Bê tông đặc biệt: Phần 2

Chia sẻ: Tinh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:122

Thêm vào BST

Báo xấu

29
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ebook Công nghệ bê tông và bê tông đặc biệt: Phần 2 gồm có những nội dung chính sau: Chương 5 phụ gia bê tông; chương 6 cường độ bê tông; chương 7 biến dạng đàn hồi, co ngót và từ biến của bê tông; chương 8 bê tông đặc biệt và phương pháp sản xuất; chương 9 công nghệ bê tông chất lượng; chương 10 bê tông tự đầm.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bê tông đặc biệt: Phần 2

ðó là phương pháp mới ñây nhất. Nó bao gồm việc tách ra một phần nước qua thành thấm nước, ñằng sau ñó tạo chân không. Bằng phương pháp này, người ta thấy rằng sự mất nước, dưới áp lực cao hơn lượng nước ñược chuyển ra bởi chính bê tông ñó chịu áp lực tĩnh ñể có cùng ñộ lún. Hệ thống này cho phép ñạt ñược sự dính kết sao ñể cho phép tháo ván khuôn nhanh. CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Các công nghệ ñổ bê tông hiện hành? 2. Các giải pháp ñể cải thiện tính dễ ñổ khi thi công bê tông xi măng? Chương 5 PHỤ GIA BÊ TÔNG 1. Lịch sử Việc ñưa vào bê tông các sản phẩm khác nhau (phụ gia) nhằm cải thiện một vài tính chất của chúng, bắt nguồn từ thời kỳ ñầu của việc sản xuất bê tông bằng xi măng poóclăng. Các sản phẩm ñầu tiên chắc chắn là thạch cao, can xi clorua, các loại bột mịn. Trước hết, người ta tìm cách tác ñộng lên thời gian ninh kết, cường ñộ cơ học, tính chống thấm nước. Cnadlt ñã nghiên cứu từ năm 1891 tác dụng của các chất làm ñông kết nhanh và làm chậm sự ñông kết. Việc sử dụng chất ñường làm một chất làm chậm ñông kết ñã ñược biết tới vào năm 1909. 108
Những nhà sản xuất ñầu tiên bán các sản phẩm thích hợp ñối với bê tông ñể cải thiện một vài tính chất của chúng xuất hiện vào năm 1910. Các sản phẩm ñề xuất vào những năm 1920-1930 là các chất kỵ nước có gốc là các sản phẩm mịn, là các muối stearat, keo xương, san hô biển, các chất cứng nhanh có gốc là clorua can xi, các chất kỵ nước cứng nhanh. Các chất làm dẻo ñược bán vào năm 1935. Các chất cuốn khí chỉ ñược thực tế sử dụng từ năm 1948. Các phụ gia này bao gồm những sản phẩm mà tác dụng ñã ñược biết rõ, xuất hiện trên thị trường ñã 25 năm nay như: Các chất làm chậm ñông kết, chống băng giả, sản phẩm bảo dưỡng. Gần ñây hơn, các chất Polime ñã ñược ñưa vào bê tông. Hiện nay ở Pháp, tồn tại khoảng 300 loại phụ gia, ở Việt Nam cũng có khoảng 100 loại phụ gia. 2. ðịnh nghĩa, phân loại 2.1. ðịnh nghĩa: Phụ gia là các sản phẩm có liều lượng nhỏ (với tỉ lệ nhỏ hơn 5% trọng lượng xi măng) khi trộn vữa và bê tông hoặc thêm vào bề mặt bê tông ở trạng thái ướt, ñể cải thiện một vài tính chất của bê tông. Theo ñịnh nghĩa này các sản phẩm pha vào clanke khi nghiền không ñược coi là phụ gia và các sản phẩm với liều lượng pha quá 5% trọng lượng của xi măng (ví dụ bột puzôlan) cũng không ñược coi là phụ gia. 2.2. Phân loại: Có thể phân loại phụ gia theo thành phần, theo công năng và theo các yêu cầu ñặc biệt. Phân loại của Hiệp hội quốc gia về phụ gia (SYNAD) của Pháp. + Phụ gia cải biến tính lưu biến và hàm lượng khí. - Chất tăng dẻo - giảm nước - Chất tăng dẻo - giữ nước - Chất cuốn khí + Phụ gia cải biến sự ninh kết và cứng rắn - Tăng nhanh hoặc làm chậm ninh kết + Phụ gia cải biến ñộ bền ñối với các tác dụng vật lý và hoá học - Chống ñóng băng và chống nứt nẻ do ñóng băng - Kỵ nước bên trong - Sản phẩm bảo dưỡng Theo tiêu chuẩn Liên Xô (Nga) chia 3 loại phụ gia: Phụ gia khoáng, Phụ gia tạo bọt, Phụ gia hoá học. Phụ gia hoá học ñược chia làm 9 nhóm. 109
Tiêu chuẩn ASTM C 494-86 qui ñịnh 7 loại phụ gia hoá học và 4 loại phụ gia khoáng cho bê tông . Tiêu chuẩn Mỹ ACI 212 qui ñịnh về 14 loại phu gia. Ở Việt Nam phụ gia bê tông ñã ñược nghiên cứu từ những năm 1965 – 1967 và ngày càng phát triển với những chủng loại tương tự như những nước khác. Các chủng loại phụ gia ở Việt Nam chủ yếu là: Phụ gia tăng dẻo, siêu dẻo giảm nước, phụ gia chống thấm, phụ gia nở và không co, phụ gia khoáng, phụ gia sủa chữa kết cấu. Nói chung các sản phẩm phụ gia ở Việt Nam ñã bước ñầu ñược chế tạo công nghiệp và có chất lượng tốt . 2.3. Phụ gia cải biến tính lưu biến và hàm lượng khí 2.3.1. Chất tăng dẻo - giảm nước (phụ gia hoạt tính bề mặt) ðó là các phụ gia truyền thống ñược dùng ở Việt Nam từ những năm 1960 cho phép hoặc giảm nước ñể có cùng tính dễ ñổ, hoặc tăng tính dễ ñổ với cùng hàm lượng nước. Các phụ gia này cải thiện khả năng biến dạng của vữa và bê tông tươi dưới tác dụng của phương tiện ñầm. ðó luôn luôn là những sản phẩm hữu cơ có khả năng giảm sức căng trên bề mặt, hoặc ở giữa các mặt của các chất lỏng của nước nói riêng. Chúng bôi trơn các hạt xi măng, các hạt xi măng sẽ tách rời nhau. Sự phân tán ñó tạo ñiều kiện dễ dàng cho việc làm ướt và thuỷ hoá. Lignosunfonat: ðó là các sản phẩm phụ của sản xuất giấy (nước bã giấy) bằng phương pháp hoá học, nó bao gồm việc làm tan lignin của gỗ bằng bisunfit tẩy rửa. Chúng thể hiện dưới dạng một chất lỏng, hoặc dạng bột mịn, mịn hơn xi măng và có thể tan trong nước. Ligno sunfonat cũng tham gia vào thành phần của các phụ gia khác như là phụ gia cuốn khí, chất làm chậm ñông cứng hoặc các chất kỵ nước. Xà phòng nhựa hoặc abietat kiềm, natri hoặc kali. Abietat natri ñược gọi là nhựa VINCOL ở Mỹ ñược dùng nhiều nhất. Nó xuất phát từ việc xử lý nhựa thông ñược chiết ra từ cây thông bằng xút. Alkylary sulfonat, chất tẩy tổng hợp mà các mắt xích chứa 12 ñến 20 cacbon. Lignosulfonat trước hết là chất giảm nước. Các abietat và alkylaryl - sulfonat trước hết là chất cuốn khí. 2.3.2. Các chất hoá dẻo giảm nước. Các tác dụng của phụ gia hoá dẻo như sau: - Tác dụng lên bê tông tươi: Tính dễ ñổ ñược cải thiện ñối với cùng một hàm lượng nước. ðộ sụt bê tông tươi có thể tăng từ 2 - 3 lần so với ñộ sụt gốc (không dùng phụ gia) 110
Tính chất này có lợi trong trường hợp ñổ bê tông các cấu kiện mỏng hoặc nhiều cốt thép và trong trường hợp dùng cốt liệu nghiền. Nhưng về nguyên tắc, việc sử dụng một sản phẩm có tác dụng làm dẻo phải kết hợp với việc giảm hiệu quả hàm lượng nước. Việc giảm nước ñối với cùng tính dễ ñổ thường biến ñổi từ 5 ñến 15%. - Ảnh hưởng ñối với bê tông ñã cứng rắn do giảm liều lượng nước làm tăng các cường ñộ cơ học ( ñến 15%). Sự dính kết giữa hồ xi măng và cốt liệu tăng lên và việc giảm hàm lượng nước tạo ra sự giảm ñộ hút nước mao quản, từ ñó tăng tính bền của bê tông. ðộ bền trong nước ăn mòn và ñối với băng giá tăng. Các liều lượng sử dụng biến ñổi nói chung từ 0,2 ñến 0,5% trọng lượng xi măng. Người ta sử dụng các chất hoá dẻo - giảm nước ñối với bê tông chất lượng cao (bê tông cốt thép và bê tông ứng suất trước) với ñiều kiện là các phụ gia này không chứa clorua ñể tránh các hiện tượng ăn mòn thép. Có thể sử dụng chất hoá dẻo hoá ñối với bê tông có mật ñộ cốt thép lớn, ñối với bê tông công nghiệp và ñối với bê tông ñúc sẵn, trong các trạm sản xuất bê tông trộn sẵn, ñối với công trình xây dựng lớn và các công trình công cộng (ñường ôtô, công trình biển, ñập…), ñối với một vài công trình ñặc biệt như phụt, phun bê tông, ñổ bê tông bằng cốp pha trượt. Các phụ gia này cải biến tính dễ ñổ của bê tông, chúng cải thiện ñộ dẻo và tính ñồng nhất. ðó thường là các sản phẩm nhỏ, bổ khuyết cho thành phần hạt của vữa và bê tông. Sản phẩm làm gốc của phụ gia hoá dẻo là: Bentonit: ñó là ñất sét dạng keo, phụ thuộc chủ yếu vào nhóm MONTMO RILLONIT và cỡ hạt nhỏ nhất của nó có thể ñạt tới 0,1cm. Các hạt hút từ 2 ñến 6 lần trọng lượng nước. Kieselgurlr: ñó là ñất hoá thạch của loại tảo chứa silic mà thành phần hạt từ 1 ñến 100µ và hút nước từ 2 ñến 5 lần trọng lượng của chúng. Các sản phẩm keo như là aginat, cazêin hoặc chất bột Các Polyvinyl Axêtat, Các Stearat... Các chất phụ gia có tác dụng về mặt cơ học và vật lý, có tỉ lệ càng nhỏ, khi chúng càng mịn. Hiệu quả của nó ñược gắn liền với ñộ mịn (d≤10µ). Hiệu quả của các phụ gia cũng phụ thuộc vào thành phần của bê tông. Khi liều lượng phụ gia nhiều quá, chúng có thể làm giảm các cường ñộ cơ học, vì phải thêm nước cần thiết và tăng ñộ co ngót thuỷ lực. Các cách sử dụng khả dĩ các phụ gia hoá dẻo giảm nước như sau: - ðổ bê tông trong các kết cấu mỏng cốt thép dày - ðổ bê tông khối lớn 111
- Cải thiện việc dỡ ván khuôn và bộ mặt bê tông mới tháo ván khuôn - Bê tông ñổ dưới nước, ñể tránh sự rửa trôi - Bê tông ñược chuyên chở ñường dài; ñó là trường hợp bê tông trộn sẵn - Bê tông bơm - Bê tông phụt vào cáp ứng suất trước, phụt vào ñất, bê tông chảy - Bê tông và vữa cho các ñường hầm ñổ bê tông phương pháp bơm Nói chung liều lượng sử dụng vào khoảng 2% ñến 3% của trọng lượng xi măng 2.3.3. Chất cuốn khí Nhiệm vụ của các phụ gia này là tạo nên trong bê tông những bọt khí tròn, mà ñường kính của chúng nằm trong khoảng từ 10 ñến 10.000 µ, phần lớn bọt thường nằm trong khoảng từ 25 ñến 250 µ các bọt này tách nhau. Chúng có ñường thành phần hạt liên tục mà miền của nó, phủ kín miền của xi măng và cát mịn nhất. Khoảng cách giữa các bọt biến ñổi, từ 100 ñến 200µ, trong bê tông ñược bảo vệ tốt khỏi tác dụng của muối. Các sản phẩm gốc ñược dùng là các loại sau ñây: - Lognosulfonat và abietate natri, muối của ethanolamin, sulfonat rượu béo, Alkylarylsulfonat, Saphòng kiềm của axit béo Trong bê tông tươi, các bọt khí ñóng hai vai trò: ðầu tiên là vai trò của một chất lỏng thay thế một phần nước, sau ñó là vai trò của một chất trơ, thay thế cho một phần cát mịn (nhỏ hơn 1 hoặc 2mm). Khi bê tông ñã cứng rắn, các bọt khí làm thay ñổi cấu trúc của vật liệu và cắt mạng ông dẫn trong bê tông. Khi ñóng băng, nó ñóng vai những cái bình dãn nở ñối với nước bởi ñẩy bởi băng hoặc ñối với dính băng. Các chất cuốn khí cho phép giảm sự phân tầng và tiết nước của bê tông. Các chất cuốn khí luôn luôn cải thiện bề mặt của bê tông khi tháo khuôn. Nhưng phần lớn chúng có thể làm giảm cường ñộ cơ học. Không khí nằm trong bê tông luôn luôn cải thiện rất tốt ñộ bền băng giá của bê tông ñã cứng rắn, tính bền của bê tông tăng lên. Các chất cuốn khí hoạt ñộng ở liều lượng nhỏ (từ 0,05 ñến 0.5 phần nghìn của trọng lượng xi măng). Tuy nhiên nó ñược pha loãng; nếu không ở công trường thực tế không ño lường ñược. Sau khi pha loãng nó là dạng chất lỏng ñược pha vào với liều lượng từ 0,5 ñến 2% trọng lượng xi măng, và ñôi khi ở dạng bột ñể pha trộn với liều lượng 2% trọng lượng xi măng (ít dùng). Các chất cuốn khí ñược sử dụng ñể chế tạo bê tông thông thường có cốt thép và không cốt thép, ñối với một vài loại bê tông ñặc biệt (bê tông nặng và bê tông nhẹ) ñể hạn chế sự phân tầng. 112
Người ta sử dụng chúng trong các trạm bê tông, ñối với bê tông ñược vận chuyển trên ñường dài và ñối với một vài loại vữa và bê tông phun. Các loại bê tông khác có thể ñược pha phụ gia dùng ñể: - Chế tạo cấu kiện ñúc sẵn - Cho bê tông ñổ dưới nước - Cho bê tông thô khi tháo ván khuôn. Hàm lượng % khí ñược khuyến nghị theo ñộ lớn của cốt liệu (theo R.E.HESS) Ở Pháp các chất cuốn khí phải ñược dùng cho ñường, ñường ôtô, ñường băng và ñập. Ở Việt Nam dùng thuỷ ñiện Hàm Thuận, cầu ðà Rằng. 3. Các phụ gia cải biến ñông kết và cứng hoá. Chúng có thể tan trong nước và cải biên ñộ hoà tan của các thành phần khác nhau của xi măng. Tác ñộng của chúng thường rất phức tạp và khó giải thích. Có những nhận xét ngay như sau: - Nói chung phải dùng các liều lượng phụ gia khá cao ñể tăng nhanh ñông kết và cứng hoá, các liều lượng cực thấp ñể làm chậm ñông kết và cứng hoá. - Một sản phẩm có thể hoạt ñộng như một chất làm chậm hoặc như một chất tăng nhanh ñông cứng tuỳ theo liều lượng pha trộn, hoặc bản chất của xi măng. - Cường ñộ cuối cùng luôn luôn tăng lên với chất làm chậm và giảm ñi với chất tăng nhanh và trong trường hợp sau, càng giảm cường ñộ cuối cùng khi tăng nhanh ñông cứng càng nhiều. 4. Các chất tăng nhanh sự ñông cứng Các chất tăng nhanh ñông cứng: - Clorua: canxi, natri, nhôm. - Các chất gốc kiềm: sút, potat, amoniắc cũng như các muối của chúng: Cacbua, aluminat, borat natri và borat kali, nitrat, nitrit, focmiat canxi. Các phụ gia là các sản phẩm hỗn hợp ñược dùng với các liều lượng từ 2 ñến 5% trọng lượng xi măng. Một số ñược dùng ñể tác ñộng lên xi măng có hàm lượng clanhke cao. ðối với các liều lượng khá cao (10 ñến 40% của trọng lượng xi măng), ñông kết có thể rất nhanh và có thể so sánh ñược với ñông cứng của xi măng cứng nhanh. Phải thực hiện các phòng ngừa trong trường hợp dùng gốc kiềm thấp. Sản phẩm hiệu quả nhất phần nhiều là can xi clorua. Tuy nhiên, việc sử dụng nó bị cấm ñối với các công trình bằng bê tông ứng suất trước và ñối với nhiều công trình bằng bê tông cốt thép vì nguy cơ xâm thực thép. Các chất tăng nhanh ñông cứng ñược ñề nghị cho các công tác sau ñây: 113
- ðổ bê tông và thời gian lạnh - Tháo ván khuôn nhanh - Kết cấu ñúc sẵn ñược tháo ván khuôn nhanh Tác dụng của can xi clorua. - Giảm thời gian bảo dưỡng và bảo vệ và các công tác thi công nhanh (sàn lót nhà công nghiệp, tu sửa công trình ban ñêm trước khi ñược ñưa ra sử dụng vào ban ngày). - Giảm áp lực lên ván khuôn. - Gắn, bít kín, bít các khe nứt và các mạch nước, bít các ñường nước ở thành tầu. - Thi công ñường hầm, nhà vòm có thành ẩm ướt. - Thi công ngoài biển giữa hai lần thủy triều - Bê tông và vữa phun - Thi công dưới nước. 5. Các chất làm chậm ñông cứng - Các sản phẩm gốc nằm trong thành phần của chất làm chậm ñông cứng bám ngoài thị trường là các chất hữu cơ thuộc các loại sau ñây: - Các lognosulfonat can xi, natri và amonium, chúng chứa ít nhiều ñường. - Các axit và các muối của a xit hydroxy - cacboxilic. - Các hydrat cacbon: ghico, sacaro, tinh bột, xenlulô. Các chất làm chậm ñông kết cho các sản phẩm thể keo bao bọc các hạt xi măng và như vậy giảm tốc ñộ tiến triển của thủy hoá trong một thời gian nào ñó. Các liều lượng sản phẩm tinh khiết sẽ sử dụng cực nhỏ, khoảng 1% của trọng lượng xi măng. Các sản phẩm bán ngoài thị trường ñược pha loãng. Tác ñộng của chúng có thể khác nhau tuỳ theo tính chất của xi măng và các liều lượng sử dụng. Nói chung, các chất làm chậm ñông cứng giảm nhiều cường ñộ ở tất cả các tuổi ban ñầu và giảm nhiệt thuỷ hoá một cách tương ứng. Lưu ý sự quá liều lượng, nó có nguy cơ làm chậm ñáng kể thời gian ñông kết và các chậm chễ ñó có thể không tỉ lệ với phần trăm sản phẩm pha vào. Nói chung các chất này có hiệu quả ở 20°C, cũng như ở các nhiệt ñộ cao (ví dụ 40 °C). Cần làm trước các thí nghiệm trước khi sử dụng. Các chất làm chậm ñông cứng ñược kiến nghị dùng trong các trường hợp sau ñây: - Thi công bê tông trong thời tiết nóng. - Vận chuyển ñường dài - Bê tông trộn sẵn - Bê tông bơm 114
- Vữa trát phun - Các tấm bê tông mỏng tránh lộ cốt liệu sau khi ñổ - Thi công phụt Nhiều chất làm chậm ñông cứng có tác dụng hoá dẻo và cuốn khí. ðó ñặc biệt là trường hợp của các a xit hữu cơ và các lignosulfonat. 6. Phụ gia cải biến ñộ bền ñối với các tác dụng vật lý hoá học 6.1. Chất kỵ nước trong khối bê tông. ðó là các phụ gia cải thiện tính chống thấm nước dưới áp lực của bê tông và chống ẩm bằng cách ngăn sự hấp phụ mao quản. Các chất kỵ nước, bao gồm các hỗn hợp của các sản phẩm sau: - Các chất bột mịn (Kieselguliv, Bentonit, Vôi béo, nhũ tương của chất dẻo) - Các muối a xit béo (Stearat - oleat…) - Các chất làm dẻo (Polime, lignosulfonat) - Các sản phẩm khác (sulfat nhôm, chất keo nở phồn có gốc là tảo biển) - Các chất tăng nhanh ñông cứng: clorua, sút,… trong trường hợp một trong các sản phẩm là một chất cuốn khí hoặc một chất làm chậm ñông cứng. Các chất kỵ nước tác ñộng trước hết về mặt vật lý là bít các lỗ rỗng và các ống dẫn nhỏ nhơ vào các hạt rất nhỏ mà chúng chứa, hoặc là vào các sản phẩm kết tủa hoặc nở phồng. Nhưng các chất kỵ nước chỉ có thể bít ñược các lỗ rỗng, nếu chúng tương ñối nhỏ. Chúng không thể làm kín nước cho một loại bê tông xấu, phối hợp không tốt, có những lỗ rỗng lớn hoặc những chỗ không ñồng nhất. Các sản phẩm bán trên thị trường có dạng bột hoặc dạng lỏng. Liều lượng dùng ñược ñề nghị nằm trong phạm vi từ 0,5 ñến 5% trọng lựng xi măng. Các chú ý giống như trong trường hợp của các chất hoá dẻo. Các ứng dụng chính như sau: - Bê tông của các công trình thủy lợi: bể chứa, bể nước, kênh dẫn, bể bơi, tường móng, chỗ trữ nước, silô. - Vữa chống thấm: lớp phủ (ban công, hầm, gara, cầu, sàn nhà công nghiệp,…) - Trát mặt ngoài, mối nối của khối xây, lớp phủ của ống dẫn cống, tuanen 6.2. Sản phẩm bảo dưỡng Bê tông tươi phải ñược giữ một thời gian sau khi trộn ñể tránh mất nhiều nước trong nó. Cần giữ cho bê tông ẩm ướt. 115
Một phương pháp hiện ñại, ñơn giản và thực tiễn, chỉ cần ít nhân công, bao gồm việc phun lên bê tông tươi một sản phẩm bảo dưỡng ñể tạo thành sau ñó một màng liên tục không thấm nước, nó tự mất ñi sau một vài tuần lễ, mà không ñể lại vết. Nó ñược sản xuất từ năm 1950, ñầu tiên ở Mỹ, dùng ở Châu Âu và ñã dùng ở Việt Nam từ năm 1995. Các sản phẩm bảo dưỡng có gốc là: - Nhựa, xi hoặc pavafin dạng nhũ tương nước - Nhựa thiên nhiên hoặc tổng hợp hoà tan trong các dung môi ñặc biệt (dầu mỏ). - Xi hoặc parafin hoà tan trong một dung môi dầu mỏ - Cao su clo hoá Các sản phẩm này không mầu hoặc có mầu ñể dễ dàng kiểm tra việc phun chúng. Chúng ở dạng một chất lỏng nhớt ñể phun lên bê tông tươi, ở một khoảng cách ñến bề mặt là 40 ñến 80cm hoặc rải ra. Lượng tiêu thụ biến ñổi từ 100 - 200g/cm2. Phổ biến hiện nay ở Việt Nam là chất Antisob E, S. Các sản phẩm bảo dưỡng ñược sử dụng cho các kết cấu sau: - Lớp phủ mặt ñường, ñường ôtô, ñường băng và cầu - Bảo vệ sàn lát, sàn, sân thượng - Lớp phủ bờ kênh - Tunnen và vòm - Lớp phủ mặt của các bể chứa khác nhau - Các lớp trát và lớp mặt. Trước khi sử dụng các chất trên cần kiểm tra chính thức ..... của một uỷ ban thường trực về chất dính kết thủy lực và phụ gia (COPLA). Tuy vậy trong quá trình sử dụng vẫn không tránh ñược những sai sót.phát sinh là: Từ sai sót về liều lượng, sự quá liều lượng cục bộ do sự phân bố sản phẩm không tốt, sự không thích ứng với một vài chất dính kết. Cũng chú ý rằng ngay cả có sự ñồng ý, cũng cần phải thực hiện việc kiểm tra trên công trường và cần ñào tạo cán bộ về mặt này. Cuối cùng, phải nhấn mạnh ñến việc là, dù dùng phụ gia nào, cũng không thể cải thiện ñược bê tông có thành phần và công nghệ chế tạo không hợp lý. 7. Phụ gia siêu dẻo Phụ gia siêu dẻo là loại phụ gia làm tăng ñộ sụt của bê tông ñến 4 lần (15-22 cm), có thể bớt nước từ 20-30%. Nó ñược sử dụng ở mức ñộ hợp lý ñể vừa tăng ñộ dẻo (từ 8-12 cm) và tăng cường ñộ ñến 30% (do bớt nước). 116
Phụ gia siêu dẻo có tính tương thích với từng loại xi măng và cốt liệu. Vì vậy trước khi sử dụng cần lưu ý hướng dẫn của nhà sản xuất và tiến hành các thử nghiệm cần thiết. Có 5 loại phụ gia siêu dẻo: Thế hệ 1 là A và thế hệ 2: B thế hệ 3 là C. A1- Ligno Sul phonates (LS) Là phụ gia siêu dẻo thế hệ 1 từ các chất cao phân tử tự nhiên LigIGNIN (từ gỗ và senlulo) ñộ giảm nước tối ña là 10%, có thể làm chậm ninh kết, ñộ sụt giảm 30% sau 30 phút. Lượng dùng 2,5% xi măng B1-Polime gốc sulphonated melamine (MFS) Phụ gia siêu dẻo gốc URE và Phormadehyde có tác dụng giảm nước tối ña ñến 25% lượng dùng 1,5-2,5 Xi măng giảm ñộ sụt ñến 50% sau 40 phút và cho cường ñộ sớm ( R3 = 0,85R28), thời gian thi công ngắn, tỷ lệ N/X < 0,4 và phù hợp với khí hậu nóng. B2 – Naphthalene Sulphonate Polycondesate : BMS Nguồn gốc từ than ñá, giảm nước tối ña 25% - Lượng dùng 1,5-2,5%X, giảm ñộ sụt ñến 50% sau 50 phút. B3 – Chất siêu dẻo thế hệ thứ hai : Vinglcopolymers VC Thành phần chính là : Sunfonated Vinylcopolymers ( dầu thô) Giảm nước tối ña ñến 30% lượng dùng 1,5-2% Xi măng ( lít ) . giảm ñộ sụt ban ñầu ñến 50% sau 100 phút , tạo ra ñộ sụt ñến 22 cm, kéo dài thời gian thi công C – Chất siêu dẻo thế hệ ba : PolyCarboxylates – (PC) Gốc Polyme cao phân tử tổng hợp, giảm muội tới 40 % ( tỷ lệ N/X có thể ñến 0,27 ), bê tông có thể ñạt ñến ñộ sụt 22cm, cho chất lượng cao. Duy trì ñược tính công tác trong thời gian dài. Loại phụ gia ñặc biệt này có thể thay ñổi cấu tạo phân tử ñể phụ gia phù hợp với các yêu cầu ñặc biệt. Với bê tông chất lượng cao thường dùng chất siêu dẻo PC, với bê tông tự ñầm có thể dùng loại cải tiến là: Polyme Viscocrete (PV) Lưu ý: Các phụ gia siêu dẻo có thể thí nghiệm theo tiêu chuẩn Anh – BS 5075, ASTM – C494. ở Việt Nam có thể chọn các chất siêu dẻo chế tạo trong nước và các sản phẩm của SICA, của ðức, ý, của Mỹ. Cần tổ chức tuyển chọn với số lượng các chất siêu dẻo ít nhất là 3 ñể có một chất siêu dẻo tối ưu. Công thức hoá học của phụ gia siêu dẻo xem hình sau: 117
Hình 5.1. Công thức của các phụ gia siêu dẻo. Các thí nghiệm về sự tương thích của các loại xi măng Nghi sơn, Bỉm sơn, Chinh Phong với các chất siêu dẻo (về cường ñộ và ñộ sụt) ñược trình bày trên hình 5.2. và 5.3. theo thí nghiệm tại Bộ môn VLXD trường ðại học GTVT 90 Cường ñộ nén MPa 80 70 60 50 40 Nghi son 0,5l/100kgXM 30 Bim son 0,7l/100kgXM 20 Chinh phong 0,5l/100kgXM 10 Bim son 0,8l/100kgXM 0 0 5 10 15 20 25 30 Ngày t Hình 5.2. Quan hệ giữa cường ñộ và thời gian, lượng phụ gia 118
§é sôt mm 250 200 150 100 Xuan Mai Chinh phong 50 But son Nghi son Phụ gia L/100kg 0 XM 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Hình 5.3. Quan hệ giữa lượng phụ gia V với ñộ sụt của bê tông 8. Phụ gia khoỏng Các phụ gia khoáng thường dùng trong bê tông là: Tro nhẹ, Xỉ lò cao, muội Silic, tro trấu và phụ gia meta caolanh. 8.1. Tro nhẹ Tro nhẹ là sản phẩm ñược nghiền mịn các sản phẩm từ khói của nhà máy nhiệt ñiện. ðường kính hạt từ 10 -:- 40 m ( tỷ diện từ 3000 -:- 5000 cm2/g ). Tro nhẹ có thành phần chủ yếu là Si02 vô ñịnh hình có khả năng tác dụng với xi măng trong phản ứng puzơlan. ðặc tính của tro nhẹ ñược xác ñịnh theo ASTM – C109 và loại F. Tro nhẹ ñược dùng trong bê tông từ 10 -:- 25% so với lượng xi măng. Có thể dùng tro nhẹ trong bê tông mác cao ñến 60 MPa và bê tông thuỷ công, bê tông làm ñường. 8.2. Xỉ lò cao Phụ gia xỉ lò cao là sản phẩm khi làm nguội nhanh xỉ lò cao, nghiền mịn với tỷ diện từ 4000 -:- 5000 cm2/g , có cấu tạo vô ñịnh hình. Xỉ lò cao có thể dùng ñể chế tạo bê tông xỉ lò cao có tác dụng bền nước và tiết kiệm xi măng. 8.3. Muội Silic Phụ gia muội Silic (Microsilica ) là sản phẩm của công nghiệp sản xuất Silicon, thành phần chính là SiO2 vô ñịnh hình. Kích thước hạt 0,1µm ( 1/100 ñường kính của hạt xi măng). Liều lượng dùng 5 -:- 15% cho bê tông chất lượng cao, 15-:-20 % cho bê tông cường ñộ rất cao. Khi sử dụng nên dùng cùng với chất siêu dẻo và chất làm chậm ninh kết ñể ñảm bảo tính dễ ñổ cho bê tông. 119
Thành phần hoá học của muội silic chủ yếu là SiO2 và các Ô xýt khác (Bảng 5.1. ) Bảng 5.1. Thành phần, tính chất của silica funme Chỉ tiêu Phần trăm (%) Thành phần hoá học SiO2 90-96 Al2O3 0,5-0,8 MgO 0,5-1,5 Fe2O3 0,2-0,8 CaO 0,1-0,5 Na2O 0,2-0,7 K2O 0,4-1 C 0,5-1,4 S 0,1-0,4 Các thành phần khác 0,7-2,5 Các tính chất vật lý Khối lượng riêng 2,2 g/cm3 Tỷ diện 20.000 m2/kg Kích thước hạt 0,1 micron Khối lượng thể tích 576kg/m3 Muội silic và các hỗn hợp chứa muội oxit silic ñược sử dụng trong bê tông chất lượng cao dùng xi măng PC40 trở lên nhằm tăng khả năng chịu lực, kết cấu chịu mài mòn, giảm ñộ thấm nước . Muội ôxit silic là một sản phẩm phụ lấy ra từ quá trình tái sản xuất thạch anh với than ñá trong các lò hồ quang ñiện trong ngành công nghiệp sản xuất silicon và các hợp kim sắt - silicon. Muội này có hàm lượng dioxit silicon vô ñịnh hình cao và chứa các tinh thể hình cầu rất mịn thu ñược từ khí thoát ra khỏi lò. Muội silic bao gồm các hạt thuỷ tinh rất mịn với một diện tích bề mặt lên tới 20.000 m2/kg khi ñược ño bằng kỹ thuật hấp phụ ni tơ. Sự phân bố về mặt kích thước hạt của một loại khói oxit silic ñiển hình cho thấy hầu hết các hạt ñều nhỏ hơn 1micro (1µm), ñường kính trung bình khoảng 0,1µm nhỏ hơn kích thước của hạt xi măng gấp khoảng 100 lần. Khối lượng riêng của muội silic phố biến là 2,2g/cm3, nhưng cũng có thể cao hơn (2,5 g/cm3). Theo ASTM C 1240 - 93, muội silíc có thành phần hoá học ñược qui ñịnh như trong bảng 5.2. Bảng 5.2 - Tiêu chuẩn ASTM về muội silic ( Các qui ñịnh sau ñây ñược lấy nguyên văn từ ASTM C 1240 - 93 ) Các yêu cầu hoá học - Hàm lượng Si02 tối thiểu là 85% 120
- ðộ ẩm của muội si lic, tối ña là 3% - Lượng mất khi nung , tối ña là 6% . Diện tích bề mặt rỗng : 15-30 m2/g Các yêu cầu khác - ðộ mịn : Lượng sót tích luỹ trên sàng 45µm (No 325) , không lớn hơn 10% . + - ðộ hoạt hoá puzơlan : Với xi măng Poóc lăng , xác ñịnh ở tuổi 7 ngày tối thiểu 85% . - Mức ñộ ñồng nhất : ðộ ñặc và ñộ mịn của các mẫu thử ñược lấy từ một nguồn muội silíc không thay ñổi quá 5% so với trị số trung bình ñã ñược xác lập bởi 10 kết quả thí nghiệm ñã có hoặc bởi tất cả các kết quả thí nghiệm ñã có nếu số kết quả thí nghiệm ñó nhỏ hơn 10. * Cần chú ý tránh sự kết tụ của các hạt vật liệu cực nhỏ. + ðộ hoạt hoá Puzôlan ñược xác ñịnh từ phép ño cường ñộ chịu nén của bê tông dùng muội silic. ðây là phép ño phản ứng của muội silic với xi măng ñược cung cấp và có thể thay ñổi tuỳ theo nguồn cung cấp của cả muội si lic và xi măng. Nhà cung cấp sản phẩm muội si líc cần ñược công bố chỉ tiêu này . Muội silic có hàm lượng ôxit silic và ñộ mịn cực cao nên là vật liệu có tính pyzôlan cao. Muội silic phản ứng với vôi trong quá trình hydrat hoá xi măng ñể tạo ra hợp chất kết dính bền vững - CSH. Ở Việt Nam có thể sử dụng muội silic ñược chế tạo từ các công ty của Thuỵ Sỹ, ðức, Ý ñang bán trên thị trường Việt Nam. Ở châu Âu và Mỹ thường pha MS vào xi măng ñể có ñược xi măng mác rất cao ñến 100, 200MPa. Liều lượng muội silic thường từ 5-20% Bảng 5.3. Thành phần hoá học của xi măng có chứa Silica Funme (%) CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO SiO3 K2O Na2O Lol Xi măng 63.78 20.59 3.66 6.10 0.95 2.13 0.48 0.26 2.05 loại 5 Muội 2 90 1.5 1.5 0.8 - - - - silic Bảng 5.4. Cường ñộ nén ở 28 ngày xi măng và xi măng EMC thí nghiệm ở nhiệt ñộ 200C Cường ñộ nén, MPa Liều lượng MS Xi măng không cải tiến Xi măng cải tiến, EMC trong xi măng, % OPC RHPC Anl OPC RHPC Anl 121
0 89.5 88.7 94.7 - - - 5 96.7 94.1 105.0 70.0 54.0 165.4 10 98.4 96.3 108.0 180.5 164.0 172.3 20 - - - - - 205.0 8.4. Tro trấu Tro trấu là sản phẩm thu ñược từ quá trình ñốt trấu, có thành phần chủ yếu là SiO2 vô ñịnh hình, tỷ diện 5000 -:- 6000 cm2/g. Tro trấu có phản ứng puzơlan hoá với ximăng. Bê tông dùng tro trấu có ñộ bền nước cao và tiết kiệm ñược xi măng. Tro trấu siêu mịn cũng có thể ñược dùng chế tạo bê tông chất lượng cao. 8.5. Phụ gia khoáng hoạt tính Meta caolanh Khoáng meta caolanh ñược nghiền mịn là một loại bột mịn bổ xung thành phần hạt mịn trong bê tông. Bê tông có bột mịn có thể dùng trong các kết cấu bê tông cốt thép mỏng, hoặc các bê tông phun, bê tông tự ñầm và bê tông chất lượng cao. CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Phân loại phụ gia bê tông xi măng theo Hiệp hội quốc gia về phụ gia của Pháp? 2. ðặc tính, vai trò, và phạm vi sử dụng của phụ gia siêu dẻo? 3. ðặc tính, vai trò và yêu cầu về chất lượng của các loại phụ gia khoáng hoạt tính? 122
Chương 6 CƯỜNG ðỘ CỦA BÊ TÔNG 1. Cường ñộ chịu nén của bê tông. Cường ñộ chịu nén của bê tông là một trong những tính chất quan trọng nhất của bê tông, là chỉ tiêu quan trọng ñể ñánh giá chất lượng của bê tông mặc dù trong một số trường hợp thì ñộ bền và tính chống thấm còn quan trọng hơn. Có thể nói cường ñộ là bức tranh tổng quát về chất lượng của bê tông vì cường ñộ của bê tông liên quan trực tiếp ñến cấu trúc của hồ xi măng ñã ñông cứng, cấu trúc của bê tông. Mặc dù cường ñộ không trực tiếp ñánh giá các tính chất khác như ñộ bền, ñộ ổn ñịnh... của bê tông, nhưng cường ñộ phụ thuộc rất lớn vào tỷ lệ nước/ximăng trong bê tông. Mà tỷ lệ nước/xi măng lại ảnh hưởng rất lớn ñến ñộ bền, ñộ ổn ñịnh thể tích và nhiều tính chất khác liên quan ñến ñộ rỗng của bê tông. Do ñó cường ñộ chịu nén của bê tông ñược sử dụng quy ñịnh, ñể ñiều khiển và ñánh giá chất lượng bê tông. Cường ñộ chịu nén của bê tông biến ñổi trong phạm vi rộng từ 15 – 300 MPa. Bê tông truyền thống có cường ñộ là 15 – 50 MPa. Bê tông chất lượng cao có cường ñộ từ 60 – 100 MPa. Bê tông cường ñộ rất cao có cường ñộ từ 100 – 300 MPa ( xem hình 6.1) Cường ñộ của bê tông phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: - Chất lượng và hàm lượng của các vật liệu thành phần. - Mức ñộ thuỷ hoá của xi măng. - Thủ tục và thời gian nhào trộn hỗn hợp vật liệu. Các tính chất của các vật liệu thành phần ảnh hưởng ñến cường ñộ bê tông là: - Chất lượng của cốt liệu nhỏ và cốt liệu lớn. - Hồ xi măng và tính dính bám của hồ xi măng với cốt liệu (tính chất của vùng chuyển tiếp). Hình 6.1. Phân loại bê tông theo cường ñộ 123
Những yếu tố này ảnh hướng ñến cấu trúc vĩ mô và vi mô của bê tông, bao gồm: ñộ rỗng, kích thước và hình dạng lỗ rỗng, sự phân bố các lỗ rỗng, hình thái của sản phẩm thuỷ hoá và sự dính bám giữa các hạt rắn. Cường ñộ chịu nén của bê tông ñược xác ñịnh trên mẫu bê tông tiêu chuẩn, ñược bảo dưỡng 28 ngày trong ñiều kiện tiêu chuẩn. Theo tiêu chuẩn của Việt Nam, mẫu tiêu chuẩn ñể xác ñịnh cường ñộ bê tông là mẫu hình hộp lập phương có cạnh 150x150x150mm, bảo dưỡng trong ñiều kiện t = 20-25oC, W = 90 - 100%. Theo ACI thì mẫu tiêu chuẩn ñể xác ñịnh cường ñộ bê tông là mẫu hình trụ tròn có kích thước: d = 6 in và h = 12 in (~150x300mm), và ñược bảo dưỡng ẩm. Cường ñộ chịu nén của bê tông thường từ 15-50 MPa chất lượng cao hiện nay ñã sử dụng từ 42MPa (6000 psi) ñến 138 MPa (20'000 psi) và thường dùng bê tông có cường ñộ khoảng 84 MPa. Theo lý thuyết bê tông chất lượng cao có thể có cường ñộ nén tuổi 28 ngày từ 110-300 MPa. 2. Các yếu tố ảnh hưởng ñến cường ñộ của bê tông xi măng. 2.1. Tỷ lệ nước/ximăng: Với bê tông ñã ñầm chặt hoàn toàn, cường ñộ của nó ñược lấy tỉ lệ nghịch với tỉ tệ N/X. Sự phụ thuộc của cường ñộ bê tông vào tỷ lệ N/X thực chất là phụ thuộc vào thể tích lỗ rỗng tạo ra do nước dư thừa. Mối quan hệ này ñã ñược ñặt ra bởi quy tắc do Duff Abrams thiết lập vào năm 1919. Ông ta ñã tìm ra cường ñộ chịu nén theo công thức sau: K1 fc = , K 2W / C trong ñó: W/C là tỉ lệ nước/ximăng của hỗn hợp (thường ñược tính theo thể tích) K1, K2: là hằng số thực nghiệm Dạng tổng quát của ñường cong thể hiện mối quan hệ giữa cường ñộ và tỉ lệ N/X ñược ñưa ra trong hình 6.2. Hình 6.2. Quan hệ giữa cường ñộ bê tông với tỷ lệ nước/ximăng 124
Quy tắc Abrams, mặc dù ñược thành lập một cách ñộc lập nhưng vẫn tương tự như một quy tắc chung do Rene Feret thiết lập năm 1896 ở chỗ chúng ñều gắn cường ñộ của bê tông với thể tích nước và xi măng. Công thức của quy tắc Feret là: 2  c  , fc = K.  c+w +a trong ñó: fc : là cường ñộ của bê tông. c, w, a : lần lượt là thể tích tuyệt ñối của ximăng, nước và không khí K : là hằng số Có thể nói một cách khác là tỉ lệ N/X xác ñịnh ñược ñộ rỗng của ximăng ñông cứng tại các thời ñiểm của quá trình hydrát hoá. Do ñó cả tỉ lệ N/X và ñộ ñầm chặt ñều ảnh hưởng ñến thể tích lỗ rỗng trong bê tông, và ñiều này giải thích vì sao có thể tích không khí trong bê tông ở công thức Feret. Hình 6.2. thể hiện phạm vi giá trị của tỉ lệ N/X là có hạn chế. Tại giá trị rất thấp của tỉ lệ N/X thì ñường cong không liên tục và không xảy ra hiện tượng ñầm chặt tuyệt ñối. Vị trí thực tế của ñiểm khởi ñầu phụ thuộc vào cách thức ñầm hợp lý. Dường như là hỗn hợp có thành phần bao gồm tỉ lệ N/X thấp còn ximăng nhiều (khoảng 530 kg/m3) thì biểu hiện sự giảm dần của cuờng ñộ khi dùng cốt liệu hạt lớn. Do ñó, ở những tuổi muộn hơn của các loại hỗn hợp này thì một tỉ lệ N/X thấp hơn sẽ không dẫn ñến chất lượng cao hơn. Biểu hiện này có thể là do ứng suất gây ra bởi sự co ngót mà sự cản trở của nó bởi các hạt cốt liệu gây ra nứt trong vữa ximăng hoặc là do sự hao hụt của bột ximăng. Mặc dù, quy tắc về tỉ lệ N/X ñã bị phê phán là không phải là một nguyên tắc trực tiếp thích ñáng, nhưng trong thực tế thì tỉ lệ N/X là một yếu tố quan trọng nhất ñối với cường ñộ của bê tông ñầm chặt hoàn toàn. Gilkey ñã phát biểu như sau: “Với một loại ximăng nhất ñịnh và cốt liệu hợp lý, một hỗn hợp làm việc của ximăng, cốt liệu và nước (với các ñiều kiện nhào trộn, ñổ và kiểm tra như nhau) có thể phát triển cường ñộ ñược thì chịu ảnh hưởng của các yếu tố sau: a. Tỉ lệ nước/ximăng b. Tỉ lệ ximăng/cốt liệu c. Cường ñộ, ñặc tính bề mặt, hình dạng, cường ñộ và ñộ cứng của hạt cốt liệu d. Kích thước lớn nhất của hạt cốt liệu Ta có thể coi yếu tố (b) và (d) là không quan trọng bằng yếu tố (a) khi sử dụng cốt liệu có kích thước lớn nhất khoảng 40 mm. Tuy nhiên, các yếu tố này vẫn ñược nêu ra vì: như Walker và Bloem ñã chỉ ra là “cường ñộ của bê tông là kết quả của: cường ñộ của vữa; sự dính kết giữa vữa và các hạt cốt liệu; cường ñộ của hạt cốt liệu, thể hiện bằng khả năng chống lại các ứng suất tác dụng lên nó”. Các tác giả Belaiep Alekxande, Ivanop, Kakiraki ñề nghị quan hệ cường ñộ và tỷ lệ N/X theo qua hệ Hypebol, ñể xác ñịnh qua hệ giữa cường ñộ nén và tỷ lệ X/N từ 1,2 ÷ 2,5 và tỷ lệ X/N=0,8 ÷ 2,8. 125
Như vậy trong giai ñoạn ñầu các tác giả chỉ nghiên cứu ñến tỷ lệ N/X từ 1,8 ñến 2,5. Khi tỷ lệ N/X ≤ 2,5 tác giả Bolomây ñã có những công bố công thức: N  R b = AR X  − 0,5 , X  trong ñó: Rb - Cường ñộ bê tông A - Hệ số thực nghiệm xét ñến chất lượng cốt liệu Rx - Cường ñộ xi măng Khi xét X/N ≥ 2,5 CKrataep (Nga) công bố công thức X  R b = Ai R X  + 0,5 , N  trong ñó : Ai – hệ số thực nghiệm Tỷ lệ X/N có thể biến ñổi từ 1÷ 6. Khi tỷ lệ X/N=2,6 hay tỷ lệ N/X=0,38 là tỷ lệ quá trình thuỷ hoá xi măng ñạt tối ña ñến 100%. Khi tỷ lệ X/N ≥ 2,6 cường ñộ bê tông vẫn tăng nhưng không theo qui luật cũ mà tốc ñộ tăng chậm hơn. Nếu không sử dụng các công nghệ trộn ñặc biệt, sử dụng phụ gia tăng dẻo ñể kích thích quá trình thuỷ hoá hoặc sử dụng các chất khoáng siêu mịn ñể chống vón cục hạt xi măng và giảm nhiệt ñộ của bê tông thì tuy cường ñộ ñược tăng lên nhưng chất lượng của bê tông sẽ giảm xuống. Tỷ lệ X/N ≥ 2,6 ñược áp dụng trong bê tông chất lượng cao hoặc cường ñộ rất cao. Khi tỷ lệ N/X biến ñổi từ 0,4 ÷ 1,5 cường ñộ bê tông giảm từ 100% ñến còn khoảng 10% (xem hình 6.3). 126
Hình 6.3. Quan hệ giữa cường ñộ tương ñối và tỷ lệ N/X Trong thực tế nếu tỷ lệ N/X là cố ñịnh nhưng lượng nước ñể pha trộn tăng lên bê tông ít bị thay ñổi cường ñộ, nhưng ñộ dẻo và tính dễ ñổ có phần thay ñổi. Lượng nước trong hỗn hợp bê tông phụ thuộc vào kích cỡ của cốt liệu và tính dễ ñổ yêu cầu ñã ñược nêu trong các tiêu chuẩn 2.2. Tỷ lệ gel/khoảng trống (gel/space ratio): Thông thường, cường ñộ tại bất cứ tỉ lệ N/X nào cũng phụ thuộc vào: mức ñộ hydrat hoá của ximăng và các tính chất hoá học, lý học của nó; nhiệt ñộ xẩy ra hydrat hoá; thành phần không khí của bêtông; và cả sự thay ñổi của tỉ lệ N/X hữu ích và sự hình thành vết nứt do mất nước. Thành phần ximăng trong hỗn hợp và tính chất của mặt tiếp xúc giữa ximăng và cốt liệu cũng có liên quan. Do ñó sẽ ñúng hơn nếu ta coi cường ñộ liên quan tới sự tập trung của các chất cứng của quá trình hydrát hoá ximăng vào những vị trí thích hợp với chúng. Powers ñã xác ñịnh ñược mối liên quan giữa sự phát triển cường ñộ và tỷ lệ Gel/khoảng trống. Tỉ số này ñược ñịnh nghĩa là tỉ số giữa thể tích của vữa ximăng ñã hydrát hoá với tổng thể tích của ximăng hydrát hoá và các mao dẫn. Chúng ta biết rằng ximăng khi hydrát hoá sẽ chiếm thể tích gấp 2 lần thể tích thật của nó. Các sản phẩm của quá trình hydrát hoá của 1ml ximăng sẽ chiếm khoảng 2,06 ml; mặc dù không phải tất cả ñều tạo thành gel nhưng ta có thể coi xấp xỉ là như thế. Thể tích gel là 2,06cvcα, và tổng không gian cần thiết cho gel là cvcα + w0. Do ñó, tỉ số gel/khoảng trống là: 127