##common.pageHeaderLogo.altText##
Tạp chí Vật liệu và Xây dựng - Bộ Xây dựng

ISSN:

Website: www.jomc.vn

Đánh giá sự cân bằng giữa tính năng công tác, cơ học và khả năng kháng xâm nhập ion chloride của bê tông hạt mịn phối hợp tro bay và sợi xơ dừa

Nguyễn Hoàng Duy Linh , Nguyễn Tấn Khoa , Ngô Văn Thức

Tóm tắt

Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ tro bay (TB, 0–40% xi măng) và hàm lượng sợi xơ dừa (SD, 0–2,5% theo khối lượng chất kết dính) đến tính chất tươi, cơ học và khả năng kháng ion chloride  của bê tông hạt mịn (BTHM). Kết quả cho thấy tăng hàm lượng SD từ 0 đến 2,5% làm giảm độ sụt từ 18 xuống 8 cm và khối lượng thể tích tươi giảm 7,4%. Ngược lại, sử dụng TB cho thấy sự cải thiện tính công tác, với độ sụt đạt 14 cm tại 40% TB. Ở 56 ngày, BTHM với 30% TB khi tăng hàm lượng SD từ 0-2,5%,  cường độ kéo uốn (Rku) tăng đến 19,2%, đạt 7,13 MPa, trong khi cường độ chịu nén (Rn) đạt 42,1–42,5 MPa với hàm lượng 1,5–2% SD. Trong hệ BTHM chứa 2%SD, việc tăng tỷ lệ TB từ 0-40% làm điện trở suất bề mặt (ESR) tăng 125,5% lên 47,1 kΩ.cm và QRCPT giảm 85,1% xuống 339 C ở 56 ngày, tương ứng mức thấm chloride từ “Trung bình” đến “Rất thấp”. Quan hệ hàm mũ giữa ESR và QRCPT với hệ số xác định R2=0,936 cho thấy tiềm năng sử dụng ESR như chỉ số không phá hủy để đánh giá nhanh khả năng kháng chloride. BTHM với miền sử dụng 30% TB và 1,5–2% SD được xác định là vùng cấp phối cân bằng, dung hòa tính công tác, tính chất cơ học và khả năng kháng xâm nhập ion chloride.

Tài liệu tham khảo

  1. . Huntzinger, D.N. and T.D. Eatmon (2009), A life-cycle assessment of Portland cement manufacturing: comparing the traditional process with alternative technologies, Journal of Cleaner Production, 17(7): p. 668–675.
  2. . Nguyễn Tấn Khoa (2022), Nghiên cứu tính năng bê tông cát sử dụng tro bay, xỉ lò cao cho kết cấu công trình trong môi trường biển Miền Trung, Đại học Giao thông vận tải.
  3. . Khan, M. and M. Ali (2019), Improvement in concrete behavior with fly ash, silica-fume and coconut fibres, Construction and Building Materials, 203: p. 174–187.
  4. . Ali, B., et al. (2022), A critical review on the utilization of coir (coconut fiber) in cementitious materials, Construction and Building Materials, 351: p. 128957.
  5. . Wang, B., L. Yan, and B. Kasal (2022), A review of coir fibre and coir fibre reinforced cement-based composite materials (2000–2021), Journal of Cleaner Production, 338: p. 130676.
  6. . Lê Nguyễn Thiện Huy và Võ Nhật Luân (2025), Nghiên cứu sử dụng phế thải kính, tro bay và sợi xơ dừa để chế tạo bê tông thân thiện với môi trường phục vụ xây dựng nhà ở trên địa bàn các tỉnh Tây Nam Bộ, Tạp chí Vật liệu và Xây dựng – Bộ Xây dựng, 15(04): p. 50–58, doi: 10.54772/jomc.04.2025.1065.
  7. . Ahmad, J., et al. (2022), Mechanical and durability performance of coconut fiber reinforced concrete: a state-of-the-art review, Materials, 15(10): p. 3601.
  8. . Trần Mạnh Tiến và Đỗ Ngọc Tú (2024), Bê tông cốt sợi tự nhiên: Các đặc tính cơ học và khả năng ứng dụng, Tạp chí Khoa học Công nghệ Giao Thông Vận Tải, 13(6): p. 25–37.
  9. . Siddique, R. and M.I. Khan (2011), Supplementary cementing materials, Springer Science & Business Media.
  10. . Neville, A.M. (2011), Properties of concrete, 5th ed., England: Pearson.
  11. . Nguyễn Văn Chính, Đặng Văn Mến (2019), Ảnh hưởng của tro bay nhiệt điện Duyên Hải đến cường độ chịu nén và khả năng chống thấm của bê tông, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Đại học Đà Nẵng, 17: p. 11–14.
  12. . Nguyễn Thế Anh, Lê Nguyễn Phú Trường (2021), Nghiên cứu tính chất cơ lý của bê tông sợi tự nhiên khu vực đồng bằng sông Cửu Long, Tạp chí Vật liệu và Xây dựng – Bộ Xây dựng, 11(02): p. 35–42.
  13. . Lê Anh Thắng, Tô Minh Đoàn. (2024), Đánh giá các tính chất cơ học của bê tông cường độ cao kết hợp cát mịn cửa sông với tro bay và gia cường bằng sợi polypropylene, Tạp chí Vật liệu và Xây dựng – Bộ Xây dựng, 14(05): p. 30–35.
  14. . Nguyễn Công Hậu, Nguyễn Thị Thu Thuỷ (2024), Nghiên cứu đặc tính cơ học của bê tông cường độ cao dùng nhiều tro bay có kết hợp các loại và hàm lượng sợi khác nhau, Tạp chí Vật liệu và Xây dựng – Bộ Xây dựng, 14(02): p. 54–60.
  15. . Da Silva, E.J., et al. (2017), A new treatment for coconut fibers to improve the properties of cement-based composites – Combined effect of natural latex/pozzolanic materials, Sustainable Materials and Technologies, 12: p. 44–51.
  16. . Lakhiar, M.T., et al. (2021), Effect of banana skin powder and coir fibre on properties and flexural behaviour of precast SCC beam, International Journal of Sustainable Engineering, 14(5): p. 1193–1206.
  17. . Wardhono, A., et al. (2017), Comparison of long term performance between alkali activated slag and fly ash geopolymer concretes, Construction and Building Materials, 143: p. 272–279.
  18. . Whitehurst, E.A. Soniscope tests concrete structures. in Journal Proceedings. 1951.
  19. . Sathiparan, N., M.N. Rupasinghe, and B.H. Pavithra (2017), Performance of coconut coir reinforced hydraulic cement mortar for surface plastering application, Construction and Building Materials, 142: p. 23–30.
  20. . Ramli, M., W.H. Kwan, and N.F. Abas (2013), Strength and durability of coconut-fiber-reinforced concrete in aggressive environments, Construction and Building Materials, 38: p. 554–566.
  21. . Thomas, M. (1996), Chloride thresholds in marine concrete, Cement and Concrete Research, 26(4): p. 513–519.
  22. . Liu, J., et al. (2014), Permeation properties and pore structure of surface layer of fly ash concrete, Materials, 7(6): p. 4282–4296.
  23. . Pablo-Calderón, M.A., P.F.d.J. Cano-Barrita, and F.M. León-Martínez (2023), Exploring the detection of Cl− penetration in Portland cement mortars via surface electrical resistivity, Materials, 16(22): p. 7123.
  24. . Shi, C. (2004), Effect of mixing proportions of concrete on its electrical conductivity and the rapid chloride permeability test (ASTM C1202 or AASHTO T277) results, Cement and Concrete Research, 34(3): p. 537–545.
  25. . Thomas, M., et al. (2012), The effect of supplementary cementing materials on chloride binding in hardened cement paste, Cement and Concrete Research, 42(1): p. 1–7.
  26. . Obla, K.H. and C.L. Lobo (2021), Electrical Tests for Concrete Penetrability, Part 1, ACI Materials Journal, 118(5): p. 45–54, doi: 10.14359/51732934.
  27. . Chen, Z., Chea, T., Luo, J., Wei, J. and Zhao, G. (2025), Application of coir fibers in eco-friendly biomass coral concrete: Mechanical properties, chloride attack and deterioration mechanism, Journal of Building Engineering, 111: p. 113536, doi: 10.1016/j.jobe.2025.113536.