Sự phân tầng trong bê tơng có ảnh hưởng lớn đến tắnh đồng nhất của bê tơng. Việc sử dụng có tắnh chất lạm dụng hoặc khơng được khống chế tốt các giải pháp cho phép cải thiện tắnh dễ đổ của bê tơng có thể dẫn tới thiếu sự ựồng nhất do phân tầng.
Rất phổ biến là sự phân tầng làm cho chất lượng bê tông ... Phân tầng là do thành phần không hợp lý thiếu chấn ựộng trong hoặc là do hồ xi măng do rị rỉ của ván khn. Sự phân tầng của bê tơng tươi cũng có thể xảy ra khi trộn, khi chuyên chở, ựầm chắc v.v...
8.1. Sự khơng đồng nhất trong khối bê tơng.
Cần bảo ựảm ựược sự phân bổ tốt các thành phần cấu tạo bê tông ựể tạo ra ựộ đồng nhất.
Sự khơng đồng nhất trong khối bê tông trong phần lớn các trường hợp, xuất phát từ các sự khác nhau của tỉ trọng giữa một phần là các hạt cốt liệu lớn và phần kia là vữạ đối với những bê tông thơng thường, tỷ trọng của đá bằng khoảng 2,6 và của vữa
khoảng 2,1. Trong trường hợp này, các hạt lớn lắng xuống ựáỵ Trong trường hợp bê tông nhẹ, hiện tượng phân tầng là ngược lại: các hạt lớn nhất là nhẹ nhất có xu hướng nổi lên.
Kiểu phân tầng này không thể hiện rõ ràng ở trên mặt khối bê tơng đã đổ khn, nhưng có các hậu quả xấu đối với phẩm chất của bê tơng trong cơng trình.
Trong các vùng ở đấy bê tơng bị chấn ựộng quá mức chứa nhiều ựá, ựộ ựặc chắc tăng lên, nhưng lại dễ vỡ. Bê tơng như vậy có thể có cường độ kéo nhỏ hơn.
Ngược lại, trong vùng bê tông chứa nhiều vữa, ựộ ựặc chắc ựối với cốt liệu to giảm ựi và cường độ nén cũng có thể giảm.
8.2. Xác ựịnh trạng thái phân tầng
Sự phân tầng ựược tạo ra bởi các thao tác cơng nghệ đem lại độ đồng nhất thấp của hỗn hợp bê tơng tươị Cần đo được sự phân tầng này trên các mẫu vật liệu ựược lấy ra từ bên trong bê tông trong các pha khác nhau của sản xuất và đổ bê tơng. GORISSE ựề nghị phương pháp sau ựây:
Nguyên tắc ựo ựộ phân tầng là xác ựịnh ựộ giàu vữa
G M
M
+ của mẫu ựược lấy ra
từ máy trộn so sánh với ựộ giầu vữa
0 0 0 G M M
+ của thành phần , của hỗn hợp lý thuyết.
Lấy bê tông từ máy trộn hoặc ở máy trước khi ựổ bê tơng rồi tách G (đá > 5mm) và M (vữa < 5cm) bằng sàng có ựường kắnh 38 (5mm) ở trong nước nước.
Tắnh được độ phân tầng theo cơng thức:
0 0 0 G M M G M M ISO + + =
Với: M- trọng lượng của vữa trong mẫu (cát + xi măng + nước của bê tông) G- trọng lượng của ựá > 5mm của mẫu
M0- trọng lượng của vữa (cát + xi măng + nước của bê tông) trong hỗn hợp bê tông
G0- trọng lượng của đá > 5mm trong hỗn hợp bê tơng.
- Nếu IS0 bằng 1 (bằng sai số của phép ựo gần ựúng), hỗn hợp giống như lý thuyết là khơng có phân tầng.
- Nếu IS0 > 1, có sự phân tầng do nhiều vữạ - Nếu IS0 < 1, có sự phân tầng do thiếu vữạ
Thực tế, giá trị của độ phân tầng thường nói chung nhỏ hơn (khoảng 0,97). điều này xuất phát từ việc mà mất một phần vữa trong các cách thao tác, phân tắch khác nhau và các thành phần khơng hồn tồn bằng nhau về trọng lượng.
Từ thực nghiệm ựược thực hiện bởi GORISSE ựể xem xét ựộ phân tầng khi trộn, vận chuyển, chấn động có các kết quả sau:
- Việc trộn: để ựánh giá sự ựồng nhất của bê tông trong thùng của máy trộn, người ta có thể lấy ra các mẫu khoảng 20kg ở các giai ựoạn khác nhau của thời gian ựổ một mẻ trộn ra và tiếp tiếp tiến hành phân tắch dưới nước.
- Phễu MARSH ựược dùng bởi những người khai thác dầu khắ để thắ nghiệm bùn cho việc khoan và trong bê tông tự đầm hoặc bê tơng. Phương pháp này cho phép ựo ựộ nhớt biểu kiến, tức là ựộ nhớt của chất lỏng Niutơn có cùng khối lượng thể tắch chảy trong cùng điều kiện. đó khơng phải là thắ nghiệm chặt chẽ, nhưng là phương pháp thực tế ở hiện trường.
Hình 3.5. Cơn MARSH
- Những khn hình cịn được chấn động, đối với bê tơng, cũng cho phép đo ựộ nhớt biểu kiến trong khi có sự phá hoại độ dắnh gây nên bởi chấn ựộng.
- Dẻo kế MEYNTER - ORTH v.v...
7.2. đo và đánh giá tắnh dễ đổ
Chúng tơi đã nhận xét rằng rất khó tách số ựo các ựại lượng lưu biến và rằng phải thoả mãn với các số đo gộp chung. Ngồi ra, đối với bê tơng, các số ựo bị nhiễu bởi dải rộng thành phần hạt.
Người ta có thể đặc trưng độ chảy của bê tơng bằng độ nhớt của nó dưới chấn ựộng. Người ta ựã xác ựịnh ựược chỉ tiêu này từ số ựo thời gian chảy của một thể tắch bê tơng nào đó trong cơn chấn động.
Hình 3.6. Nhớt kế kiểu VEE BEE
độ ổn định của bê tơng dẻo có tương quan với ngưỡng cắt. Người ta có thể đặc trưng nó bằng phép thử độ chảy bẹt. Việc đo này được thực hiện bằng cơn ABRAMS.
8. Sự phân tầng
Sự phân tầng trong bê tơng có ảnh hưởng lớn đến tắnh đồng nhất của bê tông. Việc sử dụng có tắnh chất lạm dụng hoặc khơng được khống chế tốt các giải pháp cho phép cải thiện tắnh dễ đổ của bê tơng có thể dẫn tới thiếu sự ựồng nhất do phân tầng.
Rất phổ biến là sự phân tầng làm cho chất lượng bê tông ... Phân tầng là do thành phần không hợp lý thiếu chấn ựộng trong hoặc là do hồ xi măng do rò rỉ của ván khuôn. Sự phân tầng của bê tơng tươi cũng có thể xảy ra khi trộn, khi chuyên chở, ựầm chắc v.v...
8.1. Sự khơng đồng nhất trong khối bê tơng.
Cần bảo ựảm ựược sự phân bổ tốt các thành phần cấu tạo bê tông ựể tạo ra ựộ đồng nhất.
Sự khơng đồng nhất trong khối bê tông trong phần lớn các trường hợp, xuất phát từ các sự khác nhau của tỉ trọng giữa một phần là các hạt cốt liệu lớn và phần kia là vữạ đối với những bê tông thơng thường, tỷ trọng của đá bằng khoảng 2,6 và của vữa khoảng 2,1. Trong trường hợp này, các hạt lớn lắng xuống ựáỵ Trong trường hợp bê tông nhẹ, hiện tượng phân tầng là ngược lại: các hạt lớn nhất là nhẹ nhất có xu hướng nổi lên.
Kiểu phân tầng này không thể hiện rõ ràng ở trên mặt khối bê tơng đã đổ khn, nhưng có các hậu quả xấu đối với phẩm chất của bê tơng trong cơng trình.
Trong các vùng ở ựấy bê tơng bị chấn động q mức chứa nhiều đá, độ ựặc chắc tăng lên, nhưng lại dễ vỡ. Bê tơng như vậy có thể có cường ựộ kéo nhỏ hơn.
Ngược lại, trong vùng bê tông chứa nhiều vữa, ựộ ựặc chắc ựối với cốt liệu to giảm ựi và cường độ nén cũng có thể giảm.
8.2. Xác ựịnh trạng thái phân tầng
Sự phân tầng ựược tạo ra bởi các thao tác cơng nghệ đem lại độ đồng nhất thấp của hỗn hợp bê tơng tươị Cần đo được sự phân tầng này trên các mẫu vật liệu ựược lấy ra từ bên trong bê tông trong các pha khác nhau của sản xuất và đổ bê tơng. GORISSE ựề nghị phương pháp sau ựây:
Nguyên tắc ựo ựộ phân tầng là xác ựịnh ựộ giàu vữa
G M
M
+ của mẫu ựược lấy ra
từ máy trộn so sánh với ựộ giầu vữa
0 0 0 G M M
+ của thành phần , của hỗn hợp lý thuyết.
Lấy bê tông từ máy trộn hoặc ở máy trước khi ựổ bê tơng rồi tách G (đá > 5mm) và M (vữa < 5cm) bằng sàng có ựường kắnh 38 (5mm) ở trong nước nước.
Tắnh được độ phân tầng theo cơng thức:
0 0 0 G M M G M M ISO + + =
Với: M- trọng lượng của vữa trong mẫu (cát + xi măng + nước của bê tông) G- trọng lượng của ựá > 5mm của mẫu
M0- trọng lượng của vữa (cát + xi măng + nước của bê tông) trong hỗn hợp bê tông
G0- trọng lượng của đá > 5mm trong hỗn hợp bê tơng.
- Nếu IS0 bằng 1 (bằng sai số của phép ựo gần ựúng), hỗn hợp giống như lý thuyết là khơng có phân tầng.
- Nếu IS0 > 1, có sự phân tầng do nhiều vữạ - Nếu IS0 < 1, có sự phân tầng do thiếu vữạ
Thực tế, giá trị của độ phân tầng thường nói chung nhỏ hơn (khoảng 0,97). điều này xuất phát từ việc mà mất một phần vữa trong các cách thao tác, phân tắch khác nhau và các thành phần khơng hồn tồn bằng nhau về trọng lượng.
Từ thực nghiệm ựược thực hiện bởi GORISSE ựể xem xét ựộ phân tầng khi trộn, vận chuyển, chấn động có các kết quả sau:
- Việc trộn: để ựánh giá sự ựồng nhất của bê tông trong thùng của máy trộn, người ta có thể lấy ra các mẫu khoảng 20kg ở các giai ựoạn khác nhau của thời gian ựổ một mẻ trộn ra và tiếp tiếp tiến hành phân tắch dưới nước.
Các kết quả ựạt ựược ựối với bốn máy trộn ựược ựổ ra thành năm phần càng bằng nhau, mỗi phần ựều ựược lấy mẫụ Người ta nhận thấy rằng ba máy nhào cho các giá trị gần như khơng đổi, trong khi mà đối với máy trộn bê tông hiện tượng phân tầng rất rõ nét.
- Vận chuyển: C.ẸB.T.P đã tiến hành một vài thắ nghiệm liên quan với việc vận chuyển bê tơng bằng xe ben là rất có hại, ngay cả trong thời gian khá ngắn, sau 15 phút vận chuyển, ựã thể hiện sự khơng đồng nhất rất rõ.
- Chấn ựộng: để kiểm tra các giả thuyết ựã nêu ở trên, theo các giả thuyết này các phần tử ựặc lắng xuống đáy khn, các thắ nghiệm đã được thực hiện trên các mẫu hình trụ (φ25cm và H45cm).
Các kết quả ựạt ựược với hai bê tơng yếu được chấn ựộng trên bàn rung trong thời gian gấp đơi thời gian bình thường. Bê tơng đầu tiên là một loại bê tơng cổ điển (thơng thường) với cốt liệu đá vơi - silic, bê tơng thứ hai là bê tơng dùng cốt liệu đất sét nở phồng (Kezamzit).
Theo biến thiên của chỉ số ựộ phân tầng trong thời gian của 5 lần lấy mẫu ựược thực hiện từ lúc bắt ựầu ựổ ựến lúc ựổ ra hết ựối với 4 loại máy trộn khác nhaụ
Sự phân tầng rất rõ ựối với bê tơng thường được chấn động rất mạnh.
- Cốt liệu đặc của bê tơng thơng thường lắng xuống ựáy, trong khi mà các hạt nhẹ lại nổi lên trên mặt.
- Các biến thiên của IS0 trong trường hợp ựất sét nở (Kêzamzit) rất lớn. Trong trường hợp này những khác nhau về tỉ trọng giữa các hạt lớn và vữa rất rõ rệt.