Sử dụng đá nghiền thay thế cát trong bê tông

8/11/2019 Sử dụng đá nghiền thay thế cát trong bê tông

http://slidepdf.com/reader/full/su-dung-da-nghien-thay-the-cat-trong-be-tong 1/116

i

ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH

TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA

KHOA COÂNG NGHEÄ VAÄT LIEÄU

BOÄ MOÂN VAÄT LIEÄU SILICATE

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP

THÖÏC NGHIEÄM SÖÛ DUÏNG ÑAÙ NGHIEÀCOÁT LIEÄU MÒN TRONG SAÛN XUAÁT BEÂ

COÂNG TY VLXD 1828

GVHD: TS. NGUYEÃN KHAÙNH SÔN

SVTH: PHAÏM THEÁ HIEÄP

MSSV: V0900876

TP. HOÀ CHÍ MINH-1/2014

WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM



ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM CỘ NG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TR ƯỜ NGĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lậ p– Tự do– Hạnh phúc

----- ----- ----- -----

Số : /BK ĐT

KHOA : CÔNG NGHỆ VẬT LIỆUBỘ MÔN: VẬT LIỆU SILICATE

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

HỌ VÀ TÊN :PHẠM THẾ HIỆP MSSV:V0900876

NGÀNH :VẬT LIỆU SILICATE LỚP: VL09SI

1.Đầu đề luận văn....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

2.Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu banđầu)............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

3.Ngày giao nhiệm vụ luận văn .......................................................................................................4.Ngày hoàn thành nhiệm vụ .........................................................................................................5.Họ tên ngườ i hướ ng dẫn. Phần hướ ng dẫn.

1. .................................. ………………

2. .................................. ……………… Nội dung và yêu cầu LVTNđã đượ c thông qua Bộ môn

Ngày …….tháng……năm 2013

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚ NG DẪ N CHÍNH

(Kí và ghi rõ họ tên) (Kí và ghi rõ họ tên)

PHẦ N DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN: Ngườ i duyệt (chấm sơ bộ): .........................................

Đơ nvị : .................................................

Ngày bảo vệ : .................................................

Điểm tổng k ết : ................................................





ii

.

LỜ I CÁMƠ N

Để hoàn thànhđượ c đề tài luận văn này tôi xin

chân thành gửi lờ i cảmơ n đến:

- Giađìnhđã tạo điều kiện về vật chất và tinh thầncho tôi trong suốt những năm học qua cũng như quãngthờ i gian thực hiện đề tài này.- Tiến s ĩ Nguyễn Khánh Sơ n đã tr ực tiế p hướ ng dẫnvà giúpđỡ tôi thực hiện đề tài.- Chú Nguyễn Đại Bảo – Giámđốc công ty VLXD 1828cùng các cô chú, anh chị trong công tyđã giúpđỡ và tạo

điều kiện cho tôi thực hiện đề tài.- Các thầy cô và các bạn trong Bộ môn Silicateđã giúpđỡ tôi trong suốt quãng thờ i gian ngồi trên ghế nhà tr ườ ng.





iii

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Xuất phát từ nhu cầu thực tế tại công ty VLXD 1828 muốn sử dụng nguồn nguyên liệu đá nghiềndồi dào và có sẵn tại địa phươ ng để làm cốt liệu mịn thay thế cát trong bê tông, nênđề tài nàyđượ c thực hiện nhằm khảo sát bằng thực nghiệm tính khả thi của đề xuất này.

NỘI DUNG:- Thực hiện hai loại cấ p phối bê tông là cấ p phối thườ ng và cấ p phối liên tục có vàkhông có sử dụng phụ gia siêu dẻo để tạo bê tông mác 300.- Tìm raưu nhượ c điểm của hai loại cấ p phối trên và biện pháp khắc phục nhượ cđiểm, phát triển cácưu điểm của hai cấ p phối đó.- Tìm raảnh hưở ng của phụ gia siêu dẻo đến các tính chất của bê tôngđượ c chế tạotừ hai cấ p phối trên- Rút ra k ết luận về tính khả thi của đề tài áp dụng cho công ty nói riêng và cho toànngành công nghiệ p bê tông nói chung.

K ẾT QUẢ:

- Hoàn toàn có thể sử dụng đá nghiền làm cốt liệu mịn thay thế cát trong bê tông ápdụng tại công ty nếu công tyđầu tư các loại máy móc xây dựng hiện đại phù hợ p vớ i côngnghệ mớ i này.- Các loại bê tôngđá nghiền đều có cườ ng độ chịu nén cao hơ n nhiều so vớ i bê tôngcát sử dụng cùng một lượ ng xi măng => giúp tiết kiệm xi măng.- Ứ ng vớ i mỗi loại cấ p phối đều cóưu, nhượ c điểm riêng. Tuy nhiên, tùy thuộc vàotừng loại sản phẩm mà có thể áp dụng cấ p phối phù hợ p. VD:Đối vớ i sản phẩm bê tông

bơ m sàn nhà nên áp dụng cấ p phối bê tông thườ ng.- Sử dụng phụ gia siêu dẻo sẽ giúp khắc phục đượ c nhượ c điểm lớ n nhất của bê tôngđá nghiền làđộ sụt thấ p, khó thi công.





iv

MỤC LỤC

LỜI CÁMƠ N ....................................................................................................................................... ii

TÓM TẮT LUẬ N VĂ N ...................................................................................................................... iii

MỤC LỤC ........................................................................................................................................... iv

DANH MỤC HÌNHẢ NH ..................................................................................................................... v

DANH MỤC BẢ NG BIỂU ................................................................................................................. vi

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU .......................................................................................................................... 1

1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bê tông xi măng tại công ty ............................................................. 1

1.2 Mục tiêu và lý do chọn đề tài ........................................................................................................... 2

1.3 Nhiệm vụ.......................................................................................................................................... 3

1.4 Ý ngh ĩ a thực tiễn của đề tàiđối vớ i doanh nghiệ p và xã hội ........................................................... 3

CHƯƠ NG 2: BÊ TÔNG VÀ THÀNH PHẦ N CẤU TẠO ................................................................... 5

2.1 Khái niệm ......................................................................................................................................... 5

2.2 Phân loại .......................................................................................................................................... 6

2.3 Thành phần cấu tạo bê tông ............................................................................................................. 7

2.3.1 Chất k ết dính ......................................................................................................................... 7

2.3.2 Cốt liệu thô ............................................................................................................................ 8

2.3.3 Cốt liệu mịn ........................................................................................................................... 9

2.3.4 Nướ c .................................................................................................................................... 10

2.3.5 Phụgia ................................................................................................................................. 10

2.4 Lý thuyết thiết k ế cấ p phối ............................................................................................................ 12

CHƯƠ NG 3: PHƯƠ NG PHÁP NGHIÊN CỨ U VÀĐÁNH GIÁ NGUYÊN LIỆU ......................... 17

3.1. Quy trình nghiên cứu .................................................................................................................... 17

3.2. Các tiêu chuẩn và phươ ng pháp thử nghiệm, phân tích sử dụng .................................................. 22

3.2.1 Phươ ng pháp thử đối vớ i xi măng ....................................................................................... 22





iv

3.2.2. Phươ ng pháp thử đối vớ i cát,đá nghiền ............................................................................. 22

3.2.3. Phươ ng pháp thử đối vớ i đá ............................................................................................... 22

3.2.4. Phươ ng pháp thử đối vối bê tông tươ i ................................................................................ 23

3.2.5. Phươ ng pháp thử đối vớ i đá bê tông .................................................................................. 23

3.2.6 Kính hiển viđiện tử quét - SEM: ....................................................................................... 23

3.2.7 Nhiễu xạ tia X - XRD .......................................................................................................... 23

3.2.8 Các thí nghiệm dành cho cốt liệu mịn ................................................................................. 23

3.2.9 Các thí nghiệm dành cho cốt liệu thô ................................................................................. 24

3.2.10 Các thí nghiệm dành cho xi măng ..................................................................................... 24

3.2.11. Các thí nghiệm dành cho bê tông tươ i .............................................................................. 24

3.2.12. Các thí nghiệm dành chođá bê tông ................................................................................ 24

3.3 Nguyên liệu vàđánh giá ................................................................................................................ 24

3.3.1 Xi măng ............................................................................................................................... 24

3.3.2Đá 1x2 (Cốt liệu thô) ........................................................................................................... 26

3.3.3 Cát sông (cốt liệu mịn) ........................................................................................................ 29

3.3.4Đá mi bụi (Cốt liệu mịn thay thế cát) .................................................................................. 31

3.3.5 Phụgia ................................................................................................................................ 33

CHƯƠ NG 4: CẤP PHỐI BÊ TÔNG VÀ K ẾT QUẢ ......................................................................... 36

4.1 Thiết k ế cấ p phối ............................................................................................................................ 36

4.1.1 Thiết k ế cấ p phối bê tông Mác 300 – Không phụ gia ......................................................... 36

4.1.2 Thiết k ế cấ p phối bê tông Mác 300 – Có phụ gia (1lit/100kg xi măng) ............................. 38

4.1.3 Thiết k ế cấ p phối liên tục Mác 300 ..................................................................................... 40

4.2 K ết quả độ sụt chế tạo bê tông ....................................................................................................... 45

4.3. K ết quả đo cườ ng độ chịu nén ...................................................................................................... 48

4.4 K ết quả đo độ hút nướ c .................................................................................................................. 55

CHƯƠ NG 5: K ẾT LUẬ N VÀ KIẾ N NGHỊ ....................................................................................... 58





iv

5.1 K ết luận .......................................................................................................................................... 58

5.2 Kiến nghị ........................................................................................................................................ 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................................... 61

PHỤ LỤC ............................................................................................................................................ 62

Các phươ ng pháp phân tích ................................................................................................................. 62

1. Kính hiển viđiện tử quét - SEM: ............................................................................................. 62

2. Nhiễu xạ tia X - XRD .............................................................................................................. 63

3. Các thí nghiệm dành cho cốt liệu mịn ...................................................................................... 64

4. Các thí nghiệm dành cho cốt liệu thô ....................................................................................... 71

5. Các thí nghiệm dành cho xi măng ............................................................................................ 78

6. Các thí nghiệm dành cho bê tông tươ i ...................................................................................... 91

7. Các thí nghiệm dành chođá bê tông ........................................................................................ 97





v

DANH MỤC HÌNHẢNH

Hình 1.1: Các sản phẩm của công ty VLXD 1828 ........................................................................ 2

Hình 1.2 : Khai thác cát trên các con sông .................................................................................... 4

Hình 1.3 : Sạt lở bờ sông do khai thác cát ..................................................................................... 4

Hình 2.1 : Một số loại xi măng thông dụng trên thị tr ườ ng hiện nay ............................................ 7

Hình 2.2: Sỏi vàđá dùng trong cấ p phối bê tông .......................................................................... 8

Hình 2.3: Công tr ườ ng khai thácđá .............................................................................................. 9

Hình 2.4 : Một số loại phụ gia cho bê tông ................................................................................. 12

Hình 3.1: Sơ đồ quy trình nghiên cứu ......................................................................................... 18

Hình 3.2: Mẫu sau khi tạo ........................................................................................................... 20

Hình 3.3: Bể bảo dưỡ ngmẫu ........................................................................................................ 21

Hình 3.4: Xi măng Nghi Sơ n PCB dân dụng .............................................................................. 25

Hình 3.5: Mỏ đá Soklu –Đá 1x2 ................................................................................................. 26

Hình 3.6: Bãi cát tại công ty ........................................................................................................ 30

Hình 3.7 : Thành phần hạt của đá mi bụi .................................................................................... 33

Hình 4.1: Vùng phân bố liên tục kích thướ c cốt liệu ................................................................... 42

Hình 4.2:Ảnh chụ p bề mặt các mẫu không phụ gia sau khi nén vỡ ........................................... 57

Hình 4.3:Ảnh chụ p bề mặt các mẫu có phụ gia sau khi nén vỡ ................................................. 57

Hình 5.1: Sơ đồ khối kính hiển viđiện tử quét ........................................................................... 62

Hình 5.2: Máy X-ray .................................................................................................................. 63

Bảng 5.1: Kích thướ c lỗ sàng của bộ sàng chuẩn dành cho cốt liệu mịn .................................... 64

Hình 5.3: Bộ sàng cát và cânđiện tử ........................................................................................... 65

Hình 5.4: Bộ sàng r ửa bụi bùn sét ............................................................................................... 66

Hình 5.5: Dụng cụ đo khối lượ ng thể tích xố p ............................................................................ 68





v

Hình 5.6: Dụng cụ đo khối lượ ng riêng ....................................................................................... 70

Bảng 5.2: Kích thướ c lỗ sàng của bộ sàng chuẩn dành cho cốt liệu thô ..................................... 71

Bảng 5.3: Khối lượ ng mẫu tối thiểu tươ ngứng vớ i cỡ hạt lớ n nhất đối vớ i cốt liệu thô ............ 71

Hình 5.7: Bộ sàngđá và cânđiện tử ............................................................................................ 72

Hình 5.8: Bộ đo dụng cụ KLTT xố p của đá ................................................................................ 75

Hình 5.9: Thướ c k ẹ p đo thoi dẹt .................................................................................................. 77

Hình 3.10: Máy sàng khí Filtra .................................................................................................... 79

Hình 5.11: Dụng cụ Vicat ............................................................................................................ 80

Hình 5.12: Khuôn Le Chatelier ................................................................................................... 85

Hình 5.13: Dụng cụ đo khuôn và thùng luộc mẫu ....................................................................... 85

Hình 5.14: Máy tr ộn xi măng ...................................................................................................... 88

Hình 5.15: Hướ ng dẫn đúc mẫu vữa xi măng ............................................................................. 89

Hình 5.16: Dụng cụ đo độ sụt ...................................................................................................... 91

Hình 5.17: Máy nén mẫu ............................................................................................................. 98

Hình 5.18: Các số đo khi xácđịnh KLTT ................................................................................. 101

Hình 5.19: Máyđo độ mài mòn ................................................................................................. 104





vi

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Giá nguyên liệu đầu vào tính trên 1 m3 ......................................................................... 3

Bảng 2.1Độ sụt của hỗn hợ p bê tông theo dạng k ết cấu và phươ ng thức đổ bê tông .................. 12

Bảng 2.2 : Lượ ng nướ c tiêu chuẩn tươ ngứng vớ i kích thướ c hạt ................................................ 13

Bảng 2.3 : Hệ số dư vữa hợ p lý (K d) ............................................................................................. 15

Bảng 3.1: Tính chất cơ lý của xi măng Nghi Sơ n PCB dân dụng ................................................. 25

Bảng 3.2: Phân tích thành phần hạt của đá 1x2 lần 1: .................................................................. 26

Bảng 3.3: Phân tích thành phần hạt của đá 1x2 lần 2 ................................................................... 28

Biểu đồ 3.2: Phân bố thành phần hạt của đá 1x2 lần 2 ................................................................ 29

Bảng 3.4: Phân tích thành phần hạt của cát .................................................................................. 30

Biểu đồ 3.3: Biểu đồ phân bố thành phần hạt của cát ................................................................... 31

Bảng 3.5: Phân tích thành phần hạt của đá mi bụi ........................................................................ 31

Biểu đồ 3.4: Biểu đồ phân bố thành phần hạt của đá mi bụi ........................................................ 32

Bảng 3.6: Cấ p phối điển hình của bê tông có phụ gia Sikamen NN ............................................. 35

Bảng 4.1: Cấ p phối bê tông mác 300 không phụ gia .................................................................... 38

Bảng 4.2: Cấ p phối thí nghiệm bê tông mác 300 không phụ gia .................................................. 38

Bảng 4.3: Cấ p phối bê tông mác 300 có phụ gia .......................................................................... 40

Bảng 4.4: Cấ p phối thí nghiệm bê tông mác 300 không phụ gia .................................................. 40

Bảng 4.5:Bảng phối hợ p thành phần hạt ....................................................................................... 42

Biểu đồ 4.1: Biểu đồ phân bố thành phần hạt của cấ p phối liên tục ............................................. 43

Bảng 4.6:Bảng cấ p phối liên tục không phụ gia ........................................................................... 44

Bảng 4.7: Cấ p phối liên tục có phụ gia ......................................................................................... 45

Bảng 4.8: K ết quả đo độ sụt .......................................................................................................... 46

Biểu đồ 4.2: Tổn thất độ sụt theo thờ i gian ................................................................................... 47





vi

Bảng 4.9. : Cườ ng độ chịu nén bê tông cấ p phối thườ ng 3 ngày tuổi........................................... 48

Biểu đồ 4.3: Cườ ng độ chịu nén bê tông cấ p phối thườ ng 3 ngày tuổi ........................................ 48

Bảng 4.10 : Cườ ng độ chịu nén bê tông cấ p phối thườ ng 7 ngày tuổi.......................................... 49

Biểu đồ 4.4 : Cườ ng độ chịu nén bê tông cấ p phối thườ ng 7 ngày tuổi ....................................... 50

Bảng 4.11 : Cườ ng độ chịu nén bê tông cấ p phối thườ ng 28 ngày tuổi........................................ 50

Biểu đồ 4.5 : Cườ ng độ chịu nén bê tông cấ p phối thườ ng 28 ngày tuổi ..................................... 51

Bảng 4.12 :K ết quả cườ ng độ nén 3-7-28 ngày của bê tông cấ p phối thườ ng .............................. 52

Biểu đồ 4.6: Cườ ng độ chịu nén bê tông cấ p phối thườ ng 3-7-28 ngày tuổi ................................ 52

Bảng 4.13 : Cườ ng độ chịu nén bê tôngđá cấ p phối liên tục 3-7-28 ngày tuổi ............................ 53

Biểu đồ 4.7 : Cườ ng độ chịu nén bê tông cấ p phối liên tục 3-7-28 ngày tuổi .............................. 53

Bảng 4.14: Tổng hợ p cườ ng độ chịu nén của bê tông .................................................................. 54

Biểu đồ 4.8: Tổng hợ p cườ ng độ chịu nén .................................................................................... 55

Bảng 4.15: K ết quả đo độ hút nướ c .............................................................................................. 55

Biểu đồ 4.9:Độ hút nướ c .............................................................................................................. 56

Bảng 5.4: Khối lượ ng mẫu tối thiểu tươ ngứng vớ i kích thướ c hạt đối vối bụi bùn sét. .............. 73

Bảng 5.5 : Thành phần vữa thí nghiệm xácđịnh cườ ng độ nén, cườ ng độ uốn ........................... 87

Bảng 5.6: Quy trình tr ộn vữa xácđịnh cườ ng độ nén, cườ ng độ uốn ........................................... 88

Bảng 5.7: Các phươ ng pháp dầm tươ ngứng vớ i độ sụt trong thí nghiệm xácđịnh khối lượ ng thể tích và hàm lượ ng bọt khí của bê tông tươ i. ................................................................................. 93

Bảng 5.8 :Độ sai lệch cho phép khi xácđịnh cườ ng độ chịu nén vớ i các ngày tuổi của đá bêtông ................................................................................................................................................ 98





TN sử dụng đá nghiền làm cốt liệu mịn trong sản xuất BT tại công ty VLXD 1828

GVHD: TS. Nguyễn Khánh Sơ n

SVTH: Phạm Thế Hiệ p Trang 1

CHƯƠ NG 1: M Ở ĐẦU

1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bê tông xi măng tại công ty

Bê tông xi măng là sản phẩm thứ cấ p của ngành công nghiệ p xi măng. Hiện nay có ngàycàng nhiều các công ty sản xuất bê tông thươ ng phẩm trong và ngoài nướ c đangđầu tư vào Việt Nam. Do có nguồn cung cấ p xi măng có công suất hàngđầu thế giớ i cùng vớ i giá thành r ẻ giúpngành công nghiệ p sản xuất bê tông cóđượ c tính cạnh tranh cao và tiềm năng mang lại nguồn lợ ikinh tế lớ n nên hiện nay có ngày càng nhiều các công ty sản xuất bê tông thươ ng phẩm trong vàngoài nướ c.

Những công ty bê tôngđã góp phần giảm bớ t gánh nặng cho ngành công nghiệ p xi măngđang r ất khó khăn. Các công ty bê tông hàngđầu có thể nóiđến như: Bê tồn Lê Phan, Công ty cổ phần Beton6, công ty bê tông Miền Nam… Hàng năm các công ty sản xuất hàng triệu m3 bê tông.

Nắm bắt đượ c nhu cầu r ất cần thiết của bê tông và các sản phẩm từ bê tông, công ty VLXD1828đã đượ c thành lậ p vào 4/2006 có tr ụ sở đặt tại ấ p Trung Tâm, Quốc Lộ 1, Xã Suối Tre, thị xã Long Khánh, tỉnh Đồng Nai. Hàng năm công ty sản xuất ra hàng ngàn m3 bê tông tươ i và bêtôngđúc sẵn phục vụ r ộng khắ p địa bàn tỉnh Đồng Nai cũng như tỉnh khác trong khu vực Đông Nam Bộ.

Các sản phẩm của công ty kháđa dạng như: bê tông tươ i, cống ly tâm, hố ga, cọc vuông.








Hình 1.1: Các sản phẩm của công ty VLXD 1828

1.2 Mục tiêu và lý do chọn đề tài

Việt Namđang trong quá trìnhđô thị hóa, hiện đại hóa, số lượ ng các công trình giao thông,công trình xây dựng công cộng là r ất lớ n. Trongđó còn có các công trình có yêu cầu đặc biệt như chịu cườ ng độ cao, chịu ăn mòn trong các môi tr ườ ng nướ c biển, nướ c phèn…

Nguồn nguyên liệu tự nhiênđặc biệt là cát sôngđang ngày càng cạn kiệt và bị khai thác bừa bãi gây ra các hậu quả nghiêm tr ọng. Các quốc gia trên thế giớ i cũng như nướ c ta ngày càng cố gắng hạn chế việc khai thác nguồn nguyên liệu tự nhiên này. Thay vàođó chúng ta có thể tìmkiếm các nguồn nguyên liệu khác, các nguồn nguyên liệu nhân tạo, các phế phẩm từ các ngành

công nghiệ p hoặc các nguồn nguyên liệu tự nhiên ít gây ra tácđộng đến môi tr ườ ng hơ n để thaythế.

Vớ i tình hình như trên, công tyđã đề xuất giải pháp là tận dụng nguồn phế phẩm đá nghiềntừ ngành công nghiệ p khai thácđá thay thế cho cát sông trong bê tông (gọi tắt là bê tôngđánghiền). Khảo sát các tính chất của bê tông thườ ng và bê tôngđá nghiền nhằm rút ra cácưunhượ c điểm khi thay thế cát bằng đá nghiền. Tìm cách khắc phục nhượ c điểm, phát huyưu điểmcủa bê tôngđá nghiền để có thể ứng dụng thực tiễn sản xuất.








Chính vì thế, đề tàiThự c nghiệm sử dụng đá nghiền làm cốt liệu mịn trong sản xuất bê

tông tại công ty VLXD 1828 đã đượ c thực hiện để giúp công ty có một cái nhìn rõ hơ n về giải pháp này.

1.3 Nhiệm vụ

Nhằm thực hiện các mục tiêu trên, các nội dung công việc sauđây đượ c dự kiến triển khaitrong khuôn khổ luận văn tốt nghiệ p bao gồm:

Phân tích thành phần hạt của các nguyên liệu đầu vào

Đưa ra cấ p phối phù hợ p vớ i nguyên liệu đó.

Khảo sát các tính chất của bê tông, quan tr ọng nhất là: khả năng thi công, cườ ng độ, độ bềndài ngày

Trong quá trình thực hiện rút ra cácưu, nhượ c điểm của từng loại bê tông và các khắc phục.

K ết luận xem có thể ứng dụng thực tiễn đượ c hay không. Nếu đượ c thìứng dụng trong cáccông trình nào.

K ết luận về các vấn đề môi tr ườ ng, kinh tế, điều kiện xây dựng một cách chi tiết.

1.4 Ý ngh ĩ a thự c tiễn của đề tài đối vớ i doanh nghiệp và xã hội

Đối vớ i doanh nghiệ p:

Ý ngh ĩ a về mặt kinh tế: Việc khai thác cát ngày càng khó khăn do nguồn tài nguyên ngàycàng cạn kiệt cùng những biện pháp nghiêm cấm của nhà nướ c làm cho giá cát sông bị đẩylên cao. Công ty cũng nằmở vị trí khá xa so vớ i bãi cát (nhưng lại nằm gần bãiđá Soklu)làm cho chi phí vận chuyển tăng cao. Kéo theođó giá bê tông cũng tăng theo. Việc sử dụng

đá nghiền có thể làm giảm ½ chi phí nguyên liệu đầu vào nên giá bê tông cũng sẽ giảm theo.Góp phần làm giảm giá các công trình xây dựng. Tăng khả năng cạnh tranh về mặt kinh tế của công ty

Bảng 1.1: Giá nguyên liệu đầu vào tính trên 1 m3

Đá 1x2 Đá mi sàn Đá mi bụi Cát










CHƯƠ NG 2: BÊ TÔNG VÀ THÀNH PHẦN CẤU TẠO

2.1 Khái niệm

Bê tông là một loại đá nhân tạo, đượ c hình thành bở i việc nhào tr ộn các thành phần cốt liệuthô, cốt liệu mịn và chất k ết dính theo một tỉ lệ nhất định tạo nên một hỗn hợ p keo.

Hỗn hợ p này biến đổi qua một quá trình lý hóa khá phức tạ p vàđông k ết tạo thànhđá bêtông. Toàn bộ quá trình này diễn ra trong 28 ngày trongđiều kiện tiêu chuẩn sẽ đạt cườ ng độ tiêu chuẩn đượ c quiướ c trong tính toán và thiết k ế công trình [1]

Trong bê tông, chất k ết dính (xi măng+nướ c, nhựa đườ ng, phụ gia…) làm vai trò liên k ếtcác cốt liệu thô (đá, sỏi,…đôi khi sử dụng vật liệu tổng hợ p trong bê tông nhẹ) và cốt liệumịn(thườ ng la cát,đá mạt, đá xay,…) chúng là chất bôi tr ơ n, đồng thờ i lấ p đấy khoảng tr ống vàliên k ết giữa các hạt cốt liệu, đôi khi có cả cốt thép. Cốt liệu đóng vai trò là bộ khung chịu lực.[2]

Hỗn hợ p nguyên liệu mớ i nhào tr ộn gọi là bê tông tươ i hay hỗn hợ p bê tông. Hỗn hợ p bêtông sau khiđóng r ắn chuyển sang tr ạng tháiđá gọi làđá bê tông.

Bê tông là vật liệu giòn, cườ ng độ chịu nén lớ n, cườ ng độc chịu kéo thấ p(chỉ bằng 0.1cườ ng độc chịu nén).Để khắc phục nhượ c điểm này ngườ i ta thườ ng đặt cốt thép vàođể tăngkhả năng chịu kéo của bê tông trong các k ết cấu chịu uốn , chịu kéo. Loại bê tông này gọi là bêtông cốt thép.

Trong bê tông cốt liệu thườ ng chiếm 80-85%, còn xi măng chiếm 10-20% khối lượ ng. Bêtông là vật liệu giòn, tínhđông nhất kém và dị hướ ng.

Bê tông nói chung hiện nayđượ c sử dụng r ộng rãi trong xây dựng vì chúng có nhiềuưuđiểm như cườ ng độ chịu lực cao, dễ chế tạo đượ c những loại bê tông có cườ ng độ, hình dạng vàtính chất khác nhau, giá thành r ẻ, khá bền vững đối vớ i thờ i tiết, nhiệt độ và độ ẩm.

Tuy vậy chúng còn tồn tại những nhượ c điểm như: nặng (pv=2200-2400 kg/m3), cách âm,cách nhiệt kém, khả năng chống ăn mòn yếu, không bền trong môi tr ườ ng đặc biệt như phènchua, nướ c biển…








2.2 Phân loại

Theo [2], có nhiều cách phân loại khác nhauđối vớ i bê tông, trongđó:

Theo khối lượ ng thể tích

Bê tôngđặc biệt nặng (pv > 2500kg/m3): chế tạo từ cốt liệu đặc biệt, dùng chonhững k ết cấu đặc biệt.

Bê tông nặng (pv = 1800-2500kg/m3): chế tạo từ cát,đá, sỏi… dùng cho k ết cấuchịu lực thông thườ ng.

Bê tông nhẹ (pv = 500-1800kg/m3): trongđó gồm bê tông nhẹ cốt liệu r ỗng (nhântạo hay tự nhiên), bê tông tổ ong (bê tông khí và bê tông bọt), chế tạo từ hỗn hợ pchất k ết dính, nướ c, cấu tử silic nghiền mịn và chất tạo r ỗng, các bê tông hốc lớ n(không có cốt liệu nhỏ).

Bê tôngđặc biệt nhẹ (pv < 500kg/m3): bê tông tổ ong và bê tông cốt liệu r ỗng.

Theo dạng k ết dính:

Bê tông xi măng

Bê tông silicat (chất k ết dính là vôi) Bê tông thạch cao Bê tông polime Bê tông dùng chất k ết dínhđặc biệt

Theo dạng cốt liệu:

Bê tông cốt liệu đặc Bê tông cốt liệu r ỗng

Bê tông cốt liệu đặc biệt (chống phóng xạ, chịu nhiệt, chịu axit)

Theo công dụng

Bê tông thườ ng dùng trong các k ết cấu bê tông cốt thép Bê tông thủy công dùngđể xâyđậ p, kênh, công trình dẫn nướ c… Bê tông xây dựng mặt đườ ng sân bay, lát vỉa hè. Bê tông dùng cho k ết cấu bao che (thườ ng là bê tông nhẹ)








Bê tông dùng trong công trìnhđặc biệt như bê tông chịu nhiệt, bê tông bền sunfat,

bê tông chống ăn mòn axit, bê tông chống phóng xạ Bê tông trang trí

2.3 Thành phần cấu tạo bê tông

2.3.1 Ch ấ t k ế t dính

Chất k ết dính thườ ng dùng nhất trong bê tông hiện nay là xi măng. Xi măng làthành phần k ết dính liên k ết các hạt cốt liệu vớ i nhau tạo cườ ng độ cho bê tông. Chấtlượ ng và hàm lượ ng xi măng là yếu tố quan tr ọng quyết đinh cườ ng độ chịu lực cho bêtông.

Một số xi măng thông dụng hiệ nay: xi măng Portland, xi măng Portland bềnsunfat, xi măng Portland xỉ hạt lò cao, xi măng Portland puzolan, xi măng Portland hỗnhợ p, xi măng ít tỏa nhiệt…

Hình 2.1 : Một số loại xi măng thông dụng trên thị tr ườ ng hiện nay

Khi sử dụng xi măng để thiết k ế bê tông, việc lựa chọn mác xi măng là r ất quang tr ọng vìnó đảm bảo cho bê tôngđạt mác thiết k ế, vừa phải đảm bảo yêu cầu kinh tế. Nếu dùng xi măng








mác thấ p để chế tạo bê tông mác cao thì lượ ng xi măng sử dụng sẽ tăng nên khôngđảm bảo về

mặt kinh tế. Nếu dùng xi măng mác caođể chế tạo bê tông mác thấ p thì lượ ng xi măng tínhtoán sẽ r ất thấ p khôngđủ để liên k ết toàn bộ cốt liệu trong bê tông, mặt khác hiện tượ ng phântầng trong bê tông dễ xảy ra, gây nhiều tác hại xấu cho bê tông. Vì vậy cần phải tránh dùng ximăng mác thấ p để chế tạo bê tông mác cao và ngượ c lại.

2.3.2 C ố t liệu thô

Cốt liệu thô là thành phần chính tạo ra bộ khung chịu lực cho bê tông. Các loại thườ ngđượ c dùng nhiều nhất hiện nay làđá dăm và sỏi. Sỏi cóđặc điểm là hạt tròn nhẵn, độ r ỗng và

diện tích mặt ngoài nhỏ nên ít hút nướ c, ít tốn xi măng mà vẫn dễ đầm, dễ đổ, nhưng lực dínhk ết vớ i vữa xi măng nhỏ nên cườ ng độ của bê tông thấ p hơ n dùngđá dăm.

Thườ ng thì kích thướ c tối đa của cốt liệu không lớ n hơ n 25mmđể đảm bảo cườ ng độ cho bê tông. Vì kích thướ c hạt cốt liệu quá lớ n sẽ làm hỗn hợ p bê tông bị phân lớ p, các thành phầnhỗn hợ p khó hòa tr ộn đồng đều.

Yêu cầu k ỹ thuật của cốt liệu lớ n đượ c đặc tr ưng bở i các chỉ tiêu cườ ng độ nén dậ p, thành phần hạt, hàm lượ ng hạt thoi dẹt, hàm lượ ng bụi sét bẩn, độ ẩm vàđộ hút nướ c.

Hình 2.2: Sỏi vàđá dùng trong cấ p phối bê tông

Qui trình khai thácđá








Các mỏ đá sau khi sau khiđượ c bốc lớ p đất phủ và xử lý những viênđá mồ côi (đá r ờ i) sẽ đượ c các thợ khai thác mỏ và các nhân viên k ỹ thuật lắ p đặt thuốc nổ phù hợ p. Các viênđásau khiđượ c nổ tùy theo kích thướ c sẽ đượ c xử lý khác nhau. Các viên có hình tươ ng đối góccạnh, vuông vức sẽ đượ c đẻo để tạo thành những viênđá lớ n dùngđể lótđườ ng hoặc làm bậctam cấ p. Phần lớ n sẽ đượ c đậ p nhỏ sơ bộ sauđó đưa vào nhà máy nghiền sàn tạo thành cácsản phẩm như đá 4x6, 1x2, mi sàn, mi bụi…Các sản phẩm sẽ đượ c vận chuyển đến các nhà

máy, công tr ườ ng tiêu thụ.

Hình 2.3: Công tr ườ ng khai thácđá

2.3.3 C ố t liệu mịn

Cốt liệu mịn là thành phần có vai trò lấ p đầy lỗ r ỗng giữa các hạt cốt liệu lớ n (đá, sỏi) vàcùng vớ i hồ xi măng (xi măng và nướ c) tạo hỗn hợ p vữa, bao bọc xung quanh các hạt cốt liệulớ n hình thành ra khối bê tôngđặc chắc.








Cốt liệu mịn dùngđể chế tạo bê tông là những hạt có kích thướ c từ 0.15đến 4.75mm

(ASTM C136-06) thườ ng đượ c gọi là cát.Chất lượ ng của cátđể chế tạo bê tông nặng phụ thuộc chủ yếu vào thành phần hạt, modul

độ lớ n, hàm lượ ng tạ p chất vàđộ hút nướ c. Cốt liệu mịn đạt yêu cầu thườ ng phải có hạt bền,cứng và sạch, không lẫn bụi, bùn, sét, chất hữu cơ và những tạ p chất khác.

2.3.4 N ướ c

Nướ c là thành phần giúp cho xi măng phảnứng tạo ra các sản phẩm thủy hóa làm chocườ ng độ bê tông tăng lên. Nướ c còn tạo rađộ lưu động cần thiết cho hỗn hợ p bê tôngđể quátrình thi côngđượ c dễ dàng.

Nướ c để chế tạo bê tông phải đảm bảo chất lượ ng tốt, không gâyảnh hưở ng xấu đến thờ igianđông k ết vàđóng r ắn của xi măng và không gâyăn mòn cho cốt thép.

Nướ c dùng là loại nướ c dùng trong sinh hoạt như nướ c máy, nướ c giếng.

Tùy theo mục đích sử dụng, lượ ng muối hòa tan, lượ ng ion sunfat, clo và lượ ng cặnkhông tan không vượ t quá các giá tr ị quiđịnh của TCVN 4506-1987.

2.3.5 Ph ụ gia

Phụ gia bê tông là những hợ p chất vô cơ , hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợ p nhântạo mà khi cho một lượ ng nhỏ vào hỗn hợ p bê tông sẽ làm thayđổi tính chất công nghệ củahỗn hợ p bê tông hay tính chất sử dụng của đá bê tông theo ý muốn.

Ngày nay, việc sử dụng r ộng rãi bê tông, xi măng cùng vớ i sự phát triển của công nghiệ phóa học đã làm thayđổi tính chất công nghệ trong sản xuất và sử dụng bê tông. Hàng loạt chấtđã đượ c nghiên cứu sử dụng làm phụ gia trong bê tông. Tại các nướ c phát triển, 80% bê tôngcó sử dụng chất phụ gia. Việc sử dụng các loại phụ gia thực sự đã tr ở thành một cuộc cáchmạng trong l ĩ nh vực sản xuất và sử dụng bê tôngđượ c nhiều ngườ i, nhiều ngành nghề đặc biệtquan tâm nghiên cứu nhằm tìm kiếm và phát huy những khả năng mớ i của phụ gia. Bằng việcsử dụng những phụ gia khác nhau ngườ i ta có thể chế tạo rađượ c bê tông có cườ ng độ r ất cao,có độ đặc chặt, khả năng chống thấm và dẻo cao.

Có thể phân loại phụ gia như sau:








Phụ gia giảm nướ c-hóa dẻo

Phụ gia tác dụng đến thờ i gian ninh k ết (tăng hoặc giảm thờ i gian ninh k ết) Phụ gia cuốn khí Phụ gia k ị nướ c- chống thấm Phụ gia tr ợ bơ m Phụ gia tr ươ ng nở

Trongđó, đượ c dùng phổ biến hiện nay là phụ gia hóa dẻo, hay cònđượ c gọi là phụ gia siêudẻo. Phụ gia siêu dẻo có thể phân làm 3 loại: phụ gia siêu dẻo loại 1, phụ gia siêu dẻo loại 2 và

phụ gia siêu dẻo loại 3 theo lượ ng giảm nướ c: Phụ gia siêu dẻo loại 1(giảm nướ c 10%) là phụ gia gốc Lignosulphonate(LS) là loại phụ gia

siêu dẻo thế hệ đầu, gốc của chúng là loại cao phân tử tự nhiên, thành phần chủ yếu là gỗ vàxenlulo, hiệu quả giảm nướ c thấ p.

Phụ gia siêu dẻo loại 2 (giảm nướ c 25-30%) gồm 3 loại: Phụ gia siêu dẻo Polyme gốc sulphonate melamine (MFS): có gốc ure và formaldehyde có

thể giảm nướ c tối đa đượ c 25 %. Tính năng của loại phụ gia này cho cườ ng độ sớ m, thờ i

gian thi công ngắn khi tỷ lệ N/X thấ p và trongđiều kiện khí hậu nóng. Phụ gia gốc Naphthalenesulphonate (BNS) thuđượ c khi chưng cất thanđá, giảm nướ c tớ i

25% loại phụ gia này cải thiện đượ c tính linhđộng của bê tông nhưng lại làm giảm cườ ng độ banđầu.

Phụ gia siêu dẻo gốc Polycarboxylate (PC) là loại sản phẩm từ dầu thô. Loại này có thể giảmnướ c tớ i 30%. Loại phụ gia này có thể điều chỉnh có hiệu quả thờ i gian ninh k ết, nâng caokhả năng tươ ng thích vớ i các loại xi măng hỗn hợ p.

Phụ gia siêu dẻo loại 3 ( giảm nướ c 40%) gốc polycarboxylate (PC) là gốc cao phân tử tổnghợ p. Nó có thể giảm nướ c tớ i 40%.Đặc tính của loại phụ gia này có thể đápứng những yêucầu đặc biệt. Vớ i tỷ lệ N/X thấ p, duy trìđượ c tính linhđộng của bê tông lâu và bê tôngđạtcườ ng độ cao. Ngày nay ngườ i tađã dùng r ộng rãi loại phụ gia polyme thế hệ mớ i có nhiềutính năngưu việt nàyđể sản xuất bê tông có chất lượ ng cao hơ n.








Hình 2.4 : Một số loại phụ gia cho bê tông

2.4 Lý thuyết thiết k ế cấp phối

Bướ c 1 : Chọn độ sụt

Tùy theo dạng k ết cấu, phươ ng thức đổ bê tông ta xácđịnh độ sụt của hỗn hợ p bê tông.

Bảng 2.1Độ sụt của hỗn hợ p bê tông theo dạng k ết cấu và phươ ng thức đổ bê tông

Dạng k ết cấuĐộ sụt

Tối đa Tối thiểu

Móng và từng 9 - 10 3 – 4

Đầm tườ ng 11 – 12 3 – 4








Cột 11 - 12

Đườ ng, nền, sàn 9 – 10

Khối lớ n 7 – 8

Bê tông bơ m 14 – 20 9 – 14

Cọc khoan nhồi 16 – 20

Khe, hốc nhỏ khôngđầm đượ c 18 - 22

Bướ c 2 : Xácđịnh lượ ng nướ c tr ộn banđầu

Bảng 2.2 : Lượ ng nướ c tiêu chuẩn tươ ngứng vớ i kích thướ c hạt

Độ sụt (cm)

Kích thướ c hạt lớ n nhất Dmax (mm)

10 20 40 70

Modul độ lớ n của cát

1.5-1.9 2.0-2.4 2.5-3.0 1.5-1.9 2.0-2.4 2.5-3.0 1.5-1.9 2.0-2.4 2.5-3.1.5-3.0 2.0-2.1 2.5-3.0

1-2 195 190 185 185 180 175 175 170 65 165 160 155

3-4 205 200 195 195 190 185 185 180 75 175 170 165

5-6 210 205 200 200 195 190 190 185 80 180 175 170

7-8 215 210 205 205 200 195 195 190 85 185 180 175

9-10 220 215 210 210 205 200 200 195 90 190 185 180

11-12 225 220 215 215 210 205 205 200 95 195 190 185

13-16 TheoĐS 7-8 + dẻo hóa, theoĐS 5-6 + dẻo hóa cao, theoĐs 3-4 + siêu dẻo








17-20 TheoĐS 9-10 + dẻo hóa, theoĐS 7-8 + dẻo hóa cao, theoĐs 5-6 + siêu dẻo

Ghi chú : Khi cát có Môđun >3 : giảm 5 lít nướ c

Bướ c 3 : Tính tỉ lệ xi măng –nướ c : X/N

- Khi X/N 2.5 : X/N=(R n/A.R x) + 0.5

- Khi X/N > 2.5 : X/N=(R n/A.R x) - 0.5

- Trongđó :

R n = ( mác BT) x (hệ số an toàn)

+ 1.1đối vớ i tr ạm tr ộn

+ 1.15đối vớ i tr ộn thủ công

R x : cườ ng độ thực tế của XM 28 ngày Mpa

Hệ số tra A và A1 đối vớ i xi măng porland hỗn hợ p thử theo TCVN 6061 : 1997 thì

A = 0.50, A1 = 0.32

Bướ c 4 : Hàm lượ ng xi măng & phụ gia

- Xi măng : X = (X/N).N

- Lượ ng dụng phụ gia : PG = X.(x/100)

- Trongđó : x là tỉ lệ phụ gia sử dụng so vớ i lượ ng xi măng, % (tùy theo từng chủngloại phụ gia)

Bướ c 5 : Xácđịnh cốt liệu lớ n (Đá, sỏi)s

- Lượ ng cốt liệu lớ n : D = 1000/(r.k d/Pvd + 1/Pd)

- Thể tích hồ xi măng : Vh = (X/Px + N)

- Độ r ỗng của đá r = ( 1 - Pvd/Pd)

- Trongđó :








Pvd : khối lượ ng thể tích xố p, (g/m3)

Pd : khối lượ ng riêng cốt liệu lớ n, (2.66 – 2.68 g/m3 : đá dăm)

Px : khối lượ ng riêng xi măng, ( 3.1g/m3)

Bảng 2.3 : Hệ số dư vữa hợ p lý (K d)

Modul

cát

Kd ứ ng vớ i Vh

225 250 275 300 325 350 375 400 425 450

3.00 1.33 1.38 1.43 1.48 1.52 1.56 1.59 1.62 1.40 1.66

2.75 1.30 1.35 1.40 1.45 1.49 1.53 1.56 1.59 1.61 1.63

2.50 1.26 1.31 1.36 1.41 1.45 1.49 1.52 1.55 1.57 1.59

2.25 1.24 1.29 1.34 1.39 1.43 1.47 1.50 1.53 1.55 1.57

2.00 1.22 1.27 1.32 1.37 1.41 1.45 1.48 1.51 1.53 1.55

1.75 1.14 1.19 1.24 1.29 1.33 1.37 1.40 1.43 1.45 1.47

1.50 1.07 1.12 1.17 1.22 1.26 1.30 1.33 1.36 1.38 1.40

- Hiệu chỉnh Kd : KhiĐS > 12cm

Kd = Kd = 0.1 : Mdl < 2

Kd = Kd + 0.15 : Mdl = 2 – 2.5

Kd = Kd + 0.2 : Mdl > 2.5

Bướ c 6 : Hàm lượ ng cốt liệu nhỏ (cát)

- C = (1000 – (X/Px + D/Pd + N/Pn + PG/PPG)).Pc

- Trongđó :

Px, Pd ; khối lượ ng riêng của xi măng, khối lượ ng riêng của đá g/cm3








Pn : khối lượ ng riêng của nướ c, 1g/cm3

Pc : khối lượ ng riêng của cát, g/cm3 (2.62 – 2.65 d/cm3)

Bướ c 7 : Xây dựng ba thành phần cấ p phối :

- Thành phần 1 : là thành phần cơ bản như trên

- Thành phần 2 : tăng 10% hàm lượ ng xi măng như 1 và hiệu chỉnh lại cátđá như bướ c 5 và 6.

- Thành phần 3 : giảm 10% hàm lượ ng...

(Theo nguyên tắc cộng thêm 1 lít nướ c khi tăng thêm 10kg xi măng)

Bướ c 8 : Hiệu chỉnh lượ ng cốt liệu theo lượ ng hạt >5mm vàđộ ẩm

- Theo hàm lượ ng hạt :

Chc = C x ( 1 + x/100) trongđó x = Lươ ng hạt > 5mm

Dhc = D – (Chc – C)

- Theođộ ẩm :

Ctt = C x ( 1 + Wc/100)

Dtt = D x ( 1 + Wd/100

Ntt = N – [(Dtt – Dhc) + (Ctt – Chc)]

Bướ c 9 : Kiểm tra và hiệu chỉnh độ sụt (TCVN 3106 : 1993)

- ĐS tt –ĐS yc < 2 : không cần hiệu chỉnh

- ĐS yc –ĐS tt = 3 – 5 : tăng lượ ng nướ c và xi măng- ĐS tt –ĐS yc = 2 – 3 : tăng 2 – 3% cát vàđá

- ĐS tt –ĐS yc = 4 – 5 : tăng 3 – 5 % cát vàđá

- ĐS tt –ĐS yc > 5 : thiết k ế lại cấ p phối

Bướ c 10 : Xácđịnh cườ ng độ nén (TCVN 3105 : 1993, TCVN 3118 : 1993)

Bướ c 11 : Chọn thành phần bê tông chính thức








CHƯƠ NG 3: PHƯƠ NG PHÁP NGHIÊN CỨ U VÀĐÁNH GIÁ

NGUYÊN LIỆU Nhằm khảo sát các tính chất của bê tông thườ ng và bê tôngđá nghiền để rút ra cácưu nhượ c

điểm khi thay thế cát bằng đá nghiền. Tìm cách khắc phục các nhượ c điểm, phát huy cácưu điểmcủa bê tôngđá nghiền để có thể ứng dụng thực tiễn sản xuất. Tiến trìnhđượ c trình bày dướ i đây phù hợ p vớ i điều kiện thực tế sản xuất tại công ty

3.1. Quy trình nghiên cứ u

SƠ ĐỒ QUY TRÌNH NGHIÊN CỨ U








Hình 3.1: Sơ đồ quy trình nghiên cứu

Thuyết minh qui trình:Bướ c 1:Phân tíchđặc tính và thành phần của nguyên liệu đầu vào

- Xi măng- Cốt liệu thô :Đá 1x2- Đá 3/8 (mi sàn)- Cốt liệu mịn: Đá mi bụi, cát- Nướ c








- Phụ gia

Bướ c 2:Thiết k ế các cấ p phối Mác 300có và không có phụ gia sikament NN Bướ c 3:Tr ộn hỗn hợ p cấ p phối. Sau khi tr ộn kiểm tra các thông số như: độ sụt, tổn thất độ sụt… Bướ c 4:Đúc mẫu, bảo dưỡ ng vàđo cườ ng độ chịu nén

Dụng cụ

- Cân 30 kg- Máy tr ộn bê tông

- Khuônđúc mẫu- Bàn rung- Máyđo cườ ng độ bê tông

Cân 30kg Máy tr ộn bê tông








Khuônđúc mẫu Bàn rung

- Tr ướ c khi tạo mẫu phải quét 1 lớ p dầu lên khuôn và bàn rungđể khi tháo khuôn thì mẫukhông bị hư hỏng và giúp việc vệ sinhđượ c dễ dàng.- Cân khối lượ ng đá 1x2, mi sàn, mi bụi, cát, nướ c theo cấ p phối ở trên.- Sau khi tr ộn xong tiến hànhđo độ sụt.- Mỗi lần đúc 2 tổ mẫu. Mỗi tổ mẫu gồm 3 viên kích thướ c 150x150x150 mm.

- Sử dụng phươ ng pháp rungđể làm chặt mẫu.

Hình 3.2: Mẫu sau khi tạo

- Sau khiđỗ mẫu 1 ngày thì lấy mẫu ra bảo dưỡ ngẩm trong 3, 7, 28 ngày.








Hình 3.3: Bể bảo dưỡ ngmẫu

- Sau khi bảo dưỡ ng 3, 7, 28 ngày ta lần lượ t đo cườ ng độ các mẫu

Máyđo cườ ng độ mẫu Mẫu sau khiđo cườ ng độ Bướ c 5: Phân tích cấu trúc vi mô bằng việc hụ pảnh SEM vớ i cácđộ phóngđại từ 100-20000 lần.

Bướ c 6: So sánh các thông số đặc tính sản phẩm

Bướ c 7: K ết luận loại cốt liệu và cấ p phối sử dụng








3.2. Các tiêu chuẩn và phươ ng pháp thử nghiệm, phân tích sử dụng

3.2.1 Ph ươ ng pháp th ử đố i vớ i xi măng

- Xácđịnh độ mịn theo TCVN 4030-2003.

- Xácđịnh độ dẻo tiêu chuẩn theo TCVN 6017-1995.

- Xácđịnh thờ i gianđông k ết theo TCVN 6017-1995.

- Xácđịnh khối lượ ng riêng theo TCVN 4030-2003

- Xácđịnh độ ổn định thể tích theo TCVN 6017-1995.

- Xácđịnh độ dẻo tiêu chuẩn theo TCVN 6017-1995.

- Xácđịnh hàm lượ ng mất khi nung theo TCVN 141-1998.

- Xácđịnh cườ ng độ nén, cườ ng độ theo TCVN 6016-195.

- Tiêu chuẩn đánh giá TCVN 2682-2009

3.2.2. Ph ươ ng pháp th ử đố i vớ i cát, đ á nghi ề n

- Xácđịnh thành phần hạt và modulđộ lớ n bằng phươ ng pháp sàng theo ASTM C136-06(xem phụ lục trang )

- Xácđịnh hàm lượ ng bụi bùn sét theo ASTM C117-04

- Xácđịnh khối lượ ng thể tích xố p vàđộ r ỗng theo ASTM C29-06.

- Xácđịnh khối lượ ng riêng, khối lượ ng thể tích,độ hút nướ c theo ASTM C128-06

- Tiêu chuẩn đánh giá ASTM C33.

3.2.3. Ph ươ ng pháp th ử đố i vớ i đ á

- Xácđịnh thành phần hạt và modulđộ lớ n bằng phươ ng pháp sàng theo ASTM C136-06.

- Xácđịnh hàm lượ ng bụi bùn sét theo ASTM C117-04

- Xácđịnh khối lượ ng thể tích xố p vàđộ r ỗng theo ASTM C29-06.

- Xácđịnh khối lượ ng riêng, khối lượ ng thể tích,độ hút nướ c theo ASTM C127-06

- Tiêu chuẩn đánh giá 7572-13








- Tiêu chuẩn đánh giá ASTM C33.

3.2.4. Ph ươ ng pháp th ử đố i vố i bê tông t ươ i

- Xácđịnh độ sụt và tổn thất sụt theo ASTM C143-05A.

- Xácđịnh khối lượ ng thể tích và hàm lượ ng bọt khí theo ASTM C138-01A, ASTM C231-04.

- Xácđịnh độ tách nướ c và vữa theo TCVN 3109-1993

3.2.5. Ph ươ ng pháp th ử đố i vớ i đ á bê tông

- Xácđịnh cườ ng độ chịu nén theo ASTM C39-05

- Xácđịnh cườ ng độ chịu uốn theo ASTM C78-02

- Xácđịnh khối lượ ng thể tích theo TCVN 3115-1993

- Xácđịnh khối lượ ng riêng theo TCVN 3112-1993

- Xácđịnh độ hút nướ c theo TCVN 3113-1993

- Xácđịnh độ mài mòn theo TCVN 3114-1993.

3.2.6 Kính hi ể n vi đ iện t ử quét - SEM:

Mục đích: Xem cấu trúc vi mô của sản phẩm như: lỗ xố p, hình dạng các khoáng C-S-H,xemđườ ng biên giớ i hạt và sự liên k ết giữa đá và xi măng.

Tiến hành vàđánh giá: Xem phụ lục trang 78

3.2.7 Nhi ễ u xạ tia X - XRD

Mục đích:Định tính vàđịnh lượ ng các khoáng C-S-H.

Tiến hành vàđánh giá: Xem phụ lục trang 78

3.2.8 Các thí nghi ệm dành cho c ố t liệu mịn

Xem phụ lục trang 81








3.2.9 Các thí nghi ệm dành cho c ố t liệu thô


3.2.10 Các thí nghi ệm dành cho xi m ăng


3.2.11. Các thí nghi ệm dành cho bê tông t ươ i


3.2.12. Các thí nghi ệm dành cho đ á bê tôngXem phụ lục trang 118

3.3 Nguyên liệu và đánh giá

3.3.1 Xi m ăng

Sử dụng Xi măng Nghi Sơ n PCB40 Dân Dụng. Sản phẩm mớ i sở hữu ba tính năngưu việt, baogồm:

Thứ nhất, cườ ng độ xi măng cao . Tính chất này tạo ra sản phẩm bê tông, vữa có cườ ng độ cao, rút ngắn thờ i gian thi công hoặc giảm lượ ng xi măng cần dùng.

Thứ hai,tính công tác t ố t giúp cho vữa, bê tông dẻo hơ n, làm cho công nhân thi công dễ dàng.Đặc điểm nàyđóng vai trò quan tr ọng trong công tác hoàn thiện khi xây nhà: trát,láng,ố p, lát.

Thứ ba,chấ t l ượ ng ổ n định . Đây làđặc tính quan tr ọng trong việc tiến hành thí nghiệm vớ isố lượ ng mẫu nhiều trong thờ i gian lâu.








Hình 3.4: Xi măng Nghi Sơ n PCB dân dụng

Bảng 3.1: Tính chất cơ lý của xi măng Nghi Sơ n PCB dân dụng

Chỉ tiêu Đơ n vị TCVN 6260 :2009

(PCB 40)

Xi măng NS Dân Dụng

(trung bình)

Cườ ng độ nén:

3 ngày ± 45 phút

28 ngày ± 8 giờ

MPa ≥ 18

≥ 40

26 ± 1,5

46 ± 2,0

Thờ i gianđông k ết:

Bắt đầu

K ết thúc

phút ≥ 45

≤ 420

130 ± 10

150 ± 10

Độ mịn:

Sót sàng 0.09mm

Bề mặt riêng Blaine

%

cm2/g

≤10

≥ 2800

2 ± 1

4100 ± 100

Độ ổn định thể tích mm ≤10 1,0 ± 0,5

Hàm lượ ng SO3 % ≤ 3,5 1,8 ± 0,2








Nhận xét: Xi măng Nghi Sơ n PCB 40 dân dụng r ất phù hợ p cho việc sử dụng trong các thí

nghiệm của công ty.

3.3.2 Đá 1x2 (C ố t liệu thô)

Sử dụng đá dăm đượ c khai thác tại mỏ đá Soklu (Huyện Thống Nhất, Tỉnh Đồng Nai)

Thông số k ỹ thuật:

Khối lượ ng riêng: 2.7 tấn/m3

Khối lượ ng thể tích xố p: 1.6 tấn/m3 Độ hút nướ c: 1.21 % Độ bền nén: 140 MPa Độ chống cắt: 10MPa Độ nén dậ p trong xi lanh: 10.1 %

Hình 3.5: Mỏ đá Soklu –Đá 1x2

Bảng 3.2: Phân tích thành phần hạt của đá 1x2 lần 1:

Đá 1X2

Cỡ sàng

(mm) Khối lượ ng trên sàng (g) Khối lượ ng lọt sàng (g)

Tỉ lệ lọt sàng

(%)








25 0 4039.6 100.0

19 1441.3 2598.3 64.3

16 983.5 1614.8 40.0

12.5 899.8 715.0 17.7

8 455.0 260.0 6.4

4 66.8 6.3 0.2

2 2.0 4.3 0.1

1 1.0 3.3 0.1

0.5 0.9 2.4 0.1

Tiêu chuẩn ASTM C33

Biểu đồ 3.1: Biểu đồ phân bố thành phần hạt của đá 1x2 lần 1








Nhận xét: Do thành cốt liệu thô vẫn chưa đạt tiêu chuẩn ATSM C33 nên ta thực hiện phân tích

lần 2Bảng 3.3: Phân tích thành phần hạt của đá 1x2 lần 2

Đá 1x2

Cỡ sàng

(mm)

Khối lượ ng trên sàng

(g)

Khối lượ ng lọt sàng

(g)

Tỉ lệ lọt sàng

(%)

25 0 1554.9 100.0

19 337.3 1217.6 78.3

16 332.0 885.7 57.0

12.5 295.6 590.1 38.0

8 330.1 260.0 16.7

4 82.4 0.0 0.0

2 0.0 0.0 0.0

1 0.0 0.0 0.0

0.5 0.0 0.0 0.0









Biểu đồ 3.2: Phân bố thành phần hạt của đá 1x2 lần 2

Nhận xét: Thành cốt liệu thôđạt tiêu chuẩn ATSM C33 nên ta lấy số liệu trênđể thiết k ế cấ p phối cho bê tông

3.3.3 Cát sông (c ố t liệu mịn)

Thông số k ỹ thuật của cát sôngKhối lượ ng riêng: 2640 kg/m3 Khối lượ ng thể tích xố p: 1450 kg/m3 Độ hút nướ c: 0.47 % Hàm lượ ng bụi, sét: 0.95 %








Hình 3.6: Bãi cát tại công ty

Bảng 3.4: Phân tích thành phần hạt của cát

Cát

Cỡ sàng

(mm)


(g)


(g)

Tỷ lệ lọt sàng

(%)

4 9.15 835.25 100.00

2 42.03 793.22 94.97

1 167.62 625.60 74.90

0.5 273.68 351.92 42.13

0.3 171.38 180.54 21.62

0.15 132.47 48.07 5.76

đáy 48.07 0 0









Biểu đồ 3.3: Biểu đồ phân bố thành phần hạt của cát

Nhận xét: Thành cốt liệu mịn đạt tiêu chuẩn ATSM C33 nên ta lấy số liệu trênđể thiết k ế cấ p phối cho bê tông

3.3.4 Đá mi b ụi (C ố t liệu mịn thay th ế cát)Bảng 3.5: Phân tích thành phần hạt của đá mi bụi

Đá mi bụi

Cỡ sàng

(mm)


(g)


(g)

Tỷ lệ lọt sàng

(%)

4 92.63 520.37 100

2 178.03 342.34 65.79

1 116.77 225.57 43.35

0.5 74.5 151.07 29.03








0.3 39.54 111.53 21.43

0.15 38.34 73.19 14.06

đáy 73.19 0 0


Biểu đồ 3.4: Biểu đồ phân bố thành phần hạt của đá mi bụi

Nhận xét: Thành phần hạt của đá mi bụi không theo tiêu chuẩn nên ta tự thiết k ế cấ p phối cho phù hợ p vớ i thực tế.








Hình 3.7 : Thành phần hạt của đá mi bụi

3.3.5 Ph ụ gia

Phụ gia sử dụng trong toàn bộ thí nghiệm là phụ gia giảm nướ c cao cấ p cho bê tôngSikament NN

Mô t ả

Sikament NN là một dung dịch có hai tính năng vừa là chất siêu hóa dẻo đượ c dùngđể sản xuất bê tông chảy lỏng và là tác nhân giảm nướ c đáng k ể để đạt cườ ng độ banđầu vàcườ ng độ cuối cùng cao.Sikament NN phù hợ p tiêu chuẩn ASTM C494 Loại F.

Các ứ ng d ụng

Sikament NNđượ c dùng như một chất siêu hóa dẻo để sản xuất bê tông chảy cho:

- Tấm sàn và nền móng- Tườ ng, cột và tr ụ cầu- Cấu kiện mỏng có mật độ cốt thép dày.Sikament NN cũng đượ c dùng như một tác nhân giảm nướ c giúp bê tôngđạt cườ ng độ caosớ m như:- Cấu kiện bê tôngđúc sẵn và dự ứng lực.- Cầu và k ết cấu đúc hẫng.








Ư u điểm

Sikament NNđem lại cácđặc tính sau:Là một chất siêu hóa dẻo:- Tính thi côngđượ c cải thiện đáng k ể.- Tăng tính thi công khiđổ bê tông cho cấu kiện mỏng có cốt thép dàyđặc.- Giảm khối lượ ng công việc đầm.- Giảm đáng k ể r ủi ro bị phân tầng.- Giảm đến 30% lượ ng nướ c tr ộn bê tông tuỳ liều lượ ng sử dụng - Cho phép giảm đáng k ể hàm lượ ng xi măng so vớ i bê tông thườ ng.

Thông tin v ề sản phẩ mDạng/Màu: Chất lỏng/NâuđậmĐóng gói: Thùng 5/25/200 lítThông số k ỹ thuật

Gốc Naphtalen Formalđehyt Sulfonat Khối lượ ng thể tích 1.19 – 1.22kg/lít Hàm lượ ng clorua Không có

Thi công

Liều lượ ng: 0.60 – 2.00 lít/100 kg xi măng Liều lượ ng điển hình: 0.80 – 1.20 lít/100kg xi măng. Khả năng tươ ng hợ p: Có thể k ết hợ p vớ i tất cả các phụ gia sikament, sikaAer,sika

pump,sikacrete PP1 nhưng phải cho vào mẻ tr ộn một cách riêng r ẽ và khôngđượ c tr ộntr ướ c các loại phụ gia vớ i nhau tr ướ c khi cho vào mẻ tr ộn.

Loại xi măng: Tất cả các loại xi măng Portland k ể cả xi măng bền sulfat.

- Định lượ ng: Có thể cho sikament NN vào nướ c đã đượ c định lượ ng tr ướ c khi cho vàohỗn hợ p bê tông khô hoặc cho riêng vào hỗn hợ p bê tôngđã đượ c tr ộnướ t và phải tr ộnthêm ít nhất 1 phút cho mỗi khối bê tông.

- Khi cho tr ực tiế p vào bê tông vừa mớ i tr ộn, hiệu quả về tính hóa dẻo rõ r ệt hơ n.- Khi cho vào tại công trình, cho sikament NN vào ngay tr ướ c khiđổ bê tông và sau khiđã

tr ộn thêm 3 phút.








- Quá liều lượ ng Khi dùng quá liều một cáchđáng k ể sẽ gia tăng độ chảy lỏng của hồ xi

măng.Để tránh bị tách nướ c hoặc phân tầng, nênđợ i chođến khiđộ sụt giảm xuống đếnmức chỉ định mớ i đổ bê tông.

Lư u ý về thi công/ Gi ớ i hạn:

- Cần tiến hành thử nghiệm cấ p phối để chọn liều lượ ng chính xác cho từng yêu cầu cụ thể.- Cần sử dụng máy tr ộn thích hợ p và khôngđượ c tr ộn bằng tay.- Nên sử dụng các hợ p chất bảo dưỡ ng bê tông của sika.Sinh thái h ọc: Khôngđổ bỏ vào nguồn nướ c.V ận chuyể n: Không nguy hiểm

Bảng 3.6: Cấ p phối điển hình của bê tông có phụ gia Sikamen NN

Cấ p phối điển hình / khối Bê tông thừơ ng Bê tông có phụ gia Sikament NN

Xi măng PCB 40 490 kg 400 kg (Giảm 18% XM)

Tỉ lệ nướ c/ xi măng 0.43 0.39( Giảm 25% nướ c)

Sikament NN Không có 1 lít/ 100 kg ximăng

Tỉ lệ cát /đá 36 – 40% 38 – 42%

Độ sụt 0’

30’

14 – 16cm

8 – 10 cm

18 – 20 cm

8 – 10 cm

Cườ ng độ bê tông 1ngày

3 ngày

28 ngày

> = 18 MPa

> = 34 MPa

> = 45 MPa

>= 28 MPa

> = 43 MPa

> = 55 MPa








CHƯƠ NG 4: CẤP PHỐI BÊ TÔNG VÀ K ẾT QUẢ

4.1 Thiết k ế cấp phối

Thiết k ế cấ p phối là côngđoạn quan tr ọng nhất trong quá trình sản xuất bê tông. Côngđoạn nàyđượ c tính toán chính xácđể cho ra những sản phẩm bê tôngđảm bảo các yêu cầu k ỹ thuật như: độ sụt và cườ ng độ chịu nén của bê tông.Đối vớ i những sản phẩm bê tông sử dụngđá nghiền thay thế cát thì côngđoạn thiết k ế càng quan tr ọng hơ n vìđộ sụt của bê tôngđánghiền thấ p hơ n so vớ i bê tông thườ ng và môđun của đá nghiền lớ n hơ n nhiều so vớ i môđuncát.

Trình tự thiết k ế cấ p phối:

- Sau khi phân tích thành phần hạt để tìm ra môđun độ lớ n chúng tôi áp dụng 11 bướ cthiết k ế cấ p phối đã nêuở phần trênđối vớ i bê tông thườ ng.

- Đối vớ i bê tôngđá nghiền, do trong thành phần hạt có hàm lượ ng hạt lớ n hơ n 5mm nêncần hiệu chỉnh thành phần và hàm lượ ng nướ c để đảm bảo độ sụt và tính công tác của bê tông. Ngoài ra,đá nghiền hút nướ c nhiều hơ n cát nên tổn haođộ sụt lớ n vì vậy cần có những biện

pháp hiệu chỉnh hợ p lý.- Thiết k ế cấ p phối có và không có phụ giađể khảo sátảnh hưở ng của phụ giađến độ sụt

của bê tông thườ ng và bê tông cát như thế nàođể tìm ra phươ ng pháp khắc phục nhượ c điểmlớ n nhất của bê tôngđá nghiền làđộ sụt thấ p và tính công tác kém.

4.1.1 Thi ế t k ế cấ p phố i bê tông Mác 300 – Không ph ụ gia

Bướ c 1: Chọn độ sụt 12

Bướ c 2: Xácđịnh lượ ng nướ c tr ộn banđầuDmax= 25 mm

Môđun cát: 3.6 > 3 (giảm 5 lít nướ c)

Lượ ng nướ c tr ộn banđầu 200 lít

Bướ c 3: Tỉ lệ xi măng – nướ c: X/N

X/N = (30*1.5)/ (0.5*45) = 2








Bướ c 4: Hàm lượ ng xi măng

X = 400 kg

Bướ c 5: Xácđịnh cốt liệu lớ n

Thể tích hồ xi măng: Vh = 329

Hệ số dư vữa hợ p lý: k d = 1.52

Độ r ỗng của đá r = 0.4

Lượ ng cốt liệu lớ n: D = 1332 kg

Bướ c 6: Hàm lượ ng cốt liệu nhỏ (cát)

C = 470 kg

Bướ c 7: Xây dựng 3 thành phần cấ p phối cơ bản

Xi măng: 400 kg

Đá: 1332 kg

Cát: 470 kg

Bướ c 8: Hiệu chỉnh cốt liệu theo lượ ng hạt > 5mm vàđộ ẩm

Theo hàm lượ ng hạt:

Chc = 553 kg

Dhc = 1249 kg

Bướ c 9: Kiểm tra và hiệu chỉnh độ sụt (TCVN 3106 : 1993)

ĐSyc – ĐStt > 5 : Thiết k ế lại cấ p phốiBướ c 10: Xácđịnh cườ ng độ nén (TCVN 3105 : 1993, TCVN 3118 : 1993)

Bướ c 11: Lựa chọn cấ p phối thực tế

Như vậy do cấ p phối lý thuyết không phù hợ p vớ i yêu cầu thực tế nên dựa vào các số liệutại nhà máy. Lựa chọn cấ p phối Mac 300 cho 1 m3 bê tông.








Bảng 4.1: Cấ p phối bê tông mác 300 không phụ gia

Mẫu Mác: 300 Không phụ gia

Xi măng (kg) Đá 1x2 (kg) Cát (kg) Nướ c(l) Phụ gia(ml) N/X

400 1167 734 200 0 0.5

Bảng 4.2: Cấ p phối thí nghiệm bê tông mác 300 không phụ gia

Mẫu Mác: 300 Không phụ gia

Ký hiệu: CK, DK

Xi măng(kg) Đá 1x2 (kg) Cát (kg) Nướ c(l) Phụ gia(ml) N/X

12 35 22 6 0 0.5

4.1.2 Thi ế t k ế cấ p phố i bê tông Mác 300 – Có ph ụ gia (1lit/100kg xi m ăng)

Vớ i cấ p phối không sử dụng phụ gia, quá trình tạo mẫu thực nghiệm cho thấy độ sụt của bêtông r ất thấ p 2-4cm,đặc biệt là bê tôngđá nghiền chỉ cóđộ sụt 1-2 cm. Nguyên nhân nhậnthấy là do sự hút nướ c của đá nghiền lớ n và hoàn toàn khác so vớ i cát. Ngoài ra trong thành

phần hạt có hàm lượ ng lớ n hạt min bụi ảnh hưở ng đến độ sụt của bê tông. Vì vậy chúng tôitiến hànhđiều chỉnh thiết k ế cấ p phối sử dụng phụ giađể khắc phục các nhượ c điểm này.

Bướ c 1: Chọn độ sụt ĐS = 14

Bướ c 2: Xácđịnh lượ ng nướ c tr ộn banđầu

Dmax= 25 mm

Môđun cát: 3.6 > 3 (giảm 5 lít nướ c)








Lượ ng nướ c tr ộn banđầu 180 lít

Bướ c 3: Tỉ lệ xi măng – nướ c: X/N

X/N = (30*1.5)/ (0.5*45) = 2

Bướ c 4: Hàm lượ ng xi măng và phụ gia

Lượ ng xi măng: X = 360 kg

Lượ ng phụ gia: PG = 3.6 lít

Bướ c 5: Xácđịnh cốt liệu lớ n

Thể tích hồ xi măng: Vh = 296

Hệ số dư vữa hợ p lý: k d = 1.50

Độ r ỗng của đá r = 0.4

Lượ ng cốt liệu lớ n: D = 1341 kg

Bướ c 6: Hàm lượ ng cốt liệu nhỏ (cát)

C = 540 kg

Bướ c 7: Xây dựng 3 thành phần cấ p phối cơ bản

Xi măng: 360 kg

Đá: 1341 kg

Cát: 540 kg

Bướ c 8: Hiệu chỉnh cốt liệu theo lượ ng hạt > 5mm vàđộ ẩm

- Theo hàm lượ ng hạt:Chc = 632 kg

Dhc = 1249 kg

Bướ c 9: Kiểm tra và hiệu chỉnh độ sụt (TCVN 3106 : 1993)

ĐSyc –ĐStt > 5 : Thiết k ế lại cấ p phối

Bướ c 10: Xácđịnh cườ ng độ nén (TCVN 3105 : 1993, TCVN 3118 : 1993)








Bướ c 11: Lựa chọn cấ p phối thực tế

Như vậy do cấ p phối lý thuyết không phù hợ p vớ i yêu cầu thực tế nên dựa vào các số liệutại nhà máy. Lựa chọn cấ p phối Mac 300 cho 1 m3 bê tông.Do tác dụng của phụ gia nên

Khả năng giảm nướ c: 35 % Khả măng giảm xi măng: 20%

Bảng 4.3: Cấ p phối bê tông mác 300 có phụ gia

Mẫu Mác: 300 Có phụ gia

Xi măng(kg) Đá 1x2 (kg) Cát (kg) Nướ c(l) Phụ gia(ml)

320 1167 734 150 320

Bảng 4.4: Cấ p phối thí nghiệm bê tông mác 300 không phụ gia


Ký hiệu: CP, DP

Xi măng(kg) Đá 1x2 (kg) Cát (kg) Nướ c(l) Phụ gia(ml) N/X

11 41 26 4.5 110 0.41

4.1.3 Thi ế t k ế cấ p phố i liên t ục Mác 300

Dođặc điểm sản xuất của công ty nằm gần nguồn nguyên liệu đá khai thác tại mỏ giacông và sử dụng tại chỗ giúp tiết kiệm giá thành, hiệu quả nguyên liệu và công doạn vậnchuyển nên vấn đề đặt ra tại công ty hiện nay là làm thế nàođể tận dụng triệt để nguồn nguyênliệu đá dồi dào và tiết kiệm nguồn nguyên liệu không có sẵn như cát và bê tông.








Vớ i sự hiện diện của cốt liệu mịn làđá mi bụi, kích thướ c hạt cốt liệu mịn (độ lớ n hay mô

đun độ lớ n) không còn là vấn đề đáng quan tâm vìđặc điểm chủ động của quá trình nghiền.Việc thiết lậ p dải cấ p phối cốt liệu liên tục từ mịn đến thô là mục tiêu của bướ c tiế p theo. Trongđó bê tông sử dụng thành phần cốt liệu vớ i cấ p phối hạt liên tục có thể có những hiệu chỉnhnhất định trong thành phần thiết k ế chế tạo.

Thế nào là cấ p phối đá liên tục?

- Cấ p phối đá liên tục đượ c hiểu là tươ ngứng vớ i các mắt sàng theo quyđịnh sẽ có cácthành phần hạt đá vớ i hàm lượ ng phù hợ p. Thay vì sử dụng đá dăm có cấ p phối gián

đoạn (0.5x1), (1x2), (2x4)…như đã thiết k ế cấ p phối tr ướ c đây bằng đá dăm cấ p phối(0.5-2)…

- Vớ i việc phát triển hiện nay về công nghệ thiết k ế thành phần cấ p phối bê tông k ết hợ pvớ i sự tiên tiến của các chủng loại máy xây dự ng. Giải pháp sử dụng bê tông có cấ p phối cốt liệu dạng liên tục cần đượ c đặt ra và có nhiềuưu việt, đặc biệt là bê tông k ếtcấu mỏng như bê tông mái dốc, mái kênh mươ ng, cống quay ly tâm…

Giải pháp bê tông có sử dụng cấp phối đá liên tục sẽ mang đến cácư u điểm sau:- Làm tăng tínhđặc chắc cho cấu trúc bê tông dẫn đến tăng cườ ng độ,độ chống thấm. Từ

vấn đề này cho thấy vớ i yêu cầu k ỹ thuật của bê tông theo thiết k ế, khi sử dụng bê tôngcó thành phần cốt liệu liên tục sẽ giảm đượ c hàm lượ ng chất k ết dính so vớ i việc sử dung cấ p phối giánđoạn.

- Doảnh hưở ng của cấ p phối liên tục nên nội ma sát giữa các hạt cốt liệu lớ n dẫn đếnviệc hạn chế đượ c sự phân tầng trong hỗn hợ p bê tông trong quá trình vận chuyển và thicông.

- Cốt liệu đá khi sản xuất sẽ sử dụng đượ c hầu hết các thành phần cốt liệu nghiền góp

phần giảm giá thành bê tông. Vớ i cấ p phối giánđoạn sẽ phải loại bỏ một hàm lượ ngtươ ng đối lớ n.

- Ư u điểm của bê tông sử dụng cốt liệu cấ p phối liên tục đã đượ c kiểm chứng trong quátrình thiết k ế cấ p phối và thi công bê tông bản mặt đậ p chính Cửa Đạt.

- Tuy nhiên, do nội ma sát lớ n nênđộ sụt của bê tông có thể thấ p hơ n so vớ i phươ ng ánsử dụng cốt liệu giánđoạn. Đây chính là vấn đề cần quan tâm nhất trong quá trình tạo ra bê tông theo cấ p phối liên tục.








Hình 4.1: Vùng phân bố liên tục kích thướ c cốt liệu

Thiết k ế cấ p phối bê tông sử dụng cấ p phối đá liên tục Mác 300

Dựa vào các bảng phân tích thành phần hạt ở trên tađượ c:

Bảng 4.5:Bảng phối hợ p thành phần hạt

V ật li ệu Ph ần trăm lọt sàng phân tích

mm 25 19 16 12.5 8 4 2 1 0.5 0.3 0.15 0.075

Đá 1x2 100 78.3 57.0 37.9 16.7 0.0 0.0 0.2 0.2 0.1 0.1 0.1

Đá 3/8 100 100.0 100.0 100.0 68.4 27.0 4.1 2.5 0.6 0.2 0.1 0.0

Đá mibụi 100 100.0 100.0 100.0 100.0 84.9 55.8 36.8 24.6 18.2 11.9 8.1








V ật li ệu T ỷ l ệ Phần trăm lọt sàng phối hợ p

% 19 16 12.5 8 4 2 1 0.5 0.3 0.15 0.075

Đá 1x2 42.0 32.9 23.9 15.9 7.0 0.0 0.0 0.1 0.1 0.0 0.0 0.0

Đá 3/8 25.0 25.0 25.0 25.0 17.1 6.8 1.0 0.6 0.1 0.0 0.0 0.0

Đá mi

bụi

33.0 33.0 33.0 33.0 33.0 28.0 18.4 12.1 8.1 6.0 3.9 2.7

CPPT 100.0 90.9 81.9 73.9 57.1 34.8 19.4 12.8 8.3 6.1 4.0 2.7

Dmax = 25 mmDựa vào bảng phối hợ p các thành phần hạt ta vẽ đượ c đồ thị đườ ng bao cốt liệu như sau:

Biểu đồ 4.1: Biểu đồ phân bố thành phần hạt của cấ p phối liên tục








Nhận xét:Đườ ng thành phần hạt liên tục nằm trongđườ ng bao cốt liệu nên ta sử dụng

công thức nàyđể tạo cấ p phối cho bê tôngCông thức tính cận dướ i A

max max

d dA. p=50 +D D

Công thức tính cận trên

max

dB. p=100D

Đườ ng cận trên C = 5%B khi d=0.4mm

Trongđó:

d =đườ ng kính lỗ sàng (mm)

Dmax =đườ ng kính hạt lớ n nhất (mm)

Dựa vào bảng phối hợ p thành phần hạt ta tìmđượ c cấ p phối liên tục mác 300-Không phụ gia cho 1m3 bê tông như bảng sau.

Bảng 4.6:Bảng cấ p phối liên tục không phụ gia

Mẫu Mác: 300 – Không phụ gia

Xi măng(kg) Đá 1x2 (kg)Mi sàn(kg)

Mi bụi(kg)

Nướ c(l) N/X

400 746 444 586 200 0.5

Cấ p phối thực tế để thí nghiệm








Mẫu Mác: 300 – Không phụ gia

Ký hiệu: LK


Mi bụi(kg)

Nướ c(l) N/X

12 22.5 13.5 17.5 6 0.5

Bảng 4.7: Cấ p phối liên tục có phụ gia



Mi bụi(kg)

Nướ c(l) Phụ gia(ml) N/X

320 746 444 586 150 384 0.41

Cấ p phối thực tế để thí nghiệm


Ký hiệu: LP

Xi măng

(kg)

Đá 1x2

(kg)

Mi sàn

(kg)

Mi bụi

(kg)

Nướ c

(lít)

Phụ gia

(ml) N/X

11 26 15 20 4.51 132 0.41

4.2 K ết quả độ sụt chế tạo bê tông

Độ sụt là một trong những thông số quan tr ọng giúpđánh giá nhanh chất lượ ng bê tông, dựavàođộ sụt ta có thể đánh giáđượ c tính công tác của bê tông và cườ ng độ chịu nén của bê tông.








- Ký hiệu mẫu:

Mẫu bê tông cát (sông) không có phụ gia: CKMẫu bê tông sử dụng đá mi bụi thay thế cát không có phụ gia: DKMẫu bê tông cấ p phối liên tục không có phụ gia: LKMẫu bê tông cát (sông) có phụ gia: CPMẫu bê tông sử dụng đá mi bụi thay thế cát có phụ gia: DPMẫu bê tông cấ p phối liên tục có phụ gia: LP

Bảng 4.8: K ết quả đo độ sụt

STT Ký hiệu N/XĐộ sụt (cm) tại các thờ i điểm

Ghi chú0 phút 30 phút 60 phút

1 CK 0.5 3 1 0

2 DK 0.5 3 0 0

3 LK 0.5 2 0 04 CP 0.41 18 16.5 14 (1 lít PG/100kg Xi măng)

5 DP 0.41 10 6.5 4 (1 lít PG/100kg Xi măng)

6 LP1 0.41 9 5 3.5 (1 lít PG/100kg Xi măng)

7 LP2 0.41 14 12.5 8 (1.2 lít PG/100kg Xi măng)








``

Biểu đồ 4.2: Tổn thất độ sụt theo thờ i gian

Nhận xét:

Khi không có phụ gia siêu dẻo độ sụt của các mẫu thấ p do tỉ lệ N/X nhỏ nên không thể hiệnđượ c sự ảnh hưở ng của thành phần hạt đến độ sụt.

Khi cho phụ gia siêu dẻo vào thì sự ảnh hưở ng của thành phần hạt đối vớ i độ sụt đượ c thể hiện rõ ràng hơ n.

Cát có hình cầu, ít góc cạnh, thành phần hạt của cấ p phối bê tông giánđoạn nên nội năngliên k ết yếu ngoài ra cát hút nướ c kém hơ n đá mi bụi và mi sàn nên giúp bê tông cóđộ sụtlớ n vàđộ tổn thất độ sụt nhỏ.

Đối vớ i cấ p phối đá mi bụi, do khả năng hút nướ c mạnh hơ n, nhiều góc cạnh và thành phầnhạt liên tục hơ n nênđộ sụt thấ p vàđộ tổn thất độ sụt lớ n.

Đối vớ i cấ p phối đá liên tục, do thành phần hạt liên tục nên nội năng liên k ết lớ n nênđộ sụtthấ p vàđộ tổn thất độ sụt lớ n.

Như vậy: Cấ p phối có thành phần cốt liệu mịn là cát cóưu điểm hơ n cấ p phối có cốt liệu đá về mặt độ sụt giúp dễ dàng hơ n trong côngđoạn thi công. Nhưng nếu khắc phục đượ c nhượ cđiểm về độ sụt và tìm ra giải pháp thi công phù hợ p cho bê tôngđá nghiền thì sẽ tăng tínhcạnh tranh và sự khả quan cho loại bê tông này.








4.3. K ết quả đo cườ ng độ chịu nén

Cườ ng độ chịu nén cũng là một thông số r ất quan tr ọng để đánh giá chất lượ ng bê tông.Mang tính quyết định xem bê tông cóđạt yêu cầu banđầu đã đề ra cho từng công trình cụ thể hay không.

Bê tông cấp phối thườ ng K ế t quả bê tông c ấ p phố i thườ ng 3 ngày tu ổ i

Bảng 4.9. : Cườ ng độ chịu nén bê tông cấ p phối thườ ng 3 ngày tuổi

Ký hiệu mẫuCườ ng độ chịu nén (Kg/cm2)

3 ngày

CK 211.3 ± 13.8

DK 205.7 ± 10.2

CP 232.5 ± 13.0

DP 276.5 ± 5.6

Biểu đồ 4.3: Cườ ng độ chịu nén bê tông cấ p phối thườ ng 3 ngày tuổi








Nhận xét:

Bê tông cát và bê tôngđá nghiền cấ p phối thườ ng không phụ gia có cườ ng độ chịu nén 3ngày tuổi gần bằng nhau (bê tông cát lớ n hơ n 5 kg/cm2, tươ ng đươ ng 2%).

Cườ ng độ chịu nén của bê tông có phụ gia cao hơ n so vớ i bê tông không phụ gia.Đặc biệtlà bê tôngđá nghiền có cườ ng độ chịu nén cao hơ n nhiều so vớ i bê tôngđá nghiền cấ p phốithườ ng không PG (khoảng 70 kg/cm2, tươ ng đươ ng 34%), và bê tông cát có phụ gia (40 kg/cm2,tươ ng đươ ng 17%).

Điều này cho thấy bê tôngđá nghiền có cườ ng độ chịu nén banđầu r ất tốt và có tính khả thi cao trong các công trìnhđòi hỏi cườ ng độ banđầu của bê tông phải lớ n.

K ế t quả bê tông c ấ p phố i thườ ng 7 ngày tu ổ i

Bảng 4.10 : Cườ ng độ chịu nén bê tông cấ p phối thườ ng 7 ngày tuổi


7 ngày

CK 238.5 ± 13.8

DK 222.8 ± 7.5

CP 252.5 ± 43.4

DP 389.7 ± 34.3








Biểu đồ 4.4 : Cườ ng độ chịu nén bê tông cấ p phối thườ ng 7 ngày tuổi

Nhận xét:Bê tông cát và bê tôngđá nghiền cấ p phối thườ ng không phụ gia có cườ ng độ chịu nén 7

ngày tuổi gần bằng nhau (bê tông cát lớ n hơ n 16 kg/cm2 tươ ng đươ ng 6.7%).Cườ ng độ chịu nén của bê tông có phụ gia cao hơ n so vớ i bê tông không phụ gia.Đặc biệt

là bê tôngđá nghiền có cườ ng độ chịu nén cao hơ n nhiều so vớ i bê tôngđá nghiền cấ p phốithườ ng không PG (khoảng 160 kg/cm2 tươ ng đươ ng 72%), và bê tông cát có phụ gia (130 kg/cm2,tươ ng đươ ng 55%).

Điều này cho thấy bê tôngđá nghiền tốc độ phát triển cườ ng độ nhanh, bê tông 7 ngày tuổicó PGđã vượ t xa cườ ng độ thiết k ế banđầu.

K ế t quả bê tông c ấ p phố i thườ ng 28 ngày tu ổ i

Bảng 4.11 : Cườ ng độ chịu nén bê tông cấ p phối thườ ng 28 ngày tuổi


28 ngày

CK 282.6 ± 16








DK 411.4 ± 25.8

CP 389.8 ± 19.1

DP 433.6 ± 7.3

Biểu đồ 4.5 : Cườ ng độ chịu nén bê tông cấ p phối thườ ng 28 ngày tuổi

Nhận xét:Bê tôngđá nghiền có và không có phụ gia sau 28 ngày tuổi đều lớ n hơ n bê tông cát cùng loại.

Đặc biệt bê tôngđá nghiền cấ p phối thườ ng không phụ gia còn lớ n hơ n bê tông cát có phụ gia.Điều đó cho thấy về mặt cườ ng độ, bê tôngđá nghiền cóưu điểm r ất lớ n là luôn cao vàổn định.Vớ i thiết k ế bê tông Mác 300 nhưng đã đạt đượ c trên Mác 400 vớ i cả 2 loại có và không có phụ gia (lần lượ t là 43 kg/cm2 và 41 kg/cm2). Bê tôngđá nghiền hoàn toàn có thể tiết kiệm xi măng để tạo ra bê tông mác 300 giúp tiết kiệm giá thành sản phẩm.

K ế t quả t ổ ng hợ p bê tông c ấ p phố i thườ ng 3-7-28 ngày tu ổ i










Đối vớ i bê tông không sử dụng phụ gia, dođộ sụt khá thấ p (ĐS: 3) nên khó có thể áp dụng

tại công ty. Nhưng nếu cóđiều kiện về các máy móc xây dựng hiện đại thì cấ p phối này vẫn khả thi để áp dụng thực tế.Bê tông cấp phối liên tục

K ế t quả bê tông đ á cấ p phố i liên t ục 3-7-28 ngày tu ổ i

Bảng 4.13 : Cườ ng độ chịu nén bê tôngđá cấ p phối liên tục 3-7-28 ngày tuổi

Ký hiệumẫu

Cườ ng độ chịu nén (Kg/cm2)

3 ngày 7 ngày 28 ngày

LK 211.1 ± 3.5 270.2 ± 6.2 349.7 ± 16

LP2 248.1 ± 19.6 333.5 ± 18.1 422.3 ± 4.9

Biểu đồ 4.7 : Cườ ng độ chịu nén bê tông cấ p phối liên tục 3-7-28 ngày tuổi

Nhận xét:Cườ ng độ sau 28 ngày của bê tôngđá nghiền cấ p phối liên tục đều đạt cườ ng độ yêu cầu là

30 MPa








Cườ ng độ chịu nén của bê tôngđá nghiền cấ p phối liên tục có phụ gia luôn cao hơ n bê tông

đá nghiền không phụ gia có cùng ngày tuổi.Vớ i điều kiện thi công tại công ty thì nên chọn bê tôngđá cấ p phối liên tục có phụ giađể cho

quá trình thi côngđượ c dễ dàng hơ n.K ết quả tổng hợ p của tất cả các bê tông có cấp phối thườ ng và liên tục

Bảng 4.14: Tổng hợ p cườ ng độ chịu nén của bê tông

Ký hiệu mẫuCườ ng độ nén mẫu (Kg/cm2)

3 ngày 7 ngày 28 ngày

CK 211.3 ± 13.8 278.5 ± 13.8 282.6 ± 16

DK 205.7 ± 10.2 222.8 ± 7.5 411.4 ± 25.8

LK 211.1 ± 3.5 270.2 ± 6.2 349.7 ± 16

CP 232.5 ± 13.0 252.5 ± 43.4 389.8 ± 19.1

DP 276.5 ± 5.6 389.7 ± 34.3 433.6 ± 7.3

LP1 252.6 ± 8.9 340.8 ± 5.7 425.7 ± 15.3

LP2 248.1 ± 19.6 333.5 ± 18.1 422.3 ± 4.9








Biểu đồ 4.8: Tổng hợ p cườ ng độ chịu nén

Đối vớ i các mẫu không có phụ gia

Quá trình phát triển cườ ng độ của mẫu đá DK trong khoảng 3-7 ngày chậm hơ n so vớ i 2mẫu CK và LK nhưng sau 28 ngày lại có cườ ng độ lớ n hơ n.

Quá trình phát triển cườ ng độ của mẫu CK và LK trong khoảng 3-7 ngày là tươ ng

đươ ng nhau, nhưng cườ ng độ của mẫu LK sau 28 ngày lớ n hơ n nhiều so vớ i mẫu CK. Ngoại tr ừ mẫu CK, tất cả các mẫu còn lại đều đạt mác 300 sau 28 ngày tuổi.

Đối vớ i các mẫu có phụ gia:

Tốc độ phát triển cườ ng độ và cườ ng độ sau 28 ngày của mẫu DP là lớ n nhấtSauđó đến các mẫu LP và cuối cùng là mẫu CP. Tươ ng tự như các mẫu không có phụ gia, dođộ r ỗng nhiều và sự bám dính của cát và

xi măng không tốt nên cườ ng độ các mẫu CP thấ p hơ n so vớ i các mẫu còn lại.

4.4 K ết quả đo độ hút nướ c

Bảng 4.15: K ết quả đo độ hút nướ c

Ký hiệu mẫu Độ hút nướ c (%)








CK 3.1 ± 0.27

DK 1.34 ± 0.05

LK 1.05 ± 0.23

CP 2.71 ± 0.08

DP 0.87 ± 0.36

LP1 0.92 ± 0.52

LP2 0.86 ± 0.19

Biểu đồ 4.9:Độ hút nướ c

Nhận xét:








Nhìn vàođồ thị độ hút nướ c ta thấy đượ c, mẫu CK cóđộ hút nướ c lớ n hơ n nhiều so vớ i

2 mẫu còn lại. Chứng tỏ độ r ỗng của mẫu CK lớ n hơ n nên cườ ng độ thấ p hơ n. Độ r ỗngxuất hiện là do bọt khí trong quá trình thủy hóa xi măng và do sự bám dính giữa xi măngvà cát không tốt bằng đá (đặc biệt làđá mi bụi).

So sánh 2 mẫu DK và LK,độ hút nướ c của 2 mẫu gần bằng nhau nhưng cườ ng độ 28ngày của mẫu LK thấ p hơ n có thể là do cấ p phối mẫu LK chưa đượ c tốt.

Hình 4.2:Ảnh chụ p bề mặt các mẫu không phụ gia sau khi nén vỡ

Hình 4.3:Ảnh chụ p bề mặt các mẫu có phụ gia sau khi nén vỡ








CHƯƠ NG 5: K ẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

5.1 K ết luận

Qua quá trìnhThự c nghi ệm sử d ụng đ á nghi ền làm c ố t li ệu m ị n trong bê tông t ại công ty

VLXD 1828 ta có thể rút ra một số k ết luận về ưu nhượ c điểm của đá nghiền so vớ i cát như sau:

Đá nghiền Cát

Ư u điểm:

Cho cườ ng độ chịu nén lớ n hơ n

Nhượ c điểm:

Độ sụt thấ p, khó thi công

Không thích hợ p cho sản phẩm có mật độ cốt thép nhiều

Ư u điểm:

Bê tông cóđộ sụt lớ n hơ n

Dễ thi công tạo hình sản phẩm

Nhượ c điểm:

Cườ ng độ chịu nén nhỏ hơ n nhiều

Sử dụng đá nghiền thay thế cát trong chế tạo bê tông Mác 300, cho thấy:

Đối vớ i cấ p phối thườ ng:

- Đá nghiền có thể sử dụng để làm cốt liệu cát thay thế cát sông cho bê tông.

- Cườ ng độ bê tông sử dụng đá nghiền cao hơ n nhiều so vớ i bê tông thườ ng (411kg/cm2 so vớ i 282 kg/cm2)- Giảm chi phí giá thành cho 1 m3 bê tông, giúp làm tăng khả năng cạnh tranh về kinh tế - Đặc điểm quan tr ọng nhất cần lưu ý làđộ sụt thấ p do hạt đá có kích thướ c khá to,hút nhiều nướ c, làm cho tính linhđộng của bê tông giảm, khó thi công. (Độ sụt giảm từ 18 xuống 10)








- Chúng tôi thử nghiệm sử dụng phụ gia siêu dẻo Sikamen NNđể làm tăng độ linh

động cho bê tông, giúp dễ thi công. K ết quả đạt đượ c làđộ sụt tăng từ 3 lên 14, giúp choviệc tạo mẫu thí nghiệm dễ dàng hơ n r ất nhiều. Hàm lượ ng phụ gia sử dụng hợ p lý vàhiệu quả là 1 lít PG/100 kg xi măng.

Đối vớ i cấ p phối liên tục

- Đá nghiền vẫn có thể sử dụng để làm cốt liệu mịn thay thế cát trong bê tông tạicông ty.- Giúp tiết kiệm xi măng so vớ i bê tông cát cùng cườ ng độ sử dụng cấ p phối thườ ng

(10-15% xi măng).Đây là k ết quả thể hiệnưu điểm quan tr ọng của cấ p phối liên tục giúpgiảm giá thành sản phẩm của bê tông thươ ng phẩm.- Cườ ng độ 28 ngày thấ p hơ n bê tôngđá nghiền sử dụng cấ p phối thườ ng nhưng vẫnđạt mác 300 nên chấ p nhận đượ c.- Cốt liệu đá khi sản xuất sẽ sử dụng đượ c hầu hết các thành phần cốt liệu nghiền.Vớ i cấ p phối giánđoạn sẽ phải loại bỏ một hàm lượ ng tươ ng đối lớ n.- Giảm chi phí giá thành cho 1 m3 bê tông, giúp làm tăng khả năng cạnh tranh về kinh tế - Độ sụt thấ p (ĐS=2) do cấ p phối liên tục có nội năng liên k ết lớ n, làm giảm tínhlinhđộng nhưng giúp bê tông khó bị phân tầng trong quá trình vận chuyển và thi công- Để khắc phục tình tr ạng về độ sụt chúng tôiđã sử dụng phu gia siêu dẻo Sikamen NN. Sau quá trình thực nghiệm thì hàm lượ ng phụ gia phù hợ p là 1.2 lít PG/100 kg ximăng (sử dụng nhiều hơ n so vớ i cấ p phối thườ ng).

5.2 Kiến nghị

- Trong quá trình thí nghiệm chưa cóđiều kiện đo những chỉ tiêu khác của bê tôngnhư: độ mài mòn, khối lượ ng riêng của bê tông, khả năng bám dính giữa cốt thép và bêtông, hàm lượ ng bọt khí…- Trong quá trình thí nghiệm cũng không tránh khỏi những sai sót gâyảnh hưở ngđến k ết quả. Nếu cóđiều kiện tiế p tục nghiên cứu đề tài trên cần lưu ý làm thêm các cấ p phối liên tục khácđể so sánh, ngoài ra cần làm thêm các mẫu bê tông có cườ ng độ cao








như mác 400, 500, 600để khảo sát thêm về khả năng sử dụng đá nghiền để chế tạo bê

tông có cườ ng độ cao.- Cần tìm ra cấ p phối liên tục tối ưu nhất đối vớ i từng mẫu nguyên liệu đầu vàođể giúp tăng cườ ng độ và giảm xi măng cho bê tông.- Có thể đưa đề tàiứng dụng thực tế vì những tính năngưu việt như: giảm giá thành, bảo vệ môi tr ườ ng, cườ ng độ cao hơ n bê tông thườ ng… Vấn đề đặt ra là phải có nhữngchủng loại máy móc xây dựng phù hợ p vớ i công nghệ bê tông này.








TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Bộ xây dựng (2000),Ch ỉ d ẫ n k ỹ thuật chọn thành ph ần bê tông các lo ại. Nhà xuất bảnxây dựng.

[2] Ts. Nguyễn Khánh Sơ n, Bài gi ảng vật liệu xây d ự ng , Đại Học Bách Khoa Tp.HCM

[3] Nguyễn Tấn Quý (2003), Giáo trình công nghệ bê tông xi măng Tậ p 1. Nhà xuất bảngiáo dục.

[4] NEVILLE, A.M., Properties of concrete, Longman, Harlow, 1995, 844 pp.

[5] High performance concrete: Properties and applications. Edited by S.P.Shah, S.HAhmad., 1994 by McGraw-Hill, Inc.

[6] ACI Committee 363, State-of-the-Art Report on High-Strength Concrete, 363R-92,reapproved 1997, American Concrete Institute, Farmington Hills, Michigan, 1997.

Website số liệu thống kê, hìnhảnh:

[7] http://www.tonghoixaydungvn.org/

[8] http://betongtuoihn.blogspot.com/

[9] vnexpress.net/








PHỤ LỤC

Các phươ ng pháp phân tích

1. Kính hi ể n vi đ iện t ử quét - SEM:

Nguyên lý: SEM hoạt động trên nguyên tắc chùmđiện tử hẹ p chiếu quét trên bề mặt mẫu,điện tử sẽ tươ ng tác vớ i bề mặt mẫu đó và phát tra các bức xạ thứ cấ p (điện tử thứ cấ p,điện tử tán xạ ngượ c...). Từ đây ta sẽ nhận đượ c hìnhảnh vi cấu trúc tại bề mặt mẫu.

Độ phóngđại của SEM không nằm chínhở vật kính mà nằmở kích thướ c chùmđiện tử, và

khả năng quét của chùmđiện tử (chùmđiện tử càng hẹ p, bướ c quét càng bé thìđộ phóngđạicàng lớ n).Điểm khác biệt giữa SEM so vớ i TEM là SEM khôngđòi hỏi môi tr ườ ng chân khôngquá cao khi hoạt động, không phá hủy mẫu.

Hình 5.1: Sơ đồ khối kính hiển viđiện tử quét








Tạo mẫu: Vì SEM là quan sát cấu trúc bề mặt tr ực tiế p nên không cần phá hủy mẫu hay xử

lý mẫu. Đối vớ i một số mẫu khó quan sát, ngườ i ta có thể dùng thêm các phươ ng pháp mài nóng,tầm thực, ăn mòn hóa học, phù cực…để tăng chất lượ ngảnh.

- Việc tạo mẫu trong nghiên cứu này thực hiện như sau:

- Mẫu bê tông sau khi nén hoặc uốn đượ c đậ p thành các mảnh nhỏ (khoảng 2-4cm).

- Tuyển lựa các mảnh sao cho có chứa các vùng cấu trúc cần chụ p.

2. Nhiễ u xạ tia X - XRD

Nguyên lý: Mỗi pha có một loại ô mạng và cho một hệ mặt đặc tr ưng riêng. Những pha cócùng ô mạng vẫn phân biệt đượ c do thông số mạng d khác nhau nên bộ vạch vẫn tách riêngđượ c.Mẫu gồm nhiều pha khác nhau,ảnh k ết quả sẽ có nhiều bộ vạch tươ ngứng. Mỗi pha có kíchthướ c hạt nhất định. Pha có hạt nhỏ cho vạch nhẹ, vạch lớ n cho những nét r ờ i r ạc, không liên tục.Texture cho vạch gồm những vết phân bố tậ p trungở một số vị trí. Pha có hàm lượ ng lớ n thì vạchđậm, dựa vào những đặc điểm mà tách riêng những bộ vạch của mỗi phađể phân tích.

Hình 5.2: Máy X-ray

Định tínhđa tinh thể một pha: chú ý 3 vạch mạnh nhất. Tính d của 3 vạch mạnh nhất và sosánh vớ i mẫu chuẩn. Nếu trùng về thứ tự giá tr ị và cườ ng độ thì xem như đã xácđịnh đượ c phađó là gì.








Định tínhđa tinh thể đa pha: vật liệu đa pha sẽ có r ất nhiều bộ phổ chồng chất nhau trên một

phổ nhiễu xạ. Các bướ c tiến hành:- Tính di của các vạch

- So sánh vạch mạnh nhất tr ướ c, nếu trùng thì tiế p tục tra.

- Tra tiế p các vạch còn lại, nếu trùng vạch thứ ba thìđíng là chất cần tìm.

- Tra tiế p các vạch còn lại để loại bỏ các vạch của chất đó.

- Lần lượ t như vậy ta sẽ tra phổ chuẩn để tìm chất khác.

Tạo mẫu: các mẫu dùngđể phân tích XRD trong nghiên cứu này nằmở dạng bột mịn, đượ cđậ p ra nhỏ từ mẫu đá bê tông, khôngẩm và có kiểm tra kích thướ c hạt tr ướ c khi phân tích (kíchthướ c <600 m ).

3. Các thí nghi ệm dành cho c ố t liệu mịn

Xácđịnh thành phân hạt

Dụng cụ:

- Cân cóđộ chính xác 0.01g.

- Tủ sấy

- Bộ sàng chuẩn.

Bảng 5.1: Kích thướ c lỗ sàng của bộ sàng chuẩn dành cho cốt liệu mịn

Kích thướ c lỗ sàng

150 300 600 1.18 2.36 4.75

m m m mm mm mm








Hình 5.3: Bộ sàng cát và cânđiện tử

Trình tự thí nghiệm:

- Mẫu đượ c sấy khôđến khối lượ ng khôngđổi ở nhiệt độ 110 50oC sauđó để nguội đến

nhiệt độ phòng.- Khối lượ ng mẫu tối thiểu đối vớ i cát là 300g.

- Dùng cân, cân khối lượ ng mẫu đã đượ c chuẩn bị tươ ngứng vớ i độ chính xácđến 1g.

- Tiến hành sàng mẫu qua sàng thích hợ p.

- Để tránh quá tải cho sàng thì chia mẫu ra làm nhiều phần sau cho chiều dày lớ p vật liệu đổ vào mỗi sàng không vượ t quá kích thướ c của hạt lớ n nhất.

- Lấy phần mẫu còn lại trên sàng, cân phần khối lượ ng trên từng sàng bằng cân.- Đối vớ i lượ ng cân < 1kgđọc k ết quản chính xácđến 0.1g.

- Vệ sinh sàng sạch sẽ sau khi sử dụng.

Tính toán k ết quả:

- Tính phần tr ăm vật liệu còn lại trên từng sàng riêng biệt.

- Tính toán phần tr ăm lượ ng tích lũy trên sàng của các sàng.








- Tính mođun độ nhỏ của cát theo công thức sau:

M = (R 0.15+ R 0.3+ R 0.6+ R 1.18+ R 2.36)/100

- Trongđó: R i: % lượ ng tích lũy của các sàng 0.15mm, 0.300mm, 0.60mm, 1.18mm,2.36mm.

Xácđịnh hàm lượ ng bùn sét

Dụng cụ:


- Hai sàng cùng kích thướ c khung sàng, lỗ sàng lần lượ t là 0.75mm và 1.18mm.

- Khay r ửa, sâu và to hơ n khung sàng. Khay sấy vật liệu.

- Tủ sấy.

Hình 5.4: Bộ sàng r ửa bụi bùn sét


- Mẫu đượ c sấy khôđến khối lượ ng khôngđổi ở nhiệt độ 110 50oC sauđó để nguội đếnnhiệt độ phòng.

- Khối lượ ng mẫu tối thiểu đối vớ i cát là 300g

- Cân khối lượ ng mẫu banđầu m1.

- Cho vật liệu vào hệ sàng, sàng 1.18 nằm trên, sàng 0.75 nằm dướ i.










Hình 5.5: Dụng cụ đo khối lượ ng thể tích xố p


*Hiệu chuẩn thùngđo:

- Cân xácđịnh khối lượ ng của thùng là m1.

- Đổ đầy nướ c máy sạchở nhiệt độ phòng vào thùngđo, dùng một tấm kính phẳng đặt trênmiệng thùngđo để gạt bỏ phần nướ c thừa bọt khí.

- Cân khối lượ ng thùng và nướ c là m2. Đo nhiệt độ nướ c.

- Căn cứ vào nhiệt độ nướ c, tra bảng xácđịnh khối lượ ng riêng của nướ c là p.

- Căn cứ vào khối lượ ng của nướ c trong bình và khối lượ ng riêng của nướ c, tínhđượ c thể tích của bình là V theo công thức:

V = (m2 - m1)/p

*Phươ ng phápđầm bằng queđầm:

- Cân xácđịnh khối lượ ng thùng là G

- Cho vật liệu vào thùngđo thành 3 lớ p, mỗi lớ p đầm 25 lần bằng queđầm. Lưu ýkhiđầm mẫuở lớ p thứ nhất, tránh không cho queđầm chạm vàođáy bình.

- Dùng queđầm gạt bằng bề mặt

- Cân xácđịnh khối lượ ng của thùng và mẫu là T

*Phươ ng phápđể r ơ i tự do:









- Cho vật liệu vào thùngđo từ một phễuở khoảng cách r ơ i tự do khoảng 100mmchođến khi tràn miệng thùng.




Tính toán khối lượ ng thể tích xố p M:ở từng tr ạng thái thử nghiệm theo công thức:

M = (T - G) / V (kg/m3)

Tính toánđộ r ỗng R:ở từng tr ạng thái thử nghiệm theo công thức:

R = 100*(1 - M*10-3/ pvk ) (%)

Pvk : khối lượ ng thể tích của cốt liệuở tr ạng thái khô

Xácđịnh khối lượ ng riêng, khối lượ ng thể tích,độ hút nướ c

Dụng cụ:

- Cân cóđộ chính xác 0.01g


- Tủ sấy

- Côn thử độ ẩm bề mặt của cát

- nướ c cất

- Bình Le Chaterlie

- Lấy khoảng 1kg cátđem sấy khôđến khối lượ ng khôngđổi ở nhiệt độ 110 5oC.

- Đem ngâm mẫu ngậ p trong nướ c trong vòng 24 giờ








Hình 5.6: Dụng cụ đo khối lượ ng riêng


- Gạn nướ c ra khỏi thùng ngâm mẫu.- Tr ải mẫu lên một khay không thấm nướ c dướ i quạt nhẹ hoặc dùng máy sấy tócđể cung cấ p

không khí khô vàđảo tr ộn thườ ng xuyên cho mẫu khôđồng đều.- Đặt côn lên mặt phẳng không hút nướ c, cho mẫu cátđã đượ c làm khô bề mặt vào côn. Dùng

chàyđầm nhẹ cátở trong côn 25 lần bằng cách chođầm r ơ i tự doở độ cao 5mm so vớ i bề mặt cát và phân bố đều trên toàn mặt mẫu.

- Làm sạch cát r ơ i vãi trên tấm phẳng r ồi nhấc côn ra theo phươ ng thẳng đứng. Nếu độ ẩm bề mặt vẫn còn, cát sẽ giữ nguyên hình dạng của côn. Khi cát bị sụ p xuống từ tư, thì cátđã đạtđến tr ạng thái bão hòa nướ c khô bề mặt.

- Trong tr ườ ng hợ p khi chưa thử đến tr ạng thái khô bề mặt, tiến hành làm khô cát theo trìnhtự trên r ồi thử lại.

- Trong tr ườ ng hợ p khi thử vượ t quá tr ạng thái khô bề mặt, thêm vào mẫu một vài ml nướ c,để yên mẫu khoảng 30 phút r ồi tiến hành chuẩn bị lại như trên.

- Cân khoảng 55 5g mẫu cátđã chuẩn bị như trên chính xácđến 0.1g là S1.

- Đổ nướ c cất vào bình Le Chatelierđến giữa vạch 0 và 1ml. Duy trì nhiệt độ trong bìnhở 23 2oC. Dùng pipet lấy nướ c thừa rađể nướ c trong bìnhđến vạch 0.

- Cho cátđã đượ c cân trên vào bình.Đậy nắ p bình lại và lắc nhẹ theo phươ ng ngang và lắctrònđể đuổi hết bọt khí ra.Để bình về lại nhiệt độ banđầu vàđọc thể tích dâng lên trong bình là R.








- Cân khoảng 500 10g mẫu cátđã chuẩn bị như trên chính xácđến 1g là S.

- Đem sấy khôđến khối lượ ng khôngđổi ở nhiệt độ 110 5oC, để nguội mẫu và tiến hànhcân lại là A.


- Khối lượ ng riêng = [S1 x (A/S)]/(0.9975 x R)

- Khối lượ ng thể tíchở tr ạng thái bão hòa nướ c khô bề mặt = S1/(0.9975 x R)- Độ hút nướ c = 100 x (S - A)/A

4. Các thí nghi ệm dành cho c ố t liệu thô

Xácđịnh thành phần hạt

Dụng cụ:


- Tủ sấy

Bảng 5.2: Kích thướ c lỗ sàng của bộ sàng chuẩn dành cho cốt liệu thô

Kích thướ c lỗ sàng

2.36 4.75 9.5 12.5 19 25

mm mm mm mm mm mm

- Mẫu đượ c sấy khôđến khối lượ ng khôngđổi ở nhiệt độ 110 50o

C sauđó để nguội đếnnhiệt độ phòng.

- Khối lượ ng mẫu tối thiểu (đối vớ i đá) tươ ngứng theo cỡ hạt lớ n nhất Dmax cho như bảngsau:

Bảng 5.3: Khối lượ ng mẫu tối thiểu tươ ngứng vớ i cỡ hạt lớ n nhất đối vớ i cốt liệu thô








Kích thướ c hạt lớ n nhất Dmax (mm) Khối lượ ng mẫu tối thiểu (kg)

10 2

20 5

40 10

70 30

Hình 5.7: Bộ sàngđá và cânđiện tử


- Dùng cân, cân khối lượ ng mẫu đã đượ c chuẩn bị tươ ngứng vớ i Dmax cho theo bảng trên,vớ i độ chính xácđến 1g.

- Tiến hành sàng mẫu qua sàng thích hợ p.

- Để tránh quá tải cho sàng thi chia mẫu ra làm nhiều phần sau cho chiều dày lớ p vật liệu đổ vào mỗi sàng không vượ t quá kích thướ c của hạt lớ n nhất,

- Lấy phần mẫu còn lại trên sàng, cân phần khối lượ ng trên từng sàng bằng cân.

- Đối vớ i lượ ng cân < 1kgđọc k ết quả chính xácđến 0.1g.








- Đối vớ i lượ ng cân > 1kgđọc k ết quả chính xácđến 1g.


- Tính phần tr ăm vật liệu còn lại trên từng sàng riêng biệt.

- Tính toán phần tr ăm lượ ng tích lũy trên từng sàng của các sàng.

- Tính môđun độ nhỏ của cát theo công thức sau:

M = (R 2.36+ R 4.75+ R 09.5+R 12.5+ R 19)/100.

Trongđó: Ri: % lượ ng tích lũy của các sàng 2.36mm, 4.75mm, 9.5mm, 12.5mm, 19mm

Xácđịnh hàm lượ ng bụi bùn sét

Dụng cụ:

- Cân cóđộ chính xác 1g.

- Hai sàng cùng kích thướ c khung sàng. lỗ sàng lần lượ t là 75micron và 1.18mm

- Khay r ửa, sâu và to hơ n khung sàng. Khay sấy vật liệu

- Tủ sấy

- Vật liệu đem thử sau khiđã sấy trong tủ sấy 24hở 110 5oC.

Bảng 5.4: Khối lượ ng mẫu tối thiểu tươ ngứng vớ i kích thướ c hạt đối vối bụi bùn sét.

Kích thướ c hạt (mm) Khối lượ ng mẫu thử (kg)

> 19 5

19 - 9.5 2.5

9.5 - 4.75 1









- Cân khối lượ ng mẫu banđầu m1

- Cho vật liệu vào kay chứa, cho nướ c vào vừa đủ cao hơ n bề mặt vật liệu khoảng 3cm.

- Dùng tayđảo vật liệu cho toàn bộ thành phân mịn bong ra pha lỏng.Đổ pha lỏng có thành phần mịn ngay lậ p tức vào hệ sàng, sàng 1.18 nằm trên, sàng 75 micro nằm dướ i.

- Lặ p lại quá trình r ửa chođến khi nướ c r ửa trong.

- Lấy toàn bộ vật liệu khay và trên hai sàng 75 micron và 1.18 cho vào khay sấy vật liệu.Sấy 24 giờ ở nhiệt độ 110 5oC.

- Ghi nhận khối lượ ng sau sấy m2


Hàm lượ ng bụi sétđượ c xácđịnh qua công thức sau:

S = (m1 - m2)*100/m1

Trongđó:

m1: khối lượ ng mẫu banđầu (g)

m2: khối lượ ng mẫu sau khi r ửa và sấy khô (g)

S: % khối lượ ng bụi bùn sét

Xácđịnh khối lượ ng thể tích xốp và độ rỗng

Dụng cụ:

- Cân cóđộ chính xác 0.01g- Cân cóđộ chính xác 0.1g

- Tủ sấy, nhiệt k ế - Phễu chứa vật liệu- Que thépđầm mẫu có kích thướ c 16 mm, dài 600 mm- Mẫu đượ c chuẩn bị khoảng 125đến 200% khối lượ ng mẫu yêu cầu đủ lắ p đầy thùngđo,

thông thườ ng, khối lượ ng cần chuẩn bị khoảng 10- 15kg- Mẫu đượ c sấy khôđến khối lượ ng khôngđổi ở nhiệt độ 110 50 oC, để nguội đến nhiệt độ

phòng.








- Thùng có dung tích 5l

Hình 5.8: Bộ đo dụng cụ KLTT xố p của đá

Trình tự thí nghiệm

*Hiệu chuẩn thùngđo

- Cân xácđịnh khối lượ ng của thùng là m1.- Đổ đầy nướ c máy sạchở nhiệt độ phòng vào thùngđo, dùng một tấm kính phẳng đặt trên

miệng thùng dođể gạt bỏ phần nướ c thừa và bọt khí.- Cân khối lượ ng thùng và nướ c là m2. Đo nhiệt độ nướ c- Căn cứ vào nhiệt độ nướ c, tra bảng xácđịnh khối lượ ng riêng của nướ c là p- Căn cứ vào khối lượ ng của nướ c trong bình và khối lượ ng riêng của nướ c, tínhđượ c thể tích

của bình là V theo công thức:

*Phươ ng phápđầm bằng queđầm:


- Cho vật liệu vào thùngđo thành 3 lớ p, mỗi lớ p đầm 25 lần bằng queđầm. Lưu ý khiđầmmẫuở lớ p thứ nhất, tránh không cho queđầm chạm vàođáy bình.



*Phươ ng phápđể r ơ i tự do:









- Cho vật liệu vào thùngđo từ một phễuở khoảng cách r ơ i tự do khoảng 100mm chođến khi

tràn miệng thùng.- Dùng queđầm gạt bằng bề mặt



Tính toán khối lượ ng thể tích xố p M:ở từng tr ạng thái thử nghiệm theo công thức:

M = (T - G) / V (kg/m3)

Tính toánđộ r ỗng R:ở từng tr ạng thái thử nghiệm theo công thức:

R = 100*(1 - M*10-3/ pvk ) (%)

Pvk : khối lượ ng thể tích của cốt liệuở tr ạng thái khô

Xácđịnh khối lượ ng riêng, khối lượ ng thể tích,độ hút nướ c

Dụng cụ:

- Cân thủy t ĩ nh

- Cân cóđộ chính xác 0.1g- Tủ sấy- Lấy khoảng 3kgđá r ửa sạch, sàng loại bỏ cỡ hạt <4.75đem sấy khôđến khối lượ ng không

đổi ở nhiệt độ 110 5oC- Đem ngâm mẫu ngậ p trong nướ c trong vòng 24 giờ


- Tr ải mẫu lên một khay không thấm nướ c dùng khăn lau khô nướ c đọng trên bề mặtcốt liệu, đem cânđượ c khối lượ ng m1.

- Lấy toàn bộ mẫu vừa cân xongđưa vào cân thủy t ĩ nh cânđượ c giá tr ịn m2.- Vớ t mẫu và sấy mẫu đến khối lượ ng khôngđổi- Để nguội mẫu đến nhiệt độ phòng, cân xácđịnh khối lượ ng mẫu khô m3 chính xácđến 0.1g.









- Khối lượ ng riêng = m3x pn / m1 - m2 (g/cm3)

- Khối lượ ng thể tíchở tr ạng thái bão hòa nướ c khô bề mặt = m3x pn / m1 - m2 (g/cm3

)- Độ hút nướ c = (m1 - m3) * 100/m3 (%)- Trongđó:

m1: KL mẫu thử nghiệm tr ạng thái bão hòa trong không khí (g)

m2: KL mẫu tr ạng thái bão hòa nướ c cân trong nướ c (g)

m3: KL mẫu cân sau khi sấy (g)

pn: KL riêng của nướ c (g/cm3)

Xácđịnh hàm lượ ng hạt thoi dẹt

Dụng cụ:

- Cân cóđộ chính xác 1g

- Tủ sấy

- Thướ c k ẹ p

- Bộ sàng TCVN 7572-2- Mẫu đượ c sấy khôđến khối lượ ng khôngđổi ở nhiệt độ 110 5oC sauđó để nguội đếnnhiệt độ phòng.

Hình 5.9: Thướ c k ẹ p đo thoi dẹt


- Cân khoảng 5kg mẫu đã chuẩn bị trên cho qua bộ sàng tiêu chuẩn vớ i các mắt sáng ai. Cânkhối lượ ng trên mỗi mắt sàng có khối lượ ng m1g








- Đánh giá và chọn những hạt cốt liệu có bề dày và bề r ộng bằng 1/3 chiều dài. Nếu có nghi

ngờ ta dùng thướ c k ẹ p để kiểm tra. Mẫu thu trên mỗi sàngđem cấn có khối lượ ng m2gTính toán k ết quả

- Hàm lượ ng thoi dẹt trên sàng ai: Ti = m2*100/m1

- Hàm lượ ng thoi dẹt của hỗn hợ p cốt liệu N = ii k T .

Trongđó:

m1: KL mẫu trên sàng i (g)

m2: KL hạt thoi dẹt trên sàng thứ i (g)

Ti: Phần tr ăm thoi dẹt trên sàng thứ i (%)

K i: Phần tr ăm khối lượ ng trên sàng i (%)

5. Các thí nghi ệm dành cho xi m ăng

Xácđịnh độ mịn

Dụng cụ:

- Sàng 45 m , 90 m

- Đĩ a đựng mẫu


- Máy sàng khí Filtra

- Tr ộn đều mẫu tr ướ c khi thử nghiệm








Hình 3.10: Máy sàng khí Filtra


- Cân chính xác 10.00 gam mẫu

- Đổ lượ ng mẫu trên vào sàng vàđậy nắ p sàng lại.

- Nhậ p thờ i gian sàng là 3 phút

- Tiến hành sàng

- Trong lúc sàng, dùng búa gõ nhẹ trên nắ p sàngđế tránh mẫu dính vào nắ p gây sai số.

- Đảm bảo áp của máy 30 3 mBar bằng cách chỉnh độ mở van sau lưng thiết bị sàng.

- Khi máy ngừng, chờ áp suất về "0", dùng cọ mềm quét sạch lượ ng mẫu còn lại trên sàngra một tờ giấy tr ắng, cân lượ ng mẫu còn sót lại trên sàng này. Gọi khối lượ ng mẫu cânđươ clà m. Lưu ý tránhđể cọ làm tr ầy xướ c bề mặt sàng.

- Vệ sinh máy hút bụi và máy sàng sau khi làm việc.

Tính toán k ết quả

Lượ ng sót sàngđượ c tính theo công thức;

R(%) = F * M *10

Trongđó: F: hệ số hiệu chuẩn của sàng

Xácđịnh độ dẻo tiêu chuẩn

Dụng cụ



- Dụng cụ Vicat

- Máy tr ộn, nồi tr ộn và cánh khuấy, ống đong có dung tích 250ml, 10ml, vạch chia 1ml.








- Nhiệt độ của môi tr ườ ng xung quanh nơ i thử nghiệm phải đượ c duy trì trong khoảng

25 29o

C. Độ ẩm tươ ng đối của phòng thí nghiệm không nhỏ hơ n 50%- Nướ c dùng cho thử nghiệm là nướ c cất giữ ở nhiệt độ 27oC 2oC

Hình 5.11: Dụng cụ Vicat


*Chuẩn bị hồ xi măng

- Tr ộn 500g xi măng vớ i lượ ng nướ c giả thuết theo cách tr ộn xi măng TCVN 6017 - 1995.

*Chế tạo mẫu thử:

- Sau khi tr ộn xong, nhanh chóng tạo cho hồ xi măng có dạng ovan.

- Cho hồ xi măng vàođầy khuôn bằng cách rung nhẹ 4 góc khuôn.

- Đặt đáy lớ n khuôn lên tấm kính phẳng, dùng bay gạt phần vữa thừa và tạo cho mặt hồ ximăng và nhẵnm.

*Xácđịnh độ dẻo:

- Đặt khuôn vào dướ i dụng cụ Vicat (sử dụng kim lớ n chođườ ng kính 10 0.05mmđãđượ c chỉnh số đọc trên thang chia.








- Nhanh chóng thả cho kim cắm vào hồ xi măng trong khoảng thờ i gian 30s k ể từ lúc tr ộn

xong.- Hồ xi măng đượ c xem làđạt độ dẻo tiêu chuẩn nếu kim cắm sâu vào mặt hồ xi măng mộtđoạn là (6 1) mm trong thờ i gian 30s k ể từ lúc thả kim r ơ i.

- Nếu khôngđạt đượ c điều kiện trên, tạo các mẻ tr ộn thử vớ i lượ ng xi măng cố định như trên lượ ng nướ c thayđổi chođến khiđạt đượ c độ dẻo tiêu chuẩn (mỗi mẻ tr ộn phải ứng vớ ilượ ng xi măng và nướ c mớ i).


- Độ dẻo tiêu chuẩn của hồ xi măng đượ c tính bằng lượ ng nướ c dùng tr6n khối lượ ng ximăng theo % chính xácđến 0.1%.

Xácđịnh thờ i gianđông k ết

Dụng cụ



- Dụng cụ Vicat

- Máy tr ộn, nồi tr ộn và cánh khuấy, ống đong có dung tích 250ml, 10ml, vạch chia 1ml.

- Nhiệt độ của môi tr ườ ng xung quanh nơ i thử nghiệm phải đượ c duy trì trong khoảng25 29oC. Độ ẩm tươ ng đối của phòng thí nghiệm không nhỏ hơ n 50%

- Nướ c dùng cho thử nghiệm là nướ c cất giữ ở nhiệt độ 27oC 2oC


*Chuẩn bị hồ xi măng

- Tr ộn 500g xi măng vớ i lượ ng nướ c giả thuết theo cách tr ộn xi măng TCVN 6017 - 1995.Có thể sử dụng hồ xi măng vừa xácđịnh độ dẻo tiêu chuẩn xong.

- Ghi lại thờ i điểm cho nướ c vào xi măng.

*Chế tạo mẫu thử:








- Sau khi tr ộn xong, nhanh chóng tạo cho hồ xi măng vàođầy khuôn.

- Đặt đáy lớ n khuôn lên tấm kính phẳng, dùng tay gạt phần vữa và tạo cho mặt hồ xi măng phẳng và nhẵn.

*Xácđịnh thờ i gianđông k ết:

- Sau khiđặt mẫu xong,đặt khuôn vào trong tủ dưỡ ngẩm, giữ trong 30 phút mớ i bắt đầuđem ra thử. Đặt khuôn dướ i dụng cụ Vicat (sử dụng kim nhỏ) đã đượ c chỉnh số đọc trênthang chia.

- Nhanh chóng thả kim cắm vào hồ xi măng, hồ xi măng đượ c xem là bắt đầu đông k ết nếucắm sâu vào mặt hồ xi măng một đoạn là 3-5mm trong thờ i gian 30s k ể từ lúc thả kim r ơ i.

- Lật ngượ c mẫu trong khuônđể xácđịnh thờ i gian k ết thúcđông k ết bằng kim có gắn vòngnhỏ và làm tươ ng tự như trên. Thờ i điểm đượ c xem là k ết thúcđông k ết khi lần đầu tiên kimlún 0.5mm vào mẫu và vòng tròn gắn trên kim không ghi dấu trên mẫu.

- Nếu khôngđạt điều kiện trên, cứ cách 15 phút thử đâm xuyên một lần để xácđịnh thờ igian k ết thúcđông k ết chođến khiđạt đượ c yêu cầu. Giữa các lần thử phải giữ mẫu trong

phòngẩm.- Tất cả các dụng cụ khôngđượ c rungđộng trong quá trình thử nghiệm. Phải giữ cho kimthử luôn thẳng và sạch. Các vị trí thử nghiệm phải cách nhau và cách mép khuôn không íthơ n 10 mm. Tr ườ ng hợ p hồ xi măng quá mềm, có thể dùng tayđỡ để tránh bị cong kim nhỏ.

Tính toán k ết quả :

- Căn cứ k ết quả của mỗi lần thử, bằng phép nội suy xácđịnh thờ i điểmứng vớ i độ xuyên kim.

Xácđịnh khối lượ ng riêng, khối lượ ng thể tích

Dụng cụ :

- Cân cóđộ chính xác 0,01g.

- Cânđộ chính xác 1g.

- Bình tỷ tr ọng Le Chatelier.








- Dầu hỏa hoặc Benzene.

- Bể điều nhiệt

- Phểu

- Tủ sấy khống chế nhiệt độ ở 105 50C.

- Xi măng hoặc vật liệu cần xácđịnh khối lượ ng riêng.

- Bình hútẩm

-

Nhiệt k ế.Trình tự thí nghiệm :

- Đặt bình khối lượ ng riêng vào bể nhiệt sao cho phần chiađộ chìm dướ i nướ c.

- Giữ ở nhiệt độ 27 20C. trong suốt thờ i gian thử.

- Đổ dầu hỏa (hoặc Benzen) vào bình sao cho mực chất lỏng nằm giữa 0mlđến 1ml.

(Tính theođườ ng cong dướ i của mặt dầu). Sauđó dùng bông hoặc giấy thấm lau các giọt

dầu bám trên cổ bình.

- Chú ý : dầu hỏa là chất dễ cháy, trong quá trình thử nghiệm khôngđượ c để gần các nguồnnhiệt.

- Để yên khoảng 10 phút choổn định nhiệt độ. Ghi thể tích V0.

- Cân M(g) khoảng 65g (tùy thuộc vào loại vật liệu khối lượ ng này có thể khác nhau) chínhxácđến 0.01g.

- Đổ xi măng từ từ từng lượ ng nhỏ qua phễu vào bình chođến khi hết lượ ng xi măng.

- Lấy bình ra khỏi bể điều nhiệt xoayđứng qua lại khoảng 10 phút cho không khí trong ximăng thoát ra.

- Đặt bình tr ở lại vào bể điều nhiệt thêm 10 phútđể nhiệt độ của bình bằng nhiệt độ của nướ cr ồi ghi mực chất lỏng trong V1.









- Giá tr ị khối lượ ng riêng của xi măng đượ c xácđịnh chính xácđến 0.01 g/cm3 và đượ c tính

theo công thức :P = M/(V1 – V0)

- Trongđó :

M : Khối lượ ng xi măng dùngđể thử (g)

V0, V1 : giá tr ị thể tích chất lỏng tr ướ c và sau khiđổ vật liệu vào (cm3).

- Khối lượ ng riêng xi măng là giá tr ị trung bình cộng của hai lần thử không sai quá

0.05g/cm3.

Xácđịnh độ ổn định thể tích.

Dụng cụ :

- Khuôn Le Chatelier vớ i cặ p đế phẳng. Vật nặng có khối lượ ng ít nhất là 75g. Thùng luộcmẫu.

- Cân cóđộ chính xác là 1g

- Máy tr ộn

- Ống đong có dung tích 250ml, và 10ml có vạch chia 1ml. Nhiệt độ của không khí phòngthử nghiệm trong khoảng 27 200C. Độ ẩm tươ ng đối của phòng thí nghiệm 50%.

- Nướ c dùng cho thử nghiệm là nướ c cất giữ ở nhiệt độ 27 200C.

- Tủ dưỡ ngẩm.










- Độ ổn định thể tích bằng công thức sau : C – A.Đơ n vị tính là mm,độ chính xác là 0.5mms.

Xácđịnh hàm lượ ng mất khi nung

Dụng cụ :

- Chém nhôm.

- Lò nung 11000C.


- Bình hútẩm

Trình tự thí nghiệm :

- Mẫu thử nghiệm là mẫu đã đượ c sấy khôở 1050C.

- Cân khối lượ ng m0 của chén sử dụng đã đượ c nungở 7500C khi xácđịnh MKN của tro bay,silica fume (9500C khi xácđịnh MKN xi măng)đến khối lượ ng khôngđổi (khoáng 30 phút).Ghi lại giá tr ị chính xác khối lượ ng banđầu m0.

- Cân khoảng 1g mẫu đã sấy và cho vào chén sứ, ghi lại giá tr ị m1.

- Nung chén và mẫuở 7500C khi xácđịnh MKN của tro bay, silica fume (9500C khi xácđịnhMKN xi măng) trong 60 phút. (chọn thờ i gian nhiệt 90 phút)

- Cân lại khối lượ ng của chén sau khi nungđượ c khối lượ ng m2


- Hàm lượ ng mất khi nungđượ c tính theo công thức :

(%) MKN = (m1 - m2)*100/(m1 – m0)Xácđịnh cườ ng độ nén, cườ ng độ uốn

Dụng cụ :


- Khuônđúc mẫu : gồm 3 ngăn, mỗi ngăn có kích thướ c 40 x 40 x 160mmđượ c bôi một lớ pdầu mỏng. Khi lắ p ráp khuôn phải khít chặt và cố định vào tấm đế, việc lắ p ráp khôngđượ c








gây ra vênh hoặc có khe hở . Tấm đế phải tiế p giáp hoàn toàn và chắc chắn vớ i mặt bàn của

máy dằn để không gây ra daođộng phụ. Mỗi bộ phận của khuônđều có ký hiệu riêng vì thế khi lắ p ráp cần lưu ý thứ tự các vách ngăn của khuôn phải theo thứ tự từ trái qua phải.

- Máy thử nén, máy tr ộn, bàn dằn tạo mẫu.

- Cát tiêu chuẩn TCVN 6227 : 1996.

- Ống đong có dung tích 250ml, vách chia 1ml.

- Tủ âmđể bảo dưỡ ng mẫu cóđộ ẩm tươ ng đối không nhỏ hơ n 90% và giữ ở nhiệt độ 270C

10C.

- Nhiệt độ của không khí phòng thử nghiệm trong khoảng (250C 290C).Độ ẩm tươ ng đốicủa phòng thí nghiệm 50%

- Nướ c dùng cho thử nghiệm là nướ c cất giữ ở nhiệt độ 270C 10C.

- Nướ c dùng cho bảo dưỡ ng mẫu là nướ c máyở nhiệt độ 270C 10C.

- Đồng hồ bấm giây


Chuẩn bị vữ a :

Bảng 5.5 : Thành phần vữa thí nghiệm xácđịnh cườ ng độ nén, cườ ng độ uốn

Thành phần Khuôn/3 thanh

Nướ c (ml) 225 1

Xi măng (g) 450 2

Cát tiêu chuẩn 1350 5 ( 1 gói)

- Đổ nướ c vào trong cối và cho xi măng vào








- Bật công tắt máy tr ộn, bắt đầu tr ộn.

Hình 5.14: Máy tr ộn xi măng

Bảng 5.6: Quy trình tr ộn vữa xácđịnh cườ ng độ nén, cườ ng độ uốn

Từ Đến Máy trộn Tác động

0 :00 0 :30 Tốc độ 1 Tr ộn xi măng và nướ c

0 :30 1 :00 Tốc độ 1 Cho Cát vào

1 :00 1 :30 Tốc độ 2 Tr ộn vữa

1 :30 1 :45 Dừng Làm sạch vách cối tr ộn

1 :45 3 :00 Dừng Chờ

3 :00 4 :00 Tốc độ 2 Tr ộn Vữa

- Làm sạch xi măng bám vào thành cối tr ộn :

Đúc mẫu :








- Đúc 3 viên mẫu cho một thờ i điểm thử. Thành phần vật liệu cho một lần tr ộn

đượ c cho như bảng trên : Xi măng : 450 1g; Cát TCVN 6227 – 1996 : 1350 5g; Nướ c : 225 1ml.

- Tr ộn mẫu bằng máy tr ộn phù hợ p theo TCVN 6016 – 1995

- Đúc mẫu ngay sau khi tr ộn mẫu xong.Đặt và gắn chặt nắ p khuôn lên khuônđúcmẫu, cho vữa xi măng vào khuôn thành 2 lớ p. Lớ p thứ nhất khoảng 300g dùng bay gạt phẳng lớ p vữa và dằn 60 cái. Sauđó đổ thêm lớ p vữa thứ 2, dùng bay gạt phẳng và tiế p tụcdần 60 cái.

- Tháo khuôn nhẹ nhàng ra khỏi bàn giằng và gạt bỏ vữa thừa bằng một thanh gạtkim loại thanh nàyđượ c giữ thẳng đứng và chuyển động từ từ theo kiểu cưa ngang, gạt cho bằng mặt vữa.

Hình 5.15: Hướ ng dẫn đúc mẫu vữa xi măng

Bảo dưỡ ng mẫu :

- Đặt mẫu vào trong tủ ấm trong khoảng (20 – 24) giờ . Nếu mẫu đượ c tháo sớ m hơ n24h thì phải tiế p tục bảo dượ ng trong tủ ấm chođến khiđủ 24 giờ .

- Dùng viết dầu ký hiệu mẫu để ngâm vào nướ c không bị phai mờ . Ghi ngày sảnxuất, ngàyđổ khuôn, giờ đổ khuôn.

- Ngâm mẫu trong bể nướ c bảo dượ ng chođến khi thử, ngoại tr ừ các mẫu thử ở thờ iđiểm 24 giờ .

Thử nghiệm :








- Các sai biệt về thờ i gian cho phép như sau : 24 giờ 1 15 phút; 3 ngày 45

phút; 7 ngày 2 giờ ; 28 ngày 8 giờ .- Độ bền uốn :

+ Đặt mẫu thử lên gối tựa, tr ục dọc của mẫu vuông góc vớ i gối tựa

+ Tr ăng tải vớ i tốc độ 50 10 N/s chođến khi mẫu gãy.

+ Cần giữ ấm cho mẫu khi thử.

- Độ bền nén

+ Nếu không yêu cầu thử uốn tiến hành bẻ đôi mẫu và thử cườ ng độ nén không chậm hơ n 10 phútđối vớ i mẫu thử ở thờ i điệm 24 giờ và 30 phútđối vớ i các mẫukhác ta có thể dùng tr ực tiế p mẫu vừa uốn để thử nén.

+ Lưu ý lau ráo bể mặt mẫu, làm sạch các hạt cát bám vào hai mặttiế p xúc vớ i mặt nén.Đặt mẫu vào tâm bàn nén kích thướ c 40x40mm, tăng tải vớ i tốc độ 2400 N/s 20 N/s chođến khi mẫu bị phá vỡ .

+ Lưu ý trong quá trình thử nghiệm phải luôn luôn giữ mẫuở tr ạngtháiấm.


- Độ bền uốn :

R u = (3.Fu.I)/(2b3) (N.mm2 hay Mpa)

- Trongđó :

R u : độ bền uốn (N.mm2) hoặc (MPa)

Fu : là tải tr ọng đặt lên giữa mẫu bị gãy (N)

I : là khoảng cách giữa 2 gối tựa (mm)

b : là cạnh tiết diện vuông mẫu (mm).

- Độ bền nén :

R n = Fn/b2) (N.mm2 hay (Mpa)








- Trongđó :

R n : độ bền nén (N.mm2) hoặc (MPa)

Fn : là tải tr ọng lúc mẫu bị phá hoại (N)

b : là cạnh tiết diện vuông mẫu (mm)

- Tính trung bình cộng : mẫu 3 và 28 ngày nếu một k ết quả trong số sáu lần xácđịnh vượ t 5% so vớ i giá tr ị trung bình thì loại bỏ k ết quả đó và chỉ tính trung bình 5 k ếtquả còn lại. K ết quả tính chính xácđến 0.1 Mpa.

6. Các thí nghi ệm dành cho bê tông t ươ i

Xácđịnh sụt và tổn thất độ sụt

Dụng cụ :

- Côn thử độ sụt

- Queđầm bê tông 16, L = 600mm.

- Mẫu thử đượ c lấy đại diện từ mẻ tr ộn bê tông không ít hơ n 10L.

Hình 5.16: Dụng cụ đo độ sụt

Trình tự thử nghiệm :

- Đặt côn lên bànđo phẳng không hút nướ c. Giữ chặt côn vào bànđo trong suốt quátrình cho mẫu thử vào khuôn.

- Cho mẫu bê tông vào côn làm 3 lớ p, mỗi lớ p xấ p xỉ 1/3 chiều cao côn.








- Đầm mỗi lớ p 25 cái, phân bố đều trên toàn mặt mẫu, chọc đều trên toàn mặt hỗn

hợ p bê tông từ xung quanh vào giữa. Lớ p dầu chọc suốt chiều sâu, lớ p sauđầm vàolớ p tr ướ c khoảng 2- 3cm.

- Sau khiđầm xong, dùng bay gạt phẳng mặt mẫu.

- Từ từ kéo côn lên theo phươ ng thẳng đứng trong khoảng thờ i gian :

- Thờ i gian k ể từ khi cho mẫu vàođến khi thử không quá 2.5 phút (150s)

- Nhanh chóngđo độ sụt giữa chiều cao trung bình của mẫu sau khi thử và chiều cao

của côn là s. K ết quả độ sụt của hỗn hợ p bê tôngđượ c do chính xácđến 5mm.

- Lần lượ t thực hiện đo độ sụt của cùng một hỗn hợ p bê tông tại các thờ i điểm 5’,30’, 45’, 60’ sau khi tr ộn.


Giá tr ị đo đượ c đầu tiênđượ c ghi nhận làđộ sụt của hỗn hợ p bê tông.

Các giá tr ị đo tại các thờ i điểm 0’, 30’, 60’ là tổn thất độ sụt theo thờ i gian của hỗn

hợ p bê tông.Xácđịnh khối lượ ng thể tích và hàm lượ ng bọt khí

Dụng cụ :

- Thiết bị đo hàm lượ ng bọt khí.

- Cục bóp cao su

- Que dầm

- Thanh gạt bêtông.

- Cân

- Mẫu thử đượ c lấy đại diện từ mẻ tr ộn bêtông.

Trình tự thử nghiệm :

Hiệu chuẩn thùngđo :








- Cân xácđịnh khối lượ ng của thùng là m1.

- Đổ đầy nướ c máy sạchở nhiệt độ phòng vào thùngđo, dùng một tấm kính phẳngđặt trên miệng thùngđo để gạt bỏ phần nướ c thừa và bọt khí.

- Cân khối lượ ng thùng và nướ c là m2. Đo nhiệt độ nướ c

- Căn cứ vào nhiệt độ nướ c, tra bảng xácđịnh khối lượ ng riêng của nướ c là p.

- Căn cứ khối lượ ng của nướ c trong bình và khối lượ ng riêng của nướ c, tínhđượ cthể tích của bình là V theo công thức :

V = ( m2 – m1)/p

Đo hàm lượ ng bọt khí và khối lượ ng thể tích :

- Cân dụng cụ thử hàm lượ ng bọt khí bằng cân, khối lượ ng G0

- Phươ ng pháp dầm : tùy thuộc vàođộ sụt của bê tông.

Bảng 5.7: Các phươ ng pháp dầm tươ ngứng vớ i độ sụt trong thí nghiệm xácđịnh khối lượ ngthể tích và hàm lượ ng bọt khí của bê tông tươ i.

Độ sụt (mm) Phươ ng pháp đầm

< 25 Đầm dùi

25 – 75 Đầm dùi hoặc queđầm

> 75 Queđầm

- Queđầm :

+ Cho bê tông vào thùng chứa làm 03 lớ p, một lớ p đầm 25 cái.

+ Dùng búa cao su gò vào thành thùng chứa để đuổi hết bọt khí ra.

- Đầm dùi :

+ Cho bê tông vào thùng chứa làm 02 lớ p, đổ bê tông vào mỗi lớ p tr ướ c khiđầm.








+ Mỗi lớ p đầm tại 3 điểm,ở lớ p đáy khôngđượ c chođầm đùi chạm vàođáy hay

thành của thùng chứa.+Ở lớ p cuối cùngđầm dùi phải đâm qua lớ p dướ i khoảng 25mm. Cẩn thận khi rút

đầm dùi rađể tránh tạo những túi khí trên mặt mẫu.

+ Thờ i gian rung tùy thuộc vàođộ dẻo của bê tông.

- Cho hỗn hợ p bê tông vào và tiến hànhđầm theođộ sụt của hỗn hợ p.

- Dùng thuốc thẳng gạt bằng mặt và lau sạch miệng thùng chứa.

- Đậy nắ p, cài chặt nắ p dụng cụ đo.- Cân dụng cụ thử hàm lượ ng bọt khí bằng cân, khối lượ ng G1.

- Khóa van chính từ bộ phận bơ m khí vào thùng. Mở cả hai van thông trên nắ p. Dùngđồ cao su, cho nướ c vào phễu chođến khi nướ c thoát ra từ ống thông bên kia.

- Khóa hai van thông, dungđồ bóp cao du, hút hết nướ c trong phễu ra.

- Bơ m không khí vào bình, bơ m chođến lúc kimđen chạm kim vàng.

- Dùng tay nhấn vào van chính trên nắ p.- Buông tay ra vàđọc giá tr ị % trênđồng hồ.

- Xả hết áp suất trong bình qua van xả tr ướ c khi mở hai van thông trên nắ p và tháo khóagiữa nắ p thùng chứa.


- Khối lượ ng thể tích của bê tông tươ i = (G1 – G0)/V(kg/m3)

- Trongđó :

G0 : khối lượ ng dụng cụ (kg)

G1 : khối lượ ng dụng cụ và bê tông (kg)

V : thể tích thùng chứa (m3).

- Hàm lượ ng bọt khí của bê tông tươ i :

A = A1 – A0 (%)








A1 ; giá tr ị đọc trênđồng hồ (%)

A0 : hệ số cốt liệu (%)

- Chú ý : thí nghiệm về hệ số cốt liệu r ất khó tiến hành, vì vậy các k ết quả lấytrong nghiên cứu nàyđều sử dụng chung một hệ số cốt liệu do phòng thí nghiệm công tyBêtông cung cấ p.

Xácđịnh độ tách nướ c và vữ a

Dụng cụ :

- Khuôn khép kích thướ c 150 x 150 x 150 (mm)- Bàn rung.

- Thanh thép – que chọc.

- Cân k ỹ thuật cóđộ chính xác tớ i 50g.

- Sàng kích thích mắt 5mm.

- Thướ c là kim loại

- Tủ sấy.

- Khay sắt.

- Nắ p đậ p thùng bằng kính hoặc thép.

- Ống đong nướ c, dung tích 50 – 200ml.

- Piget dung tích 5 ml

- Mẫu thử đượ c lấ p đại diện từ mẻ tr ộn bê tông khoảng 12L cho thử nghiệm táchvữa và 8L cho thử nghiệm tách nướ c.


Thử nghiệm tách vữ a :








- Đổ vàđầm chặt hỗn hợ p trong khuôn kích thướ c 200 x 200 x 200mm. Sauđó rung

tiế p khuôn có hỗn hợ p bê tông trên bàn rung trong khoảng thờ i gian : 25s cho hỗn hợ pcó độ sụt 5cm (hoặc 10 lần chỉ số độ cứng cho hỗn hợ p cóđộ sút < 5 cm).

- Rung xong, tiến hành chia hỗn hợ p theo chiều cao ra 2 phần. Phần trên dày 10 0,5cm xúc vào một khay, phần dướ i xúc vào khay khác.Để chia hỗn hợ p dễ dàng cóthể thào thành khuôn nếu sau khi tháo hỗn hợ p bê tôngđã đầmở trong khuôn không bị đổ.

- Cân riêng từng khay hỗn hợ p r ồi đổ lên mặt sàng 5mm. Dùng nướ c tráng sạch

khay, r ửa lọc qua sàng phần vữa cho tờ i khi nướ c r ửa hết đục. Đổ tr ở lại khay phầncốt liệu lớ n còn lại trên sàng và sấy khây cốt liệu tớ i khối lượ ng khôngđổi ở 105 –1100C. Cân lượ ng cốt liệu lớ n trong khay. Làm như vậy đối vớ i cả hai phần hỗn hợ ptrên và dướ i.

Thử nghiệm tách nướ c :

- Đổ vàđầm hỗn hợ p bê tông vào thùng 5 lít như trong thí nghiệm xácđịnh khốilượ ng thể tích. Mức hỗn hợ p sau khiđầm khống chế thấ p hơ n miệng thùng 10 5mm.

- Đậy nắ p thùng vàđể yên hỗn hợ p trong 1,5 giờ . Dùngống pipet hút hết lượ ngnướ c tách ra vàoống đong hoặc dùng thướ c lá kim loại đo chiều cao của lớ p nướ ctách ra tại vị trí. Lấy giá tr ị trung bình của các lần đo.


Tách vữa :

- Lượ ng vữa (V),tính bằng % trên và dướ i, theo công thức : V = (m – m1)x100/m

- Trongđó :

m : khối lượ ng hỗn hợ pở phần trên (hoặc dướ i) tính bằng g.

m1 : khối lượ ng cốt liệu lớ n đã đượ c sấy khôở phần trên (hoặc dướ i),g.










Bảng 5.8 :Độ sai lệch cho phép khi xácđịnh cườ ng độ chịu nén vớ i các ngày tuổi của đá bê

tông

Tuổi (ngày) 1 7 8 28 90

Sai lệch cho phép (h) 0,5 2 6 20 48

Hình 5.17: Máy nén mẫu


- Đặt mẫu lên bàn nén sao cho tâm mẫu thử trùng vớ i tâm bàn nén.

- Đối vớ i mẫu có cườ ng độ nén lớ n hơ n 60 Mpa thì sử dụng máy 3000Kn.

- Lựa chọn loại mẫu nén và tốc độ tăng tải phù hợ p.

- Căn cứ vào hình thức và kích thướ c mẫu, đặt tốc độ tăng tải phải phù hợ p vớ i tiêuchuẩn cho phép như sau :

+ ASTM C39-04a: Tốc độ tăng tải 0.25 0.05 Mpa/s

Phạm vi cho phép : 0.25 x 103 0.05 x 103 Kn/m2s

+ BS EN 12390 – 3:2002 : Tốc độ tăng tải 15 MN/m2 per min








Phạm vi cho phép 0.25 x 103 kN/m2s

+ TCVN 3118 – 1993 : Tốc độ tăng tải 6 4 daN/cm2s

Phạm vi cho phép : 0.6 x 103 0.4 x 103 Kn/m2s


- Tính cườ ng độ nén của mẫu (Mpa) theo công thức : R = (1000 x P)/S

- Trongđó :

S : Tiết diện mẫu tính bằng mm2.

P. : Giá tr ị lực nén phá vỡ mẫu tính bằng Kn.

Xácđịnh cườ ng độc chịu uốn

Dụng cụ :

- Máy thử nén, uốn ADR2000.

- Thướ c lá kim loại có vách chia 1 mm.

-

Đối vớ i mẫu đúc, cần thử nghiệm trong khoảng thờ i gian cho phép sai lệch trong bảng 3.11, trang 66.

- Trong quá trình thử nghiệm, phải giữ mẫu ở tr ạng tháiẩm.

- Dùng thướ c lá kim loại đo chiều dài mẫu. Chia 3 phần như sơ đồ dướ i.

- Đặt mẫu lên máy uốn theo sơ đồ sao cho hướ ng tác dụng của lực song song vớ imặt hở của viênđầm bê tông khiđổ.

- Căn cứ vào kích thướ c mẫu, đặt tốc độ tăng tải theo như hướ ng dẫn sử dụng máy.- Khu mẫu bị phá vỡ , ghi lại lực nén lớ n nhất P (kN)

- Tốc độ tăng tải là 0.11 – 0.15 kN/s

- Nếu mẫu đầm bị gãy ngoài khoảng một phần ba giữa khẫu độ uốn và vượ t quá 5%khẩu độ uốn thì kim loại bỏ k ết quả của viên mẫu này.









- Tính cườ ng độ uốn của mẫu (Mpa) theo công thức :

R = (1000.P.L)/(a.b2)

- Trongđó :

P : lực uốn, tính bằng Kn

L : khoảng cách giữa 2 gối tựa, tính bằng mm

a : chiều r ộng tiết diện ngang của mẫu, tính bằng mm

b : chiều cao tiết diện ngang của mẫu, tính bằng mm

Xácđịnh khối lượ ng thể tích

Dụng cụ :

- Cân k ỹ thuật và cân thủy t ĩ nh cóđộ chính xác tớ i 0.1g.

- Thướ c lá kim loại

- Tủ sấy

- Khối lượ ng thể tích bê tông có thể thử ở các tr ạng thái : sấy, khô, bão hòa nướ c,khô bề mặt.


- Tr ướ c hết xácđịnh khối lượ ng mẫu ở tr ạng thái cânđo, cân từng viên chính xác tớ i0,2%.

- Xácđịnh thể tích của mẫu. Đo kcíh thướ c từng viên theo chỉ dẫn (hình) r ồi tính thể tích từng viên (V) theo công thức :

a = 1 2 3 41 ( )4

a a a a , cm (1)

b = 1 2 3 41 ( )4

b b b b , cm (2)

c = 1 2 3 41 ( )4

c c c c , cm (3)








V = a . b . c , cm3 (4)

d = 1 2 3 41 ( )4

d d d d , cm (5)

h = 1 2 3 41 ( )4

h h h h , cm (6)

V = 2 / 4d h , cm (7)

Hình 5.18: Các số đo khi xácđịnh KLTT


- Khối lượ ng thể tích của từng viên mẫu (y), tính bằng kg/m3, theo công thức :

Y = 1000.m/V

- Trongđó :

m : khối lượ ng của viên mẫu ở tr ạng thái cân thử (g)

V : thể tích của viên mẫu (cm3)

- Khối lượ ng thể tích của bê tông là trung bình số học của 3 k ết quả thử trên 3 viêntrong cùng một tổ mẫu, chính xác tớ i 10kg/m3

Xácđịnh khối lượ ng riêng

Dụng cụ :

- Bình khối lượ ng riêng Le Chaterlie.








- Cân phân tích chính xác tớ i 0.01g.

- Cối chàyđồng.

- Bình hútẩm.

- Tủ sấy

- Dầu hỏa

- Sàng kích thướ c 2mm hoặc 2,5mm

-

Lấy 3 viên mẫu bê tông theo hình dáng bất k ỳ. Đậ p nhỏ các viên mẫu tớ i cỡ hạtdướ i 2mm hoặc 2,5mm, tr ộn đều, rút gọn tiế p để còn khoảng 200g. Tán nhỏ mẫutrong cối chàyđồng. Sấy bột tớ i khối lượ ng khôngđổi, để nguội trong bình hútẩmđến nhiệt độ phòng. Từ bột đã để nguội, cân 2 mẫu, mỗi mẫu khoảng 50gđể thử songsong.


- Chuẩn bị bình khối lượ ng riêng xong,đổ dầu hỏa vào bình chođến vạch số “0” r ồi

đổ qua phễu vào mỗi bình 50g mẫu.

- Xoat lắc bình theo chiều thẳng đứngg trong 10 phútđể không khí trong bình thoáthết ra ngoài.Đo thể tích dầu dâng lên trong bình sau khi cho mẫu (V).


- Khối lượ ng riêng của bê tông ( a ) tính bằng g/cm3, chính xác tớ i 0,01g, theo công

thức :

a = m/V

- Trongđó :

m : khối lượ ng mẫu (g)

V : thể tích dầu do mẫu chiến chỗ (cm3)








Xácđịnh độ hút nướ c

Dụng cụ :

- Cân k ỹ thuật chính xác tớ i 0.1g

- Thùng ngân mẫu

- Tủ sấy

- Khăn lau mẫu

- Lấy 3 viên mẫu có hình dáng, kích thướ c bất k ỳ, lau r ửa sạch bụi bẩn


- Đặt các viên mẫu vào thùng ngâm, ngậ p 1/3 và ngâm 1h,đổ tiế p nướ c lên 2/3 vàngâm tiế p 1h nữa, đổ ngậ p nướ c cao hơ n mặt mẫu 5cm và ngâm cho tớ i khi mẫu bãohòa nướ c. Cứ sau 24 giờ ngâm thì vớ t ra một lần, lau bằng giẻ ẩm và cân. Mẫu đượ ccoi là bão hòa nướ c khi sau 2 lần cân k ế tiế p, khối lượ ng chênh nhau không quá 0,2%.

- Các viên mẫu sau khi bão hòa nướ c thìđem sấy khôở nhiệt độ 105 – 1100C. Cho

phépđậ p các viên mẫu để sấy khô cho nhanh nhưng khôngđượ c làm mất các mảnhvỡ của mẫu.

- Chú ý : Trong thí nghiệm này, nếu sử dụng các mẫu đúc đã ngâm sẵn thì khôngcần thực hiện quá trình ngâm, có thể tiến hành cânở tr ạng thái bão hòa nướ c vàđemsấy.


- Độ hút nướ c (Wm), tính bằng %, theo công thức :Wm = (m1 – m0).100/m0

- Trongđó :

m1 : khối lượ ng viên mẫu bão hòa nướ c (g)

m0 : khối lượ ng viên mẫu sấy khôđến khối lượ ng khôngđổi (g)








- Độ hút nướ c của bêtông là trung bình số học của 3 viên mẫu (hoặc 2 nếu tổ mẫu

chỉ có 2 viên), tính chính xác tớ i 0.1 %.Xácđịnh độ mài mòn

Dụng cụ :

- Máy mài kiểu IIKN


- Thướ c k ẹ p

- Cài màiđượ c chuẩn bị sẵn theo TCVN 139-1998.

- Mẫu là viên dạng lậ p phươ ng cạnh 70 2mm hoặc dạng tr ụ đườ ng kính bằngchiều cao bằng cạnh 70 2mm. Các viên mẫu có kích thướ c lớ n hơ n phải đượ c cắt về kích thướ c trên.

Hình 5.19: Máyđo độ mài mòn


- Lấy 2 viên mẫu đã đượ c chuẩn bị sẵn, chọn mặt chịu tác dụng khi sử dụng làm mặtmài của mẫu.

- Cân mẫu thử chính xác tớ i 0.1g trên các mặt mẫu sẽ mài, tiến hànhđó các cặ pcạnh song song từng đôi một của mẫu lậ p phươ ng hoặc 2đườ ng kính vuông góc nhaucủa mẫu tr ụ r ồi tính diện tích mặt mẫu bị mài.







- Khi thử mẫu khô tự nhiên trong không khí thì mài mẫu bằng cát mài khô. Trên

vành mài rãiđều 20g cát mài khô r ồi đặt mẫu vào khuôn sao cho mẫu có thể cử độngđượ c tự do theo phươ ng thẳng đứng. Tiế p đó đè gối tựa của đòn bẫy lên tâm viên mẫuvà dùng các quả cân gia tải mẫu chođủ áp lực 0.6 daN/cm2.

- Vật chođĩ a quay, Sau 3.0mđườ ng mài (ứng vớ i khoảng 28 vòng quay máy IIKN)máy sẽ tự động dừng lại. Quét bỏ phần cát mài cũ, tr ải cát mớ i đều trên vành mài và bật cho máy quay. Thực hiện như thế 5 lần sẽ đủ 1 chu k ỳ mài tươ ngứng vớ i 150mđườ ng mài.

- Sau một chu k ỳ, nhất mẫu ra, xoay mẫu 600 quanh tr ục thẳng đứng r ồi lại mài mẫuvớ i chu k ỳ 150mđườ ng mài mớ i.

- Tiến hành như vậy chođủ 4 chu k ỳ tươ ngứng vớ i 600mđườ ng mài. Cứ sau mỗichu kì xoay mẫu 900 cùng chiều vớ i lần tr ướ c. Sauđó nhấc mẫu ra lau sạch bụi r ồiđem cân.

- Khi thử mẫuở tr ạng thái bão hòa nướ c thì dùng mẫu đã ngâm bão hòa nướ c vàcũng làm theo các bướ c tươ ng tự vớ i một số thayđổi sau : tr ướ c khi tr ải cát,đĩ a màuđượ c lau tr ướ c bằng giẻ ẩm, cát màu phải là cátướ t đượ c tạo bằng cách tr ộn 20g cátcho một mẻ mài vớ i 15ml nướ c, khi k ết thúc 4 chu kì mài, mẫu đượ c ngâm tr ở lại vàonướ c 30 phút, dùng giẻ ẩm lau khô mặt ngoài r ồi mớ i đem cân.



Documents

Sử dụng đá nghiền thay thế cát trong bê tông