Luận văn thạc sĩ nghiên cứu chế tạo vữa liên kết cường độ cao đóng rắn nhanh ứng dụng trong thi công kết cấu bê tông

Chính vì thế, đề tài “Nghiên cứu chế tạo vữa liên kết cường độ cao - đóng rắn nhanh ứng dụng trong thi công kết cấu bê tông” là đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, có tính thời sự,

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN HỮU HẬU

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH

ỨNG DỤNG TRONG THI CÔNG

KẾT CẤU BÊ TÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2017

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN HỮU HẬU

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH

ỨNG DỤNG TRONG THI CÔNG

KẾT CẤU BÊ TÔNG

Chuyên nga ̀nh: Kỹ thuâ ̣t xây dựng công trình

Dân du ̣ng và công nghiê ̣p

Ma ̃ số: 60.58.02.08

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS LÊ KHÁNH TOÀN

Đà Nẵng - Năm 2017

LỜI CẢM ƠN

Với những kiến thức tích lũy được trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu chương trình cao ho ̣c tại Trường Đại học Bách khoa – Đa ̣i ho ̣c Đà Nẵng, cùng với sự quan tâm, giúp đỡ tận tình của Ban Giám Hiệu nhà trường, quý thầy cô và với sự quyết tâm củ a bản thân, đến nay, tôi đã hoàn thành luận văn tha ̣c sĩ của mình

Với lòng biết ơn và trân trọng, tôi chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu nhà trường, lãnh đa ̣o Khoa Xây dựng Dân du ̣ng & Công nghiê ̣p đã hỗ trợ, giúp đỡ và ta ̣o

mọi điều kiê ̣n thuâ ̣n lợi cho tôi trong quá trình ho ̣c tâ ̣p cũng như nghiên cứu, thực hiê ̣n hoàn thành luâ ̣n văn này

Đă ̣c biê ̣t, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS.Lê Khánh Toàn đã quan tâm, giúp đỡ và tận tình hướng dẫn, giúp cho tôi hoàn thành tốt luận văn tha ̣c sĩ

Do thờ i gian có ha ̣n và điều kiê ̣n nghiên cứu còn ha ̣n chế, nên luâ ̣n văn của tôi không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong quý thầy cô đóng góp ý kiến để luâ ̣n văn

củ a tôi hoàn chỉnh hơn và khả năng đưa vào sử du ̣ng thực tế hiê ̣u quả hơn

Một lần nữa, tôi xin chân thành cảm ơn và kính chúc quý thầy cô luôn ma ̣nh khỏe, ha ̣nh phúc Kính chúc Nhà trường đạt được nhiều thành công hơn nữa trong thời gian đến

Đà Nẵng, ngày 20 tháng 7 nnăm 2017

Ta ́ c giả luâ ̣n văn

Nguyễn Hư ̃u Hâ ̣u

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu riêng của tôi

Các số liê ̣u, kết quả thí nghiê ̣m, tính toán nêu trong luâ ̣n văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác./

Đà Nẵng, ngày 20 tháng 7 nnăm 2017

Ta ́ c giả luâ ̣n văn

Nguyễn Hữu Hâ ̣u

MU ̣C LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 1

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4 Nội dung nghiên cứu 2

5 Phương pháp nghiên cứu 2

6 Cấu trúc của luận văn 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH 3

1.1 TỔNG QUAN 3

1.1.1 Giới thiệu về vữa liên kết cường độ cao - đóng rắn nhanh 3

1.1.2 Các chỉ tiêu cơ lý của vữa và hỗn hợp vữa liên kết 4

1.1.3 Thực trạng sử dụng vữa liên kết cường độ cao - đóng rắn nhanh tại Việt Nam và trên Thế giới 4

1.2 PHÂN LOẠI VỮA LIÊN KẾT 6

1.2.1 Phân loại theo chất kết dính để chế tạo vữa 6

1.2.2 Phân loại theo phụ gia sử dụng trong vữa 6

1.2.3 Phân loại theo khối lượng thể tích 7

1.2.4 Phân loại theo công dụng 7

1.2.5 Phân loại theo cường độ 7

1.2.6 Phân loại theo phương pháp thi công 7

1.2.7 Phân loại theo phương pháp sản xuất 7

1.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 7

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CẤP PHỐI VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH 9

2.1 YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA CÁC VẬT LIỆU CHỦ YẾU DÙNG ĐỂ CHẾ TẠO VỮA LIÊN KẾT 9

2.1.1 Xi măng 9

2.1.2 Cát 14

2.1.3 Nước 19

2.1.4 Chất phụ gia 21

2.1.5 Tro bay 23

2.2 CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA VỮA LIÊN KẾT 25

2.2.1 Độ lưu động của hỗn hợp vữa liên kết 25

2.2.2 Cường độ chịu lực của vữa liên kết 25

2.2.3 Tính bám dính củ a vữa liên kết 26

2.2.4 Tính chống thấm củ a vữa liên kết 26

2.2.5 Tính co ngót của vữa liên kết 26

2.3 CƠ SỞ TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CẤP PHỐI VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH 26

2.3.1 Nguyên tắc chung 27

2.3.2 Tính toán, thiết kế cấp phối vữa liên kết 27

2.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 40

CHƯƠNG 3 THÍ NGHIỆM CHẾ TẠO VÀ XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH 42

3.1 XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI VỮA LIÊN KẾT 42

3.1.1 Chất kết dính 42

3.1.2 Cốt liệu 44

3.1.3 Tro bay 45

3.1.4 Nước 47

3.1.5 Phụ gia 48

3.2 QUY TRÌNH CHẾ TẠO VỮA LIÊN KẾT 48

3.2.1 Chuẩn bị du ̣ng cu ̣ thí nghiê ̣m 48

3.2.2 Quy trình chế tạo vữa liên kết tại phòng thí nghiệm 51

3.2.3 Bão dưỡng mẫu vữa 54

3.3 XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA VỮA LIÊN KẾT 54

3.3.1 Xác đi ̣nh độ lưu động 54

3.3.2 Xác đi ̣nh cường độ chịu uốn 55

3.3.3 Xác đi ̣nh cường độ chịu nén 56

3.3.4 Xác đi ̣nh độ co ngót 57

3.4 TỔNG HỢP KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ĐI ̣NH MỘT SỐ CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA VỮA LIÊN KẾT 58

3.4.1 Đối với vữa lỏng 58

3.4.2 Đối với vữa lỏng có cát 64

3.4.3 Đối với vữa tự lèn 68

3.4.4 Kết quả đo co ngót của vữa 73

3.5 SO SÁNH, ĐÁNH GIÁ VỮA LIÊN KẾT VỚI VỮA XI MĂNG THÔNG THƯỜNG VÀ CÁC LOẠI VỮA LIÊN KẾT KHÁC 74

3.5.1 Về nguồn vật liệu chế ta ̣o vữa liên kết 74

3.5.2 Về các chỉ tiêu cơ lý của vữa liên kết 74

3.5.3 Về giá thành củ a vữa liên kết 75

3.5.4 Về khả năng ứng dụng củ a vữa liên kết trong xây dựng 76

3.5.5 Về tác động môi trường khi sử du ̣ng vữa liên kêt 77

3.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 77

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (BẢN SAO)

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH ỨNG DỤNG TRONG THI CÔNG KẾT CẤU BÊ TÔNG

Học viên: Nguyễn Hữu Hâ ̣u Chuyên ngành: Kỹ thuâ ̣t XDCT DD & CN

Mã số: 60.58.02.08 Khóa: 31 Trường Đa ̣i ho ̣c Bách khoa – ĐHĐN

To ́ m tắt - Ngày nay,viê ̣c sử du ̣ng vữa cường đô ̣ cao, đóng rắn nhanh để thi công mối nối cho

các cấu kiê ̣n lắp ghép; cho phần thi công trước và sau; sửa chữa, xử lý công trình,…là giải pháp thi công cần thiết nhằm rút ngắn thời gian thi công và giảm giá thành công trình Hiê ̣n nay, một số loại vữa liên kết có thể đáp ứng cơ bản các yêu cầu của mối nối liên kết, chủ yếu

do các hãng sản xuất hóa chất xây dựng có thương hiê ̣u trên thi ̣ trường cung cấp như: Sika, Mapei Tuy nhiên, các loa ̣i vữa này thường có giá thành cao, đô ̣c quyền sản xuất và cung cấp, thờ i gian đóng rắn chưa đáp ứng yêu cầu Do đó, nghiên cứu, chế ta ̣o loa ̣i vữa liên kết cường đô ̣ cao, đóng rắn nhanh, kết hợp sử du ̣ng nguồn phế thải công nghiê ̣p (tro bay) rẻ tiền

tại đi ̣a phương, vừa đáp ứng được nhu cầu sử du ̣ng, giảm giá thành sản phẩm, vừa giảm thiểu

ô nhiễm môi trườ ng là hết sức cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn Nghiên cứu này khái quát quy trình thiết kế thành phần cấp phối và chế ta ̣o vữa kết hơ ̣p với thực nghiê ̣m đối với 2 loa ̣i vữa

là vữa lỏng và vữa tự lèn Từ lý thuyết và kết quả thực nghiê ̣m, tác giả đã lựa cho ̣n đươ ̣c cấp phố i vữa tối ưu nhất, đảm bảo yêu cầu của đề tài về cường đô ̣ và thời gian đóng rắn Các phân

tích, đánh giá kết quả đa ̣t đươ ̣c và đưa ra hướng nghiên cứu tiếp theo đã được trình bày chi tiết trong phần kết luận và kiến nghị

Tư ̀ khóa – Vữa liên kết; Cường đô ̣ cao; Đóng rắn nhanh; Vữa lỏng; Vữa tự lèn

RESEARCH ON PRODUCTION OF HIGH STRENGTH – RAPID CURING MORTAR FOR APPLICATION IN CONSTRUCTION OF CONCRETE STRUCTURE Abstract - Today, the use of high-strength and rapid curing mortar for construction of the

joints in precast structural elements; for pre and post construction; repair and handling of work, etc is a required construction solution to reduce performance time and lower work price At present, some types of mortar in the market could fundamentally meet the requirement of joints such as: Sika, Mapei, etc Such types of mortar, however, are often high cost, exclusive in production and supply, with unqualified curing time Therefore, research and production of high-strength and fast curing mortar, combined using cheap local industrial waste (ash), not only meeting the demand of use, reducing product price, but also minimizing environmental pollution, is essential and significant in practice This research focuses on investigating 2 types of mortar which are grout and self compacted From theoretical and empirical results, the researcher has selected the best mortar proportion, ensuring the requirements by the research on the strength and curing time Analysis and evaluations on attained results and further research are detailed in the conclusion and recommendation

Key words – Mortar; High-strength; Fast curing; Grout; Self compacted mortar

DANH MU ̣C CÁC BẢNG

2.5 Hàm lượng tối đa cho phép của muối hòa tan, ion

2.6

Hàm lượng tối đa cho phép của muối hòa tan, ion sunfat, ion cloruavà cặn không tan trong nước dùng để rửa cốt liệu và bảo dưỡng vữa

20

2.7 Các yêu cầu về thời gian đông kết của xi măng và

2.8 Chỉ tiêu chất lượng tro bay dùng cho bê tông và vữa

2.16 Kết quả đô ̣ chảy và Rn của vữa tự lèn thử nghiê ̣m

Số hiệu

2.20 Cấp phối vữa tự lèn tối ưu (tính cho 1m3 vữa) 40

3.1 Kết quả thí nghiê ̣m xác định chỉ tiêu cơ lý của xi măng

3.2 Kết quả thí nghiê ̣m xác định chỉ tiêu cơ lý của cát Hòa

3.5 Kết quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu cơ lý của vữa lỏng với

3.13 Cấp phối vữa lỏng tối ưu nhất (tính cho 1m3 vữa) 64

3.14 Kết quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu cơ lý của vữa lỏng có

Số hiệu

lỏng có cát 3.19 Các cấp phối vữa lỏng có cát tối ưu (tính cho 1m3 vữa) 68

3.20 Kết quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu cơ lý của vữa tự lèn

DANH MU ̣C CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THI ̣

Số hiệu

2.3 Bay và thanh ga ̣t kim loa ̣i điển hình 11 2.4 Bố trí tải tro ̣ng để thử cường đô ̣ nén 11 2.5 Gá đi ̣nh vi ̣ điển hình cho máy thử cường đô ̣ nén 12

3.2 Dụng cu ̣ xác đi ̣nh khối lượng riêng của xi măng 43 3.3 Kim vicat xác đi ̣nh thời gian đông kết của xi măng 43

3.5 Dụng cu ̣ xác đi ̣nh thể tích xốp 44

3.8 Bãi và hồ chứa tro bay - Nhà máy nhiê ̣t điê ̣n Nông Sơn 46

3.11 Nước máy Đà Nẵng ta ̣i Phòng thí nghiê ̣m 47

3.13 Phụ gia Sika Viscocrete - 8200 và Intraplast Z-HV 48

3.21 Mẫu vữa được ngâm nước sau khi tháo khuôn 54

3.23 Kiểm tra độ chảy xòe của vữa tự lèn 55

Số hiệu

3.24 Thiết bi ̣ đo cường đô ̣ uốn, nén của vữa 55

3.30 Biểu đồ ảnh hưởng của tỉ lệ N/X đến cường độ chịu uốn

3.31 Biểu đồ ảnh hưởng của tỉ lệ N/X đến cường độ chịu nén

3.32 Biểu đồ ảnh hưởng của tỉ lệ % cát đến cường độ chịu uốn

3.33 Biểu đồ ảnh hưởng của tỉ lệ % cát đến cường độ chịu nén

3.34 Biểu đồ ảnh hưởng của tỉ lệ N/B đến cường độ chịu uốn

3.35 Biểu đồ ảnh hưởng của tỉ lệ N/B đến cường độ chịu nén

tốt giữa các cấu kiê ̣n lắp ghép, đồng thời, rút ngắn thời gian chờ vữa liên kết đa ̣t cường

đô ̣ để có thể thi công các kết cấu khác

Hiện nay, một số loại vữa liên kết có thể đáp ứng cơ bản các yêu cầu của mối nối liên kết, chủ yếu do các hãng sản xuất hóa chất xây dựng có thương hiê ̣u trên thi ̣ trường cung cấp như: Sika (vữa Sikagrout 214-11; Sikagrout GP), Mapei (Mapefill GP), vữa rót của Viện Khoa học Công nghệ xây dựng (Victa-Grout; GM-F; AC-Grout) Tuy nhiên, các loa ̣i vữa này thường có giá thành cao, đô ̣c quyền sản xuất và cung

cấp, thời gian đóng rắn chưa đáp ứng yêu cầu, cường độ nén trung bình đạt từ 60MPa đến 70MPa

Nghiên cứ u, chế ta ̣o loa ̣i vữa liên kết cường đô ̣ cao, đóng rắn nhanh, bằng cách

sử du ̣ng nguồn vâ ̣t liê ̣u rẻ tiền ta ̣i đi ̣a phương, vừa đáp ứng được nhu cầu sử du ̣ng, giảm giá thành sản phẩm, tâ ̣n du ̣ng được nguồn thải ta ̣i đi ̣a phương như tro bay, xỉ than, bột gỗ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường do các nguồn thải gây ra là hết sức

cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn

Chính vì thế, đề tài “Nghiên cứu chế tạo vữa liên kết cường độ cao - đóng rắn nhanh ứng dụng trong thi công kết cấu bê tông” là đề tài có ý nghĩa khoa học và

thực tiễn, có tính thời sự, cần được nghiên cứu

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Nghiên cứ u chế ta ̣o vữa liên kết cường độ cao - đóng rắn nhanh từ một số loại vật liệu như xi măng, nướ c, phu ̣ gia, tro bay, với các tính năng vượt trô ̣i sau đây:

+ Đô ̣ chảy tối ưu, dễ thi công;

+ Không bị tách nước, không bi ̣ phân tầng;

+ Tốc đô ̣ đóng rắn nhanh, sớm đa ̣t cường đô ̣ yêu cầu;

+ Đa ̣t cường đô ̣ cao sau khi đóng rắn (mác trên 60MPa);

+ Đảm bảo đô ̣ liên kết tốt với bê tông và cốt thép;

+ Không co ngót;

+ Không đô ̣c ha ̣i

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Vữa liên kết cường độ cao - đóng rắn nhanh, bao gồ m hai loại là vữa lỏng và vữa tự lèn

Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu chế tạo và xác định một số chỉ tiêu cơ lý của vữa liên kết cường độ cao - đóng rắn nhanh thực hiện trong phòng thí nghiệm

4 Nội dung nghiên cứu

- Tổng quan về vữa liên kết

- Nghiên cứ u các chỉ tiêu cơ lý của vữa liên kết; phương pháp xác đi ̣nh các chỉ tiêu cơ lý của vữa liên kết

- Tính toán cấp phối thành phần vữa liên kết

- Triển khai đú c mẫu thử nghiê ̣m trên nhiều cấp phối vữa liên kết và tiến hành thí nghiệm xác đi ̣nh các chỉ tiêu cơ lý để tìm ra cấp phối vữa tối ưu nhất

- Đề xuất, kiến nghi ̣

5 Phương pháp nghiên cứu

- Phân tích lý thuyết: Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về vữa liên kết dựa trên các tài liệu liên quan về vật liệu xây dựng Từ đó, tính toán thiết kế cấp phối vữa liên kết; xác định các chỉ tiêu cơ lý và tính toán khả năng chịu lực của vữa liên kết

- Phương pháp thực nghiệm: Trên cơ sở phân tích lý thuyết, tiến hành chế tạo vữa liên kết tại phòng thí nghiệm để xác định các chỉ tiêu cơ lý của vữa liên kết

- So sánh, đánh giá: So sánh vữa liên kết đang nghiên cứu với các loại vữa khác trên thị trường về chỉ tiêu cơ lý, khả năng ứng dụng, giá thành của vữa liên kết

6 Cấu tru ́ c của luận văn

Luận văn gồm các phần sau:

- Mở đầu

- Chương 1 - Tổng quan về vữa liên kết cường đô ̣ cao – đóng rắn nhanh

- Chương 2 - Cơ sở lý thuyết về tính toán, thiết kế cấp phối vữa liên kết cường đô ̣ cao – đóng rắn nhanh

- Chương 3 - Thí nghiê ̣m chế ta ̣o và xác đi ̣nh các chỉ tiêu cơ lý của vữa liên kết cường đô ̣ cao – đóng rắn nhanh

- Kết luận và kiến nghi ̣

- Tài liê ̣u tham khảo

- Quyết đi ̣nh giao đề tài luâ ̣n văn

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH 1.1 TỔNG QUAN

1.1.1 Giới thiệu về vữa liên kết cường độ cao - đóng rắn nhanh

Vữa liên kết cường đô ̣ cao - đóng rắn nhanh là loa ̣i vữa có cường đô ̣ chi ̣u nén lớn hơn hoă ̣c bằng 35 MPa và tốc đô ̣ phát triển cường đô ̣ chi ̣u nén ở đô ̣ tuổi 7 ngày lớn hơn hoă ̣c bằng 75% cường đô ̣ chi ̣u nén ở đô ̣ tuổi 28 ngày

Vữa liên kết cường độ cao - đóng rắn nhanh là loại vật liệu vớ i thành phần gồm chất kết dính (xi măng cườ ng đô ̣ cao, đóng rắn nhanh), nước, cốt liệu nhỏ (cát hoă ̣c tro bay, ) và phụ gia Các thành phần này được nhào trộn theo tỷ lệ thích hợp, khi mới nhào trộn hỗn hợp có tính dẻo gọi là hỗn hợp vữa, sau khi đóng rắn, nó có khả năng chịu lực và khả năng liên kết giữa các cấu kiện xây dựng, được go ̣i là vữa liên kết Thành phần hỗn hợp vữa liên kết phải đảm bảo sao cho sau một thời gian rắn chắc,

vữa phải đạt được những tính chất cho trước về cường độ, độ chống thấm, khả năng

dính bám, tính co ngót v.v Phụ gia có tác dụng cải thiện tính chất của hỗn hợp vữa

và vữa liên kết như tăng đô ̣ linh đô ̣ng, tăng khả năng phát triển cường đô ̣ và giảm thời gian đóng rắn, Trong thành phần vữa liên kết chỉ có cốt liệu nhỏ, do đó, lượng nước để nhào trộn vữa cần lớn hơn so với bê tông Mă ̣c dù vữa liên kết không có cốt liệu lớn

so vớ i bê tông nhưng đi ̣nh hướng nghiên cứu là sẽ ta ̣o ra mô ̣t loa ̣i vữa có cường đô ̣ cao (Mác trên 60MPa), sử du ̣ng trong viê ̣c thi công các mối nối liên kết của các cấu kiê ̣n

bê tông lắp ghép, các mối nối giữa phần thi công trước và sau, đi ̣nh vi ̣ bu lông, Ngoài ra, thời gian đóng rắn đa ̣t cường đô ̣ yêu cầu của vữa liên kết dự kiến từ 5 ngày đến 7 ngày giúp đẩy nhanh tiến đô ̣ thi công phần tiếp theo và rút ngắn thời gian thi công hoàn thành công trình Mô ̣t số hình ảnh minh ho ̣a về các mối nối cần sử du ̣ng vữa liên kết cường đô ̣ cao – đóng rắn nhanh để xử lý như trong các Hình 1.1 và Hình 1.2:

Hi ̀nh 1.1 Mối nối cột với cột

Hi ̀nh 1.2 Mối nối cột với dầm

Trong giớ i ha ̣n của đề tài, tác giả chỉ nghiên cứu hai loa ̣i vữa liên kết cường đô ̣ cao – đóng rắn nhanh, đó là:

Vư ̃a liên kết dạng lỏng (vữa lỏng):

Thành phần bao gồm xi măng cường đô ̣ cao, nước, phu ̣ gia và cát (nếu có) với đô ̣ chảy cao, có thể rót, phun, bơm được

Vư ̃a liên kết tự lèn (vữa tự lèn):

Thành phần bao gồm xi măng cường đô ̣ cao, nước, phu ̣ gia và tro bay Đây là loại vữa có khả năng tự chảy dưới trọng lượng bản thân và tự lấp đầy hoàn toàn các khoảng trống trong cốp pha, thậm chí trong cả những nơi dầy đặc cốt thép mà không cần bất cứ tác động cơ học nào vẫn đảm bảo độ chặt, tính đồng nhất

1.1.2 Ca ́ c chỉ tiêu cơ lý của vữa và hỗn hợp vữa liên kết

- Độ lưu động của hỗn hợp vữa liên kết

- Cường độ chịu lực củ a vữa liên kết

- Tính bám dính củ a vữa liên kết

- Tính chống thấm củ a vữa liên kết

- Tính co ngót của vữa liên kết

1.1.3 Thực trạng sử dụng vư ̃a liên kết cường độ cao - đóng rắn nhanh tại Việt Nam và trên Thế giới

Việc ra đời và phát triển của các chất phu ̣ gia xây dựng đã thúc đẩy viê ̣c nghiên

cứ u, chế ta ̣o vữa liên kết cường đô ̣ cao – đóng rắn nhanh Phu ̣ gia là những hợp chất hay hỗn hợp các hợp chất chất vô cơ, hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp mà khi cho một lượng nhỏ vào hỗn hợp bê tông hay vữa xi măng sẽ làm thay đổi tính chất

công nghệ của bê tông, củ a vữa, trong đó, có tính chất đóng rắn nhanh và phát triển cường đô ̣ theo ý muốn

1.1.3.1 Trên thế giơ ́ i [17]

Từ những năm cuối thế kỷ 19, người ta đã bắt đầu nghiên cứu, chế ta ̣o chất phu ̣ gia dù ng cho bê tông Người ta sử dụng các phụ gia khác nhau để có thể chế tạo ra hỗn

hợp vữa bê tông có cường độ đặc biệt cao, đảm bảo tính lưu đô ̣ng và có độ đặc chắc, tăng cường khả năng chống thấm và điều chỉnh thời gian ninh kết, đồng thời, ha ̣ giá thành sản phẩm

Một bước tiến quan trọng trong nghiên cứu và sử dụng phụ gia hóa học cho bê tông là sự ra đời của phụ gia siêu dẻo - là phụ gia hóa dẻo thế hệ hai, đến nay, có hai loại phụ gia siêu dẻo (theo ASTM C494 type F & G) được sử dụng phổ biến trên cơ sở Naphtalen sunphonat foocmandehit (NSF) do Nhật bản tổng hợp đầu tiên năm 1964 và Melamin foocmanđehit sunfonat (MSF) do Cộng hòa liên bang Đức chế tạo năm 1972

Từ đó đến nay, viê ̣c sử dụng phụ gia siêu dẻo kết hợp với xi măng mác cao và cốt liệu chọn lọc, đã chế tạo ra các loa ̣i vữa chất lượng cao, có cường độ cao, đóng rắn nhanh

và độ bền đặc chắc, khả năng chống thấm tốt

Các nước phát triển đi đầu trong việc nghiên cứu, chế tạo và sử dụng phụ gia hoá học Trong đó, nước Mỹ đi đầu trong viê ̣c sử dụng phụ gia hóa dẻo để sản xuất bê tông

hàng loa ̣t cho các công trình xây dựng Ở Canada, từ năm 1987, dùng phụ gia siêu dẻo chế tạo bê tông đạt cường độ 80MPa để xây dựng tòa nhà chọc trời ở Toronto, đến nay, 100% sản lượng bê tông của nước này có sử dụng phụ gia hóa ho ̣c Các nước Anh

và Pháp hợp tác xây dựng đường hầm xuyên biển Măng-sơ dùng phụ gia siêu dẻo DURCIPLAST và HR401 của Sika chế tạo hàng triệu m3 bê tông có cường độ lớn hơn 60MPa Ở Pháp, ngườ i ta triển khai nhiều dự án có sử du ̣ng bê tông chất lượng cao (1986-1990) và đã hình thành một mạng lưới gồm 15 trung tâm chế tạo bê tông chất lượng cao trộn sẵn có sử dụng phụ gia siêu sẻo DURCIPLAST trên cơ sở MSF, đạt cường độ 60-100MPa Tại Nhật bản, 100% bê tông có sử dụng phu ̣ gia hóa ho ̣c, lượng dùng phụ gia các loại ước tính đến 1triệu tấn/năm Tại Trung Quốc, từ 1980 đã chế tạo

bê tông cường độ từ 50-70MPa từ xi măng Pooclăng thông dụng, phụ gia hóa dẻo và Silicafume để thi công các kết cấu chịu lực (cột, dầm) của nhà cao tầng từ 60-216m ở Bắc Kinh, Thẩm Quyến, Thượng Hải

1.1.3.2 Ta ̣i Viê ̣t Nam [17]

Ở nước ta, việc nghiên cứu và sử dụng phụ gia hóa học cho bê tông xây dựng được thực hiện từ những năm 60 của thế kỷ 20, đánh dấu bằng việc nghiên cứu sử dụng phụ gia cho công trình thủy điện Thác Bà với sự giúp đỡ của Liên Xô cũ

Năm 1977, Viện Khoa ho ̣c kỹ thuâ ̣t Xây dựng nghiên cứu chế tạo phụ gia hóa dẻo

từ dịch kiềm đen của nhà máy giấy, sản phẩm ở dạng bột, dẻo, lỏng với tên thương phẩm là LHD (K,D,L) Tiếp đó nghiên cứu phụ gia hóa dẻo LK-1 trên cơ sở biến tính dịch kiềm đen và phụ gia siêu dẻo COSU nhằm nâng cao cường độ và khả năng chống thấm của bê tông Các loại phụ gia trên được sử dụng rộng rãi vào các công trình xây dựng

Từ đó, nhiều đơn vị thuộc nhiều ngành khác nhau đã tiến hành nghiên cứu và cho

ra đời nhiều sản phẩm phu ̣ gia hóa ho ̣c sử dụng rộng rãi cho các công trình xây dựng Tháng 4/1996, Công ty trách nhiệm hữu hạn MBT Việt Nam (Master Builder Technologies) xin được phép đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất phụ gia bê tông và hóa chất xây dựng tại khu Công nghiệp Thuận An, tỉnh Bình Dương với 100% vốn nước ngoài (Thụy Sĩ)

Tháng 6/1996, Công ty TNHH Sika Việt Nam được phép đầu tư nhà máy sản xuất phụ gia bê tông và hóa chất xây dựng tại khu Công nghiệp Nhơn Trạch, Đồng Nai với 100% vốn nước ngoài là 4,7 triệu USD có công suất 15.400tấn/năm

Tiếp đó, nhiều công ty khác như GRAGE (Mỹ), Fosroc (Anh), SKW (Đức) và Mapei (Ý),… đã ào ạt đưa vào thị trường trong nướ c hàng loạt sản phẩm phụ gia bê tông dưới nhiều tên thương phẩm khác nhau, tạo nên bộ mặt thị trường hoá phẩm sôi động Nhiều cơ sở trong nước đã mạnh dạn đầu tư nghiên cứu và đưa ra thị trường nhiều sản phẩm phụ gia bê tông khác nhau như: PLACC- 02A, Selfill (liên hiệp quang hoá điện tử) ; BENIT- 1, BENIT- 2, BENIT- 3 (Viện KHKT thuỷ lợi) từ khoáng sét tự nhiên; PUZÔLIT, PA (CIENCO 1); LK1, ICT Super (viện KHCNXD) từ dịch kiềm đen v.v…

Hiện nay, đa số các hãng phu ̣ gia có mă ̣t ta ̣i Viê ̣t Nam đều có sản phẩm vữa rót cường đô ̣ cao, đóng rắn nhanh như hãng Sika, Mapei, MBT, Grace, Skw, Bestmix, Bifi, Mova, Vinkems, GM-F củ a Viện KHCN xây dựng, Saca-G của Viê ̣n Vâ ̣t liê ̣u xây

dựng …

1.2 PHÂN LOẠI VỮA LIÊN KẾT

1.2.1 Phân loại theo chất kết di ́nh để chế tạo vữa

- Vữa xi măng

- Vữa vôi

- Vữa thạch cao

- Vữa hỗn hợp (xi măng - vôi; xi măng - đất sét)

1.2.2 Phân loại theo phụ gia sử dụng trong vữa

- Vữa liên kết sử du ̣ng phu ̣ gia Sika (Thu ̣y Sỹ)

- Vữa liên kết sử du ̣ng phu ̣ gia Mapei (Ý)

- Vữa liên kết sử du ̣ng phu ̣ gia MBT (Thu ̣y Sỹ)

- Vữa liên kết sử du ̣ng phu ̣ gia Grace (Mỹ)

- Vữa liên kết sử du ̣ng phu ̣ gia Fosroc (Anh)

- Vữa liên kết sử du ̣ng phu ̣ gia SKW (Đức)

1.2.3 Phân loại theo khối lượng thể tích

- Vữa liên kết nhẹ ρv ≤1500 kg/m3;

- Vữa liên kết nặng ρv > 1500 kg/m3

1.2.4 Phân loại theo công dụng

- Vữa liên kết mối nối: Vữa sử du ̣ng để thi công các mối nối liên kết trong xây

dựng, để thi công liên kết phần bê tông cũ và mới

- Vữa liên kết sửa chữa: Vữa dùng để sửa chữa các khuyết tâ ̣t trong quá trình thi công hoặc các vết nứt, các vi ̣ trí hư hỏng trong quá trình sử du ̣ng công trình

1.2.5 Phân loại theo cường độ

- Vữa liên kết M50

- Vữa liên kết M60

- Vữa liên kết M70

- Vữa liên kết M80

- Vữa liên kết M90

1.2.6 Phân loa ̣i theo phương pháp thi công

- Vữa lỏng: Là vữa liên kết ở da ̣ng lỏng, có đô ̣ linh đô ̣ng đảm bảo có thể bơm, phun, rót được

- Vữa tự lèn: Là vữa liên kết ở da ̣ng sê ̣t, có khả năng tự chảy dưới trọng lượng bản thân và tự lấp đầy hoàn toàn các khoảng trống trong cốp pha, thậm chí trong cả những nơi dầy đặc cốt thép mà không cần bất cứ tác động cơ học nào vẫn đảm bảo độ chặt, tính đồng nhất

- Vữa thi công bằng thủ công: Là vữa liên kết có các thành phần vâ ̣t liê ̣u ở da ̣ng

rờ i, khi triển khai thi công thì trô ̣n chúng la ̣i với nhau theo cấp phối đã đi ̣nh sẵn ngay

tại công trường để thành hỗn hợp vữa, có thể thi công ta ̣i chỗ

1.2.7 Phân loa ̣i theo phương pháp sản xuất

- Vữa khô: Vữa đã được chế ta ̣o và đóng gói sẵn ở da ̣ng khô như xi măng, khi đưa vào sử du ̣ng, chỉ cần trô ̣n với nước ta ̣o thành hỗn hợp vữa để thi công được

1.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Qua nội dung trình bày tổng quan về vữa liên kết cường đô ̣ cao - đóng rắn nhanh

nêu trên, có thể nhận thấy rằng, viê ̣c nghiên cứu, chế ta ̣o vữa liên kết là rất cần thiết cho việc thi công xây dựng công trình, bằng cách cải thiê ̣n các chỉ tiêu cơ lý so với

một số loa ̣i vữa tương tự trên thi ̣ trường như cường đô ̣, đô ̣ chảy và thời gian đóng rắn,

vữa liên kết giúp tăng cường chất lượng và tiến đô ̣ xây dựng công trình, vừa rút ngắn thờ i gian hoàn thành dự án đầu tư xây dựng, vừa giải quyết tốt vấn đề môi trường Ngoài ra, viê ̣c tâ ̣n du ̣ng phế thải đi ̣a phương trong chế ta ̣o vữa liên kết có khả năng làm giảm giá thành công trình và tăng năng suất lao đô ̣ng

Chính vì vâ ̣y, mu ̣c tiêu của đề tài là nghiên cứu chế ta ̣o vữa liên kết cường độ cao

- đóng rắn vớ i các tính năng vượt trô ̣i so với mô ̣t số loa ̣i vữa tương tự trên thi ̣ trường hiện nay, trong đó cường độ chịu nén đạt trên 60MPa Đồng thời, tính toán giá thành

củ a sản phẩm vữa liên kết để đánh giá khả năng ứng du ̣ng của nó vào thực tế thi công công trình Để thực hiê ̣n tốt mu ̣c tiêu này, đòi hỏi phải nghiên cứu, đề xuất cơ sở lý thuyết tính toán, thiết kế thành phần cấp phối vữa liên kết, và xây dựng quy trình chế

tạo, thử nghiê ̣m để tìm ra cấp phối vữa liên kết tối ưu nhất, đảm bảo khả năng ứng

dụng vào thực tế và hợp lý về giá thành sản phẩm

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CẤP PHỐI VỮA LIÊN KẾT

CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH

2.1 YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA CÁC VẬT LIỆU CHỦ YẾU DÙNG ĐỂ CHẾ TẠO VỮA LIÊN KẾT

2.1.1 Xi măng

Sử du ̣ng xi măng poóc lăng (PC)

2.1.1.1 Yêu cầu kỹ thuật: Áp dụng tiêu chuẩn TCVN 2682:2009

Các chỉ tiêu chất lượng của xi măng poóc lăng được quy định trong Bảng 2.1 dưới đây

Bảng 2.1 Các chỉ tiêu chất lượng của xi măng poóc lăng

2 Thời gian đông kết, phú t

3 Độ nghiền mịn, xác định theo:

- Phần còn lại trên sàng lỗ 0,09 mm, %, không lớn hơn 10

- Bề mặt riêng, phương pháp Blaine, cm2/g, không nhỏ hơn 2 800

4 Độ ổn định thể tích, xác định theo phương pháp Le

Chatelier, mm, không lớn hơn

10

5 Hàm lượng anhydric sunphuric (SO3), %, không lớn hơn 3,5

6 Hàm lượng magie oxit (MgO), %, không lớn hơn 5,0

7 Hàm lượng mất khi nung (MKN), %, không lớn hơn 3,0

8 Hàm lượng cặn không tan (CKT), %, không lớn hơn 1,5

9 Hàm lượng kiềm quy đổi1) (Na2Oqđ)2), %, không lớn hơn 0,6

2.1.1.2 Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý của xi măng

* Dụng cu ̣ thí nghiê ̣m

- Máy trộn, bao gồm các bộ phận cơ bản sau:

a) Một cối trộn bằng thép không gỉ, có dung tích 5 lít, có hình dạng và kích thước điển hình thể hiện trên Hình 2.1

b) Một cánh trộn bằng thép không gỉ có hình dạng, kích thước và dung sai điển hình thể hiện trên Hình 2.1

Hi ̀nh 2.1 Cối và cánh trộn

1 Cô ́i trộn 2 Cánh trộn

- Khuôn

+ Khuôn gồm ba ngăn nằm ngang sao cho ba mẫu thử hình lăng trụ có tiết diện ngang 40 mm x 40 mm và dài 160 mm có thể được chuẩn bị cùng một lúc

Hi ̀nh 2.2 Khuôn đúc mẫu vữa

a: Hướng thao tác chuyển động cưa để gạt vữa thừa

Kích thước bên trong và dung sai của mỗi ngăn khuôn như sau:

Hi ̀nh 2.3 Bay và thanh gạt kim loại điển hình

- Dụng cụ thử cường độ uốn, có khả năng tạo ra tải trọng đến 10 kN với độ chính xác ± 1,0 % của tải trọng được ghi nằm ở khoảng bốn phần năm phía trên của dải đo đang dùng, ở tốc độ tăng tải (50± 10) N/s

Dụng cụ phải được cấp cùng với một bộ gá uốn gồm hai gối tựa dạng con lăn làm bằng thép đường kính (10,0± 0,5) mm, đặt cách nhau (100,0± 0,5) mm và một con lăn chịu tải thứ ba bằng thép có cùng đường kính, được đặt chính giữa hai con lăn kia Chiều dài các con lăn khoảng từ 45 mm đến 50 mm Bố trí tải trọng để thử cường độ uốn được thể hiện trên Hình 2.4

Hi ̀nh 2.4 Bố trí tải trọng để thử cường độ nén

Thanh gạt

- Máy thử cường độ nén, để xác định cường độ nén phải có khả năng thích hợp cho thử nghiệm, với độ chính xác ± 1,0 % của tải trọng được ghi nằm ở khoảng bốn phần năm phía trên của dải đo đang dùng khi đã được kiểm định phù hợp với ISO

Hi ̀nh 2.5 Gá đi ̣nh vi ̣ điển hình cho máy thử cường độ nén

1 Gô ́i cầu của máy 2 Tâ ́m ép trên của máy

3 Lo ̀ xo trả về 4 Vo ̀ ng bi

5 Cơ câ ́u trượt thẳng đứng 6 Gô ́i cầu của gá định vị

7 Tấm e ́ p trên của gá định vị 8 Ga ́ định vị

9 Mẫu thư ̉ 10 Tâ ́m ép dưới của gá định vị

11 Tâ ́m ép dưới của máy

- Cân, có khả năng cân với độ chính xác đến ± 1 g

- Dụng cụ đo thời gian, có khả năng đo với độ chính xác đến ± 1 s

* Xác định cươ ̀ ng độ uốn, nén

- Phương pha ́ p thí nghiê ̣m: Áp dụng theo TCVN 6016:2011

- Tiến hành thí nghiệm

+ Chuẩn bị một mẻ vữa dẻo với cấp phối theo tỷ lê ̣ khối lượng là X:Ctc:N=1:3:0,5, tương ứng với lượng dùng xi măng là 450g, cát là 1350g và nước là 225g + Tiến hành đúc mẫu thử ngay sau khi chuẩn bị xong vữa Các mẫu trong khuôn được bảo dưỡng nơi không khí ẩm 24 giờ và sau đó, các mẫu được tháo khuôn rồi được ngâm ngập trong nước đến khi đem ra thử độ bền

+ Đến độ tuổi yêu cầu, mẫu được vớt ra khỏi nơi bảo dưỡng, sau khi thử uốn mẫu

bị bẻ gãy thành hai nửa và mỗi nửa mẫu gãy được dùng để thử độ cườ ng đô ̣

- Xa ́ c định cường đô ̣ uốn

+ Đă ̣t mẫu thử lăng tru ̣ vào trong du ̣ng cu ̣ với mô ̣t mă ̣t bên tựa trên các con lăn

gối tựa và tru ̣c do ̣c của mẫu thử vuông góc với các gối tựa Đă ̣t tải tro ̣ng theo chiều thẳng đứ ng bằng con lăn tải tro ̣ng vào mă ̣t đối diê ̣n của lăng tru ̣ và tăng tải tro ̣ng từ từ

vớ i tốc đô ̣ (50 ± 10) N/s cho đến khi gãy đôi

+ Cường đô ̣ uốn, Rf, tính bằng megapascal (MPa), theo công thức:

Rf = 1,5 x Ff x L/b3 Trong đó:

b là ca ̣nh tiết diê ̣n vuông của lăng tru ̣ tính bằng milimet (mm);

Ff là tải tro ̣ng đă ̣t lên giữa lăng tru ̣ lúc gãy, tính bằng niu tơn (N);

L là khoảng cách giữa các gối tựa, tính bằng milimet (mm)

- Xa ́ c định cường đô ̣ nén

+ Thử mỗi nửa lăng tru ̣ gãy bằng cách đă ̣t tải lên các mă ̣t bên tiếp xúc với thành khuôn sử du ̣ng thiết bị

+ Tăng tải từ từ với tốc đô ̣ (2400 ± 200) N/s trong suốt quá trình thử cho đến khi mẫu thử bị phá hủy

+ Cường đô ̣ nén, Rc, tính bằng megapascal (MPa), theo công thức:

Trong đó:

Fc là tải tro ̣ng tối đa lúc mẫu thử bị phá hủy, tính bằng niuton (N);

1600 là diê ̣n tích tấm ép hoă ̣c má ép phu ̣ (40mm x 40mm), tính bằng milimet vuông (mm2)

* Xác định thời gian đông kết của xi măng: Áp dụng theo TCVN 6017:2015

Sau khi trộn xi măng với nước, hồ xi măng mất dần tính dẻo, ngày càng đặc sệt lại, nhưng chưa có khả năng chịu lực, thì gọi là đông kết

Thời gian đông kết của xi măng chia làm hai giai đoạn: thời gian bắt đầu đông kết và thời gian kết thúc đông kết

Thời gian bắt đầu đông kết: là khoảng thời gian (phút, giờ) tính từ lúc bắt đầu trộn xi măng với nước cho đến khi hồ xi măng mất tính dẻo; trong thí nghiệm thời gian

này ứng với lúc kim Vica 1 cắm cách đáy (6±3) mm

Thời gian kết thúc đông kết: là khoảng thời gian (phút, giờ) tính từ lúc bắt đầu trộn xi măng với nước cho đến khi hồ xi măng hình thành các tinh thể, hồ cứng lại và bắt đầu có cường độ; trong thí nghiệm thời gian này ứng với lúc kim Vica 5 chỉ lún

vào bề mă ̣t hồ xi măng 0,5 mm

- Thời gian đông kết là một chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng của xi măng, giúp bố trí thời gian thi công hợp lý Nếu xi măng bắt đầu đông kết quá sớm, ngoài hiện trường sẽ không kịp thời gian thi công Ngược lại, nếu xi măng ngưng kết chậm thì sau khi thi công phải tốn thời gian chờ đợi tháo ván khuôn, làm giảm tốc độ thi công, giảm hiệu suất sử dụng ván khuôn và thời gian xuất xưởng các cấu kiện bị chậm lại Do đó, quy phạm đã quy định xi măng pooclăng phải có thời gian bắt đầu đông kết không sớm quá

45 phút và kết thúc đông kết không chậm quá 10 giờ

- Tiến hành thí nghiệm: Các bước tiến hành thí nghiệm được nêu cụ thể trong TCVN 6017:1995 Có thể tóm tắt lại như sau: Trước hết, trộn hồ xi măng với các lượng nước khác nhau để xác định lượng nước tiêu chuẩn Lượng nước tiêu chuẩn được xác định khi thu được khoảng cách giữa đầu kim to với tấm đế là (6 ± 2)mm Sau

đó, thử thời gian bắt đầu đông kết và kết thúc đông kết trên hồ xi măng có độ dẻo tiêu chuẩn bằng dụng cụ Vica với các kim thích hợp

* Xác định độ mịn của xi măng: Áp dụng theo TCVN 4030:2003

- Xi măng có đô ̣ mịn càng cao sẽ dễ tác du ̣ng với nước, các phản ứng thủy hóa sẽ

xảy ra triê ̣t để, tốc đô ̣ rắn nhanh, cường đô ̣ chịu lực cao Như vâ ̣y, đô ̣ mịn là mô ̣t chỉ tiêu đánh giá chất lượng xi măng

- Nguyên tắc thí nghiệm: Độ mịn của xi măng được xác định theo phương pháp sàng xi măng bằng sàng tiêu chuẩn Độ mịn là tỷ lệ phần trăm của lượng xi măng còn lại trên sàng so với lượng xi măng đem sàng

- Tiến hành thí nghiệm: Cân khoảng 10g xi măng, chính xác đến 0,01g và cho xi măng vào sàng qua sàng có kích thước lỗ sàng 0,09mm Tiến hành sàng với chuyển động xoay tròn, dạng hành tinh và lắc ngang cho đến khi không còn xi măng lọt qua sàng Cân lượng xi măng sót trên sàng Độ mịn là tỷ lệ phần trăm của lượng vật liệu còn lại trên sàng và lượng vật liệu lúc đầu cho vào sàng, chính xác đến 0,1% Tiến hành thí nghiệm trên 2 mẫu, lấy trung bình

2.1.2 Cát

2.1.2.1 Yêu cầu kỹ thuật: Áp dụng TCVN 7570-2006

Cát thô có thành phần hạt như quy định trong Bảng 2.2 được sử dụng để chế tạo vữa

Hàm lượng tạp chất, % khối lượng, không lớn hơn

Bê tông cấp cao hơn B30

Bảng 2.4 Hàm lượng ion Cl - trong cát

- , % khối lượng, không lớn hơn

Vữa dùng trong các kết cấu bê tông cốt thép

Vữa dùng trong các kết cấu bê tông cốt thép

2.1.2.2 Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý của cát

* Khối lượng riêng, ɤa (TCVN 7572-4-06)

- Phương pháp thí nghiệm: dùng phương pháp vật liệu chiễm chỗ chất lỏng

+ Thùng ngâm mẫu, bằng gỗ hoặc bằng vật liệu không gỉ

+ Khăn thấm nước mềm và khô

+ Khay chứa bằng vật liệu không gỉ và không hút nước

+ Côn thử độ sụt của cốt liệu (d = 40 mm, D = 90 mm, h = 75 mm)

+ Phễu chứa dùng để rót cốt liệu vào côn

+ Que chọc kim loại khối lượng 340 g  5 g, dài 25 mm  3 mm được vê tròn hai đầu

- Nhẹ nhàng gạn nước ra khỏi thùng ngâm mẫu hoặc đổ mẫu vào sàng 140 m Rải cốt liệu nhỏ lên khay thành một lớp mỏng và để cốt liệu khô tự nhiên ngoài không khí Chú ý không để trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời Có thể đặt khay mẫu dưới quạt nhẹ hoặc dùng máy sấy cầm tay sấy nhẹ, kết hợp đảo đều mẫu Trong thời gian chờ cốt liệu khô, thỉnh thoảng kiểm tra tình trạng ẩm của cốt liệu bằng côn thử và que chọc theo quy trình sau: Đặt côn thử trên nền phẳng, nhẵn không thấm nước Đổ đầy cốt liệu qua phễu vào côn thử, dùng que chọc đầm nhẹ 25 lần Không đổ đầy thêm cốt liệu vào côn Nhấc nhẹ côn lên và so sánh hình dáng của khối cốt liệu với các dạng cốt liệu chuẩn (xem Hình 2.6)

- Nếu khối cốt liệu có hình dạng tương tự Hình 2.6.c), cốt liệu đã đạt đến trạng thái bão hoà nước khô bề mặt

- Nếu có dạng Hình 2.6.a) và 2.6.b), cần tiếp tục làm khô cốt liệu và thử lại đến khi đạt trạng thái như Hình 2.6.c)

Hình 2.6 Các loại hình dáng của khối cốt liệu

- Nếu có dạng Hình 2.6.d), cốt liệu đã bị quá khô, cần ngâm lại cốt liệu vào nước

và tiến hành thử lại đến khi đạt yêu cầu

- Ngay sau khi làm khô bề mặt mẫu, tiến hành cân mẫu và ghi giá trị khối lượng (m1) Từ từ đổ mẫu vào bình thử Đổ thêm nước, xoay và lắc đều bình để bọt khí không còn đọng lại Đổ tiếp nước đầy bình Đặt nhẹ tấm kính lên miệng bình đảm bảo không còn bọt khí đọng lại ở bề mặt tiếp giáp giữa nước trong bình và tấm kính

- Dùng khăn lau khô bề mặt ngoài của bình thử và cân bình + mẫu + nước + tấm kính, ghi lại khối lượng (m2)

- Đổ nước và mẫu trong bình qua sàng 0,14 mm đối với cốt liệu nhỏ và qua sàng

5 mm đối với cốt liệu lớn Tráng sạch bình đến khi không còn mẫu đọng lại Đổ đầy nước vào bình, lặp lại thao tác đặt tấm kính lên trên miệng, lau khô mặt ngoài bình thử Cân và ghi lại khối lượng bình + nước + tấm kính (m3)

- Sấy mẫu thử đọng lại trên sàng đến khối lượng không đổi

- Để nguội mẫu đến nhiệt độ phòng trong bình hút ẩm, sau đó, cân và ghi khối lượng mẫu (m4)

* Khối lượng thể tích xốp, γox (TCVN 7572-5-06)

- Phương pháp thí nghiệm: dùng phương pháp đổ đống ở trạng thái tự nhiên

- Dụng cụ thí nghiệm

+ Cân kỹ thuật độ chính xác 1 %

+ Ống đong, dung tích 1 lít ( d = 108 mm, h = 108 mm ) có khối lượng G1

+ Phễu chứa vật liệu

+ Tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ đạt nhiệt độ sấy ổn định từ 105 oC đến

+ Dùng thước lá kim loại gạt ngang miệng ống rồi đem cân (G2)

* Thành phần hạt (TCVN 7572-2-06)

- Phương pháp thí nghiệm: Phương pha ́p sàng

- Dụng cụ thí nghiệm

+ Cân kỹ thuật có độ chính xác 1 %

+ Bộ sàng tiêu chuẩn có các cỡ sàng 0.140 mm; 0.315 mm; 0.630 mm; 1,25 mm; 2.5 mm và 5 mm

+ Cân lượng sót trên từng sàng (Gi), chính xác đến 1 g

- Tính lượng sót riêng biệt trên mỗi sàng ai

%100

+ a i , a 2.5 : là lượng sót riêng trên sàng có kích thước mắt sàng i , 2.5, tính bằng

phần trăm khối lượng (%)

- Môđun độ lớn của cốt liệu nhỏ (Mđl), không thứ nguyên, chính xác tới 0,1, theo công thức:

2,5 1,25 0,63 0,315 0,14 đl

- A2,5, A1,25, A0,63, A0,315, A0,14 là lượng sót tích luỹ trên các sàng kích thước mắt sàng tương ứng 2,5 mm; 1,25 mm; 630 m; 315 m và 140 m

* Xác định hàm lượng bụi, bùi, sét

- Phương pha ́ p thí nghiê ̣m: Áp dụng theo TCVN 7572-8:2006

- Du ̣ng cu ̣ thí nghiê ̣m

+ Cân kỹ thuâ ̣t, có đô ̣ chính xác tới 0,1% và cân kỹ thuâ ̣t có đô ̣ chính xác đến 1%

+ Tủ sấy có bô ̣ phâ ̣n điều chỉnh nhiê ̣t sấy ổn đi ̣nh từ 105oC đến 110oC

+ Thù ng rửa cốt liê ̣u

+ Đồng hồ bấm giây

+ Tấm kính hoă ̣c tấm kim loa ̣i phẳng

+ Que hoặc kim sắt nhỏ

- Tri ̀nh tự thí nghiê ̣m

Cân 1000g mẫu sau khi đã được sấy khô, cho vào thùng rồi đổ nước sa ̣ch vào cho

tớ i khi chiều cao nước nằm trên mẫu khoảng 200mm, ngâm trong 2 giờ, thỉnh thoảng

lại khuấy đều mô ̣t lần Cuối cùng khuấy ma ̣nh mô ̣t lần nữa rồi để yên trong 2 phút, sau đó, ga ̣n nước đu ̣c ra và chỉ để la ̣i trên mẫu mô ̣t lớp nước khoảng 30mm Tiếp tu ̣c đổ nước sa ̣ch vào và rửa mẫu theo quy trình trên cho đến khi nước ga ̣n ra không còn vẩn

đu ̣c nữa

Hàm lượng chung bu ̣i, bùn, sét chứa trong cốt liê ̣u (Sc), tính bằng phần trăm, chính xác đến 0,1% theo công thức:

1 c

m: Khối lượng mẫu khô trước khi rửa, tính bằng g

m1: Khối lượng mẫu khô sau khi rửa, tính bằng g

2.1.3 Nước

2.1.3.1 Yêu cầu kỹ thuật: Áp dụng TCVN 4506 : 2012

Nước trộn vữa, rửa cốt liệu và bảo dưỡng vữa cần có chất lượng thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Không chứa váng dầu hoặc váng mỡ

- Lượng tạp chất hữu cơ không lớn hơn 15 mg/L

- Độ pH không nhỏ hơn 4 và không lớn hơn 12,5

- Không có màu

- Theo mục đích sử dụng, hàm lượng muối hòa tan, lượng ion sunfat, lượng ion clo và cặn không tan không được lớn hơn các giá trị quy định trong Bảng 2.5 (đối với nước trộn vữa) và Bảng 2.6 (đối với nước dùng để rửa cốt liệu và bảo dưỡng vữa)

- Các yêu cầu kỹ thuật khác đối với nước trộn vữa:

+ Thời gian đông kết của xi măng và cường độ chịu nén của vữa phải thỏa mãn các giá trị quy định trong Bảng 2.7

+ Tổng đương lượng kiềm quy đổi tính theo Na2O không được lớn hơn 1000 mg/L khi sử dụng cùng với cốt liệu có khả năng gây phản ứng kiềm - silic

Bảng 2.5 Hàm lượng tối đa cho phép của muối hòa tan, ion sunfat,

ion clorua và cặn không tan trong nước trộn vữa

Đơn vị tính bằng miligam trên lít (mg/L)

Mục đích sử dụng

Hàm lượng tối đa cho phép Muối

hòa tan

Ion sunfat (SO 4 -2 )

Ion clo (Cl-)

Cặn không tan

1 Nước trộn bê tông và nước trộn vữa bơm bảo vệ

cốt thép cho các kết cấu bê tông cốt thép ứng lực

trước

2 Nước trộn bê tông và nước trộn vữa chèn mối nối

3 Nước trộn bê tông cho các kết cấu bê tông không

cốt thép Nước trộn vữa xây dựng và trát 10000 2700 3500 300 Chú thích 1: Khi sử dụng xi măng cao nhôm làm chất kết dính cho vữa, nước dùng cho tất cả các phạm vi sử dụng đều phải theo quy định của Mục 1 Bảng 2.5

Chú thích 2: Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng nước có hàm lượng ion clo vượt quá qui định của Mục 2 Bảng 2.5 để trộn bê tông cho kết cấu bê tông cốt thép, nếu tổng hàm lượng ion clo trong bê tông không vượt quá 0,6 kg/m3

Chú thích 3: Trong trường hợp nước dùng để trộn vữa xây, trát các kết cấu có yêu cầu trang trí bề mặt hoặc ở phần kết cấu thường xuyên tiếp xúc ẩm thì hàm lượng ion clo được khống chế không quá 1200 mg/L

Bảng 2.6 Hàm lượng tối đa cho phép của muối hòa tan, ion sunfat, ion

cloruavà cặn không tan trong nước dùng để rửa cốt liệu và bảo dưỡng vư ̃a

Đơn vị tính bằng miligam trên lít (mg/L)

Ion clo (Cl-)

Cặn không tan

1 Nước bảo dưỡng bê tông các kết cấu có yêu

cầu trang trí bề mặt Nước rửa, tưới ướt và sàng

ướt cốt liệu

5 000 2 700 1 200 500

2 Nước bảo dưỡng bê tông các kết cấu không có

yêu cầu trang trí bề mặt (trừ công trình xả nước) 30 000 2 700 20 000 500

3 Nước tưới ướt mạch ngừng trước khi đổ tiếp

bê tông tưới ướt các bề mặt bê tông trước khi

chèn khe nối Nước bảo dưỡng bê tông trong các

công trình xả nước và làm nguội bê tông trong

các ống xả nhiệt của khối lớn

Chú thích: Khi sử dụng xi măng cao nhôm làm chất kết dính cho bê tông và vữa, nước dùng để rửa cốt liệu và bảo dưỡng bê tông phải theo quy định của Mục 1 Bảng 2.5

Bảng 2.7 Các yêu cầu về thời gian đông kết của xi măng

và cường độ chịu nén của vữa

Thời gian đông kết của xi măng, min

- Bắt đầu, không nhỏ hơn

- Kết thúc, không lớn hơn

45

420 Cường độ chịu nén của vữa tại tuổi 7 ngày không nhỏ hơn,

% (tỷ lệ so với mẫu đối chứng)

90

Chú thích: Mẫu đối chứng sử dụng nước sinh hoạt (đạt yêu cầu QCVN 02:2009/BYT) được tiến hành song song và dùng cùng loại xi măng với mẫu thử

2.1.3.2 Yêu cầu thử mẫu: Áp dụng TCVN 4506 : 2012

- Mẫu nước thử được lấy kiểm tra theo TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-1:2006)

- Khối lượng mẫu thử được lấy không ít hơn năm lít

- Mẫu thử không được có bất kỳ xử lý đặc biệt nào trước khi kiểm tra

- Việc bảo quản mẫu thử được thực hiện theo TCVN 6663-3:2008 (ISO

5667-3:2003)

2.1.3.3 Phương pháp thử

- Xác định váng dầu mỡ và màu nước được tiến hành bằng quan sát mắt thường

- Lượng tạp chất hữu cơ xác định theo TCVN 6186:1996 (ISO 8467:1993)

- Độ pH được xác định theo TCVN 6492:2011 (ISO 10523:2008)

- Tổng hàm lượng muối hòa tan xác định theo TCVN 4560:1988

- Lượng cặn không tan xác định theo TCVN 4560:1988

- Hàm lượng ion sunfat xác định theo TCVN 6200:1996 (ISO 9280:1990)

- Hàm lượng ion clorua xác định theo TCVN 6194:1996 (ISO 9297:1989)

- Hàm lượng natri và kali xác định theo TCVN 6193-3:2000 (ISO 9964-3:1993)

2.1.4 Chất phụ gia

Trong giớ i ha ̣n của đề tài này, tác giả sử du ̣ng phu ̣ gia của hãng Sika trong thành phần cấp phối vữa liên kết

2.1.4.1 Sika Intraplast Z - HV

* Mô ta ̉ sản phẩm

Intraplast Z - HV là phụ gia sử dụng được ngay ở dạng bột, màu trắng Intraplast Z -

HV làm cho hỗn hợp xi măng trương nở trước khi ninh kết Việc hình thành các bọt khí rất nhỏ trong hỗn hợp ướt làm cho thể tích trương nở, độ lỏng được gia tăng mà không gây phân tầng Intraplast Z - HV giảm sự tách nước trong hỗn hợp Nó ngăn sự ninh kết sớm và cho phép giảm lượng nước sử dụng Tùy thuộc vào liều lượng sử dụng và đặc trưng cấp phối, sản phẩm cho phép sản xuất vữa lỏng phun được đến vữa sệt

* Các ứng dụng

Intraplast Z - HV là sản phẩm đặc biệt dùng để sản xuất vữa lỏng, vữa lấp đầy, và neo đất, đá Việc sử dụng Intraplast Z - HV trong các hỗn hợp vữa lỏng sẽ có các ưu điểm sau:

- Khả năng giãn nở sau cùng cao lên đến 10% nếu hỗn hợp được thiết kế đúng

- Sản xuất vữa không co ngót ngay cả khi thêm cát vào hỗn hợp vữa lỏng

- Cải thiện độ lỏng và kéo dài tính thi công

- Có thể đạt cường độ nén cao ngay cả khi có yêu cầu độ giãn nở cao

- Bảo vệ cáp dự ứng lực chống lại sự ăn mòn

- Tăng độ liên kết (đặc tính sệt)

- Giãn nỡ thể tích trong tình trạng ướt

- Tác động bảo vệ chống lại sự ăn mòn các bu lông neo đá

- Trám kín đặc và có độ bền cao tất cả các lỗ hổng

- Không độc và không dễ cháy

- Vữa rót cho ống siêu âm cọc khoan nhồi

2.14.2 Sika ViscoCrete - 8200

* Mô ta ̉ sản phẩm

- Sika ViscoCrete - 8200 là chất siêu hóa dẻo công nghê ̣ cao gốc polyme thế hê ̣ thứ 3 vớ i hiê ̣u quả thúc đẩy đông cứng cho bê tông Có da ̣ng chất lỏng, màu nâu

- Sika ViscoCrete - 8200 giú p bê tông phát triển cường đô ̣ sớm

* Sư ̉ du ̣ng

- Sika ViscoCrete - 8200 chủ yếu thích hợp cho sản xuất bê tông trong các nhà máy đúc sẵn và các kết cấu đúc sẵn ta ̣i chỗ

- Sika ViscoCrete - 8200 được dùng cho các loa ̣i bê tông sau:

+ Bê tông ly tâm cườ ng đô ̣ cao, chất lượng cao trong công nghê ̣ bê tông đúc sẵn + Bê tông vớ i khả năng giảm nước cực cao

+ Bê tông xốp có thời gian thi công kéo dài thích hợp cho viê ̣c sản xuất bê tông

ly tâm cỡ nhỏ và cỡ lớn

* Ưu điểm

- Sika ViscoCrete - 8200, bằng cách bám vào bề mặt các ha ̣t mịn và giữ chúng

tách rời trong khi quá trình thủy hóa đang diễn ra

- Sika ViscoCrete - 8200 tác đô ̣ng lên các đặc tính sau của vữa:

+ Khả năng giảm nước cực cao (ta ̣o cường đô ̣ và tính chống thấm cao)

+ Thúc đẩy sự phát triển cường độ sớm nhanh hơn Có thể giảm thời gian dưỡng

hộ nhiệt

+ Tính thi công đươc duy trì đến 90 phút (vẫn còn phu ̣ thuô ̣c vào loa ̣i xi măng,

nhiệt đô ̣ và thiết kế)

+ Cải thiê ̣n khả năng kháng từ biến và co ngót

2.1.4.3 SikaPlast - 257

* Mô ta ̉ sản phẩm

- SikaPlast - 257 là polyme thế hệ thứ 3 có tính năng siêu hóa dẻo để sản xuất bê tông có độ mềm dẻo, dễ thi công

* Ứng du ̣ng

SikaPlast- 257 chủ yếu thích hợp cho sản xuất bê tông ở nhà máy bê tông trộn sẵn và bê tông tại công trường

SikaPlast - 257 được dùng cho các loại bê tông sau đây:

- Cọc nhồi cường độ cao

- SikaPlast - 257 tác động lên các đặc tính sau đây của vữa:

+ Duy trì độ sụt lâu và độ giảm nước cao

+ Độ chảy lỏng cao (giảm đáng kể công tác đổ và đầm)

+ Thúc đẩy sự phát triển cường độ sớm nhanh hơn

+ Tính thi công có thể duy trì đến 4 đến 6 giờ (tùy theo liều lượng phụ gia, loại xi măng, nhiệt độ)

+ Cải thiện khả năng kháng từ biến và co ngót

- SikaPlast - 257 không có chứa cả clorua lẫn các chất ăn mòn khác và do đó có thể sử dụng không hạn chế cho các kết cấu bê tông cốt thép và bê tông dự ứng lực

2.1.5 Tro bay

Sử du ̣ng tro bay để thiết kế và thí nghiê ̣m đối với vữa tự lèn Tro bay là loại thải phẩm bụi mịn thu được tại bộ phận lắng bụi khí thải của nhà máy nhiệt điện từ quá trình đốt than

2.1.5.1 Yêu cầu ky ̃ thuật: Áp du ̣ng TCVN 10302 : 2014

Tro bay dùng cho vữa xi măng

Tro bay dùng cho vữa cần đáp ứng chỉ tiêu chất lượng quy định tại Bảng 2.8

Bảng 2.8 Chỉ tiêu chất lượng tro bay dùng cho bê tông và vữa xây

tro bay

Lĩnh vực sử dụng - Mức

1 Tổng hàm lượng ôxit SiO2 + Al2O3 +

Fe2O3, % khối lượng, không nhỏ hơn

F

C

70

45

2 Hàm lượng lưu huỳnh, hợp chất lưu

huỳnh tính quy đổi ra SO3, % khối lượng,

3 Hàm lượng canxi ôxit tự do CaOtd, % khối

lượng, không lớn hơn

4 Hàm lượng mất khi nung MKN, % khối

lượng, không lớn hơn

5 Hàm lượng kiềm có hại (kiềm hòa tan), %

khối lượng, không lớn hơn

10 Hoạt độ phóng xạ tự nhiên Aeff, (Bq/kg)

của tro bay dùng:

- Đối với công trình nhà ở và công cộng,

- Đối với công trình công nghiệp, đường đô

* Khi đốt than Antraxit, có thể sử dụng tro bay với hàm lượng mất khi nung tương ứng: - lĩnh vực c tới 12 %; lĩnh vực d tới 10 %, theo thỏa thuận hoặc theo kết quả thử nghiệm được chấp nhận

cùng quy trình công nghệ và với cỡ quy mô cung cấp liên tục 300 tấn/lần, được coi là 1 lô sản phẩm Trường hợp cung cấp không đủ 300 tấn/lần thì vẫn coi như là 1 lô đủ

Lấy mẫu

Mẫu thử đại diện cho lô sản phẩm được tạo thành từ không ít hơn 5 mẫu đơn lấy ngẫu nhiên tại các điểm khác nhau trong lô sản phẩm Khối lượng mỗi mẫu đơn không nhỏ hơn 2 kg/mẫu Các mẫu đơn được trộn hợp nhất đồng đều sơ bộ và sau đó, được đưa vào thiết bị gia công mẫu theo phương pháp chia tư trong phòng thí nghiệm để lấy

ra 2 phần:

- Một phần để đưa thử nghiệm kiểm tra xác định ngay các chỉ tiêu chất lượng

- Phần còn lại để lưu khi cần kiểm tra lại

Khối lượng mỗi phần mẫu phải đảm bảo đáp ứng đủ thử toàn diện các chỉ tiêu theo quy định tại Bảng 2.8

2.2 CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA VỮA LIÊN KẾT

2.2.1 Độ lưu động của hỗn hợp vữa liên kết

Độ lưu động của hỗn hợp vữa là tính chất quan trọng đảm bảo năng suất thi công

và chất lượng của vữa liên kết Đô ̣ lưu đô ̣ng của vữa thể hiê ̣n đô ̣ dẻo, tính dễ thi công

củ a hỗn hợp vữa

Đối với vữa liên kết da ̣ng lỏng (vữa lỏng): Độ lưu động được đánh giá bằng độ chảy của vữa liên kết, xác đi ̣nh bằng thời gian chảy của vữa liên kết qua phễu chảy (tính bằng giây)

Đối với vữa tự lèn: Độ lưu động được đánh giá bằng độ chảy xòe của vữa, xác định độ chảy xòe là xác đi ̣nh đường kính bánh vữa theo hai phương thẳng góc với nhau theo các vòng tròn đồng tâm dưới tấm lót sau khi rút ống nhớt kế Sutta Tính giá trị trung bình cộng của hai đường kính đo được

2.2.2 Cường độ chịu lực của vữa liên kết

Cường đô ̣ là khả năng của vâ ̣t liê ̣u chống la ̣i sự phá hoa ̣i dưới tác du ̣ng của ngoa ̣i

lực hoă ̣c điều kiê ̣n môi trường

Vữa có khả năng chịu nhiều loại lực khác nhau nhưng khả năng chịu nén là lớn nhất Do đó, cường độ chịu nén là chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá chất lượng củ a

vữa liên kết Dựa trên cường độ chịu nén mà định ra mác vữa liên kết Cường độ chịu lực của vữa liên kết phụ thuộc vào loại xi măng, lượng xi măng, khối lượng và chất lượng của phu ̣ gia, tỷ lệ nước/bô ̣t – N/X (bô ̣t gồm xi măng hoă ̣c xi măng và tro bay), điều kiện bảo dưỡng và thời gian cứng rắn Ngoài ra, cần phải thí nghiê ̣m để xác đi ̣nh cường đô ̣ chi ̣u uốn, chi ̣u kéo của vữa liên kết để đánh giá chính xác hơn khả năng chi ̣u

lực của vữa liên kết

2.2.3 Tính bám dính cu ̉ a vữa liên kết

Tính bám dính của vữa liên kết biểu thị khả năng liên kết của nó với vật liệu khác (bê tông, thép …), cấu kiê ̣n khác (cấu kiê ̣n lắp ghép, bê tông cũ và mới …) Nếu vữa bám dính kém sẽ ảnh hưởng đến độ bền của mố i nối liên kết và tiến đô ̣ thi công công trình Tính bám dính của vữa liên kết phụ thuộc vào chất lượng của từng loa ̣i vâ ̣t liê ̣u, phụ gia, thành phần cấp phối của vữa, kỹ thuâ ̣t thi công chế ta ̣o vữa và kỹ thuâ ̣t thi công mối nối liên kết, công tác bão dưỡng

2.2.4 Tính chống thấm cu ̉ a vữa liên kết

Tính chống thấm là khả năng chịu áp lực nước của vữa liên kết, bằng cách giữ nguyên áp suất nước quy đi ̣nh trong các khoảng thời gian 1, 2, 3, 4, 6, 12, 24, 48, 72 giờ tính từ lúc tăng áp lực của máy thấm Dấu hiê ̣u nước thấm qua mẫu là hiê ̣n tượng xuất hiê ̣n gio ̣t nước hoă ̣c vết ướt trên mẫu Nếu sau thời gian quy đi ̣nh mà mẫu thử không bị thấm thì coi vữa đó có khả năng chống thấm

2.2.5 Ti ́nh co ngót của vữa liên kết

Co ngót là hiện tượng vữa liên kết giảm thể tích khi khô cứng trong không khí Hiện tượng co ngót liên quan đến quá trình thủy hóa xi măng, đến sự bốc hơi lượng hơi nước thừa khi vữa khô cứng Co ngót xảy ra chủ yếu trong giai đoạn khô cứng đầu tiên của vữa Sự co của mạng tinh thể bị cốt liệu cản trở gây ra ứng suất kéo ban đầu trong vữa Sự co không đều trong khối vữa hoặc co ngót bị ngăn trở làm phát sinh ứng suất kéo và có thể làm vữa bị nứt

Các nhân tố chính liên quan đến co ngót:

- Trong môi trường khô co ngót lớn hơn trong môi trường ẩm ướt

- Độ co ngót tăng lên khi dùng nhiều xi măng, dùng xi măng hoạt tính cao, khi tăng tỉ lệ nước/bô ̣t

- Phương pháp thi công và chế độ bảo quản: hạn chế lượng nước trộn; đầm chặt

vữa; giữ cho vữa thường xuyên ẩm ở giai đoạn đầu; chọn thành phần cấp phối vữa thích hợp

2.3 CƠ SỞ TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CẤP PHỐI VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH

2.3.1 Nguyên tắc chung

Hiện nay, lý thuyết về tính toán, thiết kế cấp phối cho vữa liên kết chưa được phổ biến rộng rãi Do đó, đề tài sử dụng phương pháp tính toán lý thuyết kết hợp thực nghiệm để tìm ra cấp phối tối ưu cho vữa liên kết

Bước 1: Trên cơ sở đi ̣nh hướng lý thuyết tính toán ban đầu kết hợp với viê ̣c tham

khảo các đề tài khoa ho ̣c liên quan đến vữa liên kết đã được nghiên cứu, tiến hành lựa chọn sơ bô ̣ tỷ lê ̣ nước trên xi măng (N/X), nước trên bô ̣t (N/B - đối với vữa tự lèn có tro bay), tỷ lê ̣ tro bay, tỷ lê ̣ phu ̣ gia để xác đi ̣nh các cấp phối thử nghiê ̣m ban đầu Sau đó, triển khai trộn hỗn hợp vữa và đúc mẫu thử nghiê ̣m đối với từng cấp phối để thí nghiê ̣m

xác đi ̣nh đô ̣ chảy và cường đô ̣ nén vữa Từ kết quả thí nghiê ̣m, tiến hành xác đi ̣nh tỷ lê ̣

các phu ̣ gia hợp lý để thiết lâ ̣p các cấp phối vữa chính thức đưa vào thử nghiê ̣m

Bước 2: Tiến hành đúc mẫu đối với các cấp phối chính thức của vữa đã thiết kế ở

Bước 1 và triển khai thí nghiê ̣m xác đi ̣nh các chỉ tiêu cơ lý của từng cấp phối vữa

Bước 3: Vẽ biểu đồ biểu thi ̣ sự tương quan giữa cường đô ̣ của vữa với tỷ lê ̣ N/X,

tỷ lê ̣ N/B, đô ̣ chảy, đô ̣ xòe Từ đó, xác đi ̣nh được cấp phối tối ưu nhất của vữa liên kết

2.3.2 Tính toán, thiết kế cấp phối vữa liên kết

2.3.2.1 Thiết kế cấp phối vư ̃a lỏng

- Thành phần vữa lỏng bao gồm xi măng cường đô ̣ cao, nước, phu ̣ gia và cát (nếu

có)

- Về tỷ lê ̣ nước/xi măng (N/X): Theo [14], cho ̣n tỷ lê ̣ N/X = 0,30 ÷ 0,36

- Về liều lượng phu ̣ gia điển hình theo hướng dẫn sử du ̣ng của nhà sản xuất phu ̣ gia Sika, cụ thể:

+ Phụ gia Sika ViscoCrete – 8200: 0,6 ÷ 1,1 lít / 100 kg xi măng

+ Phụ gia Sika Intraplast Z – HV: 0,4 ÷ 0,8 kg / 100 kg xi măng

* Ti ́nh cấp phối cho vữa lỏng gồm xi măng, nước, phu ̣ gia Sika

Ta có thể tích hỗn hợp vữa lỏng được xác đi ̣nh theo công thức sau:

V: là thể tích hỗn hợp vữa

VX: là thể tích xi măng

VN: là thể tích nước

VPG: là thể tích phu ̣ gia