intTypePromotion=3

Giáo trình vật liệu xây dựng mới - Chương 1

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

0
447
lượt xem
201
download

Giáo trình vật liệu xây dựng mới - Chương 1

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo Giáo trình vật liệu xây dựng mới ( PTS.TS Phạm Duy Hữu - Nhà xuất bản Giao thông vận tải ) - Chương 1 Các yêu cầu đối với bê tông xi măng poóc lăng

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình vật liệu xây dựng mới - Chương 1

  1. Vi n khoa h c và công ngh xây d ng giao thông Trư ng ñ i h c GTVT Huuphamduy@gmail.com L I TÁC GI Hi n nay xu th trên th gi i và Vi t Nam là ngày càng nâng cao ch t lư ng v t li u, ch t lư ng công trình xây d ng nh t là các công trình c u ñư ng. Cu n sách này ph n nào cung c p cho ñ c gi các ki n th c hi n ñ i v bê tông xi măng, bê tông cư ng ñ cao, bê tông át phan và v t li u Polime. Các lý thuy t và các tiêu chu n m i cũng ñư c trình bày trong cu n sách này. L n tái b n này có b sung thêm các k t qu nghiên c u v bê tông năm 2003-2005. Sách ñư c dùng làm tài li u h c t p chính cho h c viên cao h c ngành Xây d ng Công trình Giao thông, ngoài ra còn là tài li u tham kh o cho cán b nghiên c u và k sư. Do th i gian và trình ñ có h n, ch c ch n cu n sách còn có nh ng thi u sót. Tác gi mong nh n ñư c nh ng ý ki n ñóng góp c a các ñ c gi và ñ ng nghi p ñ l n tái b n sau ñư c hoàn thi n hơn. PGS.TS. PH M DUY H U CÁC T KHÓA 1
  2. Ph m Duy H u; V t li u xây d ng m i; Bê tông cư ng ñ cao; Bê tông ch t lư ng cao; C u trúc c a bê tông; Bê tông siêu d o; Bê tông asphalt; V t li u Polyme; C t s i cacbon; C t s i th y tinh. 2
  3. CHƯƠNG 1 CÁC YÊU C U CHUNG ð I V I BÊ TÔNG XI MĂNG POÓC LĂNG 1.1. Khái quát Bê tông xi măng poóc lăng có thành ph n là xi măng poóc lăng, c t li u nh , c t li u thô, các ch t ph gia và nư c. Thành ph n bê tông ñư c ch t o theo yêu c u v cư ng ñ , tính công tác theo yêu c u riêng, ñ c tính k t c u… tiêu chu n v v t li u công trình. Bê tông xi măng poóc lăng theo TCVN và ACI ñư c phân lo i theo cư ng ñ nén 28 ngày. Tính công tác c a bê tông ph i ñ m b o yêu c u k thu t ho c trong các quy ñ nh ñ c bi t. Bê tông c ñi n có cư ng ñ t 10-20MPa. Bê tông thư ng có cư ng ñ nén t 20-50MPa, còn bê tông ch t lư ng cao và r t cao có cư ng ñ nén t 50-200MPa. Trong các trư ng h p ñ c bi t có th yêu c u tu i 3, 7, 26 ngày. Bê tông có ba tr ng thái (ư t, m m, c ng r n) và t ng tr ng thái có nh ng yêu c u riêng. 1.2. V t li u ð có bê tông ñ m b o yêu c u ch t lư ng v t li u ph i ñư c chú ý ñ u tiên. Yêu c u v v t li u ñư c quy ñ nh cho t ng v t li u ch t o bê tông v i yêu c u v k t c u và công ngh ch t o bê tông thích h p. 1.2.1. Xi măng Poóc lăng Xi măng poóc lăng ph i phù h p v i yêu c u tiêu chu n qu c gia ho c theo các tiêu chu n qu c t khác. Cư ng ñ ch u nén theo ngày, cư ng ñ ch u kéo, thành ph n khoáng v t, th i gian ninh k t, tính n ñ nh th tích và ñ b n là nh ng yêu c u chính. Lo i xi măng ñ c bi t phù h p v i các yêu c u trong các quy ñ nh ñ c bi t. N u không có yêu c u nào ñư c nêu trong các quy ñ nh ñ c bi t xi măng ph i phù h p v i yêu c u c a AASHTO M85 lo i I ho c lo i II ho c TCVN. Mác xi măng thư ng ñư c xác ñ nh theo cư ng ñ nén (xem b ng 1.1) 3
  4. B ng 1.1. T ng h p v các lo i xi măng trên th gi i Cư ng ñ ch u nén Phương pháp th MPa Nư c S hi u Kích thư c, V t li u T om u N/X 1 3 7 28 mm 30 X/C=1/3 40x40x130 Rung 0.5 - 12 - 30 (250cm3) 35 15 35 ðc 40 20 40 45 25 45 50 25 50 55 25 - 55 275 1/2.5 40x40x160 - 0.44 - - 16 28 (25cm3) 325 - - - - - 12 19 33 Trung 425 - - - - - 16 25 43 Qu c 525 - - - - - 21 32 53 625 - - - - - 27 41 63 725 - - - - - 36 - 73 4 1/3 40x40x160 0.4 - - - 40 00 50 Nga 500 55 550 60 600 OPC 1/3 70.6 Ch n ñ ng 0.4 - 23 - 42 12000 ±400.2' Anh OPC bê tông 101.6 ñm 0.6 - 13 - 30 1/2.5/3.5 OPC 1/2.75 50 ñm 0.485 - 13 20 29 M Type 1 PC 30 1/3 40x40x160 ch n ñ ng 0.4 30 Vi t PC 40 40 Nam PC 50 50 4
  5. T t c xi măng dùng trong vi c ch t o bê tông ñúc t i ch ñ i v i các b m t c a các b ph n gi ng nhau c a m t k t c u ph i dùng m t lo i. Ngư i k sư ph i xác ñ nh các t l h n h p trên cơ s các th nghi m th c hi n v i các v t li u ñư c s d ng trong công trình. Các t l ph i ñ m b o ñ s n xu t bê tông v i hàm lư ng xi măng n m trong dung sai ±2,5% ñ i v i các lo i bê tông ñang s n xu t. Lư ng xi măng dùng ph i l n hơn lư ng xi măng t i thi u và nh hơn lư ng xi măng t i ña do tiêu chu n quy ñ nh ñ s n xu t ñư c bê tông có ñ d o và tính gia công quy ñ nh mà không vư t hàm lư ng nư c t i ña. Lư ng xi măng t i thi u là 300kg/m3. Lư ng xi măng t i ña là 525kg/cm3 bê tông. Hàm lư ng xi măng, hàm lư ng nư c, c t li u thô, ñ s t và tr ng lư ng g n ñúng c a c t li u nh và thô ñ i v i m i lo i bê tông ph i theo ch d n. 1.2.2. C t li u Kh i lư ng c t li u nh và thô ñư c xác ñ nh trong thi t k và d a trên các phương pháp tính và thí nghi m quy ñ nh. Nên s d ng th tích c t li u l n nh t có th và ñư ng kính c t li u thô nh nh t có th . Các kh i lư ng tương ñ i c a c t li u nh và thô ñư c tính v i ñơn v xi măng d a trên vi c s d ng cát thiên nhiên có mô ñun ñ m n trong ph m vi 2,6-3,2, và các phương pháp ñ bê tông không c n ñ n t n s ch n ñ ng cao. Khi dùng cát có c h t thô, lư ng tương ñ i c t li u nh ph i tăng lên. ð i v i cát m n hơn lư ng tương ñ i c t li u nh ph i gi m. Kh i lư ng c t li u ñư c tính b ng kilôgam hàm lư ng xi măng và s lít nư c quy ñ nh c n thi t cho m i lo i bê tông. Các t l này không ñư c thay ñ i trong khi ti n hành d án xây d ng. Kh i lư ng theo m c a các c t li u ñó ñư c thi t k c n ñư c hi u ch nh kh i lư ng v i ñ m th c t . Khi ñ nh lư ng c t li u ñ i v i các k t c u có kh i lư ng bê tông không l n (15m3) n u không th ñ t ñư c tính d ñ và d gia công mong mu n có th thay ñ i kh i lư ng c t li u ho c dùng ph gia nhưng không có trư ng h p nào hàm lư ng xi măng ch ñ nh ban ñ u b thay ñ i. 1.2.3. Nư c Trong c ng t c b t ng c t thép thư ng, nư c ñ b o dư ng, ñ r a c t li u và ñ tr n không ñư c có d u và không ñư c ch a quá 1g/lít clorit như Cl, cũng không ch a quá 1,3h/lít sunphát như SO4 . Ngoài các yêu c u trên, nư c ñ b o dư ng bê tông không ñư c ch a các t p ch t v i lư ng ñ ñ làm m t màu bê tông ho c ăn mũn b m t. 5
  6. 1.2.4. Ph gia Hi n nay thư ng dùng ph gia tăng d o, ph gia gi m nư c và làm ch m r n ch c ñ i v i Bê tông xi măng poóc lăng, bê tông ng su t trư c, các k t c u ñúc s n và ng bê tông c t thép. Lư ng ph gia s d ng ph i phù h p v i li u lư ng do nhà s n xu t quy ñ nh, v i s ch p thu n c a ngư i k sư. Lư ng ph gia s d ng ph i trong ph m vi 0,15 t i 0,25% t ng lư ng xi măng cho m t m ñơn v c a bê tông tr n và cho phép gi m hàm lư ng xi măng t i t i ña 10% c a lư ng quy ñ nh v i các yêu c u cư ng ñ nén. Các ph gia hóa ch t, khi s d ng ph i phù h p v i các yêu c u c a AASHTO M194. Không ñư c dùng các hoá ch t ph gia ñ c bi t ñ thay xi măng, các ph gia ch a clorit như Cl quá 1% theo tr ng lư ng không ñư c s d ng trong bê tông ng su t trư c và bê tông c t thép. N u dùng ph gia ñ hút không khí, ñ gi m t l nư c - xi măng, ñ làm ch m ho c làm tăng nhanh th i gian ñông c ng, ho c ñ tăng nhanh s phát tri n cư ng ñ chúng ph i ñư c s d ng v i t l li u lư ng do nhà s n xu t khuy n cáo theo quy ñ nh trong các quy ñ nh ñ c bi t theo ch d n c a ngư i k sư. Li u lư ng các ph gia ph i ñư c cân b ng ñong chính xác cho t ng m bê tông b ng các phương pháp ñư c ch p thu n. Tr khi có quy ñ nh khác ñ i v i ch t hút không khí, các m u ph gia ki n ngh s d ng ph i do Nhà th u n p cho ngư i k sư trư c v ý ñ s d ng và làm th nghi m xác ñ nh s phù h p v i các tính ch t c n có. Các ph gia chưa qua th nghi m không ñư c s d ng. M i lo i ph gia b t kỳ ñ u ph i n ñ nh v tính ch t trong toàn b qúa trình s d ng nó vào công trình. N u th y r ng ch t ph gia cung c p không n ñ nh v tính ch t ph i ng ng ngay vi c s d ng. Ph gia pha ch d ng l ng, ph gia l ng ph i có ñ kh năng ñ ñ m t l n toàn b kh i lư ng c n thi t cho m t m tr n. Ph gia l ng ñư c vào nư c trư c khi ñ vào m t m tr n. N u dùng nhi u hơn m t lo i ph gia l ng, m i lo i ph i ñư c pha ch b ng thi t b riêng ñ chúng không ch u nh hư ng l n nhau. Ch t hút không khí: Ch t hút không khí c n phù h p v i các quy ñ nh c a ASTM C260. Ch t gi m nư c: Khi s d ng các ch t gi m nư c li u lư ng cho phép c a ch t ph gia không vư t quá li u lư ng d n ñ n s co ngót trong bê tông khi khô quá 20% khi ñư c dùng trong bê tông ng su t trư c ñúc s n; 10% khi dùng trong bê tông ng su t trư c ñ t i ch ; 10% khi dùng trong bê tông m t ñư ng không có c t thép. Ch t gi n nư c ph i làm gi m yêu c u v nư c c a bê tông ñó cho t nh t 7% khi d ng v i li u lư ng t i ña mà nhà s n xu t khuy n cáo. Không ñư c dùng ch t làm ch m ñông c ng v i li u lư ng l n các lư ng mà nhà s n xu t khuy n cáo, cũng không nhi u 6
  7. hơn mà li u lư ng ñ ñ t ñư c vi c làm ch m mong mu n. Cư ng ñ c a bê tông ch a ch t ph gia v i lư ng do ngư i k sư ch ñ nh tu i 48 gi và lâu hơn không ñư c nh hơn cư ng ñ c a bê tông tương t không có ch t ph gia. Ph gia không ñư c nh hư ng có h i ñ n hàm lư ng không khí trong bê tông. 1.3. Yêu c u bê tông trong giai ño n ñông c ng 1.3.1. Yêu c u v cư ng ñ nén Yêu c u v cư ng ñ nén là yêu c u quan tr ng và t i thi u ñ i v i bê tông tr ng thái c ng r n. Cư ng ñ bê tông ph thu c vào lư ng nư c, công ngh ch t o bê tông, thành ph n và ch t lư ng thi công bê tông. Khi ch t lư ng bê tông ñư c ch ñ nh b ng cư ng ñ nén, c n xác ñ nh ch t lư ng b ng cách th các m th ñ i v i các v t li u ñó ñư c thi t k chính xác v i các thi t b tr n và các phương th c thi công d ñ nh cho d án. Vi c ñ bê tông có cư ng ñ quy ñ nh không b t ñ u cho t i nhà th u s n xu t m t m th theo thi t k h n h p ñư c s d ng và phù h p v i các yêu c u v cư ng ñ m th . Cư ng ñ bê tông có th xác ñ nh trên m u h nh tr ho c h nh l p phương có kích thư c 15cm. Cư ng ñ nén trung b nh c a ba m u th b t ng ñúc liên ti p, ph i b ng ho c l n hơn cư ng ñ nén quy ñ nh tu i 28 ngày ho c tu i quy ñ nh c th là 3,7,14 ho c 90 ngày không có quá m t trong các m u th có cư ng ñ nh hơn cư ng ñ quy ñ nh và m u th ñó ph i có cư ng ñ ít nh t b ng 90% cư ng ñ quy ñ nh th nghi m theo AASHTO ho c theo tiêu chu n qu c gia. V i m v t li u th yêu c u thi t b tr n, phương th c và kích c c a v t li u ph i gi ng như khi s d ng trên công tr nh. Cư ng ñ bê tông dùng cho công tr nh s ñư c xác ñ nh t các th nghi m trên các m u th . M t th nghi m cư ng ñ ph i g m có cư ng ñ trung b nh t i thi u 3 m u th , ch ñ t v t li u l y t m t kh i duy nh t c a bê tông. Khi m t m u th nào ñó cho th y r vi c l y m u ho c th nghi m kh ng ñúng ñ n, m u th ñó ph i lo i b và th nghi m cư ng ñ ph i l y cư ng ñ c a c c m u cũn l i. Các m u bê tôgn th nghi m ñư c b o dư ng t i ñ a ñi m làm vi c ít nh t trong m t ngày và sau ñó mang ñ n ñi m th khi các m u ñó ñó ñư c b o dư ng theo ñ m tiêu chu n cho t i th i gian th nghi m. Trong các trư ng h p c n thêm s li u có th s d ng phương pháp không phá ho i m u. 1.3.2. Yêu c u v bi n d ng Bê tông c n có mô ñun ñàn h i thích h p và bi n d ng do t bi n và co ngót phù h p v i k t c u. 7
  8. 1.4. Yêu c u ñ i v i bê tông tr ng thái ư t Sau khi nhào tr n bê tông tr ng thái ư t c n có d o nh t ñ nh ñ ñ m b o vi c v n chuy n. Bê tông ư t c n ñ m b o ñ ñ ng nh t không phân t ng và phân ly. ð d o, không phân ly và phân t ng là nh ng ch tiêu ch t lư ng chính ñ m b o vi c ñ khuôn, ñ m ch c bê tông d dàng nh t mà v n t o ra ñư c bê tông có ñ ch t c n thi t. Do yêu c u có th s d ng các lo i ph gia ñ ñi u ch nh ñ s t và th i gian gi ñ s t, th i gian r n ch c, ninh k t. ð d o c a bê tông ñư c xác ñ nh b ng côn Abram v i bê tông d o và b ng d ng c ño ñ c ng v i bê tông c ng (ñ s t ≈ 0 cm) v i bê tông c ng, ñ d o bê tông ñư c xác ñ nh b ng th i gian ñ có th ñ m ch c bê tông tính b ng giây. ð d o c a bê tông c ng kho ng 60-120 giây (bê tông siêu c ng ñ m ch c b ng lu ch n ñ ng dùng trong xây d ng ñư ng). Bê tông d o ho c siêu d o thư ng có ñ s t, ñư c th theo côn Abram bi n ñ i t 4- 10cm và 10-20cm. Các lo i bê tông d o và siêu d o thư ng có t l N/X = 0,3 - 0,4 và có s d ng ph gia d o ho c siêu d o, trong trư ng h p ñ c bi t cso th dùng N/X ñ n 0,25. ð s t thư ng t 8-20cm. V i bê tông t ñ m c n xác ñ nh ñ ch y s t (D ≥ 80cm) và th i gian ch y trong d ng c thí nghi m. Yêu c u sau khi tr n xong bê tông ph i có ñ d o phù h p v i yêu c u v ñ d o và ph i gi ñư c ñ d o trong th i gian t 30-60 phút. M c ñ gi m ñ d o trong th i gian trên không nên quá 10%. tr ng thái ư t bê tông c n gi nư c, t c ñ bay hơi ch m ñ tránh gây n t tr ng thái ư t. ð m b o ñư c các yêu c u trên là r t khó khăn và ph i ñư c ki m tra thư ng xuyên trong quá trình ch t o bê tông. ð m b o các yêu c u trên ch c ch n s t o ra bê tông có ch t lư ng cao. 1.5. Yêu c u ñ i v i bê tông tr ng thái m m. Bê tông c n tránh b tác ñ ng cơ h c gây n t. tr ng thái này c n b o dư ng ch t ch ñ phát tri n cư ng ñ , tránh co ngót l n gây n t (do m t nư c). 1.6. Các yêu c u khác Ngoài b n yêu c u trên bê tông ñ c bi t ph i tho mãn các yêu c u ñ c bi t. V i bê tông làm c u, tuỳ theo công ngh có th yêu c u cư ng ñ bê tông ñ m b o tu i 3,7,14,28 ho c 56 ngày. Bê tông cho c u l n thư ng yêu c u có cư ng ñ cao tu i s m (3,7 ngày). Bê tông trong các công trình th y công thư ng yêu c u ñ ch ng th m cao. Bê tông các khu v c n i ghép c u không co ngót ho c n khi r n ch c. Bê tông nh ng k t c u 8
  9. quá nhi u c t thép ho c k t c u có nhi u góc c nh không có kh năng ñ m ch c c n có tính t ñ c l i (g i là bê tông t ñ m). 1.7. Yêu c u v ñi u ki n b o dư ng bê tông Vi c b o dư ng bê tông nh m t o ra môi trư ng ñ bê tông phát tri n cư ng ñ và ph i tuân theo các quy ñ nh riêng. Phương pháp nư c: Bê tông ph i gi liên t c m ư t b ng cách tư i nư c trong m t th i gian t i thi u là 7 ngày sau khi bê tông ñã ñư c ñúc. Có th s d ng bông, gi , th m ho c cát m ph lên làm m t môi trư ng b o dư ng ñ gi m trong th i gian b o dư ng. Khi s d ng bông, gi , th m ho c cát ph lên ñ gi ñ m b ng cách tư i nư c v i m t vòi nư c t o ra m t l p sương ch không thành tia nư c cho t i khi b m t bê tông ñư c ph b ng môi trư ng b o dư ng. ð m v i vòi phun không ñư c ñưa tr c ti p b ng áp l c vào bê tông và không ñư c phép tích t trên b m t bê tông v i kh i lư ng l n ñ t o ra m t dòng ho c tràn trên b m t. Cu i th i kỳ b o dư ng các b m t bê tông ph i làm s ch m i th . Phương pháp màng b o dư ng ch ng th m: B m t bê tông l ra khi hoàn thi n ph i ñư c phun nư c, dùng m t vòi phun mù t o thành m t l p sương ch không ph i thành tia, cho t i khi bê tông ñã ñông c ng, sau ñó ph màng b o dư ng. Màng b o dư ng ph i gi t i ch trong m t th i gian không ít hơn 72 gi . Gi y ch ng nư c ph i gi phù h p v i các yêu c u k thu t c a AASHTO M139. Các t m d o (polietilen) ph i phù h p v i các quy ñ nh c a AASHTO M171. Gi y ch ng th m nư c ho c màng d o ph i làm thành t ng t m có b r ng ñ ñ ph toàn b b m t bê tông. T t c các khe n i c a các t m ph i g n kín v i nhau b ng xi măng sao cho khe n i không th m nư c. Khe n i ph i ph lên nhau ít nh t 10cm. CÂU H I ÔN T P 1. Trình bày v các v t li u thành ph n ñ ch t o bê tông xi măng; 2. Các yêu c u c a bê tông các tr ng thái khác nhau. 9

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản