Nghiên cứu ảnh hưởng của tro bay đến khả năng chống thấm của bê tông

Abstract

Tính chất cơ lý của bê tông phụ thuộc chủ yếu vào thành phần cấp phối, loại xi măng, loại cốt liệu, hàm lượng xi măng, hàm lượng nước (tỉ lệ N/X), ... Độ bền của bê tông có thể được xem phụ thuộc chủ yếu vào cấu trúc lỗ rỗng bên trong bê tông. Bê tông có thể bị phá hoại do sự xâm thực của các nhân tố có hại như chloride và CO2, ... Hiện nay có nhiều nghiên cứu để tìm ra các nguồn vật liệu thay thế xi măng nhằm nâng cao cường độ và độ bền của bê tông. Đề tài nghiên cứu ảnh hưởng của tro bay loại F từ nhà máy nhiệt điện Duyên Hải đối với cường độ chịu nén và khả năng chống thấm của bê tông. Tỉ lệ các thành phần cấp phối là xi măng: cát: đá = 1 : 2.2 : 2.7 và giữ không đổi trong suốt thí nghiệm. Xi măng portland (OPC) được thay thế bởi tro bay loại F với các tỉ lệ thay thế lần lượt là 0%, 10%, 20% và 40%, trong khi tỉ lệ nước/chất kết dính (tổng của xi măng và tro bay) là 0.3 và đồng thời phụ gia giảm nước cũng được sử dụng ở tỉ lệ 0.008 khối lượng chất kết dính. Các thí nghiệm cường độ chịu nén được thực hiện trên mẫu lập phương kích thước 150x150x150mm trong khi các thí nghiệm khả năng chống thấm được thực hiện trên mẫu hình trụ có đường kính 150mm và chiều cao 150mm. Tất cả các thí nghiệm được thực hiện tại các thời điểm 28 ngày, 56 ngày và 90 ngày. Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng nằm trong giới hạn nghiên cứu của đề tài, tro bay góp phần nâng cao độ linh động của bê tông ướt vì nó giúp tăng độ sụt. Khi 10% tro bay được sử dụng để thay thế xi măng cường độ chịu nén cao hơn mẫu đối chứng khi không có tro bay, tuy nhiên cấp chống thấm giống như mẫu đối chứng ở các thời điểm 28 ngày, 56 ngày, 90 ngày. Khi 20% tro bay được sử dụng để thay thế xi măng, cường độ chịu nén và cấp chống thấm đều cao hơn so với mẫu đối chứng không có tro bay tại các thời điểm 28 ngày, 56 ngày và 90 ngày. Khi 40% tro bay được sử dụng để thay thế xi măng cường độ chịu nén tại thời điểm 28 ngày thấp hơn mẫu đối chứng không có tro bay, tuy nhiên cường độ chịu nén phát triển đến giá trị cao hơn cường độ chịu nén của mẫu đối chứng tại thời điểm 56 ngày và 90 ngày. Ngoài ra, cấp chống thấm của bê tông có 40% tro bay thay thế xi măng cao hơn mẫu đối chứng tại các thời điểm thí nghiệm tương ứng. Nhìn chung, cường độ chịu nén của mẫu 40% tro bay thay thế xi măng nhỏ hơn mẫu 20% tro bay thay thế xi măng, tuy nhiên cấp chống thấm của mẫu 40% tro bay thì cao hơn mẫu 20% tro bay. Nằm trong giới hạn nghiên cứu của đề tài, tác giả đề xuất sử dụng 20% tro bay thay thế xi măng vì góp phần nâng cao cả cường độ chịu nén và cấp chống thấm.