Nghiên cứu sử dụng cát thạch anh ven biển chế tạo bê tông siêu tính năng - UHPC (P2)

>> Nghiên cứu sử dụng cát thạch anh ven biển chế tạo bê tông siêu tính năng - UHPC (P1)

3. Cấp phối thử nghiệm 

Các yêu cầu đặt ra đối với thiết kế cấp phối UHPC: 

- Cân bằng thể tích với khối lượng thể tích hỗn hợp >2400 kg/m³ với nguyên tắc khi khối lượng thể tích càng cao, UHPC cường độ càng lớn; 

- Đảm bảo tính công tác trong thi công với độ chảy xoè tới thiểu >10 cm (nhớt kế Suttard) và 15 cm (cone ASTM C230/C230M-21); 

- Đảm bảo tính co ngót với việc điều chỉnh các tỉ lệ xi măng/chất kết dính, chất kết dính/cát và tổng lượng nước/chất kết dính; 

- Đáp ứng về chỉ tiêu các loại cường độ và modul đàn hồi; 

Các mẫu cát nghiên cứu trên được so sánh với cùng 1 cấp phối đối chứng sau:
4. Kết quả thử nghiệm hỗn hợp UHPC 

Các chỉ tiêu thử nghiệm ở Bảng 5 dưới đây được thực hiện trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm của phòng thí nghiệm, mẫu thử độ chảy xoè được kiểm tra bằng nhớt kế Suttard:
5. Kết quả thử nghiệm UHPC 

a) Kết quả cường độ chịu nén 

Sử dụng keo Epoxy để capping mẫu trụ, kết quả cho trong Bảng 6
Nhận xét: Cả 10 loại cát trắng đều cho kết quả nén mẫu >120 MPa, chứng tỏ có thể dùng được cho chế tạo UHPC, trong đó mẫu cát FC - Cam Ranh cho kết quả cao nhất, đạt 156,5 MPa với mẫu trụ. 

Hệ số tỷ lệ cường độ mẫu 100x200 so với cường độ mẫu 40x40x160 mm khoảng 0,82. Điều này cho phép đánh giá nhanh chất lượng cát thông qua mẫu nhỏ 40 x40x160mm.
b) Kết quả cường độ chịu kéo trực tiếp, kéo khi uốn và modul đàn hồi
III. KẾT LUẬN 

1. Cát trắng tại các tỉnh thành ven biển miền trung có hàm lượng SiO2 lớn, sử dụng được trong chế tạo UHPC. Cát tốt nhất là vùng Nam Trung Bộ. 

2. So với các loại cát chưa được qua xử lý (rửa mặn, sàng tuyển) thì các loại cát là sản phẩm của các nhà máy khai thác như Fico, Vico, Hoằng Tiệp cho kết quả tốt nhất. 

3. Các loại cát trắng được lấy tại các bãi, mỏ tự nhiên gần biển như MC, VĐ, CR, NT có hàm lượng CL‾ tương đối lớn, phải được rửa mặn trong quá trình khai thác trước khi đưa vào sử dụng. 

4. Có thể sử dụng mẫu 40x40x160mm để thử nghiệm với hệ số cường độ nén 0,82 để quy đổi sang mẫu trụ chuẩn 100x200mm.
 
5. Trữ lượng cát thạch anh ở nước ta còn rất lớn, có những nơi hiện đang sử dụng một cách rất lãng phí, chưa được khai thác hợp lý, ví dụ như dùng trong việc san lấp mặt bằng. Cần nghiên cứu để đưa nguồn tài nguyên khoáng sản cát thạch anh ven biển dùng chế tạo bê tông chất lượng siêu cao UHPC. 

Tài liệu tham khảo

1.FHWA-HRT-18-036: Properties and Behavior of UHPC-Class Material.
 
2. ASTM C1856/C1856M-17 Standard Practice for Fabricating and Testing Specimens of Ultra-High Performance Concrete.
 
3. ASTM C469/C469M-14e1 Standard Test Method for Static Modulus of Elasticity and Poisson's Ratio of Concrete in Compression. 

4. ASTM C1609/C1609M-19a Standard Test Method for Flexural Performance of Fiber-Reinforced Concrete (Using Beam With Third - Point Loading).
(Hết)