Nghiên cứu thực nghiệm vật liệu bê tông hạt nhỏ gồm hỗn hợp cát đỏ, cát nghiền, tro bay, xi măng

3.8. Nghiên cứu thực nghiệm trong phòng bê tông hạt nhỏ sử dụng cát đỏ Bình Thuận và tro bay Vĩnh Tân

3.8.3. Nghiên cứu thực nghiệm vật liệu bê tông hạt nhỏ gồm hỗn hợp cát đỏ, cát nghiền, tro bay, xi măng

3.8.3.1. Mục đích

Thực nghiệm được thực hiện để xác định các chỉ tiêu cường độ của vật liệu bê tông như cường độ chịu nén nở hông, cường độ kéo khi ép chẻ, mô đun đàn hồi nhằm kiến nghị sử dụng vật liệu làm lớp móng, mặt đường GTNT.

3.8.3.2. Vật liệu thực nghiệm 1) Cát đỏ:

Là loại cát đỏ khu vực Phan Thiết, Bình Thuận, các chỉ tiêu cơ lý, thành phần khoáng, thành phần hạt trình bày tại các Bảng 3.3, 3.4.

2) Cát nghiền:

- Là loại cát đƣợc lấy từ mỏ khu vực Hàm Đức, Hàm Thuận Bắc, tỉnh Bình Thuận, vận chuyển và thực nghiệm tại phòng thí nghiệm bộ môn vật liệu xây dựng, trường đại học Giao thông vận tải; kết quả thành phần hạt và một số chỉ

tiêu cơ lý của cát nghiền mô tả trong Bảng 3.11.

3) Tro bay:

- Là tro bay của nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân, là tro bay a xít, loại F (theo TCVN 10302:2014 và ASTM C618), có các chỉ tiêu mô tả trong Bảng 3.9.

4) Xi măng:

- Xi măng thực nghiệm là loại PC40 VICEM Bút Sơn đáp ứng theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2682:2009, có các chỉ tiêu cơ lý mô tả trong Bảng 3.10.

5) Phụ gia

- Phụ gia RoadCon-SPR3000 sử dụng là phụ gia dẻo nhằm giảm lƣợng nước, tăng thời gian thủy hóa, tăng thời gian ninh kết bê tông, phù hợp với các tiêu chuẩn ASTM và tiêu chuẩn Việt Nam.

3.8.3.3. Nguyên tắc thiết kế mẫu

Nhƣ trình bày tại mục 2.6, có 2 nguyên lý cơ bản thiết kế cấp phối bê tông, đó là nguyên lý phối chế vật liệu đất và nguyên lý phối chế bê tông, với nguyên tắc chung là lƣợng vữa vật liệu kết dính phải đủ bao bọc các hạt cốt liệu thô mà còn đủ để có thể lấp đầy lỗ rỗng giữa các hạt cốt liệu nhỏ, vữa cát bao bọc các hạt cốt liệu thô, hình thành bê tông có độ đặc đồng đều, đạt đƣợc các yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật. Khi tiến hành thiết kế cấp phối bê tông, lƣợng vữa vật liệu kết dính có thể không thể lấp đầy lỗ rỗng các hạt cốt liệu nhỏ và lƣợng vữa cát không đủ để lấp đầy lỗ rỗng các hạt cốt liệu thô; nhƣng về cơ bản, phải xem xét đến điều kiện hiện trường thi công và điều kiện trong phòng thí nghiệm có sự khác nhau, nên phải gia tăng thêm một lƣợng vữa chất kết dính.

Theo phân tích đánh giá chất lƣợng bê tông phụ thuộc vào tỉ lệ N/CKD (CKD ở đây chỉ tính là xi măng) và các nghiên cứu lựa chọn tỉ lệ N/CKD phù hợp đối bê tông hạt nhỏ nhƣ phân tích tại mục 2.6 và các nghiên cứu tại [67], [68], với nghiên cứu về hàm lượng tro bay khi sử dụng trong hỗn hợp có thể giảm tương đối lượng nước, hơn nữa nghiên cứu thực nghiệm cũng sử dụng phụ gia dẻo một mặt góp phần giảm lượng nước, mặt khác thuận lợi trong chế tạo mẫu và thi công, Luận án đã lựa chọn tỉ lệ N/CKD bằng 0,37 để tiến hành các thực nghiệm trong phòng đối với bê tông hạt nhỏ.

- Tỉ lệ cát nghiền và cát đỏ Bình Thuận lựa chọn thí nghiệm theo 4 mức:

70% cát nghiền + 30% cát đỏ, 60% cát nghiền + 40% cát đỏ, 50% cát nghiền + 50% cát đỏ, 40% cát nghiền + 60% cát cát đỏ.

Trên cơ sở tỉ lệ cấp phối cát nghiền và cát đỏ, thành phần hạt của hỗn hợp cát đỏ, cát nghiền nhƣ Bảng 3.19 sau đây:

Bảng 3. 20 Thành phần hạt hỗn hợp cát nghiền và cát đỏ Cỡ hạt,

mm

Cát nghiền

(%)

Cát đỏ (%)

CP40- 60 (%)

CP50- 50 (%)

CP60- 40 (%)

CP70-30 (%)

CP lý tưởng Fuller (%)

0,075 1,22 0 25,88 21,77 17,66 13,55 28,37

0,14 5,36 12,69 44,07 37,62 31,16 24,71 34,21

0,315 16,9 54,27 62,25 54,70 47,14 39,58 43,63

0,63 32,18 99,01 72,34 65,65 58,95 52,26 53,72 1,25 54,51 99,90 81,74 77,21 72,67 68,13 65,98 2,5 82,18 100,00 92,87 91,09 89,31 87,53 81,23

5 99,68 100,00 99,87 99,84 99,81 99,78 100,00

(Ghi chú: CP – Cấp phối)

* Thực hiện thiết kế mẫu

Thiết kế thành phần mẻ trộn bê tông xi măng mặt đường có tro bay có cường độ ở tuổi 28 ngày.

1. Xác định thể tích hồ tối thiểu trên thể tích đặc hoàn toàn của vữa, p = Vhồ : Vvữa. (p chọn bằng 0,38).

2. Lựa chọn tỷ lệ tro bay/xi măng (TB/X) và nước /tro bay+xi măng (N/(X+TB)).

3. Xác định thể tích đặc của cốt liệu lớn Vđ.

4. Xác định thể tích vữa đặc tuyệt đối, Vv giả thuyết có 1% độ rỗng cuốn khí: Vv= Vbt x 0,98 – Vđ , trong đó Vbt là thể tích của bê tông.

5. Xác định thể tích tuyệt đối của hồ, Vh = Vv x p. 6. Xác định thể tích của cát, Vc : Vc = Vv ( 1- p ) 7. Xác định thể tích nước cho mẻ trộn thử, N.

N= Vh x 1

1 N X P N

X P

  



8. Xác định thể tích xi măng, Vx : Vx =

(1 ) N

P N

X X P

 



9. Xác định thể tích của tro bay, VTB : VTB= Vx (TB/X) 10. Chuyển đổi thể tích vật liệu thành khối lƣợng.

* Tính toán thành phần cấp phối bê tông có sử dụng tro bay Vĩnh Tân, dùng 25%

thay thế xi măng theo ACI 211.3R-02.

+ Bước 1: Xác định tỉ lệ thể tích tro bay (P) trên thể tích xi măng (C)

Tra hình A3.2 => tỉ lệ thể tích của nước (w) trên tro bay cộng xi măng 74

,

1

c p

w

+ Bước 2: Xác định tỉ lệ thể tích hồ không lẫn khí/ thể tích vữa không lẫn khí Pv có thể lấy trong khoảng 0,38 - 0,46. Chọn Pv=0,46

+ Bước 3: Xác định thể tích của cốt liệu thô VCA

Từ bảng A3.1 => chọn khối lƣợng tuyệt đối của cốt liệu thô trên một đơn vị thể tích của bê tông là 46. Do đó thể tích của cốt liệu thô:

VCA=0,46*1m3 = 0,46 m3

+ Bước 4: Xác định thể tích của không khí trong hỗn hợp VA

Theo giả thuyết, hàm lƣợng không khí bị cuốn vào hỗn hợp bê tông là 1%

tổng thể tích hỗn hợp bê tông. Thể tích của không khí VA:

VA= (hàm lƣợng khí/100)*CV=(1/100)* 1m3= 0,01 m3 Trong đó CV: thể tích đơn vị của bê tông

+ Bước 5: Xác định thể tích vữa không chứa không khí VM VM = Cv - VCA-VA= 1m3 - (0,46 * 1m3) - 0,01m3 = 0,53 m3

=> thể tích hồ không chứa không khí VP: VP = Pv* VM = 0,46 * 0,53 = 0,244m3

+ Bước 6: Xác định thể tích của cốt liệu mịn VFA

42 , 0 / *

/  



p c c

p

C P C

P c p









155 3

, 74 0 , 1 1

74 ,

* 1 244 , 0 1

* m

p c

w p c

w V

VW P 

 

 

 

VFA = VM*(1-PV) = 0,53 * (1-0,46) = 0,286 m3 + Bước 7: xác định thể tích của nước VW

+ Bước 8: xác định thể tích của xi măng

+ Bước 10: Xác định khối lượng của các vật liệu

Thành phần vật liệu cho 1m3 hỗn hợp bê tông với tỉ lệ cát đỏ/cát nghiền là 70%/30% tính toán đƣợc nhƣ sau: xi măng = 360 kg, cát nghiền 1259 kg, cát đỏ 540 kg, nước 165 lít, phụ gia Roadcon 3,6 lít.

- Tương tự tính với các tỉ lệ cát đỏ/cát nghiền 60%/40%, 50%/50% và 40%/60%.

* Số mẫu thí nghiệm

- Cấp phối: 4 cấp phối cát nghiền/cát đỏ theo các tỉ lệ 70/30, 60/40, 50/50, 40/60.

- Tuổi: thí nghiệm ở các độ tuổi 3 ngày, 7 ngày, 14 ngày và 28 ngày.

- Các chỉ tiêu thí nghiệm: Rn, Rech, Eđh.

- Số mẫu thí nghiệm cho mỗi loại cường độ là: 4 cấp phối x 4 độ tuổi x 3 mẫu (tổ hợp) = 48 mẫu.

- Tổng số mẫu thí nghiệm là: 48 x 3 = 144 mẫu.

* Cơ sở và thiết bị thí nghiệm

- Cơ sở thí nghiệm: Phòng thí nghiệm bộ môn vật liệu, trường đại học Giao thông vận tải.

- Thiết bị thí nghiệm:

+ Máy trộn vật liệu: sử dụng máy trộn cƣỡng bức + Thí nghiệm cường độ chịu nén (Rn):

 1 0,089 3

* 74 , 1

155 , 0 1

*

m c

p c

p w

VC VW  



 

 





Hình 3. 11 Thiết bị thí xác định cường độ chịu nén

+ Thí nghiệm cường độ chịu kéo khi ép chẻ (Rech):

Hình 3. 12 Thiết bị thí xác định cường độ chịu kéo khi ép chẻ

+ Thí nghiệm chịu kéo khi uốn (Rku):

Hình 3. 13 Thiết bị thí xác định cường độ chịu kéo khi uốn

+ Thí nghiệm môn đun đàn hồi (Edh):

Hình 3. 14 Thiết bị thí xác định mô đun đàn hồi

* Một số hình ảnh thí nghiệm

Hình 3. 15 Chế tạo mẫu thí nghiệm

Hình 3. 16 Các mẫu chờ thí nghiệm theo các ngày tuổi

Hình 3. 17 Mẫu trước và sau khi thí nghiệm xác định cường độ chịu nén

Hình 3. 18 Mẫu trước và sau thí nghiệm xác định cường độ ép chẻ

Hình 3. 19 Mẫu trước và sau thí nghiệm xác định cường độ chịu kéo khi uốn

3.3.3.4. Kết quả thực nghiệm

* Mô đun đàn hồi

Thí nghiệm mô đun đàn hồi đƣợc thực hiện theo TCVN 5276:1993 [31], mẫu hình lăng trụ có đường kính D = 100 mm và chiều cao H = 400 mm, chế bị mẫu theo TCVN 3015:1993 [32]. Mô đun đàn hồi khi nén tĩnh (Eo) của từng viên mẫu đƣợc tính bằng daN/cm2 theo công thức:

1- Ứng suất thử (ở giá trị 1/3 cường độ lăng trụ), (daN/cm2)

0- Ứng suất ban đầu (0,5daN/cm2), (daN/cm2)

1-0- Chênh lệch biến dạng tương đối của bê tông ở mức ứng suất thử so với mức ứng suất ban đầu.

(3.3)

Bảng 3. 21 Kết quả mô đun đàn hồi sau khi thí nghiệm

Đơn vị: MPa Cấp phối 70CN30CĐ 60CN40CĐ 50CN50CĐ 40CN60CĐ

Giá trị Edh 29.759 25.767 24,015 23.007

Ghi chú: CN: cát nghiền, CĐ: cát đỏ

Biểu đồ 3. 15 Mô đun đàn hồi theo các cấp phối khác nhau

* Kết quả cường độ chịu nén

Bảng 3. 22 Kết quả cường độ chịu nén

Đơn vị: Mpa Tuổi /

cấp phối 70CN30CĐ 60CN40CĐ 50CN50CĐ 40CN60CĐ

3 ngày 24,807 20,519 20,057 16,327

7 ngày 32,960 28,890 28,510 20,030

14 ngày 37,444 32,538 32,187 28,688

28 ngày 42,560 37,110 36,800 35,720

Cấp phối

Mô đun đàn hồi (MPa)

29,759

25,767

24,015 23,007

- 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000

70CN30CĐ 60CN40CĐ 50CN50CĐ 40CN60CĐ

Biểu đồ 3. 16 Cường độ chịu nén các cấp phối ở các tuổi 3, 7, 14, 28 ngày

* Kết quả cường độ chịu kéo khi ép chẻ

Bảng 3. 23 Kết quả cường độ chịu kéo khi ép chẻ

Đơn vị: MPa Tuổi /

cấp phối 70CN30CĐ 60CN40CĐ 50CN50CĐ 40CN60CĐ

3 ngày 2,797 2,817 2,258 1,980

7 ngày 3,150 2,910 2,570 2,240

14 ngày 3,896 3,663 3,275 2,993

28 ngày 4,510 4,220 3,850 3,590

Biểu đồ 3. 17 Cường độ ép chẻ các cấp phối ở các tuổi 3, 7, 14, 28 ngày

Cường độ chịu nén (MPa)

Cấp phối

Cấp phối Cƣờng độ chịu kéo khi ép chẻ (Mpa)

* Kết quả cường độ kéo uốn

Đơn vị: MPa Cấp phối 70CN30CĐ 60CN40CĐ 50CN50CĐ 40CN60CĐ

Rku 7,70 7,27 7,01 5,18

Biểu đồ 3. 18 Cường độ kéo uốn các cấp phối 28 ngày tuổi 3.3.3.5. Phân tích, đánh giá, nhận xét các kết quả thực nghiệm

Trình tự phân tích thống kê xử lý số liệu thí nghiệm bao gồm các bước sau:

* Đánh giá số mẫu trong tổ mẫu

Tương tự như phân tích kết quả thí nghiệm vật liệu gia cố, số mẫu trong 1 tổ mẫu chọn là 3, kết quả thí nghiệm đƣợc đánh giá độ chụm theo các tiêu chuẩn tương ứng. Sử dụng phần mềm thống kê Minitab 19 đánh giá lại số mẫu với tiêu chuẩn t-test, power=0,75 (hệ số  tính toán bằng 1-0,75=0,25) và mức ý nghĩa

=0,05. Để kết quả đủ độ tin cậy của kết quả thí nghiệm, nghiên cứu đƣợc thực hiện với 3 mẫu/tổ mẫu, phát hiện mức sai lệch ±3,0σ với power tính toán đƣợc là 0,75 ở mức ý nghĩa =0,05.

* Loại bỏ số liệu ngoại lai và đánh giá độ chụm

Độ chụm là mức độ gần nhau giữa các kết quả thử nghiệm độc lập nhận đƣợc trong điều kiện quy định. Độ chụm thể hiện chất lƣợng thí nghiệm, đảm bảo cơ sở khoa học phân tích đƣa ra kết luận và kiến nghị của đề tài nghiên cứu.

Sau khi có kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý, đánh giá loại bỏ số liệu ngoại lai theo ASTM E178-2015, đánh giá độ chụm theo ASTM C670-2015 với giới hạn chấp nhận quy định các tiêu chuẩn thí nghiệm tương ứng. Tiêu chuẩn

7.70 7.27 7.01

5.18

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00

70CN30CĐ 60CM40CĐ 50CN50CĐ 40CN60CĐ

Cƣờng độ kéo uốn (MPa)

Cấp phối

Grubbs sử dụng để đánh giá, loại bỏ số liệu ngoại lai các kết quả thí nghiệm.

60 50

40 30

5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0

30 2.79 4.87 1.80 0.663 40 2.79 4.39 1.63 1.000 50 2.12 3.88 1.38 1.000 60 1.89 3.61 1.36 1.000

CĐ Min Max G P

Grubbs' Test

Cát đỏ %

Rech (MPa)

Outlier Plot of Rech (MPa) vs Cát đỏ %

Biểu đồ 3. 19 Ví dụ minh họa loại bỏ số liệu ngoại lai Rech 14 ngày Đối với mỗi tiêu chuẩn thí nghiệm đều quy định độ chụm tương ứng, các tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành chƣa có chuẩn đánh giá độ chụm nên sử dụng các tiêu chuẩn AASHTO và ASTM. Ví dụ với thí nghiệm xác định cường độ ép chẻ AASHTO T198-2015 thì hệ số biến sai Cv trong một phòng thí nghiệm là 5,0%, Theo ASTM C670-2015 độ lệch tối đa giá trị max và min với tổ mẫu có 3 mẫu sẽ là 3,3 Cv. Hình trên và đánh giá độ chụm dưới đây là ví dụ loại bỏ số liệu ngoại lai và đánh giá độ chụm của cường độ chịu ép chẻ ở 14 ngày tuổi, tùy thuộc vào tỷ lệ xi măng. Kết quả cho thấy không có giá trị ngoại lai (sai số thô) trong tập kết quả thí nghiệm và đảm bảo độ chụm.

Bảng 3. 24 Ví dụ đánh giá độ chụm kết quả thí nghiệm Rech ở 14 ngày tuổi

TT Chỉ tiêu Mẫu 30%CĐ

70%CN

40%CĐ 60%CN

50%CĐ 50%CN

60%CĐ 40%CN

1

Cường độ ép chẻ ở tuổi 14 ngày với các tỷ lệ XM, MPa

1 3,921 3,670 3,278 2,875

2 3,854 3,726 3,291 3,095

3 3,912 3,592 3,257 3,008

TB 3,896 3,663 3,275 2,993 2 Khoảng chênh lệch R:

max-min MPa 0,067 0,134 0,033 0,220

3 Hệ số biến sai cho phép Cv % 5 5 5 5

4

Khoảng chấp nhận cho phép so với giá trị trung bình: 3,3xCv

% 16,5 16,5 16,5 16,5

5 Giá trị độ lệch cho phép MPa 0,643 0,604 0,540 0,494

6 Đánh giá: So sánh (2) và (5) - Đạt Đạt Đạt Đạt

Nghiên cứu đã tiến hành đánh giá độ chụm cho tất cả các kết quả thí nghiệm.

Các kết quả thí nghiệm đều đảm bảo không có ngoại lai (sai số thô) và đảm bảo độ chụm.

* Thiết kế thực nghiệm và phân tích thống kê cường độ nén, cường độ ép chẻ của cát đỏ gia cố XM theo tỷ lệ XM ở các ngày tuổi

Sử dụng phần mềm Minitab 19 thiết kế thí nghiệm tổng quát và phân tích kết quả thí nghiệm, các biến đầu vào của thiết kế thực nghiệm: 2 biến nhƣ sau:

- Ngày tuổi : có 4 ngày là: 3, 7, 14, 28

- Tỷ lệ CN/CĐ : có 4 tỷ lệ là: 70%/30%; 60%/40%; 50%/50%;

40%/60%

- Số mẫu trong tổ mẫu là 3 mẫu.

- Các kết quả đầu ra phân tích thống kê: 3 chỉ tiêu + Cường độ chịu nén Rn

+ Cường độ chịu kéo khi ép chẻ (Rech)

+ Cường độ kéo khi uốn (Rku) tính riêng đối với 28 ngày tuổi.

* Phân tích thống kê cường độ nén Rn

Biểu đồ 3. 20 Biểu đồ phần dƣ phân tích thống kê Rn

Biểu đồ 3.20 cho thấy phần dƣ tuân theo quy luật phân bố chuẩn, các giá trị ngẫu nhiên, không theo quy luật và phân bố đều hai bên qua đường “0” như vậy

Phần dƣ

Phần dƣ Giá trị phù hợp

Phần dƣ

%Tần số

Phần dƣ Thứ tự quan sát

thỏa mãn các điều kiện áp dụng phương pháp thống kê thực nghiệm.

Biểu đồ 3. 21 Biểu đồ Pareto các yếu tố ảnh hưởng đến Rn

Biểu đồ Pareto ở hình trên đây cho thấy tất cả các biến và tương tác giữa các biến (tích các biến) đều ảnh hưởng đến Rn có ý nghĩa thống kê vì các biểu đồ đều cắt đường thẳng đứng.

Biểu đồ 3. 22 Biểu đồ ảnh hưởng các yếu tố chính đến Rn

Biểu đồ 3.22 mô tả ảnh hưởng các yếu tố chính đến Rn, cả yếu tố tỉ lệ cát nghiền/cát đỏ và ngày tuổi đều ảnh hưởng đến cường độ nén của mẫu thí nghiệm, cụ thể:

Yếu tố ảnh hưởng

Yếu tố Tên hưởng

Cƣờng độ Rn (MPa)

- Ảnh hưởng tỉ lệ cát nghiền/cát đỏ: tỉ lệ cát nghiền giảm đi, cát đỏ tăng lên thì cường độ Rn giảm đi, tuy nhiên tốc độ giảm không giống nhau thể hiện hàm xu hướng ở đây không phải là hàm tuyến tính; khi tỉ lệ cát đỏ tăng từ 30% đến 40% (tương ứng tỉ lệ cát nghiền giảm từ 70% xuống 60%) thì cường độ Rn giảm nhanh, tuy nhiên khi tỉ lệ cát đỏ tăng từ 40% đến 50% (tương ứng tỉ lệ cát nghiền giảm từ 60% xuống 50%) thì tốc độ giảm cường độ Rn chậm lại, đến khi tỉ lệ cát đỏ tăng từ 50% đến 60% (tương ứng tỉ lệ cát nghiền giảm từ 50% xuống 40%) thì tốc đốc giảm của Rn lại tăng lên thể hiện độ dốc của các đoạn thẳng thay đổi ở biểu đồ trên. Lý giải về việc cường độ tăng lên khi tỉ lệ cát đỏ giảm đi cho thấy rằng khi có sự gia tăng của tỉ lệ cát nghiền là loại cát thô, có độ cứng và độ thô ráp lớn hơn đã bổ sung cho lớp cát đỏ là cát mịn mất đi, cấu trúc của hỗn hợp có độ vững chắc hơn, dẫn đến cường độ của hỗn hợp bê tông được cải thiện. Một nguyên nhân khác là cường độ bê tông phụ thuộc vào tỉ lệ N/CKD, khi tỉ lệ này giảm thì cường độ bê tông tăng lên, mặc dù lượng N/CKD duy trì ở tỉ lệ 0,37, tuy nhiên khi giảm lượng cát đỏ (là loại cát mịn nên có tính ưa nước), việc đòi hỏi hàm lượng nước trong tổng thể hỗn hợp sẽ giảm đi dẫn đến cường độ của bê tông cũng đƣợc cải thiện tăng lên.

- Ảnh hưởng của độ tuổi: cường độ Rn tăng lên theo ngày tuổi, tốc độ tăng cường độ Rn từ 3 ngày tuổi đến 28 ngày tuổi cơ bản gần tương đương nhau, tuy nhiên có xu hướng giảm dần khi gần đến các ngày tuổi thứ 28, thể hiện ở độ dốc của các đoạn thẳng.

Biểu đồ 3. 23 Biểu đồ ảnh hưởng tương tác các yếu tố đến Rn

Cƣờng độ Rn (MPa)

Biểu đồ 3. 24 Biểu đồ cường độ nén Rn 95% CI

Biểu đồ 3.24 mô tả cường độ nén của mẫu thí nghiệm với mức ý nghĩa 95%CI, các kết quả đảm bảo độ chụm.

Trên có sở phân tích bằng phần mềm Minitab 19, thiết lập phương trình hồi quy bậc 2 quan hệ giữa Rn với tỉ lệ cát đỏ/cát nghiền và độ tuổi nhƣ sau:

Rn = 29.05 - 0.2815 CĐ + 1.654 T - 0.03157 T*T (3.4) Trong đó:

+ Rn: Cường độ chịu nén, MPa + CĐ: Tỉ lệ Cát đỏ, %

+ T: Tuổi của mẫu, ngày

Tỉ lệ cát nghiền/ cát đỏ (CN/CĐ), % tương ứng theo các tỉ lệ 70/30, 60/40, 50/50, 40/60, tỉ lệ tro bay/xi măng là 1/4.

Tóm tắt mô hình

S R-sq R-sq(adj) R-sq(pred)

1.74086 94.89% 94.55% 94.12%

Phân tích phương sai

Nguồn Adj SS Adj MS F-Value P-Value

Bậc 2478.26 826.086 272.58 0.000

Cát đỏ (%) 475.29 475.294 156.83 0.000

Tuổi 500.97 500.975 165.31 0.000

Tuổi*Tuổi 194.62 194.616 64.22 0.000

- Kết quả phân tích các hệ số điều chỉnh R2đc=94,55%, do vậy phương trình hồi quy đảm bảo độ tin cậy, tất cả các biến và tổ hợp đều có hệ số p-value<<0,05

đảm bảo mức ý nghĩa 95%.

- Phương trình hồi quy (3.4) có ý nghĩa đối với độ tuổi trong khoảng 0 ÷ 28 ngày.

* Phân tích thống kê cường độ ép chẻ Rech

Tương tự như đối với cường độ nén, kết quả phân tích tất cả các biến số và tổ hợp các biến đều ảnh hưởng đến cường độ ép chẻ có ý nghĩa thống kê, các phân tích đảm bảo độ chụm. Kết quả phân tích hệ số xác định điều chỉnh R2đc=95,81%, tất cả các biến và tổ hợp đều có hệ số p-value < 0,05 đảm bảo mức ý nghĩa 95%.

Biểu đồ 3. 25 Biểu đồ ảnh hưởng các yếu tố chính đến Rech

Biểu đồ 3.25 mô tả ảnh hưởng các yếu tố chính đến Rech, cả yếu tố về tỉ lệ cát độ (tương ứng với tỉ lệ cát nghiền) và độ tuổi đều có ảnh hưởng đến cường độ và tốc độ phát triển của của độ ép chẻ.

Ảnh hưởng của tỉ lệ cát đỏ/ cát nghiền: Khi tỉ lệ cát đỏ tăng lên, tương ứng với tỉ lệ cát nghiền giảm đi thì cường độ ép chẻ giảm xuống, tốc độ giảm cường độ cơ bản nhƣ nhau, thể hiện ở độ dốc của các đoạn thẳng. Lý giải về sự tăng cường độ ép chẻ khi giảm tỉ lệ cát đỏ cũng tương tự như giải thích đối với cường độ nén, đó là có sự bổ sung của cát nghiền là loại cát có độ thô ráp và độ cứng lớn hơn, sự giảm cát mịn của làm cho giảm nhu cầu về nước của hỗn hợp, qua đó làm cho cường độ của bê tông được cải thiện tăng lên.

Cƣờng độ ép chẻ Rech (MPa)