Giáo trình hướng dẫn phân tích quy trình tạo alit bằng thiết bị không dính kết phần 5 doc

Sự co phát triển theo thời gian và có xu hướng ngừng lại vì càng ngày bêtông càng khô, građien độ ẩm giảm xuống và chiều dày màng nước hấp phụ giảm xuống đến mức độ nào đó, thì độ bền li

Trong thời kỳ tiếp theo, lúc này hầu như toàn bộ nước tự do đã mất hết, nước liên kết vật lý trong cấu trúc gel của đá ximăng tiếp tục tách ra Khi nước liên kết mất đi, các mầm tinh thể của thành phần gel dịch lại gần nhau và làm cho cấu trúc gel bị co lại, dẫn đến đá ximăng cũng co lại Nhưng khi đá ximăng co lại, thì sẽ gặp khả năng chống co của các hạt ximăng đã cứng rắn (hạt đá ximăng) và các hạt cốt liệu, làm phát sinh ra nội ứng suất : ứng suất nén trong cốt liệu, ứng suất kéo trong đá ximăng Ứng suất nén trong cốt liệu sẽ ả năng liên kết của đá ximăng với chúng Nhưng ngược lại ứng suất kéo trong đ

trong đá ximăng khi vượt quá ứng suất kéo cho phép của bêtông sẽ làm ph

ím hiệu quả nén trước trong bêtông ứng suất trước

phụ thuộc vào lượng ximăng , lượng nước ban đầu trong hỗn hợp bê

phần khoáng vật và mác ximăng, độ mịn và

từng loại bêtông (phụ thuộc vào )

g bêtông Ứng suất đó tăn

ïp bên ngoài do nguội lạnh

nẻ

làm tăng kh

á ximăng có ảnh hưởng xấu đến các tính chất cơ học và tính vĩnh cửu của bêtông Biến dạng co ở thời kỳ thứ hai có tính thuận nghịch, nghĩa là khi môi trường chung quanh có độ ẩm thích hợp, thì thể tích của vật thể bêtông được tăng lên

Sự co phát triển theo thời gian và có xu hướng ngừng lại vì càng ngày bêtông càng khô, građien độ ẩm giảm xuống và chiều dày màng nước hấp phụ giảm xuống đến mức độ nào đó, thì độ bền liên kết của màng nước với mầm tinh thể của cấu trúc gel được tăng lên

c Tác hại

Ứng suất kéo

át sinh những vết nứt trong bêtông, làm bêtông bị thấm và khả năng chống ăn mòn giảm

Sự co làm giảm kích thước của cấu kiện, làm giảm sự liên kết giữa lớp bêtông đổ trước và lớp bêtông đổ sau, cũng như làm gia

d Các yếu tố ảnh hưởng

Trị số biến dạng co

tông và tỷ lệ cát trong hỗn hợp cốt liệu , chế độ dưỡng hộ bêtông

3 Biến dạng vì nhiệt thuỷ hóa ximăng của bêtông

a Hiện tượng

Quá trình thuỷ hoá của ximăng là quá trình toả nhiệt, nó làm nóng bêtông trong lúc cứng rắn và làm bêtông dãn nở một ít Quá trình này chỉ xảy ra trong thời gian đầu, lượng nhiệt toả ra nhiều hay ít phụ thuộc vào thành

dùng ximăng , cũng như diện tích làm nguội của bêtông va

xung quanh Mức độ co dãn của bêtông phụ thuộc vào

nhiệt độ lớn nhất trong bêtông và hệ số nở dài của bêtông

b Tác hại

Biến dạng nhiệt có liên quan đến sự phát triển nội ứng suất tron

g lên đáng kể khi trong bêtông có građien nhiệt độ Ví dụ trong những cấu kiện bêtông khối lớn thì những lớp bên trong giữ nhiệt độ cao hơn các lớp bên ngoài Như vậy các lớp bên trong do đốt nóng mà thể tích tăng lên, còn các lơ

ø tích giảm xuống Sự tăng giảm thể tích đó sẽ làm phát sinh ra ứng suất kéo tro tông, nếu ứng suất ượt quá ứng suất kéo giới hạn của bêtông thì bêtông sẽ bị

4 C

a K i niệm

Cư độ là một đặc trưng cơ bản, phản ánh kh ng của bêtông chống lại sự phá hoại gây ra dưới tác dụng của tải trọng

Cườ ü tiêu chuẩn là cường độ của bêtông khi mẫu được chế tạo và dưỡng hộ ở điều ki

phương cạnh 15cm, dưỡng hộ một

nước ơ hiệt độ 20 ÷ 25o C

ợng khôn n do Nhà nước quy định dựa vào cường độ tiêu chuẩn của bêtông

ở những trạng thái khác nhau : nén,

yếu tố đặc trưng nhâ

kém chỉ bằng 1/15 ÷ 1/1

tạp nên khi chịu lực há hoại chủ yếu là do

ó thể đúc các viên mẫu có hình dạng và kích thước khác Kích thước cạnh nhỏ nhất của mỗi viên tuỳ t ïn

Cỡ hạt lớn nh

cốt liệu

h thước cạnh nhỏ nhất của viên mẫu (cạnh mẫu hình lập ơng, cạnh thiết diện mẫu lăng trụ, đ kính mẫu trụ)

ường độ

há

ng đô ện tiêu chuẩn và thử ở tuổi quy định

Điều kiện tiêu chuẩn (TCVN ) : mẫu hình lập

ong không khí ở nhiệt độ 20 ÷ 25o C, độ ẩm lớn hơn 90% và 27 nga

í n

Mác bêtông là đại lư g thứ nguyê

Trong kết cấu xây dựng, bêtông có thể làm việc

ún, trượt, v.v Trong đó bêtông làm việc ở trạng thái

út cho cường độ bêtông Tuy nhiên, khả năng chịu kéo của bêtông rất

0 khả năng chịu nén

Do bêtông có cấu tạo phức

trong mẫu bêtông xuất hiên các trạng thái ứng suất phức

tạp, nhưng nhìn chung mẫu bị p

ứng suất kéo ngang

Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén R n (TCVN 3118-1993)

Đúc các viên mẫu hình lập phương cạnh 15cm, cũng c

heo cỡ hạt lơ

t của cốt liệu dùng để chế tạo bêtông th :

ất của Kíc

10 và 20

40

70

100

100

150

200

300

phải chuyển kết q g độ của viên mẫu chuẩn

Cường độ n n mẫu chuẩn được xác định theo côn c :

uả về cườn

F

P

; kg/cm 2

K

R n =

tro g đó : o

tích c

üng p ï hoại mâ

u lực

ùu (d )

ïn của iên m

ư/ s kéo ngang

K - hệ số chuyển đổi kết quả thử nén các viên mẫu bêtông khác kích

bảng 5-10

Bảng 5-9

Hình dáng và kích thước của mẫu, mm Hệ số chuyển đổi

thước chuẩn về cường độ của viên mẫu chuẩn cạnh 15x15x15cm

Giá trị K lấy theo bảng 5-9

Khi nén các mẫu nửa dầm giá trị hệ số chuyển đổi cũng được lấy như mẫu hình lập hương cùng diện tích chịu nén

p

Khi thử các mẫu trụ khoan cắt từ các cấu kiện sản phẩm mà tỷ số chiều cao so với đường kính của chúng nhỏ hơn 2 thì kết quả cũng tính theo công thức và hệ số K ở trên nhưng được nhân thêm với hệ số K’ lấy theo bảng

Mẫu lập phương

100 x

300 x 300 x 300

0,91

1,10

1,24

100 x 100

150 x 150 x 150

200 x 200 x 200

1,00 1,05

Mẫu trụ (d x h)

71,4 x 143 và 100 x 200

150 x 300

200 x 400

1,16 1,20

Bảng 5-10

Giá trị K’ 0,99 0,98 0,96 0,95 0,94 0,93 0,92 0,91 0,90 0,89

ộ bêtông phát triển theo thời gian

Cường độ bêtông phát triển theo thời gian có thể xem như tuân theo định luật

b Các yếu tố ảnh hưởng

Cường đ

Trong quá trình rắn chắc, do cường độ ximăng phát triển theo thời gian nên cường độ bêtông cũng phát triển tương ứng Từ 7 ngày đến 14 ngày, cường độ phát triển rất nhanh, sau 28 ngày chậm dần và có thể tăng hàng chục năm mới dừng lại

, do đó ta có thể tham khảo công thức kinh ng

bêtông tại những thời điểm khác nhau như sau :

28 lg

lg

28

t R

R t

=

trong đó : Rt - cường độ bêtông ở tuổi t ngày

R28 - cường độ bêtông ở tuổi 28

t - số ngày dưỡng hộ Công thức này đơn giản, dê

n

ù tính nhưng không ằng số với tất cả các loại bêtông Mặt khác, công thư với thời gian t = 3 ÷

0 ngày

ính hưởng của cường độ đá ximăng

và cấu

ía đá ximăng có ảnh h

à độ đặc của đá ximăng, tức phụ thuộc tỷ lệ N/X Có thể

imăng tăng dẫn đến cường đ g

Khi tỷ lệ N/X hợp lý thì đá ximăng có độ rỗng bé nhất nên có cường độ cao, do đó

cao

Khi tỷ lệ N/X quá nhỏ thì không đủ nước để ximăng thuỷ hoá hoàn toàn nên cường

trình th

ù rỗng tr

gày

chính xác vì cho rằng lgt/lg28 là

ïc này chỉ đúng h

9

A

Cường độ bêtông phụ thuộc vào cường độ cốt li

tạo bêtông trong đó cường

ệu, cường độ của đá ximăng ưởng rất lớn Cường độ đá ximăng độ cu

lại phụ thuộc vào mác ximăng v

xem : Rb = f (Rđá X , RCL , Rdính kết )

R = f (R , N/X ) Khi mác ximăng cao thì cường độ đá x

eo, khi m imăng thấp thì ngược lại

ộ bêtông cũn tă

cường độ bêtông cũng

imăng giảm Mặt khác, khi đó hỗn hợp bêtông có độ sụt bé gây khó khăn tron

c

i ông

Khi tỷ lệ N/X quá cao, nước tự do còn tồn tại nhiều khi bay hơi sẽ để lại nhiều lô

n cường độ bêtông cũng ong đá ximăng làm cường độ của đá ximăng giảm, nê

giảm Ngoài ra, nếu lượng nước quá nhiều thì hỗn hợp bêtông dễ bị phân tầng không thể

thi công được

Độ rỗng của đá ximăng tạo ra do lượng

nước tự do bay hơi có thể xác định theo công thức

sau :

% 100 1000

% 100

=

r

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

N X

N - lượng nước trong 1m 3 bêtông, kg

Í tuổi 28 ngày, lượng nước

trong đó :

X - lượng ximăng trong 1m 3 bêtông, kg

ω - lượng nước liên kết hoá học, tính bằng

% khối lượng ximăng Ơ

liên kết hoá học khoảng 15 ÷ 20%

b

110 120 130 140 150 160 170 180 190 200

3

ng chặt đ b.Vùng hô

ü đặc c ìng hỗn

20

Lượng nước nhào trộn, kg/m

Sự phụ thuộc của cường độ bêtông

vào lượng nước nhào trộn

a.Vù đầm

hỗn hợp bêtông cứng không ược

ùn hợp bêtông có cường độ

c.Vu hợp bêtông dẻo d.Vu hỗn hợp bêtông ch

40 30

10 0

Mối quan hệ giữa cường độ bêtông với mác ximăng v tỷ lệ N/X được biểu diễn

ua các công thức sau :

à q

CT 1: Công thức N.M.Beliaev

5 , 1 28

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

=

X

N K

R

trong đó :

R b - cường độ chịu nén giới hạn của bêtông sau 28 ngày dưỡng hộ, daN/cm 2

R X - mác của ximăng, daN/cm 2

ûm, kể â ượng của cốt liệu như hình dạng, đặc trưng

28

K - hệ số kinh nghiê đến ch út l

bề mặt Đối với đá dăm K = 3,5 và đối với sỏi K =4

Công thức này không chính xác lắm vì tỷ lệ N/X ngoài thực tế dùng tương đối lớn

CT 2 : Công thức Bolomey - Skramtaev

Trong thực tế, để công thức tính toán được đơn giản hơn, người ta lấy ngược lại tỷ số N/X là X/N Trong trường hợp này, cường độ bêtông là một hàm số của X/N, nghĩa là :

R = f ( X/N ) b Và ở dạng chung thì công thư có thể biïc ểu thị bằng phương trình :

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

N

X AR

R b28 X ; kg/cm 2

Trong đó A và B là hệ số thực nghiệm, nó phụ thuộc vào chất lượng cốt liệu (dạng

hạt, trạng thái bề mặt, cường độ ), phương pháp xác đị h m ì nhiều yếu tố khác

Nếu biểu diễn bằng đồ thị thì hàm số R = f (X/N)

là một dạng đường cong phức tạp, trong đó có một đoạn ơ

ạng gần đường thẳng

n ác ximăng va

b

í d

Trong thực tế giá trị của tỷ lệ X/N thường nằm trong

khoảng từ 2,5 ÷ 3,5 Qua thí nghiệm các loại bêtông dùng

n loại ximăng và cốt liệu k

đường thẳng kéo dài (khi X/N > 2,5) sẽ cắt trục hoành tại

điểm O 2 , bên trái gốc toạ độ, và cách gốc tạo độ một

khoảng B 1 Để đơn giản hoá công thức tính toán cường độ

bêtông, giáo sư Skramtaev đã đề nghị xem giá trị B và B 1

là không đổi và lấy bằng 0,5

Như vậy công thức tính toán sơ bộ cường độ bêtông theo Bolomey - Skramtaev sẽ có dạng như sau :

N

X

⎠

⎞

⎜

⎝

28

N

X AR

ϕ ϕ'

B B

Rb = ARX

(X/N-Rb =

X/

2

Đường cong biểu thị sự phụ thuộc của cường độ bêtông vào tỷ lệ ximăng trên

trình đường thẳng biểu thị cường độ của bêtông phụ thuộc vào tỷ lệ X/N khi X/N ≤ 2,5 và X/N ≥ 2,5

khi : > 2 , 5

N

X

⎠

⎞

⎜

⎝

28

N

X R A

Thay các giá trị A và A 1 vào công thức của Bolomey - Skramtaev ta được sự phụ thuộc của cường độ bêtông vào tỷ lệ X/N biểu thi ở đồ thị dưới đây Khi đó mác của ximăng càng cao, góc ϕ càng lớn và cường độ bêtông càng cao

Khi tỷ lệ X/N ≤ 2,5 đồ thị biểu diễn cường độ bêtông là một chùm đường thẳng xuất phát từ điểm O 1 , còn khi X/N > 2,5 thì đồ thị biểu diễn cường độ bêtông là một chùm đường thẳng xuất phát từ điểm O 2

Tỷ lệ ximăng - nước

Sự phụ thuộc của cường độ bêtông nặng vào X/N khi mác ximăng khác nhau

Aính hưởng của cốt liệu

Xuất phát từ điều kiện đồng nhất về cường độ của các thành phần cấu trúc trong bêtông (đá ximăng và cốt liệu to, nhỏ hay vữa ximăng với cốt liệu to) thì cường độ của cốt liệu ảnh hưởng đến cường độ bêtông chỉ trong trường hợp cường độ của nó thấp hơn hoặc xấp xỉ cường độ của đá hay vữa ximăng Điều này chỉ có thể xảy ra trong bêtông nhẹ dùng cốt liệu rỗng, vì ở đấy cường độ của cốt liệu trong nhiều trường hợp có thể thấp hơn hoặc bằng cường độ của đá hay vữa ximăng

Đối với bêtông nặng dùng cốt liệu đặc thì cường độ của cốt liệu lớn hơn rất nhiều

o với cường độ của đá hay vữa ximăng Vì vậy, ở đây cường độ của cốt liệu không a s

hươ

ính íng

ởng iệu v hợp u

ỏ hơ

g lớn hỗ v ết đị

đến cường độ của bêtông

Sự phân bố giữa các hạt cốt liệu có ảnh hư đến cường độ của bêtông Bình thường hồ ximăng lấp đầy lỗ rỗng giữa các hạt cốt l à đẩy chúng ra xa nhau với cự ly bằng 2 ÷ 3 lần đường kính hạt ximăng Trong trường này do phát huy được vai trò của cốt liệu nên cường độ của bêtông khá cao và yêu cầu yê

cường độ bêtông từ 1,5 lần (đối với bêtông mác nh

mác lớn hơn 300) Khi bêtông chứa lượng hồ ximăn

nhau hơn đến mức hầu như không có tác dụng tương

ximăng và cường độ vùng tiếp xúc đóng vai trò quy

yêu cầu về cường độ cốt liệu ở mức thấp hơn

cầu cốt liệu có cường độ cao hơn

n 300) đến 2 lần (đối với bêtông hơn, các hạt cốt liệu bị đẩy ra xa ới nhau Khi đó cường độ của đá

nh đến cường độ của bêtông, nên

1000 800

600

400

200

550

500

400

300

Cường độ của bêtông còn phụ thuộc vào đặc trưng của cốt liệu Nếu bề mặt cốt liệu hám, sạch cường độ dính kết với vữa ximăng sẽ tăng lên nên cường độ bêtông cũng tăng gược lại, nếu bề mặt cốt liệu trơn, bẩn thì cường độ dính kết sẽ giảm làm cường độ êtông cũng giảm Do đó, với cùng một lượng dùng như nhau thì bêtông dùng đá dăm sẽ

ho cường độ cao hơn khi dùng sỏi Ngoài ra, nếu đường kính cốt liệu nhỏ (cát) tăng thì

ïp hồ ximăng bao bọc sẽ dày lên tạo khả năng dính kết cao nên cường độ bêtông cũng sẽ

c chắc thì khi lượng dùng tăng lên thì cường độ bêtông ệu rỗng thì khi lượng dùng tăng cường độ bêtông sẽ giảm xuống

cấu tạo bêtông

, chất lượng cô

lựa chọn thành phâ

ûu, mà còn tạo ra trong

g hỗn hợp bêtông có độ dẻo thấp, tuy cần lực lèn ép mạnh

n, nhưng cươ này sẽ được nâng cao

î có một tỷ lệ nước

ớc, hỗn hợp bị khô

uống

K :

n

N

b

c

lơ

tăng

Nếu sử dụng cốt liệu đặ

cũng tăng Ngược lại, nếu cốt li

Aính hưởng của

Cường độ của bêtông không những chỉ phụ thuộc vào cường độ của đá ximăng

út liệu mà còn phụ thuộc vào độ đặc của bêtông, nghĩa là phụ thuộc vào sự

ön và chất lượng thi công hỗn hợp bêtông Nếu như trong bêtông có các lỗ rỗng, thì nó không những làm giảm diện tích làm việc của vật liê

bêtông những ứng suất tập trung hai bên lỗ rỗng Ứng suất này sẽ làm giảm khả năng của bêtông chống lại ngoại lực tác dụng Vậy để tạo hình được tốt, ngoài việc lựa chọn thành phần bêtông sao cho đặc chắc nhất, thì vấn đề quan trọng là chọn độ dẻo của hỗn hợp bêtông và phương pháp thi công sao cho thích hợp Có nghĩa là nếu độ dẻo của hỗn hợp

h ng cần lực tác động lớn nhưng cường độ bêtông sau này bêtông cao, tuy lèn ép dễ k ô

không cao Ngược lại, nếu dùn

trong thời gian dài hơ ìng độ bêtông về sau

Đối với một hỗn hợp bêtông, ứng với một

1

điều kiện đầm nén nhất định se

thích hợp nhất Với lượng nước đó bêtông sẽ có độ

đặc cao nhất, sản lượng hỗn hợp bêtông sẽ nhỏ

nhất, do đó cường độ bêtông sẽ đạt giá trị cực đại

Nếu lượng nước thấp hơn hay cao hơn lượng nước

thích hợp thì cường độ bêtông đều giảm xuống

Trong trường hợp đầu do ít nư

không lèn ép được tốt Trong trường hợp sau, do

thừa nước nên đá ximăng sau khi đã cứng rắn sẽ

tồn tại nhiều lỗ rỗng do nước tự do bay hơi để lại

Nếu tăng mức độ lèn chặt lên thì trị số tỷ lệ

nước thích hợp trong hỗn hợp bêtông sẽ giảm

x và cường độ bêtông tăng lên

Cường độ bêtông phụ thuộc vào mức độ lèn

chặt thông qua hệ số lèn ép l

2

3

3 2 1

Sự ảnh hưởng của mức độ lèn chặt hỗn hợp bêtông đến lượng

bêtông

1 - lèn ép mạnh

2 - lèn ép vừa

nước thích hợp và cường độ

l =γo

γ,

ìn chặt, kg/m 3

ông cứng,

i công phù hợp thì hệ số lèn chặt có thể đạt đến 0,95 ÷ 0,98

ộ rỗng của bêtông chủ yếu là độ rỗng trong đá imăng do lượng khí cuốn vào Thể tích rỗng trong bêtông được tính theo công thức sau :

K

trong đó :

γo' - khối lượng thể tích thực tế của hỗn hợp bêtông sau khi le

γo - khối lượng thể tích tính toán của hỗn hợp bêtông, nó bằng tổng khối lượng vật liệu dùng trong 1m 3 bêtông, nghĩa là :

γo = X + N + C + Đ , kg/m 3 Thông thường hệ số lèn chặt K l = 0,9 ÷ 0,95 , riêng đối với hỗn hợp bêt

th

Nếu có biện pháp thi công tốt thì đ

x

29 , 0 5 ,

⎡

+

⎟

⎞

⎜

⎦

⎢

r

trong đó : − 0 , 5α

X

N

: độ rỗng mao quản 0,29α : độ rỗng gen 0,02 ÷ 0,06 : độ rỗng do khí cuốn vào

Aính hưởng của phụ gia

Phụ gia tăng dẻo có tác dụng làm tưng tính dẻo cho hỗn hợp bêtông nên có thể giảm bớt lượng nước nhào trộn, do đó cường độ của bêtông sẽ tăng lên đáng kể Ngoài ra,

ûi ít lỗ rỗng làm tăng kha úng thấm của bêtông

h có tác dụng đẩy trình thuỷ hóa của ximăng nên

g cường độ có thể kéo dài

này là không đáng kể Khi dưỡng hộ bêtông trong điều kiện nhiệt ẩm cường

ủa nó gồm có hai phần : biến dạng ạng đàn hồi tuân theo định luật Húc :

ng, kg/cm

E - môđun đàn hồi của bêtông, kg/cm

ïn

do lượng nước giảm nên tồn ta í năng chô

la g nhanh sự phát triển cường độ bêtông dưỡng hộ t

ngay sau khi dưỡng hộ nhiệt

Ảnh hưởng của điều kiện môi trường bảo dưỡng

Trong điều kiện môi trường nhiệt độ, độ ẩm cao sự tăn

trong nhiều năm, còn trong điều kiện khô hanh hoặc nhiệt độ thấp sự tăng cường độ trong thời gian sau

đ ng tăng rất nhanh trong thời gian

5 Tính biến dạng vì tải trọng

Bêtông là vật liệu đàn hồi dẻo nên biến dạng c

đàn hồi và biến dạng dẻo

Biến d

σ = εE ; kg/cm 2

trong đó : σ - ứng suất trong bêtô 2

ε - biến dạng tương đối của bêtông, cm/cm

Biến dạng đàn hồi xảy ra khi tải trọng tác dụng rất nhanh và tạo ứng suất không lơ lắm (nhỏ hơn 0,2 cường độ giới hạn) và đo biến dạng ngay sau khi đặt tải, nếu để một thời

gian sẽ chuyển sang biến dạng dẻo Biến dạng đàn hồi trong giai đoạn này của bêtông được đặc trưng bằng môđun đàn hồi ban đầu và có thể tính theo công thức sau :

28

360 7 , 1

b

dh

R

+

1000000

E = ; daN/cm 2

trong đó : Rb28 - cường độ chịu nén của bêtông ở tuổi 28 ngày, kg/cm 2

Môđun đàn hồi của bêtông tăng lên khi hàm lượng cốt liệu lớn, cường độ và môđun đàn hồi của cốt liệu tăng lên và hàm lượng ximăng, tỷ lệ N/X giảm

Nếu ứng suất vượt quá 0,2 cường độ giới hạn của bêtông thì ngoài biến dạng đàn hồi còn đo được cả biến dạng dẻo hay biến dạng dư Như vậy biến dạng của bêtông là tổng của biến dạng đàn hồi (ε ) và biến dạng dư (ε ) : đh d

εb = εđh + εd Như vậy, đặc trưng biến dạng của bêtông không phải là môđun đàn hồi mà là môđun biến dạng :

d dh b bd E

ε ε

σ ε

σ

+

=

trong đó : σ - ứng suất trong bêtông, daN/cm 2

εb - biến dạng tương đối của bêtông, cm/cm

εđh - biến dạng đàn hồi của bêtông, cm/cm

εd - biến dạng còn dư của bêtông, cm/cm

n tố gây xâm thực cơ lý đến bêtông là :

ïn , có lượng ngậm bùn cát lớn gây bào mòn hoặc xói òn bê

ôi trường đột ngột có thể gây nên ứng suất nhiệt phá hoại

oá học

Biến dạng của bêtông trước khi bị phá hoại thường không lớn lắm, vào khoảng 0,5

÷ 1,5 mm/m

6 Tính bền vững của bêtông

a Độ bền của bêtông trong môi trường xâm thực cơ lý

Các nhâ

- Các dòng chảy có lưu tốc lơ

- Sự thay đổi độ ẩm liên tục làm bêtông bị co nở thể tích liên tục gây nứt bêtông

- Sự tan băng và đóng băng liên tục

- Sự thay đổi nhiệt độ m

bêtông

- Các điều kiện khí hậu bất lợi như mưa, gió, bão, lũ cũng gây xói mòn bêtông Cường độ bêtông càng cao và bêtông càng đặc chắc thì khả năng chống lại các yếu tố xâm thực cơ lý càng cao, bêtông càng bền vững trong môi trường

b Độ bền của bêtông trong môi trường xâm thực sinh vật

Các loại vi khuẩn, côn trùng trong môi trường tiết ra các loại axit hữu cơ hay vô cơ có thể làm hoà tan một số thành phần của bêtông làm cho bêtông bị ăn mòn

c Độ bền của bêtông trong môi trường xâm thực h

Quá trình ăn mòn hoá học trong bêtông chủ yếu là ăn mòn đá ximăng dưới các hình thức xâm thực hoà tan, xâm thực trao đổi, xâm thực bành trướng Phần này đã ngiên cứu khá đầy đủ ở chương ximăng

ûi, gốm sứ ngăn không cho bêtông ếp xúc trực tiếp với môi trường hoặc có thể cải tạo môi trường nước

dùng bêtông ở môi trường chịu tác dụng lâu dài của hiệt đ o C vì cường độ bêtông sẽ giảm đi rõ rệt Lý do là khi đó nước liên kết

à cấu trúc Và cũng ở

ï dăm bị phá hoại, do thạch

thực tế bêtông nặng có thể chịu được nhiệt độ đến 1200O C trong

üp lý hoặc do co ngót làm xuất hiện

thể thấm qua

Mác chống

Căn cứ vào chỉ tiêu không thấm nước người ta chia bêtông ra làm các loại mác B-2,

Để chống lại sự xâm thực của các yếu tố môi trường thì ta phải làm tăng độ đặc chắc của bêtông bằng cách thiết kế cấp phối bêtông hợp lý, tổ chức quá trình thi công lèn chặt tốt, bảo quản dưỡng hộ tốt và sử dụng một lượng nước nhào trộn hợp lý (có thể giảm lượng nước trong hỗn hợp bêtông bằng các loại phụ gia hoạt tính) Ngoài ra người ta còn có thể tạo lớp bảo vệ bề mặt như bọc một lớp kim loa

ti

d Độ bền của bêtông trong môi trường nhiệt

Theo lý thuyết, không nên

n ộ lớn hơn 250

vật lý sẽ tách ra làm bêtông bị co và gây nứt phá hoại cấu trúc của bêtông Khi nhiệt độ tăng lên đến 500 ÷ 550o C hoặc cao hơn, những sản phẩm thuỷ hoá của ximăng sẽ bị mất

nước hoá học, đá ximăng bị phá hoại đáng kể về mặt thành phần v

nhiệt độ này (550o C) những hạt thạch anh trong cát và trong đa

anh thông thường chuyển sang dạng kết tinh mới (triđimit) thể tích tăng rất lớn, đưa đến phá hoại cấu trúc bêtông

Tuy nhiên trong

an ngắn Đó là do khi ở nhiệt độ 1200O C lớp bên ngoài

màng xốp và rỗng có khả năng cách nhiệt, làm cho nhiệt truyền vào bên trong chậm, do đó khi gặp nhiệt độ cao hơn hoặc lâu hơn bêtông mới bị phá hoại

8 Tính chống thấm của bêtông

Trong bêtông bao giờ cũng tồn tại hệ thống mao quản và lỗ rỗng do nước tự do bay hơi để lại, do lèn chặt chưa tốt, do cấp phối không hơ

nứt nên bêtông có thể bị nước hoặc các chất lỏng khác thấm qua kh

môi trường có áp lực thuỷ tĩnh

Nhưng trong thực tế nước chỉ thấm qua những lỗ rỗng thông nhau mà có đường kính lớn hơn 1µm Còn những lỗ nhỏ hơn hay bằng 1µm thì nước không

được ngay dưới áp lực thuỷ tĩnh rất lớn, vì màng nước hấp phụ trên thành mao quản dày đến 0,5µm, do đó nó thu hẹp diện tích và hầu như hoàn toàn lấp kín các mao quản

Đối với các kết cấu và công trình có yêu cầu về mức độ chống thấm thì người ta xác định độ chống thấm bằng mác chống thấp theo áp lực thuỷ tĩnh thực dụng

ủa bêtông được đặc trưng bằng áp lực nước lớn nhất tính bằng átmốtphe

gây ra vết thấm trên bề mặt mẫu có kích thước quy định

-8 nghĩa là bêtông không bị nước thấm qua ở áp