Nghiên cứu sản xuất bê tông hạt mịn tự lèn cho kết cấu vỏ mỏng trong công trình thủy lợi

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật phân tích xây dựng công trình thủy nghiêm cứu sản xuất bê tông hạt mịn tự lèn chế tạo kết cấu vỏ mỏng cho, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất

• Tác giả: Trần Thị Thúy Lam
• Người hướng dẫn: TS. Vũ Quốc Vương
• Trường học: Đại học Thủy lợi
• Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy lợi
• Đề tài: Nghiên Cứu Sản Xuất Bê Tông Hạt Mịn Tự Lèn Chế Tạo Kết Cấu Vỏ Mỏng Cho Công Trình Thủy Lợi
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 0.2. Mục đích của đề tài
• 0.3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU BÊ TÔNG TỰ LÈN
• 1.1. Mở đầu
• 1.2. Tình hình ứng dụng công nghệ bê tông tự lên trên thế giới
• 1.3. Tình hình nghiên cứu ứng dụng bê tông tự lên tại Việt Nam
• 1.4. Đề xuất nội dung và phương pháp nghiên cứu của đề tài
• 1.4.1. Nội dung nghiên cứu
• 1.4.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG HẠT MỊN TỰ LÈN ĐỂ CHẾ TẠO KẾT CẤU VỎ MỎNG

Tóm tắt

I. Giới thiệu về bê tông hạt mịn tự lèn

Bê tông hạt mịn tự lèn (bê tông tự lèn) là một loại vật liệu xây dựng tiên tiến, được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng hiện đại. Loại bê tông này có khả năng chảy tự do và lấp đầy hoàn toàn các khuôn mà không cần đến sự tác động của các thiết bị rung hay đầm chặt. Điều này đặc biệt quan trọng trong các kết cấu vỏ mỏng, nơi yêu cầu độ đồng nhất và tính chất cơ lý cao. Theo nghiên cứu, bê tông tự lèn không chỉ giúp giảm thiểu thời gian thi công mà còn nâng cao chất lượng công trình, đặc biệt trong các công trình thủy lợi, nơi mà điều kiện thi công thường gặp nhiều khó khăn. "Bê tông tự lèn là loại bê tông có khả năng tự chảy và lấp đầy các góc cạnh mà không cần đầm chặt".

1.1. Tính cấp thiết của nghiên cứu

Việc nghiên cứu và sản xuất bê tông hạt mịn tự lèn cho các kết cấu vỏ mỏng trong công trình thủy lợi là rất cần thiết. Các công trình thủy lợi thường xuyên phải đối mặt với áp lực từ nước, và việc sử dụng bê tông tự lèn giúp đảm bảo tính chịu lực, khả năng chống thấm và độ bền lâu dài của công trình. Bê tông tự lèn có khả năng lấp đầy các khuôn mà không tạo ra lỗ rỗng, điều này rất quan trọng trong việc duy trì độ chắc chắn và độ bền của kết cấu. "Chất lượng bê tông quyết định đến tuổi thọ của công trình, đặc biệt là trong môi trường nước".

II. Tình hình ứng dụng bê tông tự lèn trên thế giới

Trên thế giới, bê tông tự lèn đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều loại hình công trình, từ cầu đường đến các công trình kiến trúc phức tạp. Nhật Bản là một trong những quốc gia đi đầu trong việc ứng dụng công nghệ này, với hàng triệu mét khối bê tông tự lèn được sử dụng trong các dự án lớn. Bê tông tự lèn không chỉ giúp tiết kiệm thời gian thi công mà còn giảm thiểu chi phí nhân công. "Tại Nhật Bản, bê tông tự lèn đã được sử dụng trong nhiều công trình lớn và mang lại hiệu quả kinh tế cao". Các quốc gia khác như Mỹ, Trung Quốc, và các nước châu Âu cũng đã nghiên cứu và ứng dụng bê tông tự lèn, cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ này trong lĩnh vực xây dựng.

2.1. Các ứng dụng cụ thể

Các ứng dụng cụ thể của bê tông tự lèn bao gồm các công trình cầu, đường hầm, và các cấu kiện đúc sẵn. Tại châu Âu, bê tông tự lèn được sử dụng trong các công trình cầu phức tạp, nơi mà yêu cầu về chất lượng và mỹ thuật rất cao. Ở Mỹ, công nghệ này cũng đã được áp dụng để thi công các tòa nhà cao tầng và các công trình yêu cầu độ chính xác cao. "Việc sử dụng bê tông tự lèn trong các công trình lớn đã chứng minh được tính hiệu quả và độ tin cậy của nó".

III. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng bê tông tự lèn tại Việt Nam

Tại Việt Nam, bê tông tự lèn vẫn còn là một công nghệ mới mẻ. Một số trường đại học và viện nghiên cứu đã bắt đầu nghiên cứu và ứng dụng bê tông tự lèn trong các công trình thủy lợi. Trường Đại học Thủy lợi đã tiến hành nhiều nghiên cứu về việc ứng dụng bê tông hạt mịn tự lèn cho các kết cấu vỏ mỏng, nhằm nâng cao chất lượng công trình và giảm thiểu thời gian thi công. "Việc áp dụng bê tông tự lèn trong các công trình thủy lợi là một bước tiến lớn trong ngành xây dựng tại Việt Nam". Tuy nhiên, việc ứng dụng rộng rãi vẫn còn nhiều thách thức, bao gồm việc thiếu các nhà máy sản xuất bê tông tự lèn quy mô lớn.

3.1. Những thách thức trong nghiên cứu

Mặc dù có nhiều tiềm năng, nhưng việc nghiên cứu và ứng dụng bê tông hạt mịn tự lèn tại Việt Nam vẫn gặp phải nhiều thách thức. Một trong số đó là việc thiếu hụt nguồn lực, công nghệ và trang thiết bị hiện đại để sản xuất bê tông tự lèn. Ngoài ra, việc đào tạo nhân lực có trình độ cao để thực hiện các nghiên cứu và ứng dụng công nghệ này cũng là một yếu tố quan trọng. "Để phát triển bền vững công nghệ bê tông tự lèn, cần có sự đầu tư mạnh mẽ từ cả nhà nước và các doanh nghiệp".

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Bê tông là vật liệu xây dựng phổ biến với khả năng chịu lực cao, tuổi thọ lâu dài và dễ tạo hình. Trong lĩnh vực xây dựng công trình thủy lợi, việc sử dụng bê tông có vai trò quan trọng, đặc biệt đối với các kết cấu vỏ mỏng như kênh dẫn nước, cửa van, cống dưới đê. Tuy nhiên, bê tông truyền thống gặp nhiều hạn chế trong thi công các kết cấu phức tạp, mỏng và có mật độ cốt thép dày đặc, dẫn đến hiện tượng rỗng, phân tầng, không đạt yêu cầu về cường độ và độ chống thấm.

Công nghệ bê tông hạt mịn tự lèn (BTTL) ra đời nhằm khắc phục những nhược điểm này. Bê tông tự lèn có khả năng chảy dưới trọng lượng bản thân, tự lèn kín các khe hở mà không cần đầm thủ công, đảm bảo tính đồng nhất và chất lượng kết cấu. Trên thế giới, BTTL đã được ứng dụng rộng rãi tại Nhật Bản, Trung Quốc, châu Âu và Bắc Mỹ với hàng trăm nghìn mét khối bê tông được sử dụng trong các công trình lớn như cầu, đường hầm, bể chứa.

Tại Việt Nam, công nghệ này còn khá mới mẻ, chủ yếu mới dừng lại ở nghiên cứu phòng thí nghiệm và ứng dụng quy mô nhỏ. Việc nghiên cứu sản xuất bê tông hạt mịn tự lèn phù hợp với điều kiện vật liệu trong nước và áp dụng cho các kết cấu vỏ mỏng trong công trình thủy lợi là cấp thiết. Mục tiêu nghiên cứu là thiết kế cấp phối bê tông hạt mịn tự lèn, đánh giá tính chất cơ lý, phân tích trạng thái ứng suất và chuyển vị của kết cấu đường dẫn nước, từ đó đề xuất quy trình sản xuất và thi công hiệu quả, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và kinh tế.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào bê tông hạt mịn tự lèn mác M30, sử dụng vật liệu trong nước như xi măng PCB30, cát vàng sông Lô, đá dăm Kiện Khê, phụ gia siêu dẻo SP80A và phụ gia khoáng mịn tro bay nhiệt điện Phả Lại, Gia Quy. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao chất lượng và hiệu quả thi công các công trình thủy lợi có kết cấu vỏ mỏng, góp phần phát triển công nghệ xây dựng hiện đại tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết bê tông tự lèn (Self-Compacting Concrete - SCC): Bê tông có khả năng tự chảy và tự lèn kín mà không cần đầm, đảm bảo độ đồng nhất và chất lượng kết cấu. SCC được định nghĩa theo Takefumi Shindoh và Yasunori Matsuoka là hỗn hợp có khả năng chống phân tầng và tự lèn đầy các góc cạnh kết cấu có cốt thép dày đặc.

• Mô hình thiết kế cấp phối bê tông hạt mịn tự lèn: Áp dụng phương pháp thể tích tuyệt đối kết hợp với các tiêu chuẩn của Hiệp hội Bê tông Nhật Bản (JSCE) và EFNARC (Anh), cùng phương pháp thiết kế của GS. Okamura. Các nguyên tắc thiết kế bao gồm tỷ lệ nước/bột thấp, hàm lượng phụ gia siêu dẻo cao, hàm lượng cốt liệu lớn tối thiểu để đạt độ linh động và tính ổn định.

• Phương pháp phần tử hữu hạn (Finite Element Method - FEM): Sử dụng phần mềm SAP2000 để phân tích trạng thái ứng suất và chuyển vị của kết cấu đường dẫn nước bằng bê tông hạt mịn tự lèn. Mô hình tương thích được chọn để mô phỏng chính xác chuyển vị và ứng suất trong kết cấu vỏ mỏng.

Các khái niệm chính bao gồm: độ linh động (độ chảy xòe), khả năng tự lèn qua cốt thép (đo bằng khuôn L-box, U-box), cường độ nén và uốn của bê tông, thời gian đông kết, co ngót bê tông, và các chỉ tiêu kỹ thuật vật liệu như thành phần hạt, độ mịn, hàm lượng phụ gia.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Dữ liệu thí nghiệm vật liệu bê tông hạt mịn tự lèn được thu thập từ phòng thí nghiệm vật liệu xây dựng của Trường Đại học Thủy lợi, kết hợp với các tài liệu nghiên cứu trong và ngoài nước về bê tông tự lèn.

• Phương pháp phân tích:

  • Thí nghiệm xác định tính công tác của hỗn hợp bê tông (độ chảy xòe, chiều cao chảy qua khuôn U-box, khả năng tự lèn qua cốt thép).
  • Thí nghiệm cơ lý (cường độ nén, uốn, thời gian đông kết, co ngót) theo tiêu chuẩn TCVN và ASTM.
  • Phân tích mô hình kết cấu đường dẫn nước bằng phần mềm SAP2000 sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn, mô hình tương thích, để đánh giá ứng suất và chuyển vị dưới tải trọng làm việc.

• Timeline nghiên cứu:

  • Giai đoạn 1: Tổng hợp tài liệu, lựa chọn vật liệu và thiết kế cấp phối bê tông (3 tháng).
  • Giai đoạn 2: Thí nghiệm đánh giá tính chất cơ lý và công tác bê tông (4 tháng).
  • Giai đoạn 3: Mô phỏng và phân tích kết cấu bằng phần mềm (2 tháng).
  • Giai đoạn 4: Đánh giá kết quả, đề xuất quy trình sản xuất và thi công (1 tháng).

• Cỡ mẫu: Thí nghiệm được thực hiện với 3 cấp phối bê tông hạt mịn tự lèn khác nhau, mỗi cấp phối thử nghiệm ít nhất 3 mẫu để đảm bảo độ tin cậy số liệu.

• Phương pháp chọn mẫu: Lựa chọn vật liệu đại diện phổ biến tại Việt Nam, phù hợp tiêu chuẩn kỹ thuật, nhằm đảm bảo tính ứng dụng thực tế.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tính công tác của bê tông hạt mịn tự lèn:

   • Cấp phối CP2 và CP3 đạt độ chảy xòe từ 590 đến 720 mm, chiều cao chảy qua khuôn U-box đạt 280-330 mm, đảm bảo yêu cầu tự lèn.
   • Tỷ lệ phụ gia siêu dẻo pha trộn 1% cho kết quả tốt nhất về tính công tác và cường độ nén 28 ngày đạt 33,6 MPa, cao hơn 15-20% so với bê tông truyền thống.

2. Cường độ cơ lý:

   • Cường độ nén 28 ngày của bê tông hạt mịn tự lèn mác M30 đạt trung bình 28,4 MPa, cường độ uốn đạt 4,3 MPa.
   • Cường độ tăng theo hàm lượng xi măng và phụ gia, với cấp phối có lượng xi măng 283 kg/m³ đạt cường độ nén 35 MPa.
   • Thời gian đông kết giảm khi tăng cường độ bê tông, hỗn hợp M35 đông kết nhanh nhất.

3. Khả năng co ngót:

   • Bê tông hạt mịn tự lèn M25 có khả năng co ngót thấp nhất trong 28 ngày đầu, M35 có khả năng co ngót lớn nhất.
   • Sau 28 ngày, sự co ngót ổn định, phù hợp với yêu cầu kỹ thuật công trình thủy lợi.

4. Phân tích trạng thái ứng suất và chuyển vị kết cấu:

   • Mô hình phần tử hữu hạn cho thấy kết cấu đường dẫn nước bằng bê tông hạt mịn tự lèn chịu được tải trọng làm việc với ứng suất phân bố đều, chuyển vị nhỏ.
   • Kết cấu vỏ mỏng có khả năng chịu lực tốt, không xuất hiện điểm tập trung ứng suất lớn gây nứt.

Thảo luận kết quả

Kết quả thí nghiệm và mô phỏng cho thấy bê tông hạt mịn tự lèn có tính công tác vượt trội so với bê tông truyền thống, đặc biệt phù hợp với các kết cấu phức tạp, mỏng và có mật độ cốt thép cao trong công trình thủy lợi. Việc sử dụng phụ gia siêu dẻo thế hệ mới giúp giảm lượng nước trộn, tăng độ linh động và ổn định hỗn hợp, hạn chế phân tầng và tách nước.

So với các nghiên cứu quốc tế, kết quả đạt được tương đương với các công trình ứng dụng bê tông tự lèn tại Nhật Bản, Trung Quốc và châu Âu, khẳng định tính khả thi của công nghệ này tại Việt Nam. Việc lựa chọn vật liệu trong nước như xi măng PCB30, cát vàng sông Lô, đá dăm Kiện Khê và phụ gia tro bay đã tạo điều kiện thuận lợi cho sản xuất bê tông hạt mịn tự lèn với chi phí hợp lý.

Phân tích phần tử hữu hạn giúp đánh giá chính xác ứng suất và chuyển vị, hỗ trợ thiết kế kết cấu an toàn và tối ưu. Các biểu đồ độ chảy xòe, chiều cao chảy qua khuôn U-box và biểu đồ phát triển cường độ nén theo thời gian minh họa rõ ràng sự ổn định và hiệu quả của cấp phối bê tông.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng công nghệ bê tông hạt mịn tự lèn trong thi công kết cấu vỏ mỏng:

   • Động từ hành động: Triển khai sử dụng bê tông tự lèn cho các kết cấu kênh dẫn nước, cửa van, cống dưới đê.
   • Target metric: Giảm tỷ lệ lỗi thi công do rỗng, phân tầng xuống dưới 5%.
   • Timeline: Thử nghiệm thi công trong 12 tháng tại các công trình thủy lợi trọng điểm.
   • Chủ thể thực hiện: Các nhà thầu xây dựng, chủ đầu tư công trình thủy lợi.

2. Xây dựng quy trình sản xuất bê tông hạt mịn tự lèn chuẩn hóa:

   • Động từ hành động: Thiết lập quy trình phối trộn, kiểm soát chất lượng vật liệu và hỗn hợp bê tông.
   • Target metric: Đảm bảo độ linh động và cường độ bê tông đạt tiêu chuẩn trong 95% mẫu thử.
   • Timeline: Hoàn thiện trong 6 tháng.
   • Chủ thể thực hiện: Nhà máy sản xuất bê tông, viện nghiên cứu vật liệu xây dựng.

3. Đào tạo và nâng cao năng lực kỹ thuật cho cán bộ thi công:

   • Động từ hành động: Tổ chức các khóa đào tạo về công nghệ bê tông tự lèn, kỹ thuật thi công và bảo dưỡng.
   • Target metric: 80% cán bộ kỹ thuật và công nhân nắm vững quy trình thi công bê tông tự lèn.
   • Timeline: Triển khai trong 3 tháng đầu năm.
   • Chủ thể thực hiện: Trường đại học, trung tâm đào tạo xây dựng.

4. Nghiên cứu mở rộng ứng dụng và tối ưu hóa cấp phối:

   • Động từ hành động: Tiếp tục nghiên cứu sử dụng các phụ gia khoáng mịn mới, vật liệu tái chế để giảm chi phí và tăng tính bền vững.
   • Target metric: Giảm chi phí sản xuất bê tông tự lèn ít nhất 10% so với hiện tại.
   • Timeline: Nghiên cứu trong 18 tháng tiếp theo.
   • Chủ thể thực hiện: Viện nghiên cứu, trường đại học, doanh nghiệp vật liệu xây dựng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành xây dựng công trình thủy:

   • Lợi ích: Hiểu rõ về công nghệ bê tông tự lèn, phương pháp thiết kế cấp phối và phân tích kết cấu.
   • Use case: Áp dụng trong nghiên cứu khoa học, luận văn, đề tài cấp trường và cấp quốc gia.

2. Chủ đầu tư và nhà thầu thi công công trình thủy lợi:

   • Lợi ích: Nắm bắt công nghệ thi công hiện đại, nâng cao chất lượng và hiệu quả công trình.
   • Use case: Lựa chọn vật liệu, quy trình thi công phù hợp, giảm thiểu rủi ro kỹ thuật.

3. Các nhà sản xuất vật liệu xây dựng và phụ gia:

   • Lợi ích: Phát triển sản phẩm bê tông tự lèn phù hợp với thị trường Việt Nam.
   • Use case: Nghiên cứu cải tiến phụ gia siêu dẻo, phụ gia khoáng mịn, tối ưu hóa chi phí sản xuất.

4. Cơ quan quản lý và ban ngành xây dựng:

   • Lợi ích: Xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật, chính sách hỗ trợ ứng dụng công nghệ mới.
   • Use case: Ban hành quy chuẩn, hướng dẫn thi công bê tông tự lèn trong công trình thủy lợi.

Câu hỏi thường gặp

1. Bê tông hạt mịn tự lèn khác gì so với bê tông truyền thống?
   Bê tông tự lèn có khả năng tự chảy và tự lèn kín mà không cần đầm thủ công, giúp giảm lỗi thi công như rỗng, phân tầng. Ví dụ, bê tông tự lèn có thể chảy qua các khe cốt thép dày đặc mà bê tông truyền thống khó thực hiện.

2. Vật liệu nào được sử dụng để chế tạo bê tông hạt mịn tự lèn trong nghiên cứu?
   Sử dụng xi măng PCB30, cát vàng sông Lô, đá dăm Kiện Khê, phụ gia siêu dẻo SP80A và phụ gia khoáng mịn tro bay nhiệt điện Phả Lại, Gia Quy. Các vật liệu này đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật và có nguồn gốc trong nước.

3. Làm thế nào để đánh giá tính công tác của bê tông tự lèn?
   Đánh giá qua các thí nghiệm độ chảy xòe (rút côn), chiều cao chảy qua khuôn U-box, khả năng tự lèn qua cốt thép bằng khuôn L-box. Ví dụ, chiều cao chảy qua khuôn U-box đạt trên 300 mm được xem là đạt yêu cầu.

4. Phương pháp phân tích kết cấu nào được sử dụng trong luận văn?
   Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn với phần mềm SAP2000, mô hình tương thích để phân tích ứng suất và chuyển vị của kết cấu đường dẫn nước bằng bê tông tự lèn.

5. Ứng dụng thực tế của bê tông hạt mịn tự lèn trong công trình thủy lợi là gì?
   Áp dụng cho các kết cấu vỏ mỏng như kênh dẫn nước, cửa van, cống dưới đê, giúp tăng độ đặc chắc, giảm rỗng, nâng cao tuổi thọ công trình và rút ngắn thời gian thi công.

Kết luận

• Bê tông hạt mịn tự lèn có tính công tác và cơ lý vượt trội, phù hợp với các kết cấu vỏ mỏng trong công trình thủy lợi.
• Cấp phối bê tông M30 với vật liệu trong nước và phụ gia siêu dẻo thế hệ mới đạt độ chảy xòe 660 mm, chiều cao chảy qua khuôn U-box 310 mm, cường độ nén 28 ngày trên 28 MPa.
• Phân tích phần tử hữu hạn cho thấy kết cấu đường dẫn nước bằng bê tông tự lèn chịu lực tốt, chuyển vị nhỏ, đảm bảo an toàn.
• Việc ứng dụng bê tông tự lèn giúp nâng cao chất lượng, giảm thiểu lỗi thi công và tăng hiệu quả kinh tế cho công trình thủy lợi.
• Đề xuất triển khai thử nghiệm thi công thực tế, xây dựng quy trình sản xuất chuẩn hóa và đào tạo kỹ thuật viên để phổ biến công nghệ.

Next steps: Triển khai ứng dụng thực tế tại các công trình trọng điểm trong 12 tháng tới, đồng thời tiếp tục nghiên cứu tối ưu cấp phối và vật liệu phụ gia.

Các nhà quản lý, chủ đầu tư và nhà thầu xây dựng nên quan tâm và áp dụng công nghệ bê tông hạt mịn tự lèn để nâng cao chất lượng công trình thủy lợi, góp phần phát triển ngành xây dựng hiện đại tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG IL NGHIÊN CUU LỰA CHỌN VAT LIEU VA PHƯƠNG PHAP ‘THIET KE THANH PHAN BE TONG HẠT MỊN TY LEN DE CHE TẠO KET CAU VO MONG 2.1 Vật u chếtạo và cấp phối bê tông hạt mịn tự lèn 3.1 Vật liệu chế tạo Bê tông hat mịn tự Fen có thể có nhiều loại khác nhau, việc phân loại chúng trên thé giới cũng chưa có tiêu chuẩn quy định nào, Dựa vào đặc tính của vật liệu sử cdụng để chế tạo có thé chia bê tông hat mịn tự lền thành 3 loại: (1) Bê tông hạt mịn tự lèn dựa trên hiệu ứng của bột mịn: Đây là loại bê tông. hạt min tự lên chỉ sử dụng phụ gia siêu déo hoặc cuốn khí và giảm nước mức độ cao mà không phải ding đến phụ gia điều chỉnh độ finh động. Độ lĩnh động và tính năng không phân ting của hỗn hợp bê tông hạt mịn tự lên đạt được bằng cách điều chỉnh phù hợp tỷ lệ: N/B [nước/bột (xi mang và phụ gia khoáng min)]. Loại bê tông nủy có hàm lượng bột min cao hơn so với bé tông truyễn thông (2) Bê tông hạt mịn tự en sử dụng phụ gia điều chính độ linh động: Là loại bê tông hat min tự lền ngoài vi sir dụng phụ gia si đềo giảm nước cao thé hệ mới (polycarboxylate) thì còn cần phải sử dụng phụ gia điều chính độ linh động.

(VMA - Viscosity Modifying Admixture) để hỗn hợp bể tông hat min tự lền tránh khỏi sự phân ting, ách nước. Việc sử dụng phụ gia điễu chỉnh độ linh động dim giảm được hàm lượng bột mịn trong loại bê tông hạt min tự Kin này so vớ loại bê tông hạt min tự len dựa trên hiệu ứng của bột mịn (3) Be tông hạt min tự lền sử dụng hỗn hợp cả bột mịn và phụ gia đề chỉnh độ Linh động Bê tông hạt mịn tự lên cũng được cấu thành tử các vậtliệu cơ bản (chất kết dính, cốt liệu, nước, phụ gia) như bê tông truyền thống nhưng đỏi hỏi có chất lượng cao hơn. Điễu khác biệt so với bê tông tuyển thống là rong khi thi công không cần nén, chính vì vậy hỗn hợp bê tông hạt mịn tự có những tính năng riêng. Tinh năng quan trọng nhất là khả năng ổn định độ đồng déu của hỗn hợp be tông tuo trong quả tình tự cháy mà không gây ra hiện tượng phân tin, ách nước, Tiện văn Hực sĩ Chuyên ngành xây dựng công trình rhúy Trin Thị Thủy Lam -16- Lip 18C21 mật độ ct liệu lớn được phân bổ đều khắp trong toàn bộ khuôn đồ, Để có được khả năng này cin phải có sự phối hợp sử dụng các loại vật liệ tối ưu trong cắp phối của hỗn hợp bê tông hạt min tự lên.

Các tỷ lệ thành phần vậtliệ trong hỗn hợp có ảnh hưởng đến inh chit tự fen của bê tông bạt mịn t lên, cụ thé như sau: 21.1 Ximang Hiện nay, các loại xi măng thông dụng ding trong bê tông hạt mịn ty len là xi mang pose ling thông thường, xi ming giảu belite (thành phần C,S 10-70%), xi ming toà nhiệt thấp có thành phần C,A và C,AF nhỏ. Đặc biệt việc dùng xi măng có thành phần khoáng C,A và C,AF nhỏ trong chế tạo bê tông hạt mịn tự Fen sẽ cho hiệu quả ảnh hưởng phân tán của phụ gia cao.2 Phụ gia min “Trong bê tông hat min tự Ten vige sử dụng phụ gia khoáng có him lượng hạt mịn (bột lớn làm tăng độ nhớt dẻo của vữa xi mảng. Bột khoáng nghiền min thường có hàm lượng hạt mịn lớn, các hạt có cấu trúc hình cầu, dễ dàng phân tín và bao bọc các hạt ct liệu làm giảm tương tác giữa các hạt. Đôi với các hạt có dang hình cầu có điện tích bề mặt nhỏ nhất trong cùng một đơn vị thể tích.

Mật độ của các hat hinh cầu lớn hơn mật độ của các loi hạt khác và như vậy cho phép giảm được lượng nước yêu cau, Mặt khác bột khoáng mịn không tham gia thủy hóa trong điều kiện bình thưởng. do vậy lượng nước ding cho hỗn hợp có bột khoáng mịn nhỏ hơn so với xi măng. Việc sử dụng bột khoáng mịn thay thể một phần xi măng. sẽ làm giảm lượng nước yêu cầu so với khi ding hoàn toàn xi măng mà vẫn giữ được tinh linh động của hỗn hợp bê tông.

Hơn nữa bột khoáng mịn có các hạt hình cầu nên lầm giảm lực ma sát giữa các thành phần của hỗn hợp bê tông, xóp phin làm tăng độ nh động của bê tông hạt min tự lên. Vi vậy việc sử dụng bột khoáng min trong bê tông hạt mịn ty lèn là cần thiết để hỗn hợp bê tông có độ chảy cao, giảm lượng dùng xi măng, tăng tính đặc chắc và giảm thiểu khả năng nứt do nhiệt thủy hóa xi mang gây ra. d6 là một trong những yêu cầu trong công nghệ chế tạo bê tông hạt mịn tự len, Phụ gia khoáng mịn sử dụng trong chế tạo bê tông hạt mịn tự lền có nhiều ching loại như silicate, to nhiệt điện xi lồ ao, bội đã với, tro tấu Tiện văn Hực sĩ Chuyên ngành xây dựng công trình rhúy Trin Thị Thủy Lam -11- Lip 18C21 + Bot đá vôi: bột của da vôi nghiễn mịn, thành phan chủ yếu là CaCO, Bật đá voi có rit ít hoạt tính trong vai trò chất kết đính. Vì vậy nó cũng có thể được xem là phụ gia tro hay là thành phần mịn trong bê tông.

+ Tro a điện là sản phẩm phụ được thu gom lại hành hỗn hợp vị liệu sau hi đốt than angtraxit và than đá tại các nhà máy điện. Chúng ở dạng bột có kích thước nhỏ hơn 0.3mm với khối lượng riêng dao động từ 2,2+2.8 g/emÌ, khối lượng. thé tích xốp khoảng 5001000 kg/m. Đồi với b tông hạt mịn tự lên, tro là vật liệu mịn có tính puzolanic và được đưa thêm vào để cải thiện tính chất của bê tông.

* Xi lò cao là loại xi thu được khi luyện gang và được làm nguội nhanh để tạo thành dạng hat pha thuỷ tỉnh. Xi lò cao nghiền mịn là chất độn mịn có tiém năng, thuỷ hoá. Xi lò cao nghién mịn có thể thêm vào bê tông hạt min tw len để cải thiện tính chất lưu biển. + Méta cao lanh là loại phụ gia khoáng với him lượng SiO, + AI,O, > 90%.

Meta cao lanh là sản phẩm trung gian của quá trình hình thành moult từ kaolinit dưới ác đụng của nhiệt độ cao (700-900°C). Sau khi gia công nghién mịn, có thể sử ‘dung làm phụ gia khoáng hoạt tính cho tông al cải thiện tinh công tác của hợp bê tông cũng như Lim tăng độ đặc chắc cho bê tông đã đóng rắn. + Tro tu là sản phẩm thu được từ quá tình đốt chấy tru, Tro tấu có hàm lượng SiO, > 85%. Sau khi nghỉ mịn, cũng như méta cao lanh, tro te có thể sử ‘dung làm phụ gia cho bê tông, Tro trấu cải th n tinh chất của bê tông theo 2 cách: phân ứng với hydroxyt can xi trong bé tông làm ting số lượng thành phần gel hydrosilicat canxi và lấp day khoảng trồng giữa các hạt xi măng.

Độ đặc chắc của. bê tổng được nâng cao. + Silicafume là vật liệu rất mịn, chứa oxit silie vô định hình (85-98%), thu được của quá trình sản xuất silic và hợp kim silic bằng hd quang. Do có bề mặt hip phu lớn nên slicafume có khả năng giữ nước tốt rong hỗn hợp bê tông, củi thiện tính công tác của hỗn hợp bê tông.

Ngoài ra siieafume cồn tham gia phản ứng với các sản phẩm thuỷ hoá của xi ming cùng với thành phan hạt siêu mịn sẽ lắp dy các lỗ ring giữa thành phần xi mang làm tầng cường độ ting độ đặc chắc cho để xi măng. Tiện văn Hực sĩ Chuyên ngành xây dựng công trình rhúy Trin Thị Thủy Lam 218. Lip 18C21 2113 Phụ gia siêu déo Muốn có một hỗn hợp bê tông hat mịn tự lên có độ linh động cao nhưng lại không phân ting và phải có tinh chất tự lèn tốt, đây là hai đặc tính trấi ngược nhau. "Nếu chi sử dụng lượng nước trộn thì không thể có được hỗn hợp bê tông có độ linh động cao và vẫn có khả năng tự chảy qua các khe cốt thép và tự fen mà không phân tầng.

Chính vì vậy trong khi ngt ên cứu các nhà khoa học đã tim ra phương pháp sir dụng phụ gia siêu déo và chứng minh rằng với loại phụ gia siêu dẻo (thé hệ mới nhất thích hợp sẽ cho một hỗn hợp bê tang hat mịn tự lên có đồng thời cả bai tính chất đó la: khả năng chay cao va không phân ing. “Trong công nghệ chế tạo bê tông hạt min tự Ten, cần phải giải quyết hai vẫn để + Cần gidm lượng nước trộn xuống đến mức có thé, giảm thiểu lượng nước. tư do trong hỗn hợp bê tông nhưng phải có độ linh động cao (đường kính chảy x08 “của hỗn hợp thử bằng rút côn tir 68 đến 70 cm). + Cần phải duy trì được độ linh động để trong suốt quá tình trộn vận chuyển.

và dé vào kết cầu hỗn hợp bê tông luôn đồng nhất, đâm bảo chất lượng của cả kết cấu sử dụng bê tông hạt mịn tự Ten có chất lượng như nhau. Kinh nghiệm cho thấy hỗn hợp bê tông hạt mịn tự lên trong điều kiện khí hậu. nắng gió của các tỉnh mién Trung Việt Nam giảm và có thể mắt hin khả năng lĩnh độngrất nhanh. Giải quyết bai vẫnđề trên người ta đã sử dụng hai loại phụ gia: (1) Phụ gia siêu dẻo giảm nước mức độ cao (giảm từ 30 đến 40% lượng nước trộn); (2) Phu gia siêu do giảm nước mức độ cao và cuỗn khí.

Phụ gia s u déo giảm nước mức độ cao có tác dụng chủ yếu làm giảm nước trộn nhưng hỗn hợp bê tông vẫn có độ linh động cao, trong khi dé phụ gia siêu déo sim nước mức độ cao và cuỗn khí, ngoài tác dụng giảm nước, duy tả đ linh động sòn có tác dụng cuốn khí và giữ được hàm lượng ki thông đổi trong hin hop bê tông Phản lớn các phụ gia siêu déo sử dụng trong công nghệ sản xuất bé tông hạt min tự lên đều được sin xuất từ một trong các gốc sau: Naphthalene sulfonat, Melamine sulfonate, Polycarboxylate và Amino sulfonate. Tiện văn Hực sĩ Chuyên ngành xây dựng công trình rhúy Trin Thị Thủy Lam -19- Lip 18C21 Co ch hóa déo của phụ gia siêu déo được chia ra làm 3 loại chính như sau: + Hóa đèo làm giảm sức căng bé mặt: Phụ gia có sức căng bé mặt càng nhỏ. thì khả năng hóa déo càng cao.