LỜI CẢM ƠN Đối với mỗi sinh viên thực hiện khóa luận tốt nghiệp luôn là nội dung rất quan trọng. Đó là khoảng thời gian để sinh viên vận dụng những kiến thức đã đƣợc học trong nhà trƣờng vào thực tế và tiếp thu thêm kiến thức từ bên ngoài. Tuy nhiên để hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp ngoài sự cố gắn nỗ lực của bản thân em cũng đã nhận đƣợc rất nhiều sự giúp đỡ tận tình của các tập thể cá nhân trong và ngoài trƣờng . Nhân dip này , em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Ban Giám hiệu trƣờng Đại học Lâm nghiệp Việt Nam cùng các thầy cô trong Bộ môn khoa Cơ điện & Công trình , những ngƣời đã truyền đạt, dạy dỗ em trong những năm tháng học tập tại trƣờng . Đặc biêt hơn em xin chân thành cảm ơn : TS. Đặng Văn Thanh ,ThS. Nguyễn Văn Quân - giảng viên trƣờng Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam, những ngƣời đã trực tiếp tận tình hƣớng dẫn em hoàn thành tốt khóa luận tốt khóa luận tốt nghiệp với đề tài : “Thiết kế và thử nghiệm tính năng của bê tông nhẹ sử dụng rơm”. Do thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp có hạn , kiến thức và kinh nghiệm của bản thân còn hạn chế lên không thể tránh khỏi sai sót , em rất mong nhận thêm đƣợc sự góp ý của thầy cô và các bạn để khóa luận của em đƣợc hoàn thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội , ngày 11 tháng 10 năm 2018 Sinh viên Vũ Đức Tâm MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN . 1 CHƢƠNG 1TỔNG QUAN, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG ÁN NGHIÊN CỨU . Tổng quan về bê tông . Một số vấn đề chung về bê tông. Tính chất cơ bản của bê tông . Tính công tác của bê tông . Tính lâu bền . Tính chống chịu bào mòn . Tính chống chịu nƣớc . Cƣờng độ bê tông . Tính thấm nƣớc của bê tông . Tính co nở thể tích của bê tông . Tính chịu nhiệt của bê tông . Tổng quan nguồn phế thải rơm và các phƣơng thức xử lý, tận dụng . Rơm rạ và vấn đề ô nhiễm môi trƣờng do đốt rơm rạ . Các phƣơng thức xử lý và tận dụng nguồn rơm rạ . Kết quả nghiên cứu trong và ngoài nƣớc . Vấn đề còn tồn tại và định hƣớng nghiên cứu . Xác định nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu . Nội dung nghiên cứu . Phương pháp nghiên cứu . 19 CHƢƠNG 2VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM . Yêu cầu vật liệu chế tạo bê tông . Yêu cầu đối với xi măng . Yêu cầu đối với cốt liệu nhỏ. Yêu cầu đối với cốt liệu lớn . Yêu cầu đối với nước . Yêu cầu đối với phụ gia . Các phƣơng pháp thí nghiệm . Thí nghiệm xác định tính chất cơ bản của xi măng . Thí nghiệm xác định tính chất cơ bản của cát . Thí nghiệm xác định tính chất cơ bản của đá dăm . Thí nghiệm xác định độ sụt của hỗn hợp bê tông . Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén của bê tông . Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích của bê tông. 45 CHƢƠNG 3 KẾ THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA BÊ TÔNG RƠM . Các phƣơng pháp thiết kế thành phần bê tông. Xác định phƣơng pháp thiết kế thành phần bê tông rơm. Trình tự và kết quả tính toán lý thuyết thành phần bê tông nền . Xác định lượng nước nhào trộn . Xác định tỉ lệ xi măng/nước . Xác định lượng xi măng . Xác định lượng cốt liệu lớn và cốt liệu nhỏ. Xác định lƣợng cốt liệu lớn . Xác định lƣợng cốt liệu nhỏ . Tổng hợp kết quả tính toán lý thuyết . Xác định hàm lƣợng rơm thay thế cốt liệu bằng thực nghiệm . Phương pháp thực nghiệm . Kết quả thực nghiệm . 57 CHƢƠNG 4 THỰC NGHIỆM VÀ HIỆU CHỈNH THÀNH PHẦN BÊ TÔNG . Phƣơng án nghiên cứu . Khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng sợi tới độ sụt. Kết quả thí nghiệm độ sụt . Phân tích sự ảnh hưởng tới độ sụt . Khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng sợi tới khối lƣợng thể tích . Kết quả thí nghiệm khối lượng thể tích. Phân tích sự ảnh hưởng tới khối lượng thể tích . Khảo sát ảnh hƣởng tới cƣờng độ chịu nén . Kết quả thí nghiệm cường độ chịu nén . Phân tích sự ảnh hưởng tới cường độ chịu nén. Quan hệ khối lƣợng thể tích và cƣờng độ chịu nén . Kết quả thí nghiệm . Phân tích quan hệ khối lượng thể tích và cường độ chịu nén . 65 KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ . 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2. Lựa chọn mác xi măng theo mác bê tông . Một số chỉ tiêu kỹ thuật của xi măng PCB-40 . Thành phần hạt của cát . Quy định về hàm lƣợng tạp chất trong cát . Thành phần hạt của cốt liêu lớn. Hàm lƣợng bùn, bụi, sét trong cốt liệu lớn . Mác của đá dăm từ đá thiên nhiên theo độ nén dập . Quy định với nƣớc trộn hỗn hợp bê tông . Kích thƣớc bên trong của côn sụt Abrams . Hệ số điều chỉnh khi kích thƣớc mẫu không tiêu chuẩn . Độ sụt hỗn hợp bê tông nên dùng cho dạng kết cấu. Lƣợng nƣớc dùng trộn bê tông . Hệ số chất lƣợng vật liệu . Lƣợng xi măng tối thiểu theo TCVN . Hệ số dƣ vữa trong bê tông. Kết quả tính toán lý thuyết các thành phần vật liệu . Kết quả thiết kế các thành phần vật liệu . Kết quả kiểm tra các tính năng cơ bản của bê tông rơm . Thành phần vật liệu chế tạo các nhóm mẫu . Kết quả thí nghiệm ảnh hƣởng của hàm lƣợng rơm tới độ sụt. Kết quả thí nghiệm ảnh hƣởng của hàm lƣợng rơm tới KLTT . Kết quả thí nghiệm ảnh hƣởng của hàm lƣợng rơm tới cƣờng độ chịu nén . 63 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 2.Quy cách và qúa trình xử lý sợi rơm. Dụng cụ và thí nghiệm đo độ sụt của hỗn hợp bê tông. Máy nén thủy lực xác định cƣờng độ chịu nén . Qúa trình thực nghiệm thử dần . Đồ thị quan hệ hàm lƣợng rơm và độ sụt. Đồ thi quan hệ hàm lƣợng rơm và khối lƣợng thể tích . Đồ thị quan hệ hàm lƣợng rơm và cƣờng độ chịu nén . Đồ thị quan hệ khối lƣợng thể tích và cƣờng độ chịu nén . 65 DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT Ký hiệu Tên đầy đủ C Cát Đ Đá CLL Cốt liệu lớn CLL Cốt liệu nhỏ TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam X/N Tỉ lệ xi măng-nƣớc S Độ sụt X Xi măng N Nƣớc ĐẶT VẤN ĐỀ Rơm rạ là nguồn phế thải trong nông nghiệp, bao gồm phần thân và cành lá của cây lúa, sau khi đã tuốt hạt lúa. Rơm rạ chiếm khoảng một nửa sản lƣợng của cây ngũ cốc, nhƣ lúa mạch, lúa mì và lúa gạo. Trong trƣờng hợp ở nƣớc ta, thì rơm rạ chủ yếu phát sinh từ cây lúa nƣớc và đƣợc đề cập chủ yếu đến trong tài liệu này. Đã có lúc rơm rạ đƣợc coi là một loại sản phẩm phụ hữu ích thu hoạch đƣợc, nhƣng do nhu cầu về lƣơng thực mà sản lƣợng lúa ngày càng gia tăng, cùng với đó là nguồn rơm rạ không thể tận dụng hết, nên rơm rạ đã trở thành một nguồn phế thải khó xử lý trong nông nghiệp.Mặc dù nguồn phụ phẩm này có chứa các vật chất có thể mang lại lợi ích cho xã hội, song giá trị thực của nó thƣờng bị bỏ qua do chi phí quá lớn cho các công đoạn thu thập, vận chuyển và các công nghệ xử lý để có thể sử dụng một cách hữu ích. Việc đốt ngoài trời nguồn phế thải này đang gây ra các vấn đề môi trƣờng, làm ảnh hƣởng đến sức khỏe con ngƣời và đồng thời cũng là một sự thất thoát nguồn tài nguyên. Nếu nguồn phế thải này có thể tận dụng để tăng cƣờng cho sản xuất lƣơng thực hay sản xuất vật liệu xây dựng thì chúng sẽ không còn là nguồn phế thải nữa mà trở thành nguồn nguyên liệu mới Để khắc phục vấn đề đó thì việc sử dụng rơm trong xây dựng đặc biệt là xử dụng rơm làm chất độn sản xuất bê tông nhẹ là một giải pháp hữu hiệu đƣợc lựa chọn. Giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng do khối lƣợng lớn chất thải nông nghiệp từ rơm và có thế nghiên cứu chế tạo ra một loại bê tông nhẹ mới, giúp giảm thiểu chi phí xây dựng, thi công nhẹ nhàng hơn giúp dễ dàng vận chuyển và có thể cách âm cách nhiệt rất tốt.Các công trình nghiên cứu về chủ đề này còn khá là hạn chế, vậy nên nhằm đƣa ra đƣợc kết quả đúng, chính xác và khách quan cần thí nghiệm trực tiếp nhiều lần trên các mẫu. Với mục đích kiểm chứng bằng thực nghiệm một số tính chất của bê tông thƣờng và bê tông nhẹ sử dụng rơm. Qua đó làm rõ so sánh và đƣa ra kết luận cho những ƣu nhƣợc điểm trên hai loại bê tông. Từ những phân tích trên lựa chọn đề tài : “Thiết kế và thử nghiệm tính năng của bê tông nhẹ sử dụng rơm” có tính cấp thiết và thực tế cao. 1 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG ÁN NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về bê tông 1. Một số vấn đề chung về bê tông Bê tông xi măng (bê tông) là loại vật liệu đá nhân tạo nhận đƣợc sau khi làm rắn chắc hỗn hợp bê tông. Hỗn hợp bê tông (bê tông tƣơi) là hỗn hợp bao gồm: cốt liệu, xi măng, nƣớc, phụ gia (nếu có) đƣợc lựa chọn tính toán thành phần hợp lý, nhào trộn đồng đều, có tính dẻo, tính dính, độ linh động, nhƣng chƣa rắn chắc và chƣa có cƣờng độ. Bê tông có cấu trúc phức tạp, đƣợc tạo thành từ ba thành phần cơ bản: cốt liệu, đá xi măng và hệ thống lỗ rỗng, mao quản. Cốt liệu là những hạt cát, đá, có hình dạng, kích thƣớc, đặc trƣng, bề mặt, cƣờng độ khác nhau. Đá xi măng đƣợc tạo thành từ xi măng tƣơng tác với nƣớc để một giời gian cho rắn chắc lại. Hệ thống mao quản lỗ rỗng có thể chứa nƣớc, không khí và hơi nƣớc. Cốt liệu là thành phần chính, tạo nên bộ khung chịu lực của bê tông. Nó chính là các hạt vật liệu dạng rời, có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, có thành phần hạt xác định, khi nhào trộn với xi măng và nƣớc thì sẽ đông cứng, rắn chắc nhƣ đá. Theo kích thƣớc hạt, cốt liệu dùng để chế tạo bê tông đƣợc phân ra cốt liệu nhỏ và cốt liệu lớn.
