Bài 4 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG HÀM LƯỢNG PHỤ GIA ĐẾN TÍNH CHẤT CƯỜNG ĐỘ VÀ ĐỘ DẺO CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG... Giả sử chọn loại phụ gia Sikament R4 có thể chọn các loại phụ gia khác là:
Trang 1Bài 4
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG HÀM LƯỢNG PHỤ GIA ĐẾN TÍNH CHẤT CƯỜNG ĐỘ VÀ ĐỘ DẺO CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG
Trang 2Giả sử chọn loại phụ gia Sikament R4 (có thể chọn các loại phụ gia khác) là:
Phụ gia kéo dài thời gian ninh kết và giảm nước cao cấp cho bê tông
Thông số kỹ thuật
Tuổi thọ 1 năm trong thùng nguyên chưa mở Lưu trữ nơi khô ráo,
có bóng râm Gốc Lignosulphonates tinh chế cải tiến
Khối lượng riêng 1.14-1.16 kg/lít
Liều lượng 0.6-1.2 lít/ 100 kg ximăng
1.Cơ sở khoa học :
1.1 Tác dụng phân tán của phụ gia siêu dẽo trong hỗn hợp bê tông ximăng
Công thức hoá học của Lignosulphonates
Lignosulphonates là phụ gia siêu dẽo từ các chất cao phân tử tự nhiên Lignin (từ gỗ và xenlulo) Trong Lignosulphonates có khoảng 20% chất xơ của gỗ, khoảng 1-30% đường gốc canxi hoặc sôđa
Những thành phần chủ yếu của Lignosulphonates được trình bày ở bảng :
Phân tử Lignosulphonates là một nhóm các đơn vị phenul thay thế, nó có chứa các nhóm axit hydroxul,carbonxul, metholxul và sulfonic Lignosulphonates có phối lượng phân tử trung bình thay đổi từ 20-30000, nó có công thức như sau:
Trang 31.2 Cơ chế hoạt động của Lignosulphonates trong hỗn hợp bê tông :
Thành phần chính trong phụ gia giảm nước là các chất hoạt động bề mặt Các tác nhân này tập trung tại mặt phân cách giữa hai pha không hoà tan vào nhau và làm thay đổi lực liên kết hoá lý tại các mặt phân cách này Các chất hoạt động bề mặt được hấp thụ trên các hạt ximăng làm cho các hạt ximăng này tích điện, dẫn ra lực đẩy qua lại giữa các hạt, kết quả làm ổn định sự phân tán các hạt ximăng, ngoài ra các chất hoạt động bề mặt còn ngăn chặn hình thành các bọt khí, không cho chúng gắn vào các hạt ximăng Thêm vào đó, các hạt ion âm còn tạo ra một lớp vỏ các phân tử nước bao xung quanh mỗi hạt, vì vậy mỗi hạt ximăng sẽ tách rời nhau ra và dễ đạt độ lưu động hơn
Mô Hình Cơ Chế Hoạt Động Của Phụ Gia Siêu Dẽo
CH2OH C
O
SO3H
H C OH
O C
HO
CH2
Ion âm phụ gia hoá học
Nước tách ra
Hạt XM
Hạt XM Hạt XM
H 2 O
Trang 4Phụ gia siêu dẽo khi đưa vào hỗn hợp bê tông có tác dụng làm phân tán các hạt
xi măng, tránh hiện tượng các hạt ximăng co cụm lại, mà phân tán đều các hạt ximăng làm cho diện tích của bề mặt hệ thống nước – ximăng tăng lên và từ đó tốc độ hydrate hoá của ximăng tăng lên
1.3 Cuờng độ bê tông khi có phụ gia :
Đặc biệt, khi mục đích cần đạt là bê tông cường độ cao ứng với độ lưu động nhất định, việc sử dụng phụ gia Lignosulphonates có thể giảm được 25-35% lượng
nước nhào trộn Với lượng nước nhào trộn thấp như vậy dẫn đến N/X thấp có thể chế
tạo bê tông có cường độ rất cao
Thông thường khi sử dụng phụ gia, lượng nước trong hỗn hợp có thể giảm 5-15% Trong đa số các trường hợp thì nhờ phụ gia có thể giảm một phần khí trong hỗn hợp Thực tế lượng nước trong hỗn hợp còn phụ thuộc vào lượng ximăng sử dụng, loại cốt liệu
2 Tính toán thực nghiệm :
Thông số ban đầu của vật liệu
d
0
khối lượng thể tích của đá : ………… (T/m 3 )
d
a
khối lượng riêng của đá : ……… (T/m 3 )
x
a
khối lượng riêng của xi măng : ……… (T/m 3 )
c
a
khối lượng riêng của cát : ………… (T/m 3 )
D
X
R cường độ ximăng : ……… (kG/cm 2 )
Trang 5b
R cường độ bê tông cần thiết kế : ……… (kG/cm 2 )
Trang 6Cấp phối chuẩn (CP 0 ) :
γhhBT
0 = khuon BT khuon khuon
V
m
m
15 0 3
x
=………… (kg/m3)
Thời gian dưỡng hộ
(ngày)
Cường độ chịu nén
Rn(kG/cm2) Độ sụt SN (cm)
7 ngày
28 ngày
2.2 Cấp phối chuẩn +0.5% phụ gia(so với ximăng) (CP 1 ) :
Cấp phối(kg)
Thành phần trăm cấp phối chuẩn
X, 16.49%
C, 30.58%
Đ, 44.88%
N, 8.05%
X C Đ N 399.83
741.43
1087.92
195
0
200
400
600
800
1000
1200
kg
Cấp phối chuẩn
399.83
741.43
1087.92
195
2 0
200
400
600
800
1000
1200
Cấp phối I THÀNH PHẦN % CP1
X, 16.48%
C, 30.56%
Đ, 44.84%
N, 8.04%
PG, 0.08%
X C Đ N PG
Trang 7γhhBT
0 = khuon BT khuon khuon
V
m
m
=
3
15 0 3
x
=………… (kg/m3)
Thời gian dưỡng hộ
(ngày)
Cường độ chịu nén
Rn(KG/cm2) Độ sụt SN (cm)
7 ngày
28 ngày
%R28 ngày =
100 = ……… %
Cấp phối chuẩn +1% phụ gia(so với ximăng) (CP 2 ) :
γhhBT
0 = khuon BT khuon khuon
V
m
m
=
3
15
0
3
x
=……… (kg/m3)
1m3
12lít
1m3
12lít
X, 399.83
C, 741.43
Đ, 1087.92
N, 195
PG, 4
0
200
400
600
800
1000
1200
CẤP PHỐI 2
THÀNH PHẦN % CP 2
X, 16.47%
C, 30.54%
Đ, 44.80%
N, 8.03%
PG, 0.16%
X C Đ N PG
713.44
713.44
Trang 8Thời gian dưỡng hộ
(ngày)
Cường độ chịu nén
Rn(KG/cm2) Độ sụt SN (cm)
7 ngày
28 ngày
100 = ……….%
Cấp phối chuẩn + 0.5% phụ gia (so với ximăng) thay đổi lượng nước đễ đạt SN=5 (CP 3 ) :
γhhBT
0 = khuon BT khuon khuon
V
m
m
15 0 3
x
=……… (kg/m3)
Thời gian dưỡng hộ
(ngày)
Cường độ chịu nén
Rn(kG/cm2) Độ sụt SN (cm)
7 ngày
28 ngày
Cấp phối
1m3
12lít
399.83
741.43
1087.92
222
2 0
200
400
600
800
1000
1200
kg
CẤP PHỐI ĐIỀU CHỈNH NƯỚC CP3
THÀNH PHẦN % CP3
X, 16.30%
C, 30.22%
Đ, 44.35%
N, 9.05%
PG, 0.08%
X C Đ N PG 713.44
Trang 9%R28 ngày =
100 = ……….%
Trang 103 Nhận xét kết quả thí nghiệm :
Nhận xét :
Nhận xét :
0 100 200 300 400
500
(kg/cm2)
Đồ thị so sánh cường độ 7 ngày và 28 ngày
Biểu đồ quan hệ giữa cường độ chịu nén
và độ sụt SN
CP 1 , 346.7
CP3, 400.36
CP2, 418.9
CP O , 391
300
350
400
450
Độ sụt SN (cm)
Rn
2 )
Trang 11Nhận xét :
4 Kết luận :
Biểu đồ quan hệ giữa cường độ chịu nén
và khối lượng thể tích
CP1, 346.7 CP3 , 400.36
CP2, 418.9
CPO, 391
300 350 400 450
Khối lượng thể tích (kg/m 3 )
Rn