Cốt liệu nhẹ là gì? Các công bố khoa học về Cốt liệu nhẹ
Cốt liệu nhẹ là một loại vật liệu có tỷ trọng thấp, thường được sử dụng để giảm trọng lượng và tăng tính di động cho các sản phẩm. Cốt liệu nhẹ có thể được làm ...
Cốt liệu nhẹ là một loại vật liệu có tỷ trọng thấp, thường được sử dụng để giảm trọng lượng và tăng tính di động cho các sản phẩm. Cốt liệu nhẹ có thể được làm từ các chất liệu như nhựa composite, hợp kim nhôm, sợi carbon và các hợp chất có cấu trúc phân tử hở. Cốt liệu nhẹ thường được ứng dụng trong công nghệ hàng không vũ trụ, công nghệ ô tô, công nghệ đường sắt và các lĩnh vực khác yêu cầu tính nhẹ và độ bền cao.
Cốt liệu nhẹ là loại vật liệu có tính chất nhẹ và độ bền cao do tỷ trọng của nó thấp hơn so với các vật liệu thông thường. Việc sử dụng cốt liệu nhẹ giúp giảm trọng lượng tổng thể của sản phẩm, từ đó tăng tính di động và giảm tiêu hao năng lượng.
Cốt liệu nhẹ có thể được sản xuất từ nhiều chất liệu khác nhau, tùy thuộc vào mục đích sử dụng và yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm. Dưới đây là một số loại cốt liệu nhẹ phổ biến:
1. Nhựa composite: Đây là một loại vật liệu được tạo thành từ kết hợp giữa sợi pha và một ma trận nhựa. Các sợi pha thường là sợi carbon, sợi thủy tinh hoặc sợi aramid, trong khi ma trận nhựa có thể là epoxy, polyester, vinyl ester, polyurethane và nhiều chất liệu khác. Nhựa composite được biết đến với tính chất nhẹ, độ cứng và độ bền cao, chống ăn mòn, cách nhiệt và không dẫn điện.
2. Hợp kim nhôm: Nhôm có tính chất nhẹ và độ bền cao, là một chất liệu phổ biến trong sản xuất các thành phần có khối lượng quan trọng, như khung máy bay, xe hơi, đồ điện tử và các ứng dụng lĩnh vực khác. Hợp kim nhôm thường được tạo thành bằng cách kết hợp nhôm với các nguyên tố như đồng, kẽm, magiê và silic để tăng độ cứng và độ bền.
3. Sợi carbon: Sợi carbon là loại sợi mỏng, nhẹ được sản xuất từ polyacrylonitrile hoặc than đá. Sợi carbon có độ bền cao và đặc tính cơ học tuyệt vời, bao gồm độ cứng và độ bền kéo. Sợi carbon thường được sử dụng trong sản xuất các thành phần máy bay, ô tô, thể thao và nhiều ngành công nghiệp công nghệ cao khác.
4. Các hợp chất có cấu trúc phân tử hở: Đây là loại cốt liệu nhẹ được tạo thành từ các chất khí hoặc chất khí được chất ở dạng lỏng. Ví dụ, bọt nhựa là một hợp chất có cấu trúc phân tử hở, trong đó các khoảng trống giữa các phân tử nhựa được điền bởi khí hoặc chất khí. Các vật liệu như bọt nhựa có tính chất nhẹ, cách nhiệt và cách âm tốt, thường được sử dụng trong ngành xây dựng và sản xuất các sản phẩm lót, cách nhiệt và người chảy.
Danh sách công bố khoa học về chủ đề "cốt liệu nhẹ":
Nghiên cứu sử dụng hạt vi cầu rỗng từ tro bay thay thế một phần cốt liệu nhỏ cho chế tạo bê tông nhẹ chịu lực
Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu sử dụng các hạt vi cầu rỗng từ tro bay, còn gọi là hạt cenosphere(FAC) thay thế một phần hoặc hoàn toàn cốt cốt liệu nhỏ trong bê tông để chế tạo loại bê tông nhẹ chịu lực với khối lượng thể tích (KLTT) trong khoảng từ 1300 đến 1800 kg/m3, cường độ nén trên 40 MPa. Cát được sử dụng thay thế một phần cenospheres ở các tỷ lệ cát/FAC là 0, 20, 40, 60, 80 và 100 % theothểtích. Kết quả thí nghiệm cho thấy, khi thay thế cát bởi FAC, khối lượng thể tích của bê tông giảm tương ứng, từ 2180 kg/m3 của mẫu 100 % cát xuống còn 1312 kg/m3 khi thay thế hoàn toàn cốt liệu cát bằng FAC. Tuy nhiên, các tính chất cơ học cơ bản của bê tông sử dụng FAC như cường độ nén, cường độ uốn, mô đun đàn hồi bị giảm, độ hút nước tăng, mặc dù cường độ riêng (tỷ lệ cường độ nén so với KLTT) tăng đáng kể.
#Hạt vi cầu rỗng từ tro bay #Bê tông nhẹ #Bê tông nhẹ chịu lực #Cenospheres #Bê tông nhẹ cường độ cao #Cốt liệu nhẹ
Nghiên cứu chế tạo bê tông nhẹ tự lèn từ tro bay
TẠP CHÍ VẬT LIỆU & XÂY DỰNG - Tập 12 Số 01 - 2022
Nghiên cứu chế tạo cốt liệu nhẹ nhân tạo (LWA) từ nguồn vật liệu địa phương và tro bay từ nhà máy nhiệt điện tại khu vực Đồng bằng sông Cửu long (ĐBSCL) bằng phương pháp liên kết nguội. Qua các thử nghiệm cho thấy có thể sản xuất LWA từ tro bay có khối lượng thể tích thấp (1,002 g/cm3), độ hút nước của cốt liệu đạt 15,67 % cao hơn so với đá tự nhiên (5,21 %) và cường độ nén từng viên của LWA được sản xuất đạt 1,08 MPa với hàm lượng 8 % xi măng và LWA được ứng dụng vào thay thế 100% thể tích của đá dăm trong hỗn hợp bê tông tự lèn với các tỷ lệ w/c khác nhau. Kết quả cho thấy bê tông nhẹ tự lèn được sản xuất trong nghiên cứu có độ sụt cao nằm trong khoảng từ 250 mm đến 270 mm và đường kính chảy loang từ 550 mm đến 650 mm đạt yêu cầu về bê tông tự lèn theo tiêu chuẩn TCVN 12209:2018, khối lượng thể tích khô của bê tông sử dụng LWA nhỏ hơn 12 % đến 16 % so với các trường hợp cấp phối bê tông sử dụng đá tự nhiên. Độ hút nước thấp và cường độ đạt khoảng 90 % đến 97 % so với các cấp phối bê tông sử dụng đá tự nhiên và tất cả các cấp phối bê tông nhẹ tự lèn được sản xuất đạt tiêu chuẩn ASTM C330 và ACI 318. Qua các kết quả phân tích đánh giá tính chất của LWA và bê tông nhẹ tự lèn được sản xuất trong nghiên cứu có thể chứng minh được tiềm năng ứng dụng tro bay vào sản xuất LWA và ứng dụng vào chế tạo bê tông nhẹ tự lèn kết hợp với phụ gia khoáng (Fly ash, silica fume) thay thế xi măngtrong nghiên cứu giúp cải thiện đáng kể được tính chất của bê tông.
#Tro bay #Phương pháp liên kết nguội #Bê tông nhẹ #Bê tông tự lèn #Cốt liệu nhẹ
Ảnh hưởng của hạt cốt liệu nhẹ tái chế từ phế thải phá dỡ công trình xây dựng đến một số tính chất cơ lý của bê tông nhẹ
Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng (TCKHCNXD) - ĐHXDHN - Tập 13 Số 4V - Trang 94-102 - 2019
Trong những năm gần đây ô nhiễm môi trường đang ngày càng nghiêm trọng, một trong những nguyên nhân đó là do phế thải xây dựng từ các công trình. Việc tái sử dụng phế thải phá dỡ công trình xây dựng là một xu hướng tất yếu, xu hướng phát triển bền vững mà các quốc gia đang hướng đến. Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm về việc chế tạo bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ chế tạo từ phế thải phá dỡ công trình xây dựng với thành phần gạch và vữa xây, sau đó đánh giá đặc trưng cơ lý quan trọng của loại bê tông này là cường độ chịu nén. Kết quả thực nghiệm cho thấy từ các hạt cốt liệu nhẹ chế tạo từ phế thải khối vữa xây (gồm gạch và vữa) có thể tạo ra được loại bê tông nhẹ có khối lượng thể tích nhỏ hơn 1800 kg/m3 với cường độ chịu nén có thể đạt tới 20 MPa ở tuổi 28 ngày và đạt trên 25 MPa ở tuổi 90 ngày. Loại bê tông này có thể sử dụng làm bê tông nhẹ chịu lực cho công trình xây dựng, đem lại lợi ích cho công trình đồng thời giúp giải quyết những vấn đề do PTXD sinh ra, lại giúp giảm bớt việc sử dụng quá tải các nguồn tài nguyên thiên nhiên.
Từ khóa:
bê tông nhẹ; phế thải phá dỡ công trình xây dựng; hạt cốt liệu nhẹ; khối lượng thể tích; cường độ chịu nén; hệ số phẩm chất.
Sử dụng cát trắng địa phương chế tạo bê tông nhẹ
Ở nước ta, nhiều nơi có trữ lượng cát hạt mịn rất lớn. Sử dụng loại cát này trong bê tông xi măng sẽ làm giảm độ lưu động, giảm cường độ và tăng lượng dùng xi măng. Bài báo thể hiện kết quả nghiên cứu sử dụng loại cát trắng – cát mịn tại địa phương Đà Nẵng để chế tạo bê tông nhẹ cốt liệu rỗng từ hạt polystyrol. Bê tông này khá mới mẻ trên thị trường, việc nghiên cứu thành phần và công nghệ sản xuất chưa đầy đủ và đồng bộ. Bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm, xác định được thành phần tối ưu chế tạo được bê tông có khối lượng thể tích 1032,36 kg/m3, cường độ 28 ngày là 6,46 MPa thích hợp làm tấm, panel tường nhẹ, gạch block,…trong các công trình xây dựng. Trên cơ sở kết quả đạt được, bài báo cũng đề xuất quy trình công nghệ chế tạo bê tông polystyrol, có thể ứng dụng trong các nhà máy sản xuất bê tông tại Đà Nẵng cũng như tại miền Trung.
#polystyrol #bê tông nhẹ #cốt liệu rỗng #cát mịn #xây dựng
Sử dụng vật liệu địa phương chế tạo bê tông keramzit
Để nâng cao khả năng cách nhiệt đồng thời giảm tải trọng công trình và chi phí xây dựng, một giải pháp có hiệu quả là sử dụng bê tông nhẹ cốt liệu rỗng keramzit. Bê tông keramzit được nghiên cứu và ứng dụng chủ yếu ở miền Bắc và miền Nam nhưng chưa phát triển mạnh, sản lượng không cao và ổn định. Bài báo thể hiện kết quả nghiên cứu sử dụng nguyên liệu địa phương chế tạo bê tông keramzit. Bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm, xác định được thành phần tối ưu chế tạo bê tông keramzit có khối lượng thể tích là 1601,47 kg/m3, cường độ chịu nén Rn28 là 26,7 MPa thích hợp làm sàn, dầm, cột,… trong các công trình xây dựng, mang lại ý nghĩa: tận dụng nguyên liệu địa phương, mở rộng quy mô sản xuất và ứng dụng loại bê tông này tại miền Trung và Tây Nguyên.
#bê tông keramzit #cốt liệu rỗng #cách nhiệt #xây dựng #phương pháp quy hoạch thực nghiệm #bê tông nhẹ
Đánh giá độ nhạy nứt do nhiệt ở giai đoạn ban đầu của bê tông cốt liệu nhẹ được kết hợp với phụ gia trương nở:
Bài báo này giới thiệu một phương pháp có tính định lượng để đánh giá độ nhạy nứt do nhiệt ở tuổi ban đầu của bê tông có sử dụng cốt liệu nhẹ và phụ gia trương nở. Ảnh hưởng của sự kết hợp phụ gia trương nở và cốt liệu nhẹ trong sự giảm nhẹ hiện tượng nứt nhiệt trong bê tông đã được đánh giá. Ứng suất và nhiệt trong bê tông dưới điều kiện ngàm tuyệt đối, bảo dưỡng bịt kín và môi trường bán đoạn nhiệt được thí nghiệm bằng máy kiểm tra ứng suất nhiệt (TSTM). Kết quả thí nghiệm được phân tích và kết quả về độ nhạy nứt do nhiệt được đánh giá.
Abstract
This paper presents the quantitative evaluation of early thermal cracking sensitivity of expansive concrete and lightweight aggregate concrete. Effectiveness of combination of expansive additive in lightweight aggregate concrete in term of thermal cracking mitigation was tested. The temperature history and stress under restrained degree of 100% were measured by a Thermal Stress Testing Machine (TSTM). The test results, which were discussed and the thermal cracking sensitivity, were evaluated.
#Ứng suất ngàm #cấp độ ngàm #biến dạng nhiệt #Restraint stress #restraint degree #thermal deformation
Thiết kế thành phần bê tông cốt liệu nhẹ kết cấu sử dụng phụ gia hóa học và phụ gia khoáng:
Hiện nay bê tông cốt liệu nhẹ kết cấu (SLAC) đã và đang phát triển trên thế giới và ở Việt Nam, theo đó SLAC cần có tính công tác tốt, có thể vận chuyển bằng bơm, dễ tạo hình và đạt cường độ thiết kế; Và khi đó, trong thành phần của SLAC thường phải sử dụng phụ gia hoá học kết hợp phụ gia khoáng hoạt tính. ACI 211.2-98(2004) trình bày phương pháp thiết kế thành phần bê tông cốt liệu nhẹ kết cấu, tuy nhiên phạm vi của tài liệu này không bao gồm bê tông có sử dụng phụ gia hoá học. Bài báo này trình bày kết quả tính toán và thực nghiệm thành phần SLAC trên cơ sở vận dụng ACI 211.2 kết hợp điều chỉnh hỗn hợp đạt mục đích yêu cầu theo kinh nghiệm thực tiễn trong thi công. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng, khi sử dụng phụ gia siêu dẻo, phụ gia cuốn khí và phụ gia khoáng hoạt tính với tỷ lệ phụ hợp đã chế tạo được SLAC đạt yêu cầu thiết kế.
Abstract
Currently, structural lightweight aggregate concrete (SLAC) has been developed in the world and in Viet Nam. SLAC needs to be better workable, higher quality, pumpable, and easy to form. Accordingly, in the composition of SLAC, it is often necessary to use chemical additives combined with active mineral additives. ACI 211.2-98(2004) presents a method for the design of structural lightweight aggregate concrete compositions; however, the scope of this document does not include concrete using chemical admixtures. This paper presents the calculation and experimental results of the SLAC composition on the basis of applying ACI 211.2 in combination with adjusting the mixture to achieve the required purpose according to practical experience in construction. The results show that when using superplasticizers, air-entraining additives, and active mineral additives with the appropriate proportions, SLAC has been manufactured to meet the design requirements.
#Bê tông cốt liệu nhẹ kết cấu (SLAC) #cốt liệu nhẹ (LA) #độ sụt (SN) #độ phân tầng #phụ gia siêu dẻo (PGSD) #phụ gia cuốn khí (AD) #tro bay (FA) #silica fume (SF) #thiết kế thành phần #fly ash (FA) #component design #air entrainment additives (AD) #superplasticizer (PGSD) #stratification index #slump #Structural lightweight aggregate concrete (SLAC) #lightweight aggregate (LWA)
Chế tạo cốt liệu nhẹ từ tro bay cho bê tông xi măng
Nghiên cứu sản xuất cốt liệu nhẹ từ tro bay ở khu vực Đồng bằng sông Cửu Long theo phương pháp liên kết nguội ứng dụng vào thay thế đá (10 x 20) mm để sản xuất bê tông xi măng cho các công trình giao thông nông thôn cấp IV trở xuống trên địa bàn tỉnh An Giang. Cốt liệu trong nghiên cứu được sản xuất với nhiều tỷ lệ cấp phối khác nhau giữa tro bay và xi măng. Kết quả cho thấy cốt liệu nhẹ được sản xuất có khối lượng thể tích vào khoảng 1 g/cm3, độ hút nước từ 16,79 % đến 25,19 %, cường độ cao nhất có thể đạt được là 1,72 MPa (88 % tro bay và 12 % xi măng), thành phần hạt và độ nén dập đáp ứng được yêu cầu theo tiêu chuẩn TCVN 7572:2006. Chọn cốt liệu nhẹ FA91C09 (91 % tro bay) và cốt liệu nhẹ FA88C12 (88 % tro bay) để sản xuất bê tông xi măng. Kết quả cho thấy sử dụng cốt liệu nhẹ giảm được khối lượng thể tích của bê tông, có giá trị nhỏ hơn từ 16 % đến 19 %, cường độ chịu nén ở 28 ngày tuổi đạt từ 65 % đến 75 % so với mẫu bê tông dùng đá 10 x 20. Cường độ chịu uốn từ 4,61 MPa đến 5,81 MPa và độ mài mòn đạt từ 0,16 g/cm2 đến 0,47 g/cm2. Tất cả các tính chất của bê tông nhẹ được sản xuất trong nghiên cứu điều đáp ứng được yêu cầu sử dụng bê tông xi măng cho đường giao thông nông thôn cấp IV trở xuống theo tiêu chuẩn hiện hành.
#Tro bay #Cốt liệu nhẹ #Cường độ #Khối lượng thể tích khô #Bê tông nhẹ
Tổng số: 8
- 1