120 Nhiệt ñộ tối ña, 0 C 20 200 400 600 800 Phần trăm cường ñộ, % 100 50-92 45-83 38-69 20-36 Mô ñun ñàn hồi của bê tông 1 0.95 0.75-0.85 0.5-0.8 0.35-0.7 Hệ số giãn nở nhiệt cần ñược xác ñịnh bằng thí nghiệm ở trong phòng với loại bê tông ñược dùng. Theo 22TCN 272-05 hệ số giãn nở nhiệt có thể lấy như sau: Bê tông có tỷ trọng thông thường: 10,8 x 10 -6 / 0 C 3.9. Tính bền của bê tông trong môi trường nước biển Yêu cầu về tính năng cơ bản của bê tông bền trong môi trường nước biển là: Cường ñộ cao có khả năng chống ăn mòn hoá học nước biển, bảo vệ cốt thép tốt. Theo K.Mehta, B. Mockovic cơ chế ăn mòn bê tông trong môi trường nước biển, ăn mòn hoà tan và ăn mòn sunphat. Sản phẩm của dạng ăn mòn hoà tan là Ca(HCO 3 ) 2 , CaSO 4 .2H 2 O, CaCl 2 , Mg(OH) 2 ñược tạo ra bởi các chất xâm thực có trong nước biển như CO 2 , MgCl 2 , MgSO 4 tương tác với Ca(OH) 2 và các khoáng khác của ñá xi măng. Sản phẩm ăn mòn sunphát là Ettringite ñược tạo ra bởi các muối sunphát có trong nước biển. ðể ñạt ñược tính bền với nước biển bê tông cần có cường ñộ cao, chống ăn mòn hoà tan và ăn mòn sunphát, chống thấm nước, chống thấm ion Cl - . ðể ñạt ñược tính chất này cần sử dụng bê tông mác cao, bê tông chống ăn mòn sunphát và bê tông có sử dụng các phụ gia khoáng siêu mịn. Các phụ gia khoáng thông thường là: Xỉ lò cao có hoạt tính ñặc biệt, tro nhẹ, mêtacaoline, silicafume, tro trấu công nghiệp… 4. VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG NẶNG: Vật liệu chế tạo bê tông xi măng bao gồm: ñá, cát, nước, xi măng và phụ gia. 4.1. Xi măng: Tuỳ yêu cầu của loại bê tông có thể dùng các loại xi măng khác nhau. Chủ yếu dùng xi măng pooclăng. Xi măng pooclăng bền sunfat, xi măng pooclăng xỉ, xi măng pooclăng puzolan ñể thoả mãn các yêu cầu tiêu chuẩn kỹ thuật ñặc biệt của dự án. Việc lựa chọn mác xi măng là ñặc biệt quan trọng, ñể vừa ñảm bảo ñạt yêu cầu kỹ thuật của bê tông, vừa ñảm bảo yêu cầu kinh tế. ðể thoả mãn các yêu cầu trên cần phải dùng xi măng mác thích hợp ñể chế tạo bê tông, không nên dùng xi măng mác cao ñể chế tạo bê tông mác thấp, vì lượng xi măng dùng sẽ quá thấp, không tạo ra sự ñồng nhất trong cấu trúc bê tông. Không dùng lượng xi măng quá cao vì chất lượng bê tông sẽ không cao và không kinh tế. 121 4.1.1. Mác xi măng: ðược chọn theo cường ñộ chịu nén của bê tông. Với bê tông có cường ñộ thấp hơn 30 thường mác của xi măng lớn hơn 1.2- 1.5 lần cường ñộ của bê tông. Với bê tông có cường ñộ lớn hơn 35 MPa thì mác xi măng tối thiểu lấy bằng PC40. Có thể chọn mác của xi măng theo lời khuyên ở bảng 5.8. Bảng 5.8. Mác xi măng Cấp bê tông, MPa 20 30 40 50 60 và lớn hơn Mác xi măng, MPa 30 30 - 40 40 - 50 50 và lớn hơn 4.1.2. Lượng xi măng: Khi lượng xi măng quá lớn (lớn hơn lượng xi măng tối ña) bê tông sẽ thừa hồ xi măng, cấu trúc không hợp lý, bê tông co ngót dẻo và từ biến lớn. Trong quá trình rắn chắc bê tông toả nhiều nhiệt dễ phát sinh vết nứt. Tiêu chuẩn 272-05 qui ñịnh lượng xi măng tối ña không lớn hơn 475kg/1m 3 bê tông cho các công trình cầu, ñường, khi dùng xi măng PC40 hoặc xi măng nhóm I (theo ASTM) Lượng xi măng tối thiểu ñể ñảm bảo tính ñồng nhất cho bê tông ñược tính theo tiêu chuẩn Pháp như sau: ( ) min 1/3 250 b R X D + = trong ñó: D- ñường kính lớn nhất của cốt liệu. Theo tiêu chuẩn ASTM lượng xi măng tối thiểu là: 300kg/m 3 . 4.2. Cốt liệu nhỏ - cát. Cát dùng ñể chế tạo bê tông có thể là cát thiên nhiên hay cát nhân tạo có cỡ hạt từ 0,14 ñến 5m - theo TCVN; từ 0,15 ñến 4,75 mm - theo tiêu chuẩn của Mỹ và từ 0,08 ñến 5mm theo tiêu chuẩn của Pháp. Chất lượng cát phụ thuộc vào thành phần khoáng, thành phần hạt và hàm lượng tạp chất. Thành phần hạt và ñộ lớn của cát (TCVN 7570-2006). Cát có thành phần hạt hợp lý sẽ tiết kiệm ñược xi măng, cường ñộ bê tông sẽ cao. Thành phần hạt của cát ñược xác ñịnh bằng cách sàng 1000g cát khô trên bộ sàng tiêu chuẩn từ 5 - 0,14mm, lượng sót riêng biệt trên mỗi sàng a i (%) là tỷ lệ % lượng sót trên mỗi sàng m i so với toàn bộ lượng cát ñem thí nghiệm (m): %100 m m a i i = 122 Lượng sót tích luỹ A i (%) trên mỗi sàng, là tổng lượng sót riêng biệt kể từ sàng lớn nhất ñến sàng cần xác ñịnh a i : A i = a 2,5 + a 1,25 + + a i , % Thành phần hạt của cát cần phải nằm trong phạm vi cho phép của biểu ñồ chuẩn (hình 5.1 4.) và bảng 5.9. - theo TCVN 7570-2006. Thành phần hạt của cát cần phải nằm trong phạm vi cho phép của biểu ñồ chuẩn (hình 5.14.) - theo TCVN 7570-2006. Bảng 5.9. Thành phần hạt cát Kích thước sàng,mm 5 2,5 1,25 0,63 0,315 0,14 Lượng sót tích luỹ cát thô,% 0 0-20 15-45 35-70 65-90 90-100 Lượng sót tích luỹ cát mịn,% 0 0 0-15 0-35 5-65 65-90 Thành phần hạt của cát tiêu chuẩn ñược vẽ trên biểu ñồ với trục thẳng ñứng và lượng sót tích luỹ %, trục nằm ngang là ñường kính của các cỡ hạt tương ứng, mm. Khi kiểm tra cấp phối hạt của cát tiến hành sàng phân loại và lập bảng về lượng sót tích luỹ của loại cát ñó theo các cỡ sàng quy ñịnh. Vẽ ñường biểu diễn của cát cần kiểm tra lên biểu ñồ tiêu chuẩn. Nếu ñường biểu diễn nằm lọt trong phạm vi quy ñịnh của hai ñường max và min thì loại cát ñó ñược coi là hợp chuẩn về thành phần hạt. 0 20 40 60 80 100 5.000 2.500 1.250 0.630 0.315 0.140 D, mm A,% Min Max Hình 5.14. Cấp phối tiêu chuẩn cát thô Thành phần hạt cát theo ASTM C33 - 86 như sau: Bảng 5.10. Thành phần hạt của cát theo ASTM C33-86 123 Kích thước lỗ sàng 3/8 in 9,5mm N o 4 (4,75) N o 8 (2,36) N o 16 (1,18) N o 30 (0,6) N o 50 (0,3) N o 100 (0,15) Lượng lọt sàng 100 95-100 80-100 50-85 25-60 5-30 0-10 Tiêu chuẩn Châu Âu BS EN 12620-2002 qui ñịnh thành phần hạt hợp lý cho cát làm bê tông. Mô ñun ñộ lớn của cát ñược tính theo công thức sau: M k =(A 2.5 +A 1.25 +A 0.63 +A 0.314 +A 0.14 )/100 Dựa vào chỉ tiêu mô ñun ñộ lớn người ta phân cát ra các loại như sau: (bảng 5.11) ( TCVN 7570 - 2006). Bảng 5.11. Mô ñun ñộ lớn của cát Loại cát M Thô Mịn 2.0 - 3.3 0.5 - 2.0 Bê tông có cấp từ B35 trở lên phải sử dụng cát thô (M k ≥ 2.6) Cát mịn có mô ñun ñộ lớn từ 1-2 dùng cho bê tông cấp B15- B35 Cát thô ñược phép dùng cho các loại bê tông, cát mịn khi cần dùng phải qua các nghiên cứu ñặc biệt. Lượng ngậm tạp chất. Hạt nhỏ (bụi, bùn, sét) sẽ làm tăng lượng xi măng sử dụng trong bê tông. Hạt bụi, bùn, sét biến ñổi thể tích lớn khi ñộ ẩm thay ñổi, có thể dẫn ñến phá hoại cấu trúc của bê tông nên phải khống chế chặt chẽ (không ñược lớn hơn 3%). Tạp chất mica không lớn hơn 1,5%, hàm lượng hữu cơ thấp, ñặc biệt chú ý hàm lượng SO 3 không ñược vượt quá 1%. Hàm lượng Cl - trong cát theo khối lượng % không lớn hơn 0.01 với bê tông ứng suất trước, bê tông dùng cho BTCT không lớn hơn 0.05%. Phản ứng kiềm - silic: Trong thành phần của cát hàm lượng các chất khoáng như Kali, Natri quá lớn có thể gây ra phản ứng kiềm - silic. Cát làm bê tông khi khả năng phản ứng kiềm - silic của cát kiểm tra theo phương pháp hoá học (TCVN 7572-14:2006) phải nằm ở vùng cốt liệu vô hại. Cát ñược coi là không có khả năng phản ứng kiềm-silic nếu biến dạng ε ở tuổi 6 tháng xác ñịnh theo phương pháp thanh vữa nhỏ hơn 0.1%. 4.3. Cốt liệu lớn - ñá dăm hoặc sỏi: Sỏi do mặt tròn, nhẵn, ñộ rỗng và diện tích mặt ngoài nhỏ nên cần ít nước, tốn ít xi măng mà vẫn dễ ñầm, dễ ñổ, nhưng lực dính bám với vữa xi măng nhỏ nên cường ñộ bê tông sỏi thấp hơn bê tông ñá dăm. Theo TCVN, cốt 124 liệu lớn có kích thước của hạt từ 5 ñến 70mm; theo tiêu chuẩn của Mỹ từ N 0 8 ñến 25 inh, tức là từ 2,36 mm ñến 63 mm (ASTM). Chất lượng của cốt liệu lớn ñược ñặc trưng bằng các chỉ tiêu sau: cường ñộ; thành phần hạt và ñộ lớn, lượng tạp chất . ðường kính lớn nhất của cốt liệu (D) có ảnh hưởng lớn ñến cường ñộ bê tông khi Rb < 62 MPa nên chọn D= 25-12,5 mm (1 in - 3/4 in) khi Rb > 62 MPa nên chọn D= 9,5-12,5 mm. Việc sử dụng cốt liệu thô có ñường kính càng lớn càng có lợi về mô ñun ñàn hồi, ñộ dẻo, sự co rút khô. Cường ñộ của ñá dăm ñược xác ñịnh thông qua thí nghiệm nén mẫu ñá gốc, còn của sỏi (kể cả sỏi dăm) ñược xác ñịnh thông qua thí nghiệm nén trong xilanh bằng thép và ñược gọi là ñộ nén giập ở trạng thái bão hoà nước. ðá làm cốt liệu lớn cho bê tông phải có cường ñộ thử trên mẫu ñá nguyên khai hoặc mác xác ñịnh thông qua giá trị ñộ nén dập trong xi lanh lớn hơn 2 lần cấp cường ñộ chịu nén của bê tông khi dùng ñá gốc phún xuất, biến chất; lớn hơn 1.5 lần cấp cường ñộ chịu nén của bê tông khi dùng ñá gốc trầm tích. Sỏi và sỏi dăm dùng làm cốt liệu cho bê tông các cấp phải có ñộ nén dập trong xi lanh phù hợp với yêu cầu trong bảng 5.12. Bảng 5.12. ðộ nén dập của ñá dăm và sỏi ðộ nén dập bão hoà nước, % khối lượng không lớn hơn Câp bê tông, B Sỏi Sỏi dăm 25 và lớn hơn từ 15-25 thấp hơn 15 8 12 16 10 14 18 Mác của ñá dăm theo ñộ nén dập trong xi lanh ñược chia làm 8 mác ghi ở bảng 5.13 Bảng 5.13. Các loại mác của ñá dăm né dập ở trạng thái bão hoà nước ðộ nén dập ở trạng thái bão hoà nước, % Mác của ñá dăm, MPa ðá trầm tích ðá macma xâm nhập và ñá biến chất ðá phún suất phun trào 140 120 - ñến 11 ñến 12 12- 16 ñến 9 9-11 125 100 80 60 40 30 20 11 - 13 13 - 15 15 – 20 20-28 28-38 38 - 54 16 - 20 20 - 25 25 - 34 - - - 11 - 13 13 - 15 - - - - Với cốt liệu lớn cho bê tông, cần thử ñộ hao mòn Los Angeles không lớn hơn 50% theo khối lượng. Những hạt ñá hình 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 ñến cường ñộ bê tông. Lượng hạt dẹt không ñược vượt quá 35% với bê tông cấp cao hơn 30 và thấp hơn; không lớn hơn 15% với bê tông từ B35 trở lên. Hàm lượng ion Cl - trong cốt liệu lớn không vượt quá 0.01% Khả năng phản ứng kiềm silic ñối với cốt liệu lớn ñược quy ñịnh như ñối với cốt liệu nhỏ. Thành phần hạt của cốt liệu lớn ñược xác ñịnh thông qua thí nghiệm sàng ñá hoặc sỏi trên bộ sàng tiêu chuẩn có kích thước lỗ sàng di = 70, 40, 20, 10 và 5mm; hoặc bộ sàng theo tiêu chuẩn quốc tế phù hợp ; xác ñịnh a i và A i rồi vẽ ñường quan hệ A i và các ñường kính qui ước là: 1,4D; D; D/2; d. D-ñường kính lớn nhất của cốt liệu lớn với lượng sót tích luỹ nhỏ hơn 10% và gần 10% nhất. d- là ñường kính nhỏ nhất của cốt liệu với lượng sót tích luỹ lớn hơn 95% hoặc lớn hơn 90%. Thành phần hạt của cốt liệu lớn phải nằm trong phạm vi quy ñịnh của các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế. Theo lượng sót tích luỹ % hoặc lượng lọt qua sàng%. D của cốt liệu lớn cũng phải phù hợp với qui ñịnh của kết cấu bê tông : phải nhỏ hơn 1/3 kích thước nhỏ nhất của kết cấu và nhỏ hơn 3/4 khoảng cách nhỏ nhất của cốt thép; ñối với kết cấu panen mỏng, sàn nhà, bản mặt cầu cho phép bằng 1/2 kích thước nhỏ nhất của kết cấu. ðể kiểm tra thành phần hạt của một loại cát tiến hành như sau: - Sàng cốt liệu lớn theo bộ sàng mà tiêu chuẩn kỹ thuật của dự án quy ñịnh. - Xác ñịnh bảng thành phần hạt của cốt liệu lớn. 126 - Xác ñịnh ñường kính lớn nhất của cốt liệu D và ñường kính nhỏ nhất của cốt liệu d. Căn cứ vào D và d lựa chọn tiêu chuẩn về thành phần hạt của cốt liệu lớn. - Vẽ biểu ñồ thành phần hạt theo tiêu chuẩn ñã ñược lựa chọn. - Vẽ ñường biểu diễn cấp phối hạt của loại cát cần kiểm tra vào biểu ñồ tiêu chuẩn. ðánh giá: Nếu ñường biểu diễn cấp phôí hạt của cốt liệu lớn nằm trong phạm vi quy ñịnh thì loại cát ñó ñược coi là phù hợp về thành phần hạt TCVN 7570-2006 chia cốt liệu thành các loại: 5-10; 5-20; 5-40; 5-70; 10-40; 10-70 và 20-70 và qui ñịnh cấp ñộ hạt cụ thể cho từng cấp hạt theo d và D ghi ở bảng 5-14. Bảng 5-14 - Thành phần hạt của cốt liệu lớn theo TCVN 7570-2006 Lượng sót tích luỹ trên sàng, % khối lượng ứng với kích thước hạt cốt liệu nhỏ nhất và lớn nhất,mm Kích thước lỗ sàng, 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 − − − Theo ASTM các loại cốt liệu theo ñường kính D và d là: 50-4.75; 37.5- 4.75; 25-4.75; 12.5-4.75. Thành phần hạt ñá (sỏi) theo ASTM D448 - theo lượng lọt qua sàng % ghi ở bảng 5.15. Bảng 5.15. Thành phần hạt theo ASTM D448 Kích thước lỗ sàng 2 in 50 1,5 in 37,5 1 in 25 3/4 in 19 1/2 in 12,5 3/8 in 9,5 N 0 4 4,75 N 0 8 2,36mm 2 in-N O 4 95-100 - 37-70 - 10-30 - 0-5 127 50,0-4,75mm 1,5 in-N O 4 37,5-4,75mm 100 95-100 - 35-70 - 10-30 0-5 1 in-N O 4 25-4,75mm 100 95-100 90-100 25-60 - 0-10 0-5 1/2 in-N O 4 12,5-4,75mm 100 90-100 40-70 0-15 0-5 Theo tiêu chuẩn Châu Âu BS EN 13043-2002 qui ñịnh về thành phần cốt liệu cho bê tông ñược xét theo tỷ lệ D/d và kiểm tra tại 6 mắt sàng ñại diện 2D, 1.4D, D/2, D, d và d/2. Thành phần hạt của cốt liệu ñược xét trên toàn bộ dải hạt cốt liệu từ d=0 ñến D=45mm ñược ghi ở bảng 5-16. Bảng 5.16. Thành phần hạt của cốt liệu theo EN 13043-2002 Phần trăm lượng lọt qua sàng theo khối lượng Loại cốt liệu Cỡ hạt 2D 1.4D D D/2 d d/2 Thô D/d<2 hoặc D<11.2mm 100 98-100 85-99 25-70 0-20 0-5 Thô D/d<2 hoặc D>11.2mm 100 98-100 90-99 25-70 0-15 0-5 Mịn D/d≤4 và d=0 100 98-100 85-99 25-70 - - Tự nhiên, 0-8 D=8 và d=0 100 98-100 90-99 25-70 - - All-in D≤45 và d=0 100 98-100 90-99 25-70 - - Lượng ngậm tạp chất có hại trong sỏi và ñá dăm chủ yếu là ñất sét, bụi, bùn, tạp chất hữu cơ, muối, Cl - và phản ứng kiềm cốt liệu. Hàm lượng của chúng ñược quy ñịnh như sau (bảng 5.17). Bảng 5.17. Hàm lượng tạp chất có hại trong bê tông Loại tạp chất Bê tông B30 trở lên Bê tông B15-30 Sét, phù sa, bụi, % > 1 2 Tạp chất hữu cơ Màu không sẫm hơn màu chuẩn Hàm lượng Cl - , % 0,01 0,05 Khả năng phản ứng kiềm cốt liệu kiểm tra theo 7572-2006 4.4. Phụ gia: Phụ gia là các là các chất khi cho vào bê tông ñể cải thiện tính chất của hỗn hợp bê tông hoặc bê tông cốt thép. Có nhiều loại hỗn hợp phụ gia ñể làm tăng hoặc làm chậm quá trình rắn chắc bê tông, cải thiện tính dẻo, cường ñộ hoặc tăng ñộ chống thấm nước cho bê tông. Thành phần phụ gia thường ñược 128 qui ñịnh theo hàm lượng xi măng, do các nhà chế tạo qui ñịnh và ñược kiểm tra bằng các mẻ trộn trong phòng thí nghiệm và tại hiện trường. Theo TCVN và tiêu chuẩn ASTM C 494 phân loại phụ gia như sau: Phụ gia hoá học, phụ gia khoáng hoạt tính, phụ gia trơ, phụ gia có công dụng ñặc biệt. Phụ gia hoá học ñược chia làm 7 nhóm: A, B, C, D, E, F, G. Nhóm A: Phụ gia giảm nước hoá dẻo, tăng tính dẻo của hỗn hợp bê tông, như LHD82, KDT2, KANA (Việt Nam), Puzolith. Nhóm B: Phụ gia chậm ninh kết, kéo dài thời gian thi công của bê tông, như PA95, MIGHTY-90RA. Nhóm C: Phụ gia tăng nhanh ñóng rắn, tăng tốc ñộ ninh kết và phát triển cường ñộ sớm cho bê tông, như SAKA 1, NN. Các loại phụ gia này trong thành phần có Clorua canxi là chất tăng rắn chắc có hiệu quả tốt. Thận trọng khi sử dụng phụ gia này với kết cấu bê tông cốt thép dự ứng lực, bê tông cốt thép, vì chúng có khuynh hướng thúc ñẩy nhanh quá trình ăn mòn cốt thép. Nhóm D: Phụ gia giảm nước và chậm ninh kết, như KANA, Puzolith. Nhóm E: Phụ gia giảm nước và ñóng rắn nhanh, như N 0 7 Nhóm F: Phụ giam giảm nước cao hay phụ gia siêu dẻo. Loại phụ gia này cho phép giảm ñáng kể lượng nước nhào trộn (10-30%), tăng ñộ lưu ñộng của hỗn hợp bê tông từ 2-4 lần. Loại phụ gia này ñược dùng phổ biến ở Việt Nam như PA-99, SELFILL-2010S, R4, RN. Các phụ gia này có gốc Ligno Naphtalen, Melamine, Vinyl copolime, Policarboxylate. Nhóm G: Phụ gia giảm nước cao và chậm ninh kết, như MIGHTY-90RA. Phụ gia khoáng hoạt tính là các phụ gia ñược chế tạo từ các chất khoáng có hoạt tính như: Xỉ lò cao, tro nhẹ, microsilica. Các loại phụ gia này thuờng ñược nghiền rất mịn. Phụ gia trơ không có phản ứng hoá học như xi măng. Phụ gia trơ ñược sản xuất bằng cách nghiền mịn quặng, ñá vôi, ñất sét. Phụ gia ñặc biệt: Phụ gia cuốn khí, tạo bọt, tạo khí, ức chế ăn mòn cốt thép, phụ gia không co hoặc nở, phụ gia chống thấm, trợ bơm, chống mài mòn Khi sử dụng phụ gia ngoài việc tăng cường các tính chất ñặc biệt cho bê tông còn có thể cải thiện cấu trúc của bê tông, cải thiện tỷ lệ N/X, cải thiện ñộ ñặc cho bê tông và cho phép tạo ra các loại bê tông mới như: Bê tông chất lượng cao, bê tông phun, bê tông chống thấm cao, bê tông tự ñầm. 4.5. Nước: Nước ñể chế tạo bê tông (rửa cốt liệu, nhào trộn và bảo dưỡng bê tông) phải có ñủ phẩm chất ñể không ảnh hưởng xấu ñến thời gian ninh kết và rắn 129 chắc của xi măng và không gây ăn mòn cốt thép. Nước sinh hoạt là nước có thể dùng ñược, còn các loại nước không nên dùng là : nước ñầm, ao, hồ, nước chứa dầu mỡ, ñường, nước có ñộ pH < 4, nước có chứa muối sunfát lớn hơn 0,27% (tính theo lượng ion SO 4 ). Nước biển có thể dùng ñể 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 một lít nước. Tuy nhiên cường ñộ bê tông sẽ giảm khoảng 15% và không ñược sử dụng khi trong bê tông có cốt thép. 5. THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG NẶNG: 5.1. Khái niệm : Thiết kế thành phần bê tông là lựa chọn thành phần vật liệu chế tạo bê tông như nước, xi măng, cát, ñá hoặc sỏi, phụ gia cho 1m 3 bê tông sao cho ñảm bảo các yêu cầu kỹ thuật về cường ñộ, ñộ dẻo, các yêu cầu khác và giá thành hợp lý. Thể tích của bê tông ñược giả ñịnh là hoàn toàn ñặc. Lượng nguyên vật liệu tính toán cho 1m 3 bê tông ñược biểu thị bằng tỷ số về khối lượng hay về thể tích trên một ñơn vị khối lượng hoặc thể tích xi măng. Nguyên tắc chung của việc thiết kế là nguyên tắc về thể tích tuyệt ñối có nghĩa là thiết kế 1m 3 bê tông hoàn toàn ñặc có khối lượng thể tích quy ñịnh. Những ñiều kiện ban ñầu: ðể thiết kế thành phần bê tông cần phải biết trước những ñiều kiện sau: - ðặc tính và nguồn vật liệu: Vật liệu chế tạo bê tông cần ñảm bảo các yếu tố theo tiêu chuẩn hiện hành. Nguồn vật liệu cố ñịnh ñảm bảo ñủ khối lượng cho dự án. - ðiều kiện vận chuyển bê tông hoặc cấu kiện bê tông. - ðiều kiện thời tiết - Trình ñộ thiết bị máy móc và trình ñộ công nhân 5.1.1. Yêu cầu về cường ñộ bê tông tối thiểu và cường ñộ yêu cầu. Cần xác ñịnh rõ cường ñộ bê tông mà thiết kế chỉ ñịnh về trị số và về tuổi; Thông thường trị số cường ñộ thiết kế chỉ ñịnh ký hiệu là R bt , ñó chính là cường ñộ chịu nén tối thiểu ở tuổi t ngày. Cường ñộ nén tối thiểu ở ngày 28 ký hiệu là R b . ðể ñáp ứng ñược yêu cầu về cường ñộ ñã chỉ ñịnh, bê tông phải ñược thiết kế sao cho cường ñộ nén trung bình ño ñược ngoài thực tế phải lớn hơn cường ñộ nén thiết kế chỉ ñịnh R b một giá trị ñủ ñể xác suất của những lần thử [...]... sàng No - 008 không l n hơn 15%, thành ph n khoáng : C3S : 50 - 55%; C2S : 20 - 25%; C4AF : 20 - 25%; C3A : không l n hơn 10% Cát nên dùng cát thiên nhiên (h t l n , h t trung bình và h t nh ) Cát h t nh và r t nh ch dùng khi cho thêm kho ng 35% m t ñá Thông thư ng dùng ñá 5 - 20mm và 20 - 40mm ho c 5 - 10 và 10 - 20mm C t li u l n thông thư ng dùng ñá 5 - 20mm và 20 - 40mm ho c 5 - 10 và 10 - 20mm... c a c t li u (b ng 5.23.) B ng 5.23 ð m c a c t li u Tr ng thái mc ac t li u Khô m R t m Bão hoà cát 0/5 0 - 20 40 - 60 80 - 100 120 - 140 Lư ng nư c c n gi m s i 5/12,5 s i 5/20 Không ñáng k 20 - 40 40 - 60 60 - 80 Không ñáng k 10 - 30 30 - 50 50 - 70 s i 20/40 Không ñáng k 10 - 20 20 - 40 40 - 60 Xác ñ nh ñư ng cong c p ph i c t li u ð xác ñ nh dư ng cong c p ph i c a c t li u ta dùng b sàng tiêu... u Cát h t Cát tròn nghi n 0 -2 +2 0 +4 +2 +6 +4 +8 +6 +10 +8 Trung bình Cát h t Cát tròn nghi n -2 -4 0 -2 +2 0 +4 +2 +6 +4 +8 +6 M nh Cát Cát h t tròn nghi n -4 -6 -2 -4 0 -2 +2 0 +4 +2 +6 +4 Ghi chú : 1 - N u môñun ñ l n MK c a cát ≠ 2,5 thì ph i c ng thêm h s ñi u ch nh Ks = 6MK + 15 ; 2 - N u bê tông dùng ñ bơm c n có ñ d o cao thì K ph i tăng thêm m t giá tr Kp = 5 - 10 (tuỳ thu c vào ñ d o c... 600 - 1500 kg/m3 Chúng có hình d ng ph c t p nhi u góc c nh, m t ngoài nháp, có nhi u l r ng h , thông nhau 8.3 Tính ch t c a bê tông nh : Cư ng ñ Tuỳ theo cư ng ñ nén bê tông nh c t li u r ng ñư c phân ra các lo i mác : M - 25; M - 35; M - 50; M - 75; M - 100; M - 150; M - 200; M - 250; M - 300; M - 350; M - 400 Cư ng ñ c a nó ph thu c vào nhi u y u t như N/X, mác xi măng, cư ng ñ và ñ c trưng b m t... 7%) và s i N u là cát nh thì lư ng nư c c n tăng lên 7 - 10% và n u ñ m c a cát tăng lên ho c gi m ñi c 1% thì lư ng nư c tăng lên hay gi m ñi theo tính toán t l v i kh i lư ng cát trong bê tông B ng 5.18 : Lư ng nư c cho bê tông, kg/m3 ð c ng (x) 150 - 200 90 - 120 60 - 80 30 - 50 20 - 30 15 - 20 ð s t (SN) (cm) 10 0 0 0 0 0 - 1 1 - 15 2 - 2,5 3- 4 5 7 8 145 150 160 165 175 185 190 195 200 205 210... dùng ñ xây d ng nh ng công trình thu công ho c b ph n công trình n m thư ng xuyên trong nư c ð ñ m b o tu i th cho công trình , bê tông thu công ph i có cư ng ñ , tính n ñ nh nư c, tính ch ng th m nư c t t 145 Cư ng ñ ch u nén ñư c xác ñ nh trên m u l p phương kích thư c 15 x 15 x 15cm tu i 90 ngày Theo cư ng ñ ch u nén ngư i ta phân ra 7 mác c a BTTC: M - 100, M - 150, M - 200, M - 250, M - 300, M - 350,... ra 7 mác c a BTTC: M - 100, M - 150, M - 200, M - 250, M - 300, M - 350, M - 400 Cư ng ñ ch u kéo khi u n ñư c xác ñ nh trên m u hình d m kích thư c 15 x 15 x 60cm tu i 90 ngày Theo ñ b n khi kéo khi u n, phân bê tông ra 7 mác: Mk - 15, Mk - 18, Mk - 20, Mk - 23, Mk - 27, Mk - 30, Mk - 35 Khi th i h n ch u t i thi t k c a công trình nh hơn 90 ngày thì có th xác ñ nh cư ng ñ 60 và 28 ngày ð ñ m b o ñ... Thành ph n bê tông ch t lư ng cao có s d ng mu i silic như sau: ð=110 0-1 200 kg; C=65 0-7 50 kg N=13 0-1 50 lít; T l N/X=0,2 5- 0,3 th m chí N/X=0,21 Ch t siêu d o : 1-2 lít/100 kg XM; ch t làm ch m : 0,3 lít/100 kg XM V t li u ñ ch t o bê tông mác 6 0-8 0 MPa, có th s d ng các c t li u truy n th ng, xi măng PC-40 tr lên theo tiêu chu n TCVN 268 2-9 1 ho c ASTM C150 Ph gia siêu d o do Vi t Nam ho c nư c ngoài s n... c l a ch n v t li u và các t l thành ph n còn có nhi u y u t khác có nh hư ng không nh chúng bao g m: - Mô ñun ñàn h i - Cư ng ñ kéo và u n - Nhi t ñ Hydrat hoá - T bi n và ñ co ngót khô - ð b n hoá h c - ð th m nư c ho c th m nư c bi n - Th i gian và phương pháp ch t o bê tông và k t c u bê tông - Kh năng làm vi c và môi trư ng làm vi c c a bê tông 5.2 Phương pháp thi t k thành ph n bê tông: Các phương... tông có ch t lư ng cao thì ph i dùng các thi t k ñ c bi t (xem ACI 363-R ho c tiêu chu n ngành GTVT) B ng A.1 ð s t c a bê tông theo lo i k t c u ð s t, cm Lo i k t c u L n nh t Nh nh t - Móng c a tư ng và c t b ng bê tông c t thép - Móng b ng gi ng chìm, móng tư ng - D m và tư ng có c t thép - C t nhà - B n m ng, t m lát ñư ng - Bê tông n ng 8 8 10 10 8 8 2 2 2 2 2 2 Ghi chú : Có th tăng thêm 2cm . 2 in-N O 4 9 5-1 00 - 3 7-7 0 - 1 0-3 0 - 0-5 127 50, 0-4 ,75mm 1,5 in-N O 4 37, 5-4 ,75mm 100 9 5-1 00 - 3 5-7 0 - 1 0-3 0 0-5 1 in-N O 4 2 5-4 ,75mm 100 9 5-1 00 9 0-1 00 2 5-6 0 - 0-1 0 0-5 1/2 in-N O 4. mm 5-1 0 5-2 0 5-4 0 5-7 0 1 0-4 0 1 0-7 0 2 0-7 0 100 − − − 0 − 0 0 70 − − 0 0-1 0 0 0-1 0 0-1 0 40 − 0 0-1 0 4 0-7 0 0-1 0 4 0-7 0 4 0-7 0 20 0 0-1 0 4 0-7 0 … 4 0-7 0 … 9 0-1 00 10 0-1 0 4 0-7 0 … … 9 0-1 00. 120 - ñến 11 ñến 12 1 2- 16 ñến 9 9-1 1 125 100 80 60 40 30 20 11 - 13 13 - 15 15 – 20 2 0-2 8 2 8-3 8 38 - 54 16 - 20 20 - 25 25 - 34 - - - 11 - 13 13 - 15 - - - -