Luận án Nghiên cứu chế tạo bê tông cường độ rất cao dùng hỗn hợp phụ gia khoáng silica fume, tro bay và các vật liệu sẵn có ở Việt Nam

sự kết hợp tổ hợp SF và FA tốt nhất trong khảo sát này là 10%SF + 20%FA 
cho cường độ CKD lớn nhất do hiệu quả vật lý và hóa học của sự kết hợp 2 PGK là 
hợp lý nhất. Ở tuổi muộn tại hàm lượng 10SF20FA đã góp phần cải thiện đá CKD có 
cường độ cao hơn khi so với đơn 10SF và 20FA. Vì vậy sự tương hỗ ở đây sự kết hợp 
của 2 PGK tạo ra CKD có cường độ cao hơn so với đơn PGK đây chính là sự tương 
hỗ “cộng hưởng”. Vấn đề nghiên cứu đánh giá định lượng hiệu quả tương hỗ của tổ 
hợp PGK SF kết hợp FA so với đơn PGK như thế nào và sự tương hỗ này góp phần 
cải thiện được bao nhiêu % cường độ CKD sẽ được luận án trình bày ở mục sau. 
4.2 NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ TƯƠNG HỖ CỦA TỔ HỢP PGK SF VÀ FA 
ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT CỦA CKD 
Nội dung này của luận án nghiên cứu đánh giá hiệu ứng tương hỗ của SF và FA khi 
kết hợp với nhau ở các hàm lượng SF=10%, FA=20%. Hiệu ứng tương hỗ được thể 
hiện các khía cạnh: cải thiện tính công tác của hồ CKD thông qua độ chảy và độ nhớt 
hồ CKD, cải thiện cường độ của đá CKD, cải thiện cấu trúc của đá CKD. Tỷ lệ thành 
phần vật liệu các PGK và các kết quả thí nghiệm được trình bày trong Bảng 4.3 
Bảng 4.3 Kết quả thí nghiệm tính chất hồ CKD khi sử dụng PGK khác nhau 
Tỷ lệ 
N/CKD 
Ký hiệu CP 
Loại PGK Độ 
nhớt, 
MPa.s 
Độ 
chảy, 
cm 
Cường độ nén, MPa 
SF FA 3 ngày 
28 
ngày 
90 
ngày 
0,22 
100XM 0 0 268 19,5 44,2 61,3 65,5 
10SF 10 0 136 21,5 68,0 81,1 84,8 
20FA 0 20 105 23,5 38,2 63,5 70,5 
10SF20FA 10 20 59 24,0 52,8 82,6 91,5 
0,18 
100XM 0 0 580 17,0 62,3 83,3 87 
10SF 10 0 325 19,0 86,4 105,4 108 
20FA 0 20 350 19,5 56,8 85,9 92,6 
10SF20FA 10 20 250 20,0 76,4 112,6 119,4 
4.2.1 Cải thiện tính công tác của hồ CKD 
Ảnh hưởng của hỗn hợp PGK đến tính công tác của hồ CKD được thể hiện thông qua 
66 
điểm bão hòa PGSD, độ chảy và độ nhớt của hệ hồ. Để xác định độ chảy của hồ, 
lượng dùng PGSD sử dụng là 1%CKD. Kết quả ảnh hưởng của tổ hợp PGK tính công 
tác của hồ CKD được trình bày ở Hình 4.12, Hình 4.13. Kết quả thí nghiệm cho thấy 
sự kết hợp SF và FA góp phần làm tăng độ chảy của hồ CKD khi sử dụng cùng hàm 
lượng PGSD và giảm độ nhớt của hồ CKD so với mẫu 100XM. Đây chính là hiệu 
ứng tương hỗ của SF và FA góp phần cải thiện tính công tác của CKD. Sự tương hỗ 
ở đây là do hình dạng hạt và kích thước hạt của SF và FA cùng dạng hình cầu (SEM 
của SF và FA) góp phần làm giảm nội ma sát giữa các hạt và chống vón tụ của các 
hạt kích thước siêu mịn. Mặt khác khi kết hợp SF với FA ở hàm lượng PGK FA khác 
nhau (mục 4.1.2) sự kết hợp này có thể sử dụng đến 50%PGK FA mà không bị phân 
tầng, tách nước điều này có ý nghĩa thực tiễn khi sử dụng FA hàm lượng cao [87]. 
Hình 4.12 Ảnh hưởng PGK đến điểm bão 
hòa PGSD tại N/CKD=0,22-0,18 
Hình 4.13 Ảnh hưởng của PGK đến tính 
công tác hồ CKD tại N/CKD=0,22-0,18 
Khi giảm tỷ lệ N/CKD xuống thấp kết quả cho thấy vẫn tồn tại hiệu ứng tương hỗ 
của SF và FA trong việc cải thiện tính chất hồ CKD. Điển hình tại tỷ lệ N/CKD xuống 
0,18 thì độ chảy của hồ CKD sử dụng SF+FA vẫn cao hơn so với đơn khoáng và độ 
nhớt luôn thấp hơn. 
4.2.2 Cải thiện cường độ đá CKD 
4.2.2.1 Ảnh hưởng tương hỗ của hỗn hợp PGK đến cường độ CKD 
Phạm vi giới hạn của luận án chỉ đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ N/CKD đến cường độ 
nén CKD ở các tỷ lệ N/CKD=0,18; 0,22. Lượng dùng PGSD được sử dụng sao cho 
độ chảy hồ trong khoảng 220-250 mm. Kết quả đánh giá ảnh hưởng PGK SF-FA đến 
cường độ CKD được trình bày trong Bảng 4.4 và Hình 4.14, Hình 4.15, Hình 4.16. 
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
0,18 0,22
H
àm
 l
ư
ợ
ng
 P
G
S
D
, 
(%
) 
C
K
D
N/CKD
100XM 10SF
20FA 10SF20FA
10
15
20
25
30
0
200
400
600
800
0,18 0,22 N/CKD
Đ
ộ
 c
hả
y
,c
m
Đ
ộ
 n
hớ
t,
 m
P
a.
s
100XM 10SF
20FA 10SF20FA
67 
Bảng 4.4 Kết quả thí nghiệm cường độ CKD với các PGK khác nhau 
Tỷ lệ 
N/CKD 
Ký hiệu CP 
Cường độ nén , 
MPa 
Mức tăng cường độ 
100%CKD, % 
Mức tăng cường độ 
1%XM, % 
3 
ngày 
28 
ngày 
90 
ngày 
3 
ngày 
28 
ngày 
90 
ngày 
3 
ngày 
28 
ngày 
90 
ngày 
0,22 
100XM 44,2 61,3 65,5 
10SF 68 81,1 84,8 53,8 32,3 29,5 70,9 47,0 43,9 
20FA 38,2 63,5 70,5 -13,6 3,6 7,6 8,0 29,5 34,5 
10SF20FA 52,8 82,6 91,5 19,5 34,7 39,7 70,7 92,5 99,6 
Tương hỗ SE, % -20,8 -1,1 2,6 -8,3 16,0 21,2 
0,18 
100XM 62,3 83,3 87 
10SF 86,4 105,4 108 38,7 26,5 24,1 54,1 40,6 37,9 
20FA 56,8 85,9 92,6 -8,8 3,1 6,4 14,0 28,9 33,0 
10SF20FA 76,4 112,6 119,4 22,6 35,2 37,2 75,2 93,1 96,1 
Tương hỗ SE, % -7,2 5,5 6,7 7,1 23,6 25,1 
Hình 4.14 Ảnh hưởng của loại PGK đến cường độ CKD tại các tỷ lệ N/CKD khác 
Hình 4.15 Ảnh hưởng PGK đến mức 
tăng cường độ theo CKD tại các tỷ lệ 
N/CKD khác nhau 
Hình 4.16 Ảnh hưởng của PGK đến 
mức tăng cường độ tính theo 1%XM ở 
các tỷ lệ N/CKD khác nhau 
- Đối với mẫu 100% XM: Kết quả thí nghiệm cho thấy khi không có PGK, khi giảm 
tỷ lệ N/CKD từ 0,22 xuống 0,18 thì cường độ đá CKD tăng lên. Điều này hoàn toàn 
0
20
40
60
80
100
120
140
3 28 90 3 28 90
C
ư
ờ
n
g 
đ
ộ
 n
én
, M
P
a
Ngày
100XM 10SF
20FA 10SF20FA
N/CKD=0,22 N/CKD=0,18
-20
0
20
40
60
3 28 90 3 28 90M
ứ
c 
tă
ng
 c
ư
ờ
ng
 đ
ộ 
C
K
D
, 
%
Ngày
10SF
20FA
10SF20FA
N/CKD=0,22 N/CKD=0,18
0
50
100
150
3 28 90 3 28 90
M
ứ
c 
tă
ng
 c
ư
ờ
ng
 đ
ộ 
1%
X
M
, 
%
Ngày
10SF
20FA
10SF20FA
N/CKD=0,22 N/CKD=0,18
68 
đúng với quy luật bê tông thông thường. 
- Đối với mẫu chứa 10%SF: Ở tuổi sớm ngày khi sử dụng SF cường độ đá CKD cao 
hơn đáng kể so với mẫu đối chứng (100XM). Cụ thể ở tuổi 3 ngày hiệu quả tăng 
cường độ là 53,38%, và 38,7% ở các tỷ lệ N/CKD tương ứng 0,22; 0,18. Sự có mặt 
của SF góp phần cải thiện cường độ của đá CKD được giải thích do phản ứng 
puzơlanic ở tuổi sớm ngày và hiệu ứng điền đầy của SF [42]. Có thể thấy rõ mức độ 
tăng cường độ trên 1%XM (Hình 4.16) mẫu sử dụng 10SF cho tăng cường độ lên đến 
70,9% ở tuổi 3 ngày. 
- Đối với mẫu chứa 20%FA: Kết quả thí nghiệm cho thấy ở tuổi sớm ngày, cường độ 
đá CKD giảm cụ thể ở 3 ngày tương ứng -13,6%, -8,8% tương ứng ở tỷ lệ 
N/CKD=0,22, 0,18. Sự giảm cường độ là do phần xi măng bị thay thế bởi FA. Điều 
này có thể thấy rõ khi đánh giá cường độ trên 1%XM thì cường độ mẫu chứa FA vẫn 
lớn hơn so với mẫu 100XM. Tuy nhiên ở tuổi muộn lớn hơn 28 ngày cường độ mẫu 
chứa FA lại cao hơn so với mẫu đối chứng chứng tỏ phản ứng puzơlanic của FA đã 
xảy ra. Ở tỷ lệ N/CKD thấp hơn, sự đóng góp cường độ của mẫu chứa FA là cao hơn 
so với mẫu ở tỷ lệ N/CKD cao [101]. 
- Đối với hệ CKD chứa hỗn hợp 10%SF20%FA: kết quả thí nghiệm cho thấy sự kết 
hợp SF+FA góp phần làm giảm hiệu ứng làm giảm phát triển cường độ của mẫu chứa 
FA ở tuổi sớm ngày. Ở tuổi 3 ngày cường độ của mẫu chứa hỗn hợp CKD 
(XM+SF+FA) tương ứng tăng 19,5%, 22,6% so với mẫu 100XM. Như vậy sự kết 
hợp SF+FA ở tuổi sớm ngày bù trừ các khuyết điểm khi sử dụng đơn khoáng FA. Ở 
tuổi muộn hơn (>28 ngày) mức độ tăng cường độ khi kết hợp SF+FA là đáng kể tăng 
39,7% và 37,2% ở tỷ lệ N/CKD= 0,22 và 0,18. 
Ở tỷ lệ N/CKD= 0,22; 0,18 sự kết hợp SF+FA góp phần cải thiện cường độ lớn hơn 
so với mẫu đối chứng (100XM) cao hơn hẳn khi dùng đơn PGK. Điều này chứng tỏ 
tồn tại hiệu ứng tương hỗ của tổ hợp PGK SF-FA. Kết quả định lượng cho thấy hiệu 
ứng tương hỗ của tổ hợp PGK tại tỷ lệ N/CKD=0,22 chỉ xuất hiện ở tuổi dài ngày 
2,6% (trên hệ CKD ở tuổi 90 ngày) và 16,0% 21,2% trên 1%XM ở 28 và 90 ngày. 
Khi tỷ lệ N/CKD = 0,18 hiệu ứng tương hỗ góp phần cải thiện cường độ tương ứng 
69 
là 23,6% và 25,1% ở 28 và 90 ngày trên 1%XM. Như vậy trong khoảng nghiên cứu 
này (N/CKD=0,18-0,22) thì hiệu ứng tương hỗ của SF+FA tăng dần khi giảm tỷ lệ 
N/CKD. Kết quả thí nghiệm cho thấy cường độ đá CKD sử dụng hỗn hợp PGK SF-
FA luôn cao hơn so với CKD đơn PGK. Ở tuổi sớm ngày hiệu quả SF sẽ bù đắp sự 
giảm cường độ của FA. Điều này đạt được có thể là do hiệu quả puzơlanic cao hơn 
của SF, sự hình thành gel C-S-H ở tuổi sớm, mật độ thành phần hạt tốt hơn và cải 
thiện cường độ vùng chuyển tiếp tốt hơn [63, 98]. Ở tuổi muộn cường độ CKD tiếp 
tục tăng lên do phản ứng puzơlanic của FA với CH sỉnh ra trong quá trình thủy hóa 
của xi măng góp phần tạo sản phẩm thủy hóa triệt để hơn. 
4.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng sự tương hỗ của tổ hợp PGK đến hàm lượng 
Ca(OH)2 trong đá xi măng. 
4.2.3.1 Đường cong phân tích nhiệt TG/dTG 
Đường cong TG-DTG cho thấy các phản ứng cơ bản xảy ra khi tăng nhiệt độ từ nhiệt 
độ phòng đến 1000oC. Sự mất khối lượng trong quá trình gia nhiệt của các các mẫu 
thí nghiệm xảy ra theo 3 giai đoạn chính (Hình 4.17): (i) sự mất khối lượng xuyên 
suốt quá trình gia nhiệt từ 105-1000oC xảy ra do mất nước liên kết của CSH và 
Etringgite. Giai đoạn 2 đó là sự mất khối lượng xảy ra ở từ 400-550oC [30, 34, 43] 
do sự mất nước tự do của quá trình khử CH. (iii) Khi mẫu vật chưa được xử lý, CH 
hình thành kết hợp với CO2 trong không khí để tạo thành CaCO3 vì vậy sự mất khối 
lượng ở giai đoạn thứ 3 xảy ra do sự phân hủy CaCO3 và mất CO2 khỏi đá xi măng ở 
khoảng nhiệt độ 600-800oC[30, 34, 43]. Tuy nhiên trong quá trình lấy mẫu và gia 
công mẫu, mẫu thí nghiệm được lấy ở phần trong lõi viên mẫu đá CKD dẫn đến sự 
kết hợp CH với CO2 không khí để tạo thành CaCO3 là rất ít. Thực tế phân tích nhiệt 
TGA mẫu bột XM PC40 đã thấy xuất hiện có sẵn pick của CaCO3 (Hình 4.18). Vì 
vậy khi tính toán hàm lượng CH trong đá CKD luận án bỏ qua sự mất khối lượng của 
CaCO3 trong đường cong phân tích nhiệt. 
70 
Hình 4.17 Đường cong phân tích nhiệt 
Hình 4.18 Kết quả phân tích bột XM 
4.2.3.2 Ảnh hưởng của phụ gia khoáng đến hàm lượng Ca(OH)2 
Luận án đánh giá ảnh hưởng của PGK đến hàm lượng CH ở các mẫu sử dụng khác 
nhau gồm có: 100XM, 10SF, 20FA, 10SF20FA, tỷ lệ N/CKD =0,18 thí nghiệm ở 3 
ngày, 28 ngày và 90 ngày. Kết quả thí nghiệm được trình bày trong Hình 4.19, Hình 
4.20 và Bảng 4.5. 
Hình 4.19 Ảnh hưởng PGK đến hàm 
lượng CH theo CKD 
Hình 4.20 Ảnh hưởng PGK đến hàm 
lượng CH theo 1 % XM 
Bảng 4.5 Kết quả thí nghiệm hàm lượng CH 
Ký hiệu 
CP 
hàm lượng CH 
%CKD 
CH trên 1g XM,g/g 
Mức độ giảm CH trên 
1g XM so với mẫu 
100%XM,% 
3 
ngày 
28 
ngày 
90 
ngày 
3 
ngày 
28 
ngày 
90 
ngày 
3 ngày 
28 
ngày 
90 
ngày 
100XM 3,16 4,37 5,73 0,032 0,044 0,057 
10SF 1,97 1,90 1,05 0,022 0,021 0,012 30,6 51,7 79,6 
20FA 3,00 3,44 3,14 0,038 0,043 0,039 -19,0 1,7 31,5 
10SF20FA 1,23 1,13 0,62 0,018 0,016 0,009 44,3 63,2 84,6 
Hiệu quả tương hỗ giảm CH (g/gXM), (SE) % 32,6 9,8 -26,5 
80
85
90
95
100
0 200 400 600 800
M
ấ
t 
k
h
ố
i 
lư
ợ
n
g
, 
 [
%
]
Nhiệt độ [oC]
CaCO3
Bột XM
Đá XM
0
2
4
6
8
3 28 90
H
àm
 lư
ợn
g 
C
H
,%
/C
K
D
Ngày
100XM
10SF
20FA
10SF20FA
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0 30 60 90
H
àm
 lư
ợn
g 
C
H
, g
/g
X
M
Ngày
100XM 10SF
20FA 10SF20FA
71 
Đối với mẫu 100XM kết quả thí nghiệm cho thấy hàm lượng Ca(OH)2 tăng theo thời 
gian bão dương mẫu ở 3 ngày tuổi đạt 3,16% và ở tuổi 28 và 90 ngày tương ứng đạt 
4,37% và 5,72%. 
-Ảnh hưởng của SF tới hàm lượng CH: Kết quả thí nghiệm cho thấy việc sử dụng 
10SF góp phần làm giảm hàm lượng CH so với mẫu 100XM ở tất cả các tuổi thí 
nghiệm. Ở tuối 3 ngày hàm lượng CH rất thấp còn 1,97% thấp hơn nhiều so với mẫu 
100XM. Ở tuổi muộn hàm lượng CH tiếp tục giảm nhưng không đáng kể tương ứng 
còn 1,9% và 1,05% tương ứng ở tuổi 28 ngày và 90 ngày. Sự giảm hàm lượng CH do 
2 nguyên nhân: thứ nhất 10%XM bị thay thế bởi SF. Nguyên nhân thứ hai là SF với 
vai trò hạt siêu mịn góp phần tăng quá trình tạo mầm tinh thể dẫn đến thúc đẩy phản 
ứng thủy hóa của XM sau đó phản ứng puzơlanic của SF với ion Ca2+ xảy ra ở tuổi 
sớm ngày. 
-Ảnh hưởng của FA đến hàm lượng CH: Kết quả thí nghiệm cho thấy khi sử dụng 
20%FA hàm lượng CH giảm so với mẫu 100XM ở tuổi thí nghiệm. Ở 3 ngày là 3,0%, 
28 ngày là 3,44% và 90 ngày là 3,93%. Sự giảm hàm lượng CH ỏ tuổi 3 ngày là do 
lượng XM giảm do XM bị thay thế bởi FA, tuy nhiên một phần FA với kích thước 
hạt siêu mịn cũng góp phần thúc đẩy quá trình thủy hóa của XM dẫn đến hàm lượng 
CH trên 1% của mẫu chứa 20FA cao hơn so với mẫu 100XM. 
Ở tuổi muộn hàm lượng CH giảm ở tất cả các tuổi thí nghiệm khi đánh giá trên hệ 
CKD hay 1%XM. Điều này là do phản ứng puzơlanic của FA với CH làm giảm nồng 
độ của CH trong đá CKD. 
Ảnh hưởng sự kết hợp SF và FA đến hàm lượng CH: Kết quả thí nghiệm cho thấy đối 
với mẫu 10SF20FA hàm lượng CH giảm ở tất cả các tuổi thí nghiệm khi đánh giá 
trên hệ CKD và 1%XM. Sự giảm CH ở tuổi sớm là do phản ứng của SF với CH và ở 
tuổi muộn là do phản ứng của FA với CH dẫn đến hàm lượng CH bị giảm trong suốt 
quá trình dưỡng hộ. 
Hiệu quả tương hỗ của tổ hợp SF và FA đến hàm lượng CH: Kết quả thí nghiệm cho 
thấy sự kết hợp10% SF và 20%FA góp phần làm giảm hàm lượng CH ở tất cả các 
tuổi dưỡng hộ. Theo thời gian dưỡng hộ mức độ giảm hàm lượng CH tăng lên từ 
72 
44,3% đến 84,6%. Kết quả định lượng cho thấy ở tuổi 3 ngày và 28 ngày tồn tại hiệu 
ứng tương hỗ của SF và FA góp phần làm giảm hảm lượng CH, sự tương hỗ ở tuổi 3 
ngày chủ yếu là do phản ứng thứ cấp của SF với CH và FA góp phần thúc đẩy phản 
ứng thủy hóa của XM, ở tuổi 28 ngày sự tương hỗ là do phản ứng thứ cấp của SF và 
FA với CH, ở tuổi 90 ngày sự tương hỗ âm do vai trò phản ứng của đơn FA với CH, 
SF chỉ đóng vai trò điền đầy. 
4.2.4 Ảnh hưởng sự tương hỗ đến lượng nước liên kết trong đá xi măng. 
Tương tự như xác định hàm lượng CH, luận án đánh giá ảnh hưởng của PGK đến 
lượng nước liên kết ở các mẫu sử dụng khác nhau 100XM, 10SF, 20FA, tỷ lệ N/CKD 
=0,18 các tuổi xác định 3 ngày, 28 ngày và 90 ngày. Kết quả ảnh hưởng sử dụng PGK 
đến hàm lượng CH được trình bày trong Bảng 4.6, Hình 4.21, Hình 4.22 
Bảng 4.6 Kết quả thí nghiệm lượng nước liên kết 
Ký hiệu CP 
Lượng nước liên kết 
%CKD 
Lượng nước liên kết 
trên 1g XM,g/g 
Mức độ tăng trên 1g 
XM so với mẫu 
100%XM,% 
3 
ngày 
28 
ngày 
90 
ngày 
3 ngày 
28 
ngày 
90 
ngày 
3 ngày 
28 
ngày 
90 
ngày 
100XM 11,36 14,02 15,42 0,1136 0,1402 0,1542 
10SF 13,33 13,63 15,09 0,1481 0,1514 0,1677 30,4 8,0 8,7 
20FA 11,09 11,86 12,65 0,1386 0,1483 0,1581 22,0 5,7 2,5 
10SF20FA 11,72 11,97 14,12 0,1674 0,171 0,2017 47,4 22,0 30,8 
Hiệu quả tương hỗ giảm, (SE) % -5,0 8,2 19,5 
Hình 4.21 Ảnh hưởng PGK đến hàm 
lượng nước liên kết theo 100%CKD 
Hình 4.22 Ảnh hưởng PGK đến lượng 
nước liên kết theo 1 % XM 
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
3 28 90
L
ư
ợ
ng
 n
ư
ớ
c 
li
ên
 k
ết
 %
, 
C
K
D
Ngày
100XM 10SF
20FA 10SF20FA
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0 30 60 90
L
ư
ợ
ng
 n
ư
ớ
c 
li
ên
 k
ết
 g
/g
 X
M
Ngày
100XM
10SF
20FA
10SF20FA
73 
Kết quả thí nghiệm cho thấy với mẫu 100XM lượng nước liên kết tăng theo thời gian 
bảo dưỡng mẫu, lượng nước liên kết đạt lớn nhất ở tuổi 90 ngày đạt 15,42%. 
Khi sử dụng 10%SF kết quả thí nghiệm cho thấy lượng nước liên kết giảm tăng so 
với mẫu 100XM ở tuổi sớm 1 và 3 ngày nhưng lại giảm so với mẫu XM ở 28 ngày 
và 90 ngày. Đối với mẫu 20FA và mẫu tổ hợp 10SF20FA đều làm giảm lượng nước 
liên kết khi so với mẫu 100XM. Sự giảm lượng nước liên kết này là do một phần xi 
măng bị thay thế bởi PGK. Khi xem xét đánh giá lượng nước liên kết trên 1% kết quả 
thí nghiệm cho thấy sự kết hợp SF và FA góp phần tăng lượng nước liên kết ở tất cả 
các tuổi thí nghiệm. Điều đó cho thấy hiệu quả kết hợp giữa SF và FA góp phần thúc 
đẩy phản ứng tạo nhiều sản phẩm C-S-H hơn. Kết quả định lượng hiệu ứng tương hỗ 
về cho thấy: ở tuổi sớm 3 ngày SE<0 điều này chứng tỏ chưa tồn tại hiệu ứng tương 
hỗ của SF và FA trong phản ứng XM. Ở tuổi 28 và 90 ngày SE> 0 như vậy sự kết 
hợp SF và FA góp phần tạo nhiều sản phẩm C-S-H hơn so với đơn PGK. 
4.2.5 Ảnh hưởng phụ gia khoáng đến cấu trúc của đá xi măng. 
Sự phân bố lỗ rỗng và tổng độ rỗng của VHSC được xác định bằng phương pháp hấp 
phụ vật lý khí Nitơ hay còn gọi là phương pháp BJH do Barrett-Joyner-Halenda đề 
xuất [65]. Phương pháp này dựa trên lý thuyết hấp phụ vật lý và bão hòa mao quản, 
trên cơ sở sự hấp thụ khí trên thành lỗ rỗng, quá trình bão hòa diễn ra dưới một áp 
lực nhất định. Qua đó sẽ đánh giá được sự phân bố lỗ rỗng cũng như tổng độ rỗng 
của chất rắn, trong đó so sánh sự phân bố lỗ rỗng và tổng độ rỗng hình thành ở các 
cấp phối sử dụng 100XM, 10SF, 20FA, 10SF20FA. Kết quả thí nghiệm về cấu trúc 
rỗng trong VHSC 28 ngày được trình bày trong Bảng 4.7, Hình 4.23. 
Bảng 4.7 Ảnh hưởng loại PGK đến cấu trúc lỗ rỗng đá CKD 
Loại PGK 
Kích thước 
lỗ rỗng trung 
bình, nm 
 Mức giảm 
kích thước 
rỗng, % 
Thể tích 
rỗng, cm3/g 
 Mức giảm 
thể tích rỗng, 
% 
100XM 19,244 0,0599 
10SF 14,316 25,6 0,0564 5,9 
20FA 16,861 12,4 0,0592 1,3 
10SF20FA 10,362 46,2 0,0285 52,5 
SE, % 8,2 45,3 
74 
Kết quả thí nghiệm phân tích sự phân bố độ rỗng cho thấy lỗ rỗng của tất cả các cấp 
phối phân bố trong khoảng từ 1,7-300 nm. Lỗ rỗng phân bố tập trung chủ yếu trong 
khoảng từ 0-20 nm. Việc sử dụng PGK đã cải thiện Cấu trúc rỗng của đá CKD thông 
qua sự phân bố lỗ rỗng và kích thước lỗ rỗng trung bình. Đối với đơn PGK, việc sử 
dụng 10SF, 20FA góp phần làm giảm kích thước lỗ rỗng trung bình so với mẫu 
100XM tương ứng 25,6% đối với mẫu 10SF và 12,4% đối với mẫu FA. Đối với mẫu 
sử dụng 10SF20FA cho kích thước lỗ rỗng trung bình nhỏ nhất 10,362 nm tương ứng 
46,2% khi so với mẫu đối chứng. 
Hình 4.23 Ảnh hưởng của PGK đến sự phân bố lỗ rỗng trong đá CKD ở tuổi 28 
ngày 
Biểu hiện ảnh hưởng của các loại PGK đến cấu trúc rỗng còn được phản ánh thông 
qua thể tích rỗng của các mẫu VHSC. Kết quả ảnh hưởng các PGK khác nhau đến 
thể tích rỗng được trình bày trong Hình 4.24. Ở 28 ngày thể tích rỗng của mẫu 100XM 
là 0,059937 cm3/g. Khi sử dụng SF và FA làm giảm thể tích rỗng tương ứng là 
0
0,005
0,01
0,015
0,02
0,025
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0 20 40 60 80 100 120
S
ự
 p
h
ân
 b
ố
 lỗ
 r
ỗ
n
g,
 (
cm
3
/g
.n
m
)
T
hể
 t
íc
h 
lỗ
 r
ỗ
ng
, 
(c
m
3
/g
)
Đường kính lỗ rỗng, nm
Thể tích lỗ rỗng
Sự phân bố lỗ rỗng
100XM
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0 20 40 60 80 100 120
S
ự
 p
h
ân
 b
ố
 lỗ
 r
ỗ
n
g,
 (
cm
3
/g
.n
m
)
T
hể
 t
íc
h 
lỗ
 r
ỗ
ng
, 
(c
m
3
/g
)
Đường kính lỗ rỗng, nm
Thể tích lỗ rỗng
Sự phân bố lỗ rỗng
10SF
0
0,005
0,01
0,015
0,02
0,025
0,03
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0 20 40 60 80 100 120
S
ự
 p
h
ân
 b
ố
 lỗ
 r
ỗ
n
g,
 (
cm
3
/g
.n
m
)
T
hể
 t
íc
h 
lỗ
 r
ỗ
ng
, 
(c
m
3
/g
)
Đường kính lỗ rỗng, nm
Thể tích lỗ rỗng
Sự phân bố lỗ rỗng
20FA
0
0,005
0,01
0,015
0,02
0,025
0,03
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0 20 40 60 80 100 120
S
ự
 p
h
ân
 b
ố
 lỗ
 r
ỗ
n
g,
 (
cm
3
/g
.n
m
)
T
hể
 t
íc
h 
lỗ
 r
ỗ
ng
, 
(c
m
3
/g
)
Đường kính lỗ rỗng, nm
Thể tích lỗ rỗng
Sự phân bố lỗ rỗng
10SF20FA
75 
0,056426 cm3/g (5,9%) đối với mẫu 
10SF và 0,059153 cm3/g (1,3%) đối 
với mẫu 20FA. Sự kết hợp 10SF20FA 
giảm thể tích rỗng lớn nhất 0,028473 
cm3/g. Như vậy có thể thấy rõ sự kết 
hợp SF và FA góp phần cải thiện cấu 
trúc rỗng của đá xi măng thông qua sự 
giảm kích thước lỗ rỗng và thể tích 
rỗng. Kết quả định lượng SE về hiệu 
Hình 4.24 Ảnh hưởng của PGK đến sự phân 
bố lỗ rỗng trong đá CKD ở tuổi 28 ngày 
ứng tương hỗ tổ hợp 10%SF và 20%FA về việc giảm kích thước lỗ rỗng và thể tích 
rỗng cho thấy SE>0 chứng tỏ sự kết hợp SF và FA góp phần làm giảm kích thước lỗ 
rỗng và thể tích rỗng. Điều này có thể được giải thích thông qua hiệu ứng hóa học và 
điền đầy của các hạt PGK: Xét về mặt hóa học, việc sử dụng SF và FA làm tăng sản 
phẩm thủy hóa C-S-H thông qua phản ứng puzơlanic dẫn đến làm tăng độ đặc cấu 
trúc, giảm độ rỗng trong đá xi măng. Xét về mặt vật lý các hạt FA chưa thủy hóa có 
kích thước 7,67 µm sẽ chui vào