Bê tông dùng CKD vô cơ là những loại vật liệu đá nhân tạo không nung, thành phần bao gồm CKD vô cơ, dung môi (nước), cốt liệu (cát, sỏi hay đá dăm) và phụ gia, được nhào trộn theo một tỷ lệ nhất định, rắn chắc lại mà thành.
Hỗn hợp nguyên liệu mới nhào trộn xong gọi là hỗn hợp bê tông hay bê tông tươi.
Ưu điểm của bê tông:
32 trang |
Chia sẻ: haohao89 | Lượt xem: 3773 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Bê tông dùng chất kết dính vô cơ, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Bµi gi¶ng VËt LiÖu X©y Dùng
BÊ TÔNG DÙNG CHẤT KẾT DÍNH VÔ CƠ
KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI
Khái niệm:
Bê tông dùng CKD vô cơ là những loại vật liệu đá nhân tạo không nung, thành phần bao gồm CKD vô cơ, dung môi (nước), cốt liệu (cát, sỏi hay đá dăm) và phụ gia, được nhào trộn theo một tỷ lệ nhất định, rắn chắc lại mà thành.
Bêtông và thành phần vật liệu: ximăng, cát, đá, nước.
Hỗn hợp nguyên liệu mới nhào trộn xong gọi là hỗn hợp bê tông hay bê tông tươi.
Ưu điểm của bê tông:
Cường độ tương đối cao.
Có thể chế tạo được những loại bê tông đáp ứng cấu kiện có cường độ, hình dạng và yêu cầu tính chất khác nhau.
Giá thành rẻ, bền vững với điều kiện thời tiết.
Có khả năng làm việc đồng thời với vật liệu thép.
Nhược điểm:
Khối lượng thể tích lớn.
Cách âm, cách nhiệt kém, không chịu được nhiệt độ cao.
Khả năng chống ăn mòn yếu.
Phân loại:
Theo CKD sử dụng:
Bê tông xi măng: chất kết dính là xi măng.
Bê tông Silicat: chất kết dính là vôi.
Bê tông thạch cao ….
Theo dạng cốt liệu sử dụng:
Bê tông cốt liệu đặc.
Bê tông cốt liệu rỗng.
Bê tông cốt liệu đặc biệt: chống axit, chống phóng xạ, chịu nhiệt.
Theo khối lượng thể tích:
Bê tông đặc biệt nặng: r> 2500kg/m3.
Bê tông nặng: r= 2500¸1800kg/m3.
Bê tông nhẹ: r= 1800¸500kg/m3.
Bê tông đặc biệt nhẹ: r< 500kg/m3.
Theo công dụng:
Bê tông chịu nhiệt.
Bê tông thường chịu lực.
Bê tông thuỷ công,...
Theo cường độ (mẫu trụ D=15, H=30cm, tuổi 28ngày):
Bêtông thường, cường độ từ 15-60Mpa.
Bêtông cường độ cao, cường độ nén 60-100MPa.
VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG XI MĂNG
Xi măng:
Ximăng Poóclăng.
Vai trò:
Cùng với nước tạo thành hồ dẻo bao bọc các hạt cốt liệu thành lớp bôi trơn, tạo ra độ dẻo ban đầu cho hỗn hợp bê tông mới trộn.
Nhét đầy khoảng trống còn lại giữa các hạt cốt liệu để tạo độ đặc cho bê tông.
Khi rắn chắc liệu liên kết các hạt cốt lại tạo khối đồng nhất có cường độ.
Xi măng đóng vai trò chính trong các hiện tượng biến dạng và xâm thực đối với bê tông, quy định giá thành bê tông.
Yêu cầu kỹ thuật của xi măng: phù hợp theo TCVN 2682-99
Chủng loại: có thể dùng tất cả các loại xi măng pooclăng và các dạng đặc biệt của nó. Tuy nhiên, loại xi măng dùng phải phù hợp với môi trường của công trình sử dụng: môi trường ăn mòn, xâm thực,…
Mác xi măng: Việc lựa chọn mác xi măng là đặc biệt quan trọng, nó vừa đảm bảo đạt mác bê tông thiết kế, vừa đảm bảo yêu cầu kinh tế.
Không nên dùng xi măng mác thấp chế tạo bê tông mác cao ® dùng nhiều xi măng ® giá thành tăng.
Không dùng xi măng mác cao để chế tạo xi măng mác thấp, vì như thế có thể xảy ra hiện tượng không đủ lượng xi măng đẻ bao bọc cốt liệu ® cường độ bê tông giảm.
Vậy lượng xi măng phải dùng [Xmin] <X < [Xmax]
[Xmin]: là lượng xi măng nhỏ nhất giới hạn do yêu cầu về phẩm chất và độ bền của bê tông đặt ra và phụ thuộc đặc tính của môi trường sử dụng bê tông.
Quy định lượng ximăng tối thiểu, X(kg/m3 bêtông)
Điều kiện làm việc của kết cấu công trình
Phương pháp lèn chặt
Bằng tay
Bằng máy
Trực tiếp tiếp xúc với nước
265
240
Ảnh hưởng trực tiếp mưa gió
250
220
Không ảnh hưởng mưa gió
220
200
[Xmax]: là lượng xi măng lớn nhất giới hạn đảm bảo giá thành bê tông hợp lý, hạn chế nhiệt thuỷ hoá lớn của xi măng trong bê tông khối lớn; hạn chế hiện tượng xâm thực và biến dạng của đá bê tông.
Mác XM yêu cầu đối với: Bê tông dẻo cao: RX = 1,5¸3,0Rb (Rb ≥300® RX = 1,5Rb). Bê tông ít dẻo: RXmin = Rb Hiện nay có thể chế tạo các loại bê tông có mác cao hơn mác XM.
Thời gian ninh kết: phải đảm bảo đủ thời gian để thi công trong những điều kiện cụ thể.
Mác ximăng chế tạo bêtông
Mác bêtông, MPa
20
30
40
50
60 và lớn hơn
Mác ximăng, MPa
20
30
40
50 và lớn hơn
Nước:
Vai trò:
Cùng với xi măng tạo độ dẻo ban đầu cho hỗn hợp bê tông.
Tham gia vào quá trình thuỷ hoá, rắn chắc của xi măng và bê tông.
Tham gia liên kết các hạt cốt liệu thành khối bê tông.
Yêu cầu:
Phải có đủ phẩm chất để không ảnh hưởng xấu đến thời gian ninh kết rắn chắc của xi măng và không gây ăn mòn cốt thép. Theo TCVN 4506-87:
Độ PH ≥ 4.
Tổng lượng muối hoà tan ≤ 35g/l, riêng muối SO42- ≤ 0,27%.
Không chứa các chất đường, dầu, mỡ.
Nước
Lượng nước nhào trộn N phải đảm bảo và phụ thuộc vào:
Loại kết cấu.
Tính chất kết cấu.
Môi trường sử dụng.
Phương pháp thi công.
Phụ gia
Vai trò:
Cải thiện một hoặc một số đặc tính kỹ thuật của hỗn hợp bê tông và bê tông theo hướng có lợi cho người sử dụng như: tính công tác, thời gian rắn chắc của bê tông, khả năng chống thấm của bê tông.
Phụ gia khoáng (tro bay, muội silic …)
Các loại thường dùng:
Phụ gia vô cơ nghiền nhỏ:
Phụ gia hoạt tính: là chất phụ gia có khả năng tác dụng với Ca(OH)2 sinh ra thuỷ hoá xi măng, để tạo thành các hợp chất bền vững trong nước. VD: puzzolan, silicafume, tro trấu, tro bay ...
Phụ gia hoá học
Phụ gia trơ: là chất phụ gia không có khả năng tương tác hoá học với sản phẩm thuỷ hoá CKD nhưng có khả năng làm tăng tính dẻo của hỗn hợp bê tông, làm bê tông có cấu tạo đặc chắc, giảm lượng dùng xi măng.
Phụ gia hoá học:
Phụ gia rắn nhanh: là chất PG có tác dụng tăng tốc độ rắn chắc của xi măng trong bê tông. Có 2 loại: phụ gia điện li và phụ gia tạo mầm tinh thể.
Phụ gia tăng dẻo: là phụ gia có tác dụng giảm nội ma sát trong hỗn hợp bê tông mới trộn, kết quả làm tăng độ dẻo của hỗn hợp bê tông, giảm lượng nước nhào trộn, tăng cường độ bê tông. Có hai loại: phụ gia dẻo thường và phụ gia siêu dẻo.
Phụ gia chống thấm: là phụ gia có tác dụng hạn chế nước thấm qua bê tông, tăng khả năng chống thấm của bê tông. Có 2 loại chính là: kết tủa và tạo màng.
Cốt liệu
Tổng quan về cốt liệu
Khái niệm và phân loại
Cốt liệu cho bê tông là tất cả các hạt rời có nguồn gốc từ các loại đá tự nhiên hoặc nhân tạo. Có kích thước cỡ hạt từ 0,14¸150mm (khi cỡ hạt 0,14¸5mm là cát và 5¸150mm là sỏi hay đá dăm).
Các kích thước hạt cốt liệu sử dụng trong bêtông.
Phân loại cốt liệu:
Theo nguồn gốc: Cốt liệu thiên nhiên và cốt liệu nhân tạo.
Cát, sỏi do đá thiên nhiên bị phong hoá tạo thành gọi là cốt liệu thiên nhiên.
Cát, sỏi do nghiền từ đá thiên nhiên gọi là cốt liệu nhân tạo (cát nghiền, đá dăm).
Theo cỡ hạt:
Cốt liệu thô (đá): 5¸10, 10¸20, 20¸40, 40¸80, 80¸150.
Cốt liệu nhỏ (cát): 0,14¸0,315; 0,315¸0,63; 0,63¸1,25; 1,25¸2,5; 2,5¸5.
Vai trò của cốt liệu
Làm khung chịu lực: các hạt cốt liệu sắp xếp xen kẽ với nhau làm tăng độ đồng nhất và tăng độ ổn định thể tích.
Chiếm không gian làm giảm lượng dùng CKD, hạ giá thành bê tông.
Chống co ngót và các hình thức biến dạng khác: từ biến, biến dạng dẻo,…
Yêu cầu kỹ thuật của cốt liệu:
Khối lượng thể tích: chỉ tiêu ảnh hưởng KLTT của HHBT và bê tông, là chỉ tiêu cần thiết cho việc thiết kế thành phần cấp phối bê tông.
KLTT hạt cốt liệu gần bằng KLTT đá mẹ, với các loại đá đặc dùng cho bê tông có thể coi gần đúng: rvhạt = rcl.
KLTT đổ đống (đổ dời tự nhiên): là KLTT của 1 đơn vị thể tích cốt liệu ở trạng thái đổ dời tự nhiên.
KLTT lèn chặt: là KLTT của 1 đơn vị thể tích cốt liệu ở trạng thái lèn chặt hoàn toàn.
Khối lượng riêng: khối lượng riêng của CL bằng khối lượng riêng của đá gốc.
Đặc tính bề mặt: là chỉ tiêu đánh giá mức độ nhám giáp trên bề mặt CL. Cho nên nó ảnh hưởng đến nội ma sát của hỗn hợp bê tông, khả năng dính bám giữa CL và đá xi măng, vữa xi măng.
Cường độ cốt liệu
Thành phần hạt: là yếu tố quyết định sự xắp xếp của khung cốt liệu trong bê tông; ảnh hưởng đến tính dẻo của hỗn hợp bê tông. Để đánh giá một thành phần hạt cốt liệu tốt thường thông qua 3 chỉ tiêu:
Số cấp hạt trong cốt liệu.
Tương quan đường kính giữa hai cấp hạt.
Tương quan hàm lượng giữa các cấp hạt:
Cấp hạt liên tục:
Cấp hạt gián đoạn:
Độ lớn của cốt liệu: có ảnh hưởng đến tính dẻo của hỗn hợp bê tông, cường độ và phạm vi sử dụng của bê tông. Vì nó ảnh hưởng đến tổng diện tích bề mặt hạt cốt liệu và cường độ của cốt liệu.
Cốt liệu nhỏ (cát)
Cát dùng để chế tạo bêtông có thể là cát thiên nhiên hay cát nhân tạo có cỡ hạt từ 0,14 đến 5mm – theo TCVN; từ 0,15 đến 4,75mm – theo TC Mỹ và từ 0,08 đến 5mm theo TC Pháp.
Chất lượng cát phụ thuộc vào thành phần khoáng, thành phần hạt và hàm lượng tạp chất.
Cát
Thành phần hạt và độ lớn của cát
Cát có thành phần hạt hợp lý sẽ tiết kiệm được xi măng, cường độ bêtông sẽ cao. Thành phần hạt của cát được xác định bằng cách sàng 1000g cát khô trên bộ sàng tiêu chuẩn từ 5 – 0,14mm, lượng sót riêng biệt trên mỗi sàng ai (%) là tỷ lệ % lượng sót trên mỗi sàng mi so với toàn bộ lượng cát đem thí nghiệm (m):
Lượng sót tích luỹ Ai (%) trên mỗi sàng, là tổng lượng sót riêng biệt kể từ sàng lớn nhất đến sàng cần xác định ai:
Số cấp hạt càng tăng, tỷ lệ giữa các cấp hạt hợp lý thì tăng mức độ ổn định của khung cốt liệu, độ rỗng trong cốt liệu giảm.
Thành phần hạt của cát cần phải nằm trong phạm vi cho phép của tiêu chuẩn:
Thành phần hạt của cát (theo TCVN 7570-2006)
Sàng, mm
5
2,5
1,25
0,63
0,315
0,14
Ai cát thô, (%)
0
0-20
15-45
35-70
65-90
90-100
Ai cát mịn, (%)
0
0
0-15
0-35
5-65
65-90
Môđun độ lớn của cát
Môđun độ lớn của cát tính theo công thức:
Mđl =
Đường kính trung bình:
dtb = 0,5 (mm)
Tỷ diện tích:
S = (cm2/g).
Lượng nước yêu cầu:
Ny/c = (%).
Trong đó: N/X tỷ lệ nước trên ximăng, Ntc – lượng nước tiêu chuẩn của ximăng.
Luợng ngậm tạp chất
Hạt nhỏ (bùn, bụi, sét) sẽ làm tăng lượng ximăng sử dụng trong bêtông. Hạt bụi, bùn, sét biến đổi thể tích lớn khi độ ẩm thay đổi, co thể dẫn đến phá hoại cấu trúc bêtông nên phải khống chế chặt chẽ (không được lớn hơn 3%). Tạp chất mica không lớn hơn 1,5%, hàm lượng hữu cơ thấp, đặc biệt chú ý hàm lượng SO3 không được vượt quá 1%. Hàm lượng Cl- trong cát theo khối lượng % không lớn hơn 0,01 với bêtông ứng suất trước, bêtông dung cho BTCT không lớn hơn 0,05%.
Cốt liệu lớn (đá)
Theo tiêu chuẩn Việt Nam thì cốt liệu lớn có kích thước của hạt từ 5 đến 70mm; theo tiêu chuẩn Mỹ từ 2,36 đến 63mm.
Độ lớn của cốt liệu lớn được đánh giá theo giá trị đường kính lớn nhất Dmax (ADmax ≤10%) và đường kính hạt nhỏ nhất Dmin (ADmin ≥90%).
Sỏi và đá dăm
Khi dùng cốt liệu lớn chế tạo bê tông trong công trình thì đường kính hạn chế dùng là: Dmax ≤ 1/3 kích thước nhỏ nhất của tiết diện công trình và trong bê tông cốt thép thì Dmax ≤ 3/4 khoảng cách giữa các cốt thép. Với cấu kiện là tấm panen mỏng, sàn nhà, bản mặt cầu thì cho phép Dmax = 1/2 chiều dày tiết diện.
Hàm lượng tạp chất:
Là thành phần có hại trong cốt liệu, nó tồn tại chủ yếu ở dạng bụi bùn sét, tạp chất hữu cơ, muối, đá silic vô định hình, mi ca, đá phiến thạch silic.
Lượng tạp chất trong cốt liệu ngăn cản liên kết giữa đá xi măng và vữa với bề mặt các hạt cốt liệu, gây ăn mòn, môi trường xâm thực đá xi măng và đá bê tông.
Biểu đồ thành phần hạt của cốt liệu lớn.
Độ nén dập của đá dăm và sỏi
Cấp bêtông
Độ nén dập bão hoà nước, % khối lượng không lớn hơn
25 và lớn hơn
8
10
từ 15 – 25
12
14
thấp hơn 15
16
18
Những hạt thoi dẹt (chiều rộng hoặc chiều dày nhỏ hơn 1/3 chiều dài) và những hạt mềm yếu, hạt bị phong hoá có ảnh hưởng đến cường độ bêtông.
Lượng hạt dẹt không được vượt quá 35% với bêtông cấp cao hơn 30 và thấp hơn không lớn hơn 15% với bêtông từ B35 trở lên.
Thành phần hạt của cốt liệu lớn theo TCVN 7570 – 2006
Sàng, mm
Lượng sót tích luỹ trên sang, % khối lượng ứng với kích thước hạt cốt liệu nhỏ nhất và lớn nhất, mm
5-10
5-20
5-40
5-70
10-40
10-70
20-70
100
-
-
-
0
-
0
0
70
-
-
0
0-10
0
0-10
0-10
40
-
0
0-10
40-70
0-10
40-70
40-70
20
0
0-10
40-70
…
40-70
…
90-100
10
0-10
40-70
…
…
90-100
90-100
-
5
90-100
90-100
90-100
90-100
-
-
-
CÁC TÍNH CHẤT CỦA BÊTÔNG XI MĂNG
Tính công tác của HHBT.
Tính công tác của HHBT là tính dễ tạo hình, 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 HHBT dùng 2 chỉ tiêu:
Độ dẻo
Độ giữ nước
Độ dẻo của HHBT
Khái niệm độ dẻo hợp lý:
Để bê tông sau này được đồng nhất, chặt, đạt R cao và bền vững thì khi thi công hỗn hợp bê tông cần phải lèn chặt đến độ đặc lớn nhất ® HHBT phải có độ dẻo hợp lý.
Để đánh giá tính hợp lý của độ dẻo dựa vào 5 tính chất:
Dễ nhào trộn
Dễ đổ khuôn
Dễ đầm chặt
Dễ làm phẳng mặt
Không phân tầng
Việc lựa chọn độ dẻo hợp lý dựa vào:
Tính chất kết cấu sử dụng: hình dạng, kích thước, diện tích cốp pha.
Phương pháp thi công, biện pháp thi công.
Tính chất của môi trường sử dụng kết cấu bê tông.
Theo độ dẻo người ta chia HHBT ra làm hai loại: HHBT dẻo và HHBT cứng
Phương pháp xác định độ dẻo.
Độ dẻo tĩnh:
Là khả năng tự biến dạng của hỗn hợp bê tông do trọng lực.
Dụng cụ xác định dùng côn Abraham: Theo TCVN 3106-93 có hai loại côn tiêu chuẩn:
Côn thử độ dẻo bêtông ximăng
Loại côn
D1
D2
H
No1
100
200
300
No2
150
300
450
Chỉ số độ dẻo tĩnh được biểu thị bằng độ sụt SN (cm)
Độ dẻo động:
Là độ dẻo được xác định khi HHBT có chấn động.
Dụng cụ xác định: nhớt kế Vebe, TCVN 3107-1993
Chỉ số độ dẻo động được biểu thị bằng độ cứng ĐC (sec). Khi ĐC càng lớn thì độ dẻo của HHBT càng kém, còn khi SN tăng thì độ dẻo tăng.
Dụng cụ Vebe
Hai loại hỗn hợp bê tông:
Căn cứ vào SN và ĐC chia HHBT làm 2 loại:
HHBT dẻo
HHBT cứng
Trên thực tế hiện nay chủ yếu dùng HHBT cứng. Vì HHBT cứng ưu việt hơn HHBT dẻo:
Khi lượng xi măng như nhau thì cường độ của bêtông dùng hỗn hợp cứng sẽ cao hơn. Nếu giữ nguyên cường độ thì lượng dùng ximăng sẽ thấp hơn.
Khi lèn chặt tốt, khả năng chống thấm của hỗn hợp bêtông cứng cao hơn, và tính bền vững của nó cao hơn.
Thời gian tháo khuôn nhanh hơn, vì độ bền cấu trúc của hỗn hợp bêtông cứng tăng lên và quá trình rắn chắc của bêtông trong giai đoạn đầu nhanh.
Tuy nhiên HHBT cứng có nhược điểm là: khi trộn hỗn hợp bêtông cứng máy trộn phải có tác dụng cưỡng bức, thời gian trộn lâu hơn, phải dùng các thiết bị máy móc.
Các yếu tố ảnh hưởng tính dẻo của HHBT:
Loại xi măng: xi măng có Ntc cao thì tính dẻo của HHBT càng giảm.
Lượng dùng xi măng: chủ yếu ảnh hưởng khi X >400kg/m3 bê tông, khi X ® SN¯.
Lượng nước N và tỷ lệ N/X khi X = const
Hồ xi măng (X+N) khi N/X = const.
Lượng dùng C/Đ khi X+N=const
Loại cốt liệu lớn (sỏi, đá dăm)
Loại, lượng phụ gia
Cấp phối hạt của cốt liệu
Tạp chất trong cốt liệu
Gia công chấn động.
Phân loại hỗn hợp bêtông theo chỉ tiêu tính công tác
Loại hỗn hợp
bê tông
SN(cm)
ĐC(s)
Loại hỗn hợp
bê tông
SN(cm)
ĐC(s)
Đặc biệt cứng
Cứng cao
Cứng
Cứng vừa
-
-
-
-
>300
150-200
60-100
30-45
Kém dẻo
Dẻo
Rất dẻo
Nhão
1-4
5-8
10-12
15-18
15-20
0-10
-
-
Tính co nở thể tích của bêtông
Trong quá trình rắn chắc, bê tông thường phát sinh biến dạng thể tích, nở ra trong nước và co lại trong không khí. Về giá trị tuyệt đối độ co lớn hơn nở 10 lần. Ở một giới hạn nhất định độ nở có thể làm tốt hơn cấu trúc của bê tông, còn hiện tượng co ngót luôn luôn kéo theo hậu quả xấu.
Bê tông bị co ngót do nhiều nguyên nhân, trước hết là sự mất nước trong các gel đá xi măng. Khi mất nước các mầm tinh thể xích lại gần nhau và đồng thời các gel cùng dịch chuyển làm cho bê tông bị co. Quá trình cacbonat hóa hyđrôxit can xi trong đá xi măng cũng là nguyên nhân gây ra co ngót, co ngót còn là hậu quả của việc giảm thể tích tuyệt đối của hệ xi măng - nước.
Do bị co ngót nên bê tông bị nứt, giảm cường độ, độ chống thấm, độ ổn định của bê tông và bê tông cốt thép trong môi trường xâm thực.
Vì vậy đối với những kết cấu bê tông có chiều dài và diện tích lớn, để tránh nứt người ta phân đoạn để tạo thành các khe co giãn.
Độ co ngót phát triển mạnh trong thời kỳ đầu và giảm dần theo thời gian sau đó tắt hẳn.
Trị số co ngót phụ thuộc vào lượng, loại xi măng, lượng nước, tỷ lệ cát trong hỗn hợp cốt liệu và chế độ bảo dưỡng. Độ co ngót trong đá xi măng lớn hơn trong hỗn hợp và bê tông.
Ngoài ra độ co ngót còn phụ thuộc vào chế độ bảo dưỡng.
Tính biến dạng vì nhiệt của bêtông khi rắn chắc
Khi rắn chắc, ximăng toả nhiều nhiệt làm cho bêtông bị nóng lên. Lượng nhiệt này phụ thuộc vào hàm lượng thành phần khoáng vật, mác ximăng, nhiệt độ của môi trường …
Trị số biến dạng nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ lớn nhất trong bêtông và hệ số nở dài của bêtông. Biến dạng nhiệt độ có liên quan tới sự phát triển nội ứng suất trong bêtông. ứng suất đó tăng lên khi trong bêtông có gradient nhiệt độ.
Đối với những cấu kiện bêtông có kích thước lớn, thì lớp bên trong bị đốt nóng do nhiệt độ cao nên thể tích tăng, lớp bên ngoài nguội lạnh nên kích thước giảm. Sự tăng giảm đó gây ra ứng suất kéo trong bêtông, ứng suất này vượt quá giới hạn sẽ gây ra hiện tượng nứt nẻ.
Cường độ bêtông.
Bêtông có thể làm việc dưới dạng chịu nén, kéo, uốn, cắt, nhưng bêtông làm việc tốt nhất là dưới dạng chịu nén. Đó là yếu tố đặc trưng quan trọng nhất cho cường độ bêtông.
Sự hình thành và phát triển cường độ bê tông:
Theo lý thuyết: Rb xuất hiện còn phụ thuộc vào nội ma sát trong khối HHBT mới trộn:
Đối với bê tông cứng SN=0, xi măng chưa kết thúc ninh kết thì sau khi đầm chặt, nội ma sát lớn thì Rb bắt đầu xuất hiện.
Với hỗn hợp bê tông dẻo, sự phát triển R của bê tông gần giống với sự phát triển của Rx: . Quy luật logarit này đúng với m, n = 3¸90 ngày, HHBT dẻo, không có phụ gia đóng rắn; to=25±5oC, j=90%.
Hiện nay quy luật logarit không còn hoàn toàn đúng vì:
Xi măng có độ tinh khiết tăng.
Độ mịn xi măng tăng
HHBT cứng có tốc độ phát triển R nhanh hơn nhiều HHBT dẻo.
Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ bê tông:
Phẩm chất đá xi măng trong bê tông:
Mác xi măng: đặc biệt ảnh hưởng trong HHBT dẻo.
Tỷ lệ nước nhào trộn, N/X
Chất lượng cốt liệu dùng cho bê tông:
Cấp phối cốt liệu
Cường độ cốt liệu
Tính chất bề mặt cốt liệu
Hàm lượng tạp chất có trong cốt liệu
Sai số cân đong đảm bảo tỷ lệ cấp phối các thành phần vật liệu.
Quá trình đầm chặt
Chế độ bảo dưỡng
Chất lượng thi công
Các công thức xác định cường độ bê tông:
Công thức đầu tiên tìm ra vào cuối thế kỷ 19.
Năm 1935 Belaep đưa ra quy luật đường cong hypecbol dùng cho HHBT dẻo(N/X > 0,4):
K: phụ thuộc chất lượng cốt liệu dùng cho bê tông (sỏi: K=4, đá dăm K = 3,5)
Năm 1936 Bôlômây: Rb = A.RX(N/X – 0,5)
Quy luật đường thẳng đúng với HHBT dẻo N/X = 0,4¸1 (N/X = 1¸2,5)
Năm 1945 Skramtaev: Quy luật đường thẳng đúng cho HHBT cứng
Rb =A1.RX();
Năm 1955¸1960 kết hợp cả 2 công thức:
Rb =A.RX()
A: hệ số phụ thuộc loại HHBT (N/X), chất lượng dùng bê tông, phương pháp xác định mác XM. (Tra bảng 8.5 – p160)
Phương pháp xác định cường độ bê tông và mác bê tông:
Phương pháp phá hoại: chế tạo mẫu ® nén vỡ mẫu tính R: TCVN 3118-93.
Phương pháp không phá hoại: không tạo mẫu, xác định R trực tiếp trên kết cấu bằng: súng bật nẩy, siêu âm,…
Để tiêu chuẩn hoá người ta đưa ra khái niệm mác của bêtông là cường độ chịu nén giới hạn của mẫu bêtông hình khối có kích thước 15x15x15mm chế tạo và dưỡng hộ sau 28 ngày trong điều kiện tiêu chuẩn.
Bê tông được phân mác: 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 800, 1000, 1200,...
Tính thấm nước
Dưới áp lực thuỷ tĩnh nước có thể thấm qua những lỗ rỗng mao quản. Thực tế nước chỉ thấm qua những lỗ rỗng có đường kính lớn hơn 1μm, vì màng nước hấp phụ trong các mao quản đã có chiều dày đến 0,5μm.
Đối với các công trình có yêu cầu về độ chống thấm nước thì cần phải xác định độ chống thấm theo áp lực thuỷ tĩnh thực dụng. Căn cứ vào chỉ tiêu này chia bê tông thành các loại mác chống thấm: W2, W4, W6, W8, W10, W12.
Để kiểm tra mức độ chống thấm của bê tông cần chuẩn bị 6 mẫu thí nghiệm hình trụ d = h = 150 mm. Sau khi lắp các mẫu vào thiết bị thí nghiệm (hình 5-9) sẽ bơm nước tạo áp lực tăng dần từng cấp, mỗi cấp 2 daN/cm2. Thời gian giữ mẫu ở mỗi cấp áp lực nước là 16 giờ. Tiến hành tăng áp tới khi thấy trên bề mặt viên mẫu nào xuất hiện nước thấm qua thì khoá van và ngừng thử viên mẫu đó. Sau đó tiếp tục thử các mẫu còn lại.
Thiết bị xác định tính chống thấm của bêtông
1.Bơm ; 2.Thùng đẳng áp ; 3.Đồng hồ áp lực ; 4.Van chịu áp lực ; 5.Mẫu thử ; 6. Áo mẫu.
Độ chống thấm nước của bê tông được xác định bằng áp lực nước tối đa (atm) mà ở áp lực đó có 4 trong 6 mẫu thử chưa bị nước thấm qua.
Tính chịu nhiệt
Không nên sử dụn