LOGO BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO, BÊ TÔNG CHẤT LƯỢNG CAO TS. Nguyễn Thanh Sang Bộ Môn Vật Liệu Xây Dựng 1 Nội dung Các khái niệm. Cấu trúc bê tông cường độ cao (HSC), bê tông chất lượng cao (HPC). www.themegallery.com 2 Vật liệu chế tạo HSC, HPC. Thiết kế thành phần HSC, HPC. HPC HIGH PERFORMANCE CONCRETE www.themegallery.com 3 www.themegallery.com 4 Busan Lotte World Tower is a 110-floor, 510.1 m (1,674 ft) supertall skyscrape r project in Busan, South Korea. The tower is planned on a site next to Nampo- dong station on Busan Subway Line 1 and completion is expected in 2015 at earliest, when it will www.themegallery.com 5 2015 at earliest, when it will become the fifth tallest building in the world after Burj Khalifa, Shanghai Tower, Abraj Al Bait Towers, and One World Trade Center. [4] www.themegallery.com 6 Grande Arche, Paris-la-Défense, France 1989: 106-m building: f ck = 59MPa, s=5Mpa Các khái niệm • Bê tông cường độ cao:High Strength Concrete – Bắc Mỹ: f c ’ 28 ≥42 MPa (6000psi); – CEB-FIP: f ck ’ 28 ≥60 MPa (8700psi); – ACI363:2010: : f c ’ 28 ≥ 55 MPa (8000psi). 7 • Bê tông chất lượng cao: High Performance Cn – Tính công tác tốt; – Cường độ cao; (sau 24h >35MPa., 28n >70MPa) – Độ bền với môi trường: (chống thấm, chống ăn mòn, chịu băng giá, chịu tác động hóa học, chịu lửa, mài mòn…) • Bê tông thường (f ck,cube ≤ 60 N/mm²) • Bê tông cường độ cao (60 N/mm² ≤ f ck,cube ≤ 100 N/mm²) Bê tông cường độ cao Bê tông siêu cường độ 150 200 250 độ chịu nén [N/mm²] Sự phát triển cường độ chịu nén của bê tông 8 • Bê tông siêu cường độ (f ck,cube > 100 N/mm²) Thực tế: f ck,cube = 115 - 230 N/mm² Thí nghiệm: f ck,cube ≤ 600 N/mm² 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Bê tông thường 50 100 0 Cường độ chị Tỷ lệ nước/xi-măng tương đương [-] Lịch sử về sự phát triển HPC • HPC thực sự được bắt đầu sử dụng xây dựng đường hầm qua núi đá ở gần Denver (thủ phủ của Colorado); • Những năm thập kỷ 80, bắt đầu phát triển và sư dụng HPC do đứng trước thách thức về độ bền và dụng HPC do đứng trước thách thức về độ bền và tuổi thọ ngắn của các kết cấu; • Ở Mỹ, SHRP đã có dự án nghiên cứu HPC 1987, FHWA có chương trình mục tiêu quốc gia năm 1993 về ứng dụng HPC cho cầu; Năm 1996 AASHTO thành lập đội dẫn đầu về phát triển công nghệ HPC trong xây dựng đường và cầu; • Và suốt 2 thập kỷ đã có nhiều hướng dẫn về HPC. 9 How Strong? Year Compressive Strength 1900 10 MPa (1500 psi) 1950 21 MPa (3000 psi) www.themegallery.com 10 1970 28 MPa (4000 psi) 1980 41 MPa (6000 psi) 1990 62 MPa (9000 psi) 2000 83 MPa (12000 psi) [...]... c a bê tông • Nư c trong kho ng tr ng gi a các l p gel C-S-H: Là lư ng nư c liên quan đ n c u trúc c a C-S-H Là các l p đơn phân t c a nư c n m gi a các l p C-S-H và đư c kìm gi m nh m b i các liên k t hydro Lư ng nư c này ch b m t đi khi bê tông b khô r t m nh ( đ m < 11%) • Nư c liên k t hoá h c: Nư c n m trong các s n ph m C-S-H, không b m t đi khi bê tông b khô, nó ch đư c gi i phóng khi bê tông. .. c và ph gia khoáng vô cơ siêu m n nên c u trúc đá xi măng trong bê tông ch t lư ng cao tr nên đ c ch c, ch y u vô đ nh hình và ch a m t th tích khá l n các h t xi măng khan • Vùng ti p xúc r t ít r ng và hoá đá, không có s tích t c a vôi t do và s tách nư c bên trong c a bê tông • Lư ng nư c t do và h p th trong các l r ng r t ít nên bê tông co ngót và t bi n ít 30 Các nguyên t c cơ b n HPC C C S C... Lu ng nu c này không nh hư ng đ n co ngót nhưng có nh hư ng đ n t bi n c a bê tông 24 Các vùng l r ng c a các s n ph m 25 C l r ng trong bê tông 26 C u trúc l r ng 27 C u trúc vùng chuy n ti p • Do hi n tư ng tách nư c bên trong (hi u ng thành c c b ), m t l p nư c m ng bao xung quanh b m t h t c t li u, vùng này có t l N/XM cao • Có đ r ng l n; • Tinh th Ettringite h t l n; • Các tinh th d ng t m c... www.themegallery.com C u trúc bê tông • Bê tông là m t v t li u composit có 3 pha: – C u trúc c t li u; – C u trúc đá xi măng; – C u trúc vùng chuy n ti p gi a c t li u và đá xm • M i pha là m t h đa pha • C u trúc có th thay đ i theo: th i gian, nhi t đ , đ m c a môi trư ng • Tuy nhiên xét v m t vĩ mô có th coi v t li u bê tông là đ ng nh t, đ ng hư ng khi tính toán k t c u bê tông c t thép 16 Đá XM Cốt liệu... cư ng đ và tính ch ng th m c a bê tông, tuy nhiên s thay đ i lư ng nư c trong các l r ng này có nh hư ng l n đ n co ngót và t bi n c a bê tông • L r ng mao qu n: Th tích và kích thư c các l r ng mao qu n đư c quy t đ nh b i t l N/XM và m c đ thu hoá c a xi măng Trong đá xi măng đư c thu hoá t t và t l N/XM th p các mao qu n có kích thư c là 10-50 nm, còn khi t l N/XM cao nó có kích thư c vào kho ng... b n bê tông xi măng 1950s 1960s Cement conctent W/C ratio Cement conctent Concrete strength Concrete strength Durability 1970s W/C ratio Durability 1980s Cement conctent W/C ratio Durability Concrete strength Cement conctent Concrete strength Durability W/C ratio 11 • M t s đ nh nghĩa HPC: 12 High Value Concrete 13 M ts ng d ng xây d ng 14 www.themegallery.com 15 www.themegallery.com C u trúc bê tông. .. phân b và kích thư c, ch không ph i t ng th tích, c a các l r ng là thông s t t nh t đ d đoán các đ c trưng k thu t c a bê tông Các l r ng có kích thư c >50 nm có nh hư ng l n đ n cư ng đ và tính ch ng th m, các l r ng có kích thư c . LOGO BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO, BÊ TÔNG CHẤT LƯỢNG CAO TS. Nguyễn Thanh Sang Bộ Môn Vật Liệu Xây Dựng 1 Nội dung Các khái niệm. Cấu trúc bê tông cường độ cao (HSC), bê tông chất lượng cao (HPC). www.themegallery.com 2 Vật. mòn…) • Bê tông thường (f ck,cube ≤ 60 N/mm²) • Bê tông cường độ cao (60 N/mm² ≤ f ck,cube ≤ 100 N/mm²) Bê tông cường độ cao Bê tông siêu cường độ 150 200 250 độ chịu nén [N/mm²] Sự phát triển cường. niệm • Bê tông cường độ cao: High Strength Concrete – Bắc Mỹ: f c ’ 28 ≥42 MPa (6000psi); – CEB-FIP: f ck ’ 28 ≥60 MPa (8700psi); – ACI363:2010: : f c ’ 28 ≥ 55 MPa (8000psi). 7 • Bê tông chất lượng