Giáo trình vật liệu xây dựng mới - Chương 3

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:18

Thêm vào BST

Báo xấu

290
lượt xem 152
download

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 3 bê tông cường độ siêu cao siêu dẻo ( bê tông cường độ cao thế hệ 1 )

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình vật liệu xây dựng mới - Chương 3

CHƯƠNG 3 BÊ TÔNG CƯ NG ð CAO SIÊU D O (BÊ TÔNG CƯ NG ð CAO TH H 1) 3.1. T ng quan Bê tông siêu d o cư ng ñ cao có th ñư c coi là lo i bê tông cư ng ñ cao th h th nh t (năm 1988) ñư c s d ng Vi t Nam. Bê tông siêu d o có cư ng ñ cao là lo i bê tông có ñ s t t 8÷20cm và trong thành ph n có s d ng ph gia siêu d o t l N/X= 0,4- 0,35 có th ñ t ñư c R= (1- 1,2) Rx và có cư ng ñ s m (có R3 ≈R28 ). Vi c s d ng ph gia hoá d o cho xi măng và bê tông ñư c b t ñ u t lâu và hi n nay càng ph bi n nh t là các nư c công nghi p phát tri n. Ph gia ñư c cho vào h n h p bê tông v i m t lư ng nh (thư ng t 0,2- 2% theo lư ng xi măng dùng trong bê tông) nh m nâng cao ph m ch t s d ng c i thi n các tính năng k thu t c a v a xi măng và bê tông. ð n nay, vi c nghiên c u và s d ng ph gia có m t quá trình kéo dài hơn m t th k : b ng phát minh dành cho vi c tìm ra lo i ph gia hoá h c ñư c c p vào năm 1885. Tuy nhiên, các ph gia hoá h c ch th c s ñư c phát tri n m nh m t nh ng năm 50 c a th k 20 và ngày càng tr thành y u t quan tr ng trong công ngh xây d ng và s n xu t c u ki n ñúc s n nh ng nư c phát tri n. Trong nh ng năm 1970, Nh t B n có t i 80% s n lư ng bê tông s d ng ph gia hoá h c, M là 65%, Canada là 90%, Úc là 70%... nư c ta, ph gia hoá h c m i ch ñư c s d ng t t h n ch . Ch y u là các công trình l n do nư c ngoài vi n tr . Ví d như: Công trư ng thu ñi n Thác Bà ñã dùng ph gia hoá d o SSB c a Liên Xô (cũ), công trư ng th c nghi m Hà N i s d ng Clorua- can xi làm ph gia ñông r n nhanh. Năm 1987, ph gia hoá d o ñã t bãi th i gi y s n xu t b ng phương pháp ki m ñã ñư c s d ng n ñ nh thu ñi n Sông ðà. Vi c nghiên c u và ch t o ph gia cũng ñư c phát tri n m nh trong các trư ng ð i h c, Vi n nghiên c u khoa h c trong m y năm g n ñây như ph gia: Benít 0, Benít 3, KDT 2, siêu d o SD- 83, ph gia d o PA và Puzơlit, ph gia n A.S.P… Ph gia SD- 83 ñư c gi i thi u như là nh ng ph gia d o ñ u tiên ñư c ch t o nư c ta. Bê tông siêu d o có cư ng ñ cao là lo i bê tông có ñ s t t 8- 20cm và có cư ng ñ tu i 7 ngày b ng kho ng 0,85 Rb, tu i 28 ngày có Rb= 1-1,2 Rx. Lo i bê tông có ñ s t l n (siêu d o) thích h p v i công ngh xây d ng c u hi n ñ i (công ngh l p ñ y ho c h ng). Lo i bê tông này hi n nay ñã ñư c s d ng ph bi n trên th gi i và b t ñ u ñư c s d ng Vi t Nam. 22
3.2. C u trúc c a bê tông siêu d o cư ng ñ cao 3.2.1. C u trúc c a ñá xi măng không có ph gia H n h p bê tông là h n h p ch a các thành ph n ch y u là xi măng, nư c, cát, c t li u l n. Khi nhào tr n các thành ph n này v i nhau, s x y ra các ph n ng thu hoá gi a các ch t c u thành xi măng v i nư c, t o nên các ch t ng m nư c và tr thành h n h p ch t k t dính g c trong h n h p bê tông. Dung d ch liên k t các c t li u nh (cát) t o nên dung d ch h k t dính v a xi măng (ñây là ch t k t dính th c p). Cu i cùng dung d ch h k t dính v a xi măng l i chui vào k h c a các h t c t li u này và chúng t o ra m t c u trúc h n h p bê tông hoàn ch nh. Tóm l i, ngư i ta phân c u trúc h n h p bê tông thành các c u trúc con: - Khung xương c u trúc c a c t li u l n. - C u trúc vi mô c a h k t dính v a xi măng. Thành ph n khoáng v t xi măng ch y u B ng 3.1 XI MĂNG CLINKE % Hoá ch t % Clinke Ký hi u 65 ± 2 CaO 60 ± 10 Gradient Clinke C3S 3CaO. SiO2 20 ± 2 SiO2 16 ± 10 2CaO. SiO2 C2S 6±2 Al2O3 1 – 13 3CaO. Al2O3 C2A 3±2 Fe2O3 0 – 16 4CaO. Al2O3. Fe2O3 C4AF M t s ñ c ñi m trong c u trúc vĩ mô c a ñá xi măng: Các h t xi măng khi thu hoá, bao quanh các h t là l p nư c và quá trình thu hoá th c hi n d n t ngoài vào trong bê tông, ngay t c kh c t o l p màng k t dính bao quanh h t xi măng mà b n ch t là liên k t ion gi a các phân t h n h p xi măng và phân t nư c t do. Tuy nhiên l p màng liên k t này l i c n tr s xâm nh p c a nư c và cùng v i th i gian, tính linh ñ ng c a nư c và các ph n t xi măng gi m d n và do v y làm ch m d n t c ñ thu hoá. L p liên k t h t xi măng – nư c d y d n cùng v i l p nư c t do bao ngoài h t xi măng m ng d n, thêm vào ñó có s linh ñ ng c a các h t xi măng. Ph n do l p màng gây tính nh t cho các h t, ph n do tác ñ ng c a vi c tr n hay tác ñ ng cơ h c có ñi u ki n g n nhau, d n d n hình thành liên k t, xoá b ranh gi i gi a các h t xi măng. Màng xi măng nư c bao quanh các h t c t li u nh và kéo chúng vào hình thành nên c u trúc h k t dính v a xi măng. Ta có th mô t tóm t t c u trúc vi mô c a v a xi măng trong h n h p bê tông như sau: Các h t xi măng liên k t v i nư c (lo i liên k t ion) t o nên l p k t dính (bao quanh h t và dày theo quá trình thu hoá) làm cơ s ñ liên k t các h t xi măng v i nhau (liên k t cơ h c) xoá b ranh gi i các h t và ñ ng th i chúng còn liên k t cơ h c v i c t li u 23
nh – cát t o nên c u trúc ion c a v a xi măng và ñây là c u trúc n ñ nh, có tính ch t cơ lý. Nhưng ph n ng thu hoá v n ti p t c x y ra, do v y trong c u trúc v n còn t n t i b ph n lõi h t là kh i xi măng khan và không gian gi a các h t xi măng liên k t là kho ng r ng ch a nư c. Do s tích t các h t xi măng là các h t bên trong không thu hoá nên th c ra tu i 28 ngày ch có kho ng 32 – 40% h t xi măng ñã thu hoá vì v y ch ñ t 40 – 80% cư ng ñ . 3.2.2. C u trúc c a bê tông khi s d ng ph gia siêu d o Ngày nay ngư i ta không còn xem thành ph n c a h n h p bê tông ch là xi măng, ñá, cát, nư c, mà còn có thêm ph gia. Ph gia ñã tr thành thành ph n quan tr ng trong h n h p bê tông hi n ñ i và nó có tác ñ ng ñ n c u trúc vi mô c a bê tông. Khi cho ph gia vào h n h p thì ph gia s làm tăng ñ linh ñ ng c a các h t xi măng, b ng cách tác ñ ng làm tăng s linh ñ ng c a dung d ch huy n phù bao quanh h t xi măng và tăng tính nh t c a các h t xi măng. Cơ ch tác ñ ng c a ph gia là phân ly trong nư c thành các nhóm phân c c m nh (các nhóm hyñro cacbon (OH); (COOH); (CHO); nhóm sulsonic (HSO3)…) và g c còn l i d ng cao phân t , phân c c y u. Các nhóm phân c c m nh tác d ng vào dung d ch huy n phù làm tăng s linh ñ ng c a nó, còn nhóm g c cao phân t có s c căng b m t càng bé hơn nư c nên b h p th b m t các h t ph gia làm tăng tính nh t c a h t. Ngoài ra ngư i ta nh n th y các ph gia trên cơ s axít lignosunfuric còn có tác d ng cu n m t lư ng nh không khí t o ra các b t bám xung quanh các h t xi măng làm gi m di n tích ti p xúc gi a các h t gi m l c ma sát gi a các lo i, d n t i tăng tính linh ñ ng c a h t xi măng và khi h p th lên m t xi măng, nó s ki m ch t c ñ ph n ng th y hoá. M t khác ph gia siêu d o có th cho phép gi m nư c kho ng 10 – 20% vì v y có th tăng ñư c cư ng ñ kho ng 30%. Nói tóm l i, khi cho ph gia siêu d o vào h n h p bê tông s làm tăng ñ linh ñ ng c a dung d ch huy n phù và tăng tính nh t c a b m t các h t xi măng gi m ñư c lư ng nư c dùng, do ñó c i thi n ñư c c u trúc vi mô. K t qu là gi m ñ th m, liên k t cao hơn v i c t li u và c t thép, cư ng ñ cao hơn và nâng cao tu i th c a k t c u công trình b ng BTCT. 3.3. Nguyên t c c a bê tông cư ng ñ cao và tăng nhanh quá trình ñông r n. Vi c s d ng ph gia hoá d o cũng như siêu d o nh m m c ñích tăng cư ng ñ c a bê tông ho c gi m lư ng xi măng. ð i v i các công trình ñ c bi t l i ñòi h i s c n thi t ñáp ng yêu c u cư ng ñ cao và tăng nhưng quá trình ñông r n (như sân bay, h i c ng…). Yêu c u cư ng ñ s m là r t h p lý v i các c u xây d ng theo phương pháp phân ño n mà ñây l i là cách th c công ngh hi n ñ i trong xây d ng c u s d ng (công ngh ñúc ñ y, ñúc h ng) thi công phân ño n liên ti p t i công trư ng, ñ bê tông t i ch . ði u ñó giúp cho ta tăng ti n ñ xây d ng nh kh năng căng kéo c t thép d ng l c, s m gi i phóng ván khuôn b ñúc c a m t phân ño n nhanh. Yêu c u cư ng ñ bê tông 24
sau 2 – 3 ngày ph i ñ t ñư c 70 – 80% cư ng ñ c a bê tông sau 28 ngày. Th c ch t cư ng ñ ñ t s m ñư c là ph i gia tăng quá trình ñông r n trong xi măng (gi m th i gian b t ñ u ninh k t và k t thúc ninh k t). Lý do là bê tông b t ñ u có kh năng ch u l c khi các liên k t keo c a thành ph n ng m nư c chuy n sang k t tinh. Như v y các tác ñ ng vào yêu c u tăng cư ng ñ s m ph i d a trên cơ s s nh hư ng và tăng t c ñ ph n ng thu hoá hay kích thích quá trình chuy n hoá nhanh t dung d ch huy n phù sang dinh d ch keo và k t tinh. Nhưng ta cũng bi t r ng, ph n ng thu hoá th i gian ñ u r t mãnh li t, sau ñó gi m nhanh do màng d ch th C3AH6 không tan ñư c s ñ y d n, bao quanh các h t xi măng, c n tr s xâm nh p c a nư c. Do ñó r t khó tác ñ ng làm tăng t c ñ ph n ng thu hoá và ngư i ta thư ng theo xu hư ng tác ñ ng vào s chuy n hoá các dung d ch sang k t tinh nhanh. 3.3.1. S tác ñ ng làm tăng nhanh ninh k t bên trong Quá trình thu hoá c a xi măng b t ñ u t dung d ch huy n phù quanh h t xi măng sang dung d ch keo, sau t i quá trình k t tinh. Các nguyên t c cơ b n ñ tăng quá trình chuy n hoá trên. - Nguyên t c tác d ng vào dung d ch huy n phù làm nó chóng chuy n sang dung d ch keo và chuy n sang k t tinh. - Cho vào ch t có kh năng ki m ch s hoà tan c a các s n ph m c a quá trình thu hoá xi măng (Ca (OH)2 hay C3AH6) làm gi m s linh ñ ng c a các ph n t nư c do gi m b t không gian chuy n ñ ng, v l i các ch t không hoà tan này thư ng n ng, th ng ñư c ái l c ñi n c a phân t phân c c nư c, d ti n l i g n nhau và liên k t keo v i nhau, d n d n thành các c m liên k t l n, làm chuy n nhanh sang dung d ch keo. - Ch t cho vào có kh năng tác d ng v i s n ph m xi măng thu hoá hay b n thân thành ph n xi măng, t o ra các s n ph m là các ph n t hơn khó tan hay có các thành ph n tương t như các s n ph m thu hoá nhưng mang l i hi u qu t t hơn cho quá trình chuy n hoá. - Tăng ñ hoà tan c a thành ph n CSH lý do là ñi u này làm gi m ái l c ñi n gi a các s i CSH trong dung d ch huy n phù (do các s i CSH mang ñi n cùng d u ñ y nhau). Các nguyên t c trên có th xem như là các nguyên t c xu t hi n pha k t tinh s m. M t v n ñ liên quan là các s n ph m thu hoá CSH, C3AH6 t o ra các cư ng ñ liên k t dính trong h n h p bê tông, nhưng th i gian liên k t c a chúng l i khác nhau. C3AH6 k t tinh s m, còn khi ñó CSH v n ñang t n t i th keo r t lâu, làm cư ng ñ phát tri n t t . Do v y m t m u ch t ñ tăng cư ng ñ s m làm nhanh chuy n hoá liên k t keo c a CSH sang k t tinh (d n t i 2 khái ni m cư ng ñ s m làm nhưng quá trình ninh k t tư ng ñ ng nh t, nhưng v n có ñi m riêng bi t. Nó tăng nhanh quá trình liên k t t t y u tăng cư ng ñ s m, nhưng nó ch y u tác ñ ng vào quá trình k t tinh). Và nguyên t c tăng nhanh quá trình chuy n hoá t liên k t keo sang k t tinh là tăng nhi t 25
trong dung d ch keo. Tuy nhiên tăng nhi t ñ t i gi i h n ñ khônglàm phá v liên k t keo (v i h n h p bê tông thư ng Tmax = 650C và không ñư c tăng ñ t ng t). Nguyên t c này ñư c xem như nguyên t c ñ y m nh quá trình hoá hoàn toàn sang pha k t tinh. Có th l y ví d các ch t cho theo nguyên t c làm xu t hi n pha k t tinh s m. Theo nguyên t c ñ u tiên, như các ch t th ch cao CaSO4. 2H2O Hydro – Aluminat Canxi CaOAl2O3. 6H2O (là các ch t không có kh năng phân ly, không tác d ng v i s n ph m c a quá trình thu hoá). Theo nguyên t c tác d ng hoá h c v i s n ph m thu hoá hay các thành ph n c a h t xi măng. Các ch t này thư ng là d ng mu i (ch y u là mu i c a axít m nh, bazơ y u, hay c a axít y u – bazơ m nh) có kh năng phân ly thành ion trong nư c như: CaCl2, FeCl2, Fe2(SO4)3, FeSO4, AlCl3, Al2(SO4)3, Fe(NO3)2 (axít m nh – bazơ y u) hay: NaAlO2, Na2SO3… (c a axít y u – bazơ m nh). N u là mu i c a axít m nh – bazơ y u thì thư ng hay có ph n ng c a cation kim lo i v i các s n ph m thu hoá t o nên ch t khó tan và ch t kích thư c như: Fe+3 + 3H2O = Fe(OH)3 ↓ + 3H+ Hay: Ca+2 + Fe+3 + 8(OH)- → Ca(FeO2)2nH2O↓ + (4 – n)H2O Ca+2 + Fe+3 + 12(OH)- → 3CaO.Fe2O3. 6H2O Hay FeCl3, Fe(SO4)3 tác d ng v i Ca(OH)2 t o thành các s n ph m ph c t p như: 3CaO.Al2O3.Fe2O3.3CaSO4.31H2O… khó tan ñã l ng (th c ch t ñây là ph n ng gi a các ion). Khi s d ng mu i axít y u – bazơ m nh có ph n ng anion g c axít v i các s n ph m mu i axít y u – bazơ v i các s n ph m thu hoá t o nên ch t khó tan như NaAlO2. 2Na- + 2AlO3 + 4Ca+2 + 8(OH)- + 11H2O = Ca3(AlO2).Ca(OH)2.13H2O + 2Na- + 2OH- (Ca3(AlO2).Ca(OH)2.13H2O) d k t h p v i các ch t trong dung d ch huy n phù t o nên liên k t keo s m và nhanh k t tinh). Hay các lo i mu i g c SiO2-2 khi phân g c axít Silicat (SiO3)-3 k t h p v i nư c t o nên các g c axít (H2SiO2)-2; (H3SiO4)-2 tác d ng v i CaO.Al2O3… t o nên ch t n ng khó tan. Theo nguyên t c 3 thư ng có các ch t mu i axít m nh, bazơ m nh như: NaCl, KCl, NaNO3, Na2SO3. Nguyên t c tăng t c ñ thu hoá giai ño n ñ u: Nhi t ñ kích thích t c ñ c a quá trình thu hoá. Ta bi t r ng ph n ng thu hoá có to nhi t, t ng lư ng nhi t m t ph n b to ra môi trư ng, m t ph n tác ñ ng vào h n h p bê tông, bi u hi n nhi t ñ h n h p. Nhi t ñ trong h n h p mà tăng lên, làm tăng s linh ñ ng c a các ph n t nư c và tăng kh năng thâm nh p vào h t xi măng, lư ng xi măng th y hoá s tăng và nhi t lư ng to ra nhi u hơn, và kích thích tr l i ph n ng thu hoá. Nhưng tác ñ ng c a nhi t ñ t i ph n ng th y hoá ch giai ño n ñ u khi màng d ch th C3AH6 chưa dày ñ ki m ch ph n t nư c. Vi c tăng t c ñ ph n ng 26
thu hoá làm tăng nhanh s chuy n hoá dung d ch quanh h t, d n t i ninh k t s m, ñư c th c hi n nh s s d ng ñi u ch nh nhi t ñ trong h n h p theo hư ng sau: - Cho h n h p ch t ph làm tăng lư ng nư c liên k t hoá h c, d n t i tăng nhi t lư ng trong h n h p (ví d : CaCl2, FeSO4) nhưng các ch t này ch kích thích to nhi t trong giai ño n ñ u mà không làm thay ñ i t ng nhi t lư ng to ra. - Tác ñ ng nhi t bên ngoài (làm thay ñ i t ng nhi t lư ng). - Gi nhi t do ph n ng thu hoá t o ra, trách s to nhi t trong môi trư ng. - Tăng nhi t lư ng to ra nh s d ng xi măng: Aluminat (hàm lư ng Al2O3 chi m 40%: nhi t ch y u do thu hoá 3CaOAl2O3 (C3A) t o ra). S d ng nh hư ng c a nhi t ñ vào hai m c ñích chính: - Tăng th i gian ninh k t nh tăng t c ñ thu hoá h t xi măng. - Tăng cư ng ñ s m nh nh hư ng c a nó làm tăng nhanh chuy n hoá CSH t phía keo sang pha k t tinh. Nói tóm l i, y u t nhi t ch làm thay ñ i t c ñ phát tri n cư ng ñ bê tông mà không làm thay ñ i cư ng ñ cu i cùng c a bê tông. 3.3.2. S tác ñ ng làm nhanh ninh k t và phát tri n cư ng ñ t bên ngoài. D a trên lý lu n v nh hư ng c a nhi t ñ , nhưng vi c ñi u ch nh trong h n h p bê tông ñư c th c hi n t bên ngoài. Các ñi u ch nh d a trên cơ s gi nhi t to ra môi trư ng hay dư ng h nh nhi t. 3.3.3. nh hư ng c a tác d ng h n h p ñáp ng ñ ng th i tính linh ñ ng và cư ng ñ cao s m. Th c ch t nói ñ n linh ñ ng c a các h t xi măng ñây là nói t i ñáp ng yêu c u tăng cư ng ñ hay ñ s t ho c c hai yêu c u. Vi c ñáp ng ñ ng th i tính linh ñ ng và cư ng ñ s m ñư c th c hi n theo hai hư ng: + S d ng các tác nhân ñi u ch nh nhi t bên ngoài ñ tăng cư ng ñ và k t h p s d ng ph gia tăng ñ linh ñ ng. + S d ng h n h p ch t ph gia (ch t ph gia tăng tính linh ñ ng và ph gia tăng nhanh ninh k t). Ngoài ra còn trư ng h p s d ng ph gia làm kéo dài th i gian ninh k t ph c v cho thi công, ñ tránh kéo dài quá m c, l i s d ng ph gia tăng nhanh ninh k t, hoàn toàn có th s d ng h n h p ch t ph gia ñ ñáp ng ñ ng th i các yêu c u trên và chúng coi g n như ñ c l p tác d ng v i nhau. Nhi u trư ng h p ph gia tăng d o, làm d o nh hư ng gây ra b i ph gia ninh k t ninh, gây gi m cư ng ñ . 27
3.4. nh hư ng c a ph gia siêu d o ñ n tính ch t cơ lý c a bê tông ð nghiên c u s nh hư ng c a ph gia siêu d o ñ n các tính ch t cơ lý c a bê tông, ngư i ta ti n hành m t s thí nghi m v i m u không và có ph gia. Yêu c u cư ng ñ bê tông 400, R3 = 0,7Rb, R7 = 0,85Rb. 3.4.1. Thí nghi m M u th ñư c ch t o theo nguyên t c lư ng xi măng dùng không thay ñ i, thay ñ i t l N/X và dùng ph gia siêu d o. - V t li u: + Xi măng Poóc lăng PC40 (Rx = 400). + Ph gia Sikament R4, theo tiêu chu n C494 – 81 lo i G, v i li u lư ng 1 lít/ 100 xi măng. Có ñ c ñi m màu nâu x m, t tr ng 1,139 kg/l. + C t li u thô (ñá): ñá vôi nghi n, ñư ng kính l n nh t: 20mm v i thành ph n và ñư ng cong c p ph i cho theo b ng 3.2, hình 3.1. + C t li u m n (cát): cát sông t nhiên, v i thành ph n và ñư ng cong c p ph i cho b ng 3.3, hình 3.2. + Nư c: nư c máy sinh ho t. - M u th 1: Không có ph gia (m u K), v i 360 kg xi măng t l N/X = 0,6. ð s t yêu c u 5cm. - M u th 2: M u không có ph gia lo i Sikament lo i R4, li u lư ng 1/100kg xi măng (m u C), v i 360 kg xi măng t l N/X = 0,48 (b t nư c 20%). - M u th 4: Thi t k theo TCVN có ph gia, ñ s t t 10 – 12cm xác ñ nh c p ph i h t và các ch tiêu khác theo tiêu chu n c a M ASTM, b t nư c 20% so v i m u 3 – 6. Thành ph n h t thô (ñá vôi) Theo tiêu chu n ASTM (M ) B ng 3.2 C sàng (MM) Lư ng l t sàng (%) 25 100,00 19 94,08 12,5 62,45 9,5 62,45 4,75 8,87 2 Kh i lư ng riêng: 2,7 g/cm Thành ph n h t cát B ng 3.3 C sàng (MM) Lư ng l t sàng (%) 9,50 100,00 4,75 97,08 28
2,36 85,66 1,18 62,29 0,30 14,61 0,15 3,22 Kh i lư ng riêng: 2,61g/cm2 3.4.2. K t qu th nghi m Thành ph n v t li u ñư c ki m tra theo TCVN và ASTM. K t qu ghi trong b ng 3.2, 3.3, 3.4. Các k t qu ghi trong b ng 3.4 ñư c thi t k theo tiêu chu n M (m u 1-0 và 3 – 0) và TCVN có ph gia (m u 2 và 4), trong hai m u này thông thư ng cho th y thi t k theo ASTM cho k t qu lư ng ñá ít kho ng 10% và lư ng cát tăng kho ng 10 – 15%. Ti n hành ño t c ñ gi m s t kéo dài ñ s t c a các m u có ph gia kéo dài rõ ràng. Tr s ñ t s t gi m t 10 – 12cm. Th i gian gi ñ s t th công 7 – 8cm là 30 – 45 phút. Sau khi tr n bê tông, th i gian này ñ ñ thi công các d m c u d ng l c. S phát tri n cư ng ñ theo th i gian (b ng 3.7) c a m u không ph gia là R3, R7… R28 ng v i h s : 0,28 – 0,37, 0,6 – 0,7, 0,7 – 0,95; 1 c a các m u có ph gia là: 0,71; 0,72; 0,86; 0,96; 1,06; 1,16; Như v y cư ng ñ tu i 3 ngày ñ t > 0,6R và 7 ngày R7 > 0,85R. Tu i bê tông có ngày th 3 ñ ñ kéo c t thép d ng l c tu i 7 ngày ñ ñ ti n hành ñ y các ñôi d m theo mô ñun 7 ngày. V i yêu c u R6 = 400 (theo ñ a hình Vi t Nam). Các quy lu t trên ñư c trình bày hình 3.4, 3.5, 3.6 3.4.3. Ki m tra trên k t c u ñã xây d ng Các chi ti t thí nghi m c a bê tông siêu d o ñư c áp d ng cho th c t ch t o các d m c u BTCT d ng l c c a ngành GTVT, các k t qu ch t o d m ñư c các Công ty tư v n nư c ngoài ñánh giá là ñ t ch t lư ng t t. K t qu ño cư ng ñ và nén m u c c d m BTCT ñư c ghi trong b ng “K t qu ép m u RT d m”. Các s li u ñã ñư c ki m tra thông qua h s CV. H s CV bi n ñ i trong ph m vi nh hơn 10% như v y các s li u trên có ñ tin c y. T c ñ phát tri n cư ng ñ theo th i gian 0,8- 0,85 tu i 7 ngày và cư ng ñ tu i 28 ngày bao gi cũng l n hơn 400kG/cm2. Nh n xét: Các k t qu nghiên c u th c nghi m cho th y: Bê tông siêu d o có ñ d o sau khi ch t o là 10-20cm. ð s t thi công là 7-8cm. Th i gian gi ñ s t cao là 30-45 phút. 29
Cư ng ñ bê tông phát tri n s m ñ cư ng ñ tu i 3 ngày và 7 ngày theo yêu c u c a công ngh thi công c u BTCT d ng l c nh p s m. 30
T l h nh p B ng 3.4 T l h n h p trong bê tông Kí Mu Ph gia ð+ C/ð+ ð/ð+ X C ð N hi u N/X C/X C C (kg) (kg) (kg) (kg) Không ph 1- O + 5,43 0,45 0,55 0,60 360 850 1050 210 gia ð s t cao Có ph gia: • 2- P Sikament 5,43 0,45 0,55 0,48 360 850 1050 172 R4- 1%X 3- O x TCVN 5,04 0,35 0,65 0,42 370 650 1200 155,5 ∆ 4- P Có ph gia 5,04 0,35 0,65 0,38 370 650 1200 140,6 S gi m ñ s t theo th i gian B ng 3.5 Th i gian trôi qua S gi m ñ s t c a h n h p bê tông (cm) (phút) 1-O 2- R 3- O 4- P 0 5,00 13,40 4,00 12,00 15 3,50 10,20 3,00 9,40 30 2,10 7,00 2,50 8,70 45 1,80 6,00 2,00 5,90 60 1,50 5,50 1,00 5,00 75 1,00 5,00 0,00 4,50 90 0,00 2,80 4,30 105 2,30 4,00 120 2,00 3,80 150 0,40 3,50 160 0,00 3,20 180 2,90 210 1,20 240 0,60 255 0,00 31
S phát tri n cư ng ñ c a bê tông theo tg (kG/cm2) Kí Mu Ph gia hi u 24h 3 ngày 7 ngày/TB 28 ngày 82,00 173,00 238,00 276,00 80 171 242 283 1- O Không ph gia 79,00 162 242 289 0,20 0,43 0,60 0,71 80,00 178,00 245,00 283,00 345,00 177,00 261,00 421,00 175 269 350 349 425 2- P Có ph gia 175,00 270 415 0,44 0,67 352,00 0,87 1,06 174,00 276,00 439,00 145,00 206,00 301,00 380,00 148 213 305 381 3- O Không ph gia 152,00 215 304 386 0,37 0,53 0,76 0,95 150,00 219,00 310,00 378,00 190,00 303,00 385,00 450,00 189 303 385 456 4- P Có ph gia 188,00 305 387 456 0,47 0,76 0,96 1,14 189,00 302,00 382,00 463,00 32
Hình 3.1. Quan h Sn và th i gian Chú ý: - Bê tông không ph gia th i gian 45 ch có th có ñ s t 2 -3cm. Thi công khó - Bê tông có ph gia siêu d o R4 45 phút sau khi tr n có ñ s t t 7-9cm Thi công d dàng. 33
Hình 3.2. S bi n ñ i cư ng ñ v i th i gian 34
Hình 3.3. S bi n ñ i Rb và Rx v i th i gian 35
S phát tri n cư ng ñ bê tông dùng xi măng Chinh Phong, B m Sơn và các lo Lo i xi Xi măng Chinh Phong (400kg/1m3) Xi măng B măng Ph gia 0.3 0.6 1 0.3 (%) Ngày 3 7 28 3 7 28 3 7 28 3 7 28 3 Cư ng 31.9 40.2 48.5 22.4 31.1 41.2 ñR SiKa W 28.8 38.9 44.2 33.8 41.4 49.2 23.7 Sikament 30.2 39.1 46.6 R4 R555- 26.3 35.1 39.3 30.1 41.2 47.5 32.6 36 49.5 20.4 26.2 36 23.6 MBT Mighty 90 RA - 31.1 42.3 48.1 19.1 39 42.9 22.7 28.4 38.6 10.4 KAO PA 95 - 29 41.9 46.4 28.7 37 48.7 22.1 Cienco 1 36
M c ñ gi m ñ s t Lo i xi Xi măng Chinh Phong (400kg/1m3) Xi măng B m Sơn (400kg/1m măng Ph gia 0.3 0.6 1 0.3 0.6 (%) M cñ gi m ñ 0' 30' 60' 0' 30' 60' 90' 120' 0' 30' 60' 90' 0' 30' 60' 90' 120' 0' 30' 60' 90' s t (mm) Plastiment 130 70 200 125 100 90 F Sika W 180 150 130 110 70 200 105 95 190 140 120 100 Sikament 205 140 110 90 R4 R555 130 80 210 160 130 100 70 215 140 105 90 200 150 80 190 160 130 110 MBT Mighty 90 RA - 190 100 80 210 170 135 120 90 * 155 155 100 60 * 210 170 140 KAO PA 95 - 130 70 160 50 170 120 100 70 Cienco 1 37
3.4.4. K t lu n T k t qu nghiên c u lý thuy t th c nghi m và ñư c ki m nghi m trên các d m BTCT ñã ch t o ñ xu t các k t qu sau: 1. V t li u V t li u ch t o theo yêu c u ñ c bi t. ð c bi t lưu ý bê tông ph i g m 4 thành ph n: - ðá, cát phù h p v i TCVN ho c các tiêu chu n qu c t khác. T t nh t dùng ñá dăm, cát có Mk >2.5. - Xi măng PC 40, PC 50 theo TCVN ho c lo i I theo tiêu chu n ASTM. - Ph gia siêu d o Sika, phecmal, có th dùng ph gia siêu d o do Vi t Nam ch t o, song c n ki m tra l i ñ n ñ nh c a s n ph m ph gia. Li u lư ng kho ng 1.2 - 2.4 lít cho 1m3 theo lư ng xi măng s d ng cho 1m3 bê tông. - Thành ph n d o bê tông ñư c thi t k theo TCVN ho c tiêu chu n theo yêu c u công trình. 2. Công ngh ch t o Ch t o bê tông theo công ngh bê tông bình thư ng. Ch lưu ý s d ng ñúng ch ng lo i và lư ng ph gia thích h p. S lư ng d m ch n ñ ng ch c n 1/4 so v i công ngh cũ, ưu tiên dùng lo i d m có t n s cao. 3. Các ñ c tính c a bê tông siêu d o cư ng ñ cao s m - H n h p bê tông (b tông tươi): ð t s t ban ñ u: 10-20 cm ð t s t thi công: 7-8cm T l N/X: 0.38-0.41 Th i gian thi công : 30-45 phút - Bê tông: T c ñ phát tri n cư ng ñ R3 ≥ 0.7 Rb R7 ≥ 0.85 Rb F28 ≥ 1.1 Rb - V i v t li u Vi t Nam có th ñ t cư ng ñ sau: R3 ≥ 280 kG/cm2 R7 ≥ 350 kG/cm2 R28 ≥ 400 kG/cm2 4. Ph m vi áp d ng Lo i bê tông siêu d o cư ng ñ ch u nén 40 ÷50MPa có th dùng ñ ch t o các d m bê tông c t thép d ng l c thi công theo công ngh ho c h ng, th i gian kéo c t thép sau 3 ngày ho c 7 ngày. 38
Lưu ý các công trình c th c n ti n hành các thí nghi m ñ k sư tư v n có s li u quy t ñ nh. Trên cơ s các nghiên c u trên khi thay ñ i lo i ph gia có th th nghi m l i theo phương pháp trên ñ ñ i ch ng. CÂU H I ÔN T P 1. T ng quan v bê tông siêu d o cư ng ñ cao; 2. C u trúc c a bê tông siêu d o cư ng ñ cao; 3. Các gi i pháp k thu t nâng cao tính d o và cư ng ñ c a bê tông siêu d o cư ng ñ cao. 39