>> Hiệu quả của đá bazan và cát nghiền mịn trong cường độ bê tông (P2)
Hiệu quả chung, hiệu quả hoạt tính và hiệu quả trơ của bazan và
cát nghiền mịn đánh giá theo hàm lượng
xi măng poóc lăng (PC) thực tế (lượng % PC còn lại sau khi đã thay thế từ 10 - 40% PC bằng PGKTN) phụ thuộc vào loại, độ mịn và hàm lượng của đá bazan và cát nghiền mịn, thời gian rắn chắc và cường độ BT. Khi thay thế 10 - 40% PC trong bê tông, hiệu quả của bazan vàcát nghiền mịn trong cường độ nén là cao nhất với hàm lượng từ 10 - 20%: hiệu quả chung, hiệu quả trơ và hiệu quả hoạt tính của 1% C hay BZ tương ứng đạt 0,64 - 0,96%, 0,52 - 0,63% và 0,63 - 0,65% tại tuổi 28 ngày.
1. Giới thiệu
Các loại phụ gia khoáng (PGK), đặc biệt là phụ gia khoáng thiên nhiên (PGKTN) đang được sử dụng trong xi măng và bê tông ở nước ta nhằm mục đích cải thiện tính chất cơ lý, tăng sản lượng và đạt hiệu quả kinh tế cao. Phụ gia khoáng thiên nhiên có thành phần và bản chất khác nhau nên mức độ ảnh hưởng đến đặc tính cường độ của bê tông khác nhau. PGKTN thường có hoạt tính thấp nhưng trữ lượng lớn, chất lượng ổn định và giá thành thấp hơn so với phụ gia khoáng nhân tạo. Với những ưu điểm nổi trội về hiệu quả kinh tế và kỹ thuật, PGKTN ngày càng được sử dụng rộng rãi và đem lại hiệu quả kinh tế cao.
Vai trò và ảnh hưởng của PGK trong xi măng và bê tông đã được nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước nghiên cứu. Theo một số nghiên cứu [1-13], PGK nghiền mịn có ảnh hưởng đến các tính chất của xi măng và
bê tông là do hiệu ứng hóa học và hiệu ứng lý học. Hiệu ứng hóa học của PGK liên quan chủ yếu đến khả năng phản ứng hóa học của các thành phần hoạt tính trong PGK với Ca(OH)
2 (do thủy hóa các khoáng xi măng tạo ra), còn hiệu ứng lý học chủ yếu được gây ra do thành phần trơ của PGK. Mức độ ảnh hưởng của PGK đến đặc tính cơ lý của bê tông phụ thuộc vào nguồn gốc, thành phần và độ mịn của chúng. PGKTN đã được nghiên cứu và sử dụng làm phụ gia khoáng trong xi măng và bê tông [10-14]. Sử dụng PGK trực tiếp trong bê tông có nhiều ưu điểm như dễ dàng thay đổi hàm lượng sử dụng, đa dạng hóa sản phẩm và đạt hiệu quả kinh tế cao hơn. Hiệu quả của một số PGK thay thế xi măng trong vữa và BT đã được nghiên cứu [15-19]. Hiệu quả của PGK sử dụng trong vữa hay BT có thể được đánh giá qua hiệu quả chung hay cả hiệu quả do hiệu quả trơ và hiệu quả hoạt tính. Phụ gia khoáng trơ được sử dụng trong nghiên cứu để thay thế cho thành phần trơ của PGK là BaSO
4.
Nghiên cứu này khảo sát ảnh hưởng của hai loại PGKTN phổ biến rộng rãi ở nước ta là đá bazan và cát nghiền với độ mịn khác nhau đến đặc tính cường độ nén của
bê tông sử dụng xi măng poóc lăng (BT) có cường độ 30 và 50 MPa. Hiệu quả chung của PGK do hiệu quả hóa học và hiệu quả lý học được đánh giá dựa trên cơ sở ảnh hưởng của phụ gia khoáng trơ là BaSO
4, cát và đá bazan nghiền mịn đến cường độ nén của BT. Tính toán mức độ hiệu quả do thành phần trơ và thành phần hoạt tính của PGK dựa trên cường độ của BT cường độ 30 và 50 MPa sử dụng PGK rắn chắc tại tuổi 3, 7 và 28 ngày theo hàm lượng PC thực tế (là hàm lượng PC còn lại trong BT sau khi đã thay thế một phần bằng PGK). Điều này giúp cho việc hiểu rõ hơn vai trò của hiệu ứng hóa học và hiệu ứng vật lý của PGK khi lựa chọn loại và công nghệ chế tạo chúng.
2. Vật liệu sử dụng và phương phương pháp nghiên cứu
2.1. Vật liệu sử dụng
Xi măng poóc lăng Bút Sơn được sử dụng trong nghiên cứu đạt yêu cầu PC40 có cường độ nén đạt 43,8 MPa tại tuổi 28 ngày. Phụ gia khoáng tự nhiên là đá bazan (BZ) và cát mịn (C) đã được sửdụng trong nghiên cứu. Cát sử dụng là cát mịn lấy từ cảng Phà Đen – Sông Hồng có môdun độ lớn là 1,28 được sấy khô và nghiền trong máy nghiền bi rung để có độ mịn khác nhau là C1 và C2. Đá bazan lấy từ Hà Nam được đập nhỏ, phơi khô, nghiền với 2 độ mịn là BZ1, BZ2.
Phụ gia khoáng trơ Barít BaSO
4 (Ba) sử dụng gồm độ nghiền mịn thấp (Ba1) và độ mịn cao (Ba2). Xác định các đặc tính kĩ thuật của PGK được đưa ra trong Bảng 1.