vật liệu xây dựng bê tông

tài liệu uy tín được biên soạn bởi giảng viên đại học Bách Khoa TPHCM, thuận lợi cho qua trình tự học, nghiên cứu bổ sung kiến thức bộ môn địa chất công trình, bộ môn dầu khí, bộ môn cầu đường xây dựng dân dụng, Tài liệu được kiểm duyệt bởi giảng viên, phòng đào tạo trường đại học bách khoa, lưu hành nội bộ

BK TP HCM Chương BÊ TƠNG KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI BÊ TÔNG: 1.1 Khái niệm: - Bê tông loại đá nhân tạo, bao gồm: + Cốt liệu: cát, đá dăm, sỏi + Chất kết dính: xi măng, thạch cao, vôi,… + Nước: để nhào trộn, phản ứng hoá học + Phụ gia (có thể có) để cải thiện tính chất hỗn hợp bê tông bê tông - Các hỗn hợp nhào trộn đồng với nhau, chưa bắt đầu ninh kết tạo thành bê tông tươi Sau lèn chặt đóng rắn, tạo thành bê tông KHÁI NIỆM VỀ BÊ TÔNG Nước Đá dăm Cát Phụ gia Xi măng Concrete Components „ „ „ „ Cement Water Fine Aggregate Coarse Aggregate CÁC THÀNH PHẦN CỦA BÊ TƠNG www.themegallery.com Company Logo Range in Proportions -Bê tông loại vật liệu xây dựng quan trọng, sử dụng rộng rãi xây dựng nhờ ưu điểm sau: + Cường độ chòu nén cao, Rn = (20100)Mpa + Bền vững ổn đònh mưa nắng, nhiệt độ độ ẩm + Giá thành rẻ sử dụng nguyên liệu đòa phương  90% + Bê tông + cốt thép  bê tông cốt thép + Công nghệ sản xuất cấu kiện bê tông có khả giới hóa, tự động hóa, làm tăng suất + Có thể chế tạo loại bê tông có cường độ, hình dạng tính chất khác hệ nguyên liệu Tuy nhiên, vật liệu bê tông nhược điểm: +Khối lượng thể tích lớn, nặng (2.22.5) T/m3 + Cường độ chòu kéo thấp Rk = (1/101/15)Rn 1.2 Phân loại: 1.2.1 Theo khối lượng thể tích o : -Bê tông cực nặng : o > 500 kg/m3 -Bê tông nặng : o = (1 8002 500) kg/m3 -Bê tông nhẹ : o = (500  800) kg/m3 -Bê tông đặc biệt nhẹ : o < 500 kg/m3 1.2.2 Theo chất kết dính: -Bê tông xi măng : CKD xi măng, chủ yếu PC,PCB -Bê tông silicat : CKD vôi, cát nghiền mòn to,p cao -Bê tông thạch cao: CKD thạch cao -Bê tông polymer : CKD chất dẻo hóa học, phụ gia vô 1.2.3 Theo công dụng: - Bê tông công trình sử dụng kết cấu công trình chòu lực, yêu cầu có cường độ thích hợp tính chống biến dạng - Bê tông công trình - cách nhiệt vừa yêu cầu chòu tải trọng vừa cách nhiệt, dùng kết cấu bao che tường ngòai, mái - Bê tông cách nhiệt yêu cầu cách nhiệt cho kết cấu bao che có độ dày không lớn -Bê tông thủy công yêu cầu chòu lực, chống biến dạng, cần có độ đặc cao, tính chống thấm bền vững tác dụng xâm thực nước -Bê tông mặt đường cần có cường độ cao, tính chống mài mòn lớn chòu biến đổi lớn nhiệt độ độ ẩm -Bê tông chòu nhiệt: chòu tác dụng lâu dài nhiệt độ cao trình sử dụng -Bê tông bền hóa học: chòu tác dụng xâm thực dung dòch muối, acid, kiềm chất mà không bò phá hoại -Bê tông trang trí: dùng trang trí bề mặt công trình, có màu sắc yêu cầu chòu tác dụng thường xuyên thời tiết -Bê tông đặc biệt: dùng công trình đặc biệt, hút xạ tia γ hay xạ neutron 10 PHƯƠNG PHÁP BOLOMEY-SKRAMTAEV Xác định tỉ lệ X/N + Đối với bê tông mác  50 MPa R yeucau b X  1,4 < X/N < 2,5 =AR X  -0,5  N  X R byeucau  = +0,5 N AR X A: Hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào chất lượng cốt liệu phương pháp xác định mác xi măng (tra bảng 4.2) PHƯƠNG PHÁP BOLOMEY-SKRAMTAEV Xác định tỉ lệ X/N + Đối với bê tông mác cao > 50 MPa R yeucau b X  X/N > 2,5 =A1R X  +0,5  N  yeucau b X R  = -0,5 N A1R X A1: Hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào chất lượng cốt liệu phương pháp xác định mác ximăng (tra bảng 4.2) PHƯƠNG PHÁP BOLOMEY-SKRAMTAEV Bảng 4.2 Chất lượng cốt liệu A, mác ximăng xác định theo phương pháp A1, mác ximăng xác định theo phương pháp Cứng Dẽo Cứng Dẽo Cao 0,50 0,65 0,33 0,43 Trung bình 0,45 0,60 0,30 0,40 Thấp 0,40 0,55 0,27 0,37 PHƯƠNG PHÁP BOLOMEY-SKRAMTAEV Xác định lượng ximăng (X) cho m3 bê tơng X  X=   ×N N - So sánh lượng xi măng tìm với lượng xi măng tối thiểu Xmin PHƯƠNG PHÁP BOLOMEY-SKRAMTAEV Xác định lượng xi măng (X) cho m3 bê tông X  X=   ×N N - So sánh lượng xi măng tìm với lượng xi măng tối thiểu Xmin → Chọn giá trị lớn để tính tốn: + X > Xmin → lấy giá trị X + X < Xmin → lấy giá trị Xmin Xác định lượng đá dăm (sỏi) cho m3 bê tông - Dựa sở lý thuyết “thể tích tuyệt đối” Tổng thể tích tuyệt đối (hồn tồn đặc) vật liệu m3 bê tơng 1000 lít: VaX +N+VaC +VaD =1000 VaX, N, VaC, VaD: thể tích hồn tồn đặc xi măng, nước, cát đá m3 bê tơng (lít) X C D  +N+ + =1000  a  γ aX γ aC γ aD X C D  +N+ =1000b γ aX γ aC γ aD - Vữa xi măng (xi măng, nước, cát) lắp đầy lỗ rỗng bao bọc hạt cốt liệu lớn → hỗn hợp bê tông đạt độ dẻo cần thiết X C D  +N+ = xVrD   rD ×  c  γ aX γ aC γ oD VrD   D  rD : Thể tích rỗng cốt liệu lớn (m3) γ oD : Hệ số dư vữa bê tông >1 D D  b,c    rD × =1000γ oD γ aD D D   rD × + =1000 γ oD γ aD  rD ×  D + γ aD  γ oD  1000  =1000  D=  rD ×   +   γ γ aD   oD oD, aD: khối lượng thể tích, khối lượng riêng đá dăm (sỏi) (g/cm3)  γ oD rD: Độ rỗng đá dăm (sỏi)  rD = 1 γ aD   ×100%  : Hệ số tăng thể tích vữa, phụ thuộc vào lượng xi măng tỷ lệ N/X (tra biểu đồ nội suy) Xác định lượng cát cho m3 bê tông   X D  C  1000   +N+ γ aD  γ aX  Tại công trường:      aC  Lượng cát cho m3 bê tông bị ẩm: CW =C 1+WC  Lượng đá cho m3 bê tông bị ẩm: DW =D 1+WD  Lượng nước thực tế: Ntte =N ttoan -  CWC +DWD  Hệ số sản lượng  hỗn hợp bê tông Thực tế, vật liệu chế tạo bê tông trạng thái tự nhiên (VoX, VoC, VoD)  Vb < VoX + VoC + VoD  1000 < VoX + VoC + VoD = V0 Điều thể hệ số sản lượng :  β  VoC +VoD +VoX   1000 β2 ,5 >50 %  2 ,5 1 ,5  1,0  1 ,5 [30  50 ]% [10  30]%