Công nghệ bê tông và bê tông đặc biệt phần 9

Chia sẻ: Danh Ngoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:23

Thêm vào BST

Báo xấu

202
lượt xem 102
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'công nghệ bê tông và bê tông đặc biệt phần 9', kỹ thuật - công nghệ, kiến trúc - xây dựng phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Công nghệ bê tông và bê tông đặc biệt phần 9

h p. Có th b xung thêm tro bay. Trong nhi u trư ng h p, có th b xung thêm 60% tro bay so v i kh i lư ng xi măng. Hàm lư ng xi măng có th thay ñ i t 60 – 360 kg/m3. Bê tông ñ m lăn ñư c thi công thành t ng l p ñ m ng ñ ñ m ch t. Chi u dày t i ưu là t 20 – 30 cm. ð ñ m b o l c dính k t gi a l p bê tông cũ và l p m i hay t i m i n i ph i ñ m b o không b phân t ng, và tr i m t l p v a m ng d o dư i ñáy trư c khi ñ . Cư ng ñ ch u nén có th ñ t t 7 – 30 MPa. ð ñ t hi u qu , bê tông ñ m lăn ph i ñ khô ñ ñ m lăn nhưng cũng ph i ñ ư t ñ r n ch c. ð u tiên bê tông ñ m lăn ñư c s d ng năm 1978 và 1980 t i Nh t B n. Sau ñó r t nhi u ñ p nư c s d ng lo i bê tông này. Trong 7 năm ti p theo (1992) 96 ñ p nư c s d ng lo i bê tông này 17 nư c khác nhau ch y u M , Nh t, Tây Ban Nha. Pháp phương pháp này áp d ng ñ thi công l p móng ñư ng ô tô và sân bay. Phương pháp bê tông ñ m lăn ñã ñư c nghiên c u ng d ng t i Vi t Nam có k t qu t t. CÂU H I ÔN T P 1. Thành ph n, tính ch t, và công ngh thi công các lo i bê tông ñ c bi t? 2. Vai trò c a c t s i và các ñ c tính ch y u c a bê tông c t s i? 3. Các ng d ng c a bê tông polyme? 4. Thành ph n, tính ch t và công ngh thi công bê tông ñ m lăn? 184
Chương 9 CÔNG NGH BÊ TÔNG CH T LƯ NG CAO 1. ð c tính, công th c và kh năng ng d ng bê tông ch t lư ng cao 1.1. T ng quát v bê tông ch t lư ng cao Bê tông ch t lư ng cao ñư c g i t t là HPC ( High Performace concretes ) là lo i bê tông có cư ng ñ ch u nén cao. tu i 28 ngày cư ng ñ ch u nén ph i l n hơn 60, v i m u th hình tr có D = 15 cm , H = 30cm.Các qui ñ nh c th v cư ng ñ theo các tiêu chu n như sau : Sau 4 gi cư ng ñ nén l n hơn ho c b ng (Rb ≥ ) 2500 Psi (17,5 MPa ),sau 24 gi Rb ≥ 5000 Psi (35 MPa ), sau 28 ngày cư ng ñ nén ≥ 8700 Psi (70MPa ). Các m u th ñư c dư ng h trong môi trư ng có ñ m ≥ 80 % . T l N/X ph i ≤ 0,35 Theo qui ñ nh c a B c M qui ñ nh th p hơn : R28 ≥ 6.000 Psi ( 42MPa ) và theo qui ñ nh CEB. FIP qui ñ nh cư ng ñ nén sau 28 ngày t i thi u là 8700 Psi (60 MPa). Bê tông ch t lư ng cao ñư c nghiên c u t nh ng năm 1970 ñ n nay và ngày càng ñư c áp d ng r ng rãi trong công trình l n ch y u ba lĩnh v c: các ngôi nhà cao t ng, các công trình bi n và các công trình giao thông v n t i (c u , ñư ng , h m ). ðây là m t d ng bê tông m i cho phép ngư i thi t k nghĩ ñ n các k t c u m i có kh i lư ng công trình nh hơn nhưng ñ m b o ch t lư ng cao hơn. Trong th c t lo i bê tông này có tính kh thi, s d ng xi măng và c t li u thông thư ng, h xi măng ñư c c i thi n b ng cách cho thêm m t vài ch t siêu m n g c silic và các ch t siêu d o . Trên th gi i, bê tông ch t lư ng cao còn ñư c ñ nh nghĩa theo các tiêu chí khác nhau. Theo ACI và NIST có quy ñ nh v kh năng thi công, các tính ch t cơ h c dài h n (t bi n, co ngót) ñư c c i thi n ñáng k , có cư ng ñ s m, ñ b n cao, có tu i th lâu dài trong các môi trư ng kh c nghi t. Các nhà khoa h c Nh t B n cho r ng bê tông t ñ m cũng là lo i bê tông ch t lư ng cao. 185
1.2. Công th c bê tông ch t lư ng cao Các công th c thành ph n bê tông thư ng ñư c l p theo t l tr ng lư ng c a các v t li u thành ph n. Công th c bê tông thư ng bao g m 5 thành ph n : C t li u l n (ñá) , c t li u nh (cát), mu i , xi măng và ph gia. Công th c thành ph n bê tông ch t lư ng cao bao g m 7 thành ph n: xi măng, nư c, c t li u l n, c t li u nh , ph gia siêu d o , ph gia mu i silíc, tro bay và các ch t làm ch m r n ch c. V nguyên t c c u trúc, các ph gia mu i silíc ho c tro nh h n ch s vón c c c a h t xi măng khi thu hoá, làm tăng t c ñ thu hoá xi măng và vì v y có th s d ng bê tông v i t l N/X r t th p t 0, 21 - 0,35. V nguyên t c khi s d ng bê tông có t l N/X th p và xi măng ñư c thu hoá g n như hoàn toàn s t o ra bê tông có ch t lư ng cao. Xi măng phù h p TCVN ho c ASTM C150 v i xi măng lo i I, lo i II có th dùng ñ ch t o bê tông ch t lư ng cao. Ngày nay trên th gi i thư ng ch t o xi măng mu i silic b ng cách tr n clinke c a xi măng Poocland v i 5 - 20% mu i silic. Lo i xi măng này ñư c dùng riêng ñ ch t o bê tông ch t lư ng cao. Cư ng ñ xi măng có dùng mu i silic có th ñ t cư ng ñ ch u nén t 60-200 MPa. Trong trư ng h p s d ng xi măng poocland thì c n s d ng thêm các ph gia khoáng siêu m n như : Tro nh (tro bay), mu i silic, metalcaolanh, tro tr u siêu m n… Tro nh c p C thư ng ñư c s n xu t b ng cách ñ t cháy than non ho c ñá dăm và nghi n m n . ð c tính c a tro nh ñư c qui ñ nh theo ASTM 618. Mu i silíc bao g m các h t silíc siêu m n có t l di n tích b m t 20 000 m2/kg, có ñư ng kính kho ng1µm (nh hơn kho ng 100 l n so v i h t xi măng) . Hàm lư ng tro nh dùng t 15- 30% lư ng xi măng. Hàm lư ng xi măng PortLand t 400 - 550 kg/m3 bê tông, c t li u m n thông thư ng là cát t nhiên có mô ñun ñ l n Mk > 2,5, ñư ng kính t 0,14 - 5mm, phù h p v i tiêu chu n qu c t . C t li u l n cho bê tông ch t lư ng cao nên ch n có ñư ng kính l n nh t t 9,5mm - 25,4 mm (theo tiêu chu n M ) và t 10 - 20 mm theo tiêu chu n Vi t Nam , có cư ng ñ l n hơn kho ng 1,2 l n cư ng ñ bê tông yêu c u. Cát phù h p các yêu c u TCVN và có môñun ñ l n t 2,8-3,2. Các ch t ph gia siêu d o gi m nư c cao s làm cho bê tông có lư ng nư c th p và có ñ d o cao. Thông thư ng có th s d ng các ch t siêu d o th h II ho c th h III (Polycacbonsilate). Li u lư ng ph gia th h II t 1-2 lít/100kg XM, th h III t 0,7- 1 lít/100 kgXM. Trong bê tông ch t lư ng cao do lư ng ph gia khoáng m n l n nên thông thư ng thay lư ng xi măng b ng khái ni m lư ng ch t k t dính (CKD), CKD = X + ph gia khoáng m n. 186
T l nư c xi măng ho c t l N/C KD thư ng là t 0,22 - 0,35. ð s t c a bê tông v n yêu c u cao: Sn = 12 - 20cm . ð ñ t ñư c ñ s t này trong bê tông ph i s d ng ph gia v i hàm lư ng kho ng 1 lít cho 100kg xi măng và ñư c xác ñ nh chính xác thông qua m tr n th . Dư i ñây, xin cung c p m t s công th c bê tông ñã dùng các công th c tính c th M , Pháp và Vi t Nam ( xem b ng 9.1 ; 9.2 ; 9.3 ; 9.4) B ng 9.1. Công th c bê tông ch t lư ng cao c a Pháp S Công th c bê tông c a Pháp 90Mpa TT Ch tiêu 3 1 Nư c kg/m 122 Xi măng lo i I (kg /m3) 2 421 Tro bay lo i C (kg/ m3) 3 0 Silika fume kg/ m3 4 42,1 C t li u l n kg / m3 5 1265 C t li u nh kg/ m3 6 652 7 Ch t làm ch m 0 Ph gia siêu d o L/ m3 8 4,21 9 T l N/X 0,26 10 70 R28 ngày – Mpa 11 91.5 R56 ngày – Mpa B ng 9.2. Công th c bê tông Interfirst Plaza (USA) No2 Công th c bê tông Interfirst Plaza TT 110MPa Ch tiêu 3 1 Nư c kg/m 144 Xi măng lo i I (kg /m3) 2 564 Tro bay lo i C (kg/ m3) 3 0 Silika fume kg/ m3 4 89 C t li u l n kg / m3 5 1068 C t li u nh kg/ m3 6 593 7 Ch t làm ch m 1.47 Ph gia siêu d o L/ m3 8 20.12 9 T l N/X 0.22 10 R28 ngày – Mpa 118 11 R56 ngày – Mpa 121 B ng 9.3. Công th c bê tông Pacific First Center (USA ) Công th c bê tông Pacific First Center (USA ) 120MPa 140 Mpa TT No1 No2 Ch tiêu Nư c kg/ m3 1 131 130 187
Xi măng lo i I (kg/ m3), Rx = 60 MPa 2 534 513 Tro bay lo i C (kg/ m3) 3 59 0 Silika fume kg/ m3 4 40 43 C t li u l n kg/ m3 5 1069 1080 C t li u nh kg/ m3 6 1.77 685 7 Lư ng nư c ñi u ch nh 7.39 - Ph gia siêu d o L/ m3 8 3.55 15.7 9 T l N/X 0.21 0.25 10 R28 ngày – Mpa 110 119 11 R56 ngày – Mpa 124 140 B ng 9.4. Các k t qu nghiên c u t i ð i h c GTVT Hà N i - 1999 Công th c bê tông ch t o t i Vi t Nam 70MPa 80MPa TT No1 No2 Ch tiêu Nư c kg/ m3 1 147 147 Xi măng lo i I (kg/ m3) PC 50 MPa 2 500 500 Tro bay lo i C (kg/ m3 ) 3 0 0 Silika fume kg/ m3 4 42,0 57,5 C t li u l n kg/ m3 5 1180 1160 C t li u nh kg/ m3 6 630 640 7 Lư ng nư c ñi u ch nh 0 0 Ph gia siêu d o L/ m3 8 6,50 6,5 9 T l N/X 0,28 0.28 10 R 28ngày – Mpa 78,0 82 Ghi chú : Cư ng ñ bê tông ñư c thí nghi m theo m u l p phương 15 x 15 x 15 cm. B ng 9.5. So sánh thành ph n bê tông thư ng và bê tông ch t lư ng cao ñư c ghi trong b ng sau Thành ph n bê tông thư ng Thành ph n bê tông ch t lư ng cao Ph gia siêu d o và ch t Ph gia siêu d o và ch t 0% 2,19% làm ch m làm ch m Nư c 8% Nư c 6,22% Xi măng 17% Xi măng 18,14% Mu i silic và tro bay 0% Mu i silic và tro bay 2,90% Cát 21% C t li u nh 27,24% ðá 54% C t li u l n 43,30% 188
1.3. Các ñ c tính bê tông ch t lư ng cao 1.3.1. Cư ng ñ nén Bê tông ch t lư ng cao có cư ng ñ ch u nén t i ña hi n nay ñ n 60 - 140 MPa. Khi tăng cư ng ñ nén, cư ng ñ kéo cũng tăng tuy nhiên t c ñ tăng ch m hơn. Môñun ñàn h i c a bê tông cũng tăng ñáng k . Các thí nghi m cho th y bi n d ng dài h n cu i cùng gi m ñáng k ch còn kho ng 0,40 - 0,5 bi n d ng theo th i gian c a bê tông thư ng. Cư ng ñ c a bê tông ch t lư ng cao ph thu c vào t l N/X (có th gi m 0,21), hàm lư ng mu i silic (t 5-20% XM). Ngoài ra còn ph thu c vào cư ng ñ c a c t li u, lo i c t li u và ñư ng kính c t li u. ð ñ m b o ñ ñ ng nh t, d ñ , ít xu t hi n ng su t c c b trong bê tông nên s d ng c t li u là ñá vôi ho c ñá Granit, Quăczit có D = 15mm. nh hư ng c a hàm lư ng mu i silic làm tăng cư ng ñ bê tông mô ñun ñàn h i ñư c bi u di n trên (hình 9.1). Khi t l N/X tăng t 0.2-0.6 cư ng ñ bê tông gi m ñ n 2 l n. Khi lư ng MS tăng ñ n 16% lư ng xi măng, có th có cư ng ñ bê tông ngày 28 ñ n 110 MPa. Hình 9.1. Quan h gi a li u lư ng mu i silic v i cư ng ñ bê tông 1.3.2. Mô ñun ñàn h i Mô ñun ñàn h i c a bê tông ch t lư ng cao có quan h v i cư ng ñ ch u nén theo công th c như sau : Ebj = 1100 (Rbj ) 1/3 ( Pháp ) R bj + 690, MPa ( ACI 318 ). M u hình tr ho c Ej = 3320 Rbj cư ng ñ ch u nén bê tông ngày th j E = 9500, R 0,30 , MPa. M u l p phương ( NS 3475 ) B Ưu ñi m n i b t c a bê tông ch t lư ng cao là cư ng ñ ch u nén cao, bi n d ng cu i cùng nh , các ch tiêu v cư ng ñ ch u kéo, kh năng ch ng c t tăng không l n. Vì v y, các hư ng d n thi t k cho tính toán bê tông c t thép truy n th ng không dùng cho thi t k k t c u BTCT ch t lư ng cao. 1.3.3. Mô hình cư ng ñ bê tông cho tính toán k t c u 189
ð thi t k k t c u bê tông c t thép dùng bê tông ch t lư ng cao, c n thi t có nh ng ñi u ch nh v cơ h c v t li u và phương pháp tính cho thích h p . Lý do là bi u ñ quan h ng su t - bi n d ng ( ε) ñã thay ñ i. Tuy d ng bi u ñ v n m t hình tam giác và m t hình ch nh t, nhưng tr s ε 1 = 2 x10 −3 ε 2 = (4,5 − 0,025 R bj ).10 −3 ≈ 3 − 3,5 x10 −3 Tr s 0,8 ñ tính ng su t ñàn h i cho bê tông thư ng và bê tông Rbj ≥ 60MPa ch còn là 0,77 - 0,72 Cư ng ñ ch u kéo gi i h n ph thu c vào cư ng ñ ch u nén bê tông, có th tính theo công th c sau : Rkj = 0,6 + 0,06 Rbj khi Rbj ≤ 60MPa Rkj = 0,275 ( Rbj ) 2/3 khi Rbj ≥ 60 MPa 1.4. Phương pháp thi t k thành ph n Phương pháp thi t k thành ph n có th ti n hành theo TCN c a ngành GTVT 2001; ho c ACI 363R -1992 ho c theo các phương pháp c a tiêu chu n Nh t B n, Pháp. Các phương pháp này thư ng s d ng lý thuy t th tích tuy t ñ i và thi t k theo cư ng ñ yêu c u: R’b=Rb.1,15 ho c fc’ =1,15.fc 1.5. Kh năng áp d ng Bê tông ch t lư ng cao ñư c dùng ch y u M cho các nhà cao t ng b t ñ u t năm 1975 ñ n nay. Các ngôi nhà t 43- 76 t ng vào năm 1975- 1976 ñ u dùng bê tông 62MPa. Các ngôi nhà Chicago 1976 - 1990, s t ng 50 -70 cư ng ñ bê tông ñ n 80 MPa. Các ngôi nhà Tôkiô, Cleveland vào năm 88 - 90 - 95 cư ng ñ bê tông ñ n 97 MPa. S phân ph i cư ng ñ bê tông theo t ng như sau: T ng 0 ñ n t ng 25 bê tông 75 - 90 MPa, kích thư c c t 48 x 48 in, 18 x 54 in. T ng 25 - 40 bê tông 60MPa. T ng 60 - 75 bê tông 40, kích thư c c t 18 x 24in. Các ngôi nhà Pháp, ð c kho ng 40 t ng ñ u dùng bê tông M70 - M90 nh ng t ng t 0 ñ n 20. Trong xây d ng c u t năm 1970 - nay ñã áp d ng bê tông ch t lư ng cao: Năm 1970 Nh t, bê tông ph bi n là C.60 MPa. Pháp năm 1989 bê tông là C.60 MPa. Các ñư ng cao t c ñ n Akkăgawa, Octanabe Nh t B n dùng bê tông 70MPa. Các c u c a ð c , Hà Lan vào năm 1992 - 1995 ñã dùng bê tông 60 - 80MPa. C u Sundoya –Norway hoàn thành vào năm 2003, k t c u g m 3 nh p d m h p BTCT nh p 120+298+120. Bê tông có cư3 ng ñ ch u nén l n hơn 60Mpa. C u Cooper-B c M ñư c hoàn thành vào năm 2005, v i nh p chính dài 471m. V m t kh năng ch u l c và ng d ng bê tông ch t lư ng cao c n tránh khuynh hư ng dùng bê tông ch t lư ng cao cho các d ng k t c u cũ. Vi c ñó không mang l i hi u qu rõ ràng do mô hình làm vi c c a k t c u không tho ñáng. Xu th s d ng bê tông ch t lư ng cao trong c u là s d ng các k t c u d ng h p m ng k t c u dàn bê 190
tông c t thép d ng l c , d ng d m ch T có kh u ñ l n hơn. Theo k t qu nghiên c u cho th y có th ti t ki m ñư c 30% kh i lư ng bê tông, gi m 30% trong lư ng k t c u, gi m 10 - 15% t ng giá tr công trình. Các k t c u b n BTCT d ng l c có th gi m 30% chi u cao, có th gi m kh i lư ng xây l p ñ n 40 % ( Th y S , B , ð c ...). C u b n v i cư ng ñ bê tông 35 MPa, h= 0,5. Khi Rb = 50MPa, H = 0,34m, như v y có th gi m chi u cao k t c u ñ n 30%. Các d ng k t c u c u, h m có th xem hình 1, 2. T các s li u trên cho th y vi c s d ng bê tông ch t lư ng cao là ph bi n và là xu th c a th gi i trong xây d ng nhà và công trình giao thông v n t i . T các nghiên c u trong nư c và trên th gi i ñã cung c p ñ các cơ s khoa h c ñ áp d ng bê tông ch t lư ng cao vào xây d ng nhà và công trình giao thông v n t i. Lo i bê tông này có tri n v ng và nên áp d ng s m. Giá thành v t li u bê tông tăng kho ng 15%, tuy nhiên t ng giá thành công trình có th gi m so v i khi s d ng bê tông thông thư ng. 2. L a ch n thành ph n bê tông ch t lư ng cao Các t l thành ph n bê tông ñ i v i bê tông ch t lư ng cao r t ña d ng và ph thu c vào nhi u y u t như m c cư ng ñ yêu c u theo tu i bê tông (th i ñi m ki m tra), các tính ch t c a v t li u và ki u ng d ng . Ngoài ra, tính kinh t các yêu c u v k t c u th c t s n xu t, ñi u ki n môi trư ng và c th i ñi m trong năm cũng nh hư ng ñ n s l a ch n h n h p bê tông. Phương pháp xác ñ nh thành ph n bê tông M60 - M80 ch t ch hơn so v i phương pháp xác ñ nh các h n h p bê tông cư ng ñ thông thư ng . ð c bi t chú ý ñ n vi c l a ch n ph gia khoáng và ph gia hoá h c , xác ñ nh t l nư c / v t li u k t dính h p lý . C n có nhi u m tr n th ñ có ñư c nh ng s li u c n thi t cho phép ngư i nghiên c u xác ñ nh t l pha tr n t i ưu. Phương pháp chung ñ thi t k thành ph n bê tông ch t lư ng cao là phương pháp lý thuy t k t h p v i th c nghi m (Phương pháp ACI) trên cơ s lý thuy t v th tích tuy t ñ i và cư ng ñ yêu c u. 2.1 - Cư ng ñ yêu c u : Thành ph n bê tông ñư c xác ñ nh trên cơ s kinh nghi m ngoài th c t ho c thông qua các m tr n th trong phòng thí nghi m. ð ñáp ng các yêu c u v cư ng ñ qui ñ nh, bê tông ph i ñư c xác ñ nh thành ph n sao cho các k t qu cư ng ñ nén trung bình ph i l n hơn cư ng ñ nén thi t k qui ñ nh ( Rb ) m t giá tr ñ cao ñ xác su t c a giá tr cư ng ñ th p là nh nh t. Khi ch n phương pháp xác ñ nh thành ph n bê tông M60 - M80 trên cơ s kinh nghi m th c t , cư ng ñ yêu c u ( Ryc ) c n ñư c s d ng làm cơ s cho vi c ch n thành ph n bê tông. Khi xác ñ nh thành ph n bê tông M60 - M80 trên cơ s các m tr n th nghi m trong phòng thí nghi m, thì cư ng ñ yêu c u Ryc có th ñư c xác ñ nh theo công th c sau: 191
Rb + 9,65 Ryc = MPa (m u hình tr ) 0,90 Rb + 11,6 Ryc = MPa (m u hình l p phương) 0,90 H s 0,9 nh m xét ñ n y u t là cư ng ñ ñư c ño trong các ñi u ki n ngoài hi n trư ng ch ñ t ñư c 90% so v i cư ng ñ ño ñư c trong các ñi u ki n c a phòng thí nghi m. Cư ng ñ yêu c u ngoài hi n trư ng Rycc ñư c xác ñ nh theo công th c sau : Rycc = Rb + 9,65 (MPa) ñ i v i m u hình tr Rycc = Rb + 11,6 (MPa) ñ i v i m u l p phương 2.2 - Tu i c a bê tông : S l a ch n thành ph n bê tông ph i xem xét yêu c u v tu i bê tông. Tu i bê tông có th l a ch n ph thu c các yêu c u công trình. Tu i bê tông thư ng ñư c các tiêu chu n qui ñ nh sau 28 ngày. Tuy nhiên, tuỳ thu c vào các yêu c u c a công trình có th ch n tu i bê tông s d ng là 3, 7, 14, 28 ho c 56 ngày. ð i v i bê tông ng su t trư c có th c n các cư ng ñ trong vòng 12 ñ n 24 gi . Các k t c u bê tông ñ c bi t c n s d ng ngay ñ u yêu c u ch t lư ng cao ngay t nh ng giai ño n ñ u. Th i ñi m ki m tra tuỳ theo yêu c u có th 1,3,7 ho c 14 ngày. Cư ng ñ bê tông tu i 28 ngày ñư c coi là cư ng ñ tiêu chu n v i m u th tiêu chu n l p phương ho c hình tr . Bê tông ch t lư ng cao có th xác ñ nh tu i 56 ho c 90 ngày ñ có th ñ t ñư c tính s d ng có hi u qu . 2.3 - Xác ñ nh t l Nư c / Xi măng ho c Nư c / Ch t k t dính. Trong bê tông ch t lư ng cao t l Nư c/ Xi măng + ch t ph gia khoáng c n ñư c dùng ñ thay th cho t l Nư c / Xi măng theo truy n th ng. Lư ng xi măng và ph gia khoáng ñư c qui ñ nh là lư ng ch t dính k t (CDK). T ng lư ng nư c ñư c xác ñ nh theo ñ s t g c c a bê tông (s = 5-7 cm) và sau ñó ñư c ñi u ch nh ñ ñ t ñ d o h n h p và thành ph n ph gia h p lý. Bê tông ch t lư ng cao s d ng ch t ph gia siêu d o có t l N/CKD th p và ñ s t cao t 14 ñ n 20 cm . T l N/CKD v tr ng lư ng ñ i v i bê tông ch t lư ng cao tuỳ theo cư ng ñ bê tông và mác xi măng và Dmax c a c t li u thô . Kh i lư ng c a ch t ph gia siêu d o ñôi khi ñư c tính vào t l N/CKD B ng 9.6.- D tính lư ng nư c tr n c n thi t và hàm lư ng không khí c a bê tông tươi trên cơ s s d ng cát có ñ r ng 35% 192
Lư ng nư c tr n lít /m3 Kích thư c t i ña c a ñá ,mm ð s t, cm 9,5 12,7 19 25 2,5 ñ n 5cm 183 174 168 165 5 ñ n 7,5 189 183 174 171 7,5 ñ n 10 195 189 180 177 Hàm lư ng không khí 3 2.5 2 1.5 l t vào*, % (2.5)+ (2.0)+ (1.5)+ (1.0)+ L a ch n t l N/CKD : Trong h n h p bê tông ch t lư ng cao, s d ng các v t li u khác như mu i silic (MS) ho c tro bay (TB) , ñư c g i chung là các ch t khoáng (K) T l nư c so v i xi măng và khoáng ñư c tính b ng cách chia tr ng lư ng c a nư c tr n cho tr ng lư ng k t h p c a xi măng và khoáng : N/ CKD C th là : N /(Xi măng + Mu i Silíc) ho c N / (Xi măng + Tro bay) . B ng 9.7. Giá tr t i ña N/CKD khuyên dùng ñ i v i bê tông ñư c s n xu t có PGSD T l N/ CKD Cư ng ñ 28 ngày ngoài Kích thư c t i ña c a c t li u thô, tính b ng mm th c ñ a Rycc, MPa 9,5 12,7 19 25 R tr 0,38 0,36 0,35 0,34 62,5 28 ngày 0,33 0,32 0,31 0,30 69 28 ngày 0,30 0,29 0,27 0,27 76 28 ngày 0,26 0,25 83 28 ngày 0.25 0.23 100 28 ngày Rycc = Rb + 9,65 MPa (m u hình tr ) Rycc = Rb + 11,6 MPa (m u hình l p phương) Căn c vào Rycc và dmax c a ñá có th xác ñ nh ñư c t l N /CKD . 2.4 - Tính toán hàm lư ng ch t k t dính - Tr ng lư ng c a v t li u k t dính c n thi t trên m3 bê tông có th xác ñ nh ñư c b ng cách chia lư ng nư c cho N/ CKD . Tuy nhiên, n u có nh ng yêu c u ñ c bi t 193
như lư ng xi măng t i thi u ho c t i ña ho c qui ñ nh v lo i ph gia khoáng thì các yêu c u ñó cũng ph i ñư c tho mãn. T hàm lư ng ch t k t dính xác ñ nh lư ng xi măng h n h p MS ho c tro bay dùng cho bê tông theo t l d ñ nh (%) . 2.5. Xác ñ nh thành ph n c t li u ( Cát và ñá ) : Trong quá trình ñ nh thành ph n bê tông ch t lư ng cao, c t li u ñư c xem là r t quan tr ng vì nó chi m th tích l n nh t so v i b t kỳ m t thành ph n nào khác trong bê tông. C t li u nh : Hàm lư ng c t li u nh th p hơn so v i hàm lư ng c t li u thô có th làm gi m yêu c u v h xi măng và thư ng kinh t hơn. Hàm lư ng cát trong bê tông ch t lư ng cao ñư c tính toán theo nguyên lý th tích tuy t ñ i. C = Vac .ρc , trong ñó : ρc - kh i lư ng riêng c a cát, Vac- th tích ñ c c a cát. C t li u thô (ñá) S lư ng và kích thư c t i ưu c a c t li u thô khi ñư c s d ng v i m t lo i cát s ph thu c r t l n vào các tính ch t c a cát. ð c bi t nó s ph thu c vào ñ l n c a cát . Kích thư c t i ña c a c t li u thô ñư c ch n theo s li u cho trong b ng 9.8. Kích thư c t i ña c a c t li u thô không nên vư t quá 1/5 kích thư c h p nh t gi a các b m t c a kh i l p phương, ho c 1/3 chi u sâu c a các t m, cũng như không vư t quá 3/4 khe h nh nh t gi a các thanh tăng c ng, các bó thanh, thanh thép ng su t trư c ho c các ng . B ng 9.8. - ðư ng kính l n nh t c a c t li u thô (ñá) Cư ng ñ bê tông yêu c u, MPa tu i 28 ngày, Kích thư c t i ña c a c t li u thô, (ñá ) cư ng ñ l p phương/cư ng ñ tr , mm T 19 ñ n 25 Nh hơn 75/62,5 T 9,5 ñ n 12,7 Không nh hơn 75/62,5 Hàm lư ng t i ưu c a c t li u thô ph thu c vào các ñ c tính cư ng ñ c a chính nó và ph thu c vào kích thư c t i ña c a c t li u thô . Hàm lư ng c t li u thô t i ưu khuyên dùng ñư c cho và ñư c ch n tuỳ thu c vào kích thư c t i ña c a c t li u thô (ñá) và ñ l n c a cát. Lư ng ñá (kg/m3) cho 1m3 bê tông ñư c tính như sau : 194
(kg/m3) ð = Vñ . γñ trong ñó : Vñ - xác ñ nh theo giá tr b ng 9.9. γñ - Kh i lư ng th tích ñá tr ng thái ñ m ch t ñư c xác ñ nh b ng thí nghi m ASTM 39. B ng 9.9. - Th tích c a ñá ñư c ñ m ch t trên m t ñơn v th tích bê tông, m3/m3 bê tông Th tích ñá t i ưu các ñư ng kính l n nh t (v i cát có môñun ñ l n t 2,5 ñ n 3,2) ðư ng kính l n nh t c a ñá ,mm 9,5 12,7 19 25 Th tích c a ñá dăm trong 1m3 bê tông , 0,65 0,68 0,72 0,75 m3 ( V ñ ) Th tích ñ m ch t c a ñá ñư c thí nghi m theo ASTM 39 (γñ = 1.602 - 1,634 3) g/cm . 2.6- Xác ñ nh t l các ph gia hoá h c : Các ch t gi m nư c m nh (PGSD) : C n s d ng các ch t gi m nư c m nh (PGSD) trong h n h p bê tông ch t lư ng cao . Khi dùng PGSD lư ng nư c gi m t 10 ñ n 30%. Tương ng, c n ph i tăng hàm lư ng cát ñ bù l i t n th t v th tích do gi m nư c trong h n h p. Hàm lư ng ch t PGSD s d ng ph i ñư c xác ñ nh thông qua các thí nghi m phòng thí nghi m v i các t l li u lư ng khác nhau ñ xác ñ nh m c ñ nh hư ng ñ n cư ng ñ bê tông, kh năng làm vi c c a h n h p bê tông và t l ph gia thích h p. Có th s d ng PGSD vào các h n h p hi n có mà không c n ñi u ch nh các t l pha tr n ñ c i thi n kh năng làm vi c c a bê tông ñó. Trong bê tông ch t lư ng cao thư ng s d ng PGSD ñ h th p t l nư c / ch t k t dính. Các h n h p này có tác d ng ñ h th p t l nư c / ch t k t dính cũng như làm tăng ñ s t c a bê tông. Vì kh i lư ng tương ñ i l n ch t l ng ñư c cho thêm vào h n h p bê tông dư i d ng h p ch t làm d o, nên tr ng lư ng c a nh ng h p ch t này ñư c g p vào trong tính toán t l nư c / ch t k t dính. 2.7 - Các m tr n th : Bê tông ch t lư ng cao yêu c u m t s lư ng l n các m tr n th . Ngoài các m tr n th trong phòng thí nghi m, các m tr n th v i quy mô ngoài th c t cũng c n ñư c s d ng ñ tái t o l i nh ng ñi u ki n s n xu t ñi n hình. 195
Các m tr n th trong phòng thí nghi m ñư c chu n b theo "Phương pháp tiêu chu n ñ ti n hành và x lý các m u ki m tra bê tông trong phòng thí nghi m" ASTM C 192 ho c TCVN 3105 - 93 ( L y m u ch t o và b o dư ng m u th bê tông n ng ). L a ch n các ngu n v t li u ñã qua sơ ch b ng cách ti n hành ki m tra so sánh v i t t c các thông s . B ng cách ki m tra có th tìm ñư c các kh i lư ng t i ưu c a các v t li u, xác ñ nh ñư c s k t h p t t nh t và các t l t t nh t c a v t li u ñư c s d ng. Khi m t h n h p có tri n v ng ñã ñư c thi t l p, các m tr n th nghi m trong phòng thí nghi m c n ph i xác ñ nh ñư c các tính ch t c a nh ng h n h p ñó. Ph i xác ñ nh ñư c cư ng ñ , ñ co ngót và mô ñun ñàn h i c a bê tông các tu i 3,7,14,28 ngày ho c 56 , n u c n 90 ngày.C n ñánh giá nhu c u v nư c, t c ñ m t ñ s t, lư ng nư c ch y ra ngoài, s phân ly, kh i lư ng ñơn v . V tính công tác và kh năng ñ có th r t khó xác ñ nh, thì ít nh t cũng nên c g ng d báo k t qu theo phương pháp chuyên gia. Khi các k t qu không ñ t , c n ñi u ch nh l i thi t k và th l i cho ñ n khi ñ t yêu c u . C n ti n hành các m tr n v i quy mô s n xu t t i công trư ng. Các m tr n th trong phòng thí nghi m thư ng th hi n m c cư ng ñ tương ñ i cao hơn là nó có th ñ t ñư c trong s n xu t th c t . Nhu c u v nư c trong th c t , s n lư ng c a bê tông có th khác v i thi t k trong phòng thí nghi m. Nhi t ñ môi trư ng và các ñi u ki n v th i ti t có nh hư ng ñ n tính năng c a bê tông. Th c t s n xu t và các thao tác ki m tra ch t lư ng s ñư c ñánh giá t t hơn khi các m tr n th nghi m v i quy mô s n xu t ñư c chu n b b ng cách s d ng các máy móc thi t b và con ngư i mà nó ñã t ng ñư c s d ng trong công vi c th c t . Các k t qu thí nghi m t i hi n trư ng cũng ph i ñ t yêu c u m i ñư c ti n hành s n xu t . 3. Công ngh ch t o bê tông ch t lư ng cao 3.1. Gi i thi u chung : Công ngh ch t o bê tông ch t lư ng cao bao g m các bư c sau : Chu n b m tr n, tr n, v n chuy n, ñ , ñóng r n và ki m tra ch t lư ng. Các công vi c chu n b m tr n, tr n, v n chuy n, ñ và các bư c ki m tra ñ i v i bê tông ch t lư ng cao ñòi h i nghiêm kh c hơn so v i bê tông có cư ng ñ thông thư ng. C n ñ c bi t lưu ý các v n ñ quan tr ng sau: Duy trì hàm lư ng nư c th p m c có th , ñi u ch nh t c ñ r n ch c bê tông phù h p v i các yêu c u v phương pháp ñ bê tông. Khi s n xu t bê tông ch t lư ng cao thư ng s d ng hàm lư ng xi măng tương ñ i l n, d n ñ n to nhi t nhi u hơn, vì v y c n áp d ng phương pháp b o dư ng bê tông thích h p và ch t ch . Bê tông c n ch t o trong các máy tr n cư ng b c và quay v i t c ñ tr n cao. 196
3.2 - Chu n b : Vi c ki m tra, v n chuy n và c t gi các v t li u ñ i v i bê tông ch t lư ng cao v căn b n không khác v i các bê tông có cư ng ñ thông thư ng như ñã ñư c mô t trong TCVN và ACI . C n b o qu n các c t li u ñúng quy cách , gi ñ m ñ ng ñ u trong quá trình chu n b m tr n, c n th c hi n vi c l y m u ñúng qui trình . Không ñư c ñ xi măng nhi t ñ l n hơn 770C . Các thành ph n v t li u nên ñư c gi nhi t ñ th p trư c khi tr n. Th i gian giao v t li u nên gi m xu ng m c t i thi u và ñ c bi t chú ý ñ n k ho ch thi công và thi t b ñ bê tông tránh tình tr ng b gián ño n k ho ch . Các v t li u dùng cho s n xu t bê tông ch t lư ng cao có th ñư c ñ nh lư ng b ng máy bán t ñ ng ho c t ñ ng hoàn toàn. ð ñ m b o ch t lư ng và ñ chính xác, xi măng và ch t ph gia khoáng c n ñư c cân b ng thi t b t ñ ng. Các thi t b ñ nh lư ng t ñ ng và ñ ng h ño nư c giúp duy trì ñúng t l nư c / CKD c n thi t. C n ph i xác ñ nh chính xác ñ m c a c t li u nh (cát) và c t li u thô (ñá) ñ ñi u ch nh lư ng nư c tr n. Nư c tr n ph i ñư c làm mát, s d ng nư c tr n l nh có th làm gi m ñáng k nhi t ñ c a bê tông tươi Bê tông ñ ng ñ u ñư c tr n trong máy tr n c ñ nh ho c xe tr n. Bê tông tr n trong máy tr n trung tâm thư ng ñư c n p nguyên li u b ng chuy n t i và n p c t li u, xi măng và nư c cùng m t lúc. N u dùng xe tr n, thì s n p nguyên li u ph i tránh quá trình hydrat hoá xi măng trong quá trình v n chuy n, tránh m t ñ s t bê tông. Phương pháp n p nguyên li u như sau: Thu n p c t li u và 3/4 nư c v n chuy n ñ n nơi ñ n p xi măng và kh i ñ ng thùng tr n. Các ch t PGSD ñư c cho ñ u vào bê tông cu i chu kỳ tr n. N u ñ s t không ñ ng ñ u khi x bê tông, thì các thao tác ñư c s d ng ñ n p li u lên máy tr n trung tâm ho c xe tr n c n ph i ñi u ch nh ñ ñ m b o ñ ñ ng ñ u c a bê tông ñư c tr n theo tiêu chu n ASTM C 94. 3.3 - Tr n : Bê tông ch t lư ng cao có th ñư c tr n hoàn toàn t i nhà máy, trong máy tr n trung tâm ho c xe tr n, ho c k t h p c hai. Tính năng c a các lo i máy tr n thư ng ñư c xác ñ nh b i m t lo t các ki m tra th nghi m ñ ñ ng nh t bê tông (ASTM C94) ñư c ti n hành trên các m u l y t hai ñ n ba v trí n m trong ph m vi m tr n m t th i ñi m nh t ñ nh. Nên ch n máy tr n cư ng b c có t c ñ tr n cao. Th i gian tr n ph thu c vào tính năng c a máy tr n ñ cho kh i bê tông ñ ng ñ u c trong m t m tr n và gi a các m tr n v i nhau, ACI 304 qui ñ nh là 2,5 phút. Th i gian tr n ñư c tính t lúc t t các lo i v t li u ñư c cho vào trong máy tr n. Kéo dài th i gian tr n có th làm m t ñ m và do ñó làm gi m cư ng ñ . Th i gian tr n bê tông ch t lư ng cao, dùng mu i silic t 4 - 8 phút. Nên tr n theo hai pha. Pha m t 197
là tr n h xi măng v i mu i silic và ph gia th i gian tr n t 2-3 phút. Pha hai tr n h xi măng v i c t li u, th i gian c a pha này có th t 2,5 - 4,0 phút. Ki m tra ch t ch công vi c tr n bê tông t i công trư ng tr n s n ñ tránh tình tr ng xe ph i ch t i công trư ng vì ho t ñ ng ñ ch m. Các h p ch t làm ch m ñư c s d ng ñ kéo dài th i gian bê tông ph n ng v i s rung sau khi bê tông ñã trong khuôn. C n gi l i m t ít nư c tr n ñ s d ng khi xe ñ n công trư ng . Khi ñó, sau khi thêm n t ph n nư c còn l i, ti n hành tr n thêm kho ng 30 vòng v i t c ñ tr n ñ liên k t ph n nư c thêm vào h n h p. N u s m t ñ s t và kh năng làm vi c không th kh c ph c ñư c b ng các bi n pháp này, thì toàn b quá trình chu n b m tr n, quá trình tr n nên ñư c ti n hành t i công trư ng. N i dung ki m tra là: ð ñ ng nh t c a bê tông, th i gian tr n. 3.4. V n chuy n. Bê tông ch t lư ng cao có th v n chuy n b ng xe tr n, xe tr n t i ch có và không có dùng thi t b khu y, ñư ng ng c ñ nh ho c ng m m ho c băng t i. M i ki u v n chuy n có nh ng ưu và như c ñi m nh t ñ nh tuỳ thu c vào ñi u ki n s d ng, các thành ph n c a h n h p bê tông, kh năng ñi ñ n v trí c a công trư ng, năng su t và th i gian giao bê tông , các ñi u ki n v th i ti t. Các v t li u ñã ñư c ñ nh t l t nhà máy, ñư c n p vào xe tr n. Xe ñư c s d ng ñ tr n và v n chuy n bê tông ñ n công trư ng. Có th s d ng phương pháp tr n khô t c là v t li u khô ñư c v n chuy n ñ n công trư ng trong thùng c a xe và nư c tr n ñư c mang riêng trong téc g n trên xe. Nư c ñư c cho vào t i công trư ng và công vi c tr n hoàn t t. Phương pháp này là m t gi i pháp ñ kéo dài th i gian chuyên ch và gi m s ch m tr c a công vi c ñ . Tuy nhiên, hàm lư ng m t do trong c t li u ho t ñ ng như là ph n c a nư c tr n nó có th gây ra s hydrat hoá xi măng. Xe tr n c ñ nh ñư c s d ng ñ v n chuy n bê tông ñã ñư c tr n t i nhà máy thư ng bao g m m t thùng h n p phía trên g n trên m t xe t i. Thùng thư ng ñư c thi t k b ng kim lo i có d ng khí ñ ng h c và nh n ñ x bê tông phía sau khi thùng ñư c nghiêng lên. M t c a x và thi t b rung ñư c g n lên trên thùng c a thi t b ñư c ho t ñ ng t i th i ñi m x bê tông. M t thi t b xé tơi và tr n l n bê tông khi x bê tông . Bê tông ch t lư ng cao phù h p cho vi c bơm. Bê tông vì có hàm lư ng xi măng cao và ít các c t li u có kích thư c l n (Có th tham kh o ACI 304 hư ng d n các s d ng bơm ñ v n chuy n bê tông ch t lư ng cao). Ngoài công trư ng bơm nên ñư c ñ g n v trí ñ . ðư ng ng d n t bơm ra ph i b trí ch b u n cong ít nh t , ch ñư c gia c tăng c ng, s d ng xen k các ng m m, vòi cho phép ñ trên m t di n tích l n tr c ti p vào khuôn mà không c n v n chuy n b ng tay. C n có thông tin liên l c tr c ti p t ngư i v n hành bơm và kíp ñ bê tông. C n cho bơm ho t ñ ng 198
liên t c vì n u bơm b d ng thì dòng bê tông trong ñư ng ng có th khó ho c không th b t ñ u tr l i. Cho phép s d ng băng t i ñ v n chuy n bê tông ch t lư ng cao. Hư ng d n cách s d ng băng t i có th tham kh o trong ACI 304.4R. Băng t i ph i ñư c gia c ñúng ñ ñ t ñư c ñ nh n và không rung ñ ng khi bê tông chuy n ñ ng d c theo băng t i. Góc nghiêng lên ho c nghiêng xu ng ph i ñư c ki m soát ñ tránh các c t li u thô b phân l p trong bê tông. Vì ñ s t th c t n m trong ph m vi 10 cm và l n hơn nên băng t i ch ñư c s d ng ñ v n chuy n bê tông ch t lư ng cao trên m t kho ng cách tương ñ i ng n t 60 - 90 m. Ph i b c ho c che ñ y băng t i ñ tránh mưa, gió, ánh sáng m t tr i, nhi t ñ môi trư ng làm thay ñ i ñáng k v ñ s t ho c nhi t ñ c a bê tông. Ph i l p k ho ch và ki m soát ch t ch quá trình v n chuy n b ng băng t i. 3.5. Các thao tác ñ ñ bê tông Công vi c chu n b ñ bê tông ch t lư ng cao ph i ñ m b o vi c ñ , ñóng r n và hoàn thi n bê tông v i t c ñ nhanh nh t có th . Trư c h t, vi c giao bê tông t i công trư ng ph i theo ñúng k ho ch ñ nó có th ñư c ñ ngay , ñ c bi t là ñ i v i m tr n ñ u tiên. Thi t b ñ ñ bê tông ph i có ñ công su t ñ th c hi n các ch c năng c a nó m t cách có hi u qu . C n chu n b ñ các thi t b ñ m rung và nhân công ñ làm ch c bê tông nhanh chóng sau khi ñ nh ng khu v c khó. T t c các thi t b nên ñư c ñ t trong ñi u ki n ho t ñ ng t t nh t. Do ñó, c n chu n b s n m t s thi t b ñ m rung d tr , ít nh t là m t cái d tr cho 3 cái s d ng. Yêu c u cơ b n ñ i v i thi t b ñ bê tông là ñ m b o v ch t lư ng c a bê tông, v t l nư c / xi măng, ñ s t, hàm lư ng không khí, ñ ñ ng ñ u . Vi c l a ch n thi t b nên d a trên cơ s ñ m b o kh năng ki m soát m t cách có hi u qu kh i lư ng bê tông và t o ra kh năng ñư c làm ch c t i ch b ng các thi t b rung. Xe cút kít, máng, thùng xô, ph u ho c các phương ti n khác có th ñư c s d ng ñ v n chuy n bê tông. Khi ñó các thùng lõm ñáy ñ c bi t có l i, ñ d c m t bên ph i r t d c ñ tránh b t c ngh n. Rung ñúng qui cách là phương pháp hi u qu nh t ñ làm ch t bê tông ch t lư ng cao. Nên tuân theo các quy ñ nh c a tiêu chu n ACI 309. Bê tông ch t lư ng cao là v t li u r t bám dính, các thao tác làm ch t có hi u qu ph i xác ñ nh ngay t quá trình thi t k công ngh . Bê tông ch t lư ng cao t ñ m không c n ñ m rung. nh ng công trình mà bê tông có cư ng ñ khác nhau ñư c s d ng trong ph m vi ho c m t k t c u ho c gi a các k t c u khác, thì c n ph i xem xét c n th n quá trình ñ . Nên ñ bê tông ch t lư ng cao trư c khi ñ bê tông cư ng ñ th p hơn. C n ñ c bi t lưu ý ch t o các chi ti t m i c a hai b ph n k t c u này. 199
3.6. B o dư ng bê tông : B o dư ng bê tông là c n thi t trong s n xu t bê tông , ñ c bi t là ñ i v i bê tông ch t lư ng cao . Cư ng ñ và kh năng b n lâu c a bê tông ch có th ñư c hình thành ñ y ñ n u nó ñư c b o dư ng ñúng quy cách ñ th i gian. Bê tông ch t lư ng cao ph i ñư c b o dư ng b ng nư c ngay t giai ño n ñ u khi mà s hydrat t ng ph n có th làm gián ño n các mao d n. B o dư ng bê tông ch t lư ng cao b ng nư c r t ñư c khuy n khích vì t l nư c - xi măng th p. t l nư c - xi măng th p hơn 0,4, m c ñ t i ña c a s hydrat s gi m ñáng k n u lư ng nư c t do trên b m t bê tông không ñư c cung c p. B o dư ng b ng nư c s mang l i hi u qu cao hơn cho quá trình hydrat hoá xi măng Phương pháp b o dư ng b ng nư c ñư c th c hi n b ng cách ngâm k t c u trong nư c, phun nư c dư i d ng sương mù ho c tư i nư c liên t c. Th i gian tư i nư c cho k t c u bê tông ít nh t là 10 ngày sau khi ñ bê tông. CÂU H I ÔN T P 1. Khái ni m và phân lo i bê tông ch t lư ng cao ? 2. L a ch n thành ph n bê tông ch t lư ng cao và m t s công th c thành ph n bê tông ch t lư ng cao? 3. Các lưu ý v công ngh khi thi công bê tông ch t lư ng cao ? 200
Chương 10 CÔNG NGH BÊ TÔNG T ðM 1. ð nh nghĩa bê tông t ñ m Vi c làm ñ c bê tông (ñ m ch c) là m t khâu r t quan tr ng ñ t o ra ñư c k t c u c u bê tông ñ ñ tin c y và b n v ng. Ch t lư ng c a ñ m bê tông ph thu c vào thi t b và trình ñ cao c a ngư i th c hi n. ð m ch c bê tông thư ng t n nhi u th i gian và tài chính. Năm 1986 giáo sư Okamura ð i h c TOKYO ñã ñ xu t phát tri n bê tông t ñ m. Giáo sư OZAWA ñã nghiên c u có k t qu ý tư ng c a Okamura và công b vào năm 1996 . Qua nghiên c u v tr ng thái l ng và kh năng ch ng l i s phân ly c a bê tông tươi [2], m t lo i bê tông t ñ m ñ u tiên ñã ñư c phát tri n trên th gi i b ng cách k t h p các lo i nguyên v t li u hi n có vào mùa hè năm 1988 [3]. Ngoài ra, sau khi nghiên c u trên các công trình ng d ng, ngư i ta ñã ñưa ra các khuy n cáo và hư ng d n v thi t k h n h p, h th ng s n xu t và thi công [4]. ð c ñi m c a bê tông t ñ m ñư c tóm t t l i như sau: Có th c i thi n ñ b n và ñ tin c y c a k t c u bê tông, do ñó c i thi n ch t lư ng k t c u. Vì không c n làm ch t b ng cách ñ m rung, nên môi trư ng làm vi c không b n rung ñ ng c i thi n ñư c ñi u ki n môi trư ng thi công. Rút ng n ñư c th i gian thi công, và tăng ñ an toàn vì ti t ki m ñư c nhân công trong các công trình xây d ng (h p lý hoá công vi c thi công). Có th t o ra nhi u ki u k t c u m i . Bê tông t ñ m có th áp d ng cho nh ng ph n c a k t c u mà ñó công vi c làm ch t r t khó th c hi n. M t ví d ng d ng c a bê tông t ñ m là hai m c a c u Akashi-Kaikyo hoàn thành vào tháng 4 năm 1998, và m t c u treo có nh p dài nh t th gi i (1991 mét). (Hình 10.1.). Th tích c a bê tông trong hai m c u ư c tính kho ng 290.000m3. M t h th ng thi công m i s d ng bê tông t ñ m ñã ñư c ng d ng. Bê tông ñã ñư c tr n t i nhà máy tr n và ñư c bơm ra kh i nhà máy. Sau ñó bê tông ñư c v n chuy n trong ñư ng ng trên ñ dài 200m t i công trư ng t i ñây ñư ng ng ñư c b trí thành các hàng cách nhau t 3 - 5 mét. Bê tông ñư c ñ t các van lá b trí các kho ng cách 5 m d c theo ñư ng ng. Các van này ñư c ñi u khi n t ñ ng ñ có th duy trì m c ñ b m t c a bê tông ñ . Trong ñánh giá cu i cùng, vi c s d ng bê tông t ñ m ñã rút ng n ñư c th i gian thi công m c u kho ng 20% t 2,5 năm xu ng còn 2 năm. 201
Hình 10.1. C u Akashi Kaikio- V nh Tokyo Giá thành c a bê tông t ñ m là khác nhau tuỳ thu c vào ph m vi ng d ng, v trí, khu v c, chi phí tăng lên t 20% ñ n 60% so v i bê tông thông thư ng. B ng 10.1 cho th y nh ng y u t gi m chi phí và nguyên nhân làm tăng chi phí khi s d ng bê tông t ñ m. Hình 10.2: C u dây xiên Zaltbommen Hà Lan B ng 10.1: C c y u t gi m chi ph và nguy n nhõn làm tăng chi ph 1. Gi m c ng nhõn trong qu tr nh ñ . 2. Gi m th i gian s a ch a sau khi ñ . Y u t gi m 3. Gi m s l n ñ . chi ph 4. Gi m c ng vi c x lý m i n i. 5. Rỳt ng n th i gian thi c ng. Nguy n nhõn 1. Tăng cư ng v n khu n. tăng chi ph 2. Chi ph ki m so t ch t lư ng 202
Bê tông t ñ m ñã ñư c áp d ng t i Nh t B n, Thu ði n, ðài Loan, Hà Lan, Anh, Thu s , Thái Lan, M ñư c trình bày H i ngh bê tông t ñ m t i Nh t B n – 2001 Vi t Nam cũng có m t s tác gi ñã trình bày v thành ph n bê tông t ñ m trên cơ s v t li u trong nư c ðHGTVT, ðH Xây d ng, B Xây d ng… 2. ð nh nghĩa và phân lo i bê tông t ñ m 2.1. ð nh nghĩa Bê tông t ñ m là lo i bê tông có kh năng t r n ch c và có th ñư c l p ñ y vào m i góc c a ván khuôn mà không c n ñ m rung. Bê tông t ñ m ch a hàm lư ng c t li u thô th p hơn và li u lư ng h p ch t làm gi m nư c cao và cu n khí ho c ch t siêu d o cao hơn, có lư ng nư c và nư c - xi măng thoát ra ít hơn so v i bê tông thông thư ng. Quá trình khô và ñông c ng c a bê tông t ñ m có khuynh hư ng ch m hơn so v i bê tông thông thư ng. Vì nh y c m hơn v i nh ng dao ñ ng v ch t lư ng c a nguyên v t li u và nh ng sai sót trong m tr n, nên bê tông t ñ m ñòi h i s ki m tra, ki m soát ch t ch hơn v ch t lư ng, quá trình s n xu t và quá trình thi công. Kh năng ch ng l i quá trình bơm c a bê tông t ñ m cao hơn so v i bê tông thông thư ng. Vì không c n ti n hành ñ m rung, nên vi c duy trì th i gian c a nh ng ph m ch t như kh năng bi n d ng c n ñ c bi t lưu ý hơn so v i bê tông thông thư ng. 2.2. Phân lo i bê tông t ñ m. Theo thành ph n có th chia bê tông thành 3 lo i: a. Bê tông t ñ m ki u b t Bê tông t ñ m ki u b t có t l nư c - b t gi i h n trong m t ph m vi r t h p (g m xi măng và b t). Th tích tuy t ñ i c a ch t b t không nh hơn 0,16m3/m3, có th t o ra bê tông có ch t lư ng cao vì t l nư c - ch t g n k t th p. - Các tính ch t v thi công S dao ñ ng v m b m t và ñ m n c a c t li u m n nh hư ng ñáng k lên các ph m ch t c a bê tông trong quá trình ñóng r n, có th d n ñ n co ngót t sinh. S ña d ng v b t nên c n nhi u silo ch a nguyên li u. 203