4. Phương phỏp thiết kế thành phần bờ tụng CđC từ vữa ximăng lỏng
4.3. Thiết kế thành phần bêtông CđC với thắ nghiệm vữa lỏng.
Do bê tông CđC có thêm thành phần phụ gia siêu dẻo, phụ gia khoáng siêu mịn và các chất khác nên việc thiết kế phức tạp hơn nhìn từ số lượng lớn hơn các tham số thực nghiệm. Có tới 4 thành phần phụ có khả năng tham gia vào vật liệu (phụ gia siêu dẻo, tác nhân làm chậm, muội silic và các hạt mịn khác như tro bayẦ). Sự tối ưu hoá trực tiếp dẫn ựến hàng trăm hỗn hợp bê tông. Ngoài ra, trong vữa có các thành phần ựặc biệt của bê tông CđC, từ ựó xuất hiện ý tưởng tiến hành các thắ nghiệm trên vữa lỏng, các thắ nghiệm trên bê tông hoàn toàn bình thường ựể kiểm tra các vấn ựề trên. Còn về khung cốt liệu không thay ựổi bản chất cũng như tỉ lệ, so với cốt liệu bê tông thường. Do ựó, trong phương pháp này người ta chọn cách giữ nguyên và lấy thành phần cốt liệu ựã ựược sử dụng có ựộ tin cậy cao trước ựâỵ
- Khi lượng MS tăng từ 8 Ờ 12 % hàm lượng xi măng giảm ựể hàm lượng X + MS = const . Tuy nhiên khi ựó hàm lượng phụ gia siêu dẻo cũng phải tăng lên ựể ựộ dẻo của vữa là không ựổi . Sau ựó dùng loại vữa dẻo ựể trộn với cốt liệu ựể có bê tông có ựộ công tác không ựổị Trong trường hợp cần ựiều chỉnh ựộ công tác có thể tăng lượng nước một chút và tăng cả lượng X ựể ựảm bảo tỷ lệ N/X .
Người ta có thể làm việc trên một thang vữa có cùng ựộ chảy; những vữa chảy này ựược ựưa vào khung cốt liệu, tạo cho bê tông tắnh công tác tốt. Từ ựó xác ựịnh thành phần và tắnh chất của một loại vữa cố ựịnh phù hợp.
Vùng thay ựổi có thể của thể tắch vữa là rất nhỏ, nếu ta muốn tránh ựộ phân tầng do thiếu hoặc thừa vữạ
độ dẻo của vữa lỏng ựược ựo bằng thắ nghiệm côn Marsch sửa ựổi, theo các bước ựược mô tả trong phụ lục 1. Sự cần thiết phải thay ựổi một vài bước của thắ nghiệm - ựã ựược áp dụng trên vữa lỏng bơm ứng suất trước - là do vữa bê tông CđC thường nhớt hơn. Trọng lượng thường chưa ựủ ựể chảy hoàn toàn ra khỏi côn, bị tắc, do ựó nó vẫn chứa vữa lỏng.
Sau ựây là các chi tiết khác nhau của phương pháp.
4.3.1. Chuẩn bị
Từ mẫu bê tông ựịa phương của kết cấu, thiết kế bê tông CđC với ựộ dẻo và cường ựộ nén yêu cầu (cường ựộ nén trung bình ngày 28 từ 60 ựến 100 MPa).
Máy móc sử dụng trong phòng thắ nghiệm bê tông (cân, máy nhào vữa và bê tông, côn Abrams, nhớt kế LCL, máy nén cho các thắ nghiệm cơ học trên bê tông).
Bình từ 100 ựến 200 cm3.
4.3.2. Thành phần vật liệu
Dùng cốt liệu ựịa phương, hai hoặc ba loại xi măng CđC hoặc P55, một số phụ gia siêu dẻo trong số ựó, nếu có thể, có naftalen sunfat, nhựa melamin và chất làm chậm khi nhà sản xuất phụ gia khuyên dùng. Quan trọng nhất là lựa chọn cặp xi măng/phụ gia siêu dẻo, thực hiện bằng thực nghiệm.
4.3.3. Thiết kế bê tông CđC Ộ0Ợ ựể làm chuẩn
Từ thành phần của cốt liệu ựã lựa chọn: 425 kg xi măng (cho ựường kắnh lớn nhất, D bằng 20 ựến 25 mm), 1,5% phụ gia dẻo dạng khô và tìm lượng nước ựể nhận ựược một bê tông chảy (ựộ sụt côn ≈ 20 cm, thời gian của nhớt kế LCL hơn 10s). Trong giai ựoạn này, việc chọn một cặp xi măng/phụ gia siêu dẻo là tương ựối quan trọng.
4.3.4. Vữa chảy chuẩn
Nhào trộn thành phần tương ứng vữa bê tông CđC Ộ0Ợ, với lượng nước nhỏ hơn khoảng 10 lắt/ 1 m3 dành cho cốt liệu thông thường. đo thời gian chảy trên côn Marsch.
4.3.5. Thành phần khoáng của vữa lỏng CđC
Lựa chọn thành phần khoáng của n vữa lỏng, trong ựó cuối cùng ta sẽ chọn ra vữa bê tông CđC yêu cầu với các vật liệu thay ựổi như sau:
- Loại xi măng có thành phần khoáng vật khác nhau (cường ựộ như nhau, tỉ lệ C3A nhỏ nhất thường tốt nhất)
Tỉ lệ muội silic (thường từ 5 ựến 10% khối lượng xi măng, tối ựa là 20%) - dự báo một phần hạt mịn (Ộbụi vôiỢ hoặc tro bay thì tốt hơn) trong trường hợp người ta muốn giảm thiểu nhiệt lượng toả ra của bê tông CđC.
4.3.6. Hàm lượng phụ gia siêu dẻo vữa lỏng
Với mỗi vữa lỏng CđC, tìm một hàm lượng nước, với 0,3%*** phụ gia siêu dẻo theo khối lượng xi măng (khối lượng khô), ựộ công tác ựạt chảy, nhưng ỘchậmỢ (vắ dụ 20s ở côn Marsch). Sau ựó, ựo sự tăng thời gian chảy theo ựộ tăng hàm lượng phụ gia (với tổng lượng nước không ựổi và chế tạo sẵn với mỗi một lần ựo vữa lỏng mới, lượng phụ gia lớn hơn lần trước).
đường cong nhận ựược qua một tối thiểu và tăng nhẹ với những hàm lượng rất lớn phụ giạ Lượng bão hoà nhỏ nhất ựể thời gian chảy là nhỏ nhất ựược chọn cho các thắ nghiệm tiếp theọ
ạ Hàm lượng nước trong vữa lỏng CđC
Với mỗi vữa lỏng CđC khi có mặt của chất phụ gia, xác ựịnh lượng nước thêm vào ựể nhận ựược thời gian chảy tiêu chuẩn. m vữa lỏng ựược so sánh xem
chúng có cho phép thực hiện m bê tông CđC với cùng một thể tắch vữa và cùng ựộ công tác.
b. Hàm lượng chất làm chậm
đo sự biến ựổi của thời gian chảy của mỗi vữa lỏng trong thời gian sử dụng dự báo của BT CđC (vắ dụ, 1 hoặc 2h). Nếu thời gian tăng một cách ựáng lưu ý, làm lại thao tác với sự có mặt của chất làm chậm, khi dùng lượng cần thiết ựể ổn ựịnh thòi gian chảy trong khoảng thời gian lựa chọn. Ở mức ựộ của nghiên cứu này, ta cũng có thể làm tương tự ựổ bê tông bằng nhiệt ựộ cao, khi làm nóng các thành phần và bảo quản vữa lỏng trong thiết bị cách nhiệt. Người ta thấy một xu thế ựông cứng ựáng chú ý hơn (nhất là với nhựa melamin). Ta cũng có thể thiết lập một quan hệ thực nghiệm tỉ lệ chất làm chậm/nhiệt ựộ của bê tông, phục vụ cho việc áp dụng thiết kế BT CđC trong ựiều kiện áp suất không khắ. Cũng với cách như vậy, việc ựổ bê tông khi nhiệt ựộ thấp có thể làm tương tự, một vài phụ gia rõ ràng kém hiệu quả hơn khi ở 10 thậm chắ 200C.
c. Lựa chọn thành phần vữa lỏng CđC
Tắnh thành phần lý thuyết của m bê tông CđC, có cùng một thể tắch với vữa lỏng với bê tông Ộ0Ợ, vữa này ựược một mặt tạo thành từ nước làm ướt cốt liệu và mặt khác từ vữa lỏng CđC tương ứng. Nhóm xi măng/phụ gia tốt sẽ là nhóm mà nhờ ựó tỉ lệ N/X là nhỏ nhất. định luật Feret thường cho phép ựánh giá cường ựộ nén và lựa chọn thành phần vữa lỏng nhận ựược.