Khái quát:
Gần đây, việc tái chế thủy tinh thải đã trở thành một vấn đề toàn cầu trong việc giảm thiểu chất thải và tiêu thụ năng lượng. Thủy tinh thải có thể được sử dụng trong vật liệu xây dựng, và hiểu được tác động của nó đối với tính chất vật liệu là rất quan trọng trong việc phát triển các vật liệu tiên tiến. Trong nghiên cứu này, thủy tinh nghiền và giãn nở tái chế được sử dụng làm cốt liệu nhẹ cho bê tông, và mối quan hệ của chúng với các đặc tính và tính chất của vật liệu được khảo sát bằng cách sử dụng một số phương pháp. Các mẫu bê tông nhẹ chỉ chứa thủy tinh thải được nghiền nát và trương nở khi tạo ra cốt liệu mịn và các đặc điểm cấu trúc và lỗ rỗng của chúng được kiểm tra bằng các phương pháp dựa trên hình ảnh, chẳng hạn như kính hiển vi điện tử quét (SEM), chụp cắt lớp vi tính tia X (CT) và tự động phân tích hình ảnh (RapidAir). Các đặc tính nhiệt của vật liệu được đo bằng cả thiết bị Hot Disk và ISOMET để nâng cao độ chính xác của phép đo. Các tính chất cơ học cũng được đánh giá, và đánh giá mối tương quan giữa các đặc tính và tính chất của vật liệu. Là một nhóm đối chứng, một mẫu bê tông với cát mịn tự nhiên được chuẩn bị và các đặc tính của nó được so sánh với các mẫu có chứa cốt liệu thủy tinh phế thải đã được nghiền nát và trương nở. Các kết quả thu được hỗ trợ khả năng sử dụng của cốt liệu thủy tinh phế thải đã được nghiền nát và trương nở làm cốt liệu nhẹ thay thế. và các đặc điểm của nó được so sánh với các đặc tính của các mẫu có chứa cốt liệu thủy tinh phế thải đã được nghiền nát và giãn nở. Các kết quả thu được hỗ trợ khả năng sử dụng của cốt liệu thủy tinh phế thải đã được nghiền nát và trương nở làm cốt liệu nhẹ thay thế. và các đặc điểm của nó được so sánh với các đặc tính của các mẫu có chứa cốt liệu thủy tinh phế thải đã được nghiền nát và giãn nở. Các kết quả thu được hỗ trợ khả năng sử dụng của cốt liệu thủy tinh phế thải đã được nghiền nát và trương nở làm cốt liệu nhẹ thay thế.
Những ngày này, có rất nhiều lo ngại liên quan đến phụ phẩm công nghiệp vì tác hại của chúng đối với môi trường và tiêu thụ năng lượng. Nhiều nỗ lực đã được thực hiện để tìm cách giảm thiểu những tác động tiêu cực này và tăng cường tính bền vững về mặt kinh tế và kỹ thuật [ 1 ]. Việc tái chế vật liệu phế thải đã được coi là một cách tiếp cận để giảm lượng vật liệu bị loại bỏ và do đó giải quyết vấn đề sản phẩm phụ. Trong lĩnh vực xây dựng và công trình dân dụng, lượng vật liệu thải ra không ngừng tăng lên cùng với sự phát triển của ngành xây dựng. Vật liệu xây dựng, chẳng hạn như bê tông, là vật liệu được sản xuất rộng rãi nhất trên thế giới, và việc sử dụng vật liệu phế thải làm thành phần bê tông đang được thúc đẩy mạnh mẽ [ 2]. Trong vài thập kỷ gần đây, việc sử dụng các sản phẩm phụ và phế liệu khác nhau đã trở thành một ngành công nghiệp phát triển nhanh chóng và lâu đời [ 3 ].
Vật liệu chất thải rắn có thể được sử dụng làm vật liệu dạng bột và làm cốt liệu cho bê tông. Việc sử dụng vật liệu phế thải từ xây dựng và phá dỡ làm cốt liệu được coi là một cách tiếp cận đầy hứa hẹn do sự thiếu hụt cốt liệu tự nhiên (chiếm 60–80% khối lượng bê tông) và kết quả là giảm tiêu thụ năng lượng tương đối lớn liên quan đến quá trình chế biến. của các cấu tử thô [ 4 ]. Ví dụ, bụi lò xi măng [ 5 ], tro bay lò đốt chất thải rắn đô thị 34 (MSWI) [ 6 ], và máy hủy phi kim loại [ 7] có thể được sản xuất và sử dụng hiệu quả như cốt liệu nhẹ với các tác động kinh tế và môi trường cao. Thủy tinh cũng là một trong những vật liệu được sử dụng phổ biến nhất trong các ngành công nghiệp khác nhau, và một lượng lớn thủy tinh thải (WG) được tạo ra ở nhiều quốc gia; do đó, bê tông sử dụng thủy tinh thải có thể có nhiều tác động tích cực từ góc độ môi trường và kỹ thuật. Đặc biệt, WG có thể được sử dụng hiệu quả như một thành phần trong vật liệu tổng hợp gốc xi măng vì thành phần hóa học của WG tương tự như thành phần của cát tự nhiên (nghĩa là tất cả các sản phẩm thủy tinh thương mại đều chứa hơn 70% SiO 2 ). Về mặt lý thuyết, WG có thể được tái chế hoàn toàn và vô hạn mà không làm mất các đặc tính hóa học và vật lý của nó [ 8 ].
Đồng thời, việc sử dụng WG có một số nhược điểm do thủy tinh phế thải bị vỡ, có màu lẫn lộn, và nguồn gốc đa dạng, gây không thực tế và tốn kém trong quá trình tái chế [ 9 , 10 , 11 ]. Do đó, WG hiện chủ yếu được sử dụng như một phần thủy tinh phế thải mịn không thể xử lý để tái chế tiếp hoặc được đổ tại các bãi chôn lấp. Để khắc phục những hạn chế này, một số nghiên cứu liên quan đến việc sử dụng WG như một chất tổng hợp và bột đã được thực hiện. Ví dụ, WG đã được sử dụng như một vật liệu xây dựng trong các khối lát đường [ 3 ], ứng dụng làm đường (còn gọi là lớp nền) [ 12 ], vữa xi măng che chắn [ 13 ], lớp láng [ 14], vữa kiến trúc [ 15 ], bê tông hiệu suất cao [ 16 ], bê tông tự làm sạch [ 17 ] và vữa diệt khuẩn [ 18 ]. Cốt liệu WG cũng được sử dụng để chuẩn bị các vật liệu hoạt hóa kiềm như xỉ lò cao hoặc tro bay [ 19 ] và bê tông hoạt hóa kiềm [ 20 ]. Ngoài ra, phản ứng kiềm-silica (ASR) cần được xem xét cẩn thận đối với việc sử dụng cốt liệu WG trong vật liệu tổng hợp gốc xi măng do các đặc tính hóa học của nó. Trong vật liệu bê tông, silica vô định hình có thể được hòa tan trong thủy tinh ở điều kiện kiềm để tạo thành gel ASR, có thể gây giãn nở và nứt [ 21]. Các nghiên cứu trước đây cho thấy rằng cối làm bằng cát thủy tinh màu xanh lá cây và nâu là vô hại, trong khi thủy tinh trong có thể có các đặc tính có hại [ 22 , 23 ]. Kết quả tương tự cũng được báo cáo trong [ 24 ] rằng tất cả các loại vữa xi măng có chứa soda vôi-thủy tinh đều đạt giới hạn cho phép ở mức đạt yêu cầu. Tuy nhiên, nhiều nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng ASR có thể được kiểm soát hiệu quả bằng cách tối ưu hóa thành phần hỗn hợp, thông qua việc sử dụng các vật liệu kết dính bổ sung, chẳng hạn như tro bay, xỉ hạt mài, metakaolin, silica fume hoặc thậm chí là bột thủy tinh thải [ 17 , 23 , 25 , 26 ].
Cốt liệu WG đã được sử dụng để nâng cao đặc tính vật liệu cụ thể của vật liệu bê tông. Ví dụ, Yu et al. [ 11 ] đã sử dụng cốt liệu nhẹ thủy tinh giãn nở cho bê tông nhẹ để cải thiện tính chất nhiệt của chúng. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc thay thế một phần (lên đến 40% thể tích) cốt liệu mịn tự nhiên bằng cốt liệu mịn WG đã có tác dụng có lợi đối với các tính chất cơ học của vữa xi măng và bê tông [ 18 , 23 , 25 , 27 ]. Đặc biệt, Serifou et al. [ 28] đã chứng minh rằng việc kết hợp cốt liệu WG thô có thể dẫn đến sự suy giảm các tính chất cơ học của vật liệu tổng hợp gốc xi măng do khả năng nứt của cốt liệu thô WG; do đó, việc sử dụng cốt liệu WG mịn cùng với cốt liệu thô tự nhiên có thể hiệu quả hơn trong việc kết hợp các vật liệu tổng hợp gốc xi măng. Tuy nhiên, việc thay thế hoàn toàn cốt liệu mịn tự nhiên bằng cốt liệu mịn WG được mong muốn hơn là thay thế một phần từ các quan điểm môi trường, kinh tế và bền vững. Alani và cộng sự. [ 14 ] đã chứng minh rằng việc thay thế cốt liệu mịn tự nhiên bằng cốt liệu mịn WG làm giảm đáng kể độ dẫn nhiệt của lớp vữa (từ 2,0 đến 0,7 W / m / K), và Guo et al. [ 15] đã chỉ ra rằng tỷ lệ cốt liệu tự nhiên đặc biệt cao với sự thay thế WG có thể làm giảm độ dẫn nhiệt của vữa xi măng. Krishnamoorthy và cộng sự. [ 29 ] cũng đã chỉ ra rằng việc thay thế một phần cốt liệu mịn bằng cốt liệu mịn WG (từ 10 đến 50% thể tích) trong bê tông có thể làm giảm dần độ dẫn nhiệt, khi hàm lượng thủy tinh tái chế của mẫu vật tăng lên.
Vật liệu xây dựng hiện đại phải đáp ứng các yêu cầu về tính chất cơ học và độ bền tối thiểu để có thể được sử dụng thành công trong các lĩnh vực xây dựng. Hơn nữa, người ta đã gợi ý rằng tiết kiệm năng lượng có thể được thực hiện thông qua cách nhiệt thích hợp của một cấu trúc; do đó, dẫn nhiệt đang trở thành một yếu tố quan trọng trong việc xác định các đặc tính của vật liệu xây dựng hiện đại [ 30]. Nghiên cứu này nhằm đánh giá ảnh hưởng của WG nghiền và mở rộng trong sản xuất bê tông nhẹ và ảnh hưởng của chúng đến các đặc tính cơ và nhiệt. Như một mẫu đối chứng, bê tông chứa cát tự nhiên đã được chuẩn bị. Các mục tiêu chính của nghiên cứu này được tóm tắt như sau: (1) Sản xuất các mẫu bê tông nhẹ với cốt liệu WG đã được nghiền và mở rộng, tương ứng bằng cách thay thế tất cả các cốt liệu mịn bằng cốt liệu WG; (2) Ứng dụng đường cong phân loại để tối đa hóa thể tích của cốt liệu WG được nghiền nhỏ và giãn nở bên trong mẫu thử; (3) Khảo sát ảnh hưởng của cốt liệu WG bị nghiền nát và trương nở lên các đặc tính của lỗ rỗng (thông qua kỹ thuật dựa trên hình ảnh) và các tính chất nhiệt và cơ học của vật liệu. Vì những mục đích này, mẫu bê tông nhẹ chỉ chứa cốt liệu WG đã được nghiền nhỏ và trương nở (100%) ở dạng cốt liệu mịn đã được chuẩn bị. Đối với tất cả các loại tổng hợp, cùng một đường cong phân loại [31 ] đã được thông qua. Để khảo sát các đặc điểm cấu trúc vi mô, chẳng hạn như cấu trúc lỗ và cấu trúc rắn, kính hiển vi điện tử quét (SEM), chụp cắt lớp vi tính tia X (CT) và các phương pháp dựa trên hình ảnh khác (RapidAir), đã được sử dụng [ 32 , 33 , 34 ]. Mối tương quan giữa các đặc điểm và tính chất của các mẫu vật với cốt liệu WG đã được nghiền nát và trương nở đã được nghiên cứu, đồng thời cũng kiểm tra ảnh hưởng của các loại cốt liệu khác nhau đối với vật liệu. Dựa trên các kết quả thu được, việc sử dụng WG đã được nghiền nhỏ và mở rộng làm cốt liệu thay thế được thảo luận dưới đây.
2. Chuẩn bị các mẫu với các cốt liệu khác nhau
2.1. Vật liệu
Xi măng poóc lăng thông thường CEM I 42,5 N theo tiêu chuẩn DIN EN 197-1 do HeidelbergCement (Le Mẫu, Đức) cung cấp và silica fume cô đặc theo tiêu chuẩn DIN EN 13263-1 do Sika Deutschland (Le Mẫu, Đức) cung cấp được sử dụng để chuẩn bị mẫu bê tông.Bảng 1trình bày các thành phần hóa học và vật lý của xi măng và silica fume. Sự phân bố kích thước hạt của xi măng và silica fume được đưa ra trongHình 1. Ba loại cốt liệu khác nhau đã được sử dụng trong nghiên cứu này: thủy tinh thải nghiền nhỏ, thủy tinh thải mở rộng (Poraver ® , Dennert Poraver GmbH, Schlüsselfeld, Đức) và cát tự nhiên với kích thước cốt liệu tối đa là 4 mm. Các tính chất vật lý của cốt liệu đã sử dụng có thể được tìm thấy trongban 2. Để loại bỏ ảnh hưởng của cấp phối cốt liệu đến các đặc tính của bê tông, cả ba cấp phối đã được sàng và chia nhỏ sao cho lượng của mỗi phần (theo thể tích) gần như giống nhau. Phụ gia siêu dẻo polycarboxylic gốc ete (Sika Viscocrete 1051, Berlin, Đức) với tỷ trọng 1,04 g / cm 3 đã được sử dụng để đạt được cấp độ đặc F4 / F5, theo EN 206-1. Để cải thiện độ ổn định của hỗn hợp thủy tinh trương nở và ngăn ngừa sự phân tách, phụ gia tăng độ nhớt (Sika Stabilizer, loại 10160317, Berlin, Đức) đã được sử dụng.
Sự phân bố kích thước hạt của xi măng, silica fume (SF) và hỗn hợp bê tông.
Bảng 1
Tính chất hóa lý của xi măng và silica fume do nhà sản xuất đưa ra (% trọng lượng).
| Vật chất | CaO | SiO 2 | Al 2 O 3 | Fe 2 O 3 | MgO | Na 2 O | K 2 O | SO 3 | Mật độ riêng | Diện tích bề mặt (cm 2 / g) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CEM I 42,5 N | 63,14 | 20,53 | 5.33 | 2,36 | 1,49 | 0,21 | 0,72 | 3,39 | 3.05 | 3860 |
| Silica fume | 0,2 | 98.4 | 0,2 | 0,01 | 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,1 | 2,2 | 200.000 |
ban 2
Tính chất vật lý của cốt liệu.
| Vật chất | Cát tự nhiên | Thủy tinh nghiền | Kính mở rộng (Poraver ® ) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kích thước hạt (mm) | 0–2 | 2–4 | 0–4 | ≤ 0,125 | 0,125–0,250 | 0,50–1 | 1–2 | 2–4 |
| Mật độ riêng | 2,61 | 2,63 | 2,53 | 0,85 | 0,70 | 0,50 | 0,40 | 0,32 |
| Độ hút nước (% trọng lượng) | 0,60 | 0,30 | 0,20 | 28 | 28 | 20 | 20 | 23 |
Cốt liệu thủy tinh nghiền được chuẩn bị từ thủy tinh thải vôi màu nâu thu được từ một công ty tái chế địa phương; loại thủy tinh này thường được sử dụng để sản xuất các hộp thủy tinh đựng đồ uống. Thủy tinh thải được rửa bằng nước (để loại bỏ các chất bẩn hữu cơ), làm khô và nghiền trong máy nghiền bi hành tinh để có được kích thước hạt mong muốn. Sự phân bố kích thước hạt của ba tập hợp được sử dụng trong nghiên cứu là giống hệt nhau và được trình bày trongHình 1. Thủy tinh thải có thể được sử dụng trong bê tông làm cốt liệu trực tiếp sau khi làm sạch và nghiền như đã thảo luận ở trên. Ngoài ra, nó có thể được nghiền mịn và mở rộng. Poraver ® là một dạng hạt thủy tinh mở rộng, được sản xuất từ thủy tinh tái chế. Thủy tinh được nghiền mịn và nung kết ở nhiệt độ từ 750 ∘ C đến 900 C trong lò quay. Nó có bề mặt nhẵn với mật độ rất thấp (300–800 kg / m 3 ) và nó được cấu tạo bởi lớp vỏ bên ngoài khép kín và một số lỗ khí bên trong được bao bọc bên trong lớp vỏ [ 11]. Thủy tinh giãn nở có ưu điểm là hấp thụ ít nước hơn đất sét giãn nở và cũng có độ dẫn nhiệt thấp hơn. Nó là sản phẩm xây dựng được tiêu chuẩn hóa theo DIN EN 13055-1. Hệ số dẫn nhiệt của Poraver ® là 0,07 (W / m / K) và cường độ nén nằm trong khoảng 1,4–2,8 (MPa) tùy thuộc vào kích thước cốt liệu.
Kính hiển vi điện tử quét (SEM) của các tập hợp được thử nghiệm được trình bày trongHình 2. Nói chung, cốt liệu thủy tinh phế thải trương nở (Poraver ® ) là một vật liệu có độ xốp cao, mặc dù độ xốp của cốt liệu thay đổi trong các phần nhỏ của nó. Các phần nhỏ hơn của các tập hợp thủy tinh giãn nở trongHình 2a – c xốp hơn nhiều so với các hạt thô hơn (Hình 2d – e), và do độ xốp cao, cốt liệu thủy tinh giãn nở được coi là vật liệu giòn (Hình 2c); do đó, cơ tính của vật liệu tổng hợp có chứa loại cốt liệu này tương đối thấp. Ngoài ra, trong trường hợp tốc độ trộn cao, các hạt cốt liệu thô hơn có xu hướng bị hỏng trong quá trình trộn, điều này có thể dẫn đến sự thay đổi phân bố kích thước hạt của cốt liệu và làm tăng nhu cầu nước của vật liệu tươi. pha trộn.
Ảnh hiển vi SEM của phần thủy tinh giãn nở: ( a ) - ( b ) 0,125–0,250 mm; ( c ) 0,25–0,50 mm; ( d ) 0,5–1 mm; ( e ) 1–2 mm; ( f ) cát sông 2–4 mm; ( g ) phần thủy tinh nghiền 0,25–0,50 mm; ( h ) 0,5–1 mm; ( i ) 1–2 mm.
Bề mặt của thủy tinh nghiền trongHình 2g – i khác với g – i của cát tự nhiên (Hình 2f). Bề mặt của hạt thủy tinh mịn hơn và không thấm nước hơn nhiều so với cốt liệu tự nhiên. Có thể quan sát thấy rằng thủy tinh bị nghiền nát tập hợp lại (Hình 2g, h) thường có hình dạng góc cạnh và chứa các hạt phẳng và dài. Như đã báo cáo trong [ 35 ], mức độ góc cạnh cũng như số lượng các hạt phẳng và hình kim phụ thuộc vào kích thước hạt và các phương pháp chuẩn bị cốt liệu (tức là phương pháp nghiền). Đặc biệt, các phần nhỏ hơn của thủy tinh nghiền được phát hiện bao gồm các hạt có góc cạnh, phẳng và kéo dài tương đối ít thô hơn, so với các phần thô hơn; do đó, các hạt cốt liệu thủy tinh nghiền mịn hơn giống với cốt liệu tự nhiên, tròn và mịn, mặc dù cần phải nghiền thêm để thu được các phần nhỏ mịn [ 35 ].
2.2. Kết hợp tỷ lệ
Trong nghiên cứu này, ba hỗn hợp khác nhau đã được thiết kế và chuẩn bị. Các mẫu bê tông với thủy tinh thải nghiền, thủy tinh thải mở rộng và cát tự nhiên được ký hiệu lần lượt là CG, EG và NS. Cấp phối cốt liệu của tất cả các hỗn hợp đã được cố định để làm rõ ảnh hưởng của loại cốt liệu đến các đặc tính của bê tông. Mỗi cốt liệu được sàng riêng biệt, và lượng yêu cầu của mỗi phần được lấy để vừa với đường cong phân loại của hỗn hợp như được thể hiện trongHình 1. Hơn nữa, hàm lượng chất kết dính được thiết lập là 90% trọng lượng xi măng và 10% trọng lượng silica fume trong tất cả các hỗn hợp. Tỷ lệ w / b được sử dụng trong nghiên cứu này là 0,6. Các cốt liệu được sử dụng ở dạng khô và lượng nước tương đương với độ hút nước đã được thêm vào lượng nước cần thiết cho xi măng (w / b). Sự hấp thụ nước của cốt liệu không được bao gồm trong w / b và được thêm trực tiếp trong quá trình trộn. Chi tiết về tỷ lệ cấp phối bê tông được nêu trongbàn số 3. Một máy trộn gầu được sử dụng để trộn các thành phần bê tông. Phụ gia siêu dẻo đã được thêm vào, và độ đặc của bê tông tươi được đo theo EN 12350-5 bằng cách sử dụng thử nghiệm bàn chảy. Đường kính dòng chảy của tất cả các hỗn hợp nằm trong khoảng 550–600 mm. Sau khi đo các đặc tính của bê tông tươi, các khuôn hình lập phương 10 cm × 10 cm × 10 cm và 15 cm × 15 cm × 15 cm được đúc để đo cường độ nén và độ dẫn nhiệt tương ứng. Hơn nữa, các lăng kính tiêu chuẩn 4 cm × 4 cm × 16 cm đã được chuẩn bị từ mỗi hỗn hợp để đo độ bền uốn. Trong mỗi thử nghiệm, sáu mẫu được thử nghiệm và giá trị trung bình được xem xét. 24 giờ sau khi đổ bê tông, các mẫu thử nghiệm được làm khô và bảo dưỡng dưới nước ở nhiệt độ phòng (20 ± 1 ∘ C) cho đến khi thử nghiệm.
bàn số 3
Tỷ lệ trộn và đặc tính của bê tông tươi (kg / m 3 ).
| Mẫu vật | Xi măng | SF * | Nước (w / b = 0,6) *** | Cát tự nhiên (0–4 mm) | Kính nghiền (0–4 mm) | Kính mở rộng (0–4 mm) | SP ** | Mật độ tươi | Đường kính dòng chảy [mm] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NS | 306 | 34 | 204 | 1673 | - | - | 3,4 | 2260 | 590 |
| CG | 306 | 34 | 204 | - | 1610 | - | 8,75 | 2080 | 590 |
| VÍ DỤ | 306 | 34 | 204 | - | - | 342 | 6.12 | 872 | 550 |
* SF: silica fume, ** SP: phụ gia siêu dẻo, *** nước được hấp thụ bởi cốt liệu được thêm vào trong quá trình trộn.
3. Đặc tính hóa và Đánh giá tài sản
3.1. Phép đo độ xốp
Trong nghiên cứu này, các kỹ thuật dựa trên hình ảnh, chẳng hạn như chụp cắt lớp vi tính tia X (CT) và hệ thống phân tích hình ảnh tự động dựa trên phương pháp đi ngang tuyến tính, đã được kết hợp để khảo sát các đặc điểm cấu trúc vi mô, chẳng hạn như cấu trúc lỗ và cấu trúc rắn. Kết quả được hỗ trợ bởi phân tích vi cấu trúc của kính hiển vi điện tử quét Tescan Vega 3 (SEM). Mô tả đặc tính của cấu trúc rỗng không khí của bê tông cứng, sử dụng phương pháp đi ngang tuyến tính (EN 480-11) được thực hiện tự động với Máy phân tích-không khí tự động RapidAir 457 (Chuyên gia Bê tông Quốc tế, Thụy Điển), như đã báo cáo trongHình 3. RapidAir 457 bao gồm một bộ phận điều khiển máy tính (PC) với màn hình màu, máy quay video và vật kính hiển vi được gắn trên một màn hình chuyển động. Để thử nghiệm, các mẫu bê tông đã đóng rắn được cắt thành các lát dày 1 cm với kích thước 15 cm x 15 cm ở giữa mẫu. Sau khi cắt các mẫu bằng cưa lưỡi kim cương, chúng được đánh bóng bằng cách sử dụng các kích thước sạn khác nhau (từ 600 đến 1500) và được kiểm tra dưới kính hiển vi để đảm bảo độ sắc nét phù hợp của các cạnh của lỗ khí. Sau đó, bề mặt của các mẫu được sơn bằng bút dạ đen có ngòi rộng để phủ lên bề mặt đã chuẩn bị. Các mẫu sau đó được làm nóng đến 55 ∘C và một hồ kẽm trắng được bôi lên bề mặt của mẫu vật. Sau khi nguội bớt, bột còn sót lại được loại bỏ khỏi bề mặt của mẫu vật. Hai mẫu được thử nghiệm cho mỗi trường hợp, và mỗi mẫu được thử nghiệm hai lần.
Thiết bị RapidAir 457 để phân tích các đặc điểm của lỗ chân lông.
Để khảo sát cấu trúc lỗ chân lông của các mẫu vật dưới dạng 3D, vi-CT tia X (μ-CT) cũng đã được sử dụng.hinh 4cho thấy quá trình xử lý ảnh μ-CT được sử dụng để phân loại các tập hợp và lỗ rỗng từ ảnh gốc. Tronghinh 4a, hình ảnh μ-CT 8 bit ban đầu của mẫu với các tập hợp thủy tinh được nghiền nhỏ được trình bày. Hình ảnh gốc bao gồm 800 × 800 pixel nằm trong khoảng từ 0 (đen) đến 255 (trắng) với kích thước pixel là 29,7 μm. Các bộ lọc trung vị và tương phản trong MATLAB [ 36 ] đã được áp dụng cho hình ảnh gốc để nâng cao chất lượng hình ảnh, như thể hiện tronghinh 4b. Để phân loại các thành phần cụ thể như tập hợp và lỗ rỗng, hình ảnh được lọc được phân đoạn bằng cách sử dụng phương pháp đa ngưỡng [ 37 ] và thuật toán lưu vực đã sửa đổi [ 38 ].hinh 4c, d lần lượt là ảnh nhị phân mẫu của cốt liệu (thủy tinh nghiền) và lỗ rỗng. Trong mỗi hình, các vùng trắng là tổng hợp (hinh 4c) và lỗ chân lông (hinh 4d), và màu đen thể hiện nền. Hình ảnh 3D của mẫu vật thu được bằng cách xếp chồng các hình ảnh 2D sau đó (hinh 4e). Sử dụng những hình ảnh được phân đoạn này, các đặc điểm rắn và lỗ bao gồm độ xốp có thể được xác định một cách hiệu quả. Ở đây, cấu trúc vi mô của mỗi mẫu vật được phân loại thành ba pha: pha lỗ rỗng, pha kết hợp và pha rắn. Nói chung, pha rắn (chất kết dính) của bê tông bao gồm một số thành phần, chẳng hạn như canxi-silicat-hydrat (CSH) và canxi hydroxit (CH); tuy nhiên, mục tiêu chính của nghiên cứu này là làm rõ ảnh hưởng của các loại cốt liệu khác nhau đến các đặc tính của bê tông cũng như đặc điểm lỗ rỗng của chúng với chất kết dính giả định là một pha đơn giản. Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng cùng một mẫu khối được sử dụng để đo độ dẫn nhiệt và lõi từ giữa của mỗi mẫu được sử dụng cho μ-CT để thu được hình ảnh có độ phân giải cao.
Quy trình chụp ảnh μ-CT để khảo sát các đặc điểm lỗ rỗng và đặc: ( a ) hình ảnh μ-CT gốc; ( b ) hình ảnh tương phản; ( c ) hình ảnh nhị phân cho các tập hợp; ( d ) hình ảnh nhị phân cho các lỗ rỗng; ( e ) Hình ảnh 3D μ-CT (Lưu ý: trong ( c ) và ( d ), các vùng màu trắng đại diện cho các tập hợp ( c ) và lỗ rỗng ( d ) trong khi màu đen là nền.).
3.2. Phép đo độ dẫn nhiệt
Độ dẫn nhiệt của mẫu được xác định sau khi bảo dưỡng mẫu trong 28 ngày. Để đảm bảo độ bám dính chính xác của đầu dò đo, các mẫu đã làm khô trước đó được cắt bằng cưa kim cương để tạo độ phẳng và độ song song thích hợp cho các mẫu thử nghiệm. Sau đó, hệ số dẫn nhiệt đã được đăng ký. Để xác định độ dẫn nhiệt, hai thiết bị sử dụng phân tích giá trị dòng nhiệt trong điều kiện không tĩnh đã được sử dụng: Hot Disk (Göteborg, Thụy Điển) và ISOMET (Nitra, Slovakia). Các công cụ này là phương pháp nguồn tấm thoáng qua (Đĩa nóng) và dụng cụ đo cầm tay trực tiếp (ISOMET), đáp ứng các tiêu chuẩn tương ứng của ISO (22007-2: 2015) và Châu Âu (EN 12571). Để có độ chính xác của phép đo, ba mẫu của mỗi trường hợp được thử nghiệm nhiều lần với giá trị trung bình được trình bày.
3.3. Các phép đo sức mạnh
Các tính chất cơ học của mẫu được đo bằng các dụng cụ thí nghiệm nhạy cảm. Ở đây, cường độ nén và cường độ uốn trong 28 ngày được đánh giá để so sánh tính năng cơ học của bê tông nhẹ với các loại cốt liệu khác nhau. Để xác định độ bền của mẫu, máy thử độ nén và độ uốn (Toni Technik, Berlin, Đức) đã được sử dụng theo EN 12390-3 và EN 12390-5 tương ứng. Ngoài ra, mật độ khô của mẫu vật được đo ở độ tuổi 28 ngày. Ba mẫu của mỗi trường hợp được sấy khô ở 105 ∘ C cho đến khi khối lượng không đổi theo EN 12390-7, và giá trị trung bình được chọn làm tỷ trọng khô. Kết quả chi tiết của các đặc tính vật liệu được hiển thị và thảo luận trong phần sau.
4. Kết quả và thảo luận về ảnh hưởng của các tổng thể khác nhau
Các tính chất vật liệu và đặc điểm của các mẫu bê tông với ba loại cốt liệu khác nhau đã được đánh giá. Với mục đích này, nhiệt độ (độ dẫn nhiệt) và cơ học (độ bền nén và độ uốn) của các mẫu đã được đo. Đặc biệt, các đặc điểm lỗ chân lông của các mẫu đã được khảo sát bằng cách sử dụng các phương pháp tiếp cận dựa trên hình ảnh khác nhau, chẳng hạn như SEM, μ-CT và RapidAir là một máy phân tích khoảng trống tự động.
4.1. Tính nhất quán và mật độ vật liệu
Các đặc tính tươi của bê tông nhẹ rất quan trọng trong việc điều chỉnh tính năng của vật liệu [ 39 ]. Độ nhất quán của các mẫu thử được đánh giá bằng cách tiến hành các thử nghiệm bảng dòng chảy (EN 12350-5) với liều lượng của phụ gia siêu dẻo và chất ổn định được điều chỉnh để tạo ra bê tông có độ đặc tốt hơn. Ở đây, các mẫu CG, EG và NS cho thấy giá trị dòng chảy giữa 550 và 650 mm (F5 / F6) mà không có sự phân tách, có thể được coi là nằm trong phạm vi hợp lý. Mặc dù bề mặt của cốt liệu thủy tinh thải mịn và ít thấm hơn nhiều so với cốt liệu tự nhiên, nhưng cần phải có nhiều phụ gia siêu dẻo hơn để có được độ đặc tương tự của bê tông ban đầu. Trong trường hợp cốt liệu thông thường, 3,4 kg / m 3Phụ gia siêu dẻo được thêm vào để có đường kính chảy 590 mm. Trong trường hợp cốt liệu đã được nghiền nhỏ, hỗn hợp cần 8,75 kg / m 3 phụ gia siêu dẻo để đạt được độ đặc giống như cốt liệu tự nhiên. Điều này phản ánh ảnh hưởng của hình dạng của thủy tinh nghiền với độ nghiêng của cốt liệu ảnh hưởng đáng kể đến khả năng làm việc do kết quả của sự liên kết cơ học của các hạt. Hơn nữa, tác động này đặc biệt rõ rệt khi kích thước tối đa của cốt liệu được sử dụng trong bê tông được giới hạn ở 4 mm vì hình dạng của cốt liệu mịn ảnh hưởng đến khả năng làm việc của bê tông hơn nhiều so với các đặc tính hình học của cốt liệu thô hơn [ 40 ].
Tuy nhiên, mặc dù có dạng hình cầu và bề mặt rất mịn của thủy tinh trương nở (Poraver ® ), hỗn hợp này cần nhiều phụ gia siêu dẻo hơn cốt liệu thông thường. Điều này có thể được giải thích bởi sự khác biệt về mật độ giữa các tập hợp bình thường và tập hợp mở rộng. Trọng lượng nặng của cốt liệu thông thường làm tăng sự chuyển động của các hạt trong quá trình thử nghiệm khả năng làm việc và do đó cần lượng phụ gia siêu dẻo thấp hơn.
Mật độ vật liệu trung bình của các mẫu là 1987 (CG), 634,4 (EG) và 2076,2 (NS) kg / m 3 ; những kết quả này cho thấy việc sử dụng thủy tinh vụn làm cốt liệu có thể làm giảm tỷ trọng vật liệu và đáp ứng yêu cầu cho bê tông nhẹ (nhỏ hơn 2000 kg / m 3 ) do trọng lượng riêng thấp hơn. Mật độ của mẫu EG thấp hơn đáng kể so với các mẫu khác vì các tập hợp thủy tinh thải mở rộng là vật liệu xốp và có tỷ trọng rất thấp. Đặc điểm của các kiểu tổng hợp được trình bày sau trong Phần 4.4 .
4.2. Độ dẫn nhiệt của các mẫu vật
Độ dẫn nhiệt của các mẫu được đo bằng cả Đĩa nóng và ISOMET để có độ chính xác cao hơn và kết quả được trình bày trongHình 5. Có thể thấy, sự chênh lệch giữa hai công cụ đo lường dưới 7% là hợp lý.
Độ dẫn nhiệt của các mẫu được đo bằng các thiết bị khác nhau.
TrongHình 5, độ dẫn nhiệt của mẫu EG vào khoảng 0,15 (W / m / K), là giá trị thấp nhất trong số các mẫu được sử dụng trong nghiên cứu này. Như đã đề cập trong phần trước, mẫu EG có mật độ rất thấp và các thành phần xốp, và điều này ảnh hưởng mạnh mẽ đến hiệu suất cách nhiệt của vật liệu. Ngoài ra, độ dẫn nhiệt của mẫu CG đã giảm đáng kể so với NS. Mặc dù chênh lệch tỷ trọng giữa mẫu CG và NS nhỏ hơn 100 kg / m 3 , hệ số dẫn nhiệt của mẫu CG bê tông bằng khoảng một phần ba NS, có thể coi là độ dẫn nhiệt thấp hơn đáng kể so với bê tông thường; điều này chủ yếu là do độ dẫn nhiệt thấp của thủy tinh thải, phù hợp với kết quả trong [ 41 ,42 ].
4.3. Tính chất cơ học của mẫu vật
Để khảo sát tính năng cơ học của các mẫu, cả độ bền uốn và nén của chúng sau 28 ngày đóng rắn được trình bày trongHình 6. Mẫu EG thể hiện các giá trị độ bền uốn và nén thấp nhất từ các mẫu trong nghiên cứu này vì mật độ thấp và cấu trúc xốp của nó; ví dụ, cường độ nén của nó bằng khoảng 20% của mẫu CG.Hình 6cũng cho thấy rằng việc thay thế cốt liệu cát tự nhiên bằng cốt liệu thủy tinh nghiền dẫn đến cải thiện độ bền uốn và nén, mặc dù mật độ của mẫu CG thấp hơn của mẫu NS. Ảnh hưởng của thủy tinh thải đối với độ bền uốn của vật liệu tổng hợp gốc xi măng đã được thảo luận rộng rãi trong các nghiên cứu trước đây. Ví dụ, Du và Tan [ 43 ] đã chỉ ra rằng lượng cốt liệu thủy tinh nghiền mịn cao hơn (75% trọng lượng và 100% trọng lượng) được kết hợp như một chất thay thế cát trong bê tông có thể góp phần cải thiện độ bền uốn vì sự liên kết cơ học, ma sát bên trong. , và tăng diện tích bề mặt cốt liệu. Các nghiên cứu khác cũng chỉ ra rằng việc thay thế một phần cốt liệu tự nhiên bằng cốt liệu thủy tinh có thể góp phần cải thiện độ bền uốn [41 , 44 ]. Như có thể thấy trongHình 6, kết quả của nghiên cứu này về độ bền uốn phù hợp với những nghiên cứu về độ bền uốn.
Độ bền nén và độ uốn của các mẫu thử với các cốt liệu khác nhau.
Cũng như độ bền uốn, mẫu thử với cốt liệu thủy tinh nghiền thể hiện cường độ nén cao hơn khoảng 19% so với mẫu có cốt liệu cát tự nhiên. Có một số nghiên cứu đã báo cáo sự xuống cấp khi sử dụng thủy tinh phế thải cho bê tông [ 17 , 45 , 46 ], điều này trái ngược với kết quả của nghiên cứu hiện tại. Ví dụ, trong [ 35 ] người ta đã gợi ý rằng độ bền của thủy tinh phế thải thấp hơn nhiều so với cốt liệu tự nhiên khi kích thước của các hạt thủy tinh lớn hơn 4,75 mm do các hạt bị đứt gãy. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu khác đã đạt được kết quả phù hợp với kết quả của nghiên cứu này. Ví dụ, Oliveira et al. [ 47] đã quan sát thấy rằng việc thay thế 100% cát tự nhiên bằng cát thủy tinh (cỡ hạt <4,76 mm) trong bê tông đã góp phần cải thiện 29% cường độ so với bê tông tham chiếu. Du và Tan [ 43 ] và Taha và Nounu [ 48 ] đã báo cáo rằng việc thay thế 100% cát tự nhiên bằng cát thủy tinh có kích thước hạt <4,75 mm [ 43 ] và 5 mm [ 48] cho thấy ít ảnh hưởng đến cường độ nén của bê tông sau 28 ngày đóng rắn, nhưng cường độ nén có xu hướng tăng lên sau 90 ngày; những nghiên cứu này đã sử dụng cốt liệu thủy tinh mịn có kích thước hạt nhỏ hơn 4,7 mm. Trong nghiên cứu này, chỉ những cốt liệu <4 mm mới được sử dụng cho các mẫu vật, và kết quả thu được cho thấy rằng việc thay thế cát tự nhiên bằng thủy tinh thải nghiền có thể nâng cao độ bền của vật liệu. Do đó, nó chứng minh rằng kích thước hạt của cốt liệu thủy tinh ảnh hưởng đến cường độ nén của vật liệu, và việc sử dụng cốt liệu mịn hơn nhỏ hơn 4,0 mm có thể đạt được sự cải thiện về cường độ nén.
4.4. Cấu trúc vi mô và đặc điểm lỗ chân lông
Hình 7trình bày các bề mặt được quét (a) - (c) và ảnh hiển vi SEM (d) - (i) của các mẫu thử. Trong những hình này, có thể quan sát thấy rằng các bề mặt của NS (Hình 7a) và CG (Hình 7b) dường như gần giống với các hạt tập hợp dày đặc, trong khi EG (Hình 7c) bề mặt xốp hơn nhiều so với các mẫu vật khác. TrongHình 7b, e, có thể quan sát thấy một lượng lớn các hạt thủy tinh phẳng, kéo dài và hình kim trong mẫu thử CG với cả các hạt thủy tinh nghiền nhỏ hơn 250 μm có hình dạng góc cạnh và thuôn dài (Hình 7h); trong trường hợp của chúng tôi, sự hiện diện của các đặc điểm hình học như vậy trong các tập hợp có thể gây ra sự liên kết cơ học của các hạt cũng như lượng lỗ rỗng tăng lên do không khí bị cuốn vào do hình dạng bất thường [ 43 ]. Ngược lại, mẫu NS chứa các tập hợp có các hạt hình tròn (Hình 7d, g).Hình 7tôi trình bày giao điểm của cốt liệu thủy tinh mở rộng trong ma trận bê tông. Hình này cho thấy rằng các cốt liệu có độ xốp cao góp phần làm tăng đáng kể độ xốp của bê tông và làm giảm đáng kể các tính chất cơ học của mẫu EG.
Hình ảnh quét của bề mặt mẫu: ( a ) NS; ( b ) QTCL; ( c ) EG; Ảnh vi SEM: ( d , g ) NS; ( e , h ) CG; ( f , i ) EG.
Để điều tra chi tiết hơn về cấu trúc lỗ của mẫu vật, hình ảnh μ-CT đã được sử dụng.Hình 8hiển thị sự phân bố lỗ chân lông được phân đoạn của các mẫu vật ở chế độ 3D. Cấu trúc lỗ và dữ liệu độ xốp của các mẫu được trình bày trongHình 8vàHình 9. Theo hình ảnh μ-CT, xu hướng chung của cấu trúc lỗ có thể được xác định. TrongHình 8, hình bên trái trình bày các lỗ rỗng (màu đỏ) trong chất kết dính, và vùng màu xanh của hình bên phải trình bày các lỗ rỗng bên trong các tập hợp. Các pha màu xám biểu thị chất kết dính (bên trái) và chất kết dính (bên phải) trong mỗi trường hợp. Đối với mẫu NS và CG trongHình 8, hầu hết các lỗ rỗng nằm trong vùng kết dính, và chỉ một lượng nhỏ lỗ rỗng có thể được tìm thấy bên trong các tập hợp; điều này biểu thị rằng cả cát tự nhiên và thủy tinh vụn đều là vật liệu dày đặc và các đặc tính vật liệu liên quan đến độ xốp có thể bị ảnh hưởng mạnh bởi các lỗ rỗng trong pha chất kết dính. Ngược lại, các tập hợp của mẫu EG có chứa nhiều lỗ rỗng bên trong các hạt, có thể ảnh hưởng đến các đặc tính cơ và nhiệt của vật liệu.
Cấu trúc lỗ rỗng của các mẫu vật với các tập hợp khác nhau (Lưu ý: trong mỗi hình phụ, hình bên trái trình bày các lỗ rỗng bên trong chất rắn (ma trận) (màu đỏ), trong khi hình bên phải trình bày các lỗ rỗng bên trong các hạt tập hợp (màu xanh)).
Dữ liệu về độ xốp của từng pha trong mẫu thử (Lưu ý: tổng giá trị độ xốp của từng trường hợp tương ứng là 15,1%, 13,4% và 44,8% đối với mẫu NS, CG và EG.).
Ngoài ra, sự phân bố lỗ rỗng của chất kết dính EG phân tán hơn so với các mẫu NS và EG. Từ hình vẽ, có thể dự đoán ảnh hưởng của các cấp phối đến các đặc tính của vật liệu; loại cốt liệu ảnh hưởng đến cả độ rỗng và sự phân bố lỗ rỗng của vật liệu bê tông.
Độ xốp chi tiết của các mẫu vật được tính toán bằng cách sử dụng các hình ảnh trongHình 8. TrongHình 9, các giá trị độ xốp trong mỗi giai đoạn của mẫu thử được trình bày, và các đặc điểm lỗ rỗng được thảo luận ở trên được xác nhận về mặt định lượng. Như thể hiện trong hình ảnh μ-CT, độ xốp của mẫu EG lớn hơn đáng kể so với các mẫu khác; kết quả này chủ yếu là từ các cốt liệu có độ xốp cao trong mẫu EG. Cũng cần phải lưu ý rằng độ xốp của cốt liệu cát tự nhiên lớn hơn một chút so với cốt liệu thủy tinh phế thải nghiền nhỏ, và điều này ảnh hưởng đến sự khác biệt giữa các đặc tính của mẫu vật với mỗi cốt liệu.
Sự phân bố kích thước lỗ của mỗi mẫu vật cũng được khảo sát bằng cách sử dụng hình ảnh μ-CT và thiết bị RapidAir. Các giá trị độ xốp đo được bằng RapidAir là 15,9% (NS), 13,1% (CG) và 46,7% (EG), gần giống như giá trị từ hình ảnh μ-CT.Hình 10cho thấy sự phân bố kích thước lỗ của các mẫu. Trong mọi trường hợp, xu hướng chung của sự phân bố kích thước lỗ gần như giống nhau, mặc dù giá trị đỉnh và sự phân bố của các lỗ lớn hơn 300 μm hơi khác nhau; sự khác biệt là do sự không đồng nhất của các mẫu vật vì RapidAir là phương pháp dựa trên hình ảnh 2D, trong khi μ-CT là phương pháp dựa trên 3D. Trong hình này, mẫu EG có nhiều lỗ hơn các mẫu khác và các lỗ> 100 μm chiếm ưu thế trong mẫu này. Hơn nữa, so với mẫu NS, mẫu CG chủ yếu chứa các lỗ nhỏ <60 μm, bị ảnh hưởng bởi sự lồng vào nhau của thủy tinh nghiền và có thể dẫn đến các đặc tính cơ học lớn hơn cũng như độ dẫn nhiệt của vật liệu nhỏ hơn.
Sự phân bố kích thước lỗ chân lông của các mẫu được đo từ μ-CT và RapidAir: ( a ) Mẫu vật NS; ( b ) Mẫu vật CG; ( c ) Mẫu vật EG.
Từ các kết quả về tính chất vật liệu và đặc tính lỗ rỗng, kết luận rằng việc sử dụng cốt liệu thủy tinh phế thải nghiền có thể làm giảm đáng kể mật độ bê tông và độ dẫn nhiệt với tác dụng tăng cường độ bền nén và uốn. Kết quả chỉ ra rằng các đặc tính của cốt liệu, chẳng hạn như hình dạng, kích thước lỗ, độ xốp và tính chất vật liệu, ảnh hưởng mạnh đến vật liệu bê tông và vật liệu có các đặc tính cơ học tiên tiến cũng như cách nhiệt có thể đạt được bằng cách sử dụng thủy tinh thải nghiền làm cốt liệu nhẹ.
5. Kết Luận
Các mẫu bê tông nhẹ với các nguồn cốt liệu khác nhau đã được sản xuất và khảo sát trong nghiên cứu này. Đặc biệt, tác động của thủy tinh vụn tái chế đối với bê tông đã được kiểm tra theo một số cách tiếp cận điều tra. Để sản xuất các mẫu bê tông nhẹ, thủy tinh thải nghiền, cát tự nhiên và thủy tinh trương nở đã được sử dụng. Phân loại tổng hợp cũng được xem xét để tối đa hóa nội dung tổng hợp. Đặc điểm lỗ rỗng và đặc của mẫu vật được đánh giá bằng cách sử dụng SEM, μ-CT và RapidAir, đây là một công cụ phân tích hình ảnh tự động. Cả cường độ uốn và nén của vật liệu đều được đo bằng các thiết bị thí nghiệm nhạy cảm và độ dẫn nhiệt cũng được đánh giá bằng Đĩa nóng và ISOMET để nâng cao độ chính xác.
Các nhận xét kết luận của bài báo này có thể được tóm tắt như sau:
-
Bê tông nhẹ có tỷ trọng nhỏ hơn 2000 kg / m 3 có thể được sản xuất bằng cách sử dụng cốt liệu thủy tinh phế thải đã được nghiền nhỏ. Các mẫu vật sử dụng thủy tinh thải nghiền có cường độ nén trên 36 (MPa) và độ dẫn nhiệt nhỏ hơn 0,6 (W / m / K), và đây có thể được coi là một loại bê tông nhẹ hiệu quả đáp ứng cả các tính chất cơ lý và nhiệt.
-
Các phương pháp dựa trên hình ảnh được áp dụng ở đây, chẳng hạn như chụp ảnh SEM và μ-CT, đã được sử dụng hiệu quả để điều tra cấu trúc vi mô của mẫu vật từ các góc độ khác nhau. Hình dạng hạt và sự giao nhau giữa chất kết dính và cốt liệu có thể được kiểm tra bằng cách sử dụng SEM, và các đặc điểm lỗ rỗng, chẳng hạn như độ xốp của từng thành phần và kích thước lỗ, có thể được đánh giá không phá hủy bằng cách sử dụng μ-CT.
-
Hình dạng của cốt liệu thủy tinh nghiền ảnh hưởng đến đặc tính tươi của vật liệu. Các góc của cốt liệu ảnh hưởng đến khả năng làm việc do sự liên kết cơ học của các hạt thủy tinh dẫn đến việc cần thêm chất siêu dẻo và chất ổn định để đạt được độ đặc thích hợp của bê tông.
-
Mẫu bằng thủy tinh vụn nghiền có cường độ nén cao hơn khoảng 20% so với mẫu bằng cát tự nhiên, với hệ số dẫn nhiệt nhỏ hơn một phần ba bê tông thông thường. Do đó, việc sử dụng thủy tinh nghiền có thể nâng cao các đặc tính của vật liệu một cách đáng kể.
-
Khi một vật liệu có chứa các cốt liệu dày đặc, chẳng hạn như thủy tinh nghiền và cát tự nhiên, độ xốp của mẫu chủ yếu được xác định bởi giai đoạn kết dính. Tuy nhiên, đối với vật liệu có cốt liệu xốp, ví dụ như thủy tinh giãn nở, thì độ xốp của cốt liệu là yếu tố chi phối quy định tính chất vật liệu.
