intTypePromotion=1
ADSENSE

Bài giảng Vật liệu xây dựng: Chương V

Chia sẻ: Trung Ninh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:81

442
lượt xem
127
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Vật liệu xây dựng - Chương V: Bê-tông Concrete, trình bày các nội dung: khái niệm và phân loại, vật liệu chế tạo bê tông, các tính chất kỹ thuật, tính toán thành phần, công tác bê tông. Đây là tài liệu tham khảo dành cho sinh viên ngành Xây dựng.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật liệu xây dựng: Chương V

  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: - Bê tông đặc biệt năng: o>2,5 T/m3; - Bê tông nặng: o=1,8-:-2,5 T/m3 - Bê tông nhẹ: o=0,5-:-1,8 T/m3 - Bê tông đặc biệt nhẹ: o
  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
  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 nghiệm. Nếu RbĐD>90%RbNS 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
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD


intNumView=442

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2