ISSN:
Website: www.jomc.vn
Ảnh hưởng của Nanosilica đến cường độ liên kết bề mặt cốt sợi thép trong bê tông cường độ siêu cao
Tóm tắt
Bài báo trình bày sự ảnh hưởng của hàm lượng nanosilica (NS) đến cường độ liên kết bề mặt của cốt sợi thép trong bê tông cường độ siêu cao (UHPC). Khi thay thế hàm lượng xi măng bằng hàm lượng NS tương ứng từ 0,5 đến 2,0% trong thành phần cấp phối của UHPC, cường độ liên kết bề mặt của cốt sợi thép trong UHPC được cải thiện đáng kể và đạt được giá trị lớn nhất khi sử dụng hàm lượng 1,0% NS. Cường độ liên kết cực đại (τpeak) và tương đương (τeq) của cốt sợi thép trong UHPC khi sử dụng hàm lượng 1,0% NS lần lượt là 13,63 MPa và 140,10 MPa. Khi được bổ sung thêm hàm lượng NS, cường độ liên kết của UHPC tăng lên là do NS đã làm tăng sự đặc chắc tại vùng chuyển tiếp xung quanh bề mặt cốt sợi thép và UHPC. Ngoài ra, khi sử dụng hàm lượng NS tăng từ 0,5 đến 1,0%, cường độ nén của UHPC có xu hướng tăng và đạt giá trị lớn nhất (201,51 ± 3,40 MPa) với hàm lượng 1,0% NS được sử dụng. Tuy nhiên, khi hàm lượng NS tăng từ 1,0 đến 2,0% cường độ nén của UHPC có xu hướng giảm. Hơn nữa, tính công tác của UHPC giảm khi bổ sung thêm NS trong thành phần cấp phối của UHPC. Độ chảy của các tổ hợp chứa các hàm lượng NS đều thấp hơn 235 mm, trong khi độ chảy của mẫu đối chứng là 245 mm.
Tài liệu tham khảo
- . C. Shi, Z. Wu, J. Xiao, D. Wang, Z. Huang, Z. Fang, A review on ultra high performance concrete: Part I. Raw materials and mixture design, Constr. Build. Mater. 101 (2015) 741–751. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.10.088.
- . N.Q. Phú, Nghiên cứu xác định hàm lượng cốt sợi hợp lý để chế tạo bê tông có khả năng chịu nén và chịu uốn tốt, bền trong môi trường biển, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thủy lợi & Môi trường, (2018) 23–29.
- . Lê Quỳnh Nga, Nghiên cứu các tính chất cơ học của bê tông cốt sợi polypropylen forta, Tạp chí Giao thông vận tải, (2018) 83–86.
- . N.T. Thường, H.V. Hải, Nghiên cứu khả năng kháng uốn của bê tông siêu tính năng gia cố cốt sợi thép dưới tác dụng của tải trọng động, Khoa học & công nghệ Việt Nam, (2021) 40–45.
- . J. Camiletti, A.M. Soliman, M.L. Nehdi, Effects of nano- and micro-limestone addition on early-age properties of ultra-high-performance concrete, Mater. Struct. Constr. 46 (2013) 881–898. https://doi.org/10.1617/s11527-012-9940-0.
- . E. Ghafari, H. Costa, E. Júlio, A. Portugal, L. Durães, The effect of nanosilica addition on flowability, strength and transport properties of ultra high performance concrete, Mater. Des. 59 (2014) 1–9. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2014.02.051.
- . K. Wille, K.J. Loh, Nanoengineering ultra-high-performance concrete with multiwalled carbon nanotubes, Transp. Res. Rec. 2142 (2010) 119–126. https://doi.org/10.3141/2142-18.
- . J.K. Park, S.H. Park, D.J. Kim, Effect of matrix shrinkage on rate sensitivity of the pullout response of smooth steel fibers in ultra-high-performance concrete, Cem. Concr. Compos. 94 (2018) 226–237. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2018.09.014.
- . N.Q. Phú, Sử dụng cốt sợi thép và phụ gia khoáng siêu mịn để chế tạo bê tông chất lượng siêu cao, Khoa học kĩ thuật thủy lợi và môi trường, (2020) 29–35.
- . V.V.T. Ân, B.D. Đại, Nghiên cứu ảnh hưởng của silica fume kết nén có độ mịn khác nhau và tro trấu đến tính chất của bê tông chất lượng cao, Tạp chí Khoa học công nghệ xây dựng, (2019) 13–20.
- . V.V.T. Ân, L.Đ. Hải, Ảnh hưởng của nano carbon và tro bay đến co ngót và khả năng kháng nứt của bê tông chất lượng siêu cao, Tạp Chí Khoa Học Công Nghệ Xây Dựng (2019) 32–40.
- . N.C. Thắng, N.V. Tuấn, P.H. Hanh, Ảnh hưởng của phụ gia khoáng đến khả năng ăn mòn cốt thép trong bê tông chất lượng siêu cao,Tạp chí Khoa học công nghệ xây dựng, (2018) 86–91.
- . N.V. Thức, Nghiên cứu tính chất cơ học và đặc điểm phá hủy của bê tông cường độ cao sử dụng nano Silica ứng dụng trong công trình cầu, (n.d.) Luận án tiến sĩ (2021),183.
- . T.B. Việt, N.D. Hiếu, L.T. Hùng, L.H. Sơn, Đ.H. Duy, Ảnh hưởng của Nano Silica đến tính chất của bê tông siêu tính năng UHPC, Tạp chí Xây dựng, (2022) 98–102.
- . S.Y. Lee, H.V. Le, D.J. Kim, Self-stress sensing smart concrete containing fine steel slag aggregates and steel fibers under high compressive stress, Constr. Build. Mater. 220 (2019) 149–160. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.05.197.
- . ASTM International, Standard Test Method for Slump of Hydraulic-Cement Concrete, ASTM C1437 (1993) 15–16.
- . ASTM International, Standard test method for compressive strength of hydraulic cement mortars, ASTM C109/C109M 04 (1993) 1–7.
- . V.P. Dang, D.J. Kim, Rate-sensitive pullout resistance of smooth-steel fibers embedded in ultra-high performance concrete containing nanoparticles, Cem. Concr. Compos. (2023). https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2023.105109.
- . H.F.W. Taylor, Cement chemistry, 2nd ed., Thomas Telford, London, 1997.
- . Z. Wu, C. Shi, K.H. Khayat, S. Wan, Effects of different nanomaterials on hardening and performance of ultra-high strength concrete (UHSC), Cem. Concr. Compos. 70 (2016) 24–34. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2016.03.003.
- . Z. Wu, C. Shi, K.H. Khayat, Multi-scale investigation of microstructure, fiber pullout behavior, and mechanical properties of ultra-high performance concrete with nano-CaCO3 particles, Cem. Concr. Compos. 86 (2018) 255–265. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2017.11.014.
- . Z. Wu, K.H. Khayat, C. Shi, B.F. Tutikian, Q. Chen, Mechanisms underlying the strength enhancement of UHPC modified with nano-SiO2 and nano-CaCO3, Cem. Concr. Compos. 119 (2021) 103992. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2021.103992.