(Đồ án dài 107 trang)

Phần mở đầu

Đặt vấn đề

Cùng với sự phát triển của xã hội, nhu cầu về xây dựng và nâng cao chất lượng xây dựng không ngừng tăng lên. Thực tế này đòi hỏi ngành sản xuất vật liệu xây dựng không những phải cung cấp đầy đủ các chủng loại vật liệu xây dựng thông dụng, mà còn cần phải cung cấp đủ các chủng loại vật liệu xây dựng mới, có tính năng đặc biệt, cho phép nâng cao chất lượng công trình, đồng thời hạ giá thành xây dựng. Trong đó, bê tông siêu nặng, một trong những chủng loại vật liệu xây dựng mới, được sử dụng trong các công trình yêu cầu khả năng chống mài mòn và xúi lở, các công trình yêu cầu khả năng chống phóng xạ .cũng xuất hiện nhu cầu sử dụng to lớn.

Bê tông siêu nặng là loại bê tông có khối lượng thể tích lớn hơn 2500 kg/m3. Như các loại bê tông thông dụng khác, bê tông siêu nặng là loại vật liệu hỗn hợp được tạo thành từ các thành phần chính là: cốt liệu, chất kết dính và nước. Vì thế, khi muốn tăng khối lượng thể tích của bê tông, ta có thể tăng khối lượng thể tích của các thành phần cấu tạo nên nó hay tối ưu hoá cấu trúc của nó. Cụ thể, ta có thể tăng khối lượng thể tích của bê tông bằng cách:

- Sử dụng cốt liệu có khối lượng riêng lớn.

- Sử dụng chất kết dính có khối lượng riêng lớn.

- Tăng độ đặc chắc của bê tông.

Trong bê tông, cốt liệu là thành phần chính, nó chiếm tỷ trọng lớn nhất, nên sử dụng cốt liệu có khối lượng riêng lớn trong bê tông là hướng mang lại hiệu quả làm tăng khối lượng thể tích của bê tông cao nhất. Còn xi măng chiếm tỷ trọng ít hơn nên hướng sử dụng chất kết dính có khối lượng riêng lớn để chế tạo bê tông siêu nặng mang lại hiệu quả thấp hơn khi dùng với các loại cốt liệu thông thường. Nhưng khi kết hợp hướng sử dụng xi măng có khối lượng riêng lớn với hướng sử dụng cốt liệu có khối lượng riêng lớn để chế tạo bê tông siêu nặng thì hiệu quả tăng khối lượng thể tích cho bê tông cao hơn. Cho nên, để tận dụng hết khả năng tăng khối lượng thể tích của bê tông ta cần sử dụng kết hợp hai phương pháp trên. Vì vậy, nghiên cứu sản xuất chất kết dính có khối lượng riêng lớn trên cơ sở các loại vật liệu có sẵn ở nước ta để chế tạo bê tông siêu nặng là cần thiết. Nên, chúng em dưới sự hướng dẫn của GVC.T.S._và Th.S._ đã mạnh dạn tham gia nghiên cứu theo hướng này, với đề tài: “Nghiên cứu một số tính chất của xi măng nhiều cấu tử, có khối lượng riêng lớn để chế tạo bê tông siêu nặng”.

Mục lục

Lời cảm ơn 1

Mục lục 2

Phần i: những cơ sở lý thuyết 6

Chương I: Giới thiệu bê tông siêu nặng 7

1.1 Khái niệm cơ bản về bê tông siêu nặng 7

1.2 Thành phần của bê tông siêu nặng 7

1.2.1 Cốt liệu sử dụng trong bê tông siêu nặng 8

1.2.2 Chất kết dính sử dụng trong bê tông siêu nặng 10

1.2.3 Phụ gia sử dụng trong bê tông siêu nặng 10

1.2.4 Nước 12

1.3 Các hướng chế tạo bê tông siêu nặng 13

1.3.1 Sử dụng cốt liệu có khối lượng riêng lớn thay thế cho cốt liệu thường 13

1.3.2 Sử dụng chất kết dính có khối lượng riêng lớn thay thế cho xi măng thường 14

1.3.3 Tăng độ đặc chắc cho bê tông 15

1.4 Lĩnh vực sử dụng của bê tông siêu nặng 16

1.5 Kết luận 17

Chương II: Xi măng nhiều cấu tử có lượng cần nước thấp 18

2.1 Giới thiệu xi măng nhiều cấu tử có lượng cần nước thấp 18

2.2 Quá trình thuỷ hoá của xi măng Poóclăng 19

2.3 Vai trò của phụ gia khoáng trong quá trình thuỷ hoá xi măng 20

2.4 Vai trò của phụ gia siêu dẻo trong quá trình thuỷ hoá xi măng 21

2.5 Tính chất của xi măng nhiều cấu tử có lượng cần nước thấp 23

2.6 Kết luận 23

Phần Ii: Thực nghiệm 24

Chương III: Xác định tính chất của nguyên vật liệu sử dụng và phương pháp nghiên cứu 25

3.1 Xác định tính chất của nguyên vật liệu sử dụng 25

3.1.1 Xi măng PC40 -Bút Sơn 25

3.1.2 Phụ gia trơ (làm tăng khối lượng riêng của xi măng) 25

3.1.3 Phụ gia siêu dẻo 26

3.1.4 Cốt liệu 27

3.1.5 Nước 29

3.2 Chế tạo chất kết dính 29

3.3 Phương pháp nghiên cứu 30

3.3.1 Phương pháp xác định các chỉ tiêu cơ lý của xi măng 30

3.3.2 Phương pháp xác định các chỉ tiêu cơ lý của cốt liệu 31

3.3.3 Phương pháp xác định các tính chất của hỗn hợp bê tông và bê tông 31

3.3.4 Phương pháp phân tích nhiệt 32

3.3.5 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm bậc hai tâm xoay 32

Chương IV: Kết quả nghiên cứu 40

4.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia siêu dẻo sử dụng dưới dạng phụ gia trợ nghiền và phụ gia trơ từ các loại quặng có khối lượng riêng lớn đến tính chất của xi măng 40

4.1.1 ảnh hưởng của phụ gia siêu dẻo sử dụng dưới dạng phụ gia trợ nghiền đến độ mịn của xi măng 40

4.1.2 ảnh hưởng của phụ gia trơ đến một số tính chất của xi măng 41

4.1.3 ảnh hưởng của phụ gia siêu dẻo và phụ gia trơ đến một số tính chất của xi măng 48

4.2 Nghiên cứu xác định lượng phụ gia trơ và phụ gia siêu dẻo hợp lý trong xi măng nhiều cấu tử__ 66

4.2.1 Lựa chọn cấp phối của xi măng nhiều cấu tử có khối lượng riêng lớn 66

4.2.2 Khảo sát một số tính chất của xi măng nhiều cấu tử có khối lượng riêng lớn 79

4.3 Khảo sát một số tính chất của vữa và bê tông siêu nặng sử dụng xi măng nhiều cấu tử có khối lượng riêng lớn 82

4.3.1 Bê tông siêu nặng 82

4.3.2 Vữa trát 87

Phần iii Kết luận và kiến nghị 87

A. Kết luận 89

B. Kiến nghị 90

TàI liệu tham khảo 91