Vật liệu chế tạo bê tông ppsx

• Nước sản xuất bờ tụng phải thỏa món tiờu chuẩn TCVN4506-1987 Cũ hay TCXDVN302-2004 Mới – “Nước cho bờ tụng và vữa – Yờu cầu kỹ thuật” • Nước phải cú chất lượng tốt khụng ủược chứa axit

Trang 1

5-2 V Ậ T LI Ệ U CH Ế T Ạ O Bấ TễNG

I- XI MĂNG

Là chất kết dính có nhiệm vụ:

- Liên kết các hạt cốt liệu cát đá lại với nhau bằng cách lấp đầy lỗ rỗng giữa các hạt CL, bao quanh các hạt CL;

- Đảm bảo cho h ỗ n h ợ p bê tông khi mới trộn có độ dẻo.

1/ Chọn loại xi măng

- Tuỳ theo yêu cầu, chỉ tiêu kỹ thuật của bê tông để chọn loại xi măng cho thích hợp:

BT yêu cầu chống xõm th ự c : Chọn XM Po-Pu, XM Po-xỉ;

BT yêu cầu chịu nhiệt: Chọn XM Po-xỉ

- Với công trình thuỷ công, làm việc trong môi trường nước phải tiến hành phân tích mẫu nước rồi tra bảng xâm thực để chọn loại xi măng cho thích hợp.

* Có thể tham khảo bảng 5-2 (tr140) qui định sử dụng hợp lý loại xi măng tùy thuộc vào yêu cầu của bê tông.

Trang 2

2/ Chọn mác xi măng

- Mác xi măng được chọn dựa theo mác bê tông

- Lựa chọn mác mác xi măng phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật (mác bê tông thiết kế)

và yêu cầu kinh tế (tiết kiệm xi măng).

- Có 2 cách chọn:

+ Theo bảng (5-1)-Tr139 + Theo khoảng phạm vi cho phép:

* Theo GT ĐHTL

Rb≤ 300 > Rx=(1,7-:-2,5)Rb

Rb>300 > Rx=1,5Rb

* Theo GT THXD số 1

Rb≤ 300 > Rx=(2-:-3)Rb

Rb>300 > Rx=1,5Rb

I- XI MĂNG

B Ả NG 5-1 QUI ðỊ NH S Ử D Ụ NG MÁC XM ðỂ

dưới 500 500

600 500

dưới 400

400 ữ600 500

400

200 và 600

300 ữ500 400

300

200 và 600

300 ữ500 400

250

200, 500 và 600 400

300 200

400 trở lên 200

300 150

300 trở lên

-200 100

300 trở lên 200

CKD mác thấp

25 ữ75

Không cho phép

sử dụng

Cho phép

sử dụng

Phạm vi

sử dụng

Mác xi măng Mác bê

tông

Trang 3

2/ Chọn mác xi măng

- Không nên dùng XM mác quá thấp để sản xuất bê tông mác cao vì như vậy không an toàn về mặt kỹ thuật Ngoài ra, như vậy lượng dùng XM cho 1m 3 BT sẽ tăng lên Độ co ngót của bê tông tăng Khả năng nứt nẻ tăng.

- Không nên dùng XM mác cao quá để sản xuất bê tông mác thấp vì như vậy theo tính toán lượng dùng XM cho 1m 3 BT nhỏ quá, không đủ để phân phối đều và lấp

đầy lỗ rỗng giữa các hạt CL và vẫn phải dùng một lượng xi măng tối thiểu theo qui

định ở bảng 5-6 dẫn đến không kinh tế Mặt khác khi mác XM cao thì hàm lượng

C3S nhiều dễ gây ra xâm thực.

* Có thể tham khảo bảng 5-2 (Tr140) qui định sử dụng hợp lý loại xi măng và mác

xi măng.

I- XI MĂNG

II- NƯỚ C

• Trong sản xuất bờ tụng, nước ủúng vai trũ quan trọng Nước ủược dựngủể:

Rửa cốt liệu; Trộn hỗn hợp bờ tụng, rửa mỏy trộn; và Bảo dưỡng

• Nước sản xuất bờ tụng phải thỏa món tiờu chuẩn TCVN4506-1987 (Cũ) hay TCXDVN302-2004 (Mới) – “Nước cho bờ tụng và vữa – Yờu cầu kỹ thuật”

• Nước phải cú chất lượng tốt (khụng ủược chứa axit, muối và dầu mỡ) ủể

khụng ảnh hưởng ủến thời gianủụng kết, khảnăng rắn chắc của xi măng và khụng gõyăn mũn cốt thộpủối với kết cấu bờ tụng cốt thộp

• Nói chung nước sinh hoạt có thể dùng để chế tạo bê tông

• Các loại nước sau đây không dùng để chế tạo bê tông:

+ Nước ở đầm ao, cống rãnh có nhiều tạp chất hữucơ

+ Nước chứa nhiều axit, đường, mỡ

+ Nước thải công nghiệp có độ pH<4 (tính axit cao)

• Nước biển có thể dùng để chế tạo bê tông cho những kết cấu làm việc trong môi trường nước biển nếu tổng các loại muối trong nước không quá 35g/l, tuy nhiên Rb sẽ giảm và không được sử dụng khi bê tông có cốt thép

Trang 4

CÁC T Ạ P CH Ấ T CÓ H Ạ I TRONG N ƯỚ C S Ả N XU Ấ T BÊ TÔNG

• Cacbonat và bicacbonat của Na và K ảnh hưởng ñến thời gian

ñông kết của bê tông Cacbonat Natri có thể khiến bê tông ñông

kết nhanh, Bicacbonat có thể ñẩy nhanh ñông kết hoặc làm chậm quá trình ñông kết Khi có nồng ñộc cao, những muối này có thể

làm giảm mạnh cường ñộbê tông

• Natri Clorua (NaCl) hoặc Natri Sunphat (Na2SO4) có thể ñược dùng với hàm lượng lớn Nước có nồng ñộ NaCl vượt quá 20000 ppm và có nồng ñộ Na2SO4 vượt quá 10000 ppm ñã ñược thử

nghiệm và thành công Canxi Carbonate (CaCO3) và Manhê Carbonate (MgCO3) rất ít tan và thường nồng ñộ không ñủ cao ñể

ảnh hưởng ñến các tính chất của bê tông Canxi Bicacbonat (Ca(HCO3)2) và Manhê (Mg(HCO3)2) có mặt trong một số nước sinh hoạt, và nồng ñộ tới 400 ppm ñược coi là không có hại

12/19/2008 Chương IV Xi măng Pooclăng (Po) và bê tông dùng xi măng Po 7

• Manhê Sunphat (MgSO4) và Manhê Clorua (MgCl2) tới 40000 ppm

ñã từng ñược sửdụng mà không gây ảnh hưởng ñến cường ñộ bê tông Canxi Clorua (CaCl2) ñược sử dụng như phụ gia ñông cứng nhanh với lượng trộn tới 2% theo khối lượng xi măng

• Nồng ñộmuối sắt tới 40000 ppm ñã ñược sử dụng thành công, tuy nhiên, nước ngầm tự nhiên thường có nồng ñộ không lớn hơn từ

20 ñến 30 ppm

• Muối manganese, thiếc, kẽm, chì, ñồng có thể làm giảm cường ñộ

và thay ñổi thời gian ñông kết của bê tông Một số loại muối ñóng vai trò như là chất như Natri Photphat khi có lượng nhỏ khoảng 0.1% khối lượng xi măng, chúng cơ thể kéo dài thời gian ñông kết

và sự phát triển cường ñộ của xi măng

Trang 5

• Nước biển nói chung chứa 35000 ppm muối có thể ñược sử dụng cho bê tông không cốt thép, và sẽ cho thấy sự tăng cường ñộ

sớm, và giảm nhẹ cường ñộ ở tuổi 28 ngày so với thiết kế Nước

biểnñãñược sử dụng cho bê tông cốt thép, tuy nhiên nếu cốt thép không có lớp bảo vệ ñủ dày hoặc nếu bê tông không có tính chống

thấm, nguy cơ ăn mòn sẽ ngày càng tăng Nước biển không nên

sửdụng cho bê tôngứng suất trước

• Các loại cốt liệu lấy từ biển có thể sử dụng ñược với nước trộn bê tông sạch, do lượng muối bao bọc trên bề mặt cốt liệu chiếm khoảng 1 % so với khối lượng nước trộn

• Nói chung, nước trộn có chứa nồng ñộ các axit vô cơ khoảng

10000 ppm không có ảnh hưởng bất lợi tới cường ñộ bê tông

Mức ñộ chấp nhận ñược của nước trộn có chứa axít nên dựa vào

nồng ñộ tính bằng ppm, hơn là giá trị pH vi ñộ pH không thật sự tin

cậy

• Nồng ñộ Natri hydroxide (NAOH) tới 0.5% so với khối lượng xi

măng không ảnh hưởng nhiều ñến cường ñộ bê tông, không gây

ñông kết nhanh Kali hydroxide (KOH) có nồng ñộ tới 1,2% so với

khối lượng xi măng có thể làm giảm cường ñộ ñối với một số loại

xi măng nhất ñịnh, và không ẩnh hưởng ñến cường ñộ của các

loại xi măng khác

• Nước thải công nghiệp và nước cống rãnh vệ sinh có thể sử dụng

ñược cho bê tông Sau khi nước thải chảy qua hệ thống nước thải

tốt, hàm lượng chất thải rắn thông thường quá thấp ñể gây ảnh

hưởng ñáng kể ñến bê tông Nước thải từ các xưởng thuộc da, nhà máy sơn, luyện than cốc, nhà máy hoá chất, nhà máy ma

kẽm… có thể chưa ñựng tạp chất có hại Với tất cả các nguồn

nước có nghi ngờ, phải làm thí nghiệm so sánh cường ñộ trước khi sửdụng nước cho sản xuất bê tông

Trang 6

Ớ Nồng ựộ đường nhỏ từ 0,03Ở0,15% so với khối lượng xi măng

thường làm chậm thời gian ựông kết của xi măng Cường ựộ có

thể giảm ở tuổi 7 ngày và tăng ở tuổi 28 ngày Khi lượng ựường

tăng lên tới 0,2% so với khối lượng xi măng, thời gian ựông kết sẽ

nhanh hơn Khi lượng ựường vượt quá 0,25%, thời gian ninh kết

sẽ rất nhanh và suy giảm cường ựộ ở 28 ngày tuổi Nước chứa hàm lượng quá 500 ppm ựường thì cần phải kiểm nghiệm trước khi sửdụng

Ớ đất sét hoặc là những tạp chất mịn có thể chấp nhận ựược với

nồng ựộ tới 2000 ppm Dù ựất sét có thể ảnh hưởng ựến các tắnh

chất khác của xi măng, nhưng thường cường ựộ sẽ không bỉ ảnh

hưởng khi nước có hàm lượng cao hơn

Ớ Nước có nhiều phù sa cần ựược làm lắng trước khi sử dụng ựể

loại bớt lượng bùn (phù sa) và ựất sét lơlửng

Ớ Khoáng vật dầu mỏ ành hưởng ựến sự phát triển cường ựộ ắt hơn

dầu thực vật hay dầu ựộng vật, tuy nhiên, khi nồng ựộ lớn hơn 2%

so với lượng xi măng, cường ựộ giảm khoảng 20% hoặc hơn

Ớ Các chất bẩn vô cơnhư tảo lẫn trong nước gây ra suy giảm cường

ựộ mạnh do ảnh hưởng của sự gắn kết và lượng khắ lọt vào quá

lớn

Ớ Cũng như với các vật liệu ựược sử dụng trong sản xuất bê tông,

nếu nước không có sẵn thì nên tiến hành thắ nghiệm ựể so sánh các tắnh chất đôi khi hỗn hợp bê tông cũng có thể ựược hiệu

chỉnh ựểbù lại một lượng nước sao cho không làm giảm cường ựộ

hoặc có cácựặc tắnh bất lợi khác

Ớ Nên cẩn trọng khi sử dụng nước có chứa axit hoặc các hỗn hợp vô

cơ, do có thể xuất hiện các phản ứng bề mặt hoặc làm chậm quá trình ựông kết Những mối quan tâm khác ựối với nước bảo dưỡng liên quan ựến màu nhuộm hoặc bạc màu do ựộ bẩn của nước

Trang 7

- Cú hai p hương pháp kiểm tra chất lượng nước xem có sử dụng để chế tạo bê tông

được không:

+ PP trực tiếp: Phân tích mẫu nước, tìm hàm lượng các chất hoà tan trong nước Đối chiếu với QP nếu thoả mãn thì dùng đựơc, nếu không phải xử lý.

+ PP gián tiếp: Trộn lượng X, N, C, Đ theo tính toán với nước lấy tại hiện trường 6 mẫu, nước sạch 6 mẫu Sau 28 ngày dưỡng hộ trong cùng ĐKTC thì đem

ép

Nếu RbĐD >90%RbNS thì nước định dùng có thể dùng để chế tạo bê tông

được.

• Thành phần cốt liệu của hỗn hợp bờ tụng chiếm từ 60-80 % thể tớch

của bờ tụng, và những ủặc tớnh của cốt liệu ảnh hưởng trực tiếp ủến cỏc tớnh chất của bờ tụng

• Việc lựa chọn cốt liệu sẽquyếtủịnh tới tỷ lệhỗn hợp bờ tụng, tớnh chất

kỹ thuật và tớnh kinh tế của bờ tụng thiờt kế, vỡ vậy cần hiểu ủược tầm quan trọng của việc lựa chọn, thớ nghiệm và sử dụng cốt liệu như thảo

luận trong chương 3

• CÁC YẾU TỐ LIấN QUAN ðẾN CỐT LIỆU Cể ẢNH HƯỞNG ðẾN TÍNH CHẤT CỦA HỖN HỢP Bấ TễNG, Bấ TễNG VÀ THÀNH PHẦN

Bấ TễNG KHI THIẾT KẾ

1 Cường ủộcốt liệu

2 ðộrỗng và cấu trỳc lỗrỗng của cốt liệu

3 Khối lượng riờng và khối lượng thểtớch

4 Hỡnh dạng hạt và bềmặt hạt

5 Thành phần hạt và kớch thước hạt

III- C Ố T LI Ệ U

Trang 8

1- Cường ñộ vàñộ ñặc chắc của cốt liệu

• Cốt liệu ñược chọn sử dụng phải cứng chắc, có ñộ bền hạt, tránh các

hạt mềm yếu và các phần tử hữu cơ xốp chứa trong cốt liệu, vì chúng

sẽ làm giảm khả năng chống lại tác ñộng của thời tiết Cốt liệu thô

thường ñược kiểm tra bằng trực quan ñể phát hiện hạt mềm yếu

• TCVN qui ñịnh: Hàm lượng hạt mềm yếu, phong hóa <10%

2- ðộ rỗng, cấu trúc lỗrỗng trong của cốt liệu

• ðộ rỗng và cấu trúc rỗng bên trong cốt liệu cho phép xác ñịnh sự

chống lại quá trình ñóng tan băng Nếu cốt liệu hút quá nhiều nước, khi nước ñóng băng sẽ không có không gian ñể nước nở thể tích do

ñó sẽgây ra sự phá hủy kết cấu

3- Kh ố i l ượ ng riêng và kh ố i l ượ ng th ể tích c ủ a c ố t li ệ u

• Khối lượng thểtích biểu thị bằng pcf hoặc kg/m3:

– Cốt liệu nhẹ cáchñiện : 6-70lb/ft3,

, – Cốt liệu nhẹ của kết cấu: 30-70 lb/ft3

– Cốt liệu cho bê tông nhẹthông thường: 75-110 lb/ft3

– Cốt liệu cho bê tông nặng: 110-290 lb/ft3

• Kh ố i l ượ ng riêng không ñược dùng ñể ñánh giá chất lượng cốt liệu,

nhưngñược dùng ñể thi ế t k ế thành ph ầ n bê tông

• ðể sử dụng trong tính toán thiết kếthành phần bê tông, khối lượng thểtích

của cốt liệu ñược xác ñịnh ở trạng thái bão hoà nước, bề mặt khô (Tiêu chuẩn ASTM C127, ASTM C128)

• ðộ ẩm của cốt liệu ñược phân thành ñộ ẩm bên trong là ñộ ẩm do hút

nước và ñộ ẩm bên ngoài hoặc ñộ ẩm bềmặt Cần phải biết ñộ ẩm của cốt

liệu ñể khống chế khối lượng của một mẻ bê tông và lượng nước chứa trong bê tông

• Çt cã hiÖn t−îng në thÓ tÝch khi ngËm n−íc: Khi h¹t çt ngËm n−íc, mÆt ngoµI cña nã cã mét mµng n−íc phñ, do søc căng mÆt ngoµI cña çt, giữa

c¸c h¹t ph¸t sinh lùc ®Èy lÉn nhau lµm cho møc hæng tăng lªn, c¸t trë nªn xèp, khèi l−îng thÓ tÝch gi¶m do ñó cần lưu ý khi tính lượng cátẩm thực tế

Trang 9

12/19/2008 Chương IV Xi măng Pooclăng (Po) và bê tông dùng xi măng Po 17 III- C Ố T LI Ệ U

4- Hình dạng hạt và bềmặt hạt cốt liệu

• Hình dạng và bề mặt các hạt ảnh hưởng ñến hỗn hợp bê tông tươi

hơn với bê tông ñã rắn chắc Cấu trúc thô hoặc hạt mỏng yêu cầu

lượng dùng nước nhiều hơnñể tạo ra hỗn hợp bê tông có cùng tính công tác so với cốt liệu tròn, nhẵn

• Cốt liệu dạng thoi, dẹt, góc cạnh nhọn cũng yêu cầu lượng xi măng nhiều hơn ñể giữ nguyên tỷ lệ nước/xi măng Vì vậy hàm lượng các

hạt dẹt, thoi không lớn hơn 15% khối lượng cốt liệu

• Sử dụng sỏi tròn sẽ thường giảm ñược 15lb nước trộn bê tông, và

giảm ñược lượng dùng xi măng tương ứng, vì vậy sẽsản xuất ra bê tông tiết kiệm hơn

• Hàm lượng hạt thoi dẹt yêu cầu <35% trong cốt liệu thô

Trang 10

5- Thành phần hạt và kích thước hạt cốt liệu

• Thành phần hạt và kích thước lớn nhất của cốt liệu (Mñl của cát và

Dmax của ñá) có ảnh hưởng ñến liều lượng cốt liệu cũng như là

lượng xi măng và nước trộn, tính công tác, tính kinh tế, ñộ rỗng và tính co thểtích của bê tông

• Cát quá thô thường sản xuất ra hỗn hợp bê tông có tính công tác kém, còn cát quá mịn thường sản xuất ra bê tông không kinh tế

• Nói chung, cốt liệu có ñường cong thành phần hạt trơn, nghĩa là không vượt quá hoặc thiếu hụt các cỡ hạt cho hỗn hợp bê tông tốt

nhất ðể ñảm bảo tính công tác cho quá trình trộn bê tông nghèo xi

măng, thành phần hạt phải ñạt ñược tỷ lệ % lớn nhất lọt qua các sàng nhưmong muốn

6- Tạp chất trong cốt liệu

• Cốt liệuñược chọn sử dụng phải sạch, không có hoạt tính (không có thành phần phản ứng với xi măng khi trộn chung), không phủ bởiñất sét, hoặc là các loại vật liệu khác làm ảnh hưởng ñến bộ xương của

vữa xi măng

• Mặc dù cốt liệuñược coi như là thành phần “bên trong” của hỗn hợp

bê tông nhưng vẫn xảy ra các phản ứng kiềm Nếu không có tài liệu

thống kê, hoặc một loại cốt liệu mới ñang có ý ñịnh sử dụng, cần tiến hành thí nghiệm ñể xác ñịnh phảnứng kiềm – cốt liệu

Trang 11

1 Cịc loỰi phô gia dỉng cho bế tềng

Ớ Phụ gia ựiều chỉnh tốc ựộ ựông kết của hỗn hợp bê tông

Ớ Phô gia giờm n−ắc th−êng

Ớ Phô gia giờm n−ắc bẺc cao (siếu dĨo)

Ớ Phô gia cuèn khÝ

Ớ Phô gia hoỰt tÝnh Puzểlan

Ớ Phô gia xử lư cao

Ớ Tro bay (Fly Ash, FH)

Ớ Muéi silic (Silica fume, SF)

Ớ Phô gia tro trÊu (Rice Husk Ash, RHS)

Ớ Phô gia nẻ

Ớ Phô gia chèng thÊm n−ắc

Ớ Phô gia ục chạ ăn mưn cèt thĐp

2 Tịc dông cựa phô gia ệèi vắi bế tềng vộ vữa

a) đèi vắi hẫn hĩp bế tềng

- Tăng tÝnh dÔ ệữ (ệé sôt) mộ khềng cẵn tăng l−ĩng nuắc trén; hoẳc giờm l−ĩng n−ắc trén mộ vÉn giữ ệ−ĩc tÝnh dÔ ệữ cựa hẫn hĩp bế tềng vộ v ữ a;

- Lộm chẺm hoẳc tăng nhanh thêi gian ệềng kạt, ệãng rớn cựa xi măng vộ bế tềng;

- Lộm bế tềng khềng bỡ co ngãt hoẳc hểi nẻ thÓ tÝch;

- Giờm tiạt n−ắc, phẹn tẵng cựa hẫn hĩp bế tềng vộ v ữ a;

- Cời thiỷn khờ năng bểm;

- Lộm chẺm sù mÊt ệé sôt theo thêi gian (hay duy trì ệé sôt theo thêi gian).

Trang 12

b) đèi vắi bế tềng ệ" cụng rớn

- Lộm chẺm hoẳc giờm sù phịt nhiỷt trong thêi gian cụng hoị ban

ệẵu;

- Tăng nhanh tèc ệé phịt triÓn c−êng ệé, hoẳc tăng c−êng ệé ban

ệẵu vộ vÒ sau;

- Tăng ệé bÒn;

- Tăng khờ năng chèng thÊm n−ắc (giờm tÝnh thÊm);

- Khèng chạ ệé nẻ do phờn ụng kiÒm cựa cèt liỷu chụa silic về

ệỡnh hình ;

- Tăng ệé dÝnh kạt cựa bế tềng vắi cèt thĐp;

- Tăng ệé dÝnh kạt giữa bế tềng cò vộ mắi;

- Ức chạ ăn mưn cèt thĐp.

3 Phô gia ệiÒu chửnh tèc ệé ệềng kạt

* Nguyên lý ự i u ch nh th i gian ự ông k t c a xi m ă ng (bê tông):

C1: đ i ề u ch ỉ nh n ồ ng ựộ ion Ca +2 trong h ồ xi m ă ng ựể thay ựổ i t ố c ựộ th ủ y phân C3S,

t ừ ự ó thay ựổ i t ố c ựộ ự óng r ắ n c ủ a xi m ă ng vì C3S có hàm l ượ ng nhi ề u nh ấ t.

C2: đ i ề u ch ỉ nh n ồ ng ựộ ion có vai trò keo t ụ là các ion có hóa tr ị Ộ+Ợ nh ư Al +3 hay Na +

A- Ph gia kĐo dài thi gian ựềng kt

a) Cịc muối nitrat: NaNO 3 , KNO 3 (L àm thay ựổ i n ồ ng ựộ ion Ca +2 )

2NaNO3+ Ca(OH)2+4H2O Ca(NO3)2.4H2O + 2NaOH

Ca(NO3)2.4H2O dễ tan hơn Ca(OH)2 lộm cho nồng ựộ Ca +2 trong dung dỡch tăng Tốc ựộ thuỷ phẹn của C3S chậm lại Thời gian ựềng kết kĐo dội ra

b) Thạch cao: Làm thay ựổ i n ồ ng ựộ ion Al +3

c) Phụ gia khoịng vật hoạt tÝnh: Làm quá trình ự ông r ắ n di ễ n ra qua hai giai ự o ạ n

d) Phụ gia hoị dẻo: Tạo màng ph ụ gia xung quanh các h ạ t xi m ă ng làm ch ậ m quá trình th ủ y hóa c ủ a khoáng v ậ t v ớ i n ướ c.

Định dạng
Số trang	14
Dung lượng	312,02 KB