Đang tải... (xem toàn văn)
Abstract: Lightweight structural polystyrene concrete with unit weight from 1,400 kg/m³ to 2,000 kg/m³ can be made by adding lightweight polystyrene aggregate to concrete [r]
(1)VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN
TÍNH CƠNG TÁC VÀ ĐỘ PHÂN TẦNG CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG
POLYSTYRENE KẾT CẤU
TS HOÀNG MINH ĐỨC, ThS LÊ PHƯỢNG LY Viện KHCN Xây dựng
Tóm tắt: Bê tông polystyrene kết cấu với khối
lượng thể tích từ 1.400 kg/m³ đến 2.000 kg/m³ có thể được chế tạo cách thêm cốt liệu nhẹ
polystyrene phồng nở vào hỗn hợp bê tông nặng (bê tơng nền) Khi đó, tính chất bê tơng nhẹ thu
được phụ thuộc vào tính chất lượng cốt liệu nhẹ thêm vào đặc tính bê tơng Kết nghiên cứu trình bày báo cho thấy độ phân tầng tính cơng tác hỗn hợp bê tông polystyrene phụ thuộc vào khối lượng thể tích của bê tơng nhẹ tính cơng tác bê tông
Để hạn chế phân tầng giảm tính cơng tác hỗn hợp bê tông điều chỉnh độ nhớt hồ xi
măng cách sử dụng phụ gia Giảm kích thước hạt cốt liệu bê tông biện pháp hữu hiệu để hạn chế độ phân tầng bê tông polystyrene kết cấu
Từ khóa: bê tơng nhẹ, cốt liệu polystyrene, BPK, hạt polystyrene phồng nở
Abstract: Lightweight structural polystyrene concrete with unit weight from 1,400 kg/m³to 2,000 kg/m³ can be made by adding lightweight polystyrene aggregate to concrete mixtures (matrix) The properties of lightweight concetes depend on properties and volume of added lightweight aggregate and properties of matrix The research results presented in this article show that the segregation and workability of the polystyrene concrete mixtures depend on the unit weight of the concrete and the workability of the matrix The segregation can be reduced by decreasing the workability of the matrix or modifying viscosity of the matrix by using admixtures It also shows that decreasing the aggregate's size of the matrix is the effective way to reduce the segregation of the lightweight polystyrenre concrete mixtures
Keywords: lightweight concrete, polystyrene aggregate, structural polystyrene concrete, BPK
1 Mởđầu
Bê tông nhẹ sử dụng hạt polystyrene phồng nở (EPS) nghiên cứu ứng dụng nhiều
nước giới từ thập niên 70 kỷ
XX, bao gồm bê tông polystyrene cách nhiệt - kết cấu bê tông polystyrene kết cấu (BPK) Bê tông polystyrene cách nhiệt - kết cấu có khối lượng thể
tích từ khoảng 500 kg/m³ đến 900 kg/m³ dùng cho sản phẩm viên xây, panel nhẹ không chịu lực Bê tơng polystyrene kết cấu có khối lượng thể
tích từ 1.400 kg/m³ đến 2.000 kg/m³ thường ứng dụng để chế tạo cấu kiện chịu lực Tại Việt Nam, bê tông polystyrene nghiên cứu sử
dụng từ năm đầu kỷ XXI Các sản phẩm chủ yếu viên xây nhẹ, tường nhẹ không chịu lực, lớp cách nhiệt đổ chỗ với khối lượng thể tích từ600 kg/m³ đến 800 kg/m³ [1, 2] Gần đây, bê tơng
polystyrene cịn sử dụng làm lớp lõi sản xuất tường nhẹ nhiều lớp với lớp
xi măng cốt sợi Kết quảứng dụng thực tếđã cho thấy bê tơng polystyrene đánh giá vật liệu có nhiều triển vọng phát triển nước ta có ưu
thế so với bê tông tổ ong khảnăng chống thấm,
có ưu so với bê tơng keramzit khảnăng chủ động nguồn nguyên liệu Mở rộng ứng dụng bê tông polystyrene xây dựng Việt Nam giai
đoạn tới đạt nhờ phát triển hệ sản phẩm BPK với khối lượng thểtích đến 2.000 kg/m³,
cường độ chịu nén 20 MPa, đáp ứng yêu cầu sử dụng cấu kiện, kết cấu bê tông cốt thép chịu lực Đây hướng nghiên cứu nhóm tác giả kế thừa tập trung phát triển
Cốt liệu EPS sản phẩm thu gia công nhiệt hạt polystyrene ngun liệu Hạt EPS có dạng hình cầu chuẩn có cấu trúc xốp bên bề mặt hạt trơn nhẵn, khơng hút nước Do đó, khác với loại cốt liệu nhẹkhác keramzit hay peclit, vốn loại cốt liệu nhẹ có đặc điểm hút nước mạnh, có mặt EPS bê tơng khơng làm thay đổi
lượng nước tự do, tỷ lệ nước xi
măng bê tông Hạt EPS không tương tác
(2)VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG khối lượng thể tích hỗn hợp bê tơng Tuy nhiên, có mặt EPS với modun đàn hồi thấp có ảnh hưởng định đến tính chất vật lý, lý, biến dạng, bê tông Có thể coi bê tơng polystyrene hệ vật liệu composit mà ởđó hạt EPS
được phân bố vật liệu bê tông nặng thông thường Trong đó, hạt EPS đưa
vào nhằm biến tính vật liệu theo hướng làm giảm khối lượng thể tích qua làm thay
đổi tính chất khác hỗn hợp bê tơng bê tơng Tính chất bê tơng polystyrene có thểđược nghiên cứu mối quan hệ ảnh hưởng tính chất hạt EPS, tính chất bê tơng tỷ lệ hai thành phần
Hỗn hợp bê tông hệ đa phân tán, theo
các tính chất mình, chiếm vị trí trung gian chất lỏng dẻo chất rắn Tỷ lệvà tương tác pha (rắn, lỏng, khí) thành phần (xi măng, nước, cốt liệu, phụ gia) định tính chất hỗn hợp bê tơng Các tính chất hỗn hợp bê
tông thể thống từ vật liệu rời
được hình thành nhờ tương tác nước hạt mịn tạo nên dính kết thành phần
Trong đó, hồxi măng đóng vai trị quan trọng Hồ xi măng, bao gồm thể tích hồ tính chất hồ, có ảnh hưởng lớn đến tính chất hỗn hợp bê tơng Nghiên cứu [2] cho thấy hệ số điền đầy giảm làm giảm độ sụt tăng độ cứng hỗn hợp bê tông Vữa xi măng hỗn hợp bê tông đủ để hình thành lớp vỏ
mỏng bao quanh hạt cốt liệu không đủ để điền đầy lỗ rỗng hạt Đó thể tích hồ
trong bê tơng polystyrene cách nhiệt nhỏ thể
tích hạt EPS, nên giảm thể tích hồđể giảm khối
lượng thể tích bê tơng polystyrene cấu trúc bê tơng chuyển từ liên tục sang khơng liên tục Chính việc hình thành cấu trúc không liên tục bê tông nhẹ cách nhiệt làm giảm mạnh tính cơng
tác Do đó, nghiên cứu sử dụng silicafume, tro bay làm phụ gia khoáng bổ sung vào thành phần bê tơng polystyrene có khối lượng thể tích thấp làm
tăng hệ số điền đầy bê tông Tuy nhiên, BPK với khối lượng thể tích từ 1.400 kg/m³ đến 2.000
kg/m³ có cấu trúc liên tục, nên yếu tốcơ ảnh
hưởng đến tính chất BPK tính chất hồxi măng
Tính chất hồ chịu ảnh hưởng lớn tỷ lệ
chất kết dính nước Việc sử dụng thêm phụ gia khoáng với độ mịn cao làm tăng lượng dùng nước hỗn hợp bê tông khiến cho cường độ bê tơng polystyrene giảm Chính vậy, phụ gia siêu dẻo cần sử dụng thành phần bê tơng để cải thiện tính cơng tác bê tông polystyrene mà giữnguyên lượng dùng nước Điều làm thay đổi tính lưu biến hỗn hợp bê
tông, tăng khả phân tầng có chấn động Chính vậy, nghiên cứu [2] khơng sử dụng đầm rung thí nghiệm độ phân tầng hỗn hợp bê tông polystyrene
Mặt khác, thực tế hỗn hợp bê tơng khơng
đồng kích thước cốt liệu bê tơng khơng cốđịnh nên cần tính đến ảnh hưởng
độ phân tầng tới tính chất bê tơng Khác với bê tông nặng thông thường, bị phân tầng, hạt EPS
có xu hướng dịch chuyển lên trên, cịn bê tơng dịch chuyển xuống Điều thấy rõ xem xét chuyển động tương đối cấu tử
trong hỗn hợp BPK theo phương trình Stocke: v = r (ρ ề − ρ )
g
9. (1)
Trong đó:
v - vận tốc chuyển dịch hạt cốt liệu (m/s); r - bán kính hạt cốt liệu (m);
ρ ề - khối lượng thể tích bê tơng (kg/m³); ρ - khối lượng thể tích hạt EPS (kg/m³); g - gia tốc trọng trường (m/s²);
- độ nhớt động lực hồ vữa xi măng
(Ns/m²)
Trên sở phân tích phương trình (1)
thấy ba yếu tốcơ ảnh hưởng đến vận tốc dịch chuyển hạt EPS hỗn hợp bê tơng kích thước hạt EPS, khối lượng thể tích hạt EPS độ nhớt hỗn hợp bê tông Hỗn hợp bê tông polystyrene với chênh lệch lớn khối
lượng thể tích vật liệu thành phần bao gồm pha (với khối lượng thể tích khoảng từ 2.000 kg/m³ đến 2.400 kg/m³) hạt EPS (với khối lượng thể tích từ 15 kg/m³ đến 30 kg/m³) nên khả
phân tầng hỗn hợp bê tông polystyrene cao
hơn nhiều so với bê tông thường Với loại hạt EPS cụ thể, tức đường kính hạt EPS khối
(3)VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG giảm tăng độ nhớt hỗn hợp bê tông Một biện pháp tăng độ nhớt hồ bê tông sử dụng phụgia điều chỉnh độ nhớt
Phụgia điều chỉnh độ nhớt hợp chất hữu
cơ có khả làm giảm lượng nước tự dung dịch làm tăng độ nhớt bê tông Trong hỗn hợp hồxi măng, chuỗi phân tử
đan xen vào đảm bảo ổn định hỗn hợp Khi vận tốc biến dạng trượt tăng lên, chuỗi phân tử có khảnăng duỗi theo hướng chảy, làm giảm độ nhớt hồ xi măng [3] Hiện tượng
đảm bảo ổn định hỗn hợp bê tông trạng thái tĩnh đảm bảo độlinh động cần thiết hỗn hợp bê tông thi công Các nghiên cứu cho thấy ảnh hưởng trực tiếp độ nhớt đến tính cơng tác hỗn hợp bê tơng ảnh hưởng
nhất định thành phần bê tông đến mối quan hệ
trên
Nghiên cứu Viện Chuyên ngành Bê tông - Viện KHCN Xây dựng, trình bày khn khổ
báo này, làm rõ ảnh hưởng số yếu tố hàm lượng phụ gia siêu dẻo, phụgia điều chỉnh
độ nhớt, kích thước hạt lớn cốt liệu đến
tính cơng tác độ phân tầng hỗn hợp bê tông Kết nghiên cứu cho phép lựa chọn thành phần hỗn hợp bê tông đáp ứng yêu cầu kỹ thuật định
trước
2 Vật liệu phương pháp thí nghiệm 2.1 Vật liệu
Nghiên cứu sử dụng cốt liệu EPS thương
phẩm có sẵn thịtrường Các tính chất EPS
được trình bày bảng
Bảng 1. Các tính chất hạt EPS
STT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị
1 Kích thước hạt lớn mm 2,5
2 Kích thước hạt nhỏ mm 1,5
3 Khối lượng thể tích hạt kg/m³ 19,7
4 Khối lượng thể tích xốp kg/m³ 11,1
Xi măng sử dụng PCB40 Bút Sơn, có cường
độ tuổi 28 ngày 44,3 MPa, khối lượng riêng 3,05 g/cmᶟ, độ mịn 3.410 cm²/g Silicafume D920 có khối lượng riêng 2,2 g/cmᶟ số hoạt tính
theo cường độ 1,0 Đểtăng tính công tác, sử
dụng phụ gia siêu dẻo gốc polycarboxylate SP có khả giảm nước 25-30%, tỷ trọng 1,05 ± 0,02 g/ml Đểđiều chỉnh độ nhớt hỗn hợp bê tông sử dụng phụ gia dạng bột sở hydroxy propyl
metyl xenlulo, ký hiệu MC, có độ pH 4-8, độ nhớt 35.000 - 47.000 mPa.s (dung dịch 2% 20°C)
Cốt liệu lớn sử dụng nghiên cứu đá dăm gốc cacbonate, gồm hai loại D1 D2, có kích
thước hạt lớn tương ứng 10 mm 20 mm Cốt liệu nhỏ gồm có loại ký hiệu C1, C2, C3 có
kích thước hạt lớn tương ứng 0,63 mm, 1,25 mm, mm Các tính chất cốt liệu trình bày bảng
Bảng Tính chất cốt liệu
STT Chỉ tiêu kỹ thuật Đơn vị C1 C2 C3 D1 D2
1 Khối lượng riêng g/cm³ 2,66 2,65 2,65 2,85 2,85
2 Khối lượng thể tích bão hồ nước g/cm³ 2,64 2,64 2,64 2,84 2,84
3 Khối lượng thể tích khơ g/cm³ 2,62 2,63 2,63 2,8 2,8
4 Độ hút nước % 0,4 0,2 0,2 0,5 0,5
5 Khối lượng thể tích xốp kg/m³ 1.449 1.445 1.445 1394 1408
6 Độ hổng % 0,45 0,45 0,45 0,50 0,50
(4)VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG
STT Chỉ tiêu kỹ thuật Đơn vị C1 C2 C3 D1 D2
8
Thành phần hạt (sót riêng) 20 mm 10 mm mm 2,5 mm 1,25 mm 0,63 mm 0,315 mm 0,14 mm đáy sàng (<0,14)
% - - 0 0 45,7 48,9 5,4 - - 0 47,1 28,6 19,9 4,4 - - 8,5 16,8 21,8 27,7 20,8 4,4 - 100 - - - - - 100 - - - - - - 2.2 Phương pháp thí nghiệm
Tính chất vật liệu sử dụng hỗn hợp bê tông xác định theo phương pháp tiêu chuẩn quy định tiêu chuẩn quốc gia
Riêng với hạt EPS, có khối lượng thể tích nhỏ nhiều so với khối lượng thể tích cốt liệu thơng thường, nên nghiên cứu xác định khối lượng thể tích hạt EPS tính tốn, thơng qua việc xác định khối lượng thể tích xốp độ rỗng cốt liệu, theo phương pháp áp dụng nghiên cứu [2] Độ hổng hạt xác định tỷ lệ thểtích nước thêm vào ống đong với hạt EPS đổ sẵn giữở mức cốđịnh
Độ phân tầng hỗn hợp BPK xác định tỷ lệ phần trăm chênh lệch khối lượng thể tích
hỗn hợp BPK phần phần so với khối lượng thể tích khối hỗn hợp bê tơng bình đong hình trụ thể tích lit, không sử dụng đầm rung [2]
3 Kết nghiên cứu bàn luận 3.1 Tính cơng tác BPK
Để nghiên cứu ảnh hưởng bê tơng
EPS đến tính chất BPK sử dụng cấp phối bê tông với tính chất vật liệu khác BPK chế tạo cách thêm lượng cốt liệu EPS định vào bê tông Lượng dùng vật liệu BPK tính tốn sở khối lượng thể tích hỗn hợp bê tơng tính chất vật liệu đầu vào Các cấp phối bê tơng tính chất chúng trình bày bảng
Bảng 3 Cấp phối bê tông sử dụng nghiên cứu
Ký hiệu
Loại cốt liệu Lượng dùng vật liệu
KLTT, kg/m³
Độ
sụt,
mm Cốt liệu
nhỏ
Cốt liệu
lớn X, kg/m³ N, lit/m³ Cát, kg/m³ Đá, kg/m³ SF, kg/m³ SP, % X MC, % X
N1 C1 - 793 309 970 - 79,3 1,00 0,15 2.160 220 N2 C2 - 768 299 938 - 76,8 1,00 0,15 2.090 210 N3 C2 - 754 293 921 - 75,4 0,74 0,15 2.050 180 N4 C3 D1 595 231 727 660 59,5 1,00 0,15 2.280 205 N5 C3 D1 587 228 718 652 58,7 0,76 0,15 2.250 180 N6 C3 D1 574 223 702 638 57,4 0,61 0,15 2.200 140 N7 C3 D1 587 228 717 652 58,7 1,00 0,20 2.250 180 N8 C3 D1 587 228 717 652 58,7 1,00 0,10 2.250 205 N9 C3 D2 597 232 730 663 59,7 1,00 0,15 2.290 205 N10 C3 D2 593 231 724 658 59,3 0,61 0,15 2.270 180 N11 C3 D2 587 228 718 652 58,8 0,55 0,15 2.250 140 N12 C1 - 779 303 953 - 77,9 0,74 0,15 2.120 180 N13 C1 - 776 302 949 - 77,6 0,60 0,15 2.110 140
Ghi chú:N bao gồm lượng nước có phụ gia siêu dẻo
Trước tiên, để nghiên cứu ảnh hưởng khối
lượng thể tích đến tính cơng tác hỗn hợp BPK,
đã sử dụng cấp phối bê tơng N1, N2, N4,
kích thước hạt khác nhau, có lượng dùng phụ
gia MC 0,15% có tính cơng tác BPK
(5)VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG định trước 2.000 kg/m³, 1.800 kg/m³, 1.600 kg/m³, 1.400 kg/m³ Các kết quảxác định tính cơng tác hỗn hợp BPK trình bày hình mối
tương quan với khối lượng thể tích hỗn hợp BPK
Hình Ảnh hưởng khối lượng thể tíchđến tính
cơng tác hỗn hợp BPK
Kết thí nghiệm (hình 1) cho thấy tính cơng tác khối lượng thể tích bê tơng polystyrene phụ thuộc chủ yếu vào lượng dùng hạt EPS Khi
tăng lượng dùng hạt EPS, khối lượng thể tích bê tơng polystyrene giảm, đồng thời, tính cơng tác giảm Mức giảm tính cơng tác hỗn hợp BPK
tăng tăng kích thước hạt lớn bê tông Với mức khối lượng thể tích 1.400 kg/m³, tính cơng tác hỗn hợp bê tơng có cấp phối N1 mức 120 mm hỗn hợp bê tông sử dụng cấp phối N4 N9 chỉđạt từ 20 đến 60 mm Như vậy, với khối lượng thể
tích BPK tính cơng tác hỗn hợp bê tơng tăng kích thước hạt lớn bê tơng nền, làm giảm tính cơng tác hỗn hợp BPK
Để làm rõ ảnh hưởng tính cơng tác kích
thước hạt lớn bê tông đến tính cơng tác hỗn hợp BPK, thí nghiệm thực với hỗn hợp BPK có khối lượng thể tích 1.600 kg/m³ dựa cấp phối bê tơng N1, N2, N4, N9 bảng Tính công tác bê tông
điều chỉnh thông qua việc thay đổi tỷ lệ sử dụng phụ
gia siêu dẻo xi măng
Kết thể hình cho thấy, với cấp phối sử dụng cốt liệu lớn D1 D2, tính cơng tác hỗn hợp bê tơng giảm nhanh chóng khối
lượng thể tích bê tơng giảm Cụ thể, với cấp phối
nền sử dụng cốt liệu D2 có tính cơng tác 180 mm tính cơng tác hỗn hợp BPK 10 mm
D1600, đó, giá trị tương ứng cấp phối sử dụng cốt liệu D1 50 mm, cốt liệu C1 140 mm Như vậy, kích thước hạt bê tơng nhỏ mức độ giảm tính cơng tác
Hình Ảnh hưởng tính cơng tác bê tơng đến
tính cơng tác BPK
Đó do, bổ sung thêm hạt EPS hỗn hợp bê tông làm giảm lượng hồ hỗn hợp BPK Hồ chất kết dính bao bọc xung quanh hạt cốt liệu, lấp đầy lỗ rỗng hạt cốt liệu, đồng thời có vai trị làm lớp đệm tạo độ dẻo cho hỗn hợp bê tông Khi sử dụng cốt liệu EPS để làm giảm khối
lượng thể tích bê tơng thể tích hồxi măng
trong BPK nhỏ bê tông Càng giảm khối lượng thể tích BPK, thể tích hồxi măng
giảm, làm giảm tính cơng tác hỗn hợp
Để xem xét ảnh hưởng tính cơng tác bê tơng đến tính cơng tác BPK, nghiên cứu dùng cấp phối N9, N10, N11 (bảng 3) sử
dụng cốt liệu C3 D2 kích thước hạt lớn 20mm, cấp phối N1, N12, N13 (bảng 3) sử
dụng cốt liệu C1 có kích thước hạt lớn 0,63 mm Hỗn hợp BPK, sau bổsung lượng hạt EPS
định trước, xác định tính cơng tác khối
lượng thể tích Dựa số liệu này, nghiên cứu
đã xác định phương trình hồi quy thể tương
quan tính cơng tác hỗn hợp BPK tính cơng tác bê tơng Đồ thị hình 3, hình
được xây dựng với khối lượng thể tích BPK mức 2.000 kg/m³ (D2000), 1.800 kg/m³ (D1800), 1.600 kg/m³(D1600), 1.400 kg/m³ (D1400)
(6)VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MƠI TRƯỜNG
Hình Ảnh hưởng tính cơng tác hỗn hợp bê tơng
nền sử dụng cốt liệu D2
Hình Ảnh hưởng tính cơng tác hỗn hợp bê tông
sử dụng cốt liệu C1
Hình 3, hình cho thấy quan hệ tuyến tính tính cơng tác hỗn hợp BPK tính cơng tác hỗn hợp bê tơng Khi tính cơng tác bê tơng giảm 40 mm tính cơng tác hỗn hợp BPK giảm khoảng 40 mm Điều thể tính cơng tác hỗn hợp BPK không phụ thuộc
lượng dùng cốt liệu nhẹ mà cịn phụ thuộc tính chất
ban đầu bê tông Các cấp phối sử dụng phần nghiên cứu có lượng dùng nước, bao gồm lượng nước có phụ gia siêu dẻo,
khơng đổi Do đó, với mức khối lượng thể tích coi thành phần cốt liệu BPK
nhau, lớp đệm tạo hồ chất kết dính
Tính cơng tác khác cấp phối BPK có khối lượng thể tích hồn tồn chịu ảnh hưởng độlinh động hồ chất kết dính pha
Kết cho thấy khác biệt lớn mức
độ suy giảm tính cơng tác hỗn hợp bê tông BPK sử dụng bê tơng có kích thước hạt lớn khác Với hỗn hợp bê tông sử dụng cốt liệu C1 có kích thước hạt lớn 0,63 mm, tính công tác hỗn hợp BPK giảm khoảng 20 đến 30 mm khối lượng thể tích BPK giảm 200 kg/m³ Trong
khi đó, hỗn hợp bê tơng sử dụng cốt liệu D2 có xu
hướng giảm tính cơng tác nhanh hơn, tính cơng tác hỗn hợp BPK giảm khoảng 40 mm khối
lượng thể tích giảm 200 kg/m³ (hình 1) Như vậy, với tính cơng tác hỗn hợp bê tơng nền, với khối lượng thể tích BPK, tăng kích
thước hạt cốt liệu bê tơng tính cơng tác BPK giảm mức độ giảm tính cơng tác
tăng
3.2 Độ phân tầng BPK
Trong thực tế, hỗn hợp bê tông hệ không
đồng bao gồm thành phần có khối lượng
thể tích khác Hiện tượng phân tầng khiến cho cốt liệu có khối lượng thể tích lớn có xu hướng dịch chuyển xuống hồ chất kết dính có xu
hướng dịch chuyển lên Vì vậy, tượng phân tầng bê tông cần hạn chếđểđảm bảo đồng tính chất hỗn hợp bê tơng bê tông
Hiện nay, tiêu chuẩn quốc gia chưa có quy định vềđộ phân tầng bê tông nhẹ kết cấu Đối với bê tông trộn sẵn, TCVN 9340:2012 quy định mức độ
phân tầng hỗn hợp bê tông đánh giá thông qua độ tách nước độ tách vữa Theo đó, độ tách vữa không vượt 3% với hỗn hợp bê tông có tính cơng tác cấp D1, D2; khơng vượt q 4% với hỗn hợp bê tơng có tính cơng tác cấp D3, D4 Tiêu chuẩn GOST Р 51263-2012 quy định hỗn hợp BPK cách nhiệt độ phân tầng không 25 %
Nghiên cứu độ phân tầng hỗn hợp BPK có khối lượng thể tích mức 1.400 kg/m³, 1.600 kg/m³, 2.000 kg/m³ thực cấp phối N9 sử dụng cốt liệu lớn D2 trình bày bảng 3, không sử dụng phụgia điều chỉnh độ nhớt Kết cho thấy, với tính cơng tác cấp phối 220 mm, độ phân tầng hỗn hợp BPK khối lượng thể tích D2000 17%, D1600 27 %, D1400 34 % Như vậy, với cấp phối không sử dụng phụ gia điều chỉnh độ nhớt độ
phân tầng cao có xu hướng tăng khối
(7)VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG
Hình Ảnh hưởng lượng dùng MC đến độ phân
tầng hỗn hợp BPK
Để xem xét ảnh hưởng việc sử dụng phụ gia điều chỉnh độ nhớt đến độ phân tầng hỗn hợp BPK, nghiên cứu sử dụng cấp phối N9 (bảng 3) với lượng dùng phụ gia MC mức 0,05%, 0,1%, 0,15%, 0,2% Hình cho thấy việc sử
dụng phụ gia MC có ảnh hưởng lớn đến độ phân tầng hỗn hợp BPK ảnh hưởng thể
hiện rõ với hỗn hợp có khối lượng thể tích thấp
Khi tăng lượng dùng phụ gia MC chênh lệch độ
phân tầng BPK khối lượng thể tích khác giảm xuống Với lượng dùng phụ gia MC 0,15%, khối lượng thể tích BPK đảm bảo không
vượt 25%
Nguyên nhân phụ gia MC hợp chất hữu có khả làm giảm lượng nước tự hỗn hợp khiến độ nhớt hồ chất kết dính
tăng Khi tăng lượng sử dụng MC độ nhớt hồ chất kết dính tăng, hạn chế dịch chuyển thành phần hỗn hợp BPK
Hình 6.Ảnh hưởng tính cơng tác hỗn hợp bê tông
nền đến độ phân tầng hỗn hợp BPK
Để nghiên cứu ảnh hưởng tính cơng tác bê tơng đến tính cơng tác hỗn hợp BPK, nghiên cứu sử dụng cấp phối N1 N9 (bảng 3) Lượng dùng phụ gia MC cốđịnh 0,15%,
lượng dùng phụ gia siêu dẻo điều chỉnh cho cấp phối đạt tính cơng tác 80 mm, 140 mm, 180 mm, 220 mm Kết thể hình cho thấy độ phân tầng hỗn hợp BPK
tăng tăng tính cơng tác hỗn hợp bê tông
Điều phụ gia siêu dẻo SP có gốc
polycacboxylate, có kích thước phân tử lớn, hồ
tan nước thúc đẩy phân tán xi
măng hồ chất kết dính, giải phóng lượng nước tựdo, làm tăng độlinh động hồ Khi tăng lượng sử dụng phụ gia siêu dẻo (với tổng lượng dùng
nước phụgia không đổi), tỷ lệ
pha BPK khơng đổi tính chất hồ
chất kết dính thay đổi theo hướng giảm độ nhớt hồ
Kết cho thấy độ phân tầng hỗn hợp bê tơng phụ thuộc kích thước cốt liệu bê tông Hỗn hợp bê tơng có đường kính cốt liệu nhỏ khảnăng phân tầng hỗn hợp cao Kết tương đồng với kết nghiên cứu ảnh hưởng tính cơng tác hỗn hợp bê tơng đến tính cơng tác hỗn hợp BPK
Như vậy, để giảm độ phân tầng hỗn hợp BPK cần giảm tính cơng tác cấp phối sử dụng phụgia điều chỉnh độ nhớt
4 Kết luận
Các kết nghiên cứu trình bày cho phép rút số kết luận sau:
Với bê tông polystyrene kết cấu, chế tạo cách bổ sung lượng hạt polystyrene vào bê tơng nền, khối lượng thể tích bê tơng polystyrene có ảnh hưởng lớn đến tính cơng tác
độ phân tầng Theo đó, tính cơng tác giảm độ
phân tầng tăng giảm khối lượng thể tích bê tơng polystyrene Tính cơng tác hỗn hợp bê tơng giảm 40 mm khối lượng thể tích hỗn hợp bê