Bài giảng công nghệ bê tông và bê tông đặc biệt TS.Đào Văn Đông, Viện KHCNXD Giao ThôngChương 1: Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ BTChương 2: Công thức thành phần BTChương 3: Bê tông tươiChương 4: Công nghệ chế tạo BTChương 5: Phụ gia BT
Trang 1CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG
VÀ BÊ TÔNG ĐẶC BIỆT
Công nghệ bê tông và bê tông đặc biệt
Trang 3TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Phạm Duy Hữu Công nghệ bê tông và bê tông đặc biệt,
NXB Xây dựng, 2005.
2 Phạm Duy Hữu Vật liệu xây dựng, NXB Xây dựng, 2005.
3 Phạm Duy Hữu- Đào Văn Đông Vật liệu xây dựng mới,
NXB GTVT, 2009
4 Nguyễn Viết Trung Phụ gia và hóa chất dùng cho bê tông,
NXB Xây dựng, 2004.
5 M S Shetty Concrcete technology – Theory and Practice,
S Chand & Company Ltd., 2003.
6 S P Shah and S H Ahmad High Performance Concrete:
Properties and Applications, Mc Graw Hill, 1994.
7 A M Neville Properties of Concrete, John Willey and
Sons, 1998.
Công nghệ bê tông và bê tông đặc biệt
Trang 4TÀI LIỆU THAM KHẢO
7 http://www.fhwa.dot.gov Ủy ban đường cao tốc liên bang Mỹ
8 http://www.cement.org Hội xi măng portland
9 http://www.acf-org.com Hội bê tông châu Á
Trang 5NỘI DUNG
1 Chương 1: Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ BT
2 Chương 2: Công thức thành phần BT
3 Chương 3: Bê tông tươi
7 Chương 7: Biến dạng đàn hồi, co ngót và từ biến của BT
8 Chương 8: Bê tông đặc biệt và phương pháp sản xuất
9 Chương 9: Công nghệ BT chất lượng cao
10 Chương 10: Công nghệ BT tự đầm
Công nghệ bê tông và bê tông đặc biệt
Trang 6CHƯƠNG 1
NHỮNG YÊU CẦU VỀ CHẤT LƯỢNG
VÀ CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG
Trang 71.1 Khái niệm về vật liệu, kết cấu và công nghệ
Công trình xây dựng phải đáp ứng được:
Tuổi thọ thiết kế
Công nghệ bê tông và bê tông đặc biệt
Trang 9Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ bê tông
Trang 11Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ bê tông
Trang 13Bốn yếu tố cần được xem xét:
Vật liệu: Phải tuân thủ những yêu cầu của các tiêu chuẩn
liên quan
Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ bê tông 1.1 Khái niệm về vật liệu, kết cấu và công nghệ
Trang 14
Bốn yếu tố cần được xem xét:
Nhân công: Có tay nghề và có tổ chức tốt
Trang 15Bốn yếu tố cần được xem xét:
Công nghệ thi công: đảm bảo yêu cầu chất lượng
Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ bê tông 1.1 Khái niệm về vật liệu, kết cấu và công nghệ
Trang 16
Bốn yếu tố cần được xem xét:
Giám sát và kiểm tra chất lượng: đảm bảo chất lượng của
VL, kết cấu theo thiết kế
Trang 171.2 Yêu cầu cơ bản về chất lượng bê tông ở 4 trạng thái
Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ bê tông
BT ở tuổi sớm
BT đến tuổi 3 hoặc 7 ngày
BT rắn chắc
BT từ 28 ngày tuổi trở lên
Trang 181.2.1 Trạng thái bê tông tươi: (trạng thái bê tông từ khi trộn
xong tới lúc hoàn thành công việc đổ khuôn).
- Tính công tác: đảm bảo tính dễ thi công, năng lượng thi công
Trang 191.2.1 Trạng thái bê tông tươi:
- Thí nghiệm độ sụt
với hỗn hợp bê tông thường:
Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ bê tông 1.2 Yêu cầu cơ bản về chất lượng BT ở 4 trạng thái
Trang 20
1.2.1 Trạng thái bê tông tươi:
- Thí nghiệm độ chảy lan với hỗn hợp bê tông tự đầm:
Trang 211.2.2 Trạng thái bê tông mềm: (trạng thái bê tông từ sau khi đổ khuôn xong tới lúc kết thúc ninh kết).
- Không có hoặc rất ít hiện tượng tách nước;
- Không có hoặc rất ít hiện tượng lún sụt;
Trang 221.2.2 Trạng thái bê tông mềm:
Trang 231.2.3 Trạng thái tuổi ban đầu: (trạng thái bê tông trước khi đạt được các cường độ đặc trưng, thường trong giai đoạn 3-7 ngày đầu).
- Co ngót khô và co ngót tự sinh nhỏ;
- Quá trình tăng nhiệt độ của bê tông và chênh lệch nhiệt độ
nhỏ;
- Cường độ tuổi ban đầu đủ lớn.
Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ bê tông 1.2 Yêu cầu cơ bản về chất lượng BT ở 4 trạng thái
Trang 24
1.2.3 Trạng thái tuổi ban đầu:
Trang 251.2.4 Trạng thái rắn chắc: (trạng thái bê tông đã đạt được các
cường độ đặc trưng, thường ở 28 ngày tuổi).
- Đặc tính cơ học: gồm cường độ và môđun đàn hồi
Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ bê tông 1.2 Yêu cầu cơ bản về chất lượng BT ở 4 trạng thái
Trang 27
1.2.4 Trạng thái rắn chắc:
- Cácbonát hóa: Không đạt tới vị trí cốt thép ngoài cùng
Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ bê tông 1.2 Yêu cầu cơ bản về chất lượng BT ở 4 trạng thái
Trang 29
1.2.4 Trạng thái rắn chắc:
- Phản ứng kiềm – silíc – cốt liệu: bê tông không hoặc có rất ít
nguy cơ xảy ra phản ứng kiềm – silic cốt liệu.
Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ bê tông 1.2 Yêu cầu cơ bản về chất lượng BT ở 4 trạng thái
Trang 30
1.2.4 Trạng thái rắn chắc:
- Độ hao mòn: Mức độ hao mòn không vượt giới hạn cho phép
trong thời gian khai thác.
Trang 311.2.4 Trạng thái rắn chắc:
- Bền sunfat: nở thể tích do sunfat phải thỏa mãn tiêu chuẩn
Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ bê tông 1.2 Yêu cầu cơ bản về chất lượng BT ở 4 trạng thái
Trang 33
1.2.4 Trạng thái rắn chắc:
- Độ bền đóng băng và tan băng: chịu được số chu kỳ đóng
băng và tan băng.
Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ bê tông 1.2 Yêu cầu cơ bản về chất lượng BT ở 4 trạng thái
Trang 35
1.3 Yêu cầu vật liệu chế tạo bê tông
- Không gây ra bất kỳ hiệu ứng có hại nào cho chất lượng của bê tông;
- Đảm bảo các yêu cầu chất lượng vật liệu theo các tiêu chuẩn liên quan.
Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ bê tông 1.3 Yêu cầu vật liệu chế tao
Trang 36
1.3.1 Ximăng
- Ximăng poóclăng (thường, rắn nhanh, bền sunfat, ít tỏa nhiệt, …);
ximăng hỗn hợp (xỉ, tro bay, puzolan…).
- Cần lựa chọn loại ximăng phù hợp cho từng loại công trình.
Trang 371.3.1 Ximăng
Thống kê nhu cầu tiêu thụ xi măng cả nước năm 2009 ước đạt 44-45 triệu tấn, tăng 10-11% so với năm 2008 Khả năng huy động công suất sản xuất xi
măng thực tế năm 2009 vào khoảng 45-46 triệu tấn.
Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ bê tông 1.3 Yêu cầu vật liệu chế tao
Phía Nam mới chỉ có bốn nhà máy xi măng
lò quay sản xuất xi măng từ nguyên liệu đá
vôi là Hà Tiên 2, Holcim Việt Nam, Tây
Ninh và Bình Phước với tổng công suất
mới đạt khoảng 7,3 triệu tấn, nhưng khả
năng sản xuất trong năm 2009 đạt khoảng
5,5 triệu tấn
Trong khi đó, nhu cầu tiêu thụ xi măng các
tỉnh phía Nam vào khoảng 17,5–18 triệu
tấn Do đó còn thiếu khoảng khoảng 12–
12,5 triệu tấn phải điều tiết từ phía Bắc
vào, giá sẽ đắt hơn do tốn chi phí vận
chuyển và nếu không cung cấp kịp thời có
Trang 401.3.3 Phụ gia
- Nhằm nâng cao một số tính chất của
hỗn hợp bê tông và của bê tông:
Hoạt tính: xỉ, tro bay,
silicafume, tro trấu, tro núi lửa, …
Không hoạt tính (trơ): bột
Trang 411.3.3 Phụ gia
- Nhằm nâng cao một số tính chất của hỗn
hợp bê tông và của bê tông:
Phụ gia hóa học: (cần cân đong
chính xác và sử dụng theo đúng chỉ dẫn)
PG dẻo và siêu dẻo
Giảm và tăng ninh kết
Trang 421.3.4 Nước
- Sạch;
- Nhiệt độ nước từ 5 đến 35 oC;
- Nước ngầm cần lưu ý hàm lượng
ion sunfat và ion clo;
- Nước sông hồ cần lưu ý mức độ ô
Trang 431.3.5 Thành phần bê tông
- Tính toán theo các tính chất đặc trưng của bê tông;
- Tính toán theo cường độ yêu cầu (fyc hay fc’):
- Hàm lượng nước và tỷ lệ nước/ximăng đặc biệt quan trọng,
cường độ tỷ lệ nghịch với các thông số này.
- Lưu ý rằng chất lượng vật liệu luôn thay đổi.
Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ bê tông 1.3 Yêu cầu vật liệu chế tao
Trang 44
1.4 Yêu cầu về công nghệ bê tông
1.4.1 Cân đong và nhào trộn:
Nên cân đong theo khối lượng,
Sai số khi cân đong phải nằm trong giới
Trang 451.4 Yêu cầu về công nghệ bê tông
1.4.1 Cân đong và nhào trộn:
Trình tự nhào trộn phải tuân thủ, đặc biệt khi có sử dụng phụ gia.
Nhào trộn phải đảm bảo tạo ra hỗn hợp đồng nhất.
Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ bê tông 1.4 Yêu cầu về công nghệ bê tông
Trang 47
Chiều cao rơi của hỗn hợp phù hợp;
Chiều dày mỗi lớp đổ phù hợp cho đầm;
Không mất nước, không xuất hiện vết
nứt khi thời tiết nóng.
Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ bê tông 1.4 Yêu cầu về công nghệ bê tông
Trang 49
1.4.5 Hoàn thiện bê mặt:
Trang 501.4.6 Bảo dưỡng:
Tránh mất nước và co ngót cho bê tông, tăng
nhanh quá trình rắn chắc.
Tiến hành ngay sau khi hoàn thiện bề mặt;
Thời gian bảo dưỡng đảm bảo và liên tục;
Sử dụng nước, hơi nước nóng bão hòa, phụ
gia bảo dưỡng, v.v.
Trang 511.5 Kiểm tra chất lượng và đảm bảo chất lượng
1.5.1 Kiểm tra chất lượng bê tông:
- Chất lượng các vật liệu thành phần;
- Tay nghề nhân công và chất lượng máy móc thiết bị;
- Chất lượng các bước thi công;
- Kết quả thí nghiệm nên do một bên tư vấn độc lập.
Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ bê tông 1.5 Kiểm tra chất lượng và đảm bảo chất lượng
Trang 52
1.5.2 Tại trạm cân đong và nhào trộn:
- Chất lượng và sai số cho phép khi cân đong các vật liệu thành phần;
Trang 531.5.3 Tại công trường:
- Kiểm tra định kỳ các bước chuẩn bị: ván khuôn, cốt thép, …;
- Kiểm tra chất lượng hỗn hợp bê tông trước khi đổ;
- Kiểm tra mọi bước thi công.
Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ bê tông 1.5 Kiểm tra chất lượng và đảm bảo chất lượng
Trang 54
1.5.4 Thẩm tra bê tông đóng rắn:
- Không có vết nứt, không rỗ hoặc các khuyết tật nguy hại nào.
Trang 551.6 Yêu cầu về bê tông ứng suất trước
1.6.1 Yêu cầu cơ bản:
- Vật liệu: phù hợp với tiêu chuẩn thiết kế đã đề ra;
- Bê tông: cường độ nén và kéo tại thời điểm truyền ứng lực trước
và ở 28 ngày; Eo; hê số poát xông, ổn định thể tích do nhiệt, từ biến và co ngót…
- Vữa bơm: XM đúng chủng loại; nước trộn phải sạch không có hại cho thép; phụ gia đảm bảo giảm nước và giữ độ chảy tốt.
Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ bê tông 1.6 Yêu cầu về bê tông ứng suất trước
Trang 56
1.6.2 Yêu cầu về công nghệ:
- Đổ và đầm bê tông phải đảm bảo giữ nguyên vị trí cốt thép và ống gen dự ứng lực;
- Bảo dưỡng ngay sau khi kết thúc thi công bê tông;
- Kiểm tra chi tiết quá trình kéo căng các bó cáp DƯL.
Trang 57Câu hỏi và thảo luận:
- Các yêu cầu cơ bản đối với VL cho BT?
- Các yêu cầu đối với BT ở 4 trạng thái?
- Các yêu cầu về công nghệ khi chế tạo BT?
- Kiểm tra chất lượng đối với BT và BT ứng suất trước?
- Các yêu cầu và ứng dụng của VL BT trong xây dựng hiện đại?
- Các sự cố xảy ra với VL BT và kết cấu có sử dụng BT?
Những yêu cầu về chất lượng và công nghệ bê tông 1.6 Yêu cầu về bê tông ứng suất trước