Nghiên cứu đăng trên Scientific Reports đã đánh giá hiệu quả của meta cao lanh trong các hỗn hợp bê tông tự lèn 98win5 phối liệu ba thành phần gồm meta cao lanh, tro bay giàu canxi và bột đá cẩm thạch thải. Kết quả cho thấy việc tối ưu tỷ lệ meta cao lanh giúp cải thiện đáng kể mô đun đàn hồi, độ đặc chắc và chất lượng vi cấu trúc của bê tông, đồng thời mở ra hướng đi mới trong việc tận dụng phụ phẩm công nghiệp để phát triển 98win58 98win98 bền vững.
Bê tông tự lèn thế hệ mới đang bước vào giai đoạn cải tiến 98win10 khi các 98win58 khoáng hoạt tính cao được đưa vào phối liệu nhằm đồng thời nâng cao hiệu năng cơ học và giảm phụ thuộc vào 98win93 portland. Trong xu thế đó, meta cao lanh nổi lên như một thành phần có 98win8 cải thiện cấu trúc vi mô và gia tăng độ bền lâu dài của bê tông.
Thiết kế thí nghiệm và phương pháp phối liệu 3 thành phần
Nghiên cứu 98win5 bê tông tự lèn làm nền tảng và 98win98 chín cấp phối khác nhau bao gồm mẫu đối chứng và các hỗn hợp có bổ sung meta cao lanh với tỷ lệ thay thế từ 5 - 20%. Trong tất cả các cấp phối, tro bay giàu canxi được giữ cố định ở mức thay thế 15% 98win93, trong khi bột đá cẩm thạch thải được 98win5 để thay thế 20% cát tự nhiên.
Các mẫu bê tông được chế tạo và kiểm tra thông qua hệ thống thí nghiệm cơ học kết hợp phân tích không phá hủy. Module đàn hồi được xác định trên mẫu trụ kích thước 150×300 mm dưới tải nén trục trong máy nén thủy lực. Chất lượng kết cấu được đánh giá bằng vận tốc xung siêu âm thông qua thiết bị kiểm tra siêu âm cầm tay và độ cứng bề mặt bằng búa bật nẩy.
Phân tích vi cấu trúc được thực hiện bằng kính hiển vi điện tử quét và phân tích phổ tán sắc năng lượng tia X nhằm xác định đặc điểm cấu trúc bên trong và tỷ lệ canxi trên silic trong 98wim thủy hóa của hồ 98win93.
Ảnh hưởng của meta cao lanh đến tính chất cơ học và vi cấu trúc bê tông
Kết quả cho thấy các 98win58 khoáng khi phối hợp theo tỷ lệ hợp lý tạo ra hiệu ứng cộng hưởng tích cực đối với chất lượng bê tông tự lèn. Trong đó, cấp phối chứa khoảng 12,5% meta cao lanh cho thấy hiệu quả tối ưu nhất về tổng thể.
Sau 28 ngày, module đàn hồi của cấp phối này đạt 32,10 GPa, cao hơn khoảng 8,1% so với mẫu đối chứng. Đến 90 ngày, giá trị này tăng lên 33,80 GPa, cho thấy sự phát triển cường độ theo thời gian.
Kết quả kiểm tra không phá hủy cho thấy vận tốc xung siêu âm đạt 4872 m/s tại 90 ngày, phản ánh chất lượng bê tông ở mức rất tốt theo tiêu chuẩn đánh giá. Phân tích thống kê cũng xác nhận sự khác biệt có ý nghĩa giữa các cấp phối về độ đặc chắc và tính đồng nhất.
Phân tích hình ảnh vi cấu trúc cho thấy mẫu có bổ sung meta cao lanh tạo ra mạng lưới đặc chắc hơn so với mẫu đối chứng. Đồng thời, tỷ lệ canxi trên silic trong cấu trúc giảm xuống mức 0,04 so với 0,22 ở mẫu đối chứng, phản ánh quá trình phản ứng puzolan, trong đó Ca(OH)₂ được tiêu thụ để tạo thêm gel C-S-H, thành phần chính quyết định cường độ và độ bền của bê tông.
Ngoài giá trị kỹ thuật, nghiên cứu còn nhấn mạnh tiềm năng kinh tế và môi trường của việc tái 98win5 phụ phẩm công nghiệp trong ngành 98win98. Việc tận dụng tro bay và bột đá thải không chỉ giảm áp lực lên bãi chôn lấp chất thải mà còn góp phần thúc đẩy xu hướng phát triển 98win58 xanh, phù hợp với 98win5 98win98 bền vững và kinh tế tuần hoàn hiện nay.
Buildata
