Bài giảng Công nghệ bê tông Silicat: Chương 2 Lý thuyết bê tông nhẹ cốt liệu rỗng trình bày các nội dung chính sau: Phân loại và tính chất kỹ thuật, cốt liệu rỗng, các nhân tố ảnh hưởng đến KLTT và rb, thiết kế cấp phối BTNCLR theo pp tính toán kết hợp với thực nghiệm. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.
CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT BÊ TÔNG NHẸ CỐT LIỆU RỖNG Giới thiệu chung: I Bê tông nhẹ cốt liệu rỗng : lightweight aggregate concrete : LWAC Sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác nhau: Khung sàn, tường cho nhà cao tầng Kết cấu vỏ mỏng, cong Kết cấu BTƯS trước Kết cấu BTCT đúc sẵn Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 I GIỚI THIỆU CHUNG: Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 I GIỚI THIỆU CHUNG: Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 I GIỚI THIỆU CHUNG: Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 I GIỚI THIỆU CHUNG: 10 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 I GIỚI THIỆU CHUNG: 11 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 I GIỚI THIỆU CHUNG: Ưu điểm Cách âm, cách nhiệt tốt Giảm ô nhiễm môi trường Linh động Thiết kế Tổng giá thành cơng trình xây dựng thấp 12 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 II PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT KỸ THUẬT: Phân loại a.Theo khối lượng thể tích phạm vi sử dụng: loại Bê tông cách nhiệt (Bê tông nhẹ):Khối lượng thể tích trạng thái khơ mvbk ≤ 500kg/m3, Rn = 15 – 35daN/cm2, dùng để cách nhiệt Bê tơng cơng trình cách nhiệt: Rn tương đối lớn, chịu tải trọng cần thiết, hệ số dẫn nhiệt nhỏ, thỏa u cầu cách nhiệt cho cơng trình: Rn = 35 – 100 daN/cm2, mvbk = 600 – 1400 kg/m3 Bê tơng cơng trình chủ yếu thỏa mãn u cầu chịu lực:Rn = 150 – 400daN/cm2, mvbk = 1400 – 1800 kg/m3 13 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 II PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT KỸ THUẬT: Phân loại b.Theo cấu trúc : loại Bê tông nhẹ cấu trúc đặc (BT nhẹ vữa đặc):phần rỗng hạt cốt liệu rỗng lấp đầy vữa cát nhẹ cát thường phối hợp loại Bê tông nhẹ cấu trúc bán đặc (BT nhẹ vữa rỗng): phần vữa tạo rỗng theo PP tạo bọt, tạo khí hay ngậm khí có dùng cát khơng dùng cát Bê tông nhẹ cấu trúc rỗng lớn: (phần rỗng hạt cốt liệu để hổng) tạo nên cách kết khối hạt cốt liệu rỗng hồ xi măng thường không dùng cát nên gọi bê tơng nhẹ cấu trúc rỗng lớn khơng có cát để giảm lượng dùng xi măng dùng loại phụ gia khoáng nghiền mịn 14 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 II PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT KỸ THUẬT: Phân loại c.Theo loại cốt liệu rỗng : loại Bê tông cốt liệu tự nhiên : cốt liệu có nguồn gốc tự nhiên VD: đá bọt (pumice) Bê tông đá bọt Bê tơng cốt liệu nhân tạo: cốt liệu có nguồn gốc nhân tạo VD: Keramzit Bê tông keramzit 15 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 V THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TỐN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM Ví dụ: GIẢI Tỷ lệ phối hợp cấp hạt 5-10 10-20 CLL = 40:60% Vậy khối lượng riêng phần hạt hồ XM keramzit là: vk 100 40 60 1, 25 1,19 1, 22kg / l Cường độ ép vỡ xi lanh trung bình keramzit Rk = (Rk1 x1 + Rk2 x2 + Rk3 x3) : 100 Rk = 0,01(59x40 + 51x60) = 55 daN/cm2 96 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 V THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TỐN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM Ví dụ: GIẢI So sánh tính chất vật liệu sử dụng với giá trị bảng (2-1 - 2-3): Kết luận : đảm bảo chế tạo bê tơng với tính chất định Bảng 2-4 : X =310 kg/m3 hệ số điều chỉnh (bảng 2-5) cho XM mác 500 0,9 cho HHBT có SN = 3-7cm 1,1 Lượng dùng xi măng : X = 310 x 0,9x 1,1 = 305kg/m3 97 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 V THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TỐN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM Bảng 2-4 : Lượng dùng XM cho 1m3 BTNCLR Mác BTN CLR Mác XM nên dùng 150 Mác CLR theo cường độ hạt 75 100 125 150 200 250 300 400 300 280 260 240 230 220 210 200 400 - 340 320 300 280 260 250 250 400 - - 390 360 330 310 290 300 500 - - - 420 390 360 330 350 500 - - - - 450 410 380 400 500 - - - - - 480 450 500 600 - - - - - 570 540 98 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 V THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TỐN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM Bảng 2-5: Hệ số hiệu chỉnh lượng dùng XM cho 1m3 BTNCLR Mác BTNCLR Đặc tính vật liệu tính cơng tác HHBT 150 200 250 300 350 400 500 XM mác : 300 1,15 1,2 - - - - - 400 1 1,25 1,2 1,25 - 500 0,85 0,88 0,9 1 1,1 1,1 600 - - 0,85 0,88 0,88 0,9 Cát: thường 1 1 1 Nhẹ 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 0,9 0,9 0,93 0,93 0,95 0,95 0,95 20 1 1 1 10 1,1 1,1 1,07 1,0 1,05 1,05 1,05 Dmax CLR 40 99 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 V THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TỐN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM Bảng 2-5: Hệ số hiệu chỉnh lượng dùng XM cho 1m3 BTNCLR - TT Đặc tính vật liệu tính cơng tác HHBT Mác BTNCLR 150 200 250 300 350 400 500 1 1 1 30 – 50s 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 50-80s 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 Độ lưu động SN: – cm 1,07 1,07 1,07 1,07 1,07 1,07 1,07 – cm 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 – 12 cm 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 Độ cứng HHBT: 20-30s 100 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 V THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TỐN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM Bảng 2-6 Hỗn hợp bê tơng có Độ sụt (cm) Lượng dùng nước N0,(l/m3) cho HHBT dùng cát thường (Nc = 7%) Độ cứng (s) Dmax,mm, đối với, Sỏi Dăm 10 20 40 10 20 40 - 12 - 235 220 205 265 250 235 3-7 - 220 205 190 245 230 215 1-2 10-20 205 190 175 225 210 195 - 20-30 195 180 165 215 200 185 - 30-50 185 170 160 200 185 175 50-80 175 160 150 190 175 165 101 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 V THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TỐN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM Bảng 2-6 : có lượng nước sơ N0 = 205 l/m3 Bảng 2-7 : Nội suy Mật độ CLL =0,38 Giá trị nhỏ giá trị cho bảng 2-8( =0,4 độ rỗng keramzit 0,43 SN >3cm) không 0,025, tức nằm giới hạn cho phép Lượng dùng keramzit: K = 1000 .vk (kg) (9) K = 1000 x 0,38 x 1,22 = 465kg Lượng dùng cát: Ct = mkvb – 1,15X - K C = 1700 -1,15 x 305 - 465 = 886kg Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng (10) 102 08.07.2020 V THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TỐN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM Tổng lượng dùng nước: N= N0 + N1 + N2 + N3 (6) N1 = 0,02(C/c)(Nc – 7) (3) N2 = , X = 305 kg/m3< 450kg/m3 N3 = 2000(- 0,37)2 (5) N= 205 + 0,02(886/2,65)(6,5-7) + + 2000(0,38-0,37)2 = 202 lit 103 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 V THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TỐN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM VD 2: Xác định cấp phối bê tông keramzit mác 150 có mkvb = 1600kg/m3, Độ cứng HHBT T = 30-50s Vật liệu sử dụng mác XM 400, cát thường có ct = 2,65kg/l Nct = 6%, cát keramzit có khối lượng riêng phần xvcn = 1,8kg/l Ncn = 14%, dăm keramzit cấp hạt 5-10 có khối lượng riêng phần hồ xi măng vk = 1,75kg/l, độ rỗng 0,5; cường độ ép vỡ xy lanh Rk = 15daN/cm2 Giải Căn bảng 2-1 đến 2-3, chất lượng vật liệu sử dụng đủ đảm bảo để chế tạo bê tơng với tính chất định 104 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 V THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM Lượng dùng XM : Bảng 2-4 Bảng 2-4 X = 260kg/m3 Mác BTN CLR Mác XM nên dùng 150 Mác CLR theo cường độ hạt 75 100 125 150 200 250 300 400 300 280 260 240 230 220 210 200 400 - 340 320 300 280 260 250 250 400 - - 390 360 330 310 290 300 500 - - - 420 390 360 330 350 500 - - - - 450 410 380 400 500 - - - - - 480 450 500 600 - - - - - 570 540 105 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 V THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TỐN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM Lượng dùng XM : Bảng 2-5: + Hệ số điều chỉnh cho cát nhẹ (hh cát nhẹ cát thường) : 1,1 + Hệ số điều chỉnh Cỡ hạt lớn CL Dmax = 10 : 1,1 + Hệ số điều chỉnh cho độ cứng HHBT 30 -50s : 0,9 Lượng dùng XM trường hợp : X = 260 x 1,1 x 1,1 x 0,9 = 283kg/m3 Lượng dùng nước sơ : Bảng 2-6: N0 = 200l/m3 106 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 V THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TỐN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM Lượng dùng CLL : Bảng 2-8: K = 1000 .vk (kg) = 0,38 (9) K = 1000x 0,38x 1,75 = 665kg/m3 Lượng dùng cát nhẹ : N2 = ; N3 = X A 1000(1 ) (N N N ) x 283 A 1000(1 0,38) 200 329l / m3 3,1 (13) 107 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 V THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM Lượng dùng cát nhẹ : Q C t Cn m kvb 1,15X 1000vk (14) Q 1600 1,15x283 665 = 610kg/m3 n ct [1+0,02(N ct -7)] vct n ct [1+0,02(6-7)] = 0,37 2, 65 [1+0,02(N cn -7)] vcn n cn [1+0,02(14-7)] =0,63 1,8 n cn Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng (15) (16) 108 08.07.2020 V THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TỐN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM A Q.n ct Cn = , n cn n ct (kg) (17) 329 610x0,37 Cn = =395kg/m3 0, 63 0,37 Lượng dùng cát thường : C t =Q C n , (kg) (18) C t =610 395 215 kg/m3 109 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 V THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TỐN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM Lượng dùng nước cần hiệu chỉnh: N1ct 0, 02 Ct 215 (N ct 7) 0, 02x (6 7) 1, 62l / m3 vct 2, 65 N1cn 0, 02 Cn 395 (N cn 7) 0, 02x (14 7) 30, 7l / m3 vcn 1,8 Tổng lượng dùng nước : N = 200 – 1,62 + 30,7 = 229l/m3 110 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07.2020 ... THIỆU CHUNG: Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07 .20 20 I GIỚI THIỆU CHUNG: Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07 .20 20 I GIỚI THIỆU CHUNG: Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07 .20 20 I GIỚI THIỆU... lửa- scoria 24 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07 .20 20 III CỐT LIỆU RỖNG Phân loại: Tuff đá vôi Đá vôi Đá đôlômit 25 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07 .20 20 III CỐT LIỆU RỖNG Phân loại:... tạo Cốt liệu lớn Kích thước hạt Cốt liệu bé 22 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 08.07 .20 20 III CỐT LIỆU RỖNG Phân loại: Nguồn gốc : Tự nhiên : nguồn gốc từ núi lửa 23 Chương Bê Tông Nhẹ cốt liệu