Lượng nước nhào trộn: Là yếu tố quan trọng quyết định chất lượng của hỗn hợp bê tông. Lượng nước nhào trộn bao gồm lượng nước tạo hồ xi măng và lượng nước dùng cho cốt liệu. Nước trong hồ xi măng xác định độ lưu biến của hồ do đó xác định tích chất của hỗn hợp bê tông là độ lưu động và độ cứng.
Loại và lượng xi măng: Nếu hỗn hợp xi măng có đủ xi măng để cùng với nước lấp đầy lỗ rỗng của cốt liệu, bọc và bôi trơn bề mặt của chúng thì độ lưu động sẽ tăng. Tuy nhiên, vì lý do giá thành nên lượng xi măng không thể quá nhiều.
Phụ gia hoạt động bề mặt: Chỉ cần dùng với một lượng nhỏ (0,05÷0,3 % khối lượng xi măng) thì sự liên kết của hỗn hợp tăng lên đáng kể. Thường dùng phụ gia tạo bọt, phụ gia ưa nước, phụ gia kị nước.
1.3.Tiêu chuẩn dùng trong nghiên cứu bê tông khí chưng áp AAC 1.3.1. TCVN 7959 : 2011
BLỐC BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP (AAC)
Light weight concrete - Autoclaved Aerated Concrete blocks (AAC)
1.3.1.1. Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này áp dụng cho các khối bê tông khí, đóng rắn trong điều kiện chưng áp (gọi tắt là blốc AAC), dùng trong các công trình xây dựng.
1.3.1.2. Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng các tiêu chuẩn này.Đối với các tài liệu ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu không ghi thì được áp dụng tài liệu mới nhất, bao gồm cả bản sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 3113, Bê tông nặng – Phương pháp xác định độ hút nước.
TCVN, Bê tông nhẹ - Bê tông bọt và bê tông khí chưng áp – Phương pháp thử( đang được chuyển đổi từ TCXDVN 317:2003)
1.3.2. Giải thích thuật ngữ
Blốc bê tông khí chưng áp (autoclaved aerated concrete blocks (AAC))
Sản phẩm được sản xuất từ vật liệu xi măng, vôi, cát thạch anh nghiền mịn, nước và chất tạo khí (có thể thay cát bằng các khoáng silic hoạt tính như xỉ bazơ dưới dạng nghiền mịn).Hỗn hợp vật liệu được trộn đều, tạo hình bằng khuôn thép. Trong thời gian bắt đầu đông kết, phản ứng sinh khí tạo các lỗ rỗng kín làm cho hỗn hợp bê tông trương nở, nhờ đó bê tông có khối lượng thể tích thấp. Sau khi đóng rắn sơ bộ, sản phẩm được tháo khuôn, cưa thành từng blốc theo kích thước yêu cầu và
được đưa vào thiết bị autoclave, tại đó sản phẩm phát triển cường độ trong môi trường hơi nước bão hoà có nhiệt độ và áp suất cao.
1.3.3. Phân loại
Theo cường độ nén, blốc AAC được phân thành các cấp: 2; 4; 6 và 8.
Theo khối lượng thể tích khô, blốc AAC được phân thành các nhóm từ 400 đến 1000.
1.3.4. Hình dạng và kích thước cơ bản
1.3.4.1. Blốc AAC có hình dạng khối hình chữ nhật ( xem hình 1.3), mặt ngang (4) có thể phẳng hoặc có khe chèn vữa.
Hình 1.4.Mô tả hình dáng thông thường của blốc AAC trong kết cấu tường xâydựng
1.3.4.2. Blốc AAC có kích thước giới hạn như sau: Chiều dài, không lớn hơn 1500 mm;
Chiều rộng, không lớn hơn 600 mm; Chiều cao, không lớn hơn 100 mm.
CHÚ Ý: Các kích thước cụ thể có thể tham khảo phụ lục ( bảng A.1)
1.3.4.3. Sai lệch kích thước cho phép đối với blốc AAC được quy định theo bảng 1.1
Bảng 1.1.Sai lệch kích thướccho phép
Kích thước Sai lệch cho phép, mm
-5
Chiều rộng ±3
Chiều cao +3
-5
1.3.4.4. Yêu cầu kỹ thuật
Màu sắc của block trong cùng một lô phải đồng đều
Blốc AAC phải đảm bảo thẳng cạnh, các góc vuông, bề mặt phẳng. Khuyết tật về hình dạng không vượt quá quy định bảng …
Bảng 1.2.Khuyết tật về hình dạng Loại khuyết tật Mức Số vết sứt vỡ các góc cạnh sâu từ 10mm đến 15 mm,dài từ 20 mm đến 30 mm, không lớn hơn 3
Độ cong vênh trên bề mặt viên gạch, mm, không lớn hơn
1
Cường độ nén và khối lượng thể tích khô của bốc AAC phải phù hợp quy định ở bảng 1.2.
Bảng 1.3.Cường độ nén và khối lượng thể tích khô
Cấp cường độ nén
Cường độ nén MPa (N/mm2) Khối lượng thể tích trung bình Giá trị trung bình Giá trị đơn lẻ tối thiểu Khối lượng thể tích danh nghĩa
Khối lượng thể tích trung bình 2 2.5 2.0 400 Từ lớn hơn 350 đến 450 500 Từ lớn hơn 450 đến 550 4 5.0 4.0 600 Từ lớn hơn 550 đến 650 700 Từ lớn hơn 650 đến 750 800 Từ lớn hơn 750 đến 850 6 7.5 6.0 700 Từ lớn hơn 650 đến 750 800 Từ lớn hơn 750 đến 850 8 10 8.0 800900 Từ lớn hơn 750 đến 850Từ lớn hơn 850 đến 950 1000 Từ lớn hơn 950 đến 1050 Độ co khô không lớn hơn 0.02%
1.3.5. Ký hiệu và quy ước
Ký hiệu và quy ước đối với blốc AAC được thể hiện theo thứ tự các thông tin sau:
− Tên sản phẩm (blốc AAC);
−Cấp độ cường độ nén;
− Nhóm khối lượng thể tích khô;
− Thứ tự kích thước theo chiều dài, chiều rộng và chiều cao, mm;
− Viện dẫn tiêu chuẩn này.
Ví Dụ: Blốc AAC có cường độ nén 4MPa, khối lượng thể tích 500kg/m3, dài 600 mm, rộng 200 mm và cao 150 mm, có kí hiệu quy ước như sau:
Blốc AAC 4 - 500 - 600×200×150 TCVN 7959:2011
1.3.6. Lấy mẫu
Mẫu blốc AAC được lấy ngẫu nhiên từ lô sản phẩm. Lô là những khối sản phẩm của cùng một loại, cùng một cấp cường độ và khối lượng thể tích khô tương ứng, được sản xuất trong cùng một khoảng thời gian tương ứng với khối lượng của một ngày sản xuất, nhưng không lớn hơn 100 m3.
Số lượng mẫu kiểm tra kích thước theo thỏa thuận. Nếu không có quy định riêng, tiến hành kiểm tra kích thước của toàn bộ số mẫu blốc AAC trước khi tiến hành thử khối lượng thể tích và cường độ nén.
Số lượng mẫu kiểm tra chỉ tiêu khối lượng thể tích và cường độ nén không ít hơn 3 mẫu blốc AAC đối với chỉ tiêu (6 mẫu blốc AAC chưa kể số mẫu lưu).
1.3.7. Phương pháp thử
Kiểm tra kích thước
Trước khi kiểm tra kích thước, xem xét từng blốc AAC bằng mắt thường (có thể bằng kính nếu thường đeo) ở khoảng cách 60 cm, dưới ánh sáng ban ngày hay ánh sáng đèn có cường độ 300 Lux, ghi nhận xét.
Dùng thước đo kim loại có vạch chia đến 1 mm, đo các kích thước dài, rộng và cao của từng blốc AAC. Ghi kết quả đơn lẻ và tính kết quả trung bình cho từng kích thước, chính xác đến 0,5 mm.
Xác định khối lượng thể tích Nguyên tắc
Xác định tỷ số giữa khối lượng số mẫu khô và thể tích đo được của chính mẫu đó.
Dụng cụ, thiết bị
+ Tủ sấy, có bộ phận điều chỉnh và ổn định ở nhiệt độ (105±5)oC; + Bị mẫu thử thước lá kim loại;
+ Cân kỹ thuật, có thể cân mẫu chính xác đến 1 g. Chẩn bị mẫu
Mẫu thử có hình lập phương, cạnh 100 mm±2 mm, hình trụ hoặc hình lăng trụ, được cắt ra từ mẫu blốc AAC, theo mô tả hình 2.6 a) hoặc hình 2.6 b) tương ứng.
Sấy mẫu ở nhiệt độ (105±5)0C đến khối lượng không đổi (chenh lệch giữa hai lần cân liên tiếp cách nhau 2 giờ không lớn hơn 0,2 % khối lượng mẫu).
Để nguội mẫu trong bình .hút ẩm đến nhiệt độ phòng.
Cách tiến hành
Dùng thước lá đo kích thước từng mẫu, chính xác đến 1 mm và tính thể tích mẫu (V).
Cân khối lượng mẫu sau khi sấy khô (m), chính xác đến 1 g. Biểu thị kết quả
Khối lượng thể tích của mẫu (γV ), tính bằng kg/m3, là tỷ số giữa khối lượng mẫu sau khi sấy khô (m) và thể tích tính được của mẫu thử (V), lấy chính xác đến 10kg/m3.
Báo cáo thử nghiệm
Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin sau: + Đặc điểm nhận dạng của mẫu blốc AAC thử nghiệm; + Các kích thước và nhận xét về mẫu thử sau khi gia công; + Các ghi nhận về sấy mẫu và độ ẩm của mẫu mẫu thử; + Khối lượng mẫu và thể tích tính toán của từng mẫu;
+ Giá trị khối lượng riêng từng viên mẫu và giá trị trung bình; + Các ghi nhận khác trong quá trình thử nghiệm;
+ Viện dẫn tiêu chuẩn này;
+ Ngày, tháng, năm và người tiến hành thử nghiệm.
1.3.8. Ghi nhãn, bảo quản và vận chuyển 1.3.8.1. Ghi nhãn
Để dễ dàng phân biệt loại blốc AAC, cứ ít nhất 10 blốc lại có 1 blốc được đánh dấu bằng mực khó phai các dấu hiệu phân biệt cấp cường độ và nhóm khối lượng thể tích.
Mỗi lô blốc AAC phải có giấy chứng nhận kèm theo, trong đó ghi rõ: + Tên viết tắt và địa chỉ cơ sở sản xuất;
+ Ký hiệu quy ước (theo điều 5); + Tháng năm sản xuất, xuất xưởng;
+ Hướng dẫn sử dụng và bảo quản; + Tính năng khác của sản phẩm; + Viện dẫn tiêu chuẩn này.
1.3.8.2. Bảo quản và vận chuyển
Blốc AAC được bao gói tránh ẩm theo từng kích thước riêng và bảo quản theo từng nhóm kích thước.
Blốc AAC được vận chuyển bằng mọi phương tiện, đảm bảo tránh ẩm và các tác động gây sứt mẻ hoặc ảnh hưởng đến chất lượng.
Phụ lục
Một số kích thước blốc AAC thông dụng
Bảng 1.4. Kích thước thông dụng đối với blốc AAC
Chiều dài (mm) Chiều rộng (mm) Chiều cao (mm)
600 200 300 400 75 100 125 150 175 200 225
1.3.2. Xác định độ bền uốn - Theo TCVN 247:1967
Bricks – Method for determination oflexural strength
Tiêu chuẩn này thay thế cho TCVN 247:1967, quy định phương pháp xác định độ bền uốn cho các loại gạch xây dựng dùng trong các công trình xây dựng công nghiệp và dân dụng.
Thiết bị thử
Máy thử uốn hoặc máy ép có phụ kiện để thử uốn gồm một gối đỡ lăn cố định, một gối đỡ lăn di động và một gối lăn để truyền tải trọng. Đường kính các gối lăn
không lớn hơn 20mm, chiều dài gối lăn không nhỏ hơn chiều rộng mẫu thử (hình 1).
Máy ép thủy lực để thử uốn có khả năng điều chỉnh tải trọng với sai số không lớn hơn 10daN.
Hình 1.5 Máy đo độ bền uốn
Thước đo bằng kim loại chính xác đến 1mm. Bay, chảo để trộn vữa xi măng và làm mẫu thử. Chuẩn bị mẫu thử
Mẫu thử để xác định độ bền uốn phải đẩm bảo về chỉ tiêu ngoại quan và được lấy theo các quy định hiện hành về lấy mẫu cho từng loại gạch.
Số lượng mẫu thử là 5 viên gạch nguyên. Khi cần thử thêm ở trạng thái bão hòa nước thì số lượng mẫu thử là 10 viên ( 5 viên thử ở trạng thái tự nhiên và 5 viên thử ở trạng thái bão hòa nước).
Mẫu thử ở trạng thái ẩm tự nhiên.Nếu mẫu lấy ở những nơi quá ẩm, trước khi thử phải giữ không ít hơn 3 ngày đêm ở nhiệt độ trong phòng thí nghiệm hoặc được sấy ở nhiệt độ 105÷1100C trong 4 giờ.
Ở vị trí có lực tập trung ( gối đặt lực và hai gối đỡ ), mẫu thử phải được trát phẳng bằng hoặc hồ xi măng hoặc vữa xi măng – cát tiêu chuẩn hoặc vữa thạch cao
với chiều dày lớp vữa không lớn hơn 3mm và chiều rộng 25÷30mm. Trước khi trát phẳng, mẫu được nhúng nước không quá 5 phút.
Nếu sử dụng hồ xi măng hoặc vữa xi măng cát, các mẫu thử được giữ ở nhiệt độ phòng thí nghiệm không ít hơn 3 ngày đêm rồi mới đem thử.
Nếu sử dụng vữa thạch cao thì giữ mẫu không ít hơn 2 giờ rồi mới đem thử. Khi cần thử nhanh thì cho phép mài nhẵn ở vị trí đặt lực tập trung và chỗ tì trên hai gối đỡ của máy thử.Cho phép không cần trát phẳng hoặc mài nhẵn ở các vị trí trên khi thử gạch silicat.
Hồ vữa dùng để trát mẫu được làm bằng xi măng pooclăng hoặc PC 30 và cát tiêu chuẩn ( theo TCVN 139:1978). Khi chuẩn bị vữa xi măng cát, tỷ lệ giữa nước và xi măng cần phải nằm trong giới hạn 0,34÷0,36.
Đối với gạch có lỗ rỗng không xuyên suốt, khi thử phải đặt mẫu theo chiều phân bố lỗ rỗng trong vùng chịu tải lực kéo.
Bề mặt cạnh mẫu cần được đánh dấu các vị trí đặt lực trung tâm và chỗ tì trên hai gối của máy thử.
Tiến hành thử
Trước khi thử phải tiến hành đo mẫu bằng thước kim loại với sai số các cạnh không lớn hơn 1mm. Chiều cao mẫu thử là giá trị trung bình cộng hai lần đo chiều cao hai mặt cạnh. Chiều rộng mẫu thử là giá trị trung bình cộng hai lần đo chiều rộng và mặt dưới.
Đặt mẫu thử trên hai gối tựa, khoảng cách L bằng 200 hoặc 180mm. Lực uốn đặt vào giữa thành phần mẫu, tốc độ tăng tải trọng phải đều, liên tục và bằng 15- 20daN trong một giây cho đến khi mẫu bị phá hủy tức là khi kim đồng hồ đo lực quay trở lại.
Tính kết quả
RU=
Trong đó:
P: tải trọng lớn nhất ghi được khi thử mẫu, tính bằng daN l: khoảng cách giữa các đường tâm gối đỡ, tính bằng cm b: chiều rộng thử mẫu, tính bằng cm
h: chiều cao thử mẫu, tính bằng cm
Độ bền uốn của lô gạch, tính chính xác đến 1daN/cm2 là trung bình cộng của tất cả các mẫu thử.
Khi thử các mẫu của lô gạch, nếu một mẫu có kết quả thử vượt quá 50% giá trị trung bình độ bền uốn của tất cả các mẫu thử, thì kết quả này loại bỏ. Khi có độ bền uốn của lô gạch là trung bình cộng của 4 mẫu còn lại.
Trong cùng một lô nếu có hai mẫu thử có kết quả sai lệch quá mức trên, thì mẫu gạch phải được lựa chọn thử lại.
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
2.1. Nguyên liệu 2.1.1.Xi măng
Xi măng sử dụng trong thí nghiệm có thành phần như sau:
Bảng 2.1. Thành phần xi măng dùng thí nghiệm
CaO Fe2O3 SiO2 Al2O3 MgO SO3 K2O
63.48 % 25.3% 75% 5.3 % 2.01% 2.8% 0.44%
Yêu cầu:
Xi măng PCB 40 theo TCVN
Thời gian ninh kết: kết thúc 120 - 180 phút
2.1.2. Tro bay
Có thành phần như sau:
Bảng 2.2. Thành phần tro bay trong thí nghiệm
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O TiO2 MnO P2O5
47.67 % 27.12 % 12.9 % 3.49 % 1.69 % 0.33 % 0.53 % 0.59 % 1.66 % 0.18 % 0.69 % 2.1.3. Vôi
Yêu cầu:
Độ mịn của vôi sau nghiền: < 0,08mm Hàm lượng CaO hoạt tính: > 65% Hàm lượng CaO thành phần: > 75% Thời gian tôi: > 3 phút
Nhiệt độ tôi: 650÷ 800C
2.1.4. Bột nhôm
Trong nghiên cứu bê tông khí chưng áp chúng tôi sử dụng bột nhôm để phản ứng tạo bọt khí tăng cường độ cho bê tông.
Yêu cầu: Bột nhôm phải có hàm lượng Al ≥ 99.8 %, Al2O3 ≤0.2 %
2.1.5. Nước
Yêu cầu:
Nước dùng để trộn và bảo dưỡng bê tông nhẹ phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật được quy định trong TCVN 4506 : 1987
Không chứa váng dầu và mỡ.
Không có màu khi dùng cho bê tông và vữa khi hoàn thiện. Lượng hợp chất hữu cơ không vượt quá 15 mg/l.
Có độ pH không nhỏ hơn 6.5 và lớn hơn 7.5
Tùy theo mục đích sử dụng mà các muối các ion sunfat và ion clo nằm trong phạm vi cho phép của từng hạng mục công trình.
2.2. Dụng cụ và thiết bị sử dụng 2.2.1.Dụng cụ thí nghiệm
Chảo và bay trộn
Hình 2.1. Khuôn đúc mẫu
Ống đong 250 ml.
Cân đồng hồ và cân điện tử kỹ thuật:dùng để cân từng loại nguyên liệu dùng trong thí nghiệm.
a, Cân đồng hồ b, Cân điện tử
Hình 2.2. Cân định lượng
2.2.2. Thiết bị
a, Động cơ khuấy và cánh khuấy tự chế b, Thiết bị đang làm việc
Hình 2.3. Thiết bị khuấy tạo bọt
Máy đo độ bền uốn: Thử cường độ bê tông
Hình 2.4. Máy đo độ bền uốn
Tủ sấy:
Trong quá trình nghiên cứu, do điều kiện cơ sở vật chất còn hạn chế nên chúng tôi đã dùng tủ sấy để tăng nhiệt độ cho quá trình chưng hấp mẫu bê tông khí. Ngoài ra còn dùng để sấy mẫu trước khi thử cường độ mẫu.
Hình 2.5. Tủ sấy
Thiết bị chưng hấp bê tông khí:
Do điều kiện cơ sở vật chất còn hạn chế nên chúng tôi đã sử dụng thiết bị dưới dùng để chưng hấp mẫu bê tông.