Giáo trình Công tác bê tông (Nghề: Xây dựng - Trình độ: Cao đẳng/Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:41

Thêm vào BST

Báo xấu

19
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Công tác bê tông (Nghề: Xây dựng - Trình độ: Cao đẳng/Trung cấp)" được biên soạn với mục tiêu giúp sinh viên trình bày được vật liêu thành phần trong vữa bê tông; nêu được tính chất kỹ thuật của bê tông; nhận biết được liều lượng vật liệu cho cối trộn bằng tay, bằng máy...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Công tác bê tông (Nghề: Xây dựng - Trình độ: Cao đẳng/Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI GIỚI THIỆU Thi công bê tông cốt thép là một dạng công tác quan trọng nhất trong ngành xây dựng cơ bản, công nghệ thi công bê tông cốt thép đòi hỏi nhiều nhân lực có tay nghề và kiến thức hiểu biết sâu rộng. Để nâng cao và hoàn thiện kiến thức trong lĩnh vực này, đòi hỏi người học cần nắm vững kiến thức lý luận và cả kiến thức thực tế thi công. Đồng thời nâng cao tìm tòi nghiên cứu công nghệ hiện đại và áp dụng sáng tạo vào công việc thường nhật của mình. Dây chuyền thi công bê tông được trình bày ở đây, thể hiện trình tự, qui chuẩn, qui phạm chặt chẽ khi thi công bê tông, nhằm hoàn thành những sản phẩm kết cấu có chất lượng cao, đảm bảo cho tuổi thọ của công trình. Trong công tác bê tông, giáo trình đề cập đến quá trình tính toán liều lượng pha trộn, nhào trộn vữa bê tông, vận chuyển, đổ, đầm và bảo dưỡng bê tông… kể cả việc sử dụng bê tông thương phẩm (bê tông tươi). Mặc dù đã có nhiều cố gắng song giáo trình chắc chắn vẫn không tránh khỏi những thiếu sót. Mong nhận được ý kiến đóng góp, phê bình của các đồng nghiệp cũng như toàn thể các sinh viên, để cuốn giáo trình lần sau được tốt hơn./. Cần Thơ, ngày tháng năm 2021 Tác giả 1. Nguyễn Trung Quang 2. Ngô Thanh 1
MỤC LỤC TT TÊN CHƯƠNG, BÀI TRANG Lời giới thiệu 1 Nội dung giáo trình 3 1 Chương 1. Khái niệm về bê tông. 4 1.1 Bài 1: Khái niệm. 4 1.2 Bài 2. Cường độ của bê tông 6 1.3 Bài 3. Thành phần vật liệu của bê tông 7 1.4 Bài 4. Độ sụt của vữa bê tông 9 1.5 Bài 5. Tính toán cấp phối bê tông 11 2 Chương 2. Thi công bê tông. 18 2.1 Bài 1. Phương pháp thi công bê tông. 18 2.2 Bài 2. Thi công bê tông móng, nền. 22 2.3 Bài 3. Thi công bê tông đà kiềng, dầm móng. 29 2.4 Bài 4. Thi công bê tông cột 30 2.5 Bài 5. Thi công bê tông dầm sàn toàn khối 31 2.6 Bài 6. Công tác nghiệm thu bê tông. 33 2.7 Bài 7. Những sai phạm trong công tác bê tông và cách khắc phục 35 2.8 Bài 8. An toàn trong công tác bê tông 39 Tài liệu tham khảo 41 2
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun : Công tác bê tông Mã số mô đun: MĐ 17 Thời gian thực hiện: 45 giờ ; (Lý thuyết: 15 giờ; Thực hành : 26 giờ, kiểm tra 4 giờ) I.Vị trí, tính chất của mô đun. - Vị trí mô đun: Bố trí học sau khi kết thúc mô đun cơ sở và một số môn chuyên ngành. - Tính chất của mô đun: Là mô đun chuyên môn nghề thời gian học bao gồm cả lý thuyết và thực hành. II. Mục tiêu của mô đun: * Kiến thức: - Trình bày được vật liêu thành phần trong vữa bê tông. - Nêu được tính chất kỹ thuật của bê tông. - Nhận biết được liều lượng vật liệu cho cối trộn bằng tay, bằng máy. - Trình bày được phương pháp trộn bằng tay, trộn bằng máy. - Nêu được kỹ thuật đầm bê tông bằng thủ công, bằng máy đầm dung. - Nêu được một số quy định trong quá trình đổ bê tông cho một số cấu kiện. - Nêu được kỹ thuật bảo dưỡng bê tông. * Kỹ năng: - Trộn được hỗn hợp vữa bê tông đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. - Kiểm tra được quá trình trước – trong và sau khi đổ bê tông. - Sử dụng hiệu quả, an toàn các loại dụng cụ của nghề trong công tác bê tông. - Thực hiện được các công việc như đổ, đầm, bảo dưỡng các cấu liện bê tông, đúng yêu cầu kỹ thuật, an toàn. * Năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Rèn luyện tính cẩn thận, tỷ mỷ chính xác, gọn gàng , tiết kiệm trong quá trình làm việc. - Có ý thức tổ choc kỷ luật, hợp tác tốt theo nhóm, tổ để thực hiện công việc. III. Nội dung giáo trình. 3
CHƯƠNG 1. KHÁI NIỆM VỀ BÊ TÔNG Mục tiêu: * Kiến thức Hiểu biết cơ bản về bê tông và thành phần, tính chất của bê tông; Trình bày được tính chất kỹ thuật chủ yếu của bê tông. Trình bày phương pháp tính liều lượng vật liệu cho 01 mẻ trộn. * Kỹ năng Thực hiện được thí nghiệm đo độ sụt của vữa xi măng; Tính toán được liều lượng vật liệu cho mẻ trộn bằng tay, bằng máy. * Năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Có ý thức, tinh thần trách nhiệm cao. - Có tính cẩn thận, tỷ mỷ. Bài 1. KHÁI NIỆM 1. Khái niệm bê tông. Bêtông là loại vật liệu đá nhân tạo, nhận được bằng cách đổ khuôn và làm rắn chắc một hỗn hợp hợp lý của chất kết dính, nước và cốt liệu ( cát, đá hay sỏi ), có thể thêm chất phụ gia. Hỗn hợp mới nhào trộn xong gọi là hỗn hợp vữa bê tông hay bê tông tươi. Trong bê tông, cốt liệu chịu vai trò khung chịu lực. Hồ (chất kết dính và nước) bao bọc xung quanh hạt cốt liệu đóng vai trò là chất bôi trơn, đồng thời lắp đầy khoảng trống giữa các hạt cốt liệu. Sau khi cứng hóa hồ chất kết dính gắn kết các hạt cốt liệu lại thành một khối dạng đá và được gọi là bê tông. Bê tông có cốt thép gọi là bê tông cốt thép. Chất kết dính có thể là xi măng các loại, thạch cao, vôi cũng có thể là chất kết dính hữu cơ( polime). Trong bêtông chất kết dính là xi măng thì cốt liệu thường chiếm 80 – 85%, còn lại là xi măng chiếm 8 – 15% khối lượng. 1.1. Ưu điểm: Bê tông và bê tông cốt thép được sử dụng rộng rãi trong xây dựng hiện đại vì chúng có những ưu điểm sau: + Có cường độ cao. + Có thể tạo ra các loại bê tông có cường độ và hình dáng tính chất khác nhau. + Giá thành rẻ. + Độ ổn định và bền vững cao. + Chống lại mưa, nắng tốt. + Cách được âm, được nhiệt. 1.2. Nhược điểm: - Nặng: có trọng lượng riêng từ 2.200 – 2.400kg/m3. - Cách âm và cách nhiệt còn kém. - Khả năng chống ăn mòn yếu. 4
2. Phân loại bê tông. Có nhiều cách phân loại bê tông. 2.1. Theo chất kết dính : - Bê tông xi măng: Chất kết dính là xi măng. - Bê tông silicat: Chất kết dính vôi. - Bê tông thạch cao: Chất kết dính thạch cao. - Bê tông hỗn hợp: Chất kết dính hỗn hợp. - Bê tông polime: Chất kết dính hữu cơ. 2.2. Theo cốt liệu: - Bê tông đặc. - Bê tông rỗng. - Bê tông đặc biệt( chống phóng xạ, chịu nhiệt, chịu axit). 2.3. Theo khối lượng và thể tích: - Bê tông đặc biệt nặng: Yo > 2.500 kg/m3. - Bê tông nặng: Yo= 2.200 – 2.500 kg/m3. - Bê tông trung bình: Yo = 1.800 – 2.200 kg/m3. - Bê tông nhẹ: Yo = 500 – 1.800 kg/m3. - Bê tông đặc biệt nhẹ: Yo< 500kg/m3. 2.4. Theo công dụng: - Bê tông thường: Dùng trong các kết cấu cốt thép( móng, cột, dầm, sàn…). - Bê tông thủy công: Đập nước, thuỷ lợi mương máng dẫn nước. - Bêtông cầu đường: Cầu, đường, sân bay, vỉa hè… - Bê tông bao che: Tường, ngăn phòng( BT rỗng, nhẹ). - Bê tông dùng cho các công dụng đặc biệt: Chịu nhiệt, chịu axit… 5
Bài 2. CƯỜNG ĐỘ CỦA BÊ TÔNG 1. Các trạng thái làm việc của kết cấu bê tông. Trong kết cấu xây dựng bê tông có thể làm việc ở những trạng thái khác nhau: nén, kéo, uốn trượt…Trong đó bê tông làm việc ở trạng thái nén là tốt nhất. Vì vậy, cường độ chịu nén là chỉ tiêu tính chất quan trọng nhất của bê tông. Dựa vào cường độ chịu nén giới hạn trung bình của các mẫu bê tông hình lập phương có cạnh 15cm x 15cm x 15cm dưỡng độ 28 ngày ở điều kiện nhiệt độ tiêu chuẩn( Độ ẩm không khí 90 – 100%, nhiệt độ 20± 20C) để định ra mác của bê tông như sau: 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500 và 600. Thông thường ta sử dụng các loại bê tông mác : 100, 150, 200, 250. 2. Yếu tố thời gian: Trong quá trình ninh kết, cường độ của bê tông không ngừng tăng lên. Giai đoạn từ 7 đến 14 ngày cường độ phát triển nhanh đến sau 28 ngày chậm dần và có thể tăng mãi cho đến hàng chục năm sau gần như tăng theo một quy luật logic : Rn Lgn = với n > 3. R28 Lg 28 Trong đó: Rn và R28 là cường độ của bê tông n ngày và 28 ngày. n là tuổi thọ của bê tông tính bằng ngày. Ngoài thời gian ra cường độ bê tông còn phụ thuộc vào lượng nước trên xi măng. 3. Cốt liệu: Sự phân bố giữa các hạt cốt liệu và tính chất của nó (độ nhám, số lượng lỗ rỗng) có ảnh hưởng đến cường độ của bê tông. Bình thường hồ xi măng lắp đầy lỗ rỗng của các hạt cốt liệu và đẩy chúng ra xa nhau một chút (với cự ly là 2 – 3 lần đường kính hạt xi măng). Trong trường hợp này, cường độ của bê tông đảm bảo có thể tăng lên 1,5 đến 2 lần. Khi chứa lượng hồ xi măng lớn hơn, các hạt cốt liệu bị đẩy ra xa hơn làm ảnh hưởng đến cường độ và ngược lại sẽ làm cho bê tông bị rỗng. 4. Chất phụ gia: Phụ gia có tác dụng làm cho bê tông rắn nhanh, tức là đẩy nhanh quá trình thủy hóa của xi măng, làm tăng nhanh cường độ phát triển của bê tông. Ngoài ra, phụ gia rắn nhanh còn có tác dụng tăng tính chống thấm nước của bê tông. Dùng phụ gia theo chỉ định của thiết kế. 6
Bài 3. THÀNH PHẦN VẬT LIỆU CỦA BÊ TÔNG 1. Xi măng. Xi măng là chất kết dính có thể đông cứng ở trong không khí và ở cả trong môi trường nước. Thông thường, xi măng dùng cho bê tông là loại xi măng Pooclăng, xi măng Pooclăng sun phát, xi măng Pooclăng xỉ, xi măng Pooclăng puzơlan và các loại chất kết dính khác thỏa mãn các yêu cầu quy phạm. Trong đó, việc lưa chọn mác xi măng là đặc biệt quan trọng. Nó vừa đảm bảo mác thiết kế, vừa đảm bảo tính kinh tế. Muốn vậy thì không thể lấy xi măng mác thấp để chế tạo bê tông mác cao và lấy bê tông mác cao để chế tạo bê tông mác thấp. + Ximăng poóc lăng: Cường độ ( hoạt tính) của xi măng này phân thành các mác: PC-30, PC-40, PC- 50, PC-60 được sử dụng vào các công trình trên mặt đất, dưới mặt đất và dưới nước, không dùng được ở những nơi nước xâm thực (nước mặn). + Ximăng poóc lăng đông cứng nhanh: Cường độ của nó tăng khá nhang trong mấy ngày đầu (từ 1 – 3 ngày). Thường sau 3 ngày cường độ đạt tới 25%, sau đó chậm dần. + Ximăng poóc lăng dẻo: Trong quá trình nghiền clinke có sử dụng phụ gia hóa dẻo, như chất bã rượu (sunphit). Dùnh loại ximăng này hồ bê tông có độ lưu động cao mà không cần tăng thêm nước khi pha trộn. + Ximăng poóc lăng đông cứng nhanh: Là loại ximăng có thể đạt cường độ cao ngay khi đang ninh kết ban đầu (dưới 1 giờ), nên được sử dụng vào việc đóng nút bịt các loại lỗ khoan dầu khí. Hồ xi măng này chỉ trộn với nước, không có cốt liệu tỷ lệ N/XM = 4,0 – 0,5. + Xi măng poóc lăng kỵ nước: Được chế tạo bằng cách pha trộn thêm chất phụ gia hoạt tính mặt ngoài kỵ nước (như xa bông naptenic, axit oleic …)vào clinke khi nghiền. Các phụ gia này tạo nên một màng mỏng bên ngoài hạt ximăng, dường như mỗi hạt được bao bọc một lớp dầu chống ẩm. Xi măng giữ được hoạt tính ban đầu trong suốt thời gian vận chuyển và bảo quản trong không khí ẩm ướt, không vón hòn khi tiếp xúc với nước trong khoảng thời gian ngắn. Màng bọc ngoài ximăng lại không gây trở ngại cho quá trình ninh kết của ximăng khi trộn với nước. Bê tông dùng xi măng này có độ lưu động cao, độ thấm nước nhỏ. + Ximăng poóclăng xỉ: Là kết quả của quá trình nghiên cứu kết hợp cùng clinke poóc lăng với xỉ lò cao và thạch cao. Đặc điểm của ximăng này là tốc độ đông cứng chậm và tỏa nhiệt ít hơn so với ximăng poóc lăng thông thường. + Xi măng poóc lăng pudôlan: Được chế tạo bằng cách nghiền clinke poóc lăng với phụ gia hoạt tính như đá đôlômít, đá bọt, trêpen, tuýp núi lửa. Đông cứng ở ngoài khí trời cường độ của nó tăng chậm hơn, tỏa nhiệt ít hơn so với xi măng poóc lăng thông thường, nhưng nó đông cứng trong môi trường nước hoặc ở nơi ẩm ướt thì cường độ lại cao hơn so vớio ximăng poóc lăng thông thường, quá trìng đông cứng chậm cũng do ximăng poóc lăng pudôlan cần lượng nước khá lớn. 7
+ Ximăng poóc lăng pudôlan chống sunphát: Đặc điểm của ximăng này là chúng d8ược tác dụng thường xuyên của nước sunphát và các nước xâm thực khác. Khi đông cứng ximăng này tỏa nhiệt ít hơn so với ximăng poóc lăng thông thường, nê nó thích hợp với các công trìng bêtong khối llớn trên sông và trên biển. Bảng chọn mac xi măng theo mác bê tông Mác 100 150 200 250 300 350 400 500  600 Bê tông Mác 200 300 300 400 400 400 500 600 600 Xi măng 400 500 500 600 2. Cốt liệu. a) Cốt liệu nhỏ: Cát dùng để chế tạo bê tông có thể là cát thiên nhiên hay cát nhân tạo có đường kính cỡ hạt 0,14 – 5mm. Chất lượng của cát phụ thuộc vào thành phần khoáng, thành phần hạt và hàm lượng tạp chất. b)Cốt liệu lớn sỏi hay đá dăm: - Sỏi: do hạt tròn, nhẵn, độ rỗng và diện tích mặt ngoài nhỏ nên cần ít nước, dễ đầm, dễ đổ nhưng lực dính bám với vữa xi măng nhỏ nên cường độ không cao. - Đá dăm: được sản xuất ra từ mỏ đá lớn và được xác định cường độ qua phòng thí nghiệm nén mẫu đá gốc, nên được sử dụng phổ biến hiện nay. - Cốt liệu lớn có đường kính hạt 1 – 2 cm gọi là bê tông đá 1x2 . - Cốt liệu lớn có đường kính hạt 4 – 6 cm gọi là bê tông đá 4x6. - Trong các kết cấu lớn đường kính cốt liệu có thể từ 7cm – 15cm . 3. Phụ gia: Tùy theo tính chất của từng công trình hay yêu cầu thực tế mà người ta dùng thêm chất phụ gia cho bê tông nhằm mục đích cho bê tông rắn nhanh( tỷ lệ có qui định cụ thể của cơ quan thiết kế). Trong quá trình sản xuất vữa bê tông , sử dụng phụ gia nằm thay đổi một vài tính chất hóa, lý của ximăng có sẵn, như tính xâm thực, tính lưu động, tốc độ đông cứng. Có một số loại phụ gia sau: + Phụ gia chất khoáng hoạt tính, làm tăng khả năng chống xâm thực của bêtông trong môi trường nước. + Phụ gia hóa dẻo, làm tăng tính lưu động của bêtông, thường là sunphít ở dạng lỏng hoặc dạng cô đặc. Dùng loại phụ gia này thì giảm đượ lượng nước trong bê tông, nâng cao cường độ bêtông. + Phụ gia siêu dẻo, có thể lam tăng tính lưu động của bêtông đến mức không cần phải đầm rung trong quá trìng đúc khuôn. + Phụ gia đông cứng nhanh, chất làm đông cứng nhanh thường là canxi-clorua lỏng, chiếm 0,5 – 2% trong lượng ximăng. 4. Nước: Nước để chế tạo bê tông (rửa cốt liệu, nhào bột, bảo dưỡng) là loại nước sạch có đủ phẩm chất để không ảnh hưởng xấu đến thời gian ninh kết và rắn chắc của xi măng và không gây ăn mòn cốt thép. Tính chất của nước được đánh giá bằng phân tích hóa học. 8
Bài 4. ĐỘ SỤT CỦA VỮA BÊ TÔNG 1. Thí nghiệm về độ sụt của bê tông. Độ sụt là chỉ tiêu quan trọng nhất của hỗn hợp vữa bê tông. Nó đánh giá bằng khả năng dễ chảy của hỗn hợp vữa bê tông dưới tác dụng của trọng lượng bản thân hay thông qua rung động( đầm). Độ sụt của bê tông còn gọi là độ lưu động. Độ sụt của bê tông: kí hiệu là Sn, đơn vị tính bằng cm. Độ sụt cân lớn thì độ lưu động càng lớn. Căn cứ vào độ sụt, người ta chia thành bê tông khô, bê tông dẻo và bê tông nhão. Thí nghiệm độ sụt của bê tông Tính lưu động của vữa bê tông được thí nghiệm bởi một hình nón cụt tiêu chuẩn có: đường kính miệng trên bằng 100 mm, đường kính dáy dưới bằng 200 mm, chiều cao bằng 300 mm. Nhồi vữa bê tông vào phễu làm 3 lớp, mỗi lớp dày 100 mm, đùng thanh sắt fi > 12 mm để xọc (đầm thủ công)mỗi lớp 16 - 25 lần. Sau khi gạt vữa bê tông dư thừa trên miệng phễu, rút phễu lên từ từ và thẳng đứng. Khối vữa bê tông sẽ sụt xuống, rồi đo độ sụt này bằng thước ngang như hình vẽ. Vữa bê tông cần có một độ chảy dẻo nhất định để có thể trút nhanh ra khỏi cối trộn, khỏi xe vận chuyển, để có thể đúc khuôn nhanh, lấp kín được mọi khe hở giữa các thanh cốt thép ken dày. + Bê tông có độ sụt bằng 0 đến 1 và 2 cm, gọi là bê tông khô + Bê tông có độ sụt bằng 3 đến 16 cm, gọi là bê tông dẻo + Bê tông có độ sụt lớn hơn 16 cm, gọi là bê tông lỏng (nhão) Bảng độ sụt của bê tông đổ tại chổ: Sn( cm) Kết cấu Đầm bằng máy Đầm thủ công Bê tông móng. 1–2 2–4 Các kết cấu khác 3–4 3–7 Các số liệu về độ sụt trong bảng, là tiêu chuẩn, qui định, qui phạm trong quá trình thi công bê tông. Bê tông pghải dùng trong thi công là bê tông có độ dẻo. Trong 9
trường hợp bê tông khô, cần xử lý lượng N/XM bằng cách cho thêm nước vào vũaa bê tông và ngược lại bê tông lỏng cần bớt nước ở các lần trộn vữa bê tông sau. 2. Tính ổn định của vữa bê tông. Khi đổ vào khuôn đúc và đầm chặt, vẫn giữ nguyên tính đồng chất, không bị phân rã, việc đầm nén dễ dàng, bê tông có độ chuồi tự nhiên tốt, không thấy nước xi măng bị rò ra ở ván đáy hay 2 bên thành của ván khuôn 10
Bài 5 TÍNH TOÁN CẤP PHỐI BÊ TÔNG 1. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG 1.1. Khái niệm và cấp phối 1.1.1. Khái niệm Tính toán cấp phối bêtông là lựa chọn tỷ lệ phối hợp giữa các loại vật liệu như ximăng, nước, cát và đá dăm hay sỏi sao cho có được hỗn hợp bêtông đạt được yêu cầu về kĩ thuật, tiết kiệm vật liệu và giảm nhẹ chi phí cho quá trình sản xuất. 1.1.2. Cách biểu thị cấp phối Theo khối lượng thành phần vật liệu: tính bằng kg cho 1m3 bêtông. Theo tỷ lệ khối lượng các thành phần, lấy ximăng làm chuẩn thì: x : n : c : đ = X/X : N/X : C/X :Đ/X = 1 : n : c : đ Ngoài ra, cũng có thể biểu thị cấp phối bằng thể tích, nhưng đối với bêtông thì hay dùng biểu thị bằng khối lượng hơn. Ví dụ: Biểu thị cấp phối: X = 300kg, N = 150kg, C = 600kg, Đ = 900kg theo tỷ lệ về khối lượng là x : n : c : đ = X/X : N/X : C/X :Đ/X = 1 : 0,5 : 2 : 3 1.1.3. Các loại cấp phối Cấp phối chuẩn là cấp phối cho cốt liệu khô (trong phòng thí nghiệm). Cấp phối công tác là cấp phối dựa trên cấp phối chuẩn, tính cho cốt liệu ở trạng thái độ ẩm tự nhiên (trong sản xuất). 1.2. Các điều kiện phải biết trước Để tính toán được thành phần bêtông, phải dựa vào một số điều kiện như: + Yêu cầu về bêtông Cường độ bêtông yêu cầu (lấy bằng mac bêtông yêu cầu theo cường độ nén nhân với hệ số an toàn 1,1 đối với các trạm trộn tự động; 1,15 đối với các trạm trộn thủ công...), tuổi cần đạt. Các yêu cầu khác như cường độ uốn, độ chống thấm, chống mài mòn, chống co ngót, chống cháy … + Yêu cầu về điều kiện thi công Tính chất công trình như trên khô hay dưới nước, xâm thực, chịu tải trọng va chạm, mài mòn hay các yếu tố khác có ảnh hưởng đến cường độ bêtông trong thời gian sử dụng. Đặc điểm của kết cấu công trình như hình dáng, kích thước cấu kiện, bố trí cốt thép,... mục đích là để lựa chọn độ dẻo của hỗn hợp bêtông và độ lớn của cốt liệu cho hợp lý. 11
Thời gian thi công, nhiệt độ, độ ẩm môi trường và các yêu cầu công nghệ khác như: vận chuyển bằng bơm, dỡ ván khuôn sớm. Từ đó xác định độ dẻo của hỗn hợp bêtông cho phù hợp và lựa chọn phụ gia. + Yêu cầu về nguyên vật liệu: - Ximăng: yêu cầu phải biết loại ximăng, cường độ thực tế, phương pháp thí nghiệm cường độ. - Đá dăm hay sỏi: yêu cầu phải biết loại đá, khối lượng riêng, khối lượng thể tích xốp (đổ đống), đường kính hạt lớn nhất, độ hổng giữa các hạt... - Cát: yêu cầu phải biết loại cát, khối lượng riêng, môđun độ lớn, lượng hạt to.. - Phụ gia: yêu cầu phải biết loại phụ gia, năng lực giảm nước, khả năng làm chậm ninh kết, khả năng tăng cường độ...  Từ các chỉ tiêu kĩ thuật của nguyên vật liệu, tính toán lượng dùng của các thành phần cho hợp lý để đảm bảo bêtông có độ đặc chắc cao nhất nhưng vần tiết kiệm nhất. 1.3. Phương pháp tính toán kết hợp thực nghiệm Dựa vào một số bảng tra có sẵn tiến hành tính toán cấp phối bêtông theo trình tự sau: Bước 1: Lựa chọn các thành phần định hướng. Bước 2: Chế tạo mẫu, kiểm tra các yêu cầu kĩ thuật, điều chỉnh lại cấp phối. Bước 3: Lựa chọn thành phần chính thức Bước 4: Chuyển thành phần chính thức sang thành phần bêtông hiện trường. Phương pháp này có nhiều ưu điểm hơn vì vừa kết hợp tính toán vừa kết hợp thực tế vật liệu nhưng không tốn kém nhiều chi phí thí nghiệm. Phương pháp này hiện nay được dùng rộng rãi đối với các loại bêtông bình thường. Nguyên tắc của phương pháp Phương pháp của Bolomey-Skramtaev là phương pháp tính toán lý thuyết kết hợp với việc tiến hành kiểm tra bằng thực nghiệm dựa trên cơ sở lý thuyết "thể tích tuyệt đối“ có nghĩa là tổng thể tích tuyệt đối (hoàn toàn đặc) của vật liệu trong 1m3 bê tông bằng 1000 (lít): Vax + Vn + Vac + Vad = 1000 (lit) Trong đó: Vax ; Vn ; Vac ; Vad : là thể tích hoàn toàn đặc của xi măng, nước, cát, đá trong 3 1m bê tông; 1.4. Trình tự tính toán Lựa chọn thành phần định hướng (tính lượng nguyên vật liệu cho 1m3 bêtông ở trạng thái khô) Xác định lượng nước nhào trộn (N) Lượng nước trộn ban đầu cho 1m3 bêtông ghi ở bảng 1. Lượng nước được lập trong bảng này phù hợp với cốt liệu lớn là đá dăm, ximăng pooclăng thông thường PC và được xác định theo độ sụt, Dmax của cốt liệu lớn, Mđl của cát và có giá trị không đổi khi lượng ximăng sử dụng cho 1m3 bêtông nằm trong khoảng 200 ÷ 400kg. 12
Khi sử dụng cốt liệu là sỏi, lượng nước tra bảng giảm đi 10lit. Khi sử dụng ximăng pooclăng hỗn hợp (PCB), pooclăng xỉ lượng nước tra bảng được cộng thêm 10lit. Khi sử dụng ximăng pooclăng puzolan (PCpuz), lượng nước tra bảng được cộng thêm 15lit. Bảng 1. Lượng nước trộn ban đầu cần cho 1m3 Bêtông (lít) (viện KHCNXD) Kích thước hạt lớn nhất của cốt liệu lớn Dmax, mm 10 20 40 70 Độ sụt Cm Môđun độ lớn của cát, Mđl 1,5- 2,0- 2,5- 1,5- 2,0- 2,5- 1,5- 2,0- 2,5- 1,5- 2,0- 2,5- 1,9 2,4 3,0 1,9 2,4 3,0 1,9 2,4 3,0 1,9 2,4 3,0 1÷2 195 190 185 185 180 175 175 170 165 165 160 155 3÷4 205 200 195 195 190 185 185 180 175 175 170 165 5÷6 210 205 200 200 195 190 190 185 180 180 175 170 7÷8 215 210 205 205 200 195 195 190 185 185 180 175 9÷10 220 215 210 210 205 200 200 195 190 190 185 180 11÷12 225 220 215 215 210 205 205 200 195 195 190 185 Xác định tỷ lệ ximăng - nước (X/N) Tính theo công thức Bolomey – Skramtaev: Đối với bêtông thường, X/N = [1,4 ÷ 2,5]: Rb = A.Rx (X/N – 0,5) (*) Đối với bêtông cường độ cao, X/N > 2,5: Rb = A1.Rx (X/N + 0,5) (**) trong đó: RX - cường độ thực tế của ximăng. Rb - cường độ bêtông yêu cầu; lấy bằng mac bêtông yêu cầu theo cường độ nén nhân với hệ số an toàn 1,1 đối với các trạm trộn tự động; 1,15 đối với các trạm trộn thủ công. A, A1 - hệ số kể đến chất lượng cốt liệu và phương pháp xác định mac ximăng được xác định theo bảng 3.2. Công thức (*) và (**) áp dụng để tính tỷ lệ X/N nhằm đạt cường độ nén của bêtông ở tuổi 28 ngày trên mẫu chuẩn kích thước 150x150x150mm theo TCVN 3118 – 1993. Xác định lượng ximăng (X) và phụ gia (PG) Từ lượng nước và tỷ lệ X/N ta xác định được lượng ximăng cần dùng như sau: 13
X X N ( Kg ) N Sau khi tính được lượng ximăng ta phải đem so sánh với lượng ximăng tối thiểu, nếu thấp hơn thì phải lấy lượng ximăng tối thiểu để tính toán tiếp. Lượng Xmin phụ thuộc vào môi trường sử dụng và phương pháp lèn chặt. Khi đó, để đảm bảo giữ nguyên cường độ của bêtông theo thíêt kế ban đầu thì tỷ lệ N/X phải không thay đổi, do đó lượng nước cũng phải tính lại. Bảng 2. Lượng xi măng tối thiểu ( kgX/m3BT) Tính chất công trình Đầm tay Đầm máy Công trình ngập trong nước 265 240 Công trình chịu mưa nắng 250 220 Công trình trong nhà có mái che 220 200 Khi lượng ximăng tính được lớn hơn 400kg, cần hiệu chỉnh lại lượng nước. Lượng nước hiệu chỉnh tính bằng công thức: trong đó: Nhc - lượng nước hiệu chỉnh, lit N - lượng nước tính toán ban đầu, lit X/N - tỷ lệ ximăng trên nước tính ở trên. Sau đó giữ nguyên tỷ lệ X/N, tính lại lượng ximăng theo lượng nước đã hiệu chỉnh. Hàm lượng phụ gia được tính theo % hàm lượng ximăng. Xác định lượng đá dăm hay sỏi: trong đó: rđ - độ rỗng giữa các hạt đá, % = 1 – klr (kltt) of đá/ kltt xốp của đá kd - hệ số dư vữa hợp lý γx oĐ, γaĐ = γoĐ - khối lượng thể tích xốp và khối lượng riêng (kl thể tích của đá), kg/lit Đối với các hỗn hợp cần ĐS = 2 ÷ 12cm (trừ bêtông có yêu cầu cường độ uốn hoặc cường độ chống thấm nước), hệ số dư vữa hợp lí kd đựơc xác định theo bảng 3.4 trên cơ sở thể tích hồ ximăng và Mđl của cát. Thể tích hồ ximăng được tính bằng công thức: Trong đó: 14
Vh - thể tích hồ ximăng, lit N - lượng nước cho 1m3 bêtông, lit γaX - khối lượng riêng của ximăng, g/cm3 Bảng 3. Hệ số dư vữa hợp lý (kd) dùng cho hỗn hợp bêtông dẻo (ĐS = 2 -12cm); Cốt liệu lớn là đá dăm (nếu dùng sỏi, kd tra bảng cộng thêm 0,06) Mđl của kd ứng với giá trị Vh = X/γaX + N (lit/m3) cát 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 3,0 1,33 1,38 1,43 1,48 1,52 1,56 1,59 1,62 1,64 1,66 2,75 1,30 1,35 1,40 1,45 1,49 1,53 1,56 1,59 1,61 1,63 2,5 1,26 1,31 1,36 1,41 1,45 1,49 1,52 1,55 1,57 1,59 2,25 1,24 1,29 1,34 1,39 1,43 1,47 1,50 1,53 1,55 1,57 2,0 1,22 1,27 1,32 1,37 1,41 1,45 1,48 1,51 1,53 1,55 1,75 1,14 1,19 1,24 1,29 1,33 1,37 1,40 1,43 1,45 1,47 1,5 1,07 1,12 1,17 1,22 1,26 1,30 1,33 1,36 1,38 1,40 Với các độ sụt khác, điều chỉnh kd như sau: Khi bêtông có SN = 14 ÷ 18cm, kd tra bảng cộng thêm 0,1 đối với cát có Mđl < 2; cộng thêm 0,15 vói cát có Mđl = 2 ÷ 2,5; cộng thêm 0,2 đối với cát có Mđl > 2,5. Khi bêtông có SN = 0 ÷ 1cm (Vêbe = 4 ÷ 8s), kd tra bảng trừ bớt 0,1 đối với cát có Mđl < 2 (nhưng giá trị cuối cùng không nhỏ hơn 1,05); trừ bớt 0,15 ÷ 0,2 vói cát có Mđl > 2,0 (nhưng giá trị cuối cùng không nhỏ hơn 1,1). Xác định lượng cát (C) Sau khi xác định được lượng nước (N), ximăng (X) và đá (Đ) ta có thể suy ra lượng cát từ phương trình (2) như sau: Trong đó : γaX, γaC, γaĐ (= γoĐ) - khối lượng riêng của ximăng, cát, đá, kg/lit Lập 3 thành phần định hướng: Thành phần 1: là thành phần cơ bản X, N, C, Đ được tính theo các bước như trên. Thành phần 2: là thành phần tăng 10% ximăng so với lượng ximăng ở thành phần 1, nước giữ nguyên như thành phần 1, cát và đá tính lại theo thể tích vữa hồ mới. Thành phần 3: là thành phần giảm10% ximăng so với lượng ximăng ở thành phần 1, nước giữ nguyên như thành phần 1, cát và đá tính lại theo thể tích vữa hồ mới. Thành phần vật liệu ẩm : 15
Khi tính toán sơ bộ thành phần vật liệu cho 1m3 bê tông ta giả thiết là nguyên vật liệu hoàn toàn khô, nhưng trong thực tế cát và đá luôn bị ẩm nên phải tính đến để điều chỉnh lại lượng nguyên vật liệu cho chính xác. Lượng nguyên vật liệu ẩm trên hiện trường được tính theo các công thức sau : Trong đó - Xht, Cht, Đht, Nht: lượng xi măng, cát ẩm, đá ẩm và nước sẽ sử dụng cho 1m3 bê tông ở hiện trường, kg. - X, C, Đ, N: lượng xi măng, cát, đá, nước, theo thiết kế ở điều kiện cốt liệu khô cho 1m3 bê tông , kg. - WC, WĐ : độ ẩm của cát và đá, % . Như vậy qua các bước tính sơ bộ, kiểm tra bằng thực nghiệm và điều chỉnh lại ta đã xác định được thành phần vật liệu cho 1m3 bê tông. Tùy theo điều kiện thi công thực tế mà ta có thể biểu thị cấp phối theo những cách khác nhau. Nếu điều kiện thi công bê tông không có thiết bị định lượng cân (kg) thì ta nên biểu thị cấp phối bằng tỷ lệ pha trộn theo thể tích, lấy thể tích tự nhiên của xi măng làm chuẩn. 2. LIỀU LƯỢNG BÊ TÔNG CHO MẺ TRỘN BẰNG MÁY 2.1. Hệ số sản lượng Trong thực tế khi chế tạo bê tông vật liệu được sử dụng ở trạng thái tự nhiên (V0X; V0C;V0Đ ) cho nên thể tích hỗn hợp bê tông sau khi nhào trộn (Vb) luôn luôn nhỏ hơn tổng thể tích tự nhiên của các nguyên vật liệu, điều đó được thể hiện bằng hệ số sản lượng bê tông β. Khi đã biết lượng nguyên vật liệu cho 1m3 bê tông tại hiện trường thì hệ số sản lượng bê tông được xác định theo công thức sau: Trong đó - Xht, Cht, Đht : Khối lượng xi măng, cát, đá (sỏi) dùng cho 1m3 bê tông; kg . - γ0Xht, γ0Cht, γ0Đht : Khối lượng thể tích của xi măng, cát, đá(sỏi) tại hiện trường, kg/lit. 2.2. Xác định liều lượng vật liệu cho một mẻ trộn bằng máy Hệ số sản lượng bê tông được sử dụng trong việc tính lượng nguyên vật liệu cho một mẻ trộn của máy có dung tích thùng trộn là V0(l). 16
Trong đó : - X0, N0, C0, Đ0: - Lượng xi măng, nước, cát, đá (sỏi) dùng cho một mẻ trộn - Xht, Nht, Cht, Đht: - Lượng xi măng, nước, cát, đá (sỏi) dùng cho 1m3 bê tông tại hiện trường, kg Để dễ áp dụng ngoài thực tế của công trường khi không có điều kiện định lượng cân tự động ta nên chuyển đổi khối lượng của cát, đá theo thể tích. 2.3. Theo kinh nghiệm hiện trường, có một số cách xác định cấp phối như sau: Vật liệu Cường độ bê tông 200 250 300 Xi măng (thùng bê) 1 2 3 Cát 2 3 4 Cấp phối bê Đá tông thường 3 5 7 Xi măng (bao) 1 1 1 Cát 4 3 2,5 Đá 6 5 4,5 17
CHƯƠNG 2. THI CÔNG CÁC LOẠI BÊ TÔNG *Kiến thức: - Trình bày được tính chất kỹ thuật chủ yếu của bê tông. - Trình bày phương pháp tính liều lượng vật liệu cho 01 mẻ trộn. - Trình bày được các yêu cầu kỹ thuật trộn bê tông bằng thủ công. - Mô tả được cấu tạo, tính năng tác dụng của máy trộn. - Trình bày được các yêu cầu kỹ thuật trộn bê tông bằng máy. - Trình bày được trình tự, kỹ thuật trộn. - Trình bày được các yêu cầu kỹ thuật đầm bê tông bằng thủ công, bằng máy. - Nêu được phương pháp đầm. - Đánh giá được công tác chuẩn bị trước khi đổ bê tông. - Trình bày các yêu cầu kỹ thuật đổ, đầm bê tông móng. - Trình bày được kỹ thuật đổ, đầm, bảo dưỡng. *Kỹ năng: - Tính toán được liều lượng vật liệu cho mẻ trộn bằng tay, bằng máy. - Sử dụng thành thạo dụng cụ trộn. - Trộn được vữa bê tông đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. - Sử dụng được máy trộn, đảm bảo an toàn - Trộn được vữa bê tông đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. - Sử dụng thành thạo dụng cụ, phương tiện đầm thủ công, đầm máy. - Đầm được bê tông đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. - Đổ được bê tông móng cột, móng băng đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. * Năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Có ý thức, tinh thần trách nhiệm cao. - Có tính cẩn thận, tỷ mỷ. - Nghiêm túc trong công việc, có ý thức tổ chức kỷ luật. - Có tác phong công nghiệp, có tính cẩn thận. - Hợp tác tốt với nhóm, tổ để thực hiện công việc - Tuân thủ mọi quy định về an toàn lao động và vệ sinh môi trường. 18
Bài 1. PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG BÊ TÔNG 1. Tính liều lượng pha trộn bê tông. Căn cứ vào quy định mác bê tông của cơ quan thiết kế đối với công trình. Căn cứ vào định mức dự đoán xây dựng cơ bản do Bộ Xây dựng ban hành được phép áp dụng. Từ đó tính toán được khối lượng bê tông và khối lượng các vật tư cần thiết. Bảng định mức cấp phối cho 1m3 vữa bê tông cát vàng đá dăm Thành phần ĐVT Mác 100 Mác 150 Mác 200 Mác 250 Mác 300 hao phí XM Pc.300 Kg 225,2 268,7 325,2 368,8 410,1 3 CÁT VÀNG m 0,432 0,417 0,412 0,405 0,398 ĐÁ DĂM 1 x 2 m 3 0,816 0,847 0,841 0,816 0,811 Lưu ý: Khi tính toán cho 1m3 bê tông thì lượng vữa bê tông phải là 1,025 m3. Ví dụ: Tính liều lượng cấp phối để pha trộn cho 1m3 bê tông đá 1x2 mác 150, tỷ lượng nước/ xi măng là 0,4. Trả lời. Căn cứ vào bảng định mức cấp phối vật liệu trên tại cột mác 150 ta có: - Xi măng Pc 300 : 1m3 x 1,025 x 268,7= 275,4( kg). - Cát vàng: 1m3 x 1,025 x 0,417= 0, 427( m3). - Đá 1x2: 1m3 x 1,025 x 0,847= 0,868( m3). - Nước: 275,4 x 0,4= 110,16( lít). 2. Cân đong. Vật liệu đã được tính toán. - Xi măng: Cân, đơn vị tính bằng kg qui ra 1bao = 50 kg. - Cát vàng: Đong, tính bằng m3 ( cách đong : hộc, xô, cần xé …) - Đá dăm: Đong, tính bằng m3 ( cách đong : hộc, xô, cần xé …) - Nước: Đong, tính bằng lít( cách đong : xô, thùng…). Cân đong vật liệu bằng thủ công sai số cho phép là : Xi măng: +1% Cốt liệu( cát, đá) : +2% 3. Trộn bê tông. Có hai cách: trộn thủ công và trộn bằng máy. Trộn là một khâu quan trọng để đảm bảo đồng nhất cho hỗn hợp bê tông. Nên thông thường cần sử dụng máy trộn bê tông. Máy trộn thường có dung tích: 100, 250, 450, 1200, 2400…lít. - Thời gian cho một cối trộn là:  60 giây( tùy theo dung tích). 19
4. Vận chuyển. Hỗn hợp bê tông được thực hiện vận chuyển bằng thủ công hoặc cơ giới. Vận chuyển bằng thủ công: Xô, xe cút kít, xe goòng… Vận chuyển bằng cơ giới: Ô tô chuyên dụng, thời gian từ khi vận chuyển tới khi đổ bê tông không được vượt quá giới hạn cho phép sau: + Thời gian 30 phút khi nhiệt độ từ 20 – 300C. + Thời gian 60 phút khi nhiệt độ từ 10 – 190C. + Thời gian 120 phút khi nhiệt độ từ 5 – 90C. 5. Đổ bê tông: Vừa đổ vừa san vữa bê tông vào trong khuôn, để tránh phân tầng trong bê tông thì chiều cao đổ ≤ 1m. 6. Đầm bê tông: Đầm bằng phương pháp thủ công( đối với các công trình nhỏ); Đầm máy bằng các loại đầm: - Đầm bàn (đối với đổ bê tông sàn, nền). - Đầm rung ép (đối với đổ bê tông dầm sàn toàn khối). - Đầm rung cán( đối với đổ bê tông đúc sẵn quay ly tâm). Mức độ đầm chặt hỗn hợp bê tông được đánh giá bằng hệ số lèn chặt K1. Hỗn hợp bê tông đảm bảo lèn chặt khi: K1= 0,98 – 1. 7. Bảo dưỡng bê tông. Việc bảo dưỡng bê tông là đảm bảo các điều kiện nhiệt độ, độ ẩm để cho quá trình thủy hóa của xi măng được thuận lợi. Có nhiều cách bảo dưỡng: 20