Tên luận án:
NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CƯỜNG ĐỘ CHỊU KÉO KHI UỐN VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG MÀI MÒN CỦA BÊ TÔNG CÁT MỊN ĐỐI VỚI MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG
Ngành:
KỸ THUẬT VẬT LIỆU
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án "Nghiên cứu nâng cao cường độ chịu kéo khi uốn và khả năng chống mài mòn của bê tông cát mịn đối với mặt đường bê tông xi măng" của Ngọ Văn Toản được thực hiện nhằm giải quyết vấn đề khan hiếm cát thô và tận dụng nguồn cát mịn dồi dào tại Việt Nam. Mục tiêu chính là nâng cao cường độ chịu kéo khi uốn và khả năng chống mài mòn của bê tông cát mịn để ứng dụng cho mặt đường bê tông xi măng (BTXM) đạt cấp I.
Nghiên cứu chỉ ra rằng bê tông cát mịn thông thường có nhược điểm như yêu cầu lượng nước lớn, dễ tách vữa, co mềm/co khô lớn và cường độ chịu nén thấp (<30MPa). Để khắc phục, luận án tập trung vào hai giải pháp kỹ thuật chính: sử dụng phụ gia siêu dẻo gốc polycarboxylate và phối hợp cát mịn với mạt đá vôi làm cốt liệu nhỏ.
Kết quả nghiên cứu thực nghiệm và kiểm chứng qua ứng dụng thực tế đã chứng tỏ:
- Bê tông sử dụng cát mịn (Mdl=1,2÷1,9) kết hợp 40% mạt đá (Mdl=3,6), xi măng (PC40, PCB40), phụ gia siêu dẻo (1% khối lượng xi măng) và cốt liệu lớn thông thường, có thể đạt cường độ chịu kéo khi uốn trên 5,0 MPa và độ mài mòn (0,2-0,3) g/cm². Các chỉ số này tương đương với bê tông sử dụng cát thô (Mdl=2,5), cho phép ứng dụng làm mặt đường BTXM tới đường cấp I.
- Bê tông chỉ sử dụng riêng cát mịn (không phối hợp mạt đá) cũng đạt cường độ chịu kéo khi uốn trên 5,0MPa, nhưng độ mài mòn chỉ đạt (0,31÷0,45)g/cm², phù hợp cho mặt đường BTXM cấp IV trở xuống hoặc sân bãi. Loại bê tông này có nhược điểm về mất nước, co mềm/co khô lớn, cần các biện pháp bảo dưỡng, che chắn phù hợp để hạn chế nứt.
- Luận án đã thiết lập các quan hệ phục vụ thiết kế thành phần bê tông sử dụng cốt liệu nhỏ là cát mịn và cát mịn phối hợp mạt đá, bao gồm các tương quan về lượng nước trộn, độ sụt, hệ số dư vữa, cường độ chịu nén/kéo khi uốn với xi măng và tỷ lệ N/X, cũng như độ mài mòn.
- Việc phối hợp cát mịn với mạt đá đã cải thiện đáng kể các tính chất của bê tông như giảm mất nước, co mềm/co khô, tăng cường độ phát triển, độ chống thấm nước và mô đun đàn hồi so với việc chỉ sử dụng riêng cát mịn.
- Đánh giá hiệu quả kinh tế cho thấy việc sử dụng cát mịn, đặc biệt là cát mịn phối hợp mạt đá, có thể giảm giá thành bê tông từ 10% đến 15% so với việc sử dụng cát thô, góp phần tận dụng vật liệu địa phương và giải quyết tình trạng khan hiếm cát.