Nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng của tỷ lệ nước / xi măng đến sự phát triển mô đun đàn hồi của bê tông nước biển và nước ngọt tại khu vực Nha Trang, tỉnh Khánh Hoà

ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(132).2018, QUYỂN 1 1 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ NƯỚC / XI MĂNG ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN MÔ ĐUN ĐÀN HỒI CỦA BÊ TÔNG NƯỚC BIỂN VÀ NƯỚC NGỌT TẠI KHU VỰC NHA TRANG, TỈNH KHÁNH HOÀ EXPERIMENTAL STUDY ON WATER/CEMENT RATIO IMPACT ON THE DEVELOPMENT OF THE ELASTIC MODULUS OF CONCRETE USING SEAWATER AND FRESH WATER IN NHA TRANG CITY, KHANH HOA PROVINCE Trương Hoài Chính1, Cao Thanh Vũ2 1Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng; thchinh@dut.udn.vn 2Văn phòng UBND tỉnh Khánh Hoà; caothanhvuxd@gmail.com Tóm tắt - Để thấy được sự ảnh hưởng của tỷ lệ Nước / Xi măng (N/X) đến giá trị mô đun đàn hồi của bê tông, khi sử dụng hai loại nước là nước biển và nước ngọt tại thành phố Nha Trang để sản xuất bê tông; việc nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng của tỷ lệ N/X đến sự phát triển mô đun đàn hồi của bê tông theo thời gian được tiến hành để làm rõ mối quan hệ này. Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng muối trong nước biển và tỷ lệ N/X ảnh hưởng rất nhiều đến sự phát triển mô đun đàn hồi của bê tông. Cụ thể: mô đun đàn hồi của bê tông sử dụng nước biển (cấp phối CP2) phát triển rất nhanh trong thời gian đầu (từ 3- 14 ngày), sau đó phát triển chậm dần so với sự phát triển mô đun đàn hồi của bê tông sử dụng nước máy (cấp phối CP1). Mô đun đàn hồi của bê tông CP1 liên tục phát triển theo thời gian, không bị suy thoái và với tỷ lệ N/X = 0,45 đạt giá trị cao nhất E = 29,42x104 daN/cm2. Abstract - In order to identify influence of the water/cement ratio(N/X) on the elastic modulus of concrete, especially when using two types of water namely sea water and fresh water in Nha Trang city for concrete production, some experimental research on the effect of water/cement ratio on the elastic modulus of concrete over time has been conducted empirically to clarify this relation. Research results show that salt content in seawater and the water/cement ratio have a great influence on the development of the elastic modulus of the concrete. Specifically, the elastic modulus of concrete using seawater (CP2 grade) grows very fast in the first period (from 3 to 14 days), but afterwards tends to go slowly over time compared to the development of the elastic modulus of concrete using running water (CP1 grade). The elastic modulus of the concrete using CP1 grade continuously develops over time without degeneration and with the water/cement ratio(N/X) = 0.45, reaching the highest value E = 29,42x104 daN/cm2. Từ khóa - nước biển; bê tông nước biển; tỷ lệ Nước/Xi măng; cường độ bê tông; mô đun đàn hồi Key words - seawater; concrete using seawater; water/cement ratio; concrete strength; elastic module 1. Đặt vấn đề Ngày nay bê tông là loại vật liệu được sử dụng rộng rãi và phổ biến trong xây dựng vì có độ bền cao và được ứng dụng trong nhiều loại công trình khác nhau như: Xây dựng, giao thông, thủy lợi. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, ngày càng có nhiều nghiên cứu chế tạo ra các loại bê tông khác nhau, phù hợp với đặc tính của từng kết cấu công trình, môi trường làm việc trong đó có việc nghiên cứu, sử dụng nước biển để sản xuất bê tông không cốt thép. Khánh Hòa là một tỉnh duyên hải Nam Trung bộ Việt Nam, có mũi Hòn Ðôi trên bán đảo Hòn Gốm huyện Vạn Ninh, là điểm cực Ðông trên đất liền của nước ta. Diện tích tự nhiên (cả trên đất liền và hơn 200 đảo và quần đảo) là 5.197 km2. Bờ biển dài 385 km. Vị trí địa lý của tỉnh Khánh Hòa còn có ý nghĩa chiến lược về mặt quốc phòng, vì nằm gần đường hàng hải quốc tế, có huyện đảo Trường Sa, cảng Cam Ranh và là cửa ngõ thông ra Biển Ðông. Đây là khu vực biển đảo xa đất liền, nơi mà không thể khai thác được nước ngọt, nhằm để đảm bảo tiết kiệm kinh phí, mang lại hiệu quả kinh tế - xã hội và an ninh, quốc phòng, vì vậy việc nghiên cứu sử dụng nguồn nước biển thay thế nước ngọt để sản xuất bê tông nhằm tận dụng nguồn nước sẵn là rất cần thiết. Bài báo sẽ “Nghiên cứu thực nghiệm về ảnh hưởng của tỷ lệ Nước/Xi măng (N/X) đến sự phát triển mô đun đàn hồi của bê tông nước biển và nước thường theo thời gian”, từ đó đưa ra các kiến nghị để việc ứng dụng vào thực tế đạt hiệu quả cao nhất. 2. Kết quả nghiên cứu - Thí nghiệm khảo sát 2.1. Tổng quan về bê tông Bê tông là loại vật liệu đá nhân tạo được hình thành bằng cách tạo hình và làm rắn chắc hỗn hợp được lựa chọn hợp lý của xi măng, nước, cốt liệu (cát, sỏi hay đá dăm), chất độn và phụ gia. Cốt liệu đóng vai trò là khung chịu lực, chiếm từ 80 đến 85% thể tích. Vữa xi măng, nước bao bọc xung quanh cốt liệu đóng vai trò là chất kết dính chiếm 10 đến 20% khối lượng. Sau khi đông cứng, hồ chất kết dính gắn kết các hạt cốt liệu thành một khối tương đối đồng nhất và được gọi là bê tông. Có nhiều cách để phân ra các dạng bê tông khác nhau như phân loại theo cường độ, theo chất kết dính, theo cốt liệu, theo khối lượng thể tích... Bê tông truyền thống có cường độ từ 15 đến 20 (MPa), Bê tông thường có cường độ nén từ 20 đến 50 (MPa), bê tông chất lượng cao và rất cao có cường độ nén từ 50 đến 200 (MPa). Bê tông và bê tông cốt thép được sử dụng rộng rãi trong xây dựng vì chúng có những ưu điểm nổi bật nhau: cường độ chịu lực cao, có thể chế tạo được những loại bê tông có cường độ, hình dạng và tính chất khác nhau; giá thành rẻ, khá bền vững và ổn định đối với mưa nắng, nhiệt độ, độ ẩm. Các thành phần cấu tạo bê tông: • Xi măng là thành phần chất kết dính để liên kết các 2 Trương Hoài Chính, Cao Thanh Vũ hạt cốt liệu với nhau tạo ra cường độ cho bê tông, như vậy chất lượng và hàm lượng xi măng là yếu tố quan trọng quyết định cường độ chịu lực của bê tông. • Nước là thành phần giúp cho xi măng phản ứng tạo ra các sản phẩm thủy hóa làm cho cường độ của bê tông tăng lên. Nước còn tạo ra độ lưu động cần thiết để quá trình thi công được dễ dàng. • Cốt liệu nhỏ (Cát) Cát là cốt liệu nhỏ cùng với xi măng, nước tạo ra vữa xi măng để lấp đầy lỗ rỗng giữa các hạt cốt liệu lớn (đá, sỏi) và bao bọc xung quanh các hạt cốt liệu lớn tạo ra khối bê tông đặc chắc. Cát cũng là thành phần hạt và hàm lượng tạp chất (hàm lượng SiO2≥ 98%, lượng bụi bẩn không lớn hơn 1%).Cátdùng để chế tạo bê tông có thể là cát thiên nhiên hay cát nhân tạo có cỡ hạt từ 0,14 đến 5 mm. • Cốt liệu lớn (Đá dăm, sỏi) Cốt liệu lớn có thể sử dụng là sỏi hoặc đá dăm. Sỏi là cốt liệu cần ít nước, tốn xi măng, dễ đầm, dễ đổ nhưng lực dính bám với vữa xi măng nhỏ nên cường độ bê tông sỏi thấp hơn bê tông đá dăm. Do đó, trong xây dựng các kết cấu công trình thường sử dụng cốt liệu lớn là đá dăm. Thành phần hạt của cốt liệu phải thỏa mãn theo TCVN 7570:2006. • Nước là thành phần giúp cho xi măng phản ứng tạo ra các sản phẩm thủy hóa làm cho cường độ của bê tông tăng lên. Nước còn tạo ra độ lưu động cần thiết để quá trình thi công được dễ dàng. * Nước thường: tác giả sử dụng nước sinh hoạt (Công ty Cổ phần Cấp Thoát nước Khánh Hoà cung cấp) để sản xuất và bảo dưỡng bê tông. * Nước biển (nước mặn): tác giả sử dụng nước biển khu vực thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hoà. Trong nước biển chứa chủ yếu các ion Cl-, Na+, Mg+, SO42-, K+ với ion Cl- và Na+ chiếm tỷ lệ lớn (hơn 80% khối lượng các muối) tồn tại ở dạng muối NaCl hòa tan. Thông số của nước biển như trong Bảng 1. Bảng 1. Thông số thành phần trong nước biển Loại nước Độ pH Cl- (g/l) Ca+ (g/l) Mg+ (g/l) SO42- (g/l) K+ (g/l) Na+ (g/l) Nước biển 8,43 18,03 0,35 1,1 2,08 0,35 8,5 2.2. Cường độ của bê tông và mô đun đàn hồi Việc xác định cường độ lăng trụ và mô đun đàn hồi được tiến hành theo TCVN 3105 - 1993 [1]. Các mẫu thí nghiệm bê tông được đúc hình lăng trụ có kích thước D15x30cm; Trong đó, tổ mẫu cấp phối CP1 (bao gồm CP1a, CP1b, CP1c) sử dụng nước máy với tỷ lệ nước/xi măng (N/X) lần lượt là 0,45; 0,55; 0,60 và tổ mẫu cấp phối CP2 (bao gồm CP2a, CP2b, CP2c) sử dụng nước biển với tỷ lệ N/X lần lượt là 0,45; 0,55; 0,60 để kiểm tra sự biến thiên cường độ và mô đun đàn hồi của bê tông theo thời gian. 2.3. Thí nghiệm thành phần cốt liệu 2.3.1. Xi măng Thí nghiệm sử dụng xi măng Hà Tiên PCB40 như trong Bảng 2. Bảng 2. Kết quả thí nghiệm xi măng theo TCVN 6260-2009 [2] TT Các chỉ tiêu thí nghiệm Tiêu chuẩn thí nghiệm Đơn vị Kết quả Theo TCVN 6260-2009 1 Độ mịn TCVN 4030-2003 % 2,2 ≤ 10 2 Lượng nước tiêu chuẩn TCVN 6017-2015 % 29,8 - 3 Thời gian đông kết TCVN 6017-2015 3.1 Bắt đầu đông kết Phút 115 ≥ 45 3.2 Kết thúc đông kết Phút 225 ≤ 420 4 Độ ổn định thể tích theo phương pháp Lơsatơlie TCVN 6017-2015 mm 2 ≤ 10 5 Cường độ nén mẫu thử TCVN 6016-2011 5.1 Ở tuổi 3 ngày MPa 28,9 ≥ 18,0 5.2 Ở tuổi 28 ngày MPa 42,0 ≥ 40,0 6 Mác xi măng theo TCVN 6260-2009 - PCB40 PCB40 2.3.2. Thành phần cát Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu của cát được thể hiện trong Bảng 3. Bảng 3. Kết quả thí nghiệm cát theo TCVN 7570 – 2006 [3] TT Chỉ tiêu thí nghiệm Đơn vị Kết quả Theo TCVN 7570-2006 1 Mô đun độ lớn của cát Mđl - 3,0 2,0 -:- 3,3 2 Hàm lượng bùn bụi sét % 1,12 ≤ 3,00 3 Khối lượng thể tích xốp kg/m3 1467 4 Khối lượng riêng g/cm3 2,656 5 Khối lượng thể tích bão hòa g/cm3 2,589 6 Khối lượng thể tích khô g/cm3 2,548 7 Độ hút nước % 1,58 8 Độ rỗng % 55,2 9 Hàm lượng tạp chất hữu cơ - Sáng hơn màu chuẩn Màu chuẩn Hình 1. Biểu đồ thành phần hạt của cát thí nghiệm 2.3.3. Thành phần đá 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ,000 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 Cỡ sàng (mm) ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(132).2018, QUYỂN 1 3 Bảng 4. Kết quả thí nghiệm đá theo TCVN 7570 - 2006 TT Chỉ tiêu thí nghiệm Đơn vị Kết quả Theo TCVN 7570-2006 1 Tỷ lệ hạt thoi dẹt và dẹt % 9,80 ≤14 2 Hàm lượng bùn bụi sét % 0,65 ≤2 3 Khối lượng thể tích xốp kg/m3 1375 4 Khối lượng thể tích bão hòa g/cm3 2,716 5 Khối lượng thể tích khô g/cm3 2,699 6 Khối lượng riêng g/cm3 2,744 7 Độ hút nước % 0,61 8 Độ rỗng % 49,0 9 Độ ép vỡ trong xy lanh % 7,3 ≤14 Hình 2. Biểu đồ thành phần hạt của đá thí nghiệm 2.4. Kết quả thí nghiệm 2.4.1. Thí nghiệm xác định cường độ a. Cấp phối thí nghiệm sử dụng những loại vật liệu như trong Bảng 5 Bảng 5. Thành phần cấp phối bê tông STT Vật liệu Khối lượng cho 1m3 bê tông Tỷ lệ N/X= 0,45 Tỷ lệ N/X = 0,55 Tỷ lệ N/X = 0,60 1 Xi măng PCB40 341 341 341 2 Cát xây 635,4 635,4 635,4 3 Đá 1x2cm 1403,7 1403,7 1403,7 4 Nước 155 187 204 b. Độ sụt cho các loại cấp phối bê tông từ 6-8 cm - Một số số liệu đo độ sụt của bê tông tại hiện trường tương ứng với các tỷ lệ N/X như sau: + Tỷ lệ N/X = 0,45. Độ sụt = 6cm; + Tỷ lệ N/X = 0,55. Độ sụt = 6.3cm; + Tỷ lệ N/X = 0,60. Độ sụt = 7cm. - Kết quả thí nghiệm cường độ mẫu lăng trụ D15x30cm theo TCVN 5726:1993 [6] như Bảng 6; 7; 8. Bảng 6. Kết quả thí nghiệm cường độ - Tỷ lệ N/X= 0,45 Ký hiệu mẫu Tuổi mẫu (ngày) Cường độ nén (daN/cm2) Ứng suất thử bằng 1/3 cường độ nén R1 R2 R3 Rtb 1 2  tb CP2a 3 114,6 104,0 111,1 109,9 38 35 37 37 CP1a 114,1 112,8 102,9 109,9 38 35 37 37 CP2a 7 124,7 121,4 126,4 124,2 42 41 41 41 CP1a 125,2 123,7 123,7 124,2 42 41 41 41 CP2a 14 198,2 198,1 199,9 198,7 66 66 66 66 CP1a 142,7 146,5 146,7 145,3 48 49 48 48 CP2a 28 215,1 195,6 207,9 206,2 72 66 69 69 CP1a 186,0 186,4 182,2 184,9 62 62 62 62 CP2a 60 224,2 242,0 229,7 232,0 74 81 77 77 CP1a 206,0 195,5 192,8 198,1 65 67 66 66 CP2a 90 164,1 165,7 160,7 163,5 55 54 54 54 CP1a 219,5 209,8 211,9 213,7 73 69 71 71 Hình 3. Biểu đồ cường độ bê tông nước mặn và nước ngọt theo thời gian, với tỷ lệ N/X = 0,45 Bảng 7. Kết quả thí nghiệm cường độ - Tỷ lệ N/X= 0,55 Ký hiệu mẫu Tuổi mẫu (ngày) Cường độ nén (daN/cm2) Ứng suất thử bằng 1/3 cường độ nén R1 R2 R3 Rtb 1 2  tb CP2b 3 71,6 65,0 70,8 69,1 24 22 23 23 CP1b 72,2 67,9 67,3 69,1 24 22 23 23 CP2b 7 89,5 106,2 97,0 97,6 30 35 33 33 CP1b 77,4 79,1 75,3 77,3 26 26 26 26 CP2b 14 126,5 132,4 127,7 128,9 42 44 43 43 CP1b 133,6 130,7 131,6 132,0 44 44 44 44 CP2b 28 168,6 142,8 154,0 155,1 56 47 52 52 CP1b 142,7 142,6 144,2 143,2 48 48 48 48 CP2b 60 171,6 189,1 177,8 179,5 57 62 60 60 CP1b 144,0 147,9 145,0 145,6 48 49 49 49 CP2b 90 132,7 142,9 136,1 137,2 44 47 46 46 CP1b 144,2 148,7 148,6 147,2 48 50 49 49 Hình 4. Biểu đồ cường độ bê tông nước mặn và nước ngọt theo thời gian, với tỷ lệ N/X = 0,55 Bảng 8. Kết quả thí nghiệm cường độ - Tỷ lệ N/X= 0,60 Ký hiệu mẫu Tuổi mẫu (ngày) Cường độ nén (daN/cm2) Ứng suất thử bằng 1/3 cường độ nén R1 R2 R3 Rtb 1 2  tb CP2c 3 126,7 125,9 128,0 126,8 42 42 42 42 CP1c 72,0 71,2 69,0 70,8 24 23 24 24 CP2c 7 161,7 154,9 154,9 157,2 54 51 52 52 CP1c 83,1 87,1 87,7 86,0 28 30 29 29 CP2c 14 156,5 156,0 153,7 155,4 52 51 52 52 CP1c 104,3 106,5 105,9 105,6 35 36 35 35 0 20 40 60 80 100 5 10 15 20 25 30 35 40 L ư ợ n g s ó t tí ch l ũ y ( % ) Cỡ sàng (mm) 109,9 124,2 198,7 206,2 232 163,5 109,9 124,2 145,3 184,9 198,1 213,7 80 100 120 140 160 180 200 220 240 3 7 14 28 60 90 daN/cm2 ngày NƯỚC MẶN NƯỚC NGỌT 69,1 97,6 128,9 155,1 179,5 137,2 69,1 77,3 132 143,2 145,6 147,2 60 80 100 120 140 160 180 3 7 14 28 60 90 daN/cm2 ngày NƯỚC MẶN NƯỚC NGỌT 4 Trương Hoài Chính, Cao Thanh Vũ CP2c 28 146,3 128,1 136,4 137,0 49 43 46 46 CP1c 113,6 114,7 115,3 114,5 38 39 38 38 CP2c 60 145,9 130,3 140,6 138,9 49 43 46 46 CP1c 109,3 127,9 117,3 118,2 36 42 39 39 CP2c 90 126,9 168,4 144,3 146,5 42 56 49 49 CP1c 150,1 136,8 143,4 143,4 50 46 48 48 Hình 5. Biểu đồ cường độ bê tông nước mặn và nước ngọt theo thời gian,với tỷ lệ N/X = 0,60 2.4.2. Kết quả thí nghiệm mô đun đàn hồi Kết quả thí nghiệm mô đun đàn hồi mẫu lăng trụ D15x30cm theo TCVN 5726: 1993 [6] được thể hiện trong các Bảng 9; 10; 11. Bảng 9. Kết quả thí nghiệm mô đun đàn hồi - Tỷ lệ N/X= 0,45 Ký hiệu mẫu Tuổi mẫu (ngày) Mô đun đàn hồi E (104 daN/cm2) E1 E2 E3 Etb CP2a 3 10,66 9,98 10,32 10,32 CP1a 10,66 9,98 10,32 10,32 CP2a 7 12,9 12,5 12,7 12,701 CP1a 11,78 11,44 11,61 11,61 CP2a 14 19,22 19,78 19,5 19,50 CP1a 14,73 14,62 14,67 14,68 CP2a 28 25,71 22,93 24,3 24,316 CP1a 24,85 24,06 24,45 24,46 CP2a 60 13,96 15,02 14,49 14,489 CP1a 28,01 27,87 27,94 27,94 CP2a 90 8,45 8,2 8,32 8,323 CP1a 29,74 29,08 29,42 29,42 Bảng 10. Kết quả thí nghiệm mô đun đàn hồi - Tỷ lệ N/X= 0,55 Ký hiệu mẫu Tuổi mẫu (ngày) Mô đun đàn hồi E (104 daN/cm2) E1 E2 E3 Etb CP2b 3 11,24 9,42 10,29 10,317 CP1b 11,24 9,42 10,29 10,32 CP2b 7 14,66 16,72 15,71 15,696 CP1b 12,51 12,74 12,62 12,62 CP2b 14 19,35 19,38 19,37 19,365 CP1b 17,82 16,5 17,14 17,15 CP2b 28 16,84 13,81 15,31 15,317 CP1b 21,17 20,47 20,81 20,82 CP2b 60 9,6 10,62 10,11 10,108 CP1b 21,32 22,52 21,91 21,92 CP2b 90 9,62 10,12 9,87 9,869 CP1b 22,05 22,25 22,15 22,15 Bảng 11. Kết quả thí nghiệm mô đun đàn hồi - Tỷ lệ N/X= 0,60 Ký hiệu mẫu Tuổi mẫu (ngày) Mô đun đàn hồi E (104 daN/cm2) E1 E2 E3 Etb CP2c 3 10,23 10,46 10,35 10,35 CP1c 9,86 9,21 9,53 9,53 CP2c 7 13,61 11,49 12,49 12,53 CP1c 10,13 10,83 10,48 10,48 CP2c 14 16,12 16,68 16,39 16,39 CP1c 12,75 11,39 12,02 12,05 CP2c 28 16,96 14,01 15,45 15,47 CP1c 15,17 15,45 15,31 15,31 CP2c 60 15,07 12,98 14,01 14,02 CP1c 15,42 18,55 16,96 16,98 CP2c 90 11,2 15,85 13,48 13,51 CP1c 18,94 16,75 17,83 17,84 2.4.3. Xây dựng biểu đồ thay đổi giá trị mô đun đàn hồi của bê tông theo thời gian Biểu đồ so sánh giá trị mô đun đàn hồi (bê tông sử dụng nước biển) thay đổi theo thời gian với các tỷ lệ N/X = 0,45; 0,55; 0,60 thể hiện trên Hình 6. Hình 6. Biểu đồ so sánh giá trị mô đun đàn hồi (bê tông sử dụng nước biển) thay đổi theo thời gian với các tỷ lệ N/X= 0,45; 0,55; 0,60 Biểu đồ so sánh giá trị mô đun đàn hồi (bê tông sử dụng nước ngọt) thay đổi theo thời gian, với các tỷ lệ N/X = 0,45; 0,55; 0,60 thể hiện trên Hình 7. Hình 7. Biểu đồ so sánh giá trị mô đun đàn hồi (bê tông sử dụng nước ngọt) theo thời gian với các tỷ lệ N/X= 0,45; 0,55; 0,60 2.4.4. Nhận xét a. Đối với nước biển - Ở giai đoạn từ 3 đến 14 ngày tuổi, cả 03 loại cấp phối CP2a, CP2b và CP2c có giá trị mô đun đàn hồi phát triển 126,8 157,2 155,4 137 138,9 146,5 70,8 86 105,6 114,5 118,2 143,4 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 3 7 14 28 60 90 daN/cm2 ngày NƯỚC MẶN ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(132).2018, QUYỂN 1 5 tương đối nhanh và đồng đều. Tuy nhiên, trong đó giá trị mô đun đàn hồi của cấp phối CP2c có phần phát triển chậm hơn. - Đến ngày thứ 28, giá trị mô đun đàn hồi của loại cấp phối CP2a tiếp tục phát triển nhanh, trong khi 02 loại CP2b và CP2c có giá trị mô đun đàn hồi bắt đầu suy giảm. - Đến ngày thứ 60, cả 03 loại cấp phối CP2a, CP2b và CP2c đều có giá trị mô đun đàn hồi tiếp tục suy giảm, trong đó thấp nhất là cấp phối CP2b. - Từ sau ngày thứ 60 đến ngày thứ 90, cả 03 loại cấp phối CP2a, CP2b và CP2c đều có giá trị mô đun đàn hồi tiếp tục suy giảm, trong đó thấp nhất là cấp phối CP2a. b. Đối với nước ngọt - Ở giai đoạn từ 3 đến 7 ngày tuổi, cả 03 loại cấp phối CP1a, CP1b và CP1c có giá trị mô đun đàn hồi phát triển tương đối đồng đều. Tuy nhiên, giá trị mô đun đàn hồi của cấp phối CP1c có phần phát triển chậm hơn nhưng không đáng kể. - Đến giai đoạn từ sau 28 ngày tuổi, giá trị mô đun đàn hồi của cả 03 loại cấp phối CP1a, CP1b và CP1c tiếp tục duy trì sự phát triển rất nhanh, trong đó nhanh hơn cả là cấp phối CP1a. 3. Bàn luận Thông qua số liệu kết quả thí nghiệm và biểu đồ sự phát triển mô đun đàn hồi của bê tông trong hai loại cấp phối sử dụng nước ngọt (CP1) và nước biển (CP2), tỷ lệ N/X (0,45; 0,55; và 0,60), có thể rút ra một số nhận xét như sau: - Trong giai đoạn từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 14, mô đun đàn hồi của bê tông mẫu CP2 (nước mặn) luôn phát triển nhanh hơn mẫu CP1(nước ngọt). Do thành phần muối trong nước biển có tác động thúc đẩy nhanh sự phát triển mô đun đàn hồi của bê tông và sau đó suy giảm nhanh, do các phản ứng hóa học hình thành các khoáng kém bền gây mềm hóa bê tông theo thời gian. Cụ thể, do các thành phần hoá học trong nước biển như ion SO42-... gây ra các phản ứng hóa học làm ảnh hưởng xấu đến cấu trúc bền của bê tông trong giai đoạn phát triển cường độ về sau. Từ sau ngày thứ 14 đến ngày thứ 90 (thí nghiệm) thì mô đun đàn hồi của mẫu CP2 suy giảm rất nhanh. - Ngược lại, mô đun đàn hồi của bê tông mẫu CP1 luôn phát triển chậm hơn mẫu CP2 trong giai đoạn từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 14. Tuy nhiên, từ sau ngày thứ 14 đến ngày thứ 90 thì liên tục phát triển và không có sự suy thoái. Qua những phân tích số liệu thí nghiệm cho thấy, xu hướng phát triển mô đun đàn hồi của bê tông sử dụng cấp phối CP2 là rất nhanh trong thời gian đầu (từ 3 đến 14 ngày), nhưng sau đó phát triển chậm dần theo thời gian so với sự phát triển mô đun đàn hồi của bê tông sử dụng cấp phối CP1. Mô đun đàn hồi của bê tông sử dụng cấp phối CP1 liên tục phát triển theo thời gian, không có sự suy thoái và với tỷ lệ N/X = 0,45 thì đạt giá trị cao nhất E = 29,42x104 daN/cm2. 4. Kết luận Trong phạm vi nghiên cứu, với các kết quả thí nghiệm, có thể rút ra các kết luận sau: - Hàm lượng muối chứa trong nước biển ảnh hưởng đến sự phát triển mô đun đàn hồi của bê tông. - Tỷ lệ N/X ảnh hưởng rất nhiều đến khả năng phát triển của mô đun đàn hồi trong từng môi trường nước khác nhau. - Trong giai đoạn ban đầu từ 3-14 ngày tuổi, bê tông sử dụng nước biển có giá trị cường độ chịu nén và mô đun đàn hồi tăng nhanh so với bê tông sử dụng nước ngọt khi cùng tỷ lệ N/X nhưng có xu hướng giảm nhanh sau 28 ngày tuổi. 5. Khuyến nghị Nước biển trong khu vực biển Khánh Hòa có thể sử dụng để sản xuất bê tông không cốt thép. Tuy nhiên, để có thể duy trì cường độ chịu nén và mô đun đàn hồi cần có những nghiên cứu tiếp về giải pháp sử dụng xi măng bền sun phát để cải thiện quá trình đóng rắn ban đầu và cải thiện cường độ chịu nén cũng như mô đun đàn hồi của bê tông với các tỷ lệ N/X phù hợp. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3105:1993 - “Hỗn hợp bê tông thường và bê tông thường - Lấy mẫu, chế tạo và bảo dưỡng mẫu thử”. [2] Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 6260:2009 - “Xi măng Poóc lăng hỗn hợp – Yêu cầu kỹ thuật”. [3] Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7570:2006 - “Cốt liệu cho bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật”. [4] Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7570-1÷20:2006 - “Phương pháp thử”. [5] Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 6016:2011 - “Xi măng - Phương pháp thử – Xác định cường độ”. [6] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5726:1993, Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ lăng trụ và mô đun đàn hồi khi nén tĩnh. [7] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4453:1995, Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối. [8] Bộ Xây dựng, Chỉ dẫn kỹ thuật chọn thành phần bê tông các loại – Theo quyết định số 778/1998/ QĐ – BXD ngày 05/9/1998. [9] Nguyễn Văn Tươi, Phạm Huy Khang, Nguyễn Văn Hướng (2016), “Hiệu quả của Pu-zơ-lan tự nhiên đối với độ bền của bê tông trong môi trường biển”, Giao thông vận tải ISSN 2354-0818. Số: 1+2/2016, Trang: 77-81, Năm 2016. (BBT nhận bài:16/4/2018, hoàn tất thủ tục phản biện: 04/10/2018)