nghiÊn cỨu tÍnh chẤt cƠ lÝ cỦa vỮa...

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TRỊNH NGỌC DUY

NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA VỮA

GEOPOLYMER ĐỂ CHẾ TẠO GẠCH NHẸ

NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP - 60580208

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2016

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TRỊNH NGỌC DUY

NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA VỮA

GEOPOLYMER ĐỂ CHẾ TẠO GẠCH NHẸ

NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP - 60580208

Hướng dẫn khoa học:

T.S PHAN ĐỨC HÙNG

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2016

ii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi.

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai

công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 201…

(Ký tên và ghi rõ họ tên)

TRỊNH NGỌC DUY

iii

CẢM TẠ

Sau thời gian học tập và rèn luyện tại trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật

Thành Phố Hồ Chí Minh, được sự chỉ hỗ trợ của quý thầy trong trường. Tôi đã

hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu cùng

quý thầy của trường đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi học tập nâng cao cả tri thức

và lối sống.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến Ban Chủ Nhiệm Khoa cùng các Thầy Cô

khoa Xây Dựng và Cơ Học Ứng Dụng đã quan tâm, giảng dạy và truyền đạt kiến

thức vô cùng quý báo trong quá trình học tập cũng như trong thời gian thực hiện

luận văn tốt nghiệp của tôi..

Và đặc biệt tôi vô cùng biết ơn Thầy Phan Đức Hùng đã tận tình giúp đỡ và

hỗ trợ chỉ bảo tôi ngay từ bước đầu làm luận văn; trang bị và truyền đạt cho tôi

những kinh nghiệm, kiến thức quý báo để nghiên cứu, cũng như gợi mở những

phương hướng thực hiện, hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp.

Và cảm ơn các bạn lớp XDC2015A cũng như các lớp khác đã nhiệt tình

giúp đỡ và chân thành góp ý kiến để luận văn hoàn chỉnh hơn.

Luận văn tốt nghiệp là quá trình nghiên cứu lâu dài và sự hỗ trợ quý Thầy

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM. Tuy rằng luận văn này được thực

hiện với sự cố gắng lớn lao, nhưng cũng không ít sai sót trong quá trình nghiên

cứu. Rất mong nhận được sự quan tâm góp ý kiến, cũng như chỉ bảo thật nhiều của

quý thầy để luận văn được hoàn thiện hơn.

Trân trọng!

Thành Phố Hồ Chính Minh,ngày 16 tháng 09 năm 2016

Học viên thực hiện

Trịnh Ngọc Duy

Lớp XDC 2015A

iv

TÓM TẮT

Nghiên cứu này xác định ảnh hưởng của tỷ lệ cát – tro bay, tỷ lệ dung dịch

hoạt hóa – tro bay, tỷ lệ dung dịch sodium silicate - sodium hydroxide và hàm

lượng thể tích hạt xốp polystyrene sử dụng trong cấp phối vữa geopolymer đến

cường độ chịu nén và khối lượng thể tích. Kết quả thực nghiệm đã chỉ ra loại vữa

geopolymer nhẹ này có thể đạt cường độ nén cao nhất lên đến trên 8 MPa và khối

lượng thể tích nhỏ nhất đạt khoảng 970 kg/m3. Điều này cho thấy khả năng sử dụng

hạt xốp polystyrene trong cấp phối vữa nhằm mục đích chiếm thể tích và giảm khối

lượng của vữa. Tuy nhiên cần quan tâm đến các thành phần khác của vữa để cường

độ chịu nén đạt yêu cầu.

v

ABSTRACT

This article determines the effect of sand - fly ash ratio, alkaline liquid - fly

ash ratio, sodium silicate - sodium hydroxide ratio and the volume content of

polystyrene used in mixture to the compressive strength and apparent density of

geopolymer mortar. The experimental results showed this lightweight geopolymer

mortar can achieve the highest compressive strength upto more than 8 MPa and the

smallest apparent density about 970 kg/m3. This suggests that the usability of

polystyrene ball in the mortar mixture to occupy volume and reduced volume of

mortar. However, it needs to regard others components of mortar to acheive the

required compressive strength.

vi

MỤC LỤC

Chương 1 TỔNG QUAN ................................................................................. 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu .................................................... 1

1.2 Gạch nhẹ .............................................................................................. 6

1.3 Tình hình nghiên cứu........................................................................... 8

1.3.1 Khái niệm về Geopolymer .............................................................. 8

1.3.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước ................................................... 9

1.3.3 Tình hình nghiên cứu trong nước ................................................. 10

1.3.4 Nhận xét về các đề tài ................................................................... 11

1.4 Mục tiêu đề tài nghiên cứu ................................................................ 11

1.5 Nhiệm vụ đề tài nghiên cứu .............................................................. 11

1.6 Phương pháp nghiên cứu ................................................................... 11

Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................... 12

2.1 Công nghệ Geopolymer ..................................................................... 12

2.1.1 Lịch sử phát triển Geopolymer ..................................................... 12

2.1.2 Thành phần và công thức hóa học ................................................ 15

2.1.3 Cơ chế phản ứng ........................................................................... 16

2.2 Cơ chế đóng rắn của tro bay theo công nghệ Geopolymer ............... 20

2.2.1 Tro bay .......................................................................................... 20

2.2.2 Cơ sở hóa học của công nghệ Geopolymer .................................. 21

2.2.3 Cơ chế hóa học của công nghệ Geopolymer tro bay .................... 23

Chương 3 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ..... 25

3.1 Nguyên vật liệu ................................................................................. 25

vii

3.1.1 Chất tạo độ rỗng cho vữa geopolymer .......................................... 25

3.1.2 Tro bay .......................................................................................... 27

3.1.3 Nước .............................................................................................. 27

3.1.4 Dung dịch NaOH .......................................................................... 27

3.1.5 Dung dịch thủy tinh lỏng (Na2SiO3) ............................................. 28

3.1.6 Dung dịch kiềm ............................................................................. 29

3.1.7 Cát ................................................................................................. 29

3.2 Thành phần cấp phối ......................................................................... 31

3.2.1 Chuẩn bị khuôn đúc mẫu .............................................................. 32

3.2.2 Phương pháp tạo mẫu ................................................................... 32

3.2.3 Phương pháp thí nghiệm ............................................................... 33

Chương 4 THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ............................ 39

4.1 Kết quả thực nghiệm vữa geopolymer sử dụng bọt Eabassoc .......... 39

4.2 Kết quả thực nghiệm vữa geopolymer sử dụng bột nhôm ................ 40

4.3 Kết quả thực nghiệm vữa geopolymer sử dụng hạt xốp .................... 42

4.3.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ cát – tro bay và tỷ lệ dung dịch hoạt hóa – tro

bay đến cường độ nén và khối lượng thể tích của vữa geopolymer ................. 42

4.3.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ sodium silicate - sodium hydroxide đến

cường độ và khối lượng thể tích của vữa geopolymer ...................................... 48

4.3.3 Ảnh hưởng của hàm lượng thể tích hạt xốp sử dụng đến cường độ

và khối lượng thể tích của vữa geopolymer ...................................................... 50

4.4 Ứng dụng để chế tạo gạch geopolymer sử dụng hạt xốp .................. 54

4.4.1 Cấp phối ........................................................................................ 54

4.4.2 Khối lượng thể tích và cường độ nén các loại gạch ..................... 55

viii

4.5 Nhận xét tổng kết các thí nghiệm đã thực hiện ................................. 57

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI ............ 59

5.1 Kết luận ............................................................................................. 59

5.2 Hướng phát triển và đóng góp của đề tài .......................................... 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 61

PHỤ LỤC A ..................................................................................................... 63

ix

DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Lò gạch thủ công đi kèm với ô nhiễm môi trường [1] .................................. 2

Hình 1.2 Xây Nhà Bằng Gạch Không Nung [2] ........................................................... 3

Hình 1.3 Gạch Papanh [3] ............................................................................................ 4

Hình 1.4 Gạch block [4] ............................................................................................... 5

Hình 1.5 Gạch xi măng – cát [5] ................................................................................... 5

Hình 1.6 Gạch bê tông khí chưng áp (AAC) [6] .......................................................... 6

Hình 1.7 Gạch bê tông bọt khí (CLC) [7] ..................................................................... 7

Hình 2.1 Tinh thể geopolymer .................................................................................. 13

Hình 2.2 Metakaolin (a) và tro bay (b) với NaOH 8M ............................................. 17

Hình 2.3 Sự hoạt hóa vật liệu alumo - silicat ............................................................ 18

Hình 2.4 Mô tả phản ứng tro bay trong dung dịch kiềm ........................................... 19

Hình 2.5 Tro Bay ....................................................................................................... 20

Hình 2.6 Cấu trúc SEM của vi hạt tro bay ................................................................ 21

Hình 2.7 Hình ảnh SEM (a) tro bay ban đầu, (b) tro bay được kích hoạt với NaOH(

c) tro bay được kích hoạt với Na2SiO3 ...................................................................... 24

Hình 3.1 Chất tạo bọt eabassoc ................................................................................. 25

Hình 3.2 Bột nhôm .................................................................................................... 26

Hình 3.3 Hạt xốp ....................................................................................................... 27

Hình 3.4 Các tính chất cơ lý của cát sử dụng ............................................................ 31

Hình 3.5 Khuôn gỗ 65x105x220 (mm) ..................................................................... 32

Hình 3.6 Khuôn nhựa 100x200 (mm) ....................................................................... 33

Hình 3.7 Cân cốt liệu và dung dịch ........................................................................... 34

Hình 3.8 Công tác nhào trộn cốt liệu khô ................................................................. 34

Hình 3.9 Đổ dung dịch hoạt hóa vào hỗn hợp .......................................................... 35

Hình 3.10 Dùng máy trộn đều hỗn hợp ..................................................................... 35

Hình 3.11 Đổ vào khuôn trụ 100x200 (mm) ............................................................. 35

Hình 3.12 Kết thúc quá trình tạo mẫu 100x200 (mm) .............................................. 36

Hình 3.13 Máy nén .................................................................................................... 36

x

Hình 3.14 Mẫu được đưa vào máy nén ..................................................................... 37

Hình 3.15 Kết quả thí nghiệm nén ............................................................................ 37

Hình 3.16 Thành phần bên trong của mẫu vữa geopolymer ..................................... 38

Hình 4.1 Tạo bọt bằng máy trộn ............................................................................... 40

Hình 4.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ cát - tro bay và tỷ lệ dung dịch hoạt hóa – tro bay đến

cường độ nén của cấp phối sử dụng hàm lượng thể tích hạt xốp 55% ..................... 42


khối lượng thể tích của cấp phối sử dụng hàm lượng thể tích hạt xốp 55% ............. 43


cường độ nén của cấp phối sử dụng hàm lượng thể tích hạt xốp 45% ..................... 44


khối lượng thể tích của cấp phối sử dụng hàm lượng thể tích hạt xốp 45% ............. 45


cường độ của cấp phối sử dụng hàm lượng thể tích hạt xốp 0% .............................. 46


khối lượng thể tích của cấp phối sử dụng hàm lượng thể tích hạt xốp 0% ............... 46

Hình 4.8 Ảnh hưởng của tỷ lệ dung dịch sodium silicate – sodium hydroxide đến

cường độ nén của vữa có tỷ lệ dung dịch – tro bay là 0.6......................................... 48

Hình 4.9 Ảnh hưởng của tỷ lệ dung dịch sodium silicate- sodium hydroxide đến

khối lượng thể tích của vữa có tỷ lệ dung dịch – tro bay là 0.6 ................................ 48


cường độ nén của vữa có tỷ lệ dung dịch – tro bay là 0.7......................................... 49


khối lượng thể tích của vữa có tỷ lệ dung dịch – tro bay là 0.7 ................................ 49

Hình 4.12 Ảnh hưởng của hàm lượng thể tích hạt xốp sử dụng đến cường độ nén

của vữa có tỷ lệ dung dịch sodium silicate – sodium hydroxide là 2 ....................... 50

Hình 4.13 Ảnh hưởng của hàm lượng thể tích hạt xốp sử dụng đến khối lượng thể

tích của vữa có tỷ lệ dung dịch sodium silicate – sodium hydroxide là 2 ................ 51

xi

Hình 4.14 Ảnh hưởng của hàm lượng thể tích hạt xốp sử dụng đến cường độ nén

của vữa có tỷ lệ dung dịch sodium silicate – sodium hydroxide là 2.5 .................... 52

Hình 4.15 Ảnh hưởng của hàm lượng thể tích hạt xốp sử dụng đến khối lượng thể

tích của vữa có tỷ lệ dung dịch sodium silicate – sodium hydroxide là 2.5 ............. 53

Hình 4.16 Mẫu gạch sau khi được cắt đôi và chồng lên nhau .................................. 55

Hình 4.17 Thí nghiệm nén mẫu gạch theo tiêu chuẩn TCVN 6355-2:2009 ............. 55

Hình 4.18 Khối lượng thể tích và cường độ nén các loại gạch ................................. 56

xii

DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Tỷ lệ pha dung dịch tạo bọt ....................................................................... 25

Bảng 3.2 Thành phần hóa học của tro bay ................................................................ 27

Bảng 3.3 Thành phần của hạt cát .............................................................................. 29

Bảng 3.4 Hàm lượng tạp chất trong cát .................................................................... 30

Bảng 3.5 Hàm lượng ion CL- trong cát .................................................................... 30

Bảng 3.6 Cấp phối vữa geopolymer sử dụng hạt xốp ............................................... 31

Bảng 4.1 Cường độ và khối lượng thể tích các cấp phối có tỷ lệ dung dịch sodium

silicate – sodium hydroxide là 2................................................................................ 51

Bảng 4.2 Cường độ và khối lượng thể tích các cấp phối có tỷ lệ dung dịch sodium

silicate – sodium hydroxide là 2.5............................................................................. 53

Bảng 4.3 Bảng cấp phối gạch nhẹ geopolymer sử dụng hạt xốp. ............................. 54

Bảng 4.4 Kích thước, cường độ nén và khối lượng thể tích các loại gạch ............... 56

1

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu

Việt Nam hiện nay tiêu thụ 20 – 22 tỷ viên gạch một năm, đến năm 2020,

lượng gạch cần cho xây dựng ước tính gấp đôi, 40 tỷ viên. Theo thống kê năm 2012

cả nước có khoảng hơn 9.000 xí nghiệp sản xuất gạch ngói. Các tỉnh thành đều đang

tồn tại và duy trì mô hình sản xuất gạch ngói. Nhiều địa phương còn phát triển

mạnh nghề này. Bình quân, mỗi năm các cơ sở sản xuất trên 110 triệu viên gạch

ngói các loại, tiêu biểu là các tỉnh miền Đông Bắc Bộ, Trung Bộ, Tây Nguyên và

một số tỉnh Tây Bắc…

Tuy nhiên, thực trạng đang diễn ra là gạch ngói sản xuất theo quy trình công

nghệ cũ, lạc hậu. Đa số các lò gạch đang được sử dụng đều là lò thủ công, chỉ dùng

than đá và củi để đốt. Điều này gây nên khói, bụi làm ô nhiễm môi trường nặng nề,

lãng phí nguồn nhiên liệu năng lượng. Khói bụi còn ảnh hưởng môi trường xung

quanh, ảnh hưởng nặng nề đến sức khỏe của các hộ dân, khiến mùa màng thất thu.

Nguyên liệu để sản xuất chính là đất sét, được khai thác từ đất nông nghiệp, làm

giảm diện tích cây lương thực.

Trong bối cảnh đó, việc sử dụng gạch không nung là xu thế tất yếu của thế

giới. Việt Nam cũng đã có gạch không nung, nhưng tỷ lệ sử dụng rất thấp, chỉ

chiếm 4 – 5% sản lượng gạch toàn quốc. Lý do, ngoài thói quen sử dụng gạch nung

từ lâu nay, còn do dây chuyền chủ yếu nhập, công nghệ phức tạp nên giá thành gạch

cao. Gạch không nung đến nay vẫn là món hàng xa xỉ.

Chính vì vậy theo Quyết định số 115/2001/QĐ - TTg về việc quy hoạch tổng

thể ngành công nghiệp vật liệu xây dựng đến năm 2020 và định hướng đến 2020 đã

được thủ tướng Chính phủ phê duyệt ngày 01/08/2001, phải phát triển gạch không

nung thay thế gạch đất nung từ 10 đến 15% vào năm 2005 và 25% đến 30% vào

năm 2010, xóa bỏ hoàn toàn gạch đất nung thủ công vào năm 2010. Để thực hiện

mục tiêu đạt 40% vật liệu xây không nung (VLXKN) đến năm 2020 bằng 16,8 tỷ

viên, trung bình mỗi năm phải đầu tư mới 1,6 tỷ viên. Căn cứ vào nguồn nguyên

2

liệu của từng vùng, nhu cầu của thị trường, thị hiếu của người tiêu dùng để đầu tư

các cơ sở sản xuất VLXKN thích hợp.

Hình 1.1 Lò gạch thủ công đi kèm với ô nhiễm môi trường [1]

Gạch không nung là loại gạch xây, sau khi được tạo hình thì tự đóng rắn đạt

các chỉ số về cơ học cường độ nén, cường độ uốn, độ hút nước... mà không cần qua

nhiệt độ. Độ bền của viên gạch không nung được gia tăng nhờ lực ép hoặc rung lên

viên gạch và thành phần kết dính của chúng.

Gạch nung có khoảng từ 70 đến 100 tiêu chuẩn quốc tế, với kích thước tiêu

chuẩn khác nhau. Tại Việt Nam gạch này có kích thước phổ biến là 210x100x60

mm, sức nén viên gạch không nung tối đa đạt 35 MPa.

Sản phẩm gạch không nung có nhiều chủng loại trên một loại gạch để có thể

sử dụng rộng rãi từ những công trình phụ trợ nhỏ đến các công trình kiến trúc cao

tầng, giá thành phù hợp với từng công trình. Có nhiều loại dùng để xây tường, lát

nền và trang trí.

Hiện nay, gạch không nung đã khẳng định chỗ đứng vững chắc trong các

công trình, nó đang dần trở nên phổ biến hơn và được ưu tiên phát triển. Có rất

nhiều công trình sử dụng gạch không nung, từ công trình nhỏ lẻ cho đến các công

trình dân dụng, đình chùa, nhà hàng, sân golf, khu nghỉ dưỡng, cao ốc, ...

3

Hình 1.2 Xây Nhà Bằng Gạch Không Nung [2]

Ưu điểm của gạch không nung

Không dùng nguyên liệu đất sét để sản xuất.. Đất sét chủ yếu khai thác từ đất

nông nghiệp, làm giảm diện tích sản xuất cây lương thực, đang là mối đe dọa mang

tính toàn cầu hiện nay.

Không dùng nhiên liệu như than, củi.. để đốt. tiết kiệm nhiên liệu năng lượng,

và không thải khói bụi gây ô nhiễm môi trường.

Sản phẩm có tính chịu lực cao, cách âm, cách nhiệt phòng hoả, chống thấm,

chống nước, kích thước chuẩn xác, quy cách hoàn hảo hơn vật liệu nung. Giảm

thiểu được kết cấu cốt thép, rút ngắn thời gian thi công, tiết kiệm vữa xây, giá thành

hạ.

Có thể tạo đa dạng loại hình sản phẩm, nhiều màu sắc khác nhau, kích thước

khác nhau, thích ứng tính đa dạng trong xây dựng, nâng cao hiệu quả kiến trúc.

Cơ sở sản xuất có thể phát triển theo nhiều quy mô khác nhau, không bị khống

chế nhiều về mặt bằng sản xuất.

4

Được sản xuất từ công nghệ, thiết bị tiên tiến của quốc tế, nó có các giải pháp

khống chế và sự đảm bảo chất lượng hoàn thiện, quy cách sản phẩm chuẩn xác. Có

hiệu quả trong xây dựng rõ ràng, phù hợp với các TCVN do bộ xây dựng công bố.

Các loại gạch không nung có mặt trên thị trường

Gạch không nung là các loại gạch xây, gạch lát vỉa hè,… có kích thước, quy

cách như gạch đất sét nung nhưng không sử dụng nhiệt độ để nung cứng hay tăng

độ rắn chắc như gạch đất sét nung truyền thống. Trên thế giới, tỉ lệ sử dụng gạch

không nung trong các công trình công cộng, dân dụng là khá phổ biến và rộng rãi,

nhưng ở Việt Nam thì tỉ lệ sử dụng gạch không nung này còn khá thấp.

� Gạch papanh

Gạch không nung được sản xuất từ phế thải công nghiệp xỉ than, vôi bột được

sử dụng lâu đời ở Việt Nam. Gạch có cường độ thấp từ 30 – 50 kg/cm2 chủ yếu

dùng cho các loại tường ít chịu lực.

Hình 1.3 Gạch Papanh [3]

� Gạch block

Gạch được hình thành từ đá vụn, cát, xi măng, có cường độ chịu lực cao, có

thể xây nhà cao tầng. Ưu điểm nổi trội là cách âm, cách nhiệt tốt, chắc và mang vẻ

cổ xưa nên thường được dùng xây tường rào, nhà xưởng, trang trí. Nhược điểm của

loại gạch này là nặng, to, khó xây nên chưa được áp dụng rộng rãi trên thị trường.

5

Hình 1.4 Gạch block [4]

� Gạch xi măng – cát

Gạch được tạo thành từ cát và xi măng.

Hình 1.5 Gạch xi măng – cát [5]

6

1.2 Gạch nhẹ

Gạch nhẹ thật ra chính là gạch không nung bê tông, nó bao gồm hai loại là

gạch bê tông bọt khí và gạch bê tông khí chưng áp. Chúng được sản xuất từ xi

măng, tro nhiệt điện, chất tạo bọt… để tạo nên kết cấu rỗng cho viên gạch. Với đặc

trưng là xốp nên trọng lượng của viên gạch rất nhẹ, chúng chỉ bằng 1/3 so với gạch

đất nung. Và loại gạch này thậm chí có thể nổi được trên mặt nước.

� Gạch bê-tông khí chưng áp (AAC)

Hình 1.6 Gạch bê tông khí chưng áp (AAC) [6]

Tên tiếng Anh là Autoclaved Aerated Concrete – gọi tắt là AAC được rất

nhiều nước trên thế giới ứng dụng rộng rãi với rất nhiều ưu điểm như thân thiện với

môi trường, siêu nhẹ, bền, tiết kiệm năng lượng hóa thạch do không phải nung đốt

truyền thống, chống cháy, cách âm, cách nhiệt, chống thấm rất tốt so với vật liệu đất

sét nung. Nó còn được gọi là gạch bê-tông siêu nhẹ vì tỷ trọng chỉ bằng 1/2 hoặc

thậm chí là chỉ bằng 1/3 so với gạch đất nung thông thường.

Ngoài ra, khả năng cách âm và cách nhiệt của bê tông nhẹ rất cao. Với thành

phần cấu tạo là vật liệu trơ và các chất vô cơ, gạch bê-tông siêu nhẹ này hoàn toàn

không độc hại, có độ bền rất cao và không bắt lửa. Ngoài ra, với cấu trúc thông

thoáng, nó còn có thể tự khuếch tán hơi nước, giải phóng độ ẩm và loại trừ các vấn

đề liên quan đến nẩm mốc – đặc biệt là trong điều kiện thời tiết nắng nóng của khí

7

hậu vùng nhiệt đới, vùng biển và vùng có độ ẩm cao như ở khu vực miền Bắc Việt

Nam.

� Gạch bê tông bọt khí (Cellular Lightweight Concrete - CLC)

Hình 1.7 Gạch bê tông bọt khí (CLC) [7]

Bê tông bọt khí được phát minh tại châu Âu vào những năm 1960 một công

nghệ khá đơn giản và linh động có thể sản xuất bằng chất tạo bọt, xi măng, cát,

nước là đủ. Do đó nó đã được sử dụng phổ biến khắp thế giới vào rất nhiều ứng

dụng khác nhau. Công nghệ sản xuất bê tông bọt khác biệt đáng kể so với công

nghệ sản xuất bê tông khí AAC.

Thành phần quan trọng nhất là bọt, nó quyết định chi phí sản xuất của vật liệu.

Chất tạo bọt được pha cùng với nước theo tỷ lệ khoảng 2,5% đến 3% và cấp cho

một máy tạo bọt tạo ra một dạng bọt giống như bọt xà phòng có mật độ khoảng 50 -

80 g/lít hoặc nói cách khác 50 - 80 kg/m3. Khi xi măng, cát, nước và bọt được trộn

lẫn trong máy trộn chuyên dụng sẽ tạo ra hỗn hợp nhẹ, chảy loãng cao sau đó đúc

khuôn tạo hình sản phẩm.

Ưu điểm chính của bê tông bọt là nó không yêu cầu các thiết bị lớn, đắt tiền

cho quy trình sản xuất. Trong thực tế, nó thường được sản xuất trực tiếp tại công

8

trường xây dựng sử dụng thiết bị tương đối đơn giản, trong khi AAC chỉ có thể

được sản xuất trong điều kiện phương tiện xây dựng cố định (sản xuất tại nhà máy).

Đặc điểm sản phẩm thường có màu xám do chứa nhiều xi măng, tỷ trọng 700

- 900 kg/m3, cường độ nén theo tiêu chuẩn 2,5 - 3,5 N/mm2. Đặc điểm dây chuyền

do công nghệ khá đơn giản, rất dể dàng kiểm soát chất lượng nên dây chuyền thiết

bị đơn giản gọn nhẹ, có thể sản xuất thủ công với 1 máy tạo bọt, 1 máy trộn, và một

ít khuôn tạo hình cho đến dây chuyền sản xuất hoàn toàn tự động.

Nhờ vào trọng lượng nhẹ và nhiều tính năng nổi bật của mình nên gạch nhẹ

ngày càng trở nên phổ biến hơn rất nhiều và chúng được áp dụng cho hầu hết mọi

công trình dân dụng từ nhà cao tầng cho đến các công trình khác như văn phòng,

nhà xưởng và những công trình đòi hỏi có tính kiên cố khác.

Gạch nhẹ có khả năng cách nhiệt, cách âm, chống nóng, chống ồn một cách

hiệu quả. Khi kết hợp thêm với vật liệu cách nhiệt khác sẽ giúp tăng thêm độ yên

tĩnh, thoải mái cho công trình.

Đặc điểm tiếp theo của loại gạch này đó chính là thời gian thi công nhanh,

giảm từ 30 - 50% so với các loại gạch thông thường. Điều này giúp giảm được chi

phí cho nhân công, lượng vôi vữa cũng được giảm đi đáng kể. Do đó, khi sử dụng

gạch bê tông nhẹ sẽ tiết kiệm rất nhiều chi phí so với gạch đất nung.

Do được sản xuất từ các nguyên liệu thân thiện với môi trường nên gạch siêu

nhẹ không gây ô nhiễm, thân thiện với người sử dụng và môi trường và nhất là có

thể tái sản xuất một cách dễ dàng, nhanh chóng.

Tuy có nhiều ưu điểm nổi bật song cũng không thể bỏ qua nhược điểm của

loại gạch này đó là khả năng chịu lực theo phương ngang yếu, không linh hoạt trong

thiết kế kiến trúc với nhiều góc cạnh.

1.3 Tình hình nghiên cứu

1.3.1 Khái niệm về Geopolymer

Geopolymer là từ được sử dụng để chỉ các loại vật liệu vô cơ tổng hợp từ vật

liệu có nguồn gốc aluminosilicate. Khái niệm Geopolymer lần đầu tiên được sử

9

dụng bởi giáo sư Joseph Davidovits từ những năm 1970. Nguyên lý chế tạo vật liệu

Geopolymer dựa trên khả năng phản ứng của các vật liệu aluminosilicate trong môi

trường kiềm để tạo ra sản phẩm có các tính chất và cường độ tốt hơn. Hệ nguyên

liệu để chế tạo vật liệu Geopolymer bao gồm hai thành phần chính là các nguyên

liệu ban đầu và chất hoạt hóa kiềm. Nguyên liệu aluminosilicate nhằm cung cấp

nguồn Si và Al cho quá trình Geopolymer hóa xảy ra (thường dùng là tro bay,

metacaolanh, silicafume…). Chất hoạt hóa kiềm được sử dụng phổ biến nhất là các

dung dịch NaOH, KOH và thủy tinh lỏng Natri Silicat nhằm tạo môi trường kiềm và

tham gia vào các phản ứng Geopolymer hóa.

Vật liệu Geopolymer được nghiên cứu với mục tiêu tạo ra quá trình sản xuất

thân thiện với môi trường, giảm phát thải CO2, tận dụng các chất thải công nghiệp

như tro xỉ, bùn đỏ… thành các sản phẩm có tính năng sử dụng cao. Trên thế giới,

các ứng dụng của vật liệu Geopolymer đã được sử dụng trong sản xuất xi măng đặc

biệt như xi măng đóng rắn nhanh, xi măng bền axit, sản xuất gạch và gốm không

nung, ứng dụng trong vật liệu công nghệ cao như vật liệu composite chống cháy, xử

lý phế thải độc hại và chất thải phóng xạ, ứng dụng trong vật liệu composite chịu

nhiệt, ứng dụng trong khảo cổ học và mỹ thuật.

1.3.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Hardjito và Djwantoro [8] đã trình bày quá trình để sản xuất bê tông

Geopolymer sử dụng tro bay, cách sản xuất và thí nghiệm mẫu, các số liệu thu thập

được.

L.Krishnan [9] đã giới thiệu công thức của vật liệu Geopolymer, đặc tính của

Geopolymer và cách thức tiến hành thí nghiệm.

N.A.Lloyd và B.V.Rangan [10] đã trình bày đặc tính hỗn hợp bê tông

Geopolymer, cách thiết kế một mẻ bê tông Gepolymer, về các sản phẩm bê tông đúc

sẳn, sự đóng góp của bê tông Geopolymer đối với phát triển.

10

1.3.3 Tình hình nghiên cứu trong nước

Ở Việt nam, từ những năm 2008 đã có khá nhiều đề tài khoa học nghiên cứu

và ứng dụng công nghệ này. Lần đầu tiên công nghệ Geopolymer được ứng dụng

chủ yếu là để tận dụng nguồn phế phẩm công nghiệp là tro bay của các nhà máy

nhiệt điện, tro bay được thiết kế trong thành phần của bê tông, được ứng dụng vào

công nghệ chế tạo các loại mặt đường cứng (đường ô tô, đường sân bay…). Ngoài

ra, công nghệ Geopolymer còn được sử dụng để ổn định, xử lý và tận dụng chất thải

boxite từ các quặng khai thác nhôm để chế tạo gạch không nung và đóng rắn nền

đường.

Hiện nay, vật liệu đất sét được tổng hợp theo công nghệ Geopolymer đang là

đề tài được rất nhiều giáo viên và sinh viên ở các trường đại học quan tâm và

nghiên cứu, tạo nên nhiều sản phẩm hữu ích vừa có giá trị kinh tế vừa góp phần bảo

vệ môi trường bền vững hơn.

Một số đề tài nghiên cứu về Geopolymer ở Việt Nam

Trần Anh Tiến [11] đã trình bày về lịch sử phát triển của vật liệu Geopolymer,

nguyên liệu để chế tạo mẫu, phương pháp để xác định tính chất của vật liệu và nhận

xét kết quả.

NCS.ThS. Tống Tôn Kiên [12] và các cộng sự đã nghiên cứu về đề tài bê tông

Geopolymer – những thành tựu, tính chất và ứng dụng. Các tác giả đã trình bày

những thành tựu nổi bật, các mốc thời gian phát triển của chất kết dính hoạt hóa

kiềm, quá trình hình thành cấu trúc bê tông Geopolymer, các đặc tính và cũng như

ứng dụng của bê tông Geopolymer.

PGS.TS. Nguyễn Văn Dũng [13] nghiên cứu chế tạo bê tông Geopolymer từ

tro bay, xác định cường độ của bê tông Geopolymer và xác định các yếu tố ảnh

hưởng đến cường độ của bê tông Geopolymer.

Ngoài ra còn 1 số nghiên cứu khác như Công nghệ sản xuất gạch không nung

của công ty Huệ Quang (2009), Nghiên cứu chế tạo gạch không nung bằng công

nghệ Geopolymer sử dụng tro bay và phế thải bùn đỏ để xây dựng nhà ở vùng cao

nguyên Việt Nam của nhóm nghiên cứu ở trường đại học Bách khoa TP.HCM

11

(2010), vữa và bê tông sử dụng chất kết dính polyme vô cơ của nhóm nghiên cứu ở

trường đại học Giao thông vận tải Hà Nội (2011), Bê tông chịu lửa và gạch không

nung sử dụng chất kết dính geopolyme của các nhóm nghiên cứu ở Viện Vật liệu

xây dựng (2012).

1.3.4 Nhận xét về các đề tài

Các bài báo, đề tài nghiên cứu và các báo cáo khoa học trên trình bày tổng

quan và chi tiết về vật liệu Geopolymer, về lịch sử ra đời, công thức tạo mẫu, lý

thuyết thí nghiệm, cũng như là những ưu điểm và nhược điểm của vật liệu

Geopolymer này. Nhưng chưa có đề tài nào nói rõ về gạch không nung được sử

dụng vật liệu Geopolymer bao gồm tro bay, cát, dung dịch hoạt hóa kiềm, thủy tinh

lỏng và hạt xốp polystiren cho gạch nhẹ Geopolymer.

1.4 Mục tiêu đề tài nghiên cứu

Ứng dụng công nghệ geopolymer vào chế tạo vữa. Sau đó, sử dụng vữa

geopolymer trên để tạo ra gạch nhẹ geopolymer.

Xác định cường độ nén của vữa geopolymer cũng như của gạch geopolymer

dựa trên những tiêu chuẩn đã có ở trong nước cũng như ngoài nước.

1.5 Nhiệm vụ đề tài nghiên cứu

- Xác định thành phần cấp phối vữa Geopolymer sử dụng hạt xốp.

- Xác định thành phần cấp phối vữa Geopolymer không sử dụng hạt xốp.

- Xác định cường độ nén của vữa Geopolymer sử dụng hạt xốp và không sử

dụng hạt xốp.

- So sánh gạch nhẹ Geopolymer với gạch khác trên thị trường.

1.6 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm sau đó tiến hành so sánh và

đánh giá.

12

Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Công nghệ Geopolymer

2.1.1 Lịch sử phát triển Geopolymer

Geopolymer là một công nghệ mới, được nghiên cứu với mục tiêu tạo ra quá

trình sản xuất thân thiện với môi trường, giảm phát thải CO2, tận dụng các chất thải

công nghiệp như tro xỉ, bùn đỏ… thành các sản phẩm có tính năng sử dụng cao.

Trên thế giới, các ứng dụng của vật liệu Geopolymer đã được sử dụng trong sản

xuất xi măng đặc biệt như xi măng đóng rắn nhanh, xi măng bền axit, sản xuất gạch

và gốm không nung, ứng dụng trong vật liệu công nghệ cao như vật liệu composite

chống cháy, xử lý phế thải độc hại và chất thải phóng xạ, ứng dụng trong vật liệu

composite chịu nhiệt, ứng dụng trong khảo cổ học và mỹ thuật.

Gepolymer là sản phẩm của quá trình phản ứng giữa vật liệu có nguồn gốc

silic và nhôm với dung dịch kiềm. Vật liệu này có thể thay thế xi măng trong bê

tông. Hiện nay Geopolymer đã và đang được nghiên cứu rộng rãi và cho thấy khả

năng thay thế bê tông xi măng trong một số ứng dụng do bê tông Geopolymer vừa

có các tính chất kỹ thuật tốt, đồng thời giảm khả năng gây hiệu ứng nhà kính khi

thay thế xi măng pooclăng.

Ngành Công nghệ vật liệu Geopolymer ra đời từ những năm 1960, nhưng

được quan tâm và nghiên cứu nhiều hơn từ những năm 1972 đến nay. Hiện tại, đã

có rất nhiều bằng sáng chế, nghiên cứu và ứng dụng Geopolymer vào các ngành

công nghệ vật liệu hiện đại (vật liệu cách nhiệt, vật liệu chống cháy, chất kết dính

vô cơ, công nghệ xử lý chất thải…) được giới thiệu và ứng dụng trên toàn thế giới.

Khởi đầu bằng việc Viện Geopolymer được thành lập tại Pháp năm 1972.

Xuất phát từ ý tưởng phải tìm ra vật liệu vô cơ có khả năng chống cháy và chịu

được nhiệt độ cao, Joseph Davidovits [14] đã phát hiện ra hệ nguyên liệu bao gồm

đất sét, cao lanh có thể tương tác với dung dịch kiềm NaOH ở 100 – 150OC để tạo

ra hợp chất mới là Hydrosodialte.

13

Si2O5, Al2(OH)4 + NaOH Na(-Si-O-Al-O)n

Kaolinite Hydrosodalite

Hình 2.1 Tinh thể geopolymer

Điều này là tiền đề cho việc nghiên cứu và phát triển của công nghệ vật liệu

tổng hợp Geopolymer đến sau này.

Công nghệ Geopolymer được quan tâm nghiên cứu rất nhiều tại Pháp, với ứng

dụng lần đầu tiên vào năm 1973 - 1976 để chế tạo các tấm panel gỗ cách nhiệt bằng

cách phủ hai bề mặt của tấm panel gỗ bằng hợp chất silic-aluminosiliate sau khi xử

lý qua quá trình gia nhiệt (Công ty A.G.S và Saint-Gobain, Pháp). Năm 1977 -

1978, công nghệ Geopolymer tiếp tục được ứng dụng vào ngành công nghiệp sản

xuất gốm sứ khi công ty A.G.S tiếp tục nghiên cứu và tìm ra hợp chất nano

composite mới (cấu trúc phân tử -(Na-PS)-(SiO2)n-(Na-PS)-(SiO2)n-, tại điểm nhiệt

độ 1460OC, tạo thành hợp chất gốm có khả năng bền nhiệt và hệ số giãn nỡ nhiết rất

thấp).

Những năm sau đó, Công nghệ Geopolymer được ứng dụng và chế tạo thành

công gạch nung ở nhiệt độ thấp, còn gọi là gạch L.T.G.S (Low Temperature

Geopolymeric Setting). Gạch này được thực hiện bằng cách trộn phối liệu đất sét

cao lanh trong dung dịch kiềm có độ hoạt tính cao, hỗn hợp tương tác và hình thành

chuỗi M-Polysiliate (M là kim loại kiềm có hoạt tính cao, thường là Na hoặc K).

Gạch L.T.G.S có khả năng chịu được nhiệt độ tối đa là 1000OC, có khả năng bền

14

hóa học và độ hút nước thấp. Sản phẩm này đã được công nhận và cấp bằng sáng

chế ở nhiều nước Châu Âu.

Trên cơ sở lý thuyết Geopolymer của Joseph Davidovits, Lone Star (một cty

sản xuất xi măng hàng đầu của Mỹ) đã nghiên cứu và chế tạo thành công một loại xi

măng mới, bằng cách kết hợp nguyên liệu sét và dung dịch kiềm hoạt tính cao, tạo

thành chất kết dính vô cơ mới có khả năng đóng rắn nhanh và cho cường độ ban đầu

rất tốt với tên gọi là xi măng polymer. Công nghệ này nhanh chóng được phát triển

rộng rãi trên toàn thế giới, và đang dần dần có ưu thế hơn xi măng portland do có

ưu điểm về nguyên liệu sản xuất và phương pháp sản xuất thân thiện với môi

trường.

Một nghiên cứu khác về xi măng Geopolymer (High – Akali – Poly) đã cho

thấy ứng dựng trong nhiều ngành kỹ thuật như hàng không, xây dựng, công nghiệp

chất dẻo, kim loại…Kết quả nghiên cứu cho thấy xi măng mới này đóng rắn nhanh

với nhiệt độ phòng, cường độ chịu nén có thể đạt tới 20 MPa sau 4 giờ ở nhiệt độ

200OC và có thể đạt từ 70 – 100 MPa sau khi bảo dưỡng 28 ngày.

Những nghiên cứu về Geopolymer xuất hiện riêng rẽ ở từng quốc gia và tài

liệu khoa học thì rất ít. Cho đến những năm 1990, các tài liệu nghiên cứu khoa học

về Geopolymer bắt đầu xuất hiện nhiều hơn, các nghiên cứu về ảnh hưởng của từng

loại vật liệu trong Geopolymer bắt đầu được nghiên cứu sâu hơn. Mối quan tâm đầu

tiên về Geopolymer những năm này là ứng dụng vào công nghệ đóng gói chất thải

rắn, giúp tận dụng được nguồn chất thải độc hại thành những vật liệu có ích, giúp

bảo vệ môi trường tốt hơn.

Kể từ những năm 2000, nghiên cứu về tính hoạt hóa kiềm đã tăng lên đáng kể

trên khắp thế giới, với hơn 100 trung tâm nghiên cứu được thành lập. Ở Châu Á,

công nghệ Geopolymer đất sét được ứng dụng nhiều vào ngành công nghiệp vận tải,

trong việc chế tạo nhựa nền đường mới. Công ty Zeobond Pty Ltd có trụ sở ở

Melbourne (Úc) đã phát triển nhà máy sản xuất thử nghiệm riêng của mình trong

năm 2007 và hiện đang cung cấp sản phẩm bê tông E-Crete (TM), cho các dự án hạ

tầng cơ sở dân dụng lớn bao gồm dự án mở rộng đường cao tốc và xây dựng, sửa

15

chữa cầu khi được cấp phép. E - Crete sử dụng hỗn hợp tro bay và xỉ lò cao như là

một vật liệu kết dính kết hợp các thành phần hoạt hóa kiềm có đăng ký độc quyền

sở hữu.

Những năm sau đó, đã có nhiều thay đổi được áp dụng trong nghiên cứu công

nghệ Geopolymer. Nhiều phương pháp phân tích hiện đại được áp dụng để làm sáng

tỏ các tác động của các thành phần khác nhau trong vật liệu Geopolymer. Nhiều

nguyên vật liệu mới được quan tâm nghiên cứu như bột silicat nhôm tổng hợp,

khoáng albite, khoáng stilbite, sợi bazan, kiềm fenspat, xỉ lò cao … Vật liệu

Geopolymer trở nên phong phú và đa dạng về nguồn nguyên vật liệu tạo thành, tuy

nhiên việc lựa chọn nguyên liệu chủ yếu vẫn dựa vào sự tác động đến môi trường

khi tạo thành vật liệu mới, công nghệ Geopolymer ưu tiên nghiên cứu để giảm thiểu

các chất thải công nghiệp và giúp môi trường ngày càng bền vững hơn.

2.1.2 Thành phần và công thức hóa học

Quá trình hình thành cấu trúc phân tử Geopolymer về căn bản là các phản ứng

của các khoáng Nhôm và Silic trong điều kiện dung dịch kiềm cùng với dung dịch

thủy tinh lỏng, kết quả là phản ứng tạo ra cấu trúc không gian 3 chiều chứa các

nguyên tử Si-O-Al-O, có thể viết lại công thức hóa học của phân tử Geopolymer

như sau:

Mn(-(SiO2) z-AlO2)n. wH2O

Trong đó:

- M : là các ion dương kiềm như Ka, Na

- n : là mức độ trùng ngưng của phản ứng

- z : có giá trị 1,2,3

Các quá trình phản ứng tạo ra chất kết dính Geopolymer diễn ra khá phức tạp,

có rất nhiều quá trình phản ứng sảy ra đồng thời mà rất khó có thể nhận biết được,

theo một số ngiên cứu trước thì quá trình tổng hợp Geopolymer có thể được mô tả

bằng những phương trình phản ứng như sau

16

2

2

(Si, Al matertials)

2 5 2 2 2 2

3 3( )

Geopolymer precusor

3 3( )

( , ) 2 4 / ,( ) ( ) (1)

( ) ( ) / ( , )

( )(G

OH

OH

O O

O O

n Si O Al O nSiO nH O NaOH KOH Na Kn OH Si O Al O Si OH

n OH Si O Al O Si OH NaOH KOH Na Ka

Si O Al O Si O� �

� �

� �

�

� �

�

�

� � � � ��

� � � � � � � � �

� � � � � 2eopolymer Backbone) 4 (2)nH O

��

Từ 2 phương trình phản ứng tổng hợp chất kết dính Geopolymer được trình

bày bên trên, có thể thấy rằng ở phương trình thứ nhất có thể tạm gọi là quá trình

tan rã các nguyên tố Si và Al vào trong dung dịch kiềm, từ đó sản phẩm tạo ra sẽ

tiếp tục tác dụng với dung dịch kiềm ở phương trình thứ hai để tạo ra cấu trúc

xương sống của phân tử Geopolymer.

Các phân tử riêng lẻ là cấu trúc xương sống chất kết dính Geopolymer này sẽ

tiếp tục thực hiện quá trình đa trùng ngưng tạo thành chuỗi vô hạn liên kết với nhau

tạo ra chất kết dính Geopolymer hay là polyme. Quan quan sát dưới kính viển vi

điện tử đã nhận biết rằng biết rằng cấu trúc của tinh thể Geopolymer là cấu trúc vô

định hình, không có hướng xác định và có tính kết dính vật liệu khác.

2.1.3 Cơ chế phản ứng

Trên rất nhiều cơ sở nghiên cứu chất kết dính kiềm kích hoạt (alkali-activated

Cement), có 2 khái niệm khác nhau là xỉ lò cao nghiền mịn kiềm kích hoạt và

(alkali activated GGBFS) và Geopolymer. Chất kiềm kích hoạt của GGBFS có kiểu

(Ca+Si) và chất kết dinh Geopolymer có kiểu kết dinh (Al+Si) với Metakaolin và

tro bay làm là vật liệu chính. [15 – 23]

17

Hình 2.2 Metakaolin (a) và tro bay (b) với NaOH 8M

Cơ chế động học phản ứng giải thích quá trình đông kết và rắn chắc của chất

kết dính kiềm hoạt hóa vẫn còn là môt bí ẩn. Theo Glukhovsky, cơ chế quá trình

kiềm hoạt hóa bao gồm các phản ứng phân hủy nguyên liệu dạng cấu trúc ổn định

thấp và phản ứng nội tại. Trước tiên là quá trình bẻ gảy các liên kết cộng hóa trị Si-

O-Si và Al-O-Si khi nồng độ PH của dung dịch kiềm tăng lên. Vì thế những nhóm

nguyên tố này chuyển sang hệ keo, sau đó sảy ra sự tích tụ các sản phẩm bị phá hủy

với phản ứng nội tại giữa chúng tạo ra cấu trúc ổn định thấp và cuối cùng là quá

trình hình thành cấu trúc đông đặc.

18

Hình 2.3 Sự hoạt hóa vật liệu alumo - silicat

Granizo đã nghiên cứu chất kết dính Metakaolin hoạt hóa kiềm và cho rằng có

2 phản ứng khác nhau khi chất kiềm hóa chỉ là NaOH hoặc thủy tinh lỏng. Ở trường

hợp thứ nhất, sau khi hòa tan một thời gian, các sản phẩm phá hủy bắt đầu tích tụ.

Trong trường hợp thứ 2, ngay sau khi xảy ra sự hòa tan sẽ sảy ra quá trình trùng

hợp. Palomo.et.al cũng có cùng quan điểm này khi cho rằng, có 2 kiểu hoạt tính

kiềm có thể sảy ra, kiểu thứ nhất xảy ra khi chất kích hoạt của xỉ lò cao (Si+Ca) là

dung dịch kiềm yếu, sản phẩm chủ yếu sẽ là CSH. Kiểu thứ 2 đối với chất hoạt hóa

kiềm của Metakaolin là dung dich kiềm từ trung bình đến mạnh. Sản phẩm cuối

19

cùng có dạng mạch trùng hợp và có cường độ cơ học cao. Với trường hợp đầu

tương tự như quá trình hình thành Zeoloite (khoáng Nhôm).

Còn với chất hoạt hóa kiềm của tro bay xảy ra sự tỏa nhiệt trong quá trình hòa

tan, phân tách các liên kết công hóa trị Si-O và Al-O-Al. Nhìn chung các sản phẩm

tùy thuộc vào sự phá vỡ cấu trúc của tro bay trong khoảng thời gian đầu và cuối

cùng là quá trình ngưng kết tạo cấu trúc chuỗi một cách có trật tự tạo ra sản phẩm

có cường độ cơ học cao.

Davidovist cho rằng dung dich kiềm có thể sử dụng để phản ứng với Silic và

Nhôm trong nguồn vật liệu khoáng hoặc trong vật liệu phế thải tro bay, tro trấu để

chết tạo chất kết dính. Bởi vì phản ứng hóa học xảy ra trong trường hợp này là quá

trình trùng hợp cho nên ông gọi là Geopolymer. Thông số chính quyết định đến tính

chất và dạng sử dụng của một loại Geopolymer là tỷ lệ Si/Al, với vật liệu xây dựng

tỷ lệ Si/Al khoảng xấp xỉ 2.

Hình 2.4 Mô tả phản ứng tro bay trong dung dịch kiềm

20

2.2 Cơ chế đóng rắn của tro bay theo công nghệ Geopolymer

2.2.1 Tro bay

Tro bay (tên gọi tiếng anh là Fly Ash) là thành phần mịn nhất của tro xỉ than,

là sản phẩm phế thải được tạo ra trong quá trình đốt cháy than ở các nhà máy nhiệt

điện. Tro bay được thu thập và phân loại bằng các luồng khí phân loại, những hạt to

rơi xuống đáy, và những thành phần hạt nhỏ hơn sẽ được thu gom ở cuối đường

ống khói. Tro bay là một loại Puzzolan nhân tạo, là tro đốt của than cám nên bản

thân nó đã rất mịn, cỡ hạt từ 1 - 20 μm, tỷ diện khoảng 250 đến 600 m2/kg.

Hình 2.5 Tro Bay

Tro bay là một Puzzolan nhân tạo với các thành phần chính là các oxit silic

(SiO2), oxit nhôm (Al2O3), oxit sắt (Fe2O3), canxi oxit (CaO), magie oxit (MgO).

Hàm lượng các thành phần này phụ thuộc vào loại than sử dụng ban đầu, và tất

nhiên màu sắc của tro bay cũng phụ thuộc vào hàm lượng các hợp chất có trong tro

bay. Tro bay càng mịn càng tốt. Đường kính của phần lớn các hạt nằm trong khoảng

1μm đến 20 μm và hàm lượng than chưa cháy (MKN) thường yêu cầu không được

vượt quá 5% khối lượng tro bay. Tro bay được sản xuất từ việc đốt than đá ở dạng

bột mịn trong lò hơi đốt than của nhà máy nhiệt điện. Những hạt bụi được đưa ra

21

qua các đường ống khói sau đó được thu hồi bằng phương pháp kết sương tĩnh điện

hoặc máy thu chuyên dụng bằng phương pháp lốc xoáy.

Hình 2.6 Cấu trúc SEM của vi hạt tro bay

Thành phần hóa và tỉ lệ thành phần hóa học của tro bay được quy định tại tiêu

chuẩn ASTM 618. Theo tiêu chuẩn, tro bay thông dụng có hai loại chủ yếu là loại F

và loại C, tính chất hóa học của tro còn phụ thuộc vào thành phần của than đốt (than

non, bitaum hoặc than đá thông thường). Tuy nhiên, không phải tất cả các loại tro

bay đều đáp ứng được tiêu chuẩn do ASTM 618 quy định. Thực tế, sự phân bố kích

thước hạt và thành phần hóa của tro bay cũng biến động liên tục do hiệu suất của

nhà máy than và lò hơi hoạt động. Chính vì thế, tại các nhà máy nhiệt điện đốt than,

ta còn có các nhà máy xử lý tro bay nhằm đảm bảo đúng hàm lượng các thành phần

hóa theo ASTM 618.

Ở Việt Nam, không có nhiều nhà máy sản xuất tro bay, chủ yếu tro bay được

sử dụng được thải ra từ nhà máy nhiệt điện Phả Lại (Nghệ An) và nhà máy nhiệt

điện Formosa (Đồng Nai), ngoài ra còn có một số loại tro bay có xuất xứ từ Trung

Quốc nhưng không được sử dụng phổ biến.

2.2.2 Cơ sở hóa học của công nghệ Geopolymer

Bằng nghiên cứu của mình, Davidovits (1978) đã dùng thuật ngữ Geopolymer

để giới thiệu loại polymer mới được tổng hợp từ các khoáng vật thuộc nhóm

Aluminosiliate. Thành phần chủ yếu của Geopolymer là các nguyên tố Si2+, Al3+

22

và O2- có nguồn gốc từ khoáng sản tự nhiên (đất sét, cao lanh, đá fenpat…) hoặc

sản phẩm từ sản xuất (tro bay, xỉ lò cao…). Vật liệu Geopolymer khác với vật liệu

polymer thông thường ở cấu trúc mạng không gian vô định hình.

Cấu trúc hóa học vô định hình của Geopolymer cơ bản được tạo thành từ

mạng lưới cấu trúc của những Alumino-Silico hay còn gọi là Poly-sialate. Sialate là

viết tắt của Silic – Oxy – Nhôm. Các cầu nối -Si-O-Al- tạo thành các bộ khung

không gian vững chắc bên trong cấu trúc. Khung Sialate bao gồm những tứ diện

SiO4 và AlO4 được nối xen kẹp với nhau bằng các nguyên tố Oxy. Những ion

dương (Na+, K+, Li+, Ca2+, Ba2+, NH4+, H3O+) phải hiện diện trong các hốc của

khung để cân bằng điện tích của Al3+ và hình thành monomer mới như hình bên

dưới

Công thức kinh nghiệm của poly sialate

Mn(-(SiO2) z-AlO2)n. wH2O

Trong đó :

M – các cation kim loại kiềm hay kiềm thổ;

n - mức độ polymer hoá;

z = 1,2,3…cao nhất là 32.

Khảo sát thực nghiệm tỉ lệ Si/Al, trạng thái poly siliate gồm những loại sau

Poly(sialate) (-Si-O-Al-O-)

Poly(sialate-siloxo) (-Si-O-Al-O-Si-O-)

Poly(sialate-disiloxo) (-Si-O-Al-O-Si-O-Si-O-)

23

Quá trình tổng hợp để tạo thành vật liệu Geopolymer được gọi là quá trình

Geopolymer hóa các nguyên vật liệu aluminosilicate ban đầu nhờ vào các dung dịch

hoạt hóa kiềm. Quá trình hoạt hóa kiềm cho các vật liệu aluminosilicate là một quá

trình phức tạp và đến nay vẫn chưa được mô tả một cách rõ ràng. Các bước phản

ứng không diễn ra tuần tự mà hầu như diễn ra cùng lúc và chồng lắp vào nhau. Do

đó, rất khó phân biệt cũng như khảo sát các bước phản ứng một cách riêng biệt.

Phản ứng hóa học của quá trình Geopolymer có thể diễn ra theo 1 trong 2

phương trình (2-2) hoặc (2-3) bên dưới

Tuy nhiên, quá trình phản ứng hóa học tạo thành Geopolymer có thể được

phân ra thành các bước chính sau:

- Hòa tan các phân tử Si và Al trong nguyên liệu nhờ vào các ion hydroxide

trong dung dịch.

- Định hướng lại các ion trong dung dịch tạo thành các monomer.

- Đóng rắn các monomer thông qua các phản ứng trùng ngưng polymer để tạo

thành các cấu trúc polymer vô cơ.

2.2.3 Cơ chế hóa học của công nghệ Geopolymer tro bay

Theo định nghĩa về công nghệ của Davidovits, bất kỳ một nguyên vật liệu nào

trong đó có chứa dioxide silic và oxide nhôm đều có thể sử dụng để tạo ra vật liệu

24

Geopolymer. Cơ chế đóng rắn của tro bay cũng tuân theo quy luật và các phản ứng

của công nghệ Geopolymer được trình bày ở trên.

Trong công nghệ Geopolymer tro bay thì tốc độ phản ứng kích hoạt cũng như

các vi cấu trúc và thành phần hóa học của các sản phẩm phản ứng phụ thuộc vào

nhiều yếu tố, cụ thể là sự phân bố kích thước hạt và thành phần khoáng chất của tro

bay ban đầu, dung dịch kích hoạt và thời gian hằng nhiệt.

Hình 2.7 Hình ảnh SEM (a) tro bay ban đầu, (b) tro bay được kích hoạt với

NaOH(c) tro bay được kích hoạt với Na2SiO3

Ta thấy hình ảnh vi cấu trúc của tro bay được thể hiện rõ ràng qua phương

pháp SEM (Scanning Electron Microscope). Hình 2.7a thể hiện hình thái đặc trưng

ban đầu của tro bay trước phản ứng, là những tinh thể hình cầu có kích thước khác

nhau, cấu trúc thường rỗng và có thể chứa những hạt nhỏ hơn trong nó. Hình 2.7b

và 2.7c là những thay đổi trong vi cấu trúc của tro bay dưới tác dụng của dung dịch

kiềm và thời gian hằng nhiệt, ta thấy kết quả của phản ứng là một loại gel gốc Natri-

Silicat mới hình thành qua quá trình đóng rắn các hạt tro bay và dung dịch kiềm.

Tuy nhiên phản ứng không xảy ra hoàn toàn nhanh chóng, vẫn còn một số thành

phần tro bay phản ứng rất chậm.

25

Chương 3 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ

NGHIỆM

3.1 Nguyên vật liệu

Nguyên vật liệu để chế tạo vữa geopolymer bao gồm: tro bay, dung dịch

NaOH, dung dịch Na2SiO3, cát, chất tạo độ rỗng cho vữa geopolymer.

3.1.1 Chất tạo độ rỗng cho vữa geopolymer

3.1.1.1 Chất tạo bọt Eabassoc

Hình 3.1 Chất tạo bọt eabassoc

Là một hỗn hợp hóa chất tổng hợp, có chứa thêm thành phần chất protein hữu

cơ, màu nâu trong, không mùi. Tỷ lệ sử dụng: 0.3 - 0.6 lít/1m³ bê tông xốp. Pha với

nước, sau đó dùng máy tạo bọt hoặc đánh lên để tạo ra bọt khí vững chắc, màu

trắng, với thể tích bọt tăng lên 20 - 25 lần. Dùng lượng bọt này để sản xuất bê tông

xốp có tỷ trọng 400 - 1600 kg/m3, với cường lực trong khoảng 10 - 150 kg/cm2.

Bảng 3.1 Tỷ lệ pha dung dịch tạo bọt

Chất tạo bọt Nước Lượng bọt tạo ra

3 lít 100 lít Khoảng 2026 lít – 2575lít

26

3.1.1.2 Bột nhôm

Hình 3.2 Bột nhôm

Bột nhôm được sử dụng rộng rãi trong các kim loại và các ngành công nghiệp

khai thác khoáng sản, hóa chất, năng lượng và xây dựng.

Bột nhôm được sản xuất bởi dung môi khoáng, có tính năng hiệu suất ổn định,

hoạt động cao, thuận tiện để sử dụng, dễ phân tán đặc trong nước, rất hữu ích cho

chế biến sản phẩm đúc bê tông.

Công thức hóa học khi tác dụng với kiềm để tạo khí:

2Al + 2H2O + 2NaOH -----> 2NaAlO2 + 3H2

3.1.1.3 Hạt xốp

Hạt xốp được chế tạo từ Polystiren nguyên sinh hoặc tái chế, có công thức cấu

tạo của là: (CH[C6H5]-CH2)n. Kích cỡ hạt xốp sử dụng có đường kính từ 1 - 2 mm,

khối lượng thể tích xốp là 21 g/l.

27

Hình 3.3 Hạt xốp

3.1.2 Tro bay

Tro bay sử dụng loại F theo tiêu chuẩn ASTM C618, khối lượng riêng 2500

kg/m3, độ mịn 94% lượng lọt qua sàng 0,08 mm. Thành phần hóa học được trình

bày trong Bảng 1.

Bảng 3.2 Thành phần hóa học của tro bay

Thành phần SiO2 Al2O3 FeO Fe2O3 CaO MgO Na2O K2O TiO2 P2O5 SO3 MKN

(*) % Khối lượng 55,26 16,58 0,124 12,31 5,25 4,25 0,62 0,71 1,206 0,129 0,211 2,39

(*) MKN : mất khi nung

3.1.3 Nước

Nước dùng phải tuân theo tiêu chuẩn TCXDVN 302:2004; “Nước trộn bê tông

và vữa – Yêu cầu kỹ thuật”.

Nước để chế tạo Geopolymer phải đảm bảo không chứa các thành phần hóa

học tạp chất để không ảnh hưởng xấu đến thời gian tĩnh định và đóng rắn của

Geopolymer.

3.1.4 Dung dịch NaOH

Dung dịch NaOH được sử dụng chủ yếu để làm chất hoạt hóa kiềm pha với

dung dịch thủy tinh lỏng như Natri silicat (Na2SiO3) hoặc Kali silicat (K2SO3). Hỗn

28

hợp này đóng một vai trò cực kì quan trọng trong phản ứng kiềm hóa và có tác dụng

làm tan rã các thành phần khoáng của hạt tro bay. Chức năng tách ion Al3+ và Si4+

trong dung dịch Natri hydroxit (NaOH) cũng tương tự như trong dung dịch Kali

hydroxit (KOH). Do đó dung dịch kiềm có nhiệm vụ khử Nhôm và Silic trong các

hạt tro bay ban đầu và từ đó quyết định đặc tính độ cứng của Geopolymer.

Sự có mặt của dung dịch NaOH trong các phản ứng giúp tăng tốc độ phản ứng

và làm Geo tạo ra sẽ dẻo hơn. Geo được xem như sản phẩm của việc trộn hỗn hợp

dụng dịch kiềm và thủy tinh lỏng, vì vậy trong Geo sinh ra sẽ chứa rất nhiều nguyên

tố Na và Al.

Đối với việc sử dụng dung dịch NaOH, yêu cầu độ sạch của dung dịch NaOH

phải đạt mức 98%. Yêu cầu cần phải xác định trước nồng độ dung dịch cần thiết để

từ đó pha trộn dung dịch với nồng độ Mol đúng nhất từ công thức xác định nồng độ

Mol, từ đó suy ra được khối lượng NaOH khan cần pha trộn vào dung dịch như sau.

dd 1001000

MNaOH

C M VmP

� � ��

� mNaOH là khối lượng NaOH khan cần cho vào

M là khối lượng Mol của NaOH (M=40)

Vdd là thể tích dung dịch cần pha trộn

P là độ tinh khiết của dung dịch NaOH lấy bằng 99%

3.1.5 Dung dịch thủy tinh lỏng (Na2SiO3)

Dung dịch thủy tinh lỏng (Na2SiO3) là dung dịch có màu trắng đục, có đặc

tính sệt, sánh, dễ dàng hòa tan trong nước. Thủy tinh lỏng là một dung dịch có khả

năng tác dụng với nhiều chất ở dạng rắn, lỏng, khí. Thủy tinh lỏng dễ bị các axít

phân hủy ngay cả axít cácboníc và tách ra kết tủa keo đông tụ axít silicsic.

Dung dịch thủy tinh lỏng (Sodium Silicat) đóng một vai trò quan trọng trong

quá trình phản ứng tổng hợp chất kết dính Geopolymer. Tốc độ xảy ra phản ứng sẽ

cao khi dung dịch kiềm kích hoạt chứa các ion silicate hòa tan trong dung dịch. Khi

cho dung dịch thủy tinh lỏng vào dung dịch NaOH thì xảy ra hiện tượng phản ứng

29

và sự trộn lẫn hai dung dịch lại với nhau. Dung dịch thủy tinh lỏng trong dung dịch

kiềm kích hoạt sẽ giúp quá trình tan rã các hạt tro bay sẽ diễn ra nhanh chóng hơn

3.1.6 Dung dịch kiềm

Dung dịch hoạt hóa là sự kết hợp giữa sodium hydroxide và sodium silicate.

Dung dịch sodium hydroxide được pha chế từ tinh thể rắn, độ tinh khiết trên 90%,

khối lượng riêng 2.13 g/cm³ và có nồng độ là 14 mol/l.

Dung dịch sodium silicate là dung dịch màu trắng trong, sệt, được sử dụng với

hàm lượng Na2O và SiO2 dao động từ 36% đến 38%, tỷ trọng 1.42 0.01 g/ml.

3.1.7 Cát

Cát mịn chứa nhiều tạp chất như bụi, bùn, sét sẽ tạo nên một màng mỏng trên

bề mặt cốt liệu ngăn cản sự tiếp xúc giữa xi măng và các thành phần cốt liệu sẽ làm

giảm tính kết dính và sẽ giàm giảm cường độ của vữa và bê tông. Đối với gạch bê

tông có cốt liệu từ cát và tro bay thì cũng chịu ảnh hưởng tương tự khi cát mịn lẫn

nhiều tạp chất. Không nên sử dụng cát mịn, cát bị nhiễm mặn, nhiễm phèn, lẫn

nhiều tạp chất. Cát thô có thành phần được quy đinh trong bảng sau thì được phép

sử dụng để chế tạo bê tông và vữa (theo TCVN 7570:2006)

Bảng 3.3 Thành phần của hạt cát

Kích thước lỗ sàn Lượng sót tích lũy trên sàn, đơn vị %

Cát thô Cát mịn

2.5 mm Từ 0 đến 20 0

1.25 mm Từ 15 đến 45 Từ 0 đến 15

630 μm Từ 35 đến 70 Từ 0 đến 35

315 μm Từ 65 đến 90 Từ 5 đến 65

140 μm Từ 90 đến 100 Từ 65 đến 90

Lượng qua sàn 140 μm

không lớn hơn 10 35

30

Tiêu chuẩn TCVN 7570:2006 quy định về thành phần tạp chất trong cát như

sau.

Bảng 3.4 Hàm lượng tạp chất trong cát

Tạp chất

Hàm lượng tạp chất. % khối lượng không lớn hơn

Bê tông cấp cao

hơn B30

Bê tông cấp thấp

hơn B30 Vữa

Sét cục và các tạp

chất dạng cục Không được có 0.25 0.5

Hàm lượng bùn,

bụi, sét 1.50 3.00 10.00

Bảng 3.5 Hàm lượng ion CL- trong cát

Loại bê tông và vữa Hàm lượng ion Cl-, % khối lượng không

lớn hơn

Bê tông dùng cho các kết cấu bê tông cốt

thép ứng suất trước 0.01

Bê tông dung cho các kết cấu bê tông, bê

tông cốt thép và vữa thông thường 0.05

Cát dùng được sử dụng là cát sông, cỡ hạt thô, có khối lượng riêng là 2650

kg/m3. Cát được làm sạch và sấy khô trước khi đưa vào sử dụng. Thành phần hạt

của cát được trình bày trong Hình 3.4

31

Hình 3.4 Các tính chất cơ lý của cát sử dụng

3.2 Thành phần cấp phối

Cấp phối vữa được sử dụng trong thí nghiệm được trình bày trong Bảng 2,

trong đó các thành phần tỷ lệ lần lượt như sau:

- Tỷ lệ cát - tro bay lần lượt là 1.3, 1.6.

- Tỷ lệ dung dịch hoạt hóa – tro bay lần lượt là 0.6, 0.7.

- Hàm lượng hạt xốp sử dụng chiếm thể tích lần lượt là 55%, 45%.

- Tỷ lệ dung dịch sodium silicate (SS) - sodium hydroxide (SH) bằng 2 và 2.5,

trong đó nồng độ dung dịch sodium hydroxide là 14 Mol.

Bảng 3.6 Cấp phối vữa geopolymer sử dụng hạt xốp

Ký hiệu

Tro bay

(kg/m³)

SS (kg/m³)

SH (kg/m³)

Cát (kg/m³)

Hạt xốp

(kg/m³)

Hàm lượng

thể tích hạt xốp (%)

SS / SH

Dung dịch/ Tro bay

Cát/ Tro bay

Khối lượng

thể tích (kg/m³)

Cường độ

(MPa)

B1-1 350 140 70 455 21 0,55 2 0,6 1,3 972 2,60 B1-2 323 129 65 516 21 0,55 2 0,6 1,6 1061 2,97 C1-1 335 156 78 435 21 0,55 2 0,7 1,3 1004 2,73 C1-2 311 145 73 497 21 0,55 2 0,7 1,6 1081 3,47 D1-1 428 171 86 556 21 0,45 2 0,6 1,3 1208 4,60 D1-2 393 157 79 628 21 0,45 2 0,6 1,6 1296 6,14 E1-1 407 190 95 529 21 0,45 2 0,7 1,3 1251 4,38 E1-2 377 176 88 603 21 0,45 2 0,7 1,6 1321 5,49

32

B2-1 350 150 60 455 21 0,55 2,5 0,6 1,3 1066 3,87 B2-2 322 138 55 515 21 0,55 2,5 0,6 1,6 1133 5,01 C2-1 344 167 67 434 21 0,55 2,5 0,7 1,3 1074 3,10 C2-2 309 155 62 494 21 0,55 2,5 0,7 1,6 1143 3,18 D2-1 425 182 73 553 21 0,45 2,5 0,6 1,3 1227 5,13 D2-2 392 168 67 627 21 0,45 2,5 0,6 1,6 1359 8,06 E2-1 406 203 81 528 21 0,45 2,5 0,7 1,3 1238 5,06 E2-2 375 188 75 600 21 0,45 2,5 0,7 1,6 1371 7,55 B3-1 767 307 154 997 0 0 2 0,6 1,3 2114,6 42,96 B3-2 705 282 141 1128 0 0 2 0,6 1,6 2162,0 46,55 C3-1 731 341 171 950 0 0 2 0,7 1,3 2137,2 28,47 C3-2 677 316 158 1083 0 0 2 0,7 1,6 2070,3 43,99 B4-1 763 327 131 992 0 0 2,5 0,6 1,3 2105,7 38,93 B4-2 702 301 120 1124 0 0 2,5 0,6 1,6 2173,9 44,96 C4-1 727 364 145 945 0 0 2,5 0,7 1,3 2136,3 40,66 C4-2 673 336 135 1076 0 0 2,5 0,7 1,6 2155,4 31,23

3.2.1 Chuẩn bị khuôn đúc mẫu

Căn cứ theo tiêu chuẩn TCVN 6477 – 2011: Gạch bê tông (Concrete brick) đã

đưa ra một số kích thước mẫu gạch thông dụng ngoài thị trường, từ đó lựa chọn

mẫu gạch có kích thước 65x105x220 mm như hình.

Hình 3.5 Khuôn gỗ 65x105x220 (mm)

3.2.2 Phương pháp tạo mẫu

Dùng khuôn mẫu hình trụ 100x200 (mm) và khuôn mẫu gạch 65x105x220

(mm) để đúc mẫu và so sánh kết quả các thí nghiệm.

33

Hình 3.6 Khuôn nhựa 100x200 (mm)

Tạo ra vữa Geopolymer và gạch nhẹ Geopolymer nhằm xác định tính chất cơ

lý của vữa và kiểm tra các số liệu thí nghiệm của mẫu gạch.

3.2.3 Phương pháp thí nghiệm

Nhào trộn khô các thành phần nguyên liệu sau khi định lượng như cát, tro bay

trong vòng 2 phút bằng máy trộn. Hỗn hợp dung dịch hoạt hóa bao gồm sodium

silicate và sodium hydroxide đã chuẩn bị trước được đổ vào hỗn hợp đã trộn khô.

Quá trình nhào trộn ướt trong khoảng 3 phút bằng máy. Sau đó cho các hạt xốp vào

và tiếp tục nhào trộn trong khoảng 5 phút. Sau khi trộn đều, thành phần hỗn hợp

được tạo mẫu theo tiêu chuẩn ASTM C39, bảo dưỡng ở nhiệt độ phòng trong vòng

24 giờ, sau đó dưỡng hộ trong thiết bị sấy ở 100OC trong 8 giờ để diễn ra quá trình

geopolymer. Sau đó tiến hành xác định cường độ nén bằng máy nén theo tiêu chuẩn

TCVN 3118 : 1993.

3.2.3.1 Cân đo nguyên vật liệu

Sau khi xác định thành phần, khối lượng nguyên vật liệu cần sử dụng cho một

lần thí nghiệm, tiến hành cân đo khối lượng nguyên liệu sử dụng.

34

Hình 3.7 Cân cốt liệu và dung dịch

3.2.3.2 Nhào trộn và đúc mẫu

Các thành phần nguyên liệu sau khi định lượng được nhào trộn trong khoảng 1

phút tạo thành hỗn hợp vữa khô.

Hình 3.8 Công tác nhào trộn cốt liệu khô

Đổ hỗn hợp dung dịch sodium hydroxide, sodium silicate đã chuẩn bị trước

vào hỗn hợp vữa khô, dùng máy trộn trộn đều hỗn hợp khoảng 3 phút đến khi các

cốt liệu đều và hòa lẫn vào nhau.

35

Hình 3.9 Đổ dung dịch hoạt hóa vào hỗn hợp

Hình 3.10 Dùng máy trộn đều hỗn hợp

Hình 3.11 Đổ vào khuôn trụ 100x200 (mm)

Sau đó cho các hạt xốp vào và tiếp tục nhào trộn trong khoảng 5 phút. Hỗn

hợp vữa sau khi được trộn đều, dùng bay múc vào khuôn trụ 100x200 (mm), múc

hỗn hợp vữa đầy 1/3 khuôn sẽ dùng thanh thép đầm và dùng búa gõ bên hông thành

36

khuôn tránh tình trạng có lỗ rỗng, tiếp tục đến khi nào đầy khuôn. Cuối cùng dùng

bay làm phẳng mặt khuôn. Ghi nhãn và dán lên.

Hình 3.12 Kết thúc quá trình tạo mẫu 100x200 (mm)

3.2.3.3 Dưỡng hộ

Sau khi tĩnh định 24 giờ, mẫu vữa được dưỡng hộ 100OC trong 8 giờ và sau đó

là dưỡng hộ tự nhiên trong 24 giờ.

3.2.3.4 Phương pháp thí nghiệm

Xác định cường độ nén mẫu trụ 100x200 (mm) bằng máy nén theo tiêu chuẩn

TCVN 3118 : 1993.

Hình 3.13 Máy nén

37

Hình 3.14 Mẫu được đưa vào máy nén

- Hình 3.15 Kết quả thí nghiệm nén

38

Hình 3.16 Thành phần bên trong của mẫu vữa geopolymer

Xác định cường độ chịu nén của gạch nhẹ Geopolymer theo tiêu chuẩn TCVN

6355-2:2009. Chuẩn bị tối thiểu 5 mẫu gạch, do chiều dầy của mẫu gạch nhỏ hơn ¾

chiều rộng nên mẫu thử nén là 2 nửa của viên gạch nguyên được cắt ngang và

chồng lên nhau, vữa liên kết 2 nửa viên gạch phải có cường độ lớn hơn so với

cường độ nén của mẫu thử. Cường độ nén được xác định bằng công thức:

Rn = P / S

Trong đó:

- P là lực nén phá hoại mẫu, tính bằng Niutơn (N)

- S là giá trị trung bình cộng tiết diện của 2 mặt ép (m²)

39

Chương 4 THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ

4.1 Kết quả thực nghiệm vữa geopolymer sử dụng bọt Eabassoc

Một số cấp phối tiêu biểu khi thực hiện:

Cấp phối A1 Tro (Kg)

Sodium silicat (Kg)

Sodium hydroxide

(Kg )

Cát (Kg)

Bọt (Lít)

Chất tạo bọt (ml )

Khối lượng/ 1 m³ 420 126 126 966 300 0,45 Thể tích (m³) 0,19 0,09 0,06 0,36 0,30 Cho 1 viên 10x20 0,66 0,20 0,20 1,52 0,47 0,45


Sodium silicat (Kg)

Sodium hydroxide

(Kg )

Cát (Kg)

Bọt (Lít)

Chất tạo bọt (ml)

Khối lượng/ 1 m³ 420 105 105 1029 300 0,45 Thể tích (m³) 0,19 0,07 0,05 0,39 0,30

Cho 1 viên 10x20 0,66 0,16 0,16 1,62 0,47 0,45


Sodium silicat (Kg)

Sodium hydroxide

(Kg )

Cát (Kg)

Bọt (Lít)

Chất tạo bọt (ml)

Khối lượng/ 1 m³ 355 142 71 675 450 0,68 Thể tích (m³) 0,16 0,10 0,03 0,25 0,45

Cho 1 viên 10x20 0,56 0,22 0,11 1,06 0,71 0,68

Các cấp phối được thay đổi tỷ lệ dung dịch/ tro bay lần lượt là 0.6, 0.5, 0.4.

Thay đổi tỷ lệ sodium silicate/ sodium hydroxide lần lượt là 1, 2. Thay đổi tỷ lệ cát/

tro bay lần lượt là 1, 1.2, 1.9, 2.2, 2.5.

40

Hình 4.1 Tạo bọt bằng máy trộn

Bọt xốp được tạo ra khi trộn hỗn hợp hóa chất eabassoc và nước, khuấy đều

bằng máy trộn. Lượng nước ảnh hưởng đến chất lượng bọt được tạo ra. Không kiểm

soát được thể tích bọt được tạo ra. Bọt xốp sau khi tạo ra bị vỡ dần ngoài không khí

theo thời gian và trở lại thành hóa chất eabassoc và nước ban đầu. Tốc độ quay của

máy trộn ảnh hưởng đến chất lượng bọt xốp, khi quay tốc độ nhanh, bọt sẽ bị vỡ và

giảm thể tích. Thời gian sử dụng lượng bọt xốp tối đa khoảng 3 phút. Khó kiểm soát

chính xác thể tích bọt cần thêm vào hỗn hợp để tạo vữa geopolymer.

Cấp phối thành công khi lượng vữa geopolymer chiếm 100% thể tích khuôn,

vữa geopolymer đông kết lại và chịu được tải trọng bản thân. Đa số các cấp phối

không đạt yêu cầu. Cấp phối A3 đạt được 80% thể tích khuôn trụ 100x200 (mm). Vì

vậy có thể kết luận rằng do phương pháp chế tạo, khó kiểm soát được lượng bọt tạo

ra, lượng bọt thêm vào dẫn đến các cấp phối vữa geopolymer sử dụng bọt eabassoc

không đạt yêu cầu.

4.2 Kết quả thực nghiệm vữa geopolymer sử dụng bột nhôm

Một số cấp phối tiêu biểu:

41


Sodium silicat (Kg)

Sodium hydroxide

(Kg )

Cát (Kg)

Nước (Kg)

Khí (Lít)

Bột nhôm

(g) Khối lượng/ 1 m³ 400 160 80 580 30 450 0,5

Thể tích (m³) 0,18 0,11 0,04 0,22 0,03 0,45 Cho 1 viên 10x20 0,63 0,25 0,13 0,91 0,05 0,71 0,50


Sodium silicat (Kg)

Sodium hydroxide

(Kg )

Cát (Kg)

Nước (Kg)

Khí (Lít)

Bột nhôm (g)

Khối lượng/ 1 m³ 420 140 70 609 38 450 0,5 Thể tích (m³) 0,19 0,10 0,03 0,23 0,04 0,45

Cho 1 viên 10x20 0,66 0,22 0,11 0,96 0,06 0,71 0,50

Cấp phối A6 Tro (Kg) Sodium silicat (Kg)

Sodium hydroxide

(Kg )

Cát (Kg)

Nước (Kg)

Khí (Lít)

Bột nhôm (g)

Khối lượng/ 1 m³ 440 117 59 638 38 450 0,5 Thể tích (m³) 0,20 0,08 0,03 0,24 0,04 0,45

Cho 1 viên 10x20 0,69 0,18 0,09 1,00 0,06 0,71 0,50

Các cấp phối được thay đổi tỷ lệ dung dịch/ tro bay lần lượt là 0.4, 0.5, 0.6.

Thay đổi tỷ lệ cát/ tro bay lần lượt là 1, 1.2, 1.45.

Bột nhôm phản ứng với dung dịch kiềm, sinh ra khí H2 nên lượng bọt nhôm

thêm vào và lượng dung dịch kiềm có trong hỗn hợp đóng vai trò quan trọng trong

việc tạo lỗ rỗng trong cấp phối vữa geopolymer.

2Al + 2H2O + 2NaOH-----> 2NaAlO2 + 3H2

Khi chế tạo vữa geopolymer sử dụng bột nhôm, cát sử dụng mođun lớn hơn

1.5 sẽ thất bại, thành công khi dùng cát có mođun bé hơn 0.6 và tốt nhất là cát có

mođun bé hơn 0.3. Cát có mođun bé hơn 0.6 rất khó để có thể chế tạo mẫu đại trà vì

trên thị trường không có sẵn, phải mua về và ray qua sàn 0.6. Cát xây dựng bên

ngoài, khi ray qua sàn 0.6 thì lượng cát lọt 0.6 rất ít, khoảng 30%. Phương pháp chế

tạo không được sai sót trong các khâu, từ khâu cân bột nhôm, trộn đều hỗn hợp

trong 2 phút và khi đổ hỗn hợp vào khuôn phải đổ liên tục. Không được đầm hay gõ

42

trong lúc chế tạo mẫu vì sẽ ảnh hưởng đến tốc độ của bọt khí nổi lên dẫn đến mẫu bị

phân tầng. Cấp phối thành công nhất khi dùng tỷ lệ sodium silicate/ sodium

hydroxide là 2, tỷ lệ dung dịch/ tro bay là 0.4, 0.5, tỷ lệ cát/ tro bay là 1.45. Mođun

hạt cát nhỏ hơn 0.6.

Qua kết quả thực nghiệm có thể kết luận rằng phương pháp chế tạo khó kiểm

soát qua nhiều công đoạn, ngoài ra nguồn nguyên vật liệu cát mođun nhỏ bị hạn chế

dẫn đến cấp phối không đạt yêu cầu.

4.3 Kết quả thực nghiệm vữa geopolymer sử dụng hạt xốp

Khi chế tạo vữa geopolymer sử dụng hạt xốp, hạt xốp không bị biến dạng

trong quá trình chế tạo. Vì thế phương pháp chế tạo mẫu không bị ảnh hưởng nhiều.

4.3.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ cát – tro bay và tỷ lệ dung dịch hoạt hóa – tro bay

đến cường độ nén và khối lượng thể tích của vữa geopolymer

4.3.1.1 Cấp phối sử dụng hàm lượng thể tích hạt xốp 55%

Hình 4.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ cát - tro bay và tỷ lệ dung dịch hoạt hóa – tro

bay đến cường độ nén của cấp phối sử dụng hàm lượng thể tích hạt xốp 55%

2 2 2 2

2,5 2,5 2,5 2,5

0,6 0,6 0,7 0,7 0,6 0,6 0,7 0,71,31,6

1,31,6

1,31,6

1,31,6

2,602,97 2,73

3,473,87

5,01

3,10 3,18

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

B1-1 B1-2 C1-1 C1-2 B2-1 B2-2 C2-1 C2-2

Cườ

ng đ

ộ (M

Pa)

Cấp phối

Sodium silicate/ Sodium hydroxide Dung dịch hoạt hóa/ Tro bay

Cát/ Tro bay Cường độ (MPa)

43


bay đến khối lượng thể tích của cấp phối sử dụng hàm lượng thể tích hạt xốp 55%

Có 3 yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nén và khối lượng thể tích, yếu tố đầu

tiên là tỉ lệ cát – tro bay và dung dịch – tro đối với cấp phối độ rỗng 55%. Nhìn biểu

đồ, cường độ nén và khối lượng thể tích là biểu đồ đường, 3 biểu đồ cột là 3 thành

phần còn lại, khi so sánh ta chọn 2 cấp phối sao cho có 2 biểu đồ cột giống nhau so

sánh để thấy sự khác nhau của 1 biểu đồ cột tác động đến cường độ nén và khối

lượng thể tích.

Cấp phối sử dụng tỷ lệ dung dịch hoạt hóa – tro bay là 0.7 cho kết quả nén cao

hơn 0.6 đối với tỷ lệ sodium silicate - sodium hydroxide bằng 2. Nếu tỷ lệ sodium

silicate - sodium hydroxide bằng 2.5 thì cho kết quả ngược lại, tỷ lệ dung dịch hoạt

hóa - tro bay là 0.6 cho kết quả nén cao hơn tỷ lệ 0.7. Nếu sử dụng lượng sodium

silicate quá nhiều thì lãng phí vật liệu, làm loãng cấp phối dẫn đến cường độ nén

giảm.

Cấp phối sử dụng tỷ lệ cát – tro bay là 1.6 đa số cho cường độ nén cao hơn cấp

phối sử dụng tỷ lệ cát – tro bay 1.3, cường độ nén cao hơn khoảng trên 1,1 lần, khối

lượng thể tích tăng khoảng 1,06 lần.

2 2 2 2

2,5 2,5 2,5 2,5

0,6 0,6 0,7 0,7 0,6 0,6 0,7 0,71,31,6

1,31,6

1,31,6

1,31,6972

1061

1004

1081 1066

1133

1074

1143

850

900

950

1000

1050

1100

1150

1200

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

B1-1 B1-2 C1-1 C1-2 B2-1 B2-2 C2-1 C2-2

Khối

lượ

ng th

ể tíc

h (k

g/m

³)

Cấp phối


Cát/ Tro bay Khối lượng thể tích (kg/m³)

44

Cường độ nén cao nhất là 5.01 MPa và khối lượng thể tích gần lớn nhất là

1133 kg/m³ khi tỷ lệ dung dịch hoạt hóa – tro bay là 0.6, tỷ lệ sodium silicate -

sodium hydroxide bằng 2.5 và tỷ lệ cát – tro bay là 1.6.

Cường độ nén thấp nhất là 2.6 MPa và khối lượng thể tích nhỏ nhất là 972

kg/m³ khi tỷ lệ dung dịch hoạt hóa – tro bay là 0.6, tỷ lệ sodium silicate - sodium

hydroxide bằng 2 và tỷ lệ cát – tro bay là 1.3.

Cường độ nén trong cấp phối sử dụng hàm lượng xốp 55% dao động từ 2.6 –

5.01 MPa. Khối lượng thể tích trong cấp phối sử dụng hàm lượng xốp 55% dao

động từ 972 – 1143 kg/m³.



bay đến cường độ nén của cấp phối sử dụng hàm lượng thể tích hạt xốp 45%

2 2 2 2

2,5 2,5 2,5 2,5

0,6 0,6 0,7 0,7 0,6 0,6 0,7 0,7

1,31,6

1,31,6

1,31,6

1,31,64,60

6,14

4,38

5,495,13

8,06

5,06

7,55

0,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

D1-1 D1-2 E1-1 E1-2 D2-1 D2-2 E2-1 E2-2Cư

ờng

độ

(MPa

)Cấp phối



45



Chuyển qua nhóm cấp phối thứ 2 có độ rỗng 45%, cấp phối sử dụng tỷ lệ cát –

tro bay là 1.6 luôn cho kết quả cường độ nén cao hơn, chênh lệch lên đến khoảng 3

MPa so với khi sử dụng tỷ lệ cát – tro bay 1.3. Điều này có thể được lý giải là do

trong vữa, cát đóng vai trò là bộ khung chịu lực chính nên các cấp phối có hàm

lượng cát lớn sẽ có cường độ tổng thể lớn hơn khi cấp phối hợp lý. Tuy nhiên, hàm

lượng cát lớn làm tăng khối lượng thể tích của vữa, chênh lệch khối lượng thể tích

lên đến 130 kg/m³.

Cấp phối D2-2 có cường độ nén cao nhất là 8.06 MPa, khối lượng thể tích

1359 kg/m³ khi tỷ lệ sodium silicate – sodium hydroxide là 2.5, tỷ lệ cát - tro bay là

1.6, tỷ lệ dung dịch hoạt hóa – tro bay là 0.6.

Cấp phối D1-1 có cường độ nén 4,6 MPa và khối lượng thể tích nhỏ nhất là

1208 kg/m³ khi tỷ lệ sodium silicate – sodium hydroxide là 2, tỷ lệ cát - tro bay là

1.3, tỷ lệ dung dịch hoạt hóa – tro bay là 0.6.

Khi tỷ lệ dung dịch hoạt hóa – tro bay trong các cấp phối tăng từ 0.6 lên 0.7,

cường độ chịu nén có khuynh hướng giảm (ngoại trừ cấp phối B1, C1). Cấp phối

D2-2 cho kết quả nén cao nhất, đạt 8.06 MPa khi tỷ lệ sodium silicate – sodium

hydroxide là 2.5, cát – tro bay 1.6, dung dịch hoạt hóa – tro bay 0.6 và hàm lượng

2 2 2 2

2,5 2,5 2,5 2,5

0,6 0,6 0,7 0,7 0,6 0,6 0,7 0,71,3

1,61,3

1,61,3

1,61,3

1,61208

1296

1251

1321

1227

1359

1238

1371

1100

1150

1200

1250

1300

1350

1400

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

D1-1 D1-2 E1-1 E1-2 D2-1 D2-2 E2-1 E2-2

Khối

lượ

ng th

ể tíc

h (k

g/m

³)

Cấp phối



46

thể tích hạt xốp sử dụng là 45%. Kết quả này cho thấy việc sử dụng dung dịch hoạt

hóa nhiều không có lợi. Do đó để khắc phục điều này, nên tăng lượng hàm lượng

cát lên và sử dụng tỷ lệ dung dịch hoạt hóa – tro bay là 0.6, vừa tiết kiệm được

nguyên vật liệu và cường độ nén đạt mức cao.



bay đến cường độ của cấp phối sử dụng hàm lượng thể tích hạt xốp 0%



2 2 2 2

2,5 2,5 2,5 2,5

0,6 0,6 0,7 0,7 0,6 0,6 0,7 0,7

1,31,6

1,31,6

1,31,6

1,31,6

42,96

46,55

28,47

43,99

38,93

44,9640,66

31,23

0,005,0010,0015,0020,0025,0030,0035,0040,0045,0050,00

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

B3-1 B3-2 C3-1 C3-2 B4-1 B4-2 C4-1 C4-2

Cườ

ng đ

ộ (M

Pa)

Cấp phối

Sodium silicate/ Sodium hydroxide Dung dịch/ Tro bay


2 2 2 2

2,5 2,5 2,5 2,5

0,6 0,6 0,7 0,70,6 0,6 0,7 0,7

1,31,6

1,31,6

1,31,6

1,3

1,62114,6

2162,0

2137,2

2070,3

2105,7

2173,9

2136,3

2155,4

2000,02020,02040,02060,02080,02100,02120,02140,02160,02180,02200,0

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

B3-1 B3-2 C3-1 C3-2 B4-1 B4-2 C4-1 C4-2

Khối

lượ

ng th

ể tíc

h (k

g/m

³)

Cấp phối

Sodium silicate/ Sodium hydroxide Dung dịch/ Tro bay


47

Nhóm cấp phối 3, độ rỗng 0% nghĩa là không có xốp trong đó. Cấp phối C3-1

có tỷ lệ dung dịch – tro bay là 0.7, và cát – tro là 1.3 nên lượng dung dịch cho vào

hỗn hợp dư nhiều, dẫn đến mất cường độ của cấp phối. Bắt đầu từ cấp phối B4-1

cũng tương tự, dung dịch cho vào quá nhiều nên cường độ sẽ giảm, thể hiện rõ ở

các cấp phối tiếp theo B4-2, B4-3, B4-4. Vì thế lượng dung dịch thêm vào ở một

mức độ vừa phải, sẽ tác dụng hết với lượng cốt liệu khô sẽ đạt ở cường độ cao nhất.

Cấp phối B3-2 đạt cường độ cao nhất là 46.55 MPa, cao hơn 18.08 MPa so với cấp

phối có cường độ thấp nhất là 28.47 MPa.

Cấp phối sử dụng tỷ lệ cát – tro bay là 1.6 cho cường độ nén lớn hơn 1.3,

nhưng cường độ nén giảm đối với cấp phối C4-1, C4-2. Lượng cát tăng sẽ làm cấp

phối cứng hơn, nhưng cát ở mức độ vừa phải, nếu cho quá nhiều sẽ làm giảm cường

độ.

Ở cấp phối C3-1, C3-2, C4-1, C4-2 với tỷ lệ dung dịch – tro bay là 0.7, nhiều

hơn những cấp phối có tỷ lệ dung dịch – tro bay là 0.6, đối với cấp phối không có

hạt xốp, lượng dung dịch thêm vào là 0.7 sẽ nhiều hơn lượng dung dịch 0.7 thêm

vào đối với cấp phối có hạt xốp. Mà trong dung dịch có một phần nước, nước sẽ bay

hơi nhiều sau khi sấy và làm nhẹ cấp phối. Cấp phối C3-2 đạt khối lượng thể tích

nhẹ nhất là 2070 kg/m³, chênh lệch 104 kg/m³ so với cấp phối có khối lượng thể

tích cao nhất 2174 kg/m³.

Cấp phối C3-2 có khối lượng thể tích nhẹ nhất là 2070 kg/m³, cường độ nén

43.99 MPa khi tỷ lệ sodium silicate – sodium hydroxide là 2, cát – tro bay là 1.6 và

dung dịch – tro bay là 0.7. Cấp phối tối ưu nhất là cấp phối B3-2, cường độ nén cao

nhất 46.55 MPa, khối lượng thể tích 2162 kg/m³, tỷ lệ sodium silicate – sodium

hydroxide là 2, cát – tro bay là 1.6 và dung dịch – tro bay là 0.6.

Như vậy có thể kết luận về yếu tố cường độ dung dịch 0,7 không có lợi, gây

loãng hỗn hợp, yếu về cường độ. Sử dụng cấp phối có tỉ lệ cát/ tro bay 1.6, dung

dịch/ tro bay là 0,6 là phù hợp nhất, vừa tiết kiệm vật liệu, vừa có cường độ cao.

48

4.3.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ sodium silicate - sodium hydroxide đến cường độ và

khối lượng thể tích của vữa geopolymer

4.3.2.1 Cấp phối sử dụng tỷ lệ dung dịch – tro bay là 0.6

Hình 4.8 Ảnh hưởng của tỷ lệ dung dịch sodium silicate – sodium hydroxide

đến cường độ nén của vữa có tỷ lệ dung dịch – tro bay là 0.6

Nhìn biểu đồ đối với cấp phối 55% và 45%, tỉ lệ SS/SH 2,5 cường độ nén cao

hơn SS/SH 2. Ngược lại với cấp phối 0%, SS/SH 2.5 cường độ nén yếu hơn SS/SH

2.

Hình 4.9 Ảnh hưởng của tỷ lệ dung dịch sodium silicate- sodium hydroxide

đến khối lượng thể tích của vữa có tỷ lệ dung dịch – tro bay là 0.6

0,55 0,55 0,45 0,45 0,55 0,55 0,45 0,45

0 0 0 0

2 2 2 2

2,5 2,5 2,5 2,5

2 2

2,5 2,5

1,31,6

1,31,6

1,31,6

1,31,6

1,31,6

1,31,6

2,60 2,97 4,60 6,14 3,87 5,01 5,13 8,06

42,9646,55

38,93

44,96

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

B1-1 B1-2 D1-1 D1-2 B2-1 B2-2 D2-1 D2-2 B3-1 B3-2 B4-1 B4-2

Cườ

ng đ

ộ (M

Pa)

Dung dịch hoạt hóa/ Tro bay = 0,6

Hàm lượng thể tích hạt xốp (%) Sodium silicate/ Sodium hydroxide


0,55 0,55 0,45 0,45 0,55 0,55 0,45 0,45

0 0 0 0

2 2 2 2

2,5 2,5 2,5 2,5

2 2

2,5 2,5

1,31,6

1,31,6

1,31,6

1,31,6

1,31,6

1,31,6

9721061

1208 1296

1066 1133

1227 1359

2114,6 2162,0

2105,72173,9

0

500

1000

1500

2000

2500

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

B1-1 B1-2 D1-1 D1-2 B2-1 B2-2 D2-1 D2-2 B3-1 B3-2 B4-1 B4-2

Khối

lượ

ng th

ể tíc

h (k

g/m

³)




49

Khối lượng thể tích, SS/SH là 2.5 nặng hơn SS/SH 2 vì lượng thủy tinh lỏng

nhiều hơn thì hỗn hợp nặng hơn.

Kết luận rằng tỉ lệ SS/SH là 2.5 , kết hợp với tỉ lệ dung dịch – tro bay là 0,6 thì

cho kết quả nén tốt hơn, khối lượng thể tích vừa phải.

4.3.2.2 Cấp phối sử dụng tỷ lệ dung dịch – tro bay là 0.7


đến cường độ nén của vữa có tỷ lệ dung dịch – tro bay là 0.7


đến khối lượng thể tích của vữa có tỷ lệ dung dịch – tro bay là 0.7

0,55 0,55 0,45 0,45 0,55 0,55 0,45 0,45

0 0 0 0

2 2 2 2

2,5 2,5 2,5 2,5

2 2

2,5 2,5

1,31,6

1,31,6

1,31,6

1,31,6

1,31,6

1,31,6

2,73 3,47 4,38 5,49 3,10 3,18 5,06 7,55

28,47

43,9940,66

31,23

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

C1-1 C1-2 E1-1 E1-2 C2-1 C2-2 E2-1 E2-2 C3-1 C3-2 C4-1 C4-2

Cườ

ng đ

ộ (M

Pa)




0,55 0,55 0,45 0,45 0,55 0,55 0,45 0,45

0 0 0 0

2 2 2 2

2,5 2,5 2,5 2,5

2 22,5

2,5

1,3

1,6

1,3

1,6

1,3

1,6

1,3

1,6

1,3

1,6

1,3

1,6

10041081

1251 1321

10741143

1238 1371

2137,2 2070,3 2136,3 2155,4

0

500

1000

1500

2000

2500

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

C1-1 C1-2 E1-1 E1-2 C2-1 C2-2 E2-1 E2-2 C3-1 C3-2 C4-1 C4-2

Khối

lượ

ng th

ể tíc

h (k

g/m

³)




50

Sự ảnh hưởng thứ 2 có tác động đến cường độ và khối lượng thể tích, đó là tỉ

lệ thủy tinh lỏng / NaOH. Kết quả hình 4.8 – 4.11 cho thấy vữa geopolymer sử

dụng tỷ lệ sodium silicate – sodium hydroxide là 2.5 đa số cho kết quả cường độ

nén cao hơn và khối lượng thể tích lớn hơn khi tỷ lệ sodium silicate – sodium

hydroxide là 2. Nhưng đối với cấp phối có hàm lượng thể tích hạt xốp là 0 % thì

ngược lại, sử dụng tỷ lệ sodium silicate – sodium hydroxide là 2 cho kết quả nén

cao hơn tỷ lệ sodium silicate – sodium hydroxide là 2.5

Đối với cấp phối có hạt xốp, lượng dung dịch cần cho vào nhiều hơn để gắn

kết các hạt xốp và cốt liệu khô với nhau, khả năng hoạt hóa xảy ra càng cao và triệt

để hơn dẫn đến độ đặc chắc và cường độ chịu nén càng tăng. Đối với cấp phối

không có hạt xốp, lượng dung dịch nhiều quá gây loãng hỗn hợp, lãng phí nguyên

liệu và cường độ nén bị giảm.

4.3.3 Ảnh hưởng của hàm lượng thể tích hạt xốp sử dụng đến cường độ và

khối lượng thể tích của vữa geopolymer

4.3.3.1 Cấp phối có tỷ lệ dung dịch sodium silicate – sodium hydroxide là 2

Hình 4.12 Ảnh hưởng của hàm lượng thể tích hạt xốp sử dụng đến cường độ

nén của vữa có tỷ lệ dung dịch sodium silicate – sodium hydroxide là 2

Sự ảnh hưởng thứ 3, đó là ảnh hưởng về độ rỗng, hay là hàm lượng thể tích

hạt xốp. Cường độ nén của cấp phối tăng dần theo thứ tự 55%,45%,0% vì cấp phối

có độ rỗng càng nhiều thì càng yếu về mặt cường độ chịu nén.

0,55 0,55 0,55 0,550,45 0,45 0,45 0,45

0 0 0 0

0,6 0,6 0,7 0,7 0,6 0,6 0,7 0,7 0,6 0,6 0,7 0,7

1,3

1,61,3

1,61,3

1,61,3

1,61,3

1,6

1,3

1,6

2,60 2,97 2,73 3,47 4,60 6,14 4,385,49

42,9646,55

28,47

43,99

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

0

0,5

1

1,5

2

B1-1 B1-2 C1-1 C1-2 D1-1 D1-2 E1-1 E1-2 B3-1 B3-2 C3-1 C3-2Cư

ờng

độ

(MPa

)Sodium silicate/ Sodium hydroxide = 2

Hàm lượng thể tích hạt xốp (%) Dung dịch/ Tro bay


51

Hình 4.13 Ảnh hưởng của hàm lượng thể tích hạt xốp sử dụng đến khối lượng

thể tích của vữa có tỷ lệ dung dịch sodium silicate – sodium hydroxide là 2

Bảng 4.1 Cường độ và khối lượng thể tích các cấp phối có tỷ lệ dung dịch

sodium silicate – sodium hydroxide là 2

Cấp phối có hàm lượng thể tích xốp

Cường độ nén

cao nhất ( Mpa)

Cường độ nén

thấp nhất (Mpa)

Khối lượng

thể tích cao nhất (kg/m³)

Khối lượng thể tích

thấp nhất (kg/m³)

55% 3,47 2,6 1081 972 45% 6,14 4,38 1321 1208 0% 46,55 28,47 2137 2070

Cường độ nén của cấp phối có hàm lượng thể tích xốp 55%, 45% và 0% tăng

lần lượt là 3.47 MPa, 6.14 MPa và 46.55 MPa. Cường độ nén chênh lệch từ 2.6

MPa đến 46.55 MPa, chênh lệch 43.95 MPa, gấp khoảng 18 lần. Khối lượng thể

tích chênh lệch từ 972 kg/m³ đến 2137 kg/m³, chênh lệch 1165 kg/m³, gấp khoảng

2.2 lần.

Cấp phối có hàm lượng thể tích xốp 45% và 55% có khối lượng thể tích nhỏ

hơn 1300 kg/m³ được xếp vào loại vữa nhẹ, có cường độ trung bình đạt được

khoảng 4.14 MPa. Cấp phối có hàm lượng thể tích xốp 0% có cường độ trung bình

cao, đạt được khoảng 37.5 MPa, bù lại khối lượng thể tích lớn, trên 2000 kg/m³.

0,55 0,55 0,55 0,550,45 0,45 0,45 0,45

0 0 0 0

0,6 0,60,7 0,7

0,6 0,6 0,7 0,7 0,6 0,60,7 0,7

1,3

1,6

1,3

1,6

1,3

1,6

1,3

1,6

1,3 1,6 1,3 1,6

972 1061 1004 1081 1208 1296 1251 1321

2114,6 2162,0 2137,2 2070,3

0

500

1000

1500

2000

2500

00,20,40,60,8

11,21,41,61,8

B1-1 B1-2 C1-1 C1-2 D1-1 D1-2 E1-1 E1-2 B3-1 B3-2 C3-1 C3-2

Khối

lượ

ng th

ể tíc

h (k

g/m

³)

Sodium silicate/ Sodium hydroxide = 2

Hàm lượng thể tích hạt xốp (%) Dung dịch/ Tro bay


52

Đối với cấp phối có hàm lượng thể tích xốp 0%, cấp phối tối ưu nhất về cường

độ nén là cấp phối B3-2, cường độ nén cao nhất 46.55 MPa, khối lượng thể tích

2162 kg/m³ khi tỷ lệ dung dịch sodium silicate – sodium hydroxide là 2, tỷ lệ cát –

tro bay là 1.6, tỷ lệ dung dịch – tro bay là 0.6. Cấp phối nào có cường độ cao thì

khối lượng thể tích sẽ tăng, và ngược lại, cấp phối nào có cường độ nén thấp thì

khối lượng thể tích sẽ nhỏ. Cường độ và khối lượng thể tích tỉ lệ thuận với nhau.

4.3.3.2 Cấp phối có tỷ lệ dung dịch sodium silicate – sodium hydroxide là 2.5

Hình 4.14 Ảnh hưởng của hàm lượng thể tích hạt xốp sử dụng đến cường độ

nén của vữa có tỷ lệ dung dịch sodium silicate – sodium hydroxide là 2.5

Xét các cấp phối có tỷ lệ SS/ SH là 2.5, kết quả tương tự như các cấp phối có

SS/ SH là 2, cường độ nén cũng tăng dần theo thứ tự cấp phối 55%, 45% và 0%.

53

Hình 4.15 Ảnh hưởng của hàm lượng thể tích hạt xốp sử dụng đến khối lượng

thể tích của vữa có tỷ lệ dung dịch sodium silicate – sodium hydroxide là 2.5

Khối lượng thể tích của cấp phối 55%, 45% nhỏ hơn 1300kg/m³, có thể coi là

1 loại vữa nhẹ. Còn cấp phối 0% khối lượng thể tích lớn hơn 2000 kg/m³. Do cấp

phối nào có độ rỗng nhiều thì càng nhẹ.

Bảng 4.2 Cường độ và khối lượng thể tích các cấp phối có tỷ lệ dung dịch

sodium silicate – sodium hydroxide là 2.5

Cấp phối có hàm lượng thể tích xốp

Cường độ nén

cao nhất ( Mpa)

Cường độ nén

thấp nhất (Mpa)

Khối lượng

thể tích cao nhất (kg/m³)

Khối lượng thể tích

thấp nhất (kg/m³)

55% 5,01 3,1 1143 1066 45% 8,06 5,06 1371 1227 0% 44,96 31,23 2174 2106

Đối với hàm lượng thể tích hạt xốp là 45%, khối lượng thể tích dao động từ

1227 đến 1371 kg/m³ và cường độ nén cao nhất là 8.06 MPa. Khi hàm lượng thể

tích hạt xốp là 55%, khối lượng thể tích dao động từ 1066 đến 1143 kg/m³ và cường

độ nén cao nhất là 5.01 MPa. Và hàm lượng thể tích hạt xốp là 0%, khối lượng thể

tích dao động từ 2106 đến 2174 kg/m³ và cường độ nén cao nhất là 44.96 MPa.

Cường độ nén cấp phối có hàm lượng thể tích xốp 0% đạt được cao nhất là

44.96 MPa, cao gấp 5.5 lần so với cấp phối 45%, và gấp 8.9 lần so với cấp phối

54

55%. Ngược lại khối lượng thể tích lại nặng hơn cấp phối 45% là 1.9 lần, và nặng

hơn cấp phối 55% là 1.6 lần.

Cấp phối tỷ lệ dung dịch sodium silicate – sodium hydroxide là 2.5 có cường

độ nén giảm so với cấp phối tỷ lệ dung dịch sodium silicate – sodium hydroxide là

2, lượng sodium silicate thêm vào một lượng vừa phải, đủ tạo liên kết sẽ tốt cho

cấp phối hơn, thêm nhiều sẽ làm loãng hỗn hợp dẫn đến cường độ giảm. Đối với

cấp phối có hàm lượng thể tích xốp 0%, cấp phối tối ưu nhất là cấp phối B4-2 có

cường độ nén cao nhất 44.96 MPa, khối lượng thể tích 2174 kg/m³, có tỷ lệ sodium

silicate – sodium hydroxide là 2.5, tỷ lệ dung dịch – tro bay là 0.6, tỷ lệ cát – tro bay

là 1.6.

4.4 Ứng dụng để chế tạo gạch geopolymer sử dụng hạt xốp

4.4.1 Cấp phối

Bảng 4.3 Bảng cấp phối gạch nhẹ geopolymer sử dụng hạt xốp.

Ký hiệu

Tro bay

(kg/m³)

Sodium silicate (kg/m³)

Sodium hydroxide

(kg/m³)

Cát (kg/m³)

Hạt xốp

(kg/m³)

Hàm lượng

thể tích hạt xốp (%)

Sodium silicate/ Sodium

hydroxide

Dung dịch/ Tro bay

Cát/ Tro bay

Khối lượng


Cường độ

(MPa)

B1-1 350 140 70 455 21 0,55 2 0,6 1,3 1072,9 4 D2-2 392 168 67 627 21 0,45 2,5 0,6 1,6 1290,1 5,58

55

Hình 4.16 Mẫu gạch sau khi được cắt đôi và chồng lên nhau

Hình 4.17 Thí nghiệm nén mẫu gạch theo tiêu chuẩn TCVN 6355-2:2009

4.4.2 Khối lượng thể tích và cường độ nén các loại gạch

56

Bảng 4.4 Kích thước, cường độ nén và khối lượng thể tích các loại gạch

Loại gạch Dài (mm)

Rộng (mm)

Cao (mm)

Thể Tích (m³)

Khối lượng (kg)

Khối lượng


Cường độ nén (Mpa)

Gạch nhẹ sử dụng

hạt xốp B1-1 220 110 65 0,001573 1,687 1072,47 4

Gạch nhẹ sử dụng

hạt xốp D2-2 220 110 65 0,001573 2,030 1290,53 5,58

Gạch đặc Tuynel [24] 210 100 60 0,00126 2,400 1904,76 10

Gạch đặc KM_105DA [25] 220 105 60 0,001386 2,950 2128,43 10

Gạch thẻ 4x8x18 [26] 180 80 40 0,000576 1,200 2083,33 7,5

Hình 4.18 Khối lượng thể tích và cường độ nén các loại gạch

Ghi chú:

Số liệu về kích thước, cường độ nén, khối lượng thể tích được lấy theo catalog

gạch đặc Tuynel, gạch đặc KM_105DA, gạch thẻ 4x8x18 của công ty cổ phần xây

dựng và phát triển Tản Viên, công ty cổ phần gạch Khang Minh, công ty cổ phẩn

sản xuất gạch Nam Việt, có thể tra trong Phụ lục A.

1072,471290,53

1904,76 2128,43

2083,33

45,58

10 10

7,5

0

2

4

6

8

10

12

0,00

500,00

1000,00

1500,00

2000,00

2500,00

Gạch nhẹ sử dụng hạt xốp B1-1

Gạch nhẹ sử dụng hạt xốp D2-2

Gạch đặc Tuynel Gạch đặc KM_105DA

Gạch thẻ 4x8x18

Cườn

g độ

nén

(MPa

)

Khối

lượn

g th

ể tíc

h (k

g/m

³)

Các Loại Gạch

Khối lượng thể tích (kg/m³) Cường độ nén (Mpa)

57

Gạch geopolymer sử dụng hạt xốp với hàm lượng thể tích xốp lên đến 45% và

55% có khối lượng thể tích rất nhẹ, nhỏ hơn 1300 kg/m³, chênh lệch tới 1056 kg/m³

so với loại gạch nặng nhất là 2128 kg/m³. Cường độ nén đạt được cao nhất là 5.58

Mpa, đạt cường độ nén tương đối tốt so với các loại gạch xây thông thường khác.

So với các loại gạch đặc khác thì gạch nhẹ geopolymer sử dụng hạt xốp được lợi về

chỉ tiêu nhẹ, rất tiện lợi khi thi công vì đa số đều gạch được sử dụng xây tường bao

che, không cần khả năng chịu lực cao.

Cấp phối tối ưu nhất của gạch geopolymer sử dụng xỉ có cường độ nén

21MPa, khối lượng thể tích là 2300 kg/m³. Và cấp phối geopolymer sử dụng sợi

polypropylene có cường độ nén 14MPa, khối lượng thể tích là 2100 kg/m³. Do gạch

geopolymer sử dụng hạt xốp ưu tiên về chỉ tiêu nhẹ, chủ yếu làm gạch bao che nên

cường độ trung bình là trên 5MPa và khối lượng thể tích khoảng 1200 kg/m³.

Kết quả thí nghiệm cho thấy cường độ nén tỉ lệ thuận với khối lượng thể tích,

để đạt cường độ nén cao thì khối lượng thể tích cũng tăng. Với chỉ tiêu nhẹ thì khối

lượng thể tích sẽ phải giảm, và đồng nghĩa cường độ nén cũng giảm tương đối. Tùy

vào các chỉ tiêu và mục đích cần sử dụng mà có thể tạo ra các cấp phối gạch khác

nhau đáp ứng nhu cầu cho thị trường.

4.5 Nhận xét tổng kết các thí nghiệm đã thực hiện

Từ các kết quả thí nghiệm được trình bày và phân tích đánh giá ở trên cho

thấy

Cấp phối sử dụng tỷ lệ cát – tro bay là 1.6 đa số cho kết quả nén tốt hơn tỷ lệ

1.3, nhưng ngược lại sẽ làm tăng khối lượng thể tích 130 kg/m³.

Cấp phối sử dụng tỷ lệ sodium silicate – sodium hydroxide là 2.5 cho kết quả

nén tốt hơn 2, và làm đồng thời làm tăng khối lượng thể tích khoảng 90 kg/m³.

Cấp phối sử dụng tỷ lệ dung dịch hoạt hóa – tro bay là 0.7 cho kết quả nén cao

hơn 0.6 đối với tỷ lệ sodium silicate - sodium hydroxide bằng 2. Và ngược lại, đối

với tỷ lệ sodium silicate - sodium hydroxide bằng 2.5 thì cho tỷ lệ dung dịch hoạt

hóa - tro bay là 0.6 cho kết quả nén cao hơn tỷ lệ 0.7. Nếu sử dụng lượng sodium

58

silicate quá nhiều thì lãng phí vật liệu, làm loãng cấp phối dẫn đến cường độ nén

giảm.

Cấp phối sử dụng hàm lượng thể tích xốp là 55% cho kết quả nén kém hơn so

với 45% và khối lượng thể tích có thể chênh lệch đến 170 kg/m³. Và tương tự cấp

phối sử dụng hàm lượng thể tích xốp là 45% cho kết quả nén kém hơn so với 0% và

khối lượng thể tích chênh lệch đến 972 kg/m³.

59

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ

TÀI

5.1 Kết luận

Thực nghiệm xác định sự ảnh hưởng của thành phần cấp phối bao gồm tỷ lệ

cát – tro bay, tỷ lệ dung dịch sodium silicate – sodium hydroxide và hàm lượng thể

tích hạt xốp sử dụng đến cường độ chịu nén và khối lượng thể tích của vữa

geopolymer. Một số kết luận được rút ra từ các kết quả thực nghiệm như sau:

- Tỷ lệ cát – tro bay trong cấp phối tăng làm tăng cường độ chịu nén và khối

lượng thể tích của vữa geoolymer;

- Tỷ lệ dung dịch alkaline – tro bay bằng 0.6 cho kết quả tốt hơn, trong đó tỷ lệ

dung dịch sodium silicate – sodium hydroxide bằng 2,5 cho tạo độ đặc chắc hơn

cho vữa geoolymer nên khối lượng thể tích và cường độ chịu nén cao;

- Hàm lượng thể tích hạt xốp sử dụng ảnh hưởng đáng kể đến cường độ chịu

nén và khối lượng thể tích của vữa geopolymer. Khi giảm hàm lượng này từ 55%

xuống 45%, khối lượng tăng khoảng 1,2 lần, cường độ chịu nén tăng trên 1,3 lần.

Và khi giảm hàm lượng này từ 45% xuống 0%, khối lượng tăng khoảng 1,57 lần,

cường độ chịu nén tăng trên 5,5 lần.

- Gạch nhẹ sử dụng hạt xốp polystyren có thể đáp ứng được nhu cầu xây dựng

làm gạch xây tường bao che bên ngoài với ưu điểm nổi trội về tính nhẹ, khối lượng

thể tích dưới 1300 kg/m³ và cường độ nén trung bình là 5 MPa.

5.2 Hướng phát triển và đóng góp của đề tài

Tiếp tục nghiên cứu và tìm ra các cấp phối phù hợp với nhu cầu sử dụng, mục

đích để làm gạch nhẹ để xây tường bao che thì có thể tăng hàm lượng xốp lên đến

70% nhưng phải đảm bảo giá thành hợp lý vì khi tăng lên 70%, lượng geopolymer

giảm lại, cốt liệu giảm lại bù lại geopolymer phải cứng hơn để nhằm liên kết các

thành phần với nhau và làm đặc hỗn hợp vữa.

60

Nghiên cứu các chỉ tiêu khác về độ ăn mòn khi sử dụng loại vữa geopolymer

trong các môi trường có nhiều hóa chất, ví dụ bị ăn mòn do muối có trong môi

trường biển. Hoặc sử dụng loại vữa geopolymer này để chế tạo các bồn chứa, cống

thải thường xuyên tiếp xúc với hóa chất trong các nhà máy công nghiệp. Đánh giá

độ bền theo thời gian tiếp xúc với hóa chất. Ngoài ra còn các tiêu chí khác như độ

uốn, độ hút nước, khả năng giảm tiếng ồn, chịu lửa được bao nhiêu độ C và trong

thời gian bao lâu.

Mô hình công trình bằng các phần mềm Abaqus, MSC Nastran … mô phỏng

sự làm việc của vật liệu nếu sử dụng gạch nhẹ sử dụng hạt xốp polystyrene \ tính

toán xem có thể giảm được trọng lượng tổng công trình bao nhiêu phần trăm, cách

ứng xử khi chịu tải, từ đó giảm chi phí thiết kế cho móng công trình.

Có thể thêm thành phần cốt liệu đá vào hỗn hợp vữa geopolymer sử dụng hạt

xốp để tăng cường độ chịu nén của hỗn hợp, tạo nên loại bê tông nhẹ có cường độ

trung bình và cường độ nén trung bình. Tùy vào từng mục đích và nhu cầu sử dụng

trong thực tế để tạo ra các cấp phối có khối lượng thể tích và cường độ nén khác

nhau, đáp ứng được các tiêu chuẩn đề ra..

61

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Danh mục tài liệu tiếng việt, tiếng anh

[8] Hardjito, Djwantoro. 2005. Studies of fly ash-based geopolymer concrete.

Ph. D. Curtin University of Technology, Dept. of Civil Engineering.

[9] L.Krishnan S.Karthikeyan, S.Nathiya, K. Suganya, 2014. Geopolymer

concrete an eco-friendly construction material.

[10] N.A.Lloyd và B.V.Rangan,2010. Geopolymer Concrete with Fly Ash

[11] Trần Anh Tiến, 2012, Nghiên cứu sản xuất Geopolymere từ hỗn hợp bùn

đỏ - tro bay, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng.

[12] Tống Tôn Kiên, ThS. Phạm Thị Vinh Lanh, TS. Lê Trung Thành, Bê

tông Geopolymer – những thành tựu, tính chất và ứng dụng.

[13] Nguyễn Văn Dũng, 2014, Nghiên cứu chế tạo bê tông geopolymer từ tro

bay, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng.

[14] J. Davidovits,1991, Geopolymers - Inorganic polymeric new materials,

Journal of Thermal Analysis and Calorimetry.

[15] J.L. Provis et al. (2009), Valorisation of fly ash by Geopolymerisation,

Global NEST Journal, vol.11(2), pp. 147-154.

[16] A. M. Mustafa AL Bakri et al. (2011), Microstructure of different NAOH

molarity of fly ash-based green polymeric cement, Journal of Engineering and

Technology Research, vol. 3, pp. 44-49.

[17] J.L. Provis et al. (2009), Geopolymer: Structure, processing, properties

and industrial applications, Woodhead Publishing, Abingdon UK.

[18] J. Davidovits (1994), Properties of Geopolymer cement, Proceding first

International conference on Akaline cements and concretes, pp. 131-149.

[19] J. Davidovits (2011), Geopolymer Chemistry and Application, 3rd

edition, Geopolymer Institute.

[20] J. Davidovits (2012), Global warming iMPact on the cement and

aggregates industries, World resource review vol. 6, No. 2, pp.263 - 278.

62

[21] T.Y.Lo, H.Z.Cui ( 2004), Effect of porous lightweight aggregate on

strength of concrete, Materials Letters vol.58, Issue 6, pp.916 – 919.

[22] Y.E, C.D.Atis, A.Kilic, H.Gulsen (2003), Strength properties of

lightweight concrete made with basaltic pumice and fly ash, Materials Letters

vol.57, Issue 15, pp.2267-2270

[23] Kan A, Demirboga R. Effect of cement and EPS beads ratios on

compressivestrength and density of lightweight concrete. Indian J Eng Mater

Sci2007;14:158–62

Danh mục tài liệu điện tử

[1] http://www.xaluan.com

[2] http://www.baoxaydung.com.vn

[3] http://lengtech.vn

[4] http://gachblockquyettien.weebly.com

[5] http://cokhiducviet.com

[6] http://www.gachsieunhe.vn

[7] http://namthaigroup.vn

[24] http://chiakhoatraotay.net

[25] http://gachkhangminh.vn

[26] http://www.navisbrick.com

nghiÊn cỨu tÍnh chẤt cƠ lÝ cỦa vỮa...

Documents