Luận án Nghiên cứu một số tính chất chủ yếu của bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép trong xây dựng mặt đường ô tô ở Việt Nam

 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI 
 TRỊNH HOÀNG SƠN 
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT CHỦ YẾU 
CỦA BÊ TÔNG GEOPOLYMER TRO BAY 
CỐT LIỆU XỈ THÉP TRONG XÂY DỰNG 
MẶT ĐƢỜNG Ô TÔ Ở VIỆT NAM 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
HÀ NỘI - 2020
 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI 
 TRỊNH HOÀNG SƠN 
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT CHỦ YẾU 
CỦA BÊ TÔNG GEOPOLYMER TRO BAY 
CỐT LIỆU XỈ THÉP TRONG XÂY DỰNG 
MẶT ĐƢỜNG Ô TÔ Ở VIỆT NAM 
Ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thông 
Mã số: 9.58.02.05 
Chuyên ngành: Xây dựng đƣờng ô tô và đƣờng thành phố 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 
1. PGS.TS. ĐÀO VĂN ĐÔNG 
2. PGS.TS. NGUYỄN QUANG PHÚC 
HÀ NỘI - 2020
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM 
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc 
Hà Nội, tháng năm 2020 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết 
quả nêu trong luận án là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình 
nào khác. 
Tác giả Luận án 
 Trịnh Hoàng Sơn 
LỜI CẢM ƠN 
Sau 4 năm học tập và nỗ lực nghiên cứu tại Trường Đại học Giao thông Vận 
tải, được sự chỉ dẫn nhiệt tình của các thầy hướng dẫn, sự ủng hộ của nhà trường, sự 
giúp đỡ của thầy cô, đồng nghiệp, bạn bè, người thân, Nghiên cứu sinh (NCS) đã 
hoàn thành luận án “Nghiên cứu một số tính chất chủ yếu của bê tông geopolymer 
tro bay cốt liệu xỉ thép trong xây dựng mặt đường ô tô ở Việt Nam”. 
Để hoàn thành luận án này, NCS xin được gửi lời tri ân sâu sắc nhất đến hai 
thầy giáo đã trực tiếp hướng dẫn là PGS.TS Đào Văn Đông, PGS.TS. Nguyễn 
Quang Phúc. Các thầy đã luôn tận tình góp ý, hỗ trợ NCS ngay từ định hướng 
nghiên cứu ban đầu và trong suốt quá trình nghiên cứu. 
NCS xin dành lời cảm ơn gửi đến Ban Giám hiệu, các thầy cô giáo trong Khoa 
Công trình; Bộ môn Kết Cấu - Vật liệu; Bộ môn Thí nghiệm công trình; Trung tâm 
thí nghiệm đường bộ cao tốc của Trường Đại học Công nghệ GTVT đã luôn ủng hộ 
và tạo điều kiện thuận lợi cho NCS trong quá trình học tập và nghiên cứu 
NCS xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo sau đại 
học và các thầy cô trong Khoa Công trình, Bộ môn Đường bộ của Trường Đại học 
GTVT đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ. 
Với lòng biết ơn sâu thẳm xin được dành cho những người thân trong gia đình 
của NCS - những người luôn ở bên, động viên và chia sẻ giúp cho NCS vượt qua 
được những khó khăn trong suốt chặng đường làm nghiên cứu của mình. 
Trân trọng cảm ơn! 
Hà Nội - 11/2020 
i 
MỤC LỤC 
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... I 
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... II 
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 
Chƣơng 1. TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG GEOPOLYMER TRO BAY SỬ 
DỤNG CỐT LIỆU XỈ THÉP VÀ MỘT SỐ TÍNH CHẤT CHỦ YẾU CỦA 
VẬT LIỆU TRONG XÂY DỰNG MẶT ĐƢỜNG Ô TÔ Ở VIỆT NAM. ........... 5 
1.1. Bêtông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép ........................................... 5 
1.1.1. Khái niệm .......................................................................................................... 5 
1.1.2. Chất kết dính geopolymer tro bay ..................................................................... 5 
1.1.3. Cốt liệu xỉ thép ................................................................................................ 11 
1.1.4. Đánh giá sự kết hợp giữa chất kết dính geopolymer tro bay và cốt liệu xỉ thép 
thông qua các phân tích vi cấu trúc ........................................................................... 17 
1.2. Các yêu cầu về tính chất chủ yếu của vật liệu trong xây dựng mặt 
đƣờng cứng ở Việt Nam .............................................................................. 22 
1.2.1. Cường độ chịu nén của bê tông ....................................................................... 22 
1.2.2. Cường độ kéo khi uốn ..................................................................................... 23 
1.2.3. Mô đun đàn hồi ............................................................................................... 23 
1.2.4. Độ co ngót và giãn nở ..................................................................................... 24 
1.2.5. Độ mài mòn ..................................................................................................... 25 
1.2.6. Tính chất công tác ........................................................................................... 26 
1.3. Các kết quả nghiên cứu về tính chất chủ yếu của bê tông geopolymer 
tro bay cốt liệu xỉ thép trong xây dựng mặt đƣờng ô tô ở trong và ngoài 
nƣớc ............................................................................................................. 26 
1.3.1. Tính công tác của hỗn hợp bê tông ................................................................. 28 
1.3.2. Khối lượng thể tích ......................................................................................... 29 
1.3.3. Cường độ chịu nén .......................................................................................... 30 
1.3.4. Cường độ chịu kéo gián tiếp ........................................................................... 31 
1.3.5. Mô đun đàn hồi ............................................................................................... 33 
ii 
1.3.6. Hệ số poisson .................................................................................................. 34 
1.3.7. Co ngót ............................................................................................................ 34 
1.3.8. Giãn nở nhiệt ................................................................................................... 36 
1.3.9. Độ mài mòn ..................................................................................................... 37 
1.4. Những vấn đề tồn tại luận án cần giải quyết ....................................... 37 
Chƣơng 2. XÁC ĐỊNH MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ LÍ HÓA CỦA XỈ THÉP 
THÁI NGUYÊN VÀ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG 
GEOPOLYMER TRO BAY CỐT LIỆU XỈ THÉP ............................................ 39 
2.1. Nghiên cứu thực nghiệm xác định một số tính chất của cốt liệu xỉ thép ....... 40 
2.1.1. Nghiên cứu các tính chất cơ lý của xỉ thép Thái Nguyên ............................... 40 
2.1.2. Nghiên cứu thành phần hóa học của xỉ thép Thái Nguyên ............................. 49 
2.1.3. Nghiên cứu thành phần khoáng vật của xỉ thép Thái Nguyên ........................ 52 
2.1.4. Hàm lượng kim loại nặng trong xỉ thép Thái Nguyên .................................... 53 
2.1.5. Nghiên cứu đánh giá khả năng trương nở thể tích của cốt liệu xỉ thép Thái 
Nguyên ...................................................................................................................... 54 
2.2. Nghiên cứu thiết kế thành phần bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ 
thép .............................................................................................................. 56 
2.2.1. Cơ sở thiết kế thành phần bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép ......... 56 
2.2.2. Vật liệu chế tạo bê tông geopolymer tro bay sử dụng cốt liệu xỉ thép ........... 58 
2.2.3. Công nghệ chế tạo mẫu thử bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép trong 
phòng thí nghiệm ....................................................................................................... 62 
2.2.4. Thiết kế thành phần bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép bằng phương 
pháp quy hoạch thực nghiệm .................................................................................... 64 
2.2.5. Lập kế hoạch thí nghiệm bề mặt chỉ tiêu ........................................................ 69 
2.2.6. Phân tích kết quả thí nghiệm ........................................................................... 72 
2.2.7. Xác định thành phần cấp phối cho bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ 
thép ............................................................................................................................ 76 
2.2.8. Thí nghiệm kiểm tra cường độ của các hỗn hợp GPCS thiết kế ..................... 78 
2.2.9. Thí nghiệm kiểm tra khối lượng thể tích của các hỗn hợp GPCS thiết kế ..... 80 
iii 
2.2.10. Sơ bộ tính toán giá thành của bê tông geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép và 
so sánh với BTXM cùng cấp ..................................................................................... 82 
2.3. Kết luận Chƣơng 2 ............................................................................... 83 
Chƣơng 3. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM TRONG PHÒNG MỘT SỐ 
TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA BÊ TÔNG GEOPOLYMER TRO BAY SỬ 
DỤNG CỐT LIỆU XỈ THÉP TRONG TÍNH TOÁN KẾT CẤU MẶT ĐƢỜNG 
Ở VIỆT NAM .......................................................................................................... 84 
3.1. Kế hoạch thí nghiệm ............................................................................. 85 
3.2. Tỷ lệ thành phần của các loại bê tông sử dụng trong nghiên cứu ....... 85 
3.3. Nghiên cứu vi cấu trúc của bê tông geopolymer tro bay sử dụng cốt 
liệu xỉ thép ................................................................................................... 87 
3.4. Tính công tác ........................................................................................ 91 
3.5. Thời gian đông kết................................................................................ 93 
3.6. Các tính chất cơ học của bê tông geopolymer cốt liệu xỉ thép ............. 97 
3.6.1. Cường độ nén theo thời gian ........................................................................... 97 
3.6.2. Cường độ kéo uốn ......................................................................................... 100 
3.6.3. Mô đun đàn hồi và hệ số poisson .................................................................. 104 
3.6.4. Độ mài mòn ................................................................................................... 108 
3.7. Co ngót khô của bê tông geopolyme tro bay cốt liệu xỉ thép ............. 111 
3.8. Hệ số giãn nở nhiệt của bê tông geopolyme tro bay cốt liệu xỉ thép .. 117 
3.9. Kết luận chƣơng 3 .............................................................................. 123 
Chƣơng 4. NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT KẾT CẤU MẶT ĐƢỜNG SỬ DỤNG 
BÊ TÔNG GEOPOLYMER TRO BAY CỐT LIỆU XỈ THÉP ....................... 125 
4.1. Tình hình thiết kế mặt đƣờng cứng bằng BTXM truyền thống ........ 125 
4.2. Tình hình thiết kế và thi công, khai thác mặt đƣờng cứng bằng bê tông 
geopolymer ................................................................................................ 126 
4.3. Lựa chọn các thông số thiết kế mặt đƣờng cứng ............................... 128 
4.3.1. Các thông số về vật liệu ................................................................................ 128 
4.3.2. Mô hình tính toán .......................................................................................... 130 
iv 
4.3.3. Lựa chọn cấp hạng kỹ thuật của kết cấu mặt đường cứng sử dụng bê tông 
geopolymer tro bay cốt liệu xỉ thép ........................................................................ 130 
4.3.4. Lựa chọn cấu tạo kết cấu mặt đường ............................................................ 132 
4.4. Đề xuất kết cấu mặt đƣờng sử dụng bê tông geopolymer tro bay cốt 
liệu xỉ thép ................................................................................................. 133 
4.5. Kết luận chƣơng 4 .............................................................................. 136 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 137 
DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ ..................................................... 141 
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 143 
v 
DANH MỤC HÌNH ẢNH 
Hình 1.1. Vật liệu thành phần của bê tông gepolymer tro bay [102], [103] ............... 5 
Hình 1.2. Phương trình phản ứng geopolymer hóa [52] ............................................. 7 
Hình 1.3. Mô hình lý thuyết của quá trình geopolymer hóa của Duxson [57] ........... 8 
Hình 1.4. Tấm mặt đường Geopolyme đúc sẵn [87] ................................................. 10 
Hình 1.5. Mẫu gạch bêtông Geopolyme chữ I dày 80mm [101] .............................. 10 
Hình 1.6. Xây dựng đoạn đường GPC tại Ấn Độ và Queensland (Úc) [102] .......... 10 
Hình 1.7. Sân bay Wellcamp (Úc) xây dựng bằng GPC [102] ................................. 11 
Hình 1.8. Cốt liệu xỉ thép [26] .................................................................................. 12 
Hình 1.9. Thành phần hạt xỉ thép đã được nghiền thành cốt liệu [2] ....................... 13 
Hình 1.10. Cấu trúc của xỉ thép................................................................................. 13 
Hình 1.11. Hiệu ứng tăng pha rắn trên thể tích lỗ rỗng. .......................................... 15 
Hình 1.12. SEM micrographs tại vùng chuyển tiếp của bê tông [77] ....................... 18 
Hình 1.13. Phổ tán xạ năng lượng của các nguyên tố tại vùng chuyển tiếp của 
GPC với cốt liệu xỉ thép [77] .................................................................. 19 
Hình 1.14. Phổ tán xạ năng lượng của các nguyên tố tại vùng chuyển tiếp của 
GPC với cốt liệu đá bazan [77]. ............................................................... 19 
Hình 1.15. Phổ tán xạ năng lượng của các nguyên tố tại vùng chuyển tiếp của 
OPC với cốt liệu xỉ thép [77] ................................................................... 20 
Hình 1.16. Phân tích quang phổ Raman tại vùng chuyển tiếp của GPC sử dụng 
cốt liệu xỉ thép [77] .................................................................................. 21 
Hình 1.17. Quá trình thay đổi ứng suất do co ngót và phát triển cường độ chịu 
kéo của bê tông xi măng theo thời gian [23] ........................................... 24 
Hình 1.18. Co ngót khô của OPC [77] ...................................................................... 35 
Hình 1.19. Co ngót khô của GPC [77] ...................................................................... 35 
Hình 2.1. Sơ đồ khối kế hoạch nghiên cứu ............................................................... 39 
Hình 2.2.Thí nghiệm một số tính chất cơ lý của cốt liệu xỉ thép Thái Nguyên ........ 41 
Hình 2.3. Loại bỏ số liệu ngoại lai khối lượng riêng của cốt liệu xỉ thép thô theo 
tiêu chuẩn Grubbs - ASTM E178 ............................................................ 42 
vi 
Hình 2.4. Biểu đồ tổng hợp thống kê khối lượng riêng cốt liệu xỉ thép thô ............. 43 
Hình 2.5. Biểu đồ kiểm định phân phối chuẩn khối lượng riêng của cốt liệu xỉ 
thép  ... toàn cốt liệu xỉ thép (Số 7/2020). Tạp 
chí Giao thông vận tải 
143 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
TIẾNG VIỆT: 
1. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2009), "QCVN 07:2009/BTNMT-Quy chuẩn kỹ 
thuật về ngưỡng chất thải nguy hại". 
2. Bộ xây dựng (QĐ430/2017), "Chỉ dẫn kỹ thuật: Xỉ gang và xỉ thép sử dụng làm 
vật liệu xây dựng". 
3. Bộ giao thông vận tải (QĐ1951/2012), "Quy định tạm thời về kỹ thuật thi công 
và nghiệm thu mặt đường bê tông xi măng trong xây dựng công trình giao 
thông". 
4. Bộ giao thông vận tải (QĐ3230/2012), "Quy định tạm thời về thiết kế mặt 
đường bê tông xi măng thông thường có khe nối trong xây dựng công trình giao 
thông". 
5. Bộ giao thông vận tải (1995), "22TCN223:1995 - Áo đường cứng đường ô tô 
tiêu chuẩn thiết kế". 
6. Bộ khoa học công nghệ (1993), "TCVN 3108:1993 - Hỗn hợp bê tông nặng - 
Phương pháp xác định khối lượng thể tích". 
7. Bộ khoa học công nghệ (1993) "TCVN 3114:1993 - Bê tông nặng - Phương 
pháp xác định độ mài mòn". 
8. Bộ khoa học công nghệ (2006), "TCVN 7570:2006 - Cốt liệu cho bê tông và 
vữa yêu cầu kỹ thuật". 
9. Bộ khoa học công nghệ (2012), "TCVN 9338:2012 - Hỗn hợp bê tông nặng - 
phương pháp xác định thời gian đông kết". 
10. Nguyễn Quang Chiêu (1999), Mặt đường bê tông xi măng Đường ô tô và sân 
bay, Nhà Xuất bản Giao thông vận tải. 
11. Đào Văn Đông (2010), "Nghiên cứu một số tính chất cơ học của bê tông 
polymer vô cơ", Tạp chí Giao thông Vận tải. 
12. Đào Văn Đông (2010), "Nghiên cứu ứng xử nén và kéo khi uốn của vữa 
polymer vô cơ", Tạp chí Giao thông Vận tải, tr. 28-34. 
13. Đào Văn Đông (2017), Nghiên cứu thành phần, các đặc trưng cơ học chủ yếu 
của bê tông geopolymer tro bay và áp dụng cho kết cấu dầm đúc sẵn, Đề tài cấp 
bộ GTVT. 
144 
14. Đào Văn Đông (2009), "Vật liệu “xanh” và bền vững - xu hướng để phát triển 
xây dựng", Tạp chí Khoa học công nghệ Xây dựng. 
15. Nguyễn Văn Du (2016), Nghiên cứu khả năng sử dụng cốt liệu xỉ thép để sản 
xuất bê tông nhựa nóng ở khu vực phía nam việt nam, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, 
Đại học Giao thông vận tải, Hà Nội. 
16. Mai Hồng Hà (2019), Nghiên cứu sử dụng xỉ thép khu vực Bà Rịa - Vũng Tàu 
trong xây dựng đường ô tô, Đại học Giao thông vận tải. 
17. Phan Đức Hùng và Lê Anh Tuấn (2015), "Ảnh hưởng của thành phần hoạt hóa 
đến cường độ chịu uốn và kéo gián tiếp của bê tông Geopolymer", Tạp chí 
Khoa học Công nghệ Xây dựng (3), tr. 34-38. 
18. Trần Việt Hưng (2017), Nghiên cứu thành phần, đặc tính cơlý của bê tông 
geopolymer tro bay và ứng dụng cho kết cấu cầu hầm, Luận án tiến sĩ kỹ thuật 
Trường Đại học GTVT, Hà Nội 
19. Phạm Duy Hữu và Đào Văn Đông (2009), "Vật liệu xây dựng mới", Nhà xuất 
bản Giao thông vận tải, Hà Nội. 
20. Phạm Duy Hữu, Ngô Xuân Quảng và Mai Đình Lộc (2011), "Vật liệu xây 
dựng", Nhà xuất bản Giao thông vận tải, Hà Nội. 
21. Phạm Duy Hữu và các cộng sự (2008), "Bê tông cường độ cao và bê tông chất 
lượng cao", Nhà xuất bản Giao thông vận tải, Hà Nội. 
22. Hồ Ngọc Khoa và Vũ Chí Công (2012), "Phân tích trường nhiệt độ và ứng suất 
nhiệt trong bê tông khối lớn bằng phương pháp phần tử hữu hạn", Tạp chí Khoa 
học Công nghệ Xây dựng(14/12), tr. 17-27. 
23. Nguyễn Thị Thu Ngà (2016), "Luận văn Tiến sĩ : Nghiên cứu các thông số chủ 
yếu của bê tông đầm lăn trong tính toán kết cấu mặt đường ô tô và sân bay". 
24. Nguyễn Phi Sơn (2011), Nghiên cứu sử dụng phế thải xỉ sắt trong công nghệ 
sản xuất thép làm cốt liệu cho bê tông Asphalt, Luận văn thạc sỹ khoa học, 
Trường Đại học Bách khoa, Tp. Hồ Chí Minh. 
25. Phạm Đức Thiện, Tạ Tuấn Anh và Phan Đức Hùng (2017), "Nghiên cứu sự bám 
dính giữa bê tông Geopolymer và cốt thép", Tạp chí Xây dựng(8), tr. 102-108. 
26. www.vatlieuxanh.net 
27. Công ty Vật liệu Xanh (2013), "Xỉ thép - Vật liệu xanh cho tương lai". 
145 
TIẾNG ANH: 
28. ASTM C33 Standard Specification for Concrete Aggregates, American Society 
for Testing and Materials. 
29. ASTM C39 Standard test method compressive strength of cylindrical concrete 
specimens, American Society for Testing and Materials. 
30. ASTM C78, "Standard Test Method for Flexural Strength of Concrete ". 
31. ASTM C136 (2001), Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and 
Coarse Aggregates, American Society for Testing and Materials. 
32. ASTM C143 Standard Test Method for Slump of Hydraulic-Cement Concrete, 
American Society for Testing and Materials. 
33. ASTM E178 (2016), Standard Practice for Dealing With Outlying 
Observations, American Society for Testing and Materials. 
34. ASTM C192, "Standard Practice for Making and Curing Concrete Test 
Specimens in the Laboratory". 
35. ACI 318 (2011), "Building code requirements for structural concrete ". 
36. ASTM C469 (02 ), "Standard Test Method for Static Modulus of Elasticity and 
Poisson’s Ratio of Concrete in Compression". 
37. ASTM C618 Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined 
Natural Pozzolan for Use in Concrete, American Society for Testing and 
Materials. 
38. AS 1379 (2007), "Specification and supply of concrete". 
39. ASTM D4792 (2006), Standard Test Method for Potential Expansion of 
Aggregates from Hydration Reactions, American Society for Testing and 
Materials. 
40. ATS 5330 (2020), "Supply of Geopolymer Concrete". 
41. AASHTO, "T336 Coefficient of Thermal Expansion of Hydraulic Cement 
Concrete". 
42. AASHTO (LRFD 2012 ), "Bridge Design Specifications 6th Ed (US)". 
43. ACI 211.1-91 Standard Practice for Selecting Proportions for Normal, 
Heavyweight, and Mass Concrete, American Concrete Institute. 
146 
44. ACI 214R-02 Standard evaluation of Strength Test Results of Concrete, 
American Concrete Institute. 
45. AP-T318 (2016 ), Specification and Use of Geopolymer Concrete in the 
Manufacture of Structural and Non-structural Components: Review of 
Literature. 
46. AP-T329 (2017), "Specification and Use of Geopolymer Concrete in the 
Manufacture of Structural and Non-Structural Components: Experimental Work". 
47. AS 3600 (2009), Concrete structures. 
48. AS 5100 (2004), "Bridge design: part 5: concrete". 
49. Brand and Roesler, "Steel furnace slag aggregate expansion and hardened con-
crete properties," Cem. Concr. Compos. 60 (2015) 1-9. 
50. Concrete Institute of Australia (2011), Recommended practice Geopolymer 
concrete. 
51. D. Hardjito, D.M.J. Sumajouw and B.V. Rangan (2014), "Development of Fly 
ash based Geopolymer Concrete", Conference of Construction materials, India. 
52. J. Davidovits (1991), "Geopolymers - Inorganic polymeric new materials", 
Journal of Thermal Analysis. 37, pp. 1633-1656. 
53. J. Davidovits (1999), "Chemistry of Geopolymeric Systems, Terminology", 
Geopolymer ’99 International Conference, France. 
54. J. Davidovits (2005), "Geopolymer, Green Chemistry and Sustainable 
Development Solutions", Proceedings of World Congress Geopolymer 2005, 
Saint-Quentin, France. 
55. J. Davidovits (2008), "Geopolymer Chemistry and Applications", Institut 
Géopolymère, Saint-Quentin, France. 
56. J. S. Deventer, P. Duxs J. L. Provis and G. C. Lukey (2007), "Reaction 
mechanisms in the geopolymeric conversion of inorganic waste to useful 
products", Journal of Hazardous Materials Letters. 139 (No3), pp. 506-513. 
57. P. Duxson and et al (2007), "Geopolymer technology: The current state of the 
art", Journal of Materials Science. 42(9), pp. 2917-2933. 
58. B. Erlin and D. Jana (2003), "Forces of Hydration that Can Cause Havoc in 
Concrete", Concrete International. 25(11), pp. 51-57. 
147 
59. F. Allali and et al, "The influence of calcium content on the performance of 
metakaolin-based geomaterials applied in mortars restoration", Mater. Des. 103 
(2016) 1-9. 
60. A. M. Fernández-Jiménez, A. Palomo and C. López-Hombrados (2006), 
"Engineering Properties of Alkali-Activated Fly Ash Concrete", ACI Materials 
Journal. 103(No. 2), pp. 106-112. 
61. S.J. Foster (December 2008), Development of high performance geopolymer 
concrete, Futures in mechanics of structures and materials, Proceedings of the 
20th ACMSM, Toowoomba. 
62. Gilbert (2002), "Creep and shrinkage models for high strength concrete - 
proposal for inclusion in AS3600", Australian Journal of Structural 
Engineering. 4(2), pp. 95-106. 
63. T. Glasby and et al (2015), "EFC Geopolymer Concrete Aircraft Pavements at 
Brisbane West Wellcamp Airport", Concrete Conference, Melbourne Australia 2015. 
64. Hardjito D., Wallah S. E. and Sumajouw M. J. (2005), The stress-strain 
behaviour of fly ash-based geopolymer concrete. In: Developments in 
mechanics of structures and materials, A A Balkema Publishers, The 
Netherlands, pp.831-834. 
65. D. Hardjito and B. V. Rangan (2005), Development and Properties of Low 
Calcium Fly Ash Based Geopolymer Concrete, Research Report GC1, Faculty 
of Engineering, Curtin University of Technology, Australia. 
66. D. Hardjito and B. V. Rangan (2005), Research Report GC. Development and 
Properties of Low Calcium Fly Ash Based Geopolymer Concrete, Faculty of 
Engineering, Curtin University of Technology, Australia. 
67. D. Hardjito and et al (2004), "On the development of fly ash-based geopolymer 
concrete", ACI Materials Journal. 101, pp. 467-472. 
68. Henki Wibowo Ashadi, Boy Ahmad Aprilando and Sotya Astutiningsih (2015), 
"Effects of steel slag substitution in geopolymer concrete on compressive 
strength and crrosion rate of steel reinforcement in seawater and acid rain 
environment. ", International Journal of Technology. 2, pp. 227-235. 
148 
69. Monica Prezzi Irem Zeynep Yildirim (2010), "Chemical, Mineralogical, and 
Morphological Properties of Steel Slag". 
70. J. Davidovits (2011), "Geopolymer chemistry and applications, Institut 
Géopolymère Galilée, 16 rue, F-02100 Saint-Quentin, France, 3rd edition". 
71. J. M. Manso, J. A Polanco and M.Losanez (2006), "Durability of Concrete 
made with EAF Slag as Aggregates", Cement and Concrete Composite 2006. 
72. James Aldred and John Day (2012) "is geopolymer concrete a suitable 
alternative to traditional concrete?", 37th Conference on Our World in 
Concrete & Structures 29-31 August 2012, Singapore. 
73. Dang Jin (January 2017 ), Investigation on Serviceability and Durability of 
Geopolymer Concrete Using Embedded Sensors, University of New South 
Wales, the Faculty of Engineering 
74. Kamal H.Khayat and Nicolas Ali Libre (2014), "Roller Compacted Concrete 
Field Evaluation and Mixture Optimization," Missouri University of Scienc and 
Technology. 
75. Kolli Ramujee and V.Potha Kumar, "Abrasion Resistance of Geopolymer and 
its Composites", 3rd International Conference on Materials 
76. P.E.Research Coordinator Liz Hunt, Glenn E. BoyleBituminous Mix Design 
Supervisor, Retired (2010), Steel slag in hot mix asphalt concrete, State 
Research Project #511. 
77. M.S.H. Khana ( September 2016), "Utilisation of steel furnace slag coarse 
aggregate in a low calcium flyash geopolymer concrete", Cement and Concrete 
Research. 
78. Mladen Fistric, Andrea Strineka and Ružica Roskovic (2010), "Properties of 
steel slag aggregate and steel slag asphalt concrete". 
79. Montgomery and D. Wang (1993), "Engineering uses of steel slag - A by-
product material", Proc. Intl. Conference on Environmental Management - 
Geo-Water and Engineering Aspects, NSW, Australia. 
80. Nevill A.M. (1987), Properties of concrete Fourth and Final Edition, ed. 
81. A. M Neville (1995), Properties of Concrete 4th edn, Longman. 
82. A. M. Neville (2000), "Properties of Concrete (Fourth and Final ed.)". 
149 
83. Nitendra Palankar and A.U. Ravi Shankar & B.M. Mithun (2015), 
"Investigations on Alkali-Activated Slag/Fly Ash Concrete with steel slag 
coarse aggregate for pavement structures", International Journal of Pavement 
Engineering. 
84. A. Palomo, M. W. Grutzeck and M. T. Blanco (1999), "Alkali-activated fly ashes - 
A cement for the future", Cement and Concrete Research. 29, pp. 1323-1329. 
85. A. Palomo, M. W. Grutzeck và M. T. Blanco (1999), "Alkali-activated fly ashes 
- A cement for the future.", Cement and Concrete Research. 29, pp. 1323-1329. 
86. A. Palomo and et al (2004), "Alkaline activation of fly ashes: NMR study of the 
reaction products", Journal of the American Ceramic Society. 87, pp. 1141-1145. 
87. J.L. Provis and J.S.J. Van Deventer (2009), "Geopolymers: Structure, 
Processing, Properties and Industrial Applications", Woodhead Publishing, 
Cambridge, UK. 
88. Ramujee K and Dr.M.Potharaju (2013), "Development of mix design for low 
calcium based geopolymer concrete in low, medium and higher grades.", Indian 
Journal of civil engineering and technology. 1(1), pp. 15-25. 
89. Kolli. Ramujee and Dr.M.Potharaju (2013), "Development of mix design for 
low calcium based geopolymer concrete in low, medium and higher grades - 
indian", Journal of civil engineering and technology. 1(1). 
90. B. V. Rangan (2008), "Fly Ash Based Geopolymer Concrete", Research Report 
GC4, Curtin University of Technology, Perth, Australia. 
91. B. V. Rangan (2008), "Mix design and production of fly ash based geopolymer 
concrete", Indian Concrete Journal. 82(5). 
92. B. V. Rangan (2014), "Geopolymer concrete for environmental protectio", The 
Indian Concrete Journal. 88(4), pp 41-59. 
93. Mohd Rosli (2012), "Steel Slag as an Aggregate Replacement in Malaysian Hot 
Mix Asphalt.". 
94. Setunge (1993), "Structural properties of very high strength concrete", Ph.D 
thesis, Department of Civil Eng, Monash University, Melbourne. 
95. Shalika Sharma and Dr Hemant Sood (Jan-Feb. 2016), "Abrasion Resistance of 
Geopolymer Concrete at Varying Temperature", Journal of Mechanical and 
Civil Engineering (IOSR-JMCE). 13(1 ), pp. 22-25. 
150 
96. Shaopeng Wu, Yongjie Xue and Wenfeng Yang (2006), "Experimental 
Evaluation of Stone Matrix Asphalt Mixtures Performance Using Blast Oxygen 
Furnace Steel Slag as Aggregate". 
97. Shuguang Hu and et al (2008), "Bonding and Abrasion of geopolymeric repair 
material waste with steel slag", Cement and Concrete Composites, pp. 239-244. 
98. Sung and Hee Kim (2012), " Determination of coefficient of thermal expansion 
for Portland cement concrete pavement for MEPDG implementation ". 
99. Tanesi J, Kutay M. E and Meininger R Abbas A ( 2007), "Effect of coefficient 
of thermal expansion test variability on concrete pavement performance as 
predicted by mechanistic-empirical pavement design guide", Transportation 
Research Record, pp. 40-44. 
100. UNI 11307 (2008), Testing for hardened concrete shrinkage determination. 
101. A. D. Vaz and D. N. Donal Nixon (2012), "Geopolymer Paver Blocks", 
International Conference on Advances in Civil Engineering 2012, tr. 176. 
102. www.geopolymer.org. 
103. www.nationalslag.org 
104. www.wagner.com.au 
105. Z. Xie and Y. Xi (2001), "Hardening mechanisms of an alkaline-activated 
class F fly ash", Cement and Concrete Research. 31(No.9), pp. 1245-1249.