- Những dặc tinh kỹ thuật của nguyín vật liệu: Ỵo, Ya, r, d,
5.4.3. Câc phương phâp tinh toân
5.4.3.1. Phương pỉiâp tra bảng: (tham khảo định mức vật tư xđy dựng cơ bản -
Bộ Xđy dựng)
Nội dung: xâc định Rb, Rx, Dniax ي> X, Đ, c , N
ứng dụng: chỉ dUng để dự trù ngun vật liệu, tinh tôn sửa chữa nhỏ, khối lượng bítơng nhỏ (Vb < 100 m^).
- ưu điểm: tinh tơn nhanh, thiín về an toăn. - NhưỢc điểm: không kinh tế.
5.4.3.2. Phương phâp thực nghiệm hohn tohn
Phương phâp năy thích hỢp để thiết kế bítơng dối với câc cơng trinh có khối hfctng bítơng lớn ( > SOOOm^), hoặc dối với công trinh trọng yếu.
- Tất cả câc loại vật liệu phải đưỢc phđn tích vă xâc định thOng số cần thiết. - Lập câc bảng biểu thị mối quan hệ giữa câc thOng số đó.
- Tim liều lượng ngun vật liệu tối ưu. VÍ dụ:
- Lập bảng ti'ong 1ااا-أ bítơng có lượng ximăng nhỏ nhất, Rb cao nhất vă
bítơng có độ đặc cao nhất.
- Biểu thị quan hệ giữa lượng nước tốt nhất ứng với phương phâp gia công chấn
dộng, xâc định ВьШ٥х.
Thiết kế loại bítOng yíu cầu. ưu điểm: tiết kiệm nguyỗn vật, liệu. Nhược điểm:
Phương phâp năy cần phải có: - Đồng bộ câc phOng thi nghiệm.
- Bội ngũ cân bộ kỹ thuật vững tay nghề. - Thời gian chuẩn bị dăi.
5.4.3.3. Pliươỉtg pLâp tinh toăn kết hỢp vơi thực nglũệm (phươ»١g phâp Bolomey
٠ Kramíaev). Gồm câc bước sau:
a) Tinh liều lượng ngu^ín vật liệu dUng cho In ^ bítơng ở trqng llrủi khơ
٩ا إ ا إ
؛ Rb28 = A.Rx٠{X/N - 0,5), kG/cm2; khi 1,4 < XIN < 2,5,
khi R h 5 0 0 ؛ KG/cm2
[2] ى Rb28 = Ai.Rx.(X/N + 0,5), kG /tnl: khi X/N > 2,5,
khi Rb>500 KG/cm2
Qua [1] vă [2] ta thấy:
Rb28 đê đưỢc xâc định do yíu cầu.
Rx căn cứ Rb dể chọn (tra bảng 5.1).
A, Aj xâc định tíf điều kiện nguyín vật liệu vă phương phâp xâc định mâc
ximăng (tra băng 5.1«) ى X/N.
- Xâc định t'ỉ số 1 : ا ا ا ى X - Rb .0 ,5 N A.Rx [ 2 ] ^ X - Rh b AT0,5 N A,R١, - Xdc định nước (N);
Dể xâc định N căn cứ văo:
- Độ dẻo (SN, DC) yíu cầu của hỗn hỢp: căn cứ văo dặc điểm kết cấu, phương phâp thi cơng chọn chỉ tiíu độ sụt (SN, cm) hoặc độ cứng (DC, s) (bảng 5.13).
- Dmax C ố t liệu, loại cốt liệu.
ي> Xâc định nư،؟c N theo bảng 5.iy (hoặc bảng 5.20)
Bảng 5,19. X âc định iưựng niíớc N (1دا1ا0ﻻ bí tơng)
Đặc trưng của hỗn hỢp bítơng
Dniax
sỏi Dâ dăm
SN (cm) DC(S) 10 20 40 70 10 20 40 70 9 - 1 2 - 215 200 185 170 230 215 200 185 6 - 8 - 205 190 175 160 220 205 190 175 3 - 5 - 195 180 165 150 210 195 180 165 1 - 2 - 185 170 155 140 200 185 170 155 - 30 -50 167 160 150 - 175 170 160 - ' 60-80 155 150 140 - 165 160 150 - - 9 0 -12 0 145 140 135 - 160 155 140 - - 150-200 135 130 128 - 150 145 135 -
Ghi chú:
- Số liệu trong bảng 5.19 chỉ dùng cho bítơng có hăm lượng ximăng khơng lớn
hơn 400kg/m٩. Khi X > 400kg tăng thím 1 lít/lOkg ximăng lăng.
- Khi dùng ximăng portland puzơlan thì lượng nước cần lăng thím 15 - 20 lít. - Khi dùng cât nhỏ, lượng nước cần tăng thím 10 lít.
Hoặc tùy thuộc văo môđun độ lớn của cât, SN có thể tra N theo bảng
5.20 sau:
Bảng 5.20. Xâc định iượng nước N (Lít/m١ bítơng) theo M٥it, D| ؛؛١١x, SN
Kích thước hạt lớn nhất của cốt liệu lớn Dmax, mm
Số TT
Độ sụt cm
10 20 40 70
Môđun độ lớn của cât, M(؛|
1,5- 2.0- 2,5- 1,5 - 2,0- 2,5 - 1,5 - 2,0- 2,5 - 1,5 - 2,0 - 2,5- 1,9 2,4 3,0 1,9 2,4 3,0 1,9 2,4 3,0 1,9 2,4 3,0 1 1 ^ 2 195 190 185 185 185 180 175 170 165 165 160 155 2 3 ^ 4 205 200 195 195 190 185 185 180 175 175 170 165 3 5 ^ 6 210 205 200 200 195 190 190 185 180 180 175 170 4 7 + 8 215 210 205 205 200 195 195 190 185 185 180 175 5 9^ 10 220 215 210 210 205 200 200 195 190 190 185 180 6 11 ^ 12 225 220 215 215 210 205 205 200 195 195 190 185
Ghi chú: Bảng 5.20 với lượng nước xâc định trong bảng ứng với cốt liệu lớn lă dâ
dăm, ximăng pooclăng thông thường vă có giâ trị khơng dổi khi lượng ximăng sử
dụng lă không lớn hơn 400kg/lm٠١ bítơng. Khi lượng xi măng lớn hơn 400kg/lm٩
bítơng thì lượng nước sẽ điều chỉnh theo nguyín tắc cộng 1 lít cho 10 kg ximăng tăng. Phụ gia sử dụng dạng bột cũng đưỢc tính nhưximăng để điều chỉnh nước.
Khi sử dụng cốt liệu lớn lă sỏi, lượng nước giảm đi 10 lít.
Khi sử dụng ximăng poóclăng hỗn hỢp, ximăng poóclă؛ng xỉ thì lượng nước cộng thím 10 lít. Ximăng pclăng puzơlan, lượng nước cộng thím 15 lít.
Khi sử dụng cât có Mji = 1 - 1,4 thì lượng nước tăng thím 5 lít. Khi sử dụng cât có M،J1 > 3 thì lượng nước giảm đi 5 lít.
- Xâc định ximăng (X);
x = —.N; kg.
N.. ٠ j ٠ .
So sânh với lượng ximăng quy định tối thiếu bảng 5.2 chọn giâ ừị lớn nhđt.
- Xâc dinh lượng dd dăm h٩ sỏi (Đ);
Dể xâc định lượng cốt hệu lớn ٧ă nhỏ phải dựa văo cd sở lý thuyết "thể tích
tuyệt dối". Nghĩa lă tổng thể tích dặc của câc nguyín vật líệu ximăng, nước, cât, đâ sẽ bằng Im^ hỗn hỢp bítơng, ta có phương trinh:
Hay: ٧aX +٧aN + ٧aC + ٧ aD - 1000 (lit) Y Γ Π ^ + ^ ؛ ^ + N = 1000 [ب] 5 1 [
YaX YaC YaD
٧ớì; V٥x٧aN ٧ aC ٧ aB - thể tích dặc của ximăng, nước, cât, đâ, (lit).YaX, УаС, YaĐ - khối lượng riíng của ximăng, cât, đâ, (kg/lít). YaX, УаС, YaĐ - khối lượng riíng của ximăng, cât, đâ, (kg/lít).
Mặt khâc hỗn hỢp vữa (X, N, C) trong Irn. hỗn hợp bítơng cần nhĩt dầy câc lỗ rSng vă bao bọc những hạt cốt liệu lớn dể bítơng đạt được độ dẻo yíu cầu. Biểu diễn sự tương quan cửa câc dại lượng dó bằng phương trinh; Vvữa = a .Vrỗngđâ =
α.Γ٥.٧٠٥
X c D ٧.
t — + N = — .r٥.a ; ( v ớ ir d = _ئ)
YaX YaC Y.D
Từ [5] vă [6) ta có: D 1000
Vr 161
r٥.a ١(kg)
٠
YoD YaD
với: Гв : độ rỗng của đâ, %;
YoB, ỴaĐ - khối lượng thể tích vă khối lượng riíng của đâ, (kg/lít);
a - hệ số tăng lượng vữa dể bao bọc hạt cốt hệu lớn (hệ số bao bọc). Hệ số a tùy thuộc văo dạng hỗn hợp bítơng:
- Hỗn hợp bítơng cứng: a = 1,05 - 1,1 & 1,2 (dUng cât nhỏ).
- Hỗn hỢp bítơng dẻo: Khi ximăng tăng, tỉ lệ của nước khơng dổi nín hồ XM trở nín dặc, nó sẽ bọc bề mặt cốt liệu một lớp dăy hơn. Với hỗn hỢp bítơng dẻo a phụ thuộc văo lượng XM trong bítơng có thể tra bảng 5.21 hoặc bảng 5.22.
Bảng 5.21. Hệ s ố a LưỢng ximăng trong lm٠\ kg
bítơng
ố a ؟، ỉ \\
Dâ dăm Sỏi
250 1,30 1,34
300 1,36 1,42
350 1)42 1,48
Ghi chú: Trị số a ở trong bảng dùng cho cât trung bình với lượng nước u cầu
bằng 7% khối lưựng cât. Khi dùng cât nhỏ với lượng nước yíu cầu lớn hdn 7%, thì trị số a giảm đi 0,03 ứng với độ tăng 1% lượng nước yíu cầu vă ngưỢc lại nếu dùng cât hạt lớn, thl trị số a tăng 0,03 ứng với mỗi độ giảni 1% lượng nước yíu cầu của cât.
lỉoặc cỏ thể xúc định a theo hảng 5.22 phụ thuộc văo Miii vă thế tích hồ xiniăng như sau: V X ؛ ٢ ‘ r + N ; lít Bảng 5.22 Mđl
của ứng với giâ trị Vf١ = X/yax + N (líưm^) bằng
cât 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 3,0 1,33 1,38 1,43 1,48 1,52 1,56 1,59 1,62 1,64 1,66 2,75 1,30 1,35 1,40 1,45 1,49 1,53 1,56 1,59 1,61 1,63 2,5 1,26 1,31 1,36 1,41 1,45 1,49 1,52 1,55 1,57 1,59 2,25 1,24 1,29 1,34 1,39 1,43 1,47 1,50 1,53 1,53 1,57 2,0 1,22 1,27 1,32 1,37 1,41 1,45 1,48 1,51 1,51 1,55 1,75 1,14 1,19 1,24 1,29 1,33 1,37 1,40 1,43 1,43 1,47 1,5 1,07 1,12 1,17 1,22 1,26 1,30 1,33 1,36 1,36 1,40
Hệ số a dùng cho hỗn hỢp bítơng dẻo SN = 2 H- 12 cm, cốt liệu lớn lă đâ dăm, nếu dùng sỏi thì giâ trị a trong bảng cộng thím 0,06.
Với câc độ sụt khâc, điều chỉnh a như sau;
Khi bítơng có độ sụt 14 18cm, a tra bảng cộng thím 0,1 đối với cât có
M ،J| < 2 ; cộng thím 0,15 đối với cât có M ٥| = 2 2 , 5 ; cộng thím 0 , 2 đơi với cât có
M d i > 2 , 5 ;
- Khi bítơng có độ sụt 0 Icm (ĐC = 4 -í- 8s) a tra bảng trừ bớt 0,1 đối với cât
có M ،J| < 2 (nhưng giâ trị cuối cùng không nhỏ hơn 1,05); trừ bớt 0,15 0,2 đối với
cât có M ٥1> 2 (nhưng giâ trị cuối cùng khơng nhỏ hơn 1,1). - Tính lượng cât (C): Từ [5] suy ra: 1000 ^ X D ١ — + ---- + N J ·YaC ١ (kg) VTaX YaD
Sau kh؛ đê xẫ định sơ bộ thănh phần nguyín vật liệu bằng câch dựa văo một sổ bảng vă công thức, cần tiến hănh kiểm tra lại bằng thực nghiệm.
b) Tinh liều lượng nguyín vật liệu ở trạng thai ẩnt trong I n t bítơng
Thănh phần nguyín vật liệu dê tinh tơn trín dưỢc xem lă khơ hoăn toăn. Nguyín vật liệu thực tế như cât, đâ thương ở ưạng thâi tự nhiín bị ẩnt, phải diềti chỉnh như sau: Χι = Χ -) ا ١٧ + 1 ( ح ا = ح D i = B .( l + W ٥) N i= N -( C .W c + D.W٥). vOi Wđ, Wc lă độ ẩm có trong đâ vă cât.
c١ Tinh liều lượng nguyírt vật llệư cần d ể chế tạo V„ (ﺎ ﺗ ) bítơng
X٥= ٧ ٥Xi
c٥=.٧ ٠ c)
Đ٠ = V٥ Đi
N٠=٧ ٥Ni.
d) Tinh hệ s ố sản lượng
Thực tế, tổng thể tlch tự nhiín của xlmăng, cât, đâ bao giờ cũng lOn hOn thể llch của hỗn hỢp bítơng. Do vậy;
٧b <٧O X+٧OC + ٧OB
VỚI: Vb = G/y٥ (Thể tlch hỗn hỢp bítơng sau khi nhăo trộn, llt); G - khối lượng nguyín vật liệu dUng nhăo trộn bítơng, kg;
γ٥ - khối lượng thể tlch của hỗn hỢp bítOng sau khl dê đầm chặt, kg/llt;
٧ox, Voc, ٧ ٥ ٥ - thể tlch tự nhiín của vật liệu, llt.
Dể cđn bằng bất dẳng thức, dưa văo hệ số β
٧ь = Р(Ѵ٥х + ٧ос + ٧ов)
Xem ٧ ٥χ , ٧ ٥c , ٧ ٥ ٥ ứng vOl Im^ bítơng, ta có :
1000 1000
β
د
٧OX+٧OC' + ٧OD · H + —X c D
β Kọi tó hệ sơ'sản lưcỉng của bítơng
Ỷ nghĩa: β !ă chi' tiíu kinh tế kỹ thuật của hỗn hỢp bítơng, β căng lớn thl căng
kinh tế, thường β = 0,6 0,7 ؛ . Sử tlụng β để tinh thănh phần của bítơng cho 1 mẻ trộn có dung tlch xâc định.
e١ Tinh uều lượng ngn^ín \١ật llện dhng cho 1 mỉ trộn có thể tíchVmlllt)
X β-Vm
1000 .X
β.ν
N, = ^ . Ν ι 2 1000 ‘
với: ٧m - dung tích mây trộn, lit
ت2 2 ﺀ D, β.ν 1000 β.ν, m p 1 ا - гп .D. 1000
Xi, Ni, C l , Di - lượng ximăng, nước, cât, đâ dđ tinh cho lmJ bítơng ở
trạng thâi ẩm.
Χ2, N2, C2, Đ2 - lượng ximăng, nước, cât, đâ tinh cho 1 mẻ mây trộn có
thểtíchVm.
jì Kiểm tra ١,ật liệu bằng thực nghiệm
Từ ngun vật liệu cho Im^ bítơng, lấy 10 20 ب lit dem nhăo trộn để kiểm tra:
- Độ sụt nón của hỗn hỌp bí tơng: Có 3 trường hỢp: Nếu SNthực lí' ع S N yíu cầu - Thiết kế tốt.
Nếu SNihực lế > SN u cầu - có thể điều chỉnh cho thím văo hỗn hỢp bítơng một lưọng cốt liệu (cât, đâ dảm bảo C/(C + D) không đổi).
Nếu SNihực tế < SNyCu cầu - Điều chỉnh thím N vă X sao cho Χ/Ν không dổi. - Kiểm tra cường độ:
Dể kiểm tra CLíờng độ ta lấy hỗn hỌp bítỗng dẫ dạt yíu cầu về tinh dẻo dem
dUc mẫu bằng câc khn có hlnh dạng vă kích thước quy định, số mẫu cần dUc tuỳ
tliuộc văo cường độ của bítơng cần phải xâc định ở những tuổi năo. Sau dó dem mẫu dưỡng hộ 28 ngăy trong diều kiện tiíu chuẩn rồi nĩn xâc định ciíờng độ chịu nĩn trung binh. Nếu câc mẫu thi nghiệm có hlnh dâng kích thước khơng tiíu chuẩn thl phải chuyển về cường độ của mẫu tiíu chuẩn.
Nếu Rih = (1 1,15 ؛ ) Rnyếầu: Cấp phối dạt yíu cầu về cường độ.
Nếu Rib > 1,15 Rny/cầ٧: Tinh lại. Giảm lượng ximăng dể dảm bảo tinh kinh tế.
Giai đoạn năy kiểm tra: + ỵ„ của hỗn hợp bítơng:
hh y٠~i / \ / thiíc tc I /1 ..٠.
Y. = G / v٥ · ; kg/lít. với: G - khối lượng mẫu sau khi đúc, kg.
V,thực tế - thể tích thực tế của mẫu sau khi đúc.
+ Khả năng lỉn chặt của hỗn hợp bítơng:
_ thưc tcỊ t/lo٥n ^ ٦١/ ^ r\ í١o
lỉn chặt = Yo /Уо = 0 . 9 5 - 0 . 9 8 .
Уо ưtoân
= Y٥ (cât, đâ, XM, nước)