Công nghệ bê tông và bê tông đặc biệt phần 2 doc

23 ðầu thế kỷ 20, với sự ra ñời của xi măng cốt thép, việc sử dụng các hỗn hợp không dẻo ñã dần bị bỏ qua. Khi ñó bắt ñầu bê tông dẻo và ñến những năm cuối thế kỷ là bê tông có ñộ siêu dẻo. Hiện nay bê tông cường ñộ cao, bê tông chất lượng cao ñang phát triển mạnh. Các phương pháp thiết kế thường ñược tiến hành kết hợp lý thuyết và thực nghiệm. 1.2. Nghiên cứu của Feret : Feret (người Pháp) ñã tiến hành các nghiên cứu quan trọng (1892 - 1896) và tầm quan trọng của nó có tác dụng quyết ñịnh ñối với phát minh các ñịnh luật về bê tông. Nghiên cứu này rất rộng chủ yếu trên ñộ chặt của cát và của vữa, nước trộn, sự so sánh cường ñộ của các loại vữa, làm rõ ảnh hưởng của tính chất của cát và thành phần; nó cho phép lập ra một quan hệ giữa cường ñộ và lượng nước của hỗn hợp. a. ðộ ñặc chắc của cát: Feret ñã nghiên cứu trên các hỗn hợp của ba loại cát : to G, vừa M, và nhỏ F, với biểu ñồ tam giác của các hỗn hợp. Trong một tam giác cân có ñỉnh ñược ghi G, M, F một ñiểm P xác ñịnh hỗn hợp của các ñường song song ñược dẫn từ P trên cạnh của tam giác G,M và F Feret ñã tìm thấy rằng một hỗn hợp ba thành phần bằng nhau có ñộ ñặc chắc khoảng 0,61 và rằng ñộ chặt cực ñại (0,64) ñã ñạt ñược ñối với một hỗn hợp không bao gồm các hạt trung bình, còn các hạt mịn và các hạt lớn có tỷ lệ tương ứng là 1/3 và 2/3. Như vậy Feret ñã làm rõ sự vượt trội của cấp phối không liên tục và ñiều kiện cần thiết ñể có một hỗn hợp ñồng nhất hoàn toàn. b. ðộ ñặc chắc của vữa (ð v ) : Feret ñã nghiên cứu nhiều hỗn hợp của ba loại cốt liệu G,M, F có cùng ñộ sệt và cùng liều lượng cơ bản với một phần xi măng nước trộn xuất phát từ nước làm ẩm, các hạt và xi măng với quan hệ có các hệ số không ñổi. ð v = αg + nm + γf + kc ðối với các hạt tự nhiên (lăn tròn): α = 0,03; n = 0,09, γ = 0,23; k = 0,23, ðối với các hạt nghiền: α = 0,04; n = 0,083, γ = 0,20; k = 0,23 c. ðộ rỗng - ñộ thấm nước: Peret ñã thấy rằng ñộ rỗng sinh ra do nước trộn bốc hơi không cần thiết cho sự ñông kết sẽ lớn hơn với cát mịn (lượng nước tự do). ðối với tính chống thấm, ñó là hiện tượng ngược lại. d. Cường ñộ của vữa (R v ) : Một nghiên cứu rộng rãi về cường ñộ của vữa ñã ñược tiến hành bởi Peret bằng cách biến ñổi tất cả các yếu tố của hỗn hợp như sau: nước (E) xi măng (C), không khí (v). 24 R v -Là hàm số của lượng nước trộn, lượng cốt liệu. R v -Là hàm số của ñộ ñặc, ñược biểu thị bằng v e c + R v -Là hàm số của tính chất của cát. e. Biểu thức cường ñộ : Feret ñã tiến hành nghiên cứu này ñể xây dựng các quan hệ biểu thị cường ñộ bê tông là hàm số của thể tích tuyệt ñối của xi măng (V c ), thể tích nước (V c ), thể tích không khí (V v ) )1,0( − + = vc c v vv V KR hoặc 2 )( cvc v VVV Vc KR ++ = Vào năm 1896 Fraet ñề nghị công thức cường ñộ bê tông: ( )         ++ = 2 . vcc c cc VVV V RKf trong ñó: K - Hệ số thực nghiệm; R c - Cường ñộ của xi măng 1.3. Phương pháp mô ñun ñộ nhỏ của ABRAMS: Năm 1918 một phương pháp có hệ thống ñể tính toán thành phần của các hỗn hợp bê tông ñã ñược công bố bởi ABRAMS . ðặc tính của phương pháp này là hầu như hoàn toàn thực hiện dựa trên một số lớn thí nghiệm. a. Tỷ lệ nước/xi măng - Quy luật về cường ñộ : ABRAMS ñề ra giả thuyết một hỗn hợp bê tông phải ñược phối hợp, ñảm bảo tính dễ ñổ trong các ñiều kiện nào ñó ñã cho và phải ñáp ứng cường ñộ nén xác ñịnh. Ông ta ñưa ra quy luật về cường ñộ theo cách sau ñây: ðối với vật liệu ñã cho, cường ñộ bê tông chỉ phụ thuộc vào một yếu tố duy nhất là tỷ lệ nước/xi măng. Quan hệ tìm ñược ñối với cuờng ñộ nén có thể ñược viết dưới dạng: CE c x B A B A / ' ρ δ == Công thức này có thể viết theo dạng quen thuộc XN x x B A B A Rjb / ][ ρ == , trong ñó: 25 - δ' biểu thị cường ñộ nén ở tuổi xem xét. (Rjb, j: ngày tuổi bê tông) - x tỷ lệ thể tích nước / thể tích biểu kiến của xi măng. - - E/C tỷ lệ nước / xi măng theo trọng lượng (N/X) - ρ c tỷ trọng biểu kiến của xi măng . (ρ x ) - A hằng số thực nghiệm. - B hằng số phụ thuộc vào ñặc tính của vật liệu, ñặc biệt của xi măng và tuổi khi thí nghiệm. b. Công thức của lượng nước cần thiết của ABRAMS: Khi xây dựng ñược công thức thực nghiệm biểu thị quan hệ giữa cường ñộ và tỷ lệ E/X, phải xác ñịnh tỷ lệ xi măng/ cốt liệu ảnh hưởng ñến tỷ lệ nước/ xi măng và xác ñịnh lượng nước cần thiết. ðể làm việc này ABRAMS ñã lập ra công thức cho lượng nước cần thiết có sự liên quan của yếu tố thành phần hạt ñược gọi là mô ñun ñộ nhỏ . Công thức ñối với nước cần thiết là :       += F n PS C E F M 26,1 3,0 3 2 trong ñó : E : thể tích nước X: thể tích xi măng P: tỷ lệ nước/ xi măng ñối với ñộ sệt thông thường (N/X) n: tỷ lệ cốt liệu/ xi măng. M F : mô ñun ñộ lớn nhỏ S: ñộ sụt tương ñối, tức là tỷ lệ giữa lượng nước thực tế ñược sử dụng với lượng nước cho ñộ sụt vào khoảng 3 cm. Mô ñun ñộ nhỏ phụ thuộc vào nhiều thông số như hình dạng, tính chất, kích cỡ, cốt liệu, liều lượng xi măng, cường ñộ, ñộ dẻo v.v ABRAMS ñã cho các giá trị tối tiểu của modun ñộ nhỏ ñối với các loại bê tông thông thường (xem bảng 2.1) Bảng 2.1-Giá trị tối ưu của mô ñun ñộ nhỏ của các thành phần bê tông theo ABRAMS Cỡ hạt lớn nhất của cốt liệu D, mm Liều lượng xi măng, kg/m 3 10 15 20 25 30 40 60 275 300 4,50 4,20 4,45 4,60 4,85 5,00 5,25 5,40 5,60 5,85 5,80 5,85 6,00 6,20 26 350 400 4,30 4,40 4,70 4,80 5,10 5,20 5,50 5,60 5,73 5,80 5,88 5,90 6,30 6,40 Các giá trị này ñược xác ñịnh từ nhiều thí nghiệm trong phòng thí nghiệm. Các tác phẩm của ABRAMS ñược viết trước khi dùng ñầm chấn ñộng. Các thí nghiệm có tính chất hệ thống ñã chỉ ra rằng khi dùng chấn ñộng, trong thực tế, phải giảm số lượng cát trong hỗn hợp so với giá trị tím ñược bởi phương pháp ABRAMS không dùng chấn ñộng. Tuy nhiên, không có bảng các giá trị chính xác nào ñã ñược cho ñối với bê tông ñầm rung. Tỷ lệ cốt liệu nhỏ Khi ñã xác ñịnh kích cỡ lớn nhất của cốt liệu hoặc theo các quy ñịnh, hoặc bằng các ñiều kiện sử dụng, một modun ñộ nhỏ cực ñại ñược phép xác ñịnh, lúc ñó phải xác ñịnh các tỷ lệ thích hợp của cốt liệu nhỏ và to, ñược xử lý riêng rẽ, ñể ñạt ñược modun ñộ nhỏ mong muốn của hỗn hợp. Tỷ lệ phần trăm cát cần thiết ñược tính toán theo cách sau ñây: Phần trăm cát : ,% )()( )()( 100 aFbF oFbF MM MM C − − = trong ñó : M F : là modun ñộ nhỏ theo ABRAM Chỉ số 0 biểu thị giá trị cực ñại cho phép . Chỉ số a biểu thị cốt liệu nhỏ . Chỉ số b biểu thị cốt liệu to . Ví dụ: Cho ñá sỏi cỡ 5/10mm có modun ñộ nhỏ (M n ) b = 6,50 và cát 0/5mm có modun ñộ nhỏ (M n ) a = 2.60. Ví dụ : Chọn modun ñộ nhỏ của hỗn hợp (M n ) 0 = 5 liều lưọng xi măng bằng 300 kg/m 3 . (M F ) b - (M F ) 0 = 6,50 - 5,00 = 1,50 (M F ) 0 - (M F ) b = 6,50 - 2,60 = 3,90 C,% = %38 9,3 5,1 .100 6,25,6 55,6 .100 == − − Từ ñó ñá = 100 - 38 = 62% 1.4. Thành phần hạt của VALETTE : VALETTE ñã ñề xuất một phương pháp chủ yếu của thực nghiệm, nhưng tuy nhiên nó cần một số các tính toán dự bị, phương pháp này thuộc các phương pháp thực nghiệm. Quy luật về cấp phối liên tục nói chung không dẫn tới bê tông ñặc chắc nhất. Vì vậy VALETTE ñã ñề xuất phương pháp này gọi là liều lượng bê tông có ñộ chắc 27 cao nhất hoặc liều lượng bê tông có lượng cát ít nhất, hoặc liều lượng bê tông có cấp phối gián ñoạn. Trong trường hợp thông thường, có hai loại cốt liệu : - Cát ví dụ : 0/5mm - ðá (sỏi) luôn thể hiện sự không liên tục với cát, ví dụ ñá (sỏi) 16/25mm. ðầu tiên chuẩn bị vữa ñặc với lượng xi măng tối thiểu. Vữa này ñạt ñược bằng cách ño các lỗ rỗng của cát ướt và lấp ñầy thể tích các lỗ rỗng bằng một thể tích ngang bằng của hố toàn xi măng. (V x = V r cát ) Sau ñó thêm nhiều nhất sỏi ướt phù hợp với thể tích ñổ tạo ñược sự làm ướt ñầy ñủ, cho phép ñổ khuôn ñầy, với việc thi công dễ dàng trong ñiều kiện ở công trường. Như vậy bê tông ñặc ít cát nhất. ðể kiểm tra, tiến hành trộn một mẻ bê tông với thành phần ñã xác ñịnh; ñánh giá chất lượng của sản phẩm so với chất lượng mong muốn và bằng cách ño tỷ trọng của bê tông tươi. 1.5. Phương pháp thực tế ñược ñơn giản hoá : Các phương pháp trên là những phương pháp lý thuyết, khi áp dụng cần có sử dụng ñiều chỉnh cho thích hợp. 1.5.1. Thành phần chung Xét ñến các tiến bộ ñược thực hiện về phương tiện ñầm (ñầm rung và ñầm mạnh có tần số cao), cần ñiều chỉnh thành phần bê tông cho phù hợp. Thành phần theo thể tích thông thường giả ñịnh: G = 820 L ; S = 420 L ; G+S+C+E=1m 3 Theo khối lượng C.E.B.T.P ñề nghị liều lượng chuẩn sau ñây cho 1 m 3 bê tông thường ñầm chấn ñộng tại chỗ. ðá / cát 2,0 ðá (sỏi) (5/25mm) 1180 kg Cát (0/5mm) 590 kg Xi măng 350 kg Nước tổng cộng trên cốt liệu (ñược giả ñịnh là khô) trung bình là 210 L, ñiều ñó tương ứng với E/C = 0,6 Với sỏi có thành phần hạt khác (5/15 hoặc 16/25), liều lượng này vẫn còn giá trị một cách gần ñúng. 1.5.2. Biến ñổi liều lượng xi măng : Thực tế là liều lượng 350 kg/m 3 ñược coi là liều lượng bình thường thông thường nhất . 28 Tuy nhiên người ta có thể biến ñổi nó theo chất lượng yêu cầu ñối với bê tông hoặc theo các quy ñịnh của tiêu chuẩn. Ngoài ra, liều lượng xi măng về nguyên tắc có thể ñược giảm ñi, nếu tăng kích thước D của cốt liệu và lượng xi măng tăng lên, nếu giảm giá trị của D. Lượng xi măng càng lớn khi yêu cầu cường ñộ càng cao và nó phải khá lớn ñối với bê tông không bị thấm. Tất nhiên lượng xi măng không nên ít hơn 300kg và nhiều hơn 525kg/1 m 3 bê tông 1.5.3. Biến ñổi tỷ số ð/C = Sỏi/ cát Giá trị của tỷ số này nói chung bằng 2, tuy nhiên có thể biến ñổi nó trong các tỷ lệ khá rộng, phương pháp ñơn giản hoá ñược ñề nghị bởi C.E.B.T.P cho phép nằm trong phạm vi sử dụng thông thường của biểu ñồ (1,6 < ð/C< 2,4) Tỷ số ð/S càng lớn , về nguyên tắc bê tông có cường ñộ càng cao, nhưng khi ñó nó sẽ nhậy cảm với ảnh hưởng của thành ván khuôn, với sự phân tầng và nó thể hiện khó thi công vì tính dễ dổ kém. ðối với ð/C > 2,4, có nguy cơ bê tông bọ rỗng nhẹ. Mặt khác, nếu cát chứa khá nhiều thành phầnbột mịn, người ta có thể lấy ð/C lớn hơn nếu cát thiếu thành phần hạt nhỏ hoặc nếu nó nhám (cát nghiền). ðối với một kích cỡ cốt liệu D > 25mm, người ta lấy ð/S hơi nhỏ một chút và ngược lại. ðây là một vài chỉ dẫn thực tế: Bê tông rất dẻo, nhiều vữa, tính dễ thi công tốt, cho các thông số mặt tường có bộ mặt ñẹp dễ ñổ nói riêng trong ñiều kiện ñộ sét thông thường (ñộ sụt từ 6 ñến 5 cm), nhưng không cho các cường ñộ ñặc biệt. 1,6< ð/C<1,8 Bê tông có ñộ sệt thông thường dùng cho bê tông cốt thép thông thường có ñộ dẻo có thể biến ñổi theo công trình và theo liều lượng nước, khá dễ ñổ và cho cường ñộ tốt. 1,9 < ð/C< 2,1 Bê tông có ñộ chặt cao: Khi có ñộ sụt thấp (ñộ sụt 1 ñến 3) cho cường ñộ về mặt lý thuyết là khá lớn, nhưng dễ bị phân tầng và nhậy cảm với hiệu ứng của thành khuôn, cần có sự thận trọng khi ñổ bê tông và ñặc biệt cần chấn ñộng mạnh. Trong trường hợp này, nên làm một vài thí nghiệm trước, cho phép xác ñịnh tỷ số G/S tối ưu: 2,2 < ð/C< 2,4 C.E.B.T.P ñề nghị ñối với phương pháp này nên tham khảo phương pháp của FAURY sẽ ñược nghiên cứu sau và cho các giá trị sau ñây: ðối với A = 32, giá trị cực ñại ð/C = 1,6 A = 25, giá trị trung bình ð/C = 2 A = 18, giá trị cực tiểu ð/C = 2,4 29 1.5.4. Cải biến liều lượng nước: Liều lượng nước chỉ có thể ñược xác ñịnh một cách có giá trị với ñộ chính xác nào ñó bằng các thí nghiệm trước. Phải ñạt ñược bê tông và ñộ dẻo phù hợp với việc thi công ñúng ñắn công trình có tính ñến các ñặc ñiểm và phương tiện thi công. Tuy nhiên người ta có thể ấn ñịnh với tổng lượng nước N cho cốt liệu khô bằng cách chấp nhận quy ñịnh sau ñây ñối với lượng dung xi măng X. 0,4 < N/X< 0,6 trung bình là 0,5 0,4≤ N/X (thậm chí N/X = 0,25) Quy ñịnh này là sự gần ñúng ban ñầu và sơ sài. Người ta muốn hướng tỷ lệ này tới 0,4 và thậm chí nhỏ hơn, nếu muốn có bê tông khô, nếu dùng sỏi thô (vi dụ D = 40mm) nếu cát có ít thành phần mịn, nếu trị số sỏi cát khá cao, hoặcnếu người ta dùng chất tăng dẻo hoặc siêu dẻo trong bê tông. Người ta hướng tỷ lệ này với 0,6 trong trường hợp bê tông dẻo , có sỏi liệu nhỏ (∆ = 15mm), cát có ít thành phần mịn,(modun ñộ nhỏ bé) hoặc giá trị của sỏi/cát nhỏ, bê tông yêu cầu cường ñộ thấp ñược ñiều chỉnh bằng nước. 1.5.5. Các thí nghiệm làm trước: Khi ñã cố ñịnh liều lượng bê tông theo bảng, C.E.B.T.P ñề nghị thực hiện một vài thí nghiệm trước. Các thí nghiệm này phải cho phép : - ðánh giá bằng mắt xem tỷ số sỏi/cát và liều lượng xi măng ñược chọn cho bê tông có phù hựp về mặt ngoài và tính dễ ñổ ñể phù hợp với công trình liên quan không và ñể cải biến tuỳ tình hình tỷ số sỏi/cát. - Xác ñịnh chính xác liều lượng nước ứng với ñộ dẻo mong muốn. - Kiểm tra theo mẻ trộn bê tông nếu liều lượng ñược ñề nghị tương ứng ñúng với 1m 3 bê tông. - Tuỳ tình hình chế tạo một vài mẫu cho phép suy ñoán về cường ñộ khả dĩ ở tuỏi 7 và 28 ngày. 2. Phương pháp lý thuyết về thành phần bê tông: Chúng ta ñã thấy các phương pháp xác ñịnh thành phần tổng bê tông chủ yếu là thực nghiệm và kinh nghiệm. Nhưng có nhiều ý ñịnh cho thành phần lý thuyết của bê tông. Chúng ta sẽ xem xét một vài phương pháp. 2.1. Phương pháp Fuller và Thompson: Fuller - Thompson bằng các thí nghiệm ñã ñi ñến kết luận là tồn tại một vài ñường cong thành phần hạt lý tưởng. Họ ñã thấy rằng các ñường cong này là các thành phần elip ở phần thấp nhất và sau ñó tiếp tục là ñoạn tiếp tuyến với ñoạn cong ñó. Phương trình của phần elip là : 30 2 2 0 2 2 0 )()( b yy a xx − + − =1 trong ñó : y là phần trăm vật liệu qua sàng có mắt là x a và b là trục của elip có trị số là hàm số của kích cỡ cốt liệu và hình dạng hạt. Sau ñó Fuller và Thompson ñã phát hiện là các ñường thành phần hạt gần với hình parabon mà phương trình chung là : Pt = 100 x n D d       ; (%). Khi cho n=1/2 có phương trình sau: 2/1 )( D d P t = ; trong ñó: P t là phần các hạt có kích cỡ nhỏ hơn (lượng lọc sàng) d. D là kích thước lớn nhất của hạt. 2.2. ðường thành phần hạt hình Parabol: Ý tưởng ñường thành phần hạt hình parabon của Fuller, cho rằng một lượng cốt liệu có ñường kính nhỏ hơn cốt liệu có ñộ lớn ñã cho phải bằng căn bậc hai của d/D ñã ñược nhắc lại bởi các nhà nghiên cứu khác. Họ ñã chứng minh rằng quan hệ ñược ñề nghị bởi Fuller ñược thực tế chỉ thể hiện một trường hợp của một họ ñường cong có các bậc khác nhau. Papovics ñã ñề nghị công thức như sau: q r r D d D d D d Pt       =       == 1 ; q= 1/r , trong ñó : r có thể khác 1/2 ñược gọi là thành phần hạt hình parabon. Hệ quả lý thuyết của thành phần hạt hình Parabol ñã ñược Anderson làm rõ và chứng minh rằng trị số của q càng nhỏ ñộ ñặc của hỗn hợp càng cao, khi q tiến tới 0 thì ñộ rỗng cũng tiến tới 0. ðể ñạt ñược một vật liệu hạt có cấu trúc ñặc cần chọn một giá trị q ñủ nhỏ. Ở thời kỳ ñó người ta khuyên nên dùng q trong lân cận 1/2 ñể làm bê tông. Ngày nay do công nghệ ñổi mới ñể chế tạo các bê tông có cường ñộ rất cao người ta ñã sử dụng các cốt liệu có ñường kính rất nhỏ từ 0,6-1mm và sử dụng cấp phối có q rất nhỏ. Popovice ñã chứng minh rằng modun ñộ nhỏ phụ thuộc vào D, r cho mọi ñường thành phần hạt parabon theo công thức: MFn = 3,32 [log(10D) - 0,4343 r (1-10D) 1/2 ] hoặc bằng công thức ñơn giản hoá : MFn = 3 log (10D) - 0,95r Như vậy môñun ñộ nhỏ của cát ảnh hưởng lớn ñến thành phần của bê tông cấp của r. 31 Công thức thành phần hạt tính bằng phần trăm: 1 1 .100 −         = i i g P trong ñó i - biểu thị trị số của kích cỡ d i (sàng bé nhất có lượng lọt sàng là 100%) g- tỷ số thành phần hạt Thực ra ñường thành phần hạt tính bằng % cũng tương tự như các ñường thành phần hạt hình Parabol. 2.3. Công thức thành phần hạt của Bolomey Bolomey ñã nhận thấy rằng các hỗn hợp ñạt ñược bằng phương pháp Fuller cho bê tông tương ñối cứng, ông ta ñã ñề nghị sự cải biến sau ñây ñối với parabon Fuller: 2/1 1 )1(       −+= D d ffP Trong ñó f là một hằng số kinh nghiệm, các ký hiệu khác có cùng ý nghĩa như ở trên. Giá trị của f ñược chọn phụ thuộc vào tính dễ ñổ và hàm lượng nhiều nhất các hạt nhỏ. Phương trình trên có thể áp dụng bình thường cho tất cả các vật liệu rắn tạo nên hỗn hợp. Nhưng, trong thực tế, ñường cong thành phần hạt của xi măng là không thể biến ñổi. Bolomey cũng chỉ áp dụng quan hệ này cho các hạt lớn hơn 0,1mm. Trong trường hợp này, ñối với một thành phần xi măng C theo trọng lượng 6%, ñạt ñược công thức sau: C CPP t − −= 1 1 )( hay X XPP t − −= 1 1 )( theo ký hiệu Việt Nam hoÆc : CD d FCfP −               −+−= 1 1 )1( 2/1 XD d fXfP −               −+−= 1 1 )1( 2/1 trong ñó p: thành phần trọng lượng của riêng cốt liệu, có ñường kính nhỏ hơn d, trong khi ñó P t biểu thị thành phần trọng lượng của tất cả các chất rắn, trong ñó có xi măng (X). BOLOMEY ñã cho các giá trị của f ñược ñánh giá là thích hợp và ñược trình bày trong bảng (2.2) dưới ñây: Bảng 2.2: Các giá trị của hằng số BOLOMEY f. Cốt liệu loại bê tông Các giá trị của f Loại bê tông Bê tông ñược chấn ñộng Bê tông mềm Bê tông cốt thép Bê tông chảy Bê tông bơm Các hạt sỏi 0.06 ñến 0.08 0.1 0.12 32 Các hạt ñá nghiền 0.08 ñến 0.10 0.12 ñến 0.14 0.14 ñến 0.16 2.4. Phương pháp của FAURY Các thành phần khác nhau của bê tông ñược mô tả ở trên ñều tuân theo một giả ñịnh việc ñổ bê tông khối lớn hoặc trong tất cả các trường hợp, ñã bỏ qua về mặt lý thuyết tất cả các hiện tượng có thể gây trở ngại cho việc ñổ bê tông trong khuôn. Vậy mà trong thực tế việc ñổ bê tông cốt thép, ñã gặp những trở ngại do sự có mặt của cốt thép, thành khuôn. Vì vậy phải tính ñến việc lựa chọn thành phần hạt, CAQUOT ñã ñề xuất lần ñầu tiên năm 1936 một lý thuyết chung về kết cấu hạt của bê tông ñã làm rõ sự cần thiết phối hợp bê tông theo các ñặc tính về thể tích và về bề mặt khuôn, trong ñó FAURY ñã xét ñến hiện tượng này trong phương pháp cấp phối bê tông. 2.4.1. Hiệu ứng thành Có thể cụ thể hoá hiệu ứng thành, bằng những khó khăn xảy ra khi ñổ ñầy khuôn có bề mặt tiếp xúc lớn của bê tông với ván khuôn, cốt thép, cốt liệu v.v Hỗn hợp phải ñủ dẻo, có tính ñến các phương tiện ñầm chặt ñược bố trí ở công trường, ñể ñổ ñược dễ dàng trong các khuôn của các kết cấu mà không xảy ra khuyết ñiểm. ðể làm ñược việc này, bê tông phải ñi qua các mắt lưới cốt thép và lấp ñầy tất cả các bộ phận của ván khuôn, sao cho trong kết cấu không có chỗ nào thiếu vật liệu. Ngoài ra, hỗn hợp phải ñược ñổ khuôn hoàn toàn vào thành ván khuôn và bảo ñảm sự bao bọc tốt cốt thép. Trong kết cấu bê tông cốt thép, dựa trên giả thuyết rằng cốt thép dính bám tốt vào bê tông xung quanh mà không có sự tách ra hoặc trượt khi giãn dài và ñể các lực ñược truyền chính xác từ cốt thép vào bê tông. Cuối cùng, cần ñầm chặt hợp lý với sự bố trí cốt thép phức tạp nhất. ðiều quan trọng là bê tông ñạt tới ñộ ñặc tương ứng với chất lượng yêu cầu. Vậy sẽ phải nghiên cứu các vấn ñề sau: - Các ñiều kiện của bê tông chảy vào bên trong ván khuôn. - Các ñiều kiện liên quan ñến ván khuôn và ñến việc ñầm chặt bê tông. ðể di chuyển vào ván khuôn, bê tông phải di chuyển qua các thanh thép tạo thành các mắt lưới hoặc các khe. Một mắt lưới a x b hoặc một khe e ñược ñặc trưng, bởi bán kính trung bình của nó R. Nếu biểu thị diện tích của tiết diện tự do hẹp nhất của mắt lưới bằng chữ s và chu vi của nó bằng chữ p thì: R = p s Viết cho một mắt: R = )(2 ba ab + (hình chữ nhật a,b) và cho một khe: R = 2 e [...]... 12, 5 3/4 19 1 25 1,5 27 ,5 2 in 50 Ghi chú : Có th gi m 10% th tích c t li u thô ñ i v i bê tông dùng máy bơm Môñun h t c a cát ñư c xác ñ nh ng v i b sàng 0,149; 0 ,29 7; 0,595; 1,19; 2, 38 và 4,76mm B ng A.5 Dmax (mm) 10 12. 5 20 25 40 50 70 3 Ư c tính kh i lư ng bê tông, kg/m Bê tông không t o khí Bêttông t o khí 22 85 21 90 23 15 22 35 23 55 22 80 23 75 23 15 24 20 23 55 24 45 23 75 24 65 24 00 3.3 Phương pháp c a... N/X Bê tông không cu n khí 0,38 0,43 0,48 42 Bê tông cu n khí 0,40 35 30 25 20 Dmax,in 30 25 20 15 Dmax (mm) 0,55 0, 62 0,70 0,80 0,46 0,53 0,61 0,71 B ng A.4 Th tích c t li u thô (khô) cho 1 m bê tông ng v i các môñun h t cát 2. 40 2. 60 2. 80 3.00 0.5 0.48 0.46 0.44 0.59 0.57 0.55 0.53 0.66 0.64 0. 62 0.60 0.71 0.69 0.67 0.65 0.76 0.74 0. 72 0.70 0.78 0.76 0.74 0. 72 3 3/8 9,5 1 /2 12, 5 3/4 19 1 25 1,5 27 ,5... 0.37 0 .25 0 dư i 0.330 và 0.350 và và dư i dư i B ng 2. 4 Các giá tr K ñư c ñ ngh theo các thí nghi m g n ñây c a L.C.P.C 35 ð s t và ñ m ch t D o - ñ m ch n, ñ m n n Thông thư ng - ch n ñ ng thư ng Khô - ch n ñ ng R t khô - ch n ñ ng m nh Cát sông s i sông ≥ 0.34 0 .26 - 0 .28 0 .25 - 0 .27 ≤ 0 .24 cát sông ñá dăm ≥ 0.36 0 .28 - 0.30 0 .26 - 0 .28 ≤ 0 .25 cát nghi n ñá dăm ≥ 0.38 0.30 - 0.34 0 .28 - 0.30 ≤ 0 .27 Ch... (mm) (cm)/in 25 /1 37,5/1,5 50 /2 9,5/3/8 12. 5/1 /2 19/3/4 Bê tông không t o khí 2, 5 - 5 185 180 175 170 165 155 5 – 7,5 190 185 180 175 170 165 7,5 - 10 20 0 190 185 180 175 170 Lư ng khí (%) 3.0 2. 5 2. 0 1.5 1.0 0.5 Bê tông t o khí 3-5 180 175 165 160 145 140 8 - 10 20 0 190 180 175 160 155 Kh i lư ng khí (%) 8.0 7.0 6.0 5.0 4.5 4.0 B ng A.3 Cư ng ñ bê tông yêu c u 28 ngày, t i công trình, MPa Ryc, l p phương... trung bình và h t l n theo công th c sau: igG = (i0 /D /2 a) + (iD /2 /D b) C, S và G là các t l xi măng, cát và s i theo th tích tuy t ñ i so v i th tích c a m t ñơn v c a ch t r n ig, is và ic là các ch s tr ng lư ng c a ñá, c a cát và c a xi măng i0 /D /2 và iD /2 /D là ch s tr ng lu ng c a h t trung bình và h t l n; a và b là t l c a các h t trung bình và h t l n Khi ñã bi t ch s tr ng lư ng và các t... - 10% và n u ñ m c a cát tăng lên ho c gi m ñi c 1% thì lư ng nư c tăng lên hay gi m ñi theo tính toán t l v i kh i lư ng cát trong bê tông Lư ng nư c cho bê tông, Kg/m3 ñư c ghi trong b ng tra H s α bi n ñ i t 1,1-1, 52 ph thu c vào lo i c t li u và lư ng xi măng Tính t l X/N ñư c tính theo công th c Bolomey – Skramtaev như sau: - V i bê tông có X/N = 1,4 - 2, 5 : R X = b + 0,5 N AR x - V i bê tông có... ≤ m n 16mm 0.55 0.45 0.35 25 ≤ D v a ≤ 40 0.60 0.50 0.40 D ≥ to 63 0.65 0.55 0.45 Các giá tr c a G gi ñ nh r ng vi c ñ m ch t bê tông ñư c th c hi n t t, v nguyên t c bê tông ñư c ch n ñ ng - Li u lư ng xi măng nh nh t - Tiêu chu n N.F.D 18-305 (bê tông tr n s n) quy ñ nh: X (kg/m3) ≥ 25 0 + B 5 D B là cư ng ñ bê tông ñư c tính b ng daN/cm2 T p 65 c a Pháp v công trình bê tông c t thép xác ñ nh li u... : 2. 4.6 Phương pháp ñơn gi n hóa theo ñ ñ c c a h n h p khô M t mô hình ñơn gi n, nhưng t ng h p ñư c quan h gi a ñ ñ c và các thông s thành ph n c a bê tông (hình 2. 2) Hình 2. 2: Mô hình ñơn gi n hóa mô t s ph thu c gi a tính d ñ và các thông s c a thành ph n bê tông Ph n ñ c c a v t li u, khi không có m t c a nư c, ñư c ñ ng hóa thành m t h n h p ñ ñ c c a nó ph thu c trư c h t vào gi i h t (d/D) và. .. 2. 4 B ng 2. 3 Giá tr c a K do FAURY ñ ngh ð s t và s ñ m ch t R t l ng ñ ñ không c n ñ m D o - ñ m ch t trung bình Khô - ñ m ch t th t c n th n ð s t như ñ t m, ñ m m nh ð s t r t khô ñ ñ m r t m nh và ép bê tông Cát và s i sàng Cát sông và dăm Cát và dăm ñ u nghi n 0.37 và 0.405 và 0.450 và trên trên trên 0.35 - 0.37 0.330 - 0.350 0.375 - 0.405 0.355 - 0.385 0.430 - 0.460 0.400 - 0.430 0 .25 0 - 0.330... nghi m và nó ph thu c vào ñ s t c a bê tông vào cư ng ñ ñ m ch t và b n ch t c a c t li u; D là kích c l n nh t c a c t li u Trong b ng 2. 3 là các giá tr ñ ngh c a FAURY ñ i v i h s K Phòng thí nghi m c u ñư ng trung tâm (LCPC) m i ñây ñã ti n hành nghiên c u có h th ng V i các phương ti n ñ bê tông hi n hành, L.C.P.C ñ ngh các giá tr c a K nh hơn giá tr ñư c ñ ngh b i FAURY và ñư c nêu l i b ng 2. 4 B . hợp và ñược trình bày trong bảng (2. 2) dưới ñây: Bảng 2. 2: Các giá trị của hằng số BOLOMEY f. Cốt liệu loại bê tông Các giá trị của f Loại bê tông Bê tông ñược chấn ñộng Bê tông mềm Bê tông. hệ giữa ñộ ñặc và các thông số thành phần của bê tông (hình 2. 2). Hình 2. 2: Mô hình ñơn giản hóa mô tả sự phụ thuộc giữa tính dễ ñổ và các thông số của thành phần bê tông. Phần ñặc của vật. ñộng 0 .25 - 0 .27 0 .26 - 0 .28 0 .28 - 0.30 Rất khô - chấn ñộng mạnh ≤ 0 .24 ≤ 0 .25 ≤ 0 .27 Chỉ có giá trị ñối với bê tông ñổ thành khối không xác ñịnh, ít hoặc không có cốt thép. ðối với bê tông