Đang tải... (xem toàn văn)
Chương 1: bê tông và các sản phẩm bê tôngChương 2: hỗn hợp bê tôngChương 3: quá trình rắn chắc của xi măng và sự hình thành cấu trúc đá xi măngChương 4: những tính chất cơ bản của bẹ tông vô cơChương 5: bê tông xi măng cốt liệu lớn đặc chắcChương 6: một số loại bê tông thông dụng
CHƯƠNG 1: BÊ TÔNG VÀ CÁC SẢN PHẨM CỦA BÊ TÔNG Khái niệm bê tông Bê tông loại vật liệu đá nhân tạo hỗn hợp chất kết dính vô (ximăng, vôi silic, thạch cao…) nước hạt rời rạc cát, sỏi, đá dăm (được gọi cốt liệu) nhào trộn theo tỉ lệ thích hợp rắn lại mà thành Cũng dùng chất kết dính hữu bitume, goudron chế tạo nên bê tông asphalte, chất dẻo (polymer) chế tạo bê tông polymer Trong giảng nghiên cứu bê tông chế tạo từ chất kết dính vô xi măng portland Concrete Components Cement Water Fine Aggregate Coarse Aggregate Range in Proportions Trong bê tông, thành phần (chất kết dính, nước , cốt liệu) thêm vào chất phụ gia nhằm cải thiện tính chất bê tông tăng tính lưu động hỗn hợp bê tông, giảm lượng dùng nước ximăng, điều chỉnh thời gian ninh kết rắn chắc, nâng cao tính chống thấm bê tông Bê tông loại vật liệu quan trọng sử dụng xây dựng phục vụ cho ngành kinh tế quốc dân xây dựng dân dụng, công nghiệp, thủy lợi, cầu đường… có ưu điểm sau: ♦Có cường độ nén biến đổi phạm vi rộng đạt giá trò từ 100; 200 đến 900 ; 1000 daN/cm2 ♦Có thể tạo hình dáng công trình khác ♦Tính chòu lửa tốt ♦Giá thành tương đối hạ sử dụng rộng rãi nguồn nguyên liệu đòa phương ¾Có nhiều cách phân loại bê tông, thường theo cách Phân loại bê tông 2.1 Theo khối lượng thể tích (dung trọng) Theo cách phân loại chia bê tông thành loại: 1) Đặc biệt nặng: γoB > 2500 kg/m3, chế tạo cốt liệu đặc từ loại đá chứa quặng Bê tông ngăn tia X tia γ 2) Bê tông nặng: (còn gọi bê tông thường) γoB = 1800 – 2500 kg/m3 chế tạo từ loại đá đặc loại đá chứa quặng Loại bê tông sử dụng phổ biến xây dựng dùng sản xuất cấu kiện chòu lực 3) Bê tông nhẹ: γoB = 500 -1800 kg/m3 , gồm bê tông chế tạo từ côt liệu rỗng thiên nhiên, nhân tạo bê tông tổ ong không cốt liệu, chứa lượng lớn lỗ rỗng kín giống dạng tổ ong 4) Bê tông đặc biệt nhẹ: Bê tông cách nhiệt có γoB < 500kg/m3 có cấu tạo tổ ong với mức độ rỗng lớn, chế tạo từ cốt liệu rỗng nhẹ có độ rỗng lớn, chế tạo từ cốt liệu rỗng nhẹ có độ rỗng lớn (không có cát ) 2.2 Phân loại theo chất kết dính dùng bê tông 1) Bê tông xi măng: chất kết dính xi măng chủ yếu xi măng portland dạng khác 2) Bê tông silicate: chế tạo từ nguyên liệu vôi cát silíc nghiền, qua xử lý chưng hấp nhiệt độ áp suất cao 3) Bê tông thạch cao: Chất kết dính thạch cao xi măng thạch cao 4) Bê tông xỉ: Chất kết dính loại xỉ lò cao công nghiệp luyện thép xỉ nhiệt điện, không dùng clanhke xi măng, phải qua xử lý nhiệt ẩm áp suất thường hay áp suất cao 5) Bê tông polymer: Chất kết dính chất dẻo hóa học phụ gia vô 2.3 Phân loại theo phạm vi sử dụng 1) Bê tông công trình: Sử dụng kết cấu công trình chòu lực, yêu cầu có cường độ thích hợp tính chống biến dạng 2) Bê tông công trình cách nhiệt: Vừa yêu cầu chòu tải trọng vừa cách nhiệt, dùng kết cấu bao che tương ngòai, mái 3) Bê tông cách nhiệt: Bảo đảm yêu cầu cách nhiệt cho kết cấu bao che có độ dày không lớn 8) Bê tông trang trí: Dùng trang trí bề mặt công trình, có màu sắc yêu cầu chòu tác dụng thường xuyên thời tiết 9) Bê tông nặng chòu xạ: Dùng công trình đặc biệt, hút xạ tia γ hay xạ neutron 2.4 Theo cốt liệu lớn: 1) Bê tông cốt liệu lớn đặc chắc: CLL quặêng kim loại 2) Bê tông cốt liệu lớn đặc chắc: CLL khoáng vật vô đặc 3) Bê tông cốt liệu lớn rỗng: CLL khoáng vật vô rỗng Khái niệm bêtông cốt thép : Bêtông loại vật liệu dòn, cường độ chòu nén lớn, khả chòu kéo thấp, 1/10 đến 1/15 cường độ chòu nén Nhưng nhiều công trình, nhiều phận làm việc trạng thái chòu kéo, phần chòu kéo kết cấu làm bêtông bò nứt rạn, khả chòu lực giảm dẫn đến phá hoại hoàn toàn Qua nhiều nghiên cứu thực tế sử dụng người ta phối hợp hai loại vật liệu bêtông thép tạo nên bêtông cốt thép, có khả chòu nén, chòu kéo tốt, mở rộng phạm vi sử dụng loại vật liệu lónh vực xây dựng Sở dó phối hợp hai loại vật liệu bêtông cốt thép tạo nên thứ vật liệu ưu việt “bêtông cốt thép” ba đặc điểm sau : 3.1) Lực bám dính bêtông cốt thép lớn : Có thể đạt đến 40daN/cm2 bề mặt tiếp xúc bêtông cốt thép (1 thép có φ = 30 mm chôn sâu bêtông 30cm, treo tải trọng 10 tấn) Nhờ bám dính tốt này, cốt thép làm tăng khả chòu kéo bêtông mà làm tăng khả chòu nén nữa, phận chủ yếu chòu nén (như cột) người ta đặt cốt thép nhờ rút nhỏ tiết diện giảm khối lượng cấu kiện (cứ cm2 tiết diện cốt thép thay 15 cm2 tiết diện bêtông) 3.2) Bêtông bảo vệ thép khỏi rỉ : Sắt thép môi trường không khí nước thường bò rỉ bò oxy hóa Quá trình oxy hóa mạnh mẽ sắt thép tiếp xúc với axit thường bắt đầu nơi có rỉ sẵn Nhưng trình bò hạn chế giảm chậm lại môi trường kiềm Độ kiềm mạnh tác dụng bảo vệ lớn Hỗn hợp bêtông môi trường kiềm nên bảo vệ cốt thép không bò rỉ, chí có cốt thép bò rỉ nhẹ đặt vào bêtông, rỉ không phát triển mà Điều cần ý khả bảo vệ cốt thép bêtông có bêtông bao bọc quanh cốt thép đặc có chiều dày cm Nếu lớp bêtông bảo vệ bò rổ, xốp, có nứt nẻ ẩm xâm nhập vào làm rỉ cốt thép, phá hoại lực bám dính với bêtông, làm hủy hoại kết cấu 3.3) Độ giãn nở nhiệt hai loại vật liệu bêtông cốt thép gần : Đối với phần lớn loại bêtông bò đốt nóng đến 100oC hệ số dãn dài trung bình 10.10-6, cốt thép 12.10-6 bò đốt nóng chúng có độ dãn nở tương đối đồng đều, bêtông không bò nứt vỡ, bảo đảm bám dính tốt Khái niệm bêtông cốt thép ứng suất trước: Mặc dù bêtông cốt thép đạt đỉnh cao phát triển nó, lực chòu kéo kém, nên bêtông phần chòu kéo kết cấu bêtông cốt thép có tác dụng lớp bảo vệ cốt thép khả chòu lực Mặt khác, kỹ nghệ luyện thép sản xuất nhiều loại thép có cường độ cao, bêtông cốt thép phải dùng thép có cường độ thấp, độ dãn dài kéo bé, xấp xỉ với độ dãn dài bêtông để bêtông không bò đứt vỡ, sản xuất bêtông cốt thép không lợi dụng tiến kỹ thuật luyện thép để tiết kiệm sắt thép Khái niệm bêtông cốt thép ứng suất trước: Khái niệm bêtông cốt thép ứng suất trước: Để khắc phục hạn chế trên, người ta tìm cách tăng khả chòu kéo bêtông biện pháp kéo trước cốt thép buông để gây tác dụng nén trước bêtông, tạo nên bêtông ứng suất nén trước, tức làm cho bêtông tiềm tàng chòu kéo Khi kết cấu chòu tác dụng ngoại lực bêtông để phần ứng suất nén trước, có bò nén chòu kéo, khả chòu kéo bêtông tăng lên đáng kể, xấp xỉ cường độ chòu nén Người ta gọi loại vật liệu bêtông ứng suất trước (dự ứng lực) Cốt thép dùng bêtông ứng suất trước thép sợi có cường độ cao căng trước thiết bò đặc biệt (sẽ giới thiệu phần công nghệ Hiện có hai phương pháp chế tạo bêtông ứng suất trước 4.1) Phương pháp căng trước : Theo phương pháp này, người ta kéo căng trước cốt thép, sau đổ bêtông Khi bêtông rắn chắc, thả kích căng cốt thép Cốt thép lực căng co lại lực bám dính bêtông với cốt thép, bêtông bò nén, tạo nên ứng suất nén trước bêtông 4.2) Phương pháp căng sau : Theo phương pháp này, đúc bêtông người ta đặt ống nhỏ khuôn cấu kiện luồn cốt thép qua ống này, đổ bêtông lấp lên ống Sau bêtông rắn chắc, người ta kéo căng cốt thép neo đầu cốt thép vào neo tì vào đầu cấu kiện bêtông Cũng trường hợp trước, cốt thép sau bỏ lực căng co lại ép chặt vào neo truyền lực nén cho cấu kiện bêtông, gây nên ứng suất nén trước bêtông (các khe hở ống luồn cốt thép lấp kín cách vữa ximăng mác cao vào) Bêtông ứng suất trước có khả chống nứt, chống va chạm cao hơn, đồng thời tiết kiệm nguyên vật liệu, giảm nhẹ khối lượng cấu kiện so với bêtông thường Cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn: Sở dó cấu kiện bêtông cốt thép đúc sẵn sử dụng ngày rộng rãi xây dựng ưu điểm sau : 1)Tạo điều kiện công nghiệp hóa ngành xây dựng với phương pháp thi công lắp ghép giới hóa, đẩy nhanh tốc độ xây dựng, đồng thời giảm số lượng công nhân xây dựng cán kỹ thuật ngành chuyên môn khác 2/ Bảo đảm kế hoạch sản xuất chất lượng sản phẩm công trình xây dựng 3/ Tiết kiệm nguyên vật liệu 4/ Cải thiện điều kiện làm việc công nhân Những khó khăn sử dụng cấu kiện BCTĐS: 1/ Phải có đội ngũ CBKT, CNKT lành nghề 2/ Trang thiết bò đồng đáp ứng khả công nghiệp hóa 3/ Trình độ quản lý sản xuất tổ chức thi công phải vững chắc, phối hợp nhòp nhàng 4/ Việc giải mối nối ckiện phận công trình gặp nhiều khó khăn