cong nghe be tong tu dam

Bê tông tự làm chặt (tự đầm) Hajime Okamura and Masahiro Ouchi Bê tông tự đầm đợc phát triển lần đâu tiên vào năm 1988 đạt đợc độ bền cao kết cấu bê tông Từ đó, nhiều loại bê tông đợc phát triển đợc sử dụng kết cấu đặc biệt Nhật Bản Sự phát triển bê tông tự đầm Trong vài năm năm 1983, vấn đề tính bền lâu kết cấu bê tông chủ đề đợc quan tâm Nhật Bản Sự sáng tạo kết cấu bê tông có độ bền cao yêu cầu việc đầm dùi ngời thợ có trình độ cao Tuy nhiên, việc giảm số lợng ngời thợ lành nghề khu công nghiệp xây dựng tơng tự nh việc giảm chất lợng công việc xây dựng Một lời giải cho tính chất bền lâu kết cấu bê tông phụ thuộc vào chất lợng công việc xây dựng sử dụng bê tông tự đầm, làm chặt đợc góc cạnh ván khuôn, hoàn toàn trọng lợng dung động (hình 1) Sự cần thiết loại bê tông đợc đề xuất Okamura năm 1986 Các nghiên cứu để phát triển bê tông tự đầm, chứa đựng tảng việc nghiên cứu khả công tác bê tông, đợc áp dụng Maekawa trờng đại học Tokyo (Ozawa 1989, Okamura 1993 Maekawa 1999) Tính sáng tạo lành nghệ công nnhân Bê tông tự làm chặt (bê tông tự đầm) Đang ngày giảm Trong tơng lai Các kết cấu bê tông có độ bền cao Hình Sự cần thiết bê tông tự đầm Lần bê tông tự đầm đợc chế tạo năm 1988 sử dụng vật liệu có thị trờng (hình 2) Lần hoạt tính bê tông đợc đề nghị thoả mãn đông cứng co ngót, nhiệt độ trình thuỷ hoá, mật độ bê tông sau đông cứng đặc tính khác Loại bê tông đợc đặt tên bê tông bê tông đặc tính cao đợc định nghĩa nh ba giai đoạn bê tông (1) Bê tông tơi: Khả tự đầm dùi (2) Tuổi ban đầu: chống lại đợc tác động ban đầu (3) Sau đông cứng: ngăn cản tác động yếu tố bên Bê tông tự chặt Chất trộn: Chất tăng dẻo Bê tông thông th ờng Hình Sự so sánh thành phần tỷ lệ hỗn hợp trộn bê tông bê tông tự đầm bê tông thông thờng Trong đó: Air - thành phần không khí lỗ rỗng hỗn hợp bê tông W - biểu thị cho thành phần nớc chứa hỗn hợp C, Powder - biểu thị cho thành phần bột mịn hỗn hợp S - biểu thi cho hàm lợng cát cột liệu nhỏ đá G - biểu thị cho hàm lợng cốt liệu thô hỗn hợp Hầu hết thời gian, theo Ganel at al 1989 bê tông đặc tính cao đợc định nghĩa giống nh loại bê tông với độ bền cao giảm đợc tỷ lệ N/X Do đó, hoạt động cao bê tông đợc sử dụng toàn giới nhiều loại bê tông có độ bền cao Vì vậy, tạo thay đổi đợc điều kiện cho mục đích bê tông bê tông tự đầm đặc tính cao Khả tự đầm bê tông tơi 2.1 Cơ chế học tính tự đầm bê tông Phơng pháp tự đầm bao gồm không đặc tính biến dạng cao vữa hồ bê tông, mà chống lại phân ly cốt liệu sỏi vữa hồ xi măng bê tông chảy qua khu vực co thép gia cờng Okamura Ozawa sử dụng phơng pháp khác để hoàn thành khả tự đầm (hình 3) bê tông tự đầm (1995) (1) Hạn chế hàm lợng cốt liệu (2) Giảm tỷ lệ nớc - bột mịn (3) Sử dụng chất tăng dẻo Tính thờng xuyên va trạm cốt liệu mối quan hệ việc tăng hạt cốt liệu ứng suất bên hạt tăng bê tông đợc hình thành Hạn chế hàm lợng cốt liệu sỏi 50% thể tích rắn bê tông Vữa hồ thích hợp Giới hạn hàm lợng cát Tăng cao đặc tính biến dạng Tăng vừa phải đặc tính dẻo 40% thể tích vữa Tăng việc sử dụng chất tăng dẻo Giảm tỷ lệ N/X Hình Các phơng pháp tạo bê tông có tính tự đầm cao Đặc tính dẻo cao vữa hồ đợc yêu cầu để lựa chọn chống lại cản trở dịch chuyển hạt cốt liệu sỏi bê tông đợc đổ (hình 4) Khi bê tông đợc đóng cứng, vữa với tính dẻo cao ngăn cản tăng ứng suất bên tiếp xúc hạt cốt liệu Tính linh động cao vữa giành đợc việc sử dụng chất tăng dẻo, giữ nguyên đến giảm mạnh tỷ lệ nớc - bột mịn Cốt liệu sỏi Hạn chế hàm l ợng Vữa Tăng khả linh động dẻo cho vữa Giảm tỷ lệ Nớc - Bột mịn Tăng chất tăng dẻo Giảm áp lực di chuyển Hạn chế hàm lợng cốt liệu nhỏ Hình Cơ chế học bê tông tự đầm Tỷ lệ trộn cân xứng bê tông tự đầm đợc đợc so sánh với loại bê tông thông thờng bê tông đầm lăn RCD (Bê tông đầm lăn cho thân đập - Roller Compacted concrete for Dams) (hình 5) Hàm lợng cốt liệu nhỏ bê tông thông thờng đợc đầm rung Bê tông đầm lăn Bê tông thông th ờng Bê tông tự đầm Tỷ lệ % thể tích Hình Sự so sánh hỗn hợp trộn bê tông tự chặt với loại bê tông thông thờng khác Tỷ lệ thể tích hạt cốt liệu rắn (G/Glim) loại bê tông đợc thể nh hình Mức độ xếp hạt cốt liệu sỏi thô bê tông tự chặt sấp xỉ khoảng 50% dẫn đến giảm tơng tác hạt cốt liệu với bê tông biến dạng Thêm nữa, tỷ lệ thể tích hạt cốt liệu nhỏ mịn với thể tích hỗn hợp (S/Slim) hỗn hợp vữa tơng tự hình vẽ Mức độ xếp hạt cốt liệu nhỏ, mịn cát vữa bê tông tự đầm khoảng 60% tính linh động bê tông biến dạng đợc hạn chế Một mặt khác, tính dẻo vữa bê tông tự đầm cao số loại bê tông khác giảm thấp tỉ lệ nớc bột mịn (Hình 7) Đặc tính bê tông tự đầm ảnh hởng đến việc ngăn cản tính phân lớp bê tông Hình Mức độ tác động cốt liệu thô bê tông cốt liệu mịn vữa Bê tông đầm lăn Bê tông th Bê tông tựờng chặt VW/Vp Bê tông đầm lăn Bê tông thông th ờng Bê tông tự chặt Tỷ lệ thể tích vữa bê tông Hình Mối quan hệ thể tích vữa tỉ số nớc - bột mịn loại bê tông Vw - thể tích nớc hỗn hợp Vp - thể tích bột mịn hỗn hợp Có mục đích cho thí nghiệm kiểm tra mối quan hệ với tính chất bê tông tự đầm thông qua mục đích thí nghiệm: Thí nghiệm (1): Kiểm tra bê tông có tự đầm với kết cấu Thí nghiệm (2): Hiệu chỉnh tỷ lệ hỗn hợp bê tông tự đầm không đủ Thí nghiệm (3): Với đặc tính vật liệu Nh thí nghiệm (1), đợc gọi thí nghiệm chảy chữ U hay thí nghiệm hộp đợc giới thiệu (Hình 8, 9,10) Thí nghiệm chữ U đợc phát triển bëi nhãm Taisei (Hayakawa 1993) Trong thÝ nghiƯm nµy, møc độ tự chặt bê tông tìm đợc chiều cao mà bê tông chải sau trình đổ thông qua chớng ngại chắn Bê tông với mức độ lấp đầy cao 300mm coi bê tông tự đầm Thí nghiệm hộp thích hợp cho việc phát bê tông tự đầm cao với khả phân lớp khác hạt cốt liệu thô vữa Cửa mở trung tâm Tấm chắn Chiều cao Hình Thí nghiệm kiểm tra độ chảy bê tông chữ U H×nh ThÝ nghiƯm kiĨm tra hép H×nh 11 Thí nghiệm kiểm tra phễu chữ V Nếu bê tông bê tông tự đầm thông qua thí nghiệm kiểm tra (1), lý phải xác định cốt để hiệu chỉnh tỷ lệ cân xứng đợc hiệu chỉnh Các thí nghiệm kiểm tra độ sụt hình hộp phễu (Hình 11) Quan hệ diện tích vùng sụt Côn sụt Hình 12 Thí nghiệm thử độ sụt vữa đợc công bố cho việc thí nghiệm tính biến dạng tính dẻo tơng ứng, số đợc định nghĩa c Rc Sf1, Sf2: Giá trị đờng kính dòng chảy, Slf0 đờng kính côn sụt Rc = 10/t, t (giây): giá trị thời gian (giây) cho bê tông chảy qua phễu thử Dòng chảy thí nghiệm phễu thử cho vữa bột đợc công bố tới đặc tính vật liệu đợc sử dụgn bê tông tự chặt, ví dụ vật liệu đợc đầm, cát, chất phụ gia tăng dẻo Các phơng pháp thí nghiệm cho đặc tính vữa xi măng đợc công bố số cho đặc tính biến dạng tính dẻo đợc định nghĩa m Rm (hình 12 hình 13) d1, d2 : giá trị đờng kính bãi chảy, d0 : đờng kính côn chảy Rm = 10/t, t (giây) : giá trị thời gian (giây) cho vữa chảy qua phễu Hình 13 Thí nghiệm phễu thử vữa Một giá trị m lớn tính biến dạng lớn giá trị Rm nhỏ tính dẻo lớn Phơng pháp đặc tính cho vật liệu đá đợc công bố sử dụng số giá trị m Rm 2.2 Các hệ số bê tông tự đầm thành phần kết thí nghiệm Các hệ số làm thành bê tông tự chặt đợc miêu tả thành phần kết thí nghiệm cho bê tông tơi vữa hồ dới (1) ảnh hởng cốt liệu thô đến kích thớc khoảng cách Nó luôn dự đoán đợc mức ®é t¸c ®éng cÊu tróc bëi sư dơng kÕt thí nghiệm mức độ tự làm chặt bê tông cấu trúc, từ kích thớc cỡ hạt lớn có khoảng cách nhỏ nấht c¸c cèt thÐp gia cêng cđa kÕt cÊu VÝ dơ, mối quan hệ thành phần cốt liệu thô bê tông chất chèn kín thí nghiệm kiểu hộp, số tiêu chuẩn cho đặc tính tự chặt bê tông tơi, đợc thể hình 14 hình 15 Mối quan hệ chất chèn lấp cao thông qua trở ngại R1 thông qua trở ngại R2 phụ thuộc vào thành phần cốt liệu Kết thí nghiệm cho thấy ảnh hởng cốt liệu tới khả chảy bê tông tơi lớn phụ thuộc vào kích thớc khoảng cách vật cản Nó nói đợc khả tự chặt bê tông tơi phải đợc bàn luận cá thành phần kích thớc khối cốt liệu rắn tốt đến mức thành phần thành phần ChiỊu cao cđa hép thÝ nghiƯm, mm C¶n trë R2 (3h) Cản trở R1 Hình 14 ảnh hởng cốt(5h) liệu đơn vị đến đặc tính tự chặt Quan hệ tốc độ chảy qua phễu Rm bê tông Hàm lợng cốt liệu đơn vị (lít/m3) Hình 15 Quan hệ khả chảy vữa khả tự đầm hỗn hợp vữa bê tông tơi (2) Vai trò vữa hồ nh thể lỏng khả chảy vữa bê tông tơi Quan hệ diện tích chảy vữa, m ... bê tông đặc tính cao đợc định nghĩa nh ba giai đoạn bê tông (1) Bê tông tơi: Khả tự đầm dùi (2) Tu i ban đầu: chống lại đợc tác động ban đầu (3) Sau đông cứng: ngăn cản tác động yếu tố bên Bê... tông thông thờng bê tông đầm lăn RCD (Bê tông đầm lăn cho thân đập - Roller Compacted concrete for Dams) (hình 5) Hàm lợng cốt liệu nhỏ bê tông thông thờng đợc đầm rung Bê tông đầm lăn Bê tông thông