Nghiên cứu chế tạo bê tông đầm lăn ứng dụng trong xây dựng mặt đường giao thông nông thôn

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA VŨ QUỐC HOÀNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ỨNG DỤNG TRONG XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG GIAO THÔNG NÔNG THÔN Chuyên ngành : VẬT LIỆU VÀ CẤU KIỆN XÂY DỰNG LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2007 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học :PGS TS NGUYỄN VĂN CHÁNH Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHIà VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày 27 tháng năm 2007 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: VŨ QUỐC HOÀNG X / Nữ Giới tính : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 09/04/1980 Nơi sinh : TP Hồ Chí Minh Chuyên ngành : VẬT LIỆU VÀ CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU XÂY DỰNG Khố (Năm trúng tuyển) : 2005 1- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ỨNG DỤNG TRONG XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG GIAO THÔNG NÔNG THÔN 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Tổng quan nghiên cứu đề tài Xây dựng sở khoa học liên quan nội dung đề tài nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Lựa chọn thực nghiệm tính chất nguyên vật liệu dùng chế tạo bê tơng đầm lăn Phương pháp tính tốn tỷ lệ thành phần hỗn hợp nguyên liệu – xác định cấp phối thành phần tối ưu Những tính chất kỹ thuật bê tông đầm lăn nghiên cứu Sơ đồ chế tạo – ứng dụng – kết luận 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 27/2/2007 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 5/7/2007 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS NGUYỄN VĂN CHÁNH Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUN NGÀNH (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Đề tài nghiên cứu khoa học tổng hợp nâng cao kiến thức mang giá trị thực tiễn mà tác giả tiếp thu khoảng thời gian học làm việc Khoa Kỹ thuật Xây dựng – trường Đại Học Bách Khoa Chân thành cảm ơn tất Thầy Cô, người xây dựng, truyền đạt tảng vững với tất lòng nhiệt huyết Đặc biệt xin gửi lòng kính trọng lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy – PGS TS Nguyễn Văn Chánh nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ động viên suốt trình thực đề tài Xin cảm ơn Thầy Cô Bộ môn Vật Liệu Xây Dựng cung cấp kiến thức, tài liệu, tạo hội, điều kiện tìm hiểu thực Đề Tài Em xin cảm ơn đồng nghiệp bạn trao đổi, góp ý, đưa lời khuyên có ích Xin chân thành biết ơn ! Tp HCM, ngày 05-7-2007 VŨ QUỐC HOÀNG TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Mục tiêu đề tài Tại Việt Nam công xây dựng công nghiệp hóa đẩy mạnh Sự phát triển mạnh mẽ kinh tế, sở hạ tầng gặp nhiều khó khăn Một khó khăn tình trạng hệ thống đường giao thông chưa đáp ứng trước áp lực phát triển đô thị, đặc biệt hệ thống đường giao thông nông thôn miền Nam Việt Nam Sự hư hại xuống cấp nhanh chóng mặt đường giao thông nước ta đường giao thông nông thôn Mặt đường thường bị dồn đống biến dạng lớn vào mùa mưa lũ, mặt đường thường không chịu ngập nước lâu dài dẫn tới bị nứt, tách lớp so với móng đường Xuất phát từ tình hình đó, sách xây dựng đường, sở hạ tầng sân bãi xã hội đặt lên hàng đầu cần áp dụng loại vật liệu phù hợp kết hợp biện pháp thi công thích hợp Để khắc phục điều nhiều nhà nghiên cứu ứng dụng bê tông đầm lăn dùng làm mặt đường bước đầu mang lại hiệu Tuy nhiên vấn đề cần nghiên cứu phát triển thêm Cho nên đề tài cần nghiên cứu ứng dụng Bê Tông Đầm Lăn dùng làm đường giao thông nông thôn với việc sử dụng nguyên liệu địa phương vần đề mẻ mang tính thiết tất yếu Nội dung nghiên cứu - Thiết lập cấp phối cho bê tông đầm lăn dùng làm đường nông thôn - Khảo sát hàm lượng xi măng hàm lượng tro bay sử dụng - Khảo sát tính chất hỗn hợp bê tông đầm lăn - Đánh giá đưa cấp phối thích hợp cho bê tơng đầm lăn dùng làm đường làm tiền đề thực thực tế cơng trường Biện pháp nghiên cứu: Tiến hành nghiên cứu lý thuyết, tiến hành kiểm tra thực nghiệm ứng dụng chế tạo thử nghiệm theo tiêu chuẩn bê tông đầm lăn Kết đạt được: - Tập sở khoa học đề tài nghiên cứu làm tảng phục vụ cho thực tế nghiên cứu khác lónh vực bê tông đầm lăn dùng làm đường giao thông - Đưa vào áp dụng tư vấn nhà máy công trường sản xuất, thi công đường giao thông nông thôn MỤC LỤC Trang NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, VIẾT TẮT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN BÊ TÔNG ĐƯỜNG GIAO THÔNG 10 1.1 TỔNG QUAN 10 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU BÊ TÔNG ĐẦM LĂN TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 16 1.3 CÁC BIỆN PHÁP VÀ THIẾT BỊ THI CÔNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN DÙNG LÀM ĐƯỜNG GIAO THÔNG 24 1.3.1 Dây chuyền công nghệ thi công BTĐL 24 1.3.2 Trạm trộn sản xuất BTĐL dùng làm đường 25 1.3.3 Hệ thống vận chuyển BTĐL 27 1.3.4 Quy trình đổ BTĐL 30 1.3.5 Bề mặt lớp đổ BTĐL 32 1.3.6 Bảo dưỡng, lắp đặt khe nối, khe co giãn, kiểm soát chất lượng 32 1.4 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 34 1.5 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 34 CHƯƠNG 2: NỀN TẢNG KHOA HỌC 36 2.1 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 36 2.2 NHỮNG TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA HỖN HP BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG ĐẦM LĂN DÙNG LÀM ĐƯỜNG 41 2.2.1 Độ bền 41 2.2.2 Cường độ chịu nén – chịu uốn – mô đun đàn hồi 41 2.2.3 Tính lưu động (độ cứng) 42 2.2.4 Hiện tượng sinh nhiệt 42 2.2.5 Cốt liệu 43 2.2.6 Hàm lượng nước nhào trộn 44 2.3 VAI TRÒ CỦA TRO BAY TRONG CHẾ TẠO BÊ TÔNG ĐẦM LĂN VÀ CÔNG TÁC ĐẦM NÉN TRONG XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG 44 2.3.1 Vai trò tro bay 44 2.3.2 Những lợi ích sử dụng phụ gia tro bay cho BTĐL 45 2.3.3 Những đặc tính kỹ thuật tro bay 45 2.3.4 Một số tính chất đặc biệt BTĐL dùng tro bay 46 2.3.5 Các tính chất tro bay 47 2.3.6 Công tác đầm nén xây dựng mặt đường 49 2.4 ĐẶC ĐIỂM ĐÓNG RẮN CỦA BÊ TÔNG TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU NÓNG ẨM TẠI VIỆT NAM 52 2.4.1 Quá trình nước BTĐL 53 2.4.2 Quá trình biến dạng mềm BTĐL 54 2.4.3 Biến dạng cứng BTĐL tác dụng khí hậu nóng ẩm Việt Nam 59 2.5 62 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.5.1 Các tiêu tiêu chuẩn thí nghiệm 62 2.5.2 Chuẩn bị đúc mẫu thí nghiệm 63 2.5.3 Qui trình thử nghiệm máy tăng tốc thời tiết 71 CHƯƠNG : NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN VẬT LIỆU – THIẾT KẾ THÀNH PHẦN HỖN HP BTĐL 76 3.1 XI MĂNG 76 3.2 CỐT LIỆU LỚN – ĐÁ DĂM 77 3.3 CỐT LIỆU NHỎ – CÁT 79 3.4 PHỤ GIA KHOÁNG – TRO BAY 82 3.5 NƯỚC 84 3.6 THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 84 CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÀNH PHẦN NGUYÊN VẬT LIỆU ĐẾN TÍNH CHẤT CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN DÙNG LÀM ĐƯỜNG NÔNG THÔN 88 4.1 PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 88 4.2 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA HỖN HP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 90 4.3 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN DÙNG LÀM ĐƯỜNG GIAO THÔNG NÔNG THÔN 94 4.3.1 Cường độ chịu nén 94 4.3.2 Cường độ chịu kéo 100 4.3.3 Nghiên cứu độ bền BTĐL 106 4.3.4 Mô đun đàn hồi 108 4.3.5 Biến dạng dài bê tông đầm lăn dùng làm đường giao thông nông thôn 111 KẾT LUẬN 114 KIẾN NGHỊ 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO 115 TÓM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 117 STT DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Các ưu điểm bê tông đầm lăn 15 Bảng 2.1 Hàm lượng nước, hàm lượng cốt liệu, hàm lượng vữa, Tỷ lệ bột/vữa, hàm lượng khí 38 Bảng 2.2 Cấp phối cốt liệu thô lý tưởng 39 Bảng 2.3 Vùng phạm vi cho phép cấp phối cốt liệu mịn 39 Bảng 3.1 Các tiêu lý Xi măng Holcim PCB 40 76 Bảng 3.2 Các tiêu lý đá dăm 78 Bảng 3.3 Bảng phân tích thành phần hạt đá dăm 79 Bảng 3.4 Các tiêu lý cát 80 Bảng 3.5 Bảng phân tích thành phần hạt cát 80 10 Bảng 3.6 Các tiêu chất lượng phụ gia khoáng cho BTĐL 82 11 Bảng 3.7 Thành phần hóa học – lý tro bay 83 12 Bảng 4.1 Các cấp phối BTĐL dùng nghiên cứu 89 13 Bảng 4.2 Kết nghiên cứu trị số độ cứng vebe BTĐL 91 14 Bảng 4.3 Giá trị cường độ chịu nén BTĐL nghiên cứu 94 15 Bảng 4.4 Giá trị cường độ chịu uốn BTĐL dùng nghiên cứu 101 16 Bảng 4.5 Giá trị môđun đàn hồi BTĐL dùng nghiên cứu 109 17 Bảng 4.6 Kết đo độ giãn dài BTĐL dùng nghiên cứu 111 104 Cường độ chịu uốn (Kg/cm2) 30% Tro bay 25.0 20.0 N/B = 0.33 N/B = 0.36 N/B = 0.39 15.0 10.0 5.0 0.0 28 Thời gian (ngày) Hình 4.19 Mối tương quan tỷ lệ N/B đến Ru BTĐL (với 30% tro bay) Cường độ chịu uốn (Kg/cm2) 40% Tro bay 25.0 20.0 N/B = 0.33 N/B = 0.36 N/B = 0.39 15.0 10.0 5.0 0.0 28 Thời gian (ngày) Hình 4.20 Mối tương quan tỷ lệ N/B đến Ru BTĐL (với 40% tro bay) Khi thay đổi lượng nước nhào trộn cho BTĐL ứng với hàm lượng tro bay cho kết tỷ lệ N/B = 0.36 cho cường độ chịu kéo uốn cao Sự ảnh hưởng tỷ lệ N/B đến cường độ kéo uốn BTĐL tương tự ảnh hưởng tỷ lệ N/B đến cường độ chịu nén Nó giải thích ảnh hưởng hàm lượng nước đến độ “linh động” BTĐL dẫn đến hiệu lèn chặt tăng làm tăng cường độ Hình 4.21 Khuôn dầm 100x100x400 khối nặng hình chữ nhậtï để đúc mẫu thử cường độ chịu kéo uốn Hình 4.22 Thí nghiệm uốn mẫu dầm để xác định cường độ chịu kéo uốn BTĐL 105 Kết luận: theo tiêu cường độ chịu kéo uốn tối thiểu bê tông làm đường phải không nhỏ 25 Kg/cm2 [14], chọn hàm lượng tro bay nằm khoảng 10-20% hàm lượng nước nhào trộn BTĐL N/B = 0.36 Kết thực nghiêm cho thấy cường độ kéo uốn cấp phối đạt khoảng 25 Kg/cm2 tuổi 28 ngày (bảng 4.4) 106 4.3.3 Nghiên cứu độ bền BTĐL Sau 28 ngày dưỡng hộ, mẫu BTĐL chạy qua máy tăng tốc thời tiết vòng 24 giờ, mô khoảng thời gian năm sau Sau mẫu thử cường độ chịu nén cường độ chịu uốn, mô đun đàn hồi, độ giãn dài để đánh giá sơ độ bền chúng sau năm môi trười nhiệt đới Việt Nam Kết thí nghiệm trình bày hình 4.23, 4.24, 4.25, 4.26, 4.27, 4.28 Cường độ chịu nén (Kg/cm2) N/B = 0.33 300 28 ngày năm 200 100 0 10 20 30 40 %Tro bay Hình 4.23 Mối tương quan cường độ chịu nén sau năm (với N/B=0.33) Cường độ chịu nén (Kg/cm2) N/B = 0.36 300 250 200 150 100 50 28 ngày năm 10 20 30 40 %Tro bay Hình 4.24 Mối tương quan cường độ chịu nén sau năm (với N/B=0.36) Cường độ chịu nén (Kg/cm2) N/B = 0.39 300 28 ngày năm 200 100 0 10 20 30 40 %Tro bay Hình 4.25 Mối tương quan cường độ chịu nén sau năm (với N/B=0.39) 107 Cường độ chịu uốn (Kg/cm2) N/B = 0.33 35 30 25 20 15 10 28 ngày năm 10 20 30 40 %Tro bay Hình 4.26 Mối tương quan cường độ chịu uốn sau năm (với N/B=0.33) Cường độ chịu uốn (Kg/cm2) N/B = 0.36 35 30 25 20 15 10 28 ngày năm 10 20 30 40 %Tro bay Hình 4.27 Mối tương quan cường độ chịu uốn sau năm (với N/B=0.36) Cường độ chịu uốn (Kg/cm2) N/B = 0.39 35 30 25 20 15 10 28 ngày năm 10 20 30 40 %Tro bay Hình 4.28 Mối tương quan cường độ chịu uốn sau năm (với N/B=0.39) Ở tất mẫu sau qua máy tăng tốc thời tiết khảo sát thời gian mô theo điệu kiện khí hậu nhiệt đới miền Nam Việt Nam năm cường độ tăng nhẹ Kết cho thấy năm sau cường độ tăng khoảng 5-15% so với cường độ 28 ngày Điều phù hợp với quy luật phát triển cường độ bê tông theo thời gian Đồng thời cho thấy thời điểm khảo sát cường độ bê tơng đảm bảo theo yêu cầu thiết kế Cũng tương tự 108 cường độ chịu nén, so sánh kết cường độ chịu uốn sau năm cao khoảng 10-20% tiếp tục tăng chậm Điều chứng tỏ BTĐL thí nghiệm có khả đảm bảo cường độ, độ bền môi trường nhiệt đới Việt Nam 4.3.4 Mô đun đàn hồi: Mô đun đàn hồi định nghóa tỷ lệ ứng suất pháp với độ biến dạng tương ứng giới hạn đàn hồi Trong thực tế, biến dạng lực gây coi mô đun đàn hồi mức tải thường (cũng gọi mô đun “tónh” mô đun “tức thời”) Mô đun đàn hồi tuỳ thuộc vào độ tuổi, cường độ, loại cốt liệu, mối quan hệ mô đun đàn hồi cường độ bê tông thường ứng dụng cho BTĐL Do để đánh giá mô đun đàn hồi BTĐL ta tiến hành ước tính từ cường độ chịu nén BTĐL, theo tiêu chuẩn ACI 318 ta có công thức mối liên hệ mô đun đàn hồi cường độ chịu nén sau: E = 57000(f’c )1/2 (4.1) Trong đó: ƒ E = mô đun đàn hồi tónh, (một pound 1inch vuông x 106) ƒ f’c = cường độ chịu nén, (một pound 1inch vuông) Các kết nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng tro bay đến mô đun đàn hồi BTĐL tuổi 28 ngày sau năm thể bảng 4.5 hình 4.29; 4.30 109 Bảng 4.5 Giá trị môđun đàn hồi BTĐL dùng nghiên cứu STT Ký hiệu % TB thay X C N Đ TB N/B (Kg/m3) (%) E28 E4naêm (GPa) (GPa) 3-0 200 953 1121 121 168 0,33 16,56 18,33 3-1 10 180 953 1121 121 188 0,33 18,79 18,93 3-2 20 160 953 1121 121 208 0,33 18,76 20,12 3-3 30 140 953 1121 121 228 0,33 18,03 18,54 3-4 40 120 953 1121 121 248 0,33 17,01 17,71 6-0 200 953 1121 132 168 0,36 20,28 21,46 6-1 10 180 953 1121 132 188 0,36 22,78 23,10 6-2 20 160 953 1121 132 208 0,36 23,20 24,72 6-3 30 140 953 1121 132 228 0,36 22,74 22,93 10 6-4 40 120 953 1121 132 248 0,36 21,11 22,26 11 9-0 200 953 1121 143 168 0,39 19,60 23,27 12 9-1 10 180 953 1121 143 188 0,39 21,94 22,23 13 9-2 20 160 953 1121 143 208 0,39 22,29 23,82 14 9-3 30 140 953 1121 143 228 0,39 21,92 22,14 15 9-4 40 120 953 1121 143 248 0,39 20,45 21,52 Mô đun đàn hồi (GPa) 28 NGÀY 24,00 22,00 N/B = 0.33 N/B = 0.36 N/B = 0.39 20,00 18,00 16,00 14,00 10 20 30 40 %Tro bay Hình 4.29 Sự ảnh hưởng hàm lượng tro bay lượng N/B đến mô đun đàn hồi BTĐL tuổi 28 ngày 110 Mơ đun đàn hồi (GPa) SAU NĂM 26,00 24,00 N/B = 0.33 N/B = 0.36 N/B = 0.39 22,00 20,00 18,00 16,00 14,00 10 20 30 40 %Tro bay Hình 4.30 Sự ảnh hưởng hàm lượng tro bay lượng N/B đến mô đun đàn hồi BTĐL sau năm Kết nghiên cứu cho thấy mô đun đàn hồi BTĐL nằm khoảng 22÷23 GPa (22÷23x104 KG/cm2) 28 tuổi sau năm đạt khoảng 23÷24 GPa (23÷24x104 KG/cm2) Kết cho thấy ứng với tỷ lệ tro bay 20% tỷ lệ N/B = 0.36 cho mô đun đàn hồi cao tuổi 28 ngày sau năm Điều hợp lý mô đun đàn hồi tuỳ thuộc vào độ tuổi, cường độ, loại cốt liệu… nên yếu tố thành phần nguyên vật liệu không đổi với mẫu có cường độ chịu nén lớn tất yếu cho kết mô đun đàn hồi cao Kết luâïn: theo “Các tiêu cường độ mô đun đàn hồi bê tông làm đường” tiêu chuẩn 22TCN 223-95 ứng với kết môđun đàn hồi BTĐL thí nghiệm thoả theo yêu cầu tiêu chuẩn giá trị mô đun đàn hồi [14] 111 4.3.5 Biến dạng dài bê tông đầm lăn dùng làm đường giao thông nông thôn Đối với đường bê tông, thông số quan trọng độ biến dạng dài bê tông Bê tông làm đường với kết cấu mỏng trải rộng, bề mặt tiếp xúc với không khí mặt trời lớn nên xảy tượng co, nở theo chu kỳ ngày đêâm mùa năm Đặc biệt khí hậu nhiệt đới ẩm miền Nam Việt Nam vấn đề nguy hiểm nguyên nhân gây nứt mặt đường bê tông Do đề tài tiến hành khảo sát độ co nở BTĐL theo thời gian, đặc biệt sử dụng máy tăng tốc thời tiết để mô vùng khí hậu nhiệt đới ẩm với thông số tác nhân kết hợp theo chu kỳ nhiệt độ, độ ẩm, phun mưa, sói mòn, xạ mặt trời, tia UV… Kết khảo sát mô kéo dài tới năm sau Các số liệu kết trình bày bảng 4.6 hình 4.31: Bảng 4.6 Kết đo độ giãn dài BTĐL dùng nghiên cứu STT Ký hiệu % TB thay X (%) C N TB N/B ΔL3 ΔL7 ΔL28 ΔL60 ΔL4naêm (Kg/m3) mm/m mm/m mm/m mm/m mm/m Đ 11 9-0 200 953 1121 143 168 0,39 -0,077 -0,025 0,049 -0,088 0,032 12 9-1 10 180 953 1121 143 188 0,39 -0,042 -0,042 0,021 -0,098 -0,004 13 9-2 20 160 953 1121 143 208 0,39 -0,007 0,028 0,053 -0,084 0,007 14 9-3 30 140 953 1121 143 228 0,39 -0,004 0,042 0,070 -0,063 0,049 15 9-4 40 120 953 1121 143 248 0,39 -0,032 0,007 0,007 -0,119 -0,011 Kết thí nghiệm cho thấy bê tông thông thường, BTĐL co – nở theo thời gian Và đầu, theo quy luật, bê tông bị co lại, tượng biến dạng mềm bê tông Nguyên nhân tác động trình nước tự bê tông phản 112 ứng thủy hoá “tự co” xi măng BTĐL Vì ta nhận thấy kết mức co ngót BTĐL thấp so với bê tông thông thường có cấp phối Đó hàm lượng xi măng lượng nước nhào trộn thấp nhiều so với bê tông thông thường N/B = 0.39 Biến dạng (mm/m) 0,1 0,05 0% Tro bay 10% Tro bay 20% Tro bay 30% Tro bay 40% Tro bay -0,05 -0,1 -0,15 28 Thời gian (Ngày) 60 năm Hình 4.31: Biến dạng BTĐL theo thời gian Biểu đồ cho thấy với 0% tro bay ngày cấp phối cho độ co mạnh so với cấp phối lại Từ 20-30% tro bay để thay xi măng thích hợp độ co thấp ngày đầu Hình 4.33 Mẫu BTĐL máy tăng tốc thời tiết để mô vùng khí hậu nóng ẩm Hình 4.32 Đo độ co ngót BTĐL 113 Kết luận: Kết thí nghiệm cho thấy hiệu rõ nét việc sử dụng hàm lượng tro bay để thay xi măng làm giảm độ co ngót thời gian đầu BTĐL Đồng thời trình khảo sát cho thấy độ co bê tông thấp 0.1 mm/m Với kết ta khẳng định BTĐL không bị nứt biến dạng co tác động khí hậu nóng ẩm (theo [13]) 114 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Bê tông đầm lăn ứng dụng làm mặt đường giao thông nông thôn khả thi với nguồn nguyên vật liệu địa phương, dễ tìm, thi công dễ dàng Do tính chất BTĐL dùng cho đường giao thông nông thôn, yêu cầu cường độ bê tông không cao nên đề xuất mác thiết kế tối thiểu 200 Kgf/cm2 Qua nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm Bê tông đầm lăn ứng dụng làm đường giao thông nông thôn rút cấp phối bê tông ứng dụng thực tế: Có thể áp dụng hệ nguyên liệu bê tông thông thường để chế tạo bê tông đầm lăn dùng làm đường nông thôn cách tăng hàm lượng cát bổ sung hàm lượng hạt mịn, với tỷ số C/Đ=1/1 hàm lượng hạt mịn chiếm khoảng 10-15% lượng cát Phụ gia khoáng cho BTĐL thiếu, làm giảm hàm lượng xi măng, giảm nhiệt hydrat hoá, chống co ngót, nứt nẻ, đảm bảo cường độ Giảm giá thành cho BTĐL Phụ gia khoáng tro bay dùng làm bê tông đầm lăn dùng làm đường giao thông nông thôn làm phụ gia đầy bổ sung hàm lượng hạt mịn cấp phối bê tông Tổng hàm lượng tro bay (phụ gia khoáng phụ gia đầy) BTĐL dùng làm đường so với xi măng chiếm khoảng 50-60% Hỗn hợp bê tông nên sử dụng có độ cứng (thời gian vebe) nằm khoảng từ 30-60 giây hiệu đầm lèn cao chất lượng bê tông tốt 115 Hàm lượng xi măng sử dụng nằm khoảng từ 160-180 Kg/ m3 bê tông ứng với mác bê tông cho đường giao thông nông thôn 200 Kgf/cm2 Có thể sử dụng thêm phụ gia siêu dẻo kéo dài thời gian ninh kết (nếu quãng đường vận chuyển hỗn hợp bê tông đến nơi đổ xa) Độ bền BTĐL nghiên cứu bước đầu cho thấy sau năm, giá trị cường độ chịu nén, chịu uốn, mô đun đàn hồi tăng từ 10-15% Kết nghiên cứu độ giãn dài cho thấy loại BTĐL dùng làm đường giao thông nông thôn nằm giới hạn co giãn mà không bị nứt ΔL