Các tính chất kỹ thuật của chất kết dính sulfate hoạt hóa được chế tạo từ các hàm lượng khác nhau của tro bay và xỉ lò cao nghiền mịn
##plugins.themes.academic_pro.article.main##
Author
-
Nguyễn Lê Kim NgọcTrường Đại học Cần ThơHồ Sĩ LànhTrường Đại học Công nghệ Giao thông Vận tảiBùi Minh ToànTrường Đại học Cần ThơNgô Văn AnhTrường Đại học Cần ThơKy Minh HungTrường Đại học Trà VinhHuỳnh Trọng PhướcTrường Đại học Cần Thơ
Từ khóa:
Tóm tắt
Việc nghiên cứu chất kết dính mới thân thiện hơn với môi trường để thay thế cho xi măng Poóclăng truyền thống trong các hoạt động xây dựng đã thu hút nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới. Tiềm năng của việc hoạt hóa hỗn hợp tro bay (FA)-xỉ lò cao nghiền mịn (GGBFS) bằng Na2SO4 công nghiệp để sản xuất chất kết dính sulfate hoạt hóa (SAB) được giới thiệu trong nghiên cứu này. Các mẫu SAB được chuẩn bị với các tỷ lệ FA/GGBFS (theo khối lượng) là 5/95, 10/90, 15/85, 20/80 và 30/70. Kết quả cho thấy hỗn hợp SAB thể hiện khả năng chảy tốt hơn với hàm lượng FA cao hơn. Trước 7 ngày, cường độ của các mẫu SAB giảm khi hàm lượng FA tăng. Tuy nhiên, cường độ của các mẫu SAB chứa 20 và 30% FA có xu hướng tăng lên ở 28 ngày tuổi. Độ hút nước của các mẫu SAB ở 28 ngày dao động từ 12,29% đến 14,11%. Bên cạnh đó, sử dụng nhiều FA mang lại hiệu quả tích cực trong việc giảm độ co khô của các mẫu SAB. Tỷ lệ FA/GGBFS = 30/70 được khuyến nghị để sản xuất SAB cho mục đích xây dựng bền vững.
Tài liệu tham khảo
-
[1] Zhang, J., H. Tan, M. Bao, X. Liu, and P. Wang, "Low carbon cementitious materials: Sodium sulfate activated ultra-fine slag/fly ash blends at ambient temperature", Journal of Cleaner Production, 280, 2021, 124363.
[2] Huynh, T.P. and D.H. Vo, "Engineering performance of alkali-activated green building bricks incorporating solid waste materials", The University of Danang, Journal of Science and Technology, 11(108.2), 2016, 163–166.
[3] Shi, C., A.F. Jiménez, and A. Palomo, "New cements for the 21st century: The pursuit of an alternative to Portland cement", Cement and Concrete Research, 41, 2011, 750–763.
[4] van Deventer, J.S., J.L. Provis, and P. Duxson, "Technical and commercial progress in the adoption of geopolymer cement", Minerals Engineering, 29, 2012, 89–104.
[5] Bajpai, R., K. Choudhary, A. Srivastava, K.S. Sangwan, and M. Singh, "Environmental impact assessment of fly ash and silica fume based geopolymer concrete", Journal of Cleaner Production, 254, 2020, 120147.
[6] Provis, J.L., A. Palomo, and C. Shi, "Advances in understanding alkali - activated materials", Cement and Concrete Research, 78, 2015, 110–125.
[7] Habert, G., J.D. de Lacaillerie, and N. Roussel, "An environmental evaluation of geopolymer based concrete production: reviewing current research trends", Journal of Cleaner Production, 19, 2011, 1229–1238.
[8] Adesina, A. and C.R. Kaze, "Physico-mechanical and microstructural properties of sodium sulfate activated materials: A review", Construction and Building Materials, 295, 2021, 123668.
[9] Ren, J., S.-Y. Guo, X.-L. Qiao, T.-J. Zhao, L.-H. Zhang, -C. Chen, and Q. Wang, "A novel titania/graphene composite applied in reinforcing microstructural and mechanical properties of alkali-activated slag", Journal of Building Engineering, 41, 2021, 102386.
[10] Ren, J., L. Zhang, and R. San Nicolas, "Degradation process of alkali-activated slag/fly ash and Portland cement-based pastes exposed to phosphoric acid", Construction and Building Materials, 232, 2020, 117209.
[11] Ren, J., S.-Y. Guo, T.-J. Zhao, T.-J. Chen, R.S. Nicolas, and L. Zhang, "Constructing a novel nano-TiO2/Epoxy resin composite and its application in alkali-activated slag/fly ash pastes", Construction and Building Materials, 232, 2020, 117218.
[12] Yang, K.-H., J.-K. Song, and K.-I. Song, "Assessment of CO2 reduction of alkali-activated concrete", Journal of Cleaner Production, 39, 2013, 265–272.
[13] McLellan, B.C., R.P. Williams, J. Lay, A. van Riessen, and G.D. Corder, "Costs and carbon emissions for geopolymer pastes in comparison to ordinary portland cement", Journal of Cleaner Production, 19, 2011, 1080–1090.
[14] Habert, G., J.D. de Lacaillerie, and N. Roussel, "An environmental evaluation of geopolymer based concrete production: Reviewing current research trends", Journal of Cleaner Production, 19, 2011, 1229–1238.
[15] Atiş, C.D., C. Bilim, Ö. Çelik, and O. Karahan, "Influence of activator on the strength and drying shrinkage of alkali-activated slag mortar", Construction and Building Materials, 23, 2009, 548–555.
[16] Yang, K.-H. and J.-K. Song, "Workability loss and compressive strength development of cementless mortars activated by combination of sodium silicate and sodium hydroxide", Journal of Materials in Civil Engineering, 21, 2009, 119–127.
[17] Yuan, B., Q.L. Yu, and H.J.H. Brouwers, "Evaluation of slag characteristics on the reaction kinetics and mechanical properties of Na2CO3 activated slag", Construction and Building Materials, 131, 2017, 334–346.
[18] Esaifan, M., H. Khoury, I. Aldabsheh, H. Rahier, M. Hourani, and J. Wastiels, "Hydrated lime/potassium carbonate as alkaline activating mixture to produce kaolinitic clay based inorganic polymer", Applied Clay Science, 126, 2016, 278–286.
[19] Velandia, D.F., C.J. Lynsdale, J.L. Provis, F. Ramirez, and A.C. Gomez, "Evaluation of activated high volume fly ash systems using Na2SO4, lime and quicklime in mortars with high loss on ignition fly ashes", Construction and Building Materials, 128, 2016, 248–255.
[20] Rashad, A.M., "Influence of different additives on the properties of sodium sulfate activated slag", Construction and Building Materials, 79, 2015, 379–389.
[21] Wu, M., Y. Zhang, Y. Ji, W. She, L. Yang, and G. Liu, "A comparable study on the deterioration of limestone powder blended cement under sodium sulfate and magnesium sulfate attack at a low temperature", Construction and Building Materials, 243, 2020, 118279.
[22] Zhang, J., C. Ye, H. Tan, and X. Liu, "Potential application of Portland cement-sulfoaluminate cement system in precast concrete cured under ambient temperature", Construction and Building Materials, 251, 2020, 118869.
[23] Myers, R.J., S.A. Bernal, and J.L. Provis, "A thermodynamic model for C-(N-)A-S-H gel: CNASH_ss. Derivation and validation", Cement and Concrete Research, 66, 2014, 27–47.
[24] Abdalqader, A.F., F. Jin, and A. Al-Tabbaa, "Characterisation of reactive magnesia and sodium carbonate-activated fly ash/slag paste blends", Construction and Building Materials, 93, 2015, 506–513.
[25] Turner, L.K. and F.G. Collins, "Carbon dioxide equivalent (CO2-e) emissions: A comparison between geopolymer and OPC cement concrete", Construction and Building Materials, 43, 2013, 125–130.
[26] Bui, P.T., Y. Ogawa, and K. Kawai, "Effect of sodium sulfate activator on compressive strength", Journal of Materials in Civil Engineering, 32, 2020, 04020117.
[27] Naik, T.R. and S.S. Singh, "Influence of fly ash on setting and hardening characteristics of concrete systems", Materials Journal, 94, 1997, 355–360.
[28] Juenger, M.C.G. and R. Siddique, "Recent advances in understanding the role of supplementary cementitious materials in concrete", Cement and Concrete Research, 78, 2015, 71–80.
[29] Ahmad, M.R., B. Chen, M.A. Haque, and S.Y. Oderji, "Multiproperty characterization of cleaner and energy-efficient vegetal concrete based on one-part geopolymer binder", Journal of Cleaner Production, 253, 2020, 119916.
[30] Bao, J., S. Li, P. Zhang, X. Ding, S. Xue, and T. Zhao, "Influence of the incorporation of recycled coarse aggregate on water absorption and chloride penetration into concrete", Construction and Building Materials, 239, 2020, 117845.
[31] Oderji, S.Y., B. Chen, M.R. Ahmad, and S.F.A. Shah, "Fresh and hardened properties of one-part fly ash-based geopolymer binders cured at room temperature: Effect of slag and alkali activators", Journal of Cleaner Production, 225, 2019, 1–10.
[32] Wu, M., Y. Zhang, Y. Jia, W. She, and G. Liu, "Study on the role of activators to the autogenous and drying shrinkage of lime-based low carbon cementitious materials", Journal of Cleaner Production, 257, 2020, 120522