3. CHƯƠNG NGHIấN CỨU SO SÁNH MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ Lí
3.1. Ảnh hưởng của tro bay nhiệt điện và puzơlan thiờn nhiờn đến tớnh
cụng tỏc của BTĐL
Tớnh cụng tỏc của hỗn hợp BTĐL là chỉ số tớnh bằng thời gian (s) rung lốn cần thiết để vữa của hỗn hợp BTĐL chuyển sang trạng thỏi giả lỏng dưới ỏp lực lốn, tần số rung và biờn độ rung nhất định. Tớnh cụng tỏc hay cũn gọi là tớnh dễ tạo hỡnh biểu thị khả năng lấp đầy khuụn nhưng vẫn đảm bảo độ đồng nhất của hỗn hợp bờ tụng trong một điều kiện đầm nộn nhất định. Tớnh cụng tỏc đem đến sự dễ dàng điều khiển, đổ, hoàn thiện bờ tụng dẻo hoặc bờ tụng tươi.
Để đỏnh giỏ tớnh cụng tỏc của bờ tụng, người ta sử dụng 3 chỉ tiờu: độ lưu động, độ giữ nước và độ cứng của bờ tụng.
Độ lưu động là chỉ tiờu quan trọng nhất của hỗn hợp bờ tụng. Nú dựng để đỏnh giỏ khả năng dễ chảy của hỗn hợp bờ tụng và được xỏc định bằng độ sụt. Tuy nhiờn, bờ tụng đầm lăn là loại bờ tụng khụng cú độ sụt, vỡ vậy, tớnh cụng tỏc của BTĐL được đặc trưng bằng độ cứng (hay cũn gọi là tớnh dễ đổ của bờ tụng). Tớnh dễ đổ của bờ tụng thực tế sinh ra từ việc tổng hợp hai yếu tố:
- Yếu tố động học: đú là khả năng chảy hoặc khả năng biến dạng dưới tỏc dụng của một phương tiện đầm làm cho bờ tụng đầy khuụn dễ dàng và nhanh
- Yếu tố tĩnh học: là sự ổn định hoặc khả năng giữ được sự đồng nhất (khụng cú sự phõn tầng, lắng đọng) của bờ tụng
Độ cứng của BTĐL phụ thuộc nhiều yếu tố:
- Lượng nước nhào trộn: Là yếu tố quan trọng quyết định tớnh cụng tỏc
măng và lượng nước dựng cho cốt liệu (độ cần nước) để tạo ra độ dẻo cần thiết cho quỏ trỡnh thi cụng.
Khả năng hấp thụ nước (độ cần nước) của cốt liệu là một đặc tớnh cụng nghệ quan trọng của nú. Khi diện tớch bề mặt cỏc hạt cốt liệu thay đổi, hay núi cỏch khỏc tỷ lệ cỏc cấp hạt của cốt liệu, độ lớn của nú và đặc trưng bề mặt của cốt liệu thay đổi thỡ độ cần nước cũng thay đổi. Vỡ vậy, khi xỏc định thành phần bờ tụng thỡ việc xỏc định tỷ lệ cốt liệu nhỏ-cốt liệu lớn tối ưu để đảm bảo cho hồ xi măng nhỏ nhất là rất quan trọng.
Để đảm bảo cho bờ tụng cú cường độ yờu cầu thỡ tỷ lệ nước - xi măng phải giữ ở giỏ trị khụng đổi và do đú khi độ cần nước của cốt liệu tăng thỡ dẫn đến chi phớ quỏ nhiều xi măng.
Khi lượng nước cũn quỏ ớt, dưới tỏc dụng của lực hỳt phõn tử, nước chỉ đủ để hấp phụ trờn bề mặt vật rắn mà chưa tạo ra độ lưu động của hỗn hợp. Lượng nước tăng lờn đến một giới hạn nào đú sẽ xuất hiện nước tự do, màng nước trờn bề mặt vật rắn dày thờm, nội ma sỏt giữa chỳng giảm xuống, độ lưu động tăng lờn. Lượng nước ứng với lỳc hỗn hợp bờ tụng cú độ lưu động tốt nhất mà khụng bị phõn tầng gọi là khả năng giữ nước của hỗn hợp bờ tụng;
- Tỷ lệ thành phần hỗn hợp bờ tụng: Tỷ lệ cốt liệu/xi măng cũng là nhõn
tố quan trọng ảnh hưởng đến tớnh cụng tỏc của bờ tụng. Tỷ lệ này càng tăng, bờ tụng càng khụ cứng. Trong trường hợp hỗn hợp bờ tụng cứng, cú rất ớt vữa xi măng trờn một đơn vị diện tớch bề mặt cốt liệu để làm tăng tớnh bụi trơn, do vậy khú làm tăng sự linh động của cỏc hạt cốt liệu. Nếu hỗn hợp bờ tụng cú tỷ lệ cốt liệu/xi măng thấp, nhiều vữa xi măng bỏm dớnh xung quanh cỏc hạt cốt liệu làm tăng tớnh cụng tỏc của hỗn hợp.
- Hỡnh dạng cốt liệu cũng ảnh hưởng nhiều đến tớnh cụng tỏc. Người ta
cạnh làm cho bờ tụng khú nhào trộn, cốt liệu trũn thỡ bờ tụng dẻo hơn. Bề mặt hạt cốt liệu thụ rỏp sẽ làm cho bờ tụng cú tớnh cụng tỏc thấp hơn so với bề mặt hạt cốt liệu trơn nhẵn.
- Cấp phối hạt: Đõy là nhõn tố ảnh hưởng lớn nhất đến tớnh cụng tỏc của
bờ tụng. Cấp phối tốt sẽ cú tổng lỗ rỗng trờn một đơn vị diện tớch là thấp nhất. Những nhõn tố khỏc khụng đổi, khi tổng lỗ rỗng nhỏ, lượng vữa thừa ra cú thể làm tăng tớnh bụi trơn. Với một lượng vữa thừa ra, hỗn hợp trở nờn dớnh bộo và đẩy xa cỏc hạt cốt liệu ra. Cốt liệu sẽ trượt trờn nhau với một cụng đầm nộn ớt nhất. Cấp phối hạt càng hợp lý thỡ tổng lỗ rỗng càng nhỏ và càng làm tăng tớnh cụng tỏc của bờ tụng.
- Phụ gia: Đõy là nhõn tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến tớnh cụng tỏc
của bờ tụng. Sử dụng phụ gia đỳng cỏch, đỳng lượng sẽ làm tăng tớnh cụng tỏc của hỗn hợp bờ tụng đồng thời làm giảm chi phớ, tớnh kinh tế cao.
Trong luận văn này, học viờn chỉ nghiờn cứu ảnh hưởng của phụ gia khoỏng hoạt tớnh đến tớnh cụng tỏc của bờ tụng đầm lăn. Tổng hợp kết quả thớ nghiệm (cỏc bảng từ 3.1 đến 3.6); giỏ trị trung bỡnh của trị số Vc trong từng thớ nghiệm được tổng hợp trong bảng 3.7
Bảng3.7: Tổng hợp kết quả trị số Vc (s) trung bỡnh cỏc mẫu thớ nghiệm của cỏc cụng trỡnh
TT Tờn cụng trỡnh
Trị số Vc (s)
Khi dựng Puzơlan Khi dựng tro bay
1 Tõn Mỹ 10.00 7.67
2 Nước Trong 10.33 9.00
Hỡnh 3.1: Biểu đồ so sỏnh độ cụng tỏc của BTĐL khi sử dụng PGK tro bay và Puzơlan thiờn nhiờn
Nhận xột: Cỏc thớ nghiệm thực tế với cỏc mẫu dựng tro bay cho kết quả về trị số Vc của bờ tụng nhỏ hơn so với cỏc mẫu dựng Puzơlan thiờn nhiờn. Kết quả này cú thể được lý giải như sau:
Do đặc điểm cấu tạo của tro bay cú nhiều hạt mịn hỡnh cầu, ngoài khả năng lấp đầy cỏc lỗ rỗng giữa cỏc hạt cốt liệu, nú cũn cú tỏc dụng bụi trơn làm tăng sự linh động của cỏc hạt cốt liệu; tăng tớnh cụng tỏc của hỗn hợp bờ tụng. Puzơlan thiờn nhiờn, với độ mịn kộm hơn và cấu tạo hạt cú nhiều gúc cạnh nờn khả năng lấp đầy lỗ rỗng trong bờ tụng kộm hơn, tỏc dụng làm chất bụi trơn cũng kộm hơn so với tro bay. Do vậy tớnh cụng tỏc của bờ tụng sử dụng Puzơlan thiờn nhiờn cũng kộm hơn so với bờ tụng sử dụng tro bay.
Tuy nhiờn, khi dựng PGK là tro bay hay Puzơlan thiờn nhiờn đều thỏa món độ cụng tỏc Vc yờu cầu và đảm bảo chất lượng bờ tụng. Thực tế nguồn Puzơlan thiờn nhiờn của nước ta cú trữ lượng lớn và chất lượng đảm bảo yờu
cầu kỹ thuật. Vỡ vậy khi một số cụng trỡnh xõy sựng mà nguồn tro bay phải vận chuyển xa thỡ cú thể tận dụng nguồn phụ gia khoỏng puzơlan thiờn nhiờn tại chỗ sẽ giảm được giỏ thành xõy dựng mà vẫn đảm bảo được yờu cầu kỹ thuật của cụng trỡnh.