Ảnh hưởng xem bóng đá trực tuyến xoi lac Nanosilica đến cường độ bê tông Geopolymer cốt liệu nhỏ

Tro bay sử dụng trong thí nghiệm là tro bay loại F, có hàm lượng CaO thấp hơn 6%, theo tiêu chuẩn ASTM C618 [20]. Hàm lượng các oxit trong tro bay được trình bày trong Bảng 1. Thành phần chủ yếu xem bóng đá trực tuyến xoi lac tro bay là SiO₂(chiếm 51.7%) và Al₂O₃(chiếm 31.9%), lượng mất khu nung khá cao ở mức 9.63%. Thành phần hóa học xem bóng đá trực tuyến xoi lac tro bay được trình bày trong bảng 1.

2.3. Dung dịch hoạt hóa

Dung dịch hoạt hóa là sự kết hợp giữa sodium hydroxide NaOH và sodium silicate Na₂SiO₃. Dung dịch sodium hydroxide (SH) được pha chế từ tinh thể rắn độ tinh khiết trên 90%, khối lượng riêng 2130 kg/m³ và có nồng độ là 14 mol/l. Dung dịch sodium silicate (SS) sử dụng với hàm lượng Na₂O và SiO₂dao động từ 36 - 38 %, tỷ trọng 1.42 ± 0.01g/ml.

2.4. Phụ gia Nanosilica

Nanosilica sử dụng 2 cấp độ nghiền mịn và nghiền siêu mịn. Thành phần tính chất vật lí được trình bày trong bảng 2, trong đó D(10), D(50) và D(90) là phân bố kích thước hạt tích lũy xem bóng đá trực tuyến xoi lac mẫu tỷ lệ đạt tương ứng 10%, 50% và 90%.

2.5. Cấp phối bê tông geopolymer

Các cấp phối bê tông geopolymer dùng cho nghiên cứu này được trình bày trong Bảng 3. Để nghiên cứu ảnh hưởng xem bóng đá trực tuyến xoi lac phụ gia nanosilica, các cấp phối CP0, CP1 và CP2 dùng chung tỷ lệ cốt liệu 75:25 và tỷ lệ SS/SH = 1.75, hàm lượng nanosilica NS.32 hoặc NS.09 thay thế tro bay lần lượt từ 1% đến 5% khối lượng. Ngoài ra các cấp phối CP3 và CP4 với tỷ lệ cốt liệu lần lượt là 80:20 và 70:30 cũng được thiết kế thực nghiệm để khảo sát ảnh hưởng xem bóng đá trực tuyến xoi lac tỷ lệ cốt liệu đến tính chất cơ học xem bóng đá trực tuyến xoi lac bê tông geopolymer.

Mẫu thí nghiệm sau khi được đúc khuôn sẽ được bảo quản ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ, sau đó được dưỡng hộ ở nhiệt độ 100°C trong thời gian 8 hoặc 10 giờ để tạo cường độ. Cường độ chịu nén xem bóng đá trực tuyến xoi lac bê tông geopolymer được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 3118:1993 “Bê tông nặng - Phương pháp xác định cường độ nén” [21], trong khi cường độ chịu kéo được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 8862:2011 “Quy trình thí nghiệm xác định cường độ kéo khi ép chẻ xem bóng đá trực tuyến xoi lac vật liệu hạt liên kết bằng các chất kết dính” [22].

3. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

3.1. Ảnh hưởng xem bóng đá trực tuyến xoi lac hàm lượng nanosilica đến cường độ bê tông geopolymer

Ảnh hưởng xem bóng đá trực tuyến xoi lac hàm lượng nanosilica đến cường độ chịu nén và chịu kéo xem bóng đá trực tuyến xoi lac các cấp phối bê tông geopolymer cốt liệu nhỏ được trình bày trong Hình 1 và Hình 2. Kết quả thực nghiệm cho thấy, khi thay thế tro bay đến 5% khối lượng, nanosilica làm gia tăng cường độ chịu nén xem bóng đá trực tuyến xoi lac bê tông geopolymer từ 0.8% đến 18.3% và làm gia tăng cường độ chịu kéo đến 26.9%. Ngoài ra, cường độ chịu nén cũng như chịu kéo xem bóng đá trực tuyến xoi lac các cấp phối luôn đạt giá trị cao nhất tại hàm lượng nanosilica 3%.

Ta có thể thấy, nanosilica - với kích thước hạt rất nhỏ - khi được thêm vào hổn hợp bê tông với một tỷ lệ phù hợp sẽ lấp đầy các lỗ rỗng trong vi cấu trúc xem bóng đá trực tuyến xoi lac vật liệu [18,23], làm tăng tính đặc chắc cũng như tăng liên kết hạt từ đó làm gia tăng cường độ chịu nén cũng như chịu kéo xem bóng đá trực tuyến xoi lac bê tông.

Kết quả thực nghiệm đồng nhất cũng khẳng định độ tin cậy cho nhận xét hàm lượng nanosilica khoảng 3% là tối ưu để tăng cường khả năng chịu nén cũng như chịu kéo xem bóng đá trực tuyến xoi lac các cấp phối bê tông geopolymer. Khi hàm lượng nanosilica vượt quá 3%, lượng nanosilica “thừa” và khó phân tán lại có tác dụng ngược làm cản trở hoặc phá vỡ liên kết hạt, lượng nanosilica “thừa” sẽ tạo ra các vùng yếu dưới dạng lỗ rỗng bên trong cấu trúc vật liệu [24] làm giảm tính đặc chắc xem bóng đá trực tuyến xoi lac cấu trúc từ đó làm giảm cường độ xem bóng đá trực tuyến xoi lac bê tông geopolymer như có thể quan sát trong Hình 1 và 2.

3.2. Ảnh hưởng xem bóng đá trực tuyến xoi lac độ mịn nanosilica đến cường độ bê tông geopolymer

Ảnh hưởng xem bóng đá trực tuyến xoi lac độ mịn nanosilica đến cường độ bê tông geopolymer được thể hiện thông qua các kết quả thực nghiệm được trình bày trong Hình 3 và Hình 4. Kết quả thực nghiệm cho thấy, với cùng hàm lượng thay thế, nanosilica nghiền siêu mịn NS.09 có khả năng làm gia tăng cường độ chịu nén tốt hơn nanosilica nghiền mịn NS.32 từ 0.6% đến 2.6%. Nanosilica NS.09 cũng làm tăng cường độ chịu kéo tốt hơn NS.32 đến 6.7%. Khi hàm lượng nanosilica trong bê tông càng lớn, chệnh lệch cường độ giữa mẫu dùng NS.09 và NS.32 càng được thể hiện rõ ràng hơn.

Kết quả phân tích ở Bảng 2 cho thấy nanosilica NS.09 có đa số kích thước hạt rất nhỏ (D(90) = 9.598 μm) so với nanosilica NS.32 (D(90) = 31.88 μm), do đó NS.09 có thể dễ dàng phân tán và lấp đầy các lỗ rỗng trong vi cấu trúc xem bóng đá trực tuyến xoi lac bê tông geopolymer hơn, ngoài ra hạt nano-slica kích thước nhỏ có thể tham gia phản ứng pozzolanic dễ dàng và triệt để hơn, từ đó làm tăng cường độ bê tông geopolymer tốt hơn so với NS.32.

3.3. Ảnh hưởng xem bóng đá trực tuyến xoi lac tỷ lệ cốt liệu đến cường độ bê tông geopolymer

Hình 5 và Hình 6 trình bày kết quả thí nghiệm xác định cường độ chịu nén và chịu kéo xem bóng đá trực tuyến xoi lac các cập phối bê tông geopolymer khi tỷ lệ cốt liệu Đá-mi:Cát lần lượt là 80:20, 75:25 và 70:30. Kết quả thực nghiệm cho thấy, cường độ chịu kéo và chịu nén xem bóng đá trực tuyến xoi lac tất cả các cấp phối bê tông geopolymer luôn đạt giá trị cao nhất ở tỷ lệ cốt liệu 75:25. Bê tông geopolymer dùng tỷ lệ cốt liệu 75:25 cho cường độ chịu nén cao hơn từ 13.4% đến 20.8% và cường độ chịu kéo cao hơn từ 3.3% đến 13.9% so với các cấp phối còn lại. Bê tông geopolymer dùng tỷ lệ cốt liệu 70:30 cho khả năng chịu nén và kéo xấp xỉ hoặc cao hơn không nhiều so với bê tông dùng tỷ lệ cốt liệu 80:20.

Có thể nhận xét tỷ lệ cốt liệu Đá-mi: Cát khoảng 75:25 là tối ưu dùng cho các cấp phối bê tông geopolymer cốt liệu nhỏ, khi đó lượng đá mi là vừa đủ để tạo thành bộ khung chịu lực cho bê tông geopolymer, lượng cát cũng vừa đủ để lấp đầy lỗ rỗng xem bóng đá trực tuyến xoi lac đá mi từ đó giảm thiểu độ rỗng và làm gia tăng cường độ xem bóng đá trực tuyến xoi lac vật liệu. Khi tăng hàm lượng đá mi và giảm cát (tỷ lệ 80:20) sẽ hình thành thêm nhiều lỗ rỗng giữa các hạt đá và không có đủ lượng cát để lấp đầy; còn khi giảm lượng đá mi và tăng cát (tỷ lệ 70:30) thì sẽ không đủ đá để hình thành bộ khung chịu lực, ngoài ra lượng cát thừa tạo nên những vùng giảm yếu bên trong bê tông geopolymer; cả 2 trương hợp đều dẫn đến kết quả làm giảm cường độ xem bóng đá trực tuyến xoi lac vật liệu.

3.4. Ảnh hưởng xem bóng đá trực tuyến xoi lac thời gian dưỡng hộ nhiệt đến cường độ bê tông geopolymer

Ảnh hưởng xem bóng đá trực tuyến xoi lac thời gian dưỡng hộ nhiệt đến cường độ chịu kéo và nén xem bóng đá trực tuyến xoi lac bê tông geopolymer dùng phụ gia nanosilica cũng được khảo sát trong nghiên cứu này. Kết quả thực nghiệm cho thấy khi tăng thời gian dưỡng hộ nhiệt từ 8 giờ lên 10 giờ, cường độ chịu nén xem bóng đá trực tuyến xoi lac bê tông geopolymer tăng từ 5.3% đến 10.5% và cường độ chịu kéo cũng tăng từ 6.5% đến 10.9%. Sự gia tăng cường độ chịu nén và kéo lớn nhất vẫn được tìm thấy ở các cấp phối có hàm lượng nanosilica 3%.

Như đã được khẳng định trong rất nhiều nghiên cứu trước đó, nhiệt lượng đóng vai trò rất quan trọng cho phản ứng geopolymer-hóa tạo chất kết dính và phát triển cường độ chobê tông geopolymer[8-12]. Xu hướng tiếp tục gia tăng cả về khả năng chịu nén và chịu kéo xem bóng đá trực tuyến xoi lac loạt cấp phối bê tông geopolymer này là hoàn toàn phù hợp. Tuy nhiên, để tăng thêm khoảng 10% cường độ chịu kéo và nén, ta phải cung cấp thêm 25% nhiệt lượng (thêm 2 giờ dưỡng hộ), đây là một vấn đề cần cân nhắc trong bài toán kinh tế và tổng thể khi lựa chọn quy trình sản xuất cấu kiện bê tông geopolymer.

4. KẾT LUẬN

Bài viết đã trình bày nghiên cứu ảnh hưởng xem bóng đá trực tuyến xoi lac hàm lượng và độ mịn xem bóng đá trực tuyến xoi lac phụ gia nanosilica đến tính chất cơ học xem bóng đá trực tuyến xoi lac bê tông geopolymer cốt liệu nhỏ. Bài viết cũng đồng thời trình bày kết quả khảo sát ảnh hưởng xem bóng đá trực tuyến xoi lac tỷ lệ cốt liệu Đá-mi: Cát và thời gian dưỡng hộ nhiệt đến cường độ xem bóng đá trực tuyến xoi lac vật liệu. Một số kết luận được đúc kết như sau:

- Khi thay thế tro bay đến 5% khối lượng, nanosilica làm gia tăng cường độ chịu nén xem bóng đá trực tuyến xoi lac bê tông geopolymer từ 0.8% đến 18.3% và làm gia tăng cường độ chịu kéo đến 26.9%.

- Cường độ chịu nén và chịu kéo xem bóng đá trực tuyến xoi lac các cấp phối bê tông geopolymer đạt giá trị cao nhất khi hàm lượng nanosilica là 3%.

- Với cùng hàm lượng thay thế, nanosilica nghiền siêu mịn NS.09 có khả năng làm gia tăng cường độ chịu nén tốt hơn nanosilica nghiền mịn NS.32 đến 2.6% và làm tăng cường độ chịu kéo tốt hơn NS.32 đến 6.7%.

- Bê tông geopolymer dùng tỷ lệ cốt xem bóng đá trực tuyến xoi lac 75:25 cho cường độ chịu nén cao hơn từ 13.4% đến 20.8% và cường độ chịu kéo cao hơn từ 3.3% đến 13.9% so với các cấp phối dùng tỷ lệ cốt xem bóng đá trực tuyến xoi lac 80:20 và 70:30.

- Cung cấp thêm 25% nhiệt lượng làm cho các cấp phối bê tông geopolymer cốt xem bóng đá trực tuyến xoi lac nhỏ gia tăng đến khoảng 10% cường độ chịu nén và chịu kéo.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] J. Davidovits (1991), Geopolymers - Inorganic polymeric new materials, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, Vol. 37.

[2] J. Davidovits (1994), Properties of Geopolymer cement, Proceding first International conference on Akaline cements and concretes.

[3] J. Davidovits (2015), Geopolymer Chemistry and Applications, Geopolymer Science and Technics, Geopolymer Institute Library.

[4] A. Palomo et al. (1992), Physical, chemical and mechanical characterization of Geopolymers, 9th International Congress on Chemistry of Cements.

[5] J.L. Provis et al. (2009), Valorisation of fly ash by Geopolymerisation, Global NEST Journal, Vol. 11(2).

[6] A. M. Mustafa, Al Bakri Abdullah et al. (2011), Microstructure of different NaOH molarity of fly ash-based green polymeric cement, Journal of Engineering and Technology Research, Vol. 3(2).

[7] J.L. Provis, J.S.J van Devente (2009), Geopolymers: Structure, processing, properties and industrial applications, Woodhead Publishing.

[8] Phạm Đức Thiện, Phan Đức Hùng, Nguyễn Trọng Nam (2021), Ảnh hưởng xem bóng đá trực tuyến xoi lac một số phế phẩm công nghiệp đến cường độ chịu nén xem bóng đá trực tuyến xoi lac bê tông geopolymer, Tạp chí Xây dựng.

[9] Phạm Đức Thiện, Phan Đức Hùng (2020), Nghiên cứu ứng xử chịu uốn xem bóng đá trực tuyến xoi lac dầm bán lắp ghép 2 lớp dùng bê tông geopolymer và bê tông xi măng, Tạp chí Xây dựng.

[10] Phạm Đức Thiện, Lê Hữu Hoàng Dự (2019), Ảnh hưởng xem bóng đá trực tuyến xoi lac dạng đầu neo đến sự làm việc chung xem bóng đá trực tuyến xoi lac bê tông geopolymer và cốt thép, Tạp chí Xây dựng.

[11] Phạm Đức Thiện, Tạ Tuấn Anh, Phan Đức Hùng (2017), Nghiên cứu sự bám dính giữa bê tông geopolymer và cốt thép, Tạp chí Xây dựng.

[12] Phạm Đức Thiện, Lê Quốc Thái ((2017), Nghiên cứu ảnh hưởng xem bóng đá trực tuyến xoi lac sợi thủy tinh gia cường đến tính chất xem bóng đá trực tuyến xoi lac vữa geopolymer”, Tuyển tập công trình khoa học Hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ X, Tập 3-Cơ học Vật rắn, Quyển 1, Nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ.

[13] J. Davidovits and M. Davidovits (1987), Geopolymer poly(sialate)/poly(sialate-siloxo) mineral matrices for composite materials, 6th International Conference on Composite Materials.

[14] A. Palomo, M.W. Grutzeck, M.T. Blanco (1999), Alkali-activated fly ashes: A cement for the future. Cement and Concrete Research, Vol. 29.

[15] J.G.S. van Jaarsveld, J.S.J. van Deventer, G.C. Lukey (2002), The effect off composition and temperature on the properties of fly ash and kaolinite-based geopolymers. Chemical Engineering Journal, Vol. 89.

[16] Djwantoro Hardjito, Steenie E. Wallah, Dody M.J. Sumajouw, B.V. Rangan (2004), Factors influencing the compressive strength of fly ash based Geopolymer concrete. Civil Engineering Dimension, Vol 6(2).

[17] Min-Hong Zhang, Jahidul Islam, Sulapa Peethamparan (2012), Use of nanosilica to increase early strength and reduce setting time of concretes with high volumes of slag. Cement & Concrete Composites, Vol. 34.

[18] F.U.A. Shaikh, S.W.M. Supit, P.K. Sarker (2014), A study on the effect of nano silica on compressive strength of high volume fly ash mortars and concretes. Materials and Design, Vol. 60.

[19] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7570:2006, Cốt xem bóng đá trực tuyến xoi lac cho bê tông và vữa - Yêu cầu kỹ thuật. Bộ Khoa học và Công nghệ, Việt Nam.

[20] ASTM C618, Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in Concrete. American Society for Testing and Materials.

[21] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3118:1993, Bê tông nặng - phương pháp xác định cường độ nén. Bộ Khoa học và Công nghệ, Việt Nam.

[22] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8862:2011, Quy trình thí nghiệm xác định cường độ kéo khi ép chẻ xem bóng đá trực tuyến xoi lac vật liệu hạt liên kết bằng các chất kết dính. Bộ Khoa học và Công nghệ, Việt Nam.

[23] Khater H.M. (2016), Physicomechanical properties of nanosilica effect on geopolymer composites, Journal of Building Material and Structural.

[24] Hui Li, Jie Yuan Hui-gang Xiao, Jinping Ou (2003), Microstructure of cement mortar with nano-particles, Composite Part B: Engineering.