Đồ án Vật liệu CNXDGT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI LỜI NÓI ĐẦU Đồ án tốt nghiệp tổng hợp kiến thức môn trang bị trường kinh nghiệm mà sinh viên thu nhận suốt q trình nghiên cứu làm đồ án Nó thể kiến thức trình độ, khả thực thi ý tưởng trước công việc, bước ngoặt việc áp dụng lý thuyết học vào cơng việc sau Đồng thời lần sinh viên xem xét, tổng hợp lại tồn kiến thức học hướng dẫn bảo giáo việ trực tiếp tham gia giảng dạy suốt trình học tập, nghiên cứu Sau thời gian tham gia học tập nghiên cứu trường, với đầy đủ yêu cầu nhà trường đề ra, em đủ điền kiện để tham gia làm đồ án tố nghiệp chuyên ngành: “ Vật liệu & CNXDGT” hướng dẫn cô: Th.s ĐẶNG THÙY CHI Nhiệm vụ đồ án đề bao gồm: Thiết kế phương án sơ theo số liệu giao Chuyên đề vật liệu công nghệ Đồ án hoàn thành với cố gắng thân giúp đỡ bảo giáo viên hướng dẫn Song hạn chế trình độ chun mơn, kinh nghiệm thực tế thân nên khơng tránh khỏi sai sót Rất mong góp ý, bảo thầy,cơ giáo để đồ án hoàn chỉnh hơn, giúp em hoàn thiện kiến thức chuyên môn để khỏi bỡ ngỡ trước công việc thực tế sau tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ hướng dẫn tận tình Đặng Thùy Chi tồn thể thầy giáo giúp đỡ em q trình học tập trường Hà Nội, ngày tháng năm Sinh viên NGUYỄN TIẾN HUÂN NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NỘI DUNG VÀ CHẤT LƯỢNG ĐỒ ÁN: KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ: Hà Nội, ngày tháng năm Giáo viên hướng dẫn TH.S ĐẶNG THÙY CHI NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT NỘI DUNG VÀ CHẤT LƯỢNG ĐỒ ÁN: KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ: Hà Nội, ngày tháng 05 năm 2012 Giáo viên đọc duyệt TH.S: ĐẶNG THÙY CHI NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI Contents PHẦN .4 THIẾT KẾ CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT TRỤ CẦU CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG .4 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Những để lập dự án: 1.3 Đối tượng nghiên cứu dự án đầu tư 1.4 Phạm vi dự án CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI TẠI VỊ TRÍ XÂY DỰNG CẦU .6 2.1 Đặc điểm địa hình 2.2 Điều kiện địa chất thủy văn 2.3 Hiện trạng kinh tế - xã hội khu vực: CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG ÁN VƯỢT SÔNG VÀ GIẢI PHÁP KỸ THUẬT .7 3.1 Quy trình thiết kế nguyên tắc chung 3.2 Các thông số kỹ thuật 3.3 Phương án kết cấu CHƯƠNG :PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ .8 CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BÊ TÔNG CỐT THÉP DƯL MẶT CẮT I .8 4.1 Giới thiệu chung phương án .8 4.2 Dự kiến công tác thi công 14 CHƯƠNG PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ 18 CẦU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP DƯL SUPER T 18 5.1 Tổng quan cầu dầm BTCT dự úng lực Super T .18 5.2 Giới thiệu chung phương án 19 5.3 Dự kiến công tác thi công 24 CHƯƠNG PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ 27 CẦU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP DƯL ĐÚC HẪNG NHỊP LIÊN TỤC 27 NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI 6.1 Tổng quan cầu dầm BTCT dự úng lực Super T .27 6.2 Giới thiệu chung phương án 28 6.3 Dự kiến công tác thi công 34 CHƯƠNG 7: SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẦU 37 7.1 Nguyên tắc lựa chọn phương án cầu 37 7.2 So sánh ưu nhược điểm phương án 37 7.3 Tổng mức đầu tư 39 7.4 Lựa chọn phương án 45 CHƯƠNG 46 THIẾT KẾ KỸ THUẬT TRỤ CẦU T1 CẦU DẦM BTCT I33M 46 7.1 Giới thiệu chung phương án 46 7.2 Thiết kế trụ T2 48 PHẦN 49 CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHÊ .49 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN BÊ TÔNG NHẸ TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM .49 ĐẶT VẤN ĐỀ 49 1.1 Tóm tắt: 50 1.2.Khái niệm chung bê tông nhẹ (BTN) .50 1.3 Tình hình phát triển bê tơng cốt liệu nhẹ 50 1.4.Phân loại số loại bê tông nhẹ thông dụng .51 1.5.Tình hình ứng dụng cơng nghệ bê tơng nhẹ giới .55 1.6.Tình hình nghiên cứu ứng dụng bê tông nhẹ Việt Nam 56 1.7.Bê tông cốt liệu rỗng .58 1.7.2.4 Tính công tác 61 1.7.2.4 Trong thi công bê tông nhẹ cốt liệu rỗng cần đặc biệt quan tâm Tính cơng tác .61 1.7.2.5 Cường độ tỉ trọng .61 1.7.2.6 Mô đun đàn hồi .62 1.7.2.7 Hệ số giãn nở nhiệt 62 1.8.Yêu cầu bê tông nhẹ 62 NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI 1.9 Lợi ích việc sử dụng bê tơng cốt liệu nhẹ xây dựng cầu .62 1.10.Kết Luận Chương 63 1.11.Một số hình ảnh bê tơng nhẹ: 63 Chương 2:PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾT THÀNH PHẦN BÊ TÔNG CỐT LIỆU NHẸ 66 2.1 Khái niệm .66 2.2 Các phương pháp thiết kế 66 2.2.3 nguyên tắc thể tích (thể tích rỗng) 74 Chương 3: VẬT LIỆU .76 3.1.Vật liệu thí nghiệm 76 3.2 Phương pháp nghiên cứu .85 Chương 4:Kết nghiên cứu 90 4.1.Nghiên cứu tính chất lý bê tông nhẹ 90 4.2 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 96 PHẦN THIẾT KẾ CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT TRỤ CẦU CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Đặt vấn đề Cầu Đăkring vượt qua sông Ring thuộc địa phận Giằng( huyện Nam Giang ), tỉnh Quảng Nam Tại vị trí cầu dự kiến nhìn chung mạng lưới giao thông khu vựa phát triển.Để nâng cao đời sống kinh tế, văn hóa, phát huy tiềm nông nghiệp lâm nghiệp vùng núi cần thiết 1.2 Những để lập dự án: 1.2.1 Dự án cầu Đăkring lập dựa sở định công văn UBND tỉnh Quảng Nam việc lập dự án xây dựng cầu Đăkring 1.2.2 Hồ sơ khảo sát địa hình, địa chất thủy văn cầu Đăkring 1.2.3 Quy mô dự án đầu tư NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI Khổ cầu Mặt cắt ngang xe x 3,5 = 7m Lan can x 0,5m =1m Phân cách xe giới lề người vạch sơn Tổng chiều rộng mặt cắt ngang cầu: 8m Chiều dài dự kiến: từ 150m đến 200m Tải trọng thiết kế Tải trọng: HL 93 Khổ thông thuyền Sơng khơng thơng thuyền, có trơi Tần suất lũ thiết kế: P = 1% Quy trình quy phạm thiết kế + Quy phạm thiết kế: Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN272-05 Tham khảo tiêu chuẩn thiết “ Thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 20-79” Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN4054-2005 + Các nguyên tắc thiết kế: Cầu xây dựng thiết kế vĩnh cửu có kết cấu phù hợp với tuyến đường Đáp ứng yêu cầu quy hoạch, phân tích tương lai tuyến đường Thời gian thi công ngắn Thuận tiện cho tu bảo dưỡng Giá thành xây dựng thấp Hệ thống chiếu sáng Thiết kế hệ thống chiếu sáng hoàn chỉnh dọc theo vỉa hè, cột cao – 10m đối xứng, khoảng cách cột 30m Lựa chọn phương án kỹ thuật Cơng trình thiết kế vĩnh cửu: cầu bê tông cốt thép dự ứng lực - Khổ cầu K= 7m+2x0,5m (phân cách xe giới lề người vạch sơn).Bề rộng mặt cầu B = 8m Tải trọng: HL 93 Tần suất lũ thiết kế : P = 1% Khổ thông thuyền: sông khơng thơng thuyền, có câu trơi + Đường hai đầu cầu: Theo tiêu chuẩn đường cấp III miền núi, cấp tốc độ 40 km/h + Quy trình, quy phạm sử dụng 1.3 Đối tượng nghiên cứu dự án đầu tư Dự án đầu tư xây dựng cầu Đăkring nghiên cứu nội dung chủ yếu sau đây: - Phân tích quy hoạch phát triển kinh tế, giao thơng vận tải khu vực liên quan đến cần thiết đầu tư xây dựng cơng trình cầu - Đánh giá trạng khai thác tuyến đường cầu - Lựa chọn vị trí xây dựng cầu tuyến đường hai đầu cầu NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI - Lựa chọn quy mơ cơng trình tiêu chuẩn kĩ thuật - Chọn phương án kỹ thuật cầu, đường hai đầu cầu giải pháp xây dựng - Phân tích hiệu kinh tế - Kiến nghị phương án đầu tư 1.4 Phạm vi dự án - Điểm đầu: Thuộc địa phận huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam, hướng thị trấn Thạch Mỹ - Điểm cuối: Thuộc địa phận huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam, hướng biên giới CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI TẠI VỊ TRÍ XÂY DỰNG CẦU 2.1 Đặc điểm địa hình Căn vào tờ đồ địa chất thấy khu vực hai đầu cầu dự kiến xây dựng phẳng Cầu Đăkring dự kiến xây dựng bắc qua sông Ring, nằm Quốc lộ 14D huyện Thạch Mỹ biên giới Việt Nam – Lào Khu vực khảo sát gồm nhiều loại đá đá granite, đá vôi, đá gabrođiabaz đất, cát hạt nhỏ đến vừa 2.2 Điều kiện địa chất thủy văn Cấu trúc địa chất số đặc điểm lớp đất, đá Theo kết khoan khảo sát thực địa kết hợp với kết thí nghiệm phòng, cấu trúc thiên nhiên phạm vi khảo sát từ xuống chia thành lớp sau: Lớp số 1: Đá granite phong hóa mạnh Lớp số 2: Đá granite phong hóa nứt nẻ nhiều, vỡ dăm, vỡ khối; Độ cứng cấp IV-V Lớp số 3: Đá vôi kẹp mạch can-xít, phong hóa nhẹ, nứt nẻ trung bình; Độ cứng cấp V Lớp số 4: Đá vôi nứt nẻ ít, màu xám xanh đến xám đen Độ cứng cấp VII Lớp số 5: Sét pha cát lẫn sạn; Trạng thái dẻo cứng Lớp số 6: Cát hạt nhỏ đến hạt vừa, kết cấu rời rạc, bão hòa nước Lớp số 7: Đất đắp Lớp số 8: Đá gabro-diabaz phong hóa trung bình, nứt nẻ nhiều; Độ cứng cấp IV NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI 2.3 Hiện trạng kinh tế - xã hội khu vực: Khu vực xây dựng cầu thuộc huyện Nam Giang phía Tây tỉnh Quảng Nam Về kinh tế chủ yếu tự sản tự tiêu, mạng lưới giao thơng kém, trình độ dân trí thấp Việc xây dựng cầu phát triển hệ thống giao thông khu vực nâng cao mức sống nhân dân phục vụ phát triển kinh tế Cầu Đăkring dự kiến xây dựng nằm Quốc lộ 14D huyện Thạch Mỹ biên giới Việt Nam – Lào Tại vị trí vượt sơng chưa xây dựng cầu Việc xây dựng cầu tạo mạng lưới giao thơng mới, góp phần phát triển giao thông vận tải khu vực Trong năm gần đây, với phát triển chung tồn xã hội, việc phát triển giao thơng vùng sâu, vùng xa tổ quốc nói chung tỉnh Quảng Nam nói riêng liên quan chặt chẽ đến mạng lưới giao thông khu vực Việc xây dựng cầu Đăkring Quốc lộ 14D thuộc địa phận huyện Nam Giang , tỉnh Quảng Nam góp phần cải thiện mạng lưới giao thơng khu vực Chính ý nghĩa đặc biệt kinh tế, xã hội quốc phòng nên việc đầu tư xây dựng cần thiết cấp bách CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG ÁN VƯỢT SÔNG VÀ GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 3.1 Quy trình thiết kế nguyên tắc chung 3.1.1 Quy trình thiết kế NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI - Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN272-05 - Tham khảo tiêu chuẩn “Thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 20-79” - Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô 4054-2005 3.1.2 Nguyên tắc chung - Cầu Đăkring xây dựng vĩnh cửu bê tông cốt thép bê tông cốt thép dự ứng lực, phù hợp với quy mô tuyến đường - Phát huy khả sẵn có cơng nghệ đơn vị thi công cầu nước - Đảm bảo kiến trúc mỹ quan - Đảm bảo thoát lũ với tần suất lũ thiết kế P = 1%, khơng ảnh hưởng đến sản xuất cơng trình xây dựng 3.2 Các thông số kỹ thuật - Tải trọng: Hoạt tải HL93 - Khổ cầu 3.5x2+2x0.5m (phân cách người vạch sơn) Bề rộng mặt cầu B = 8m - Đường hai đầu cầu: Theo tiêu chuẩn đường cấp IV miền núi - Khổ thơng thuyền: Sơng khơng thơng thuyền, có trơi - Tần suất lũ thiết kế: P = 1%; H = +261.22m 3.3 Phương án kết cấu Cầu Đăkring thiết kế với phương án so sánh: Phương án sơ 1: Cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép DƯL mặt cắt I Phương án sơ 2: cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép DƯL Super T Phương án sơ 3: cầu dầm BTCT đúc hẫng nhịp lien tục CHƯƠNG :PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BÊ TÔNG CỐT THÉP DƯL MẶT CẮT I 4.1 Giới thiệu chung phương án 4.1.1 Quy mô – Tiêu chuẩn thiết kế - Quy trình thiết kế: + 22TCN 272-2005 Bộ Giao thơng vận tải NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI ml(g) m2(g) m3(g) 55.03 55.36 55.20 173.13 172.40 172.30 139.56 139.52 139.48 kiến (g/cm3) 2.45 2.46 2.46 3.2.4.Xi măng Tương tự bê tông nặng, xi măng bê tông keramzit có vai trò lấp đầy lỗ rỗng hạt cốt liệu, gắn kết hạt cốt liệu rời rạc lại với nhau, tạo thành khối rắn có cường độ cao Khác với bê tông nặng, xi măng bê tông keramzit cấu trúc xốp thành phần nặng thành phần cấu tạo nên bê tông Nếu dùng xi măng với hàm lượng nhỏ khối lượng thể tích bê tơng thấp theo, đồng thời cường độ chịu nén giảm theo ngược lại Với mối quan hệ hữu trên, để đáp ứng yêu cầu giảm thể tích mà giữ cường độ tính cơng tác hỗn hợp bê tơng, chương trình thí nghiệm sử dụng xi măng mác Chifon 400(pcb40) Đây mác xi măng cao, đảm bảo tính dễ thi cơng bê tông keramzit Các loại xi măng thông dụng sử dụng để chế tạo bê tông xi măng poóclăng (PC) xi măng poóclăng hỗn hợp (PCB) Xi măng poóclăng theo quy định TCVN 2682:1999 xi măng nghiền từ clanhke xi măng poóclăng tỷ lệ thạch cao thích hợp, khơng có phụ gia khống hoạt tính khơng hoạt tính (chất độn mịn) Xi măng poóclăng hỗn hợp theo quy định TCVN 6260:2009 xi măng nghiền từ clanhke xi măng pclăng tỷ lệ thạch cao thích hợp, nghiền thêm lượng phụ gia khoáng hoạt tính phụ gia trơ với hàm lượng khơng q 40%, phụ gia trơ đóng vai trò chất độn không vượt 20% -Hiện xi măng pooc lăng hỗn hợp chủng loại xi măng sử dụng phổ biến xây dựng Các tiêu lý chủ yếu xi măng pooc lăng hỗn hợp quy định TCVN 6260:1997 (bảng 1-2) Bảng 3.4 Bảng tiêu kỹ thuật xi măng chifon pcb40 Các tiêu NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Mẫu PCB40 Page 85 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI - Cường độ nén, N/mm2 , không nhỏ - 72 ± 45 phút 18 - 28 ngày ± 40 – Thời gian đông kết - Bắt đầu, phút, không nhỏ 45 - Kết thúc, giờ, không lớn 10 - Độ mịn - Phần lại sàng 0,08mm; %, không lớn 12 - Bề mặt riêng, xác định theo phương pháp Blaine, cm2/g, không nhỏ 2700 - Độ ổn định thể tích - Xác định theo phương pháp lơsatơlie, mm;%, không lớn 10 - Hàm lượng anhyđric sunfuric (SO3); %, không lớn 3,5 3.2.5 Phụ gia Hình 3.7.Phụ gia siêu dẻo Sika viscocrete 3000-20 dùng để trộn bê tông Để khắc phục tượng phân tầng cốt liệu keramzit có khối lượng thể tích thấp, độ nhớt hỗn hợp cần tăng lên Trong q trình thí nghiệm nhóm sử dụng phụ gia dẻo hang SIKA 3.2.6 Nước Nước trộn bảo dưỡng bê tông phải phù hợp với TCVNXD 302:2004 ASTM C16024 Yêu cầu kĩ thuật: (theo TCVN: 2004): (tham khảo)  Nước trộn bê tông vữa cần thỏa mãn yêu cầu sau:  Không chứa váng dầu váng mỡ  Lượng tạp chất hữu không 15 mg/l  Độ PH không lớn không nhỏ 1.5  Khơng có màu dùng bê tơng vữa trang trí NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page 86 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI  Theo mục đích sử dụng,hàm lượng muối hòa tan ,lượng ionsunfat,lượng ion clo,và cặn khơng tan khơng Khi nước có sử dụng với cốt liệu có khả phản ứng kiềm - silic ,tổng hàm lượng ion natri kali không vượt 100 mg/1 Nước không chứa tạp chất làm giảm tính đơng kết hồ xi măng làm giảm cường độ nén bê tông thỏa mãn bảng so sánh đối chứng: 3.2 Phương pháp nghiên cứu 3.2.1.Nguyên tắc thiết kế cấp phối bê tông nhẹ keramzit Trong thiết kế thành phần bê tông nhẹ cốt liệu rỗng keramzit toán tương đối phức tạp Ngồi tính cơng tác, cấp phối bê tơng thực tế phải thỏa mãn hai tiêu kỹ thuật quan trọng là: khối lượng thể tích cường độ bê tông Cường độ bê tông phụ thuộc vào cường độ vữa (lượng, mác xi măng, loại cát tỉ lệ N/X) Hàm lượng cát vàng xi măng có khả làm tăng cường độ, lại làm tăng khối lượng thể tích bê tơng Muốn làm giảm khối lượng thể tích bê tơng nhẹ dùng cát nhẹ, đồng thời làm giảm cường độ bê tông, tỷ lệ N/X ảnh hưởng tới cường độ tính công tác hỗn hợp bê tông, tới biến dạng mềm bê tông Các nhân tố ảnh hưởng tới tính chất định cấp phối hỗn hợp bê tơng thường bê tơng Keramzit (tính cơng tác, cường độ chịu nén khối lượng thể tích) gồm có: hàm lượng cốt liệu lớn keramzit, tỉ lệ cốt liệu bé cốt liệu, tỉ lệ cát đặc cốt liệu bé, tỉ lệ N/X Khi xét đến ảnh hưởng phức tạp trên, việc thiết kế cấp phối bê tông đảm bảo yêu cầu cho trước Bảng 3.5 Thành phần cấp phối mẫu thí nghiệm Thành phần cấp phối XM(Kg) C(kg) N(lít) Mẻ trộn S(kg) 10-20 608.40 468.75 694.63 135.05 53 0.32 10-20 624 500 642.05 150.00 57 0.3 Loại sỏi Phụ gia(ml) N/X Trong q trình nghiên cứu nhóm tiến hành đổ mẻ,mỗi mẻ tổ mẫu,mỗi tổ mẫu hình trụ 15cmx30xm NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page 87 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI Hình 3.3.Mẫu bê tơng thí nghiệm 3.2.2Chế tạo mẫu Phương pháp thí nghiệm theo tiêu chuẩn viêt nam sử dụng.phải có hai mẫu thử cho tuổi điều kiện thử Kích thước mẫu Thơng thường sử dụng mẫu hình trụ kích thước D=150mm.h=300.Khn nói chung có đai để thuận tiện thao tác Que đầm gồm hai loại thép tròn,thẳng:loại lớn đường kính 16mm,dài 610mm,loại nhỏ đướng kính 10mm dài 305mm Hình 3.4:Thiết bị Chế tạo mẫu(khuôn trụ 15x15cm,Que đầm) NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page 88 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI 3.2.3 Quy trình sản xuất hỗn hợp bê tơng 3.2.3.1.Quy trình trộn bê tơng  Cốt liệu khơ: Khi trộn hỗn hợp bê tơng keramzit dùng máy trộn hỗn hợp bê tông nặng, hiệu dùng máy trộn cưỡng hỗn hợp đồng Trình tự nạp nguyên vật liệu vào máy ảnh hưởng lớn đến tính chất chất lượng hỗn hợp bê tông bê tông Trộn hỗn hợp tiến hành theo bước với trạng thái tự nhiên cốt liệu  Cốt liệu ẩm: Trộn sỏi keramzit với 2/3 lượng nước cần thiết – phút, sau cho nguyên vật liệu lượng nước lại trộn tiếp phút; Trộn xi măng cát với 50% lượng nước cần thiết phút Sau trộn hỗn hợp nguyên vật liệu lượng nước lại phút  Cốt liệu ướt: Chỉ có phương án trộn tất lần  Khi sử dụng phụ gia hoạt tính bề mặt phụ gia siêu dẻo: Quy trình trộn cốt liệu thực sau: Đầu tiên cho xi măng, cốt liệu bé, phụ gia 2/3 lượng nước cần thiết trộn – phút, đổ cốt liệu lớn lượng nước lại trộn hỗn hợp bê tông đồng Để đảm bảo hỗn hợp bê tông keramzit đạt đồng nhất, thời gian trộn hỗn hợp bê tông cần tăng lên so với thời gian trộn hỗn hợp bê tơng thường Trong q trình đúc mẩu thí nghiệm nhóm tiến hành q trình trộn bê tông mẫu máy trộn bê tông : NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page 89 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI Hình 3.9 Trộn máy trộn 3.2.3.2 Q trình đầm bê tơng Trong cơng nghệ chế tạo bê tơng keramzit, chế độ đầm chặt có ý nghĩa quan trọng cốt liệu nhẹ dễ bị lên, hỗn hợp dễ bị phân tầng Hiệu đầm phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: tính công tác hỗn hợp bê tông, độ lớn độ ngậm nước cốt liệu Hỗn hợp bê tông dẻo sử dụng phương pháp đầm dung , hỗn hợp bê tơng cứng dùng phương pháp đầm rung có gia tải Trong q trình đúc mẫu thí nghiệm nhóm có sử dụng phương pháp đầm cạnh Hình 3.10 Đầm tay NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page 90 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI 3.2.3.3Qúa trình tổn thất độ sụt Do cốt liệu keramzit có khả hút nước lớn, tạo nên độ lưu động hỗn hợp bê tông keramzit giảm nhanh chóng (tổn thất độ sụt) làm ảnh hưởng tới chất lượng thi công Hỗn hợp bê tông sau trộn trì độ lưu động khoảng 75 phút Nhưng thi công không nên dừng lâu 45 phút 3.2.3.4 Bảo dưỡng ẩm bê tông Bảo dưỡng ẩm q trình giữ cho bê tơng điều kiện tốt để ninh kết đóng rắn sau tạo hình Trong trình rắn bê tơng nhẹ keramzit, bên cạnh q trình hóa học hóa lý, tác dụng yếu tố khí hậu xảy hàng loạt q trình vật lý như: trình nước, biến dạng mềm (co nở), hình thành lỗ rỗng, xuất vi vết nứt vết nứt Nhằm hạn chế trình nước biến dạng mềm cần phải áp dụng biện pháp bảo dưỡng ẩm cho bê tơng đầu đóng rắn Q trình bảo dưỡng bê tơng keramzit chia làm hai giai đoạn: Bảo dưỡng ban đầu bà bảo dưỡng Bảo dưỡng ban đầu tiến hành sau tạo hình: từ 1,5 – mùa hè tùy theo tỷ lệ N/X; Từ – mùa đông tùy theo tỷ lệ N/X Bảo dưỡng tiến hành sau kết thúc bảo dưỡng ban đầu, bê tông đạt cường độ bảo dưỡng tới hạn, nghĩa bê tơng đạt đến cường độ ngừng bảo dưỡng tiếp tục đóng rắn điều kiện khí hậu tự nhiên, sau 28 ngày cường độ đạt mác thiết kết NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page 91 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI Hình 3.11 Bảo dưỡng mẫu phòng thí nghiệm 3.2.3.5.Phủ đầu mẫu(Capping mẫu) Trước thí nghiệm mẫu trụ,2 mặt mẫu thường che phủ để truyền lực từ máy thí nghiệm lên mẫu thử.Vữa lưu huỳnh sử dụng để làm vật liệu phủ đầu mẫu Chương 4:Kết nghiên cứu 4.1.Nghiên cứu tính chất lý bê tơng nhẹ 4.1.1.Tính cơng tác - Ảnh hưởng số yếu tố đến độ sụt hỗn hợp bê tông Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố cơng nghệ đến tính cơng tác hỗn hợp bê tông keramzit tiến hành hỗn hợp bê tông với mật độ thể tích cốt liệu lớn dao động khoảng từ 0,38 đến 0,48, lượng dùng xi măng từ 200÷300 kg/m3.khả hút nước cốt liệu keramzit ảnh hưởng lớn tới lượng dùng nước hỗn hợp bê tông Khi nhào trộn với nước, lượng nước đáng kể bị hút cốt liệu nhẹ khiến cho lượng nước thực tế đóng góp vào tính lưu biến hỗn hợp giảm Do đó, lượng dùng nước bê tông keramzit cao so với bê tông thường Sử dụng mật độ cốt liệu hợp lý, bão hòa cốt liệu keramzit trước trộn sử dụng phụ gia giữ nước làm tăng lượng dùng nước hỗn hợp bê tông đồng thời làm tăng khả liên kết cải thiện tính chất hỗn hợp bê tơng keramzit Phụ gia giữ nước có ảnh hưởng tốt đến việc trì độ sụt hỗn hợp bê tông keramzit Lượng dùng nước hỗn hợp bê tông keramzit sử dụng phụ gia giữ nước tăng đáng kể so với không dùng phụ gia NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page 92 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI 4.1.1.1.Thiết bị thử Dùng abaraham có đường kính 203 mm,đỉnh 102mm,chiều cao 305 mm Que đầm hình tròn thép thẳng đường kính 16mm,dài 600mm Hình 4.1:Thiết bị đo độ sụt 4.1.1.2.Tiến hành thử Thấm ướt khuôn đặt khuôn lên không hút nước.đặt chăn lên giá để giữ khuôn áp sát xuống nền.Đổ hỗn hợp Bê tông vào khuôn thành ba lớp,mỗi lớp 1/3 thể tích khn.Dùng que chọc 25 lần khắp lớp,khi đầm phải nghiêng que cầm.khi đầm lớp chọc que đầm tới đáy.Khi đầm lớp thứ dầm sát tới lớp dưới.Sau đầm xong lớp thứ 3,xoa mặt lớp bê tông.Ngay nhắc khỏi bê tông cẩn thận theo chiều thẳng đứng.Nhắc hết chiều cao khn 305mm 5s 4.1.1.3.Tính kết Trong q trình đúc mẫu nhóm tiến hành làm nghiệm kiểm tra độ sụt mẫu bê tông côn Abram thu kết độ sụt mẫu sau : Loại sỏi (mm) 10-20 10-20 Mẻ trộn Độ sụt (cm) 15 15 4.1.2 Khối lượng thể tích Ảnh hưởng cốt liệu đến khối lượng thể tích Ảnh hưởng mật độ cốt liệu lớn tới khối lượng thể tích bê tơng keramzit cần xem xét tương NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page 93 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI quan với yếu tố khác cấp phối bê tông Trong trường hợp, lượng dùng xi măng - theo yêu cầu cường độ, lượng dùng nước - theo yêu cầu tính cơng tác, định giữ cố định tăng mật độ thể tích cốt liệu lớn làm giảm khối lượng thể tích bê tơng keramzit lượng dùng cát giảm Ảnh hưởng mật độ thể tích cốt liệu lớn đến khối lượng thể tích bê tơng keramzit lớn khối lượng thể tích bê tơng cao Đó lượng dùng cát thường bê tông keramzit với khối lượng thể tích cao lớn nhiều so với bê tơng keramzit có khối lượng thể tích thấp Khi đó, lượng dùng cát thường thay đổi mạnh mật độ thể tích cốt liệu lớn thay đổi Đối với hỗn hợp cốt liệu nhỏ, tỷ lệ cát thường cát keramzit điều chỉnh để bê tông có khối lượng thể tích cần thiết Khi tăng tỷ lệ cát thường, khối lượng thể tích hỗn hợp cốt liệu tăng lên Để đảm bảo yêu cầu khối lượng thể tích tuyệt đối giữ nguyên mật độ cốt liệu lớn, cần tăng thể tích vữa Khi đó, khối lượng thể tích bê tơng keramzit tăng theo Xác Định khối lượng thể tích bê tông theo TCVN 31115-93 4.1.2.1.Thiết bị thử Cân kỹ thuật có độ xác tới 50g Thước kim loại Cân thủy tĩnh có độ xác 50g Bếp điện thùng nấu pâfin Tủ sấy 200°C 4.1.2.2.Mẫu thử Lấy viên có hình dạng bất kì.Kích thước thể tích viên lấy theo TCVN 3105-93 Sau đúc xong mẫu đưa trạng thái độ ẩm sau: NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page 94 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI -Sấy khô đến khối lượng không đổi:sấy mẫu nhiệt độ 105-110°C sau 24h lấy mẫu cân lần.Mẫu coi sấy khô đến khối lượng không đổi lầm cân khối lượng mẫu cênh lệch không 0,2% so với mẫu khơ -Bão hòa nước:đặt mẫu vào thùng ngâm,đổ nước ngập 1/3 chiều cao mẫu 1h.Đổ tiếp nước tới 2/3 mẫu thêm 1h nữa.Sau đổ nước ngập mẫu khoảng 5cm 4.1.2.3.Tiến hành thử Cân viên mẫu xác tới 0,2% Khi mẫu hình lập phương,hình trụ kích thước viên rùi tính thể tích 4.1.2.4.Kết Khối lượng thể tích tự nhiên mẫu 28 ngày theo tcvn 3115-93 Mẻ trộn Trung bình Trung bình Stt mẫu x Khối lượng mẫu kg 10.00 10.224 10.560 10.152 10.325 10.569 Khối lượng thể tích Kg/m3 1887 1932 1992 1915 1948 1995 10.305 1944 10 11 12 16 17 18 10.556 10.46 10.073 10.673 10.475 10.647 1992 1974 1901 2014 1977 2009 x 10,48 1977 Khối lượng thể tích khơ mẫu 28 ngày theo tcvn 3115-93 NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page 95 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI Stt mẫu Khối lượng mẫu kg 9.5 10.152 10.126 Trung bình x 9,926 12 13 14 10.073 9.55 9.559 29,182 Mẻ trộn Trung bình x Khối lượng thể tích Kg/m3 1792.90 1915.92 1911.00 1873 1901.00 1802.30 1802.32 1835 4.1.3.Cường độ nén bê tông keramzit Cường độ chịu nén thu mẫu hình trụ 10x15 quy đổi thành mẫu hình trụ 15x30 Kết thể bảng sau : Tìm thành phần bê tông nhẹ cốt liệu rỗng keramzit tốn tương đối phức tạp Hỗn hợp bê tơng xi măng phải tính cơng tác Ngồi bê tông thực tế phải thỏa mãn hai tiêu kỹ thuật quan trọng là: khối lượng thể tích cường độ bê tông Từ thực nghiệm cho thấy, khả hút nước cốt liệu keramzit ảnh hưởng lớn tới lượng dùng nước hỗn hợp bê tông Khi nhào trộn với nước, lượng nước đáng kể bị hút cốt liệu nhẹ khiến cho lượng nước thực tế đóng góp vào tính lưu biến hỗn hợp giảm Do đó, lượng dùng nước bê tơng keramzit cao so với bê tơng thường Trong q trình thí nghiệm nhóm tiến hành đúc 18 mẫu sỏi keramzit d=10-20 mm cơng ty BEMES Kích thước mẫu: hình trụ đường kính 10cm, chiều cao 20cm Và Mẫu thí nghiệm nén theo tiêu chuẩn ASTM C39 Cường độ,trọng lượng thể tích bê tơngvào nhiều yếu tố, chất lượng nguyên vật liệu, tỉ lệ N/X, phụ gia, mơi trường thời gian đóng rắn,… NGUYỄN TIẾN HN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page 96 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI Nhưng chủ yếu phụ thuộc vào loại cốt liệu.Từ kết thí nghiệm cho thấy loại sỏi S2 cho cường độ lớn mà khối lượng thể tích lớn 4.1.3.1 Tính kết Cường độ chịu nén bê tơng tính cơng thức : P Rb=α F ( daN/cm3) Trong : P : tải trọng phá hoại mẫu (daN) F : diện tích chịu lực nén mẫu (cm2) α: hệ số tính đổi từ kết nén viên có kích thước chuẩn cường độ viên kích thước mẫu Hình dạng kích thước mẫu (mm) Mẫu trụ dxh = Hệ số tính đổi 71x143 1.16 100x200 1.16 150x300 1.2 200x400 1.24 Cường độ chịu nén mẫu trụ 15x30 (cm) thu tổng hợp bảng sau Mẻ trộn Stt mẫu Rb mẫu (KN) 310 300 340 359 289 342 260 394 350 10 208 NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Rb mẫu ( MPa) 17.5 17.5 19.6 20.3 16.6 19.4 15.3 23.2 30.2 16.5 Page 97 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 11 12 13 14 15 16 17 18 GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI 267 231 290 260 275 290 300 285 15.7 13.6 17.1 15.3 15.6 17,1 17.6 16.8 4.2 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.2.1 Kết luận Đề tài thực nội dung - Tổng quan bê tơng nhẹ, tình hình sử dụng Bê tơng nhẹ cơng trình xây dựng giới Việt Nam - Lựa chọn vật liệu phương pháp thiết kế cấp phối Bê tông nhẹ Keramzit - Có thể chế tạo bê tơng cốt liệu rỗng từ vật liệu keramzit công ty Bemes Loại bê tông chế tạo đạt yêu cầu độ sụt, khối lượng thể tích Tuy nhiên cần có nghiên cứu thêm cường độ để khẳng định khả ứng dụng vật liệu cấu kiện chịu lực kết cấu nhà, cầu… sử dụng nguyên vật liệu nước - Nên sử dụng phương pháp thiết kế thành phần ACI 211.2 - Khi hàm lượng cốt liệu nhẹ tăng, khối lượng thể tích bê tông giảm nhiên cường độ giảm 4.2.2 Kiến nghị - Công nghệ bê tông nhẹ công nghệ tương đối Việt Nam nên cần tiếp tục quan tâm nghiên cứu ứng dụng vào cơng trình xây dựng - Nghiên cứu sâu thành phần tính chất bê tơng cốt liệu nhẹ để chế tạo loại bê tông nhẹ chất lượng cao - Các cơng trình xây dựng phải dùng đến lượng bê tông lớn, phải xây dựng đất yếu nên sử dụng bê tơng nhẹ Công nghệ bê tông nhẹ thi công nhanh, làm giảm chi phí cho phần cơng việc khác (ví dụ: Cốp pha, biện pháp gia cố móng, ), sản xuất nhanh, sản phẩm đạt chất lượng tốt NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page 98 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI [1] Lê Đỗ Chương, Bùi Sỹ Thạnh, Phan Xuân Hoàng Vật liệu xây dựng, NXB Đại học THCN, 1977 [2] Phạm Hữu, Phùng văn Lự,Phan khắc Trí Vật liệu xây dựng, NXB Giáo dục, 2003 [3] Phùng văn Lự, Nguyễn Anh Đức, Phạm Hữu Hanh, Trịnh Hồng Tùng, Bài tập Vật liệu xây dựng, NXB Giáo dục, 2001 [4] Satish Chandra,Lightweight_Aggregate_Concrete, NXB Elsevier Science, 2008 [5].Tiêu chuẩn ACI 211.2_98 [6].Tiêu chuẩn thiết kế cầu 272-05 NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT-K51 Page 99 ... tháng năm Giáo viên hướng dẫn TH.S ĐẶNG THÙY CHI NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT- K51 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT NỘI DUNG VÀ CHẤT LƯỢNG ĐỒ... phương án 19 5.3 Dự kiến công tác thi công 24 CHƯƠNG PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ 27 CẦU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP DƯL ĐÚC HẪNG NHỊP LIÊN TỤC 27 NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT- K51 Page ĐỒ ÁN. .. chiều sâu cọc dự kiến 10m NGUYỄN TIẾN HUÂN_VẬT LIỆU &CNXDGT- K51 Page 14 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s:ĐẶNG THÙY CHI Hình 4.4 Cấu tạo trụ mố 4.1.4 Vật liệu - Thép cường độ cao: Dùng loại thép cường