Tài liệu Nghiên cứu thành phần cấp phôi cốt liệu thủy tinh y tế để sản xuất bê tông tt

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA --------------------------------------- HUỲNH THỊ MỸ DUNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN CẤP PHỐI CỐT LIỆU THỦY TINH Y TẾ ĐỂ SẢN XUẤT BÊ TÔNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Mã số: 60 58 02 08 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – Năm 2018 Công trình được hoàn thành tại TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. TRƯƠNG HOÀI CHÍNH Phản biện 1: TS. LÊ KHÁNH TOÀN Phản biện 2: TS. ĐẶNG CÔNG THUẬT Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp tại trường Đại học Bách khoa vào ngày 27 tháng 01 năm 2018 Có thể tìm luận văn tại: - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường Đại học Bách khoa - Thư viện khoa Xây dựng, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Bê tông là vật liệu được sử dụng rộng rãi trong xây dựng với khối lượng rất lớn. Khi tính toán thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép cần phải xác định được thành phần cấp phối hợp lí của bê tông. Quy chế Quản lý chất thải y tế (2007) đã bổ sung nội dung tái chế chất thải rắn (CTR) y tế không nguy hại làm căn cứ để các cơ sở y tế thực hiện. Tuy nhiên, nhiều địa phương chưa có cơ sở tái chế, do vậy việc quản lý tái chế các CTR y tế không nguy hại còn gặp nhiều khó khăn. Trong thực tế hiện nay, các cơ sở y tế đặc biệt là các bệnh viện (BV) đã thải ra môi trường một lượng lớn các chất thải y tế, trong đó có chất thải rắn cụ thể chai lọ thuốc bằng thủy tinh. Do vậy đề tài “Nghiên cứu thành phần cấp phối cốt liệu thủy tinh y tế để sản xuất bê tông” là cần thiết góp phần để xử lý lượng chất thải rắn trong y tế tại địa phương và tạo ra một sản phẩm xây dựng có khả năng ứng dụng vào thực tế. 2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: + Vật liệu bê tông sử dụng cốt liệu thủy tinh. - Phạm vi nghiên cứu: + Nghiên cứu sự thay đổi về cường độ chịu nén của bê tông thủy tinh theo thời gian, từ khi mẫu bê tông được 3 ngày tuổi cho đến khi 28 ngày tuổi. Nghiên cứu với hai cấp phối thủy tinh, mẫu thí nghiệm lập phương 15x15x15 cm được đúc, bảo dưỡng và thí nghiệm trong phòng. So sánh cường độ chịu nén giữa các cấp bền của bê tông đá dăm thông thường và bê tông cốt liệu thủy tinh, từ đó suy ra cấp bền của bê tông thuỷ tinh tương ứng. 2 3. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp lí thuyết: Thu thập tài liệu; tìm hiểu lý thuyết tính chất cơ lý của vật liệu bê tông (bê tông thủy tinh) và các phương pháp xác định cường độ của bê tông. - Nghiên cứu thực nghiệm: Thiết kế thành phần cấp phối, tiến hành thí nghiệm xác định cường độ của mẫu bê tông theo hai lượng cấp phối khác nhau trên cùng một loại cốt liệu (cát, thủy tinh, xi măng), các vật liệu được lấy từ một nguồn. - Tổng hợp số liệu, lập biểu đồ qui luật thay đổi về giá trị cường độ chịu nén theo thời gian, nhận xét, rút ra kết luận và kiến nghị. 4. Kết quả dự kiến - Xây dựng biểu đồ quan hệ Giá trị cường độ chịu nén của bê tông thủy tinh theo thời gian. - Các bình luận đánh giá kết quả thí nghiệm và kiến nghị. 5. Bố cục luận văn - Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, nội dung luận văn được trình bày gồm có 3 chương: Chương 1: Tổng quan về vật liệu bê tông. Chương 2: Vật liệu chế tạo bê tông, phương pháp xác định cường độ chịu nén. Chương 3: Thí nghiệm thực nghiệm đánh giá sự thay đổi cường độ chịu nén của bê tông thủy tinh theo thời gian. 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU BÊ TÔNG 1.1. Khái niệm chung - Bê tông là hỗn hợp gồm: vật liệu đá nhân tạo và các chất kết dính vô cơ như: xi măng, vôi silic, thạch cao,...,và nước cùng với những cốt liệu khác như cát, sỏi, đá răm được trộn theo một tỷ lệ thích hợp tạo thành một khối bê tông rắn chắc khi đông cứng. 1.2. Thành phần, cấu trúc và các loại bê tông 1.2.1. Vật liêu, thành phần của bê tông - Bê tông là một loại đá nhân tạo được chế tạo từ các vật liệu rời (cát, đá, sỏi) và chất kết dính. Vật liệu rời được gọi là cốt liệu, gồm các cỡ hạt khác nhau, loại bé là cát có kích thước 1 – 5 mm, loại lớn là sỏi hoặc đá dăm có kích thước 5 – 40 mm hoặc lớn hơn. Chất kết dính thường là xi măng trộn với nước hoặc các chất dẻo khác. 1.2.2. Cấu trúc của bê tông - Bê tông có cấu trúc không đồng nhất vì hình dáng, kích thước các hạt cốt liệu khác nhau, sự phân bố của cốt liệu và chất kết dính không thật đồng đều, trong bê tông vẫn còn lại một ít nước thừa và những lỗ rỗng li ti (do nước thừa bốc hơi). 1.2.3. Các loại bê tông - Tùy theo thành phần và cấu trúc của bê tông mà người ta phân loại chúng theo nhiều cách khác nhau: theo cấu trúc, theo khối lượng riêng, theo thành phần, theo phạm vi sử dụng, … 1.3. Cường độ của bê tông R - Cường độ là chỉ tiêu quan trọng thể hiện khả năng chịu lực của vật liệu. Cường độ của bê tông phụ thuộc vào thành phần và cấu trúc của nó. Để xác định cường độ của bê tông người ta dùng thí nghiệm mẫu. 4 1.3.1. Thí nghiệm mẫu xác định cường độ chịu nén 1.3.1.1. Chuẩn bị mẫu thử 1.3.1.2. Thí nghiệm mẫu 1.3.1.3. Sự phá hoại của mẫu thử 1.3.2. Cường độ chịu kéo Rt 1.3.2.1. Thí nghiệm xác định cường độ chịu kéo 1.3.2.2. Quan hệ giữa cường độ chịu kéo và cường độ chịu nén 1.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ bê tông 1.3.3.1. Ảnh hưởng của cường độ đá xi măng 1.3.3.2. Ảnh hưởng của cốt liệu 1.3.3.3. Ảnh hưởng của cấu tạo bê tông 1.3.3.4. Ảnh hưởng của phụ gia 1.3.3.5. Ảnh hưởng của điều kiện môi trường 1.4. Giá trị trung bình và giá trị tiêu chuẩn của cường độ 1.4.1. Giá trị trung bình - Khi thí nghiệm n mẫu thử của cùng một loại bê tông thu được các giá trị cường độ của mẫu thử là R1, R2, …, Rn. Các giá trị đó có thể giống hoặc khác nhau. Giá trị trung bình cường độ của mẫu thử kí hiệu là Rm, gọi tắt là cường độ trung bình. 1.4.2. Độ lệch quân phương, hệ số biến động - Đặt i  Ri  Rm và gọi là độ lệch. Dùng hệ số  để đánh giá mức độ đồng chất của bê tông. Giá trị càng bé bê tông có độ đồng chất cao và ngược lại. 1.4.3. Giá trị đặc trưng xi măng - Giá trị đặc trưng của cường độ của bê tông gọi tắt là cường độ tiêu chuẩn, được lấy bằng cường độ đặc trưng của mẫu thử Rch nhân 5 với hệ số kết cấu  KC . Hệ số này kể đến sự làm việc của bê tông thực tế trong kết cấu có khác với sự làm việc của mẫu thử. 1.5. Cấp độ bền và mác của bê tông 1.5.1. Mác theo cường độ chịu nén - Đây là khái niệm theo tiêu chuẩn cũ TCVN 5574 – 1991. Mác bê tông ký hiệu bằng chữ M, là con số lấy bằng cường độ trung bình của mẫu thử chuẩn, tính theo đơn vị Kg/cm2. Mẫu thử chuẩn là khối vuông a = 15 cm, tuổi 28 ngày. Theo tiêu chuẩn TCVN 5574 – 1991 bê tông có các mác M50; M75; M100; M150; M200; M250; M300; M350; M400; M450; M500; M600. 1.5.2. Cấp độ bền chịu nén - Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép TCXDVN 356 – 205 cũng như tiêu chuẩn nhà nước TCVN 6025 – 1995 (Bê tông – Phân mác theo cường độ chịu nén) quy định phân biệt chất lượng bê tông theo cấp bền chịu nén, kí hiệu B. Đó là con số lấy bằng cường độ đặc trưng của mẫu thử chuẩn, tính theo đơn vị MPa. Mẫu thử chuẩn là khối vuông a=15cm. Theo TCXDVN 356 – 2005 bê tông có các cấp độ bền B3,5; B5; B7,5; B10; B12,5; B15; B20; B25; B30; B35; B40; B45; B50; B55; B60. 1.5.3. Cấp độ bền chịu kéo Bt - Khi mà sự chịu lực của kết cấu được quyết định chủ yếu bởi khả năng chịu kéo của bê tông thì ngoài cấp độ bền B còn cần quy định thêm cấp độ bền chịu kéo Bt. Đó là con số lấy bằng cường độ đặc trưng về kéo của bê tông theo đơn vị MPa. Theo tiêu chuẩn TCXDVN 356 – 205 bê tông có các cấp độ bền chịu kéo như sau: Bt0,5; Bt0,8; Bt1,2; Bt1,6; Bt2,0; Bt2,4; Bt2,8; Bt3,2; Bt3,6; Bt4,0. 6 1.5.4. Mác theo khả năng chống thấm và theo khối lượng riêng - Đối với các kết cấu có yêu cầu hạn chế thấm cần quy định mác theo khả năng chống thấm W, lấy bằng áp suất lớn nhất (atm) mà mẫu chịu được để nước không thấm qua. 1.6. Các tính chất chủ yếu của hỗn hợp bê tông và bê tông 1.6.1. Tính co nở thể tích của bê tông 1.6.1.1. Hiện tượng 1.6.1.2. Nguyên nhân 1.6.1.3. Tác hại 1.6.2. Tính chịu nhiệt 1.6.3. Tính công tác của bê tông 1.7. Kết luận chương 1 - Qua nội dung nghiên cứu tổng quan về bê tông, xét thấy bê tông là vật liệu có cấu trúc đa dạng, độ bền cao, được sử dụng rộng rãi và không thể thiếu trong xây dựng. Bê tông được sử dụng trong các điều kiện khai thác khác nhau, cùng kết hợp hài hòa về kiến trúc và môi trường xung quanh, có nguồn nguyên liệu chế tạo phong phú, giá thành thấp. - Cường độ bê tông không những phụ thuộc vào chất lượng và cấp phối vật liệu sử dụng mà còn phụ thuộc vào quá trình trộn bê tông và chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác. Do đó thiết kế đúng cấp phối bê tông và nhào trộn đúng qui trình kỹ thuật thì cường độ của bê tông đạt hiệu quả cao. - Chính vì vậy, việc nghiên cứu thành phần cấp phối của bê tông sử dụng cốt liệu thủy tinh phải nghiên cứu sâu và thực hiện thí nghiệm cẩn thận để cho kết quả chính xác. 7 CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU THAY THẾ CỐT LIỆU TRONG THÀNH PHẦN CHẾ TẠO BÊ TÔNG 2.1. Các loại cốt liệu chế tạo bê tông 2.1.1. Cốt liệu mịn 2.1.2. Cốt liệu thô (đá dăm) 2.1.3. Cốt liệu thô (thủy tinh y tế) 2.1.3.1. Tổng quan về thủy tinh y tế - Thủy tinh là một chất rắn vô định hình, đồng nhất, có gốc silicat, thường được pha trộn thêm các tạp chất để có tính chất theo ý muốn. - Thủy tinh – một trong những loại vật liệu có lịch sử tồn tại hàng ngàn năm được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Thủy tinh được cho phép thu hồi sử dụng phế thải và là loại vật liệu vĩnh cửu, không bị mốc, mối mọt, dễ rửa sạch, mãi mãi như mới trước sự phá hoại của môi trường. - Thủy tinh là sản phẩm nhân tạo có thể chứa trong mình hầu hết tất cả các nguyên tố của bảng hệ thống tuần hoàn. - Thủy tinh thạch anh có tỷ trọng nhỏ nhất (2,203 g/cm3), thủy tinh chứa nhiều các ôxyt kim loại nặng như PbO (đến 7g/cm3). Tỷ trọng của các loại thủy tinh thông dụng đạt 2,5g/cm3 (2,45 - 2,55 g/cm3). - Mô đun đàn hồi của thủy tinh (480 - 830 MPa) - Độ bền của thủy tinh: nén 5 - 20 MPa, kéo 0.35 - 1 MPa. Độ bền kéo và uốn thấp hơn so với độ bền nén từ 10 - 15 lần. Độ bền của thủy tinh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt mẫu thử, kích thước mẫu, nhiệt độ, tốc độ gia tải khi thử, tạp chất trong thủy tinh. 8 - Độ cứng của thủy tinh dao động từ 5 - 7 theo thang Mohs, thủy tinh thạch anh là thủy tinh có độ cứng lớn nhất, mềm nhất là thủy tinh giàu PbO. - Độ giòn của thủy tinh phụ thuộc vào hình dạng, kích thước của mẫu thử và phương pháp gia nhiệt chúng. Khi cho vào thành phần thủy tinh các ôxyt như B2O3, MgO cường độ va đập của chúng tăng, độ giòn giảm. - Nhiệt dung riêng là lượng nhiệt cần thiết để đốt nóng một đơn vị khối lượng thủy tinh lên 1ºC. Khi cho vào thành phần thủy tinh các ôxyt kim loại như PbO, BaO, … nhiệt dung riêng của thủy tinh giảm, ngược lại khi cho thêm Li2O, BeO, MgO nhiệt dung riêng của chúng tăng. - Độ dẫn nhiệt của thủy tinh được đặc trưng bởi hệ số dẫn nhiệt λ. Hệ số dẫn nhiệt là lượng nhiệt trong một đơn vị thời gian đi qua hai bề mặt đối diện nhau của 1cm3 thủy tinh khi hiệu nhiệt độ giữa các bề mặt là 1ºC. λ = 0,71 - 1,34 w/m ºC. Do thủy tinh có hệ số dẫn nhiệt bé nên khi đốt nóng và làm nguội cần thận trọng do gradient nhiệt độ giữa tâm và bề mặt chúng lớn. Thủy tinh tấm có hệ số dẫn nhiệt ở trong khoảng 0 - 100 ºC là 0,87 - 0,93 w/m. ºC. Các ôxyt tạo thành thủy tinh có thể sắp xếp trong dãy theo mức độ giảm ảnh hưởng của chúng đến độ dẫn nhiệt: Mg > Na2O > CaO > Al2O3 > SiO2 Độ bền nhiệt của thủy tinh phụ thuộc vào độ dẫn nhiệt, hệ số dãn nở nhiệt theo chiều dài, nhiệt dung riêng của nó. Ngoài ra độ bền nhiệt còn phụ thuộc vào cường độ kéo của thủy tinh và mô đun đàn 9 hồi. Độ bền nhiệt của cấu kiện thủy tinh phụ thuộc vào các yếu tố như hình dạng, kích thước và chiều dày của chúng. 2.1.3.2. Nguồn gốc chai lọ thủy tinh được sử dụng trong thí nghiệm. - Tất cả chai lọ được sử dụng có nguồn gốc từ bệnh viện Đa Khoa tỉnh Trà Vinh. Trước khi được nhận về làm thí nghiệm tất cả các chai lọ đã được phân loại, kiểm tra và xử lý kim tiêm, ống dẫn dịch, tiệt trùng huyết thanh ngay tại bệnh viện. Hình 2.6. Lò đốt chất thải Hình 2.7. Rác thải thủy Hình 2.8. Rác thải nhựa y tế không được tái chế tinh y tế được phân loại y tế được phân loại Hình 2.10. Chai lọ thủy Hình 2.13. Chai lọ được Hình 2.15. Chai lọ sau tinh được tập kết ngâm và rửa lại bằng 3 ngày được ngâm nước sạch trong chất tẩy Riêng đối với 50% số chai có nhãn được làm bằng keo giấy thì phải xử lý bằng cách ngâm các chai này vào hố có chứa chất tẩy Javen trong 3 ngày sau đó mới bốc được phần vỏ chai. Sau khi tách toàn bộ nắp chai, vỏ và các chất còn lại trong chai thì chai được rửa sạch lại một lần nữa bằng nước sạch sau đó úp ngược và phơi nắng một ngày để chai lọ thủy tinh khô hoàn toàn. 10 Phần nhãn chai và nút chai được làm bằng nhựa tái chế nên không tái chế lại và được xem là chất thải không độc hại nên được bỏ vào thùng rác, phần nắp nhôm bao quanh nút được thu mua để tái chế. Hình 2.16. Chai lọ được phơi khô Hình 2.17. Chai lọ được thu gom vào bao chờ xử lý Hình 2.18. Chai lọ được đập vỡ bằng búa và phân loại Hiện tại, trên địa bàn tỉnh Trà Vinh vẫn chưa có cơ sở nào thu gom, xử lý và tái chế rác thải thủy tinh y tế. Lượng rác thải này bấy lâu nay được một công ty vận chuyển về Tiền Giang để tái chế. Do vậy, quá trình chế tạo cốt liệu thủy tinh phải được làm bằng thủ công. Hình 2.19. Ray để loại bỏ các mãnh thủy tinh có độ thoi dẹt lớn Hình 2.20. Thủy tinh được phân loại 2.2. Các nghiên cứu và ứng dụng của thủy tinh 2.2.1. Sợi thủy tinh 2.2.2. Thủy tinh bột 2.2.3. Thủy tinh bọt 2.2.4. Tái chế thủy tinh 2.3. Phương pháp xác định cường độ chịu nén (Theo tiêu chuẩn Việt Nam 3118:1993). 11 2.3.1. Qui trình lấy mẫu, bảo dưỡng và thí nghiệm 2.3.1.1. Lựa chọn cấp phối 2.2.1.2. Quy trình trộn bê tông trong phòng thí nghiệm 2.3.2. Thiết bị thử 2.3.3. Chuẩn bị mẫu thử Viên chuẩn để xác định cường độ nén của bê tông là viên mẫu lập phương kích thước 150x150x150 (mm). 2.3.4. Tiến hành thử 2.3.5. Tính kết quả - Cường độ nén của từng viên mẫu bê tông (R n) được tính bằng MPa, theo công thức: Rn = P F (2.1) Trong đó: P – tải trọng phá hoại, kN; F – diện tích chịu nén của viên mẫu, cm2. 2.3.6. Biên bản thử: trong biên bản thử ghi rõ: - Kí hiệu mẫu. - Nơi lấy mẫu. - Tuổi bê tông, điều kiện bảo dưỡng, trạng thái mẫu lúc thử. - Mác bê tông thiết kế. - Kích thước từng viên mẫu. - Diện tích chịu nén của từng viên. - Tải trọng phá hoại từng viên. - Cường độ chịu nén của từng viên và cường độ chịu nén trung bình. - Chữ ký của người thử. 12 2.4. Xây dựng đề cương thí nghiệm 2.4.1. Phương pháp thiết kế cấp phối bê tông 2.4.1.1. Chọn độ sụt cho bê tông 2.4.1.2. Chọn lượng nước nhào trộn (N) 2.4.1.3. Xác định tỉ lệ X/N 2.4.1.4. Xác định hàm lượng xi măng, phụ gia 2.4.1.5. Hàm lượng cốt liệu lớn (Đá hoặc sỏi – Thủy tinh) 2.4.1.6. Xác định hệ số dư vữa hợp lí Kd 2.4.2. Thiết kế thành phần cấp phối của bê tông B15, B20 2.4.2.1. Vật liệu sử dụng Bảng 2.9. Vật liệu sử dụng trong thí nghiệm STT Loại vật liệu 1 Xi măng 2 Đá 3 Cát 4 Thủy tinh 5 Nước 6 Phụ gia Tên vật liệu Tây Đô - PCB40 Đá 1x2 dùng cho bê tông Cát dùng cho bê tông Thủy tinh – chai, lọ y tế (thay đá) Nước sinh hoạt 2.4.2.2. Cấp phối B15: 2.4.2.3. Cấp phối B20: - Xem kết quả Ngày thử nghiệm Phụ lục 1 01/06/2017 Phụ lục 2 01/06/2017 Phụ lục 3 01/06/2017 Phụ lục 4 01/06/2017 - - 13 Bảng 2.16: Bảng tổng hợp các cấp phối cho 1m3 bê tông các loại Cấp bền Cấp phối 100% đá Đá Cát Thủy tinh XM Nước (kg) (kg) (kg) (kg) (lít) B15/1 1105 831 - 297 133 B15/2 552 831 489 297 151 - 831 979 297 170 B20/1 1093 749 - 344 135 B20/2 546 749 484 344 154 - 749 968 344 172 Ký hiệu Ghi chú 50% đá B15 50% thủy tinh 100% thủy tinh B15/3 100% đá 50% đá B20 50% thủy tinh 100% thủy tinh B20/3 2.5. Kết luận chương 2 Để xác định chính xác giá trị cường độ bê tông trong phòng thí nghiệm thì trong quá trình thí nghiệm cần đảm bảo các bước triển khai theo Tiêu chuẩn và cần chú ý đến những yếu tố ảnh hưởng đến cường độ bê tông trong phòng thí nghiệm như: đúng cấp phối bê tông, quy trình trộn, đổ và đầm bê tông theo Tiêu chuẩn, bảo dưỡng mẫu thử. Với khối lượng lý thuyết trình bày các phương pháp xác định cường độ bê tông trong phòng thí nghiệm theo TCVN 3118:1993; TCVN 3119:1993 như trên đủ cơ sở để thực hiện khối lượng công việc ở Chương 3: Thí nghiệm thực nghiệm đánh giá sự thay đổi cường độ chịu nén của bê tông thủy tinh theo thời gian. 14 CHƯƠNG 3 THÍ NGHIỆM THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ SỰ THAY ĐỔI CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG THỦY TINH THEO THỜI GIAN 3.1. Thực hiện thí nghiệm 3.1.1 Chuẩn bị vữa bê tông - Mẫu thử được chuẩn bị trong phòng thí nghiệm. - Mẫu thử được chế tạo theo nguyên tắc: dùng vật liệu đúng theo tiêu chuẩn; cân đong vật liệu bảo đảm sai số không vượt quá 1% đối với xi măng, nước trộn và phụ gia, 2% đối với cốt liệu; trộn hỗn hợp theo qui trình và thiết bị để tạo ra hỗn hợp có chất lượng. - Trước khi thử hoặc đúc khuôn, toàn bộ cốt liệu mẫu được trộn đều bằng máy trộn. Sau đó, các chỉ tiêu của hỗn hợp bê tông được tiến hành thử ngay không chậm hơn 5 phút các viên mẫu bê tông cần đúc cũng được tiến hành ngay không chậm hơn 15 phút kể từ lúc lấy xong toàn bộ mẫu. Hình 3.1. Cân cát nghiền Hình 3.3. Cân thủy tinh Hình 3.2. Cân đá Hình 3.4. Cân xi măng Hình 3.5. Trộn bê tông đá Hình 3.6. Trộn bê tông thủy tinh 15 Hình 3.7. Bê tông đá Hình 3.8. Bê tông Hình 3.12. Đo độ sụt thủy tinh – Cốt liệu thủy tinh 3.1.2. Đúc mẫu bê tông: - Mẫu thử được đúc theo từng lô sản phẩm đổ tại chổ. Số lượng mẫu thử lấy theo qui phạm và tiêu chuẩn hiện hành. - Mẫu bê tông được đúc thành các viên theo các tổ. Tổ mẫu thử gồm 3 viên. Hình 3.13. Chuẩn bị khuôn mẫu Hình 3.14. Đổ bê tông vào khuôn Hình 3.16. Tháo Hình 3.17. Các tổ khuôn mẫu 3.1.3. Hình dáng và kích thước viên mẫu Hình 3.15. Láng mặt Hình 3.18. Bảo dưỡng bê tông Kích thước là 150x150x150mm. Sai số kích thước của tất cả các viên mẫu đúc so với kích thước cạnh chúng không vượt quá 1%. 16 Hình 3.19. Kích thước và hình dáng mẫu 3.1.4. Số tổ mẫu cần đúc - Số tổ mẫu cần đúc đối với mẫu bê tông thường: + Cấp độ bền B15: 3 viên x 4 = 12 viên + Cấp độ bền B20: 3 viên x 4 = 12 viên - Số tổ mẫu cần đúc đối với cấu kiện bê tông 50% thủy tinh: + Cấp độ bền B15: 3 viên x 4 = 12 viên + Cấp độ bền B20: 3 viên x 4 = 12 viên - Số tổ mẫu cần đúc đối với cấu kiện bê tông 100% thủy tinh: + Cấp độ bền B15: 3 viên x 4 = 12 viên + Cấp độ bền B20: 3 viên x 4 = 12 viên Tổng cộng có 72 mẫu. Các mẫu để xác định cường độ nén của bê tông ở các thời điểm sản phẩm khỏi khuôn ở tuổi 3, 7, 14, 28 ngày đêm. 3.1.5. Khuôn đúc mẫu Các viên mẫu bê tông được đúc trong các khuôn kín, không thấm nước, không gây phản ứng với xi măng và có bôi chất chống dính trên các mặt tiếp xúc với hỗn hợp. Khuôn đúc mẫu phải đảm bảo độ cứng và ghép chắc chắn để không làm sai lệch kích thước, hình dáng viên đúc. Mặt trong của khuôn phải nhẵn phẳng và không có các vết lồi lõm sâu quá 80 micrômét. Khi hỗn hợp có độ cứng trên 20 giây hoặc có độ sụt dưới 4cm: đỗ hỗn hợp vào khuôn thành một lớp với khuôn có chiều cao 150mm 17 trở xuống. Đổ xong thì kẹp chặt khuôn lên bàn rung tần số 2800 – 3000 vòng/phút, biên độ 0.3t5 – 0.5 mm rồi rung cho tới khi thoát hết bọt khí lớn và hồ xi măng nổi đều. Dùng bay gạt bỏ hỗn hợp thừa và xoa phẳng mặt mẫu. Khi hỗn hợp có độ cứng 10 tới 20 giây Hình 3.20. Vệ sinh Hình 3.21. Đổ và đầm bê tông khuôn đúc mẫu 3.2. Tiến hành thí nghiệm mẫu thử 3.2.1. Thí nghiệm cường độ nén bê tông 3 ngày tuổi: Hình 3.22. Mẫu bê tông được đưa Hình 3.23. Mẫu bê tông bị phá vào máy nén 3 ngày tuổi hoại sau khi nén 3 ngày tuổi 3.2.2. Thí nghiệm cường độ uốn bê tông 7 ngày tuổi 3.2.3. Thí nghiệm cường độ uốn bê tông 14 ngày tuổi: 3.2.4. Thí nghiệm cường độ uốn bê tông 28 ngày tuổi: Hình 3.24. Mẫu bê Hình 3.26. Mẫu bê Hình 3.26. Mẫu bê tông tông được đưa vào tông được đưa vào được đưa vào máy nén máy nén 7 ngày tuổi máy nén 14 ngày tuổi 28 ngày tuổi 18 3.3. Tính kết quả Ví dụ: Thí nghiệm cường độ nén bê tông có cấp độ bền B15/1: - Thí nghiệm cường độ nén bê tông 3 ngày tuổi: + Cường độ nén của từng viên mẫu bê tông M1: P 319.94  103   14, 22 N / mm2 F 150  150 + Cường độ nén của từng viên mẫu bê tông M2: Rn  P 325,82  103   14, 48 N / mm2 F 150  150 + Cường độ nén của từng viên mẫu bê tông M3: Rn  P 333,1  103   14,80 N / mm2 F 150  150 - Thí nghiệm cường độ nén bê tông 7 ngày tuổi: + Cường độ nén của từng viên mẫu bê tông M1: Rn  P 406,57  103   18,07 N / mm2 F 150  150 + Cường độ nén của từng viên mẫu bê tông M2: Rn  P 394,9  103   17,55 N / mm2 F 150  150 + Cường độ nén của từng viên mẫu bê tông M3: Rn  P 367, 2  103   16,32 N / mm2 F 150  150 - Thí nghiệm cường độ nén bê tông 14 ngày tuổi: + Cường độ nén của từng viên mẫu bê tông M1: Rn  P 429,8  103   19,1N / mm2 F 150  150 + Cường độ nén của từng viên mẫu bê tông M2: Rn  P 404,89  103   18,0 N / mm2 F 150  150 + Cường độ nén của từng viên mẫu bê tông M3: Rn 