5.5.1. Bêtông nhẹ
a) Khái niệm: Bêtông nhẹ có khối lượng thể tích 0= 500 ÷1800 kg/m3 và
cường độ nén từ 15 ÷ 500kG/cm2
. Loại bêtông nhẹ phổ biến nhất thường có khối
lượng thể tích 900 ÷ 1400kg/m3
và cường độ nén 50 ÷ 200 kG/cm2.
Bêtông nhẹ thường được sử dụng làm tường ngoài, tường ngăn, trần ngăn nhằm mục đích giảm bớt trọng lượng bản thân công trình và tăng khả năng cách nhiệt của các kết cấu bao che.
Theo công dụng bêtông nhẹ được phân ra:
+ Bêtông nhẹ chịu lực: Chỉ tiêu quan trọng của bêtông loại này là cường độ
chịu nén.
+ Bêtông nhẹ chịu lực cách nhiệt: Các chỉ tiêu quan trọng của bêtông này là cường độ chịu nén và khối lượng thể tích.
+ Bêtông nhẹ cách nhiệt : chỉ tiêu quan trọng để đánh giá loại này là khối lượng thể tích.
Các chỉ tiêu tính chất của bêtông nhẹ được giới thiệu ở bảng 4-21
Bảng 5-21 Loại bêtông 0 ở trạng thái
khô Mác theo cƣờng độ chịu nén
Hệ số dẫn nhiệt kcal/moC.h Chịu lực 1400 ÷1800 150, 200, 250, 300 và 400 - Chịu lực – cách nhiệt 500 ÷1400 35,50,75 và 100 0,5 Cách nhiệt 300 ÷500 10, 20 và 25 0,25 b) Các loại bêtông nhẹ - Bêtông nhẹ cốt liệu rỗng
Nguyên liệu chế tạo: để chế tạo bêtộng người ta dùng ximăng poóclăng thường, ximăng pooclăng rắn nhanh, ximăng pooclăng xỉ, cốt liệu chủ yếu là cốt liệu rỗng vô cơ. Đối với bêtông nhẹ cách nhiệt và một số bêtông nhẹ chịu lực cách nhiệt có thể dùng cốt liệu hữu cơ chế tạo từ gỗ, thân cây bông, hạt polistion bọt…
Cốt liệu rỗng vô cơ có nhiều loại: loại thiên nhiên như sỏi đá bọt, tup núi lửa, đá vôi vỏ sò. Loại nhân tạo như keramzit, agloporit, xỉ lò cao nở phồng
Loại có cốt liệu này có đặc tính chung là chứa nhiều lỗ rỗng.
Tính chất của bêtông nhẹ cốt liệu rỗng:
+ Cường độ: tuỳ theo cường độ nén, bêtông nhẹ cốt liệu rỗng được phân ra các loại mác
M25, M35, M50, M75, M100, M150, M200, M250, M300, M350, M400.
Cường độ của nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như mác ximăng , cường độ và đặc trưng bề mặt của cốt liệu.
+ Khối lượng thể tích: đặc trưng cho khả năng cách nhiệt và mứuc độ nhẹ của bêtông. Khối lượng thể tích của bêtông nhẹ có thể giảm đi nếu ta lựa chọn thành phần cốt liệu có độ rỗng cao, dùng ximăng mác cao hoặc sử dụng một lượng nhỏ phụ gia tạo khí và tạo bọt.
+ Tính dẫn nhiệt của bêtông nhẹ phụ thuộc chủ yếu vào khối lượng thể tích
và độ ẩm của nó. Khi độ ẩm tăng lên 1% thì độ dẫn nhiệt tăng lên 0,014 ÷ 0,03kcal/m.o
.C.h.
BÀI GIẢNG VẬT LIỆU XÂY DỰNG TRƢỜNG TCCN Ý VIỆT
Nguyên vật liệu: Bêtông khi được tạo từ hỗn hợp ximăng pooclăng (thươbgf
cho thêm vôi rắn trong không khí hoặc Na2CO3), cát thạch anh nghiền mịn, tro nhiệt điện, (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
xỉ lò cao nghiền mịn và chất tạo khí. Chất tạo khí thường dùng là bột nhôm, dung dịch
H2O2, bột đá vôi và axit clohydric .
Tính chất của bêtông khí: bêtông khí (hay bêtông tổ ong) là một dạng đặc biệt của bêtông nhẹ. Cấu trúc tổ ong gồm những lỗ rỗng nhỏ kích thước 0,5 – 2mm phân bố đều thành lỗ rỗng mỏng bền chắc, nhờ đó mà bêtông có khối lượng thể tích nhẹ, độ dẫn nhiệt thấp và khả năng chịu lực tốt.
- Bêtông bọt:
Nguyên vật liệu: bêtông bọt được chế tạo bằng hỗn hợp vữa ximăng và hỗn
hợp bọt đã được chuẩn bị trước.
Hỗn hợp vữa ximăng được chế tạo từ chất kết dính (ximăng hoặc vôi), cát thạch anh nghiền mịn, tro nhiệt điện hoặc xỉ hạt lò cao nghiền mịn và nước.
Hỗn hợp bọt được chế tạo từ chất tạo bọt như alumosunfonaftan, keo nhựa thông và các chất tạo bột tổng hợp.
Tính chất: tínhchất củ bêtông bọt tương tự như bêtông khí nhưng lỗ rỗng của chúng lớn hơn khả năng cách nhiệt kém hơn,. Hệ số dẫn nhiệt của bêtông bọt dao động từ
0,08-0,6kcal/m.oC.h.
5.5.2. Bêtông bền axit
a) Nguyên vật liệu chế tạo
Chất kết dính trong bêtông bền axit là thuỷ tinh lỏng- loại silicat natri hoặc kali ở
dạng lỏng có khối lượng riêng khoảng 1,4 kg/l.
Chất độn là bột khoáng bền axit nghiền từ cát thchj anh tinh khiết, bazan và đi aba.
Chất đóng rắn thường là floruasilicat natri (Na2SiF6)
Cốt liệu dùng cho bêtông bền axit là cát thạch anh, đá dăm nghiền từ đá granit, anđêzit vv..thành phần hạt phải đảm bảo để chế tạo bêtông có độ đặc cao.
b) Tính chất
Bêtông bền axit khá bền vững với axit đậm đặc, kém bền vững với dung dịch kiềm.
Nước có thể phá huỷ bêtông bền axit trong vòng 5 ÷10 năm.
Bêtông bền axit được dùng làm lớp bảo vệ cho bêtông cốt thép và kim loại, xây dựng các bể chứa, đường ống các thiết bị khác trong công nghiệp hoá học, thay thế cho các loại vật liệu đắt tiền như chì lá, gốm chịu axit.
5.6. BÀI TẬP
5.6.1. Tính toán kiểm tra thành phần cấp phối cát, đá dùng cho bêtông. 5.6.2. Thiết kế thành phần bêtông nặng.
5.6.3. Tính toán thành phần bêbông nặng theo vật liệu ở hiện trƣờng. BÀI TẬP CHƢƠNG 5
Bài 5.1: Kiểm tra thành phần hạt của hai loại cát dựa vào kết quả sàng phân tích 1000g cát khô mỗi loại cho ở bảng 1 dưới đây. Căn cứ vào qui phạm của nhà nước TCVN 1770-86 đối với cấp phối liên tục của cát dùng để chế tạo bêtông nặng.
Bảng 1 Loại
cát
Lƣợng sót riêng biệt (gam) trên sàng 5 2,5 1,25 0,63 0,315 0,14
BÀI GIẢNG VẬT LIỆU XÂY DỰNG TRƢỜNG TCCN Ý VIỆT (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1 0 160 240 320 210 70
2 93 137 421 219 100 20
Bài 5.2: Thí nghiệm sàng 3 kg đá (khô) trên sàng tiêu chuẩn. Biết lượng sót riêng biệt
(gam) cho trong bảng 2 như sau:
Bảng 2 Lƣợng sót riêng biệt (gam) trên sàng
Cỡ sàng 70 40 20 10 5
Lƣợng sót 90 60 120 2550 180
Xác định lượng sót riêng biệt, lượng sót tích luỹ, Dmax , Dmin và kiểm tra thành phần
hạt của chúng theo yêu cầu của cấp phối
Bài 5.3: Cho số liệu như ở trong bảng 3. Với mỗi loại cát hãy xác định luợng sót riêng biệt trên mỗi cỡ sàng tiêu chuẩn, kiểm tra thành phần hạt theo yêu cầu của cấp phối liên tục tiêu chẩn.
Bảng 3 Loại cát Lƣợng sót riêng biệt (gam) trên sàng
5 2,5 1,25 0,63 0,315 0,14
1 0 16 40 70 88 97
2 9 37 70 86 100 -
Bài 5.4: Hãy thiết kế sơ bộ thành phần một loại bêtông nặng mác 300 dùng cho kết cấu lớn không có cốt thép, công trình không tiếp xúc với nước ngầm. Vật liệu sử dụng có những đặc trưng kỹ thuật sau:
- Ximăng pooclăng (cứng); ax =3100 kg/m3
- Cát có Nyc = 7,8%, chất lượng chung bình, thành phần hạt và hàn lượng tập chất
hợp quy phạm; ac = 2600 kg/m3
- Đá dăm granit Rn = 1300kG/cm2 , Dmax = 40mm, ođ = 1500kg/m3 ; rđ = 40% , cấp
phối hợp quy phạm, tạp chất không đáng kể.
Bêtông thi công cơ giới, điều kiện khí hậu tốt.
Bài 5.5: Thiết kế sơ bộ thành phần một loại bêtông nặng mác 200 dùng cho kết cấu
móng nhà công nghiệp tác dụng của nước ngầm có tính ăn mòn mạnh, hàm lượng cốt thép
> 1%. Công trình thi công bằng cơ giới và dùng các loại vật liệu như sau:
- Ximăng pooclăng puzôlan PP400(cứng); ax = 2900 kg/m3
- Đá dăm từ đá vôi canxit Rn = 800 kG/cm2, ađ = 2600 kg/m3, ođ = 1600
kg/m3 , Dmax = 40mm. Đá sạch, cấp phối hợp quy phạm.
- Cát vàng Nyc = 7%, ac = 2650kg/m3 , tạp chất ít, cấp phối hợp quy phạm.
- Nước máy thành phố đã sử lí sạch.
Bài 5.6: Tính toán dự trù sơ bộ lượng vật liệu để thi công 2000 m3 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
bêtông móng đập
BÀI GIẢNG VẬT LIỆU XÂY DỰNG TRƢỜNG TCCN Ý VIỆT
- Bêtông khối lớn không có cốt thép; mác bêtông 250.
- Nước môi trường không chứa muối ăn mòn.
- Ximăng poóclăng puzolan PP400 (cứng), γax = 2850kg/m3.
- Cát vàng: Nyc = 6%, γac = 2600kg/m3, sạch, cấp phối tốt.
- Đá bazan nghiền: Rđ = 3000kG/cm2, Dmax = 80mm, γ0đ =1600kg/m3, rđ = 40%, cấp
phối hợp qui phạm.
- Nước sông sạch không lẫn tạp chất.
- Thi công cơ giới, thời tiết thuận lợi.
Bài 5.7: Một loại bêtông nặng sau khi tính toán sơ bộ có lượng dùng vật liệu cho 1m3
bêtông là: X = 320kg, N = 195l, C = 580kg, Đ = 1350kg. sau khi kiểm tra độ dẻo bằng thí nghiệm hình nón cụt tiêu chuẩn, kỹ thuật viên phải tăng 12% lượng dùng nước và 12%
lượng dùng ximăng mới đạt SNyc. Hãy tính lượng dùng vật liệu đủ cho thí nghiệm kiểm tra
cường độ bêtông. Biết γax = 3100kg/m3, γan = 980kg/m3.
Bài 5.8: Một loại bêtông nặng có lượng dùng vật liệu khi thí nghiệm kiểm tra độ dẻo
như sau: x = 3,2kg; n = 1,9l; c = 5,72kg; đ
= 13,5kg.
kỹ thuật viên thí nghiệm quyết định tăng thêm 10% ximăng để đảm bảo an toàn cho mác thiết kế. Hãy tính lại cấp phối bêtông và cho biết nếu sử dụng cấp phối bêtông trên cho
một công trình có dung tích tổng hợp là 100m3
bêtông thì lượng ximăng sẽ phải tiêu phí thêm là bao nhiêu theo quyết định của kỹ thuật viên này?
Cho biết: γax = 3.1T/m3; γan = 1000kg/m3; γac = 2.6T/m3; γađ = 2.5T/m3.
Bài 5.9: Tính toán lượng dùng vật liệu thực tế cho một mẻ trộn của máy trôn bêtông
Vm = 425lít, nếu lượng dùng vật liệu khô cho 1m3 bêtông theo thiết kế là X = 312kg, N =
182l, C = 612kg, Đ = 1296kg. Tại công trường vật liệu có độ ẩm Wc = 2% và Wđ = 0.5%.
Hệ số sản lượng bêtông β theo thí nghiệm xác định được là 0,70.
Bài 5.10: Đội thi công công trường B nhận được cấp phối bêtông theo thiết kế là: 1 : x : y = 1 : 1,8 : 4,2. tỉ lệ N/X = 0,70. Tại hiện trường độ ẩm của cát và đá lần lược là 2%
và 1%. Hãy tính lượng dùng vật liệu cho 1m3
bêtông thực tế tại hiện trường khi các số liệu thí nghiệm xác định được là:
γ0c = 1,5g/cm3, γac=2,5g/cm3. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
γ0đ = 1,6g/cm3, γađ = 2,6g/cm3.
γ0x = 1,2g/cm3, γax = 3,0g/cm3.
γ0n = γan = 1T/m3.
Bài 5.11: Hổn hợp bêtông sau khi đầm chặt có khối lượng thể tích là 2420kg/m3. Tỉ lệ
thành phần vật liệu 1 : x : y = 1 : 2 : 4. Tỉ lệ N/X = 0,50. Đá dăm có r = 36% và
γađ = 2600kg/m3. Hãy tính thành phần cấp phối bêtông trên theo khối lượng và xác định hệ
số dư vữa α của bêtông?
Bài 5.12: Một mét khối hổn hợp bêtông thực tế sau khi đầm chặt dùng lượng vật liệu như sau: X = 300kg; C = 685kg; Đ = 1200kg; N = 165lít.Khối lượng riêng của nó như sau:
γax = 3,1kg/l; γađ = 2,6kg/l; γac = 2,65kg/l. Tính hệ số lèn chặc của hổn hợp bêtông.
Bài 5.13: Theo thiết kế 1m3 bêtông phải dùng lượng vật liệu như sau: X = 300kg;
BÀI GIẢNG VẬT LIỆU XÂY DỰNG TRƢỜNG TCCN Ý VIỆT
γađ = 2610kg/m3; γac = 2650kg/m3; γan = 1000kg/m3. Quá trình thi công, do đầm chặt không
kĩ trong bêtông mới đổ khuôn còn 3% bọt khí chưa thoát ra hết. Hãy tính xem những người
thi công công trình 1000m3 bêtông này đã bớt đi bao nhiêu vật liệu so với dự toán ban đầu?
Khối lượng thể tích bêtông mới bay giờ là bao nhiêu?
Bài 5.14: Tính lượng vật tư cần để đổ 4 dầm bêtông kích thước 200x200x3500mm nếu theo thiết kế kỹ thuật cấp phối bêtông là 1 : x : y = 1 : 2,1 : 3,5; tỉ lệ N/X = 0,70; hổn
hợp bêtông sau khi đầm chặt có γ0b = 2400kg/m3. Độ ẩm của cát và đá xác định được Wc =
3% và Wđ = 1%.
Bài 5.15: Một loại bêtông nặng theo thiết kế có lượng dùng vật liệu cho 1m3 hổn hợp bêtông là: X = 300kg; C = 685kg; Đ = 1200kg; N = 185lít. Vật liệu dùng chế tạo bêtông có các chỉ tiêu:
Nước: γ0n = γan = 1,00g/cm3
Ximăng: γ0x = 1,2g/cm3 γax = 3,1g/cm3
Cát: γ0c = 1,60g/cm3 γac = 2,65g/cm3
Đá: γ0đ = 1,56g/cm3 γađ = 2,61g/cm3
Khi thi công người ta đúc 3 mẫu để thử cường độ tiêu chuẩn của bêtông và xác định được các số liệu: kg Gkhuon18 kg Gkhuonmau 72,900
Hãy xác định hệ số sản lượng β của loại bêtông này?
Bài 5.16: Một loại bêtông nặng có tỉ lệ dùng vật liệu theo thiết kế là 1 : x : y=1 : 2,2 : 4; tỉ lệ N/X = 0.80. Lượng nước dùng cho mỗi mét khối bêtông là 240lít.
Bêtông dùng cốt liệu chất lượng trung bình, ximăng poóclăng P400(cứng). Sau khi đưa máy trộn và máy đầm vào thi công thay cho thủ công, người ta giảm độ dẻo của hổn hợp bêtông xuống do đó lượng nước trộn giảm đi 15%. Hỏi khi đó nếu không giảm lượng ximăng thì mác bêtông tăng bao nhiêu phần trăm? Nếu giữ nguyên mác bêtông thì mỗi mét khối bêtông sẽ tiết kiệm được bao nhiêu ximăng nhờ đưa cơ giới vào thi công?
Bài 5.17: Một loại bêtông nặng có thành phần cấp phối 1 : x : y = 1 : 2 : 4 theo khối lượng. Tỉ lệ N/X = 0.70. Khối lượng riêng của các vật liệu thành phần ximăng, cát, đá, nước
lần lượt là 3,1; 2,55; 2,6; 0,98T/m3. Sau khi đầm chắc bêtông còn chứa 4% bọt khí. Trong (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
quá trình rắn chắc, bêtông co ngót 1% và có 20% lượng nước (tính theo khối lượng ximăng) tham gia vào cấu trúc đá ximăng trong bêtông. Hãy xác định khối lượng thể tích tiêu chuẩn của đá bêtông, độ đặc, độ rỗng và khối lượng riêng của nó?
Bài 5.18: Một loại bêtông nặng có thành phần cấp phối như sau:X = 300kg; N =180lít; C = 358kg; Đ = 1260kg. Bêtông dùng cốt liệu chất lượng trung bình và ximăng poóclăng P400 (mác cứng). Bằng thực nghiệm thấy, nếu thêm vào hỗn hợp bêtông 0,2% chất phụ gia tăng dẻo CCB thì có thể giảm 10% lượng nước nhào trộn mà vẫn giữ nguyên độ dẻo của hỗn hợp bêtông.
Hãy xác định % của hỗn hợp bêtông sau khi đầm chặc và Rb tiêu chuẩn trong cả hai
trường hợp có và không có phụ gia CCB.
Bài 5.19: Một loại bêtông nặng có tỉ lệ dùng vật liệu theo khối lượng 1: x : y = 1 : 2:
4. Tỉ lệ N/X = 0,61. Lượng dùng ximăng X = 320kg/m3
BÀI GIẢNG VẬT LIỆU XÂY DỰNG TRƢỜNG TCCN Ý VIỆT
bêtông 0,15% phụ gia tăng dẻo hữu cơ mà vẫn giữ nguyên cường độ của hỗn hợp bêtông, thì tỷ lệ N/X giảm được 8%. Hãy tính lượng dùng vật liệu cho một mẻ trộn 425l khi bêtông đã có phụ gia. Vật liệu có các chỉ tiêu cơ lí như sau:
γ0c = 1,6T/m3, γac=2,6T/m3.
γ0đ = 1,65T/m3, γađ = 2,8T/m3.
γ0x = 1,3T/m3, γax = 3,1T/m3.
γ0n = γan = 1000kg/m3.
Bài 5.20: Một loại bêtông nặng có cấp phối thiết kế ban đầu 1: x : y = 1 : 2: 4, tỉ lệ
N/X = 0,70. Hổn hợp bêtông có γ0 = 2400kg/m3. khi cho thêm vào hổn hợp bêtông một
lượng nhỏ phụ gia CCB và giữ nguyên độ dẻo người ta bớt được 30 lít nước nhào trộn cho
1m3 bêtông. Hỏi khi đó mác của bêtông tăng được bao nhiêu phần trăm theo lí thuyết (bỏ
qua tác dụng phụ của CCB đến cường độ của bêtông). Biết rằng bêtông dùng ximăng PC40 (mềm) và vật liệu sử dụng có chất lượng trung bình.
BÀI GIẢNG VẬT LIỆU XÂY DỰNG TRƢỜNG TCCN Ý VIỆT
ĐỀ CƢƠNG ÔN TẬP MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
A/ LÝ THUYẾT:
Câu 1: Tình bày định nghĩa khối lượng riêng, khối lượng thể tích, độ đặc, độ rỗng của vật liệu? (Định nghĩa, công thức, đại lượng và đơn vị các đại lượng).
Câu 2: Trình bày khái niệm về độ ẩm, độ hút nước và độ bão hoà nước? Câu 3: Hệ số bão hoà là gì? hệ số mềm là gì?
Câu 4: Tình bày phương pháp xác định cường độ chịu lực của vật liệu? (cường độ chịu uốn và cường độ chịu nén).