Cách sử dụng các loại phụ gia khoáng chất trong xây dựng

Thông tin này không được công bố thông thường trên bao bì sản xuất, làm cho người sử dụng không cảm thấy thuận tiện. Ở các nước phát triển, thông tin về phần trăm xỉ được in ấn trên bao bì sản phẩm xi măng.
phu-gia-be-tong-la-gi

Việc sử dụng các loại phụ gia khoáng chất trong bê tông.
Sau khi nhận ra rằng sự cần thiết của mức độ bền vững của kết cấu bê tông, cấp phối bê tông của các loại cốt liệu có sự thay đổi đáng kể. Từ ban đầu của việc sản xuất ra bê tông từ 3 hoặc 4 loại vật liệu (Xi măng, cốt liệu đá, cốt liệu cát và nước), ngày nay các loại bê tông bền chắc cơ bản bao gồm từ 6 hoặc nhiều hơn nữa thành phần vật liệu. Việc sử dụng hàm lượng xi măng/nước thấp có thể làm giảm thể tích và kích cỡ của các hạt không khí, mao mạch hiện diện trong bê tông. Điều này làm cho kết cấu của khối bê tông bền chắc, ngăn ngừa những vết nứt hoặc những vết nứt siêu nhỏ không thể nhìn thấy do sự co giãn về nhiệt của bê tông hoặc sự co ngót trong quá trình bê tông thủy hóa tạo cường độ.

Để nhằm làm giảm thành phần xi măng trong bê tông, cả hàm lượng nước và hàm lượng xi măng phải được giảm đến một mức thích hợp nào đó. Khối bê tông với các vết nứt siêu nhỏ có thể được tạo ra khi pha trộn xi măng với các loại khoáng chất phụ gia hoặc là trong trạm trộn bê tông hoặc là trong trạm trộn xi măng. Điều này ảnh hưởng đển tuổi thọ của kết cấu bê tông và tốn kém chi phí duy tu sửa chữa.

Tro bay:
Các nhà máy nhiệt điện thải ra một lượng phế thải không ai ưa thích đó là tro bay mà thải ra với số lượng lớn tro bay rất khó có thể tiêu hủy hoặc xử lý như rác thải. Hiện tại, năm 2009, một lượng lớn tro bay khoảng 120 triệu tấn được thải ra hằng năm và việc lưu kho, tiêu hủy xử lý tốn một chi phí đáng kể mà không đem lại hiệu quả cao. Nhưng thật không may mắn là tất cả tro bay từ nhà máy nhiệt điện không phải đều được sử dụng trực tiếp như là một loại khoáng chất phụ gia cho bê tông được. Tro bay được sử dụng như là một loại phụ gia cho bê tông phải có tiêu chuẩn thích hợp dựa theo tiêu chuẩn IS:3812. Loại vật liệu trên có giá trị trong các bộ lọc mịn của hệ thống lọc tĩnh điện trong các hệ thống nhà máy điện.

Các loại cốt liệu thô được đòi hỏi phải trải qua quá trình sản xuất (Thông thường với sự trợ giúp của Cyclones) trước khi được nhìn nhận như là một loại khoáng chất phụ gia cho bê tông. Có một vài cơ sở sản xuất ở Ấn Độ, gồm 1 nhà máy ở nhà máy nhiệt điện Nashik. Dựa theo bộ tiêu chuẩn của Châu Âu cho bê tông, chỉ các loại tro bay đã qua quá trình xử lý mới có thể được chấp nhận như là một loại khoáng chất phụ gia cho bê tông. Tiêu chuẩn giới hạn việc sử dụng tro bay. Khoảng 35% xi măng có thể được thay thế bằng tro bay. Phần trăm thực tế thay thế dựa trên kết quả thực tế của mẫu thử thí nghiệm.

Bê tông có hàm lượng tro bay cao: High Volume Fly Ash Concrete (HVFA)
Bê tông có hàm lượng tro bay cao (HVFA) được giới thiệu như là một công nghệ cấp thiết cho việc tạo ra những kết cấu bê tông có độ bền vững cao và hiệu quả về nguồn tài nguyên. Các phòng thí nghiệm và các kinh nghiệm hiện trường ngoài công trường đã chỉ ra rằng tro bay từ các nhà máy Nhiệt điện chạy than hiện đại ngày nay khi được sử dụng với hàm lượng lớn (từ 50% đến 60%) trên tổng số hàm lượng tổng của xi măng (mass of the total cementitious materials content) thì có thể tham gia một cách hoàn hảo vào quá trình thi công của bê tông tươi ở hàm lượng nước từ 15% đến 20%, ít hơn so với không có tro bay. Nhằm đạt được cường độ ngang bằng về cường độ tại cùng một tuổi của bê tông, việc giảm hàm lượng nước trong bê tông có thể đạt được với cường độ của các cốt liệu cao hơn và việc sử dụng phụ gia siêu dẻo trong bê tông (super-plasticizers)

Bê tông có hàm lượng tro bay cao HVFA ngày nay đã rất thành công trong một số dự án tại Ấn Độ. Tất cả bê tông tự đầm SCC ở Ấn Độ đều sử dụng bê tông có hàm lượng tro bay cao, thay thế đến 50% xi măng. Một số con đường bằng bê tông đang được xây dựng bởi NHAI cũng sử dụng bê tông có hàm lượng tro bay cao HVFA, trong đó có đường cao tốc quốc gia 4 làn xe từ Satara đi Kolhapur

Xỉ lò cao được nghiền mịn GGBFS: Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBFS)
Vấn đề liên quan đến chất lượng của tro bay thì không tồn tại trong trường hợp của xỉ lò cao được nghiền mịn GGBFS vì sản phẩm không cần thiết phải được nghiền mịn để đạt được kích cỡ hạt của tiêu chuẩn. Do đó việc sử dụng xỉ lò cao được nghiền mịn được yêu thích hơn, mặc cho việc sử dụng nó như là một thành phần cốt liệu còn khó khăn do con đường vận chuyển rất xa từ các nhà máy sản xuất thép. Xỉ lò cao được nghiền mịn được bán ở Ấn Độ có đầy đủ chất lượng và đạt yêu cầu về kích cỡ hạt tiêu chuẩn đặc biệt. Có nhiều điểm mốc về viếc sử dụng xỉ lò cao được nghiền mịn trong các kết cấu công trình như là tòa nhà Burj Dubai (Tòa nhà cao nhất thế giới năm 2009). Xỉ lò cao được nghiền mịn đã được sử dụng rộng rãi như là một loại khoáng chất phụ gia thêm vào, mặc dù vật liệu có thể được nhập khẩu từ các nước khác, nhưng kết quả là chi phí thực hiện hiệu quả hơn so với xi măng. Đây là một quyết định đúng đắn trong việc nhìn nhận ra được làm thế nào để đạt hiệu quả hơn trong việc tạo ra độ bền vững của kết cấu bê tông về lâu dài.

Ở Ấn Độ, việc sử dụng xỉ lò cao được nghiền mịn GGBFS khá là giới hạn, mặc cho những hiệu quả về mặt kĩ thuật của xỉ lò cao được nghiền mịn. Tiêu chuẩn bê tông của Ấn Độ cho phép thay thế tới 70% xi măng khi xỉ lò cao được nghiền mịn GGBFS được sử dụng. Về mặt kĩ thuật, việc sử dụng xỉ lò cao được nghiền mịn thì chỉ hiệu quả ở mức độ thay thế từ 40% đến 50% hoặc hơn nữa. Ví dụ một số kết cấu bê tông được làm ở cảng ở Andhrâ Pradesh, tỉ lệ trộn bê tông M40 bao gồm 100kg xi măng và 300 kg của xỉ lò cao được nghiền mịn GGBFS.

Xi măng portland xỉ PSC cũng được sử dụng hiệu quả nhằm đảm bảo độ bền chắc của kết cấu bê tông. Xi măng portland xỉ PSC được sản xuất gần như là gần các nhà máy sản xuất thép, còn lại là do độ cồng kềnh tự nhiên của sản phẩm, việc chuyên chở chiếm một chi phí khá lớn. Một khái niệm khác liên quan đến chất lượng của xi măng portland xỉ là phần trăm thực tế có thể thay thế khi sử dụng PSC. Thông tin này không được công bố thông thường trên bao bì sản xuất, làm cho người sử dụng không cảm thấy thuận tiện. Ở các nước phát triển, thông tin về phần trăm xỉ được in ấn trên bao bì sản phẩm xi măng.

Cùng Nội Dung

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *