Ng 3.1 Tính ch tk thu tca cát

Hình 4 .22 Chuy nv dc trên dm D3

B ng 3.1 Tính ch tk thu tca cát

Ch ătiêu Kh iăl ngăriêngă Kh iăl ngăth ătíchă Moduleăđ ăl n

a (g/cm3) * o (g/cm3) *

K tăqu 2.63 1.48 1.55

* TCVN 7572:2006 [20]

3.1.2 N c

N c s d ngăđ tr n phù h p v iăTCVNă4506:2012.ăN căđ c l y t i phịng thí nghi m b mơn v t li u xây d ng ậ HăBáchăKhoaăTP.ăHCM (Hình 3.2).

Hìnhă3.2ăN c dùng trong nghiên c u

3.1.3 Xiăm ng

Nghiên c u s d ngăxiăm ngăPortlandăPC40ă(khôngăch a ph giaăvơăc ăho t tính) c a cơng ty Vicem Hà Tiên. Các ch tiêu k thu t c a lo iăxiăm ng này phù h p v i TCVN 2682:2022 [21], xem B ng 3.2. B ng 3.2 Tính ch t k thu t c aăxiăm ng Ch tiêu PC40 K t qu Ph ngăphápăth C ngăđ ch u nén (MPa) 3 ngày 21 31.5 TCVN 6016:2011 28 ngày 40 52.5

L ngăn c tiêu chu n (%) Khôngăquyăđnh 30 TCVN 6017:2015

Th i gian ninh k t (phút)

B tăđ u ≥ă45 140 TCVN 6017:2015

K t thúc ≤ă375 195

3.1.4 Ph gia siêu d o

Nghiên c u s d ng lo i ph gia siêu d o ADVA CAST 5388V (Hình 3.3) c a công ty GCP Singapore, phù h p v i tiêu chu n ASTM C494 lo i F.

ADVA Cast 5388V là ph gia gi măn c t m cao g căpolymerăđ c thi t k đ c bi t đ s n xu tăbêătơngăcóăc ngăđ banăđ u c c cao dành cho các ng d ngăbêătôngăđúcă s n. B ng 3.3 th hi n thông s k thu t c a ph gia ADVA.

Hình 3.3 Ph gia dùng trong nghiên c u B ng 3.3 Thông s k thu t c a ph gia ADVA B ng 3.3 Thông s k thu t c a ph gia ADVA

Tr ngăl ngăriêng 1.10 ± 0.02 g/cm3 (20oC)

D ng,ămƠuăs c D ngăl ng,ămƠuăvƠngănh t

Li uăl ngăđi năhình 0.6  1.6ălítă/ă100kgăch tăk tădính

3.1.5 Silica fume

Silica fume vì cóăhƠmăl ngădioxităsilicăvƠăđ m n c c cao nên là v t li u có ph n ng pozolanicăcao.ăSilicaăfumeăđ c s d ng làm PGK choăbêătôngăc ngăđ cao và bê tông c ngăđ siêu cao.

Doăđó,ănghiênăc u s d ng lo i silica fume do cơng ty Vi Khanh cung c p (Hình 3.4), phù h p v i TCVN 8827-2011 [22].ă i măđ c bi tălƠăđ năv s n xu tăđưăvƠăđangăliênă k t dây chuy n s n xu t Cerresilicon ho căSliconăđ thúcăđ y và m r ng thi t b thu

b i và b o v môiătr ng, phù h p v i m c tiêu phát tri n b n v ngămƠăđ tƠiăđangă h ngăđ n. B ng 3.4 th hi n thông s k thu t c a silicafume.

Hình 3.4 Silica fume s d ng trong nghiên c u

B ng 3.4 Thông s k thu t c a silicafume

Ch ătiêu Kh iăl ngăriêng Kh iăl ngăth ătích

a (g /cm3) * o (g /cm3)

K tăqu 2.1 0.72

* TCVN 8827-2011 [22]

3.1.6 B t th ch anh

B t th ch anh v iăđ ng kính trung bình t 3ăµmăđ nă4ăµmăđưăđ c s d ngăđ l păđ y các l r ng c c nh . Các h t c a nó l păđ y các kho ng tr ng gi a các h tăxiăm ngăvƠă cùng v i silica fumeălƠmăchoăđ đ c c aăbêătơngăđ căt ngălên.ăDoăđó,ănghiênăc u này đưăs d ng b t th ch anh (Hình 3.5) doăcơngătyăMơiăTr ng Vi t cung c p v iăđ ng kính h t trung bình t 2ăµmăđ n 3 µm. B ng 3.5 th hi n thông s k thu t c a b t cát th ch anh

Hình 3.5 B t th ch anh s d ng trong nghiên c u B ng 3.5 Thông s k thu t c a b t cát th ch anh B ng 3.5 Thông s k thu t c a b t cát th ch anh Ch ătiêu Kh iăl ngăriêng Kh iăl ngăth ătích

a (g /cm3) * o (g /cm3) *

K tăqu 2.6 1.0

3.1.7 S i thép

Theo nghiên c u tr c v hi u qu đ t m c t iă uăkhiăHPC s d ng c t s i thép v i đ ng kính 0,2 mm, chi u dài 13 ậ 15 mm v iăhƠmăl ng t 1,0 ậ 3,0 % [6].ăDoăđó,ă nghiên c u s d ng s i thép lo i MIC0213 (Hình 3.6) c aă c có nhà máy t i Trung Qu c. S iăthépăcóăđ ng kính d = 0,2 mm, chi u dài l = 13 mm, gi i h n ch y là 2000 MPa thu c lo i ch tăl ng cao, xem B ng 3.6.

B ng 3.6 Thông s k thu t c a s i thép ngăkínhăs i 0.2 mm ngăkínhăs i 0.2 mm

Chi uădƠi 13 mm

Gi iăh năch y 2000 MPa

3.1.8 Tro bay

Tro bay (FA) s d ng trong nghiên c uălƠătroăcóăđ ng kính c h t trung bình kho ng 15.5ăµm,ăhƠmăl ng các oxit (SiO2+Al2O3+Fe2O3) là 84.2%, ch s ho t tính v iăxiăm ngă là 104.3%, xem Hình 3.7 và B ng 3.7.

Hình 3.7 Tro bay s d ng trong nghiên c u

T k t qu phân tích thành ph n hóa c aătroăbay,ăđ i chi u v i TCVN 10302:2014 [17], cho th y tro bay s d ng là tro bay lo i F (có ch aăítăh nă10%ăCaO), và các ch tiêu phù h păđ đúcăm u bê tông ho c v a. B ng 3.7 th hi n kh iăl ng riêng c a tro bay.

B ng 3.7 Kh iăl ng riêng c a tro bay

Ch ătiêu Kh iăl ngăriêngăa (g/cm3) *

K tăqu 2.53

Nguyên lý ch t o HPC [6]

l ng v t li u thành ph n s đ c tính tốn d aăvƠoăph ngăphápăth tích tuy tăđ i khi đưăl a ch n t l N/CKD phù h p. Thi t k thành ph n h t (hay c p ph i h t) là vi c tìm ra t l ph i h p gi a các c h t c t li uăđ tăđ c yêu c uăquyăđ nh,ăđ ng th iăđemă l i hi u qu v kinh t , k thu t.

i v i HPC, t iă uăhóaăc p ph i h tăđ đ tăđ đ c l n nh tăđ c coi là m t trong nh ng c ăs khoa h c cho vi c thi t k thành ph năbêătông;ăvƠăđơyăc ngălƠăhƠmăm c tiêu c a thi t k thành ph n h t.ăTrênăc ăc t l các v t li u h t t iă uătínhătốnăđ c, k t h p v iăph ngăphápăth tích tuy tăđ i, th tích c a 1 m3bêătơngăđưălènăch tăcoiănh ălƠăt ng th tích c aăn c,ăxiăm ng,ăPGK,ăcát,ăPGSDăvƠăth tích khơng khí b cu n vào bê tơng khi nhào tr n theo công th c (3.1).

1000

X PGK C N SP

X PGK C N SP

       (3.1)

Trongăđó:

X, PGK, C, N, SP: l năl t là kh iăl ng c aăxiăm ng,ăPGK,ăcát,ăn c, ph gia siêu d o

x

 , PGK c, N , SP: l năl t là kh iăl ng riêng c aăxiăm ng,ăPGK,ăcát,ăn c, ph gia siêu d o

Kích th c các m u thí nghi m s d ng trong nghiên c u

3.3.1 Kíchăth c m u thí nghi m v t li u

3.3.1.1 C ngăđ ăch uănénăc aăHPC

Tác gi ch năđúcăm uăkíchăth c: 5×5×5 cm. Hình 3.8. Hình 3.9 th hi n m u bê tơng kíchăth c 5×5×5 cm sau khi đ c tháo khn.

Hình 3.9 M uăbêătơngăkíchăth c 5×5×5 cm sau khi đ c tháo khuôn

3.3.1.2 ModulăđƠnăh iăvƠh ăs ăpoison

M u thí nghi mămodulăđƠnăh iăEăcóăkíchăth c l păph ngăkíchăth c D×H=100×200 (mm), áp d ng tiêu chu n TCVN 3118-1993 [23], xem Hình 3.10.

Hình 3.10 M u thí nghi mămodulăđƠnăh i E và h s poison

3.3.2 Kíchăth c m u thí nghi m d m

Tác gi d aăvƠoăkíchăth c d m T c a c u Sông Phan, thu c d án nâng c p c i t o qu c l 55 n iădƠiăđưăthiăcôngăn mă2018ăv i chi u dài L = 24m.

d dàng cho vi c ch t o ván khn thí nghi m d m,ăkíchăth c d măđ căquyăđ i thành m t c t ch T theo nguyên lý gi nguyên giá tr Momen quán tính (B ng 3.8). Giá tr quyăđ i chênh l ch 0.17% do làm tròn các giá tr đ d dàng làm khuôn cho d m.

B ng 3.8 Thông s quyăđ i m t c t gi a d m thu nh và m t c t d m thí nghi m hình (a)ătr căkhiăquyăđ i,ă(b)ăsauăkhiăquyăđ i

T đó,ăkíchăth c d mădùngăđ thí nghi măđ c th hi nănh ăHìnhă3.11 và Hình 3.12.

(a) Tr căkhiăquyăđ i (b) Sauăkhiăquyăđ i

Hình 3.11 M t c tăngangăquyăđ i d m T thu nh theo t l 1/10:ă( năv : mm)

Hình 3.12 M t c t d căquyăđ i d m T thu nh theo t l 1/10:ă( năv : mm) 180 120 60 18 102 120 18 102 180 47 L=2400 mm H = 12 0 bf bw Momen qn tính Ix

Ixăd măc uă

Sơng Phan

t ăl ă1/10

180mm 60mm 11223000 mm4

Ixăd măthíă

Ph ng pháp thí nghi m v t li u

3.4.1 Thí nghi m c p ph i v t li u

Nghiên c u c a tác gi tham kh o b ng c p ph iăđ c Shen [24] đ aăraăvƠoăn mă2019. B ng 3.9 đ c păđ n t l c p ph i theo Shen [24]. T t l c p ph iăbanăđ u này, tác gi đưăti n hành thí nghi mătheoăquiătrìnhăđưăđ xu t Hình 3.13 đ tìm ra thành ph n HPC t iă u.ă

B ng 3.9 T l thành ph n v t li u cho 1 m3 bê tông theo nghiên c u c a Shen [24]

Trongăđó:ăCKDă=ăXiăm ngă+ăSilicaăfume Trong ph n thí nghi m c p ph i v t li u n nătr c khi thêm thành ph n tro bay, tác gi đư tham kh o các k t qu thí nghi m c a lu năv năth căs ăPh m Minh Tâm [25] v iăđ tƠi:ă“ăNghiên c u kh n ngăkhángău n c a k t c u d m c u ch T ch t o b ng bê tông ch tăl ng cao s d ng b tăđáăvơi”ăhoƠnăthƠnhăn mă2022. Qui trình thi t k c p ph i n năHPCăđ c Ph m [25] đ aăraătrình bày Hình 3.13.

Hình 3.13 Thi t k đ xu t c p ph i n n c a Ph m [25]

ácăb nănh ăsau.

Xiăm ng Silica fume B tăth chăanh N c/CKD Ph ăgiaăsiêuăd o

1 0.3 0.3 0.2 0.015

B că1:ăD a vào thành ph n c p ph iătheoăđ ngh c a Shen [24]; ti năhƠnhăđúcăm u v i t l ph gia siêu d o (SP) khác nhau. D a vào giá tr c ngăđ

nén cao nh t,ătìmăđ c t l ph gia cho c p ph i iă u

B că2:ăThayăđ iăt ăl ăSilicafumeă(SF)ăv iăl ngă ph ăgiaăt iă u.ăD aăvƠoăgiáătr ăc ngăđ ăch uănén,ă

tìmăđ căt ăl ăSFăt iă uăchoăc păph iăHPCă[25].

B că3:ăThayăđ iăt ăl ăB tăcáchăth chăanhă(BC)ăv iă l ngăSP,ăSFăt iă u.ăD aăvƠoăgiáătr ăc ngăđ ăch uă

B c 1: Thayăđ i các t ph gia siêu d o SP trong c p ph i n n c a Shen [24] (B ng 3.10)

B ng 3.10 T l c p ph i v i SPăthayăđ i theo nghiên c u c a Ph m [25]

T ăl ăc pă ph i Tênăm u SP1 SP2 SP3 SP4 SP5 Xiăm ng 1 1 1 1 1 Silica fume 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 B tăcát 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 Cát 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 N c/CKD 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 SP/XM 6% 5% 4% 3% 2% - Chú thích:

Tênăm uăđ căđ tătheoăđ nhăd ngăsau:ăSPx

SP:ăM uăcóăthƠnhăph năph ăgiaăsiêuăd oăthayăđ iătheo t ăl .

x: S th t các lo i m u, ng v i t ng lo i m u có t l SP/XMăthayăđ i

N c/CKD:ă T ă l ă N c/Ch tă k tă dínhă (Ch tă k tă dínhă g mă xiă m ng+silicaă fume+b tăcátăth chăanh)

SP/XM:ăT ăl ăthƠnhăph năPGSD/xiăm ng

B c 2: Thayăđ i t l silicafume (SF) v iăl ng ph gia t iă uă(xemăB ng 3.11). D a vào giá tr c ngăđ ch uănén,ătìmăđ c t l SF t iă uăchoăc p ph i HPC [25].

B ng 3.11 T l c p ph i HPC v iăSFăthayăđ i theo nghiên c u c a Ph m [25]

T ăl ăc pă ph i Tênăm u SF1 SF2 SF3 Xiăm ng 1 1 1 Silica fume 0.3 0.2 0.1 B tăcát 0.3 0.3 0.3 Cát 1.1 1.1 1.1 N c/CKD 0.2 0.2 0.2 SP/XM 5% 5% 5%

B c 3: Thayăđ i t l b t cát th ch anh (BC) v iăl ng SP và SF t iă u b ng 0.1 (B ng 3.12). D a vào giá tr c ngăđ ch uănén,ătìmăđ c t l BC t iă uăchoăHPC [25].

B ng 3.12 T l c p ph i HPC v i BCăthayăđ i theo nghiên c u c a Ph m [25]

T ăl ăc pă ph i Tênăm u BC1 BC2 BC3 Xiăm ng 1 1 1 Silica fume 0.1 0.1 0.1 B tăcát 0.3 0.2 0.1 Cát 1.1 1.1 1.1 N c/CKD 0.2 0.2 0.2 SP/XM 5% 5% 5%

Sau khi d a trên các thành ph n c p ph i c a Ph m [25], tác gi ti p t c s d ng thành ph nătroăbayăđ tìm ra c p ph i t iă u nh ăHình 3.14.

Hình 3.14 Thayăđ i thành ph n tro bay trên c p ph i n n theo nghiên c u c a Ph m [25]

C th : tác gi dùng c 2 thành ph n c p ph iăHPCăđ thêm vào tro bay (xem B ng 3.13 và 3.14).

 V i t l BC = 0.2X

B ng 3.13 T l thành ph n c p ph i các m u v i thành ph n tro bay thayăđ i và t l BC = 0.2X T l c p ph i Tên m u v1 v2 v3 Xiăm ng 1 1 1

B că4:ăThayăđ iăt ăl ătroăbayăv iăl ngăSP,ăSF,ăBCăt iă u.ăD aăvƠoăgiáătr ăc ngăđ ăch uănén,ătìmăđ căt ăl ă

troăbayăt iă uăchoăc păph iăHPC

Silica fume 0.1 0.1 0.1 B t cát 0.2 0.2 0.2 Tro bay 0.0 0.1 0.15 Cát 1.1 1.1 1.1 N c/CKD 0.2 0.2 0.2 SP/XM 5% 5% 5%  V i t l BC = 0.1X

B ng 3.14 T l thành ph n c p ph i các m u v i thành ph n tro bay thayăđ i và t l BC = 0.1X T l c p ph i Tên m u v4 v5 v6 Xiăm ng 1 1 1 Silica fume 0.1 0.1 0.1 B t cát 0.1 0.1 0.1 Tro bay 0.0 0.1 0.15 Cát 1.1 1.1 1.1 N c/CKD 0.2 0.2 0.2 SP/XM 5% 5% 5%

3.4.2 Quy trình s n xu t bê tơng.

Bê tơng ch tăl ng caoăđ c tr n trong các máy tr năc ng b căthơngăth ng có b đi u ch nh t căđ tr n. Dung tích c a máy tr n tùy theo kh iăl ng c a cơng trình ch n cho phù h p. V ki u tr n, thông qua vi c tham kh o các nghiên c uătr căđơyăvƠăquaă quá trình tr n th , tác gi đ xu t quá trình tr n b ng máy c ng b c có t căđ quay t 20 -30 vịng phút, t t nh t là s d ng máy có 2 t căđ là quay v a và quay nhanh. Quy trình tr n c th đ căđ xu tănh ăHình 3.15.

*T ng th i gian tr n: 6 phút

Hình 3.15 Quy trình tr n c p ph i HPC

3.4.3 C ng đ ch u nén c a m u bê tông

M uăsauăkhiăđúcăđ c b oăd ngătrongăđi u ki n phù h p: m uăđ c ph b ngăkh nă tăvƠăđ căđ t trong phịng có nhi tăđ năđ nh 25 oCănh ăHìnhă3.16.

B c 1: Tr năkhơăxiăm ngăv i silicafume, b t cát, tro bay và cho máy tr năđ u h n h p trong 1 phút v i t c đ v a.

B c 2: Thêm vào h n h păn c và ph gia siêu d o, kh iăđ ng máy tr n v i t căđ v aătrongă1ăphút,ăsauăđóă ti p t c chuy n sang ch đ quay nhanh trong 1 phút đ n khi h n h păđ ng nh t.

B c 3: Thêmăl ng cát vào h n h p, b t ch đ quay v a trong 1 phút và quay nhanh trong 1 phút.

B c 4: Cho ti p ph n s i thép vào h n h p, tr n v i

t căđ cao trong 1 phút.

Hình 3.16 B oăd ng m u bê tơng

Sauăđó, m uăđ căđemăđiănénăt i 3, 7, 28 ngày tu i. Quy trình thí nghi m tuân theo TCVN 3118:1993 [23]. Thi t b thí nghi m là máy nén bê tơng t i phịng thí nghi m V t li u Xây d ng c aătr ngănh ăt i Hình 3.17 (a) và (b).

(a) (b)

Hình 3.17 Thi t b thí nghi m s d ng t i phòng

3.4.4 Modulăđàn h i và h s poison

Sau 28 ngày tu i, m uăđ c ti năhƠnhăđemăđiăthíănghi măxácăđ nhămodulăđƠnăh i. Quy trình thí nghi mătuơnătheoăh ng d n t i Tiêu chu n ASTM C469 [26], các h s quy đ i theo TCVN 3118-1993 [23] và nghiên c u c a Tr n [27]. Hình 3.18 mơ t q trình th c hi n thí nghi m. i v i thí nghi m v t li u d m, các thi t b bao g m:

- Khungăđoăchuy n v - đoămơăđun

Hình 3.18 Q trình thí nghi m modulăđƠnăh i và h s poison

Thi t b và ph ng pháp thí nghi m d m

3.5.1 Thi t b thí nghi m d m

Các thí nghi măModulăđƠnăh i và k t c u d m ch Tăđ căđ i ng công ty

BACHKHOA testing (LAS XD 712) th c hi n t ngƠyă10/4/2022ăđ n 20/5/2022. ti n hành thí nghi m u n d m T và thu th p d li uănh ătiêu chu n yêu c u, tác gi đưăs d ng nh ng thi t b g m:

- H th ng ghi nh n d li u SCXI nh ăHìnhă3.19 (a) - C m bi n l c ậ Loadcell 10T nh ăHìnhă3.19 (b)

- C m bi nă đoă chuy n v ph ngă ngangă (LVDTă- Linear Variable Differential Transformer) nh ăHìnhă3.19 (c)

- C m bi nă đoă chuy n v ph ngă d c (LVDT - Linear Variable Differential Transformer) nh ăHìnhă3.19 (d)

- Strain gauge ậđoăbi n d ng thép nh ăHìnhă3.19 (e) - Thi t b đoăb r ng v t n t nh ăHìnhă3.19 (f)

a. H th ng ghi nh n d li u SCXI b. C m bi n l c ậ Loadcell 10T

c.ăLDVTăđoăchuy n v ph ngăngangăăăăăăăăd.ăLDVTăđoăchuy n v ph ngăd c

e. Strain gauge - đoăbi n d ng thép f. Thi t b đoăb r ng v t n t Hình 3.19 Thi t b dùng cho thí nghi m d m

3.5.2 Ph ngăphápăthíănghi m d m

Thí nghi m d m d aătrênăh ng d n t i tiêu chu n ASTM C1018: Do th c hi n theo mơ hình m u th c nghi m nên ch áp d ng m t ph n (mơ hình thí nghi m) theo các tiêu chu n hi n hành. Tiêu chu n hi n hành khôngăquyăđnh v kíchăth c m uănh ăm u thí

Trongăqătrìnhăđúcăm u, strain gauge (xem Hình 3.19.e)ăđ c l păđ t trên c t thép ch u l c chính c a d m nh m m căđíchăghiănh n giá tr bi n d ng c a thép trong quá trình