CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về công tác thi côngbê-tông 1.1 Khái niệm bê-tông “Bê tông” là vật liệu composit, một sản phẩm được tạo thành bằng cách tạo hình và làm rắn chắc một hỗn hợp vô cơ bao gồm chất kết dính , nước , cốt liệu (cát, sỏi hay đá dăm) và phụ gia. Thành phần hỗn hợp bê tông đảm bảo sao cho sau một thời gian rắn chắc phải đạt được những tính chất cho trước (cường độ, độ chống thấm v. Hỗn hợp nguyên liệu được chọn có thành phần hợp lý sau khi nhào trộn chưa đóng rắn, gọi là hỗn hợp bê tông hay bê tông tươi. Hỗn hợp bê tông sau khí cứng rắn chuyển thành trạng thái đá gọi là bê tông” (Nguyễn Hồng Chương, 2009.
Giáo trính vật liệu xây dựng.NXB xây dựng, trang 102).2 Quy trình công nghệ sản xuất bê tông Hiện nay, các trạm trộn bê tông trên địa bàn thành phố HCM đều sử dụng các thiết bị máy móc và quy trình tự động hóa pha trộn các thành phần vật liệu để sản xuất bê tông. Bê tông được hình thành bằng cách đem nhào trộn một hỗn hợp các thành phần nguyên vật liệu (xi măng, nước, cát đá, phụ gia – nếu có…). Trong đó, xi măng là thành phần quan trọng nhất của bể tông, mặc dù xi măng chỉ chiếm từ 10-22% khối lượng của 1 m3 bê tông, nhưng nó đóng vai trò gắn kết các loại cốt liệu với nhau và đông cứng để tạo thành bê tông. Quy trình công nghệ sản xuất bê tông được trình bày trong hình 1.
Học viên: VŨ ĐỨC THUYẾT Lớp: CH19QLXD-CS2 Trường Đại học Thủy Lợi 6 Luận văn Thạc sĩ Cát Đá Xi măng Nước Định lượng đúng tỷ lệ Máy phối trộn Khuôn và cắt Sản phẩm Hình 1.1: Quy trình công nghệ sản xuất bê tông 1.3 Tính chất cơ bản của hỗn hợp bê tông Tính công tác hay còn gọi là tính dễ tạo hình, là tính chất kỹ thuật cơ bản của hỗn hợp bê tông, nó biểu thị khả năng lấp đầy khuôn nhưng vẫn đảm bảo được độ đồng nhất trong một điều kiện đầm nén nhất định. Để đánh giá tính công tác của hổn hợp bê tông người ta thường dùng hai chỉ tiêu: Độ lưu động và độ cứng.1Độ lưu động Là chỉ tiêu quan trọng nhất của hỗn hợp bê tông, nó đánh giá khả năng dễ chảy của hỗn hợp bê tông dưới tác dụng của trọng lượng bản thân hoặc rung động. Độ lưu động được xác định bằng độ sụt (SN, cm) của khối hỗn hợp bê Học viên: VŨ ĐỨC THUYẾT Lớp: CH19QLXD-CS2 Trường Đại học Thủy Lợi 7 Luận văn Thạc sĩ tông trong khuôn hình nón cụt có kích thước tùy thuộc vào cỡ hạt lớn nhất của cốt liệu. Cách xác định kích thước của khuôn dựa vào kích thước của khuôn và cỡ hạt lớn nhất của cốt liệu được trình bày trong bảng 1.1: Kích thước khuôn Kích thước , mm Loại khuôn d D h N1 100 ± 2 200 ± 2 300 ± 2 N2 150 ± 2 300 ± 2 450 ± 2 Nguồn: TCVN 3106: 1993 – Hỗn hợp bê tông nặng – phương pháp thử độ sụt.2 Độ cứng Độ cứng của hỗn hợp bê tông là thời gian rung động cần thiết (s) để san bằng và lèn chặt hỗn hợp bê tông trong bộ khuôn hình nón cụt và hình lập phương.2: Dụng cụ xác định độ cứng của hỗn hợp bê tông.
Phân loại hỗn hợp bê tông được xác định theo chỉ tiêu độ cứng và độ lưu động được trình bày trong bảng 1. Học viên: VŨ ĐỨC THUYẾT Lớp: CH19QLXD-CS2 Trường Đại học Thủy Lợi 8 Luận văn Thạc sĩ Bảng 1. 2: Phân loại hỗn hợp bê tông theo độ sụt và độ cứng Loại hỗn hợp bê SN(cm) ĐC(s) Loại hỗn hợp SN(cm) ĐC(s) tông bê tông Đặc biệt cứng - >300 Kém dẻo 1-4 15-20 Dẻo Rất dẻo Nhão Cứng cao - 150-200 Dẻo 5-8 0-10 Cứng - 60-100 Rất dẻo 10-12 - Cứng vừa - 30-45 Nhão 15-18 - Nguồn: giáo trình vật liệu xây dựng, NXB Xây dựng, 2009 1.4 Cường độ của bê tông 1.1 Khái quát chung Trong kết cấu xây dựng, bê tông có thể làm việc ở những trạng thái khác nhau: nén, kéo, uốn, trượt v. Trong đó bê tông làm việc ở trạng thái chịu nén 1 1 là tốt nhất, còn khả năng chịu kéo của bê tông rất kém chỉ bằng ( ÷ ) khả 10 15 1 1 năng chịu nén, còn cường độ chịu uốn bằng ( ÷ ) cường độ chịu nén.
Vì vậy 6 10 cường độ chịu nén là quang trong nhất của bê tông. Căn cứ vào khả năng chịu nén người ta định ra mác của bê tông. Mác theo cường độ chịu nén ký hiệu bằng chữ M là chỉ tiêu cơ bản nhất đối với mọi loại bê tông kết cấu, được sử dụng để thiết kế cấp phối bê tông, thiết kế, tính toán kết cấu cho các công trình xây dựng. Học viên: VŨ ĐỨC THUYẾT Lớp: CH19QLXD-CS2 Trường Đại học Thủy Lợi 9 Luận văn Thạc sĩ Mác bê tông theo cường độ chịu nén là trị số giới hạn cường độ chịu nén trung bình của các mẫu thí nghiệm hình khối lập phương cạnh 15 cm được chế o tạo và bảo dưỡng 28 ngày trong điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ 27 ± 2 C và độ ẩm 95 ÷ 100%).
Dựa vào cường độ chịu nén bê tông được chia ra các mác: 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600. Hiện nay TCVN 6025:1995 – Bê tông, phân mác theo cường độ nén quy định mác của bê tông nặng được tính theo Mpa (N/mm2) có các mác M10, M12. 3: Mác bê tông trên cơ sở cường độ nén Cường độ nén ở tuổi 28 ngày không nhỏ Mác bê tông hơn, N/mm2 M10 10.0 Học viên: VŨ ĐỨC THUYẾT Lớp: CH19QLXD-CS2 Trường Đại học Thủy Lợi 10 Luận văn Thạc sĩ Nguồn: TCVN 6025:1995 – Bê tông, phân mác theo cường độ nén Khi tiến hành thí nghiệm cường độ nén bằng các viên mẫu khác viên mẫu chuẩn ta phải chuyển về cường độ của viên mẫu chuẩn. Cường độ nén của viên mẫu chuẩn được xác định theo công thức: 𝑃 𝑅=𝛼 𝐹 Trong đó : - P : Tải trọng phá hoại mẫu, kG (daN).
2 - F : Diện tích chịu lực nén của viên mẫu, cm - α: Hệ số chuyển đổi kết quả thử nén các mẫu bê tông kích thước khác chuẩn về cường độ của viên mẫu chuẩn kích thước 150 x 150 x 150mm. Giá trị α lấy theo bảng 1. 4: Hệ số quy đổi kết quả thử nén các mẫu bê tông Hình dáng và kích thước của mẫu, mm Hệ số chuyển đổi Mẫu lập 100 x 100 x 100 0,91 phương 150 x 150 x 150 1,00 200 x 200 x 200 1,05 300 x 300 x 300 1,10 Mẫu trụ 71,4 x 143 và 100 x 200 1,16 150 x 300 1,20 200 x 400 1,24 Nguồn : TCVN 3118:1993 – Bê tông nặng, phương pháp xác định cường độ nén Học viên: VŨ ĐỨC THUYẾT Lớp: CH19QLXD-CS2 Trường Đại học Thủy Lợi 11 Luận văn Thạc sĩ Do trích dẫn nhiều nguồn tài liệu khác, đồng thời tôn trọng sử dụng đơn vị tính Mác bê tông của các tác giả, nên đề tài đồng thời sử dụng hai loại đơn vị tính: Đơn vị kỹ thuật cũ (kG/cm2) và đơn vị theo Mpa (N/mm2).2 Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ của bê tông • Lượng nước nhào trộn Đá xi măng (mác xi măng và tỷ lệ NX) có ảnh hưởng lớn đến cường độ của bê tông. Sự phụ thuộc của cường độ bê tông vào tỷ lệ NXthực chất là phụ thuộc vào thể tích rỗng tạo ra do lượng nước dư thừa.
Độ rỗng tạo ra do lượng nước thừa có thể xác định bằng công thức: 𝑁 − 𝜔𝑋 𝑟=. 100% 1000 3 Trong đó: N, X: Lượng nước và lượng xi măng trong 1m bê tông, kg. ω: Lượng nước liên kết hóa học tính bằng % khối lượng xi măng. Ở tuổi 28 ngày lượng nước liên kết hóa học khoảng 15 - 20%.3: Sự phụ thuộc của cường độ bê tông và lượng nước nhào trộn Học viên: VŨ ĐỨC THUYẾT Lớp: CH19QLXD-CS2 Trường Đại học Thủy Lợi 12 Luận văn Thạc sĩ a-Vùng hỗn hợp bê tông cứngkhông đầm chặt được; b-Vùng hỗn hợp bê tông có cường độ và độ đặc cao; c-Vùng hỗn hợp bê tông dẻo; d-Vùng hỗn hợp bê tông chảy • Cốt liệu Sự phân bố giữa các hạt cốt liệu và tính chất của nó (độ nhám, số lượng lỗ rỗng, tỉ diện tích) có ảnh hưởng đến cường độ của bê tông.
Bình thường hồ xi măng lấp đầy lỗ rỗng giữa các hạt cốt liệu và đẩy chúng ra xa nhau với cự ly bằng 2- 3 lần đường kính hạt xi măng. Trong trường hợp này do phát huy được vai trò của cốt liệu nên cường độ của bê tông khá cao và yêu cầu cốt liệu có cường độ cao hơn cường độ bê tông 1,5 - 2 lần. Khi bê tông chứa lượng hồ xi măng lớn hơn, các hạt cốt liệu bị đẩy ra xa nhau hơn đến mức hầu như không có tác dụng tương hỗ với nhau. Khi đó cường độ của đá xi măng và cường độ vùng tiếp xúc đóng vai trò quyết định đến cường độ bê tông, nên yêu cầu về cường độ của cốt liệu ở mức thấp hơn.
Với cùng một liều lượng pha trộn như nhau thì bêtông dùng đá dăm có thành phần hạt hợp quy phạm sẽ cho cường độ cao hơn khi dùng sỏi.2 Tình hình sử dụng cát và nước trong thi công bê tông 1.1 Các Quy chuẩn và Tiêu chuẩn về sử dụng cát và nước trong thi công bê tông • Chỉ tiêu vật liệu cát theo TCVN7570:2006, 14TCN68:2002. • Công trình thủy lợi – kết cấu bê tông, bê tông cốt thép vùng ven biển - yêu cầu kỹ thuật:TCVN 9139:2012. Học viên: VŨ ĐỨC THUYẾT Lớp: CH19QLXD-CS2 Trường Đại học Thủy Lợi 13 Luận văn Thạc sĩ • Dựa vào ảnh hưởng của một số chỉ tiêu quan trọng có trong nước ảnh hưởng đến theo TCXDVN 302 :2004 và được trình bày ở bảng 1. 5: Chỉ tiêu và phương pháp phân tích nước STT Chỉ tiêu Phương pháp phân tích 01 Độ pH TCVN 6492-2010 02 Cặn lơ lững TCVN 4560:1988 03 Váng dầu mỡ Bằng mắt thường 04 Độ dẫn điện Máy đo EC 05 SO 4 2- TCVN 6494-1:2011 06 Cl- TCVN 6494-1:2011 07 Na+ TCVN 6169-1:996 08 K+ TCVN 6196-1:996 09 NaCl TCVN 4560:1988 Học viên: VŨ ĐỨC THUYẾT Lớp: CH19QLXD-CS2 Trường Đại học Thủy Lợi 14 Luận văn Thạc sĩ 1.2 Các biện pháp sử dụng cát và nước thi công bê tông 1.1 Cát dùng trong thi công bê tông Cát là một trong các vật liệu chính SX ra bê tông, cốt liệu nhỏ giúp lấp đầy những lỗ rỗng.
Mặt khác, cát kết hợp với XM và nước tạo thành chất kết dính, liên các thành phần thành một khối thống nhất. Chất lượng cát đóng góp hình thành nên chất lượng SP bê tông.
