5-3. CÁC TÍNH CHẤT KỸ THUẬT VÀ THÍ NGHIỆM BÊ TÔNG
I/ TÝnh dÔ ®æ (tÝnh c«ng t¸c, tÝnh dÔ t¹o h×nh) cña hçn hîp bª t«ng
- K/n: BiÓu thÞ kh¶ n¨ng lÊp ®Çy khu«n nh−ng vÉn ®¶m b¶o ®−îc ®é
®ång nhÊt cña hçn hîp bª t«ng trong mét ®iÒu kiÖn ®Çm nÐn nhÊt ®Þnh.
- §Ó ®¸nh gi¸ tÝnh dÔ ®æ, ng−êi ta sö dông 3 chØ tiªu: TÝnh dÝnh; TÝnh gi÷
n−íc; TÝnh l−u ®éng
1) TÝnh dÝnh
- K/n: Lµ tÝnh chÊt biÓu thÞ kh¶ n¨ng ®¶m b¶o liªn kÕt æn ®Þnh gi÷a c¸c
thµnh phÇn vËt liÖu trong hçn hîp bª t«ng ®Ó t¹o nªn mét thÓ ®ång nhÊt.
- NÕu hỗn hợp bê tông có tính dính kÐm th× trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn dÔ ph¸t sinh hiÖn t−îng ph©n tÇng. Khi ®ã c¸t vµ nhÊt lµ ®¸ nÆng sÏ bÞ l¾ng xuèng, v÷a xi m¨ng bÞ ®Èy lªn, nh− vËy hçn hîp bª t«ng sÏ kh«ng ®ång nhÊt, lµm gi¶m c−êng ®é vµ kh¶ n¨ng chèng thÊm cña bª t«ng.
I/ TÝnh dÔ ®æ (tÝnh c«ng t¸c, tÝnh dÔ t¹o HÌNH) cña hçn hîp bª t«ng
2) TÝnh gi÷ n−íc
- K/n: Lµ tÝnh chÊt thÓ hiÖn kh¶ n¨ng gi÷ n−íc bªn trong cña hçn hîp bª
t«ng trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn vµ thi c«ng (®æ khu«n vµ ®Çm nÐn).
- NÕu tÝnh gi÷ n−íc kÐm sÏ ph¸t sinh hiÖn t−îng tiÕt n−íc, n−íc sÏ ch¶y qua khe kÏ cèt pha kÐo theo v÷a xi m¨ng hoÆc bÞ ®äng l¹i ë mÆt c¸c h¹t cèt liÖu, mÆt ngoµi cèt thÐp, gãc c¹nh cèt pha, khi bay h¬i ®Ó l¹i lç rçng lµm gi¶m c−êng ®é bª t«ng.
* Hçn hîp bª t«ng cã ®é tiÕt n−íc nhá sÏ cã tÝnh dÝnh cao vµ ®¶m b¶o ®ång nhÊt, ®Òu ®Æn trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn, ®æ vµ ®Çm.
I/ TÝnh dÔ ®æ (tÝnh c«ng t¸c, tÝnh dÔ t¹o HÌNH) cña hçn hîp bª t«ng
3) TÝnh l−u ®éng
a- Kh¸i niÖm vµ ph©n lo¹i:
- K/n: Lµ tÝnh chÊt biÓu thÞ kh¶ n¨ng dÞch chuyÓn, trơn trượt cña c¸c thµnh phÇn vËt liÖu trong hçn hîp bª t«ng d−íi t¸c dông cña träng l−îng b¶n th©n hay do t¸c dông c−ìng bøc c¬ häc (rung ®éng do ®Çm) lµm cho bª t«ng ®Æc ch¾c.
- C¨n cø vµo ®é l−u ®éng ng−êi ta ph©n hçn hîp bª t«ng thµnh 3 lo¹i: + HHBT ch¶y: Tạo hình chủ yếu dựa vào tác dụng của khối lượng bản
thân hoặc kết hợp với lực ñầm bên ngoài.
+ HHBT dÎo: T¹o h×nh dùa vµo t¸c dông cña khèi l−îng b¶n th©n kết hợp
với dïng ngo¹i lùc t¸c dông kh«ng lín l¾m.
+ HHBT cøng kh«: Khi ®Çm ph¶i dïng ngo¹i lùc t¸c dông m¹nh.
I/ TÝnh dÔ ®æ (tÝnh c«ng t¸c, tÝnh dÔ t¹o HÌNH) cña hçn hîp bª t«ng
b- C¸ch x¸c ®Þnh ®é l−u ®éng cña hçn hîp bª t«ng
+ Víi hçn hîp bª t«ng ch¶y, tÝnh l−u ®éng ®−îc biÓu thÞ b»ng ®é ch¶y xòe
Dx(cm)
+ Víi hçn hîp bª t«ng dÎo, tÝnh l−u ®éng ®−îc biÓu thÞ b»ng ®é sôt SN(cm) + Víi hçn hîp bª t«ng cøng kh«, tÝnh l−u ®éng ®−îc biÓu thÞ b»ng ®é cøng §C(s)
* Ph−¬ng ph¸p nón cụt x¸c ®Þnh ®é sôt và ñ(cid:2) ch(cid:3)y xòe của hỗn hợp BT (cid:1) Dụng cụ thí nghiệm: - Bộ khuôn nón cụt tiêu chuẩn
£ 40: d=10; D=20; h=30 (cm) – 8 lít HHBT ‡ 70: d=15; D=30; h=45 (cm) – 24 lít HHBT Dmax Dmax
-Thước, ñồng hồ bấm giây (cid:1) Các bước thí nghiệm:
• Trén hçn hîp bª t«ng • §Æt khu«n nãn côt tiªu chuÈn lªn trªn nÒn cøng, ph¼ng • §æ hçn hîp bª t«ng qua phÔu vµo khu«n thµnh 3 líp (mçi líp 1/3 chiÒu cao). Sau mçi líp ®æ dïng que s¾t §K16mm chäc ®Òu 25 c¸i (56 c¸i víi khu«n lín) trªn bÒ mÆt HHBT tõ xung quanh vµo gi÷a, s©u xuèng líp d−íi 2-3cm.
I/ TÝnh dÔ ®æ (tÝnh c«ng t¸c, tÝnh dÔ t¹o HÌNH) cña hçn hîp bª t«ng
• Dïng bay g¹t b»ng mÆt khu«n • Tõ tõ nhÊc khu«n theo ph−¬ng th¼ng ®øng trong thêi gian tõ 5-10s (cid:2) HHBT sÏ sôt xuèng.
• §Æt khu«n sang bªn c¹nh khèi HHBT võa bÞ sôt, ®o ®é chªnh lÖch chiÒu cao gi÷a miÖng khu«n víi ®iÓm cao nhÊt cña HHBT. • §é chªnh lÖch nµy gäi lµ ®é sôt, ký hiÖu lµ SN, tÝnh b»ng cm, biÓu thÞ ®é l−u ®éng cña hçn hîp bª t«ng.
SN lín (cid:2) HHBT cã tÝnh l−u ®éng cao SN nhá (cid:2) HHBT cã tÝnh l−u ®éng thÊp
(cid:1) N/x: Ph−¬ng ph¸p nµy ®¬n gi¶n, thÝch hîp víi c«ng tr−êng * NÕu HHBT ch¶y th× dïng gi¸ trÞ ®−êng kÝnh trung b×nh cña HHBT sau khi sôt, g(cid:4)i là ñ(cid:2) ch(cid:3)y xòe (Dx) ®Ó biÓu thÞ tÝnh l−u ®éng cña HHBT.
I/ TÝnh dÔ ®æ (tÝnh c«ng t¸c, tÝnh dÔ t¹o HÌNH) cña hçn hîp bª t«ng
3) TÝnh l−u ®éng * Ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh ®é cøng - Dông cô: Khuôn nón cụt tiêu chuẩn; Nhít kÕ kü thuËt; Bµn rung tiªu chuÈn; §ång hå bÊm gi©y - Tr×nh tù:
+ Trén HHBT + §Æt nhít kÕ ®· cã kÌm khu«n nãn côt lªn bµn rung + §æ HHBT ®· trén ®Òu vµo nãn côt tiªu chuÈn (chó ý cã ®Çm chÆt nh− ë
thÝ nghiÖm x¸c ®Þnh ®é sôt).
+ Rót khu«n nãn côt theo ph−¬ng th¼ng ®øng, ®iÒu chØnh cho mÆt ®Üa trïng víi mÆt trªn cña HHBT råi më vÝt cho m¸y b¾t ®Çu ch¹y ®ång thêi bÊm ®ång hå ghi l¹i thêi gian T1.
+ Cho m¸y ch¹y tíi khi nµo HHBT ph©n bè ®Òu vµ san ph¼ng hai bªn phÝa trong vµ phÝa ngoµi h×nh trô trong th× t¾t m¸y ghi l¹i thêi gian T2 (Khi ®ã v¹ch kh¾c trªn cÇn trïng víi mÆt trªn cña bÖ ®ì). - Thêi gian ch¹y m¸y ký hiÖu lµ ðC (s) = T2 – T1 biÓu thÞ tÝnh l−u ®éng cña HHBT.
ðC lín (cid:2) HHBT cã tÝnh l−u ®éng thÊp ðC nhá (cid:2) HHBT cã tÝnh l−u ®éng cao
- N/x: Ph−¬ng ph¸p nµy ®ßi hái thiÕt bÞ phøc t¹p
I/ TÝnh dÔ ®æ (tÝnh c«ng t¸c, tÝnh dÔ t¹o HÌNH) cña hçn hîp bª t«ng
4) C¸c yÕu tè ¶nh h−ëng ®Õn tÝnh dÔ ®æ (tÝnh c«ng t¸c) cña hçn hîp BT nãi chung vµ tÝnh l−u ®éng cña h2 BT nãi riªng
a- N−íc N t¨ng th× ®é l−u ®éng cña HHBT t¨ng lªn, nh−ng nÕu l−îng n−íc nhiÒu qu¸ (v−ît kh¶ n¨ng gi÷ n−íc cña hhBT ®Ó hhBT ®¹t ®é dÎo tèt nhÊt mµ ko bÞ ph©n tÇng, t¸ch n−íc) th× sÏ x¶y ra hiÖn t−îng ph©n tÇng, tiÕt n−íc fi ¶nh h−ëng ®Õn Rb b- Xi m¨ng (tr164) (cid:2)Lo¹i XM: Víi cïng §K vÒ thµnh phÇn, khi sö dông c¸c lo¹i XM khác nhau th× ®é l−u ®éng khác nhau. - h2BT dïng xi m¨ng Po cã ®é l−u ®éng lín h¬n hçn hîp BT dïng XM Pu vµ XM xØ (V× XMPu, xØ h¸o n−íc h¬n XM Pu): (SN)Po (cid:160) - §Ó ®¹t ®é l−u ®éng nh− nhau th× XMPu vµ XMxØ ph¶i dïng nhiÒu n−íc h¬n XMPo:
(SN)Pu
(N)Pu (N)Po (cid:160)
(cid:2)L−îng XM: NÕu l−îng XM lín ®ñ ®Ó cïng víi n−íc bao bäc vµ lÊp ®Çy lç rçng
cña CL lµm cho CL Ýt tiÕp xóc víi nhau th× lùc ma s¸t kh« sÏ gi¶m nªn tÝnh l−u
®éng cña hçn hîp BT t¨ng. Nh−ng nÕu l−îng XM t¨ng ®Õn 1 møc ®é nµo ®ã mµ
l−îng n−íc vÉn ko thay ®æi th× ®é nhít sÏ t¨ng tøc lµ ®é dÎo gi¶m (Nhít > I/ TÝnh dÔ ®æ (tÝnh c«ng t¸c, tÝnh dÔ t¹o HÌNH) cña hçn hîp bª t«ng
c- Cèt liÖu (tr165)
(cid:1) H×nh d¹ng vµ bÒ mÆt h¹t: CL cã d¹ng h¹t trßn, bÒ mÆt nh½n th× ®é l−u ®éng cña hhBT sÏ t¨ng
(cid:2)BT ®¸ sái cã ®é l−u ®éng lín h¬n so víi BT®¸ d¨m: (SN)sỏi (cid:160) (SN)dăm
(cid:2)§Ó ®¹t ®é l−u ®éng nh− nhau th× BT ®¸ sái cã thÓ gi¶m 5‚ 10% l−îng n−íc nhµo (N)dăm trén so víi BT ®¸ d¨m: (N)sỏi (cid:160)
(cid:1) §é lín vµ cÊp fèi CL
Khi dïng cèt liÖu có kích thước lín (Mñl lớn, Dmax lớn), cÊp phèi tèt th× {∑r ,∑F}min
khi ®ã víi 1 l−îng v÷a XM nhÊt ®Þnh th× phÇn vữa XM lÊp ®Çy lç rçng gi÷a c¸c h¹t
CL lµ min, phÇn v÷a cßn l¹i bao mÆt ngoµi c¸c h¹t CL sÏ dµy lµm cho kh¶ n¨ng
tr¬n tr−ît gi÷a c¸c h¹t CL sÏ dÔ dµng h¬n do ®ã ®é l−u ®éng t¨ng. (∑r ,∑F) CL có kích thước lớn, CP tốt > (∑r ,∑F) CL có kích thước nhỏ, CP ko tốt * Với cùng ñiều kiện thành phần (X,N,C,ð=const): (dhồXM bao ngoài) CL: KT lớn, CP tốt (cid:160) (dhồXM bao ngoài) CL: KT nhỏ, CP ko tốt (SN) CL: KT nhỏ, CP ko tốt (Xyc) CL: KT nhỏ, CP ko tốt (cid:2) (SN) CL: KT lớn, CP tốt (cid:160)
(Xyc) CL: KT lớn, CP tốt (cid:160) * Với cùng SNyc: I/ TÝnh dÔ ®æ (tÝnh c«ng t¸c, tÝnh dÔ t¹o HÌNH) cña hçn hîp bª t«ng (cid:1) Møc ngËm c¸t mc hîp lý) sao cho: mc =C/(C+§) - Mçi hçn hîp BT cã 1 hµm l−îng c¸t thÝch hîp (mc hîp lýfi Với lượng nước và xi măng nhất ñịnh th× hçn hîp bª t«ng sÏ cã SN lín nhÊt.
Hay ®Ó ®¹t ®é l−u ®éng yªu cÇu th× l−îng dïng XM vµ n−íc lµ Ýt nhÊt. - NÕu mc>mc hîp lýfi l−îng c¸t qu¸ nhiÒu (cid:2)(∑F) c¸t lín (cid:2)l−îng h(cid:5) XM
(X+N) kh«ng ®ñ bao bäc vµ nhÐt ®Çy khe kÏ cña cátfi Néi M/S t¨ngfi TÝnh l−u
®éng gi¶m (SNfl ) - NÕu mc l−îng ®¸ nhiÒu, (∑r) ®¸ lín, c¸t qu¸ Ýt (cid:2)L−îng v÷a
XM c¸t (X+C+N) kh«ng ®ñ lÊp ®Çy khe kÏ của ñáfi néi ma s¸t t¨ngfi TÝnh l−u
®éng gi¶m (SNfl ) - mc th−êng ®−îc x¸c ®Þnh qua thùc nghiÖm vµ cã thÓ tÝnh to¸n s¬ bé trªn
c¬ së gi¶ ®Þnh r»ng trong hhBT phÇn rçng vµ xung quanh h¹t CL lín ®−îc lÊp ®Çy
vµ bao bäc bëi v÷a XM c¸t vµ hồ XM l¹i lÊp ®Çy khe kÏ và bao quanh các hạt c¸t. I/ TÝnh dÔ ®æ (tÝnh c«ng t¸c, tÝnh dÔ t¹o HÌNH) cña hçn hîp bª t«ng Khi pha phô gia ho¸ dÎo (PG ho¹t tÝnh bÒ mÆt) vµo hhBT nã sÏ lµm gi¶m sù m/s
gi÷a c¸c h¹t CL vµ tÝnh dÝnh cña XM nªn lµm t¨ng ®é dÎo cña hhBT .
Ngoµi ra khi pha PGHD nÕu muèn gi÷ nguyªn SN th× N gi¶m, X gi¶m (8‚ 10%) hoÆc
Rb t¨ng .
e- Thi c«ng T¸c dông cña gia c«ng chÊn ®éng lµ biÖn ph¸p cã hiÖô qu¶ lµm cho h2BT cøng vµ
kÐm dÎo trë thµnh dÎo vµ ch¶y. Tuy nhiªn khi chÞu t¸c ®éng cña chÊn ®éng c¸c h¹t nhá cã xu h−íng di chuyÓn lªn
bÒ mÆt vµ c¸c h¹t lín ch×m xuèng v× vËy nÕu chÕ ®é chÊn déng kh«ng hîp lý th× bª
t«ng sÏ kÐm ®ång nhÊt (cid:2)hçn hîp bª t«ng ph¶i ®¶m b¶o dÎo nh−ng dÝnh kÕt tèt. II/ C−êng ®é cña bª t«ng 1) C−êng ®é chÞu nÐn và mác cña BT
a- Các khái niệm
- ta (cid:2) V× vËy dùa vµo RN ng−êi BT lµ VL gißn chñ yÕu chÞu nÐn RN =(7‚ 15)RK
x¸c ®Þnh m¸c BT. - - M¸c BT lµ gi¸ trÞ lµm trßn c−êng ®é chÞu nÐn giíi h¹n xác ñịnh trong các ñiều
kiện tiêu chuẩn (h×nh dạng mẫu – Lập phương cạnh 15cm; cách chế tạo mẫu;
cách bảo dưỡng mẫu-To=27– 2oC, W>90% và thời gian bảo dưỡng – 28 ngày)
C−êng ®é giíi h¹n cña VL lµ trÞ sè b×nh qu©n c−êng ®é cña mét tæ mÉu thÝ
nghiÖm (sè mÉu ‡ 3) øng víi t¶i träng ph¸ ho¹i. II/ C−êng ®é cña bª t«ng gi¸ trÞ t¶i träng ph¸ ho¹i lµ Pi fi R i =P i /F (F: DiÖn tÝch chÞu Ðp) + Sau 1 ngµy th¸o khu«n, tiÕp tôc b¶o d−ìng ë §KTC
+ Sau 28 ngµy (tõ khi ®óc) lÊymÉu lau kh«, ®Ó 30 phót
+ Ðp mÉu fi
+ Sè mÉu tèi thiÓu lµ 3 mÉu fi Rtb=
* Chó ý
- NÕu dïng khu«n mÉu kh«ng ®óng kÝch th−íc tiªu chuÈn th× ph¶i nh©n hÖ sã ®iÒu -
- chØnh (VD với BT mác 200: Mẫu 20 phải *1,05; mẫu 10 phải *0,94)
Cã thÓ nÐn mÉu ë tuæi sím h¬n råi suy ra c−êng ®é ë 28 ngµy
Có thể khoan mẫu rồi ñem ép II/ C−êng ®é cña bª t«ng - P2 Ðp vÕt vµo mÆt BT b»ng c¸ch ®Ëp bóa ®Çu cã g¾n viªn bi. Khi bóa ®Ëp
trªn mÆt BT t¹o nªn hai vÕt lâm: 1 vÕt trªn BT, 1 vÕt trªn thnah chuÈn ®Æt
trong bóa (b»ng thÐp hay nh«m). C¨n cø vµo ®−êng quan hÖ db/dc (§k vÕt
lâm trªn mÆt BT /§k vÕt lâm trªn thanh chuÈn) víi Rb (cid:2)Rb - P2 ®o ®é n¶y®µn håi b»ng sóng: Khi bÊm vµo mÆt BT do BT cã ®µn tÝnh nªn
®Çu sóng n¶y lªn. C¨n cø vµo quan hÖ lËp s½n gi÷a ®é n¶y ®µn tÝnh víi
Rb (cid:2)Rb - P2 siªu ©m. C¬ së cña P2 nµy lµ dùa trªn quan hÖ gi÷a Rb vµ c¸c tÝnh chÊt
®µn håi vµ ko ®µn håi cña BT. Dùa vµo vËn tèc truyÒn sãng siªu ©m (cid:2)Rb - P2 céng h−ëng: - P2 va ®Ëp: II/ C−êng ®é cña bª t«ng 2) S(cid:6) ph¸t triÓn c−êng ®é BT theo thêi gian và ph(cid:7) thu(cid:2)c vào nhi(cid:8)t ñ(cid:2) - XuÊt ph¸t tõ thùc nghiÖm b»ng c¸ch ®óc mét lo¹t mÉu BT, d−ìng hé trong
§KTC råi ®em Ðp ë c¸c tuæi kh¸c nhau 1,2,3,7,14,28, ... ngµy, ta vÏ ®−îc
quan hÖ cña Rb theo T/g vµ nhËn thÊy quan hÖ nµy gÇn nh− tu©n theo qui
luËt Logarit (Khi kh«ng dïng phô gia) (Tõ 7-14 ngµy PT nhanh, sau 28
ngµy chËm dÇn vµ cã thÓ t¨ng m·i ®Õn hµng chôc n¨m sau) - a n a n 28 = = = - . R R . R R n lg
lg lg
lg a
n lg
lg 28
n a
n fi fi §Ó ®¬n gi¶n trong tÝnh to¸n ng−êi ta ®−a ®å thÞ vÒ d¹ng tuyÕn tÝnh víi trôc
hoµnh lµ lgt: Rb=Algt
Từ ñó ta có công thức tính ñổi cường ñộ bê tông từ ngắn ngày sang dài
ngày và ngược lại từ dài ngày về ngắn ngày. Công thức này cũng có thể
ứng dụng ñể xác ñịnh cường ñộ bê tông ở 28 ngày khi ñã biết cường ñộ
của nó ở một ngày tuổi khác.
R
R - Trong thùc tÕ cã nhiÒu lo¹i XM kh¸c nhau, N/X cña c¸c lo¹i kh¸c nhau,T/c
cña CL, P2 chÕ t¹o BT kh¸c nhau nªn tû lÖ Rn/Ra kh«ng thÓ lµ 1h»ng sè ®èi
víi tÊt c¶ c¸c lo¹i v× vËy tÝnh to¸n b»ng c«ng thøc trªn thùc tÕ ko chÝnh x¸c
l¾m . II/ C−êng ®é cña bª t«ng Rb(KG/cm2) Rb(KG/cm2) lgt t(ngµy) - Sù PT Rb ko chØ phô thuéc vµo T/g mµ cßn phô thuéc vµo nhiÖt ®é m«i
tr−êng xung quanh. ë n−íc ta khÝ hËu nãng Èm nªn c«ng thøc ph¸t triÓn Rb
theo T/g ë trªn ko hoµn toµn thÝch hîp . - Theo Vorobier: T0 <150 C: BT ®«ng cøng chËm T0 >150 C: BT ®«ng cøng nhanh h¬n nhiÒu Quan hÖ gi÷a Rb víi T/g vµ T0 nh− b¶ng 5-15. II/ C−êng ®é cña bª t«ng 3) C¸c yÕu tè ¶nh h−ëng ®Õn c−êng ®é nÐn cña BT • CÊu tróc cña bª t«ng sau khi ®· r¾n ch¾c gåm: - §¸ XM - Cèt liÖu - C¸c lo¹i lç rçng (lç rçng trong ®¸ XM, trong cèt liÖu vµ lç rçng gi÷a c¸c
h¹t cèt liÖu kh«ng ®−îc chÌn hå XM). • Khi chÞu lùc, bª t«ng cã thÓ bÞ ph¸ vì ë c¸c phÇn: - §¸ XM - Cèt liÖu - G¾n kÕt gi÷a ®¸ XM vµ CL Ph¸ ho¹i cã thÓ x¶y ra ë mét phÇn hay nhiÒu phÇn cïng mét lóc. V× vËy
c¸c yÕu tè nµo ¶nh h−ëng ®Õn R®¸ XM, Rcèt liÖu vµ mÆt tiÕp gi¸p gi÷a ®¸ XM
vµ cèt liÖu th× ®Òu ¶nh h−ëng ®Õn Rb. C¸c yÕu tè ®ã bao gåm: II/ C−êng ®é cña bª t«ng a- Xi m¨ng vµ n−íc * M¸c xi m¨ng vµ tû lÖ X/N (Rx, X/N) Theo nhËn xÐt trªn ta thÊy: Rb=f(R®¸XM)=f(Rx, N/X). - Sù phô thuéc cña Rb vµo Rx vµ N/X ®· ®−îc nhiÒu nhµ khoa häc nghiªn cøu
vµ ®Ò ra mét sè c«ng thøc kinh nghiÖm sau: (Tªn c«ng thøc, d¹ng c«ng
thøc, c¸c ký hiÖu, ph¹m vi ¸p dông, −u nh−îc ®iÓm, biÓu ®å). II/ C−êng ®é cña bª t«ng R = 28
R
b 5.1 K x
N
X
28: C−êng ®é chÞu nÐn giíi h¹n cña bª t«ng ë tuæi 28 ngµy N/X=0,4-1 (hhbt dÎo) •
•
•
•
•
• • Rb
Rx: M¸c xi m¨ng
N, X: Khèi l−îng n−íc vµ xi m¨ng cã trong bª t«ng
K: HÖ sè thùc nghiÖm K=3,5- ®¸ d¨m; K=4- ®¸ sái
1,5: HÖ sè øng víi bª t«ng nÆng
Ph¹m vi øng dông: XM Po, c¸t s«ng s¹ch, sái cã ®−êng kÝnh trung
b×nh hoÆc d¨m chÕ t¹o b»ng ®¸ ®Æc ch¾c, cÊp phèi tèt;
N/x: C«ng thøc cã luü thõa 1,5 ë mÉu sè (cid:2) Khã tÝnh to¸n Ph¹m vi øng dông hÑp II/ C−êng ®é cña bª t«ng - X/N=1,4-2,5 (hhbt dÎo) 28
Rb K: HÖ sè thùc nghiÖm K=0,55- §¸ d¨m; K=0,5- ®¸ sái N/x: DÔ tÝnh to¸n h¬n * Trong thùc tÕ cèt liÖu vµ xi m¨ng cã nhiÒu lo¹i, trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt cã
thÓ thªm phô gia c¸c lo¹i. Kü thuËt thi c«ng tiÕn bé cho phÐp s¶n xuÊt BT m¸c cao
(BT kh«). C¸c c«ng thøc trªn ch−a ph¶n ¸nh ®−îc tÊt c¶ c¸c nh©n tè ®ã nªn kÕt
qu¶ tÝnh to¸n sai sè nhiÒu so víi thùc tÕ. Ph¹m vi øng dông hÑp II/ C−êng ®é cña bª t«ng = . / )5,0 NXRxA
.( + = - - BT dÎo - m¸c thÊp vµ TB - N/X‡ 0,4(X/N£ 2,5) )5,0 / NXRxA
.1
.( 28
Rb
28
Rb
A, A1 lµ hÖ sè thùc nghiÖm phô thuéc vµo chÊt l−îng vËt liÖu vµ ph−¬ng ph¸p - BT kh« - m¸c cao - N/X<0,4 (X/N>2,5) x¸c ®Þnh m¸c xi m¨ng (B¶ng 5-18) N/x: C«ng thøc nµy ®· kh¾c phôc ®−îc nh−îc ®iÓm cña hai c«ng thøc trªn. Ph¹m
vi øng dông réng, ®· ®Ò cËp ®Çy ®ñ c¸c yÕu tè ¶nh h−êng (thÓ hiÖn qua hÖ sè A,
A1) vµ lo¹i bª t«ng. II/ C−êng ®é cña bª t«ng * Chó ý:
VL tèt: XM Po m¸c trung b×nh vµ cao; XM Pu vµ xØ m¸c cao C¸t cã M®l >2,5 (c¸t s«ng)
§¸ d¨m, sái cã thµnh phÇn h¹t tèt
VL trung b×nh: XM Po, xØ, Pu m¸c trung b×nh C¸t ®¸ t−¬ng ®èi s¹ch. VL kÐm: XM m¸c thÊp, c¸t nhá, sái t−¬i+rb t−¬I NTD lín tuoi+rb NTD)>rbmin (VD: rb=0,01+0,08=0,09) t−¬i lín (cid:2) (rb tuoi+rb NTD)>rb min (VD: rb=0,08+0,01=0,09) * L−îng n−íc (N)
- Rb phô thuéc vµo ®é rçng, ®é rçng bª t«ng gåm hai phÇn ®é rçng trong bª t«ng
t−¬i (bät khÝ) vµ ®é rçng do n−íc tù do bay h¬i: rb= rb
- Khi dïng l−îng xi m¨ng kh«ng ®æi vµ chän mét ph−¬ng ph¸p ®Çm nhÊt ®Þnh th×
hçn hîp bª t«ng cã mét l−îng n−íc thÝch hîp nhÊt (Nhl) ®Ó víi ph−¬ng ph¸p ®Çm
nµy bª t«ng t−¬i ®Æc ch¾c, l−îng n−íc tù do Ýt (cid:2) (rb= rb
NTD) min (VD:
rb=0,02+0,05=0,07)
- NÕu l−îng N lín qu¸ > Nhl (cid:2) HHBT ch¶y dÔ ®Çm (cid:2) BT t−¬i ®Æc ch¾c (cid:2) rb
nhá, nh−ng chØ mét phÇn n−íc ho¸ hîp víi XM, n−íc bay h¬i nhiÒu (cid:2) rb
(cid:2)(rb
- NÕu l−îng N Ýt qu¸ II/ C−êng ®é cña bª t«ng II/ C−êng ®é cña bª t«ng ph¶i chÕ t¹o b»ng ®¸ ®Æc ch¾c cã c−êng ®é cao. (Rb)®¸ sái (Xyc) CL:KT nhá, TP h¹t ko tèt (Rb)CL:KT nhá, TP h¹t ko tèt (do g¾n kÕt tèt h¬n) + H×nh d¹ng vµ bÒ mÆt h¹t cèt liÖu:
-> H×nh d¹ng trßn, nh½n mÆt (cid:2) DÝnh kÕt víi XM kÐm (cid:2) Rb thÊp
-> NhiÒu c¹nh gãc, bÒ mÆt th« r¸p (cid:2) DÝnh kÕt víi XM tèt (cid:2) Rb cao
-> Víi cïng §KTP: (Rb)®¸ d¨m (cid:160)
+ §é lín vµ thµnh phÇn h¹t:
CL có kích thước lín vµ thµnh phÇn h¹t tèt th× {∑ r ,∑ F}min (cid:2)
tk (cid:2) (Xyc) CL:KT lín, TP h¹t tèt (cid:160)
Với Rb
Víi X=const (cid:2) (Rb)CL:KT lín, TP h¹t tèt (cid:160)
+ T¹p chÊt: TÊt c¶ c¸c t¹p chÊt cã h¹i trong CL ®Òu lµm gi¶m Rb d−íi c¸c h×nh thøc kh¸c nhau. triÓn c−êng ®é cña bª t«ng - Cã lo¹i phô gia cã thÓ lµm t¨ng c−êng ®é bª t«ng II/ C−êng ®é cña bª t«ng - Khi chÊt l−îng vËt liÖu ®· ®¶m b¶o vµ tû lÖ phèi hîp gi÷a c¸c vËt liÖu hîp lý th× ®iÒu kiÖn thi c«ng lµ mét nh©n tè quan träng ¶nh h−ëng ®Õn Rb - Khi thi c«ng ph¶i tu©n theo qui tr×nh, qui ph¹m. chó ý c¸c kh©u liªn hoµn
trong qu¸ tr×nh thi c«ng bª t«ng: Trén (®Òu), vËn chuyÓn (tr¸nh va ®éng
m¹nh), ®æ, san, ®Çm (®óng kü thuËt), b¶o d−ìng (t−íi n−íc). - §Æc biÖt, møc ®é ®Çm chÆt ¶nh h−ëng lín ®Õn Rb. §Ó biÓu thÞ mèi quan hÖ gi÷a Rb víi møc ®é ®Çm chÆt, ng−êi ta dïng hÖ sè ®Çm chÆt K®c: o'/g o K®c = g Trong ®ã: g o': KLTT thùc tÕ cña bª t«ng t−¬i
o: KLTT tÝnh to¸n cña bª t«ng t−¬i khi gi¶ thiÕt trong bª g t«ng t−¬i kh«ng cã lç rçng, chØ cã X, N, C, §. K®c cµng lín chøng tá Vbk cµng Ýt -(cid:2) Møc ®é ®Çm chÆt cao (cid:2) Rb cao. III/ TÝnh biÕn d¹ng cña bª t«ng Khi thi sö dông vËt liÖu bª t«ng, do chÞu t¸c dông cña ngo¹i lùc hay c¸c
t¸c ®éng cña m«i tr−êng xung quanh, nã cã thÓ cã c¸c biÕn d¹ng sau: - BD co në thÓ tÝch do ®é Èm thay ®æi - BD do nhiÖt thuû ho¸ cña XM t¹o nªn - BD ®µn håi do ngo¹i lùc t¸c dông ng¾n h¹n - BD tõ biÕn do ngo¹i lùc t¸c dông dµi h¹n 1> BiÕn d¹ng co në thÓ tÝch - HiÖn t−îng: HHBT r¾c ch¾c trong m«i tr−êng kh«ng khÝ th× co l¹i, trong n−íc th× në ra. VÒ gi¸ trÞ tuyÖt ®èi, ®é co lín h¬n ®é në 10 lÇn. - Nguyªn nh©n: Do v÷a XM r¾n thµnh ®¸ XM cã sù thay ®æi thÓ tÝch + HiÖn t−îng co x¶y ra lµ do ®Çu tiªn NTD bay h¬i vµ thuû ho¸ víi c¸c
KVXM (sù co ngãt nµy kh«ng mang tÝnh thuËn nghÞch, cã nghÜa lµ khi cã
n−íc chui vµo lç rçng th× kh«ng cã sù në thÓ tÝch). Sau ®ã khi n−íc tù do
hÕt th× n−íc hÊp phô trong cÊu tróc Gel cña ®¸ XM t¸ch ra lµm cho c¸c
mÇm tinh thÓ trong cÊu tróc Gel dÞch l¹i víi nhau lµm cho cÊu tróc Gel co
l¹i (Sù co ngãt nµy cã tÝnh thuËn nghÞch, cã nghÜa lµ khi ®é Èm cña m«i
tr−êng xung quanh thÝch hîp th× thÓ tÝch cña bª t«ng t¨ng vµ cã thÓ trë l¹i
hoµn toµn thÓ tÝch tr−íc khi co ngãt ë thêi kú thø hai) III/ TÝnh biÕn d¹ng cña bª t«ng + HiÖn t−îng në thÓ tÝch: BiÕn d¹ng në thÓ tÝch trong bª t«ng lµ do chiÒu
dµy mµng n−íc hÊp phô cña c¸c tinh thÓ trong cÊu tróc Gel cña ®¸ XM
t¨ng - T¸c h¹i: + Sù co ngãt nhiÒu vµ kh«ng ®Òu cã thÓ g©y ra nøt nÎ + Sù co ngãt lµm gi¶m kÝch th−íc cÊu kiÖn, lµm gi¶m sù dÝnh kÕt cña c¸c
líp bª t«ng ®æ kÕ tiÕp nhau.
+ ë nh÷ng vïng mùc n−íc thay ®æi, sù co në thÓ tÝch liªn tiÕp lµm c«ng
tr×nh chãng bÞ h− háng. - BiÕn d¹ng co ngãt gi¶m dÇn theo thêi gian vµ ®Õn lóc nµo ®ã coi nh− ngõng h¼n. - C¸c yÕu tè ¶nh h−ëng: Lo¹i XM, l−îng XM, ®é mÞn XM, l−îng n−íc, mc
(nh©n tè nµo lµm cho l−îng cÇn n−íc t¨ng th× ®é co ngãt t¨ng). - H¹n chÕ: B¶o D−ìng t−íi n−íc theo ®óng h−íng dÉn III/ TÝnh biÕn d¹ng cña bª t«ng 2> BiÕn d¹ng cña bª t«ng do nhiÖt thuû ho¸ cña xi m¨ng t¹o nªn - HiÖn t−îng: Khi thi c«ng bª t«ng x¶y ra qu¸ tr×nh thuû ho¸ cña xi m¨ng lµ qu¸
tr×nh ph¸t nhiÖt lµm cho bª t«ng nãng lªn. Sau ®ã khi c¸c qu¸ tr×nh c¬ b¶n
cña sù thuû ho¸ kÕt thóc th× bª t«ng l¹i nguéi ®i. Víi c¸c kÕt cÊu bª t«ng
khèi lín, líp bªn trong gi÷ nhiÖt cao h¬n bªn ngoµi (bªn trong V t¨ng cao
h¬n so víi bªn ngoµi) ph¸t sinh øng suÊt kÐo trong bª t«ng g©y ra hiÖn
t−îng nøt nÎ. - H¹n chÕ: 3> BiÕn d¹ng cña bª t«ng khi chÞu t¸c dông cña t¶i träng ng¾n h¹n - Khi t¸c dông t¶i träng rÊt nhanh vµ ®o biÕn d¹ng ngay sau khi ®Æt t¶i träng th× ta cã thÓ ®o ®−îc biÕn d¹ng ®µn håi cña bª t«ng. - Song nÕu ®Æt t¶i träng l©u trong mét kho¶ng thêi gian nµo ®ã (VD 1 giê) th×
ngoµi biÕn d¹ng ®µn håi ra bª t«ng cßn cã BD dÎo (cid:2) Tæng hîp l¹i lµ BD
d−. III/ TÝnh biÕn d¹ng cña bª t«ng 4> BiÕn d¹ng tõ biÕn - HiÖn t−îng: BiÕn d¹ng t¨ng theo thêi gian khi ngo¹i lùc kh«ng thay ®æi t¸c dông lªn bª t«ng. - Nguyªn nh©n: Trong KCBT ®· r¾n ch¾c cã 3 thµnh phÇn: + Cèt liÖu c¸t ®¸ nãi chung gi÷ nguyªn tÝnh chÊt vµ kh¶ n¨ng chÞu lùc khi chÞu t¶i + Thµnh phÇn ®¸ xi m¨ng ®· kÕt tinh thµnh tinh thÓ + Thµnh phÇn keo trong ®¸ xi m¨ng (chñ yÕu lµ C2SHn)
Hai thµnh phÇn ®Çu t¹o nªn bé x−¬ng cøng trong trong bª t«ng. Thµnh phÇn keo lµ mét hÖ GEL gåm c¸c h¹t keo (lµ c¸c h¹t cã mµng n−íc hÊp
phô xung quanh) liªn kÕt víi nhau thµnh tõng chuçi, c¸c chuçi l¹i liªn kÕt
víi nhau h×nh thµnh nªn m¹ng l−íi kh«ng gian. Nh− vËy cÊu tróc Gel mét
m¹ng l−íi kh«ng gian mµ m¾t l−íi chøa ®Çy n−íc. Khi chÞu t¸c dông cña
t¶i träng c¸c h¹t n−íc nµy sÏ dÞch chuyÓn vµo c¸c lç rçng cña bª t«ng g©y
ra tõ biÕn. Cïng víi sù cøng ch¾c cña thÓ Gel vµ cña ®¸ xi m¨ng, tõ biÕn
t¾t dÇn, th−êng chØ kÐo dµi tõ 1-1,5 n¨m, sau ®ã hÇu nh− ngõng ph¸t triÓn. III/ TÝnh biÕn d¹ng cña bª t«ng - T¸c dông: Tõ biÕn cã lîi cho KC bª t«ng v×: + Khö ®i øng suÊt côc bé, ph©n bè l¹i øng suÊt trong bª t«ng
+ T¨ng ®é ®Æc ch¾c cña bª t«ng (cid:2) T¨ng c−êng ®é, ®é bÒn, kh¶ n¨ng chèng thÊm, chèng x©m thùc. - C¸c yÕu tè ¶nh h−ëng: T¶i träng lín, l−îng XM nhiÒu, l−îng n−íc trén lín(cid:2) Tõ biÕn lín. IV/ TÝnh hót n−íc vµ thÊm n−íc cña bª t«ng V/ tÝnh bÒn cña bª t«ng (bª t«ng thñy c«ng) chÊt, thuû v¨n, khÝ t−îng, ®Æc ®iÓm kÕt cÊu, vËt liÖu sö dông,... Khèi l−îng c«ng t¸c thi c«ng bª t«ng, ®Êt ®¸ lín
Thi c«ng trong ®iÒu kiÖn khã kh¨n nh−ng ®ßi hái chÊt l−îng cao
Qu¸ tr×nh lµm viÖc th−êng xuyªn tiÕp xóc víi m«i tr−êng n−íc, kh«ng khÝ, ¸nh s¸ng mÆt trêi. - HiÖn t−îng thÊm n−íc: Lµ hiÖn t−îng ®Ó n−íc thÊm qua khi cã sù chªnh lÖch vÒ ¸p lùc. - HiÖn t−îng x©m thùc: Lµ hiÖn t−îng h− háng CT do c¸c t¸c dông cña n−íc lªn c«ng tr×nh vÒ mÆt ho¸ häc, c¬ häc vµ sinh häc. - HiÖn t−îng mµi mßn: Lµ t¸c ®éng cña dßng ch¶y cã l−u tèc lªn bÒ mÆt c«ng tr×nh, bµo mßn dÇn bÒ mÆt. - HiÖn t−îng øng suÊt nhiÖt: Lµ hiÖn t−îng nhiÖt sinh ra tõ ph¶n øng thuû ho¸
cña c¸c kho¸ng vËt víi n−íc trong kÕt cÊu bª t«ng khèi lín tho¸t ra chËm,
kh«ng ®Òu g©y nøt. V/ tÝnh bÒn cña bª t«ng (bª t«ng thñy c«ng) * C¸cbiÖnph¸ptăng tÝnh bÒncña BTTC Chèng thÊm Chèng x©m thùc Chèng mµi mßn 1. Chän lo¹i XM
thÝch hîp 1. Chän lo¹i XM
thÝch hîp 1. N©ng cao ®é
®Æc
ch¾c b»ng
c¸ch tÝnh cÊp phèi
hîp lý vµ thi c«ng
tèt 2. Tăng chiÒu dµy
cÊu kiÖn bª t«ng 2. N©ng cao ®é
®Æc ch¾c 3. Gia cè mÆt ngoµi 3. Gia cè mÆt ngoµi 4. Xö lý m«i tr−êng
n−íc 4. NÐn tr−íc bª
t«ng ®Ó triÖt
tiªu
øng suÊt kÐo C¸c lo¹i xi măng sö dông cho BTTC: XMPo-Pu; Po-xØ; Po to¶ nhiÖt thÊp; XM bÒn axit
ChÊt l−îng nguyªn vËt liÖu cao; Thi c«ng yªu cÇu tu©n thñ nghiÖm ngÆt h¬n.d- Phô gia
b- C¸ch x¸c ®Þnh kiểm tra m¸c BT:
* Phương pháp phá hoại mẫu:
+ Khu«n: Gç hoÆc thÐp dÔ th¸o
+ §óc mÉu : Xoa chèng dÝnh mặt trong cña khu«n b»ng dÇu, sau ®ã ®æ hhBT d·
trén ®Òu vµo khu«n (§æ lµm 2 lÇn, mçi lÇn ®æ ®Çm 25 c¸i b»ng que thÐp ˘ 16),
cuèi cïng g¹t ph¼ng ghi râ ngµy th¸ng, m¸c BTvµo mÉu.
* Phương pháp không phá hoại:
+ CT Bªlaiep:
+ CT B«l«m©y:
=
NXRxK
.(
/
.
)5,0
+ CT B«l«m©y - Skramtaep
ChÊt l−îng vËt liÖu
HÖ sè A khi x¸c ®Þnh m¸c xi m¨ng
theo ph−¬ng ph¸p
V÷a kh«
0.50
0.45
0.40
V÷a dÎo
0.65
0.60
0.55
HÖ sè A1 khi x¸c ®Þnh m¸c xi
m¨ng theo ph−¬ng ph¸p
V÷a dÎo
V÷a kh«
0.43
0.33
0.40
0.30
0.37
0.27
ChÊt l−îng t«t
ChÊt l−îng trung b×nh
ChÊt l−îng kÐm
NTD
t−¬i + rb
§−êng cong biÓu thÞ quan hÖ
gi÷a Rb vµ l−îng N trong bª
t«ng khi l−îng xi m¨ng kh«ng
thay ®æi vµ øng víi mét
ph−¬ng ph¸p ®Çm nhÊt ®Þnh
b- Cèt liÖu
+ RCL: Víi bª t«ng nÆng th× RCL Ýt ¶nh h−ëng ®Õn Rb v× b¶n th©n bª t«ng nÆng
c- Phô gia
- Cã mét sè lo¹i phô gia cã thÓ lµm t¨ng nhanh hoÆc lµm chËm qu¸ tr×nh ph¸t
d- Thi c«ng
Do trong bª t«ng cã mao qu¶n nªn:
-> Hót Èm tõ m«i tr−êng kh«ng khÝ
-> Hót n−íc b·o hßa khi ng©m vµo n−íc (Hp=4-8%;
Hv=10-20%; Mh=0,85-0,9)
-> ThÊm n−íc khi cã chªnh lÖch ¸p lùc: §Æc tr−ng
b»ng ¸p lùc thÊm
* §Æc®iÓmvÒ®iÒukiÖnthic«ng vµ®iÒukiÖnlµmviÖccña c«ng tr×nhthuûlîi:
C«ng tr×nh thuû lîi cã ®iÒu kiÖn thi c«ng vµ ®Æc ®iÓm lµm viÖc nh− sau:
Khi thi c«ng, c«ng tr×nh chÞu ¶nh h−ëng cña nhiÒu nh©n tè nh− ®Þa h×nh, ®Þa
* Kh¸iniÖmvÒbªt«ngthuûc«ng:
Bª t«ng thuû c«ng lµ lo¹i bª t«ng ®Ó x©y dùng c«ng tr×nh thuû lîi, bé phËn c«ng
tr×nh lµm viÖc trong m«i tr−êng n−íc hoÆc cã tiÕp xóc víi n−íc. BTTC ngoµi
yªu cÇu chÞu lùc cßn cã c¸c yªu cÇu kh¸c: Chèng thÊm, chèng x©m thùc
vµ chèng mµi mßn, vµ víi c¸c kÕt cÊu bª t«ng thuû c«ng khèi
lín cÇn
quan t©m ®Õn vÊn ®Ò øng suÊt nhiÖt trong bª t«ng.
