Nghiên cứu sử dụng cát nghiền cho bê tông tự lèn

B ào Nha, Anh, Pháp, Italia, Vênêxuêla cát nghi n đã là ngu n nguyên li u chính thay cho cát thiên nhiên trong bê tông.

M C L C

PH N M U 1

I TÍNH C P THI T C A TÀI 1

II M C ÍCH NGHIÊN C U C A TÀI 2

III CÁCH TI P C N VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U 2

1 Cách ti p c n 2

2 Ph ng pháp nghiên c u 3

IV K T QU D KI N T C 3

CH NG I: T NG QUAN V NGHIÊN C U VÀ S D NG CÁT NGHI N, BÊ TÔNG T LÈN 4

1.1 T ng quan v cát nghi n 4

1.1.1 Tình hình nghiên c u s d ng cát nghi n trên th gi i: 4

1.1.2 Tình hình nghiên c u s d ng cát nghi n Vi t Nam: 7

1.2 T ng quan v bê tông t lèn 10

1.2.1 Tình hình nghiên c u BTTL trên th gi i: 14

1.2.2 Tình hình nghiên c u ng d ng BTTL t i Vi t nam: 17

1.3 Nhu c u đ i v i bê tông t lèn (BTTL) trong xây d ng: 18

1.4 K t lu n ch ng I: 18

CH NG II: TÍNH CH T C A V T LI U VÀ CÁC PH NG PHÁP NGHIÊN C U THÍ NGHI M 19

2.1 Tính ch t c a các lo i v t li u: 19

2.1.1 Xi m ng: 19

2.1.2 Tro bay: 19

2.1.3 C t li u l n: 22

2.1.4 C t li u nh : 25

2.1.5 Ph gia hóa s d ng cho bê tông: 29

2.1.6 N c: 31

2.2 Ph ng pháp nghiên c u: 32

2.2.1 Ph ng pháp xác đ nh các tính ch t c a nguyên v t li u s d ng: 32

2.2.2 Ph ng pháp xác đ nh tính ch t c a h n h p bê tông và bê tông 33

2.2.3 Ph ng pháp thi t k thành ph n BTTL 34

2.2.4 Ph ng pháp toán quy ho ch th c nghi m các tính ch t c a bê tông: 34

2.3 K t lu n ch ng 2: 42

CH NG 3: THI T K THÀNH PH N BTTL S D NG CÁT NGHI N – ÁP D NG CHO H NG M C 3 C NG P XÀ LAN (HAI H U, BA TÌNH, HAI TH NG) THU C TI U D ÁN H TH NG TH Y L I ÔNG NÀNG R N, T NH B C LIÊU: 44

3.1 Ph ng pháp thi t k thành ph n BTTL s d ng cát nghi n: 44

3.1.1 Ch n c p ph i s b c a bê tông: 44

3.1.2 K t qu c ng đ nén c a c p ph i bê tông: 44

3.1.3 Nghiên c u thành ph n c a BTTL s d ng cát nghi n b ng ph ng pháp toán quy ho ch th c nghi m 49

3.1.4 Nghiên c u thi t k thành ph n BTTL s d ng cát nghi n 60

3.2 Các thành ph n h p lý c a h n h p cát, đá trong BTTL s d ng cát nghi n: 70

3.2.1 nh h ng c a N/(X+TB) và C/(C+ ) đ n c ng đ c a bê tông tu i 28

(R28): 70

3.2.2 Thành ph n h t h p lý c a h n h p cát nghi n và đá d m: 72

3.3 Nghiên c u tính ch t c a BTTL s d ng cát nghi n: 72

3.3.1 ch y xòe c a BTTL s d ng cát nghi n: 72

3.3.2 C ng đ nén c a BTTL s d ng cát nghi n: 75

3.3.3 C ng đ kéo khi u n c a BTTL s d ng cát nghi n và cát vàng t nhiên: 76 3.3.4 ch ng th m n c c a BTTL s d ng cát nghi n và cát vàng t nhiên: 78 3.4 So sánh BTTL s d ng cát nghi n và BTTL s d ng cát vàng t nhiên, đ xu t ph m vi ng d ng c a lo i BTTL s d ng cát nghi n: 81

3.5 ng d ng nghiên c u cho h ng m c 3 c ng p xà lan (Hai H u, Ba Tình, Hai Th ng) thu c ti u d án H th ng th y l i ông Nàng R n, t nh B c Liêu: 82

3.5.1 T ng quan v d án: 82

3.5.2 H ng m c ng d ng: 84

3.5.3 Ngu n cung ng v t li u: 85

3.6 K t lu n ch ng 3: 86

K T LU N VÀ KI N NGH 88

I K T LU N 88

II KI N NGH 89

TÀI LI U THAM KH O 90

TI NG VI T 90

TI NG ANH 92

DANH M C HÌNH V

1 Hình 1.1: Hình nh các tr m nghi n sàng cho bê tông đ m l n (công su t 1.700.000m3/n m) và c s nghi n sàng cho bê tông CVC (công su t

220.000m3/n m) t i công trình th y đi n B n Chát – Lai Châu (2011) …… 8

2 Hình 1.2: Hình nh công tác tr c t li u đá d m, cát nghi n t i bãi tr công trình th y đi n B n Chát (2011)……….……… 9

3 Hình 2.1: Tro bay lo i F và c u trúc h t tro bay……….20

4 Hình 2.2: Hình nh đá d m……….23

5 Hình 2.3: Cát nghi n thay th cho cát vàng………26

6 Hình 2.4: Thành ph n h t c a cát vàng theo TCVN 7570:2006……….28

7 Hình 2.5: Thành ph n h t c a cát nghi n theo TCVN 9205:2012……… 29

8 Hình 2.6: Ph gia hóa d o PC 03………31

9 Hình 2.7: Quy ho ch th c nghi m theo ph ng pháp leo d c………35

10 Hình 3.1: Công tác đúc m u thí nghi m nén hình l p ph ng cát nghi n và cát vàng……….45

11 Hình 3.2: Công tác thí nghi m nén m u hình l p ph ng……… 46

12 Hình 3.3: C ng đ nén c a các lo i BTTL s d ng c t li u nh khác nhau các tu i 7,14 và 28 ngày……… 47

13 Hình 3.4: Bi u th c ng đ nén c a các lo i BTTL s d ng c t li u nh khác nhau các tu i 7,14 và 28 ngày……… 48

14 Hình 3.5: c ng đ nén c a BTTL tu i 28 ngày theo bi n mã X1 khi X3 =-1….57 15 Hình 3.6: c ng đ nén c a BTTL tu i 28 ngày theo bi n mã X1 khi X3=+1…58 16 Hình 3.7: Giao di n chính c a ph n m m Design -Expert® 7.0.0……….64

17 Hình 3.8: N i dung k ho ch b c 2 tâm xoay……….65

18 Hình 3.9: i n thông tin hàm m c tiêu……… 65

19 Hình 3.10: i n giá tr hàm m c tiêu……… 66

20 Hình 3.11: Ph ng trình h i quy v c ng đ kháng nén c a BTTL s d ng cát nghi n……… 67

21 Hình 3.12: Ki m tra tính t ng h p c a mô hình đ i v i cát nghi n………….68

22 Hình 3.13: M t bi u hi n quan h R28 và các t l N/(X+TB); C/(C+ )…… 69

23 Hình 3.14: Các đ ng đ ng m c bi u di n quan h R28 và các t l N/(X+TB); C/(C+ )……… 69

33 Hình 3.24: V trí d án thu c huy n V nh L i và m t ph n thành ph B c Liêu……… ………….……… ……… 83

34 Hình 3.25: C t d c xà lan b n d m b = 5m.……… ……… 85

DANH M C B NG BI U

1 B ng 1.1: Tiêu chu n ch tiêu k thu t c a cát nghi n……… 5

2 B ng 2.1: Các ch tiêu c lý c a xi m ng PCB40 Hoàng Th ch………19

3 B ng 2.2: Thành ph n hóa h c c a tro bay (%)……… …22

4 B ng 2.3: Các ch tiêu và tính ch t c a đá d m 5-10mm………24

5 B ng 2.4: Các ch tiêu và tính ch t c a đá d m 10-20mm……… 25

6 B ng 2.5: Các ch tiêu tính ch t c a c t li u nh ………26

7 B ng 2.6: Thành ph n h t c a c t li u nh ……….27

8 B ng 2.7: Các thí nghi m theo tiêu chu n s d ng nghiên c u tính ch t v t li u……… ….33

9 B ng 2.8: Các thí nghi m theo tiêu chu n nghiên c u tính ch t c a h n h p bê tông và bê tông………34

10 B ng 2.9: B ng xác đ nh giá tr cánh tay đòn , s đi m sao và s đi m tâm……… ……42

11 B ng 3.1: Thành ph n c p ph i s b c a BTTL s d ng các lo i c t li u nh khác nhau………44

12 B ng 3.2: C ng đ nén c a BTTL các tu i 7,14 và 28 ngày……….47

13 B ng 3.3: Ma tr n quy ho ch th c nghi m b c 1 v i 3 nhân t nh h ng… 50

14 B ng 3.4: Các giá tr c ng đ nén c a BTTL s d ng cát nghi n………51

15 B ng 3.5: C ng đ nén c a BTTL tu i 28 ngày theo bi n mã X1 khi X3=-1 57

16 B ng 3.6: C ng đ nén c a BTTL tu i 28 ngày theo bi n mã X1 khi X3=+1……….58

17 B ng 3.7: Vùng d ng c a BTTL s d ng cát nghi n……….60

18 B ng 3.8: Mã hóa các h s th c nghi m c a h n h p BTTL s d ng cát nghi n……… 61

19 B ng 3.9: Thành ph n c p ph i quy ho ch BTTL s d ng cát nghi n……… 61

20 B ng 3.10: C ng đ nén tu i 28 ngày c a BTTL s d ng cát nghi n……….62

21 B ng 3.11: Thành ph n h t h p lý c a h n h p c t li u đá d m và cát nghi n……… 72

22 B ng 3.12: K t qu so sánh c ng đ nén c a BTTL s d ng c p ph i h t t nhiên và c p ph i h t t i u……… ….75

23 B ng 3.13: B ng so sánh các y u t nghiên c u gi a BTTL s d ng cát nghi n

và BTTL s d ng cát vàng t nhiên có cùng các thành ph n c p ph i nh b ng 3.1………81

s d ng, các chuyên gia xây d ng đã ph i h p v i các nhà khoa h c v l nh v c v t

li u nh m khai thác tri t đ các u đi m, kh c ph c nh ng t n t i c a bê tông , bê tông

c t thép; vì th đã có nh ng công ngh s n xu t và thi công bê tông tiên ti n ra đ i

M t trong nh ng công ngh m i đó là công ngh bê tông t lèn (BTTL) Ch t l ng và

đ b n c a các k t c u t bê tông và bê tông c t thép, ngoài vi c ch n v t li u phù h p, thi t k thành ph n c p ph i t i u, thì còn ph thu c ch y u vào công ngh thi công, công tác đ , đ m và b o d ng bê tông Th c t cho th y đã có r t nhi u nh ng khuy t

t t c a k t c u bê tông, bê tông c t thép là do quá trình thi công t o ra Nh t là đ i v i các công trình thu l i th ng xuyên ho c đ nh k ti p xúc v i n c, thì nh ng khuy t

t t nh phân t ng, r , n t v.v do thi công không đ m b o ch t l ng gây ra s làm

gi m đáng k tu i th c a công trình Trong các công trình xây d ng, có r t nhi u các

k t c u có hình d ng ph c t p, c t thép d y đ c, có nhi u góc c nh thì vi c đ m h n

h p bê tông r t khó có th th c hi n m t cách hoàn ch nh K t qu khi k t c u bê tông không đ c đ m ch t, có nhi u l r ng, không đ m b o đ đ c ch c và không đ t

c ng đ , đ ch ng th m n c nh thi t k yêu c u Chính vì th c t này đòi h i c n

có m t lo i bê tông có kh n ng t đi n đ y các khuôn c a k t c u, t tr ng l ng c a

b n thân h n h p v n đ m b o luôn luôn đ ng nh t và không b phân t ng, tách n c

Bê tông t lèn là m t lo i bê tông có th đáp ng đ c các yêu c u k thu t này [36]

S ra đ i c a công ngh bê tông t lèn và s d ng công ngh này vào xây d ng các công trình có hình dáng k t c u ph c t p, c t thép dày đ c, yêu c u ch t l ng cao

là m t b c ti n quan tr ng trong công ngh thi công bê tông và bê tông c t thép

C ng nh bê tông th ng đ i v i bê tông t lèn khi đ c ng d ng r ng rãi thì

v n đ s d ng cát nghi n c ng là m t v n đ c p thi t khi n c ta nhu c u cát cho xây d ng ngày càng t ng Trong khi đó tr l ng cát t nhiên hi n có h n ch và phân

b không đ ng đ u, nhi u n i h u nh không có cát t nhiên đ t yêu c u k thu t ch t

l ng cho xây d ng, đó là các t nh mi n núi: Cao B ng, Hà Giang, S n La, Lai Châu,… và các h i đ o: Côn o, Phú Qu c Có nh ng vùng có cát t nhiên, nh ng đang có nguy c c n ki t nh : ng Nai, V ng Tàu,… Vì v y nh ng vùng nh v y

c n nghi n đá thành cát đ đáp ng đ nhu c u xây d ng và ti t ki m chi phí V n đ này đã tr thành ph bi n hi n nay nhi u n i đ s d ng cho bê tông th ng và bê tông đ m l n [4]

Tính ch t c a cát nghi n khác v i cát t nhiên, do v y nh h ng c a nó đ n tính ch t h n h p c a bê tông t lèn và tính đóng r n c ng khác nhau h n ch

nh ng nh c đi m c a cát nghi n và phát huy u đi m c a nó c n ph i có ph ng pháp tính thành ph n c a bê tông t lèn cho phù h p ây c ng là nhi m v mà đ tài này th c hi n

II M C ÍCH NGHIÊN C U C A TÀI

Nghiên c u s d ng cát nghi n cho bê tông t lèn

III CÁCH TI P C N VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U

1 Cách ti p c n

- Kh o sát, t ng h p đánh giá các công trình đã đ c xây d ng b ng công ngh

bê tông t lèn

- Nghiên c u, đi u tra, th ng kê và t ng h p các tài li u đã th c hi n trong và ngoài n c có liên quan đ n đ tài

- Nghiên c u ph ng pháp toán quy ho ch th c nghi m đ ng d ng

- T c s lý thuy t, ti n hành thí nghi m đ tìm ra c p ph i bê tông h p lý

- Trong ph m vi nghiên c u BTTL M25: v đ ch y xòe (đ linh đ ng), c ng

đ nén, c ng đ kéo u n và đ ch ng th m thì cát nghi n có kh n ng s d ng thay

th cát t nhiên trong bê tông t lèn mà không làm nh h ng x u đ n tính ch t c a bê tông

- a ra đ c ph ng pháp xác đ nh thành ph n h t h p lý c a cát nghi n, đá

d m đ c i thi n tính ch t s d ng c a bê tông t lèn

- V i k t qu nghiên c u ki n ngh kh n ng s d ng v t li u cát nghi n cho bê tông t lèn

CH NG I: T NG QUAN V NGHIÊN C U VÀ S D NG CÁT NGHI N,

BÊ TÔNG T LÈN 1.1 T ng quan v cát nghi n

Cát nghi n là lo i cát đ c nghi n t đá , có nhi u tên g i khác nhau nh cát công nghi p, cát nghi n, cát gia công, , có thành ph n c h t g n t ng t v i cát t nhiên, đ m b o các yêu c u v tính ch t c lý, hóa và có th thay th hoàn toàn ho c

m t ph n cát t nhiên trong bê tông và v a xây d ng Trong công ngh bê tông ch t

l ng cao cát nhân t o còn đ c s d ng nh m t thành ph n quan trong trong thành

ph n c t li u

Thông th ng các n c công nghi p phát tri n, cát nhân t o đ c s n xu t

nh ng vùng thi u ho c không có cát t nhiên và h u h t các c s s n xu t đá xây

d ng vi c s n xu t cát nhân t o nh là m t công đo n cu i cùng đ t n d ng tài nguyên

và b o v môi tr ng [2]

1.1.1 Tình hình nghiên c u s d ng cát nghi n trên th gi i:

T i nh ng n c có n n công nghi p phát tri n nh M , Anh, Pháp,… cát nghi n

đ c s n xu t khá nhi u, đ c bi t là nh ng n i thi u ho c không có cát thiên nhiên

và h u h t các c s s n xu t đá xây d ng đ u có công đo n s n xu t cát nghi n, công đo n cu i cùng đ t n d ng tài nguyên và b o v môi tr ng B ào Nha, Anh, Pháp, Italia, Vênêxuêla cát nghi n đã là ngu n nguyên li u chính thay cho cát thiên nhiên trong bê tông B ào Nha hi n có 75 c s s n xu t cát nghi n v i t ng công su t t i 800.000 T/n m, Anh v i t ng công su t kho ng 700.000 T/n m, B c Irland v i t ng công su t kho ng 450.000 T/n m

Trên th gi i cát nghi n đã đ c dùng trong các đ p n c l n nh đ p Saguling Inđônêxia, đ p Chonarit trên sông Lakhdar đông Manakesh, đ p Jebha Nigieria,

đ p Grand Maison Pháp…

Các c s s n xu t cát nghi n hi n nay đ u m c c gi i hóa và t đ ng hóa cao, không còn lao đ ng th công Toàn b ho t đ ng c a dây chuy n s n xu t đ u

đ c kh ng ch trong phòng đi u khi n C t li u l n (5 ÷ 80mm) và c t li u nh (< 5mm) đ u đ c s n xu t trên cùng m t dây chuy n C t li u nh đ c chia làm 2 lo i

c h t trên theo t l khác nhau Các dây chuy n s n xu t đ u có h th ng r a cát đ tách b t l ng h t m n (< 0,14mm) và t p ch t b n Hàm l ng h t b i, b n (< 0,075mm) đ c gi i h n t (5 ÷ 8%)

Lo i thi t b s d ng trong dây chuy n là khác nhau, ph thu c vào tính ch t

c a đá, th i gian mua s m thi t b , công su t dây chuy n

Trên th gi i có r t nhi u công ty s n xu t thi t b công ngh s n xu t cát nh ng đáng chú ý nh t là 2 công ty l n đã cung c p nhi u thi t b s n xu t cát nghi n, đó là : Công ty Mesto (Pháp), Terex (Anh) Riêng công ty Mesto đã cung c p thi t b nghi n cát cho các khu v c thu c B ào Nha, Itali, c, Pháp, Colombia, Tây Ban Nha, Trung Qu c, Venezuela, Indonesia Công ngh s n xu t cát các n c g n gi ng nhau Công đo n nghi n chia làm 3 giai đo n [2]

:

- Nghi n s b : Máy nghi n hàm

- Nghi n trung gian: Máy nghi n hàm, búa, côn

- Máy nghi n m n: Máy nghi n búa, côn, que (trong đó máy nghi n côn lo i ch t

l ng cao (HP) đã có nhi u l i th và thay th hoàn toàn máy nghi n que)

Các ch tiêu k thu t c a cát nghi n đ c gi i thi u b ng 1.1 sau:

B ng 1.1: Tiêu chu n ch tiêu k thu t c a cát nghi n

TCVN 9025-2012

ASTM C33-90

BS882-

1992

A23.1

TT Các ch tiêu

TCVN 9025-2012

ASTM C33-90

BS882-

1992

A23.1

Qua kh o sát các đ c tính k thu t c a cát nghi n có th nh n xét chung v tiêu chu n c a cát nghi n nh sau:

- Tiêu chu n các n c đ i v i cát nghi n có quy đ nh rõ l ng Cl−, SO3−,

ki m hòa tan, Silic vô đ nh hình (TCVN quy đ nh chung chung)

1.1.2 Tình hình nghiên c u s d ng cát nghi n Vi t Nam:

Theo báo cáo quy ho ch VLXD [35,36], t ng nhu c u cát vàng nh ng vùng thi u cát vàng dùng cho bê tông, g ch không nung n m 2000 là 700.000m3 và n m 2010 là 1.150.000m3 Riêng cho công trình th y đi n S n La (v i ph ng án cao 275m), t ng

kh i l ng bê tông s d ng là 8.986.000m3, trong đó bê tông đ m l n là 5.200.000m3

L ng c t li u m n c a công trình là 8.145.000m3

V i kh i l ng c t li u m n kh ng

l này, không th v n chuy n t n i khác đ n mà ph i có ngu n cung c p t i ch

T tr c t i nay nh ng vùng thi u cát t nhiên thì ngu n cung c p chính là

v n chuy n t n i khác đ n Vi c này đã và đang g p nhi u khó kh n, ch a k ngu n cát t nhiên ngày càng tr nên khan hi m N u không có bi n pháp kh c ph c thì trong vòng 5 n m t i s không đ cát cung c p cho xây d ng ng tr c tình hình khó kh n trên, m t s n i nh Cao B ng, S n La, Hà Giang, Lai Châu b c đ u đã có nh ng

bi n pháp kh c ph c: xây d ng nh ng tr m nghi n cát đ ph c v t i ch Cát đ c nghi n t đá d m có kích th c < 60mm Công ngh s n xu t đ n gi n: ch s d ng máy nghi n búa, có th thêm công đo n sang đ lo i b h t >5mm n ng su t máy nghi n búa r t nh (0,5 ÷ 2T/gi ) [2]

áng chú ý h n c là t i ven th xã S n La có 2 c s nghi n đá, cát h n h p Hai c s này đ u có dây chuy n s n xu t nh nhau, dây chuy n g m có máy k p hàm, máy nghi n côn do Liên Xô c ch t o n m 1989 [2]

Hi n nay, t i Vi t Nam s d ng các tr m nghi n cát và đá d m có công su t l n

ch y u là t i các công trình có quy mô l n nh các công trình th y đi n: Nhà máy

th y đi n B n Chát (hình 1.1 và hình 1.2), Nhà máy th y đi n S n La, Nhà máy th y

đi n Lai Châu,…

Hình 1.1: Hình nh các tr m nghi n sàng cho bê tông đ m l n (công su t

1.700.000m 3 /n m) và c s nghi n sàng cho bê tông CVC (công su t 220.000m 3 /n m)

t i công trình th y đi n B n Chát – Lai Châu (2011)

Hình 1.2: Hình nh công tác tr c t li u đá d m, cát nghi n t i bãi tr công trình th y

“Nghiên c u cát nhân t o s d ng trong bê tông và v a xây d ng” -

ây là m t đ tài nghiên c u khá đ y đ v đ c tính c a cát nghi n Vi t Nam v công ngh ch t o cát nghi n và v ng d ng c a nó trong công ngh ch t o bê tông

và v a xi m ng Trên c s k t qu c a đ tài này B xây d ng đã biên so n “Ch d n

k thu t ch n thành ph n bê tông s d ng cát nghi n” d i d ng tiêu chu n Vi t Nam TCXDVN 322:2004 [19]

1.2 T ng quan v bê tông t lèn

Bê tông t lèn ( BTTL ) là lo i bê tông mà h n h p m i tr n xong c a nó ( h n

h p bê tông t i ) có kh n ng t đi n đ y các khuôn đ ho c c p pha k c nh ng k t

c u d y đ c c t thép, mà v n đ m b o tính đ ng nh t b ng chính tr ng l ng b n thân

và đ ch y xoè cao, không c n b t k m t tác đ ng c h c nào t bên ngoài Theo Takefumi Shindoh và Yasunori Matsuoka, BTTL đ c đ nh ngh a là lo i bê tông mà

h n h p có kh n ng d o tuy t v i, có kh n ng ch ng l i s phân t ng và có th đi n

đ y các k t c u có c t thép d y đ c mà không c n thi t đ n tác d ng c a quá trình

đ m Nh v y, bê tông t lèn là bê tông, mà h n h p c a nó khi đ không c n đ m

nh ng sau khi đông c ng, k t c u bê tông v n đ m b o đ đ c ch c và các tính ch t c

lý nh bê tông thông th ng cùng mác [30]

• c đi m c a BTTL:

Bê tông t lèn có th có nhi u lo i khác nhau, vi c phân lo i chúng trên th gi i

c ng ch a có tiêu chu n nào quy đ nh D a vào đ c tính c a v t li u s d ng đ ch

t o có th chia bê tông t lèn thành 3 lo i:

+ Bê tông t lèn d a trên hi u ng c a b t m n: ây là lo i bê tông t lèn ch s

d ng ph gia siêu d o ho c cu n khí và gi m n c m c đ cao, mà không ph i dùng

đ n ph gia đi u ch nh đ linh đ ng linh đ ng và tính n ng không phân t ng c a

h n h p bê tông t lèn đ t đ c b ng cách đi u ch nh phù h p t l N/B [ n c / b t (xi m ng và ph gia khoáng m n )] Lo i bê tông này có hàm l ng b t m n cao h n so

v i bê tông truy n th ng;

+ Bê tông t lèn s d ng ph gia đi u ch nh đ linh đ ng: Là lo i bê tông t lèn ngoài vi c s d ng ph gia siêu d o gi m n c cao th h m i ( polycarboxylate ), còn

c n ph i s d ng ph gia đi u ch nh đ nh t (VMA – Viscosity Modifying Admixture)

đ h n h p bê tông t lèn tránh kh i s phân t ng, tách n c Vi c s d ng ph gia

đi u ch nh đ nh t đã làm gi m đ c hàm l ng b t m n trong lo i bê tông t lèn này

so v i lo i BTTL d a trên hi u ng c a b t m n;

+ Bê tông t lèn s d ng h n h p c b t m n và ph gia đi u ch nh đ nh t

Bê tông t lèn c ng đ c c u thành t các v t li u c b n ( ch t k t dính, c t

li u, n c, ph gia ) nh bê tông truy n th ng, nh ng đòi h i có ch t l ng cao h n

i u khác bi t so v i bê tông truy n th ng là trong khi thi công không c n đ m nén, chính vì v y h n h p bê tông t lèn có nh ng tính n ng riêng Tính n ng quan tr ng

nh t là kh n ng n đ nh đ đ ng đ u c a h n h p bê tông t i trong quá trình t ch y,

mà không gây ra hi n t ng phân t ng, tách n c; m t đ c t li u l n đ c phân b

đ u kh p trong toàn b khuôn đ có đ c kh n ng này c n ph i ph i h p s d ng các lo i v t li u t i u trong c p ph i c a h n h p bê tông t lèn Các t l thành ph n

v t li u trong h n h p có nh h ng đ n tính ch t t lèn c a bê tông t lèn, c th nh sau:

• V t li u ch t o:

+ L ng n c tr n: Bê tông t lèn th ng có l ng ch t b t m n ( bao g m xi

m ng, ph gia khoáng ho t tính,b t khoáng tr , c t li u m n d i sàng 0,14 ) nhi u h n

bê tông truy n th ng C t li u l n trong bê tông t lèn có đ ng kính l n nh t Dmax ≤ 20mm, l ng c t li u l n c ng ít h n bê tông truy n th ng Các h t c t li u l n không

tr c ti p tác đ ng lên nhau, mà thông qua l p b t m n Vì v y bê tông t lèn m i có th

t chuy n đ ng dàn đ u và không b phân t ng i v i h n h p bê tông t i, khi hàm

l ng n c trong bê tông t ng, giá tr ng su t ch y d o gi m, l ng n c t ng đ n

m t giá tr nào đó, đ nh t d o c a h n h p c ng gi m và xu t hi n hi n t ng phân

t ng Do đó l ng n c tr n trong bê tông t lèn th p h n so v i bê tông truy n th ng

Lý do th nh t là đ đ t đ c c ng đ yêu c u; lý do th hai là n u l ng n c nhi u

s x y ra hi n t ng phân t ng tách n c làm gi m kh n ng t lèn và kh n ng ch y

qua khe các thanh c t thép c a h n h p bê tông Th ng thì t l N/CKD trong bê tông

t lèn ch bi n đ ng trong kho ng t 0,3 đ n 0,4 tu theo mác BTTL theo yêu c u c a thi t k

+ Ph gia siêu d o: H n h p bê tông t lèn ph i có đ linh đ ng cao ( kh n ng

t ch y ) nh ng l i không phân t ng và ph i có tính ch t t lèn t t ây là hai đ c tính trái ng c nhau N u ch s d ng l ng n c tr n thì không th có đ c h n h p bê tông có đ linh đ ng cao, có kh n ng t ch y qua các khe c t thép và t lèn mà không phân t ng Chính vì v y trong khi nghiên c u các nhà khoa h c đã tìm ra ph ng pháp

s d ng ph gia siêu d o và ch ng minh r ng v i lo i ph gia siêu d o ( th h m i

nh t ) thích h p s cho m t h n h p bê tông t lèn có đ ng th i c hai tính ch t đó là:

kh n ng t ch y cao và không phân t ng

Hai lo i ph gia th ng s d ng: Ph gia siêu d o gi m n c m c đ cao ( gi m

t 30 đ n 40% l ng n c tr n ) và ph gia siêu d o gi m n c m c đ cao - cu n khí

+ B t khoáng m n: Ngoài vi c s d ng ph gia siêu d o, ph gia siêu d o - cu n khí , trong công ngh bê tông t lèn vi c s d ng b t khoáng nghi n m n c ng làm t ng thêm đ nh t d o c a h n h p bê tông Hàm l ng xi m ng chính là l ng h t m n, tuy nhiên không th t ng xi m ng quá cao gây nh h ng b t l i đ n tính ch t c a BTTL

và h n h p BTTL, nên ng i ta đã thay th m t ph n xi m ng b ng hàm l ng các h t

m n khác có kích th c b ng ho c nh h n kích th c h t xi m ng, bao g m 2 lo i: b t khoáng tr (b t đá vôi nghi n m n, thành ph n ch y u là CaCO3) và b t khoáng ho t tính nghi n m n (tro bay nhi t đi n, x lò cao nghi n m n, silicafume)

Ngoài ra còn có m t s lo i puzôlan nhân t o và thiên nhiên c ng có th s

d ng cho vi c s n xu t bê tông t lèn

+ C t li u :

Trong bê tông truy n th ng , l ng c t li u nh và b t m n ch v a đ l p đ y các khe r ng gi a các h t c t li u l n, t n xu t va ch m và ti p xúc gi a các h t c t

li u t ng lên khi kho ng cách t ng đ i gi a các h t gi m Do đó ng su t bên trong

t ng lên khi h n h p bê tông bi n d ng ch y , nh t là g n các thanh c t thép hay c nh

c p pha

i v i bê tông t lèn, l ng h t m n đ c dùng nhi u h n, nh v y cùng trong

m t đ n v th tích bê tông không đ i thì hàm l ng c t li u l n ph i gi m Khi hàm

l ng c t li u l n gi m, hàm l ng b t m n t ng s làm các h t c t li u l n cách xa nhau h n , gi m s va ch m gi a các h t c t li u l n và gi m s va ch m gi a các h t

c t li u l n v i các v t c n nh c p pha, c t thép khi thi công bê tông t lèn N u hàm

l ng c t li u l n trong bê tông t lèn cao, thì n ng l ng c n cho vi c ch y đã b tiêu

th b i ng su t bên trong t ng cao và do đó h n h p bê tông có hi n t ng k t kh i

c t li u và không còn kh n ng ch y C t li u l n Dmax không nên ch n l n h n 20mm

Còn đ i v i c t li u m n quy đ nh gi ng nh bê tông ph thông, các h t có

đ ng kính <0,05mm coi nh hàm l ng b t m n C t li u dùng cho bê tông t lèn tuân theo các tiêu chu n TCVN 1771: 2005

+ Xi m ng : i v i bê tông t lèn, do tính đ c thù ph i c n l ng ch t k t dính cao h n bê tông truy n th ng, chính vì v y đ tránh các hi n t ng gây n t n do kh i

l ng CKD l n gây ra nên s d ng xi m ng có nhi t thu hoá càng th p càng t t T i

Vi t nam, lo i xi m ng đ c s n xu t nhi u nh t là lo i poocl ng th ng (PC ) t ng

đ ng v i xi m ng lo i I theo tiêu chu n M ASTM C150 và xi m ng poocl ng h n

h p (PCB) t ng đ ng v i lo i IP và IS theo ASTM C595 Th c t trên các công trình xây d ng Thu l i hi n nay đang s d ng lo i PCB Chính vì trong lo i xi m ng PCB đã có pha t 15 đ n 39% khoáng nên khi s d ng cho bê tông t lèn có th tính toán gi m b t đi thành ph n b t m n t các lo i khoáng k c khoáng tr Tuy nhiên trong h n h p SCC có s d ng nhi u l ng b t khoáng m n, vì v y có th dùng xi

m ng th ng PC đáp ng tiêu chu n TCVN 2682: 1992 và c xi m ng poócl ng h n

h p PCB phù h p tiêu chu n TCVN 2660: 1997 [11]

1.2.1 Tình hình nghiên c u BTTL trên th gi i:

Bê tông t lèn b t đ u đ c nghiên c u Nh t b n t n m 1983 và đ c áp

d ng t n m 1988 nh m m c đích nâng cao đ b n v ng cho các k t c u công trình xây d ng Hi n nay BTTL đã đ c s d ng r ng rãi trên các công trình xây d ng v i quy mô l n N m 1988 đã có 290.000m3 bê tông t lèn đ c s d ng làm các b n th neo c a c u Akashi Kaikuo v i kho ng cách gi a hai tr đ n 1991m, dài nh t th gi i

Nh vi c ng d ng công ngh bê tông t lèn mà th i gian thi công công trình này đã rút ng n đ c 20%

S l ng các công trình xây d ng đ c ng d ng lo i bê tông t lèn Nh t ngày càng t ng lên Nhà máy l c x ng d u Murano đã s d ng 200.000 m3 bê tông t lèn và thi công v i t c đ 500 m3 trong m t ngày N m 1993 t i sân v n đ ng Fukuoka Dome đã có 10.000 m3 bê tông t lèn đ c s d ng đ thi công vòm d c 45o

và khung

ch u l c v i c t thép d y đ c T i công trình đ ng h m c a thành ph Yokohama ,

h n 40 m3 bê tông t lèn đã đ c s d ng đ thi công m t bên trong đ sâu 20m

N m 1998, trong khi xây d ng công trình b ch a d u Osaka Gas ( Osaka – Nh t b n )

c ng đã s d ng 12 000 m3 bê tông t lèn cho k t c u bê tông d ng l c V i vi c s

d ng công ngh bê tông t lèn, công trình này đã rút ng n đ c 18% th i gian thi công

và gi m h n 60% nhân công lao đ ng cho công tác bê tông ( t 150 ng i xu ng còn

50 ng i ), gi m 12% t ng chi phí cho công tác thi công bê tông

Ngoài vi c s d ng bê tông t lèn đ thi công các công trình xây d ng l n, Nh t

b n c ng đã ng d ng bê tông t lèn thay th bê tông th ng trong l nh v c ch t o các

c u ki n bê tông đúc s n Theo tác gi , kh i l ng c u ki n bê tông đúc s n s d ng bê tông t lèn t i Nh t b n chi m kho ng 0,5% vào n m 2000

L n đ u tiên t i Hàn Qu c , công ty Gas Hàn Qu c k t h p v i công ty Taisei –

Nh t b n đã s d ng 256 000 m3 bê tông t lèn đ xây d ng 8 b ch a gas v i đ ng kính 78,58 m, chi u d y thành b là 1,7m và chi u sâu 75 m t i đ o Inchon

Trung Qu c đã s d ng bê tông t lèn vào thi công tháp Macao t i H ng Kông

v i chi u cao tháp là 138m H n 500m3 bê tông t lèn đã đ c dùng đ thi công các

k t c u c a tháp t đ cao 120m tr lên Bê tông t lèn đã đ c s d ng r t hi u qu khi thi công xây d ng các công trình có m t đ c t thép d y đ c

T i ài Loan, bê tông t lèn đã đ c nghiên c u t nh ng n m 1990 Vi c ng

d ng bê tông t lèn vào các công trình xây d ng ài Loan ch đ c ti n hành vào

n m 1999, và ch y u t i các công trình xây d ng c u, đ ng cao t c, b ch a d u …

N m 2000, t ng kh i l ng bê tông t lèn dùng trong xây d ng ài Loan x p x 220.000 m3 ( chi m 0,3% ) và đ n n m 2001 đã v t trên 600.000 m3

Bê tông t lèn c ng đã đ c s d ng t i Thái lan t nh ng n m 1992 vào nh ng công trình xây d ng nh : 4.000 m3 cho đ ng ng d n n c, đ ng ng, c u c a h

th ng cung c p n c cho tháp làm l nh c a Nhà máy ch t o than đá t i t nh Lampang;

432 m3 cho c u v t đ ng cao t c t i t nh Patumthani; 429 m3 cho các c t cao c a toà nhà Ofice Building B ng c c C ng Thái lan bê tông t lèn còn đ c dùng đ s a

ch a nhà máy Mabtapud t i t nh Rayong, s a ch a t ng, đ ng ng t i Lamchabang Jetty Chonburi và đ k t c u t ng cho b ph n ki m tra đ ng c máy bay c a sân bay

B ng K c

Philipin c ng đã s d ng bê tông t lèn vào các công trình xây d ng C th là khách s n Eaton Holiday Makati cao 71 t ng đã s d ng g n 2.500 m3 bê tông t lèn trong thi công

T i châu Âu, Thu đi n là m t trong nh ng n c đi đ u v áp d ng công ngh

bê tông t lèn vào xây d ng N m 1996, Hi p h i c u đ ng Thu đi n đã k t h p v i

Vi n nghiên c u xi m ng và bê tông Thu đi n nghiên c u, ng d ng thành công, hoàn

ch nh công ngh bê tông t lèn trong vi c thi công các công trình c u, bê tông kh i l n Ngoài ra Thu đi n c ng đã có d án nghiên c u trong 4 n m ( 1996 – 2000 ) v ng

d ng công ngh bê tông t lèn vào các công trình xây d ng dân d ng và công nghi p Sau đó bê tông t lèn t i Thu đi n còn đ c công nh n và áp d ng cho nh ng s n

ph m bê tông đúc s n và áp d ng cho các nhà máy bê tông t lèn tr n s n ( Ready Mix Self Compacting Conrete ) n n m 2000 s n ph m bê tông t lèn đúc s n đã chi m 5% kh i l ng c u ki n đúc s n c a Thu đi n N m 1988 – 2004, Thu đi n đã ti n hành xây d ng h th ng giao thông l n mang tên Sodra Lanken v i t ng giá tr đ u t lên đ n 800 tri u USD v i kh i l ng 250.000 m3 bê tông Trên công trình này, h n

1500 m3 bê tông t lèn đ c s d ng trong thi công các k t c u n m trong lòng đ t, các

k t c u đ ng h m, các t ng ch n nghiêng…

Thu s c ng đã s d ng bê tông t lèn vào các công trình xây d ng đ ng ray

t u ho ng m d i đ t v i kh i l ng 2000m3 Nh vi c s d ng bê tông t lèn nên

th i gian thi công đã đ c rút ng n t 207 ngày xu ng còn 93 ngày

T i các n c châu Âu khác nh Pháp, c, Italia , an m ch … c ng đã nghiên

c u ng d ng công ngh bê tông t lèn trong thi công các công trình đ ng ng m, h m tuy nen, b ch a v.v…

Bê tông t lèn đã đ c áp d ng trong thi công các công trình có m t đ c t thép

d y đ c t i M t nh ng n m 90 c a th k 20 ó là t i các công trình West Valley – New York, Societ Tower – Cleveland – Ohio, Toà nhà Bankers Hall – Alberta v i kh i

l ng bê tông l n h n 9000 m3 c bi t trong nh ng n m g n đây bê tông t lèn đã

đ c nghiên c u và ch p nh n b i các hi p h i AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials), SCDOT (The South Carolina State Department of Transportation) và PCI (The Precast/Prestressed Concrete Institute)…

do v y bê tông t lèn đã và s đ c ng d ng r ng rãi vào thi công các công trình c u

l n trong t ng lai

Bê tông t lèn c ng đã đ c s d ng t i Canađa trong thi công và s a ch a công trình C th , đã dùng 100m3 đ s a ch a đ ng và nhà ga Montreal, 6m3

Công ngh bê tông t lèn v n là m t công ngh m i đ i v i các nhà xây d ng

c a Vi t nam, nh t là đ i v i ngành xây d ng thu l i Trong công tác nghiên c u và

ng d ng th v i quy mô nh , công ngh bê tông t lèn đã đ c m t s Vi n nghiên

c u nh Vi n KHCN Xây d ng, Vi n KHCN giao thông v n t i, tr ng H xây d ng

Hà n i, tr ng H Bách khoa thành ph H Chí Minh nghiên c u và ch t o th

Tr ng H xây d ng Hà n i đã nghiên c u ch t o v a và bê tông t lèn t v t

li u s n có t i Vi t nam, s d ng b t m n là b t đá vôi, tro bay nhi t đi n Ph L i

Tr ng H Bách khoa thành ph H Chí Minh đã nghiên c u ch t o bê tông t lèn s

d ng b t m n là b t đá vôi và Mêta cao lanh trong đi u ki n phòng thí nghi m Vi n KHCN giao thông v n t i c ng đã nghiên c u ch t o bê tông t lèn s d ng b t m n là

b t đá vôi

Vi n KHCN xây d ng (IBST) đã nghiên c u ch t o bê tông t lèn s d ng v t

li u s n có t i Vi t nam Phòng NC V t li u - Vi n KH Thu l i c ng đã nghiên c u

ch t o bê tông t lèn c t li u nh s d ng cát Sông lô đ thi công th nghi m cho công ngh b o v b sông b ng th m FS

Nhìn chung, m t s c s t i Vi t nam nghiên c u, áp d ng công ngh bê tông

t lèn v i quy mô nh Và các nghiên c u ch t o bê tông t lèn c a Vi t nam ph n l n

c ng ch m i là k t qu nghiên c u trong phòng thí nghi m Chúng ta ch a có nhà máy

bê tông nào chuyên s n xu t bê tông t lèn ph c v xây d ng hay dùng cho các s n

ph m bê tông đúc s n [11]

1.3 Nhu c u đ i v i bê tông t lèn (BTTL) trong xây d ng:

BTTL có th thay th cho bê tông th ng trong h u h t các h ng m c công trình i v i các ngành xây d ng nói chung và ngành Thu l i nói riêng thì vi c nghiên c u s d ng BTTL cho các k t c u ph c t p m ng và d y c t thép là đi u c n thi t Ví d đ i v i các c a van, các c ng d i đê, ng xi phông bê tông c t thép, các tuy nen khi s d ng bê tông t lèn có th s mang l i hi u qu kinh t và k thu t nh

bê tông t lèn ch a ph bi n

+ S d ng công ngh bê tông t lèn có th thi công nhanh và thi công d dàng

đ i v i nh ng công trình l n, yêu c u ch t l ng và m thu t cao đ c bi t là v i nh ng

công trình có m t đ c t thép l n

• i v i cát nghi n:

+ Cát nghi n là lo i v t li u t t, có th thay th cho cát t nhiên trong h u h t các h ng m c công vi c ng th i cát nghi n đã đ c nghiên c u và áp d ng r ng rãi trên toàn th gi i

+ S d ng cát nghi n s có nhi u u đi m nh : gi m chi phí, t ng nhanh ti n đ trong xây d ng công trình…

CH NG II: TÍNH CH T C A V T LI U VÀ CÁC PH NG PHÁP

NGHIÊN C U THÍ NGHI M 2.1 Tính ch t c a các lo i v t li u:

2.1.1 X i m ng:

Hi n nay trong xây d ng s d ng ch y u 2 lo i xi m ng: Xi m ng Poocl ng (PC) và Xi m ng Poocl ng h n h p (PCB) v i mác t 30 đ n 50 đ c s n xu t m t

ph n t lò đ ng và ph n l n là t các lò quay

s d ng cát nghi n cho BTTL M25, lu n v n s d ng lo i xi m ng Poocl ng

h n h p PCB40 c a Nhà máy xi m ng Hoàng Th ch v i các ch tiêu c lý nh b ng 2.1

B ng 2.1: Các ch tiêu c lý c a xi m ng PCB40 Hoàng Th ch

nóng ch y các ch t trong thành ph n than sau đó đ c di chuy n t i vùng có nhi t đ

th p h n r i b đóng r n thành các h t có d ng hình c u nh hình 2.1 M t vài khoáng

đ c tích t thành tro n m d i đáy nh ng ph n l n đ u theo dòng khí thoát ra ngoài

ng khói sau đó đ c t p h p l i b i thi t b l c b i t nh đi n H t t o thành có d ng hình c u, kích th c thay đ i t 1 µm đ n 100µm nh ng ph n l n kích th c nh h n 20µm

Tro bay lo i F C u trúc h t tro bay Hình 2.1: Tro bay lo i F và c u trúc h t tro bay

Thành ph n hóa và khoáng c a tro bay đ c t o nên b i nhi u thành ph n không đ ng

nh t t n t i hai d ng: vô đ nh hình và d ng k t tinh Theo tiêu chu n ASTM C618, chúng đ c chia ra làm 2 lo i chính là lo i F và lo i C

Lo i C v i đ c tr ng thành ph n hóa nh sau: SiO2 (5÷25)%, Al2O3 (10÷30)%,

Fe2O3 (5÷25)%, ngoài ra còn có CaO, MgO, SO3 và Na2O

Lo i F là lo i hình thành do đ t thanh angtraxit ho c bitum, có tính puz lan

nh ng có r t ít ho c không có tính dính k t T ng thành ph n c a lo i F bao g m: (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3) > 70% ây là lo i thông th ng có hàm l ng CaO không

đ n 10% nh ng ph n l n là h p ch t c a silic nh silic tinh th quart, mulit và Mg ho t tính Kích th c h t t 1µm đ n 1mm và kh i l ng riêng t (2,2 ÷ 2,8)g/cm3

Lo i C là lo i có c tính ch t puzolan và tính dính k t Theo ASTM C 618, t ng thành ph n (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3) ≥ 50% nh ng nh h n 70% Nó có hàm l ng CaO t 10% đ n (15 ÷ 20)% Chúng có kích th c h t nh h n 10µm

Hi n nay Vi t Nam tro nhi t đi n có nhi u ngu n khác nhau nh tro c a nhà máy nhi t đi n Ph L i, Uông Bí, C m Ph

Hi u qu c a tro bay đ i v i bê tông t i: theo tiêu chu n c a ACI-226 và m t

s nhà nghiên c u nh sau:

+ Kh n ng d t o hình và gia công: Tro bay là nh ng h t có d ng tròn nh n do

đó so v i các lo i ph gia khoáng nghi n m n khác nó có t l di n tích b m t th p

h n nên c n l ng n c nhào tr n ít h n so v i bê tông không s d ng tro bay

+ Th i gian đông k t: Khi dùng tro bay lo i F có th i gian đông k t kéo dài h n

bê tông s d ng tro bay lo i C Theo ASTM, tro bay lo i C v i l ng CaO cao h n có

th xúc ti n kéo dài hay k t thúc th i gian đông k t Tuy nhiên th i gian đông k t còn

ch u tác đ ng c a ngo i c nh, nhi t đ th y hóa lo i xi m ng, t l N/X, t l ph n

tr m tro bay c a m tr n và các thành ph n khác c a tro bay

Hi u qu c a tro bay đ i v i bê tông:

+ T ng c ng đ : Theo ASTM khi dùng tro bay lo i F có th thu đ c k t qu

c ng đ phát tri n ch m trong tu i s m ngày (3÷7) ngày, nh ng sau đó c ng đ ti p

t c bi n tri n do tính ch t puz lan c a tro bay, c ng đ c a bê tông ti p t c đ c phát tri n nhanh và đ t c ng đ cao h n so v i bê tông không s d ng tro bay C ng đ

đ t đ c tu i s m ngày trong kho ng 1000 psi (8 MPa) đ n 5500 psi (38 MPa) (đ

tu i (1÷28) ngày) ph thu c vào lo i tro bay dùng, đ m d ng h và N/X k t h p

c a các thành ph n khác nh ng thông th ng không đ t quá 12000 psi (83MPa)

+ Mô đun đàn h i: theo th ng kê cho th y hi u qu khi s d ng tro bay trong bê tông v i đ tu i s m ngày đ t cao h n so v i bê tông th ng N u đ tu i dài h n thì

s phân bi t không quá l n

+ đ c và c ng đ : v c b n tro bay có tính ch t c a puz lan và tính dính

k t nên chúng góp ph n vào vi c t ng c ng đ và tính b n c a bê tông Bê tông s

d ng tro bay khi d ng h , s n ph m c a ph n ng puz lanic chi m đ y l r ng xung quanh h t xi m ng, làm gi m tính th m, t ng tính b n, ch ng n mòn

Lu n v n s d ng lo i tro bay nhi t đi n Ph L i có thành ph n h t và tính ch t

7572-2:2006 [22] Các ch tiêu, tính ch t c a đá d m đ c gi i thi u b ng 2.3 và b ng 2.4:

Hình 2.2: Hình nh đá d m

h n h p bê tông và tính ch t c a bê tông đã c ng r n C t li u nh , xi m ng và n c

t o thành v a c a bê tông Tính ch t c a cát nghi n thay đ i trong ph m vi r ng, ph thu c vào tính ch t c a đá g c, quá trình gia công,…

Trong lu n v n đã s d ng cát nghi n (Lai Châu) và cát vàng t nhiên Sông Lô

đ nghiên c u so sánh

Cát nghi n có ngu n g c t xã M ng kim, huy n Than Uyên, t nh Lai Châu,

lo i cát này dùng đ ph c v công trình th y đi n B n Chát

Hình 2.3: Cát nghi n thay th cho cát vàng

K t qu xác đ nh ch tiêu, tính ch t c a c t li u nh đ c trình bày trong b ng 2.5 nh sau:

C n c vào k t qu b ng 2.5 ta th y cát nghi n có hàm l ng l t sàng 0,14mm khá l n, l ng h t này theo k t qu đ u đ c nghi n nh t đá, đóng vai trò là vi c t

li u, hoàn thi n c u trúc c a bê tông, có tác d ng làm t t h n tính ch t c a h n h p bê tông c ng nh tính ch t c a bê tông đã r n ch c

Thành ph n h t c a cát vàng và cát nghi n l n l t xác đ nh theo TCVN 7570:2006 [21] và TCVN 9205:2012 [34] đ c trình bày b ng 2.6 và các bi u đ hình 2.4 và hình 2.5 nh sau:

9205:2012

Gi i h n trên (%) 0 25 50 70 90 95

Gi i h n trên

Hình 2.5: Thành ph n h t c a cát nghi n theo TCVN 9205:2012

Nh v y c cát vàng và cát nghi n đ u có thành ph n h t n m trong gi i h n tiêu chu n cho phép

2.1.5 Ph gia hóa s d ng cho bê tông:

Theo ASTM C494 [38], TCVN 325:2004 phân thành 7 lo i ph gia hóa h c dùng cho bê tông xi m ng pooc l ng g m:

- Ph gia hóa d o gi m n c, ký hi u lo i A: Ph gia hóa d o gi m n c (Water-reducing admixtures), là ph gia làm t ng đ s t c a h n h p bê tông khi gi nguyên t l N/CKD, ho c cho phép gi m l ng n c tr n mà v n gi nguyên đ c đ

s t c a h n h p bê tông, thu đ c bê tông có c ng đ c h c cao h n

Gi i h n trên

- Ph gia ch m đông k t, ký hi u lo i B: Ph gia ch m đông k t (Retarding admixtures), là lo i ph gia làm gi m t c đ ph n ng ban đ u gi a xi m ng và n c,

do đó kéo dài th i gian đông k t c a bê tông

- Ph gia đóng r n nhanh, ký hi u lo i C: ph gia đóng r n nhanh (Accelerating admixtures), là ph gia làm t ng nhanh t c đ ban đ u gi a xi m ng v i n c do đó rút

ng n th i gian đông k t c a bê tông và làm t ng c ng đ c a bê tông tu i ng n ngày

- Ph gia hóa d o – ch m đông k t, ký hi u lo i D (Water – Reducing and retarding admixtures): là ph gia k t h p đ c các ch c n ng c a ph gia hóa d o và

Ngoài ra còn có các lo i: ph gia cu n khí, ph gia k n c, ph gia tr ng n ,

ph gia ch ng th m, ph gia b n sun phát, ph gia tr b m…

Hình 2.6: Ph gia hóa d o PC 01

Lu n v n l a ch n Vmat - PC 01 là lo i ph gia hóa d o ch m đông k t đ c s

d ng thông d ng Vi t Nam, l ng dùng thông th ng s d ng là t 0,8-1,5% so v i

tr ng l ng xi m ng (ho c 0,8-1,5 lít/100kg xi m ng), kh n ng gi m n c t i 40%, giúp cho h n h p bê tông không b phân t ng tách n c, kh n ng t ng thích t t v i các lo i xi m ng và các lo i ph gia khác, t ng đáng k đ b n cacbonat, gi m đ th m ion clo vì v y t ng kh n ng ch ng n mòn Qua kh o sát l ng dùng phù h p là 1lít/100kg xi m ng

2.1.6 N c:

N c dùng đ ch t o bê tông là n c sinh ho t, th a mãn yêu c u k thu t c a TCVN 4506:2012

bê tông mà các tiêu chu n trong n c và n c ngoài ch a đ c p đ n, lu n v n còn đ

xu t nh ng ph ng pháp riêng nêu b t đ c u đi m c a lo i v t li u nghiên c u

so v i BTTL cát vàng, xuyên su t trong toàn b công tác th c nghi m lu n v n luôn dùng ph ng pháp so sánh đ đ i ch ng

2.2.1 Ph ng pháp xác đ nh các tính ch t c a nguyên v t li u s d ng:

Các ph ng pháp thí nghi m tiêu chu n đ c s d ng đ xác đ nh các tính ch t

k thu t c a các v t li u s d ng trong nghiên c u c ng nh các tính ch t c a h n h p

bê tông và bê tông Các nghiên c u này đ c ti n hành nh m thu th p thông tin c n thi t trên c s đó l a ch n nguyên v t li u s d ng và đánh giá nh h ng c a các nguyên li u thành ph n t i các tính ch t c n quan tâm c a đ i t ng nghiên c u Các thí nghi m đ c s d ng d a theo TCVN Danh m c các thí nghi m theo tiêu chu n s

d ng trong nghiên c u đ c th ng kê trong b ng 2.7 nh sau:

B ng 2.7: Các thí nghi m theo tiêu chu n s d ng nghiên c u tính ch t v t li u

6 C t li u cho bê tông và v a: Yêu c u k thu t TCVN 7570:06

7 Thành ph n h t cho bê tông: Ph ng pháp th TCVN 7570-2:06

8

Kh i l ng riêng, kh i l ng th tích (tr ng thái khô

và tr ng thái bão hòa), đ hút n c c a c t li u

13 N c cho bê tông: Yêu c u k thu t TCVN 4506:2012

14 Cát nghi n cho bê tông và v a TCVN 9205-2012

2.2.2 Ph ng pháp xác đ nh tính ch t c a h n h p bê tông và bê tông

Danh m c các tiêu chu n th nghi m bê tông đ c th ng kê b ng 2.8 nh sau: