Các ph ng pháp nghiên cu tính c ht ca h n hp bê tông và bê tông

B ng 2.19: st ca h n hp bê tông

2.1.2. Các ph ng pháp nghiên cu tính c ht ca h n hp bê tông và bê tông

Khi nghiên c u các tính ch t c a h n h p bê tông và bê tông thông th ng, đ tài đã s d ng các tiêu chu n đ c th hi n trong b ng 2.2 d i đây.

B ng 2.2: Các tiêu chu n Vi t Nam đ c s d ng trong nghiên c u tính ch t h n h p bê tông và bê tông h p bê tông và bê tông

STT Tên thí nghi m ^{Tiêu chu n s}

d ng

1 H n h p bê tông n ng và bê tông n ng. L y m u, ch t o và b o d ng m u th

TCVN 3105-1993

STT Tên thí nghi m ^{Tiêu chu n s} d ng 3 Bê tông n ng. Ph ng pháp xác đ nh c ng đ nén TCVN 3118-1993 4 Ph ng pháp xác đ nh đ ch ng th m n c c a bê tông TCVN 3116 - 1993 2.2. L a ch n v t li u s d ng trong nghiên c u

2.2.1.C t li u dùng cho bê tông

2.2.1.1. Vai trò c a c t li u dùng cho bê tông

Bê tông là lo i v t li u đá nhân t o nh n đ c b ng cách đ khuôn và làm r n ch c m t h n h p h p lí bao g m: ch t k t dính, n c, c t li u (cát, s i, hay đá d m) và có th có ph gia. Thành ph n h n h p bê tông ph i đ m b o sao cho sau m t th i gian r n ch c ph i đ t đ c nh ng tính ch t cho tr c nh : c ng đ , đ ch ng th m,...

H n h p nguyên li u m i nhào tr n g i là h n h p bê tông hay bê tông t i. H n h p bê tông sau khi c ng r n, chuy n sang tr ng thái đá đ c g i là bê tông.

Trong bê tông, c t li u đóng vai trò là b khung ch u l c. H ch t k t dính bao b c xung quanh h t c t li u , chúng là ch t bôi tr n, đ ng th i l p đ y kho ng tr ng và liên k t gi a các h t c t li u. Sau khi c ng r n, h ch t k t dính g n k t các h t c t li u thành m t kh i t ng đ i đ ng nh t và đ c g i là bê tông. Trong bê tông xi m ng c t li u (nh và l n) chi m m t th tích và kh i l ng l n th ng chi m 80-85%, còn xi m ng chi m 10-20% kh i l ng. Các y u t nh : c h t, c p ph i h t, tính ch t b m t h t và nh ng đ c tr ng ch t l ng khác c a chúng đ u có nh h ng l n đ n tính ch t c a h n h p bê tông. N u thay đ i c h t và c p ph i h t c a h n h p c t li u, t ng di n tích b m t c a c t li u s bi n đ i trong ph m vi đáng k và n u v i m t l ng n c nhào tr n không đ i, tính ch t l u đ ng c a h n h p bê tông s thay đ i rõ ràng. Hình d ng

h t, tính ch t b m t h t, tính hút n c c a c t li u đ u nh h ng đ n tính l u đ ng c a h n h p bê tông. H n h p bê tông t cu i, s i có hình d ng h t tròn, b m t nh n, v i cùng m t l ng n c nhào tr n s có tính l u đ ng l n h n h n h p bê tông t đá d m có nhi u h t d t, b m t nhám ráp, ho c đ đ t cùng m c đ l u đ ng có th gi m l ng n c nhào tr n t 5-15%.

Hàm l ng cát trong h n h p c t li u (m c ng m cát) nh h ng l n đ n tính ch t h n h p bê tông. H n h p bê tông có m t hàm l ng cát t i u đ m b o cho bê tông đ t đ c yêu c u tính công tác, đ đ c ch c và c ng đ v i l ng dùng xi m ng và n c bé nh t, ho c v i l ng dùng n c nhào tr n không đ i, h n h p bê tông có hàm l ng cát t i u s đ t tính l u đ ng t t nh t. V i m i h n h p bê tông có m t hàm l ng cát t i u và c p ph i đ c ch n ch cho phép l ch kh i giá tr t i u này m t ph m vi bé (hình 2-1).

Hàm l ng cát t i u đ c xác đ nh qua con đ ng th c nghi m và có th tính toán s b trên c s gi thi t r ng trong h n h p bê tông ph n r ng c a c t li u l n và xung quanh các h t c t li u l n đ c l p đ y và bao b c b i v a xi m ng cát, và h xi m ng l i đóng vai trò bao b c quanh h t cát và l p đ y ph n r ng gi a các h t cát. Hay đ xác đ nh l ng dùng cát trong h n h p c a c t li u có th s b ch n m c ng m cát không bé h n nh ng giá tr cho trong b ng và đi u ch nh l i qua thí nghi m (b ng 2.3).

Hình 2.1: nh h ng m c ng m cát (m) v i tính công tác c a h n h p khi l ng

dùng n c không thay đ i.

1- t l xi m ng và h n h p c t li u 1:1; 2 - t l xi m ng và h n h p c t li u 1:1,5; 3 – t l xi m ng và h n h p c t li u 1:2

B ng 2.3: T l l ng dùng cát trong h n h p c t li u

(hay m c ng m cát C C+D ₎

L ng xi m ng dùng cho 1 m3

bê tông x p x các giá tr (kg) M c ng m cát ng v i 2 lo i c t li u l n khi Dmax b ng Cu i s i á d m 20 mm 40 mm 20 mm 40 mm 200 0,36 0,34 0,4 0,37 250 0,34 0,32 0,38 0,36 300 0,32 0,3 0,36 0,34 350 0,3 0,29 0,35 0,33 400 và l n h n 0,29 0,28 0,34 0,32

2.2.1.2. Tiêu chu n đánh giá c t li u

a,C t li u nh (Cát):

Cát là c t li u nh cùng v i xi m ng, n c t o ra v a xi m ng đ l p đ y l r ng gi a các h t c t li u l n (đá, s i) và bao b c xung quanh các h t c t li u l n t o ra kh i bê tông đ c ch c. Cát c ng là thành ph n cùng v i c t li u l n t o ra b khung ch u l c cho bê tông.

Cát dùng đ ch t o bê tông có th là cát thiên nhiên hay cát nhân t o (cát gia công hay cát nghi n) có c h t t 0,14 mm đ n 5mm.

Ch t l ng c a cát đ ch t o bê tông n ng ph thu c ch y u vào thành ph n h t, đ l n và hàm l ng t p ch t, đó c ng là nh ng yêu c u k thu t đ i v i cát.

 Thành ph n h t:

Cát có thành ph n h t h p lý thì đ r ng c a nó nh , l ng xi m ng s ít, c ng đ bê tông s cao.

Theo TCVN 7572 – 2 – 2006, thành ph n h t c a cát đ c xác đ nh b ng cách l y l y 1000 g cát (đã s y khô) đã sàng qua sàng có kích th c m t sàng 5 mm đ sàng qua b l i sàng có kích th c m t sàng l n l t là 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,14 mm.

Sau khi sàng cát trên t ng l i sàng có kích th c t l n đ n nh ta xác đ nh l ng sót riêng bi t và l ng sót tích l y trên m i sàng.

L ng sót riêng bi t: a (%) đó là t s gi a l ng sót trên m i sàng so v i toàn b l ng cát đem thí nghi m: i.100(%)

i m a m = Trong đó: mi - l ng cát còn sót l i trên sàng i, g. m – l ng cát đem sàng, g. L ng sót tích l y: Ai (%) trên m i sàng là t ng l ng sót riêng bi t k t sàng l n nh t a_2,5 đ n sàng c n xác đ nh a_i: A_i = a_2,5 + a_1,25 + ... +a_i , (%) * Thành ph n h t c a cát t nhiên c n ph i th a mãn theo TCVN 7570 – 2006. B ng 2.4: Thành ph n h t c a cát t nhiên theo TCVN 7570-2006 Kích th c l sàng L ng sót tích l y trên sàng, % kh i l ng Cát thô Cát m n 2,5 mm T 0 đ n 20 0 1,25 mm T 15 đ n 45 T 0 đ n 15 630µm T 35 đ n 70 T 0 đ n 35 315µm T 65 đ n 90 T 5 đ n 65 140 µm T 90 đ n 100 T 65 đ n 90 L ng qua sàng 140 µm, không l n h n 10 35

Cát thô có thành ph n h t nh quy đ nh trong b ng 2.4 đ c s d ng đ ch t o bê tông và v a t t c các c p bê tông và mác v a.

Cát h t m n đ c s d ng đ ch t o bê tông và v a bê tông nh sau: + i v i bê tông:

- Cát có modun đ l n t 0,7 đ n 1 (thành ph n h t nh b ng 2.4) có th đ c s d ng đ ch t o bê tông c p th p h n B15.

- Cát có modunđ l n t 1 đ n 2 (thành ph n h t nh b ng 2.4) có th đ c s d ng đ ch t o bê tông c p B15 đ n B25.

+ i v i v a: - Cát có modun đ l n t 0,7 đ n 1,5 có th đ c s d ng ch t o v a mác nh h n và b ng M5. - Cát có modun đ l n t 1,5 đ n 2 đ c s d ng đ ch t o v a mác M7,5. Cát dùng ch t o v a không đ c l n quá 5% kh i l ng các h t có kích th c l n h n 5 mm.  l n: l n c a cát có nh h ng đ n l ng xi m ng và đ c bi u th b ng modun đ l n.

Theo TCVN 7570-2006 giá tr modun đ l n, cát dùng cho bê tông và v a đ c phân ra thành 2 nhóm chính:

- Cát thô khi modun đ l n trong kho ng t l n h n 2,0 đ n 3,3. - Cát mn khi modun đ l n trong kho ng t 0,7 đ n 2,0.

Theo TCVN 7572-2-2006, modun đ l n (Mdl) đ c xác đnh b ng công th c: 25 1,25 0,63 0,315 0,14 100 dl A A A A A M + + + + = Trong đó: A_2,5; A_1,25; A_0,63; A_0,315; A0,14: L ng sót tích l y trên các sàng có kích th c m t sàng t ng ng là 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,14 mm.  L ng t p ch t có h i: Cát càng s ch thì ch t l ng c a bê tông càng t t.

Theo TCVN 7570-2006 đ i v i cát t nhiên thì cát dùng cho bê tông ph i có hàm l ng các t p ch t (sét c c và các t p ch t d ng c c; bùn, b i và sét) trong cát đ c quy đ nh nh trong b ng 2-5.

T p ch t h u c trong cát khi xác đ nh theo ph ng pháp so màu, không đ c th m h n màu chu n. N u cát không th a mãn yêu c u này thì v n có th đ c s d ng n u k t qu thí nghi m ki m ch ng trong bê tông cho th y l ng t p ch t h u c này không làm gi m tính ch t c lý yêu c u đ i v i bê tông.

B ng 2.5: Hàm l ng t p ch t trong cát t nhiên quy đnh theo TCVN 7570-2006

T p ch t

Hàm l ng t p ch t, % kh i l ng, không l n h n Bê tông c p cao

h n B30 Bê tông c p th p h n và b ng B30 V a Sét c c và các t p ch t d ng c c Không đ c có 0,25 0,5 Hàm l ng bùn, b i, sét 1,50 3,00 10,00

Hàm l ng clorua trong cát t nhiên, tính theo ion Cl^- tan trong axit, quy đnh nh trong b ng 2.6.

B ng 2.6: Hàm l ng ion Cl^- trong cát t nhiên theo TCVN 7570-2006

Lo i bê tông và v a Hàm l ng ion Cl^-, % kh i l ng, không l n h n

Bê tông dùng trong các k t c u bê tông c t thép ng su t tr c

0,01

Bê tông dùng trong các k t c u bê tông và bê tông c t thép và v a thông th ng

0,05

Trong tiêu chu n TCVN 7570-2006, Cát t nhiên đ c s d ng khi kh n ng ph n ng ki m – silic c a cát ki m tra theo ph ng pháp hóa h c (TCVN 7572-14-2006) ph i n m trong vùng c t li u vô h i. Khi kh n ng ph n ng ki m – silic c a c t li u ki m tra n m trong vùng có kh n ng gây h i thì c n thí nghi m ki m tra b sung theo ph ng pháp thanh v a (TCVN 7572-14-2006) đ đ m b o ch c ch n vô h i. Khi cát m th tích c a nó b bi n đ i, đ m 5-7% th tích c a cát có th t ng lên 20-30%. Vì v y, n u đ nh l ng cát theo th tích thì c n ph i hi u ch nh l i th tích c a nó theo đ m th c t . b, C t li u l n (đá, s i): á, s i là c t li u l n có c h t t 5-70 mm, chúng t o ra b khung ch u l c cho bê tông. S i có đ c đi m là do h t tròn nh n, đ r ng và di n tích m t ngoài nh

nên c n ít n c, t n ít xi m ng mà v n d đ m, d đ , nh ng l c dính k t v i v a xi m ng nh nên c ng đ c a bê tông th p h n bê tông dùng đá d m. Ngoài đá d m và s i khi ch t o bê tông còn có th dùng s i d m (d m đ p t s i).

Ch t l ng hay yêu c u k thu t c a c t li u l n đ c đ c tr ng b i các ch tiêu: c ng đ , thành ph n h t, đ l n và hàm l ng t p ch t.

 C ng đ :

C ng đ c a đá d m và s i dùng cho bê tông đ c xác đ nh thông qua thí nghi m nén m t l ng đá (ho c s i) trong xi lanh b ng thép và đ c g i là đ nén d p.

á làm c t li u l n cho bê tông ph i có c ng đ th trên m u đá nguyên khai ho c mác xác đ nh thông qua giá tr đ nén d p trong xi lanh l n h n 2 l n c p c ng đ ch u nén c a bê tông khi dùng đá g c phún xu t, bi n ch t; l n h n 1,5 l n c p c ng đ ch u nén c a bê tông khi dùng đá g c tr m tích.

Mác c a đá d m xác đ nh theo giá tr đ nén d p trong xi lanh đ c quy đ nh trong b ng 2.7.

B ng 2.7: Mác c a đá d m t đá thiên nhiên theo đ nén d p theo TCVN 7570-2006

Mác đá d m *

nén d p trong xi lanh tr ng thái bão hòa n c, % kh i l ng á tr m tích á phún xu t xâm nh p và đá bi n ch t á phún xu t phun trào 140 - n 12 n 9 120 n 11 L n h n 12 đ n 16 L n h n 9 đ n 11 100 L n h n 11 đ n 13 L n h n 16 đ n 20 L n h n 11 đ n 13 80 L n h n 13 đ n 15 L n h n 20 đ n 25 L n h n 13 đ n 15 60 L n h n 15 đ n 20 L n h n 25 đ n 34 - 40 L n h n 20 đ n 28 - - 30 L n h n 28 đ n 38 - - 20 L n h n 38 đ n 54 - - * Ch s mác đá d m xác đ nh theo c ng đ ch u nén, tính b ng Mpa t ng đ ng v i các giá tr 1400; 1200; ... ; 200 khi c ng đ ch u nén tính b ng kG/cm² .

S i và s i d m dùng làm c t li u cho bê tông các c p ph i có đ nén d p trong xi lanh phù h p v i yêu c u trong b ng 2.8 d i đây.

B ng 2.8: Yêu c u v đ nén d p đ i v i s i và s i d m theo TCVN 7570-2006

Mác bê tông nén d p tr ng thái bão hòa n c, không l n h n, % S i S i d m Cao h n B25 8 10 T B15 đ n B25 12 14 Th p h n B15 16 18  Hình d ng và thành ph n h t: C t li u l n có th đ c cung c p d i d ng h n h p nhi u c h t ho c các c h t riêng bi t. Theo TCVN 7572-2-2006, thành ph n h t c a c t li u l n đ c xác đnh thông qua thí nghi m sàng 3 kg đá (s i) khô trên b sàng tiêu chu n có kích