CHƯƠNG 3. ĐÁNH GIÁ TÍNH CHẤT CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG SỬ DỤNG CÁT NGHIỀN TRONG CÔNG TRÌNH CẦU. HIỆU QUẢ KINH TẾ
3.2. Cường độ bê tông
3.2.1. Quá trình thực hiện:
Quá trình chế bị mẫu, dưỡng hộ và nén mẫu xác định cường độ tuân theo ASTM C39: Tiêu chuẩn thí nghiệm cường độ nén mẫu hình trụ.
DUT.LRCC
Mẫu thử của từng cấp phối đƣợc trộn trong cùng một lần trộn, trên máy trộn cƣỡng bức trục ngang. Số lƣợng mẫu thử của từng cấp phối gồm 3 tổ mẫu (9 viên mẫu trụ 15 x30 cm) để xác định cường độ ở các tuổi 3 ngày, 7 ngày và 28 ngày.
Hình 3.6. Dƣỡng hộ mẫu bê tông
Hình 3.7. Nén mẫu xác định cường độ 3.2.2. Kết quả thí nghiệm:
Kết quả nén mẫu xác định cường độ được tiến hành ở các tuổi mẫu 3 ngày, 7 ngày và 28 ngày đƣợc thống kê theo bảng sau:
DUT.LRCC
3.2.2.1. cấp phối bê tông thiết kế: C30 (7 ngày tuổi)
Bảng 3.4. Kết quả thí nghiệm cường độ mẫu bê tông thiết kế C30.
STT Kí hiệu cấp phối
Cường độ nén mẫu (Mẫu trụ 15 x 30 cm)
3 Ngày 7 Ngày 28 Ngày
1 C30_100S/0N 24.4 34.2 40.0
2 C30_70S/30N 22.2 33.3 40.9
3 C30_50S/50N 21.3 35.3 43.2
4 C30_30S/70N 19.5 32.4 44.6
5 C30_0S/100N 20.6 33.6 44.5
Hình 3.8. Biểu đồ phát triển cường độ của bê tông C30 theo thời gian Từ bảng 3.4 và hình 3.8 có thể thấy sự phát triển cường độ và ảnh hưởng của các tỷ lệ thay thế cát sông bằng cát nghiền đến cường độ nén của bê tông. Sau 7 ngày tuổi, cường độ của bê tông của tất cả các cấp phối đều đạt cường độ thiết kế trên 30 MPa.
Dựa vào kết quả thí nghiệm cho thấy, cường độ bê tông sử dụng 100% cát sông có cường độ đều thấp hơn cường độ bê tông được phối trộn trộn với cát nghiền. Nguyên nhân là cát nghiền về bản chất giống nhƣ cốt liệu thô đá dăm, bề mặt có độ góc cạnh
DUT.LRCC
cao, nhám, giúp tăng khả năng liên kết với hồ xi măng, tạo khung chịu lực vững chắc làm gia tăng cường độ của bê tông.
Cường độ của bê tông thực tế khi sử dụng cát nghiền thay thế cho cát sông ở các tỷ lệ phối trộn vẫn đảm bảo khả năng sử dụng trong một số hạng mục của công trình Cầu.
3.2.2.2. cấp phối bê tông thiết kế: C40 (7 ngày tuổi)
Kết quả nén mẫu xác định cường độ được tiến hành ở các tuổi mẫu 3 ngày, 7 ngày và 28 ngày với các cấp phối C40_100/0; C40_30/70; C400/100, đƣợc thống kê theo bảng sau:
Bảng 3.5. Kết quả thí nghiệm cường độ mẫu bê tông thiết kế C40.
STT Kí hiệu cấp phối
Cường độ nén mẫu (Mẫu trụ 15 x 30 cm)
3 Ngày 7 Ngày 28 Ngày
1 C40_100S/0N 31.6 44.6 53.9
2 C40_30S/70N 31.0 41.9 50.8
3 C40_0S/100N 30.9 40.5 51.9
Hình 3.9. Biểu đồ phát triển cường độ của bê tông C40 theo thời gian
DUT.LRCC
Từ bảng 3.5 và hình 3.8 có thể thấy sự phát triển cường độ và ảnh hưởng của các tỷ lệ thay thế cát sông bằng cát nghiền đến cường độ nén của bê tông. Sau 7 ngày tuổi, cường độ của bê tông của tất cả các cấp phối đều đạt cường độ thiết kế trên 40 MPa.
Về mặt cường độ, bê tông được thay thế bằng cát nghiền vẫn đảm bảo việc sử dụng trong một số hạng mục của công trình Cầu.
Giá trị cường độ chịu nén của bê tông sử dụng 70%, 100% cát nghiền thay thế cát sông có diễn tiến chậm hơn, nhƣng rất ít chênh lệch so với cát sông. Có thể do hàm lƣợng bột trong cát nghiền đã xử lý ở trên còn chiếm tỷ lệ cao 12.45% (theo bảng 2.12) đã ảnh hưởng đến liên kết trong cấu trúc bê tông. Lượng ngậm nước của thành phần hạt mịn ảnh hưởng đến lượng nước trong quá trình thủy hóa của chất kết dính.
3.2.2.3. cấp phối bê tông thiết kế: C50 (28 ngày tuổi)
Bảng 3.6. Kết quả thí nghiệm cường độ mẫu bê tông thiết kế C50
STT Kí hiệu cấp phối
Cường độ nén mẫu (Mẫu trụ 15 x 30 cm)
3 Ngày 7 Ngày 28 Ngày
1 C50_100S/0N 31.9 48.3 57.9
2 C50_30S/70N 29.9 46.6 54.4
3 C50_0S/100N 31.6 48.8 56.0
Hình 3.10. Biểu đồ phát triển cường độ của bê tông C50 theo thời gian
DUT.LRCC
Từ Bảng 3.6 và Hình 3.9 có thể thấy sự phát triển cường độ và ảnh hưởng của các tỷ lệ thay thế cát sông bằng cát nghiền đến cường độ nén của bê tông. Sau 28 ngày tuổi, cường độ của bê tông của tất cả các cấp phối đều đạt cường độ thiết kế trên 50 MPa.
Diễn tiến phát triển cường độ của bê tông đảm bảo khả năng sử dụng trong công trình Cầu.
Tương tự bê tông thiết kế C40, giá trị cường độ chịu nén của bê tông sử dụng 70%, 100% cát nghiền thay thế cát sông có diễn tiến chậm hơn, nhƣng rất ít chênh lệch so với cát sông. Có thể do hàm lƣợng bột trong cát nghiền đã xử lý ở trên còn chiếm tỷ lệ cao 12.45% (theo bảng 2.12) đã ảnh hưởng đến liên kết trong cấu trúc bê tông và khả năng làm việc của phụ gia. Lượng ngậm nước của thành phần hạt mịn ảnh hưởng đến lượng nước trong quá trình thủy hóa của chất kết dính.