Công nghệ bê tông và bê tông đặc biệt phần 3 pptx

46 - ðá: Phải có chất lượng tốt về mặt khoáng vật, ñủ cứng và thật sạch, nhưng hình dạng của ñường cong thành phần hạt, ít nhiều lõm xuống, có ảnh hưởng không lớn bằng ảnh hưởng của cát. - Cát: là thành phần có ảnh hưởng lớn ñối với bê tông. ðộ sạch của nó ñược kiểm tra bằng phép thử ñương lượng cát Tính modun ñộ nhỏ của nó bằng: tổng các lượng sót % ñược chuyển sang ñơn vị (số thập phân) trên các sàng có modun bằng 23, 26, 29, 32, 35, 38. Mong muốn là modun ñộ nhỏ có giá trị nằm trong khoảng 2,2 - 2,8. Theo TCVN qui ñịnh này cũng ñược qui ñịnh tương tự. ðường cong thành phần hạt sẽ ñược so sánh với phạm vi tối ưu ñược ghi trong các tiêu chuẩn và trong trường hợp cần thiết người ta ñiều chỉnh bằng cách thêm một loại cát mịn hoặc một chất tăng dẻo cuốn khí, nếu như cát dự kiến là rất thô. Cần tiến hành lựa chọn thành phần hạt tham chiếu (hợp lý) ñược ghi trong các tiêu chuẩn. Từ ñó vẽ các thành phần hạt của các cốt liệu (cát và ñá). Căn cứ vào ñường kính lớn nhất của các cốt liệu ñể xác ñịnh tỷ lệ thành phần các cốt liệu cho bê tông bằng phương pháp ñồ biểu (xem hình 2.3.) Hình 2.3. Thành phần hạt và mô ñun ñộ lớn của cát Hệ số ñầm chặt (γ) 47 Hệ số ñầm chặt này bằng tỉ số của thể tích tuyệt ñối của các chất rắn (xi măng và cốt liệu) thực tế ñược chứa ñựng trong một thể tích nào ñó của bê tông tươi ñể ñổ với chính thể tích ñó của bê tông. Các giá trị của γ biến ñổi từ 0.75 ñối với bê tông hạt nhỏ có ñộ sệt mềm ñược ñổ và ñầm chọn ñơn giản ñến bằng 0.855 ñối với bê tông ñá cuội có ñộ sệt khô và ñược ñầm bằng chấn ñộng. γ = 0.82 là giá trị trung bình tốt ñối với bê tông thông thường (16 < D < 40mm) Liều lượng cốt liệu: X ác ñịnh bằng phương pháp biểu ñồ (xem giáo trình VLXD – Tác giả Phùng Văn Lự, Phạm Duy Hữu…). Thí dụ về thành phần bê tông 2 cốt liệu xem hình 2.4. Kết quả có tỷ lệ các thành phần cốt liệu là g 1 , g 2 , g 3 (ñá, ñá nhỏ, cát…) Ghi chú: S- Cát G- ðá OAB- ðường cong tham chiếu OAB- ðường cong thực tế Hình 2.4. Ví dụ về lựa chọn thành phần hạt bê tông cỡ 0-5 và 5-25 mm Thể tích tuyệt ñối của tập hợp các cốt liệu cho 1m 3 bê tông là: Với lượng xi măng là x thì Vx=x/3.1. Thể tích của cốt liệu là V C = 1000γ-Vx Thể tích tuyệt ñối của mỗi cốt liệu khi ñó là: V 1 = g 1 V c 48 V 2 = g 2 V c V 3 = g 3 V c Nếu khối lượng thể tích ñặc của mỗi loại cốt liệu này là ρ 1 , ρ 2 và ρ 3 thì các khối lượng của mỗi loại cốt liệu này là: P 1 = V 1 ρ 1 P 2 = V 2 ρ 2 P 3 = V 3 ρ 3 Thí nghiệm - hiệu chỉnh Vấn ñề còn lại là thí nghiệm thành phần bê tông ñã ñược xác ñịnh bằng một vài thí nghiệm ñể ñưa ra các hiệu chỉnh cần thiết. ðể thực hiện các hiệu chỉnh này, DREUX và GORISSE ñề nghị các giải pháp sau: a. Cường ñộ không ñạt Trong trường hợp này phải: Tăng liều lượng xi măng, giảm liều lượng nước; nhưng vì vấn ñề cấp bách là giữ ñược ñộ dẻo ñầy dủ, người ta có thể tuỳ tình hình phải nhờ ñến phụ gia tăng dẻo. Có thể tăng cường ñộ bằng cách giảm liều lượng phần tử nhỏ của cát ñể có lợi cho các phần tử lớn hơn, ñiều ñó dẫn ñến tăng moñun ñộ nhỏ; khi ñó phải chú ý ñến việc giảm tính dễ ñổ , tăng sự phân tầng. Có thể tăng tỉ lệ ð/C (tỉ lệ giữa ñá và cát) bằng cách giảm một chút lượng cát ñể có lợi cho ñá. Nếu thiếu thời gian, thì có thể thực hiện một vài thí nghiệm nén ở tuổi 7 ngày và tham khảo hệ số cường ñộ giữa các tuổi của bê tông như sau: ' 7 ' 28 σ σ = 1.45 Như vậy cường ñộ ñạt ñược ở tuổi 7 ngày phải vào khoảng 70% của cường ñộ 28 ngày với xi măng có tốc ñộ cứng hoá bình thường. b. Tính dễ ñổ không ñủ, có sự phân tầng Trong trường hợp này phải xác nhận rằng cát không có moñun ñộ nhỏ quá lớn, người ta có thể thêm một loại cát nhỏ ñể hiệu chỉnh modun hoặc cần ñến chất tăng dẻo. Nếu bê tông có vẽ quá khô, người ta tăng liều lượng nước, có chú ý ñến sự giảm cường ñộ mà việc tăng nước có thể gây nên. Người ta cũng có thể cải thiện tính dễ ñổ và giữa sự phân tầng bằng cách tăng liều lượng các phần tử nhỏ nhất ñể cho các hạt to hơn, ñiều ñó lại làm giảm tỉ lệ ð/C. 4. Tổng quát về phương pháp thiết kế thành phần bê tông 4.1. Mở ñầu Thiết kế thành phần một bê tông, là trả lời câu hỏi hỗn hợp nào sẽ có các tính chất ñảm bảo và giá rẻ nhất bằng phương pháp kết hợp lý thuyết và thực nghiệm. Do ñó, càn bắt ñầu bằng việc quan tâm ñến tiêu chuẩn. Sau ñó, ñề cập ñến vấn ñề quan trọng của việc tối ưu hoá khung cốt liệu, ñưa ra một vài nguyên tắc cho phép xác ñịnh thành phần ban ñầu của vữa, sẽ trộn vào trong khung ñể tạo ra bê tông ban ñầu. 49 Các nguyên tắc trộn cho phép tạo ra nhanh chóng và chắc chắn loại bê tông tuân theo các yêu cầu qui ñịnh. Tiếp tục bằng cách chỉ ra các ñại lượng khác nhau biến ñổi theo thang bê tông ñạt tới tối ưu với sự thay ñổi các thành phần. Kết thúc thiết kế sẽ tạo ra sự ổn ñịnh của thành phần với sự thay ñổi chất lượng và số lượng các thành phần. 4.2. Vấn ñề tiêu chuẩn Xuất phát từ tổ hợp các qui ñịnh mà bê tông thiết kế phải tuân theo trong suốt các giai ñoạn trong ñời sống của nó. Các qui ñịnh này ñề cập ñến cường ñộ, các tính chất ñặc biệt và ñiều kiện thi công, tính chất của kết cấu và tuổi thọ của công trình. Sau ñó, thực hiện việc hiệu chỉnh bằng cách xét ñến tất cả các vấn ñề từ chế tạo vật liệu ñến bảo dưỡng bê tông công trình ñang làm việc, cần kiểm tra xem các ñiều khoản riêng rẽ có hiện thực không và chúng có trái ngược nhau không. Các vấn ñề cụ thể cần xét ñến khi thiết kế thành phần bê tông như sau: - Khả năng sản xuất - Vận chuyển, khả năng bơm - Thi công: ñộ lưu ñộng (theo thời gian và nhiệt ñộ) - Yêu cầu bảo dưỡng - Xây dựng công trình cường ñộ chịu nén ở tuổi sớm - Co ngót và từ biến ban ñầu - Ứng xử khi làm việc cường ñộ chịu nén tuổi 28 ngày như: Cường ñộ chịu kéo; Mô ñun ñàn hồi; Co ngót – từ biến - ðộ bền lâu có xét ñến tính thấm (nước và khí) khi: ðộ bền trong môi trường biển Cường ñộ tạo gen và hủy gen ðộ bền bong bật 4.3. Tối ưu hóa khung cốt liệu Một qui luật quan trọng của thiết kết thành phần bê tông là sự tương phản của ñộ lưu ñộngvà cường ñộ: việc thêm nước trong bê tông thể hiện cùng một lúc sự cải thiện tính dễ ñổ và sự giảm cường ñộ. Kết quả là nếu người ta muốn rút ñi một phần xi măng có mặt, phải khai thác hết tất cả các biện pháp (không thêm nước) ñể ñạt ñược ñộ chảy cao nhất. Trong bê tông chất lượng cao, việcñó ñược thực hiện bằng cách dùng một lượng phụ gia gần với lượng bão hòa. Nhưng trước khi nói ñến phụ gia chúng ta quan tâm ñến khung xương cốt liệu. Thực nghiệm chứng tỏ rằng những tỉ lệ “tối ưu” của khung xương cốt liệu (ñược ñịnh nghĩa như tập hợp các hạt có kích thước lớn hơn 80 µm) phụ thuộc chủ yếu vào các thành phần của bộ xương hơn là thang bê tông xem xét. Do ñó một cách lô gíc, trước tiên ta tìm cách xác ñịnh khung xương này rồi xét ñến vữa. Vậy người ta ñịnh nghĩa khung xương tối ưu là khung xương cho tính công tác tốt nhất, khi lượng nước và xi măng cố ñịnh. 4.4. Phương pháp lựa chọn thành phần thiết kế: 4.4.1. Phương pháp lý thuyết, phương pháp biểu ñồ 50 ðối với một bê tông rất khô, vấn ñề ñặt ra là tìm tổ hợp của các thành phần khác nhau cho hỗn hợp cốt liệu khô, ñặc chắc nhất. Nhận thức này ñã dẫn Caquot ñề ra một lý thuyết về thành phần hạt hợp lý có ưu tín lâu dài ở nước Pháp. Ngày nay, nhờ một mô hình mới hơn, mô hình tuyến tính về ñộ ñặc của hỗn hợp cốt liệu, người ta ñã lập ra một lý thuyết liên kết của thành phần hạt, có thể tóm tắt trong những nguyên lý sau: ðộ ñặc của một hỗn hợp các hạt khô không vón cục, theo một cách ñổ nào ñó, phụ thuộc vào: Giải của hạt, hình dạng hạt, sự phân bố về cỡ hạt ở trong phạm vi của giải hạt này Cận dưới của kích cỡ hạt (“d” của cát) có ñộ dao ñộng nhỏ, căn cứ vào nguyên lý thứ nhất, người ta thấy rằng nhìn chung sẽ có lợi khi dùng sử dụng “D” lớn nhất phù hợp với các ñiều kiện thi công bê tông. Vấn ñề phân bố tối ưu các hạt, liên quan ñến hình dạng của nó, không cho phép có một loại hạt trong tổng thể. Do vậy, không có một ñường cong cấp phối tối ưu ñúng với tất cả các dạng hạt. Ngược lại, việc tiếp cận một ñường cong tiêu chuẩn cho phép tiến gần ñến ñộ lưu ñộng tối ưu, thay vì ñạt ñược nó. Trong các ñường cong tối ưu này, Faury ñã ñề xuất những ñường cong hữu tuyến. Hỗn hợp hạt ñược xét như gồm cả xi măng. Nhưng khi ñó việc áp dụng chặt chẽ phương pháp dẫn tới một hàm lượng xi măng tối ưu xét về phương diện lấp ñầy (xem phần sau) nhưng có ít có hội mang tới một cường ñộ mong ñợi. Vì vậy, Dreux ñã ñề xuất một phương pháp thực dụng hơn, trên cơ sở một chùm các ñường cong tối ưu tưng ứng với duy nhất một khung cốt liệu. Phương pháp này, hiện nay ñược dùng phổ biến nhất ở Châu Âu, cho phép xác ñịnh bằng biểu ñồ các thể tích tương ứng với các loại cát, cuội và ñá khác nhau của khung cốt liệu. 4.4.2. Phương pháp thực nghiệm Cấp phối tối ưu ñược ñịnh nghĩa là cấp phối mang ñến ñộ lưu ñộng tốt nhất, người ta ñã thử ñể tìm tối ưu này bằng thực nghiệm. Người ta ñã chứng minh rằng khi thay ñổi tỉ lệ các hạt, các ñại lượng giữ nguyên, chỉ tồn tại một tối ưu duy nhất. Nói cách khác, hàm số ñộ chặt là một ñường cong lồi chỉ có một cực ñại. Cực ñại này có thể ñược tìm thấy sau một số hợp lý các thí nghiệm, ñặc biệt là khi nó ñược tập trung vào một thông số duy nhất, tỉ lệ ñá/cát. Phương pháp thực nghiệm của LCPC, hay phương pháp Baron-Lesage, dựa trên nguyên lý này. Thí nghiệm lưu biến là thiết bị ño ñộ công tác LCPC và quá trình chủ yếu là tìm thời gian chảy nhỏ nhất, với hàm lượng xi măng và nước cố ñịnh, gần các liều lượng của thành phần cuối cùng. Sau khi xác ñịnh tỷ lệ C/ð hợp lý cần xem xét loại cấp phối theo cấp phối liên tục và không liên tục. Cấp phối liên tục – trong ñó tất cả các kích thước của hạt từ d ñến D ñều có mặt – có ñộ ñặc hơi cao một chút với cấp phối không liên tục. Cấp phối không liên tục thực tế thích hợp hơn với bê tông thường và bê tông dẻo. 51 Nếu xét thêm về góc ñộ kinh tế (loại bỏ các cỡ hạt trung gian ở công trường), thấy rằng cấp phối liệu tục không nên dùng. Tuy nhiên, chúng có lợi trong trường hợp bê tông rất khô, như một số loại bê tông công nghiệp (bê tông tháo khuôn ngay), hay với những loại bê tông ñầm chặt bằng xe lăn (BCR). Về vấn ñề phân tầng, cũng cần chỉ ra rằng một cấp phối tối ưu về phương diện tính công tác sẽ có xu hướng phân tầng ít nhất – với ñiều kiện là ñộ dẻo nhận ñược không quá chảy. Thật vậy, sự phân tầng có thể xẩy ra do thiếu một cỡ hạt nào ñó trong hỗn hợp cát quá ít hoặc ñá quá ít. Trong thực tế tối ưu hóa khung cốt liệu ràng buộc ở yêu cầu về ñộ dính kết và ñộ ñồng nhất của bê tông hơn là ràng buộc trong yêu cầu về mặt kinh tế. Ví dụ như cố gắng ñạt ñược ñộ dẻo và cường ñộ với lượng dùng xi măng ít nhất là không cần thiết. 4.4.3. Tối ưu hóa của hồ Khi khung xương ñược xác ñịnh bằng phương pháp lý thuyết – thực nghiệm hoặc thực nghiệm hoàn toàn, cần chuyển sang giai ñoạn trộn mẻ thử. Tuy nhiên có một trường hợp mà sự tối ưu của hồ chứng minh một xử lý ñặc biệt: ñó là trường hợp bê tông chất lượng cao (BHP), bê tông tự ñầm. 4.4.4. Tác dụng của phụ gia Các chất tăng dẻo hoặc siêu dẻo có tác dụng cải thiện ñáng kể tính lưu biến và dễ ñổ của bê tông, giảm nước và tăng cường ñộ ñối với một chất kết dính cho trước. Thậy vậy, thành công của việc tạo thành bê tông chất lượng cao khi ñã lựa chọn ñúng phụ gia loại siêu dẻo, tạo ra ñược ứng xử lưu biến ổn ñịnh. Nhưng người ta không có các thí nghiệm lưu biến ñủ nhậy ñối với bê tông chảy. Trong khi chờ ñợi sự ra ñời của thí nghiệm này bằng cách phát triển lưu biến kế LCPC, sẽ thích hợp hơn khi thực hiện bằng một thí nghiệm ñơn giản như côn Marsh trên hồ bê tông. Khi ñó, ta có thể áp dụng một biểu ñồ tổ chức nghiêm ngặt, tiến tới một công thức tối ưu với ñiều kiện làm một số lượng thí nghiệm hợp lý và tiêu thụ một lượng hạn chế vật liệu (Phương pháp Larrad). 4.4.5. Phương pháp lý thuyết kết hợp thực nghiệm Trở lại trường hợp chung, sau khi ñã xác ñịnh trước những tỉ lệ tương quan của khung xương, tính toán thành phần ñể kiểm tra trong phòng thí nghiệm. Với các loại bê tông không dùng phụ gia, Dreux ñề xuất một công thức thực nghiệm, công thức Bôlômay, Bôlômay –CKRamtaep, Pheret và một loạt các bảng và biểu ñồ ñể ñánh giá tỉ lệ của mẻ trộn ban ñầu này. Một phương pháp khác, của viện bê tông Mỹ ACI là ñánh giá lượng nước, kích thước lớn nhất của cốt liệu và ñộ sụt yêu cầu, sau ñó suy ra lượng xi măng theo tỉ lệ N/X, ñược tra bảng theo cường ñộ. Ngày nay, các phương pháp này dường như cần bổ xung thêm vì thành phần bê tông có thêm nhiều thành phần (phụ gia và chất ñộn), chất bột và các yêu cầu ñặc biệt cho bê tông (chất lượng cao, có sợi, tự ñầm ). 52 Trên thực tế, nhìn chung người sản xuất có kinh nghiệm ñể xác ñịnh mẻ trộn ban ñầu. Khi không có kinh nghiệm, người ta có thể dùng một công cụ tin học dạng BETONLAB. 4.4.6. ðiều chỉnh – các mẻ trộn dẫn xuất Các thí nghiệm ñầu tiện ñược thực hiện trong phần lớn các trường hợp là các thí nghiệm lưu biến. Nếu ñộ dẻo không ñạt, và khi ñó không thay ñổi cường ñộ bê tông, cần ñiều chỉnh trên thể tích vữa, tức là thay ñổi cùng hàm lượng các tỉ lệ xi măng, chất ñộn khoáng, phụ gia và nước và giảm thể tích cốt liệu (tỉ lệ giữa các loại cốt liệu giữ nguyên). Một khi ñã ñạt ñược ñộ công tác, thông số thứ hai mà người xác ñịnh thành phần bê tông quan tâm là cường ñộ ngày 28. Việc ñạt ñược cường ñộ chỉ có thể sau 28 ngày. Khi chế tạo mẻ trộn thử ñầu tiên, nên tiến hành các mẻ trộn dẫn xuất (B1, B2, B3) ñể có thể ñiều chỉnh thành phần mà không cần trộn lại. Như vậy, thành phần bê tông B1 cho tính công tác yêu cầu và cường ñộ tính toán gần với cường ñộ ñòi hỏi f co , hai công thức B2 và B3, giữ nguyên tỉ lệ nước và thay ñổi ít nhiều tỉ lệ N/chất kết dính, sao cho cường ñộ tính trước hơn hoặc kém f co 15%. Tới thời hạn 28 ngày, cường ñộ tìm kiếm f co cần nằm trong khoảng ba cường ñộ thực nghiệm thu ñược. Một nội suy tuyến tính ñơn giản cho phép xác ñịnh ở thời ñiểm này thành phần phù hợp với tiêu chuẩn về cường ñộ ngày 28 và ñộ lưu ñộng. 4.4.7. Công thức bê tông tối ưu từ các thành phần – hàm lượng xi măng giới hạn Sau khi lựa chọn thành phần và một khung cốt liệu hợp lý, với ñộ lưu ñộng và cường ñộ cho trước, ñòi hỏi một công thức tối ưu giữa hai tỉ lệ này. Khi ñó, ta có thể minh hoạ sự biến ñổi của một vài thông số (hàm lượng xi măng, lượng nước, thể tích vữa) theo cường ñộ yêu cầu và ñộ lưu ñộng không ñổi. Sự biến ñổi của lượng xi măng, lượng nước yêu cầu và thể tích vữa, với một loại bê tông chế tạo từ cốt liệu cố ñịnh, loại xi măng và phụ gia siêu dẻo ñược lựa chọn có thể tạo ra các ñường cong lý thuyết. Ta thấy rằng tồn tại một hàm lượng, gọi là lượng xi măng giới hạn, mà ở ñó, lượng nước là nhỏ nhất. Nếu ta vẽ một ñường song song với cốt liệu, hàm lượng này tương tự thể tích hạt mịn lấp ñầy tốt nhất phần rỗng của khung xương. ðặc ñiểm của phương pháp ñược thể hiện như sau: Có thể cho lượng xi măng gần hàm lượng giới hạn (X gh ), bê tông là chặt nhất có thể, ñiều ñó có xu hướng tạo ra ñộ ñồng nhất và bền lâu của vật liệu; Lượng xi măng tối ưu, xung quanh hàm lượng giới hạn mà ở ñó cường ñộ tăng mạnh nhất theo hàm lượng xi măng. Từ hàm lượng hữu hiệu, so với hàm lượng giới hạn, có thể xác ñịnh lợi ích của chất ñộn khoáng (không kể hạt siêu mịn). ðể ñơn giản hoá các ý tưởng này, hãy hạn chế ở trường hợp bột mịn trơ với cùng cấp phối hạt như xi măng. Nếu X < X gh , pha bột mịn, cho ñến khi thể tích xi măng – bột mịn bằng thể tích X gh , sẽ giảm yêu cầu về nước. Khi ñiều chỉnh nước ñể ñạt ñược 53 ñộ dẻo qui ước, tỉ lệ N/X sẽ giảm ñi và cường ñộ tăng lên. ðương nhiên là ngược lại nếu X > X gh . Sự giống nhau của hỗn hợp hạt xác ñịnh ñiều kiện ñể X gh tăng lên khi: - D giảm (tăng ñộ rỗng của khung cốt liệu) - Chuyển từ cốt liệu tròn nhẵn sang cốt liệu nghiền - Sử dụng phụ gia siêu dẻo (tăng ñộ chặt bản thân của xi măng, cho phép cho nhiều xi măng trong cùng một thể tích) - ðộ lưu ñộng yêu cầu tăng (lượng tối ưu các hạt mịn lớn hơn). Bốn ñiều kiện trên chính là các phương hướng ñể ñiều chỉnh thành phần bê tông. 4.4.8. Con ñường xác ñịnh thành phần bê tông mới Vai trò của thiết kế thành phần bê tông trong bối cảnh phát triển công nghiệp bê tông ñã trở nên quan trọng trong những năm gần ñây do nhu cầu mở rộng chủng loại vật liệu và kết cấu làm phức tạp thêm vấn ñề. Chính vì vậy mà việc sẻ dụng các phương pháp kinh nghiệm truyền thống không còn cho phép mang lại một ñáp án thoả mãn. Trong khi ñó các phương pháp thực nghiệm, luôn có một giá trị. Phương pháp này yêu cầu một số lượng thí nghiệm tăng theo luỹ thừa của số lượng các thành phần. Các kết quả thực nghiệm có thể ñưa ra các lời khuyên sát với thực tế. Ngoài ra, một thiết kế thành phần thành công phụ thuộc phần lớn vào chất lượng thi công tại công trường, không tăng phí tổn không dự báo trước cho xí nghiệp cũng như cho chủ công trình và không tăng thời hạn thi công. ðộ bền lâu của công trình cũng ñược tạo ra bởi sự thích hợp của vật liệu, kết cấu, môi trường. Khi ñó, sự kết hợp giữa khoa học về vật liệu và tin học, là một giải pháp hứa hẹn. Cần phát triển ñồng thời những mô hình toán học về các tính chất cơ bản của việc sử dụng bê tông và các cơ sở của các dữ liệu tổng hợp kinh nghiệm ñã qua về các thành phần và về hỗn hợp của chúng. Bao giờ cũng vậy, chính do sự hòa hợp nhịp nhàng của khoa học và kinh nghiệm là con ñường giải quyết tốt các vấn ñề thành phần bê tông. CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Các công thức thành phần bê tông xi măng? 2. Các phương pháp tính toán thành phần bê tông xi măng? 3. Các lưu ý khi thiết kế thành phần bê tông hiện ñại? 54 Chương 3 BÊ TÔNG TƯƠI Bê tông tươi hay bê tông dẻo là hỗn hợp vật liệu có thể chảy thành bất kỳ hình dạng nào. Tỷ lệ tương ñối của hỗn hợp xi măng và nước ảnh hưởng quyết ñịnh ñến trạng thái ướt cũng như trạng thái rắn chắc. Hàm lượng của nước phải ñủ ñể phản ứng hoá học với xi măng và ñể chui vào lỗ rỗng gel. Chúng ta ñã biết rằng tỷ lệ nước/xi măng theo lý thuyết ñảm bảo 2 mục ñích này là 0.38. Sử dụng tỷ số nước/xi măng cao hơn giá trị này sẽ làm tăng lỗ rỗng mao quản; và nếu thấp hơn thì phản ứng hydrat hoá sẽ xảy ra không hoàn toàn dẫn ñến ngăn cản sự phát triển của cấu trúc gel. Khi chế tạo vữa cho bê tông, hàm lượng nước nhào trộn sẽ thay ñổi do sự có mặt của nước tự do bám trên bề mặt hạt cốt liệu hay nằm trong lỗ rỗng của các hạt cốt liệu. Tỷ lệ nước/xi măng thực tế sử dụng tại công trường phải ñược ñiều chỉnh hợp lý. Tỷ lệ nước/xi măng phụ thuộc vào tính công tác của hỗn hợp bê tông. 55 Trong chương này chúng ta sẽ nghiên cứu tính năng lưu biến của bê tông. Tính lưu biến, rất có ích ñể hiểu ñược bê tông tươi. Nó ñề cập ñến việc nghiên cứu hệ thống các lực, ñặc biệt có nguồn gốc tĩnh ñiện, nguồn gốc các lực này và dự kiến những qui luật biến ñổi của chúng. Từ ñó ta xác ñịnh lực giữa các hạt thành phần trong bê tông. ðó là cơ sở của công nghệ bê tông. 1. Lực giữa các phân tử trong bê tông Các vật thể rắn bao gồm một số lớn các hạt ñược ion hoá và các phân tử. Các vật thể như vậy hút và ñẩy các phân tử hoặc các ion ở xung quanh. Các lực hút và lực ñẩy có tính chất vạn năng, bất kể các hạt nào hút và bất kỳ các hạt khác, giống nhau hoặc khác nhau, có hoặc không có khả năng xảy ra các phản ứng hoá học giữa chúng. Các lực tương tác sinh ra các cơ chế khác nhau: các lực hút ñược biết dưới cái tên lực VANðECVAN. Các lực tĩnh ñiện giữa các chất rắn là quyết ñịnh ñối với các tính chất vật lý của hồ xi măng. Các lực này phụ thuộc vào tính chất của các bề mặt rắn và các thành phần của dung dịch nước tiếp xúc với các bề mặt hạt xi măng. Hậu quả của sức hút vạn năng là hiện tượng quen biết dưới cái tên là “sự hấp thụ”. Một bề mặt rắn hút và giữ tạm thời các phần tử của chất lỏng tiếp xúc của nó. Nước bị hút mạnh bởi các vật liệu rắn trong bê tông. 1.1. Lực Culông Việc nghiên cứu tính chất của các lực giữa các phân tử xuất phát từ lý thuyết cấu trúc bên trong của vật chất. Các lực này có nguồn gốc ñiện và chúng có khả năng ñược biểu thị dưới các dạng khác nhau. Dạng ñơn giảng nhất ñược ñịnh nghĩa bằng ñịnh luật cơ bản về tĩnh ñiện ñược phát hiện bởi Culông năm 1785 như sau: - Lực hút tương hỗ của hai hạt mang ñiện tỉ lệ thuận với tích số của ñiện tích của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa các tâm của chúng. ðể ñặc trưng cho sự tương tác của các hạt, người ta luôn luôn nói không phải là lực, mà là năng lượng tương tác, có nghĩa là công cần thiết ñể tách hoàn toàn các hạt này. Trong trường hợp này, mẫu số của phương trình của qui luật cơ bản về tĩnh ñiện chứa khoảng cách và không phải là bình phương nữa. Lực Culông ñóng một vai trò quan trọng trong các tương tác ion. Tuy nhiên rõ ràng là chúng không thể hoạt ñộng giữa các phân tử trung tính. 1.2. Lực Van-dec-van(lực hút) ðể hiểu ñược những tương tác của các phân tử trung tính, cần thiết làm sáng tỏ trước tính năng của các phân tử ñối với trường ñiện bên ngoài. Sự phát sinh một ngẫu cực trong một phân tử không có cực ñược kích thích bởi biến dạng của nó, có nghĩa là sai lệch ñối với cấu trúc bên trong ổn ñịnh nhất khi không có tác ñộng bên ngoài. Kết quả là một ngẫu cực ñiện ứng dưới tác dụng của ñiện trường bên ngoài chỉ tồn tại chừng nào ñiện trường tồn tại. [...]... th thi công Tính lưu bi n dùng ñ xác ñ nh ñ ch y Bê tông có tính lưu bi n cao s linh ñ ng hơn, và tính lưu bi n ph i phù h p v i t ng công trình c th vì m i công trình ñòi h i tính công tác khác nhau Bê tông n n móng, kh i l n không thích h p khi ñ bê tông tr n, mái và th m chí ñ i v i bê tông tr n,mái thi t k cho thi công b ng máy cũng không th thi công b ng tay Cũng như v y bê tông dùng cho công trình... công trình m ng 64 ð i v i k sư bê tông, ph i có ki n th c ñ y ñ v tính công tác khi thi t k h n h p bê tông Tính công tác là m t ch tiêu thi t k c n ñ t và nói rõ trong quá trình thi t k h n h p, cùng v i lo i công trình, kho ng cách v n chuy n, m t mát ñ s t, phương pháp thi công, và nhi u nhân t khác ð t ñư c tính công tác cùng v i hi u bi t ñ y ñ do kinh nghi m thì thi công bê tông r t kinh t và. .. công bê tông r t kinh t và bê tông r t b n lâu ðã có nhi u nhà nghiên c u c g ng ñ xác ñ nh tính công tác Nhưng tính công tác liên quan v i nhi u tính ch t khác và v i ch t lư ng c a bê tông Phòng thí nghi m ñư ng c a Anh, ñã nghiên c u r t sâu v lĩnh v c ñ m nén và tính công tác, h cho r ng tính công tác là “ñ c tính c a bê tông bi u hi n m c ñ công vi c c n thi t ñ ñ m ch t bê tông t i ña” M t khái... i bê tông c t thép, bê tông ñư ng và bê tông ñúc s n ho c bê tông bơm Tính d ñ t i ưu là phương ti n t t hơn ñ th c hi n ñư c ñ ñ c ch c cao, y u t d n ñ n cư ng ñ ñ m b o Tuy nhiên không ch c ch n là t i ưu c a lưu bi n luôn luôn tương ng v i các ph m ch t t t hơn c a bê tông ñã c ng; Vì v y ñây còn có m t s tho hi p có th là c n thi t ph i h p ñ ch t o ñư c m t lo i bê tông có tính d ñ h p lý và. .. 15.000 ñ n 20.000 Bê tông c t thép không c n ñ m m nh d o 20.000 - 40.000 Bê tông c t thép ñ m v a khô > 40.000 ð m m nh bê tông (ñư ng, bê tông ñúc s n) 63 5 Tính d ñ (công tác) c a bê tông 5.1 ð nh nghĩa tính d ñ Tính d ñ th c t sinh ra t vi c t ng h p hai y u t sau ñây: - Y u t ñ ng h c: ñó là ñ ch y ho c kh năng bi n d ng dư i tác d ng c a m t phương ti n ñ m ñã cho: làm ñ y khuôn d dàng và nhanh - Y... bê tông do ñó bê tông có th ñư c ñ m ch t t i công trư ng M c ñ bôi trơn ph i ñ nhưng không ñư c gây ra s phân t ng, m t tính ñ ng nh t c a bê tông, khi ñ m nén và khi hoàn thi n ph i d dàng, do v y s có m t c a nư c là vô cùng quan tr ng Ch t lư ng c a bê tông tho mãn yêu c u trên ñư c g i là bê tông có tính công tác t t Khái ni m “tính công tác” hay bê tông d ñ có hàm ý l n hơn thu t ng “tính lưu... bi n c a bê tông tươi, m t m t ñã cho phép xác ñ nh tính d ñ và các y u t mà nó ph thu c và m t khác nó cho phép ñánh giá và tìm ki m ñư c các bi n pháp ñ c i thi n tính d ñ ð ñ t ñư c bê tông có ñ ñ m nén t t v i m t công ñ m nén nh t ñ nh, thư ng thì ph i ñòi h i t l nư c/xi măng cao hơn tính toán theo lý thuy t ði u ñó nói lên r ng, nư c còn có tác d ng “bôi trơn” cho bê tông do ñó bê tông có th... i ña” M t khái ni m khác mang hàm ý r ng hơn là “s d dàng mà bê tông có th ñư c ñ m ch t 100% ng v i cách ñ m và v trí thi công ð tìm hi u s quan tr ng và ý nghĩa ñ y ñ c a tính công tác chúng ta s ñi tìm hi u các nhân t nh hư ng ñ n tính công tác 5.2 Các nhân t nh hư ng ñ n tính công tác Bê tông d thi công có l c ma sát gi a các ph n t bên trong, l c ma sát v i b m t ván khuôn hay v i c t thép tăng... ki u Bingham 4 Tính ch t lưu bi n c a bê tông tươi Nghiên c u tính lưu bi n c a bê tông tươi là khó khăn, vì s c u t o c a bê tông t t nhiên là không ñ ng nh t, và do d i thành ph n h t r ng c a bê tông S không ñ ng nh t xu t phát t s có m t c a các thành ph n r t khác nhau như là: - C t li u có s ña d ng v hình d ng, tr ng thái b m t và các ñ c tính khoáng v t và hoá h c - Ch t dính k t luôn luôn không... tính công tác T i công trư ng, ngư i ch ñ o thi công n u không gi i thì ch có cách là tăng lư ng nư c ñ tăng tính công tác Th c t cũng th y thư ng dùng cách này b i vì ñây là cách d nh t có th th c hi n t i công trư ng C n bi t r ng, theo quan ñi m ñúng ñ n, vi c tăng lư ng nư c là cách cu i cùng ñ c i thi n tính công tác th m chí trong trư ng h p không th thi công ñư c bê tông ð có th thi công ñư c bê . ñề thành phần bê tông. CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Các công thức thành phần bê tông xi măng? 2. Các phương pháp tính toán thành phần bê tông xi măng? 3. Các lưu ý khi thiết kế thành phần bê tông hiện. thi công (ví dụ chấn ñộng mạnh hoặc yếu). Cũng phải tính ñến tính chất của công việc ñổ bê tông, các yêu cầu khác nhau ñối với bê tông cốt thép, bê tông ñường và bê tông ñúc sẵn hoặc bê tông. hướng ñể ñiều chỉnh thành phần bê tông. 4.4.8. Con ñường xác ñịnh thành phần bê tông mới Vai trò của thiết kế thành phần bê tông trong bối cảnh phát triển công nghiệp bê tông ñã trở nên quan trọng