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

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.

pdf 5 trang yennguyen 6920
Bạn đang xem tài liệu "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", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: 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

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)

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_thuc_nghiem_anh_huong_cua_ty_le_nuocxi_mang_den_s.pdf