Bài giảng chương 4: Bê tông

Chương 4. Bê tông 4-1 Chương 4 BÊ TÔNG 4.1 Khái niệm chung Bê tông trên cơ sở chất kết dính vô cơ là vật liệu composit, nhận đựơc bằng cách tạo hình và rắn chắc một hỗn hợp hợp lý bao gồm chất kết dính (CKD), nước, cốt liệu (cát , sỏi hay đá dăm) và phụ gia. Thành phần hỗn hợp của bê tông đảm bảo sao cho sau một thời gian rắn chắc phải đạt được những tính chất cho trước. Trong bê tông cốt liệu đóng vai trò là bộ khung chịu lực. Hồ kết dính (ximăng và nước) bao bọc xung quanh các hạt cốt liệu, đóng vai trò là chất bôi trơn và lấp đầy khoảng trống giữa các hạt cốt liệu. Sau khi hoá cứng, hồ chất kết dính gắn kết các loại cốt liệu thành một khối dạng đá và được gọi là bê tông (Hình 4.1). Hình 4.1 Cấu trúc của hỗn hợp bê tông a) Cứng; b) Dẻo Bê tông và bê tông cốt thép đựơc sử dụng rộng rãi trong xây dựng hiện đại vì chúng có những ưu điểm sau: cường độ tương đối cao, có thể chế tạo được những loại bê tông có cường độ, hình dạng và tính chất khác nhau; giá thành rẻ, bền vững và ổn định với mưa và nắng, nhiệt độ, độ ẩm. Tuy vậy chúng còn có những nhược điểm: nặng, cách âm cách nhiệt kém, khả năng chống ăn mòn kém Bê tông xi măng có nhiều loại : loại đặc biệt nặng (γo > 2500 kG/m3), loại nặng (γo = 2200 - 2500 kG/m3), loại tương đối nặng (γo = 1800 - 2200 kG/m3), loại nhẹ (γo = 500 - 1800kG/m3) và loại đặc biệt nhẹ (γo < 500 kG/m3). Trong chương này chỉ giới thiệu loại bê tông nặng và tương đối nặng dùng cho các kết cấu chịu lực. 4.2 Vật liệu chế tạo bê tông ximăng 4.2.1 Xi măng Trong bê tông ximăng, CKD đựơc sử dụng là ximăng poóclăng, ximăng poóclăng xỉ, ximăng pooclăng pudơlan, ximăng pooclăng bền sunfat và các loại ximăng khác. Trong số các chỉ tiêu kĩ thuật của ximăng, mác ximăng là chỉ tiêu quan trọng nhất. Nó vừa đảm bảo mác bê tông thiết kế, vừa đảm bảo yêu cầu kinh tế. Do đó, việc lựa chọn mác ximăng là rất quan trọng. Ximăng dùng cho bê tông phải có mác phù hợp với mác bê tông theo quy định của TCVN - 1964 như sau: Nếu Rb > 300 thì Rx= 1,5 Rb Nếu Rb ≤ 300 thì Rx= (2 - 3) Rb Với bê tông mác cao (từ 600 trở lên) chỉ yêu cầu Rx > Rb là đủ Chương 4. Bê tông 4-2 Lượng dùng ximăng (kG) cho 1m3 bê tông phải lớn hơn lượng ximăng tối thiểu cho phép (Xmin). Quy phạm nhà nước quy định lượng xi măng tối thiểu (Xmin) như sau (Bảng 4-1) : Bảng 4-1. Lượng dùng ximăng tối thiểu Phương pháp đầm chặt Điều kiện làm việc của kết cấu công trình Bằng tay Bằng máy Trực tiếp tiếp xúc với nước 265 240 Bị ảnh hưởng của mưa gió không có phương tiện bảo vệ 250 220 Không bị ảnh hưởng của mưa gió 220 200 4.2.2 Cát Cát dùng để chế tạo bê tông có thể là cát thiên nhiên hay cát nhân tạo cỡ hạt từ 0,14 đến 5mm. Chất lượng cát phụ thuộc vào thành phần khoáng, thành phần hạt và lượng tạp chất. Thành phần hạt và độ lớn của cát. Cát có thành phần hạt hợp lý, thì độ rỗng của nó nhỏ, lượng dùng ximăng ít và cường độ bê tông cao. Thành phần hạt của cát đựoc xác định bằng cách sàng 1000g cát khô (đã được sàng qua sàng 5mm) trên bộ sàng tiêu chuẩn có mắt sàng là 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 và 0,14mm. Để xác định thành phần hạt, trước tiên người ta tính lượng sót riêng biệt ai tỉ số % lượng sót trên từng sàng mi so với toàn bộ lượng cát đen thí nghiệm m: %100. m ma ii = (4- 1) Sau đó xác định lượng sót tích luỹ trên từng sàng Ai (%) - tổng lượng sót riêng biệt kể từ sàng lớn nhất (a2,5) đến sàng cần xác định (ai): Ai = a2,5 + a1,25 + ...+ ai (4- 2) Các chỉ tiêu đánh giá độ thô mịn của cát dùng trong bê tông gồm: - Môđun độ lớn: 100 A+A+A+A+A =M 14,0315,063,025,15,2l® (4- 3) - Đường kính trung bình (mm) 14,0315,063,025,15,2 14,0315,063,025,15,2 dl a0024,0+a02,0+a17,1+a37,1+a11 a+a+a+a+a =M (4- 4) - Tỉ diện tích: tbaD 6 =S γ (cm2/g) (4- 5) - Lượng nước yêu cầu Chương 4. Bê tông 4-3 2 X N X N =N tc yc - (4- 6) Cấp phối liên tục tiêu chuẩn của cát ở bảng 4-2 Bảng 4-2. Cấp phối tiêu chuẩn của cát Mức theo nhóm cát Các chỉ tiêu To Vừa Nhỏ Rất nhỏ 1. Độ lớn: môđun độ lớn M 2,5-3,3 2-2,5 1-2 0,7-1 Bề mặt riêng S, cm2/g - - 100-200 201-300 Lượng nước yêu cầu Nyc, % 7,5 - 2. Khối lượng thể tích xốp, (kG/m3), không nhỏ hơn 1400 1300 1200 1150 Lượng ngậm tạp chất. Lượng hạt nhỏ sẽ làm tăng Nyc của cát và tăng lượng ximăng trong bê tông. Theo quy định của TCVN 1770: 1986 hàm lượng hạt nhỏ (lọt qua sàng 0,14mm) không được lớn hơn: 10% đối với cát to và cát vừa; 20% đối với cát nhỏ và 35% đối với cát rất nhỏ. Không c ho phép cát có chứa các hạt á sét và các tạp chất khác ở dạng cục. Biểu đồ cấp phối của cát như sau: Hình 4.2 Thành phần hạt của cát 1) Cát vừa; 2) Cát nhỏ; 3) Cát rất nhỏ 4.2.3 Sỏi và đá dăm Sỏi và đá săm là cốt liệu lớn có cỡ hạt từ 5 – 70mm (trong kết cấu khối lớn có thể đến 150mm). Chất lượng của cốt liệu lớn được đặc trưng bằng các chỉ tiêu: cường độ, thành phần hạt, độ lớn, hình dạng và trạng thái bề mặt hạt, lượng tạp chất. Sỏi có hình dạng tròn nhẵn, diện tích mặt ngoài nhỏ, nên cần ít nước, tốn ít ximăng Cường độ của đá dăm được xác định thông qua thí nghiệm nén mẫu đá gốc, còn của sỏi (kể cả đá dăm) thông qua thí nghiệm nén trong xilanh bằng thép và được gọi là độ nén đập. Mác của đá dăm từ đá thiên nhiên, theo quy định của TCVN 1771:1987 được chia thành 8 mác (Bảng 4-3. Mác của đá dăm). Bảng 4-3. Mác của đá dăm Độ nén đập ở trạng thái bão hoà nước, % Mác của đá dăm Đá trầm tích Đá phún xuất xâm nhập và đá biến chất Đá phún xuất phun trào 1400 Đến 12 Đến 9 Chương 4. Bê tông 4-4 1200 Đến 11 Lớn hơn 12 đến 16 Lớn hơn 9 đến 11 1000 Lớn hơn 11 đến 13 Lớn hơn 16 đến 20 Lớn hơn 11 đến 13 800 Lớn hơn 13 đến 15 Lớn hơn 20 đến 25 Lớn hơn 13 đến 15 600 Lớn hơn 15 đến 20 Lớn hơn 25 đến 39 Lớn hơn 15 đến 20 400 Lớn hơn 20 đến 28 300 Lớn hơn 28 đến 38 200 Lớn hơn 38 đến 54 Theo quy định mác của đá dăm phải cao hơn mác của bê tông Đối với mác bê tông <300, không dưới 1,5 lần; Đối với mác bê tông ≥ 300, không dưới 2 lần Mác của sỏi và đá dăm theo độ nén dập trong xi lanh. Cường độ nén dập của cốt liệu thường được xác định theo từng cấp hạt. Cường độ trung bình của hỗn hợp cốt liệu lớn hơn được tính theo công thức: 100 ...... 2211 nknkk k xRxRxRR ++= (4- 7) Trong đó: Rk1, Rk2, ...Rkn: cường độ chịu nén của từng cấp cốt liệu lớn quy đổi từ độ ép dập trong xilanh, kG/cm2; x1, x2, ..xn: hàm lượng mỗi cấp hạt trong hỗn hợp cốt liệu, %; Những hạt đá hình thoi, dẹt (chiều rộng hoặc chiều dày nhỏ hơn 1/3 chiều đài) và những hạt mềm, hạt bị phong hoá có ảnh hưởng đến cường độ của sỏi và đá dăm. Hàm lượng hạt thoi dẹt không được vượt quá 35%. Thành phần của hạt cốt liệu lớn đựơc xác định thông qua thí nghiệm sàng 3kG đá hoặc sỏi trên bộ sàng tiêu chuẩn có kích thước lỗ sàng 70, 40, 20,10 và 5mm. Sau khi thí nghiệm người ta xác định được đường kính lớn nhất Dmax và đường kính nhỏ nhất Dmin của cốt liệu. Dmax tương ứng với cỡ sàng có lượng sót tích luỹ nhỏ hơn và gần 5% nhất. Dmin tương ứng với cỡ sàng có lượng lọt sàng nhỏ hơn và gần 5% nhất. Yêu cầu Dmax phải nhỏ hơn 1/3 kích thước nhỏ nhất của kết cấu và nhỏ hơn 3/4 khoảng cách của cốt thép; Đối với kết cấu là panen mỏng, sàn nhà, bản mặt cầu... cho phép bằng 1/2 kích thước nhỏ nhất của kết cấu. Lượng ngậm tạp chất. Hàm lượng tạp chất sunfat và sunfit (tính theo SO3), trong sỏi và đá dăm không được vượt quá 1% tính theo khối lượng. Hàm lượng ôxyt silic vô định hình trong sỏi và đá dăm dùng làm cốt liệu cho bê tông nặng không đựơc vượt quá 50milimol/1000ml NaOH. Hàm lượng sét, bụi, bùn trong sỏi và đá dăm không đựơc vượt quá giá trị ghi trong bảng 8.6. Trong đó cục sét không quá 0,25%. Không cho phép có màng sét bao phủ các hạt và những tạp chất bẩn khác như gỗ mục, lá cây. Cấp phối liên tục tiêu chuẩn của đá - sỏi ở bảng 4-4 Bảng 4-4 Cấp phối liên tục tiêu chuẩn của đá - sỏi di, mm Dmin 0.5(Dmin+Dmax) Dmax 1,25Dmax Ai, mm 95-100 40-47 0-5 0 4.2.4 Phụ gia Chương 4. Bê tông 4-5 Phụ gia sử dụng thường có 2 loại: loại rắn nhanh và loại hoạt động bề mặt. Phụ gia rắn nhanh thường là các loại muối gốc clo, do tăng nhanh quá trình thuỷ hoá mà phụ gia rắn nhanh có khả năng rút ngắn quá trình rắn chắc của bê tông trong điều kiện tự nhiên, cũng như nâng cao cường độ bê tông ngay sau khi bảo dưỡng nhiệt và ở tuổi 28 ngày. Phụ gia hoạt động bề mặt mặc dù sử dụng một lượng nhỏ nhưng có khả năng cải thiện đáng kể tính chất của hỗn hợp bê tông và tăng cường nhiều tính chất khác của bê tông. 4.2.5 Nước Nước dùng để chế tạo bê tông (rửa cốt liệu, nhào trộn và bảo dưỡng bê tông) phải có đủ phẩm chất để không ảnh hưởng xấu đến thời gian ninh kết và rắn chắc của ximăng và không gây ăn mòn cốt thép. Nước sinh hoạt là nước có thể dùng được, không nên dùng các loại nước; chứa váng dầu hoặc váng mỡ, lượng tạp chất hữu cơ vượt quá 15mg/l; có độ pH < 4 và lớn quá 12,5. Nước biển có thể dùng để chế tạo bê tông cho những kết cấu làm việc trong nước biển nếu tổng các loại muối trong nước không vượt quá 35g trong 1 lít nước. Lượng nước dùng cho bê tông (lít/m3 bê tông) sơ bộ chọn theo bảng 4-5 Bảng 4-5. Lượng nước dùng cho bê tông Độ dẻo yêu cầu Khi sỏi có Dmax là Đá dăm có Dmax là SN,cm t,s 10 20 40 80 10 20 40 80 9-12 <5 215 200 185 170 230 215 200 185 6-8 5-10 205 190 175 160 220 205 190 175 3-5 10-15 195 180 165 150 210 195 180 165 1-2 15-30 185 170 155 140 200 185 170 155 - 30-50 165 160 150 - 175 170 160 - 50-80 155 150 140 - 165 160 150 - 80-120 145 140 135 - 160 155 140 - 120-200 135 130 128 - 150 145 135 Ghi chú: Khi lượng Nyc tăng giảm 1% thì lượng nước dùng cho hỗn hợp bê tông tăng giảm 5(l) Khi dùng ximăng pooclăng pudơlan – xỉ quặng thì thêm 15-20(l) Lượng nước sơ bộ (lít/m3 bê tông ) cho bê tông ximăng mặt đường cho ở bảng 4-6. Bảng 4-6. Lượng nước sơ bộ dùng cho bê tông ximăng mặt đường Loại cốt liệu dùng cho bê tông mặt đường Lượng nước Đá dăm granit 155 Đá dăm vôi canxit 165 Sỏi Quătzit 145 Đá dăm granit và cát hạt nhỏ 165 Dăm vôi canxit và cát nghiền 180 Theo quy phạm nhà nước, tỷ lệ N/X trong bê tông không được vượt quá giá trị cho trong bảng 4-7. Bảng 4-7. Tỷ lệ N/X trong bê tông tối đa Tính chất môi trường Bê tông cốt thép Bê tông thường Chương 4. Bê tông 4-6 Kết cấu có mái che 0,75 - Kết cấu chịu mưa gió 0,65 - Kết cấu ngập nước 0,65 0,75 Kết cấu bị ăn mòn mạnh 0,5 0,65 Bê tông đổ trong nước - 0,5 * Chú ý: Nước nhào trộn một phần để bôi trơn hạt cốt liệu, một phần dùng để tạo thành cấu trúc của đá ximăng, còn một phần bị cốt liệu rỗng hút vào. Vì vậy bê tông dẻo sau khi đổ khuôn có thể xẩy ra sự tách nước bên trong, nước sẽ đọng lại trên bề mặt hạt cốt liệu lớn và làm yếu mối liên kết giữa chúng với phần vữa. Vết co ngót bê trong sẽ phát triển men theo vùngliên kết yếu. Sự tách lớp ở bên trong sẽ phá huỷ sự toàn khối và sự đồng nhất của bê tông, dẫn đến sự không đồng nhất về tính chất. (Xem hình 4.4). Hình 4.4 Sự tách nước bên trong của bê tông 1. Cốt liệu lớn; 2. Vùng yếu với lượng nước lớn; 3. Phần vữa; 4. Vết nứt 4.3. Tính chất và cấu trúc của hỗn hợp bê tông 4.2.6 Tính lưu biến Hỗn hợp bê tông là một thể vật lí đồng nhất của ximăng, nước, cốt liệu và phụ gia. Chúng tương tác với nhau bằng lực liên kết vật lí và hoá học. Hồ ximăng (ximăng và nước) là thành phần tạo thành cấu trúc chủ yếu. Khi tăng quá trình thuỷ hoá của ximăng, độ phân tán của pha rắn tăng lên, làm cho độ nhớt và khả năng dính kết của hồ tăng lên; trong bê tông bắt đầu xuất hiện biến dạng đàn hồi và cường độ cấu trúc. Mặt khác nó cũng có thể chảy nhão ra giống như chất lỏng quánh. Vì vậy hỗn hợp bê tông có thể được coi là vật thể đàn hồi - dẻo quánh. Nó vừa mang tính chất của chất rắn vừa có tính chất của chất lỏng lý tưởng. Bản chất lưu biến của hỗn hợp bê tông được biểu diễn bằng phương trình sau: t E η τσσε )( 0−+= (4- 8) σ - ứng suất trong hỗn hợp bê tông, kG/cm2; E – môđun đàn hồi, kG/cm2 σ0 ứng suất trượt trong hỗn hợp bê tông, kG/cm2; η độ nhớt động của hỗn hợp bê tông, kG/cm2; t- thời gian, s. Dưới tác dụng của chấn động, lực tương tác giữa các cấu tử vật chất bị phá huỷ làm mất cường độ cấu trúc của hỗn hợp bê tông, có nghĩa là τ0 tiến tới không và khi đó hỗn hợp bê tông sẽ tồn tại như một chất lỏng nặng và quánh, dễ dàng lấp đầy khuôn. 4.2.7 Tính công tác Chương 4. Bê tông 4-7 Tính công tác hay còn gọi là tính dễ tạo hình là tính chất kĩ thuật 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 bê tông người ta sử dụng ba chỉ tiêu: độ lưu động (đặc trưng cho cường độ cấu trúc của hỗn hợp), độ cứng (đặc trưng cho độ nhớt động của hỗn hợp) và độ giữ nước (biểu thị bằng khả năng tách nước của hỗn hợp sau khi vận chuyển và đầm chắc). - Chỉ tiêu độ lưu động là chỉ tiêu tính chất 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. Theo TCVN , độ lưu động được xác định bằng độ sụt SN (cm) của hình nón cụt hỗn hợp bê tông (Hình 4.3). Hình 4.3 Khuôn hình nón cụt tiêu chuẩn để xác định độ lưu động - Chỉ tiêu độ cứng (ĐC) của hỗn hợp bê tông. Theo TCVN 3107: 1993, được xác định bằng thời gian (giây) để đầm phẳng, chặt một hỗn hợp bê tông hình nón cụt sau khi tạo hình trong nhớt kế Vebe. Phương pháp này đựơc dùng cho hỗn hợp bê tông có cỡ hạt lớn nhất đến 40mm. - Độ giữ nước: được đặc trưng bằng khả năng giữ nước để đảm bảo độ đồng nhất của hỗn hợp trong quá trình vận chuyển, đổ khuôn và đầm nén. Khi đầm nén hỗn hợp bê tông dẻo, các hạt cốt liệu có khuynh hướng chìm xuống và xích lại gần nhau, nước bị ép tách ra khỏi cốt liệu và cốt thép, nổi lên phía trên hoặc cùng với ximăng chui qua các kẽ hở của cốppha ra ngoài, tạo thành những lỗ rỗng, làm khả năng chống thấm nước của bê tông giảm. Một phần nước thừa đọng lại bên trong hỗn hợp tạo thành những hốc rỗng, ảnh hưởng xấu đến cấu trúc và tính chất của bê tông. Việc giảm lượng nước nhào trộn và nâng cao khả năng giữ nước của hỗn hợp bê tông có thể thực hiện bằng sử dụng phụ gia hoạt động bề mặt và lựa chọn thành phần hạt cốt liệu một cách hợp lí. Độ dẻo của hỗn hợp bê tông được chọn theo bảng 4.8 Bảng 4-8. Độ dẻo của hỗn hợp bê tông Phương pháp thi công Cơ giới Thủ công Loại kết cấu SN, cm t,s SN, cm Bê tông nền móng công trình 1-2 25-35 2-3 Bê tông khối lớn ít hay không cốt thép 2-4 15-25 3-6 Bản dầm, cột, lanh tô, ô văng 4-6 12-15 6-8 Bê tông có hàm lượng cốt thép trung bình 6-8 10-12 8-12 Bê tông có hàm lượng cốt thép dầy 8-12 5-10 12-15 Bê tông đổ trong nước 12-18 < 5 - Chương 4. Bê tông 4-8 Bê tông ximăng mặt đường 1-4 25-35 2-6 Ghi chú : Hàm lượng cốt thép trung bình %1≤ b a F F Hàm lượng cốt thép dầy %1> F F b a Loại hỗn hợp bê tông mới trộn được phân loại như bảng 4-7 Công thức về độ chịu nén của bê tông được sử dụng phổ biến nhất là công thức Bolomey - Skramtaev )5,0(28 ±= N XARR xb (4- 9) Dấu + dùng cho bê tông cứng và đặc biệt cứng Dấu - dùng cho bê tông ít dẻo, dẻo và nhão Giá trị của hệ số A tra bảng 4-9 Bảng 4-9. Giá trị hệ số A Khi N/X < 0,4 Khi N/X ≥ 0,4 Chất lượng vật liệu dùng cho bê tông Rx cứng Rx mềm Rx cứng Rx mềm Cao 0,33 0,43 0,5 0,65 Trung bình 0,3 0,4 0,45 0,6 Thấp 0,27 0,37 0,4 0,55 Cường độ bê tông phát triển theo thời gian tuân theo quy luật logarit và được thể hiện bằng biểu thức Lgn Lgm = R R n m (4- 10) Với m,n có giá trị trong khoảng 3 - 90 ngày. 4.4. Tính toán thành phần bê tông Phương pháp thể tích tuyệt đối (tính toán kết hợp với thực nghiệm) được thực hiện theo 2 nguyên lý sau Nguyên lý 1 obadacanax V=V+V+V+V (4- 11) 1000= D + C + N + X adacanax γγγγ (4- 12) Nguyên lý 2 αxV=V+V+V+V rdadacanax (4- 13) αγγγγ .r. D = C + N + X d odacanax (4- 14) Chương 4. Bê tông 4-9 Hệ số α (xác định theo bảng 4-10) gọi là hệ số bọc hay hệ số dư vữa, và dùng cho hỗn hợp bê tông dẻo với cát có Nyc=7. Nếu cát có Nyc thay đổi 1% thì giá trị α thay đổi tương ứng là 0,03. Với hỗn hợp bê tông cứng lấy α = 1,05 -1,15. Bảng 4-10. Hệ số α Loại cốt liệu thô Lượng dùng xi măng kG/m3 bê tông Dăm Sỏi 250-274 1,3 1,34 275-324 1,36 1,42 325-374 1,42 1,48 >374 1,47 1,52 Tại hiện trường thi công khi cát đá ẩm thì lượng dùng vật liệu thực tế như sau : X1 = X (4- 15) C1 = C (1+ Wc) (4- 16) Đ1 = Đ (1+ Wđ) (4- 17) N1 = N - (CWc + ĐWđ) (4- 18) Lượng dùng vật liệu cho 1 mẻ trộn của máy có dung tích Vm tính theo công thức: β. 1000 V.X X m1mt (4- 19) β. 1000 V.C C m1mt (4- 20) β. 1000 V.N N m1mt (4- 21) β. 1000 V.D D m1mt (4- 22) Hệ số sản lượng β luôn được xác định bằng thực nghiệm, nó cho biết mức độ hao hụt thể tích trong quá trình nhào trộn và đầm chắc bê tông. ∑ liÖu vËtV tÕ thùcV = o obβ (4- 23) ®ooc 1 ox 1 ob 1111 ®oocox ob § + C + X tÕ thùc §+C+N+X = V+V+V tÕ thùcV = γγγ γβ (4- 24) γob thực tế được xác định khi đúc mẫu thử cường độ bê tông khu«no n«khun«khu+b ob V GG =Õt thùc -γ (4- 25) Phương pháp (Dreux - Gorisse) bao gồm các bước sau: Chương 4. Bê tông 4-10 Các bước tính toán sơ bộ: + Xác định đường kính lớn nhất của cốt liệu Dmax (Bảng 4-10) Bảng 4-11. Xác định đường kính lớn nhất của cốt liệu Dmax Đặc tính của kết cấu bê tông Hạt tròn Hạt nghiền c- Khoảng cách nằm ngang của cốt thép ≤ 0,8C ≤ 0,7C h- Khoảng cách đứng của cốt thép ≤ h ≤ 0,9h r- Bán kính trung bình của mắt cốt thép ≤1,4 r ≤ 1,3r hm - Chiều dày tối thiểu của kết cấu 5 mh≤ Dmax phải phù hợp với chiều dày của lớp bảo vệ C (bảng 4-11) Bảng 4 – 12. Đường kính Dmax và chiều dày lớp bê tông bảo vệ C Đặc tính của môi trường Cmin Dmax Xâm thực mạnh Xâm thực trung bình Xâm thực yếu 4 cm 2 cm 1 cm ≤ 0,8 C ≤ 1,25 C ≤ 2C + Xác định lượng dùng ximăng (hình 4-1 Sách bài tập) Trong đó : SN (cm) - độ lưu động của hỗn hợp bê tông (cho trước); X/N được tính theo công thức: 5,0+ GR R = N X x ' 28 (4- 26) ' 28R - Cường độ chịu nén của bê tông ở tuổi 28 ngày (kG/cm2) xR - Cường độ chịu nén của xi măng ở tuổi 28 ngày (kG/cm2) X - Lượng ximăng (kG/m3) N - Lượng nước (l/m3) G - Hệ số chất lượng cốt liệu (Tra bảng 4 - 12) Bảng 4 – 13. Bảng tra hệ số chất lượng cốt liệu Dmax Chất lượng cốt liệu Nhỏ Dmax ≤ 16mm Trung bình 25 ≤ Dmax ≤40mm Lớn Dmax ≥ 63 Rất tốt 0,55 0,6 0,65 Tốt 0,45 0,5 0,55 Trung bình 0,35 0,4 0,45 Ghi chú: Lượng ximăng tìm được phải không được nhỏ hơn lượng ximăng tối thiểu dưới đây : Chương 4. Bê tông 4-11 5min D B+250 =X (4- 27) Trong đó : B - Mác bê tông (kG/cm2) D - đường kính lớn nhất của cốt liệu, 5 D tra bảng 4 -13 Bảng 4 -14. Bảng tra đường kính lớn nhất của cốt liệu Dmax (mm) 6 6.3 8 10 12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80 100 5 D 1.38 1.4 5 1.52 1.59 1.66 1.74 1.82 1.90 2.00 2.09 2.19 2.29 1.40 2.51 + Xác định lượng nước: ) X N .(X=N (kG/m3) (4- 28) Ghi chú : Lượng nước tìm được ứng với Dmax = 25mm. Nếu Dmax ≠ 25 thì lượng nước cần được hiệu chỉnh bằng giá trị tìm được trên hình 4-2. Lượng nước tìm được cần phải giảm bớt 1 lượng tuỳ theo trạng thái ẩm của cốt liệu (bảng 4 - 14) Bảng 4 – 15. Bảng tra lượng nước cần giảm Lượng nước cần giảm Trạng thái ẩm của cốt liệu Cát 0/5 Sỏi 5/12.5 Sỏi 5/20 Sỏi 20/40 Khô ẩm Rất ẩm Bão hoà 0 - 20 40 - 60 80 - 100 120 - 140 Không đáng kể 20 - 40 40 - 60 60 - 80 Không đáng kể 10 - 30 30 - 50 50 - 70 Không đáng kể 10 - 20 20 - 40 40 - 60 4.5. Các dạng bê tông Bê tông có nhiều dạng, việc phân loại bê tông dựa vào những đặc điểm sau: - Theo dạng chất kết dính: bê tông ximăng, bê tông silicát (chất kết dính là vôi), bê tông thạch ca