Tạp chí Vật liệu và Xây dựng

Nghiên cứu ảnh hưởng sodium silicat và silicafume đến khả năng làm việc của cốt liệu tái chế trong bê tông

Lê Tuấn Anh, Nguyễn Ninh Thụy — Fri, 28 Oct 2022 00:00:00 +0700

Sử dụng cốt liệu tái chế từ phế thải xây dựng là giải pháp giúp giảm chi phí xử lý chất thải rắn và bảo vệ môi trường bền vững trong xây dựng. Nghiên cứu này sử dụng cốt liệu tái chế từ phế thải bê tông trong các công trình. Cốt liệu tái chế cho thấy độ hút nước cao và hàm lượng vữa bám trên bề mặt lớn. Sử dụng cốt liệu tái chế với hàm lượng lần lượt là 25, 50 và 100% thay thế cho đá trong thành phần cấp phối bê tông. Dung dịch sodium silicate 5% theo khối lượng được sử dụng để làm dung dịch xử lý bề mặt cốt liệu. Thành phần silicafume sử dụng thay thế với hàm lượng 25, 50, 75 và 100% theo khối lượng cho sodium silicat trong dung dịch. Kết quả thực nghiệm cho thấy độ sụt của hỗn hợp bê tông có xu hướng giảm khi tăng dần hàm lượng thay thế của cốt liệu tái chế. Độ sụt của hỗn hợp bê tông giảm đến 50% và cường độ bê tông tái chế giảm đến 30% khi sử dụng cốt liệu phế thải chưa được xử lý bề mặt. Nghiên cứu sử dụng dung dịch sodium silicat 5% có khả năng cải thiện bề mặt, giảm độ hút nước của cốt liệu tái chế. Độ sụt của hỗn hợp bê tông được cải thiện. Cường độ bê tông sử dụng cốt liệu tái chế đã xử lý có khả năng cải thiện đến 20%. Thời gian cần thiết để xử lý cốt liệu trong dung dịch sodium silicat là 3-4 giờ. Dung dịch sodium silicat 5% kết hợp với silicafume tỷ lệ 1-1 và thời gian xử lý trong 4 giờ cho thấy khả năng cải thiện bề mặt cốt liệu tái chế tốt nhất. Độ sụt của hỗn hợp bê tông có khả năng cải thiện đến 70%. Cường độ bê tông có khả năng tăng cường đến 28%.

Khả năng chế tạo bê tông cường độ cao hạt mịn sử dụng chất kết dính không xi măng

Tăng Văn Lâm, Boris Igorevich Bulgakov — Fri, 28 Oct 2022 00:00:00 +0700

Bài viết này đã cho thấy tiềm năng chế tạo bê tông cường độ cao hạt mịn sử dụng chất kết dính không xi măng từ hỗn hợp phế thải công nghiệp ở Việt Nam. Trong đó, tro bay nhiệt điện Phả Lại và xỉ lò cao Hòa Phát được sử dụng như là vật liệu alumino-silicat, dụng dịch NaOH với nồng độ mol/lít là 12 M và Na₂SiO₃ có mô đun silic 2,5 được sử dụng như là dung dịch kiềm kích hoạt. Ngoài ra, để khử lượng kiềm dư trong nghiên cứu này đã sử dụng 1% bột ôxít nhôm. Tỷ lệ giữa dung dịch hoạt hóa với vật liệu alumino-silicat được khảo sát là 0,32. Hàm lượng tro bay/xỉ lò cao đã khảo sát lần lượt là 60/40, 50/50 và 40/60. Tính công tác của hỗn hợp bê tông được xác định bằng độ xòe trong côn vữa và cường độ của mẫu thí nghiệm được xác định trên khuôn hình lăng trụ kích thước 40x40x160 mm. Mục tiêu của nghiên cứu này là hỗn hợp bê tông có độ chảy xòe từ 15 đến 20 cm và cường độ nén thiết kế ở tuổi 28 ngày đạt trên 70 MPa.

Khảo sát đặc tính cấu trúc và khả năng quang xúc tác của vật liệu nano dạng thanh TNTs/TiO2, 5%gC3N4-TNTs/TiO2 so sánh với Degussa P25

Tạ Ngọc Dũng, Nguyễn Dương Định, Phạm Thanh Mai, Lưu Thị Hồng, Huỳnh Đăng Chính — Fri, 28 Oct 2022 00:00:00 +0700

Các vật liệu Na₂TiO₃/TiO₂và 5%gC₃N₄-Na₂TiO₃/TiO₂ (TNTs/TiO₂ và 5%gC₃N₄-TNTs/TiO₂) được tổng hợp từ nguyên liệu đầu Degussa P25 (TiO₂). Vật liệu đã được khảo sát đặc tính cấu trúc theo các phương pháp XRD, SEM, EDX và phổ UV-vis. Tính chất xúc tác quang cũng đã được khảo sát cho phân hủy chất màu metylen xanh (MB) dưới chiếu xạ bởi ánh sáng mặt trời. Các vật liệu TNTs/TiO₂ và 5%gC₃N₄-TNTs/TiO₂được cho thấy là có hình dạng hạt tinh thể ở dạng thanh nano với chiều dài thanh ~5-10 µm và chiều rộng thanh ~80-100 nm. Degussa P25 thương mại có hình dạng hạt tinh thể hình cầu với kích thước 40-60 nm, được sử dụng làm mẫu so sánh. Vật liệu pha tạp 5%gC₃N₄-TNTs/TiO₂có kích thước tinh thể trung bình (d_TiO2anata= 5,02 nm; d_TNTs= 14,53 nm) nhỏ hơn vật liệu không pha tạp TNTs/TiO₂. Năng lượng khe trống của 5%gC₃N₄-TNTs/TiO₂(Eg= 3,12 eV) cũng được giảm nhỏ hơn so với vật liệu TNTs/TiO₂(Eg= 3,21 eV). Hiệu quả xúc tác quang của 5%gC₃N₄-TNTs/TiO₂làm phân hủy chất màu metylen xanh (MB) dưới chiếu xạ ánh sáng mặt trời đạt được cao nhất (78,8%) so với vật liệu không pha tạp TNTs/TiO₂ và vật liệu so sánh Degussa P25 (đạt hiệu suất tương ứng là 42,6% và 28%).

Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất hoạt hóa natri sulfat đến cường độ chịu nén của chất kết dính có sử dụng hàm lượng lớn tro bay

Nguyễn Trần Đăng Khoa, Bùi Phương Trinh, Nguyễn Ngọc Thành — Fri, 28 Oct 2022 00:00:00 +0700

Nghiên cứu này tập trung đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng chất hoạt hóa natri sulfat (Na₂SO₄) đến cường độ chịu nén của hệ nền chất kết dính với hàm lượng lớn tro bay. Lượng tro bay có trong hệ nền lần lượt là 85, 88, 90, 93, 95 và 97% theo khối lượng chất kết dính. Hàm lượng Na₂SO₄ được cho vào hỗn hợp theo tỉ lệ 0, 1.5, 2.0, 2.5 và 3.0% theo khối lượng chất kết dính. Tỉ lệ nước/chất kết dính cho tất cả cấp phối là 0.20. Sau 24 giờ đúc, các mẫu lập phương có kích thước 50×50×50 mm được dưỡng hộ trong bể nước ở nhiệt độ 27±2^oC. Kết quả chỉ ra rằng ở độ tuổi sớm 3 ngày, các mẫu sử dụng chất hoạt hóa có cường độ chịu nén phát triển gấp 2 đến 4 lần khi so với mẫu đối chứng không có Na₂SO₄. Ở 7 và 14 ngày tuổi, giá trị cường độ nén của các mẫu chứa Na₂SO₄ vẫn còn tiếp tục tăng cao khoảng 1.5 đến 2.0 lần so với mẫu đối chứng. Đến 28 ngày tuổi, giá trị cường độ chịu nén của mẫu đối chứng xấp xỉ gần bằng cường độ của các mẫu có chứa chất hoạt hóa. Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng chất hoạt hóa Na₂SO₄ được thêm vào đã giúp thúc đẩy sự phát triển cường độ ở độ tuổi sớm cho hệ nền chất kết dính có chứa hàm lượng lớn tro bay và hàm lượng Na₂SO₄tối ưu là 2.5% theo khối lượng chất kết dính.

Ứng dụng xi măng vi sinh trong gia cố nền đất cát

Đỗ Thanh Huyền, Hoàng Phương Tùng — Fri, 28 Oct 2022 00:00:00 +0700

Bài báo này tập trung vào việc ứng dụng kỹ thuật sinh học trong việc sản xuất xi măng vi sinh nhằm hóa cứng đất cát rời. Vi sinh vật được nuôi cấy trong môi trường vô trùng tại phòng thí nghiệm đã đạt được độ hoạt động thích hợp cho các phản ứng hóa sinh nhằm tạo ra kết tủa CaCO₃. Nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật bơm tuần hoàn với tốc độ thấp để đưa vi sinh vật và hóa chất vào hóa cứng mẫu cát. Cường độ nén của mẫu cát sau khi xử lý bằng vi sinh vật lên đến gần 5 MPa. Các phân tích vi cấu trúc đã chỉ ra rằng hàm lượng, vị trí phân bố của kết tủa CaCO₃ đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường độ nén của mẫu. Kết quả của nghiên cứu này có năng phát triển để ứng dụng xi măng vi sinh vào các công trình gia cố nền đất cát trong tương lai.

Tính toán phát thải CO2 của các loại xi măng sử dụng hàm lượng clanhke thấp

Trịnh Thị Châm, Lưu Thị Hồng — Fri, 28 Oct 2022 00:00:00 +0700

Trong năm 2020, Hiệp hội Xi măng và Bê tông Toàn cầu đã công bố cam kết sản xuất xi măng không phát thải CO₂ vào năm 2050. Điều này khiến xi măng trở thành ngành công nghiệp đầu tiên thiết lập một cam kết này trên toàn cầu. Bài báo này trình bày cách tính hàm lượng CO₂ phát thải trong xi măng pooc lăng và xi măng sử dụng hàm lượng clanhke thấp như: xi măng siêu sulfat, xi măng xỉ lò cao và xi măng đa cấu tử. Kết quả tính toán cho thấy rằng, xi măng siêu sulfat có lượng phát thải CO₂ thấp nhất trong tất cả các loại xi măng. Lượng CO₂ phát thải trong xi măng siêu sulfat giảm khoảng 10 lần so với xi măng OPC, trong khi đó xi măng xỉ lò cao và xi măng đa cấu tử cũng làm giảm phát thải CO₂ lần lượt là 5,4 lần và 3,6 lần.

Phân tích hiệu quả cọc có phụt vữa thân cọc bằng phương pháp load – transfer

Fri, 28 Oct 2022 00:00:00 +0700

Bài báo đề xuất một phương pháp đơn giản trong phân tích ứng xử của cọc có phụt vữa thân cọc cũng như đánh giá hiệu quả của cọc có phụt vữa thân cọc. Phương pháp đề xuất dựa trên nguyên lý của phương pháp load-transfer kết hợp với công thức xác định sức chịu tải thân cọc có phụt vữa thân cọc. Các trường hợp thử tải hiện trường của cọc khoan nhồi có đường kính lớn (có và không có phụt vữa thân cọc) ở thành phồ Hồ Chí Minh được đưa vào phân tích. Kết quả phân tích của phương pháp đề xuất được kiểm chứng với kết quả thử tải hiện trường. Với sự tương đồng giữa kết quả phân tích từ mô hình và kết quả thử tải hiện trường, bài báo mở rộng phân tích đánh giá ảnh hưởng của việc phụt vữa thân cọc đến sức chịu tải cọc có phụt vữa thân cọc khi cọc được thay đổi chiều dài và đường kính cọc. Kết quả và phương pháp tính của bài báo có thể là một tài liệu tham khảo tốt giúp người kỹ sư trong việc tính toán, thiết kế ban đầu khi sử dụng cọc có phụt vữa thân cọc.

Hiệu chỉnh giá trị chuyển vị ngang tường vây đo đạc bằng Inclinometer

Lê Tiến Nghĩa — Fri, 28 Oct 2022 00:00:00 +0700

Kết quả chuyển vị ngang từ quan trắc hiện trường được xem là dữ liệu đáng tin cậy và được sử dụng để phân tích khả năng ổn định trong quá trình thi công. Tuy nhiên, kết quả chuyển vị ngang tường vây được đo đạc bằng Inclinometer căn cứ giả thiết cố định đáy ống có thể dẫn đến giá trị không đúng với thực tế do sự dịch chuyển của vị trí này trong quá trình đào sâu. Việc hiệu chỉnh được thực hiện căn cứ theo giá trị quan trắc chuyển vị ở đỉnh tường hay tại điểm chống giằng trước khi kích hoạt hệ giằng. Kết quả hiệu chỉnh theo hai phương pháp đề nghị phù hợp với kết quả mô phỏng và giá trị chuyển vị hiệu chỉnh lớn hơn so với kết quả đo đạc xem điểm cố định ở đáy ống.

Nghiên cứu mô phỏng xác định ứng xử chịu uốn của dầm bê tông cốt thép và polyme sợi thủy tinh

Nguyễn Quang Sĩ, Nguyễn Hoàng Quân — Fri, 28 Oct 2022 00:00:00 +0700

Bài báo trình bày nghiên cứu mô phỏng số bằng phương pháp phần tử hữu hạn nhằm xác định ứng xử chịu uốn của kết cấu dầm bê tông sử dụng cốt thép và composit sợi thủy tinh (GFRP). Kết quả mô phỏng số được so sánh với kết quả thực nghiệm trên mẫu dầm chịu uốn bốn điểm. Kết quả thu được cho thấy sự tương đồng giữa mô hình mô phỏng số và kết quả thí nghiệm trên các phương diện như đường cong lực chuyển vị, dạng phá hoại. Bên cạnh đó, một số tham số ảnh hưởng đến ứng xử chịu uốn của dầm bê tông cốt hỗn hợp thép và GFRP cũng được khảo sát.

Sử dụng mô hình SEM xác định các yếu tố về sự hài lòng công việc của nguồn nhân lực trong ngành xây dựng Việt Nam

Hoa Văn Mánh, Đỗ Tiến Sỹ — Fri, 28 Oct 2022 00:00:00 +0700

Báo cáo đánh giá của Tổng Hội Xây dựng Việt Nam cho thấy hiện cả nước có khoảng gần 78.000 doanh nghiệp hoạt động trong ngành xây với khoảng 4 triệu lao động năm 2019. Trung bình mỗi năm Việt Nam dành từ 30-40% GDP cho việc đầu tư phát triển các công trình xây dựng cơ sở hạ tầng, cho thấy tầm quan trọng của nguồn nhân lực và đòi hỏi khá cao khả năng đáp ứng được đặc thù công việc khá phức tạp trong ngành xây dựng của nguồn nhân lực này. Trong điều kiện cạnh tranh ngày càng gay gắt giữa các công ty xây dựng cơ bản ngoài việc cạnh tranh dự án, nguồn vốn thì nguồn nhân lực chất lượng cao cũng là một lợi thế cạnh tranh rất quan trọng. Để người lao động tin tưởng, đảm bảo tính ổn định, gắn bó lâu dài với công ty, phát huy hết tài năng thì người sử dụng lao động phải thường xuyên tạo động lực lao động đó là giải pháp thiết thực.

Sự biến đổi hình thái không gian của làng hoa Tân Quy Đông - thành phố Sa Đéc, tỉnh Đồng Tháp, Việt Nam

Lê Hoàng Thiên Long, Mai Thanh Bình — Fri, 28 Oct 2022 00:00:00 +0700

Xã Tân Quy Đông là một cộng đồng lâu đời ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long có biệt danh là làng hoa. Do địa hình trũng thấp, cảnh quan khu vực này thay đổi theo mùa và chịu ảnh hưởng của thủy triều sông Sa Đéc. Sự phát triển của khu dân cư được đan xen với các khu vực canh tác để tạo thành một không gian đô thị độc đáo và dễ nhận biết. Tuy nhiên, tốc độ tăng trưởng đô thị và lượng khách du lịch đang tạo ra những thay đổi về cơ cấu kinh tế, hình thái không gian ở làng hoa này, đặc biệt là liên quan đến nhà ở và kênh rạch. Nghiên cứu này đặt ra câu hỏi rằng không gian làng đang thay đổi như thế nào dưới tác động của sự phát triển đô thị. Kết hợp phân tích không gian sử dụng GIS với khảo sát thực địa, bài báo này sẽ tìm hiểu mối quan hệ giữa phát triển kinh tế - du lịch và sự chuyển đổi của làng nghề hoa Tân Quy Đông. Các nhà quy hoạch và các quan chức chính quyền thành phố khác có thể sử dụng phân tích này để thông báo cho thiết kế đô thị cân bằng giữa bảo tồn cảnh quan với phát triển.

Phát triển mô hình trí tuệ nhân tạo mới để tối ưu kế hoạch điều phối xe vận chuyển bê tông thương phẩm, góp phần giảm thiểu ô nhiễm khí thải

Phạm Vũ Hồng Sơn, Nguyễn Thị Nha Trang — Fri, 28 Oct 2022 00:00:00 +0700

Bài báo này đề xuất một mô hình tối ưu hóa kết hợp thuật toán chuồn chuồn (Dragonfly Algorithm DA) và thuật toán sói xám (Grey Wolf Optimizer GWO). Trong mô hình này, thuật toán DA được sử dụng để cải thiện khả năng tìm kiếm toàn cục của thuật toán GWO. Trái ngược với những thuật toán GWO lai được phát triển trước đây, trong mô hình đề xuất của bài báo này, quá trình tối ưu hóa được dẫn dắt đồng thời bởi GWO và DA. Đầu tiên, quần thể các cá nhân tìm kiếm được chia làm hai nhóm. Mỗi nhóm được dẫn dắt bởi một thuật toán riêng rẽ. Sau đó, các nhóm con này được kết hợp lại thành một nhóm vào cuối mỗi lần lặp. Để xác minh chất lượng giải pháp của mô hình đề xuất, bài báo đã sử dụng một bài toán cụ thể về điều phối lịch trình xe tải vận chuyển bê tông thương phẩm. Kết quả của thuật toán được so sánh với hai thuật toán: thuật toán tối bầy đàn PSO và thuật toán tối ưu kiến sư tử ALO. Kết quả chỉ ra rằng mô hình lai được đề xuất vượt trội hơn PSO và ALO về chất lượng giải pháp, độ ổn định và khả năng tìm kiếm giải pháp tối ưu toàn cục.

Đề xuất các mô hình máy học ước tính khối lượng vật tư trong giai đoạn ý tưởng dự án

Nguyễn Ngô Luân, Phạm Vũ Hồng Sơn — Fri, 28 Oct 2022 00:00:00 +0700

Chi phí dự án trong giai đoạn ý tưởng có vai trò quan trọng đến sự thành công của một dự án xây dựng. Các mô hình chi phí trong giai đoạn này thường chưa chi tiết hóa các chi phí vật tư, máy móc thiết bị, nhân công. Điều này đã làm các nhà quản lý dự án chưa chủ động dự trù các nguồn lực ngay từ ban đầu. Đặc biệt chi phí vật tư thường chiếm tỷ trọng lớn trong cơ cấu chi phí xây dựng các dự án dân dụng. Các nghiên cứu về ước tính khối lượng vật tư trước đây chỉ tập trung chủ yếu trong lĩnh vực : giao thông, dự án năng lượng, … các mô hình ước tính khối lượng trong các dự án dân dụng còn hạn chế và sử dụng các phần mềm tương đối khó tiếp cận cho nhiều người trong ngành xây dựng. Bằng việc sử dụng phần mềm Weka, nghiên cứu này sẽ đề xuất các thuật toán máy học phù hợp để xây dựng mô hình ước tính khối lượng vật tư cho các dự án dân dụng kết cấu bê tông cốt thép. Kết quả dự đoán từ mô hình đề xuất sẽ được xếp hạng nhằm đề xuất các thuật toán phù hợp cho việc khai thác các mô hình bê tông, ván khuôn, cốt thép cho các cấu kiện : móng, cột, dầm và sàn.