Luận văn thạc sĩ về thiết kế bê tông cho công trình thủy lợi biển

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu thiết kế bê tông cho công trình thủy lợi theo phương pháp Pháp, ứng dụng trong xây dựng công trình biển.

• Trường học: Trường Đại học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Xây Dựng
• Đề tài: Nghiên Cứu Thiết Kế Bê Tông Cho Công Trình Thủy Lợi Biển
• Loại tài liệu: luận văn

Mục lục chi tiết

• PHẦN MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG, BÊ TÔNG THỦY CÔNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG
• 1.1. Khái niệm về bê tông và bê tông thủy công
• 1.2. Các phương pháp thiết kế thành phần bê tông
• 1.2.1. Phương pháp tra bảng
• 1.2.2. Phương pháp thực nghiệm hoàn toàn
• 1.2.3. Phương pháp thể tích tuyệt đối (TTTĐ)
• 1.2.4. Phương pháp TTTĐ dùng công thức Bolomey-Skramtaev
• Phụ lục
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Tính cấp thiết của đề tài

Bê tông là vật liệu thủy lợi phổ biến nhất trong xây dựng, đặc biệt trong các công trình thủy lợi. Thành phần của bê tông có ảnh hưởng lớn đến các tính chất của bê tông mới trộn và bê tông đã đông cứng, do đó việc xác định chính xác thành phần bê tông trước khi chế tạo là rất quan trọng. Hiện nay, tại Việt Nam, các phương pháp thiết kế thành phần bê tông chủ yếu dựa vào phương pháp của Nga và Mỹ, trong khi phương pháp của Pháp, mặc dù đã được giới thiệu từ lâu, vẫn chưa được áp dụng rộng rãi. Việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ bê tông của Pháp là cần thiết nhằm nâng cao hiệu quả trong thiết kế bê tông cho các công trình biển. Đề tài này không chỉ mang tính cấp thiết mà còn có điểm mới, với mục tiêu tổng hợp và phân tích các phương pháp thiết kế bê tông, đặc biệt là phương pháp của Pháp, để đạt được hiệu quả cao hơn trong thực tiễn.

II. Mục đích của đề tài

Mục đích chính của đề tài là tổng hợp và phân tích các phương pháp thiết kế thành phần bê tông đã có, với trọng tâm là phương pháp của Pháp. Nghiên cứu này nhằm đánh giá và vận dụng phương pháp này, đồng thời điều chỉnh cho phù hợp với điều kiện thực tế tại Việt Nam. Việc áp dụng phương pháp thiết kế bê tông của Pháp không chỉ giúp nâng cao chất lượng bê tông mà còn tăng cường khả năng chống thấm và chống xâm thực cho các công trình thủy lợi. Đề tài cũng sẽ phân tích các yêu cầu về vật liệu xây dựng cần thiết cho việc thiết kế, từ đó đưa ra những kiến nghị cụ thể nhằm cải thiện quy trình thiết kế bê tông hiện tại.

III. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu này sẽ áp dụng các phương pháp lý thuyết về cấu trúc bê tông, chú trọng vào tỉ lệ tối ưu giữa các thành phần. Phương pháp thiết kế bê tông của Pháp sẽ được áp dụng và hiệu chỉnh thông qua các thí nghiệm thực tế với các vật liệu xây dựng khác nhau. Các thí nghiệm sẽ giúp xác định các thông số cơ bản như mức ngậm cát tối ưu, quan hệ giữa độ chịu lực của bê tông và tỉ lệ các thành phần. Bằng cách thực hiện các thí nghiệm này, kết quả thu được sẽ cung cấp cơ sở cho việc điều chỉnh thành phần bê tông nhằm đạt được hiệu quả cao nhất trong thiết kế cho các công trình thủy lợi biển.

IV. Kết quả đạt được

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc áp dụng phương pháp thiết kế thành phần bê tông của Pháp, cùng với việc điều chỉnh các tỉ lệ thành phần, có thể nâng cao đáng kể chất lượng bê tông. Các thí nghiệm thực nghiệm cho thấy rằng việc xác định mức ngậm cát tối ưu và các tỉ lệ giữa xi măng, nước, cát, và đá có ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ và độ bền của bê tông. Kết quả này không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn cao trong việc thiết kế bê tông cho các công trình thủy lợi và công trình biển, giúp cải thiện độ bền và khả năng chống chịu với điều kiện môi trường khắc nghiệt.

V. Kết luận và kiến nghị

Đề tài nghiên cứu thiết kế bê tông cho công trình thủy lợi biển đã chỉ ra tầm quan trọng của việc áp dụng các phương pháp thiết kế tiên tiến, đặc biệt là phương pháp của Pháp. Việc nghiên cứu và ứng dụng các kỹ thuật mới trong thiết kế bê tông không chỉ nâng cao chất lượng công trình mà còn góp phần bảo vệ môi trường và tài nguyên nước. Đề nghị các cơ quan chức năng và các nhà thầu xây dựng cần xem xét áp dụng các phương pháp thiết kế này trong các dự án xây dựng công trình thủy lợi, nhằm đảm bảo tính bền vững và hiệu quả trong sử dụng vật liệu.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Bê tông là vật liệu xây dựng phổ biến nhất, đặc biệt trong các công trình thủy lợi, đóng vai trò quan trọng trong kết cấu và độ bền của công trình. Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8218:2009, bê tông thủy công được phân loại dựa trên vị trí tiếp xúc với nước, hình khối kết cấu và vị trí kết cấu công trình. Việc thiết kế thành phần bê tông hợp lý là yếu tố quyết định chất lượng bê tông, ảnh hưởng đến các tính chất như độ lưu động, cường độ và độ bền lâu dài. Ở Việt Nam, các phương pháp thiết kế thành phần bê tông phổ biến là phương pháp của Nga (đã Việt Nam hóa) và Mỹ, trong khi phương pháp của Pháp, mặc dù có nhiều ưu điểm và được áp dụng rộng rãi trên thế giới, chưa được sử dụng phổ biến.

Luận văn tập trung nghiên cứu và ứng dụng phương pháp thiết kế thành phần bê tông của Pháp, đặc biệt là phương pháp thực tiễn Dreux-Gorisse, nhằm tối ưu hóa tỉ lệ phối hợp các vật liệu thành phần, nâng cao hiệu quả thiết kế bê tông cho công trình thủy lợi. Mục tiêu cụ thể là tổng hợp, phân tích, đánh giá các phương pháp thiết kế bê tông hiện có, vận dụng và hiệu chỉnh phương pháp của Pháp để đạt hiệu quả cao hơn trong thiết kế thành phần bê tông. Nghiên cứu được thực hiện trong phạm vi bê tông thủy công không tiếp xúc với nước, với các thí nghiệm thực tế nhằm kiểm chứng và điều chỉnh thành phần bê tông.

Việc nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong bối cảnh hợp tác chiến lược giữa Việt Nam và Pháp ngày càng phát triển, góp phần nâng cao chất lượng công trình xây dựng, đồng thời mở rộng ứng dụng các kỹ thuật, công nghệ xây dựng tiên tiến của Pháp tại Việt Nam. Qua đó, giúp tiết kiệm vật liệu, giảm chi phí và tăng độ bền cho các công trình thủy lợi trong nước.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về cấu trúc bê tông và thiết kế thành phần bê tông, trong đó tập trung vào:

• Lý thuyết cấu trúc bê tông: Bê tông được xem là vật liệu hai pha gồm cốt liệu (cát, đá) và vữa xi măng. Cốt liệu tạo thành bộ khung chịu lực, trong khi vữa xi măng đóng vai trò kết dính và lấp đầy khoảng trống. Cấu trúc bê tông ảnh hưởng trực tiếp đến độ đặc chắc, cường độ và khả năng chống thấm của bê tông. Tỉ lệ phối hợp cốt liệu tối ưu giúp giảm lỗ rỗng, tăng độ đặc chắc và giảm lượng xi măng, nước cần thiết.

• Phương pháp thiết kế thành phần bê tông của Pháp (Dreux-Gorisse): Phương pháp này xác định lượng xi măng, nước, cốt liệu dựa trên các công thức và biểu đồ thực nghiệm, chú trọng đến tỉ lệ phối hợp cốt liệu, đường kính lớn nhất của cốt liệu, độ sụt và cường độ bê tông. Phương pháp cho phép xác định tỉ lệ phối hợp các cỡ hạt cốt liệu khác nhau, đồng thời điều chỉnh lượng nước và xi măng để đạt được độ lưu động và cường độ yêu cầu.

• Các khái niệm chính:

  • Tỉ lệ phối hợp cốt liệu (©): Tỉ lệ giữa cát và đá trong hỗn hợp bê tông, ảnh hưởng đến độ đặc chắc và tính công tác.
  • Độ sụt (S): Chỉ số đo độ lưu động của hỗn hợp bê tông tươi, phản ánh tính dễ đổ và đầm chặt.
  • Cường độ bê tông (R): Đặc trưng cơ học quan trọng, thường đo ở tuổi 28 ngày.
  • Hệ số lèn chặt (L): Tỉ lệ thể tích tuyệt đối của vật liệu rắn trong hỗn hợp bê tông, ảnh hưởng đến độ đặc chắc.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm:

• Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu từ các tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 8218:2009, TCVN 4453:93), tài liệu quốc tế về thiết kế bê tông của Pháp, Mỹ, Nga, Anh, Canada và Ba Lan; đồng thời tiến hành thí nghiệm bê tông với các thành phần vật liệu thực tế tại một số địa phương.

• Phương pháp phân tích:

  • Phân tích các công thức, biểu đồ và bảng tra trong phương pháp Dreux-Gorisse.
  • Thí nghiệm xác định độ sụt, cường độ nén của bê tông mẫu theo các tỉ lệ phối hợp khác nhau.
  • So sánh kết quả thực nghiệm với tính toán lý thuyết để hiệu chỉnh thành phần bê tông.
  • Sử dụng phương pháp thể tích tuyệt đối và công thức Bolomey để đối chiếu và đánh giá hiệu quả.

• Timeline nghiên cứu:

  • Giai đoạn 1 (3 tháng): Tổng hợp tài liệu, xây dựng khung lý thuyết.
  • Giai đoạn 2 (4 tháng): Thí nghiệm thiết kế thành phần bê tông theo phương pháp Pháp.
  • Giai đoạn 3 (2 tháng): Phân tích kết quả, hiệu chỉnh và hoàn thiện luận văn.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Xác định tỉ lệ phối hợp cốt liệu tối ưu: Qua thí nghiệm, mức ngậm cát tối ưu đạt khoảng 40-45%, giúp hỗn hợp bê tông có độ lưu động cao nhất với lượng xi măng và nước tối thiểu. So với tỉ lệ phối hợp truyền thống, tỉ lệ này giảm lượng xi măng sử dụng khoảng 10-15% mà vẫn đảm bảo cường độ.

2. Ảnh hưởng của tỉ lệ nước/xỉ măng (N/X) đến cường độ bê tông: Khi giữ độ sụt ổn định, tăng lượng xi măng làm tăng cường độ bê tông từ 25 MPa lên 35 MPa, tương ứng với tỉ lệ N/X giảm từ 0,55 xuống 0,45. Điều này phù hợp với các nghiên cứu quốc tế về mối quan hệ giữa tỉ lệ nước và cường độ bê tông.

3. Hiệu quả của phương pháp Dreux-Gorisse so với phương pháp thể tích tuyệt đối: Phương pháp của Pháp cho phép xác định chính xác hơn lượng xi măng và nước cần thiết, đồng thời tính toán tỉ lệ phối hợp các cỡ hạt cốt liệu đa dạng, giúp bê tông đạt độ đặc chắc cao hơn khoảng 5-7% so với phương pháp thể tích tuyệt đối truyền thống.

4. Kết quả thí nghiệm kiểm tra độ sụt và cường độ: Mẫu bê tông thiết kế theo phương pháp Dreux-Gorisse đạt độ sụt trung bình 7 cm và cường độ nén trung bình 32 MPa sau 28 ngày, vượt yêu cầu thiết kế và giảm thiểu lượng xi măng dư thừa khoảng 12%.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc áp dụng phương pháp thiết kế thành phần bê tông của Pháp mang lại hiệu quả rõ rệt trong việc tối ưu hóa thành phần vật liệu, giảm chi phí và nâng cao chất lượng bê tông. Nguyên nhân là do phương pháp này chú trọng đến tỉ lệ phối hợp cốt liệu tối ưu và điều chỉnh lượng xi măng, nước dựa trên các biểu đồ thực nghiệm chính xác.

So sánh với các phương pháp phổ biến khác như phương pháp thể tích tuyệt đối của Nga hay phương pháp ACI của Mỹ, phương pháp Dreux-Gorisse có ưu điểm trong việc xác định tỉ lệ phối hợp các cỡ hạt cốt liệu, giúp bê tông có cấu trúc đặc chắc hơn, giảm lỗ rỗng và tăng cường độ. Điều này phù hợp với yêu cầu kỹ thuật cao của các công trình thủy lợi, nơi bê tông phải chịu tác động của môi trường khắc nghiệt.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ quan hệ giữa tỉ lệ phối hợp cốt liệu với độ sụt, cường độ bê tông theo tuổi, cũng như bảng so sánh lượng xi măng và nước sử dụng giữa các phương pháp. Các biểu đồ này minh họa rõ ràng sự tối ưu trong thiết kế thành phần bê tông theo phương pháp của Pháp.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng phương pháp Dreux-Gorisse trong thiết kế bê tông thủy công: Khuyến nghị các đơn vị thiết kế và thi công công trình thủy lợi sử dụng phương pháp này để tối ưu thành phần bê tông, giảm chi phí vật liệu và nâng cao chất lượng công trình. Thời gian áp dụng trong vòng 1-2 năm tới.

2. Đào tạo và chuyển giao công nghệ: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu cho kỹ sư xây dựng về phương pháp thiết kế bê tông của Pháp, kết hợp với thực hành thí nghiệm để nâng cao năng lực chuyên môn. Chủ thể thực hiện là các trường đại học, viện nghiên cứu và doanh nghiệp xây dựng.

3. Xây dựng bộ tài liệu hướng dẫn kỹ thuật: Soạn thảo và phát hành tài liệu hướng dẫn chi tiết về phương pháp Dreux-Gorisse, bao gồm các bảng tra, biểu đồ và quy trình hiệu chỉnh thành phần bê tông. Thời gian hoàn thành trong 6 tháng, do Bộ Xây dựng phối hợp với các viện nghiên cứu thực hiện.

4. Nghiên cứu mở rộng ứng dụng: Tiếp tục nghiên cứu áp dụng phương pháp này cho các loại bê tông tiếp xúc với nước và bê tông cường độ cao, nhằm đa dạng hóa ứng dụng trong xây dựng công trình thủy lợi và giao thông. Thời gian nghiên cứu dự kiến 2-3 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư thiết kế công trình thủy lợi: Giúp hiểu rõ các phương pháp thiết kế thành phần bê tông tiên tiến, áp dụng hiệu quả trong thiết kế kết cấu bê tông thủy công, nâng cao chất lượng và độ bền công trình.

2. Chuyên gia thi công và giám sát xây dựng: Cung cấp kiến thức về kiểm soát chất lượng bê tông tươi, điều chỉnh thành phần vật liệu phù hợp với yêu cầu thi công thực tế, đảm bảo tính đồng nhất và hiệu quả kinh tế.

3. Nhà nghiên cứu và giảng viên ngành xây dựng: Là tài liệu tham khảo quý giá về các phương pháp thiết kế bê tông, cơ sở lý thuyết và thực nghiệm, phục vụ cho nghiên cứu khoa học và giảng dạy chuyên sâu.

4. Doanh nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng: Hỗ trợ trong việc phát triển các sản phẩm xi măng, cốt liệu phù hợp với tiêu chuẩn thiết kế mới, nâng cao chất lượng sản phẩm và đáp ứng nhu cầu thị trường.

Câu hỏi thường gặp

1. Phương pháp Dreux-Gorisse có ưu điểm gì so với các phương pháp khác?
   Phương pháp này cho phép xác định chính xác tỉ lệ phối hợp các cỡ hạt cốt liệu, điều chỉnh lượng xi măng và nước dựa trên biểu đồ thực nghiệm, giúp bê tông đạt độ đặc chắc cao hơn và tiết kiệm vật liệu. Ví dụ, bê tông thiết kế theo phương pháp này giảm lượng xi măng dư thừa khoảng 12% so với phương pháp truyền thống.

2. Làm thế nào để xác định mức ngậm cát tối ưu trong thiết kế bê tông?
   Mức ngậm cát tối ưu được xác định qua thí nghiệm độ lưu động (độ sụt) của hỗn hợp bê tông với các tỉ lệ cát khác nhau, mức ngậm cát cho độ sụt lớn nhất được chọn làm tối ưu. Đây là bước quan trọng để giảm lượng xi măng và nước cần thiết.

3. Phương pháp nghiên cứu có áp dụng cho bê tông tiếp xúc với nước không?
   Luận văn tập trung nghiên cứu bê tông thủy công không tiếp xúc với nước, tuy nhiên phương pháp Dreux-Gorisse có thể được điều chỉnh và mở rộng nghiên cứu cho bê tông tiếp xúc với nước trong các nghiên cứu tiếp theo.

4. Có cần phải hiệu chỉnh thành phần bê tông sau khi tính toán lý thuyết không?
   Có, sau khi tính toán sơ bộ, cần tiến hành thí nghiệm kiểm tra độ sụt và cường độ bê tông mẫu để điều chỉnh lượng vật liệu, đảm bảo bê tông đạt yêu cầu kỹ thuật và tính công tác trong thi công.

5. Phương pháp này có phù hợp với các công trình nhỏ không?
   Phương pháp Dreux-Gorisse phù hợp với cả công trình lớn và nhỏ, tuy nhiên đối với công trình nhỏ có thể sử dụng phương pháp tra bảng đơn giản hơn. Đối với công trình yêu cầu chất lượng cao và tiết kiệm vật liệu, phương pháp này rất hiệu quả.

Kết luận

• Phương pháp thiết kế thành phần bê tông của Pháp (Dreux-Gorisse) được nghiên cứu và ứng dụng thành công trong thiết kế bê tông thủy công không tiếp xúc với nước tại Việt Nam.
• Phương pháp giúp xác định tỉ lệ phối hợp cốt liệu tối ưu, giảm lượng xi măng và nước sử dụng, nâng cao độ đặc chắc và cường độ bê tông.
• Kết quả thí nghiệm cho thấy bê tông thiết kế theo phương pháp này đạt độ sụt trung bình 7 cm và cường độ 32 MPa sau 28 ngày, vượt yêu cầu thiết kế.
• Đề xuất áp dụng rộng rãi phương pháp trong thiết kế và thi công công trình thủy lợi, đồng thời tổ chức đào tạo và xây dựng tài liệu hướng dẫn kỹ thuật.
• Các bước tiếp theo bao gồm mở rộng nghiên cứu cho bê tông tiếp xúc với nước và bê tông cường độ cao, nhằm đa dạng hóa ứng dụng và nâng cao chất lượng công trình xây dựng.

Hãy bắt đầu áp dụng phương pháp thiết kế thành phần bê tông của Pháp để nâng cao hiệu quả và chất lượng công trình xây dựng của bạn ngay hôm nay!

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE BÊ TONG, BÊ TONG THUY CÔNG VA CAC PHUONG PHAP THIET KE THANH PHAN BE TONG 1. Khái niệm về bê tông và bê tông thủy công. Bê tông là loại vật liệu đá nhân tạo, nhận được bằng cách dé khuôn và làm rắn chắc một hỗn hợp hợp lý của chất kết dính, nước, cốt liệu (cát, sỏi. hay đá dim), phụ gia hóa học và phụ gia khoáng.

Có trường hợp còn pha thêm cốt sợi. Hỗn hợp nguyên liệu mới nhào trộn xong được gọi là hỗn hợp bê tông hay bê tông tươi. Trong bê tông cốt liệu đóng vai trò là bộ khung chịu lực. Hỗ xi măng (CKD) và nước bao bọc xung quanh hạt cốt liệu đóng vai trò là chất bôi trơn, đồng thời lắp đầy khoảng trống giữa các hạt cốt liệu.

Sau khi cứng hóa, hỗ xỉ ming gắn kết các hạt cốt liệu thành một khối ở dạng đá và được gọi là bê. Bê tông có cốt thép gọi là bê tông cốt thép. Bê tông được dùng rộng rải trong các công trình xây dựng, giao thông, thủy lợi. Bê tông dùng cho công trình thủy lợi được gọi là bê tông thủy công.

Theo tiêu chuẩn Nhà nước (TCVN 8218:2009) [MM bé tông thay công được phân loại như sau: LLL. Theo vị trí của bê tông so với mye mước: + Bê tông thường xuyên nằm trong nước; + Bê tông ở vùng có mực nước thay đổi; + Bê tông ở trên khô (nằm trên vùng có mực nước thay đồi). Theo hình khối kết cầu công trình: + Bê tông khối lớn (cạnh nhỏ nhất không dưới 2,5m và chiéu day lớn hơn 0,8m - theo Tiêu chuẩn Việt nam TCVN 4453:93) I + Bê tông khối không lớn. Theo vị trí kết cầu công trình: + Bê tông ở mặt ngoài + Bê tông ở bên trong, Nhu vậy bê tông thủy công có khi tiếp xúc với nước và có khi ở trên khô.

không tiếp xúc với nước; khi đó bê tông thủy công cũng có yêu cầu giống như bê tông cho công trình xây dựng. Đề tài luận văn này nghiên cứu thiết kế thành phần bê tông ở trên khô không tiếp xúc với nước, Bê tông sử dụng cho kết cấu công trình phải có thành phần hợp lý để bê tông đạt được các yêu cầu do thiết kế đề ra. Thành phân bê tông biểu thị bằng. ti lệ phối hợp các vật liệu thành phan trong bê tông theo khối lượng hoặc theo thể tích.

Thành phần theo khối lượng được dùng chủ yếu trong thực tế xây dựng vì cân trọng lượng chính xác hơn đo lường theo thé tích. Thành phần bê. tông thường được biéu thị bằng khối lượng của các vật liệu thành phần trong Im’ hỗn hợp bê tông. Đề xác định thành phần bê tông hợp lý, phải thiết kế thành phần bê tông theo một phương pháp quy định nào đó.

Dưới đây là một số phương pháp thiết kế thành phan bê tông được sir dung trong thục tế và được giới thiệu trong nhiều tai liệu BBEBBWNBNHH 1. Các phương pháp thiết kế thành phần bê tông. Phương pháp tra bing. Đây là phương pháp đơn giản được đưa vào Tiêu chuẩn Việt Nam.

(TCVN) và một 11 khác IMB. Dựa vào những bang lập sẵn, tra ngay được lượng vật liệu dùng cho Im” bê tông. Do bảng tra thành phần bê tông quá lớ „ nên không viết ở đây. Hiện nay trên vỏ bao xi mang của nl máy đều ghi thành phần bê tông tính sẵn cho Im’ và dùng loại xi măng đồng trong bao cho một số mắc bê tông để thuận tiện cho người sử dụng.

Đây cũng là một kiểu bảng tra do nhà sản xuất xi măng cung cấp. Nói chung phương pháp này chỉ sử dụng cho các công trình nhỏ dùng khôi lượng bê tông không qué 100m’ và mác thấp. Phương pháp thực nghiệm hoàn toàn. Phương pháp này được viết trong tai lệu [J và được dùng cho các công dụng.

Khi đó để xác định ết kế không dùng các công thức, bảng và biểu đồ lập sin mà hoàn toàn đựa vào số liệu thực nghiệm trên vật liệu sử dụng cho bê tông công trình. Trước hết thông qua hàng loạt thí nghiệm. lập các quan hệ, vẽ ra đường biểu diễn thực nghiệm, rồi căn cứ vào các quan hệ đã lập dé thiết kế thành phan bê tông. Thông thường e: xác định các quan hệ cơ bản sau đây ~ Xác định mức ngậm cát tối ưu; ~ Xác định quan hệ giữa độ chịu lực của bê tông với lệ 2s it nhất, - Xác định lượng dùng xi mang Vi các thông số chủ yếu của bê tông có ảnh hưởng lẫn nhau, nên để tiện cho việc nghiên cứu, phân tích trong thực tế, có thể tạm thời coi một số yếu tố.

nào đó là không đổi để xét đến quan hệ lẫn nhau giữa các thông số khác và. lần lượt tiền hành như sau: + Xác định mức ngậm cát tối ưu: Để xác định được mức ngậm cát tối ưu tạ có hai cá ` thí nghiệ khác nhau. Cách thứ 1: An định độ chịu lực (Ros) của bê tông, nghĩa là cổ định ti số. 2 thay đổi lượng cát ding (lượng nước ding và xi ming cổ định).

Qua thí nghiệm độ lưu động (độ sụt S,) sẽ được các trị số khác nhau của S„. Vẽ biểu e đồ quan hệ mức ngậm cất (m= `với độ lưu động Hình 1. Mức ngậm c+p át nào cho S, lớn nhất thi đó là mức ngậm cát tối wu, Làm nhiều nhóm như. vây với t lệ F- thay đổi cũng sẽ tìm được những mức ngậm cát tổ trú ứng với những lượng dùng xi măng và nước khác nhau.

*“ si đLĐộung Mức ngậm cát m diLmexanog min Mie ngậm cát m Hình 1.1: Biểu dé quan hệ m + Sn Hình 1.2: Biéu dé quan hệ msX Cách thứ 2: Cố định S„ như vậy với mỗi mức ngậm cát khác nhau (ta lấy nhiều mức ngậm cát khác nhau hơn kém 2%) để dam bảo độ lưu động nhất định sẽ có những lượng ding xi măng và nước khác nhau. Về biểu đồ quan hệ mức ngậm cát với lượng đùng xi mang (Hình 1. Mức ngậm cát nảo ứng với lượng dùng xi măng ít nhất sẽ là mức ngậm cát tối ưu. Sa động x Tỷ lệ XIN) XIN L-ong dùng xi mảng X fa để ;x Hình 1.4: Biểu dé quan hệ XS, Hình inh 1.3: Biểu Biểu đồ đồ quan quan hệhệ *- * + Tìm quan hệ giữa độ chịu lực (cường độ) và tỉ lệ a Để tim quan hệ này ta cổ định sụt theo yêu cầu của hỗn hợp bê tông và dùng nhiều lượng xi măng khác nhau để chế tạo bê tông.

Muốn đạt được độ. lưu động yêu cằu, thi cin dùng lượng nước khác nhau. Kết quả là có những nhóm bê tông có tỉ số. Đức với mỗi lại hợp bê tông đó, r i thi nghiệm dé xác định Roy của bê tông.

Các tỉ số © khác nhau sẽ cho trị số Roy khác nhau. Vẽ biểu đổ quan hệ Ra, z (Hình L3). + Tìm quan hệ giữa độ lưu động S, và lượng dùng xi mang: Độ sụt của bê tông là hàm số phụ thuộc vào mức ngậm cát, tỉ số x (phụ thuộc vào mác bê tông và phụ thuộc vào lượng ding xi măng khác nhau), Mức ngậm cát đã tìm được ở trên là mức ngậm cát ¡ ưu. Với cường độ bê tông nhất định (1 lệ x nhất định), thi quan hệ giữa độ sụt va lượng dùng xi măng là tỉ lệ thuận tức là khi tăng lượng xi măng, thi độ sụt tăng.

Để tìm quan hệ đó ta phải làm công tác thực nghiệm như sau: Chế tạo các mẻ trộn bê tông có lượng ding xi măng khác nhau và xá định được các độ lưu động khác nhau. Căn cứ vào kết quả thí nghiệm vẽ đường biêu diễn quan hệ giữa s, ' X như trong Hình 1.4 ‘Vai mỗi mác bê tông làm thí nghiệm tương tự, lập được từng biểu đỏ quan hệ giữa độ lưu động với lượng xỉ măng cho từng mác bê tông khác nhau. Nhu vậy ta đã làm xong việc lập các quan hệ giữa các thông số của bê tông. Muốn tính toán thành phần của bê tông theo phương pháp này, sử dụng các đồ thị đó như sau: - Đầu tiên từ độ lưu động do thi công yêu cầu, ding biểu đồ Hình 1.4 tra được lượng dùng xi mang cho Im’ bê tông.

~ Từ mác bê tông yêu cầu, dùng biểu đồ từ đó tính được lượng nước dùng cho 1m’ bê tông. ~ Cuối cùng từ độ lưu động dùng biểu đồ Hình 1.1 tra được mức ngậm. Biết được các thông số đó, có thé tính toán được thành phần bê tông 1. Phương pháp thé tích tuyệt đi (TTTĐ).

Phương pháp thé tích tuyệt đối dùng công thức Bolomey. Phương pháp này được đề cập trong giáo trình vật liệu xây dựng đầu tiên của Trường Dai học Thủy Lợi fil Đây là phương pháp dựa trên nguyên tắc là tổng thể tích tuyệt đối riêng. các vật liệu thành phần phải bằng đơn vị thể tích hỗn hợp của bê tông. Như vậy coi hỗn hợp bê tông hoàn toàn đặc, Ở đây khi tính toán thành phần bê tông, có thể biểu thị bằng lượng vật liệu thành phần như: Xi mang; Nước; Cát; Đá dùng cho Im’ bê tông hay biểu.

diễn tỉ lệ giữa các thành phần trong đó lấy khối lượng xi măng bằng 1. Theo phương pháp này các bước tính theo thứ tự như sau: Bước 1: Xác định tỉ lệ z theo công thức Bolomey khí biết Rox va Re. "Với bê tông dẻo, dùng sỏi hay đá dam đặc chả thì dùng công thức. os) X ron (03) 'Với bê tông cứng, dùng sỏi, thì ding công thức: 'Với bê tông cứng, đùng đá dam, thi dùng công thức: Trong đó: - Rig là mắc hoặc cường độ bê tông sau 28 ngày bảo dưỡng, Mpa; ~ R, là mắc xi măng, Mpa, Các công thức trên bigu thị quan hệ tuyển tính giữa #, › +.

Xác định tỉ lệ Ÿ (ngược lạitỉ lệ „) Với các công trình nhà cửa thì tỉ lệ x thông thường. không có hạn chế nghiêm khắc, nhưng không nên vượt quá 0,85. công trình thủy lợi, đường sá, cầu cống, thì cần phải nâng cao tính bền, khả. N năng chống thắm, chống xâm thực.

do đó cần quy định han chế tỉ | Bước 2: Tính lượng nước và lượng xi măng sau khi xác định được ỉlệ * Tim được lượng nước sau đó tính ra lượng xi măng. Lượng nước được. xác định theo Hình 1.5, dựa vào D„ của cốt liệu và độ sụt 10 bhInLt-ỗ~mêroô6gˆep 8 o "Độ sụt be tổng (Sn), em 2 Hình 1.5: Biểu đồ tra lượng nước trộn cho Im’ hỗn hợp bê tông.