Nghiên cứu ảnh hưởng của thạch cao nhân tạo và silica fume đến tính chất cơ học và độ bền lâu của bê tông sử dụng cát biển trong môi trường biển đảo

Từ khóa:

Thạch cao nhân tạo
Silica fume
Tính chất cơ học
 
Ăn mòn nhanh
Thời gian phá hoại mẫu

Tóm tắt:

Trước thực trạng khan hiếm cát sông và yêu cầu nâng cao độ bền lâu của bê tông trong môi trường biển đảo, nghiên cứu này đánh giá ảnh hưởng của thạch cao nhân tạo (50÷60%) và silica fume (0÷10%) đến tính chất cơ học và khả năng kháng xâm thực của bê tông sử dụng cát biển. Các cấp phối được thiết kế với N/CKD = 0,3 và 1% phụ gia siêu dẻo. Kết quả cho thấy bổ sung 10% silica fume làm tăng cường độ nén 28 ngày từ 8–17%. Cấp phối sử dụng 50% thạch cao nhân tạo kết hợp 10% silica fume đạt cường độ nén ≥ 40 MPa và cường độ kéo khi uốn 5,5 MPa (tăng khoảng 25% so với mẫu đối chứng). Thí nghiệm ăn mòn nhanh trong dung dịch NaCl 3% cho thấy cấp phối này có thời gian phá hoại dài nhất (27 ngày), chứng tỏ khả năng hạn chế khuếch tán ion Cl⁻ và bảo vệ cốt thép tốt hơn. Trong phạm vi nghiên cứu, cấp phối 50% thạch cao nhân tạo và 10% silica fume được đánh giá là tối ưu cho bê tông sử dụng cát biển trong điều kiện môi trường biển đảo.

Nội dung:

Tài liệu tham khảo:

[1]     Chương P.V., Khoan P.V., Thắng, N.N., (2019). Nghiên cứu áp dụng phương pháp gia tốc để đánh giá mức độ ăn mòn cốt thép trong bê tông cát nhiễm mặn. Tạp chí KHCN Xây dựng, số 4.

[2]     Nguyễn Mạnh Kiểm (1992), Nghiên cứu sử dụng cát biển làm cốt liệu trong bê tông, Tuyển chọn các công trình nghiên cứu khoa học 1960-1975, tháng 5, Hà Nội.

[3]     Zhenhai Zhang  et al (2013), "Experimental Research on Durability of Concrete Made by Seawater and Sea- Sand", Advanced Materials Research, tr. 385-388.

[4]     Do-Gyeum Kim (May 2013), The Effects of Chloride on  Durability  of Concrete   Mixed  With Sea  Sand, ISSN 2161-623X, chủ biên, , US-China Education Review A.

[5]     Tính toán thành phần của chất kết dính không xi măng theo Chỉ dẫn kỹ thuật chọn thành phần bê tông các loại theo Quyết định số 778/1998/QĐ-BXD ngày 05/9/1998 của Bộ Xây dựng.

[6]     Đồng Kim Hạnh, Dương Thị Thanh Hiền (2011). Tình trạng ăn mòn bê tông cốt thép và giải pháp chống ăn mòn cho công trình bê tông cốt thép trong môi trường biển Việt Nam. Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường, Viện KHTLVN, tr 44-49.

[7]     Nguyễn Thanh Bằng (2011). Nguyên nhân gây xâm thực bê tông và bê tông cốt thép công trình thủy lợi – Giải pháp khắc phục phòng ngừa. Tạp chí KH&CN Thủy lợi, Viện KHTLVN, số 3, tr 56-60.

[8]     Phạm Văn Khoan, Nguyễn Nam Thắng, (2010). Tình trạng ăn mòn bê tông cốt thép ở vùng biển Việt Nam và một số kinh nghiệm sử dụng chất ức chế ăn mòn canxi nitrít. Tạp chí KHCN Xây dựng, Số 2.

[9]     Phạm Duy Hữu, Nguyễn Ngọc Long, Đào Văn Đông, Phạm Duy Anh (2008). Bê tông cường độ cao và chất lượng cao. NXB Giao thông vận tải.

[10]   Nguyễn Thị Thu Hương (2014). Nghiên cứu đề xuất phương pháp thí nghiệm tính thấm nước phù hợp cho bê tông có độ bền cao. Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường, Viện KHTLVN, số 47.

[11]   Nguyễn Mạnh Phát, (2007). Lý thuyết ăn mòn và chống ăn mòn bê tông – bê tông cốt thép trong xây dựng. NXB Xây dựng.

[12] Nguyễn Mạnh Tuấn (2018). Sản xuất bê tông bền trong môi trường biển từ nguồn nguyên liệu tại chỗ. Tạp chí Khoa học và công nghệ Việt Nam, số 3, tr 26-28.

[13] TCVN 2682 : 2009, (2009). Xi măng poóc lăng - yêu cầu kỹ thuật. 6 Tr.

[14]   TCVN 10302:2014 (2014). Phụ gia hoạt tính tro bay dùng cho bê tông, vữa xây và xi măng”.

[15]   TCVN 7570:2006 (2006). Cốt liệu cho bê tông và vữa - yêu cầu kỹ thuật. 6 Tr.

[16] TCVN 4506:2012 (2012). Nước cho bê tông và vữa - yêu cầu kỹ thuật. 7tr.

[17] TCVN 3106: 2022 (2022). Hỗn hợp bê tông nặng - phương pháp thử độ sụt. 3 Tr.

[18] TCVN 3105:2022 (2022). Lấy mẫu, chế tạo và bảo dưỡng mẫu bê tông. 6 Tr.

[19]   NT Build 356-2009 (2009). Concrete, repairing materials and protective coating: embedded steel method. Chloride permeability nordtest method.

[20]   TCVN 6702:2013 (2013). Xử lý kết quả thử nghiệm để xác định sự phù hợp với yêu cầu kỹ thuật.

[21] TCVN 3119:2022 (2022). Bê tông-Phương pháp xác định cường độ chịu kéo khi uốn.