Sự phát triển của cường độ nén trong hỗn hợp bê tông là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất và độ bền của chúng. Cường độ nén (fc(t)) thường được đo ở các độ tuổi khác nhau để xác định tốc độ tăng cường độ theo thời gian. Trong bối cảnh này, một thí nghiệm đã được tiến hành để phân tích sự phát triển cường độ nén trong hỗn hợp bê tông có phụ gia urea, so sánh sự lão hóa sớm (ít hơn 28 ngày) và lão hóa dài hạn (nhiều hơn 28 ngày). Các kết quả được chuẩn hóa dựa trên cường độ nén ở 28 ngày (fcu).
Phương pháp
Tỷ lệ tăng cường độ nén được tính bằng cách chuẩn hóa cường độ ở bất kỳ thời điểm t nào (fc(t)) so với cường độ ở 28 ngày (fcu). Tỷ lệ này giúp hiểu rõ mức độ nhanh chóng bê tông đạt được cường độ thiết kế và tiếp tục phát triển cường độ sau khoảng thời gian 28 ngày điển hình. Nghiên cứu tập trung cụ thể vào sự phát triển cường độ trong các hỗn hợp chứa các tỷ lệ phần trăm urea khác nhau, được chỉ định là U15W, U5 và U15V.
Kết quả
- Phát triển cường độ lão hóa sớm (<28 ngày):
- Tại 3 ngày, tỷ lệ tăng cường độ nén cho các hỗn hợp được quan sát từ 0.42 cho U15W đến 0.60 cho U5. Điều này cho thấy trong ba ngày đầu, hỗn hợp U5 đã đạt được 60% cường độ 28 ngày, trong khi U15W chỉ đạt 42%.
- Phát triển cường độ lão hóa dài hạn (>28 ngày):
- Tại 91 ngày, các tỷ lệ cường độ nén dao động từ 1.21 cho U5 đến 1.36 cho U15V. Điều này có nghĩa là vào ngày thứ 91, U15V đã phát triển thêm 36% cường độ so với những gì nó đã đạt được vào ngày 28, vượt qua phạm vi thông thường cho bê tông thông thường.
Thảo luận
Các kết quả cho thấy tất cả các mẫu bê tông pha trộn urea đã vượt quá tỷ lệ tăng cường độ thông thường (1.05–1.2) được đề cập trong ACI 318 cho bê tông thông thường. Điều này chứng tỏ hiệu quả của urea trong việc tăng cường cả sự phát triển cường độ sớm và dài hạn của bê tông. Các phụ gia urea không chỉ tăng tốc độ tăng cường độ sớm mà còn thúc đẩy sự phát triển cường độ liên tục, làm cho các hỗn hợp này phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu nhiệt thấp và tăng cường độ bền vững.
Hàm ý
Khả năng của các hỗn hợp bê tông với urea vượt quá tỷ lệ tăng cường độ thông thường cung cấp tiềm năng đáng kể cho việc sử dụng chúng trong các ứng dụng kết cấu khác nhau. Những phát hiện này có thể ảnh hưởng đến thực tiễn thiết kế hỗn hợp bê tông, đặc biệt là cho các cấu trúc nơi cường độ sớm là rất quan trọng và độ bền dài hạn được yêu cầu.
Kết luận
Nghiên cứu này làm nổi bật tác động có lợi của urea đối với sự phát triển cường độ của các hỗn hợp bê tông. Các phát hiện cho thấy việc bổ sung urea không chỉ giúp đạt được sự tăng cường độ sớm nhanh chóng mà còn đảm bảo sự phát triển cường độ dài hạn vượt trội so với bê tông thông thường. Điều này có thể dẫn đến các thực tiễn xây dựng bền vững hơn, tối ưu hóa việc sử dụng vật liệu trong khi nâng cao tính toàn vẹn cấu trúc và tuổi thọ.
Bài phân tích toàn diện này cung cấp một cái nhìn rõ ràng về tỷ lệ tăng cường độ nén điển hình trong các hỗn hợp bê tông, nhấn mạnh các lợi ích của các phụ gia urea trong cả các kịch bản lão hóa sớm và dài hạn.