Nghiên cứu quy trình dưỡng hộ nhiệt ẩm cho bê tông đúc sẵn

Nội dung text: Nghiên cứu quy trình dưỡng hộ nhiệt ẩm cho bê tông đúc sẵn

1. VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH DƯỠNG HỘ NHIỆT ẨM CHO BÊ TÔNG ĐÚC SẴN TS. TRẦN VĂN MIỀN Trường Đại Học Bách Khoa – Đại Học Quốc Gia TP.HCM TS. NGUYỄN ĐỨC THẮNG Viện KHCN Xây dựng ThS. NGUYỄN LÊ THI Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng 3 Tóm tắt: Dưỡng hộ nhiệt ẩm là phương pháp vào bê tông dẫn đến có sự chênh lệch lớn về dưỡng hộ bằng cách cung cấp hơi nước ở nhiệt nhiệt độ bề mặt và bên trong sản phẩm, là độ cao dưới áp suất thường. Các cấu kiện có kích nguyên nhân gây nên ứng suất nhiệt làm nứt bê thước lớn, phổ biến là các cấu kiện bê tông ứng tông. suất trước đều được áp dụng phương pháp Theo Verbeck và Helmuth (1968), đối với bê dưỡng hộ này. Kết quả nghiên cứu của bài báo tông không sử dụng tro bay thay thế xi măng, sự cho thấy, tùy thuộc vào hàm lượng tro bay thay thủy hóa nhanh chóng của xi măng ở nhiệt độ thế xi măng và mục tiêu cần đạt cường độ ở độ bảo dưỡng cao sẽ dẫn đến cường độ ban đầu tuổi xác định, có thể xác lập quy trình dưỡng hộ cao do sản phẩm thủy hóa nhiều hơn được hình phù hợp. thành. Tuy nhiên, ở các độ tuổi sau, quá trình Từ khóa: Dưỡng hộ nhiệt ẩm, nhiệt độ, thời thủy hóa có sự chậm phát triển là do có một lớp gian chờ tĩnh định, tro bay, bê tông đúc sẵn. vỏ dày đặc xung quanh các hạt xi măng đang 1. Giới thiệu thủy hóa sẽ dẫn đến một cấu trúc xốp hơn và giảm cường độ như minh họa ở hình 1. Trong sản xuất cấu kiện bê tông đúc sẵn, chỉ tiêu cường độ cao ở tuổi sớm của bê tông là rất Việt Nam hiện chưa có quy định hay hướng quan trọng. Yếu tố này quyết định thời gian tháo dẫn liên quan đến quy trình dưỡng hộ nhiệt ẩm. khuôn và do đó ảnh hưởng đến công suất của Tuy nhiên, Hiệp hội kỹ sư Nhật Bản (JSCE) [1] và dây chuyền sản xuất. Vì vậy, các nhà máy sản Hội Bê tông Hoa Kỳ (ACI) [2] đã đề cập các thông xuất cấu kiện bê tông đúc sẵn thường áp dụng số cần lưu ý trong quy trình dưỡng hộ nhiệt ẩm các phương pháp khác nhau nhằm giúp bê tông bao gồm: Thời gian chờ tĩnh định, tốc độ tăng và đạt cường độ cao ở tuổi sớm như sử dụng xi giảm nhiệt, nhiệt độ dưỡng hộ tối đa và thời gian măng rắn nhanh, phụ gia đông kết nhanh, dưỡng duy trì đẳng nhiệt ở nhiệt độ tối đa này. hộ nhiệt ẩm hay dưỡng hộ autoclave Trong đó, Thời gian chờ tĩnh định (x1) là thời gian tính từ phương pháp dưỡng hộ nhiệt ẩm thường được khi cho nước vào xi măng trong quá trình trộn bê lựa chọn do có nhiều ưu điểm. Việc dưỡng hộ tông đến khi bắt đầu cung cấp hơi nước để nhiệt ẩm sẽ giúp cho bê tông luôn duy trì độ ẩm, dưỡng hộ nhiệt ẩm. JSCE kiến nghị tỉ lệ nước/ giảm thiểu việc bay hơi nước từ sản phẩm. Mặc chất kết dính (N/CKD) càng cao thì thời gian chờ dù quy trình dưỡng hộ nhiệt ẩm của tất cả sản càng lớn, thông thường từ (2h ÷ 3h). ACI chỉ đề phẩm bê tông đúc sẵn như ống cống, cọc ống, trụ cập thời gian chờ không nên nhỏ hơn thời gian điện về nguyên tắc là như nhau nhưng quy bắt đầu đông kết của bê tông. Thực tế, ở Việt trình gia nhiệt sẽ có khác nhau cho mỗi loại cấu Nam áp dụng thời gian chờ từ (1h ÷ 2h) đối với kiện. Ví dụ, cấu kiện có kích thước nhỏ nhưng công nghệ ly tâm và (3h ÷ 5h) đối với công nghệ diện tích bề mặt lớn thì tốc độ truyền nhiệt và bay khác. hơi sẽ nhanh. Một số cấu kiện như ống cống, cọc ống khi dưỡng hộ nhiệt ẩm thường bao gồm cả Nhiệt độ dưỡng hộ tối đa (x2) theo JSCE kiến o phần khuôn đúc, nhờ vậy sẽ giảm thiểu việc bay nghị nên nhỏ hơn 65 C trong khi theo ACI có thể o hơi nước nhưng sẽ giảm khả năng truyền nhiệt đến 82 C. Theo nghiên cứu của ACI, nếu không Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 47
2. VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG tiếp tục bảo dưỡng trong môi trường ẩm, cường Tốc độ giảm nhiệt khi dưỡng hộ nhiệt ẩm theo độ bê tông ở 28 ngày khi dưỡng hộ nhiệt ẩm ở JSCE kiến nghị cần giảm từ từ đến nhiệt độ môi (70oC ÷ 80oC) có giảm chút ít so với dưỡng hộ ở trường trong khi ACI không đưa ra con số cụ thể (48oC ÷ 50oC) và nếu thời gian chờ phù hợp, sự nhưng khuyến cáo là tốc độ giảm nhiệt cần chậm, suy giảm cường độ này nằm trong khoảng 5% tương đương với tốc độ tăng nhiệt để không gây vết nứt. Ở Việt Nam thường không theo dõi tốc sau 28 ngày tuổi. Ở Việt Nam thường áp dụng độ giảm nhiệt, phổ biến là ngưng cấp nhiệt, chờ nhiệt độ dưỡng hộ tối đa từ (55oC ÷ 85oC). khoảng 2h kể từ khi kết thúc chu trình đẳng nhiệt. Đối với thời gian duy trì ở nhiệt độ tối đa Quy trình dưỡng hộ nhiệt ẩm điển hình ở các (đẳng nhiệt) (x3), JSCE không đề cập cụ thể còn nhà máy sản xuất cấu kiện đúc sẵn Việt Nam ACI cho rằng thông thường thời gian này kết thúc được mô tả như ở hình 2. khi nhiệt độ bên trong cấu kiện đạt đến nhiệt độ Bài báo này trình bày nghiên cứu ảnh hưởng tối đa. ACI cũng cho rằng, cường độ bê tông sẽ của quy trình dưỡng hộ nhiệt ẩm đến đặc trưng tăng trong khoảng thời gian đẳng nhiệt từ (4h ÷ cường độ nén của bê tông khi sử dụng những 10h) nhưng nếu kéo dài sau (10h ÷ 12h), cường hàm lượng tro bay khác nhau thay thế xi măng. độ sẽ có xu hướng giảm. Ở Việt Nam thường áp Hàm lượng tro bay sử dụng thay thế xi măng dụng thời gian đẳng nhiệt từ (2h ÷ 6h). poóc lăng dùng trong nghiên cứu thay đổi từ 0% Tốc độ tăng nhiệt khi dưỡng hộ nhiệt ẩm (x4) đến 35% trong cấp phối bê tông điển hình sử theo JSCE kiến nghị cần nhỏ hơn 20oC/h trong dụng cho cấu kiện đúc sẵn. Các nghiên cứu khi ACI cho rằng tốc độ tăng nhiệt có thể biến được tiến hành trên các mẫu thử 1 ngày tuổi, thiên từ (11oC/h ÷ 44oC/h) và nếu thời gian chờ ngay sau khi được dưỡng hộ nhiệt ẩm và các thích hợp sẽ không ảnh hưởng đến cường độ mẫu sau khi dưỡng hộ nhiệt ẩm, được tiếp tục sớm và cường độ lâu dài của bê tông. Ở Việt bảo dưỡng trong nước ở (27oC ± 2) cho đến thời Nam thường áp dụng tốc độ tăng nhiệt từ (15oC/h điểm thử nghiệm ở 7 ngày tuổi, 28 ngày tuổi và ÷ 25oC/h), cá biệt có thể lên đến 30 oC/h. muộn hơn. C o ỡng, ư ộ nén, MPa nén, ộ d bảo ệt độ ng ng đ Nhi ờ Cư Nhiệt độ bảo dưỡng, Thời gian, h o Hình 1. Quan hệ nhiệt độ và cường độ bê tông Hình 2. Quy trình dưỡng hộ nhiệt ẩm điển hình 2. Phương pháp nghiên cứu - Giữ nguyên tỉ lệ C/(C+Đ) = 0,38 trong tất cả các cấp phối. Cấp phối bê tông sử dụng trong nghiên cứu được thiết kế tham khảo theo ACI 211.1 [3], áp - Thiết kế thay đổi tỉ lệ N/CKD và liều lượng dụng tỉ lệ tro bay thay thế xi măng 0%; 20% và của phụ gia hóa học để có độ sụt của hỗn hợp bê 35%, ứng với các cấp phối có ký hiệu B0; B3 và tông không đổi (4 ± 2)cm. B7. Thành phần cấp phối được trình bày ở bảng - Mẫu thử có kích thước (70,7 x 70,7 x 70,7) 1 theo nguyên tắc sau: mm, được bảo dưỡng trong nước ở (27oC ± 2) 48 Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016
3. VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG sau khi dưỡng hộ nhiệt cho đến khi thử nghiệm, Dmax = 20mm; cát sông hạt nhỏ (Cs) có Mđl = 2,0, ngoại trừ mẫu thử ở 1 ngày tuổi. sử dụng kết hợp với cát nghiền (CN) phù hợp Quy trình gia nhiệt được nghiên cứu bằng theo ASTM C33 và phụ gia hóa học (PG) phù phương pháp quy hoạch thực nghiệm [4], mô hợp ASTM C494, loại F. Các vật liệu sử dụng hình được lựa chọn là mô hình tuyến tính gồm 4 trong nghiên cứu có tính chất cơ lý phù hợp với yếu tố: y' = bo + b1x1+b2x2+b3x3+b4x4. Thực tiêu chuẩn kỹ thuật tương ứng. nghiệm đã thực hiện là thực nghiệm các yếu tố Quy trình dưỡng hộ nhiệt ẩm dùng trong toàn phần TYP với số lượng mẫu: 24-1= 8 mẫu. nghiên cứu như mô tả ở bảng 2. Thiết bị dưỡng Nguyên vật liệu sử dụng trong nghiên cứu hộ nhiệt ẩm và theo dõi nhiệt độ môi trường, gồm: Xi măng poóc lăng (X) phù hợp ASTM C nhiệt độ mẫu thử trong quá trình dưỡng hộ nhiệt 150, Type I; tro bay (F) phù hợp ASTM C 618, ẩm dùng trong nghiên cứu mô tả như ở hình 3 và loại F; đá dăm 1x2 có kích thước cỡ hạt lớn nhất hình 4. Bảng 1. Thành phần cấp phối bê tông Ký hiệu 3 Thành phần vật liệu cho 1m , kg Khối lượng cấp phối N/CKD thể tích, kg/m3 X F CS CN Đ N PG B0 500 0 311 383 1160 130 5.0 0.26 2490 B7 400 100 318 391 1174 110 6.0 0.22 2500 B3 325 175 313 385 1156 130 5.0 0.26 2490 Hình 3. Tủ dưỡng hộ nhiệt ẩm và thiết bị theo dõi nhiệt độ Hình 4. Mẫu được bảo dưỡng nhiệt ẩm Bảng 2. Tóm tắt quy trình dưỡng hộ nhiệt ẩm Tăng nhiệt Đẳng nhiệt Giảm nhiệt Giai đoạn Chờ đông kết Chậm Nhanh Tmax Chậm Nhanh Thời gian, h 3→5 2→4 - Nhiệt độ, oC (27 ± 2) 20 oC/h 30oC/h 55oC → 85oC 20 oC/h 30oC/h 3. Kết quả thực nghiệm và bàn luận - Z2: Nhiệt độ bảo dưỡng tối đa, biến thiên từ o o (55 C ÷ 85 C), giá trị mã hóa là x2, biến thiên từ a. Ma trận quy hoạch thực nghiệm và kết quả cho (-1; +1). ở bảng 3 như sau: - Z3: Thời gian duy trì nhiệt độ tối đa, biến thiên - Z1: Thời gian chờ tĩnh định, biến thiên từ (3h từ (2h ÷ 4h), giá trị mã hóa là x3, biến thiên từ ÷ 5h), giá trị mã hóa là x1, biến thiên từ (-1; +1). (-1; +1). Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 49
4. VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG - Z4: Tốc độ tăng/ giảm nhiệt, biến thiên từ tăng nhiệt. Cường độ nén ở 28 ngày tuổi và 180 o o (20 C/h ÷ 30 C/h), giá trị mã hóa là x4, biến thiên từ ngày tuổi lại không phụ thuộc vào bất kỳ yếu tố (-1; +1). nào. Ngoài ra, cường độ nén ở 1 ngày tuổi sẽ đạt giá trị lớn nhất khi nhiệt độ bảo dưỡng và thời - Các thí nghiệm từ 1 ÷ 8 theo ma trận quy gian duy trì ở nhiệt độ này đạt đến giá trị lớn hoạch thực nghiệm. Các thí nghiệm 9 ÷ 11 là thí nhất. Trong khi đó, cường độ nén ở 7 ngày tuổi nghiệm bổ sung ở tâm phương án để xác định sẽ đạt giá trị lớn nhất khi thời gian chờ tĩnh định phương sai tái hiện. nhỏ nhất và tốc độ tăng nhiệt lớn nhất. - Cường độ nén được thử nghiệm tại các độ - Kết quả thử nghiệm cường độ nén ở tuổi: 1, 7, 28 và 180 ngày. Trong đó: phương trình (5), (6), (7) và (8) của cấp phối B7 cho thấy: Cường độ ở 1 ngày tuổi và 28 ngày tuổi + y: Giá trị cường độ nén trung bình của 2 đều phụ thuộc vào nhiệt độ bảo dưỡng tối đa và viên mẫu theo thực nghiệm ở các chế độ dưỡng thời gian duy trì ở nhiệt độ tối đa. Cường độ nén hộ nhiệt ẩm, MPa. ở 7 ngày tuổi chỉ phụ thuộc vào tốc độ tăng nhiệt. + y’: Giá trị cường độ nén theo tính toán từ Ngoài ra, cường độ nén ở 1 ngày tuổi sẽ đạt giá phương trình hồi quy, MPa. trị lớn nhất khi nhiệt độ bảo dưỡng và thời gian b. Biểu diễn kết quả thực nghiệm: duy trì ở nhiệt độ này đạt đến giá trị lớn nhất. Cường độ nén ở 7 ngày tuổi sẽ đạt giá trị lớn - Kết quả thực nghiệm cường độ nén theo độ nhất khi tốc độ tăng nhiệt lớn nhất. Cường độ tuổi và biểu đồ so sánh theo nhóm cấp phối, nhiệt nén ở 28 ngày tuổi sẽ đạt giá trị lớn nhất khi nhiệt độ dưỡng hộ của cấp phối B0 (không sử dụng tro độ bảo dưỡng đạt giá trị nhỏ nhất và thời gian bay), B7 (sử dụng 20% tro bay thay thế xi măng) duy trì ở nhiệt độ này đạt đến giá trị lớn nhất. và B3 (sử dụng 35% tro bay thay thế xi măng) Cường độ nén ở 180 ngày tuổi sẽ đạt giá trị lớn được thể hiện lần lượt ở hình 5, hình 6 và hình 7. nhất khi nhiệt độ bảo dưỡng đạt giá trị nhỏ nhất. - Giải hệ phương trình tương ứng ta được - Kết quả thử nghiệm cường độ nén ở các phương trình hồi quy tương thích với thực phương trình (9), (10), (11) và (12) của cấp phối nghiệm cho các cấp phối B0, B7 và B3 như sau: B3 cho thấy: Cường độ ở 1 ngày tuổi phụ thuộc vào thời gian chờ tĩnh định, nhiệt độ bảo dưỡng y' (B0) = 83.80 +2.90x +3.45x (1) 1 2 3 tối đa và thời gian duy trì ở nhiệt độ tối đa. y'7(B0) = 95.25 -2.38x1+3.55x4 (2) Cường độ nén ở 7 ngày tuổi lại phụ thuộc vào tốc y'28(B0) = 105.2 (3) độ tăng nhiệt và cường độ nén ở 28 ngày tuổi lại phụ thuộc vào thời gian chờ tĩnh định và nhiệt độ y'180(B0) = 113.1 (4) bảo dưỡng tối đa. Ngoài ra, cường độ nén ở 1 y'1 (B7) = 72.48 +3.83x2+4.15x3 (5) ngày tuổi sẽ đạt giá trị lớn nhất khi thời gian chờ y'7 (B7) = 83.35 +4.80x4 (6) tĩnh định, nhiệt độ bảo dưỡng và thời gian duy trì y'28 (B7) = 99.76 -4.39x2-5.09x3 (7) ở nhiệt độ này đạt đến giá trị lớn nhất. Cường độ y'180 (B7) = 113.8 (8) nén ở 7 ngày tuổi sẽ đạt giá trị lớn nhất khi tốc độ tăng nhiệt nhỏ nhất. Cường độ nén ở 28 ngày y'1(B3) = 55.61 +4.16x1+7.06x2+2.71x3 (9) tuổi sẽ đạt giá trị lớn nhất khi khi thời gian chờ y' (B3) = 70.95 -2.80x (10) 7 4 tĩnh định lớn nhất và nhiệt độ bảo dưỡng đạt giá y'28(B3) = 93.50 +4.93x1-12.43x2 (11) trị nhỏ nhất. Cường độ nén ở 180 ngày tuổi lại y'180(B3) = 108.3 -11.81x2 (12) không phụ thuộc vào bất kỳ yếu tố nào. c. Bàn luận kết quả thực nghiệm: - Căn cứ kết quả tính toán cường độ nén từ - Kết quả thử nghiệm cường độ nén ở các phương trình hồi quy đã nêu thì: Cường độ phương trình (1), (2), (3) và (4) của cấp phối B0 nén 1 ngày của các cấp phối B0, B7 và B3 sẽ đạt cho thấy: Cường độ ở 1 ngày tuổi chỉ phụ thuộc giá trị cực đại lần lượt là 90.2 MPa; 80.5 MPa và vào nhiệt độ bảo dưỡng tối đa và thời gian duy trì 69.6 MPa; cường độ nén 7 ngày của các cấp ở nhiệt độ tối đa. Cường độ nén ở 7 ngày tuổi lại phối B0, B7 và B3 sẽ đạt giá trị cực đại lần lượt là phụ thuộc vào thời gian chờ tĩnh định và tốc độ 101.2 MPa; 88.2 MPa và 73.8 MPa; cường độ 50 Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016
5. VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG nén 28 ngày của các cấp phối B0, B7 và B3 sẽ ngày tuổi và 7 ngày tuổi, cấp phối sử dụng càng đạt giá trị cực đại lần lượt là 105.2 MPa; 109.2 nhiều tro bay thay thế xi măng sẽ cho cường độ MPa và 110.9 MPa; cường độ nén 180 ngày của nén cực đại thấp hơn. Tuy nhiên, ở 28 ngày tuổi các cấp phối B0, B7 và B3 sẽ đạt giá trị cực đại và 180 ngày tuổi thì ngược lại, cấp phối sử dụng lần lượt là 113.1 MPa; 113.8 MPa và 120.2 MPa. càng nhiều tro bay thay thế xi măng sẽ cho Các kết quả tính toán này tương đối phù hợp với cường độ nén cực đại cao hơn. Bên cạnh đó, kết thực tế thực nghiệm, có sai số so với kết quả quả thử nghiệm cho thấy tất cả các cấp phối thực nghiệm chỉ từ 0,1% đến 6,4%. nghiên cứu B0, B7 và B3 đều có sự gia tăng - Từ kết quả thực nghiệm và tính toán cũng cường độ nén của mẫu bê tông theo độ tuổi bê cho thấy nếu xét về cường độ nén cực đại thì ở 1 tông ở tất cả điều kiện nghiên cứu. Bảng 3. Ma trận quy hoạch thực nghiệm kết quả thử nén mẫu bê tông – B0, B7 và B3 Đơn vị của y và y’ tính bằng MPa B0 Giá trị mã hóa Giá trị thực STT 1 ngày 7 ngày 28 ngày 180 ngày x1 x2 x3 x4 Z1 Z2 Z3 Z4 y y' y y' y y' y y' 1 + + + + 5 85 4 30 95.2 90.2 96.6 96.4 105.4 105.2 111.3 113.1 2 - + + - 3 85 4 20 87.3 90.2 95.3 94.1 106.9 105.2 107.0 113.1 3 + - + - 5 55 4 20 81.2 84.4 87.0 89.3 107.7 105.2 119.1 113.1 4 - - + + 3 55 4 30 85.3 84.4 96.2 101.2 107.6 105.2 116.4 113.1 5 + + - - 5 85 2 20 84.0 83.3 87.3 89.3 98.9 105.2 120.0 113.1 6 - + - + 3 85 2 30 80.3 83.3 101.8 101.2 105.9 105.2 106.4 113.1 7 + - - + 5 55 2 30 80.4 77.5 100.6 96.4 101.9 105.2 109.9 113.1 8 - + - - 3 55 2 20 76.7 77.5 97.2 94.1 107.4 105.2 114.9 113.1 9 0 0 0 0 4 70 3 25 96.8 - 94.1 - 101.8 - 117.0 - 10 0 0 0 0 4 70 3 25 94.0 - 91.8 - 95.6 - 115.0 - 11 0 0 0 0 4 70 3 25 93.6 - 94.6 - 94.5 - 110.2 - B7 Giá trị mã hóa Giá trị thực TT 1 ngày 7 ngày 28 ngày 180 ngày x1 x2 x3 x4 Z1 Z2 Z3 Z4 y y' y y' y y' y y' 1 + + + + 5 85 4 30 83.3 80.5 85.8 88.2 97.0 90.3 111.6 113.8 2 - + + - 3 85 4 20 78.1 80.5 81.5 78.6 92.9 90.3 105.7 113.8 3 + - + - 5 55 4 20 71.4 72.8 77.8 78.6 95.6 99.1 111.9 113.8 4 - - + + 3 55 4 30 73.7 72.8 83.2 88.2 93.2 99.1 115.3 113.8 5 + + - - 5 85 2 20 72.3 72.2 79.2 78.6 99.0 100.5 112.2 113.8 6 - + - + 3 85 2 30 71.5 72.2 90.6 88.2 92.6 100.5 108.0 113.8 7 + - - + 5 55 2 30 68.8 64.5 93.0 88.2 114.5 109.2 116.7 113.8 8 - + - - 3 55 2 20 60.7 64.5 75.7 78.6 113.3 109.2 128.8 113.8 9 0 0 0 0 4 70 3 25 73.4 - 85.1 - 97,4 - 115.7 - 10 0 0 0 0 4 70 3 25 78.0 - 89.8 - 92.4 - 94.2 - 11 0 0 0 0 4 70 3 25 75.8 - 84.2 - 95.2 - 95.2 - B3 Giá trị mã hóa Giá trị thực TT 1 ngày 7 ngày 28 ngày 180 ngày x1 x2 x3 x4 Z1 Z2 Z3 Z4 y y' y y' y y' y y' 1 + + + + 5 85 4 30 70.0 69.6 70.5 68.2 82.7 86.0 85.8 96.5 2 - + + - 3 85 4 20 65.8 61.2 70.9 73.8 71.2 76.2 90.5 96.5 Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 51
6. VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG 3 + - + - 5 55 4 20 54.8 55.4 72.4 73.8 112.2 110.9 134.0 120.2 4 - - + + 3 55 4 30 42.7 47.1 64.5 68.2 103.4 101.0 116.5 120.2 5 + + - - 5 85 2 20 60.8 64.1 72.2 73.8 90.9 86.0 98.6 96.5 6 - + - + 3 85 2 30 54.1 55.8 73.7 68.2 79.5 76.2 111.2 96.5 7 + - - + 5 55 2 30 53.5 50.0 63.9 68.2 107.9 110.9 124.9 120.2 8 - + - - 3 55 2 20 43.2 41.7 79.5 73.8 100.2 101.0 105.2 120.2 9 0 0 0 0 4 70 3 25 67.2 - 78.2 - 86.6 - 90.4 - 10 0 0 0 0 4 70 3 25 65.6 - 75.6 - 91.3 - 100.5 - 11 0 0 0 0 4 70 3 25 64.5 - 74.9 - 86.4 - 93.8 - Hình 5. Quan hệ giữa cường độ nén và tuổi của bê tông theo các cấp phối B0, B7 & B3 Hình 6. Quan hệ giữa cường độ nén và tuổi của bê tông theo các Nhóm – Nhiệt độ dưỡng hộ 85 oC 52 Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016
7. VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG Hình 7. Quan hệ giữa cường độ nén và tuổi của bê tông theo các Nhóm – Nhiệt độ dưỡng hộ 55 oC 4. Kết luận và kiến nghị từ 20% trở xuống thì cường độ nén ở 180 ngày a. Tùy thuộc vào hàm lượng tro bay thay thế xi tuổi hầu như không phụ thuộc vào quy trình gia măng trong khoảng nghiên cứu (0 ÷ 35%) và mục nhiệt trong phạm vi dưỡng hộ nhiệt ẩm đã nêu. đích đạt cường độ nén lớn nhất ở 1 ngày, 7 ngày, b. Sử dụng tro bay hàm lượng từ (20% ÷ 35%) 28 ngày hoặc 180 ngày tuổi sẽ có quy trình gia thay thế xi măng trong điều kiện dưỡng hộ nhiệt nhiệt trong dưỡng hộ nhiệt ẩm với các thông số ẩm sẽ làm giảm cường độ cực đại của bê tông khác nhau về thời gian chờ tĩnh định; nhiệt độ trong giai đoạn từ 1 đến 7 ngày tuổi. Tuy nhiên, bảo dưỡng tối đa; thời gian duy trì ở nhiệt độ tối sau 28 ngày tuổi, nếu tiếp tục bảo dưỡng trong đa và tốc độ tăng nhiệt. Xu hướng cho thấy quy môi trường ẩm thì cấp phối sử dụng nhiều tro bay trình dưỡng hộ nhiệt ẩm ảnh hưởng nhiều đến thay thế xi măng sẽ cho cường độ nén cực đại cường độ nén của bê tông ở tuổi trước 7 ngày và cao hơn. giảm dần ảnh hưởng đến chỉ tiêu này ở tuổi sau c. Bê tông sau khi dưỡng hộ nhiệt ẩm, nếu vẫn 28 ngày, cụ thể: tiếp tục được bảo dưỡng trong môi trường ẩm - Để bê tông đạt cường độ cao ở tuổi sớm từ sẽ gia tăng cường độ đáng kể sau 28 ngày tuổi. 1 đến 7 ngày thì thời gian chờ tĩnh định ngắn (3 Kiến nghị, cần tiếp tục theo dõi cường độ nén của h), nhiệt độ bảo dưỡng tối đa cao (85oC), thời bê tông ở tuổi dài ngày hơn như 1 năm hoặc lâu gian duy trì ở nhiệt độ tối đa dài (4h) và tốc độ hơn để có cơ sở đánh giá độ bền của bê tông tăng nhiệt nhanh (30oC/h). trong điều kiện dưỡng hộ nhiệt ẩm. - Để bê tông đạt cường độ cao ở tuổi 28 ngày, TÀI LIỆU THAM KHẢO tùy thuộc hàm lượng tro bay thay thế xi măng: Nếu [1]. JSCE Concrete Committee, Standard Specification hàm lượng tro bay thay thế xi măng từ (20% ÷ for Concrete Structure 2007 (update 2011). 35%) thì thời gian chờ tĩnh định dài (5h), nhiệt độ [2]. ACI 517-2R-1987 Revised 1992, Accelerated bảo dưỡng tối đa thấp (55oC), thời gian duy trì ở Curing of Concrete at Atmospheric Pressure – nhiệt độ tối đa ngắn (2h). Nếu không sử dụng tro State of the Act. bay thì cường độ nén ở 28 ngày tuổi hầu như không phụ thuộc vào quy trình gia nhiệt trong [3]. ACI 211.1-91(Reapproved 2002), Standard phạm vi dưỡng hộ nhiệt ẩm đã nêu. Practice for Selecting Proportions for Normal, Heavyweight, and Mass Concrete. - Để bê tông đạt cường độ cao ở tuổi 180 [4]. Nguyễn Cảnh (2011), Quy hoạch thực nghiệm, ngày, tùy thuộc hàm lượng tro bay thay thế xi Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh. măng: Nếu hàm lượng tro bay thay thế xi măng là 35% thì nhiệt độ bảo dưỡng tối đa cần phải thấp Ngày nhận bài: 12/01/2016. (55oC). Nếu hàm lượng tro bay thay thế xi măng Ngày nhận bài sửa lần cuối: 03/03/2016. Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 53