Bài giảng Công nghệ bê tông Silicat: Chương 3 Lý thuyết bê tông tổ ong

Bài giảng Công nghệ bê tông Silicat: Chương 3 Lý thuyết bê tông tổ ong trình bày các nội dung chính sau: Phân loại và tính chất kỹ thuật, nguyên vật liệu chế tạo bê tông tổ ong, các phương pháp tạo rỗng, các nhân tố ảnh hưởng đến tính chất bê tông tổ ong, cấp phối bê tông tổ ong. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.

Trang 1

CHƯƠNG 3: LÝ THUYẾT 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

Trang 2

I. Phân loại và tính chất kỹ thuật:

1 Khái niệm và phân loại

lỗ rỗng nhân tạo bé và kín giống hình tổ ong có chứa khíhoặc hh khí – hơi nước có kích thước 0,5 – 2mm phân bốmột cách đồng đều và được ngăn cách nhau bằng nhữngvách mỏng, chắc

Trang 3

Phạm vi sử dụng

CKD và ĐK rắn chắc bê tông

PP tạo rỗng

Phân loại

Trang 4

BTTO công trình cách nhiệt:

Mục đích : chịu tải + cách nhiệt

Trang 5

Trang 6

Trang 7

Tên gọi BTTO

Trang 8

2. Tính chất kỹ thuật của bê tông tổ ong:

Trang 9

 Bê tông công trình và bê tông công trình cách nhiệt :

Trang 10

 Đánh giá phẩm chất BTTO theo hệ số chất lượng

n

k 2 vb

R (m

Trang 11

 Biến dạng BTTO

+ Biến dạng lớn hơn so với bê tông nặng

 Cường độ dính kết với cốt thép của BTTO nhỏ hơn

Trang 12

Trang 13

 Độ hút nước

+ BTTO, CKD XM : 20 – 25%, CKD vôi – silic :25 -35%

+ Khi hút nước, KLTT Bê tông tăng lên làm tăng tải trọngcông trình và giảm cường độ cũng như khả năng cách nhiệt

 Các biện pháp làm giảm độ hút nước :

 Chế tạo loại bê tông chứa chủ yếu là lỗ rỗng kín

dùng loại phụ gia kỵ nước hoặc tăng độ đặc (giảm tỷ lệ N/X)

Trang 14

Bê tông tổ ong

Chất kết dính

Thành phần silic

Chất tạo rỗng

Trang 15

Chất

kết

dính

Xi măng các loạiVôi - Silic

Vôi BelitChất kết dính hỗn hợp

1. Chất kết dính

Trang 16

1. Chất kết dính

silic

 CKD vôi –silic tương tự như bê tông silicat,

 Vôi sử dụng loại 1 và loại 2 và bất kỳ loại XM nào

tốt, S ≥ 3000 – 3500cm2/g

Trang 17

2. Thành phần silic

Thành

phần

Cát thạch anh

Tro xỉ nghiền mịn

Lượng dùng, loại

và độ mịn

của TP silic

Rn + t/c khác BTTO(CKD vôi –silic)

Trang 18

2. Thành phần silic

65% với CKD hỗn hợp và 65 – 80% với CKD vôi – silic

 mk

vb ≥ 1000kg/m3, thay thế khoảng 50% cát nghiền mịnbằng cát tự nhiên

tổ ong và khả năng phản ứng giữa Ca(OH)2 và SiO2

 Độ nghiền mịn cát thạch anh S = 2000 – 3500cm2/g

Trang 19

Hàm lượng than chưa cháy

S = 3000 – 4500cm2/g

≤10 – 15%

40 – 65%

Trang 20

Bột Al,Zn,Mg

Xà phòng-keo

các chất tạobọt tổng hợpkhác

Trang 21

1. PP tạo rỗng trong bê tông khí

2. PP tạo rỗng trong bê tông bọt

Trang 22

Chất

tạo khí

HH BT đã được nhào trộn

Chất kết dính, TP silic và một lượng nước cần thiết

Trộn đều SP khí tạo ra làm cho

HHBT nở phồng

Trang 23

 Khi dùng các bột kim loại (Al,Zn,Mg) tác dụng với SP thủyhóa CKD tạo khí hydro

 Dung dịch H2O2 có khả năng tách khí ôxy trong môi trườngkiềm

2H2O2  2H2O + O2

(HCl) tạo khí CO2

CaCO + HCl = CaCl + H O + CO

Trang 24

thành bột tạo một màng oxyt nhôm bao phủ Khi sử dụng

các chất kiềm hoặc axit mạnh có nồng độ trung bình sẽ cótác dụng phá vỡ oxit này

Sau đó : 2Al + 3Ca(OH)2 + 6H2O = 3CaO.Al2O3.6H2O +H2

Hoặc viết thu gọn : 2Al + 6H+ 2Al3+ + H2

Trang 25

nhất đo được ở trạng thái tiêu chuẩn là ktr = 1250cm3/g; còn

ở 500c, 1g bột Al tách ra 1500cm3 khí H2

 Quá trình tạo khí :

hỗn hợp bê tông có nhiệt độ 40 E50c khoảng 3 – 5 phút

Trang 26

 Để có cấu trúc rỗng hợp lý ; tức là cấu trúc rỗng gồm các lỗrỗng kín, không thông nhau, kích thước nhỏ và được phân

bố đều khắp trong toàn bộ thể tích bê tông, đảm bảo saocho quá trình tạo khí và phồng nở xảy ra trong điều kiện

thuận lợi :nhiệt độ thích hợp, bột nhôm có độ phân tán cao

và phân bố đồng đều trong HHBT

Trang 27

 Yếu tố quan trọng nhất để tạo nên cấu trúc rỗng tối ưu trong

bê tông khí là phải điều khiển được tính dẻo nhớt củaHHBT

khí tách ra không thể có cơ hội thoát ra khỏi HH , nhằm tạorỗng và tránh hình thành các lỗ rỗng hở

Trang 28

Chế tạo bọt

kỹ thuật

Chế tạo HH vữa dẻo

Trộn vữa + bọt = HHBT bọt  tạo hình và cứng rắn tạo thành BT bọt

Trang 29

 Bọt tạo ra chịu tác dụng của sức căng bề mặt nén từ ngoài vàotheo hướng bán kính và lực đàn hồi của không khí đẩy từ phíatrong ra theo hướng ngược lại Do vậy bọt có thể dễ bị phá vỡ, người ta dùng các bột khoáng rất mịn để ổn định cấu trúc tổong của bọt Bọt được chế tạo như vậy gọi là bọt kỹ thuật

Trang 30

ngậm khí kết hợp với tạo khí hoặc tạo bọt, bằng cách dùng phụgia cuốn khí (là chất hoạt tính bề mặt)

Trang 31

1. Các nhân tố ảnh hưởng đến khối lượng thể tích

Khối Lượng TT

Lượng dùng chất tạo rỗng P ctr

Khả năng tạo rỗng K tr

Trang 32

1. Các nhân tố ảnh hưởng đến khối lượng thể tích

 K tr : thể tích bọt hoặc khí do 1kg chất tạo rỗng sinh ra

được một lượng khí hoặc bọt nhiều hay ít từ cùng một

lượng chất tạo rỗng đã dùng

năng bảo toàn cấu trúc rỗng của BTTO sau khi tạo hình

kém thì sau khi trộn vữa với bọt và tạo hình, bọt sẽ bị

Trang 33

2. Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ

Rn

- Cường độ vách ngăn giữa các lỗ rỗng

- Độ rỗng, cấu trúc phần rỗng

- Hình dạng kích thước trung bình của lỗ rỗng và

sự phân bố các lỗ rỗng

Trang 34

Độ rỗng BTTO càng lớn  KLTT càng thấp

 cường độ càng nhỏ

Trang 35

BTTO có cùng KLTT có thể có cường độ khácnhau đáng kể  ảnh hưởng độ đặc chắc vàcường độ vữa tạo nên vách ngăn giữa các lỗ rỗng

và cấu trúc rỗng

BTTO có

cấu trúc rỗng tối

ưu

Lỗ rỗng kín không thông

nhau

Kích thước bé, đồng đều, phân

bố đều trong BT

Trang 36

3. Ảnh hưởng của gia công chấn động HHBT khí

hình sản phẩm; kết hợp trộn chấn động và tạo hình chấn

động

động hai giai đoạn (1 giai đoạn f = 15- 150Hz, A= 0,2 –

0,6mm)

1-2,5mm

Trang 37

những lỗ rỗng nhỏ và có kích thước đều nhau hơn, hạn

chế được sự thoát khí ra khỏi bê tông tốt hơn so với

chấn động 1 giai đoạn

phồng nở có những tác dụng chủ yếu như sau:

 quá trình tách khí và phồng nở xảy ra rất nhanh ( 3- 6

phút thay cho 25 – 50 phút khi không dùng chấn động)

Trang 38

 Rút ngắn chu trình sản xuất (giảm thời gian tĩnh định, đốtnóng và làm nguội BTTO do hàm lượng nước trong SP thấp

30%, tăng cường độ kéo gấp 2-3 lần , mô đun đàn hồi tăng

30 – 40%, giảm co ngót 20 – 30%, giảm độ ẩm của BT saukhi cứng rắn

Trang 39

Mục đích của

TK cấp phối

Tỷ lệ các vật liệu thành phần

Bê tông có KLTT và cường

độ đạt yêu cầu

PP thiết kế cấp phối BT

Phương pháp tính toán kết hợp thực

nghiệm

Trang 40

1. Tính toán sơ bộ lượng dùng vật liệu cho 1m

1.1 Xác định tỷ lệ cấu tử:

của HHBTTO phụ thuộc vào loại CKD và điều kiện cứng

rắn

1.2 Xác định tỷ lệ nước với tổng lượng dùng vật liệu ở

trạng thái khô:

(Thành phần rắn) N/R để HH vữa có độ chảy thích hợp

được thể hiện qua độ bẹt của khối nón cụt HH vữa thí

nghiệm trên bàn dằn và có thể chọn sơ bộ giá trị độ bẹt

Trang 41

1.2 Xác định tỷ lệ nước với tổng lượng dùng vật liệu ở

trạng thái khô:

chọn sơ bộ

dùng cát làm thành phần silic, N/R = 0,6 khi dùng tro

bay

loại BTTO có phụ gia siêu dẻo, N/R = 0,3 khi dùng

cát, N/R = 0,4 khi dùng tro bay.

Trang 42

Đối với BT không gia công

nhiệt , từ tro bay

XM và xi măng vôi 0,75;1;1,25;1,5;1,75;2,00 0,75;1;1,25

Trang 43

Khối lượng thể

tích bê tông tổ ong (kg/m 3 )

Độ bẹt (ĐK) mẫu vữa trên bàn nhảy, cm

Bê tông bọt với các loại CKD

Vôi – Silic XM hoặc

Trang 44

Ghi chú: đối với bê tông khí tạo hình chấn động, độ bẹt yêucầu từ 15 – 9 cm, tương ứng với KLTT từ 500 – 800 kg/m3

Độ bẹt theo bảng 3-2 được xác định đối với HHBT khí cónhiệt độ 37 – 430c, đối với HHBT silicat khí : 30 -400c, với

HH bê tông bọt 25 – 400c

Trang 45

1.3 Xác định lượng dùng chất tạo rỗng P CTR :

HHBTTO theo công thức

k vb b

vb: KLTT BTTO ở trạng thái khô (T/m3)

K c: hệ số tính đến lượng nước liên kết hóa học với tổng thành phần rắn ở trạng thái khô, trong tính toán sơ bộ có thể lấy Kc = 1,1

 : thể tích riêng phần của HH các thành phần rắn hay TT tuyệt đối (lít) của 1kg HH các thành

Trang 46

HH vôitro xỉ

Bảng 3-3

Trang 47

1.3 Xác định lượng dùng chất tạo rỗng P CTR :

tính theo công thức

b CTR

Trang 48

1.4 Xác định lượng dùng các vật liệu thành phần ở trạng thái khô cho 1m 3 BTTO:

k vb R

Trang 49

R CKD

VD: HH xi măng – vôi với Px/Pv = n, thì tính lượng dùng các

TP của CKD vôi, xi măng như sau:

Trang 50

CKD v

Trang 51

1.5 Xác định lượng dùng nước:

P N = P R (N/R) (8)

Trang 52

2. Thí nghiệm hiệu chỉnh thành phần cấp phối (SGK)

Trang 53

Xác định cấp phối bê tông tổ ong có khối lượng thể tích bê

tông ở trạng thái khô mkvb = 700kg/m3, cường độ nén yêu

cầu sau gia công chưng áp là Rn = 50daN/cm2 Vật liệu sử

Trang 54



trong autoclave, sơ bộ chọn C = 1,5

-vôi theo bảng 3-2, độ bẹt yêu cầu của hỗn hợp vữa là22cm

Trang 55

Giải

1. Xác định sơ bộ cấp phối bê tông

Trộn một mẻ hỗn hợp vữa theo tỷ lệ XM – vôi là 1:1 và C =1,5, cụ thể lấy 0,5 kg xi măng ; 0,5 kg vôi và 1,5 kg tro xỉnghiền, trộn với nước Sau khi thay đổi lượng dùng nước vàvới 1,45 l nước thì hỗn hợp vữa đạt độ bẹt 22cm

r   1 (   ) (1)

Trang 56

0, 7 =1- (0,48+0,58)=0,325

Trang 57

Giải

b CTR

Trang 58

Giải

 Lượng dùng chất kết dính xi măng - vôi:

254

=

P P

1 n ( ) 5 2 127(kg)



P = n.P = P – P , (kg) (6) = 1 x 127 = 127 (kg)

Trang 60

Giải

2. Thí nghiệm hiệu chỉnh thành phần cấp phối (SGK)

Định dạng
Số trang	60
Dung lượng	473,69 KB