NHỮNG KẾT QUẢ BAN ĐẦU NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐÓNG RẮN LÊN KHẢ NĂNG CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG TRO BAY DÂN DỤNG

Trần Kha Luân, Đỗ Thu Thủy, Võ Nguyên Bảo, Lâm Duy Nhất, Trần Thiện Thanh, Hoàng Đức Tâm

Tóm tắt


Sự tăng trưởng cơ sở hạ tầng trên toàn thế giới đang buộc ngành xây dựng hướng tới mức tiêu thụ xi măng cao. Sản xuất xi măng không chỉ tiêu thụ một lượng lớn tài nguyên thiên nhiên mà còn gây ô nhiễm môi trường do việc thải hàng tấn khí nhà kính vào khí quyển. Để tạo một môi trường xây dựng bền vững, việc tái chế chất thải công nghiệp thành vật liệu xây dựng là rất cần thiết. Nghiên cứu này hướng đến ứng dụng tro bay như một lựa chọn thay thế cho xi măng trong bê tông dân dụng, nhằm hỗ trợ tính bền vững tài nguyên thiên nhiên và môi trường sống. Nghiên cứu đề xuất thay thế một phần xi măng bằng tro bay theo các tỉ lệ khối lượng khác nhau (0, 10, 20, 30 và 40%) và quan sát hiệu ứng nhiệt độ cao trong quá trình đóng rắn đối với khả năng chịu nén sau cùng của bê tông pha tro bay (FAC) có hàm lượng calcium thấp. Các thử nghiệm bao gồm đánh giá độ mất khối lượng khi khô, mật độ khi ướt, mật độ khi khô, và quan trọng nhất là cường độ nén lớn nhất đạt được để đánh giá hiệu suất độ bền của FAC. Kết quả ban đầu cho thấy FAC đạt cường độ nén cao hơn bằng cách bảo dưỡng đóng rắn mẫu vật ở nhiệt độ 70°C. Ngoài ra, FAC cho thấy mật độ khi ướt cao hơn không đáng kể so với bê tông thông thường bảo đảm cho nó lợi thế như là một loại vật liệu xây dựng có tính linh động cao. Kết quả của nghiên cứu đề xuất FAC nên được ưu tiên sử dụng như là bê tông trong các công trình thường xuyên tiếp xúc với ánh nắng mặt trời. Các lợi ích về chi phí sản xuất và bảo vệ môi trường cũng đã được tính toán trong nghiên cứu. Những kết quả ban đầu này đóng góp dữ liệu thực nghiệm trong việc phát triển FAC cho xây dựng dân dụng, đặc biệt là trong việc gia tăng khả năng chịu nén của vật liệu bê tông.

 


Từ khóa


cường độ nén; bê tông; tro bay; bê tông xanh; phụ gia khoáng chất; bảo dưỡng nhiệt

Trích dẫn


Amarnath, Y., Rama Chandurdu, C., Bhaskar Desai, V. (2012). Influence of fly ash replacement on strength properties of cement mortar. International Journal of Engineering Science and Technology, 4(08), 3657–3665.

ASTM C595/C595M (2021). Standard Specification for Blended Hydraulic Cements. ASTM International, West Conshohocken, PA.

ASTM C618 (2022).Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in Concrete. ASTM international, West Conshohocken, PA.

Azzahran Abdullah, S. F., Yun-Ming, L., Al Bakri, M. M., Cheng-Yong, H., Zulkifly, K., & Hussin, K. (2018). Effect of Alkali Concentration on Fly Ash Geopolymers. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 343(1). https://doi.org/10.1088/1757-899X/343/1/012013

Balamohan Balakrishnan, Mehdi Maghfouri, Vahid Alimohammadi, Iman Asadi, R. R. (2024). The acid and chloride permeability resistance of masonry cement plaster mortar incorporating high-volume fly ash content. Journal of Building Engineering, 86, 108783. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2024.108783

Bhikshma, V., KOTI, R. M., & SRINIVAS, R. T. (2012). An Experimental Investigation on Properties of Geopolymer Concrete (No Cement Concrete). Asian J. Civ. Eng, 13, 841–853.

Bondar, D., Lynsdale, C. J., & Milestone, N. B. (2013). Alkali-Activated Natural Pozzolan Concrete as New Construction Material. ACI Materials Journal, 110(3), 331–337. https://doi.org/10.14359/51685667

British European Standards Specifications. (2011). Cement Part 1: Cement Composition, specifications and conformity criteria for common cements. London: European Committee For Standardisation.

Celik, K., Jackson, M. D., Mancio, M., Meral, C., Emwas, A. H., Mehta, P. K., & Monteiro, P. J. M. (2014). High-volume natural volcanic pozzolan and limestone powder as partial replacements for portland cement in self-compacting and sustainable concrete. Cement and Concrete Composites, 45, 136–147. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2013.09.003

Davidovits, J. (1993). Geopolymer cement to minimize carbon-dioxde greenhouse-warming. Ceramic Transactions ·, 37(1), 165–182. https://www.researchgate.net/publication/284682578_Geopolymer_cement_to_minimize_carbon-dioxde_greenhouse-warming

Golewski, G. L. (2018). Effect of curing time on the fracture toughness of fly ash concrete composites. Composite Structures, 185(October), 105–112. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2017.10.090

Government Office. (2021). Chỉ thị số 08/CT-TTg ngày 26/3/2021 của Thủ tướng Chính phủ về đẩy mạnh xử lý, sử dụng tro, xỉ, thạch cao của các nhà máy nhiệt điện, hóa chất... làm nguyên liệu sản xuất vật liệu xây dựng và sử dụng trong công trình xây dựng.: Vols. 08/CT-TTg.

Government Office. (2023). Toàn văn Quyết định 500/QĐ-TTg ngày 15/5/2023 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia thời kỳ 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2050.28. Toàn văn Quyết định 500/QĐ-TTg ngày 15/5/2023 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Quy hoạch.

Hai Duong province Department of Construction. (2024). Công bố giá Tro xỉ nhiệt điện đốt than làm vật liệu san lấp. Https://Soxaydung.Haiduong.Gov.vn/vi-vn/2024/Trang/Cong-Bo-Gia-Tro-Xi-Nhiet-Dien-Dot-than-Lam-Vat-Lieu-San-Lap.Aspx.

HCMC Department of Construction. (2024). Công bố giá vật liệu xây dựng trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh tháng 3/2024. Https://Soxaydung.Hochiminhcity.Gov.vn/Web/vi/Vat-Lieu-Xay-Dung/Cong-Bo-Gia-Vat-Lieu-Xay-Dung/-/Asset_publisher/PcoYAr5aCkog/Content/Cong-Bo-Gia-Vat-Lieu-Xay-Dung-Tren-Ia-Ban-Thanh-Pho-Ho-Chi-Minh-Thang-3-2024?_com_liferay_asset_publisher_web_portlet_Asse.

Ho, D. W. S., Chua, C. W., & Tam, C. T. (2003). Steam-cured concrete incorporating mineral admixtures. Cement and Concrete Research, 33(4), 595–601. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(02)01028-1

Khoury, G. A. (1992). Compressive strength of concrete at high temperatures: A reassessment. Magazine of Concrete Research, 44(161), 291–309. https://doi.org/10.1680/macr.1992.44.161.291

Li, X., Bao, Y., Wu, L., Yan, Q., Ma, H., Chen, G., & Zhang, H. (2017). Thermal and mechanical properties of high-performance fiber-reinforced cementitious composites after exposure to high temperatures. Construction and Building Materials, 157, 829–838. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.09.125

Li, Y. L., Zhao, X. L., Singh Raman, R. K., & Al-Saadi, S. (2018). Thermal and mechanical properties of alkali-activated slag paste, mortar and concrete utilising seawater and sea sand. Construction and Building Materials, 159, 704–724. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.10.104

Liu, Z., Cai, C. S., Peng, H., & Fan, F. (2016). Experimental Study of the Geopolymeric Recycled Aggregate Concrete. Journal of Materials in Civil Engineering, 28(9), 1–9. https://doi.org/10.1061/(asce)mt.1943-5533.0001584

Mengxiao, S., Qiang, W., & Zhikai, Z. (2015). Comparison of the properties between high-volume fly ash concrete and high-volume steel slag concrete under temperature matching curing condition. Construction and Building Materials, 98, 649–655. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.08.134

Ministry of Industry and Trade (2021). Quyết định số 1818/QĐ-BCT ngày 20/7/2021 của Bộ trưởng Công thương về việc ban hành kế hoạch của Bộ thực hiện Chỉ thị số 08/CT-TTg.

Nagalia, G., Park, Y., Abolmaali, A., & Aswath, P. (2016). Compressive Strength and Microstructural Properties of Fly Ash–Based Geopolymer Concrete. Journal of Materials in Civil Engineering, 28(12), 1–11. https://doi.org/10.1061/(asce)mt.1943-5533.0001656

Nagral, M. R., Ostwal, T., & Chitawadagi, M. V. (2014). Effect of curing temperature and curing hours on the properties of geo-polymer concrete. Int. J. Comput. Eng. Res, 4(9), 1-11.

Nayaka, R. R., Alengaram, U. J., Jumaat, M. Z., Yusoff, S. B., & Alnahhal, M. F. (2018). High volume cement replacement by environmental friendly industrial by-product palm oil clinker powder in cement – lime masonry mortar. Journal of Cleaner Production, 190, 272–284. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.03.291

Nayaka, R. R., Alengaram, U. J., Jumaat, M. Z., Yusoff, S. B., & Ganasan, R. (2019). Performance evaluation of masonry grout containing high volume of palm oil industry by-products. Journal of Cleaner Production, 220, 1202–1214. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.02.134

Rahman, M. M., Law, D. W., & Patnaikuni, I. (2017). Effect of curing temperature on the properties of 100% clay-based geopolymer concrete. Proceedings of International Structural Engineering and Construction, 4(1), 1–11. https://doi.org/10.14455/ISEC.res.2017.98

Raju MP, R. A. (2021). Effect of temperature on residual compressive strength of fly ash concrete. Indian Concr J, 75(5), 347–350.

Ramezanianpour, A. A., Khazali, M. H., & Vosoughi, P. (2013). Effect of steam curing cycles on strength and durability of SCC: A case study in precast concrete. Construction and Building Materials, 49, 807–813. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.08.040

Sarker, P. K., Haque, R., & Ramgolam, K. V. (2013). Fracture behaviour of heat cured fly ash based geopolymer concrete. Materials and Design, 44, 580–586. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2012.08.005

Shehata, N., Sayed, E. T., & Abdelkareem, M. A. (2021). Recent progress in environmentally friendly geopolymers: A review. Science of the Total Environment, 762, 143166. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.143166

Singh, N., Vyas, S., Pathak, R. P., Sharma, P., Mahure, N. V., & Gupta, S. L. (2013). Effect of Aggressive Chemical Environment on Durability of Green Geopolymer Concrete. Int. J. Eng. Innov. Technol., 3, 277–284.

Sun, J., Wang, Z., & Chen, Z. (2018). Hydration mechanism of composite binders containing blast furnace ferronickel slag at different curing temperatures. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 131(3), 2291–2301. https://doi.org/10.1007/s10973-017-6739-9

Vora, P. R., & Dave, U. V. (2013). Parametric studies on compressive strength of geopolymer concrete. Procedia Engineering, 51, 210–219. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2013.01.030

Zhang, H., Shi, X., & Wang, Q. (2018). Effect of curing condition on compressive strength of fly ash geopolymer concrete. ACI Materials Journal, 115(2), 191–196. https://doi.org/10.14359/51701124




DOI: https://doi.org/10.54607/hcmue.js.21.9.4255(2024)

Tình trạng

  • Danh sách trống