CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.2. Nghiên cứu chế tạo bê tông rỗng thoát nước
4.2.2. Ảnh hưởng của độ nhớt hồ CKD đến chiều dày tối đa của hồ CKD trong
Tác giả sử dụng 10 hỗn hợp chất kết dính có độ nhớt khác nhau tăng dần từ 19 mmPa.s (N/CKD=0,24, tại điểm này độ nhớt rất nhỏ, hồ CKD rất dễ dàng tách ra khi có tác động chấn động) đến 354 mmPa.s (N/CKD=0,2, tại thời điểm này hồ CKD tương đối khô cứng, hỗn hợp bê tông sau khi trộn các hạt rời rạc, khi tạo hình các hạt rất khó dính bám vào nhau), với mỗi cấp phối tác giả tiến hành xác định chiều dày lớp hồ CKD tối đa bọc xung quanh hạt cốt liệu lớn, phương pháp xác định theo mục 3.2.2. Kết quả đánh giá ảnh hưởng của độ nhớt hồ CKD tới chiều dày hồ CKD lớn nhất được thể hiện trong Bảng 4.2 và Hình 4.8.
Bảng 4.2 Kết quả xác định chiều dày tối đa của hồ CKD trong BTRTN khi sử dụng CLL cỡ hạt (5-10) mm
TT
Độ nhớt hồ
CKD, mmPa.s
Lượng dùng vật liệu thành phần cho 1 m3 bê tông, kg
Chiều dày tối đa của hồ CKD trong BTRTN, mm
CLL X FA SF N PGSD
1 354 1604 555,6 0,0 0,0 111,1 2,2 0,710
2 278 1604 485,8 0,0 54,0 108,0 2,2 0,650
3 205 1604 486,2 54,0 0,0 108,0 2,2 0,590
4 148 1604 535,2 0,0 0,0 117,7 2,1 0,480
5 121 1604 345,8 98,8 49,4 108,7 2,0 0,450
6 89 1604 405,5 50,7 50,7 111,5 2,0 0,420
7 69 1604 345,5 49,4 98,7 108,6 2,0 0,387
8 39 1604 288,6 48,1 144,3 105,8 1,9 0,340
9 31 1604 391,8 49,0 49,0 117,5 2,0 0,255
10 19 1604 279,4 46,6 139,7 111,8 1,9 0,243
Bảng 4.3 Kết quả xác định chiều dày tối đa của hồ CKD trong BTRTN khi sử dụng CLL cỡ hạt (10-20) mm
TT
Độ nhớt hồ
CKD, mmPa.s
Lượng dùng vật liệu thành phần cho 1 m3 bê tông, kg
Chiều dày tối đa của hồ CKD trong BTRTN, mm
CLL X FA SF N PGSD
1 354 1554 590,5 0,0 0,0 118,1 2,4 0,821
2 278 1554 516,2 0,0 57,4 114,7 2,3 0,716
3 205 1554 516,7 57,4 0,0 114,8 2,3 0,654
4 148 1554 568,7 0,0 0,0 125,1 2,3 0,634
5 121 1554 367,5 105,0 52,5 115,5 2,1 0,548
6 89 1554 430,9 53,9 53,9 118,5 2,2 0,542
7 69 1554 367,2 52,5 104,9 115,4 2,1 0,474 8 39 1554 306,7 51,1 153,4 112,5 2,0 0,439
9 31 1554 416,4 52,0 52,0 124,9 2,1 0,382
10 19 1554 296,9 49,5 148,5 118,8 2,0 0,297
Hình 4.8 Ảnh hưởng của độ nhớt tới chiều dày lớn nhất của màng hồ CKD
y = 0.1593ln(x) - 0.2705 R² = 0.9521
y = 0.1618ln(x) - 0.1835 R² = 0.9672
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
0 100 200 300 400
Chiều dày lớn nhất của hồ CKD, mm
Độ nhớt của hồ CKD, mmPa.s
Đá dăm 5-10 Đá dăm 10-20
a) HHBT quá nhão, tách hồ b) HHBT đạt yêu cầu c) HHBT quá khô Hình 4.9 HHBT sau khi trộn
Theo kết quả thực nghiệm ta thấy:
- Khi độ nhớt của hồ CKD tăng dần hỗn hợp hồ CKD dần sệt lại làm tăng khả năng bám dính của hồ CKD vào bề mặt hạt cốt liệu, từ đó tăng chiều dày hồ CKD lớn nhất bọc xung quanh hạt cốt liệu, nhưng tốc độ tăng chậm dần. Khi tăng độ nhớt từ 19 mmPa.s đến 148 mmPa.s, chiều dày hồ CKD lớn nhất tăng nhanh: Với cốt liệu (5- 10) mm tăng từ 0,243 mm lên 0,480 mm (tăng 97,5%, tốc độ tăng chiều dầy 0,184 mm/100 mmPa.s), với cốt liệu (10-20) mm tăng từ 0,297 mm lên 0,634 mm (tăng 113,5%, tốc độ tăng chiều dầy 0,261 mm/100 mmPa.s). Tiếp tục tăng độ nhớt cho đến 278 mmPa.s thì chiều dầy hồ CKD lớn nhất tăng chậm lại, với cốt liệu (10-20) mm tốc độ tăng chiều dầy giảm xuống rất nhanh chỉ còn 0,063 mm/100 mmPa.s. Khi độ nhớt từ 278 mmPa.s trở lên thì chiều dày tăng không đáng kể. Khi cố định thể hồ CKD trong thí nghiệm, quan hệ giữa độ nhớt hồ CKD với chiều dầy hồ CKD lớn nhất trong BTRTN được thể hiện trong các công thức:
Với cốt liệu (5-10) mm: y=0,1593ln(x)-0,2705 (4.8) Với cốt liệu (10-20) mm: y=0,1618ln(x)-0,1835 (4.9) Trong đó: y – Chiều dầy hồ CKD lớn nhất trong BTRTN, mm
x – Độ nhớt của hồ CKD, mmPa.s (x ∈ [19; 354] mmPa.s) Dựa vào các công thức (4.8) và (4.9) ta có thể đưa ra chỉ dẫn về hồ CKD như: loại và lượng dùng phụ gia, tỷ lệ N/CKD khi sử trong BTRTN để tránh hiện tượng bị tách hồ CKD bịt kín phần đáy, làm suy giảm nhanh hệ số thoát nước nước, đồng thời vẫn đảm bảo được tính công tác của hỗn hợp bê tông.
- Khi cùng độ nhớt của hồ CKD, chiều dày hồ CKD lớn nhất tỷ lệ thuận với cỡ hạt cốt liệu lớn. Đối với hạt cốt liệu có đường kính nhỏ thì tương ứng với đường kính của khối hồ bám trên bề mặt nhỏ dẫn đến sức căng bề mặt của hồ sẽ lớn hơn. Sức căng bề mặt này có xu hướng kéo nhỏ đường kính khối cầu của hồ trên bề mặt cốt liệu, vì vậy lớp hồ CKD sẽ mỏng hơn so với trên hạt cốt liệu có kích thước lớn hơn.
+ Khi sử dụng hỗn hợp hồ CKD có độ nhớt rất nhỏ 19 mmPa.s, chiều dày hồ CKD lớn nhất với cỡ hạt (5-10) mm đạt 0,243 mm, còn với cỡ hạt (10-20) mm là 0,297 mm, tại độ nhớt này khả năng bám dính của hồ vào bề mặt hạt cốt liệu lớn rất yếu, HHBT rất dễ xảy ra hiện tượng tách hồ CKD được thể hiện trong mục a) của Hình 4.9.
+ Khi sử dụng hồ CKD có độ nhớt 354 mmPa.s, chiều dày lần lượt là 0,710 mm và 0,821 mm, lúc này hỗn hợp bê tông khá khô cứng các hạt rời rạc, được thể hiện trong mục c) của Hình 4.9, khi đó làm giảm sự kết dính giữa các hạt. Nếu tiếp tục tăng độ nhớt hồ CKD thì HHBT trở nên khô cứng các hạt không thể dính kết với nhau, không thể tạo hình sản phẩm.