NGHIÊN cứu CHẾ tạo vữa LIÊN kết CƯỜNG độ CAO ĐÓNG rắn NHANH ỨNG DỤNG TRONG THI CÔNG kết cấu bê TÔNG 34f5ab10

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN HỮU HẬU NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH ỨNG DỤNG TRONG THI CÔNG KẾT CẤU BÊ TÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN HỮU HẬU NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH ỨNG DỤNG TRONG THI CÔNG KẾT CẤU BÊ TƠNG Chun ngành: Kỹ th ̣t xây dư ̣ng cơng trin ̀ h Dân du ̣ng và công nghiêp̣ Mã số : 60.58.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÊ KHÁNH TOÀ N Đà Nẵng - Năm 2017 LỜI CẢM ƠN Với kiến thức tích lũy suốt thời gian học tập, nghiên cứu chương trình cao ho ̣c Trường Đại học Bách khoa – Đa ̣i ho ̣c Đà Nẵng, cùng với sự quan tâm, giúp đỡ tâ ̣n tình Ban Giám Hiệu nhà trường, quý thầy cô và với quyế t tâm của bản thân, đến nay, tơi hồn thành luận văn tha ̣c si ̃ Với lòng biế t ơn và trân trọng, chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu nhà trường, lañ h đa ̣o Khoa Xây dựng Dân du ̣ng & Công nghiê ̣p hỗ trơ ̣, giúp đỡ và ta ̣o mo ̣i điề u kiê ̣n thuâ ̣n lơ ̣i cho quá trin ̀ h ho ̣c tâ ̣p cũng nghiên cứu, thực hiê ̣n hoàn thành luâ ̣n văn này Đă ̣c biê ̣t, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS.Lê Khánh Toàn quan tâm, giúp đỡ tận tình hướng dẫn, giúp cho tơi hoàn thành tốt luận văn tha ̣c si.̃ Do thời gian có ̣n và điề u kiê ̣n nghiên cứu còn ̣n chế , nên luâ ̣n văn của không tránh khỏi thiế u sót, kin ́ h mong quý thầ y cô đóng góp ý kiế n để luâ ̣n văn của hoàn chin̉ h và khả đưa vào sử du ̣ng thực tế hiê ̣u quả Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn kính chúc q thầy ln ma ̣nh khỏe, ̣nh phúc Kính chúc Nhà trường đạt nhiều thành công nữa thời gian đế n Đà Nẵng, ngày 20 tháng nnăm 2017 Tác giả luâ ̣n văn Nguyễn Hữu Hâ ̣u LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan là công trin ̀ h nghiên cứu riêng của Các số liê ̣u, kế t quả thí nghiê ̣m, tiń h toán nêu luâ ̣n văn là trung thực và chưa từng đươ ̣c công bố bấ t kỳ công triǹ h nào khác./ Đà Nẵng, ngày 20 tháng nnăm 2017 Tác giả luâ ̣n văn Nguyễn Hữu Hâ ̣u MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Cấ u trúc luận văn CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH 1.1 TỔNG QUAN 1.1.1 Giới thiệu vữa liên kết cường độ cao - đóng rắn nhanh 1.1.2 Các chỉ tiêu lý vữa hỗn hợp vữa liên kế t 1.1.3 Thực trạng sử dụng vữa liên kế t cường độ cao - đóng rắn nhanh Việt Nam Thế giới .4 1.2 PHÂN LOẠI VỮ A LIÊN KẾT 1.2.1 Phân loại theo chấ t kế t dính để chế tạo vữa 1.2.2 Phân loại theo phụ gia sử dụng vữa 1.2.3 Phân loại theo khối lượng thể tích 1.2.4 Phân loại theo công dụng 1.2.5 Phân loại theo cường độ .7 1.2.6 Phân loa ̣i theo phương pháp thi công 1.2.7 Phân loa ̣i theo phương pháp sản xuấ t 1.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CẤP PHỐI VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH 2.1 YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA CÁC VẬT LIỆU CHỦ YẾU DÙNG ĐỂ CHẾ TẠO VỮA LIÊN KẾT 2.1.1 Xi măng .9 2.1.2 Cát .14 2.1.3 Nước 19 2.1.4 Chất phụ gia 21 2.1.5 Tro bay 23 2.2 CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA VỮA LIÊN KẾT 25 2.2.1 Độ lưu động hỗn hợp vữa liên kế t 25 2.2.2 Cường độ chịu lực của vữa liên kế t 25 2.2.3 Tính bám dính của vữa liên kế t 26 2.2.4 Tính chống thấm của vữa liên kế t 26 2.2.5 Tính co ngót của vữa liên kế t 26 2.3 CƠ SỞ TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CẤP PHỐI VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH .26 2.3.1 Nguyên tắ c chung .27 2.3.2 Tính toán, thiết kế cấp phối vữa liên kết 27 2.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG .40 CHƯƠNG THÍ NGHIỆM CHẾ TẠO VÀ XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH 42 3.1 XÁC ĐINH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI ̣ VỮA LIÊN KẾT 42 3.1.1 Chất kết dính 42 3.1.2 Cốt liệu 44 3.1.3 Tro bay 45 3.1.4 Nước 47 3.1.5 Phụ gia 48 3.2 QUY TRÌNH CHẾ TẠO VỮA LIÊN KẾT 48 3.2.1 Chuẩ n bi ̣du ̣ng cu ̣ thí nghiê ̣m 48 3.2.2 Quy triǹ h chế tạo vữa liên kết phịng thí nghiệm 51 3.2.3 Baõ dưỡng mẫu vữa 54 3.3 XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA VỮA LIÊN KẾT 54 3.3.1 Xác đinh ̣ độ lưu động 54 3.3.2 Xác đinh ̣ cường độ chịu uố n .55 3.3.3 Xác đinh ̣ cường độ chịu nén .56 3.3.4 Xác đinh ̣ độ co ngót 57 3.4 TỔNG HỢP KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ĐINH MỘT SỐ CHỈ TIÊU CƠ LÝ ̣ CỦA VỮ A LIÊN KẾT 58 3.4.1 Đố i với vữa lỏng 58 3.4.2 Đố i với vữa lỏng có cát .64 3.4.3 Đố i với vữa tự lèn .68 3.4.4 Kế t quả đo co ngót của vữa 73 3.5 SO SÁNH, ĐÁNH GIÁ VỮA LIÊN KẾT VỚI VỮA XI MĂNG THÔNG THƯỜNG VÀ CÁC LOẠI VỮA LIÊN KẾT KHÁC 74 3.5.1 Về nguồn vật liệu chế ta ̣o vữa liên kế t .74 3.5.2 Về chỉ tiêu lý vữa liên kế t 74 3.5.3 Về giá thành của vữa liên kế t 75 3.5.4 Về khả ứng dụng của vữa liên kế t xây dựng 76 3.5.5 Về tác động môi trường sử du ̣ng vữa liên kêt 77 3.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG .77 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .79 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (BẢN SAO) NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH ỨNG DỤNG TRONG THI CÔNG KẾT CẤU BÊ TÔNG Ho ̣c viên: Nguyễn Hữu Hâ ̣u Chuyên ngành: Kỹ thuâ ̣t XDCT DD & CN Mã số : 60.58.02.08 Khóa: 31 Trường Đa ̣i ho ̣c Bách khoa – ĐHĐN Tóm tắ t - Ngày nay,viê ̣c sử du ̣ng vữa cường đô ̣ cao, đóng rắ n nhanh để thi công mố i nố i cho các cấ u kiê ̣n lắ p ghép; cho phầ n thi công trước và sau; sửa chữa, xử lý công triǹ h,…là giải pháp thi công cầ n thiế t nhằ m rút ngắ n thời gian thi công và giảm giá thành công trình Hiê ̣n nay, số loại vữa liên kế t có thể đáp ứng bản các yêu cầ u của mố i nố i liên kế t, chủ yế u các hañ g sản xuấ t hóa chấ t xây dựng có thương hiê ̣u thi ̣ trường cung cấ p như: Sika, Mapei Tuy nhiên, các loa ̣i vữa này thường có giá thành cao, đô ̣c quyề n sản xuấ t và cung cấ p, thời gian đóng rắ n chưa đáp ứng yêu cầ u Do đó, nghiên cứu, chế ta ̣o loa ̣i vữa liên kế t cường đô ̣ cao, đóng rắ n nhanh, kế t hơ ̣p sử du ̣ng nguồ n phế thải công nghiê ̣p (tro bay) rẻ tiề n ta ̣i điạ phương, vừa đáp ứng đươ ̣c nhu cầ u sử du ̣ng, giảm giá thành sản phẩ m, vừa giảm thiể u ô nhiễm môi trường là hế t sức cầ n thiế t và có ý nghiã thực tiễn Nghiên cứu này khái quát quy triǹ h thiế t kế thành phầ n cấ p phố i và chế ta ̣o vữa kế t hơ ̣p với thực nghiê ̣m đố i với loa ̣i vữa là vữa lỏng và vữa tự lèn Từ lý thuyế t và kế t quả thực nghiê ̣m, tác giả đã lựa cho ̣n đươ ̣c cấ p phố i vữa tố i ưu nhấ t, đảm bảo yêu cầ u của đề tài về cường đô ̣ và thời gian đóng rắ n Các phân tić h, đánh giá kế t quả đa ̣t đươ ̣c và đưa hướng nghiên cứu tiế p theo đã trình bày chi tiết phần kết luận kiến nghị Từ khóa – Vữa liên kế t; Cường đô ̣ cao; Đóng rắ n nhanh; Vữa lỏng; Vữa tự lèn RESEARCH ON PRODUCTION OF HIGH STRENGTH – RAPID CURING MORTAR FOR APPLICATION IN CONSTRUCTION OF CONCRETE STRUCTURE Abstract - Today, the use of high-strength and rapid curing mortar for construction of the joints in precast structural elements; for pre and post construction; repair and handling of work, etc is a required construction solution to reduce performance time and lower work price At present, some types of mortar in the market could fundamentally meet the requirement of joints such as: Sika, Mapei, etc Such types of mortar, however, are often high cost, exclusive in production and supply, with unqualified curing time Therefore, research and production of high-strength and fast curing mortar, combined using cheap local industrial waste (ash), not only meeting the demand of use, reducing product price, but also minimizing environmental pollution, is essential and significant in practice This research focuses on investigating types of mortar which are grout and self compacted From theoretical and empirical results, the researcher has selected the best mortar proportion, ensuring the requirements by the research on the strength and curing time Analysis and evaluations on attained results and further research are detailed in the conclusion and recommendation Key words – Mortar; High-strength; Fast curing; Grout; Self compacted mortar DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng bảng Trang 2.1 Các tiêu chất lượng xi măng poóc lăng 2.2 Thành phần hạt cát 15 2.3 Hàm lượng tạp chất cát 15 2.4 Hàm lượng ion Cl- cát 15 2.5 Hàm lượng tối đa cho phép muối hòa tan, ion sunfat, 20 Hàm lượng tối đa cho phép muối hòa tan, ion 2.6 sunfat, ion cloruavà cặn không tan nước dùng để rửa cốt liệu bảo dưỡng vữa 20 2.7 Các yêu cầu thời gian đông kết xi măng cường độ chịu nén vữa 21 2.8 Chỉ tiêu chất lượng tro bay dùng cho bê tông vữa xây 24 2.9 Kế t quả đô ̣ chảy và Rn của vữa lỏng thử nghiê ̣m N/X=0,32 28 2.10 Kế t quả đô ̣ chảy và Rn của vữa lỏng thử nghiê ̣m N/X=0,33 29 2.11 Kế t quả đô ̣ chảy và Rn của vữa lỏng thử nghiê ̣m N/X=0,34 31 2.12 Cấ p phố i chính thức của vữa lỏng (tính cho 1m3 vữa) 33 2.13 Cấ p phố i vữa lỏng tố i ưu (tính cho 1m3 vữa) 33 2.14 34 2.15 Cấ p phố i vữa lỏng có 10% cát (tiń h cho 1m vữa) Các cấ p phố i vữa lỏng có cát (tính cho 1m3 vữa) 34 2.16 Kế t quả đô ̣ chảy và Rn của vữa tự lèn thử nghiê ̣m N/B=0,25 35 2.17 Kế t quả đô ̣ chảy và Rn của vữa tự lèn thử nghiê ̣m N/B=0,26 36 2.18 Kế t quả đô ̣ chảy và Rn của vữa tự lèn thử nghiê ̣m N/B=0,27 38 2.19 Các cấ p phố i chin ́ h thức của vữa tự lèn (tin ́ h cho 1m3 vữa) 40 Số hiệu Tên bảng bảng 2.20 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 Cấ p phố i vữa tự lèn tố i ưu (tiń h cho 1m3 vữa) Kế t quả thí nghiê ̣m xác định chỉ tiêu lý của xi măng Sông Gianh – PC50 Kế t quả thí nghiê ̣m xác định chỉ tiêu lý của cát Hòa Khánh Thành phầ n ̣t của cát Chỉ tiêu lý của tro bay Nông Sơn Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu lý của vữa lỏng với N/X=0,30 Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu lý của vữa lỏng với N/X=0,31 Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu lý của vữa lỏng với N/X=0,32 Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu lý của vữa lỏng với N/X=0,33 Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu lý của vữa lỏng với N/X=0,34 Trang 40 43 45 45 47 58 59 60 60 61 3.10 Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu lý của vữa lỏng với N/X=0,35 61 3.11 Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu lý của vữa lỏng với N/X=0,36 62 3.12 Tổng hợp kế t quả thí nghiê ̣m chỉ tiêu lý của vữa lỏng 62 3.13 Cấ p phố i vữa lỏng tố i ưu nhấ t (tính cho 1m3 vữa) 64 3.14 Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu lý của vữa lỏng có 10% cát 64 3.15 Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu lý của vữa lỏng có 20% cát 65 3.16 Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu lý của vữa lỏng có 30% cát 65 3.17 Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu lý của vữa lỏng có 40% cát 66 3.18 Tổng hợp kế t quả thí nghiê ̣m chỉ tiêu lý của vữa 66 33 Như vâ ̣y, ứng với tỷ lê ̣ N/X = 0,30 ÷ 0,36, ta có 07 cấ p phố i vữa lỏng với tỷ lê ̣ phu ̣ gia Intraplast Z - HV là 0,6 kg / 100 kg xi măng và phu ̣ gia Viscocrete – 8200 là lit́ / 100 kg xi măng Cu ̣ thể sau: Bảng 2.12 Cấ p phố i chính thức của vữa lỏng (tính cho 1m3 vữa) SIKA TỶ LỆ XI MĂNG NƯỚC SIKA INTRAPLAST VISCOCRETE -8200 N/X (Kg) (Lít) Z-HV (Kg) (Lít) 0,30 1513,60 484,35 15,14 9,08 0,31 1491,03 492,04 14,91 8,95 0,32 1469,13 499,50 14,69 8,81 0,33 1447,86 506,75 14,48 8,69 0,34 1427,19 513,79 14,27 8,56 0,35 1407,11 520,63 14,07 8,44 0,36 1387,59 527,28 13,88 8,33 Theo kế t quả thí nghiê ̣m ở Chương và khảo sát các biể u đồ quan ̣ giữa cường đô ̣, tỷ lê ̣ N/X và đô ̣ chảy, ta thấ y cấ p phố i vữa lỏng tố i ưu là cấ p phố i có tỷ lê ̣ N/X là 0,32, tỷ lê ̣ phu ̣ gia Intraplast Z - HV là 0,6 kg / 100 kg xi măng và phu ̣ gia Viscocrete – 8200 là lít / 100 kg xi măng Cu ̣ thể sau: Bảng 2.13 Cấ p phố i vữa lỏng tố i ưu (tính cho 1m3 vữa) TỶ LỆ N/X XI MĂNG (Kg) NƯỚC (Lít) 0,32 1469,13 499,50 SIKA VISCOCRETE8200 (Lít) 14,69 SIKA INTRAPLAST Z-HV (Kg) 8,81 * Tính cấp phối vữa lỏng có cát gồ m xi măng, nước, phu ̣ gia Sika và cát Cho ̣n cấ p phố i vữa lỏng tố i ưu ở Bảng 2.13 và tiế n hành thay thế mô ̣t phầ n thể tić h vữa bằ ng thể tích cát với tỷ lê ̣ cát là 10%; 20%; 30%; 40% so với thể tić h vữa Mu ̣c đić h của viê ̣c đưa cát vào thành phầ n vữa lỏng là khảo sát sự thay đổ i các chỉ tiêu lý của vữa, đồ ng thời, để giảm giá thành của vữa Tính toán thành phầ n cấ p phố i vữa cu ̣ thể sau: Thay thế 10% thể tích cát 1m3 vữa lỏng Ta có: - Cấ p phố i vữa tố i ưu ở Bảng 2.13 - Thể tić h vữa lỏng không có cát : V= 900 ml - Thể tić h cát : V=100ml Tương đương khố i lươ ̣ng cát : 100 x 2,67 = 267 kg - Lươ ̣ng nước cầ n cho cát là 8% khố i lươ ̣ng cát: : 267 x 0,08 = 21,36 kg 34 - Khố i lươ ̣ng xi măng là : (900-21,36) x 1469,13/1000 = 1291kg - Phu ̣ gia Viscocrete – 8200 - Phu ̣ gia Intraplast Z - HV : : 1291 x 1/100 = 12,91 lít 1291 x 0,6/100 = 7,75 kg - Lươ ̣ng nước cho vữa : 1291 x 0,34 + 21,36 = 460,24 lit́ Bảng 2.14 Cấ p phố i vữa lỏng có 10% cát (tính cho 1m3 vữa) TỶ LỆ N/X 0,32 XI MĂNG (Kg) 1.291 NƯỚC (Lít) CÁT (m3) 460,24 0,1 SIKA VISCOCRETE8200 (Lít) 12,91 SIKA INTRAPLAST ZHV (Kg) 7,75 Cấ p phố i vữa lỏng với tỷ lê ̣ thay thế cát là 20%; 30%; 40% Với cách tính tương tự trên, ta có bảng cấ p phố i cho vữa lỏng có cát với 04 tỷ lê ̣ cát chiế m chỗ (10%; 20%; 30%; 40%) sau: Bảng 2.15 Các cấ p phố i vữa lỏng có cát (tính cho 1m3 vữa) XI TỶ LỆ MĂNG CÁT (%) (Kg) 10 1.291 20 1.113 30 934 40 756 NƯỚC (Lít) CÁT (m3) 460,24 420,98 381,72 342,46 0,1 0,2 0,3 0,4 SIKA VISCOCRETE8200 (Lít) 12,91 11,13 9,34 7,56 SIKA INTRAPLAST ZHV (Kg) 7,75 6,68 5,61 4,54 2.3.2.2 Thiế t kế cấ p phố i vữa tự lèn - Thành phầ n vữa tự lèn bao gồ m xi măng cường đô ̣ cao, tro bay, nước và phu ̣ gia - Ta có, thể tić h hỗn hơ ̣p vữa tự lèn đươ ̣c xác đinh ̣ theo công thức sau: Vv  VX  VT  VN  VPG8200  VPG 257  X T N    VPG8200  VPG 257  aX  aT  aN (3) Trong đó: V: thể tích hỗn hợp vữa (thường tính cho 1m3 mẻ trộn) VX: thể tích xi măng VT: thể tích tro bay VN: thể tích nước VPG8200 , VPG 257 : thể tích phụ gia Sika Viscocrete - 8200 Sika Plast - 257 γaX: khối lượng riêng xi măng (g/cm3) γaT: khối lượng riêng tro bay (g/cm3) γaN: khối lượng riêng nước (g/cm3) 35 * Cho ̣n tỷ lệ thiết kế - Theo [15], ta tiế n hành lựa cho ̣n tỷ lê ̣ nước bô ̣t (bô ̣t gồ m xi măng và tro bay) theo khố i lươ ̣ng, ký hiê ̣u là N/B và tỷ lê ̣ tro bay (T) theo khố i lươ ̣ng xi măng (X) sau: Cho ̣n tỷ lê ̣ N  0,24  0,28 B Tỷ lê ̣ tro bay T = 15÷35%X (theo khối lượng xi măng) - Tỷ lệ phụ gia tham khảo theo hướng dẫn nhà sản xuất Sika: Phụ gia Viscocrete - 8200: PG8200 = 0,6÷1,1%X (theo khối lượng xi măng) Phụ gia Sika Plast 257: PG 257 = 0,6÷1,6 %X (theo khối lượng xi măng) * Tính toán sơ bô ̣ cấ p phố i vữa tự lèn và chế ta ̣o thử nghiêm ̣ thăm dò để cho ̣n tỷ lê ̣ phu ̣ gia Sika hơ ̣p lý Sơ bô ̣ cho ̣n tỷ lê ̣ N/B = 0,25 ÷ 0,27 để thử nghiê ̣m Cớ đinh ̣ tỷ lê ̣ phu ̣ gia Sika Plast - 257 là 0,6 lít / 100 kg xi măng Thay đổ i tỷ lê ̣ phu ̣ gia Viscocrete - 8200: Từ 0,7 ÷ 0,9 lit́ / 100 kg xi măng Tỷ lê ̣ tro bay T = 30%X (theo khối lượng xi măng) Tiế n hành đúc thử nghiê ̣m với 09 cấ p phố i vữa tự lèn ứng với tỷ lê ̣ N/B = 0,25 ÷ 0,27 và xác đinh ̣ cường đô ̣ chiụ nén và đô ̣ xòe của các mẫu vữa, kế t quả sau: Bảng 2.16 Kế t quả độ chảy và Rn của vữa tự lèn thử nghiê ̣m N/B=0,25 Tỷ lê ̣ N/B PG 257 PG 8200 Đô ̣ chảy xòe (mm) Ký hiêụ mẫu 1.1 1.2 1.3 0,25 0,6% 0,7% 250 1.4 1.5 1.6 Cường đô ̣ nén R1 (MPa) R3 (MPa) 36,88 35,75 33,88 34,44 35,50 34,50 R7 (MPa) Cường độ nén trung bình R1 (MPa) R3 (MPa) 35,16 63,88 65,81 68,88 67,81 66,69 66,32 R7 (MPa) 36 Tỷ lê ̣ N/B PG 257 PG 8200 Đô ̣ chảy xòe (mm) Ký hiêụ mẫu Cường đô ̣ nén R1 (MPa) R3 (MPa) R7 (MPa) Cường độ nén trung bình R1 (MPa) R3 (MPa) R7 (MPa) 64,88 1.7 84,38 83,75 80,56 82,00 78,13 84,19 1.8 1.9 2.1 2.2 2.3 39,06 37,75 35,00 36,56 37,00 38,56 2.4 0,8% 270 37,32 75,63 72,00 68,13 69,31 75,38 70,31 2.5 2.6 2.7 2.9 3.2 3.3 3.4 0,9% 300 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 71,79 92,81 91,00 84,38 86,88 88,25 87,19 2.8 3.1 82,17 30,63 32,00 33,88 33,38 31,69 32,56 88,42 32,35 70,31 72,06 73,44 70,00 68,13 69,63 70,59 88,25 86,25 82,06 84,50 83,81 86,00 Bảng 2.17 Kế t quả độ chảy và Rn của vữa tự lèn thử nghiê ̣m N/B=0,26 85,15 37 Tỷ lê ̣ N/B PG 257 PG 8200 Đô ̣ chảy xòe (mm) Ký hiêụ mẫu 4.1 4.2 4.3 Cường đô ̣ nén R1 (MPa) 280 4.6 4.9 5.3 40,69 39,38 38,06 38,25 38,94 40,06 5.4 0,8% 300 5.6 39,23 5.7 5.9 6.2 0,9% 310 6.3 6.4 74,67 93,75 92,56 91,88 90,75 91,44 92,63 5.8 6.1 89,43 77,19 75,63 72,81 74,06 71,31 77,00 5.5 R7 (MPa) 73,46 90,63 88,44 89,38 89,13 90,25 88,75 4.8 0,26 0,6% R3 (MPa) 37,11 4.7 5.2 R1 (MPa) 70,75 72,25 76,38 74,31 75,00 72,06 4.5 5.1 R7 (MPa) 41,38 38,44 33,25 36,88 36,25 36,50 4.4 0,7% R3 (MPa) Cường độ nén trung bình 34,38 34,88 36,25 36,00 33,88 35,19 92,17 35,09 68,88 72,00 71,57 38 Tỷ lê ̣ N/B PG 257 PG 8200 Đô ̣ chảy xòe (mm) Ký hiêụ mẫu Cường đô ̣ nén R1 (MPa) 6.5 R3 (MPa) R7 (MPa) Cường độ nén trung bình R1 (MPa) R3 (MPa) R7 (MPa) 74,38 70,31 72,69 71,19 6.6 6.7 84,38 85,50 83,75 83,50 84,63 82,81 6.8 6.9 84,09 Bảng 2.18 Kế t quả độ chảy và Rn của vữa tự lèn thử nghiê ̣m N/B=0,27 Tỷ lê ̣ N/B PG 257 PG 8200 Đô ̣ chảy xòe (mm) Ký hiêụ mẫu 7.1 7.2 7.3 Cường đô ̣ nén R1 (MPa) 310 7.5 7.9 8.3 0,8% 320 8.4 8.5 8.6 R7 (MPa) 68,17 86,88 84,75 78,81 82,81 80,31 82,25 7.8 8.2 R3 (MPa) 31,33 7.7 8.1 R1 (MPa) 65,63 67,38 70,75 69,69 66,56 69,00 7.6 0,27 0,6% R7 (MPa) 32,00 31,56 31,00 28,50 30,13 34,81 7.4 0,7% R3 (MPa) Cường độ nén trung bình 34,38 35,25 37,38 36,13 33,44 36,63 82,64 35,53 68,81 69,69 72,00 70,19 71,88 70,31 39 Tỷ lê ̣ N/B PG 257 PG 8200 Đô ̣ chảy xòe (mm) Ký hiêụ mẫu Cường đô ̣ nén R1 (MPa) R3 (MPa) R7 (MPa) Cường độ nén trung bình R1 (MPa) R3 (MPa) R7 (MPa) 69,31 8.7 84,38 82,00 85,38 82,88 85,31 86,31 8.8 8.9 9.1 9.2 9.3 9.4 0,9% 340 9.5 9.6 9.7 9.8 9.9 26,88 25,38 29,06 27,56 29,31 28,31 84,38 27,75 65,63 64,06 61,63 63,50 64,69 62,63 63,69 77,81 75,88 74,69 76,88 75,31 76,13 76,11 Chú thích: - PG 257: Phu ̣ gia Sika Plast - 257 - PG 8200: Phu ̣ gia Sika ViscoCrete - 8200 * Xác đinh ̣ cấ p phố i chính thức Qua kế t quả thí nghiê ̣m nêu trên, ta thấ y với tỷ lê ̣ phu ̣ gia Viscocrete – 8200 bằ ng 0,8 lit́ / 100 kg xi măng thì cường đô ̣ nén và đô ̣ xòe là hơ ̣p lý nhấ t Do đó, ta cho ̣n tỷ lê ̣ phu ̣ gia Viscocrete – 8200 bằ ng 0,8 lít / 100 kg xi măng Từ đó, tiế n hành lâ ̣p công thức tính khố i lươ ̣ng xi măng theo tỷ lê ̣ N/B sau: - Cho ̣n các tỷ lê ̣ phu ̣ gia và tro bay sau: + Phụ gia Viscocrete - 8200: PG8200 = 0,8%X (theo khối lượng xi măng) + Phụ gia Intraplast - 257: PG 257 = 0,6%X (theo khối lượng xi măng) + Tro bay: T = 0,3X (theo khối lượng xi măng) 40 Cho ̣n V = 1000 lit́ và chia hai vế của (3) cho X, ta đươ ̣c: 1000 T N     0,014 X  aX  aT X  aN X N N N N    B X  T X  0,3X 1,3X Ta có: N N  1,3 X B 1000 0,3 N    1,3  0,014 X 3,08 2,39 B Suy ra: Do đó: X Vâ ̣y: 1000 (4) 0,3 N   1,3  0,014 3,08 2,39 B Như vây, ứng với tỷ lê ̣ N/B = 0,24 ÷ 0,28, ta có 05 cấ p phố i vữa tự lèn với tỷ lê ̣ phu ̣ gia Sika Plast - 257 là 0,6 lit́ /100 kg xi măng và phu ̣ gia Viscocrete - 8200 là 0,8 lít / 100 kg xi măng Cu ̣ thể sau: Bảng 2.19 Các cấ p phố i chính thức của vữa tự lèn (tính cho 1m3 vữa) XI MĂNG TRO BAY (Kg) (Kg) NƯỚC (Lít) SIKA SIKA PLAST VISCOCRETE257 (Lít) 8200 (Lít) TT TỶ LỆ N/B 0,24 1288,33 386,50 401,96 10,31 7,73 0,25 1267,11 380,13 411,81 10,14 7,60 0,26 1246,57 373,97 421,34 9,97 7,48 0,27 1226,70 368,01 430,57 9,81 7,36 0,28 1207,44 362,23 439,51 9,66 7,24 Theo kế t quả thí nghiê ̣m ở Chương và khảo sát các biể u đồ quan ̣ giữa cường đô ̣, tỷ lê ̣ N/B và đô ̣ chảy xòe, ta thấ y cấ p phố i vữa tự lèn tố i ưu là cấ p phố i có tỷ lê ̣ N/B là 0,26, tỷ lê ̣ phu ̣ gia Sika Plast - 257 là 0,6 lit́ /100 kg xi măng và phu ̣ gia Viscocrete - 8200 là 0,8lít / 100 kg xi măng Cu ̣ thể sau: Bảng 2.20 Cấ p phố i vữa tự lèn tố i ưu (tính cho 1m3 vữa) TỶ LỆ N/B XI MĂNG (Kg) TRO BAY (Kg) 0,26 1246,57 373,97 SIKA NƯỚC SIKA PLAST VISCOCRETE-8200 (Lít) 257 (Lít) (Lít) 421,34 9,97 7,48 41 2.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG Qua phân tích lý thuyế t tính toán, thiế t kế thành phầ n cấ p phố i vữa liên kế t và quy trình chế ta ̣o, thí nghiê ̣m mẫu vữa dựa các tiêu chuẩ n xây dựng hiê ̣n hành và tham khảo các kế t quả nghiên cứu khoa ho ̣c liên quan đế n vữa liên kế t, là sở để tiế n hành thí nghiê ̣m xác đinh ̣ các chỉ tiêu lý của vữa liên kế t theo các cấ p phố i đã thiế t kế nêu bằ ng cách điề u chin̉ h tỷ lê ̣ phu ̣ gia Sika và tỷ lê ̣ N/X, N/B Kế t quả cu ̣ thể sau: - Đố i với vữa lỏng: Thiế t kế đươ ̣c 07 cấ p phố i vữa với tỷ tỷ lê ̣ N/X từ 0,30 đế n 0,36, tỷ lê ̣ phu ̣ gia Intraplast Z - HV là 0,6 kg / 100 kg xi măng và phu ̣ gia Viscocrete – 8200 là lít / 100 kg xi măng (như Bảng 2.12) - Đố i với vữa lỏng có cát: Thiế t kế đươ ̣c 04 cấ p phố i vữa với tỷ tỷ lê ̣ N/X = 0,32, tỷ lê ̣ phu ̣ gia Intraplast Z - HV là 0,6 kg / 100 kg xi măng và phu ̣ gia Viscocrete – 8200 là lit́ / 100 kg xi măng (như Bảng 2.15) - Đố i với vữa tự lèn: Thiế t kế đươ ̣c 05 cấ p phố i vữa với tỷ lê ̣ N/B từ 0,24 đế n 0,28, tỷ lê ̣ phu ̣ gia Sika Plast - 257 là 0,6 lít/100 kg xi măng và phu ̣ gia Viscocrete – 8200 là 0,8lít / 100 kg xi măng (như Bảng 2.19) Như vâ ̣y, tác giả đã tính toán, thiế t kế đươ ̣c các cấ p phố i phù hơ ̣p cho các loa ̣i vữa liên kế t Ở Chương 3, viê ̣c tiế p theo là tiế n hành chế ta ̣o vữa theo các cấ p phố i đã thiế t kế và thí nghiê ̣m xác đinh ̣ các chỉ tiêu lý của vữa Từ đó, triể n khai vẽ các biể u đồ thể hiê ̣n mố i quan ̣ giữa tỷ lê ̣ N/X, N/B với cường đô ̣ chiụ lực và đô ̣ chảy của vữa liên kế t nhằ m xác đinh ̣ cấ p phố i vữa tố i ưu, vừa đa ̣t yêu cầ u về cường đô ̣, thời gian đóng rắ n, vừa đảm bảo đô ̣ chảy đáp ứng yêu cầ u cho viê ̣c thi công, đồ ng thời, tính toán giá thành của vữa liên kế t để so sánh với các loa ̣i vữa tương tự đã có thi ̣trường 42 CHƯƠNG THÍ NGHIỆM CHẾ TẠO VÀ XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH Điạ điể m thực hiê ̣n thí nghiê ̣m: Phòng thí nghiê ̣m Vâ ̣t liê ̣u xây dựng thuô ̣c Khoa Xây dựng Cầ u đường của Trường Đa ̣i ho ̣c Bách khoa – Đa ̣i ho ̣c Đà Nẵng Điạ chỉ: Sớ 54 Nguyễn Lương Bằng, phường Hịa Khánh Bắc, quâ ̣n Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng 3.1 XÁC ĐINH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦ A CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI ̣ VỮA LIÊN KẾT 3.1.1 Chất kết dính - Sử du ̣ng xi măng Sơng Gianh - PC50 thành phầ n cấ p phố i vữa Hình 3.1 Xi măng Sông Gianh – PC50 43 Hình 3.2 Dụng cụ xác ̣nh khố i lượng riêng của xi măng Hình 3.3 Kim vicat xác ̣nh thời gian đông kế t của xi măng - Tiế n hành thí nghiê ̣m kiể m tra các chỉ tiêu lý của xi măng Sông Gianh – PC50, kế t quả sau: Bảng 3.1 Kế t quả thí nghiê ̣m xác định chỉ tiêu lý của xi măng Sông Gianh – PC50 TT Chỉ tiêu Tiêu chuẩn Đơn vị Kết Khối lượng riêng TCVN 4030-2003 g/cm 3,08 Lượng nước tiêu chuẩn TCVN 6017:2015 % Xi măng 30,8 Thời gian bắt đầu ngưng kết TCVN 6017:2015 phút 130 Thời gian kết thúc ngưng kết TCVN 6017:2015 phút 170 Cường độ uốn: - ngày - 28 ngày TCVN 6016:2011 MPa 7.27 11.4 Cường độ nén: - ngày - 28 ngày TCVN 6016:2011 MPa 28.46 54.1 44 3.1.2 Cốt liệu - Sử du ̣ng cát trắ ng ta ̣i Hòa Khánh để thiế t kế thành phầ n cấ p phố i và chế ta ̣o vữa liên kế t (vữa lỏng) Hình 3.4 Phơi cát trắ ng Hòa Khánh Hình 3.5 Dụng cụ xác ̣nh thể tích xố p Hình 3.6 Bộ sàng tiêu chuẩn - Tiế n hành thí nghiê ̣m kiể m tra các chỉ tiêu lý của cát trắ ng Hòa Khánh, kế t quả sau: 45 Bảng 3.2 Kế t quả thí nghiê ̣m xác định chỉ tiêu lý của cát Hòa Khánh TT Chỉ tiêu Tiêu chuẩn Đơn vị Kết Khối lượng riêng,  a TCVN 7572-4-06 g/cm3 2,67 Độ hút nước, Hp TCVN 7572-4-06 % 0,4 Khối lượng thể tích xốp,  x TCVN 7572-6-06 g/cm3 1,43 Hàm lươ ̣ng bùn, bu ̣i, sét TCVN 7572-8-06 % k.lươ ̣ng 0,6 Bảng 3.3 Thành phầ n hạt của cát Kích thước lỗ 2.5 1.25 0.63 0.315 0.14 Gi (g) 0 0 674 316 ai(%) 0 0 67.4 31.6 Ai (%) 0 0 67.4 99 sàng (mm) - Mô đun độ lớn cát : A2,5  A1,25  A0,63  A0,315  A0,14  1,66 100 Tải FULL (104 trang): bit.ly/2Ywib4t Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ Mđl  Nhận xét - Cát có thành phần hạt nằm phạm vi cho phép theo TCVN 7570 : 2006 - Mô đun độ lớn cát 1,66, cát thuộc loại cát mịn (Mđl =0,7 ÷ 2) theo TCVN 7570 : 2006 yêu cầu kỹ thuật cho cốt liệu bê tông vữa 3.1.3 Tro bay - Sử du ̣ng tro bay phế thải lấ y ta ̣i Nhà máy nhiê ̣t điê ̣n Nông Sơn, huyê ̣n Quế Sơn, tin ̉ h Quảng Nam để đưa vào thành phầ n cấ p phố i và chế ta ̣o vữa tự lèn Hình 3.7 Nhà máy nhiê ̣t điê ̣n Nông Sơn 46 Tải FULL (104 trang): bit.ly/2Ywib4t Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ Hình 3.8 Bãi và hồ chứa tro bay - Nhà máy nhiê ̣t điê ̣n Nông Sơn Hình 3.9 Tro bay Nông Sơn lấ y ở bãi thải 47 Hình 3.10 Tro bay Nông Sơn sau sàng - Tiế n hành thí nghiê ̣m kiể m tra các chỉ tiêu lý của tro bay Nông Sơn, kế t quả sau: Bảng 3.4 Chỉ tiêu lý của tro bay Nông Sơn STT Chỉ tiêu Khối lượng riêng,  a Độ hoa ̣t tính Đô ̣ miṇ Đơn vi ̣ Tiêu chuẩ n Kế t quả g/m3 TCVN 4030-2003 2,39 % TCVN 6882-2001 91,96 m2/g TCVN 8827-2011 221.668 3.1.4 Nước - Sử du ̣ng nước máy ta ̣i Đà Nẵng, thỏa mañ các tiêu chuẩ n theo TCVN 4506-2012 Hình 3.11 Nước máy Đà Nẵng tại Phòng thí nghiê ̣m 34f5ab10 ... NGUYỄN HỮU HẬU NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH ỨNG DỤNG TRONG THI CÔNG KẾT CẤU BÊ TÔNG Chuyên ngành: Kỹ thuâ ̣t xây dư ̣ng công trin ̀ h Dân du ̣ng và công nghiêp̣... LIỆU THAM KHẢO QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (BẢN SAO) NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐĨNG RẮN NHANH ỨNG DỤNG TRONG THI CƠNG KẾT CẤU BÊ TÔNG Ho ̣c viên: Nguyễn Hữu Hâ ̣u Chuyên ngành:... vi nghiên cứu: Nghiên cứu chế tạo xác định mô ̣t số chỉ tiêu lý vữa liên kết cường độ cao - đóng rắn nhanh thực phịng thí nghiệm Nội dung nghiên cứu - Tở ng quan về vữa liên kế t - Nghiên