Trong quá trình làm thí nghiệm, quan sát các hỗn hợp BT GPM sau khi trộn cũng thấy được độ đồng nhất của HHBT tươi rất tốt, không có hiện tượng phân tầng và không xuất hiện tách nước tại mép rìa ngoài của HHBT sau khi trộn và sau khi làm thí nghiệm kiểm tra độ sụt.
Nhận xét:Từ kết quả về độ sụt của các HHBT ởBảng 3 nhận thấy, khi tỷ lệ dung dịch kiềm hoạt hóa và phụ gia khoáng tăng lên thì độ sụt của HHBT GPM sử dụng cát xem bóng đá trực tuyến k+ pm tăng lên, tăng từ 15,8 - 20,2 cm. Khi sử dụng cát tự nhiên, thì độ sụt tăng lên từ 19,2 - 23,8 cm tương ứng. Độ sụt của HHBT GPM sử dụng cát xem bóng đá trực tuyến k+ pm giảm từ 3,4 - 3,6 cm so với HHBT GPM sử dụng cát tự nhiên; tuy nhiên các cấp phối bê tông GPM thiết kế đều thỏa mãn yêu cầu về tính công tác cho bê tông thi công các công trình thủy lợi theo TCVN 8218:2009 (Bê tông thủy công - Yêu cầu kỹ thuật) và TCVN 9139:2012 (Công trình thủy lợi - Kết cấu bê tông, bê tông cốt thép vùng ven xem bóng đá trực tuyến k+ pm - Yêu cầu kỹ thuật). Điều này cho thấy, cát xem bóng đá trực tuyến k+ pm mịn hơn cát tự nhiên rất nhiều nên hút nước mạnh hơn (Mô đun độ lớn của cát xem bóng đá trực tuyến k+ pm Mđl= 1,85; còn cát tự nhiên Mđl= 2,62), sẽ làm cho độ sụt của HHBT sử dụng cát xem bóng đá trực tuyến k+ pm giảm mạnh. Sự có mặt của phụ gia siêu dẻo giảm nước bậc cao gốc Polycarboxylate trong BT GPM sử dụng cát xem bóng đá trực tuyến k+ pm là rất cần thiết để duy trì độ sụt của HHBT trong quá trình thi công.
3.3. Kết quả thí nghiệm cường độ nén của xem bóng đá trực tuyến k+ pm GPM
Để kiểm tra cường độ nén của các cấp phối bê tông GPM, tiến hành đúc các tổ mẫu thí nghiệm được chế tạo theo TCVN 3105:1993, các mẫu bê tông sau khi đúc sẽ được tháo khuôn, bảo dưỡng trong điều kiện tiêu chuẩn cho đến khi mẫu đủ ngày tuổi thí nghiệm; thí nghiệm kiểm tra cường độ nén của các cấp phối bê tông GPM ở 28 ngày tuổi. Kết quả thí nghiệm cường độ nén ở 28 ngày tuổi của các cấp phối bê tông GPM thiết kế với cát xem bóng đá trực tuyến k+ pm và cát tự nhiên như trong Bảng 4 và Hình 1.
Về mác chống thấm thì cả 2 loại BT GPM chế tạo bằng cát xem bóng đá trực tuyến k+ pm và cát tự nhiên đều đạt mác chống thấm rất cao từ W12 - W16. Tất cả các mẫu BT GPM thiết kế đều vượt mác chống thấm yêu cầu của bê tông dùng cho các công trình thủy lợi (TCVN 8218:2009, Bê tông thủy công - Yêu cầu kỹ thuật và TCVN 9139:2012, Công trình thủy lợi - Kết cấu bê tông, bê tông cốt thép vùng ven xem bóng đá trực tuyến k+ pm - Yêu cầu kỹ thuật).
Từ kết quả thí nghiệm ở Bảng 5 và so sánh với một số nghiên cứu về mác chống thấm của bê tông cùng mác thiết kế sử dụng 100% là xi măng [10], nhận thấy: mác chống thấm của BT GPM xem bóng đá trực tuyến k+ pm hơn mác chống thấm của bê tông sử dụng xi măng truyền thống cùng mác từ 2 - 3 cấp (mỗi cấp 2at). Điều này cho thấy, mặt tiếp xúc giữa chất kết dính Geopolymer và cốt liệu trong bê tông Geopolymer là bền chắc và đặc xít hơn so với bê tông xi măng. Đối với BT GPM sử dụng PGK tro bay và xỉ lò xem bóng đá trực tuyến k+ pm hoạt hóa, đặc điểm của ranh giới giữa chất kết dính Geopolymer và cốt liệu là không có vùng chuyển tiếp, do đó BT GPM có các tính chất cơ học và độ bền tốt hơn bê tông xi măng thông thường, điều này cũng phù hợp với cường độ nén của bê tông thí nghiệm được tương ứng.
Khi thiết kế thành phần bê tông GPM với hàm lượng pha trộn phụ gia khoáng và dung dịch hoạt hóa, kết hợp phụ gia siêu dẻo giảm nước hợp lý sẽ được một loại bê tông GPM có mác chống thấm rất cao, điều này cho thấy bê tông GPM thiết kế có độ đặc chắc rất cao. Với các mác chống thấm cao như vậy thì BT GPM thiết kế có thể sử dụng cho một số công trình Thủy lợi vùng xem bóng đá trực tuyến k+ pm có yêu cầu cao về chống thấm, chống xâm thực.
3.5. Hiệu quả ứng dụng BT Geopolymer cho các công trình thủy lợi
Một trong những nguyên nhân gây ra hư hỏng cho các kết cấu xem bóng đá trực tuyến k+ pm và xem bóng đá trực tuyến k+ pm cốt thép công trình thủy lợi đó là sự thấm nước qua xem bóng đá trực tuyến k+ pm. Do đặc điểm của công trình thủy lợi là có một bộ phận hoặc toàn bộ công trình thường xuyên, hoặc không thường xuyên tiếp xúc với nước. Trong môi trường nước có thể có chứa các tác nhân ăn mòn xem bóng đá trực tuyến k+ pm như CO
2; SO4
-2; Ca
+2; Mg
+2; NH
3… nếu như bê tông có chất lượng tốt, đặc chắc, ít lỗ rỗng, khả năng chống thấm nước xem bóng đá trực tuyến k+ pm thì nước khó có thể thấm vào bên trong kết cấu, không gây ra hiện tượng ăn mòn và phá hủy cốt thép; ngược lại, khả năng chống thấm nước thấp, nước sẽ thấm vào bê tông, với những tác nhân ăn mòn trong nước làm rỉ cốt thép, nở thể tích gây nứt vỡ kết cấu bê tông, khi đó hiện tượng xâm thực xảy ra có nguy cơ phá vỡ kết cấu và làm suy giảm cường độ cũng như tính bền của công trình.
Một số dạng phá hủy các công trình xem bóng đá trực tuyến k+ pm và xem bóng đá trực tuyến k+ pm cốt thép thường xuyên làm việc trong môi trường nước là hiện tượng xâm thực hóa học, xâm thực cơ học, xâm thực vi sinh vật và xâm thực của ion Clo (Cl
-).
Để khắc phục sự phá hoại xem bóng đá trực tuyến k+ pm và xem bóng đá trực tuyến k+ pm cốt thép các công trình thủy lợi có nhiều giải pháp khác nhau, tuy nhiên tùy vào từng hạng mục công trình và điều kiện làm việc của các công trình khác nhau, sẽ đưa ra các giải pháp hạn chế xâm thực và phá hoại các kết cấu xem bóng đá trực tuyến k+ pm. Một trong các giải pháp ngay từ đầu là lựa chọn loại xem bóng đá trực tuyến k+ pm thích hợp với từng hạng mục công trình, sau đó tính toán và thiết kế cấp phối một cách hợp lý.
Thiết kế và sử dụng bê tông GPM với các loại phụ gia khoáng gồm tro bay và xỉ lò xem bóng đá trực tuyến k+ pm hoạt tính được kích hoạt bằng chất hoạt hóa gồm (Na
2SiO
3và NaOH) là một ý tưởng cần được quan tâm trong xây dựng công trình nói chung và ứng dụng cho các công trình thủy lợi nói riêng. Đây là giải pháp mới hiệu quả, giúp tăng cường độ kéo uốn cho bê tông, tăng độ đặc chắc, tăng độ bền cho bê tông; bê tông Geopolymer chế tạo có khả năng chịu va đập và chống nứt tốt, mác chống thấm cao, bê tông có khả năng chống xâm thực tốt khi làm việc trong môi trường nước có các tác nhân xâm thực mạnh như môi trường nước xem bóng đá trực tuyến k+ pm, môi trường nước thải của các khu công nghiệp, môi trường chứa axit, môi trường sulfat…
Với các công trình thủy lợi thường xuyên làm việc trong môi trường nước, thường xuyên chịu áp lực nước, đặc biệt là các công trình ven xem bóng đá trực tuyến k+ pm thì các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép luôn chịu tác động của môi trường xâm thực khắc nghiệt. Vì vậy, nếu ứng dụng BT GPM trong xây dựng cho các công trình thủy lợi sẽ có những tác dụng tích cực, vì BT GPM bền sunfat, bền axit, không gây trương nở.
a. xem bóng đá trực tuyến k+ pm Geopolymer bền Axit
Nghiên cứu về độ bền của các mẫu BT GPM ngâm trong dung dịch axit Sulfuric (H
2SO
4) nồng độ 0,5%; 1% và 2%. Sau một năm, bề mặt mẫu bị ăn mòn tăng lên khi nồng độ dung dịch axit càng tăng. Quan sát các mẫu thí nghiệm thấy hiện tượng ăn mòn chỉ xảy ra ở lớp vỏ bên ngoài khoảng 3 ÷ 9 mm đối với mẫu trụ (D10 x H20) cm. Sự mất mát khối lượng tối đa của mẫu thử thu được là khoảng 2,5 ÷ 3,5% sau 1 năm, kết quả này là tương đối nhỏ so với xem bóng đá trực tuyến k+ pm
xi măng poóclăng. Sự sụt giảm về cường độ nén cũng phụ thuộc vào nồng độ của dung dịch axit và thời gian tiếp xúc.
Các kết quả nghiên cứu trước đây cho thấy vật liệu Geopolymer kháng axit tốt hơn so với xi măng Poóclăng [3]. Tính chất vượt trội này là do lượng Canxi (Ca
+2) trong BT GPM thấp hơn rất nhiều so với bê tông xi măng Poóclăng, do đó có thể ứng dụng BT GPM cho các công trình có yêu cầu độ bền cao, các công trình chịu các tác nhân ăn mòn của môi trường nước có chứa nhiều các loại axit như cống dẫn nước, các công trình ngầm, đập ngăn nước, các công trình vùng xem bóng đá trực tuyến k+ pm, các khu nuôi trồng thủy sản...
b. xem bóng đá trực tuyến k+ pm Geopolymer bền Sunfat
Để nghiên cứu về độ bền Sunfat của các mẫu BT GPM được ngâm trong dung dịch Na
2SO
45% trong thời gian một năm. Hình ảnh trực quan của các mẫu sau khi ngâm không có bất kỳ dấu hiệu của sự xói mòn bề mặt, nứt hoặc nứt vỡ. Các thử nghiệm cũng cho thấy không có sự thay đổi đáng kể trong khối lượng và cường độ nén của các mẫu thử trong các thời điểm tiếp xúc khác nhau sau một năm ngâm mẫu. Sự thay đổi chiều dài mẫu là rất nhỏ và ít hơn 0,012% đến 0,015%. Kết quả này cũng phù hợp với một số nghiên cứu của các tác giả ở nước ngoài [4, 5].
Sự suy thoái của bê tông xi măng Poóclăng chịu xâm thực Sunfat là do sự hình thành của thạch xem bóng đá trực tuyến k+ pm (CaSO
4.2H
2O) và Ettrigite (3CaO.Al
2O
3. 3CaSO
4.31H
2O) gây ra giãn nở dẫn đến nứt, nứt vỡ bên trong làm giảm cường độ và độ bền cơ học của xem bóng đá trực tuyến k+ pm. xem bóng đá trực tuyến k+ pm Geopolymer rất ít canxi (Ca
+2) trải qua một cơ chế khác hoàn toàn so với bê tông xi măng Poóclăng do sản phẩm của quá trình Geopolymer hóa khác với sản phẩm của quá trình thủy hóa. Không có thạch xem bóng đá trực tuyến k+ pm hay Ettrigite hình thành trong sản phẩm của quá trình Geopolymer hóa, do đó không có cơ chế của sự tác dụng Sunfat vào
xem bóng đá trực tuyến k+ pm Geopolymer. Vì vậy, BT GPM bền trong môi trường Sunfat, rất phù hợp thi công các công trình thủy lợi và công trình vùng xem bóng đá trực tuyến k+ pm.
4. Kết luận
Trong đề tài đã sử dụng phụ gia khoáng là tro bay và xỉ lò xem bóng đá trực tuyến k+ pm hoạt tính, dung dịch hoạt hóa (dung dịch NaOH và Na
2SiO
3), kết hợp phụ gia siêu dẻo giảm nước bậc cao gốc Polycarboxylate để chế tạo BT GPM cát xem bóng đá trực tuyến k+ pm và cát tự nhiên đạt mác bê tông thiết kế trên 30 ÷ 60 MPa. Khi sử dụng cát xem bóng đá trực tuyến k+ pm thay thế cát tự nhiên chế tạo BT GPM thì cường độ nén của BT GPM cát xem bóng đá trực tuyến k+ pm giảm từ 6 - 15% so với BT GPM sử dụng cát tự nhiên. Mác chống thấm thì tương đương nhau, đều đạt từ W12 - W14. Tất cả các mác bê tông GPM thỏa mãn yêu cầu thi công cho một số công trình thủy lợi và công trình vùng xem bóng đá trực tuyến k+ pm.
Qua đó cho thấy, việc nghiên cứu và đưa vào sử dụng cát xem bóng đá trực tuyến k+ pm thay thế cát tự nhiên để sản xuất BT GPM là rất cần thiết ở vùng ven xem bóng đá trực tuyến k+ pm có nguồn cát xem bóng đá trực tuyến k+ pm dồi dào. Khi sử dụng loại cát xem bóng đá trực tuyến k+ pm này trong chế tạo BT GPM sẽ có thêm nguồn cốt liệu mịn đa dạng, tận dụng được tài nguyên thiên nhiên sẵn có tại chỗ, giải quyết một phần khan hiếm về cát dùng cho bê tông hiện nay và về lâu dài, cần được nghiên cứu và đưa vào thử nghiệm với các công trình thực tế.
BT GPM có mác chống thấm cao, tính bền axit và bền sunfat, phù hợp thi công một số công trình thủy lợi và công trình vùng xem bóng đá trực tuyến k+ pm (giới hạn cho một số hạng mục công trình không có cốt thép hoặc ít cốt thép) thường xuyên làm việc trong môi trường nước, chịu các tác nhân của hiện tượng xâm thực mạnh. Trong thiết kế BT GPM cần thiết phải điều chỉnh hàm lượng PGK, dung dịch hoạt hóa và phụ gia siêu dẻo giảm nước hợp lý để đạt được các chỉ tiêu kỹ thuật theo yêu cầu.
(Hết)
Tài liệu tham khảo
1. Davidovits. J (2011), Geopolymer Chemistry andApplication, 3rd edition, Geopolymer Institute.
2. Feng Rao, Qi Liu, (2015), Geopolymerization and ItsPotential Application in Mine Tailings Consolidation: AReview, Mineral Processing and Extractive MetallurgyReview 36.
3. J. T. Gourley and G. B. Johnson (2005),“Developments in Geopolymer Precast Concrete”.Paper presented at the International Workshop onGeopolymers and Geopolymer Concrete, Perth,Australia.
4. Palomoa, P. Krivenkob, I. Garcia-Lodeiroa, E.Kavalerovab (2014), A review on alkaline activation:New analytical perspectives Materiales deconstruccion, vol 64, No 315.
5. S.E. Wallah and B.V. Rangan (2006), “Low calciumfly ash based geo-polymer concrete: Long termproperties, Research report GC2”. Curtin University ofTechnology, Australia.
6. S.V. Joshi and M.S. Kadu (2012), “Role of akalineactivator in development of Eco-friendly fly ash basedGeopolymer Concrete”, International Journal ofEnviromental Science and Development, vol.3 (5), pp.417- 421.
7. Sarker. P., A (2008), Constitutive model for fly ashbased Geopolymer concrete. Architecture CivilEngineering Environment.
8. Turner. L. K and Collins. F. G (2013), Carbon dioxideequivalent (CO2-e) emissions: A comparison betweengeopolymer and OPC cement concrete, Constructionand Building Materials, vol.43, pp. 125-130.
9. XU. H, Van Deventer. J.S.J (2000), thegeopolymerisation of alumino-silicate minerals,International Journal of Mineral Processing, vol.59,pp. 247-266.
10. Nguyễn Quang Phú, xem bóng đá trực tuyến k+ pm Đức Việt, Hoàng Phó Uyên(2010), Nghiên cứu xácđịnh mối quan hệ mác chốngthấm W và hệ số thấm K của bê tông truyền thốngdùng trong các công trình thủy lợi. Tạp chí Khoa họcKỹ thuật Thủy lợi và Môi trường, số tháng 9/2010.