Thiết kế thành phần bê tông phạm huy chính

Chương 2PHỤ GIA DÙNG CHO BÊTÔNG Hiện nay các chất phụ gia được sử dụng rộng rãi trong công nghệ sản xuất bêtông nhằm tiết kiệm ximăng và cải thiện một số tính chất của bêtông nl١ư tăng c

ا

(>

٠ اأأأ

îiê'î kiệm

,

١١ '(?

١ -'?

ااا

،

ااا

، dt

' ١

^ ااآﻻ ٦ ا

؛ coiig cỏ

ا٠ ااا

uiiig

ا ١ ااة

اا،إاااا ١ ا

\ ٠

اا؛؛اا ﺀاا

١ ا؛خ ا

trước

cb ، [ttatt liC

اا

؛ ؛ 1

d

اا ٩ ٩ اا'()ا ١

ج ا ١ ا ٠ اا،ﻢ ﻟاا

() d

kltdi cb

ا

1

ﻢ ﺛااا ٠ أا

soạn klid

و.

٨ رر ٠ ا،/(ﻢﻟ

NHŨ^G κ ί HIỆLỈ QUY ước

Μ|١ - Iiiiic belong;

R|١, R\, R|u - eư()'íg đọ ة؛01 !اذ.ﻻ ١ CLia b^tỏng vữa V؛، bềlỏiiũ cát \'é cliỊu

M١ - !Iiííc xiniãng;

R\ - cường độ của xiinãns;

K - độ cUiig cUa hồn h(Ịfp bClbng, gi؛،y;

s - độ sụt hìi ١١ nOii cUa ! ا ١ ةاا Ικίρ biỉtOng đặc liuiig cho độ !inh

V - thế lícli tuyệt d(؟ i của v(،t l؛؛u ơ Ihẩ chặt, líiih bàng h

Các clil số pliụ glii ở dưổ'i !ihu' X , ،١, c, c!, b V , .vx clii' cdc lo؛.،i vật liệu iưonií ứne 1ا؛' ximãng đá dă!í١ (líoặc sdi) cát cốt liệu, bdtOng vi'j'a viía xiniảng

Ví dụ: ٧ - Ιΐιύ tícli luy؛ l dổi cUa cdt; ٧ا ١, - thể tícli tuvệl doi cUa vữa;

اة11-(ا

٧ tíc|i vun dcáie(.) của v؛)t liệu hi.il chi số phụ biổu till

loi.ii vẠl liệu,

y - tiọng lu'ọ'ng đo!i \'ị liay dung tiọng (kliOi lu'،.íiig lidiiií) cha

v؛)t liệu ớ اةأ ' ch(tl, kg// Clil sO phụ biếu tliị logi vật li('u.1

Ví dụ: Yc - ti'ọng lượng don vị cUa cát;

; cát ا

; حا'ا đống 'اااا ١ tícli ج 1١ أ -

с

ﺀ) ٧ : ااأ

، VÍ ةاا 1 ا 1 اا

y iliê lícli tir

؛،

Còn gọi là tliể lícli xốp li

γ؛١- ،اﻻااذذ trọnu ١’اا!١(١،Ъп؛і 1ا'ا'اا ، \’ب liệu !١ ؛.ا ! (.’)■1اااااذذ 11١ ااا ا؛غاا

١ ا

/اا

٦ h - duiiiz li'(.١iig ا1١ اا'ا' ا ٠ ق' của lìỗn liL.,'ỉ belong ớ أ1اة cliặl, kg//;

I' - độ iỗng cLia \ 'اا liệu Ιη.ιΐ vun dOng liong đidu kiệr liẻLi

chuẩn, líiili bàng s،١' pliíín do'n vị hav % Clií sổ phụ chi lo؛ỊÌ vậl liệu,

٠ Ví dụ: r،| - độ i(١ng của đá dăm ỏ tigna linh vun dỏng;

Mc" - môduin dọ l،')'n cLia cdl (Іі'і dai lượng kliOng tlih' nguyiỉn ;

X Đ, c N, C.L - luoiig hng líi liọng lưựng cLia xim؛-،ng, da dăm с'аі

пи'о'с, cốt liệu tiong lm -١ bdtỏng hav liỗn hcyp bẻiỏng ة thế chặt, kg/m ١;

nó ở tigng thih khỏ;

٩١ - hệ số lâp dầv lỗ rỗng giữa CLÍC hgt đá dảm bời cát;

ا - - hàm lượng cat liong hỗn h(.íp các cdt liệu, tínli hằng số

phần đơn vị, liay %;

α ١,١ - liệ sổ lấp dẩy 1ة rỗng của các hạt cốt liệu (cat + da dam

hay cát bỏ'i vữa ximảng;

CH - cỡ h٤Ịt lớn nhat của cát., da dăm, sỏi

٧í dụ: CH ị - cỡ lígl lớn nhat cUa đá dăm:

C/Đ - li lệ giữa cat va da dăm llico ti'ọng lưọiig, tínli bằng sốphầr

dơn ١'ị, hav ۶٠;

λ - hệ sO hUt nước và thấm ướt cUa cOt liệu Chl số phụ cia log

vật liệu

Ví dụ: λς - hệ số liUt nước của cát;

R j g - cương độ của đá gốc sản xuất ra đá dăm;

μ - liệ số biến dổi, línli bằng số pliần dơn vl, hay %

lỉètóng la liỗn họ'p bêtông du'ợc lạo lilnh da dông cứng.

1.1.2 Phân loạỉ

Có nhiổư cdch phan loại bêtông:

a.) Theo dư!ig li'ọng có các loiỊỈ:

،1) Tlieo phạm vi sử dụng, có các 1 ا ا0؛.: bêtông dUng cho cOng trìnli xây dựirg, giao thOng, bêtông cách nhiệt, bêtông tliuỷ cOng, bêtông mặt dường, bẻtởng sân bay, Ѵ Ѵ

e) Theo cấu trUc có các loại; bCtOng dặc chắc, betOng tổ ong, bêtông xốp f) Theo cường độ nén ơ tuOi 28 ngày dêm có các loại:

- Bêiông thường, có ^28 = 300 - 500 kG/cm2;

- Belong cường độ cao 100» - 600 = 28ب кСі/с ПГ;

- BCtOng cường độ râ't cao !٩00-1 - 0 ا28= أ0ﻻ k٢j/cm؛:

1.1.3 Cưìmg độ và mác ìètớng

ti) Cường độ

Cương độ - chỉ tlêư co liọc quan trọng, l!iể hỉện kha năng chỊư اااا' của htỉtOiig.

- Cường độ chiu nén

Cường độ chịư nén của bẻiỏng du'ợc x٤ 'ic لا!ااا hàng phưoĩg pliáịi thi

nghiệm phá hoại mẫư أا-ةاا máy nén vơ i m.ẫu lập pliuong:

N

R :F

R - cường độ cliịư nén của bctông mảư:

N - lực nén phá hoại mẫu;

F - diện tích tiết diện mẫu

- Cường độ chịư kéo

Cường độ chịu kéo của bêtông cũng dược xác djnh bằng phưong phíip iltí ngliiệm pha hoại trên mẫu kéo Kill dó:

Rk - cường độ cliỊư kéo cùa mẫu;

N| - lực kéo làm dú"t mẫu;

F - diện tích tiết diện ngang cùa m.ẫu

- Cường độ trung binh

Bêtõng là vật liệư kl١ ơi١g dOng !that Tìr cUiig một logi bẻtơ!ig l؛،!n ra m

mẫu thử giống nliau và thi nghiệm trong cUng một diểư kiện nliir !١haư ■ ЧС tliu

dược các giá trj cười١g độ khilc nhau R |, R2, Rm ١'à cường độ trung binh xác định theo công thức;

R , t R ٦+ t R

m

- Cường độ tiêư chuiln

Cường độ tiêu chuẩn của bêtóng là cưỜDig độ dược lâ'y với xắc sưất 95% (nghĩa là trung binh khi thử 100 mẫu Ihl trốn 95 mẫu có cường độ ktiOng nliO hon trị số dã nbu);

؛loilii cúa bêt()n

liCii cìiuán chia clio hệ số an toà!i

ﻻ - liộ số diổư kiện l؛i!n việc, xét ،1ة'!ا nlihng yếu tố làm ảnh liưởng dê'n

cu'،3ng ﻻ،) cLia bètông so \'ớì diều kiện bliili thường

1)1 M، 'ic b í t ،٦,١ g

Mác Ihco cưíms độ chl٧ nén !؛، chi liCu co bản của bêtông, kí hiệu bằng chữ

iM, là con số l؛i'y bàng cường độ cliỊư iiCn trung bìnli tínli theo dơn vị kG/cm2 cUa các mẫu lạp pliuơng (13 X 1.3 X I5cm), ò tuổi 28 ngày, dược dưỡng hộ troitg diều kiện tiCu cltưẩn và dược tlií !Ighiệm với tốc độ gia tải tiêư chuẩn

'riieo ٩uy định, bẻtôns du'ợc thiết kế với C ilc mác sau:

- Đối với bẻtòng nặng: МЗО 73, 100, 130, 200, 250, 300, 350, 400,

300, 600;

- Đối với bẻtỏng nhẹ: M25, 30, 75, 100,130, 200, 250, 300, 350, 400.1.2 VẬT LIỆU ĐỂ CHÊ' TẠO tlỖN HỢP BÊTÔNG

tr،,،١g C iic tibu chutn ٩uốc gia \'à ticii chuẩn ngành hiện liành Khi tinh chất của vật liệu kliOng pliU hợp với yCu cầu của nhũ'ng tiêu chuẩn dó, thi phải

1 ١؛ hành thi nghiệm chUng trong bClOng dể có những luận cU kinh tế kĩ ة'ا

tliuột clio việc sU dụng cliUng một cácli liợp lí

1.2.1 Xímảng

، ١ ا Pltdn lo، ti

c،) nliiểu cách phan logi ximang;

- Theo độ bền (mdc), xỉmăng dược pliân thành các nliOm (xem bảng 1.1)

+ Loại đông kết nhanh: khi độ bền sau 3 ngày đêm đạt được > 55% độ

bền tiêu chuẩn sau 28 ngày đêm

- Theo thời gian đông kết, ximăng có các loại;

-t- Đỏng kết chậm: khi thời gian bắt đầu đông kết quy định trên 2 giờ;

-I- Đông kết bình thường; Khi thời gian bắt đầu đông kết quy định từ 45 phút đến 2 giờ;

-t- Đông kết nhanh: khi thời gian bắt đầu đông kết quy định dưới 45 phút

b) Chọn lựa ximáng

Chọn loại ximãng dùng cho các kết cấu bêtông và bêtông cốt thép phụ thuộc vào điều kiện làm việc cua chúng và tính xám thực của mỏi trường

Để chọn lựa ximăng dùng cho công trình có thể tham khảo bảng 1.2

Bảng 1.2 Xiinâng dùng trong kết càu bctỏng và BTCT

Phạm vi bô' trí các

bộ phận của kết cấu

Xinìăng sử dụngTrong mỏi trường

không có tính xâm thực

Trong môi trường xâm thực (suníat, khử kiềm, axit, cacbonat, oxyimaye)

Ximăng pooclãng, ximăng

kị nước, ximăng pooclăng puzolan và ximăng pooclăng-xỉ

Ximăng pooclầng chống suníat, ximăng pooclăng puzolan chịu suníat

Ximăng pooclăng chịu sunfat.

،■) Yêu cầu kĩ thuật

.Kimăng đưa vào sử dụng phải có lí lịch của nhà máy cung cấp và phải кіеті tra bằng thí nghiệm ở trong phòng

Chỉ tiêu chất lượng của các loại ximãng, xem trong các bảng 1.4 - 1.10

3 Thời gian đông kết:

4 Độ ổn định thể tích, xác định theo phương

Độ ổn định thể tích, xác định theo phương

Bảng 1.6 Thành phần khoilng h ؛ ٧ l

(TCVN 6067-1995)Mức, o/c

Mcíc ximăngBcii sunfai thường Bển suníal cao

I ٦ j 4 5

3 Độ nghiền mịn:

- Bề mặt riêng, xác định theo phương 2300 2800 2500 2؛00pháp Blaine, cm^/g, <

4 Thời gian đông kết:

Bảng 1.8 Thành phần hóa, khoáng của ximãng pooclăng ít tỏa nhiệt

-Bảng 1.9 C'hi tiêu co - lí ciia ximãng pooclăiig ít tỏa nhiệt.

(TCVN 6069-;995)Tên chỉ tiêu

1.2.2 Cốt !íệu

؛

liợp bẽlòne cliU vếu là Cííl xốp lliièn nliiẻn lo

ا اة

1Cát dUng trong

.1.11

ở bilng

ةا ١

!

؛ ٧

trong pliant

اااأ

1)dến Sinm), có lltàiih pliầii kícli tliuOc

Bảng 1.11 Ciỡỉ hạn thànli phán kícli tliutíc hạt ciia cát

6ا,0Phđn còn lạa íi'ẻn sang, C/'c

Cũng cho pliép ílù!١g cát n h ỏ \'ﺎﺑ!ا đá thu cluợc tro!ig اا trinh Siin xuảt díi ٧ ا'ا

dăm từ đá nUi chai ìhảí cOng !Igliiệp (xí 180 cUa !١1اا'أ máy nhiệl diện ) nếu

dă tiến hành thi nghiộ!i'i \"à cổ các luận chUrtg kinli tc kĩ tliuật Xilc dáng

- Yêu cẩu dối vứi cát dùng clio bẽlông nặng

+ Theo inOdun độ lớn, dufig trọng vun dOng, lu'ự!ig hạt < 0.14mm, Ci'، t

dUng clto bêtỏng nặng du'ọc chia làm 4 nhOtn nliu ة bả!١g 1.12

+ Tiẽu chuắn chấl lượna của cál phai đám bảo các chi tiêu trong bánu 1.13.

3 Hàm lượng muối gốc sLinfat, sunfit

tính ra SO٦, tính bằng % khối lượng

6 Hàm lượng tạp chất hữu cơ, thử theo

phương phấp so màu, màu của dung

dịch trên cát không sẫm hơn

Mẫu ■Số 2

_ 1

Mẫu số 2 Mảu chuẩn

Chú thích: Hàm lượng bùn, bụi, sét của cái dùng cho bêlông mác 400 trở lên

kliôiìg dược lớn hơn 1% khối lượng cát

-t- Tuỳ theo nhóm cát, mà đường biếu diỗn thành phần hạt nằm trong vùng gạch chéo trên hình 1.1 (báng 1.14)

belong mác tới 300, còn cát nhóm rất nhỏ được pliép sử dụng cho belong mác lới 100.

Hình L I

Trường hợp cát không đảm báo một, hoặc một số yêu cầu nêu trong các bảng 1.12, 1.13, 1.14, hoặc cát chứa SiO, vô định hình hay các khoáng hoạt lính khác, cát ngậm muối có gốc ion Cl thì chí được phép dùng trong belong sau khi nghiên cứu cụ thể, có kể dến các diều kiện làm việc của bêtòng trong công trình

١ ٦ اآا 1

،

sỏi VCI sỏi

أ>

١ ةا 1

đồ

أ،ااا 1.2:1

llìn h

lỉiiiiịỉ 1.15 Kith thước lớn nhà't của hạt đá dâm và cuội sOí

Điều kiện đổ belong Kích thước lớn nhất của hạt, Oìm

Kê'i CÍÍII B' 1'cr có chiềii cno 1/2 kíctì ihu’ớc nhỏ nhâ.l cùa cấu kiện và khoảng

K^l c٤ĩu BTCr cỏ ch؛ều Ciio 1/5 kích thước nhỏ nhat cLia câ'u kiộn và 5/4

1các kết aÍLi trộn

؛Cادا

t Máy li'ội١-cư،',i١g hi'i'c c(؛ duiig

tícli tliíiiig ti'ộii hàiig:

/ 2 3

Đối với tất cả các kết cấu khi

vận chuyển bẽtông bằng máy

bơm bêtông có đường kính ống:

- Yêu cầu về cường độ

Tuỳ theo công dụng, đá dãm và sỏi, cuội cần có chỉ tiêu độ bền cơ học sau đây:

+ Dùng cho bêtông: độ nén đập trong xilanh;

+ Dùng cho bêtông mặt đường ôtô: độ nén đập trong xilanh, độ mài mòn trong tang quay

Theo độ nén đặt trong xilanh, mác của đá dãm từ đá thiên nhiên được chia thành 8 mác và xác định theo bảng 1.16

-Mác đá dăm lừ đá thiên nhiên, xác định theo độ nén độp trong xilanh phải cao hơn mác bètông:

+ < 1.5 lần dối với bêtông, mác dưới 300;

+ 2 lần clối với bêlông mác từ 300 trở lên

Trong mọi trường hợp, cường độ của đá phún xuất không được

< 800 kG/cm", của dá biến chất < 600 kG/cm', của đá dăm từ đá trầm tích

nước < 200.10'٦ N/m^ Đá dăm phong hoá là các hạt đá dãm gốc đá phún

xuất, có giới hạn bền nén ở trạng thái bão hoà nước < 800.10٠ ٦ N/m^, hoặc là các hạt đá dăm gốc đá biến chất, có giới hạn bền nén ớ trạng thái bão hoà

nước < 4 0 0 10١ N /m l

Đá dăm mác 200 và 300 cho phép được chứa hạt mềm yếu đến 15% theo khối lượng)

-I- Hàm lượng tạp chất sunfat và sunfit (tính theo SO3) trong đá dãm, sỏi

và cuội khỏng được vượt quá 1% theo khối lượng

+ Hàm lượng oxyt silic vô định hình trong dá dâm, sỏi và cưội dùng làm cốt liệu cho bêtông nặng, thông thường không dược \'ượt quá 50 ml/lOOOml NaOH;

+ Hàm lượng hạt sét, bùn, bụi trong đá dãm sỏi và cuội, xác dịnh bằng cách rửa không được vượt quá trị số ghi trong bảng 1.18, trong đó cục sét không quá 0,25%

Bảng 1.18

(TCVN 1771-1987)

Loại cốt liệu

Hàm lượng sét, bùn, bụi cho phép

không lớn hơn, % khối lượng

Đối với bêtông mác < 300

Đối với bẽtỏng mác > 300

Cụ thể nước trộn bêtông phải có chất lirựng, thoả mãn các yêu cầu sau:

- Không chứa váng dầu hoặc váng mỡ;

- Lượng tạp chất hữu cơ> 15 mg//;

- Độ pH < 4 và > 12,5;

- Không có màu khi dùng cho bêtông trang trí;

- Hàm lượng muối hoà tan, lượng ion sunfat, lượng ion clo và cặn không tan không được vượt quá các trị số ghi trong bảng 1.19

- Khi nước được sử dụng cùng với cốt liệu có khả nãng gây phản ứng kiềm

٠ silic, thì tổng hàm lượng ion nairi và kali không được vượt quá 1000 mg//;

Вапц 1.19 H àiì lu(.)iig ،( ؛ ٠٠ da ،- ٠ اا< phcp của ina.'.i hoìi ta» ỉ٧ » sunfat,

i٧ n cl V il c j i khoiiji tail tr،)»íí »11’ti'c tr<)n bêtòng

(TCXDVN 302-2004)

^li'1'c clio phép, mg/1Mụcdíchsúdụníi

loii siiiilatﺀت

50

loti cio (C l)

200 () 600 350

CặnkliOitg tau

200

2 Nii'ớc tiộĩ bClOug va uirô'c Irộii

١'d'a clièî mOi uOi clio Cite kết

3 Nước tiỌú b6lôug cho с ؛le kết

Cltíi ihích:

1 Khi sử dtiiig ximăiig uliOm him cliấl kết díiili clio bêtông và vữa, Iiước díing cho tăl ca các phạm vi sLi dụiig ph؛'ii tlieo dhug quy dỊiih cUa mục 1, bảtig 1.19

2 Tioiig trường họp c؛؛n tliiếi, clio phép sLr dụng nu'ớc có hàm lượng ion clo vượt

، 4 اأا quy dịnli cUa mue 2, biing 1.19 dể trộn bêlổng clio kết cấu bêlỏng cốt thép, nê'u tOng hàm lưqng ion clo trong bẽtóng ktiôiig vư،rt qu؛'i 0,6 kg/m"٩

3 'hrong trường họ'p nước dùng dể trộn vt'i'a X íiy, trát các kết cấu có yCu cầu trang Irí bể mặt hoặc ờ phán k٥'i Ci'i'u ihưíĩng xưvên tié'p xUc ẩm thi hàm lưọna ion clo khOng chê' 1200 ؤ mg//

- Nước khOng dược cltứii CÌÍC tạp chả'1 V(5i liềư lượng làm thay dổi thờ؛ gian dông kết của vữa ximhng lir)ặc làm giảm cường độ nén của bêlõng và

thoa măn các yCu cầu à bảng 1.20 klii so Sílnli vổ'i mẫư dõ'i chứng.

Tóm lại, để trộn bẻtòng cO tliể dùng nude lừ hệ tliOng dẫn nước sinli hoạt, nước sOng, Iiồ \'à Cii nư،)c tiiần lioàn, nước ngưng tự từ nliững hưồng chiíng

Ci١'l, miền là chúng đáp ứng dược nliững yèư cầu về chat lượng như dă nêu ờ

irCn Tu١' nhiẻn, lưyệl dối khOiig dược dUng nước dầm lẩy, nước bẩn cliua qua làm sqch dể sản xuất liỗn hợp bêtỏng

ỉ i ó i

ا

B a n g

n١âng và hCíỏng

؛ cường độ chlii nén của vi'i'a x

l ٦hời gian đồng kết của ximang phai

dam báo:

Cường độ chiu nén của vCra اإأ tuOi 28 ٤

Chủ thích:

1 Mâu dối chứng sử dụng nước uốĩg dược liến hànì song song và dùng -Ung

!oại ximàng với mẫu thử

2 Thời gian dOng kết cùa ximăng dược xác dỊnh ít nhất 2 lần theo ]'CVN ÍOI ؟

7-199

ĩ Việc xác dỊnh cường độ chỊu nén cùa vữa (thử bàng vữa ximăng dUng để s,ản

xuít bêtông) dược thực liỉện theo TCVN' 6016-1995

Chương 2

PHỤ GIA DÙNG CHO BÊTÔNG

Hiện nay các chất phụ gia được sử dụng rộng rãi trong công nghệ sản xuất bêtông nhằm tiết kiệm ximăng và cải thiện một số tính chất của bêtông

nl١ư tăng cường độ, tãng độ chống thấm, chống ăn mòn, hoặc cải thiện một sô' tính chất của hỗn hợp bêtông như tăng độ dẻo, làm đông cứng nhanh, hay làm chậm thời gian đông kết của nó

2 1 CÁC LOẠI PHỤ GIA HOÁ HỌC

2.1.1 Định nghĩa và công dụng

Phụ gia hoá học dừng cho bêtông ximãng pooclãng bao gồm các loại:

- Phụ gia hoá dẻo giảm nước (kí hiệu loại A);

- Phụ gia chậm đông kết (B);

- Phụ gia đỏng cứng nhanh (C);

- Phụ gia hoá dẻo, chậm đông kết (D);

- Phụ gia hoá dẻo, đông cứng nhanh (E);

- Phụ gia siêu dẻo, giảm nước cao (F);

- Phụ gia siêu dỏo chậm đông kết (G)

1 Phụ gia hoá dẻo giảm nước là phụ gia làm tăng độ sụt của hỗn hợp bètóng khi giũ■ nguyên tỉ lệ N/X (nước/ximăng), hoặc cho phép giảm lượng nước trộn mà vẫn giữ nguyên dược dộ sụt của hỗn hợp bêtông, đồng thòi có được bẽiông với cường độ cao hơn

2 Phụ gia chậm đông kết là phụ gia làm giảm tốc độ phản ứng ban đầu giữa ximăng và nước, nhờ đó kéo dài được thời gian đông kết của bêtông

3 Phụ gia đông cứng nhanh là phụ gia làm tãng nhanh tốc độ phản ứng ban đầu giữa ximăng và nước, do đó rút ngắn được thời gian đông kết của bèlông và làm tăng cường độ bêtông ở tuổi ngắn ngày

4 Phụ gla hoá dẻo chậm dOiig kết là phụ gia kết hợp dược các cliức n;٦iig của phụ gia hoá dẻo ( 1) và phụ gia chậm dOng kết (2).

Phụ gia liOa dẻo dOng cứng nlianh là phụ gia kết hợp Cíic chức lìăng của

phụ gia l١óa dẻo (1) ١.'à phụ gia dOng cứng nlianh (3)

6 Phụ gia síêư dẻo, giảm nước cao là phụ gia cho phép giản١ một lư،.,ng lớn nước ti'ộn bêtởng (< 12%) mà vẫn giữ nguyên dược độ sựt của liỗii l١ọ'p bêtõng, dồng thOi có dược bêtỏng với cường độ cao lion

7 Phự gia siêu dẻo - cliậm dOng kê't là phụ gia kết hợp tlưọc chức n ١؛ ng của phụ gia siêư dẻo (6) và phụ gia chậm dOng kết (2)

2.1.2 Yéu cầu kĩ thuật

u ١ T ín lv n ă n g cơ lí

Hỗn hợp bêtỏng dược sản xuất, có sử dựng một tiong nliững 1، ا ا phụ gia 0

hoá liọc kể t,rên phải có cường độ nén và cường độ uốn ở tuổi 6 tháng và mỌt nàm khOng tliấp dưới cường độ nén, cường độ uốn của nó ở tưổi 28 và 90 ngày, đổng thơi phải dáp n g các yêu cầu cho trong bảng 2.1

Hàm lượng bọt khi cùa bêtồng sử dựng phự gia hoá học khOng dược vượt quá 3%

h) Đổ đồng nhất

Phụ gia hoá học có cùng ngưồn gốc phải có độ đổng nhất như yêư cầu nêư trong bảng 2.2

2.1.3 (íỉớí thỉệu một số phụ gia hoá học

ci) Pliii gia Ιιοά dẻo СДБ (Nga)

Phụ gia hoá dẻo СДБ (Nga) là dỊch men sunfit có tác dụng Ciii tlilện tinh

dễ đổ và độ dẻo cùa hỗn hợp bẽtông, dồng thời nâng cao dược chat lư،.tng của bêtông Phụ gia này dã dược sử dụng khi sản xuất hỗn hợp bêtông dể xây dựng cầu Thăng Long và một số cOng trinh khác ờ nước ta clio kê't quả tốt Hiệu quả của nó xem trong bảng 2.3

Từ bảng 2.3 cho thấy, phụ gia này cho phép tíết kiệm ximăng, do giảm lượng nước yêu cầu cùa hỗn hç^ bêtông khi bảo toàn độ linh dộng cùa nó (thànli phần I), nâng cao cường độ bêtông do giảm tỉ lệ Ν7Χ khi bảo toàn độ linh dộng của hỗn hợp (thành phần III), hoặc tàng độ linh dộng của hỗn hợp bêtỏng klii bảo toàn lượng nước và ximăng khOng dổi (thành phẩn II)

ﻻ ٠ خ

٢

ب

§· Р

.'ؤ ق

К

ح ' ﺀ مز

؟ ف

٥β

٠

<ق ﺐﺛ؟ت ٠٠ ٧ ٠٠

о

С

١٠ ذ

٠ ا

٠ س

٠١

ا

4

م

ﺀﻻ ٠٠ مد ﻻ

٠

ة \ ١

3

؛

ﺀ د

؛ق ٠٠ ﻷ>

ﺀت

ص

٥β

ة ٠

٠ о сو: g

٠

'-ق ، ج

S СП ب

8 ا

СП СП (/؛

م ٠٠

٠

Ο β ج

С ﺀ ج) С

٠

ﻢﺑ ,

§،

С

٠ ج

٠ س

:

ﻲ ﻟ 0

، ﻷ 2 ق

ﺀ م

' ' ٠

<ة ﻰﻧ

٠٠

، ى

ﺚﺗ ٥β ٠٠

С

^ ٠ (ج

٠٠ ة ٠ آ

H

١۶ ' ﻻ ذ

G

.

ه ذ ز ٠

ت ١ ﺀ

a '«.٠٠ت٦ي

٠٠ 3

؟

ί

>

١ ٠ / ع

Γ ۵ ه ٠ ل

β μ

٠ة

،

ا ب ١ س

—

ﻻ ق ١

ﺀبس ٠

<ةد

ص

(Ν

٠٠ﻪﻫﻻ ٠اح

>

ج

/ي

١ح٠

/؛؟؛

١ح

٠٧

<

u n en

<

un

، f

؟

<

un en

<

иП en

ﺀ

ت م ٠٩

٠

'<

ﺆﻟؤ

|

’ ة

٠<٠ C

٠٠ةﺀ

.

ى ئ

٠

٠٠

+ DQ

؛

حS

;

ج

> f٠م

с ёا ٠

١5 ﺀ

ﺀ ﺪﻳ

υ

آ(ج

'اا

٠٠٠٠ت

υ '< <

V X)

١ح

٠ ؤ

ﺀ (<Λ

< ح٠.٠٠

ق ٠

Bang 2.2 Yêu cầu về độ d٠١ng nhả't clia phụ g؛a huá hục

Cjici tri i Giá trị chấp nhặn dược'len các chi tiêu công hố

của !ih٤١sản XUc٠Ú

E±0,05E;

E ± 0,2(lấy giá trị nhỏ hơn)

chuẩn ban dầu ctia nha sản xuất

Tương tự màu chuẩn ban dẩu cùa nhà sản xuất

^híilhlch:

! Các chi sô' nêu اا-هاﺎﺟ biiiig 2.2 đã bao gồm cả sal số cho phép troiig quá trinh

؛اااا

١ ihí ĩghlệm ớ c؛'،c phOng thi ng!i؛ệm hhác nhau

2 Khl phụ gla đtrợc dụ định sử dung troitg bẻtông cốt thép dự ứng lục, thi phải

cO cliứng chí cLia nhà sản xuất \’ề hàm Itrọng ion clo có trong phụ gia

ز Ihụ gia dirợc coi là có hàm lượng ion clo khOng dáng kể, nếu hàm lượng ion

clo trong phụ gia > 1,.٩g// dối với phụ gia lỏng (khi liều lượng sử dụng 2 ؤ //lm '١

bẻibng) hoặc 0,3% dối với phụ gia bpt

4 1)0 pll ctia phụ gia có the bỊ ll،؛،y dOi lltco lliờỉ gian Khi có sự khác biệt lớn ١'ề

đ ộ ١11ا (vưọt quá quy dinh trong bing 2 2 ), pliụ gia vẫn có thể dUng dược, nhimg phải tiê'n hhnh CÍÍC ihí nghiệm kiểm tra loàn bộ tinh năng cùíi phụ gia dảm bảo các yêu cẩu tương Uiig nbu trong bảng 2.1

Lượng dùng phụ gia СДБ trong hỗn hợp bêtởng dược quy định từ 0,1% dẻ'n 0,3% trọng liíợng xiinăng

l)hụ gia СДБ thương dược cung cấp dưới dạng rắn và lỏng Trường hợp ở dgng rắn till hoà tan nó trong Itước nóng dến một nồng độ xác định nào dấy, bOi V'١i cltí có ở dạng dung dịcli till phụ gia này mới plia lẫn dược với nước trộn bêtỏng

Bang 2.3 Hiệu quả do đưa vào trong thành phần của bêtòng phụ gia Cil,B

Đặc trưng

của bêtông

Bêtông không có phụ gia C/ỊB

Bêtông có phụ gia C/ỊB (0,25% trọng lượng ximãng)Thành phần

I

Thành phần II

Thành pliần IIILượng vật liệu cho InV

2

0,525,6

3001502,20,525

32416260,524,8

324148

2

0,4627,2

h) Phụ gia siêu dẻo Sikament - RN (Tliuỵ Sĩ)

Phụ gia siêu dẻo Sikamen - RN có tác dụng làm chậm ninh kết, thích họp với hỗn hợp bêtông sản xuất ở môi trường khí hậu nóng

c) Phụ gia dỏng cứng nhanh - cloriia canxi (CaCìy)

Các phụ gia clorua canxi (CaCR), nitrat natri (NaN03), clorua natri (NaCl), sunfat natri (Na-,S04) có tác dụng làm tâng tốc độ dông cứng của bêtông, trong đó CaCl, được sử dụng tương đối rộng rãi Nó được dùng cho

củ bêtông chưng hấp và bêtông không chưng hấp Dùng CaCl, đặc biệt có hiệu quả khi sử dụng ximãng puzolan, ximãng xỉ và ximãng pooclãng ninh kết châm

LiíỢng dùiig CaC!2 lối da tíii!i ا()ﺔﻟا ớ ا kliô k!١1١ ﻎﻳ ỏiig dược vượ، quá 3%

lit.)!ig lưc;ng ximảiig (dốl với bẻ!ỏiiiỉ) \'à kliỏii٤ỉ vưựt quá 2% trọng lượng xiniăiig (dối với bêtông cốt thépỊ

al B، ؛() qritlii vti \ ا(،اا ا 1 أأاﻻة ا ’ ١

Pliụ gia lioá học phải dược bảo quíin trong điểu kiện kin thícli hợp dể irdnh tác dộtig cUa mưa, nắng và klií ẩm Khi vận cliuyển phụ gia cũng cần lưu ý trdnh là!n tliUng rách bao bì dẫn dẽ.n tổn liao khối lượng và ảnh hưởng dc'!i chili lượng cUa phụ gia

b ١ Nln'mg tliỏiig liu cáu b؛í't vềpliq giu

Klii tiếp nhận phụ gia 1ا0ة liọc, phải có chứng clil của nhà cung cấp, trong

đổ glii rõ:

- '٢ẻn thương mại của phụ gia;

- Logi pliụ gia (theo phân logi ơ !nục 2.1.1):

- Tliành pliần hoạt tínli cliính cUa pliụ gia;

- Hi'،m lượng cliấl kliO, lí trọng (dOi với phụ gia ó' dạng lOng) hàm lượng

ioii clo (% kl١ối lượng pliụ gia), độ pH;

- Liều lượng sư dựng;

- Hương dẫn an toàn clio ngu'ời (nè'u 1ﻵ cliất dộc liại cho sức kliơẻ con người);

- Diều kiện bảo quản và ihOi h؛.!U shdụug

c ١ Lư، u ١ g tlùug

Liều lượng phụ gia dược c()i !؛'، tối tru klii 110 dảm tiảo giảm dược nliiều

nhi١'t lượng dUng nước trong liOn lit.rp bdtOng, mà khOng làm giảm cường độ cUa bẻtỏng llieo tuổi tliỉê.t kế Do iinli liường cùa các cliíl pliụ gia hoá liọc đến tốc độ dOng cứng của bêlỏng klii dUiig các loiỊÌ ximăng khac nliau trong

nhũng diều kiện cliirng hi١'p V؛'، dOiig cú'ng klnic nlittu tliì cUng kliOng giống nliiiii ااةاا 1اةااا lu'ợng tối u'u cUa cliUng cần pliải xác dỊnh bằns tlií ngliiệm Mubii v؛)y người la trộn liOn họp bẻlông với lượng dUng phụ gia khác nliau, chắiig hqn dUng CaCI.2 với liểu lượng 1% 2% v؛'t 3% trọng lượng ximăng, rồi dilc các mẫu Sau dó, l؛ê'n 1اة,ا tlií nghiệm cliUiig 0 tuổi 1,2, 3 ,7 ngày dêm.1ا

hoặc 6, 8 ١'à 12 giờ chưng hấp Cãn cứ vào mẫu dạt các chỉ tiêu yêu cầu lốt nhất dể xác định lượng phụ gia tối ưu.

Cần phải chú ý rằng nliững chất phụ gia hoá liọc phảí dược dỊnli lượng với độ chínli xác cao, và clií dưa vào trong liỗn hợp bêtông dưới dạng tluiig dỊcli cOng tác cUng với nước trộn bêtông Trong bất kl trường họp nào cUitg kliOng nên định lượng chUng trực tiếp trong máy trộn bêtông dưới dạng dung dtch dậm dặc, liay bột khô, bởi vì như thê' sẽ dẫn dê'n sự phân bô'

cliUng khOng dều trong hồn hợp bêtông Kết ٩ưả là hiệu quả chung cUa

việc sử dụng chUng bị giảm thấp và có thể ngay lập tức dẫn dến nliững hệ quả xấu

2.2 PHỤ GIA KHOANG h o ạ t TÍNH CAO

Phụ gia khoáng chất dược dưa vào trong hồn hợp bêtông thường là các phụ gia thuỷ lực và phụ gia làm dầy (chất dộn), bao gồm: trepen, diatomit,

đá bọt, đá traxo Phụ gia khoáng hoạt tinh cao là muội silic SF (silicalume)

và tro trấu nghiền mịn - RHA (Rice Husk Ash)

2.2.1 Nguổn gốc và cOng dụng

a) Muội silic (SF): là vật liệu rất mịn chứa oxyt silíc vỗ định hlnli, tliu dược từ khi thoát ra cùa các 10 hồ quang diện trong qua trinh sản xuâ't silíc

và họp kim silic

SF có tác dụng lấp dầy các lỗ rỗng rất nhỏ trong hỗn hợp betOng mà C ilc

hạt ximâng khOng chui vào dược, do dó giảm dược lượng dUng nước và lăng cường độ bêtông Dồng thời SF có tác dụng làm tăng độ dinh kết giữa vữa ximăng với cốt liệu, làm cho bêtỏng trở nên dược chắc hơn, có khả năng chống thấm và cltOng ản mòn

h) Tro ﻢﻟ '» /-ﻵ nghiên mịn (RHA); là sản phẩm tliu dược bằng Ciich nghiền mịn tro do dốt trấu ở chế độ hoạt hoá phù hợp

RHA dược trộn vào hỗn hợp bêtòng (với tỉ lệ 30 ~ 100'kg/lm '٩ bêtồng) để cải tliiện thành phần hạt cùa hỗn hợp, dặc biệt là diều clilnh thành phần hạt

cùa cát (khi thiếu các nhOm hạt nhỏ) Hợp 1؛ nhất là trộn thêm RHA vào Ciíc

hỗn hợp bêtông khỏ, hỗn hợp bêtOng nghèo (ít xim

SF và RHA phhi tlioả т З п Cíỉc clií tiêu cơ lí clio trong bảng 2.5.

Bảng 2.5 Các yCu cần về co' lí cUa SF và RHA

Chi số hoạt tinh dối với ximcìng so với тгш

h) Coni’ clniiỊị

Sikacrete-PPl chứa hoại tính silicon dioxit (Si02) Nó có tác dụng làm tăng

tí lệ thuý hoá ximăng trong quá trình ninh kết, nên cải thiện được một số tính chất của bêtông:

độ dẻo yêu cầu

Force-IOOOOD cũng có tác dụng lấp đẩy lỗ rỗng giữa các hạt ximãng

trong hỗn hợp bêtông và có tác dụng với Ca(OH)٦ tự do trong bêtông sinh ra silicat canxi thuỷ hoá làm cho vữa ximãng và cốt liệu trong hỗn hợp dinh kết chặt chẽ hơn

Nhờ những tính năng trên, mà Force-lOOOOD cải thiện được một số tmh chất của bêtông:

- Làm cho cấu trúc của bêtông chật hơn, do đó giảm được độ thấm nước;

- Tãng độ bền chống mài mòn và độ bền chống sunfat;

c tuổi

؛t!ộ belong ớ cí

- Cường độ uốn tăng lên;

- Cường độ nền, cao đổng dểu;

- T ٠ ؛،ng độ bền chOng ةاا mOn \’à cliOng Igi sự co dăn tliưOng xuyên.

c ١ l.u'، ưrgdíuig

Liéu lưọng sU' tlụng MB-SF trong liỗn hợp bêtông là 3 - 10% trọng lượng ximăng DOi vOi hỗn liọp bẽlởng d6o lltí liổu lưọng dO là 3 ~ 3% tinh tlieo trọng lượng ximăng Tuy nliidn liều lượng chínli xác của MB-SF dUng clio

một !ااة trộn, đổ bẻtỏng có dược nliững tín.lt năng yèu cầu, pliải xác dịnli b١؛ ng lltí ngliiệm

،1 ١ 1 1 ' د 1 اﻻا ١ ا ١ si’fdiu ١4

MB-SF tlưọc sử dụng \'(1ؤ cdc logi ximăng pooclàng tlieo liêu chuẩn

ASTM, AASHTO va cdc phụ gia giiim nước cao dể chè' tạo bêtồng ứng suâ't

trước, belong đúc sẵn và hỗn hợp belong tươi để thi công các công trình giao thông, thuỷ lợi.

2.3 CHẾ TẠO DUNG DỊCH CÔNG T.ẢC ĐÔÌ VỚI MỘT s ố PHỤ GIA HOÁ HỌC

2.3.1 Chê tạo dung dịch cô đặc

Thường chế tạo dung dịch C/ỊB có tí trọng bằng 1,1 Muốn vậy, trong 100/ nước nóng, người ta trộn 24kg C/ỊB, tính ở thể khô (xem phụ lục 1) Độ

ẩm và hàm lượng chất khò Cj[ỊB trong sản phẩm công nghiệp được xác định

sơ bộ bằng thí nghiệm Giả sử rằng độ ẩm là 10%, có nghĩa hàm lượng của sản phẩm, công nghiệp là 90% Khi đó trong 100/ nước, cần phải hoà tan:

24.100

p =

Clorua canxi (CaCl,) công nghiệp được cung cấp dưới dạng dung dịch có

tỉ trọng bằng 1.29 Do vậy, muốn chế tạo dung dịch clorua canxi 31%, thì trong 100/ nước phải trộn 45kg sản phẩm khô (không ngậm nước) (xem phụ lục 2)

Muối (NaCl) thường sản xuất ớ dạng dung dịch 20% có tỉ trọng bằng 1,13 Muốn thế, trong 1 0 0 /nước phải hoà tan 25kg muối (xem phụ lục 3)

Tính toán giải tích

Người ta chế tạo dung dịch công tác saơ cho nó thay thế dược hoàn toàn lượng nước cần thiết để sản xuất bêtỏng có thành phần cho trước, khi đó phải đưa vào hỗn hợp bêtông lượng phụ gia yêu cầu

Nồng độ phụ gia của dung dịch công tác được tính toán theo những sô liệu về thành phần bêtông và độ ẩm của cốt liệu Ví dụ, khi thành phần của bêtông (tính với Im^) là: ximăng 300kg, đá dăm 1320kg, cát 660kg, nước 150/ Độ ẩm của dá dăm 1%, của cát 4% (theo trọng lượng), dung dịch cô đặc của C/ỊB có tỉ trọng 1,1, lượng phụ gia CJ],B lấy bằng 0,25% trọng lượng ximăng

Yêu cầu chế tạo dun؟ dịch công tác của CT1,B với lính toán như thế nào đế khi chế tạo bêtông không phải cho thêm nước và dung dịch đậm đặc CXỊB

أ٠ لاا

1cho Xác lu'ơ!ig СДБ khô cẩn thlê١

di.،ng dung dịch dậm dặc (3,47kg liay 3,1 ة/) thi kể cả lượng nước chứa trong

cổt liộư, lượng nước dược dưa vào bêtông sẽ là:

v١؛ dung dịclt СДБ dậm dặc cần phải hoà tan với nước dến nồng độ cOng tác

Khi dó, từ 3,15/ dung dịch СДБ dậm dặc ١ 'à 107,68ر nước sẽ nhận dược xấp

xỉ 1 1 1/ dung dịch công tác Lượn ؛ỉ dung dịch công tác này cần trộn cho lin" ٩

2.3.3 Chế tạo dung dịch công tác khi đưa vào bêtỏng phụ gia CaCli

Cũng như dung dịch СДБ, người ta tính toán và chế tạo dung dịch muối

để trộn bêtông chỉ bằng dung dịch công tác của muối

Ví dụ: Chế tạo dung dịch công tác của CaCL đối với thành phần bêtông: ximăng 300kg, cát 660kg, đá dám 1320kg, nước 150/; N/X = 0,5; độ ẩm của

đá dăm 1%; độ ẩm của cát 4%; độ ẩm chung của cốt liệu 2% TI trọng của

dung dịch СаСІ2 đậm dặc là 1,29 Liều lượng của phụ gia là 3% trọng lượng ximăng Không tính tác dụng hoá dẻo của СаСІ2·

Lượng СаСІ2 khố cho Im'^ bốtòng là:

Trong đó 0,31 - hàm lượng CaCÌ2 trong Ikg dung dịch

Hàm lượng nước trong dung dịch CaCL đậm đặc dùng cho lm ٠ ٩ bêtông là;

29 - 9 = 20/Hàm lượng nước trong cát và đá dăm dùng cho Im^ bêtống sẽ bằng:

1

l liệu clio'١

،Hàm !ượiig tổ!íg cộiig của !1U'Ó'C t!'o!ig c

/39,6

=26,4+ 13.2Iưọiig nước' tổng cộng dưa \’i'،o iiO!،g liỗn l،،.,p bẻtông do có tiOiiu tluns

:đậin dặc và irong CỐI liệu là

؛

dỊcli CaCl

/39.6

=20+39,6bêtỏng, kliOng kể lượng nu'ớc cliUa ti'ong cốt liệu và١

'Lượng nu'0'c cho lm

:ti'ong dung dịcli CaCl2 dậm dặc sẽ là

/90,4

=

1 3 0 -3 9 6

:bêtỏng là ١

"

١

،Fổng dung dỊcli cOng tác của CaCL clio li

'

/112.9

=22.3+90.4

/

4 0 0

=/-:

Kiêm tra tínli toán

Như \.'ậy là linh toán dUng

:Xác định t،' trọng của dung dịcl، CaCL

٠ ﺀ ١

ﺎﻤ ﺗ

400.1,29+

1600.1

Y = - - I : : iV■ - = 1,058

1600 + 400

Đế chẻ' lạo dung dịch cOng tdc cUa CaCl2١ dầu tỉẻn đổ nu'ớc vào tliUng, sau

dO đổ dung dịcli CaCl2 đậm dặc Trộn kĩ liỗn hợp bằng klií nén l،oặc bằng phương pháp cơ liọc, rồi xác dỊnh tí trọng ciia du،ig dịcli cOng tác của CaCl2 Nếu nó bằng 1,058 thi dung dịcli cOng tác dẫ cliC' lạo là cliưẩn

Tliành phần cliẽ' tạo cùa liOn l،ợp cho 1 ا+،ت bẻtông như sau:

4 Lâ'y tí trọng cùa dung dịch dậm dặc như sau: cùa СаСІ2 là 1,29 = ا ٢;

cUa NaCl là 72= 1,15; cùa СДБ là 73= 1,1

5 Hàm lượng cliất.khó trong dung dịch dậm dặc ứng với tỉ trọng da chọn: cùa СаСІ2 là K| = 0,31 kg/kg h؛ y L = 0.402 kg//; của NaCl la Κ2 = 0 ,2 kg/kg, hay 0,23 = 2ا kg//; cùa СДБ là К3 = 0,216 kg/kg, hay L٦ = 0,238 kg//

6 Lượng chất kho (kg) clio 1/ nước dể chế tạo dung dlch dậm dặc có tỉ trọng da chọn: của СаСІ2 là b| = 0,45; của NaCl là Ьз = 0,25; của СДБ la

Ьз = 0,276

Tinh với W = 2ơ/o

1 Xác định lượng nước thực tếdùng cho Im^ bêtông, /:

N = Nc.!

N = 1 6 5

-_ c ,100

650 100

= 1 6 5 - 3 9 - 2 0 - 2 4 - 2 , 1 8 = 7 9,82/

Tổng hàm lượng nước trong dung dịch phụ gia đậm đặc:

'300.3

100.0,402

= 79,82 + 22,5 + 26,1 + 2,52 = 130,94/

- Tổng lượng dung dịch phụ gia dậm dặc, /:

/51,12

=2,52+26,1

؛22,5

= )

300.3

٠٦

^ ٦

—+

—

—

—+79,82

=

100.0,216100.0,2

300.3.1000100.0,402.130,94 = \1 1 ١ 11

٧,٥-,

300.2.1000 100.0,23.130,94 = 199/