- Các tấm lợp phẳng có gờ, khối t−ờng hay những cấu kiện khác đ−ợc tạo hình trên bàn rung
1- dăm granit (đ−ờng cong trên); 2 dăm gạch (đ− ờng cong giữa) 3 cốt liệu nhẹ,
2- dăm gạch (đ−ờng cong giữa) 3- cốt liệu nhẹ,
yếu (đ−ờng cong d−ới)
c) ảnh h−ởng của cấu tạo bê tông
C−ờng độ bê tông không những chỉ phụ thuộc vào c−ờng độ đá xi măng, chất l−ợng cốt liệu mà còn phụ thuộc vào độ đặc của bê tông, nghĩa là phụ thuộc vào việc lựa chọn thành phần và chất l−ợng thi công bê tông. Nếu nh− trong bê tông có lỗ rỗng thì nó không những làm giảm diện tích chịu lực của vật liệu, mà còn tạo ra ứng suất tập trung ở hai bên lỗ rỗng. ứng suất này làm giảm khả năng chịu lực của bê tông khi có ngoại lực tác dụng.
Các lỗ rỗng này do n−ớc bốc hơi để lại, hoặc do đầm không tốt gây nên.
Vì vậy để tạo hình tốt, ngoài việc lựa chọn thành phần bê tông sao cho đặc chắc nhất, vấn đề quan trọng là chọn độ dẻo của hỗn hợp bê tông và dùng ph−ơng pháp thi công thích hợp.
Qua nhiều thí nghiệm thấy rằng đối với mỗi hỗn hợp bê tông ứng với điều kiện đầm chặt nhất định, sẽ có một tỷ lệ n−ớc thích hợp nhất. Nếu tăng mức độ đầm chặt lên thì trị số tỷ lệ n−ớc thích hợp trong hỗn hợp bê tông sẽ giảm xuống và c−ờng độ bê tông tăng lên.
Quan hệ giữa c−ờng độ bê tông và mức độ đầm chặt đ−ợc biểu thị bằng hệ số đầm chặt Kđc. Kđc đ−ợc xác định theo công thức sau đây:
o dc o K = γ′ γ Trong đó: γ'o - khối l−ợng thể tích thực tế của hỗn hợp bê tông sau khi đầm chặt, kg/m3;
γo - khối l−ợng thể tích của hỗn hợp bê tông khi tính toán và bằng tổng khối l−ợng vật liệu trong 1m3 bê tông, tức là:
γ0 = X + N + C + Đ, kg/m3.
Khi dùng hỗn hợp bê tông cứng khô, Kđc có trị số khoảng 0,95 ữ 0,98. Quan hệ giữa hệ số đầm chặt và c−ờng độ bê tông biểu thị trong hình 5.35.
Hình 5.35. Quan hệ giữa c−ờng độ nén của bê tông với hệ số đầm chặt
d) ảnh h−ởng của các loại phụ gia
Để bê tông cứng hóa nhanh, ng−ời ta th−ờng dùng một số loại phụ gia sau đây:
+ Canxi clorua (CaCl2).
Phụ gia này có thể làm cho c−ờng độ bê tông ở tuổi 1 ngày tăng 50 ữ 100% ở tuổi 3 ngày tăng 30 ữ 80%, ở tuổi 7 ngày 20 ữ 30% so với bê tông không pha phụ gia; nh−ng đến 28 ngày thì c−ờng độ bê tông có thể giữ nguyên hoặc chỉ tăng một ít so với bê tông không pha phụ giạ Hiệu quả của CaCl2 càng mạnh đối với bê tông chỉ tạo bằng xi măng cứng hóa chậm ở nhiệt độ th−ờng nh− xi măng pooclăng, xỉ quặng, pooclăng puzơlan.
Xi măng có hoạt tính càng cao thì hiệu quả của CaCl2 càng ít. Đối với xi măng cứng nhanh thì hiệu quả của CaCl2 thấp. Tác dụng của CaCl2 đ−ợc nâng cao với hỗn hợp bê tông cứng khô (N
X, nhỏ) và nhiệt độ môi tr−ờng thấp, CaCl2 cũng có tác dụng nhất định đối với bê tông ch−ng hơị
CaCl2 còn có tác dụng tăng độ dẻo của bê tông, làm giảm l−ợng cần n−ớc của hỗn hợp bê tông khoảng 5 ữ 6% và do đó nâng cao c−ờng độ bê tông.
Tuy nhiên nếu pha nhiều CaCl2 thì xi măng ninh kết quá nhanh, co ngót sẽ lớn. Mặt khác CaCl2 cũng có thể gây ăn mòn cốt thép, vì vậy liều l−ợng pha trộn phải hạn chế.
Đối với bê tông không có và có ít cốt thép, l−ợng CaCl2 cho phép dùng không lớn hơn 3% khối l−ợng xi măng tính theo khối l−ợng chất khô.
Đối với bê tông cốt thép, l−ợng CaCl2 cho phép dùng từ 1,5 ữ 2% khối l−ợng xi măng. Nếu đ−ờng kính cốt thép bé hơn 4mm, thì l−ợng CaCl2 dùng cần hạn chế trong khoảng 0,5% khối l−ợng xi măng, đồng thời phải bảo đảm độ đặc chắc của bê tông và chiều dày cần thiết của lớp bảo vệ là 15 ữ 20mm. Không đ−ợc dùng CaCl2 vào công trình bê tông làm việc ở môi tr−ờng độ ẩm cao và khô ẩm liên tiếp.
Có thể phối hợp sử dụng hai chất CaCl2 và Na2SO4, tác hại gây xâm thực thép sẽ giảm đị
+ Natri clorua công nghiệp (NaCl)
Phụ gia này cũng có tác dụng giống nh− CaCl2, nh−ng hiệu quả nhỏ hơn 1,4 ữ 1,6 lần. Mặt khác nó cũng gây xâm thực thép, nên liều l−ợng pha trộn cần hạn chế.
+ Axit clohyđric (HCl)
Tác dụng của phụ gia này cũng giống CaCl2 vì HCl khi pha vào xi măng hạn chế cũng tạo thành CaCl2. Liều l−ợng pha trộn bằng 1 ữ 2% khối l−ợng xi măng.
+ Sắt Clorua (FeCl3)
Khi pha phụ gia FeCl3 c−ờng độ ở tuổi 7 và 28 ngày tăng 20 ữ 30% so với khi không pha phụ giạ
Phụ gia này ăn mòn cốt thép nên trong bê tông cốt thép liều l−ợng pha trộn phải d−ới 0,8% và trong bê tông d−ới 1,2 ữ 1,5% khối l−ợng xi măng. Phạm vi sử dụng FeCl3 giống nh− đối với CaCl2.
Canxi cloaluminat: là hỗn hợp của canxi clorua và nhôm clorua chế tạo bằng cách hòa tan hai chất canxi clorua 75% và nhôm clorua 25% trong n−ớc theo khối l−ợng chất khô. Phụ gia này vào bê tông với liều l−ợng 2 ữ 5% khối l−ợng xi măng, thì thời gian ninh kết sẽ rút ngắn đ−ợc 3 ữ 5 lần.
Phụ gia này có tác dụng tăng c−ờng độ bê tông ở tuổi 1 ữ 3 ngày và cả ở tuổi sau 28 ngàỵ
Phụ gia này có tác dụng tốt đối với bê tông ch−ng hơi, làm c−ờng độ của bê tông tăng gấp 1,5 ữ 2 lần so với bê tông không pha phụ giạ Phụ gia này có tác dụng giảm xâm thực thép.
+ Phụ gia hỗn hợp
Theo tài liệu của Liên Xô có thể pha phụ gia hỗn hợp vào bê tông gồm các chất phụ gia hoạt tính bề mặt (CДБ), chất điện ly (CaCl2, Na2SO4, v.v…) theo các thành phần nh− sau:
0,2 − 0,3 CДБ + 1,0 Na2SO4
hoặc: 0,15 − 0,25 CДБ + 1,5 CaCl2 + 9,7NaNO3
Phụ gia hỗn hợp này có tác dụng tăng c−ờng độ bê tông 15 ữ 20% và tiết kiệm xi măng. Đồng thời tăng độ dẻo không gây xâm thực cốt thép và côp fa bằng thép.
2. C−ờng độ chịu kéo của bê tông
Cũng nh− tất cả các vật liệu đã có tính dòn khác, bê tông có c−ờng độ chịu kéo (Rk) bé hơn rất nhiều so với c−ờng độ chịu nén (Rn). Đối với bê tông nặng.
n k
R
8 10
R = − , khi mác bê tông bằng 50 ữ 100;
n k
R
12 15
R = − , khi mác bê tông bằng 200 ữ 400;
n k
R
18 20
R = − , khi mác bê tông bằng 500 ữ 600;
C−ờng độ kéo của bê tông th−ờng đ−ợc xác định bằng cách thí nghiệm kéo trực tiếp mẫu có tiết diện hình trụ hoặc tiết diện vuông (hình 5.36). Tuy nhiên mẫu kéo khá lớn nên việc thí nghiệm phức tạp và nặng nề. Vì vậy ng−ời ta th−ờng xác định c−ờng độ chịu kéo của bê tông bằng các ph−ơng pháp uốn mẫu dầm bê tông có kích th−ớc tiêu chuẩn (hình 5.37) hoặc tách mẫu bê tông hình khối hoặc hình trụ (hình 5.38). Sau khi thí nghiệm uốn phải nhân kết quả với hệ số 0,58 để tính đổi ra c−ờng độ chịu kéo của bê tông.
Hình 5.36. Khuôn và mẫu bê tông có tiết diện vuông dùng để xác định c−ờng độ kéo
Khi thí nghiệm cắt, thì c−ờng độ chịu kéo của bê tông tính theo công thức sau đây:
max k P R 0, 5187 a = (kG/cm2) Trong đó:
a - cạnh của mẫu bê tông hình lập ph−ơng; Pmax - tải trọng phá hoạị
Hình 5.38. Thí nghiệm tách mẫu hình khối và hình trụ
Hình 5.39. Quan hệ giữa c−ờng độ chịu nén, chịu kéo và chịu uốn của bê tông: