›
›

Bài giảng Môn Vật liệu xây dựng - Chương 5: Bê tông Concrete

pdf 81 trang huongle 1230
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Môn Vật liệu xây dựng - Chương 5: Bê tông Concrete", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_mon_vat_lieu_xay_dung_chuong_5_be_tong_concrete.pdf

Nội dung text: Bài giảng Môn Vật liệu xây dựng - Chương 5: Bê tông Concrete

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI CHƯƠNG V- BÊ TÔNG CONCRETE
  2. CÁC NỘI DUNG CHÍNH 5-1. Khái niệm và phân loại 5-4. Tính toán thành phần (cấp phối) BT 5.1.1 Khái niệm 5.4.1 Khái niệm 5.1.2 Phân loại 5.4.2 Các tài liệu cần biết trước 5-2. Vật liệu chế tạo bê tông 5.4.3 Các phương pháp xác định thành phần bê tông 5.2.1 Xi măng 5-5. Công tác bê tông 5.2.2 Nước 5.5.1 Trộn và vận chuyển bê tông 5.2.3 Cốt liệu 5.5.2 Đổ và đầm bê tông 5.2.4 Phụ gia 5.5.3 Bảo dưỡng bê tông 5-3. Các tính chất kỹ thuật và TNBT 5.3.1 Tính dễ đổ của hỗn hợp bê tông 5.3.2 Cường độ bê tông 5.3.3 Tính biến dạng của bê tông 5.3.4 Tính hút nước và thấm nước của bê tông 5.3.5 Tính bền của bê tông (bê tông thủy công)
  3. 5-1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI  5.1.1 Khái niệm  Bê tông là loại vật liệu đá nhân tạo, được hình thành bằng cách trộn một hỗn hợp hợp lý của chất kết dính, cốt liệu, nước và phụ gia. Hỗn hợp vật liệu sau khi được trộn đều sẽ được đổ khuôn và rắn chắc thành sản phẩm cứng như đá.  Hỗn hợp nguyên liệu tạo thành bê tông khi mới được nhào trộn đồng đều nhưng chưa đông kết và đóng rắn được gọi là hỗn hợp bê tông.  Vai trò của các thành phần vật liệu trong bê tông: - Cốt liệu đóng vai trò là bộ khung chịu lực của bê tông - CKD và nước là thành phần hoạt tính của bê tông, bao bọc xung quanh hạt cốt liệu đóng vai trò là chất bôi trơn tạo độ dẻo cho hỗn hợp, đồng thời lấp đầy lỗ rỗng và khoảng trống giữa các hạt cốt liệu tạo thành sản phẩm bê tông rắn chắc như đá - Phụ gia: có thể điều chỉnh tính chất của hỗn hợp bê tông và bê tông
  4. 5-1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI  5.1.2 Phân loại:  Theo khối lượng thể tích: 3 - Bê tông đặc biệt năng: o>2,5 T/m ; 3 - Bê tông nặng: o=1,8-:-2,5 T/m 3 - Bê tông nhẹ: o=0,5-:-1,8 T/m 3 - Bê tông đặc biệt nhẹ: o<0,5 T/m Các loại bê tông này dùng các loại cốt liệu lớn khác nhau. Do khối lượng thể tích thay đổi nên độ rỗng cũng thay đổi đáng kể. Ví dụ: bê tông tổ ong r = 70-:-85%, bê tông thủy công: r = 8-:-10%.  Theo chất kết dính: - Bê tông xi măng: CKD là xi măng, chủ yếu là PC,PCB - Bê tông silicat: CKD là vôi, cát nghiền mịn ở nhiệt độ, áp suất cao - Bê tông thạch cao: CKD là thạch cao - Bê tông polymer: CKD là chất dẻo hóa học, phụ gia vô cơ
  5. 5-1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI  5.1.2 Phân loại:  Theo dạng cốt liệu: - Bê tông cốt liệu đặc - Bê tông cốt liệu rỗng - Bê tông cốt liệu đặc biệt (chống phóng xạ, chịu nhiệu, chống axít )  Theo công dụng: - Bê tông thường: dùng trong kết cấu bê tông cốt thép (móng, cột, dầm ) - Bê tông thủy công: dùng để xây dựng đập, cầu, cống, âu thuyền - Bê tông dùng làm vỉa hè, lớp phủ mặt đường, sân bay có khả năng chống mài mòn tốt - Bê tông đặc biệt: chịu nhiệt, chịu axít, chống phóng xạ - Bê tông nhẹ: dùng cho kết cấu bao che - Bê tông trang trí
  6. 5-1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI  5.1.2 Phân loại:  Bê tông dùng trong công trình thủy theo 14TCN63-2002 được chia làm 4 loại: 1. Theo vị trí của bê tông thủy công so với mực nước: Bê tông thường xuyên nằm trong nước, bê tông ở vùng mực nước thay đổi, bê tông ở trên khô 2. Theo hình khối của kết cấu bê tông thủy công: Bê tông khối lớn (kƯớch thước cạnh nhỏ nhất > 2,5m và chiều dày >0,8m – theo TCVN4453-93, bê tông khối không lớn 3. Theo vị trí của bê tông thủy công trong kết cấu đối với công trình khối lớn: Bê tông mặt ngoài, bê tông ở bên trong 4. Theo tình trạng áp lực chịu nước của bê tông thủy công: Bê tông chịu áp lực nước, bê tông không chịu áp lực nước  Ý nghĩa của việc phân loại bê tông: - Lựa chọn được loại bê tông phù hợp với yêu cầu, nhiệm vụ của công trình - Lựa chọn được loại vật liệu phù hợp với từng loại bê tông khác nhau - Lựa chọn được phương pháp thi công phù hợp - Có ý nghĩa lớn trong việc so sánh lựa chọn phương án
  7. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.1 Xi măng  Xi măng là CKD có nhiệm vụ liên kết các hạt cốt liệu lại với nhau bằng cách lấp đầy lỗ rỗng và bao quanh giữa các hạt cốt liệu đảm bảo cho hỗn hợp bê tông khi mới trộn có độ dẻo. Chất lượng và hàm lượng xi măng là yếu tố quyết định cường độ chịu lực của bê tông. 5.2.1.1 Chọn loại xi măng: Tùy theo yêu cầu, chỉ tiêu kỹ thuật của bê tông để chọn loại xi măng cho thƯớch hợp. Bê tông yêu cầu chống xâm thực: Chọn xi măng Po-Pu, Xi măng Po-xỉ Bê tông yêu cầu chịu nhiệt: Chọn xi măng Po-xỉ Với công trình thủy công, làm việc trong môi trường nước phải tiến hành phân tích mẫu nước rồi tra bảng xâm thực để chọn loại xi măng cho thƯớch hợp. 5.2.1.2 Chọn mác xi măng: Xi măng được chọn dựa theo mác bê tông Lựa chọn mác xi măng phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và yêu cầu kinh tế
  8. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.1 Xi măng  5.2.1.2 Chọn mác xi măng: Theo giáo trình ĐHTL: Rb 300 > Rx=(1,7-:-2,5)Rb Rb>300 > Rx=1,5Rb Mác xi măng Mác bê tông Phạm vi sử dụng Cho phép sử dụng Không cho phép sử dụng 25  75 CKD mác thấp 200 300 trở lên 100 200 - 300 trở lên 150 300 200 400 trở lên 200 300 400 200, 500 và 600 250 400 300  500 200 và 600 300 400 300  500 200 và 600 400 500 400  600 Dưới 400 500 600 500 Dưới 500
  9. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.1 Xi măng  5.2.1.2 Chọn mác xi măng: - Không nên sử dụng xi măng mác thấp để chế tạo bê tông mác cao Vì như vậy không an toàn về mặt kỹ thuật, lượng xi măng nhiều làm cho độ co ngót của bê tông tăng lên làm cho bê tông dễ nứt nẻ và không kinh tế. - Không nên sử dụng xi măng mác cao để chế tạo bê tông mác thấp Vì lượng xi măng ít không đủ để bao bọc các hạt cốt liệu, lấp đầy các khoảng trống giữa các hạt cốt liệu. Nếu lượng xi măng tính toán ít hơn lượng xi măng tối thiểu phải dùng lượng xi măng tối thiểu theo quy định như vậy sẽ không kinh tế. - Mặt khác khi sử dụng xi măng mác quá cao thì hàm lượng C3S nhiều làm cho bê tông dễ bị xâm thực trong quá trình đưa công trình vào giai đoạn khai thác, sử dụng.
  10. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.2 Nước - Trong sản xuất bê tông, nước đóng vai trò quan trọng. Nước được dùng để: Rửa cốt liệu, trộn hỗn hợp bê tông, rửa máy trộn và bảo dưỡng. - Nước sản xuất bê tông phải thỏa mãn tiêu chuẩn TCXDVN302-2004 – “Nước cho bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật” - Nước phải có chất lượng tốt (không được chứa axit, muối và dầu mỡ) để không ảnh hưởng đến thời gian đông kết, khả năng rắn chắc của xi măng và không gây ăn mòn cốt thép đối với kết cấu bê tông cốt thép. - Nói chung nước sinh hoạt có thể dùng để chế tạo bê tông. - Các loại nước sau đây không sử dụng để chế tạo bê tông: + Nước ở đầm ao, cống rãnh có nhiều tạp chất hữu cơ + Nước có nhiều axit, mỡ, đường + Nước thải công nghiệp có độ pH<4 (tính axit cao) - Nước biển có thể dùng để chế tạo bê tông cho những kết cấu làm việc trong môi trường nước biển nếu tổng các loại muối trong nước không quá 35g/l, tuy nhiên Rb sẽ giảm và không được sử dụng khi bê tông có cốt thép 12/19/2008 Chương IV. Xi măng Pooclăng (Po) và bê tông dùng xi măng Po 10
  11. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.2 Nước 5.2.2.1 Các tạp chất có hại trong nước sản xuất bê tông - Cacbonat và bicacbonat của Na và K ảnh hưởng đến thời gian đông kết của bê tông. Cacbonat Natri có thể khiến bê tông đông kết nhanh, Bicacbonat có thể đẩy nhanh đông kết hoặc làm chậm quá trình đông kết. Khi có nồng độc cao, những muối này có thể làm giảm mạnh cường độ bê tông. - Natri Clorua (NaCl) hoặc Natri Sunphat (Na2SO4) có thể được dùng với hàm lượng lớn. Nước có nồng độ NaCl vượt quá 20000 ppm và có nồng độ Na2SO4 vượt quá 10000 ppm đã được thử nghiệm và thành công. Canxi Carbonate (CaCO3) và Manhê Carbonate (MgCO3) rất ít tan và thường nồng độ không đủ cao để ảnh hưởng đến các tính chất của bê tông. Canxi Bicacbonat (Ca(HCO3)2) và Manhê (Mg(HCO3)2) có mặt trong một số nước sinh hoạt, và nồng độ tới 400 ppm được coi là không có hại. - Manhê Sunphat (MgSO4) và Manhê Clorua (MgCl2) tới 40000 ppm đã từng được sử dụng mà không gây ảnh hưởng đến cường độ bê tông. Canxi Clorua (CaCl2) được sử dụng như phụ gia đông cứng nhanh với lượng trộn tới 2% theo khối lượng xi măng. 12/19/2008 Chương IV. Xi măng Pooclăng (Po) và bê tông dùng xi măng Po 13
  12. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.2 Nước 5.2.2.1 Các tạp chất có hại trong nước sản xuất bê tông  Nồng độ muối sắt tới 40000 ppm đã được sử dụng thành công, tuy nhiên, nước ngầm tự nhiên thường có nồng độ không lớn hơn từ 20 đến 30 ppm.  Muối manganese, thiếc, kẽm, chì, đồng có thể làm giảm cường độ và thay đổi thời gian đông kết của bê tông. Một số loại muối đóng vai trò như là chất như Natri Photphat khi có lượng nhỏ khoảng 0.1% khối lượng xi măng, chúng cơ thể kéo dài thời gian đông kết và sự phát triển cường độ của xi măng.  Nước biển nói chung chứa 35000 ppm muối có thể được sử dụng cho bê tông không cốt thép, và sẽ cho thấy sự tăng cường độ sớm, và giảm nhẹ cường độ ở tuổi 28 ngày so với thiết kế. Nước biển đã được sử dụng cho bê tông cốt thép, tuy nhiên nếu cốt thép không có lớp bảo vệ đủ dày hoặc nếu bê tông không có tính chống thấm, nguy cơ ăn mòn sẽ ngày càng tăng. Nước biển không nên sử dụng cho bê tông ứng suất trước.  Các loại cốt liệu lấy từ biển có thể sử dụng được với nước trộn bê tông sạch, do lượng muối bao bọc trên bề mặt cốt liệu chiếm khoảng 1 % so với khối lượng nước trộn. 12/19/2008 Chương IV. Xi măng Pooclăng (Po) và bê tông dùng xi măng Po 14
  13. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.2 Nước 5.2.2.1 Các tạp chất có hại trong nước sản xuất bê tông  Nói chung, nước trộn có chứa nồng độ các axit vô cơ khoảng 10000 ppm không có ảnh hưởng bất lợi tới cường độ bê tông. Mức độ chấp nhận được của nước trộn có chứa axít nên dựa vào nồng độ tính bằng ppm, hơn là giá trị pH vi độ pH không thật sự tin cậy.  Nồng độ Natri hydroxide (NAOH) tới 0.5% so với khối lượng xi măng không ảnh hưởng nhiều đến cường độ bê tông, không gây đông kết nhanh. Kali hydroxide (KOH) có nồng độ tới 1,2% so với khối lượng xi măng có thể làm giảm cường độ đối với một số loại xi măng nhất định, và không ẩnh hưởng đến cường độ của các loại xi măng khác.  Nước thải công nghiệp và nước cống rãnh vệ sinh có thể sử dụng được cho bê tông. Sau khi nước thải chảy qua hệ thống nước thải tốt, hàm lượng chất thải rắn thông thường quá thấp để gây ảnh hưởng đáng kể đến bê tông. Nước thải từ các xưởng thuộc da, nhà máy sơn, luyện than cốc, nhà máy hoá chất, nhà máy ma kẽm có thể chưa đựng tạp chất có hại. Với tất cả các nguồn nước có nghi ngờ, phải làm thí nghiệm so sánh cường độ trước khi sử dụng nước cho sản xuất bê tông. 12/19/2008 Chương IV. Xi măng Pooclăng (Po) và bê tông dùng xi măng Po 15
  14. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.2 Nước 5.2.2.1 Các tạp chất có hại trong nước sản xuất bê tông  Nồng độ Đường nhỏ từ 0,03—0,15% so với khối lượng xi măng thường làm chậm thời gian đông kết của xi măng. Cường độ có thể giảm ở tuổi 7 ngày và tăng ở tuổi 28 ngày. Khi lượng đường tăng lên tới 0,2% so với khối lượng xi măng, thời gian đông kết sẽ nhanh hơn. Khi lượng đường vượt quá 0,25%, thời gian ninh kết sẽ rất nhanh và suy giảm cường độ ở 28 ngày tuổi. Nước chứa hàm lượng quá 500 ppm đường thì cần phải kiểm nghiệm trước khi sử dụng.  Đất sét hoặc là những tạp chất mịn có thể chấp nhận được với nồng độ tới 2000 ppm. Dù đất sét có thể ảnh hưởng đến các tính chất khác của xi măng, nhưng thường cường độ sẽ không bỉ ảnh hưởng khi nước có hàm lượng cao hơn.  Nước có nhiều phù sa cần được làm lắng trước khi sử dụng để loại bớt lượng bùn (phù sa) và đất sét lơ lửng. 12/19/2008 Chương IV. Xi măng Pooclăng (Po) và bê tông dùng xi măng Po 16
  15. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.2 Nước 5.2.2.1 Các tạp chất có hại trong nước sản xuất bê tông  Khoáng vật dầu mỏ ảnh hưởng đến sự phát triển cường độ ít hơn dầu thực vật hay dầu động vật, tuy nhiên, khi nồng độ lớn hơn 2% so với lượng xi măng, cường độ giảm khoảng 20% hoặc hơn.  Các chất bẩn vô cơ như tảo lẫn trong nước gây ra suy giảm cường độ mạnh do ảnh hưởng của sự gắn kết và lượng khí lọt vào quá lớn.  Cũng như với các vật liệu được sử dụng trong sản xuất bê tông, nếu nước không có sẵn thì nên tiến hành thí nghiệm để so sánh các tính chất. Đôi khi hỗn hợp bê tông cũng có thể được hiệu chỉnh để bù lại một lượng nước sao cho không làm giảm cường độ hoặc có các đặc tính bất lợi khác.  Nên cẩn trọng khi sử dụng nước có chứa axit hoặc các hỗn hợp vô cơ, do có thể xuất hiện các phản ứng bề mặt hoặc làm chậm quá trình đông kết. Những mối quan tâm khác đối với nước bảo dưỡng liên quan đến màu nhuộm hoặc bạc màu do độ bẩn của nước. 12/19/2008 Chương IV. Xi măng Pooclăng (Po) và bê tông dùng xi măng Po 17
  16. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.2 Nước 5.2.2.2 Phương pháp kiểm tra chất lượng nước  Có hai phương pháp kiểm tra chất lượng nước sử dụng để chế tạo bê tông: + Phương pháp trực tiếp: Phân tích mẫu nước, xác định hàm lượng nước hòa tan trong nước, đối chiếu với quy phạm nếu thỏa mãn thì sử dụng, nếu không đạt phải xử lý. + Phương pháp gián tiếp: Trộn lượng X,C,Đ theo tính toán với nước lấy tại hiện trường 6 mẫu, với nước sạch 6 mẫu. Sau 28 ngày dưỡng hộ trong điều kiện tiêu chuẩn đem nén thí ĐD NS nghiệm. Nếu Rb >90%Rb thì nước tại hiện trường có thể sử dụng để chế tạo bê tông. 12/19/2008 Chương IV. Xi măng Pooclăng (Po) và bê tông dùng xi măng Po 18
  17. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.3 Cốt liệu  Thành phần cốt liệu của hỗn hợp bê tông chiếm từ 60-80 % thể tích của bê tông, và những đặc tính của cốt liệu ảnh hưởng trực tiếp đến các tính chất của bê tông.  Việc lựa chọn cốt liệu sẽ quyết định tới tỷ lệ hỗn hợp bê tông, tính chất kỹ thuật và tính kinh tế của bê tông thiêt kế, vì vậy cần hiểu được tầm quan trọng của việc lựa chọn, thí nghiệm và sử dụng cốt liệu như thảo luận trong chương 3.  Các yếu tố liên quan đến cốt liệu có ảnh hưởng đến tính chất của hỗn hợp bê tông, bê tông và thành phần bê tông khi thiết kế 1. Cường độ cốt liệu 2. Độ rỗng và cấu trúc lỗ rỗng của cốt liệu 3. Khối lượng riêng và khối lượng thể tích 4. Hình dạng hạt và bề mặt hạt 5. Thành phần hạt và kƯớch thước hạt 6. Tạp chất trong cốt liệu 12/19/2008 Chương IV. Xi măng Pooclăng (Po) và bê tông dùng xi măng Po 19
  18. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.3 Cốt liệu 5.2.3.1 Cường độ và độ đặc chắc của cốt liệu  Cốt liệu được chọn sử dụng phải cứng chắc, có độ bền hạt, tránh các hạt mềm yếu và các phần tử hữu cơ xốp chứa trong cốt liệu, vì chúng sẽ làm giảm khả năng chống lại tác động của thời tiết. Cốt liệu thô thường được kiểm tra bằng trực quan để phát hiện hạt mềm yếu.  TCVN qui định: Hàm lượng hạt mềm yếu, phong hóa <10% 5.2.3.2 Độ rỗng và cấu trúc lỗ rỗng của cốt liệu  Cốt liệu được chọn sử dụng phải cứng chắc, có độ bền hạt, tránh các hạt mềm yếu và các phần tử hữu cơ xốp chứa trong cốt liệu, vì chúng sẽ làm giảm khả năng chống lại tác động của thời tiết. Cốt liệu thô thường được kiểm tra bằng trực quan để phát hiện hạt mềm yếu.  TCVN qui định: Hàm lượng hạt mềm yếu, phong hóa <10% 12/19/2008 Chương IV. Xi măng Pooclăng (Po) và bê tông dùng xi măng Po 20
  19. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.3 Cốt liệu 5.2.3.3 Khối lượng riêng và khối lượng thể tích  Khối lượng riêng không được dùng để đánh giá chất lượng cốt liệu, nhưng được dùng để thiết kế thành phần bê tông.  Cát có hiện tượng nở thể tích khi ngâm nước nên khi tính toán lượng vật liệu phải chú ý lượng cát ẩm thực tế. 5.2.3.4 Hình dạng hạt và bề mặt hạt Hình dạng và bề mặt các hạt ảnh hưởng đến hỗn hợp BT tươi hơn với BT đã rắn chắc. Cấu trúc thô hoặc hạt mỏng yêu cầu lượng dùng nước nhiều hơn để tạo ra hỗn hợp BT có cùng tính công tác so với cốt liệu tròn, nhẵn. Cốt liệu dạng thoi, dẹt, góc cạnh nhọn cũng yêu cầu lượng xi măng nhiều hơn để giữ nguyên tỷ lệ N/X. Vì vậy hàm lượng các hạt dẹt, thoi không lớn hơn 15% khối lượng cốt liệu. Sử dụng sỏi tròn sẽ thường giảm được 15lb nước trộn bê tông, và giảm được lượng dùng xi măng tương ứng, vì vậy sẽ sản xuất ra bê tông tiết kiệm hơn. Hàm lượng hạt thoi dẹt yêu cầu <35% trong cốt liệu thô 12/19/2008 Chương IV. Xi măng Pooclăng (Po) và bê tông dùng xi măng Po 21
  20. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.3 Cốt liệu 5.2.3.5 Thành phần và kƯớch thước hạt  Thành phần hạt và kƯớch thước lớn nhất của cốt liệu (Mđl của cát và Dmax của đá) có ảnh hưởng đến liều lượng cốt liệu cũng như là lượng xi măng và nước trộn, tính công tác, tính kinh tế, độ rỗng và tính co thể tích của bê tông.  Cát quá thô thường sản xuất ra hỗn hợp bê tông có tính công tác kém, còn cát quá mịn thường sản xuất ra bê tông không kinh tế.  Nói chung, cốt liệu có đường cong thành phần hạt trơn, nghĩa là không vượt quá hoặc thiếu hụt các cỡ hạt cho hỗn hợp bê tông tốt nhất. Để đảm bảo tính công tác cho quá trình trộn bê tông nghèo xi măng, thành phần hạt phải đạt được tỷ lệ % lớn nhất lọt qua các sàng như mong muốn. 12/19/2008 Chương IV. Xi măng Pooclăng (Po) và bê tông dùng xi măng Po 22
  21. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.3 Cốt liệu 5.2.3.6 Tạp chất trong cốt liệu  Cốt liệu được chọn sử dụng phải sạch, không có hoạt tính (không có thành phần phản ứng với xi măng khi trộn chung), không phủ bởi đất sét, hoặc là các loại vật liệu khác làm ảnh hưởng đến bộ xương của vữa xi măng.  Mặc dù cốt liệu được coi như là thành phần “bên trong” của hỗn hợp bê tông nhưng vẫn xảy ra các phản ứng kiềm. Nếu không có tài liệu thống kê, hoặc một loại cốt liệu mới đang có ý định sử dụng, cần tiến hành thí nghiệm để xác định phản ứng kiềm – cốt liệu. 12/19/2008 Chương IV. Xi măng Pooclăng (Po) và bê tông dùng xi măng Po 23
  22. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.4 Phụ gia cho bê tông 5.2.4.1 Các loại PG dùng cho bê tông:  PG điều chỉnh tốc độ đông kết của hỗn hợp bê tông  PG giảm nước thường  PG giảm nước bậc cao (siêu dẻo)  PG cuốn khí  PG hoạt tính puzơlan  PG xỉ hạt lò cao  Tro bay (Flay ash)  Muội silic (silica fume)  Phụ gia tro trấu  Phụ gia nở  Phụ gia chống thấm nước  Phụ gia ức chế ăn mòn cốt thép 12/19/2008 Chương IV. Xi măng Pooclăng (Po) và bê tông dùng xi măng Po 24
  23. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.4 Phụ gia cho bê tông 5.2.4.2 Tác dụng của PG đối với bê tông và vữa:  Đối với hỗn hợp bê tông: + Tăng tính dễ đổ (độ sụt) mà không cần tăng lượng nước trộn; hoặc giảm lượng nước trộn mà vẫn giữ được tính dễ đổ của hỗn hợp bê tông và vữa. + Làm chậm hoặc tăng nhanh thời gian đông kết đóng rắn của xi măng và bê tông. + Làm bê tông không bị co ngót hoặc trương nở thể tích. + Giảm tiết nước, phân tầng của hỗn hợp bê tông và vữa. + Cải thiện khả năng bơm; + Làm chậm sự mất độ sụt theo thời gian (hay duy trì độ sụt theo thời gian) 12/19/2008 Chương IV. Xi măng Pooclăng (Po) và bê tông dùng xi măng Po 25
  24. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.4 Phụ gia cho bê tông 5.2.4.2 Tác dụng của PG đối với bê tông và vữa:  Đối với bê tông đã đóng rắn: + Làm chậm hoặc giảm sự phát nhiệt trong thời gian cứng hóa ban đầu. + Tăng nhanh tốc độ phát triển cường độ, hoặc tăng cường độ ban đầu, về sau. + Tăng độ bền + Tăng khả năng chống thấm + Khống chế độ nở do phản ứng kiềm của cốt liệu chứa silic vô định hình + Tăng độ kết dính của bê tông với cốt thép + Tăng độ bám dính giữa bê tông cũ và bê tông mới + Ức chế ăn mòn cốt thép 12/19/2008 Chương IV. Xi măng Pooclăng (Po) và bê tông dùng xi măng Po 26
  25. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.4 Phụ gia cho bê tông 5.2.4.3 PG điều chỉnh tốc độ đông kết: * Nguyên lý điều chỉnh thời gian đông kết của xi măng (bê tông): +2 C1: Điều chỉnh nồng độ ion Ca trong hồ xi măng để thay đổi tốc độ thủy phân C3S, từ đó thay đổi tốc độ đóng rắn của xi măng vì C3S có hàm lượng nhiều nhất. C2: Điều chỉnh nồng độ ion có vai trò keo tụ là các ion có hóa trị “+” như Al+3 hay Na+ a) Phụ gia kéo dài thời gian đông kết: +2 + Các muối nitrat: NaNO3, KNO3 (Làm thay đổi nồng độ ion Ca ) 2NaNO3 + Ca(OH)2 +4H2O Ca(NO3)2.4H2O + 2NaOH +2 Ca(NO3)2.4H2O dễ tan hơn Ca(OH)2 làm cho nồng độ ion Ca tăng lên tốc độ thủy phân của C3S chậm lại thời gian đông kết kéo dài ra. + Thạch cao + PG khoáng vật hoạt tính 12/19/2008+ PG hóa dẻo 27
  26. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.4 Phụ gia cho bê tông 5.2.4.3 PG điều chỉnh tốc độ đông kết: b) Phụ gia rút ngắn thời gian đông kết + Các muối cacbonat Na2CO3, K2CO3 Na2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2NaOH + Muối ăn (NaCl) + Muối CaCl2 : tăng nhanh tốc độ đông kết về sau Lưu ý: Khi dùng phụ gia rút ngắn thời gian đông kết của bê tông tránh dùng cho bê tông khối lớn sẽ gây ứng suất nhiệt làm nứt nẻ bê tông vì các loại phụ gia này làm cho nhiệt thủy hóa của xi măng tăng lên. 12/19/2008
  27. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.4 Phụ gia cho bê tông 5.2.4.3 PG hoạt tính bề mặt ( PG hóa dẻo): a) Nguyên lý hóa dẻo + Khi trộn PGHD với hỗn hợp bê tông, PG sẽ phân tán trong nước dưới dạng các hạt rất nhỏ (có phân cực) và hấp phụ xung quanh hạt xi măng. Nhớ có màng PG này mà nước trộn bê tông không thấm ngay vào hạt xi măng mà tạo thành lớp nước dày bao ngoài màng PG. Lớp nước này làm cho các hạt xi măng với cốt liệu có thể trơn trượt lên nhau được dễ dàng làm tăng độ lưu động của hỗn hợp bê tông. + Sau một thời gian , màng phụ gia bị phá vỡ, nước mới thấm vào hạt xi măng thực hiện các phản ứng thủy phân, thủy hóa với các khoáng vật trong xi măng, do đó làm kéo dài thời gian đông kết của xi măng. b) Tác dụng của PGHD PGHD có tác dụng tăng độ dẻo (SN), hoặc tăng cường độ (Rb) hoặc giảm lượng xi măng dùng (X) 12/19/2008
  28. 5-2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG  5.2.4 Phụ gia cho bê tông 5.2.4.3 PG hoạt tính bề mặt ( PG hóa dẻo): a) Giải thƯớch tác dụng của PGHD Khi thi công bê tông bao giờ người ta cũng muốn đạt được 3 chỉ tiêu: Độ dẻo cao, cường độ cao và tiết kiệm xi măng. Song 3 chỉ tiêu này lại luôn mâu thuẫn với nhau. Trong trường hợp không pha PG thì để đạt được 1 chỉ tiêu thì hai chỉ tiêu còn lại sẽ bị ảnh hưởng theo hướng bất lợi. SN (N) Rb; Rb X hoặc N (SN); X Rb; SN. Khi pha PG hóa dẻo, BT có thể đạt được 1 trong 3 chỉ tiêu còn 2 chỉ tiêu vẫn giữ nguyên. Giải thƯớch: dựa vào 2 lý thuyết sau + Nguyên lý hoạt động của PG + Công thức quan hệ giữa cường độ bê tông và tỷ lệ N/X  TH1: Pha PGHD N=const, X=const SN; Rb= const  TH2: Pha PGHD N; X= const SN= const; Rb  TH3: Pha PGHD N; X sao cho X/N=const SN= const; Rb= const
  29. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.1 Tính dễ đổ của hỗn hợp bê tông 5.3.1.1 Khái niệm Biểu thị khả năng lấp đầy khuôn nhưng vẫn đảm bảo được độ đồng nhất của hỗn hợp bê tông trong điều kiện đầm nén nhất định. Để đánh giá tính dễ đổ, ta sử dụng 3 chỉ tiêu: tính dính, tính giữ nước và tính lưu động 5.3.1.2 Tính dính Khái niệm: Là tính chất biểu thị khả năng đảm bảo liên kết ổn định giữa các thành phần vật liệu trong hỗn hợp bê tông để tạo nên một thể đồng nhất. Nếu hỗn hợp BT có tính dính kém thì trong quá trình vận chuyển dễ phát sinh hiện tượng phân tầng. Khi đó cát và nhất là đá nặng sẽ bị lắng xuống, vữa xi măng bị đẩy lên, như vậy hỗn hợp BT sẽ không đồng nhất, làm giảm cường độ và khả năng chống thấm của BT 5.3.1.3 Tính giữ nước Khái niệm: Là tính chất thể hiện khả năng giữ nước bên trong của hỗn hợp bê tông trong quá trình vận chuyển và thi công (đổ khuôn và đầm nén). Nếu giữ nước kém sẽ phát sinh hiện tượng tiết nước, nước chảy qua khe kẽ cốt pha kéo theo vữa xi măng hoặc bị lắng đọng lại ở mặt các hạt cốt liệu, mặt ngoài cốt thép, góc cạnh cốppha, khi bay hơi để lại lỗ rỗng làm giảm cường độ của bê tông.
  30. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.1 Tính dễ đổ của hỗn hợp bê tông 5.3.1.4 Tính lưu động - Khái niệm: Là tính chất biểu thị khả năng dịch chuyển, trơn trượt của các thành phần vật liệu trong hỗn hợp bê tông dưới tác dụng của trọng lượng bản thân hay do tác dụng cưỡng bức cơ học (rung động do đầm) làm cho bê tông đặc chắc. - Phân loại: Căn cứ vào độ lưu động người ta chia hỗn hợp bê tông thành 3 loại: +) Hỗn hợp bê tông chảy: Tạo hình chủ yếu dựa vào tác dụng của khối lượng bản thân hoặc kết hợp với lực đầm bên ngoài. +) Hỗn hợp bê tông dẻo: Tạo hình dựa vào tác dụng của khối lượng bản thân kết hợp với dùng ngoại lực tác dụng không lớn lắm. +) Hỗn hợp bê tông cứng khô: khi đầm phải dùng ngoại lực tác dụng mạnh.
  31. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.1 Tính dễ đổ của hỗn hợp bê tông 5.3.1.4 Tính lưu động - Cách xác định: + Với hỗn hợp bê tông chảy, tính lưu động được biểu thị bằng độ chảy xòe Dx(cm) + Với hỗn hợp bê tông dẻo, tính lưu động được biểu thị bằng độ sụt SN(cm) + Với hỗn hợp bê tông cứng, khô tính lưu động được biểu thị bằng độ cứng ĐC(s) - Phương pháp nón cụt xác định độ sụt và độ chảy xòe của hỗn hợp BT  Dụng cụ thí nghiệm: - Bộ khuôn nón cụt tiêu chuẩn +) Dmax 40: d=10; D=20; h=30 (cm) – 8 lít HHBT +) Dmax 70: d=15; D=30; h=45 (cm) – 24 lít HHBT +) Thước, đồng hồ bấm giây
  32. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.1 Tính dễ đổ của hỗn hợp bê tông 5.3.1.4 Tính lưu động  Các bước thí nghiệm: +) Trộn hỗn hợp bê tông +) Đặt khuôn nón cụt tiêu chuẩn lên trên nền cứng, phẳng +) Đổ hỗn hợp bê tông qua phễu vào khuôn thành 3 lớp (mỗi lớp 1/3 chiều cao) +) Sau đó dùng que sắt ĐK 16mm chọc đều 25 cái (56 cái với khuôn lớn) trên bề mặt HHBT từ xung quanh vào giữa, sâu xuống lớp dưới từ 2-3cm. +) Dùng bay gạt bằng khuôn, từ từ nhấc khuôn theo phương thẳng đứng trong thời gian từ 5-10s, HHBT sẽ sụt xuống. +) Đặt khuôn sang một bên HHBT vừa bị sụt, đo độ chênh lệch chiều cao giữa miệng khuôn với điểm cao nhất của HHBT. +) Độ chênh lệch này gọi là độ sụt, ký hiệu SN(cm), biểu thị độ lưu động của HHBT Nhận xét: Phương pháp này đơn giản, thƯớch hợp với thí nghiệm hiện trường.
  33. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.1 Tính dễ đổ của hỗn hợp bê tông 5.3.1.4 Tính lưu động - Phương pháp xác định độ cứng  Dụng cụ thí nghiệm: - Bộ khuôn nón cụt tiêu chuẩn, nhớt kế kỹ thuật, bàn rung tiêu chuẩn, đồng hồ bấm giây  Trình tự thí nghiệm: Trộn HHBT, đặt nhớt kế đã có kèm khuôn nón cụt lên bàn rung sau đó đổ HHBT đã được trộn đều vào khuôn nón cụt, đầm chặt. Rút khuôn nón cụt theo phương thẳng đứng, điều chỉnh cho mặt đĩa trùng với mặt trên của HHBT rồi mở vít cho máy bắt đầu chạy đồng thời bấm đồng hồ ghi lại thời gian T1 - Cho máy chạy đến khi nào HHBT phân bố đều và san phẳng hai bên phía trong và phía ngoài hình trụ trong thì tắt máy ghi lại thời gian T2 (khi đó vạch khắc trên cần trùng với mặt trên của bệ đỡ) - Thời gian chạy máy ký hiệu ĐC(s) = T2 – T1 biểu thị tính lưu động của HHBT - Nhận xét: phương pháp này đòi hỏi thiết bị phức tạp
  34. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.1 Tính dễ đổ của hỗn hợp bê tông 5.3.1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính công tác của hỗn hợp bê tông: + Nước: + Xi măng: với cùng thiết kế thành phần nhưng sử dụng loại XM khác nhau thì độ lưu động của bê tông khác nhau. Hỗn hợp dùng XM Po có độ lưu động lớn hơn hỗn hợp BT dùng XM Po-xỉ hay XM Po-Pu Lượng XM đủ lớn để bao bọc và lấp đấy lỗ rỗng các hạt CL thì tính lưu động của HHBT tăng. + Cốt liệu: Hình dạng cốt liệu: Bê tông đá sỏi có độ lưu động lớn hơn BT đá dăm Để đạt độ lưu động như nhau thì BT đá sỏi có thể giảm 5-10% lượng nước nhào trộn Độ lớn và cấp phối cốt liệu: Khi dùng cốt liệu có kƯớch thước lớn, cấp phối tốt thì với một lượng vữa XM nhất định, độ lưu động tăng. Với cùng điều kiện thành phần (X,N,C,Đ): CL: KT lớn, CP tốt CL: KT nhỏ, CP ko tốt (dhồXM bao ngoài) (dhồXM bao ngoài) (SN) CL: KT lớn, CP tốt (SN) CL: KT nhỏ, CP ko tốt Với cùng SNyc: (Xyc) CL: KT lớn, CP tốt (Xyc) CL: KT nhỏ, CP ko tốt
  35. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.1 Tính dễ đổ của hỗn hợp bê tông 5.3.1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính công tác của hỗn hợp bê tông: + Cốt liệu: Mức ngậm cát mc: với mỗi loại BT có hàm lượng cát thƯớch hợp sao cho khi có cùng lượng nước, XM thì HHBT có độ sụt lớn nhất. hợp lý Nếu mc > mc lượng cát nhiều lượng hồ XM không đủ bao bọc và nhét đầy khe kẽ của cát làm nội ma sát tăng SN giảm. hợp lý Nếu mc < mc lượng cát ít, lượng đá nhiều lượng vữa XM cát không đủ bao bọc và nhét đầy khe kẽ của đá làm nội ma sát tăng SN giảm mc thường được xác định qua thực nghiệm và có thể tính toán sơ bộ trên cơ sở giả định rằng trong HHBT phần lỗ rỗng và xung quanh hạt cốt liệu lớn được lấp đầy và bao bọc bởi vữa XM cát và hồ XM lại lấp đầy khe kẽ và bao quanh các hạt cát. + Phụ gia: Khi pha PGHD (PG hoạt tính bề mặt) vào làm giảm ma sát giữa các hạt cốt liệu và tính dính của XM làm tăng độ dẻo của HHBT. Ngoài ra khi pha PGHD nếu muốn giữ nguyên SN thì N và XM giảm 8-10% hoặc Rb tăng + Thi công: Sử dụng tác nhân gây chấn động như đầm, rung phù hợp để làm cho HHBT có độ lưu động tốt
  36. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.2 Cường độ của bê tông: 5.3.2.1 Cường độ chịu nén và mác BT: + Các khái niệm: Bê tông là vật liệu dòn, chủ yếu chịu nén RN =(715)RK vì vậy xác định mác dựa vào RN Mác bê tông là giá trị làm tròn cường độ chịu nén giới hạn xác định trong điều kiện tiêu chuẩn (mẫu lập phương 15x15x15cm, cách chế tạo mẫu, cách bảo dưỡng mẫu To=27 2oC, W>90% và thời gian bảo dưỡng – 28 ngày). Cường độ giới hạn của vật liệu là giá trị bình quân cường độ của một tổ mẫu thí nghiệm (số mẫu>3) ứng với tải trọng phá hoại. + Các cách kiểm tra cường độ: Phương pháp phá hoại mẫu: - Khuôn: Gỗ hoặc thép dễ tháo - Đúc mẫu: xoa chống dính mặt trong khuôn bằng dầu, sau đó đổ HHBT đã trộn đều vào khuôn (đổ làm 2 lần, mỗi lần đổ đầm 25 cái bằng thanh sắt 16) cuối cùng gạt phẳng ghi rõ ngày tháng, mác BT vào mẫu. - Sau 1 ngày tháo khuôn, tiếp tục bảo dưỡng ở ĐKTC - Sau 28 ngày (từ khi đúc) lẫy mẫu lau khô để 30 phút rồi tiến hành ép mẫu ta được Pi R i =P i /F
  37. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.2 Cường độ của bê tông: 5.3.2.1 Cường độ chịu nén và mác BT: Phương pháp không phá hoại: - P2 Ðp vÕt vµo mÆt BT b»ng c¸ch ®Ëp bóa ®Çu cã g¾n viªn bi. Khi bóa ®Ëp trªn mÆt BT t¹o nªn hai vÕt lâm: 1 vÕt trªn BT, 1 vÕt trªn thanh chuÈn ®Æt trong bóa (b»ng thÐp hay nh«m). C¨n cø vµo ®ường quan hÖ db/dc (ĐK vÕt lâm trªn mÆt BT /ĐK vÕt lâm trªn thanh chuÈn) víi Rb Rb - P2 ®o ®é n¶y ®µn håi b»ng sóng: Khi bÊm vµo mÆt BT do BT cã ®µn tÝnh nªn ®Çu sóng n¶y lªn. C¨n cø vµo quan hÖ lËp s½n gi÷a ®é n¶y ®µn tÝnh víi Rb Rb 2 2 - P siªu ©m. C¬ së cña P nµy lµ dùa trªn quan hÖ gi÷a Rb vµ c¸c tÝnh chÊt ®µn håi vµ ko ®µn håi cña BT. Dùa vµo vËn tèc truyÒn sãng siªu ©m Rb - P2 céng hưởng: - P2 va ®Ëp:
  38. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.2 Cường độ của bê tông: 5.3.2.2 Sự phát triển cường độ BT theo thời gian:  XuÊt ph¸t tõ thùc nghiÖm b»ng c¸ch ®óc mét lo¹t mÉu BT, dưỡng hé trong ĐKTC råi ®em Ðp ë c¸c tuæi kh¸c nhau 1,2,3,7,14,28, ngµy, ta vÏ ®ược quan hÖ cña Rb theo thời gian vµ nhËn thÊy quan hÖ nµy gÇn như tu©n theo qui luËt Logarit (Khi kh«ng dïng phô gia) (Tõ 7-14 ngµy PT nhanh, sau 28 ngµy chËm dÇn vµ cã thÓ t¨ng ®Õn hµng chôc n¨m sau). ĐÓ ®¬n gi¶n trong tÝnh to¸n người ta ®ưa ®å thÞ vÒ d¹ng tuyÕn tÝnh víi trôc hoµnh lµ lgt: Rb=Algt - Từ đó ta có công thức tính đổi cường độ bê tông từ ngắn ngày sang dài ngày và ngược lại từ dài ngày về ngắn ngày. Công thức này cũng có thể ứng dụng để xác định cường độ bê tông ở 28 ngày khi đã biết cường độ của nó ở một ngày tuổi khác. Ra lga lga lg28 Ra Rn. R28 Rn. Rn lgn lgn lgn  Trong thùc tÕ cã nhiÒu lo¹i XM kh¸c nhau, N/X cña c¸c lo¹i kh¸c nhau,T/c cña CL, P2 chÕ t¹o BT kh¸c nhau nªn tû lÖ Rn/Ra kh«ng thÓ lµ 1 h»ng sè ®èi víi tÊt c¶ c¸c lo¹i vì vËy tÝnh to¸n b»ng c«ng thøc trªn thùc tÕ ko chÝnh x¸c l¾m .
  39. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.2 Cường độ của bê tông: 5.3.2.2 Sự phát triển cường độ BT theo thời gian: 2 2 Rb(KG/cm ) Rb(KG/cm ) t(ngµy) lgt Sù phát triển Rb ko chØ phô thuéc vµo thời gian mµ cßn phô thuéc vµo nhiÖt ®é m«i trường xung quanh. ë nước ta khÝ hËu nãng Èm nªn c«ng thøc ph¸t triÓn Rb theo thời gian ë trªn không hoµn toµn thÝch hîp . - Theo Vorobier: T0 150 C: BT ®«ng cøng nhanh h¬n nhiÒu 0 Quan hÖ gi÷a Rb víi T/g vµ T như b¶ng 5-15.
  40. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.2 Cường độ của bê tông: 5.3.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nén của BT: CÊu tróc cña bª t«ng sau khi ®ã r¾n ch¾c gåm: - и XM, cèt liÖu - C¸c lo¹i lç rçng (lç rçng trong ®¸ XM, trong cèt liÖu vµ lç rçng gi÷a c¸c h¹t cèt liÖu kh«ng ®ược chÌn hå XM). Khi chÞu lùc, bª t«ng cã thÓ bÞ ph¸ vì ë c¸c phÇn: - и XM, cèt liÖu - G¾n kÕt gi÷a ®¸ XM vµ CL Ph¸ ho¹i cã thÓ x¶y ra ë mét phÇn hay nhiÒu phÇn cïng mét lóc. Vì vËy c¸c yÕu tè nµo ¶nh hưởng ®Õn R®¸ XM, Rcèt liÖu vµ mÆt tiÕp gi¸p gi÷a ®¸ XM vµ cèt liÖu thì ®Òu ¶nh hưởng ®Õn Rb. C¸c yÕu tè ®ã bao gåm: a- xi măngvµ nước * M¸c xi măngvµ tû lÖ X/N (Rx, X/N) Theo nhËn xÐt trªn ta thÊy: Rb=f(R®¸XM)=f(Rx, N/X).
  41. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.2 Cường độ của bê tông: 5.3.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nén của BT: 28 Rx Rb 1.5 N/X=0,4-1 (HHBT dÎo) Công thức Bêlaiep: N K X 28 Rb : Cường ®é chÞu nÐn giíi h¹n cña bª t«ng ë tuæi 28 ngµy Rx: M¸c xi m¨ng N, X: Khèi lượng nước vµ xi măngcã trong bª t«ng K: HÖ sè thùc nghiÖm K=3,5- ®¸ dăm; K=4- ®¸ sái 1,5: HÖ sè øng víi bª t«ng nÆng Ph¹m vi øng dông: XM Po, c¸t s«ng s¹ch, sái cã ®êng kÝnh trung bình hoÆc dăm chÕ t¹o b»ng ®¸ ®Æc ch¾c, cÊp phèi tèt; N/x: C«ng thøc cã luü thõa 1,5 ë mÉu sè Khã tÝnh to¸n, Ph¹m vi øng dông hÑp
  42. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.2 Cường độ của bê tông: 5.3.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nén của BT: 28 Công thức Bôlômây: Rb K.Rx.(X / N 0,5) X/N=1,4-2,5 (HHBT dÎo) K: HÖ sè thùc nghiÖm K = 0,55 - и dăm; K = 0,5 - и sái N/x: DÔ tÝnh to¸n h¬n Ph¹m vi øng dông hÑp * Trong thùc tÕ cèt liÖu vµ xi măngcã nhiÒu lo¹i, trong qu¸ trình s¶n xuÊt cã thÓ thªm phô gia c¸c lo¹i. Kü thuËt thi c«ng tiÕn bé cho phÐp s¶n xuÊt BT m¸c cao (BT kh«). C¸c c«ng thøc trªn chưa ph¶n ¸nh ®ược tÊt c¶ c¸c nh©n tè ®ã nªn kÕt qu¶ tÝnh to¸n sai sè nhiÒu so víi thùc tÕ.
  43. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.2 Cường độ của bê tông: 5.3.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nén của BT: Công thức B«l«m©y - Skramtaep 28 - BT dÎo - m¸c thÊp vµ TB - N/X 0,4(X/N 2,5) Rb A.Rx.(X / N 0,5) 28 Rb A1.Rx.(X / N 0,5) - BT kh« - m¸c cao - N/X 2,5) A, A1 lµ hÖ sè thùc nghiÖm phô thuéc vµo chÊt lượng VL vµ PP x¸c ®Þnh m¸c XM (B¶ng 5-18) HÖ sè A khi x¸c ®Þnh m¸c xi m¨ng HÖ sè A1 khi x¸c ®Þnh m¸c xi ChÊt l­îng vËt liÖu theo ph­¬ng ph¸p m¨ng theo ph­¬ng ph¸p V÷a kh« V÷a dÎo V÷a kh« V÷a dÎo ChÊt l­îng t«t 0.50 0.65 0.33 0.43 ChÊt l­îng trung b×nh 0.45 0.60 0.30 0.40 ChÊt l­îng kÐm 0.40 0.55 0.27 0.37 N/x: C«ng thøc nµy ®· kh¾c phôc ®ược nhược ®iÓm cña hai c«ng thøc trªn. Ph¹m vi øng dông réng, ®· ®Ò cËp ®Çy ®ñ c¸c yÕu tè ¶nh hưởng (thÓ hiÖn qua hÖ sè A, A1) vµ lo¹i bª t«ng.
  44. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.2 Cường độ của bê tông: 5.3.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nén của BT: VL tèt: XM Po m¸c trung bình vµ cao; XM Pu vµ xØ m¸c cao C¸t cã M®l >2,5 (c¸t s«ng), Đá dăm, sái cã thµnh phÇn h¹t tèt VL trung bình: XM Po, xØ, Pu m¸c trung bình, C¸t ®¸ tương ®èi s¹ch. VL kÐm: XM m¸c thÊp, c¸t nhá, sái * Lượng nước (N) - Rb phô thuéc vµo ®é rçng, ®é rçng bª t«ng gåm hai phÇn ®é rçng trong bª t«ng tươi (bät khÝ) t¬i NTD vµ ®é rçng do nước tù do bay h¬i: rb= rb + rb - Khi dïng lượng XM kh«ng ®æi vµ chän mét PP ®Çm nhÊt ®Þnh thì hçn hîp BT cã mét lượng hl nước thÝch hîp nhÊt (N ) ®Ó víi PP ®Çm nµy bª t«ng t¬i ®Æc ch¾c, lượng nước tù do Ýt (rb= tươi NTD rb +rb ) min (VD: rb=0,02+0,05=0,07) hl tươi - NÕu lượng N lín qu¸ > N HHBT ch¶y dÔ ®Çm BT tươi ®Æc ch¾c rb nhá, nhưng chØ NTD tươi NTD mét phÇn nước ho¸ hîp víi XM, nước bay h¬i nhiÒu rb lín (rb +rb )>rbmin (VD: rb=0,01+0,08=0,09) hl tươi - NÕu lượng N Ýt qu¸ rb min (VD: rb=0,08+0,01=0,09)
  45. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.2 Cường độ của bê tông: 5.3.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nén của BT: Đường cong biÓu thÞ quan hÖ gi÷a Rb vµ lượng N trong bª t«ng khi lượng xi măngkh«ng thay ®æi vµ øng víi mét phương ph¸p ®Çm nhÊt ®Þnh
  46. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.2 Cường độ của bê tông: 5.3.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nén của BT: b - Cốt liệu + RCL: Víi bª t«ng nÆng thì RCL Ýt ¶nh hưởng ®Õn Rb vì b¶n th©n bª t«ng nÆng ph¶i chÕ t¹o b»ng ®¸ ®Æc ch¾c cã cường ®é cao. + Hình d¹ng vµ bÒ mÆt h¹t cèt liÖu: -> Hình d¹ng trßn, nh½n mÆt DÝnh kÕt víi XM kÐm Rb thÊp -> NhiÒu c¹nh gãc, bÒ mÆt th« r¸p DÝnh kÕt víi XM tèt Rb cao ®¸ dăm ®¸ sái -> Víi cïng ĐKTP: (Rb) (Rb) + Đé lín vµ thµnh phÇn h¹t: CL có kƯớch thước lín vµ thµnh phÇn h¹t tèt thì { r , F}min tk yc CL:KT lín, TP h¹t tèt yc CL:KT nhá, TP h¹t ko tèt Với Rb (X ) (X ) CL:KT lín, TP h¹t tèt CL:KT nhá, TP h¹t ko tèt Víi X=const (Rb) (Rb) (do g¾n kÕt tèt h¬n) + T¹p chÊt: TÊt c¶ c¸c t¹p chÊt cã h¹i trong CL ®Òu lµm gi¶m Rb dưới c¸c hình thøc kh¸c nhau.
  47. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.2 Cường độ của bê tông: 5.3.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nén của BT: c - Phụ gia - Cã mét sè lo¹i PG cã thÓ lµm t¨ng nhanh hoÆc lµm chËm qu¸ trình ph¸t triÓn cường ®é cña BT - Cã lo¹i phô gia cã thÓ lµm t¨ng cường ®é bª t«ng d- Thi c«ng - Khi chÊt lượng vËt liÖu ®· ®¶m b¶o vµ tû lÖ phèi hîp gi÷a c¸c vËt liÖu hîp lý thì ®iÒu kiÖn thi c«ng lµ mét nh©n tè quan träng ¶nh hưởng ®Õn Rb - Khi thi c«ng ph¶i tu©n theo qui trình, qui ph¹m. chó ý c¸c kh©u liªn hoµn trong qu¸ trình thi c«ng bª t«ng: Trén (®Òu), vËn chuyÓn (tr¸nh va ®éng m¹nh), ®æ, san, ®Çm (®óng kü thuËt), b¶o dưỡng (tưới nước). - ĐÆc biÖt, møc ®é ®Çm chÆt ¶nh hëng lín ®Õn Rb. ĐÓ biÓu thÞ mèi quan hÖ gi÷a Rb víi møc ®é ®Çm chÆt, ngêi ta dïng hÖ sè ®Çm chÆt K®c: K®c = o'/o Trong ®ã: o': KLTT thùc tÕ cña bª t«ng tư¬i o: KLTT tÝnh to¸n cña BT tươi khi gi¶ thiÕt trong BT tươi kh«ng cã lç rçng, chØ cã X, N, C, Đ. K®c cµng lín chøng tá Vbk cµng Ýt - Møc ®é ®Çm chÆt cao Rb cao.
  48. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.3 Tính biến dạng của BT: Khi sử dụng vật liệu bê tông, do chịu tác dụng của ngoại lực hay các tác động của môi trường xung quanh, nó có thể có các biến dạng sau: - Biến dạng co nở thể tích do độ ẩm thay đổi - Biến dạng do nhiệt thủy hóa của XM tạo nên - Biến dạng đàn hồi do ngoại lực tác dụng ngắn hạn - Biến dạng từ biến do ngoại lực tác dụng dài hạn 5.3.3.1 Biến dạng co nở thể tích: Hiện tượng co thể tích: - HHBT rắn chắc trong môi trường không khí - HHBT rắn chắc trong môi trường nước -Nguyên nhân: do vữa XM rắn chắc thành đá Hiện tượng này xảy ra đầu tiên là do NTD bay hơi và thủy hóa với các KVXM Sau khi nước tự do bay hơi, nước hấp phụ bay hơi (tính thuận nghịch)
  49. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.3 Tính biến dạng của BT: 5.3.3.1 Biến dạng co nở thể tích: - Hiện tượng nở thể tích: do chiều dày màng nước hấp phụ của các tinh thể trong cấu trúc Gel của đá XM - Tác hại: +) Sự co ngót nhiều và không đều có thể gây ra nứt nẻ +) Sự co ngót làm giảm thể tích cấu kiện, giảm sự kết dính của các lớp BT đổ lên nhau +) Ở những vùng mực nước thay đổi, sự co nở thể tích liên tiếp làm công trình nhanh hỏng - Biến dạng co ngót giảm dần theo thời gian và đến lúc nào đó coi như ngừng hẳn - Các yếu tố ảnh hưởng: Loại XM, lượng XM, độ mịn XM, lượng nước, mc - Biện pháp: Bảo dưỡng tưới nước theo đúng hướng dẫn
  50. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.3 Tính biến dạng của BT: 5.3.3.2 Biến dạng của BT do nhiệt thủy hóa XM : - Hiện tượng : Chênh lệch nhiệt độ trong BT khối lớn gây ứng suất kéo làm nứt nẻ BT 5.3.3.3 Biến dạng của BT khi chịu tác động của tải trọng ngắn hạn: - Khi chịu tải trọng rất nhanh và đo biến dạng ngay sau khi đặt tải trọng thì ta có thể đo được biến dạng đàn hồi của bê tông. - Song nếu đặt tải trọng lâu trong một khoảng thời gian nào đó (Ví dụ 1h) thì ngoài biến dạng đàn hồi ra bê tông còn có BD dẻo tổng hợp lại là biến dạng dẻo. 5.3.3.4 Biến dạng từ biến: - Hiện tượng: biến dạng tăng theo thời gian khi ngoại lực không thay đổi tác dụng lên BT - Nguyên nhân: Trong KCBT đã rắn chắc có 3 thành phần +) Cốt liệu +) Thành phần đá XM đã kết tinh thành tinh thể +) Thành phần keo trong đá XM (Chủ yếu là C2SHn) Tác dụng: Từ biến có lợi cho kết cấu bê tông Các yếu tố ảnh hưởng: Tải trọng lớn, lượng XM nhiều, lượng nước trộn lớn Từ biến lớn
  51. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.4 Tính hút nước và thấm nước của BT: - Do trong BT có mao quản nên: Hút ẩm từ trong môi trường không khí Hút nước bão hòa khi ngâm vào nước (Hp=4-8%; Hv=10-20%; Mh=0,85-0,9) Thấm nước khi có chênh lệch áp lực: đặc trưng bằng áp lực thấm  5.3.5 Tính bền của bê tông (bê tông thủy công): 5.3.5.1 Đặc điểm về điều kiện thi công và điều kiện làm việc của CTTL: C«ng trình thuû lîi cã ®iÒu kiÖn thi c«ng vµ ®Æc ®iÓm lµm viÖc như sau: - Khi thi c«ng, c«ng trình chÞu ¶nh hưởng cña nhiÒu nh©n tè như ®Þa hình, ®Þa chÊt, thuû v¨n, khÝ tượng, ®Æc ®iÓm kÕt cÊu, vËt liÖu sö dông, - Khèi lượng c«ng t¸c thi c«ng bª t«ng, ®Êt ®¸ lín - Thi c«ng trong ®iÒu kiÖn khã kh¨n nhưng ®ßi hái chÊt lượng cao - Qu¸ trình lµm viÖc thường xuyªn tiÕp xóc víi m«i trường nước, kh«ng khÝ, ¸nh s¸ng mÆt trêi.
  52. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.5 Tính bền của bê tông (bê tông thủy công): 5.3.5.2 Bê tông thủy công: - Bª t«ng thuû c«ng lµ lo¹i bª t«ng ®Ó x©y dùng c«ng trình thuû lîi, bé phËn c«ng trình lµm viÖc trong m«i trường nước hoÆc cã tiÕp xóc víi nước. BTTC ngoµi yªu cÇu chÞu lùc cßn cã c¸c yªu cÇu kh¸c: Chèng thÊm, chèng x©m thùc vµ chèng mµi mßn, vµ víi c¸c kÕt cÊu bª t«ng thuû c«ng khèi lín cÇn quan t©m ®Õn vÊn ®Ò øng suÊt nhiÖt trong bª t«ng. - HiÖn tượng thÊm nước: Lµ hiÖn tượng ®Ó nước thÊm qua khi cã sự chªnh lÖch vÒ ¸p lực. - HiÖn tượng x©m thực: Lµ hiÖn tượng hư háng CT do c¸c t¸c dông cña nước lªn c«ng trình vÒ mÆt ho¸ häc, c¬ häc vµ sinh häc. - HiÖn tượng mµi mßn: Lµ t¸c ®éng cña dßng ch¶y cã lưu tèc lªn bÒ mÆt c«ng trình, bµo mßn dÇn bÒ mÆt. - HiÖn tượng øng suÊt nhiÖt: Lµ hiÖn tượng nhiÖt sinh ra tõ ph¶n øng thuû ho¸ cña c¸c KV víi nước trong kÕt cÊu BT khèi lín tho¸t ra chËm, kh«ng ®Òu g©y nøt.
  53. 5-3 CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ TNBT  5.3.5 Tính bền của bê tông (bê tông thủy công): 5.3.5.2 Bê tông thủy công: * C¸c biÖn ph¸p tăng tÝnh bÒn cña BTTC Chèng thÊm Chèng x©m thùc Chèng mµi mßn 1. N©ng cao ®é ®Æc ch¾c 1. Chän lo¹i XM thÝch hîp 1. Chän lo¹i XM thÝch b»ng c¸ch tÝnh cÊp phèi hîp hîp lý vµ thi c«ng tèt 2. Tăng chiÒu dµy cÊu 2. N©ng cao ®é ®Æc ch¾c 2. Giảm ma sát tiếp xúc kiÖn bª t«ng 3. Gia cè mÆt ngoµi 3. Gia cè mÆt ngoµi 4. NÐn trước bª t«ng ®Ó 4. Xö lý m«i trường nước triÖt tiªu øng suÊt kÐo C¸c lo¹i xi măng sö dông cho BTTC: XM Po-Pu; Po-xØ; Po to¶ nhiÖt thÊp; XM bÒn axit ChÊt lượng nguyªn vËt liÖu cao; Thi c«ng yªu cÇu tu©n thñ nghiÖm ngÆt h¬n.
  54. 5-4 TÍNH TOÁN THÀNH PHẦN (CẤP PHỐI) BÊ TÔNG  5.4.1 Khái niệm - Là chọn tỷ lệ phối hợp giữa các thành phần vật liệu để được hỗn hợp đạt yêu cầu về kỹ thuật nhưng tiết kiệm chi phí (Thỏa mãn yêu cầu về kinh tế). - Thành phần bê tông được biểu thị bằng hai cách sau: +) Lượng vật liệu cho 1m3 bê tông (X,N,C,Đ/1m3 tra bảng trong GT X, N, Vc, V®/1m3 theo định mức) +) Tỷ lệ (Khối lượng hoặc thể tích) của các loại VL trên một đơn vị khối lượng hay thể tích xi măng.  5.4.2 Tài liệu cần cho công tác thiết kế cấp phối bê tông - Yêu cầu về bê tông: - Đặc điểm và điều kiện làm việc của kết cấu: dạng kết cấu, mật độ cốt thép và môi trường làm việc xung quanh - Điều kiện và thời gian thi công: - Các chỉ tiêu của vật liệu chế tạo bê tông: a, o, w, sét, mica, thành phần hạt của vật liệu chế tạo bê tông ( xi măng, cát, đá, nước, phụ gia)
  55. 5-4 TÍNH TOÁN THÀNH PHẦN (CẤP PHỐI) BÊ TÔNG  5.4.3 Các phương pháp xác định thành phần bê tông: 5.4.3.1 Phương pháp tra bảng: Căn cứ vào các chỉ tiêu đã biết, dựa vào bảng lập sẵn Xác định được thành phần bê tông. Các bước tiến hành: - B1: Tra bảng 5-20 (Tr198) xác định tỷ lệ N/X (N/X=f(Rb, Rx)) Với các công trình làm việc dưới nước, tra bảng 5-21(Tr198) xác định tỷ lệ N/X tối đa cho phép. ể Chọn tỷ lệ nhỏ N/X hơn yc - B2: Từ các trị số SN ,Mđl, Dmax, loại đá, N/X, tra bảng 5-22 đến 5-31 Cấp phối BT  Nhận xét: Phương pháp này đơn giản nhưng độ chính xác không cao vì các số liệu trong bảng không sát với các loại vật liệu thực tế tại công trường. 3  Ứng dụng: Rb= 50-100; khi Rb=100-200, Vb<100m thì có thể vẫn dùng phương pháp tra bảng nhưng sau đó phải đúng mẫu kiểm tra.
  56. 5-4 TÍNH TOÁN THÀNH PHẦN (CẤP PHỐI) BÊ TÔNG  5.4.3 Các phương pháp xác định thành phần bê tông: 5.4.3.2 Phương pháp tính toán kết hợp với thực nghiệm: A. Tính toán: Phương pháp Bôlômây: * Chän Dmax: KiÓm tra Dmax [Dmax] thì ph¶i lo¹i bá c¸c h¹t lín. * Chän ®é lưu ®éng (SN) hoÆc ®é cøng (ĐC) cña hçn hîp bª t«ng: Căn cø vµo ®Æc ®iÓm kÕt cÊu vµ ®iÒu kiÖn thi c«ng, tra b¶ng 5-11, 5-12 (Trang 169) Bước 1: X¸c ®Þnh lượng nước (N) Tra b¶ng 5-32 hoÆc biÓu ®å 5-41 LT yc N = f(SN ; Dmax; Lo¹i ®¸; M®l; Lo¹i xi măng) Bước 2: TÝnh tû lÖ X/N Dïng c«ng thøc B«l«m©y-Skramtaep 28 Rb = A.Rx(X/N-0.5) Bª t«ng dÎo 28 Rb = A1.Rx(X/N+0.5) Bª t«ng kh« Riªng víi bª t«ng thñy c«ng ph¶i tra thªm b¶ng 5-21 sau ®ã chän trÞ sè nhá h¬n. Bước 3: TÝnh lượng X = N *X/N. So s¸nh lượng XM tÝnh ®ược víi lượng XM tèi thiÓu tra ë b¶ng 5-34 (dïng cho BT thường), 5-35 (Dïng cho BT cã yªu cÇu chèng thÊm cao), sau ®ã chän trÞ sè lín h¬n
  57. 5-4 TÍNH TOÁN THÀNH PHẦN (CẤP PHỐI) BÊ TÔNG  5.4.3 Các phương pháp xác định thành phần bê tông: 5.4.3.2 Phương pháp tính toán kết hợp với thực nghiệm: Bước 4: X¸c ®Þnh lượng c¸t, ®¸ theo nguyªn t¾c TTTĐ khi ®· x¸c ®Þnh được nước vµ XM * Nguyªn t¾c thÓ tÝch tuyÖt ®èi: XÐt cho 1m3(1000dm3) bª t«ng - Coi bª t«ng tươi kh«ng cã lç rçng chØ cã N, X, C, Đ tư¬i tư¬i 3 Vob = Vab = Vax+ VaN+ Vac+ Va®= 1000 dm (1) X N lt C k Dk 1000(dm3 )(1' )  ax  n  ac  ad lt k k 3 3 víi Vax,VaN,Vac,Va® lµ TTTĐ tương øng víi lượng vËt liÖu X, N , C , Đ chÕ t¹o 1m bª t«ng (dm ) - ĐÓ bª t«ng tươi kh«ng cã lç rçng thì coi hçn hîp X, N, C (Vữa XM-C) + LÊp ®Çy lç rçng cña ®¸ + Bao quanh c¸c viªn ®¸ k Vax+VaN+Vac = Vr® x = r x Vok x = r x (Đ/od ) x (2) : HÖ sè tăng s¶n lượng vữa - Tra b¶ng 5-36 hoÆc biÓu ®å hình 5-42 k Thay (2) vµo (1) ta cã: r x (Đ/o® ) x α + (Đ/a®) = 1000 k k k lt k Đ =1000/(1/a®+ .r®/o® ) và C = [1000-(X/ax+N /n+Đ /a®)] * ac
  58. 5-4 TÍNH TOÁN THÀNH PHẦN (CẤP PHỐI) BÊ TÔNG  5.4.3 Các phương pháp xác định thành phần bê tông: 5.4.3.2 Phương pháp tính toán kết hợp với thực nghiệm: Phương pháp ACI: Bước 1: Ước tÝnh lượng nước (N) vµ hµm lượng khÝ trong mét m3 bª t«ng (Phô thuéc vµo ®é sôt yc yªu cÇu SN ; Dmax ; Lo¹i cèt liÖu lín (и dăm hay ®¸ sái); Lo¹i bª t«ng (cuèn khÝ hay kh«ng cuèn khÝ) Bước 2: Lùa chän tû lÖ N/X (Tra b¶ng phô thuéc vµo cường ®é bª t«ng, lo¹i bª t«ng cuèn khÝ hay kh«ng cuèn khÝ) Bước 3: TÝnh lượng xi măng (Dùa vµo lượng nước N vµ tû lÖ N/X): X = N (B1) : (N/X) (B2) Bước 4: Ước tÝnh lượng cèt liÖu lín (Phô thuéc vµo Dmax vµ M®l) - X¸c ®Þnh thÓ tÝch tù nhiªn cña ®¸ trong 1m3 bª t«ng theo b¶ng - TÝnh khèi lượng ®¸ trong 1m3 bª t«ng: k Đ =Vo® (tra b¶ng ) * o® Bước 5: Ước tÝnh lượng cèt liÖu nhá
  59. 5-4 TÍNH TOÁN THÀNH PHẦN (CẤP PHỐI) BÊ TÔNG  5.4.3 Các phương pháp xác định thành phần bê tông: 5.4.3.2 Phương pháp tính toán kết hợp với thực nghiệm: Phương pháp ACI: * C¸ch 1: Dùa trªn c¬ së khèi lượng B1: Tra b¶ng khèi lượng ®¬n vÞ cña bª t«ng tươi 3 B2: TÝnh khèi lượng cña c¸t cho 1m bª t«ng = obtươi- (N+X+Đ) * C¸ch 2: Dùa vµo thÓ tÝch B1: TÝnh thÓ tÝch tuyÖt ®èi cña c¸c vËt liÖu (nước, xi măng, ®¸) cïng víi thÓ tÝch bät khÝ lÉn vµo (Vn, Vax, Va®, Vbk) B2: TÝnh thÓ tÝch tuyÖt ®èi cña c¸t Vac = 1000 - (Vn+ Vax+ Va® +Vbk) B3: TÝnh khèi lượng c¸t C = Vac * ac * Như vËy ta ®· x¸c ®Þnh được s¬ bé lượng X, N, C, Đ trong 1m3 hçn hîp bª t«ng. ViÖc tÝnh to¸n ®ã ®Òu dùa vµo c¸c c«ng thøc vµ b¶ng biÓu mµ ®iÒu kiÖn thµnh lËp kh«ng gièng víi ®iÒu kiÖn vËt liÖu cña bª t«ng thùc tÕ vì vËy ph¶i kiÓm tra l¹i b»ng thùc nghiÖm ®Ó ®iÒu chØnh l¹i thµnh phÇn bª t«ng sao cho bª t«ng ®ã ®¹t được c¸c yªu cÇu ®· ®Ò ra.
  60. 5-4 TÍNH TOÁN THÀNH PHẦN (CẤP PHỐI) BÊ TÔNG  5.4.3 Các phương pháp xác định thành phần bê tông: 5.4.3.2 Phương pháp tính toán kết hợp với thực nghiệm: B. Thực nghiệm để điều chỉnh thành phần bê tông thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật  Thí nghiệm kiểm tra độ lưu động và điều chỉnh thành phần vật liệu cho phù hợp + Trén 10(l) HHBT theo tû lÖ tÝnh to¸n ë trªn (dïng vËt liÖu kh«, nÕu vËt liÖu Èm thì ph¶i x¸c ®Þnh ®é Èm vµ ®iÒu chØnh lượng vËt liÖu ®Ó ®¶m b¶o tû lÖ c¸c TPVL ®óng như tÝnh to¸n). + X¸c ®Þnh ®é sôt cña HHBT (SN) theo phương ph¸p nãn côt + NÕu SNTN lín h¬n hay nhá h¬n so víi SNyc thì bít hoÆc thªm X ®ång thêi bít hoÆc thªm N ®Ó tû lÖ N/X=const thì Rb = const. Trưêng hîp cho thªm xi măng thì ®¬n gi¶n nhưng trưêng hîp ph¶i gi¶m bít lượng xi măng thì cã thÓ dïng l¹i mÎ trén b»ng c¸ch tăng thªm c¸t ®¸ nhưng tû lÖ C/Đ vÉn giữ nguyªn. + Thưêng dïng 3 lượng X vµ N tư¬ng øng (N/X kh«ng ®æi) XĐ ®ưîc 3 gi¸ trÞ SN VÏ quan hÖ SN vµ X X hîp lý N hîp lý.
  61. 5-4 TÍNH TOÁN THÀNH PHẦN (CẤP PHỐI) BÊ TÔNG  5.4.3 Các phương pháp xác định thành phần bê tông: 5.4.3.2 Phương pháp tính toán kết hợp với thực nghiệm: B. Thực nghiệm để điều chỉnh thành phần bê tông thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật  Thí nghiệm kiểm tra cường độ và tìm lượng XM hợp lý Víi tû lÖ X, N, C, Đ míi ®iÒu chØnh ë trªn, trén mÉu (sè mÉu ≥3), ®óc mÉu råi Ðp mÉu TN Rb TN TK TK + NÕu 0 <(Rb -Rb )/Rb 15% thì ®ưîc. + NÕu kh«ng tho¶ mãn thì ph¶i ®iÒu chØnh l¹i TPBT b»ng c¸ch ®iÒu chØnh X. TN Thưêng trén 3 mÎ 10-15(l) víi lưîng X kh¸c nhau, ®óc mÉu råi Ðp mÉu Rb Quan hÖ TK Rb víi X. Tõ Rb X hîp lý.  Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích HHBT ở trạng thái đầm chặt (BT tươi) C©n bª t«ng ®ã ®Çm chÆt ®ùng trong èng lưêng s¾t cã thÓ tÝch ®ã biÕt. Tõ ®ã tÝnh ®ưîc t¬i ob =G/Vo. t¬i BiÕt ob cã thÓ tÝnh ®ưîc thÓ tÝch thËt cña BT tư¬i sau khi ®ã ®iÒu chØnh ë bưíc trưíc.
  62. 5-4 TÍNH TOÁN THÀNH PHẦN (CẤP PHỐI) BÊ TÔNG  5.4.3 Các phương pháp xác định thành phần bê tông: 5.4.3.2 Phương pháp tính toán kết hợp với thực nghiệm: B. Thực nghiệm để điều chỉnh thành phần bê tông thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật  Tính lại lượng X,C,Đ,N cho 1m3 bê tông - Khi tÝnh to¸n thµnh phÇn BT theo phư¬ng ph¸p TTTĐ ta ®· coi BT tư¬i hoµn toµn ®Æc, kh«ng cã lç rçng. Thùc ra trong qu¸ trình trén bao giê còng cã mét lượng kh«ng khÝ lÉn vµo. MÆt kh¸c do thµnh phÇn BT ®· được ®iÒu chØnh sau c¸c bưíc TN vì vËy lượng VL tÝnh được ë c¸c bưíc trªn thùc tÕ kh«ng ph¶i ra thÓ tÝch BT lµ 1m3 nữa. Lượng VL cho 1m3 BT được tÝnh l¹i như sau: + TÝnh thÓ tÝch thùc tÕ cña bª t«ng tư¬i (chÝnh lµ thÓ tÝch bª t«ng) thu tõ hçn hîp vËt liÖu tÝnh tư¬i được ë bưíc trªn: VTT=(X+N+C+Đ)/ob 3 + TÝnh l¹i lượng vËt liÖu cho 1m bª t«ng: X1=X *1000/Vtt; N1, C1, Đ1 tÝnh tư¬ng tù  Điều chỉnh lại thành phần bê tông theo độ ẩm thực của đá Lưîng xi măng (X) kh«ng thay ®æi; © k © k k C =C (1+Wc) Nc=C -C =C .Wc © k © k k TR LT Đ =Đ (1+W®) N®=Đ -Đ =Đ .W® và N =N -( Nc+ N®)
  63. 5-4 TÍNH TOÁN THÀNH PHẦN (CẤP PHỐI) BÊ TÔNG  5.4.3 Các phương pháp xác định thành phần bê tông: 5.4.3.2 Phương pháp tính toán kết hợp với thực nghiệm: B. Thực nghiệm để điều chỉnh thành phần bê tông thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật  Tính lượng vật liệu cho 1m3 bê tông: * Tính hệ số sản lượng: - Gi¶ sö ta cã mét lưîng X, N, C, Đ nµo ®ã ®Ó s¶n xuÊt bª t«ng, ta cã: tư¬i Vob : TT bª t«ng (tư¬i) < Vhhbt: TT HHBT(HH vËt liÖu) © © VHHBT= Vox+V oc+V o® (Nưíc vµo lç rçng giữa c¸c thµnh phÇn VL) - NÕu tÝnh cho 1m3 bª t«ng (tư¬i) thì ta cã: 3 3 © © 1m (1000dm ) bª t«ng t¬i < Vhhbt= Vox+V oc+V o® © © 3 víi Vox,V oc,V o® lµ thÓ tÝch tù nhiªn tư¬ng øng víi lưîng XM, c¸t, ®¸ dïng cho 1m BT 1000 1000  HÖ sè s¶n lưîng: a a a a Vox V oc V od X C D a a  ox  oc  od
  64. 5-4 TÍNH TOÁN THÀNH PHẦN (CẤP PHỐI) BÊ TÔNG  5.4.3 Các phương pháp xác định thành phần bê tông: 5.4.3.2 Phương pháp tính toán kết hợp với thực nghiệm: B. Thực nghiệm để điều chỉnh thành phần bê tông thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật  Tính lượng vật liệu cho 1m3 bê tông: Xo=X*Vo*/1000; No=N*Vo*/1000; Co=C*Vo*/1000; Đo=Đ*Vo*/1000; * Tõ hÖ sè s¶n lưîng ta cã thÓ tÝnh được lượng vËt liÖu dù trï cho mét mÎ trén, lượng BT chÕ t¹o được tõ mét mÎ trén, sè mÎ trén trong mét ngµy, sè ngµy cÇn thiÕt ®Ó thi c«ng hÕt lượng BT cho trưíc, hoÆc thÓ tÝch thïng trén cÇn thiÕt ®Ó s¶n xuÊt được Vdm3 BT. 5.4.3.3 Phương pháp thực nghiệm hoàn toàn:  TiÕn hµnh thực nghiÖm víi c¸c vËt liÖu dù ®Þnh sö dông cho c«ng tr×nh, víi nhiÒu tû lÖ kh¸c nhau. Tõ ®ã t×m ®ưîc cÊp phèi tèi ưu. 3  øng dông: Vb>5000m , c¸c bé phËn kÕt cÊu quan träng  Nhưîc ®iÓm: Khèi lưîng c«ng t¸c thùc nghiÖm lín Tèn nh©n lùc, vËt liÖu, thêi gian
  65. 5-5 THI CÔNG BÊ TÔNG Trén tay Trén b»ng m¸y nhá Tr¹m trén tù ®éng
  66. Trén b»ng m¸y nhá Tr¹m trén tù ®éng
  67. ®óc mÉu kiÓm tra cêng ®é bª t«ng (chia líp, chäc LµM CHÆT)
  68. ®óc mÉu kiÓm tra cêng ®é bª t«ng (chia líp, chäc)
  69. ®æ hçn hîp bª t«ng ch¶y vµo khu«n
  70. Hçn hîp bª t«ng kh«
  71. ®æ hçn hîp bª t«ng ch¶y vµo khu«n
  72. Bª t«ng kh« ®Çm b»ng xe lu rung