cốt liệu xỉ .13 Kết quả thí nghiệm đo co ngót của mẫu bê tông cốt liệu tự nhiên .14 Độ co ngót trung bình của bê tông cốt liệu tự nhiên. NGUYỄN NINH THỤY HVTH: NGÔ DUY LONG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về bê tông tự lèn (SCC).1 Giới thiệu Bê tông , bê tông cốt thép là loại vật liệu được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các công trình xây dựng.
Bê tông có rất nhiều ưu điểm , nổi trội nhất là khả năng chịu lực , tuổi thọ cao, dễ tạo hình và tận dụng được các nguồn vật liệu tại địa phương. Trong lĩnh vực xây dựng nó là loại vật liệu đạt chiếm ưu thế nhất. Trong khi sử dụng , các chuyên gia xây dựng đã phối hợp với các nhà khoa học về lĩnh vực vật liệu nhằm khai thác triệt để các ưu điểm , khắc phục những tồn tại của bê tông , bê tông cốt thép, vì thế đã có những công nghệ sản xuất và thi công mới ra đời , đó chính là công nghệ bê tông tự lèn. Bê tông tự lèn là loại bê tông mà hỗn hợp của nó có khả năng tự lắp đầy góc cạnh ván khuôn hoặc cốp pha kể cả những kết cấu dầy đặc cốt thép, mà vẫn giữ được tính đồng nhất bằng chính trọng lượng bản thân và độ chảy xòe cao, không cần bất kỳ lực tác động cơ học nào từ bên ngoài Nói cách khác,bê tông tự lèn chính là bê tông, mà hỗn hợp của nó khi đổ không cần đầm nhưng sau khi đóng rắn, kết cấu bê tông vẫn đảm bảo độ đặc chắc và các tính chất về cơ lý như bê tông truyền thống thông thường.
Bê tông tự lèn thường được sử dụng trong các công trình phức tạp, có cốt thép dày đặc và đòi hỏi yêu cầu chất lượng rất cao. Sự ra đời của công nghệ bê tông tự lèn và sử dụng công nghệ này vào trong xây dựng các công trình có hình dáng kết cấu phức tạp, cốt thép dày đặc , yêu cầu chất lượng cao là một bước tiến quan trọng trong công nghệ thi công bê tông và bê tông cốt thép.2 Định nghĩa Bê tông tự lèn (SCC) là một bê tông tươi có khả năng chảy cao vẫn duy trì sự ổn định (tức là không có sự phân tầng), do đó cho phép tự lèn-có nghĩa là – vật liệu gắn kết lại với nhau mà không cần năng lượng đầm lèn như bê tông truyền thống. Ba tính chất đặc trưng cho bê tông tự lèn: - Khả năng chảy: khả năng tự lắp đầy hoàn toàn tất cả khu vực và các góc của ván khuôn.