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

ISSN:

Website: www.jomc.vn

Nghiên cứu chế tạo bê tông nhẹ tự lèn từ tro bay

Bùi Lê Anh Tuấn , Nguyễn Văn Thanh , Hồng Minh Phúc

Tóm tắt

Nghiên cứu chế tạo cốt liệu nhẹ nhân tạo (LWA) từ nguồn vật liệu địa phương và tro bay từ nhà máy nhiệt điện tại khu vực Đồng bằng sông Cửu long (ĐBSCL) bằng phương pháp liên kết nguội. Qua các thử nghiệm cho thấy có thể sản xuất LWA từ tro bay có khối lượng thể tích thấp (1,002 g/cm3), độ hút nước của cốt liệu đạt 15,67 % cao hơn so với đá tự nhiên (5,21 %) và cường độ nén từng viên của LWA được sản xuất đạt 1,08 MPa với hàm lượng 8 % xi măng và LWA được ứng dụng vào thay thế 100% thể tích của đá dăm trong hỗn hợp bê tông tự lèn với các tỷ lệ w/c khác nhau. Kết quả cho thấy bê tông nhẹ tự lèn được sản xuất trong nghiên cứu có độ sụt cao nằm trong khoảng từ 250 mm đến 270 mm và đường kính chảy loang từ 550 mm đến 650 mm đạt yêu cầu về bê tông tự lèn theo tiêu chuẩn TCVN 12209:2018, khối lượng thể tích khô của bê tông sử dụng LWA nhỏ hơn 12 % đến 16 % so với các trường hợp cấp phối bê tông sử dụng đá tự nhiên. Độ hút nước thấp và cường độ đạt khoảng 90 % đến 97 % so với các cấp phối bê tông sử dụng đá tự nhiên và tất cả các cấp phối bê tông nhẹ tự lèn được sản xuất đạt tiêu chuẩn ASTM C330 và ACI 318. Qua các kết quả phân tích đánh giá tính chất của LWA và bê tông nhẹ tự lèn được sản xuất trong nghiên cứu có thể chứng minh được tiềm năng ứng dụng tro bay vào sản xuất LWA và ứng dụng vào chế tạo bê tông nhẹ tự lèn kết hợp với phụ gia khoáng (Fly ash, silica fume) thay thế xi măngtrong nghiên cứu giúp cải thiện đáng kể được tính chất của bê tông.

Tài liệu tham khảo

  1. . Tiêu chuẩn TCVN 12209-2018 “Bê tông tự lèn - yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử”.
  2. . Chao-Lung Hwang, Le Anh-Tuan Bui, Kae-Long Lin, Chun-Ting Lo. Manufacture and performance of lightweight aggregate from municipal solid waste incinerator fly ash and reservoir sediment for self-consolidating lightweight concrete. Cement & Concrete Composi.
  3. . B. Mahalingama, K. Nagamani, L.S. Kannan, K. Mohammed Haneefa, A. Bahurudeen. Assessment of hardened characteristics of raw fly ash blended self-compacting concrete. ScienceDirect, 8:709-711, 2016..
  4. . Bui LA-T, Hwang C-L, Chen C-T, Lin K-L, Hsieh M-Y. Manufacture and performance of cold bonded lightweight aggregate using alkaline activators for high performance concrete. Constr Build Mater, 35:1056–62, 2012..
  5. . Gesog˘lu M, Özturan T, Güneyisi E. Effects of fly ash properties on characteristics of cold-bonded fly ash lightweight aggregates. Constr Build Mater, 21(9):1869–78, 2007..
  6. . Nguyễn Công Thắng, Hàn Ngọc Đức, Hoàng Tuấn Nghĩa. Nghiên cứu thực nghiệm nâng cao một số tính chất của bê tông nhẹ cốt liệu rỗng. Tạp chí Khoa học Công nghê Xây dựng, 2:104-108, 2018..
  7. . Tommy Yiu Lo, Hongzhi Cui, Shazim Ali Memon, Takafumi Noguchi. Manufacturing of sintered lightweight aggregate using high-carbonfly ash and its effect on the mechanical properties and microstructure of concrete. Journal of Cleaner Production, 112: 753-762.
  8. . Hoàng Minh Đức. Nghiên cứu chế tạo bê tông nhẹ cách nhiệt kết cấu sử dụng hạt polystyrol phồng nở. Tạp chí KHCN Xây dựng, số 4/2017.
  9. . Javad Nodeh Farahani, Payam Shafigh, Hilmi Bin Mahmud. Production of A Green Lightweight Aggregate Concrete by Incorporating High Volume Locally Available Waste Materials. ScienceDirect, 184:778-783, 2017..
  10. . P. Gomathi, A. Sivakumar. Accelerated curing effects on the mechanical performance of cold bonded and sintered fly ash aggregate concrete. Construction and Building Materials, 77:276-278, 2015.
  11. . Erman Yig˘it Tuncel and Bekir Yılmaz Pekmezc. A sustainable cold bonded lightweight PCM aggregate production: Its effects on concrete properties. Construction and Building Materials, 181: 199–216, 2018..
  12. . Jumah Musdif Their and Mustafa Özakça. Developing geopolymer concrete by using cold-bonded fly ash aggregate, nano-silica, and steel fiber. Construction and Building Materials, 180:12-22, 2018..
  13. . Tommy Yiu Lo, Hongzhi Cui, Shazim Ali Memon, Takafumi Noguchi. Manufacturing of sintered lightweight aggregate using high-carbonfly ash and its effect on the mechanical properties and microstructure of concrete. Journal of Cleaner Production, 112: 753-762.
  14. . Chao-Lung Hwang and Vu-An Tran. A study of the properties of foamed lightweight aggregate for self-consolidating concrete. Construction and Building Materials, 87:78-85, 2015..
  15. . Baykal G, Döven AG. Utilization of fly ash by pelletization process; theory, application areas and research results. Resour Conserv Recycl, 30(1):59–77, 2000..
  16. . Güneyisi E, Gesog˘lu M, Booya E. Fresh properties of self-compacting cold bonded fly ash lightweight aggregate concrete with different mineral admixtures. Mater Struct, 45:1849–59, 2012..
  17. . Gesog˘lu M, Güneyisi E, Özturan T, Öz HÖ, Asaad DS. Self-consolidating characteristics of concrete composites including rounded fine and coarse fly ash lightweight aggregates. Compos B Eng, 60:757–632014.
  18. . Tiêu chuẩn TCVN 7572-4:2006 “Cốt liệu cho bê tông và vữa Phương pháp thử - Phần 4: Xác định khối lượng riêng, khối lượng thể tích và độ hút nước”.
  19. . Tiêu chuẩn TCVN 7572-2:2006 “Cốt liệu cho bê tông và vữa-Yêu cầu kỹ thuật-Phần 2: Xác định thành phần hạt”.
  20. . Niyazi Ugur Kockala and Turan Ozturan. Effects of lightweight fly ash aggregate properties on the behavior of lightweight concretes. Journal of Hazardous Materials, 197:954-965, 2010..
  21. . Tiêu chuẩn TCVN 7572-11:2006 “Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phương pháp thử - Phần 11: Xác định độ nén dập và hệ số hoá mềm của cốt liệu lớn.
  22. . Bùi Lê Anh Tuấn, Hwang Chao Lung, Ngô Văn Ánh, Nguyễn Quốc Chiến, Kiều Phước Ngọc và Nguyễn Nhật Trường. Xây dựng quy trình tính toán cấp phối cho bê tông tự lèn trên cơ sở tối ưu cấp phối cốt liệu và thể tích vữa. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ,.
  23. . Tiêu chuẩn TCVN 8828:2011 “Bê tông – Yêu cầu bảo dưỡng ẩm tự nhiên”.
  24. . Tiêu chuẩn TCVN 3108: 1993 “Hỗn hợp bê tông nặng - Phương phá,p xác định khối lượng thể tích”.
  25. . Tiêu chuẩn TCVN 3118:1993 “Bê tông nặng-Phương pháp xác định cường độ nén”..
  26. . Tiêu chuẩn TCVN 3113:1993 “Bê tông nặng-Phương pháp xác định độ hút nước”..
  27. . UNE-EN 13055-1:2003, Lightweight aggregates - Part 1: Lightweight aggregates for concrete, mortar and grout, 2003..
  28. . Tiêu chuẩn TCVN 7570:2006 “Cốt liệu cho bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật”.
  29. . Tiêu chuẩn TCVN 6220:1997 “Lightweight aggregates for concrete – Expanded clay, gravel and sand – Technical requirements, 1997..
  30. . Tiêu chuẩn TCVN 8228-2009 “Hỗn hợp bê tông thủy công”.
  31. . EN 206-1: 2013 Concrete. Specification, performance, production and conformity..
  32. . ASTM C330/C330M-17a, Standard Specification for Lightweight Aggregates for Structural Concrete, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2017, www.astm.org..
  33. . ACI 318-11, Building Code Requirements for Structural Concrete, ACI Committee 318, 2011..
  34. . Bui Le Anh Tuan, Duong Hoang Bao Khanh, Nguyen Van Thanh, Huynh Trong Phuoc. Research on the production of fly ash based-lightweight aggregate for concrete. Vietnam Journal of Construction – Copyright Vietnam Ministry of Construction, 610:151-153, 2019..