Mô phỏng ảnh hưởng của hỗn hợp phụ gia khoáng biến tính đến độ nở sun phát của bê tông dùng trong các công trình thủy

Bài viết trình bày kết quả nghiên cứu tính chất của bê tông dùng để xây dựng công trình thủy, có thành phần cấp phối sơ bộ được xác định theo tiêu chuẩn ACI 211.4R-2008. Bên cạnh đó đã mô phỏng sự ảnh hưởng của bốn biến gồm: tỷ lệ nước/chất kết dính (N/CKD), hàm lượng tro bay nhiệt điện (TB), silica fume SF-90 (SF-90) và phụ gia siêu dẻo SR 5000F (SD) đến độ nở sun phát của mẫu bê tông được xác định theo tiêu chuẩn GOST P 56687-2015.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô phỏng ảnh hưởng của hỗn hợp phụ gia khoáng biến tính đến độ nở sun phát của bê tông dùng trong các công trình thủy BÀI BÁO KHOA HỌC MÔ PHỎNG ẢNH HƯỞNG CỦA HỖN HỢP PHỤ GIA KHOÁNG BIẾN TÍNH ĐẾN ĐỘ NỞ SUN PHÁT CỦA BÊ TÔNG DÙNG TRONG CÁC CÔNG TRÌNH THỦY Tăng Văn Lâm1, Nguyễn Đình Trinh2, Nguyễn Doãn Tùng Lâm1 và Bulgakov Boris Igorevich1 Tóm tắt: Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu tính chất của bê tông dùng để xây dựng công trình thủy, có thành phần cấp phối sơ bộ được xác định theo tiêu chuẩn ACI 211.4R-2008. Bên cạnh đó đã mô phỏng sự ảnh hưởng của bốn biến gồm: tỷ lệ nước/chất kết dính (N/CKD), hàm lượng tro bay nhiệt điện (TB), silica fume SF-90 (SF-90) và phụ gia siêu dẻo SR 5000F (SD) đến độ nở sun phát của mẫu bê tông được xác định theo tiêu chuẩn GOST P 56687-2015. Sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm bậc nhất đã xác định được mô hình toán học để mô phỏng ảnh hưởng của bốn biến đầu vào đến hàm mục tiêu, đồng thời biểu diễn bề mặt không gian và các đường đồng mức của hàm mục tiêu thu được. Từ phương trình hồi quy cho thấy tỷ lệ N/CKD, các hàm lượng của TB và SF-90 có ảnh hưởng đáng kể đến độ nở sun phát của mẫu bê tông thí nghiệm, trong khi đó hàm lượng SD không có ảnh hưởng đáng kể đến giá trị của hàm mục tiêu và có thể bỏ qua. Từ khóa: Xi măng poóc lăng bền sun phát, tro bay, silica fume, độ nở sun phát, cường độ nén, hỗn hợp phụ gia khoáng, quy hoạch thực nghiệm, phương trình hồi quy. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ* của yếu tố khô - ẩm dưới tác động của nhiệt độ Bê tông có khả năng chống ăn mòn đã được sử môi trường và sự mài mòn của dòng chảy xoáy. dụng trong xây dựng các công trình thủy và nhiều Ngoài ra, phổ biến nhất là môi trường chứa ion loại công trình biển khác nhau, do chúng có rất sun phát (SO42-), sẽ gây ra sự ăn mòn sun phát đối nhiều ưu điểm so với các loại vật liệu khác, như: với kết cấu bê tông (Safarov K. B., 2017; tuổi thọ lớn, cường độ cao, dễ dàng thi công tạo ra Ryazanova V. A., 2016) và sẽ đặc biệt nguy hiểm kết cấu công trình có nhiều hình dạng khác nhau; khi đồng thời sự xuất hiện sự ăn mòn do thẩm có độ bền lớn đối với tác động ăn mòn trong môi thấu kiềm cốt liệu ở bên trong và ăn mòn sun phát trường xâm thực (Anufrieva E. V., 2009; Phạm bên ngoài của bê tông (Safarov K. B. et al., 2016; Hữu Hanh nnk., 2006; Lam Van Tang et al., 2019). Si-Huy Ngo et al., 2018). Theo các nghiên cứu (Mehta K. P., 2003; Phạm Trong môi trường xâm thực có chứa ion SO42- Hữu Hanh nnk., 2015), trong thế kỷ XXI, quá với nồng độ lớn hơn 300 mg/l ion sun phát sẽ trình xây dựng công trình thủy trên thế giới chủ thâm nhập vào trong vi cấu trúc của bê tông gây ra yếu tập trung vào việc xây dựng các công trình ở hiện tượng ăn mòn sun phát bê tông (Phạm Hữu các khu vực ven biển và thềm lục địa. Các dạng Hanh nnk., 2015; Ryazanova V. A., 2016; Tang công trình thủy bao gồm: Trụ bê tông của cầu, đập Van Lam et al., 2017). Sự phá hủy vi cấu trúc do trọng lực của máy thủy điện, cửa vào và cửa xả khoáng Ettringite, loại khoáng có tính nở thể tích của đường ống dẫn và thoát nước, tường chắn, cầu mạnh hình thành trong các phản ứng của các ion cảng, bến cảng, âu thuyền… phải chịu ảnh hưởng sun phát với các thành phần khoáng của bê tông chính là nguyên nhân dẫn đến việc nứt vỡ cấu 1 trúc, giảm cường độ và có thể làm cho kết cấu bị Bộ môn Công nghệ Bê tông và Chất kết dính, Đại học Xây dựng Quốc gia Mátxcơva hư hỏng hoàn toàn (Ferronskaya A. V., 2006; 2 Bộ môn Vật liệu xây dựng, khoa Công trình, Trường Đại Tikalsky P. J., 2008). học Thủy lợi KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 66 (9/2019) 71  Theo (Chiara F. F., 2006; Ngo Xuan Hung et của nghiên cứu độ nở sun phát trong môi trường al., 2018) hiệu quả của bê tông chống lại sự tấn Na2SO4 5% của mẫu bê tông có sử dụng xi măng công của sun phát có liên quan đến tính chống poóc lăng bền sun phát và tổ hợp phụ gia khoáng thấm và khối lượng riêng của nó. Hơn nữa, trong biến tính bao gồm: tro bay nhiệt điện, silica fume các nghiên cứu (Torii K. et al., 1995; Sahmaran SF-90 và phụ gia siêu dẻo SR 5000F. Đồng thời M. et al.,2007; Irassar E. F. et al., 1996) đã chỉ ra sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm bậc rằng độ nở thể tích của bê tông trong các môi nhất đối với bốn biến đầu vào để mô phỏng ảnh trường xâm thực mạnh phụ thuộc chủ yếu vào hưởng của tổ hợp phụ gia này đến độ nở sun phát thành phần cấp phối của hỗn hợp bê tông và đặc ...