PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, nguồn khoáng sản, vật liệu tự nhiên nước ta nói riêng nước giới nói chung ngày cạn kiệt Trong đó, nguồn phế thải công nghiệp ngày tăng lên Vấn đề đặt ra,phải tìm loại vật liệu tận dụng nguồn phế thải, thay nguồn vật liệu có nguồn gốc thiên nhiên, đảm bảo vấn đề kinh tế - kỹ thuật môi trường Đứng trước thực tế đó, từ năm 2010 Nhà nước có quy định cấm sản xuất vật liệu nung lò nung thủ công, khuyến khích sử dụng vật liệu không nung để bảo vệ môi trường, tiết kiệm nguồn khoáng sản cạn kiệt, Do vâ ̣y, viê ̣c sử dụng vật liệu nhẹ xây dựng nói chung xây dựng nhà cao tầng nói riêng trở thành yêu cầu thiết Việt Nam Bê tông khí không chưng áp (BTKKCA) loại vật liệu nhẹ có tiềm phát triển nhờ có khả cách âm, cách nhiệt tốt, trình sản xuất nhanh, rút ngắn thời gian thi công, Tuy nhiên, loại vật liệu chưa nghiên cứu sử dụng nhiều số hạn chế như: cường độ thấp (cường đô ̣ nén thường nhỏ 5,0MPa với khố i lươ ̣ng thể tích 700-800 kg/m3), độ co ngót lớn, độ hút nước cao chất lượng không ổn định, Việc nghiên cứu thiết kế nâng cao chất lượng nhằm khắc phục số hạn chế góp phần đưa loại vật liệu vào sử dụng rộng rãi xây dựng Việt Nam Đây hướng nghiên cứu xuyên suốt luận án Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu đề tài đặt nghiên cứu nâng cao chất lượng BTKKCA sử dụng cho vách ngăn, cách nhiệt mái nhà cao tầng nhà công nghiệp Nội dung nghiên cứu đề tài Với mục tiêu đặt trên, đề tài thực nội dung nghiên cứu sau: - Tổng quan tình hình nghiên cứu sử dụng BTKKCA giới Việt Nam - Cơ sở khoa học nghiên cứu chế tạo bê tông khí - Nghiên cứu đánh giá khả sử dụng nguyên vật liệu sẵn có Việt Nam để sản xuất BTKKCA - Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng biện pháp nâng cao chất lượng BTKKCA - Nghiên cứu thiết kế tối ưu thành phần hỗn hợp BTKKCA - Nghiên cứu thiết lập công nghệ sản xuất BTKKCA nhà máy ứng dụng sản phẩm BTKKCA xây dựng - Đánh giá hiệu kinh tế - kỹ thuật việc sử dụng BTKKCA Đối tượng phạm vi nhiên cứu 4.1 Đối tượng nghiên cứu Từ loại nguyên vật liệu sử dụng, luâ ̣n án tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng BTKKCA Từ đó, tìm sở khoa học biện pháp nâng cao chất lượng BTKKCA, đề xuất dây chuyền công nghệ sản xuất gạch xây (blốc) thi công lớp cách nhiệt mái nhà cao tầng nhà công nghiệp Việt Nam 4.2 Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu luận án: Nghiên cứu chế tạo BTKKCA sử dụng tro bay nhiệt điện bột nhôm có: - Khối lượng thể tích đạt 700 - 800 kg/m3 - Cường độ nén lớn 5,0 MPa Phương pháp nghiên cứu Trong nghiên cứu, đề tài sử dụng hai phương pháp: phương pháp tiêu chuẩn phương pháp phi tiêu chuẩn, đó phương pháp tiêu chuẩn để xác định tính chất vật liệu sử dụng xác định tính chất BTKKCA, và phương pháp phi tiêu chuẩ n để xác định phương pháp tạo rỗng hỗn hợp bê tông khí, thiết kế thành phần cấp phối BTKKCA việc nghiên cứu ảnh hưởng nhân tố thành phần đến tính chất bê tông phương pháp quy hoạch thực nghiệm Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn luâ ̣n án Bê tông khí thường có cường độ thấp Cường độ BTKKCA phụ thuộc vào nhiều yếu tố cường độ vách ngăn lỗ rỗng, hình dáng kích thước lỗ rỗng phân bố lỗ rỗng bê tông Cường độ phần vữa tạo vách ngăn lỗ rỗng cao bê tông khí có cường độ cao Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ vách ngăn nguyên liệu sử dụng (xi măng cấu tử silic tro bay), tỷ lệ nước rắn, chế độ đóng rắn sau tạo hình,… Bằng thuật toán quy hoạch thực nghiệm đề tài xác định nhân tố ảnh hưởng đến tính chất đặc biệt đến cấu trúc vi mô BTKKCA Những kết thể rõ ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài Những điểm luâ ̣n án Điểm luâ ̣n án đã sử dụng tro bay thay hoàn toàn cát chế tạo BTKKCA đạt yêu cầu đề Đã xác lập tỷ lệ tro bay/xi măng, độ mịn tro bay lượng phụ gia tạo khí (bột nhôm), loa ̣i và lươṇ g phu ̣ gia siêu dẻo hợp lý làm tăng cường độ nén BTKKCA từ 3,5 MPa lên 5,0 MPa khoảng KLTT 700-800 kg/m3 Những kết vững nghiên cứu làm sở tin cậy cho việc triển khai ứng dụng có hiệu vào số công trình xây dựng nước ta Cấu trúc luận án Luận án gồm chương, phần kết luận kiến nghị, 59 tài liệu tham khảo phụ lục CHƯƠNG TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BÊ TÔNG KHÍ KHÔNG CHƯNG ÁP TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.1 Khái niêm ̣ bê tông khí Bê tông khí vật liệu đá nhân tạo không nung có chứa nhiều lỗ rỗng gồm lỗ rỗng nhỏ, lỗ rỗng lớn dạng mao quản khác Đây sản phẩm hình thành trình thủy hóa đóng rắn chất kết dính (có thể hỗn hợp xi măng, chất kết dính hỗn hợp hay chất kết dính vôi – cát) trộn với nước chất tạo rỗng, với loại vi cốt liệu phân tán khác Về khía cạnh cấu trúc, BTK loại bê tông nhẹ chứa mô ̣t lươṇ g lớn các lỗ rỗ ng nhỏ, kín có dạng hình cầu, có chứa khí hỗ n hơ ̣p khí và nước có kích thước từ 0,5 - mm phân bố mô ̣t cách đồ ng đề u và đươ ̣c ngăn cách Cấu trúc BTK mô tả hình 1.1 bằ ngmỏng nhữnchắc g vác[1] h mo ̉ ng chắ c Cấu trúc BTK mô tả hình 1.1 Lỗ rỗng Vách ngăn (a) Ảnh chụp thực tế (b) Ảnh minh họa Hình 1.1 Cấu trúc bê tông khí (a) Ảnh chụp sản phẩ m nghiên cứu thực tế, (b) Ảnh minh họa BTKKCA có ưu điểm công nghệ đơn giản, dễ sản xuất, tốn lượng, tính chất sản phẩm thỏa mãn yêu cầu sử dụng Tuy nhiên, trình sử dụng loại sản phẩm không tránh khỏi nhược điểm co ngót lớn (đến 2-4 mm/m) [3, 16, 60], độ hút ẩm lớn, ổn định Để giảm co ngót cải thiện tính ổn định BTKKCA người ta dùng biện pháp để giảm lượng nước nhào trộn bổ sung thêm vào hỗn hợp nguyên liệu thành phần hạt vi cốt liệu hợp lý Có nhiều tài liệu [48, 49, 58] chứng minh rằng, cho vào hỗn hợp bê tông khí lượng tro bay độ co ngót tính lưu biến hỗ n hơ ̣p bê tông khí không chưng áp giảm đến lần BTK chịu ảnh hưởng yếu tố kể đến [14]: - Chất lượng xi măng pooclăng, thành phần Silic (hàm lượng SiO2, Al2O3, Fe2O3…) - Tỷ lệ thành phần Silic (tro bay) xi măng - Đặc tính lượng dùng chất tạo rỗng, cấu trúc vĩ mô xuất - Độ phân tán cấu tử thường xác định theo tỷ diện tích thành phần hạt cấu tử (lượng sót sàng 0,09 0,063, lượng lọt qua sàng 0,063) - Tỷ lệ cỡ hạt hỗn hợp nguyên liệu, có tỷ diện tích khác diện tích bề mặt cấu trúc vĩ mô xuất - Tỷ lệ nước tổng lượng chất rắn - Chiều cao kích thước khuôn - Nhiệt độ khối bắt đầu kết thúc trình nở phồng - Chế độ công nghệ: trộn cấu tử hỗn hợp BTK (máy trộn trục đứng, turbin, chấn động ), vận chuyển từ vị trí tạo hình đến vị trí cắt đầu thừa, 1.2 Tình hình nghiên cứu sử dụng bê tông khí giới Công nghệ sản xuất BTKKCA đươ ̣c phát triể n và đăng ký cấ p sáng chế cho tác giả Hoffman, Cộng hòa Séc năm 1889 Sau đó, năm 1914 người ta sử dụng Ca(OH)2 bột nhôm làm chất tạo khí hỗn hợp xi măng Aysworth Dyer – người Mỹ phát minh Năm 1917, sáng chế khác Hà Lan sử dụng chất tạo khí Các sáng chế sau liên quan đến phản ứng bột kẽm chất kiềm hỗn hợp xi măng, oxi già, natri canxi Hypochlorite- Ca(ClO)2 tạo bọt khí Năm 1919, bột kim loại sinh khí Grosche - Đức phát minh Bột nhôm xem môi trường xúc tác phổ biến nhất, khí kiểm soát từ việc sinh bong bóng khí H2 có kích thước phù hợp Tuy nhiên, việc sản xuất sử dụng rộng rãi BTK bắt đầu vào năm 1920 Năm 1922, người ta đề xuất tạo khí ôxýt kép hyđrô H2O2 Năm 1923, Đan Mạch người ta bắt đầu sản xuất bê tông bọt Năm 1924, Thụy Điển bắt đầu sản xuất bê tông khí xi măng - vôi - cát dùng bột nhôm làm chất tạo khí Năm 1933, nhà khoa học Thụy Sỹ đưa công nghệ sản xuất bê tông khí phương pháp chưng áp, sử dụng chất kết dính xi măng - vôi - cát nghiền Năm 1924, Tiến sĩ Erikson cấp sáng chế "bê tông khí chưng áp" Năm 1928, Liên Xô cũ bắt đầu nghiên cứu triển khai sản xuất bê tông khí phương pháp tạo khí đến đạt trình độ cao Ngày nay, BTKCA phát triển mạnh nước công nghiệp phát triển như: Cộng hòa Liên bang Đức, Cộng hòa Séc, Mỹ, BaLan, Cộng hòa Liên bang Nga, Trình độ công nghệ đạt đến mức độ cao (Tự động, giới hóa, điều khiển trung tâm ) với nguyên vật liệu xi măng - vôi - tro xỉ nghiền mịn xi măng - vôi - cát nghiền mịn Theo thống kê năm 2011, có gần 50 nước sản xuất BTKCA phân bố chủ yếu vùng hàn đới, ôn đới số nước vùng nhiệt đới 1.3 Tình hình nghiên cứu sử dụng bê tông khí Việt Nam Các đơn vị có nghiên cứu BTKKCAphải kể đến Viện KHCN xây dựng, Viện VLXD, Viện NCTL, Viện GTVT, trường ĐHXD, trường ĐHBK Hà Nội, trường ĐHBK Tp HCM Vào năm 1988-1990 Viện KHCN xây dựng thiết kế lắp đặt dây chuyền sản xuất bê tông khí rắn tự nhiên công suất 5000 m3/năm Đến năm 2004, Viện KHCN xây dựng thực đề tài nghiên cứu cấp Bộ [21] Nghiên cứu sử dụng vật liệu nhẹ cho nhà công trình gồm phần có phần nghiên cứu sử dụng BTKKCA Viện sử dụng xi măng Nghi Sơn PCB40, chất tạo khí- bột nhôm AK-1, cát nghiền, vôi để chế tạo BTKKCA với cường độ nén đạt (2,65 – 3,30) MPa KLTT = 700 kg/m3; (3,50 – 4,20) MPa KLTT = 800 kg/m3; (6,00 – 7,30) MPa KLTT = 1000 kg/m3 Ngoài đơn vị nghiên cứu trên, có số công ty đầu tư sản xuất BTK Công ty cổ phần đầu tư bê tông Thịnh Liệt, Công ty đầu tư phát triển nhà khu công nghiệp Đồng Tháp, Công ty cổ phần sản xuất bê tông nhẹ xây dựng Thiên Giang, Công ty Vĩnh Đức thuộc tập đoàn Thái Hưng Hiện nay, nước có 11 nhà máy sản xuất BTKCA với tổng công suất 1.700 m3/năm Ở Việt Nam, có số đề tài nghiên cứu sản xuất BTKKCA, nhiên cường độ sản phẩm hạn chế (khoảng 2,5-5,0 MPa) khối lượng thể tích tương đối lớn (khoảng 700 – 1000 kg/m3) Vật liệu xây dựng không nung (chủ yếu bê tông khí) Bộ xây dựng định hướng phát triển từ năm 90 kỷ trước dự kiến đến năm 2010 bê tông khí đạt 30% sản lượng vật liệu không nung Xong đến nay,BTK sản xuất khối lượng nhỏ (8%) [6] Để đẩy mạnh phát triển vật liệu xây dựng không nung tháng 6/2010 hội VLXD Việt Nam tổ chức hội thảo “Vật liệu xây dựng không nung – Thời cơ, giải pháp, hiệu quả” Để định hướng phát triển vật liệu xây dựng không nung Thủ tướng Chính phủ định số 567/QĐ-TTG ngày 28/4/2010 phê duyệt chương trình phát triển vật liệu xây dựng không nung đến 2020 [7] Quyết định Thủ tướng phủ nhà đầu tư đặc biệt quan tâm Kết luận chương Qua phân tích tổng quan cho thấy, BTKCA đầu tư xây dựng, sản xuất mạnh mẽ Việt Nam thời gian tới Tuy vậy, loại bê tông tồn nhiều nhược điểm vốn đầu tư ban đầu cao, sản phẩm có độ hút nước lớn, Từ cho thấy, việc nghiên cứu chế tạo BTKKCA có tiềm lớn nhờ có khối lượng thể tích nhỏ, khả cách âm, cách nhiệt tốt, công nghệ sản xuất đơn giản, vốn đầu tư ban đầu thấp tiết kiệm nguyên liệu Hiện nay, việc sản xuất sử dụng loại vật liệu Việt Nam số hạn chế cường độ thấp, độ co ngót lớn, độ hút nước cao chất lượng ổn định, Do đó, việc nghiên cứu khắc phục hạn chế giúp nâng cao hiệu sử dụng BTKKCA đặt luận án nhằm đưa loại vật liệu vào sử dụng rộng rãi xây dựng Việt Nam cần thiết CHƯƠNG CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BÊ TÔNG KHÍ 2.1 Cơ sở hình thành cấu trúc rỗng bê tông khí 2.1.1 Phương pháp ta ̣o rỗng cho bê tông khí Để tạo rỗng cho BTK người ta dùng chất tạo khí trộn với hỗn hợp bê tông nhào trộn gồm chất kết dính (CKD), thành phần silic lượng nước cần thiết, sản phẩm khí tạo làm cho hỗn hợp bê tông nở phồng khuôn Sau kết thúc trình tạo khí hỗn hợp bê tông rỗng rắn lại, tạo thành BTK Hiện nay, bột nhôm chất tạo khí dùng phổ biến Bột nhôm dạng bột mịn gồm hạt dạng vẩy có đường kính 20- 50 µm, dày - µm có độ nghiền mịn tương ứng S = 7000 ÷ 10000 cm2/g, cách ly với không khí ẩm màng mỏng paraphin stearin bao phủ bề mặt trình chế tạo Để có cấu trúc rỗng hợp lý, tức cấu trúc rỗng gồm lỗ rỗng kín, không thông nhau, kích thước nhỏ phân bố khắp toàn thể tích bê tông, để đảm bảo cho trình tạo khí phồng nở xảy thuận lợi cần tạo trì nhiệt độ thích hợp, đảm bảo đủ chất phản ứng, dùng bột nhôm có độ phân tán cao phân bố thật đồng hạt bột nhôm hỗn hợp bê tông, đảm bảo cho hỗn hợp bê tông có độ lưu động phù hợp giai đoạn trình tách khí Khi điều kiện khác đảm bảo yếu tố quan trọng để tạo nên cấu trúc rỗng tối ưu BTK phải điều khiển tính chất dẻo nhớt hỗn hợp bê tông cho phù hợp với động học trình tách khí phồng nở 2.1.2 Quá trin ̀ h thủy hóa và phát triể n vi cấ u trúc của ̣ xi măng – tro bay Trong hệ xi măng - tro bay - nước, tro bay tham gia vào trình thủy hóa xi măng, đóng rắn phát triển cường độ Xi măng thuỷ hoá tạo sản phẩm phụ canxi hydroxit Sản phẩm phản ứng với cấu tử có tro xỉ tạo thành sản phẩm có tính chất kết dính làm tăng cường độ xi măng Các sản phẩm thủy hóa tạo thành làm tăng tỷ lệ rắn/lỏng hệ tạo cho ̣ xi măng- tro bay có cường độ dài ngày cao so với mẫu xi măng Kết xác định mức độ phân bố lỗ rỗng đá xi măng- tro bay chứng minh điều Trong hệ xi măng - tro bay, lượng lỗ rỗng, nước tự canxi hydroxit nhiều so với xi măng thông thường Đây nguyên nhân làm tăng tính bền vững ̣ xi măng - tro bay tuổi dài ngày Hoạt tính tro bay phụ thuộc nhiều vào kích thước hạt tro bay sau nghiền mịn Quá trình hình thành cấu trúc xi măng xảy theo ba giai đoạn: hòa tan thủy hóa, hóa keo kết tinh Hình 2.1 và hình 2.2 thể vi cấu trúc hệ xi măng tro bay bắ t đầ u thủy hóa và xảy phản ứng tro bay CH Tro bay Xi măng Hình 2.1 Vi cấu trúc ̣ xi măng – tro bay bắt đầu thủy hóa Hình 2.3 Vi cấu trúc hệ xi măng tro bay (FA), gồm sản phẩm thủy hóa C-S-H CH, Ettringít Như vậy, xảy phản ứng tro bay CH, tỷ lệ pha rắn hệ tăng lên đáng kể tỷ lệ pha lỏng giảm tương ứng Cấu trúc đá xi măng trở nên đặc Ngoài ra, theo chiều hướng này, khoảng không nước chiếm chỗ ngày bị chia cắt sản phẩm thủy hóa hạt tro bay xi măng chưa thủy hóa Lượng lỗ rỗng dài, thông đá xi măng ngày giảm Đây nguyên nhân làm cho hệ xi măng - tro bay ngày phát triển cường độ có độ đặc cao, có khả bền vững môi trường xâm thực 2.2 Các mô hin ̀ h cấu trúc rỗng bê tông khí Tài liệu [3] cho biết loại lỗ rỗng phân bố chúng có ảnh hưởng đến chức tính chất vật liệu cách âm, cách nhiê ̣t Thể tích lỗ rỗng đạt có ảnh hưởng định lớn đến cấu trúc tổ ong vách ngăn lỗ rỗng 2.3 Các tiêu đặc trưng cho cấu trúc rỗng tối ưu bê tông khí - Phân bố đồng lỗ rỗng thể tích vật liệu - Chiều dày vách ngăn lỗ rỗng - Mật độ vách ngăn lỗ rỗng - Hình dạng lỗ rỗng - Đặc trưng bề mặt bên lỗ rỗng - Sự hình thành lỗ rỗ ng kín cấ u trúc tổ ong Kết luận chương Việc nghiên cứu sở tạo rỗng chất tạo rỗng sử dụng trình sản xuất BTKKCA có ý nghĩa to lớn Nó cho phép lựa chọn loại lượng chất tạo rỗng phù hợp mang lại hiệu lớn kinh tế kĩ thuật Bên cạnh đó, đề tài nghiên cứu, khảo sát ảnh hưởng lượng dùng phụ gia siêu dẻo đến tính chấ t BTKKCA Điều sở khoa học tiền đề quan trọng việc lựa chọn nguyên vật liệu đầu vào để sản xuất BTKKCA Để tăng nâng cao chất lượng BTKKCA trước tiên cần phải cải thiện cấu trúc rỗng tổ ong: Cấu trúc tổ ong tối ưu cấu trúc rỗng phân bố đồng toàn thể tích vật liệu dạng đa phân tán (về kích thước lỗ rỗng) gồm lỗ rỗng hình cầu ngăn cách vách ngăn mỏng đă ̣c chắ c với bề dày  đồng đều, bề mặt (của lỗ rỗng) nhẵn bóng Tạo rỗng cho BTKKCA phản ứng hóa sinh khí hồ xi măng có độ nhớt thích hợp Bề dày vách ngăn lỗ rỗng BTK phụ thuộc vào độ rỗng tổ ong rto’ mật độ hạt rắn kích thước chúng, vào phương pháp tạo rỗng Độ đặc chắ c vách ngăn lỗ rỗng xác định sau loại bỏ độ rỗng mao quản, gel độ rỗng hạt pha rắn Độ đặc vách ngăn phụ thuộc vào tỷ lệ N/R lượng nước liên kết với chất kết dính trình thuỷ hoá Bên ca ̣nh đó, đô ̣ đă ̣c này còn phụ thuộc vào thành phần hạt xi măng độ mịn khoáng hoạt tính hình dạng độ nhám, ráp bề mặt chúng, vào tính chất hỗn hợp phối liệu trình tạo hình dưỡng hộ sản phẩm Đặc tính bề mặt lỗ rỗng cần phải đă ̣c chắ c nhẵn bóng Muốn thời kỳ tạo rỗng phối liệu cần phải có sức căng bề mặt thấp Tác dụng chấn động gây ảnh hưởng có lợi tới bề mặt thành lỗ rỗng Tránh tạo rỗng nhanh thay đổi thể tích cấu tử khối phồng nở, làm tơi xốp bề mặt lỗ rỗng Để cho cấu trúc tổ ong phân bố đều, bề dày vách ngăn lỗ rỗng đồng bề mặt lỗ rỗng đă ̣c chắ c, nhẵn bóng trình gia công chế tạo cần phải áp dụng biện pháp sau đây: - Chọn loại XM có cường độ cao, ổn định thời gian bắt đầu kết thúc đông kết - Chọn chất tạo khí bột nhôm có hàm lươṇ g Al cao 85% - Tính toán sử dụng hàm lượng chất tạo khí phù hợp với KLTT thiết kế - Sử dụng phụ gia siêu dẻo (PGSD) để giảm tỷ lệ N/R - Sử dụng phụ gia khoáng hoạt tính (Tro bay) thay cát nghiền có độ mịn cao, thành phần hạt hợp lý - Áp dụng chế độ công nghệ thích hợp CHƯƠNG NGUYÊN VẬT LIỆU SỬ DỤNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Nguyên vật liệu sản xuất bê tông khí Vật liệu sử dụng nghiên cứu bao gồm: Xi măng PC40 Bút Sơn, bột vôi sống, tro tuyển Phả Lại, chất tạo rỗng bột nhôm phụ gia siêu dẻo Tính chất kỹ thuật thành phần hóa vật liệu sử dụng trình bày 3.1.1 Chất kết dính Đề tài lựa cho ̣n xi măng PC40 Bút Sơn làm CKD để nghiên cứu Bảng 3.1 Tính chất kỹ thuật xi măng PC40 Bút Sơn Tính chất Độ mịn sót sàng 90µm Lượng nước tiêu chuẩn Thời gian bắt đầu đông kết Thời gian kết thúc đông kết Cường độ nén ngày Cường độ nén 28 ngày Đơn vị % % Phút Phút MPa MPa Kết 4,0 28,0 100 185 21,2 42,2 Phương pháp thử TCVN 4030-2003 TCVN 6017-1995 TCVN 6017-1995 TCVN 6017-1995 TCVN 6016-1995 TCVN 6016-1995 Đơn vị g/cm3 Tính chất Khối lượng riêng Kết 3,04 Phương pháp thử TCVN 4030-2003 3.1.2 Thành phần silic (tro bay) Đề tài lựa cho ̣n tro bay Phả La ̣i đóng vai trò thành phần silic với đô ̣ miṇ khác (tro bay loa ̣i miṇ và tro bay loa ̣i thô) dùng để nghiên cứu, chế ta ̣o BTKKCA Bảng 3.2 Thành phần hoá học tro bay Thành phần SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O K 2O MKN Hàm lượng,% 58,38 25,12 7,01 0,84 0,70 0,30 3,28 5,29 Bảng 3.3 Tính chất kỹ thuật tro bay Tính chất Khối lượng riêng KLTT xốp (loa ̣i ̣t min) ̣ KLTT xốp (loa ̣i ̣t thô) Đơn vị g/cm3 kg/m3 kg/m3 Kết 2,2 948 960 Phương pháp thử TCVN 4030-2003 TCVN 340 -1986 TCVN 340 -1986 3.1.3 Chất tạo rỗng Đề tài sử du ̣ng bô ̣t nhôm Trung Quố c để chế ta ̣o BTKKCA Đặc điểm, quy cách tiêu kỹ thuật bột nhôm Trung Quốc- loa ̣i bô ̣t nhôm phát khí theo tiêu chuẩ n kỹ thuâ ̣t GB 2084-89 Bảng 3.4 Đặc điểm, quy cách tiêu kỹ thuật bột nhôm TQ 10 thấy rằng, với có mặt PGSD trình phồng nở đến Hmax tăng nhanh giúp cho thời gian phồng nở rút ngắn 24.0 Chiều cao, cm 22.0 20.0 (1) 18.0 Thời gian bắt đầu (2) đông kết (3) 16.0 14.0 12.0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Thời gian, phút Hình 4.9 Sự ảnh hưởng phụ gia đến trình tạo khí (1) N/R = 0,30; (2) N/R = 0,35; (3) N/R = 0,40 4.3 Chế tạo hỗn hợp tro bay có độ mịn yêu cầu Việc tính toán hàm lượng phối hợp loại tro bay theo tỷ diện tích cho trước xác định sau: Giả sử tỷ diện tích cần xác định S, gọi x hàm lượng Tro bay (b), (1-x) hàm lượng lại Tro bay (a) S = x STB(b) + (1-x) STB(a) Từ công thức xác định mức khác tỷ diện tích tro bay hỗn hợp phần quy hoạch thực nghiệm Từ tỷ diện tích hai loại tro bay tính toán, ta tiến hành phối hợp đo tỷ diện tích hỗn hợp tro bay, đồng thời xác định độ sai lệch tính toán thực tế (xác định theo phương pháp thấm khí Blaine) theo tỷ diện tích cm2/g, % sai lệch tỷ diện tích Kết tỷ diện tích hỗn hợp tro bay theo tính toán thực tế thể Bảng 4.6 Bảng 4.6 Kết độ mịn hỗn hợp tro bay theo tính toán đo thực tế % Tb (b) Tỷ diện tích hỗn hợp tro bay (theo tính toán) Tỷ diện tích hỗn hợp tro bay (theo kết đo thực tế) Độ sai lệch tính toán thực tế, cm2/g Độ sai lệch tính toán thực tế, % 1465,8 1680 214,2 14,6 14 % Tb (b) Tỷ diện tích hỗn hợp tro bay (theo tính toán) Tỷ diện tích hỗn hợp tro bay (theo kết đo thực tế) Độ sai lệch tính toán thực tế, cm2/g Độ sai lệch tính toán thực tế, % 20 2325,8 2560 234,2 10,1 40 3185,9 3341 155,1 4,9 60 4046,0 4128 82,0 2,0 80 4906,0 4680 226,0 -4,6 100 5766,1 5420 346,1 -6,0 4.4 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm 4.4.1 Xây dựng kế hoa ̣ch thực nghiêm ̣ 4.4.1.1 Lựa chọn khoảng biến thiên nhân tố a Hệ số C (tỷ lệ Tro bay/XM) – Biến X1 Trong đề tài chọn giá trị C (biến X1) mức (+1) 1,2 mức (-1) 0,8 với khoảng biến đổi 0,2 b Độ mịn tro bay (S, cm2/g) – Biến X2 Đề tài chọn giá trị độ mịn S (biến X2) mức (+1) chọn 4500 cm2/g mức (-1) 3500 cm2/g với khoảng biến đổi 500 c Lượng dùng bột nhôm (Al, kg/m3) – Biến X3 Đề tài chọn giá trị lượng dùng bột nhôm (biến X3) mức (+1) 0,52 mức (-1) 0,46, với khoảng biến đổi 0,03 4.3.1.2 Lập mô hình thống kê kế hoạch thực nghiệm Bảng kế hoạch thực nghiệm trình bày bảng 4.13 Mô hình thống kê biểu diễn phụ thuộc hàm mục tiêu (cường độ bê tông khối lượng thể tích) vào biến mã chọn, có dạng phương trình hồi quy biểu diễn sau: Y = b0 + b1X1 + b2X2 + b3X3 + b12X1X2 + b23X2X3 + b13X1X3 + b11X12 + b22X22 + b33X32+b123X1X2X3 Trong : Y: Cường độ nén / khối lượng thể tích bê tông X1: Tỷ lệ Tro bay/XM (C) X2: Tỷ diện tích tro bay (S, cm2/g) X3: Lượng dùng bột nhôm (Al, kg/m3) b0, b1, b2… hệ số phương trình hồi quy 15 Bảng 4.13 Kế hoạch thực nghiệm bậc sau điề u chỉnh Biến mã Biến thực CP X1 X2 X3 ξ1 ξ2 ξ3 Hệ số C S, cm2/g Al,kg 1 1 1,2 4500 0,52 -1 1 0,8 4500 0,52 -1 1,2 3500 0,52 -1 -1 0,8 3500 0,52 1 -1 1,2 4500 0,46 -1 -1 0,8 4500 0,46 -1 -1 1,2 3500 0,46 -1 -1 -1 0,8 3500 0,46 1,682 0 1,34 4000 0,49 10 -1,682 0 0,66 4000 0,49 11 1,682 4840 0,49 12 -1,682 3160 0,49 13 0 1,682 4000 0,54 14 0 -1,682 4000 0,44 15 0 4000 0,49 16 0 4000 0,49 17 0 4000 0,49 18 0 4000 0,49 19 0 4000 0,49 20 0 4000 0,49 4.4.2 Tính toán cấ p phố i theo kế hoa ̣ch thực nghiêm ̣ Dựa vào bảng kế hoạch thực nghiệm (bảng 4.13) trình tự tính toán cấp phối bê tông tổ ong [1] trình bày để tính toán cấp phối thí nghiệm (bảng 4.15) 16 Bảng 4.15 Cấp phối bê tông thử nghiệm kết thí nghiệm TB X Vôi PAl N PGSD KLTT kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3 l/m3 l/m3 kg/m3 333 252 25,2 0,62 177 1,39 691 3,68 275 313 31,3 0,62 180 1,72 690 5,52 352 266 26,6 0,62 174 1,47 670 3,15 281 319 31,9 0,62 177 1,76 701 4,92 435 329 32,9 0,56 191 2,54 853 7,17 346 393 39,3 0,56 187 2,6 852 7,49 438 332 33,2 0,56 177 2,92 892 6,19 361 410 41,0 0,56 179 3,61 842 6,82 CP Rn, MPa 412 277 27,7 0,59 179 1,83 761 5,17 10 277 387 38,7 0,59 190 2,56 767 7,09 11 350 318 31,8 0,59 182 2,1 781 6,83 12 352 320 32,0 0,59 176 2,11 783 4,20 13 292 265 26,5 0,64 175 1,46 625 3,16 14 416 379 37,9 0,54 192 2,5 957 7,94 15 341 310 31,0 0,59 176 2,05 782 6,17 16 341 310 31,0 0,59 176 2,05 791 6,28 17 341 310 31,0 0,59 176 2,05 789 6,16 18 341 310 31,0 0,59 176 2,05 785 6,34 19 341 310 31,0 0,59 176 2,05 787 6,22 20 341 310 31,0 0,59 176 2,05 787 6,23 4.5 Nghiên cứu ảnh hưởng nhân tố 4.5.1 Ảnh hưởng nhân tố đến cường độ nén BTKKCA  Phương trình hồi quy: Từ kế t quả thực nghiê ̣m (bảng 4.15), sử du ̣ng phầ n mề m Design Expert, phương trình hồ i quy về quan ̣ cường đô ̣ nén BTKKCA với các nhân tố sau: YR28 =+6,23-0,56X1+0,52X2 -1,33X3+0,03X1X2 -0,33X1X3 -0,065X2X3 0,056X12 -0,26X22 -0,25X32 -0,048X1X2X3 Sau kiểm tra theo tiêu chuẩn Student để loại bỏ hệ số nghĩa kiểm tra tính tương hợp mô hình theo chuẩn số Fisher ta thu phương trình hồi quy: YR28 =+6,23-0,56X1+0,52X2 -1,33X3-0,33X1X3 -0,26X22 -0,25X32 17  Ảnh hưởng nhiều biến đến cường độ nén BTKKCA Hin ̀ h 4.17 Ảnh hưởng tổ hợp hai biến C S đến R28 BTKKCA Hin ̀ h 4.18 Ảnh hưởng tổ hợp hai biến C Al đến R28 BTKKCA Hin ̀ h 4.19 Ảnh hưởng tổ hợp hai biến S Al đến R28 BTKKCA 4.4.2 Ảnh hưởng nhân tố đến khối lượng thể tích BTKKCA  Phương trình hồi quy: Từ kế t quả thực nghiê ̣m (bảng 4.15), sử du ̣ng phầ n mề m Design Expert, phương trình hồ i quy về quan ̣ KLTT BTKKCA với các nhân tố sau: YKLTT=+786,7+0,80X1-1,71X2-90,19X3-2,24X1X2-10,07X1X3 +4,67X2X38,59X12-2,65X22+0,46X32+10,14X1X2X3 Sau kiểm tra theo tiêu chuẩn Student để loại bỏ hệ số nghĩa kiểm tra tính tương hợp mô hình theo chuẩn số Fisher ta thu phương trình hồi quy: YKLTT=+786,7-90,19X3-10,07X1X3-8,59X12+10,14X1X2X3 18  Ảnh hưởng nhiều biến đến KLTT BTKKCA Hin ̀ h 4.23 Ảnh hưởng tổ hợp hai biến C S đến KLTT BTKKCA Hin ̀ h 4.24 Ảnh hưởng tổ hợp hai biến C Al đến KLTT BTKKCA Hin ̀ h 4.25 Ảnh hưởng tổ hợp hai biến S Al đến KLTT BTKKCA 4.4.3 Mối quan hệ KLTT cường độ nén BTKKCA Mối quan hệ KLLT cường độ nén BTKKCA thể Hình 4.26 9.0 8.0 Cường độ nén, MPa 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 Rn28 = 0.0145(KLTT) - 5.4611 2.0 1.0 0.0 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 Khối lượng thể tích, kg/m3 Hình 4.26 Mối quan hệ KLLT cường độ nén BTKKCA Phương trình hồi quy mối quan hệ KLTT cường độ nén BTKKCA là:Rn28 = 0,0145(KLTT) – 5,4611 Từ kết cho thấy mối quan hệ KLTT cường độ nén BTKKCA mối quan hệ tuyến tính 19 4.5 Cấp phối tối ưu chế tạo BTKKCA Theo lý thuyết [17], việc đánh giá phẩm chất loại bê tông theo tiêu hệ số chất lượng, tỷ số khối lượng thể tích cường độ: A= Rn (mkvb ) Trong đó: Rn- cường độ nén (daN/cm2) mkvb - khối lượng thể tích bê tông trạng thái khô (kg/l) 140 Hệ số phẩm chất 120 100 80 60 40 20 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Cấp phối Hình 4.27 Đồ thị thể giá trị hệ số phẩm chất cấp phối Như vậy, so sánh giá trị đạt thử nghiệm 19 cấp phối này, cấp phối 10 cho giá trị hệ số chất lượng cao nhất, tương ứng với giá trị biến mã X1 = -1,682, X2 = 0, X3 = 0, giá trị biến thực Hệ số C = 0,65, S = 4000 cm2/g, r = 50%, kết đạt với Khối lượng thể tích 766,8 kg/m3, Rn = 7,09 MPa Đây giá trị tương đối chưa phải giá trị tối ưu cuối so sánh kết cụ thể 19 cấp phối thí nghiệm Qua khảo sát tính toán sử dụng lý thuyết toán học giá trị lớn hệ số chất lượng A với điều kiện khối lượng thể tích nằm phạm vi 700-800 kg/m3, cường độ nén > 5MPa, đạt A = 134,4 với biến mã tối ưu X1 = -1,682, X2 = 1,234, X3 = 0,691 Kết khối lượng thể tích cường độ nén tương ứng giá trị biến mã 700,0 kg/m3 6,59 MPa Kết so sánh việc tính toán cấp phối tối ưu theo mục tiêu khác thể Bảng 4.17 Bảng 4.17 Bảng tính toán cấp phối tối ưu theo hàm mục tiêu khác Cách KLTT, Hàm mục tiêu Rn, MPa X1 X2 X3 tính kg/m3 * A 760 7,04 -1,682 0,000 0,000 2** A 700 6,59 -1,682 1,234 0,691 * Chỉ so sánh kế t quả thực nghiê ̣m 20 cấp phối với ** Tìm tối ưu theo lý thuyết toán học dựa hàm Rn ( MPa) (phầ n 4.5.1) và 20 KLTT (700-800 kg/m3) (phầ n 4.5.2) Như cấp phối tối ưu BTKKCA sau: Bảng 4.18 Điểm tối ưu biến mã giá trị tương ứng biến thực Biến mã Biến thực CP ξ1 ξ2 ξ3 X1 X2 X3 Hệ số C S, cm2/g Al, kg Tối ưu -1,682 1,234 0,691 0,65 4356 0,604 Bảng 4.19 Cấp phối BTKKCA tối ưu CP Tối ưu TB 251 X 351 Vôi 35,1 Bột nhôm 0,61 N 174 PGSD 2,3 KLTT 700,0 Rn, MPa 6,59 4.7 Phân tích vi cấ u trúc của bê tông khí không chưng áp Sau tìm đươ ̣c cấ p phố i BTKKCA tố i ưu, đề tài tiế n hành chu ̣p ảnh vi cấ u trúc SEM (hình 4.28) để xem xét, đánh giá Hin ̀ h 4.28 Hin ̀ h ảnh vi cấ u trúc SEM của BTKKCA cấ p phố i tố i ưu nghiên cứu với đô ̣ phóng đa ̣i 50, 1000, 4000, 8000 21 Các hình ảnh SEM cho thấ y rõ ràng các bo ̣t khí da ̣ng hình cầ u với kích thước khá đồ ng đề u từ 0,1-1mm và không thông Các thành vách của các lỗ rỗ ng BTKKCA khá đă ̣c chắ c 4.8 So sánh chất lượng NAAC với AAC theo cách tính hệ số chất lượng AAC Hệ số chất lượng AAC [19], tính theo công thức: A= Rn/0,016  (KLTT)² Hệ số chất lượng NAAC cấp phối tối ưu nghiên cứu đạt là: ANC = 6,59/(0,016 ×0,72) = 840,6 Cũng theo cách tính vậy, tài liệu [19] thố ng kê hệ số chất lượng AAC 09 đơn vị sản xuất giảm dầ n cho thấ y chấ t lươṇ g BTKKCA của đề tài nghiên cứu nằ m giữa khoảng chấ t lươ ̣ng của Xela (Thươ ̣ng Hải)- vi ̣ trí thứ và V-Block- vi ̣trí thứ 4.9 Ảnh hưởng tỷ lệ N/R đến cường độ nén, độ hút nước KLTT BTKKCA 4.9.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ N/R đế n cường độ nén của BTKKCA Cường độ nén trung bình (MPa) 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 y = -889.29x2 + 418.93x - 42.416 R² = 0.974 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 0.2 0.22 0.24 0.26 0.28 0.3 Tỷ lệ N/R Hình 4.31 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giưa tỷ lệ N/R cường độ nén Nhận xét: Qua đồ thị hình 4.31 cho thấy: tỷ lệ N/R tăng từ 0,22 đến 0,24 cường độ nén BTKKCA có xu hướng gia tăng; tỷ lệ N/R tăng từ 0,24 đến 0,30 thì cường độ nén BTKKCA có chiều hướng giảm 22 4.6.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ N/R đế n độ hút nước của BTKKCA 17 16.6 Độ hút nước (Hp) 16.3 16 15 15.7 14.8 14.0 14 13 0.22 0.24 0.26 Tỷ lệ N/R 0.28 0.30 Hình 4.32 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tỷ lệ N/R độ hút nước Nhận xét: Qua đồ thị hình 4.32 cho thấy: tỷ lệ N/R tăng thì độ hút nước BTKKCA có xu hướng tăng đô ̣ rỗ ng của bê tông tăng lên Tuy nhiên ở tỷ lê ̣ N/R là 0,24 và 0,30 đô ̣ hút nước của BTKKCA giảm có thể cấ u trúc các vách ngăn của lỗ rỗ ng BTKKCA ít thông 4.9.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ N/R đế n khối lượng thể tích BTKKCA 900 Khối lượng thể tích (kg/m3) 850 800 750 y = -27321x2 + 11032x - 233.97 R² = 0.9899 700 650 600 0.20 0.22 0.24 0.26 Tỷ lệ N/R 0.28 0.30 Hình 4.33 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tỷ lệ N/R KLTT Nhận xét: Qua đồ thị hình 4.33 cho thấy: tỷ lệ N/R tăng khối lượng thể tích BTKKCA có xu hướng giảm 23 4.10 Hệ số dẫn nhiệt NAAC Kết đo hệ số dẫn nhiệt BTKKCA đươ ̣c xác đinh ̣ theo TCVN 9030:2011 Trung tâm nghiên cứu và ứng du ̣ng Vật liệu Xây dựng Nhiệt đới ghi lại bảng 4.24 Mẫu Hiệu điện nguồn (V) 73,2 73,2 81,6 81,6 76,7 76,7 Bảng 4.24 Hệ số dẫn nhiệt NAAC Cường độ Nhiệt độ Nhiệt độ dòng điện nhiệt tâm mặt (A) (oC) (oC) 0,541 84,9 57,1 0,541 84,9 56,9 0,604 89,9 59,4 0,604 89,9 59,4 0,567 84,4 56,6 0,567 84,4 57,7 Hệ số dẫn nhiệt (W/moC) 0,472 0,471 0,519 0,518 0,532 0,536 Kết luận chương Bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm bậc tâm xoay bâ ̣c hai tối ưu (cường độ khối lượng thể tích) hỗ trợ phần mềm Design Expert đề tìm cấp phối tối ưu BTKKCA Qua nghiên cứu cấp phối tối ưu đề tài giảm lượng dùng xi măng đảm bảo BTKKCA có tính chất vượt trội so với sản phẩm có thị trường Việt Nam Sản phẩm BTKKCA đề tài có khối lượng thể tích danh nghĩa thuộc nhóm D700 cường độ đạt cấp B5 Mô ̣t số kế t luâ ̣n có thể rút từ kế t quả nghiên cứu này bao gồ m: - Hoàn toàn chế ta ̣o đươ ̣c loại BTKKCA với cường độ nâng cao lớn MPa, khối lượng thể tích nhỏ 800 kg/m3 độ co ngót giảm nhỏ 0,78 mm/m Cấ p phố i tố i ưu tìm đươ ̣c là XM: TB: V: BN: N: PGSD = 351: 251: 35,1: 0,61: 174 (tính theo kg/m 3) để chế tạo loại BTKKCA có khối lượng thể tích 700kg/m3 cường độ nén 6,59MPa - Sử dụng phụ gia siêu dẻo polycarboxylate tro bay thay cát nghiền làm tăng cường độ vách ngăn mà không làm tăng khối lượng thể tích bê tông khí - Phụ gia siêu dẻo làm giảm tỷ lệ N/CKD làm tăng tốc độ thủy hóa xi măng, tăng nồ ng đô ̣ CH, tăng tố c đô ̣ phản ứng giữa bô ̣t Al và CH, rút ngắ n thời gian nở phồng hỗn hợp bê tông Trong khoảng sử dụng PGSD từ 0.6-0,8% xi măng, lượng sử dụng PGSD tăng tốc độ thủy hóa nở phồng bê tông tăng Từ kết đạt phòng thí nghiệm sở vững để triển khai công nghệ ứng dụng sản xuất thi công công trình xây dựng thực tế 24 CHƯƠNG ỨNG DỤNG BÊ TÔNG KHÍ KHÔNG CHƯNG ÁP TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM 5.1 Sản xuất bê tông khí không chưng áp nhà máy 5.1.1 Chuẩn bị khuôn mặt sản xuất 5.1.2 Trộn hỗn hợp tạo hình 5.1.3 Cắt tháo dỡ sản phẩm 5.1.4 Dưỡng hộ sản phẩm 5.1.5 Đánh giá chất lượng sản phẩm 5.1.6 Quy trình xây blốc BTKKCA Khi viên xây (gạch blốc) đạt cưòng độ thiết kế đưa đến xây công trình Công tác nghiệm thu chất lượng blốc xây thực trước xuất xưởng Các blốc xây vận chuyển tập kết đến vị trí xây xếp thành kiêu Blốc bê tông khí sử dụng để xây tường bao che bên tường ngăn bên công trình Quy trình xây blốc bê tông khí tiến hành theo trình tự sau: Công tác chuẩn bị - Tập kết blốc đến nơi xây Vữa xây vữa xi măng có phụ gia Polyme biến tính, vữa xi măng cát, vữa tam hợp mác 50# Vữa phải dẻo phù hợp với quy định thiết kế; Chuẩn bị đầy đủ dụng cụ cần thiết để xây dao xây, bay, thước, dây, dọi Vệ sinh tưới nước lên trước xây Nếu sử dụng vữa có phụ gia Polyme biến tính Blốc không cần tưới nước trước xây Tưới nước lên blốc trước xây thi công điều kiện nắng nóng khô hanh; Công tác xây, trát Sau sử dụng Bloc BTKKCA cho số công trình rút số kinh nghiệm sau : - Rải vữa lên bề mặt gạch blốc ray nhẹ Chiều dày mạch vữa khoảng - 10mm; Trong trình xây phải miết mạch ngang mạch đứng cho mạch vữa đầy sẽ; Sử dụng viên gạch blốc nguyên để xây vị trí quan trọng đầu tiếp giáp với cột, cạnh cửa; Bề mặt tường xây phải phẳng; Không xây tường cao 2m thời gian 24h; 25 - Không va chạm, dựa vật nặng làm chấn động vào tường xây; Sau vữa xây có cường độ, tiến hành trát tường; Sử dụng vữa xi măng cát mác 25 50# để trát tường với chiều dày 10  15mm; Phun nước lên tường trát để bảo dưỡng điều kiện nắng nóng khô hanh 5.2 Thi công BTKKCA chống nóng lớp mái công trình 5.2.1 Quy trình thi chống nóng lớp mái - Chuẩn bị vật tư thiết bị: - Chuẩn bị mặt thi công - Quá trình thi công 5.2.2 Các ứng dụng thực tế - Tạo cốt cách nhiệt mái - Cách nhiệt, cách âm mái - Tường nhà Gạch Blốc 5.3 Đánh giá hiệu kinh tế kỹ thuật Việc sản xuất sử dụng BTKKCA dùng xi măng, tro bay (thay hoàn toàn cát), bột nhôm, phụ gia siêu dẻo nước đem lại hiệu kinh tế, kỹ thuật cao Kết luận chương Đề tài nghiên cứu triển khai dây chuyền công nghệ sản xuất BTKKCA thực tế Công ty CP đầu tư xây dưng bê tông Vĩnh Tuy – UDIC Hà Nội Việt Nam Và tổ chức thi công trưc tiếp sản phẩm BTKKCA mái cách nhiệt cho công trình Bên cạnh đề tài hoàn thiện bước tiến hành sản xuất bê tông khí khả ứng dụng chúng rộng rãi vào công trình xây dựng Ngoài quy trình sản xuất đề tài xây dựng quy trình thi công xây gạch bê tông khí vào thực tế Điều có ý nghĩa quan trọng, nghiên cứu yêu tố ảnh hưởng đến trình sản xuất thi công bê tông khí Đó sở để hoàn thiện công nghệ sản xuất thi công Hướng tới mục đích triển khai ứng dụng rộng rãi sản phẩm BTKKCA công trình xây dựng dân dụng công nghiệp KẾT LUẬN Sau nghiên cứu đánh giá tổng quan tình hình nghiên cứu sử dụng BTKKCA giới Việt Nam, đặc biệt tồn BTKKCA đề tài lựa chọn đề tài để tiến hành nghiên cứu: “Nghiên cứu nâng cao chất lượng bê tông khí không chưng áp sử dụng cho công trình nhà cao tầng nhà công nghiệp” đặt vấn đề khoa học cần giải Từ việc nghiên cứu khảo sát, đánh giá lựa chọn nguyên liệu thành phần chế 26 tạo BTKKCA bao gồm thành phần thành phần silic tro bay, chất kết dính gồm xi măng bột vôi sống, chất tạo rỗng bột nhôm, phụ gia siêu dẻo, đề tài tiến hành nghiên cứu nâng cao chất lượng BTKKCA Một số kết luận luận án rút sau: Chất lượng BTKKCA cải thiện tăng cường độ phần vữa tạo vách ngăn lỗ rỗng tổ ong, cải thiện cấu trúc lỗ rỗng bê tông Kết nghiên cứu loại BTKKCA với cường độ nâng cao lớn MPa, khối lượng thể tích nhỏ 800 kg/m3 độ co ngót giảm nhỏ 0,78 mm/m Sử dụng phụ gia siêu dẻo polycarboxylate tro bay thay cát nghiền tăng cường độ vách ngăn mà không làm tăng khối lượng thể tích bê tông khí Phụ gia siêu dẻo làm giảm tỷ lệ N/CKD làm tăng tốc độ tỏa nhiệt xi măng rút ngắn thời gian nở phồng hỗn hợp bê tông Trong khoảng sử dụng PGSD từ 0-0,8% xi măng, lượng sử dụng PGSD tăng tốc độ tỏa nhiệt nở phồng bê tông tăng Độ mịn tro bay có ảnh hưởng đến cường độ BTKKCA theo quy luật: tỷ lệ sử dụng, độ mịn tro bay tăng cường độ bê tông tăng Có thể tạo loại tro bay có độ mịn theo yêu cầu cách phối hợp tro bay loại bình thường tro bay siêu mịn dựa hàm tính toán Độ mịn hợp lý tro bay nghiên cứu khoảng 4300 cm2/g Luận án nghiên cứu thiết kế cấp phối BTKKCA hợp lí dựa kết ứng dụng toán quy hoạch thực nghiệm Kết tính toán thành phần hợp lý bê tông sau: XM: TB: V: BN: N: PGSD = 351: 251: 35,1: 0,61: 174 (tính theo kg/m3) để chế tạo loại BTKKCA có khối lượng thể tích 700kg/m3 cường độ nén 6,59MPa Từ kết nghiên cứu đề tài, luận án thiết lập dây chuyền sản xuất nhà máy triển khai ứng dụng số công trình thực tế mang lại hiệu kinh tế - kỹ thuật hai lĩnh vực sản xuất blốc BTKKCA chống nóng mái công trình Căn vào phân tích kỹ thuật giảm tải trọng công trình 25-30% Bên cạnh lợi nhuận trình sản xuất năm theo phân tích với công suất 15000m3 sản phẩm/năm (tương đương 10 triệu viên gạch đất nung tiêu chuẩn) khoảng 4,5 tỷ đồng KIẾN NGHỊ Đề xuất hướng nghiên cứu nâng cao chất lượng BTKKCA KLTT 500 - 600 kg/m3 Nghiên cứu chế tạo BTKKCA cách nhiệt có KLTT: 300 - 400 kg/m3 Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ tự động hóa dây chuyền sản sản xuất sản phẩm blốc BTKKCA 27 CÔNG TRÌNH KHOA HỌC Hoàng Văn Tiến (2004), Công nghệ sản xuất gach Block Bê tông khí Công ty bê tông xây dựng Thịnh Liệt Hội thảo khoa học toàn quốc – Công sản xuất sử dụng Bê tông đặc biệt – TSC Hoàng Văn Tiến (2010), Công nghệ sản xuất gạch Block Bê tông khí không chưng áp dùng cho xây tường ngăn, tường bao che thi công cách nhiệt mái cho số công trình xây dựng Thông tin khoa học công nghệ Bê tông – Hội công nghiệp Bê tông Số 3/2010 Hoàng Văn Tiến (2010), Một số kinh nghiệm triển khai nghiên cứu sản xuất ứng dụng Bê tông khí không chưng áp Hội thảo Hội công nghiệp Bê tông nhiệm kỳ III tháng 11/2010 Hoàng Văn Tiến (2011) Phương pháp thiết kế thành phần nguyên liệu Bê tông AAC Tạp chí Vật liệu xây dựng – Hội Vật liệu xây dựng Việt Nam Hoàng Văn Tiến (2010), Nguyên nhân AAC không ổn định đổ đúc tạo phôi Tạp chí Vật liệu xây dựng – Hội Vật liệu xây dựng Việt Nam số 11/2011 Nguyễn Trọng Lâm, Hoàng Văn Tiến Nguyễn Văn Tuấn (2014), Nghiên cứu nâng cao chất lượng Bê tông khí không chưng áp sử dụng xây dựng Việt Nam Tạp chí Xây dựng – Bộ Xây dựng, Số 11/2014, trang 92-95 Hoàng Văn Tiến, Nguyễn Trọng Lâm Nguyễn Văn Tuấn (2015), Thiết kế cấp phối Bê tông khí không chưng áp sử dụng Tro bay Phụ gia siêu dẻo Tạp chí Xây dưng – Bộ Xây dựng, Số 6/2015, trang 83-87 28 [...]... BTKKCA trong các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp KẾT LUẬN Sau khi nghiên cứu đánh giá tổng quan về tình hình nghiên cứu và sử dụng BTKKCA trên thế giới và ở Việt Nam, đặc biệt là những tồn tại của BTKKCA đề tài lựa chọn đề tài để tiến hành nghiên cứu: Nghiên cứu nâng cao chất lượng bê tông khí không chưng áp sử dụng cho các công trình nhà cao tầng và nhà công nghiệp và đã đặt ra các vấn... xuất và sử dụng Bê tông đặc biệt – TSC 2 Hoàng Văn Tiến (2010), Công nghệ sản xuất gạch Block Bê tông khí không chưng áp dùng cho xây tường ngăn, tường bao che và thi công cách nhiệt mái cho một số công trình xây dựng Thông tin khoa học công nghệ Bê tông – Hội công nghiệp Bê tông Số 3/2010 3 Hoàng Văn Tiến (2010), Một số kinh nghiệm triển khai nghiên cứu sản xuất và ứng dụng Bê tông khí không chưng áp. .. hóa và nở phồng của bê tông càng tăng Từ kết quả đạt được trong phòng thí nghiệm là cơ sở vững chắc để triển khai công nghệ và ứng dụng sản xuất và thi công các công trình xây dựng thực tế 24 CHƯƠNG 5 ỨNG DỤNG BÊ TÔNG KHÍ KHÔNG CHƯNG ÁP TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM 5.1 Sản xuất bê tông khí không chưng áp trong nhà máy 5.1.1 Chuẩn bị khuôn và mặt bằng sản xuất 5.1.2 Trộn hỗn hợp và tạo hình 5.1.3 Cắt và. .. nghiên cứu nâng cao chất lượng BTKKCA ở các KLTT hơn 500 - 600 kg/m3 2 Nghiên cứu chế tạo BTKKCA cách nhiệt có KLTT: 300 - 400 kg/m3 3 Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ và tự động hóa dây chuyền sản sản xuất các sản phẩm blốc BTKKCA 27 CÔNG TRÌNH KHOA HỌC 1 Hoàng Văn Tiến (2004), Công nghệ sản xuất gach Block Bê tông khí tại Công ty bê tông và xây dựng Thịnh Liệt Hội thảo khoa học toàn quốc – Công sản. .. năng ứng dụng chúng rộng rãi vào các công trình xây dựng Ngoài quy trình sản xuất đề tài cũng xây dựng quy trình thi công xây gạch bê tông khí vào trong thực tế Điều này có ý nghĩa quan trọng, nó nghiên cứu được các yêu tố ảnh hưởng đến các quá trình sản xuất và thi công bê tông khí Đó là cơ sở để hoàn thiện công nghệ sản xuất và thi công Hướng tới mục đích triển khai ứng dụng rộng rãi sản phẩm BTKKCA... siêu dẻo và nước đã đem lại hiệu quả kinh tế, kỹ thuật cao Kết luận chương 5 Đề tài đã nghiên cứu và triển khai một dây chuyền công nghệ sản xuất BTKKCA thực tế tại Công ty CP đầu tư xây dưng và bê tông Vĩnh Tuy – UDIC Hà Nội Việt Nam Và tổ chức thi công trưc tiếp sản phẩm BTKKCA trên mái cách nhiệt cho công trình Bên cạnh đó đề tài cũng hoàn thiện được các bước tiến hành sản xuất bê tông khí và khả... 6 Nguyễn Trọng Lâm, Hoàng Văn Tiến và Nguyễn Văn Tuấn (2014), Nghiên cứu nâng cao chất lượng Bê tông khí không chưng áp sử dụng xây dựng ở Việt Nam Tạp chí Xây dựng – Bộ Xây dựng, Số 11/2014, trang 92-95 7 Hoàng Văn Tiến, Nguyễn Trọng Lâm và Nguyễn Văn Tuấn (2015), Thiết kế cấp phối Bê tông khí không chưng áp sử dụng Tro bay và Phụ gia siêu dẻo Tạp chí Xây dưng – Bộ Xây dựng, Số 6/2015, trang 83-87... tháo dỡ sản phẩm 5.1.4 Dưỡng hộ sản phẩm 5.1.5 Đánh giá chất lượng sản phẩm 5.1.6 Quy trình xây blốc BTKKCA Khi các viên xây (gạch blốc) đã đạt cưòng độ thiết kế được đưa đến xây tại công trình Công tác nghiệm thu chất lượng blốc xây được thực hiện trước khi xuất xưởng Các blốc xây được vận chuyển và tập kết đến vị trí xây và được xếp thành kiêu Blốc bê tông khí được sử dụng để xây tường bao che bên ngoài... sớm Chủng loại Viscocrete 3000-20 có thể giảm lượng nước nhào trộn đến 40% so với công nghệ sản xuất BTK theo phương pháp thông thường Rất phù hợp với công nghệ sản xuất BTKKCA dùng chất kết xi măng - vôi - tro bay và các nguyên vật liệu theo các tiêu chuẩn như đã đề cập ở phần trên để thiết kế thành phần hỗn hợp bê tông CHƯƠNG 4 NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG BTKKCA Chấ t lươṇ g BTKKCA thấ p với... lập được dây chuyền sản xuất trong nhà máy và triển khai ứng dụng ở một số công trình thực tế và mang lại hiệu quả kinh tế - kỹ thuật trong cả hai lĩnh vực là sản xuất blốc BTKKCA và chống nóng trên mái công trình Căn cứ vào các phân tích kỹ thuật có thể giảm tải trọng công trình 25-30% Bên cạnh đó lợi nhuận trong quá trình sản xuất 1 năm theo phân tích với công suất 15000m3 sản phẩm/ năm (tương đương ... để tiến hành nghiên cứu: Nghiên cứu nâng cao chất lượng bê tông khí không chưng áp sử dụng cho công trình nhà cao tầng nhà công nghiệp đặt vấn đề khoa học cần giải Từ việc nghiên cứu khảo sát,... học công nghệ Bê tông – Hội công nghiệp Bê tông Số 3/2010 Hoàng Văn Tiến (2010), Một số kinh nghiệm triển khai nghiên cứu sản xuất ứng dụng Bê tông khí không chưng áp Hội thảo Hội công nghiệp Bê. .. xuất thi công công trình xây dựng thực tế 24 CHƯƠNG ỨNG DỤNG BÊ TÔNG KHÍ KHÔNG CHƯNG ÁP TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM 5.1 Sản xuất bê tông khí không chưng áp nhà máy 5.1.1 Chuẩn bị khuôn mặt sản xuất