Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật "Nghiên cứu bê tông sử dụng chất kết dính kiểm hoạt hóa tro bay – xỉ lò cao làm việc trong điều kiện biển Việt Nam" được nghiên cứu với mục tiêu: Thiết kế thành phần và chế tạo được BT CKD KHH TB-XLC đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật và giá thành để có thể áp dụng cho các công trình xây dựng trong điều kiện Việt Nam, đặc biệt là các công trình làm việc trong môi trường biển.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu bê tông sử dụng chất kết dính kiểm hoạt hóa tro bay – xỉ lò cao làm việc trong điều kiện biển Việt Nam BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐINH HOÀNG QUÂN NGHIÊN CỨU BÊ TÔNG SỬ DỤNG CHẤT KẾT DÍNH KIỀM HOẠT HÓA TRO BAY – XỈ LÒ CAO LÀM VIỆC TRONG ĐIỀU KIỆN BIỂN VIỆT NAMNgành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủyMã số: 9580202 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2025Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Thủy Lợi Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS. Nguyễn Thanh Bằng Người hướng dẫn khoa học 2: PGS.TS. Nguyễn Hữu Huế Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Thanh Sang, Trường Đại học Giao thông Vận tải Phản biện 2: TS. Trần Minh Đức, Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng (IBST) Phản biện 3: PGS.TS. Hoàng Phó Uyên, Viện Thủy côngLuận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường họp tại:Trường Đại học Thủy Lợi.Vào hồi 8h30 ngày 11 tháng 02 năm 2025Có thể tìm hiểu Luận án tại: - Thư viện Quốc Gia - Thư viện Trường Đại học Thủy lợi MỞ ĐẦU1. Đặt vấn đềBiến đổi khí hậu và bảo vệ môi trường là vấn đề cấp bách, đặc biệt ở các nướcđang phát triển. Với cam kết đạt phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050, Việt Namđối mặt thách thức lớn khi lượng khí nhà kính tăng từ 150,9 triệu tấn CO2 năm2000 lên 563,8 triệu tấn năm 2020. Ngành xi măng chiếm 8,6% tổng phát thảiquốc gia và gây hại môi trường trong quá trình sản xuất. Lượng tro bay từ nhàmáy nhiệt điện và xỉ lò cao từ nhà máy luyện kim cũng tăng nhanh, đe dọa môitrường nếu không xử lý hiệu quả. Việc sử dụng chất kết dính kiềm hoạt hóa từtro bay và xỉ lò cao thay thế một phần xi măng truyền thống có ý nghĩa lớn, giúpgiảm phát thải khí nhà kính và tận dụng vật liệu thải công nghiệp. Với đường bờbiển dài chịu tác động của biến đổi khí hậu, xây dựng công trình bảo vệ bờ biểnbền vững là cần thiết. Chất kết dính kiềm hoạt hóa tro bay – xỉ lò cao (CKD KHHTB-XLC) có khả năng chống xâm thực trong môi trường biển nhưng chưa đượcứng dụng rộng rãi do thiếu quy định, thời gian đông kết ngắn, và chi phí cao. Dođó, tác giả đã chọn đề tài “Nghiên cứu bê tông sử dụng chất kết dính kiềm hoạthóa tro bay – xỉ lò cao làm việc trong điều kiện biển Việt Nam”.2. Mục đích nghiên cứu của đề tàiThiết kế thành phần và chế tạo được BT CKD KHH TB-XLC đảm bảo các yêucầu kỹ thuật và giá thành để có thể áp dụng cho các công trình xây dựng trongđiều kiện Việt Nam, đặc biệt là các công trình làm việc trong môi trường biển.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứuBT CKD KHH từ tro bay và xỉ lò cao nghiền mịn, áp dụng cho các công trìnhxây dựng, đặc biệt là các công trình làm việc trong môi trường biển với nguồnvật liệu sẵn có ở Việt Nam.5. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứuHình 1 thể hiện khung nghiên cứu, cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu củaluận án. 1 Hình 1. Khung nghiên cứu của luận án6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn- Ý nghĩa khoa học: (1) Xây dựng được mối quan hệ giữa các yếu tố đầu vào vàcác chỉ tiêu cơ lý của BT CKD KHH TB-XLC thông qua phương trình hồi quyvà mô hình học máy; (2) Đề xuất được phương pháp thiết kế thành phần BT CKDKHH TB-XLC đảm bảo cường độ và độ sụt yêu cầu, phù hợp với nguồn vật liệusẵn có ở Việt Nam; (3) Xác định được loại chất hoạt hóa và thành phần phù hợpkéo dài thời gian đông kết của CKD KHH TB-XLC đáp ứng yêu cầu thời gianthi công thực tế; (4) Đánh giá được độ bền của loại bê tông này trong môi trườngxâm thực biển bằng thực nghiệm.- Ý nghĩa thực tiễn: (1) Đánh giá được hiệu quả môi trường của CKD KHH TB-XLC, tái chế tro bay và xỉ lò cao, góp phần giảm phát thải khí nhà kính; (2) Đềxuất được phương pháp chế tạo BT CKD KHH TB-XLC cân bằng giữa yêu cầukinh tế và kỹ thuật, ứng dụng thành công cho một đoạn kè biển, góp phần đưaloại vật liệu mới này tiếp cận với thị trường xây dựng. 2CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG SỬ DỤNG CHẤT KẾT DÍNHKIỀM HOẠT HÓA TRO BAY – XỈ LÒ CAO1.1. Giới thiệu chung về chất kết dính kiềm hoạt hóa1.1.1 Các mốc lịch sử trong quá trình phát triển CKD KHHChất kết dính kiềm hoạt hóa (CKD KHH) bắt đầu nghiên cứu từ những năm 1940bởi Purdon. Năm 1967, Glukhovsky mở rộng nghiên cứu và phát triển CKDKHH từ xỉ lò cao, đặt tên là soil-cement, sau đó được thống nhất là “Alkali-Activated Slag Cement”. Năm 1978, Davidovits phát minh CKD KHH từmetakaolin và đặt tên là “Geopolymer”. Năm 2010, BT CKD KHH TB-XLC lầnđầu tiên được áp dụng trong công trình thực tế tại Australia.1.1.2 Phân loại chất kết dính kiềm hoạt hóaCăn cứ vào thành phần hóa học của vật liệu đầu vào: (1) Vật liệu Alkali-earthenriched aluminosilicates (xỉ lò cao, tro bay nhóm C); (2) Vật liệuAluminosilicates (tro bay nhóm F, metakaolin). Căn cứ theo đặc trưng của sảnphẩm phản ứng chủ yếu: (1) Kích hoạt xỉ lò cao (Si + Ca) bằng dung dịch kiềmnhẹ, có C-S-H là sản phẩm phản ứng chính; (2) Kích hoạt tro bay, metakaolin (Si+ Al) bằng dung dịch kiềm trung bình đến cao, tạo ra sản phẩm thường được gọilà “Geopolymer” với cấu trúc polyme vô định hình. Căn cứ vào trạng thái củachất hoạt hóa và công nghệ sản xuất: (1) Chất kết dính và dung dịch hoạt hóatách riêng, gọi là CKD KHH hai thành phần; (2) Chất kết dính và chất hoạt hóađều ở dạng rắn, trộn sẵn, chỉ cần thêm nước khi sử dụng, gọi là CKD KHH mộtthành phần.1.2. Cơ sở khoa học của việc kết hợp tro bay và xỉ lò cao nghiền mịn để chế tạo CKD KHH TB-XLC1.1.3 Cơ chế phản ứng của chất kết dính kiềm hoạt hóa tro bayCơ chế phản ứng của chất kết dính kiềm hoạt hóa tro bay, bắt đầu khi tro bay tiếpxúc với dung dịch kiềm như NaOH hoặc KOH. Quá trình này phá vỡ các liên kếtSi-O-Si và Al-O-Al trong tro bay, giải phóng các ion silicat ...
