Bài giảng Công nghệ bê tông Silicat: Chương 1 Bê tông Silicat

Bài giảng Công nghệ bê tông Silicat: Chương 1 Bê tông Silicat trình bày các nội dung chính sau: Khái niệm và những tính chất cơ bản, sự rắn chắc của bê tông silicat, nguyên vật liệu chế tạo, những tính chất cơ bản của chất kết dính vôi silic, các nhân tố ảnh hưởng đến tính chất bê tông silicat, cấp phối bê tông silicat. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.

1 08.07.2020

CHƯƠNG 1: BÊ TÔNG SILICAT

I. Khái niệm và những tính chất cơ bản

II. Sự rắn chắc của bê tông silicat

III. Nguyên vật liệu chế tạo

IV. Những tính chất cơ bản của chất kết dính vôi-silic

V. Các nhân tố ảnh hưởng đến tính chất bê tông silicat

VI. Cấp phối bê tông silicat

3 08.07.2020

I. Giới thiệu chung

II. Phân loại và tính chất kỹ thuật

III. Cốt liệu rỗng

IV. Các nhân tố ảnh hưởng đến khối lượng thể tích và cường độ

V. Thiết kế cấp phối

NỘI DUNG

CHƯƠNG 3: BÊ TÔNG TỔ ONG

I. Phân loại và tính chất kỹ thuật

II. Nguyên vật liệu chế tạo bê tông tổ ong

III. Các phương pháp tạo rỗng

IV. Các nhân tố ảnh hưởng đến tính chất bê tông tổ ong

V. Cấp phối bê tông tổ ong

5 08.07.2020

NỘI DUNG

CHƯƠNG 4: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO BÊ TÔNG SILICAT VÀ

BÊ TÔNG NHẸ CỐT LIỆU RỖNG

I. Chế tạo hỗn hợp bê tông silicat

II. Chế tạo hỗn hợp bê tông nhẹ cốt liệu rỗng

III. Chế tạo hỗn hợp Bê tông Bọt

IV. Chế tạo hỗn hợp Bê tông Khí

I. Khái niệm và những tính chất cơ bản:

1. Khái niệm:

 Bê tông không xi măng

 Chất kết dính Vôi – Silic + Cốt liệu Khoáng

 Rắn chắc trong Autoclave (ĐK nhiệt độ, áp

suất hơi nước bão hòa)

2. Phân loại : theo cốt liệu có thể phân làm 2 loại

 Bê tông silicat hạt nhỏ, Dmax ≤ 5mm

 Bê tông silicat cốt liệu lớn: CLN +CLL, Dmax = 5- 20mm

7 08.07.2020

I. Khái niệm và những tính chất cơ bản:

3. Những tính chất cơ bản

 Cường độ :

 Tương đương với Bê tông cốt liệu đặc chắc

 Cường độ nén BT silicat tăng tỷ lệ thuận với khối lượngthể tích

 Mác BT : 100 -600, ngày nay : 800-1000 kG/cm2

9 08.07.2020

I. Khái niệm và những tính chất cơ bản:

 Độ bền:

 Tính bám dính tốt với cốt thép,

 Gia công nhiệt trong autoclave, độ PH nhỏ hơn BTXM

 BT silicat có độ rỗng lớn hơn

 Ứng dụng:

 Chế tạo các kết cấu xây dựng thông thường:

+ Tấm sàn, cột, dầm, panel, khối xây

+ Gạch silicat thay cho gạch nung

3. Những tính chất cơ bản

11 08.07.2020

I. Khái niệm và những tính chất cơ bản:

1. Điều kiện rắn chắc của Bê tông silicat

 Gia công nhiệt ẩm trong Autoclave với áp suất hơinước bão hòa 9-16at , t0 = 175 -2050c

 Trong Autoclave, t0 cao , nước ở trạng thái cân bằnggiữa lỏng và khí là điều kiện thuận lợi để phản ứnggiữa Ca(OH)2 và SiO2 nghiền mịn xảy ra

Ca(OH)2 + Si(OH)2  CmSnHp

2. Các giai đoạn rắn chắc Bê tông silicat

Chia làm 3 giai đoạn

13 08.07.2020

2. Các giai đoạn rắn chắc Bê tông silicat

 Giai đoạn 1: t0 và P lớn nhất quy định

 Ca(OH)2 tan  SiO2 tan trong dd Ca(OH)2 , nhiệt độ càngtăng SiO2 tan càng nhiều

2. Các giai đoạn rắn chắc Bê tông silicat

 Giai đoạn 2: t 0 , P = const

 GĐ này được tính đạt được nhiệt độ cao đồng đều trong toàn

bộ sp Bê tông

15 08.07.2020

2. Các giai đoạn rắn chắc Bê tông silicat

 Giai đoạn 2: t 0 , P = const

 GĐ hằng nhiệt, hằng áp là GĐ quan trọng nhất :

 Vì tạo ĐK thuận lợi cho pứ giữa Ca(OH)2 và SiO2 xảy rahoàn toàn , GĐ này cần kéo dài hợp lý để tạo nên các chấtthủy hóa dạng xi măng có độ kiềm thấp làm tăng cường độcủa Bê tông

 Giai đoạn 2: t 0 , P = const

 trong quá trình gia công nhiệt áp SP thủy hóa tạo thành dạngkeo tích tụ trên bề mặt và bao xung quanh các hạt cốt liệu,gắn kết chúng thành một khối tạo nên Bê tông silicat có cấutrúc liền khối và đồng nhất

2. Các giai đoạn rắn chắc Bê tông silicat

17 08.07.2020

2. Các giai đoạn rắn chắc Bê tông silicat

 Giai đoạn 3: hạ nhiệt độ và áp suất

 Nồng độ Ca(OH)2 trong bê tông tăng tạo nên một lượng

C2SH(A)

19 08.07.2020

1. Chất kết dính Vôi - Silic

a. Vôi

 Yêu cầu kỹ thuật

 Loại 1: Cao + MgO ≥ 90%

 Loại 2: Cao + MgO = 80 ÷ 90%

 Loại 3 : Cao + MgO = 70 ÷ 80%

 Vôi thủy loại 1 và loại 2 : Cao + MgO = 60 ÷ 70%

 Có thể dùng vôi tôi hoặc bột vôi sống

 Vôi tôi làm cho hh dễ nhào trộn, dễ tạo hình chất

lượng thấp hơn

21 08.07.2020

1. Chất kết dính Vôi - Silic

b. Thành phần Silic : có thể cát thạch anh,

cát tràng thạch (fenspat), hoặc tro xỉ

 Yêu cầu kỹ thuật

23 08.07.2020

2. Cốt liệu

 Có thể cát hoặc tro xỉ, Dmax ≤ 5mm

 Cát yêu cầu chất lượng giống như cát dùng trong

BTXM

 Tro xỉ khống chế các thành phần hóa học giống

như trong chất kết dính Vôi - Silic

25 08.07.2020

DÍNH VÔI -SILIC

3. Các nhân tố ảnh hưởng đến hoạt tính

 Hoạt tính của CKD vôi –silic phụ thuộc:

 Độ nghiền mịn

 Tỷ lệ CaO/SiO2 hoặc (Cao/(CaO+SiO2)

 Chất lượng của các cấu tử trong CKD vôi – silic thể

hiện qua độ hoạt tính và độ phân tán của vôi, dạng

và độ mịn của thành phần silic

 Chất lượng NVL đạt yêu cầu quy định và chưng áp

hợp lý  tỷ lệ CaO/SiO2 và độ nghiền mịn của cấu

tử silic là hai yếu tố quyết định hoạt tính CKD

vôi-silic

DÍNH VÔI -SILIC

3. Các nhân tố ảnh hưởng đến hoạt tính

 nếu chọn được Giá trị tối ưu của tỷ lệ Cao/SiO2 thì

Sp CSH(B) là các hydrosilicat canxi kiềm thấp, đảm

bảo CKD vôi – silic có cường độ cao

 Lượng C2SH (A) trong SP thủy hóa CKD vôi –

silic vì có cường độ kém nên cần khống chế trong

một giới hạn nhất định do yêu cầu cải thiện tính

chất biến dạng của bê tông sau này

27 08.07.2020

Lượng dùng CaO hoạt tính trong hỗn hợp là

DÍNH VÔI -SILIC

3. Các nhân tố ảnh hưởng đến hoạt tính

 hiện nay CKD vôi – silic có độ nghiền mịn của

vôi gấp 2 – 2,5 lần của cấu tử silic , có tỷ lệCaO/SiO2 = 0,25 – 0,5 và độ nghiền mịn của cấu

29 08.07.2020

TÔNG SILICAT

Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ và các tính chất khác (độ đặc, độ co ngót, độ ổn định trong không khí ,…) của Bê tông silicat là :

 Chế độ gia công nhiệt Autoclave

 Ảnh hưởng của loại vôi sử dụng là đặc thù nhất đối với BT

Silicat

Phương pháp tạo hình Độ cứng

lớn nhất,s

Thời gian lèn chặt, phút

31 08.07.2020

1. Xác định cấp phối sơ bộ theo các bước sau:

Phương pháp tính toán kết hợp thực nghiệm

1. Xác định cấp phối sơ bộ theo các bước sau:

 Xác định sơ bộ khối lượng thể tích khô mvbk (kg/m3)

Căn cứ vào mác thiết kế và độ ẩm tạo hình

W,(%)

M vbk ,(kg/m 3 )

M vbk ,(kg/m 3 ) theo mác

33 08.07.2020

Phương pháp tính toán kết hợp thực nghiệm

1. Xác định cấp phối sơ bộ theo các bước sau:

 Xác định lượng dùng nước N(l/m3) và CKD,(kg/m3) cho1m3 HHBT căn cứ vào W(%), mác BT, độ mịn cấu tử silic

S(cm2/g)

Ngoài ra còn có thể lấy lượng nước dùng bằng 10 – 15% tổngtrọng lượng hỗn hợp vật liệu khô nếu tạo hình bằng chấn động

và bằng 7 -9 % nếu tạo hình bằng pp ép

35 08.07.2020

Phương pháp tính toán kết hợp thực nghiệm

1. Xác định cấp phối sơ bộ theo các bước sau:

 Xác định hàm lượng vôi hoạt tính CaO (vht) trong hỗn hợp

bê tông căn cứ vào mác bê tông và tính chất của cát cốt liệuBảng 6.5 cho biết hàm lượng CaO cần dùng (tính theo % khốilượng thể tích bê tông khô ) để có thể chế tạo được Bê tôngsilicat mác 200 – 500 khi dùng cát cốt liệu khác nhau

Phương pháp tính toán kết hợp thực nghiệm

1. Xác định cấp phối sơ bộ theo các bước sau:

37 08.07.2020

Phương pháp tính toán kết hợp thực nghiệm

1. Xác định cấp phối sơ bộ theo các bước sau:

 Tính lượng dùng các loại vật liệu cho 1m3 HH BTSLC

Vh : lượng dùng vôi hoạt tính,(kg)

Vht : hàm lượng CaO trong HHBTSLC (bảng 6.5)

Vs : lượng dùng vôi sống,(kg)

Hv: hàm lượng vôi hoạt tính CaO trong vôi sử dụng,(kg)

Cng: lượng dùng cấu tử silic nghiền mịn,(kg)

Ccl: lượng dùng cốt liệu,(kg)

CKD : lượng dùng CKD vôi – silic ,(kg)

Phương pháp tính toán kết hợp thực nghiệm

1. Xác định cấp phối sơ bộ theo các bước sau:

 Tính lượng dùng các loại vật liệu cho 1m3 HH BTSLC

 Độ hoạt tính của CKD theo tỷ lệ CaO/CKD

h CKD

V

CKD

=

39 08.07.2020

Phương pháp tính toán kết hợp thực nghiệm

2. Điều chỉnh cấp phối bằng thực nghiệm

 Xác định tỷ lệ CaO/SiO2 tối ưu của CKD vôi – silic theocường độ lớn nhất:

- Phải chế tạo một mẫu thử có CaO/SiO2 như kết quả xácđịnh sơ bộ và 2 nhóm mẫu khác có CaO/SiO2 sai khác  10-15% so với nhóm mẫu đầu

- Nhóm mẫu nào cho cường độ nén của CKD cao nhất thìCaO/SiO2 của nó được coi là tối ưu

 Xác định lượng dùng CKD và N tối ưu của HH BTSLC :

- Chế tạo một mẻ trộn thử với cấp phối có lượng dùng CKDnhư đã tính toán sơ bộ trên và hai mẻ khác có lượng dùngCKD sai lệch  10 % so với mẻ đầu

Phương pháp tính toán kết hợp thực nghiệm

2. Điều chỉnh cấp phối bằng thực nghiệm

 Xác định lượng dùng CKD và N tối ưu của HH BTSLC :

- Đối với mẻ trộn như vậy cần xác định lượng dùng N tối ưuđảm bảo độ đặc lớn nhất khi điều kiện đầm chặt HHBTnhư nhau

- Thử với 3 lượng nước khác nhau Lượng N tối ưu ứng vớicấp phối BT cho cường độ cao nhất, KLTT lớn nhất và hệ

41 08.07.2020

3. Ví dụ

Lựa chọn cấp phối BTSLC để chế tạo các tấm panel sàn

được tạo hình trên máy cán với các tấm rung

Vật liệu : cát vd = 1,35T/m3, vôi độ hoạt tính 60% ;

cường độ yêu cầu của bê tông 20Mpa

 Khối lượng thể tích khô

W = 12%, Ryc = 20Mpa  tra bảng 6.3  Khối lượng thể tíchkhô mvbk = 1895kg/m3

 Xác định tỷ diện tích cát , vd = 1,35T/m3  cát mịn, có S =2000cm2/g

43 08.07.2020

3. Ví dụ

Giải

- Lượng dùng cấu tử silic nghiền mịn

C ng = CKD - V s = 290 - 197 = 93kg/m3