- Các chất giảm n−ớc mạnh (PGSD):
7. Thiết kế thành phần bêtông CĐC với thí nghiệm vữa lỏn g:
Do bê tông HPC 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 l−ợng 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 nh− tro bay…). Sự tối −u hoá trực tiếp dẫn đến hàng trăm hỗn hợp bê tông. Ngoài ra, trong vữa có các thành phần đặc biệt của bê tông HPC, từ đó xuất hiện ý t−ởng tiến hành các thí nghiệm trên vữa lỏng, các thí nghiệm trên bê tông hoàn toàn bình th−ờng để kiểm tra các vấn đề trên. Còn về khung cốt liệu không thay đổi bản chất cũng nh− tỉ lệ, so với cốt liệu bê tông th−ờng. Do đó, trong ph−ơng pháp này ng−ời ta chọn cách giữ nguyên và lấy thành phần cốt liệu đe đ−ợc sử dụng có độ tin cậy cao tr−ớc đâỵ
- Khi l−ợng MS tăng từ 8 – 12 % hàm l−ợng xi măng giảm để hàm l−ợng X + MS = const. Tuy nhiên khi đó hàm l−ợng phụ gia siêu dẻo cũng phải tăng lên để độ dẻo của vữa là không đổị Sau đó dùng loại vữa dẻo để trộn với cốt liệu để có bê tông có độ công tác không đổị Trong tr−ờng hợp cần điều chỉnh độ công tác có thể tăng l−ợng n−ớc một chút và tăng cả l−ợng X để đảm bảo tỷ lệ N/X .
Ng−ời ta có thể làm việc trên một thang vữa có cùng độ chảy; những vữa chảy này đ−ợc đ−a vào khung cốt liệu, tạo cho bê tông tính công tác tốt. Từ đó xác định thành phần và tính chất của một loại vữa cố định phù hợp.
Vùng thay đổi có thể của thể tích vữa là rất nhỏ, nếu ta muốn tránh độ phân tầng do thiếu hoặc thừa vữạ
Độ dẻo của vữa lỏng đ−ợc đo bằng thí nghiệm côn Marsch sửa đổi, theo các b−ớc đ−ợc mô tả trong phụ lục 1. Sự cần thiết phải thay đổi một vài b−ớc của thí nghiệm - đe đ−ợc áp dụng trên vữa lỏng bơm ứng suất tr−ớc - là do vữa bê tông
HPC th−ờng nhớt hơn. Trọng l−ợng th−ờng ch−a đủ để chảy hoàn toàn ra khỏi côn, bị tắc, do đó nó vẫn chứa vữa lỏng.
Sau đây là các chi tiết khác nhau của ph−ơng pháp.
7.1. Chuẩn bị
Từ mẫu bê tông địa ph−ơng của kết cấu, thiết kế bê tông HPC với độ dẻo và c−ờng độ nén yêu cầu (c−ờng độ nén trung bình ngày 28 từ 60 đến 100 MPa).
Máy móc sử dụng trong phòng thí nghiệm bê tông (cân, máy nhào vữa và bê tông, côn Abrams, nhớt kế LCL, máy nén cho các thí nghiệm cơ học trên bê tông).
Côn Marsch có sửa đổi khác nhau Bình từ 100 đến 200 cm3.
7.2. Thành phần vật liệu
Dùng cốt liệu địa ph−ơng, hai hoặc ba loại xi măng HPC hoặc P55, một số phụ gia siêu dẻo trong số đó, 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.
7.3. Thiết kế bê tông HPC “0” để làm chuẩn
Từ thành phần của cốt liệu đe lựa chọn: 425 kg xi măng (cho đ−ờng kính lớn nhất, D bằng 20 đến 25 mm), 1,5% phụ gia dẻo dạng khô và tìm l−ợng n−ớc để nhận đ−ợc một bê tông chảy (độ sụt côn ≈ 20 cm, thời gian của nhớt kế LCL hơn 10s). Trong giai đoạn này, việc chọn một cặp xi măng/phụ gia siêu dẻo là t−ơng đối quan trọng.
7.4. Vữa chảy chuẩn
Nhào trộn thành phần t−ơng ứng vữa bê tông HPC “0”, với l−ợng n−ớc nhỏ hơn khoảng 10 lít/ 1 m3 dành cho cốt liệu thông th−ờng. Đo thời gian chảy trên côn Marsch.
7.5. Thành phần khoáng của vữa lỏng HPC
Lựa chọn thành phần khoáng của n vữa lỏng, trong đó cuối cùng ta sẽ chọn ra vữa bê tông HPC yêu cầu với các vật liệu thay đổi nh− sau:
- Loại xi măng có thành phần khoáng vật khác nhau (c−ờng độ nh− nhau, tỉ lệ C3A nhỏ nhất th−ờng tốt nhất)
- Dự báo một phần hạt mịn (“bụi vôi” hoặc tro bay thì tốt hơn) trong tr−ờng hợp ng−ời ta muốn giảm thiểu nhiệt l−ợng toả ra của bê tông HPC.
7.6. Hàm l−ợng phụ gia siêu dẻo vữa lỏng
Với mỗi vữa lỏng HPC, tìm một hàm l−ợng n−ớc, với 0,3%*** phụ gia siêu dẻo theo khối l−ợng xi măng (khối l−ợng khô), độ công tác đạt chảy, nh−ng “chậm” (ví dụ 20s ở côn Marsch). Sau đó, đo sự tăng thời gian chảy theo độ tăng hàm l−ợng phụ gia (với tổng l−ợng n−ớc không đổi và chế tạo sẵn với mỗi một lần đo vữa lỏng mới, l−ợng phụ gia lớn hơn lần tr−ớc).
Đ−ờng cong nhận đ−ợc qua một tối thiểu và tăng nhẹ với những hàm l−ợng rất lớn phụ giạ L−ợng beo hoà nhỏ nhất để thời gian chảy là nhỏ nhất đ−ợc chọn cho các thí nghiệm tiếp theọ
ạ Hàm l−ợng n−ớc trong vữa lỏng HPC
Với mỗi vữa lỏng HPC khi có mặt của chất phụ gia, xác định l−ợng n−ớc thêm vào để nhận đ−ợc thời gian chảy tiêu chuẩn. m vữa lỏng đ−ợc so sánh xem chúng có cho phép thực hiện m bê tông HPC với cùng một thể tích vữa và cùng độ công tác.
b. Hàm l−ợng chất làm chậm
Đo sự biến đổi của thời gian chảy của mỗi vữa lỏng trong thời gian sử dụng dự báo của bê tông HPC (ví dụ, 1 hoặc 2h). Nếu thời gian tăng một cách đáng l−u ý, làm lại thao tác với sự có mặt của chất làm chậm, khi dùng l−ợng cần thiết để ổn định thòi gian chảy trong khoảng thời gian lựa chọn. ở mức độ của nghiên cứu này, ta cũng có thể làm t−ơng tự đổ bê tông bằng nhiệt độ cao, khi làm nóng các thành phần và bảo quản vữa lỏng trong thiết bị cách nhiệt. Ng−ời ta thấy một xu thế đông cứng đáng 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 độ của bê tông, phục vụ cho việc áp dụng thiết kế bê tông HPC trong điều kiện áp suất không khí. Cũng với cách nh− vậy, việc đổ bê tông khi nhiệt độ thấp có thể làm t−ơng tự, một vài phụ gia rõ ràng kém hiệu quả hơn khi ở 10 thậm chí 200C.
c. Lựa chọn thành phần vữa lỏng HPC
Tính thành phần lý thuyết của m bê tông HPC, có cùng một thể tích với vữa lỏng với bê tông “0”, vữa này đ−ợc một mặt tạo thành từ n−ớc làm −ớt cốt liệu và mặt khác từ vữa lỏng HPC t−ơng ứng. Nhóm xi măng/phụ gia tốt sẽ là nhóm mà nhờ đó tỉ lệ N/X là nhỏ nhất. Định luật Feret th−ờng cho phép đánh giá c−ờng độ nén và lựa chọn thành phần vữa lỏng nhận đ−ợc.