Đang tải... (xem toàn văn)
Bê tông tự đầm là hỗn hợp bê tông mới trộn xong có khả năng tự điền đầy đủ các khuôn đổ hoặc cốp pha kể cả những kết cấu dày đặc cốt thép mà vẫn bảo đảm tính đồng nhất và không cần bất kỳ một tác động cơ học nào từ bên ngoài. Ở Việt Nam, các công trình thi công bằng bê tông tự đầm (SCC) mới mang tính thử nghiệm, chưa có cấp phối, quy trình chuẩn do Nhà nước công bố và chưa áp dụng được một cách rộng rãi tại các địa phương. Đề tài này thực nghiệm phương pháp xác định thành phần và tính chất của SCC trên cơ sở sử dụng vật liệu địa phương trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế.
i DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THAM GIA THỰC HIỆN ĐỀ TÀI STT Họ tên ThS Lê Thanh Phong ThS Trương Nhật Tân Đơn vị công tác Nội dung nghiên cứu cụ thể giao Trường Cao đẳng Giao thông Huế Lựa chọn vật liệu, thiết kế cấp phối bê tông theo lý thuyết, đúc mẫu - xác định cường độ chịu nén mẫu, xác định công thức tối ưu bê tông Trường Cao đẳng Giao thơng Huế Lựa chọn vật liệu, thí nghiệm tiêu lý vật liệu, đúc mẫu - xác định cường độ chịu nén mẫu, viết báo cáo Chữ ký ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TCN: Tiêu chuẩn ngành GTVT: Giao thông vận tải KHCN: Khoa học công nghệ BTTĐ: Bê tông tự đầm SCC: Self Compacting Concrete ACI: America Concrete Institute CSH: Calcium Silicate Hydrate EFNARC: European Federationof National Associations Representing producers and applicators of specialist building products for Concrete DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ iii Số hiệu hình vẽ Hình 1.1 a,b Tên hình vẽ Trang Dụng cụ đo Slump-flow 10 Dụng cụ đo J-Ring 11 Hình 1.3 a,b Dụng cụ đo V-funnel 12 Hình 1.4 a,b Dụng cụ đo L-box 13 Hình 1.5 Dụng cụ đo U-box 14 Hình 2.1 Cát vàng loại hạt thơ 17 Hình 2.2 Phụ gia khống - bột đá vơi 18 Hình 2.3 a,b Dụng cụ xác định độ chảy xòe T50 SCC 25 Hình 2.4 a,b Dụng cụ thí nghiệm xác định khả chảy vượt rào thép J-Ring 25 Hình 2.5 a,b Trộn cấp phối bê tơng thực tế 27 Hình 2.6 a,b,c Đúc mẫu thử cường độ nén Rn 27 Lắp mẫu thử vào máy thử thấm 29 Hình 1.2 Hình 2.7 DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Bảng 1.1 Tên bảng Cấp hỗn hợp bê tông tự đầm - SCC Trang iv Bảng 1.2 Các giá trị thí nghiệm đạt chuẩn BTTĐ theo khuyến cáo EFNARC 15 Bảng 2.1 Tiêu chuẩn ASTM C150-04 cho phụ gia đá vôi 18 Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật bột đá vôi Long Thọ - Huế 19 Bảng 2.3 Kết thí nghiệm thành phần hạt cát 20 Bảng 2.4 Kết thí nghiệm tiêu lý cát 21 Bảng 2.5 Kết thí nghiệm thành phần hạt đá (0,5x1) cm 22 Bảng 2.6 Kết thí nghiệm thành phần hạt đá (1x1.5) cm 22 Bảng 2.7 Kết thí nghiệm tiêu lý đá Ga Lôi 22 Bảng 2.8 Kết thí nghiệm tiêu lý xi măng Kim Đỉnh PC30 23 Bảng 2.9 Đặc tính công tác BTTĐ 25MPa thử nghiệm 24 Bảng 2.10 Thành phần vật liệu cho 1m3 SCC 25 MPa (CP1) 25 Bảng 2.11 Thành phần vật liệu cho 1m3 SCC 25 MPa (CP2) 26 Bảng 2.12 Thành phần vật liệu cho 1m3 SCC 25 MPa (CP3) 26 Bảng 2.13 Thành phần vật liệu cho 1m3 SCC 25 MPa (CP4) 26 Bảng 2.14 Kết thí nghiệm kiểm chứng tính tự đầm 27 Bảng 2.15 Cường độ chịu nén 04 cấp phối SCC 25MPa 28 Bảng 2.16 Mác chống thấm 04 cấp phối SCC 25MPa 29 Bảng 2.17 Dự tốn thi cơng 1m3 bê tơng thường 25MPa 36 Bảng 2.18 Dự tốn thi cơng 1m3 bê tơng tự đầm 25MPa 36 DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Số hiệu biểuđồ Tên biểu đồ Trang v Biểu đồ 2.1 Biểu đồ thành phần hạt cát 21 Biểu đồ 2.2 Biểu đồ thiết kế BTTĐ theo khuyến cáo EFNARC 24 Biểu đồ 2.3 Kết thí nghiệm Rn cho 04 cấp phối BTTĐ 25Mpa 28 THÔNG TIN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI Các thực đề tài Hợp đồng số 01/HĐ-KHCN Trường Cao đẳng Giao thông Huế việc “Triển khai thực đề tài khoa học công nghệ cấp sở năm 2015“ đề tài nghiên cứu khoa học cấp sở mã số KHCN-01-2015 vi Tên đề tài Nghiên cứu chế tạo bê tơng tự đầm cho cơng trình xây dựng vật liệu địa phương Research and manufacture of self compacting concrete for contruction by local materials Đơn vị, cá nhân thực đề tài a Đơn vị chủ trì Tên tổ chức chủ trì đề tài: Trường Cao đẳng Giao thông Huế Điện thoại: 0543.823044 Website: www.gtvthue.edu.vn Địa chỉ: 365 - Điện Biên Phủ - Thành Phố Huế Họ tên thủ trưởng tổ chức: Th.S Nguyễn Đăng Thông b Chủ nhiệm đề tài Họ tên: Lê Thanh Phong Ngày, tháng, năm sinh: 29/10/1982 Học hàm, học vị: Thạc sĩ Chức vụ: Giám đốc Trung tâm Thí nghiệm kiểm định Xây dựng Điện thoại: 0905.599.322 E-mail: ltphong.gtvthue@gmail.com Nam/ Nữ: Nam Tên tổ chức công tác: Trường Cao đẳng Giao thông Huế Địa tổ chức: 365 - Điện Biên Phủ - Thành Phố Huế c Thành viên tham gia đề tài Họ tên: Trương Nhật Tân Ngày, tháng, năm sinh: 20/5/1981 Học hàm, học vị: Thạc sĩ Chức vụ: Giảng viên Khoa Xây dựng Điện thoại: 0935.669.481 E-mail: tntan.gtvthue@gmail.com Nam/ Nữ: Nam vii Tên tổ chức công tác: Trường Cao đẳng Giao thông Huế Địa tổ chức: 365 - Điện Biên Phủ - Thành Phố Huế Địa điểm, thời gian thực a Địa điểm thực Đề tài “Nghiên cứu chế tạo bê tông tự đầm cho cơng trình xây dựng vật liệu địa phương” tiến hành Trung tâm Thí nghiệm kiểm Xây dựng - Trường Cao đẳng Giao thông Huế b Thời gian thực Đề tài thực thời gian 07 tháng, từ 01 tháng năm 2015 đến 31 tháng 10 năm 2015 Kết nghiên cứu, thí nghiệm xây dựng thành báo cáo tổng kết đề tài vào tháng 11 năm 2015 MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Bê tơng xi măng loại vật liệu có giá thành rẻ nên thường sử dụng cho kết cấu bê tông cốt thép, loại kết cấu chiếm đến 60% loại kết cấu xây dựng Bê tông truyền thống với thành phần gồm: cốt liệu lớn (đá dăm, sỏi), cốt liệu nhỏ (cát), xi măng, nước phụ gia, thường đánh giá tính cơng tác tiêu độ lưu động Độ lưu động tiêu quan trọng hỗn hợp bê tơng, đánh giá khả dễ chảy hỗn hợp bê tông tác dụng trọng lượng thân rung động Trong q trình thi cơng, độ lưu động đạt u cầu thiết kế kết hợp tác động học lành nghề công nhân đảm bảo đồng bê tông kết cấu Hiện nay, Việt Nam nhiều cơng trình xây dựng có kết cấu với khả chịu lực lớn, kích thước tiết diện mảnh, mật độ cốt thép dày dẫn đến việc đổ, đầm thi cơng khó không thực Nếu bê tông không đổ theo phương pháp thơng thường, khơng đầm cấu kiện rỗng, rổ khả chịu lực [8] Một giải pháp giải vấn đề nêu sử dụng bê tông tự đầm Loại bê tông với khả tự chảy lấp đầy, chảy vượt qua rào cản cốt thép mật độ cao, không phân tầng, cường độ nén đảm bảo ứng dụng cho nhiều cơng trình giới Việt Nam Kết nghiên cứu cho thấy sử dụng BTTĐ hợp lý, lợi ích mặt kinh tế kỹ thuật xây dựng thấy [14]: - Tiến độ nhanh nhờ thi công dễ dàng giảm nhân lực công trường; - Độ đồng cao bề mặt hồn thiện tốt hơn; - Giảm tiếng ồn khơng có chấn động, tạo mơi trường làm việc an tồn Mặc dù có số đề tài nghiên cứu chế tạo BTTĐ thực số trung tâm, viện nghiên cứu, trường đại học khái niệm BTTĐ mẻ với nhiều đơn vị tư vấn thi công nước ta, đặc biệt đơn vị địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế Do việc tiến hành nghiên cứu khả chế tạo bê tông tự đầm (25 MPa) với vật liệu khai thác chỗ giúp cho kỹ sư thiết kế có thêm lựa chọn phương án kết cấu, đơn vị thi cơng sớm có hội tiếp cận với loại vật liệu Đề tài nghiên cứu chế tạo BTTĐ cho cơng trình xây dựng vật liệu địa phương tiến hành Trung tâm Thí nghiệm kiểm định Xây dựng LAS-XD 1216 , Trường Cao đẳng Giao thông Huế với vật liệu lấy địa phương (các huyện Hương Trà, Phong Điền) dự kiến tìm cấp phối chuẩn BTTĐ đạt cường độ 25 MPa, đồng thời có đầy đủ ưu điểm sau để phục vụ cơng trình xây dựng Đây tính cấp thiết đề tài - Có thể thi cơng điều kiên mật độ cốt thép dày đặc, đan xen phức tạp, khó sử dụng máy đầm - Dùng BTTĐ để gia cố, sửa chữa kết cấu điều kiện kết cấu có vách mỏng, hình dạng phức tạp, khơng đầm - Giải phương pháp thi công cách bơm hỗn hợp bê tông lên cao hay trộn dải (việc trộn đảo bê tơng khó khăn, khó bảo đảm chất lượng) - Sử dụng thuận lợi cho cơng trình khu dân cư, giảm bớt nhiễm, tiếng ồn, nâng cao tiến độ thi công 1.2 Nội dung nghiên cứu - Lựa chọn nguồn vật liệu; - Thí nghiệm xác định tiêu lý cát, đá dăm, ximăng; - Tính tốn xác định thành phần vật liệu để chế tạo bê tông tự đầm với cấp độ bền chịu nén B15 tới B20 theo phương pháp EFNARC (Ủy ban Châu Âu hệ thống bê tơng); - Đúc tổ mẫu để thí nghiệm xác định độ xòe, cường độ chịu nén; - Xử lý số liệu; - Viết báo cáo 1.3 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập, phân tích tổng hợp tài liệu liên quan đến đề tài; - Phương pháp thí nghiệm tính chất lý vật liệu xây dựng phòng; - Phương pháp tính toán lý thuyết thực nghiệm để thiết kế thành phần cấp phối bê tông tự đầm; - Phương pháp xử lý tài liệu viết báo cáo tổng kết đề tài 1.4 Tính ứng dụng đề tài Năm 2015, kết nhóm nghiên cứu chấp thuận thi cơng thử nghiệm cơng trình ‘‘Trung tâm bảo trì sửa chữa tơ – Trường Cao đẳng Giao thông Huế sở 2’’ phường Thủy Phương, thị xã Hương Thủy, Thừa Thiên Huế Thông số kỹ thuật cụ thể sau: a Hạng mục áp dụng: vẽ thi công b Số lượng trụ: c Kích thước trụ: d Khối lượng bê tơng: Kết cấu bê tông thân trụ dãy B dãy C theo 18 dài x rộng x cao = 0,3 x 0,2 x 6,5 (mét) ~ m3 Kết nén mẫu bê tông, thử thấm mẫu bê tông đơn vị kiểm định LAS-XD 1216 công nhận đạt chuẩn Đồng thời, tới trải qua gần 01 năm đưa vào sử dụng, kết cấu thử nghiệm nêu làm việc tốt – đảm bảo yêu cầu kỹ thuật Hình: Thi cơng BTTĐ cho cơng trình Trường Cao đẳng Giao thơng Huế - sở 27 Kích thước sàng (mm) Khối lượng mẫu sàng (g) Lượng sót riêng biệt (%) Lượng sót tích lũy (%) TCVN 75702006 20 0,00 0,00 10 80 2,82 2,82 -10 2565 90,48 93,30 90 - 100 2,5 190 6,7 100 - Bảng 2.6 Kết thí nghiệm thành phần hạt đá (1x1.5) cm Kích thước mắt sàng (mm) Khối lượng sàng (g) Lượng sót riêng (%) Lượng sót tích luỹ (%) TCVN 7570: 2006 40 0.00 0.00 0.00 20 2187 5.8 5.8 0-10 10 17988 47.4 53.1 40-70 17650 46.5 99.6 90-100