EBOOK - BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO
0 1 Viện khoa học và công nghệ xây dựng giao thông Trường ñại học GTVT Huuphamduy@gmail.com LỜI NÓI ðẦU Trong những năm gần ñây bê tông cường ñộ cao ñã chiếm một vị trí quan trọng trong các công trình xây dựng cầu, ñường, nhà và công trình thuỷ có quy mô lớn. Cuốn sách này giới thiệu các kết quả nghiên cứu của Việt Nam, Pháp, Anh, Nga, Mỹ, Nhật Bản về bê tông cường ñộ cao. Các vấn ñề chính ñược trình bày trong cuốn sách này là cấu trúc, cường ñộ, biến dạng, phương pháp thiết kế thành phần và khả năng ứng dụng của bê tông cường ñộ cao. Sách ñược dùng làm tài liệu giảng dạy cho sinh viên, học viên cao học, nghiên cứu sinh và làm tài liệu tham khảo cho các kỹ sư xây dựng và cán bộ nghiên cứu. PGS.TS. Phạm Duy Hữu - Chủ biên và viết các chương 1, 2, 3, 4, 5, 6. Tham gia viết chương 6 là Th.s. Nguyễn Long. Các tác giả xin cảm ơn sự ñóng góp ý kiến quý báu của các chuyên gia xây dựng và giao thông trong quá trình biên soạn cuốn sách này. Xin ñặc biệt cảm ơn Trường cầu ñường Paris và Trường ñại học Tokyo ñã cung cấp nhiều cho chúng tôi nhiều tài liệu quý báu về bê tông cường ñộ cao. Cuốn sách ñược viết lần ñầu rất mong nhận ñược các ý kiến ñóng góp của người ñọc. 2 Các tác giả CÁC TỪ CHÌA KHÓA Phạm Duy Hữu, bê tông cường ñộ cao, cấu trúc, cường ñộ bê tông, ñộ sụt bê tông, mô ñun ñàn hồi, cốt liệu lớn, muội silic, ñộ bền, thiết kế thành phần, ứng dụng, cầu, ñường, co ngót, từ biến. Chương 1 CÁC KHÁI QUÁT VỀ BÊ TÔNG CƯỜNG ðỘ CAO 1. Về bê tông cường ñộ cao và bê tông chất lượng cao: Bê tông là một loại vật liệu chủ yếu của thế kỷ 20 ñược chế tạo từ hỗn hợp vật liệu ñược lựa chọn hợp lý gồm các thành phần: Cốt liệu lớn (ñá dăm hoặc sỏi), cốt liệu nhỏ (cát), chất kết dính (ximăng…), nước và phụ gia. Cát và ñá dăm là thành phần vật liệu khoáng vật, ñóng vai trò bộ khung chịu lực. Hỗn hợp xi măng và nước (hồ ximăng) là thành phần hoạt tính trong bê tông, nó bao bọc xung quanh cốt liệu, lấp ñầy lỗ rỗng giữa các cốt liệu và khi hồ xi măng rắn chắc, nó dính kết cốt liệu thành một khối ñá và ñược gọi là bê tông. Các chất phụ gia rất phong phú và chúng làm tính chất của bê tông trở nên ña dạng và ñáp ứng ñược các yêu cầu ngày càng phát triển của bê tông và kết cấu bê tông. Ngày nay bê tông là một trong những loại vật liệu ñang ñược sử dụng rất rộng rãi trong xây dựng, xây dựng cầu, ñường. Tỷ lệ sử dụng bê tông trong xây dựng nhà chiếm khoảng 40%, xây dựng cầu ñường khoảng 15% tổng khối lượng bê tông. Bê tông có cường ñộ chịu nén cao, mô ñun ñàn hồi phù hợp với kết cấu bê tông cốt thép và bê tông cốt thép dự ứng lực. Bê tông bền nước và ổn ñịnh với các tác ñộng của môi trường Công nghệ bê tông ổn ñịnh ngày càng phát triển. Giá thành của bê tông hợp lý do tận dụng ñược các nguyên vật liệu ñịa phương, vì vậy kết cấu bê tông chiếm 60% các kết cấu xây dựng. 3 Nhược ñiểm cơ bản của bê tông là có cường ñộ chịu kéo chưa cao và khối lượng công trình bê tông cốt thép còn lớn. Cường ñộ chịu nén của bê tông thường chỉ ñạt tối ña 50 MPa và ñộ sụt tối ña 7 cm. Con ñường phát triển của bê tông là cải tiến cấu trúc, thành phần, cải tiến công nghệ bằng cách sử dụng các phụ gia, các chất hỗ trợ công nghệ (bảo dưỡng, trợ bơm ) và các phương pháp công nghệ mới ñể tìm ra các bê tông chất lượng cao. Các bê tông chất lượng cao phải ñáp ứng các yêu cầu về cường ñộ, tính dễ ñổ và tính kinh tế. Những tính chất ñược cải tiến làm chất lượng hơn hẳn bê tông truyền thống (cường ñộ, biến dạng, dễ ñổ ). Những tính chất ñặc biệt này tạo ra khả năng sáng tạo ra các kết cấu xây dựng và công nghệ xây dựng mới. Bê tông chất lượng cao bao gồm 5 loại bê tông như sau: - Bê tông siêu dẻo: là loại bê tông có thành phần cốt liệu và xi măng truyền thống và phụ gia siêu dẻo. Loại bê tông này có tỷ lệ N/X khoảng 0,38-0,42, ñộ sụt ñạt ñến 15-20 cm có cường ñộ ñạt ñến 60 MPa và có cường ñộ sớm (R 7 =0,85R 28 ), ñộ sụt từ 10 –20 cm, giữ ñược ít nhất 45 phút. - Bê tông cường ñộ cao có thành phần như bê tông siêu dẻo có tỷ lệ sử dụng N/X gần ñến 0,25, có sử dụng phụ gia siêu mịn là tro nhẹ hoặc hạt silic siêu mịn. ðây là loại bê tông có cường ñộ chịu nén ñến 80 hoặc 100 MPa. - Bê tông siêu nhẹ có cường ñộ tương tự như bê tông thường, khối lượng ñơn vị thấp ñến 0,8 g/cm 3 - Bê tông tự ñầm: Có thành phần cốt liệu lớn ít, tăng thêm các chất bột và sử dụng phụ gia siêu dẻo ñặc biệt. Bê tông có khả năng tự ñầm, trong quá trình thi công không cần sử dụng các thiết bị ñầm. Loại bê tông này cho phép thi công các công trình có khối lượng rất lớn (20.000 m 3 trở lên ) không cần bố trí mối nối, không cần ñầm. Sử dụng bê tông tự ñầm tiết kiệm ñược nhân công, thời gian và không gây ồn. - Bê tông cốt sợi: Trong thành phần có thêm sợi (kim loại, polyme, các sợi khác). Bê tông cốt sợi cải thiện ñộ dẻo của bê tông, tăng cường khả năng chống nứt cho bê tông ở trạng thái mềm và trạng thái chịu lực. 2. ðịnh nghĩa bê tông cường ñộ cao 2.1. ðịnh nghĩa bê tông cường ñộ cao: Bê tông chất lượng cao là một thế hệ bê tông mới có thêm các phẩm chất ñược cải thiện thể hiện sự tiến bộ trong công nghệ vật liệu – kết cấu xây dựng. Xét về cường ñộ chịu nén thì ñó là bê tông cường ñộ cao.( High Strength concrete) 4 Bê tông chất lượng cao ñược gọi tắt theo người Anh là HPC (High Performace concretes), theo người Pháp là BHP (BET0NS A HAUTE PERORMANCES ). Bê tông cường ñộ cao (High Performace concretes) là loại bê tông có cường ñộ chịu nén tuổi 28 ngày, nhỏ hơn hơn 60 MPa, với mẫu thử hình trụ có D = 15 cm , H = 30cm. Cường ñộ sau 24 giờ R b ≥ 35 MPa , sau 28 ngày cường ñộ nén R 28 ≥ 60 MPa . Mẫu thử ñược chế tạo, dưỡng hộ, thử, theo các tiêu chuẩn hiện hành. Thành phần bê tông cường ñộ cao có thể dùng hoặc không dùng muội silic hoặc dùng kết hợp với xỉ lò cao. Khi sử dụng muội silic chất lượng bê tông ñược nâng cao hơn. Tiêu chuẩn của Bắc Mỹ qui ñịnh bê tông cường ñộ cao là loại bê tông có R 28 ≥ 42MPa. Theo CEB . FIP qui ñịnh bê tông cường ñộ cao có cường ñộ nén sau 28 ngày tối thiểu là fc 28 ≥ 60 MPa. Tất cả các loại bê tông cường ñộ cao ñều dùng tỷ lệ N/X thấp (0,25 – 0,35). Ngày nay trình ñộ kiến thức về loại bê tông này ñã cho phép ứng dụng bê tông chất lượng cao trong công trình lớn, chủ yếu ở ba lĩnh vực: Các ngôi nhà nhiều tầng, các công trình biển và các công trình giao thông (cầu, ñường, hầm). Các ñặc tính cơ học mới của bê tông cường ñộ cao cho phép người thiết kế sáng tạo ra loại kết cấu mới có chất lượng cao hơn. 2.2. Các nghiên cứu về bê tông cường ñộ cao Trong khoảng 15 năm gần ñây các sản phẩm bê tông có cường ñộ ngày càng cao hơn, ñạt cường ñộ từ 60 ñến 140MPa. ðặc biệt bê tông cường ñộ siêu cao (Ultra High Strength Concrete) với cường ñộ lên ñến 300MPa (40’000 psi) ñã ñược chế tạo trong phòng thí nghiệm. Bê tông cường ñộ cao bắt ñầu ñược sử dụng vào thập kỷ 70, khi ñó một loại bê tông có cường ñộ chịu nén cao hơn hẳn các loại bê tông trước ñó ñược dùng làm cột trong một số toà nhà cao tầng tại Mỹ, Pháp. Các công trình từ bê tông cường ñộ cao ñã ñược xây dựng tại Na Uy. Các công trình cầu ñường tại Pháp, Nga ñã ñạt ñược các thành công nổi bật. Gần ñây bê tông cường ñộ cao ñược sử dụng rộng rãi trong xây dựng cầu với nhiều ñặc tính quan trọng như: cường ñộ cao, ñộ bền cao , giúp tạo ra các kết cấu nhịp lớn hơn. Hiện nay, bê tông với cường ñộ 98 ñến 112 MPa ñã ñược sản xuất công nghiệp và ñược sử dụng trong ngành công nghiệp xay dựng ở Mỹ, Nga, Na Uy, Pháp. Các nước như Anh, ðức, Thuỵ ðiển, Italia, Nhật 5 Bản, Trung Quốc và Việt Nam ñã bắt ñầu áp dụng bê tông cường ñộ cao trong xây dựng nhà, cầu, ñường, thuỷ lợi. Trong những năm gần ñây, ñã có rất nhiều chương trình tầm cỡ quốc gia nghiên cứu các tính chất cơ học của bê tông tại nhiều nước khác nhau trên thế giới. Trong ñó những chương trình nghiên cứu ñáng chú ý gồm có: nghiên cứu của Trung tâm khoa học kỹ thuật về vật liệu xi măng chất lượng cao (ACBM – Mỹ), Chương trình nghiên cứu ñường ôtô (SHRP); Mạng lưới trung tâm chuyên gia của CANAðA với Chương trình về bêtông tính năng cao; Hội ñồng hoàng gia Nauy với chương trình nghiên cứu khoa học và công nghiệp; Chương trình quốc gia Thuỵ ðiển về HPC; Chương trình quốc gia Pháp tên là “Những con ñường mới cho bêtông”; và Chương trình bêtông mới của Nhật Bản. Các nghiên cứu về bê tông cường ñộ cao ñã khẳng ñịnh việc sử dụng bê tông cường ñộ cao cho phép tạo ra các sản phẩm có tính kinh tế hơn, cung cấp khả năng giải quyết ñược nhiều vấn ñề kỹ thuật hơn hoặc vừa ñảm bảo cả hai yếu tố trên do khi sử dụng bê tông cường ñộ cao có các ưu ñiểm sau: - Giảm kích thước cấu kiện, kết quả là tăng không gian sử dụng và giảm khối lượng bê tông sử dụng, kèm theo rút ngắn thời gian thi công. - Giảm khối lượng bản thân và các tĩnh tải phụ thêm làm giảm ñược kích thước móng. - Tăng chiều dài nhịp và giảm số lượng dầm với cùng yêu cầu chịu tải. - Giảm số lượng trụ ñỡ và móng do tăng chiều dài nhịp. - Giảm chiều dày bản, giảm chiều cao dầm. Cần tiếp tục nghiên cứu về cường ñộ chịu kéo, cắt và biến dạng của bê tông cường ñộ cao trong ñiều kiện khí hậu Việt Nam. 3. Phân loại bê tông cường ñộ cao: Có thể phân loại bê tông cường ñộ cao theo cường ñộ, thành phần vật liệu chế tạo và theo tính dễ ñổ. 3.1. Phân loại theo cưòng ñộ nén Căn cứ vào cường ñộ nén ở ngày 28 mẫu hình trụ D=15 cm, H=30 cm có thể chịa bê tông thành 3 loại sau: Cường ñộ nén, MPa Loại bê tông 15 – 25 Bê tông truyền thống 6 30 – 50 60 – 80 100 – 150 Bê tông thường Bê tông cường ñộ cao Bê tông cường ñộ rất cao 3.2. Phân loại theo thành phần chế tạo Bêtông cường ñộ cao không sử dụng muội silic: là loại bê tông cường ñộ cao khi sử dụng bột silic siêu mịn, có thể sử dụng tro bay. Bê tông cường ñộ cao sử dụng muội silic: trong thành phần có lượng muội silic từ 5 – 15% so với lượng xi măng. Bê tông cường ñộ cao cốt sợi kim loại là bê tông cường ñộ cao có hoặc không có muội silic nhưng có thành phần sợi kim loại. Các loại bê tông cường ñộ cao trên ñược sử dụng trong các kết cáu khác nhau và cho các tính năng khác nhau. Tất nhiên khi tính toán thiết kế lên kết cấu và thiết kế thi công cũng có những lưu ý khác nhau. Bê tông cường ñộ cao không dùng muội silic cho cường ñộ cao, ñộ dẻo lớn nhưng cường ñộ chịu nén chỉ ñạt ñến 60 MPa. Bê tông cường ñộ cao dùng muội silic khó thi công hơn nhưng cho cưòng ñộ ñến 100 MPa, co ngót bê tông và từ biến giảm, ứng sử về biến dạng và cường ñộ khác với bê tông cờng ñộ cao không dùng muội silic nhất là ứng sử khi phá hoại (có thể dòn hơn, vỡ vụn). Bê tông cường ñộ cao sợi kim loại: có cường ñộ như hai loại trên nhưng có ñộ dẻo cơ học cao hơn. ðảm bảo không bị phá hoại ñột ngột và cải tiến khả năng chịu kéo và chống nứt của bê tông cờng ñộ cao. Loại bê tông cường ñộ cao cốt sợi thường ñược dùng ở các công trình biển bến cảng, sân bay, công trình thể thao. CÂU HỎI ÔN TẬP 1. ðịnh nghĩa bê tông cường ñộ cao? 2. Khái quát về tính năng ñược cải tiến? 3. Phạm vi ứng dụng? 7 Chương 2 CẤU TRÚC BÊ TÔNG CƯỜNG ðỘ CAO 1. Mở ñầu: Bê tông cường ñộ cao (CðC) là một trong những bê tông chất lượng cao, ñó là một thế hệ sau của các vật liệu cho kết cấu mới. Theo qui ước bê tông CðC là bê tông có cường ñộ nén ở 28 ngày >60 MPa. Bê tông CðC có thành phần là hỗn hợp cốt liệu thông thường và vữa chất kết dính ñược cải thiện bằng cách dùng một vài sản phẩm mới có phẩm chất ñặc biệt như chất siêu dẻo và muội silic. Chương này trình bày một cách tổng quan về các vật liệu này, nguyên tắc phối hợp, logic công thức của chúng và gắn các tính chất cơ bản với cấu trúc của chúng. 2. Nguyên tắc phối hợp và công thức thành phần: Trong thực tế bê tông cần có ñộ ñặc rất cao, vì ñó là ñặc ñiểm chính của cấu tạo bê tông. Ý kiến ñầu tiên của vật liệu bê tông là cố gắng tái tạo lại một khối ñá ñi từ các loại cốt liệu. ðộ ñặc chắc của hỗn hợp như vậy ñược tạo nên sẽ ñược ñiều hoà bởi dải cấp phối của nó, nghĩa là phụ thuộc ñối với ñộ lớn cực ñại của cốt liệu. Kích cỡ của cốt liệu lớn khoảng 20-25mm. Các hạt nhỏ, do ñặc tính vật lý bề mặt gây nên sự vón tụ tự nhiên của các hạt xi măng. Sự vón tụ hạt xi măng càng ít chất lượng bê tông càng cao (vì ñộ dẻo, cường ñộ ) Từ ý tưởng ñó những nghiên cứu ñầu tiên là sử dụng một vài sản phẩm hữu cơ ñể khôi phục xi măng lơ lửng trong nước ở thành phần hạt ban ñầu của bê tông (bao gồm từ 1-80 µm). Sau ñó có thể làm cho các tinh thể của hỗn hợp dài ra bằng cách thêm vào một sản phẩm cực mịn, có phản ứng hoá học, nó tiến tới lấp ñầy các 8 khe của ñống hạt mà xi măng không lọt ñược. Muội silic sản phẩm phụ của công nghiệp ñiện luyện kim, sản xuất silicon. ðó là sản phẩm tốt ñược dùng phổ biến ñể chế tạo bê tông cường ñộ cao. Việc áp dụng các nguyên tắc ñơn giản nêu trên cho phép ñưa ra công thức bê tông CðC. Công thức thành phần tổng quát của bê tông CðC là: ð=1000-1200 kg; C=600-700 kg; X=400-520 kg; MS=5-15%; tỷ lệ N/X =0,25- 0,35; chất siêu dẻo từ 1 – 1,5 lít/100 kg XM và một phần chất làm chậm (ð- ñá; X- xi măng; C- cát; N- nước; MS- muội silic). Các thành phần truyền thống (cốt liệu, xi măng và hỗn hợp) phải có phẩm chất tốt, có sự lựa chọn chặt chẽ cần thiết nếu muốn vượt quá 100 Mpa về cường ñộ trung bình ở 28 ngày. Ngoài ra do sự giảm tỷ lệ N/X mà có thể chuyển bê tông xi măng cường ñộ cao (cường ñộ nén từ 50 ñến 80 MPa) sang bê tông cường ñộ rất cao CðRC. Mục tiêu của các nghiên cứu hiện ñại là cải thiện cấu trúc của vữa xi măng ñể ñạt ñến ñộ rỗng ñá xi măng nhỏ nhất, ñồng thời cải thiện cấu trúc chung ñể bê tông có ñộ rỗng nhỏ nhất, khi ñó bê tông sẽ có cường ñộ chịu nén là lớn nhất. Con ñường ñó chỉ cho phép tăng cường ñộ nén , tuy nhiên cường ñộ kéo ñược tăng chậm hơn. ðể cải thiện khả năng chịu kéo của bê tông phải sử dụng các vật liệu mới là cốt sợi kim loại, cốt sợi pôlime hoặc cốt sợi các bon. Về mặt cấu trúc, bê tông xi măng poóc lăng là một vật liệu không ñồng nhất và rỗng. Lực liên kết các cốt liệu (cát và ñá) ñược tạo ra do hồ xi măng cứng. Cấu trúc của hồ xi măng là những hyñrat khác nhau trong ñó nhiều nhất là các silicát thủy hóa C-S-H dạng sợi và Ca(OH) 2 kết tinh dạng tấm lục giác khối, chồng lên nhau và các hạt xi măng chưa ñược thủy hoá . ðộ rỗng của vữa xi măng poóc lăng là 25 ñến 30% về thể tích với N/X = 0,5. Thể tích rỗng này gồm hai loại: (a) lỗ rỗng của cấu trúc C-S-H, kích thước của nó khoảng vài mm, (b) lỗ rỗng mao quản giữa các hyñrát, bọt khí, khe rỗng; kích thước của chúng khoảng vài mm ñến vài mm. Khi bê tông chịu lực trong cấu trúc xuất hiện vết nứt cũng làm tăng ñộ rỗng của bê tông. Sự yếu về ñặc tính cơ học của bê tông là do ñộ rỗng mao quản và nước cho thêm vào bê tông ñể tạo tính công tác của bê tông tươi. Sự cải thiện cường ñộ có thể ñạt ñược nhờ nhiều phương pháp làm giảm ñộ rỗng (nén, ép, rung ), giảm tỉ lệ N/X (phụ gia) và sử dụng sản phẩm mới là xi măng không có lỗ rỗng lớn và xi măng có hạt siêu mịn ñồng nhất. Loại thứ nhất chứa pôlime, loại thứ hai chứa muội silic (xi măng cường ñộ cao). 9 Mối quan hệ trên có thể tạo ra những loại bê tông cường ñộ cao bằng cách cải tiến cấu trúc của vữa xi măng làm ñặc vữa xi măng, cải thiện ñộ dính kết của xi măng - cốt liệu và các giải pháp công nghệ khác. 3. Cấu trúc của vữa xi măng ðể cải tiến cấu trúc của bê tông ñầu tiên cải tiến cấu trúc của vữa xi măng. Có thể cải tiến cấu trúc vữa xi măng bằng cách làm ñặc vữa xi măng, giảm lượng nước thừa (tỷ lệ N/X nhỏ) sử dụng phụ gia siêu dẻo và các biện pháp công nghệ rung ép ñặc biệt. 3.1 Vữa xi măng cường ñộ cao Làm nghẽn lỗ rỗng mao quản hay loại bớt nước nhờ ñầm chặt hoặc giảm tỉ lệ X/N nhờ phụ gia là các phương pháp làm ñặc vữa xi măng, làm cho nó ñồng nhất hơn và có cấu trúc ñặc biệt hơn vữa xi măng thông thường. Vữa xi măng cường ñộ cao cũng có thể ñạt ñược bằng cách sử dụng xi măng có cường ñộ cao hơn. 3.2. Vữa xi măng với tỉ lệ N/X nhỏ Féret, năm 1897, ñã biểu thị cường ñộ nén của vữa xi măng bằng công thức sau: R b = A. {X/( X + N + K)] 2 Với X, N, K tương ứng là thể tích của xi măng, nước và không khí. Theo công thức này, sự giảm tỉ lệ N/X dẫn ñến tăng cường ñộ vữa xi măng. Tuy nhiên có một giới hạn của tỉ lệ này, liên quan tính công tác của bê tông tươi. Vì nếu dùng lượng nước quá thấp sẽ khó tạo ra ñộ dẻo ñủ cho vữa xi măng. Cấu trúc của loại vữa xi măng này sẽ có ñộ rỗng nhỏ hơn và lượng nước thừa ít hơn. Như vậy, khả năng tách nước khi rắn chắc là thấp (không tách nước trên mặt bê tông). 3.3. Vữa xi măng có phụ gia giảm nước : Phụ gia siêu dẻo gốc naphtalene sulphonate, mêlamine, lignosulphonate hoặc viseo sử dụng ñể phân bố tốt hơn các hạt cốt liệu cho phép giảm nước ñến 30% và tỉ lệ N/X = 0.21. Những nghiên cứu về cộng hưởng từ tính hạt nhân proton ñã chứng minh rằng phụ gia hấp thụ trên các hạt xi măng tạo thành những màng, trong ñó các phân tử nước vẫn chuyển ñộng mạnh. Dưới tác ñộng của màng cộng với sự phân tán của các hạt rắn hạt xi măng tạo ra một ñộ lưu biến tốt hơn. Cường ñộ nén 200 MPa nhận ñược trong các loại vữa dùng phụ gia siêu dẻo. ðộ rỗng là 5% về thể tích, vữa ñồng nhất và bề mặt vô ñịnh hình. ðộ sụt bê tông ño bằng côn Abram có thể ñạt tối ña ñến 20 cm, trung bình là 10 - 12 cm. [...]... ủ cao co ngút t ng c ng (àm/m) Bờ tụng ủ i ch ng Bờ tụng c ng ủ cao - Lỳc k t thỳc thớ nghi m 470 320 - Trong th i h n di 650 340 - Lỳc k t thỳc thớ nghi m 120 200 - Trong th i h n di 120 220 co ngút n i t i 31 co ngút t ng c ng (àm/m) Bờ tụng ủ i ch ng Bờ tụng c ng ủ cao - Lỳc k t thỳc thớ nghi m 470 320 - Trong th i h n di 650 340 - Lỳc k t thỳc thớ nghi m 120 200 - Trong th i h n di 120 220 -. .. ủun ủn h i cho bờ tụng c ng ủ cao 5 C u trỳc c a bờ tụng c ng ủ r t cao (CRC) Bờ tụng c ng ủ r t cao, c ng ủ nộn t 100 ữ 150 MPa t o thnh t : - 400 - 500 kg xi mng poúc lng mỏc 55 + (15 ữ 20)% mu i silic - 1 ữ 4 % ph gia siờu d o , 0,3 - 0,4 % ch t lm ch m - N/X = 0,16 - 0,18; N = 100 lớt/m3 S phỏ h y c a bờ tụng CRC cho th y v a xi mng ủó chuy n thnh ủỏ do s ủụng ủ c r t cao c a v a xi mng khỏc v i... C - H - H cú d ng s i Vựng ti p xỳc h xi mng - c t li u bờ tụng c ng ủ cao cú c u trỳc C-SH vụ ủ nh hỡnh v tinh th Ca(OH)2 ủ nh h ng (P) trờn cỏc h t c ng, cỏc v t n t gi m rừ rng Vựng ti p xỳc c a bờ tụng c ng ủ cao t l N/X 0,3, do t di n tớch h t mu i silic r t cao nờn vựng ny khụng ch a n c, khụng t n t i CaO t do, v a xi mng cú ủ ủ c r t l n v l c dớnh bỏm v i c t li u cao Bờ tụng c ng ủ r t cao. .. hoỏ xi mng (Mehta) v sau m t th i gian di, ph n ng nh m t pu zụ - lan, t o thnh m t silicỏt th y hoỏ C-S-H cú ủ r ng nh hn l C-S-H c a xi mng poúc lng v cú c u trỳc vụ ủ nh hỡnh C u trỳc v a xi mng poúc lng cú N/X = 0,5 bao g m (1) C-S-H s i, (2) Ca(OH)2, (3) l r ng mao qu n C u trỳc v a xi mng cú mu i silic bao g m (1) Ca(OH)2, (2) C-S-H vụ ủ nh hỡnh, (3) l r ng r t ớt a C u trỳc c a mu i silic b... Bờ tụng cú c ng ủ cao thỡ c ng ủ ch u kộo cng cao hn T t c cỏc th nghi m m u ủ u xỏc nh n ủi u ủú t 30 -: - 60% tu theo thnh ph n c a bờ tụng c ng ủ cao Vi c c i thi n ch t l ng c a vựng chuy n ti p gi a h xi mng v c t li u cú th ủúng vai trũ quan tr ng trong vi c gia tng ny Tuy nhiờn c ng ủ ch u kộo c a bờ tụng c ng ủ cao tng ch m hn so v i t c ủ tng c ng ủ ch u nộn (ftj/fcj =1/1 5-: -1 /20 ) tr s ch u... bờ tụng c ng ủ cao Cu i cựng, t cỏc nh n ủ nh khỏc nhau cho phộp trỡnh by v c u trỳc c a bờ tụng c ng ủ cao nh sau: - T l ph n h xi mng trong bờ tụng gi m ủi, cỏc h t khụng ủ c th y hoỏ ủ c b sung vo thnh ph n c t li u c a bờ tụng ủó c ng r n Nh v y trong bờ tụng c ng ủ cao khụng nh t thi t ph i dựng l ng xi mng cao (X = 380 - 450 kg/m3 v i c ng ủ nộn c a xi mng t 400 -5 00 daN/cm2 ) - H xi mng cú ủ... ủ cao? 2 Vai trũ c a t l N/X v khoỏng siờu m n ủ n c u trỳc? 3 Con ủ ng ủ c i ti n c u trỳc? Chng 3 CC TNH CH T C A Bấ TễNG C NG CAO 1 M ủ u Bờ tụng c ng ủ cao t n t i ba tr ng thỏi: t, m m v c ng r n (r n ch c) tớnh ch t c a bờ tụng c ng ủ cao tr ng thỏi cũn t l tớnh d ủ (ủ s t) ho c cũn g i l tớnh cụng tỏc Tuy s d ng l ng xi mng cao, t l N/X th p nhng ủ s t c a bờ tụng c ng ủ cao v n ủ t t 1 0-2 0... xỳc h xi mng - c t li u Vựng ti p xỳc h xi mng - c t li u trong bờ tụng th ng, g i l vựng chuy n ti p, vựng ny cú c u trỳc k t tinh, r ng nhi u hn v c ng ủ nh hn vựng h do vựng ny ch a n c tỏch ra khi h xi mng r n ch c vựng ny cũn ch a cỏc h t xi mng cha th y hoỏ v cỏc h t CaO t do Cỏc ủ c tớnh c a vựng liờn k t h xi mng - c t li u trong bờ tụng th ng g m m t n t, v t n t, c u trỳc C-S-H v b m t cỏc... ng ủ cao, bi n d ng tng ủng ng v i ủi m ng su t l n nh t cao hn ủ i v i bờ tụng c ng ủ cao i v i bờ tụng c ng ủ cao ủ d c phớa gi m tr nờn d c hn ( cú ủ c nh ng s li u c a phớa gi m ủ ng cong ng su t bi n d ng, núi chung c n 20 ph i trỏnh s tng tỏc l n nhau c a h th ng ki m tra m u th ) i u ny cng cho th y ủ dai c a bờ tụng c ng ủ cao th p hn so v i bờ tụng truy n th ng rũn c a bờ tụng c ng ủ cao. .. ng ủ cao (CC) 4.1 C u trỳc c a c t li u bờ tụng c ng ủ cao S d ng cỏc c t li u truy n th ng v v a xi mng ch t l ng ủ t o ra bờ tụng c ng ủ cao Ba ủ c tớnh c a v t li u nh h ng ủ n c u trỳc c a bờ tụng c ng ủ cao l thnh ph n v c u trỳc vi mụ c a h xi mng, b n ch t c a liờn k t gi a h xi mng - c t li u v ch t l ng c a c t li u trong ủi u ki n cụng ngh v mụi tr ng ớt bi n ủ i C u trỳc bờ tụng c ng ủ cao . của bê tông cường ñộ cao tỉ lệ N/X ≤ 0,3, do tỉ diện tích hạt muội silic rất cao nên vùng này không chứa nước, không tồn tại CaO tự do, vữa xi măng có. cường ñộ cao Bê tông cường ñộ rất cao 3.2. Phân loại theo thành phần chế tạo Bêtông cường ñộ cao không sử dụng muội silic: là loại bê tông cường ñộ cao