CHỈ DẪN KỸ THUẬT CHỌN THÀNH PHẦN BÊ TÔNG SỬ DỤNG CÁT NGHIỀN

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9382:2012 CHỈ DẪN KỸ THUẬT CHỌN THÀNH PHẦN BÊ TÔNG SỬ DỤNG CÁT NGHIỀN Guide for selecting proportions for concrete made with manufactured sand Lời nói đầu TCVN 9382:2012 chuyển đổi từ TCXDVN 322:2004 thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định khoản Điều 69 Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật điểm b khoản Điều Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 01/08/2007 Chính phủ quy định chi tiết thi hành số điều Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật TCVN 9382:2012 Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng - Bộ Xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Công nghệ công bố CHỈ DẪN KỸ THUẬT CHỌN THÀNH PHẦN BÊ TÔNG SỬ DỤNG CÁT NGHIỀN Guide for selecting proportions for concrete made with manufactured sand Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn áp dụng cho bê tông xi măng với cốt liệu nhỏ cát nghiền từ loại đá thiên nhiên Hướng dẫn sử dụng thiết kế bê tông với cường độ nén tới 60 MPa Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) TCVN 2682:2009, Xi măng poóc lăng - Yêu cầu kỹ thuật TCVN 3106:1993, Hỗn hợp bê tông nặng - Phương pháp thử độ sụt TCVN 3108:1993, Hỗn hợp bê tông nặng - Phương pháp xác định khối lượng thể tích TCVN 3118:1993, Bê tơng nặng - Phương pháp xác định cường độ nén TCVN 4033:1995, Xi măng poóc lăng puzơlan - Yêu cầu kỹ thuật TCVN 4316:2007, Xi măng pc lăng xỉ lị cao - u cầu kỹ thuật TCVN 4506:2012, Nước cho bê tông vữa - Yêu cầu kỹ thuật TCVN 6067:2004, Xi măng poóc lăng bền sun phát - Yêu cầu kỹ thuật TCVN 6260:2009, Xi măng poóc lăng hỗn hợp - Yêu cầu kỹ thuật TCVN 7570:2006, Cốt liệu cho bê tông vữa - Yêu cầu kỹ thuật TCVN 8826:2011, Phụ gia hóa học cho bê tông Quy định chung Yêu cầu kỹ thuật vật liệu dùng để chế tạo bê tông phải phù hợp với tiêu chuẩn hành cho loại, cần ý số điểm sau 3.1 Xi măng Tùy theo môi trường sử dụng bê tơng lựa chọn loại xi măng poóc lăng tuân thủ TCVN 2682:2009, xi măng poóc lăng hỗn hợp tuân thủ TCVN 6260:2009, xi măng poóc lăng puzơlan tuân thủ TCVN 4033:1995, xi măng poóc lăng xỉ lò cao tuân thủ TCVN 4316:2007 hay xi măng poóc lăng bền sun phát tuân thủ TCVN 6067:2004 Căn vào cường độ thực tế, khuyến cáo sử dụng xi măng cho bê tơng có mác Bảng Bảng - Cường độ xi măng thực tế cho mác bê tơng Đơn vị tính megapascan Mác bê tông Cường độ xi măng < 30 từ 30 đến 40 Từ 30 đến 40 Từ 35 đến 45 Từ 40 đến 60 Từ 40 đến 55 3.2 Cốt liệu 3.2.1 Cốt liệu lớn Chất lượng cốt liệu lớn phải phù hợp với TCVN 7570:2006 Không nên dùng sỏi có bề mặt trơn cho bê tơng mác lớn M30 Với bê tông mác lớn M40, lượng hạt thoi dẹt cần nhỏ 15 % Kích thước lớn hạt cốt liệu (Dmax) nên chọn sau: - Khơng vượt q 1/5 kích thước nhỏ mặt ván khuôn; - Không vượt 1/3 chiều dày tấm, bản; - Khơng vượt q 3/4 kích thước thơng thủy cốt thép liền kề; - Không vượt 1/3 đường kính ống bơm 3.2.2 Cát nghiền Nên sử dụng cát có lượng hạt từ 2,5 mm đến mm không lớn 20 % lượng hạt nhỏ 0,15 mm từ % đến 15 % Để cải thiện tính dẻo bê tơng vữa, nơi có cát tự nhiên hạt mịn như: cát sơng, cát biển… nên rửa dùng tỷ lệ từ % đến 10 % Với bê tông bơm bê tơng có u cầu mác chống thấm, nên sử dụng cát hỗn hợp (cát nghiền + cát tự nhiên) có mơ đun độ lớn từ 2,2 đến 2,7 CHÚ THÍCH: Các tiêu cát nghiền tham khảo theo TCXDVN 349:2005 3.3 Phụ gia hóa học Yêu cầu kỹ thuật phụ gia hóa học cho bê tơng phải đáp ứng TCVN 8826:2011 Khi sử dụng cần lưu ý hướng dẫn nhà sản xuất Phụ gia hóa học có độ giảm nước từ % đến 12 % nên sử dụng cho bê tông mác nhỏ M40, độ giảm nước lớn 12 % sử dụng cho bê tông mác lớn M40 bê tông chống thám Khi thời gian từ trộn tới thi công lớn 30 min, nhiệt độ lớn 30 oC cần dùng phụ gia có tác dụng kéo dài đơng kết Với bê tơng bơm nên sử dụng phụ gia dẻo hóa cao siêu dẻo để tăng tính dẻo cho bê tông 3.4 Nước trộn bê tông Nước trộn bê tông phải đáp ứng yêu cầu TCDN 4506:2012 Nước trộn bê tơng hạn chế sử dụng phụ gia dẻo hóa giảm độ sụt thi cơng đến mức hợp lý Tỷ lệ nước/xi măng cho số loại bê tơng chọn khơng lớn giá trị Bảng Bảng - Tỷ lệ nước/xi măng tối đa cho số loại bê tông Loại bê tông Tỷ lệ nước/xi măng Mác bê tông ≥ M40, mác chống thấm ≥ B12, thời gian tháo cốt pha sớm 0,45 Mác bê tông từ M30, M35, có yêu cầu mác chống thấm 0,5 Hướng dẫn tính tốn thành phần bê tơng cát nghiền Trước tính thành phần bê tơng cần xác định số tính chất vật liệu sử dụng theo tiêu chuẩn hành Các thông số cần có tính thành phần bê tơng sau: - Tính chất bê tơng: + Cường độ chịu nén (RYC), tuổi bê tơng, loại khn mẫu; + Kích thước cấu kiện thi công, mật độ cốt thép, điều kiện thi công: thời gian trộn tới thi công, loại phương tiện thi công (loại bơm, đầm…) nhiệt độ môi trường… - Vật liệu chế tạo bê tông: + Xi măng: cường độ thực tế tuổi 28 ngày; + Cốt liệu lớn: Khối lượng thể tích, khối lượng thể tích xốp, kích thước lớn hạt cốt liệu (D max), độ ẩm; + Cát nghiền: khối lượng thể tích, khối lượng thể tích xốp, mơ đun độ lớn, lượng hát lớn mm, lượng hạt nhỏ 0,15 mm, độ ẩm; + Phụ gia hóa học: loại, mức độ giảm nước (%), khả kéo dài đông kết 4.1 Bước - Chọn độ sụt Độ sụt bê tông phù hợp cho dạng kết cấu đầm máy chọn theo Bảng Bảng - Độ sụt bê tông cho dạng kết cấu Đơn vị tính milimet Độ sụt Dạng kết cấu Nhỏ Lớn Móng tường móng bê tơng cốt thép từ 30 đến 40 từ 90 đến 100 Dầm, tường cột bê tông cốt thép từ 30 đến 40 từ 110 đến 120 Đường, nền, sàn từ 30 đến 40 từ 90 đến 100 Khối lớn từ 30 đến 40 từ 70 đến 80 Bê tông bơm từ 90 đến 140 từ 140 đến 200 CHÚ THÍCH: Với kết cấu khơng có Bảng chọn độ sụt tương đương với kết cấu 4.2 Bước - Chọn lượng nước trộn bê tông Lượng nước trộn bê tông chọn sơ theo Bảng Bảng - Lượng dùng nước cho m3 bê tơng (vật liệu khơ hồn tồn) Lượng dùng nước, lít Độ sụt, mm ứng với Dmax cốt liệu lớn, mm 10 20 40 70 Từ đến 20 200 190 175 160 Từ 30 đến 50 215 205 190 175 Từ 60 đến 80 225 215 200 185 Từ 90 đến 110 235 225 210 195 Từ 120 đến 140 245 235 220 205 CHÚ THÍCH: Khi dùng phụ gia dẻo hóa lượng giảm nước xác định theo hướng dẫn sử dụng phụ gia Lượng nước xác định theo mẫu cát bazan có Mđl từ 2,8 đến 3,1 lượng hạt mịn (nhỏ 0,15 mm) 10 % Cần tăng lượng nước lượng hạt mịn nhỏ % lớn 12 % khoảng L/m3 đến 10 L/m3 Khi dùng thêm cát tự nhiên hạt mịn từ 10 % đến 30 % phải tăng lượng dùng nước từ L/m3 đến 20 L/m3 tùy theo hàm lượng độ hút nước cát pha thêm Khi dùng cát nghiền từ đá vơi giảm khoảng L/m3 Khi lượng dùng xi măng 250 kg nhiều 400 kg cần thêm khoảng lít nước ứng với giảm tăng 10 kg xi măng Khi dùng cốt liệu thô sỏi cần giảm khoảng 10 L/m3 Khi dùng xi măng poóc lăng hỗn hợp từ phụ gia khống có độ hút nước lớn cần tăng từ 10 L/m3 đến 15 L/m3 4.3 Bước - Tính tỷ lệ xi măng/nước (X/N) 4.3.1 Lựa chọn cường độ bê tơng phịng thí nghiệm (R n) Tùy theo cơng trình cụ thể, bên đặt hàng đưa u cầu Rn, phịng thí nghiệm cần đáp ứng u cầu Trong trường hợp khơng có u cầu cụ thể từ phía khách hàng tạm tính R n theo cơng thức sau: Rn = Ryc x K (1) đó: K hệ số an toàn, K = 1,10 nơi trộn bê tơng có hệ thống tự động cân đong định lượng có nguồn cung cấp vật liệu tương đối ổn định K = 1,15 ứng với nơi trộn bê tông phải cân đong thủ công nguồn cung cấp vật liệu ổn định Rn cường độ bê tơng phịng thí nghiệm ứng với mẫu lập phương cạnh 15 cm tuổi 28 ngày, tính megapascan (MPa) Nếu mẫu hình trụ cần quy đổi theo quy định hành Ryc cường độ yêu cầu, tính megapascan (MPa) 4.3.2 Tính tỷ lệ X/N theo công thức sau: X  R n  A  R x    0,5  N   (2) Khi Rn X X   0,5  2,5 N N A  Rx (3) Khi X X Rn   0,5  2,5 N A 'R x N (4) đó: X lượng xi măng cho m3 bê tơng, tính kilôgam (kg); N lượng nước cho m3 bê tơng, tính lít (L); A', A hệ số phụ thuộc vào chất lượng cốt liệu lấy theo Bảng 5; Rn cường độ chịu nén yêu cầu bê tơng tuổi 28 ngày phịng thí nghiệm, tính megapascan (MPa); Rx cường độ chịu nén xi măng tuổi 28 ngày, tính megapascan (MPa) Bảng - Hệ số tra A A' Hệ số A Chất lượng cốt liệu Cốt liệu tốt Cốt liệu trung bình Độ rỗng hỗn hợp cốt liệu < 26 % Cát sạch, bột mịn từ % đến 10 % Độ rỗng hỗn hợp cốt liệu từ 26 % đến 28 % A A' 0,61 0,43 0,56 0,40 0,51 0,37 Cát sạch, bột mịn từ 10 % đến 15 % Cốt liệu Độ rỗng hỗn hợp cốt liệu > 28 % Cát sạch, bột mịn từ 15 % đến 20 % CHÚ THÍCH: A A' ứng với cốt liệu lớn đá dăm có Dmax = 20 mm Khi cốt liệu có Dmax ≥ 40 mm A giảm 0,02 đến 0,04 Khi cốt liệu lớn sỏi hệ số A cần giảm 0,04 Bảng ứng với tỷ lệ cát cốt liệu (C/CL) từ 0,38 đến 0,41 Nếu tăng tỷ lệ giảm tỷ lệ cần giảm tăng hệ số A 0,03 Hệ số A bảng tương ứng với cường độ bê tông mẫu lập phương cạnh 15 cm cường độ nén tuổi 28 ngày điều kiện chuẩn 4.4 Bước - Tính lượng dùng xi măng (X) phụ gia hóa học (PG) Lượng dùng xi măng cho m3 bê tơng tính theo cơng thức: X X N N (5) Trong đó: X tỷ lệ xi măng nước tính theo 4.3.2; N N lượng nước cho m3 bê tơng theo 4.2, tính lít (L) Với bê tơng bơm lượng xi măng không thấp 280 kg/m3 Lượng dùng phụ gia (PG) cho m3 bê tơng tính kilơgam (kg), theo công thức sau: PG = X  x 100 (6) đó: X lượng dùng xi măng tính cơng thức trên, tính kilogam (kg); x tỷ lệ phụ gia sử dụng so với lượng xi măng, tính phần trăm (%) Tỷ lệ lấy theo hướng dẫn nhà cung cấp kinh nghiệm sử dụng phụ gia 4.5 Bước - Tính tra bảng cốt liệu lớn (đá dăm, sỏi) 4.5.1 Phương pháp - Tính khối lượng cốt liệu lớn cho m3 bê tơng - Thể tích hồ xi măng (Vh) tính theo cơng thức: Vh  X N ax (7) đó: Vh lượng hồ xi măng bê tơng, tính lít (L); X lượng xi măng cho m3 bê tông theo 4.4, tính kilogam (kg); N lượng nước cho m3 bê tơng theo Bảng (bao gồm thể tích phụ gia, có), tính lít (L); ρax khối lượng riêng xi măng, tính gam centimet khối (g/cm3) Trong trường hợp khơng có số liệu cụ thể lấy ρax = 3,1 g/cm3 - Độ hổng hạt cốt liệu lớn (r) tính theo công thức: r = (1 - v d ) 1000   v (8) đó: ρvd khối lượng thể tích xốp cốt liệu lớn, tính kilogam mét khối (kg/m3); ρv khối lượng thể tích cốt liệu lớn, tính gam centimét khối (g/cm3); ρv số loại đá sỏi sau: đá vôi: 2,66 g/cm3 đến 2,68 g/cm3; đá bazan: 2,80 g/cm3 đến 2,90 g/cm3; sỏi: 2,60 g/cm3 đến 2,65 g/cm3 - Lượng cốt liệu lớn (D) tính theo công thức: D 1000 1000  r  k d  v d v (9) đó: D lượng cốt liệu lớn, tính kilơgam (kg); r độ hổng cốt liệu lớn; Kd hệ số dư vữa, lấy theo Bảng Bảng - Bảng tra hệ số dư vữa Kd Hệ số dư vữa kd, Môđun độ lớn cát tương ứng với thể tích hồ xi măng cho m3 bê tơng, lít 250 275 300 325 350 375 3,3 1,55 1,59 1,64 1,69 1,74 1,94 3,0 1,51 1,55 1,60 1,65 1,70 1,90 2,6 1,46 1,50 1,55 1,60 1,65 1,82 2,2 1,40 1,44 1,49 1,54 1,59 1,76 CHÚ THÍCH: Trong bảng hệ số Kd ứng với độ sụt từ 40 mm đến 80 mm, độ sụt nhỏ 40 mm giảm k d 0,04, độ sụt lớn 80 mm tăng kd thêm từ 0,05 đến 0,10 Với bê tông cần mác chống thấm cường độ uốn cần tăng hệ số kd bảng thêm từ 0,08 đến 0,10 4.5.2 Phương pháp - Tra thể tích cốt liệu lớn cho m3 bê tơng Ngồi cách tính khối lượng theo 4.5.1 tra bảng để xác định thể tích đổ đống cốt liệu lớn theo Bảng Bảng - Bảng tra thể tích đổ đống cốt liệu lớn Mơđun độ lớn cát Thể tích đổ đống cốt liệu lớn, lít tương ứng với thể tích hồ xi măng cho m3 bê tơng, lít 250 275 300 325 350 375 3,3 796 784 770 756 744 695 3,0 808 796 782 768 754 705 2,6 823 811 797 782 768 726 2,2 843 831 814 799 785 739 CHÚ THÍCH: Bảng ứng với độ sụt từ 40 mm đến 80 mm, độ sụt nhỏ 40 mm tăng thể tích đá thêm 12 L, độ sụt lớn 80 mm giảm thể tích đá từ 14 L đến 28 L Với bê tông cần tăng mác chống thấm cường độ uốn giảm thể tích đá từ 22 L đến 28 L 4.6 Bước - Lượng cốt liệu nhỏ cho m3 bê tơng (C), tính kilơgam (kg), tính theo cơng thức:   X D N PG C  1000          apg ad n  ax     ac   (10) đó: X, D, N, PG tương ứng lượng xi măng, đá, nước, phụ gia m3 bê tơng, tính kilôgam (kg); ρax, ρad, ρn, ρapg, ρac tương ứng khối lượng riêng xi măng, đá, nước, phụ gia, cát, tính gam centimét khối (g/cm3) CHÚ THÍCH: Với bê tông bơm nên pha thêm từ % đến 10 % cát tự nhiên hạt mịn 4.7 Bước - Ba thành phần cấp phối Thành phần thành phần tính bước Thành phần thành phần tăng giảm 10 % khối lượng xi măng so với thành phần hiệu chỉnh lượng đá, cát bước (xem 4.5) bước (xem 4.6) 4.8 Bước - Hiệu chỉnh lượng cốt liệu theo lượng hạt lớn mm độ ẩm 4.8.1 Theo hàm lượng hạt lớn mm - Khối lượng cát hiệu chỉnh Chc, tính kilơgam mét khối (kg/m3), tính theo cơng thức: Chc  C 1 y 100 (11) đó: y lượng hạt lớn mm có cát, tính phần trăm (%) - Khối lượng đá hiệu chỉnh Dhc, tính kilogam mét khối (kg/m3), tính theo cơng thức: Dhc  D  (Chc  C) (12) 4.8.2 Theo độ ẩm thực có vật liệu Khi đá, cát có độ ẩm W d W c, tính phần trăm (5), khối lượng vật liệu thực tế tính theo cơng thức: - Khối lượng đá thực tế Dtt, tính kilơgam mét khối (kg/m3), tính theo cơng thức: W   D tt  Dhc  1  d   100  (13) - Khối lượng cát thực tế Ctt, tính kilơgam mét khối (kg/m3), tính theo cơng thức: C tt  Chc  (1  Wc ) 100 (14) - Lượng nước thực tế Ntt, tính kilơgam mét khối (kg/m3), tính theo cơng thức: Ntt  N  Dtt  Dhc   Ctt  Chc  (15) 4.9 Bước - Xác định khối lượng vật liệu cho mẻ trộn Khối lượng vật liệu cho mẻ trộn tính theo cơng thức sau: Xm = X x Vm (16) Dm = Dtt x Vm (17) Cm = Ctt x Vm (18) PGm = PG x Vm (19) đó: Xm, Dm, Cm, PGm tương ứng khối lượng xi măng, cát, đá phụ gia cho mẻ trộn, tính kilơgam (kg); Vm thể tích mẻ trộn, tính mét khối (m3) Thí nghiệm kiểm tra hiệu chỉnh 5.1 Bước - Kiểm tra hiệu chỉnh độ sụt Độ sụt xác định theo TCVN 3106:1993 Độ sụt đo phải không sai lệch so với độ sụt yêu cầu 20 mm Độ sụt thấp từ 30 mm đến 50 mm tăng nước xi măng theo tỷ lệ tính tốn 4.3.2 Nếu độ sụt cao yêu cầu từ 20 mm đến 30 mm tăng khoảng % đến % đá cát Hoặc độ sụt cao 40 mm đến 50 mm tăng khoảng % đến % cát đá Trong trường hợp độ sụt sai lệch 50 mm sau hiệu chỉnh mà sai lệch 20 mm phải kiểm tra, hiệu chỉnh làm lại mẻ trộn khác 5.2 Bước - Xác định khối lượng thể tích hỗn hợp bê tơng Khối lượng thể tích hỗn hợp bê tông xác định theo TCVN 3108:1993 5.3 Bước - Xác định cường độ nén tiêu khác Cường độ nén xác định theo TCVN 3118:1993 Các tiêu khác xác định theo tiêu chuẩn hành 5.4 Bước - Chọn thành phần bê tơng thức Thành phần bê tơng thức lấy theo thành phần cấp phối mẫu có cường độ gần với Rη Nếu ba thành phần sai lệch % cường độ bê tơng phịng thí nghiệm R n X X dựng đồ thị Rb = ƒ( ) sở giá trị ứng với tỷ lệ thí nghiệm Lấy giá trị cường độ bê tơng N N X phịng thí nghiệm chiếu vào đường thẳng quan hệ dóng xuống trục hồnh tìm u cầu Từ N tính chỉnh N, C, D theo bước mục Cách làm áp dụng điểm lập thành quan hệ đường thẳng thành phần chọn có tỷ lệ X không sai lệch 20 % giá trị thí nghiệm N Hình - Đồ thị Rb = ƒ( X ) N 5.5 Bước - Hiệu chỉnh khối lượng vật liệu thực tế Sau chọn thành phần bê tơng thức, cần hiệu chỉnh khối lượng vật liệu để đảm bảo cho sản lượng đủ m3 sau: 5.5.1 Xác định thể tích mẻ trộn thực tế Thể tích thực tế bê tơng có từ lượng vật liệu trộn tính theo công thức: Vtt  Xm  Cm  Dm  Nm  PGm  (20)  v bt đó: Vtt thể tích thực tế bê tơng tính mét khối (m3); Xm, Cm, Dm, Nm, PGm tương ứng khối lượng xi măng, cát, đá, nước phụ gia có mẻ trộn (kể khối lượng hiệu chỉnh để đạt độ sụt yêu cầu) tính kilơgam (kg); v bt khối lượng thể tích thực tế bê tơng 5.2 tính kilôgam mét khối (kg/m 3) 5.5.2 Khối lượng vật liệu thực tế cho m3 bê tông tính theo cơng thức sau: X= Xm Vtt (21) C= Cm Vtt (22) D= Dm Vtt (23) N= Nm Vtt PG = (24) PGm Vtt (25) đó: X, C, D, N, PG tương ứng khối lượng xi măng, cát, đá, nước phụ gia cho m3 bê tơng, tính kilơgam (kg) 5.6 Bước - Tính lượng vật liệu cho mẻ trộn máy Hệ số bê tơng tính theo cơng thức:  X C D   v x v c v d (26) đó: β hệ số bê tông; X, C, D tương ứng khối lượng xi măng, cát đá m3 bê tơng, tính kilôgam (kg); ρvx, ρvc, ρvd tương ứng khối lượng thể tích xốp (đổ đống) xi măng, cát đá, tính kilơgam mét khối (kg/m3) Thể tích bê tơng lớn trộn mẻ máy trộn tính theo cơng thức: Vme = β x Vmay (27) đó: Vme thể tích bê tơng lớn mẻ trộn, tính mét khối (m3); Vmay dung tích thùng trộn máy, tính mét khối (m3) Vật liệu thực tế cho mẻ trộn máy tính theo công thức: X1 = X x Vme (28) C1 = C x Vme (29) D1 = D x Vme (30) N1 = N x Vme (31) PG1 = PG x Vme (32) đó: X1, C1, D1, N1, PG1 tương ứng khối lượng xi măng, cát, đá, nước phụ gia thực tế cho mẻ trộn máy tính kilơgam (kg) Phụ lục A (Tham khảo) Ví dụ tính tốn thành phần bê tơng A.1 Ví dụ - Tính thành phần vật liệu bê tơng A.1.1 Thơng số yêu cầu A.1.1.1 Yêu cầu bê tông - Cường độ chịu nén (Ryc): 20 MPa tuổi 28 ngày - Kích thước mẫu chuẩn: 150 mm x 150 mm x 150 mm A.1.1.2 Điều kiện thi công - Điều kiện sản xuất: + Cân, trộn: thủ công; + Loại đầm: máy; + Thể tích mẻ trộn: m3; - Đặc điểm cấu kiện thi công: + Chiều dày 100 mm; + Khoảng cách gần cốt thép: 60 mm - Độ sụt thi công yêu cầu 60 mm thời điểm sau trộn 15 A.1.2 Vật liệu chế tạo bê tông A.1.2.1 Xi măng - Loại XM: PCB 30 Bút Sơn; - Cường độ chịu nén thực tế: 41,2 MPa A.1.2.2 Cốt liệu lớn - Loại cốt liệu lớn: đá vơi; - Kích thước hạt lớn (Dmax): 20 mm; - Khối lượng thể tích: 2,70 g/cm3; - Khối lượng thể tích xốp: 460 kg/m3; - Độ hút nước: 0,3 %; - Độ ẩm: 0,3 % A.1.2.3 Cốt liệu nhỏ - Nguồn gốc đá nghiền: đá vơi; - Khối lượng thể tích: 2,70 g/cm3; - Khối lượng thể tích xốp: 590 kg/m3; - Mô đun độ lớn (Mđl): 3,08; - Hàm lượng hạt nhỏ 0,15 mm: 11,7 %; - Hàm lượng hạt lớn mm: 13,5 %; - Độ ẩm: 5,2 % A.1.3 Quy trình tính thành phần A.1.3.1 Bước 1: Theo 4.1 chọn độ sụt 90 mm sau trộn A.1.3.2 Bước 2: Theo Bảng chọn lượng nước 213 L/m3 ý đến ghi A.1.3.3 Bước 3: Theo 4.3.1 cường độ bê tông phịng thí nghiệm R n = 20 x 1,1 = 22 MPa Xác định tỷ lệ xi măng nước: X 22   0,5  1,47 N 0,6  41,2 A.1.3.4 Bước 4: Tra Bảng có hệ số A = 0,6 ý đến ghi Theo 4.4 lượng xi măng X = 1,47 x 213 = 313 kg/m3 A.1.3.5 Bước 5: Theo 4.5.1 thể tích hồ xi măng 314 L Tra Bảng có hệ số dư vữa Kd = 1,63 ý đến ghi Độ hổng cốt liệu lớn: r = - v d 1460  1  0,459 1000   v 1000  2,7 Khối lượng cốt liệu lớn theo 4.5.1: D 1000 1000   1129 kg/m3 1000  r  k d 1000  0,459  1,63 1   1460 2,7 v d v theo 4.5.2 thể tích cốt liệu đổ đống 777 L/m3 A.1.3.6 Bước 6: Theo 4.6 lượng cát là:   X D N PG C  1000          apg  ad n  ax    ac  1000   313  1126  213   2,7  723 kg/m3  2,7   3,1   A.1.3.7 Bước 7: Các thành phần định hướng: Thành phần vật liệu cho m3 bê tông Thành phần bê tông (kg) Xi măng Cát Đá Nước Thành phần - Cơ sở 313 723 1129 213 Thành phần - Giảm 10 % XM 285 741 1136 213 Thành phần - Tăng 10 % XM 344 704 1120 213 Phụ gia A.1.3.8 Bước 8: Hiệu chỉnh cốt liệu theo hàm lượng hạt lớn mm độ ẩm cho thành phần - Theo hàm lượng hạt lớn mm Chc  C y 1 100  723  836 kg/m3 13,5 1 100 Dhc  D  Chn  C  1129  836  723   1016 kg/m3 - Theo độ ẩm: W  0,3    D tt  Dhc  1  d   1016  1    1019 kg/m3  100   100  W  5,2    C tt  Chc  1  c   836  1    878 kg/m3  100   100  Ntt  N  Dtt  Dhc   Ctt  Chc   213  1019  1016   878  836   168 kg/m3 A.1.3.9 Bước 9: Khối lượng vật liệu thực tế cho mẻ trộn 0,05 m3 thành phần Xm = X x Vm = 313 x 0,05 = 15,65 kg Dm = Dtt x Vm = 1019 x 0,05 = 50,95 kg Cm = Ctt x Vm = 878 x 0,05 = 43,9 kg Nm = Ntt x Vm = 168 x 0,05 = 8,4 kg A.1.4 Thí nghiệm kiểm tra hiệu chỉnh A.1.4.1 - Kiểm tra hiệu chỉnh độ sụt Thực tế thí nghiệm thành phần bê tơng hiệu chỉnh độ ẩm, lượng hạt hớn mm có lượng vật liệu cho mẻ trộn 0,05 m3 là: Nước: 8,4 kg; Xi măng: 15,65 kg; Đá: 50,95 kg; Cát: 43,9 kg a, Trong trường hợp độ sụt đo được: cm Vậy sai lệch so với yêu cầu âm cm Lượng nước cho thêm vào là: 0,37 kg Lượng xi măng cho thêm vào là: XMt = 1,47 x 0,37 = 0,54 kg b, Trong trường hợp độ sụt đo được: 13 cm sai lệch so với yêu cầu dương cm Lượng cát khô cho thêm Ct = 43,9 x 0,03 = 1,32 kg Lượng đá khô cho thêm Dt = 50,95 x 0,03 = 1,53 kg A.1.4.2 Xác định khối lượng thể tích bê tơng tươi Sau hiệu chỉnh bê tơng có khối lượng thể tích 380 kg/m3 A.1.4.3 Xác định cường độ nén Thành phần bê tơng có cường độ chịu nén 22,6 MPa Thành phần bê tơng có cường độ chịu nén 20,2 MPa Thành phần bê tơng có cường độ chịu nén 26,0 MPa Chọn thành phần bê tông có Rn = 22,6 MPa A.1.4.4 Hiệu chỉnh vật liệu thực tế Thể tích mẻ trộn bê tơng thực tế theo thành phần 1, trường hợp a là: Vtt  (15,65  0,54 )  (8,4  0,37 )  43,9  50,95  0,05034 m3 2380 A.1.4.5 Khối lượng vật liệu thực tế cho m3 bê tông Xi măng X tt  Nước Ntt  15,65  0,54  322 kg/m3 0,05034 8,4  0,37  174 kg/m3 0,05034 Đá Dtt  50,95  1012 kg/m3 0,05034 Cát Ctt  43,9  872 kg/m3 0,05034 A.2 Ví dụ - Tính thành phần vật liệu bê tơng A.2.1 Thông số yêu cầu A.2.1.1 Yêu cầu bê tông - Cường độ chịu nén (Ryc): 33 MPa tuổi 28 ngày - Kích thước mẫu chuẩn D 150 mm x H 300 mm A.2.1.2 Điều kiện thi công - Điều kiện sản xuất: + Cân, trộn: máy; + Loại đầm: máy; + Thể tích mẻ trộn: m3; + Vận chuyển: bơm bê tông; - Đặc điểm cấu kiện thi công: + Chiều dày 200 mm; + Khoảng cách gần cốt thép: 60 mm - Độ sụt thi công yêu cầu 110 mm thời điểm sau trộn 45 - Điều kiện khác: nhiệt độ T = 31oC A.2.2 Vật liệu chế tạo bê tông A.2.2.1 Xi măng - Loại XM: PCB 30 Bút Sơn; - Cường độ chịu nén thực tế: 41,2 MPa A.2.2.2 Cốt liệu lớn - Loại cốt liệu lớn: đá dăm; - Kích thước hạt lớn (Dmax): 20 mm; - Khối lượng thể tích: 2,68 g/cm3; - Khối lượng thể tích xốp: 1440 kg/m3; - Độ hút nước: 0,4 %; - Độ ẩm: 0,3 % A.2.2.3 Cốt liệu nhỏ - Nguồn gốc đá nghiền: granit; - Khối lượng thể tích: 2,68 g/cm3; - Khối lượng thể tích xốp: 1560 kg/m3; - Mô đun độ lớn (Mđl): 2,64 (pha thêm 15 % cát hạt mịn); - Hàm lượng hạt nhỏ 0,15 mm: 8,3 %; - Hàm lượng hạt lớn mm: 16,4 %; - Độ ẩm: 4,3 % A.2.2.3 Phụ gia hóa học - Tên phụ gia: Sikament R4; - Loại phụ gia: Dẻo hóa kéo dài thời gian đông kết; - Mức giảm nước: 14 % A.2.3 Quy trình tính thành phần A.2.3.1 Bước 1: Theo 4.1 chọn độ sụt 150 mm sau trộn A.2.3.2 Bước 2: Theo Bảng chọn lượng nước: 202 kg/m3 ý đến ghi A.2.3.3 Bước 3: Theo 4.3.1 cường độ bê tơng phịng thí nghiệm R n = 300 x 1,2 x 1,1 = 39,6 MPa A.2.3.4 Bước 4: Tra Bảng có hệ số A = 0,6 ý đến ghi Xác định tỷ lệ xi măng nước: X 39,6   0,5  2,13 N 0,6  41,2 Theo 4.4 lượng xi măng X = 2,13 x 202 = 430 kg/m3 Lượng phụ gia PG = 430 x  4,3 kg/m3 100 A.2.3.5 Bước Theo 4.5.1 thể tích hồ xi măng Vh = 430  202  4,3  345 L 3,1 Tra Bảng có hệ số dư vữa Kd = 1,74 ý đến ghi Độ hổng cốt liệu lớn: r  1 v d 1440  1  0,463 1000   v 1000  2,68 Khối lượng cốt liệu lớn theo 4.5.1: D 1000 1000   1070 kg/m3 1000  r  k d 1000  0,468  1,74 1   1440 2,68 v d v Hoặc theo 4.5.2 thể tích cốt liệu đổ đống 750 L/m3 A.2.3.6 Bước Theo 4.6 lượng cát là:   X D N PG C  1000         ax ad n apg    ac  1000   430  1070  202  4,3   2,68  685 kg/m3  2,68 1,1   3,1   A.2.3.7 Bước 7: Các thành phần định hướng: Thành phần vật liệu cho m3 bê tông Thành phần bê tông (kg) Xi măng Cát Đá Nước Phụ gia Thành phần Cơ sở 430 685 1070 202 4,3 Thành phần Giảm 10 % XM 391 714 1082 200 3,9 Thành phần Tăng 10 % XM 473 671 1035 206 4,7 A.2.3.8 Bước 8: Hiệu chỉnh cốt liệu theo hàm lượng hạt lớn mm độ ẩm cho thành phần - Theo hàm lượng hạt lớn mm 714   854 kg/m3 y 16,4 1 1 100 100  D  (Chn  C)  1082  (854  714 )  942 kg/m3 Chc  Dhc C - Theo độ ẩm: W  0,3    D tt  Dhc  1  d   942  1    945 kg/m3  100   100  W  4,3    C tt  Chc  1  c   854  1    890 kg/m3 100 100     Ntt  N  Dtt  Dhc   Ctt  Chc   200  945  942   890  854   160 kg/m3 A.2.3.9 Bước 9: Khối lượng vật liệu thực tế cho mẻ trộn 0,1 m3 thành phần 2: Xm = X x Xm = 391 x 0,1 = 39,1 kg Dm = Dtt x Vm = 945 x 0,1 = 94,5 kg Cm = Ctt x Vm = 890 x 0,1 = 89,0 kg Nm = Ntt x Vm = 160 x 0,1 = 16,0 kg PGm = PG x Vm = 3,91 x 0,1 = 0,391 kg A.3 Ví dụ - Tính thành phần vật liệu bê tông A.3.1 Thông số yêu cầu A.3.1.1 Yêu cầu bê tông - Cường độ chịu nén (Rn): 60 MPa tuổi 28 ngày; - Kích thước mẫu chuẩn 150 mm x 150 mm x 150 mm; - Cường độ chịu uốn MPa A.3.1.2 Điều kiện thi công - Điều kiện sản xuất: + Cân, trộn: thủ cơng; + Loại đầm: máy; + Thể tích mẻ trộn: m3; - Đặc điểm cấu kiện thi công: + Chiều dày: 150 mm; + Khoảng cách gần cốt thép: 70 mm; - Độ sụt yêu cầu 40 mm thời điểm sau trộn 20 - Điều kiện khác: vật liệu ổn định A.3.2 Vật liệu chế tạo bê tông A.3.2.1 Xi măng - Loại XM: PCB 30 Chinfon; - Cường độ chịu nén thực tế: 51,2 MPa A.3.2.2 Cốt liệu lớn - Loại cốt liệu lớn: đá dăm; - Kích thước hạt lớn (Dmax): 40 mm; - Khối lượng thể tích: 2,70 g/cm3; - Khối lượng thể tích xốp: 1470 kg/m3; - Độ hút nước: 0,4 %; - Độ ẩm: 0,3 % A.3.2.3 Cốt liệu nhỏ - Nguồn gốc đá nghiền: đá vơi; - Khối lượng thể tích: 2,70 g/cm3; - Khối lượng thể tích xốp: 590 kg/m3; - Mô đun độ lớn (Mđl): 3,12; - Hàm lượng hạt nhỏ 0,15 mm: 10 %; - Hàm lượng hạt lớn mm: %; - Độ ẩm: 2,4 % A.3.2.3 Phụ gia hóa học - Tên phụ gia: Reobuild 1000; - Mức giảm nước 18 % A.3.3 Quy trình tính thành phần A.3.3.1 Bước 1: Theo 4.1 chọn độ sụt 70 mm sau trộn A.3.3.2 Bước 2: Theo Bảng chọn lượng nước: 166 kg/m3 ý đến đến ghi A.3.3.3 Bước 3: Theo 4.3.1 cường độ bê tơng phịng thí nghiệm R n = 60 x 1,2 = 72 MPa A.3.3.4 Bước 4: Tra Bảng có hệ số A' = 0,42 ý đến ghi Xác định tỷ lệ xi măng nước: X 72   0,5  2,85 N 0,43  51,2 Theo 4.4 lượng xi măng X = 2,85 x 166 = 473 kg/m3 Lượng phụ gia PG = 473 x 1,2  5,68 kg/m3 100 A.3.3.5 Bước 5: Theo 4.5.1 thể tích hồ xi măng Vh  473  166  5,68  324 L 3,1 Tra Bảng có hệ số dư vữa Kd = 1,76 ý đến ghi Độ hổng cốt liệu lớn: r  1 Khối lượng cốt liệu lớn theo 4.5.1: v d 1470  1  0,456 1000   v 1000  2,7 D 1000 1000   1090 kg/m3 1000  r  k d 1000  0,456  1,76 1   1470 2,7 v d v Hoặc theo 4.5.2 thể tích cốt liệu đổ đống 750 L/m3 A.3.3.6 Bước 6: Theo 4.6 lượng cát là:   X D N PG C  1000         ax ad n apg    ac  1000   473  1090  166  5,68   2,7  735 kg/m3  2,7 1,1   3,1   A.3.3.7 Bước 7: Các thành phần định hướng: Thành phần vật liệu cho m3 bê tông Thành phần bê tông (kg) Xi măng Cát Đá Nước Phụ gia Thành phần - Cơ sở 473 735 1090 166 5,68 Thành phần - Giảm 10 % XM 430 767 1103 164 5,16 Thành phần - Tăng 10 % XM 520 694 1075 171 6,24 A.3.3.8 Bước 8: Hiệu chỉnh cốt liệu theo hàm lượng hạt lớn mm độ ẩm cho thành phần - Theo hàm lượng hạt lớn mm - Theo độ ẩm: W  0,3    D tt  Dhc  1  d   1090  1    1093 kg/m3 100 100     W  2,4    C tt  Chc  1  c   735  1    753 kg/m3 100 100     Ntt  N  Dtt  Dhc   Ctt  Chc   166  1093  1090   753  735   145 kg/m3 A.3.3.9 Bước 9: Khối lượng vật liệu thực tế cho mẻ trộn 0,05 m3 thành phần Xm = X x Xm = 473 x 0,05 = 23,65 kg Dm = Dtt x Vm = 1093 x 0,05 = 54,65 kg Cm = Ctt x Vm = 753 x 0,05 = 37,65 kg Nm = Ntt x Vm = 145 x 0,05 = 7,25 kg PGm = PG x Vm = 5,68 x 0,05 = 0,284 kg THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO TCXDVN 349:2005, Cát nghiền cho bê tông vữa xây MỤC LỤC Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Quy định chung 3.1 Xi măng 3.2 Cốt liệu 3.3 Phụ gia hóa học 3.4 Nước trộn bê tơng Hướng dẫn tính tốn thành phần bê tông cát nghiền 4.1 Bước - Chọn độ sụt 4.2 Bước - Chọn lượng nước trộn bê tơng 4.3 Bước - Tính tỷ lệ X/N 4.4 Bước - Tính lượng dùng xi măng (X) phụ gia hóa học (PG) 4.5 Bước - Tính tra bảng cốt liệu đá lớn (đá dăm, sỏi) 4.6 Bước - Tính lượng cốt liệu nhỏ theo công thức 4.7 Bước - Ba thành phần cấp phối 4.8 Bước - Hiệu chỉnh lượng cốt liệu theo lượng hạt lớn mm độ ẩm 4.9 Bước - Xác định khối lượng vật liệu cho mẻ trộn Thí nghiệm kiểm tra hiệu chỉnh 5.1 Bước - Kiểm tra hiệu chỉnh độ sụt 5.2 Bước - Xác định khối lượng thể tích hỗn hợp bê tơng 5.3 Bước - Xác định cường độ nén tiêu khác 5.4 Bước - Chọn thành phần bê tông thức 5.5 Bước - Hiệu chỉnh khối lượng vật liệu thực tế 5.6 Bước - Tính lượng vật liệu cho mẻ trộn máy Phụ lục A (tham khảo) Ví dụ tính tốn Thư mục tài liệu tham khảo