Luận văn thạc sĩ nghiên cứu sản xuất bê tông từ các thành phần cấp phối cát biển nước biển khu vực cam ranh khánh hòa sử dụng xi măng poóc lăng bền sun phát

ghiên cứu s n xuất bê tông từ cát biển, nước biển khu vực Cam Ranh - Khánh òa sử dụng xi măng Po c lăng bền Sun phát để đánh giá sự phát triển cường độ chịu nén của bê tông theo thời gia

TRƯỜNG ĐẠI HỌ

NGUYỄN PHAN LÊ

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BÊ TÔNG

TỪ CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI CÁT BIỂN, NƯỚC BIỂN

KHU VỰC CAM RANH - KHÁNH HÒA

SỬ DỤNG XI MĂNG POÓC LĂNG BỀN SUN PHÁT

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng công trình Dân dụng và Công nghiệp

Mã số: 60.58.02.08

LUẬN VĂN T Ạ SĨ KỸ THUẬT

Ng i h c: PGS.TS TRƯƠNG HOÀI CHÍNH

Đà Nẵng - Năm 2019

LỜI M Đ N

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

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác./

Tác giả

Nguyễn Phan Lê

NG IÊN ỨU SẢN XUẤT Ê TÔNG TỪ T ÀN P ẦN ẤP P ỐI

T IỂN, NƯỚ IỂN U VỰ M R N - KHÁNH HÒA

SỬ DỤNG XI MĂNG P Ó LĂNG ỀN SUN P T

ọc viên: guyễn Phan Lê huyên ngành: Xây dựng Dân dụng & ông nghiệp

Mã số: 60.58.02.08 Khóa: 34.XDD.KH Trường ại học Bách khoa -

Nội dung: Bê tông là một loại vật liệu nhân tạo được sử dụng nhiều nhất trong xây dựng

Thành phần bê tông truyền thống gồm: cốt liệu thô (đá dăm, sỏi), cốt liệu mịn (cát) và chất kết dính (xi măng + nước) Tuy nhiên việc khai thác và sử dụng nước, cát đạt các ch tiêu c l cho cấp phối bê tông truyền thống tại một số v ng, địa phư ng nước ta như: v ng thường xuyên ngập m n, v ng h i đ o n m xa đất liền g p nhiều kh khăn goài ra cát sông ngày càng bị khai thác quá mức để phục vụ hoạt động xây dựng, nh hư ng đến môi trường, làm tăng chi phí xây dựng.Vì vậy, cần c một loại hỗn hợp bê tông mới như “hỗn hợp bê tông sử dụng cát biển, nước biển”, “hỗn hợp bê tông sử dụng cát biển, nước ngọt”, để gi i quyết các vấn đề trên M c khác sử dụng xi măng Po clăngbền Sun phát d ng để c i thiện sự phát triển cường độ bê tông khi được s n xuất trong môi trường không thuận lợi như: c cát biển, nước biển trong thành phần cấp phối ghiên cứu s n xuất bê tông từ cát biển, nước biển khu vực Cam Ranh - Khánh òa sử dụng xi măng Po c lăng bền Sun phát để đánh giá sự phát triển cường độ chịu nén của bê tông theo thời gian Mục đích nghiên cứu kh năng sử dụng cát biển, nước biển kết hợp với xi măng Po c lăng bền Sun phát để s n xuất bê tông xi măng không cốt thép ứng dụng trong công trình xây dựng

Từ khóa: át biển; ước biển; xi măng Po c lăng bền Sun phát; Bê tông cát biển; Bê tông

nước biển; ường độ nén

Content: Concrete is one of the most used artificial materials in construction Traditional

concrete components include: coarse aggregate (crushed rock, gravel), fine aggregate (sand) and binder (cement + water) However, the exploitation and use of water and sand have met mechanical criteria for traditional grading of concrete in some areas and localities in our country such as regularly submerged areas and offshore islands encountered many difficulties n addition, river sand is being over-exploited to serve construction activities, affecting the environment, increasing construction costs Therefore, there should be another concrete mix such as "concrete mix using sea sand, seawater", "concrete mix using sea sand, fresh water" to solve the above problems On the other hand, using Sunphate resisting Portland cement is used

to improve the strength of concrete when it is produced in unfavorable environments such as sea sand and seawater in gravel Research on production of concrete from sea sand and seawater in Cam Ranh - Khanh Hoa area using Sunphate resisting Portland cement to evaluate the development of compressive strength of concrete over time Purpose of researching the possibility of using sea sand and seawater combined with Sunphate resisting Portland cement to produce non-reinforced cement concrete used in construction works

Key words: Sea sand; Seawater; Sunphate resisting Portland cement; Concrecte using sea

sand; Concrecte using seawater; Compressive strength

LỜ AM OA

TRANG TÓM TẮT LUẬ VĂ

MỤ LỤ

DA MỤ Á KÝ ỆU, Á Ữ V ẾT TẮT

DA MỤ Á BẢ

DA MỤ Á Ì

MỞ ẦU 1

1 Tính cần thiết của đề tài: 1

2 Mục đích nghiên cứu: 2

3 Mục tiêu nghiên cứu: 2

4 ối tượng và phạm vi nghiên cứu: 2

5 Phư ng pháp và nội dung nghiên cứu: 3

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài: 3

7 Kết cấu luận văn: 3

ƯƠ 1 TỔ QUA VỀ BÊ TÔ V Á VẬT L ỆU ẤU T 4

1.1 T ng quan về bê tông 4

1.1.1 ịnh nghĩa về bê tông 4

1.1.2 ấu tr c của bê tông 4

1.1.3 Phân loại bê tông 4

1.2 ường độ của bê tông: 5

1.2.1 ấp độ bền chịu nén của bê tông 5

1.2.2 Mác bê tông theo cường độ chịu nén 5

1.2.3 Tư ng quan giữa B và M 6

1.3 ác vật liệu cấu thành bê tông 7

1.3.1 Xi măng 7

1.3.2 ước 7

1.3.3 ốt liệu thô (đá dăm, sỏi) 7

1.3.4 ốt liệu mịn (cát) 8

1.4 Nguyên lý hình thành bê tông thông qua ph n ứng thủy h a của xi măng 8

1.4.1 iai đoạn hòa tan: 9

1.4.2 iai đoạn h a keo: 9

1.4.3 iai đoạn kết tinh: 9

1.5 ác nhân tố quyết định đến cường độ bê tông 9

1.5.1 hất lượng và số lượng xi măng: 9

1.5.2 ộ cứng, độ sạch và t lệ thành phần của cốt liệu (cấp phối) 9

1.5.3 T lệ nước - xi măng: 9

1.6 Sự phát triển cường độ của bê tông theo thời gian 10

1.6.1 Bê tông thông thường 10

1.6.2 Bê tông b o dưỡng nước biển: 11

1.6.3 Bê tông sử dụng cát biển, nước biển: 11

1.7 Ăn mòn h a học trong bê tông 11

1.7.1 Ăn mòn hòa tan: 12

1.7.2 Ăn mòn axit: 12

1.7.3 Ăn mòn magie: 12

1.7.4 Ăn mòn sulfate: 12

1.7.5 Ăn mòn do kiềm: 13

1.8 Một số đ c điểm về cát biển, nước biển: 13

1.8.1 át biển 13

1.8.2 ước biển: 14

1.9 Ảnh hư ng của cát biển, nước biển, xi măng bền Sun phát đến chất lượng của bê tông xi măng: 15

1.9.1 Ảnh hư ng của cát biển, nước biển trong quá trình chế tạo bê tông 15

1.9.2 Ảnh hư ng của cát biển, nước biển trong quá trình khai thác sử dụng 16

1.9.3 Ảnh hư ng của xi măng bền Sun phát đến chất lượng của bê tông 16

1.10 Một số nghiên cứu về bê tông sử dụng cát biển, nước biển: 17

1.10.1 ác nghiên cứu ngoài nước: 17

1.10.2 ác nghiên cứu trong nước: 18

Nhận xét chư ng 1 19

ƯƠ 2 P ƯƠ P ÁP T Ự ỆM Ể XÁ Ị ƯỜ Ộ ỊU É ỦA BÊ TÔ SẢ XUẤT TỪ ÁT B Ể , ƯỚ B Ể SỬ DỤ X MĂ POÓ LĂ BỀ SU P ÁT 20

2.1 ác ch tiêu kỹ thuật của vật liệu để chế tạo bê tông: 20

2.1.1 ốt liệu thô ( á dăm) 20

2.1.2 ốt liệu mịn ( át biển) 22

2.1.3 ước 23

2.1.4 Xi măng: 24

2.2 Phư ng pháp xác định cường độ nén của bê tông 25

2.2.1 Thiết bị thử: 25

2.2.2 huẩn bị mẫu thử: 25

2.2.3 Lấy mẫu, chế tạo và b o dưỡng mẫu thử 26

2.2.4 Tiến hành thử: 27

2.2.5 Tính kết qu : 28

Nhận xét chư ng 2 29

MĂ POÓ LĂ BỀ SU P ÁT 30

3.1 Mục đích thí nghiệm: 30

3.2 Vật liệu sử dụng cho thí nghiệm: 31

3.2.1 ốt liệu thô ( á dăm) 31

3.2.2 ốt liệu mịn ( át biển) 32

3.2.3 ước: 33

3.2.4 Xi măng: 34

3.3 ấp phối bê tông sử dụng cho thí nghiệm: 35

3.4 c mẫu thí nghiệm: 35

3.4.1 Mẫu thí nghiệm 35

3.4.2 hế tạo mẫu thí nghiệm 36

3.5 Thí nghiệm nén mẫu bê tông: 37

3.5.1 huẩn bị mẫu thử: 37

3.5.2 Tiến hành thử: 37

3.6 Kết qu thí nghiệm: 37

3.6.1 Kết qu thí nghiệm: 38

3.6.2 Biểu đồ quan hệ ường độ nén trung bình theo ngày tu i: 42

3.6.3 Biểu đồ so sánh ường độ nén trung bình theo ngày tu i khi sử dụng xi măng bền Sun phát với khi sử dụng xi măng thông thường: 46

Nhận xét chư ng 3 50

KẾT LUẬ V K Ế Ị 51

T L ỆU T AM K ẢO 52

P Ụ LỤ 54 QUYẾT Ị AO Ề T LUẬ VĂ T SĨ (BẢ SAO)

BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘ ỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN

Ý IỆU

ρv Khối lượng thể tích của bê tông (kg/m3)

R ường độ chịu nén của bê tông

t Tu i bê tông (ngày)

P T i trọng phá hoại, đ n vị tính daN

F Diện tích chịu lực nén của viên mẫu, đ n vị tính cm2

α ệ số tính đ i mẫu bê tông

Rn ường độ nén của bê tông tu i 28 ngày, đ n vị tính daN/cm2

TỪ VIẾT TẮT

TCVN Tiêu chuẩn Việt am

TCXD Tiêu chuẩn xây dựng

UBND Ủy ban nhân dân

B ng 1.1 B ng tư ng quan giữa cấp độ bền B và mác M 6

B ng 2.1 Thành phần hạt của cốt liệu lớn 20

B ng 2.2 Mác đá dăm từ đá thiên nhiên theo độ nén dập 21

B ng 2.3 Thành phần hạt của cát 22

B ng 2.4 ác ch tiêu chất lượng của xi măng Po c lăng hỗn hợp 24

B ng 2.5 Yêu cầu độ bền sun phát 25

B ng 2.6 Kích thước cạnh nhỏ nhất của viên mẫu 26

B ng 2.7 ình dáng, kích thước viên mẫu 27

B ng 2.8 B ng trị số α 28

B ng 3.1 ấp phối chuẩn cho 1m3 vữa bê tông thí nghiệm 35

B ng 3.2 B ng t ng hợp kết qu thí nghiệm cường độ nén bê tông theo ngày tu i 38

B ng 3.3 B ng số liệu thí nghiệm 39

B ng 3.4 B ng so sánh cường độ nén bê tông theo ngày tu i mẫu S2 với S1 46

B ng 3.5 B ng so sánh cường độ nén bê tông theo ngày tu i mẫu S3 với S4 47

B ng 3.6 B ng so sánh cường độ nén bê tông theo ngày tu i mẫu S5 với S6 48

B ng 3.7 B ng so sánh cường độ nén bê tông theo ngày tu i mẫu S7 với S8 49

ình 1.1 ồ thị sự phát triển cường độ của bê tông theo thời gian 10

ình 1.2 át ven biển miền Trung – Việt am 14

ình 1.3 át ven biển Bãi Dài – Cam Ranh 14

ình 1.4 Thành phần nước biển 15

ình 2.1 Biểu đồ quy định thành phần hạt cốt liệu lớn 21

Hình 2.2 Biểu đồ quy định thành phần hạt cốt liệu nhỏ 22

Hình 3.1 Kết qu thí nghiệm đá 1x2 mỏ đá òn Thị 31

Hình 3.2 Kết qu thí nghiệm cát biển Bãi Dài – Cam Ranh 32

Hình 3.3 Kết qu thí nghiệm nước máy 33

Hình 3.4 Kết qu thí nghiệm nước biển am Ranh 33

ình 3.5 Kết qu thí nghiệm xi măng P B40 à Tiên 34

ình 3.6 Kết qu thí nghiệm xi măng P B40-MS à Tiên 34

Hình 3.7 Biểu đồ ường độ nén bê tông theo ngày tu i các mẫu cấp độ bền B15 43

Hình 3.8 Biểu đồ ường độ nén bê tông theo ngày tu i các mẫu cấp độ bền B20 45

Hình 3.9 Biểu đồ so sánh ường độ nén bê tông theo ngày tu i c p mẫu S1-S2 46

Hình 3.10 Biểu đồ so sánh ường độ nén bê tông theo ngày tu i c p mẫu S3-S4 47

Hình 3.11 Biểu đồ so sánh ường độ nén bê tông theo ngày tu i c p mẫu S5-S6 48

Hình 3.12 Biểu đồ so sánh ường độ nén bê tông theo ngày tu i c p mẫu S7-S8 49

MỞ ĐẦU

1 Tí cầ t iết củ đề tài:

Bê tông là một loại vật liệu nhân tạo được sử dụng nhiều nhất trên thế giới iện nay bê tông vẫn đang là sự lựa chọn số một cho những công trình xây dựng Trong kết cấu xây dựng, bê tông chịu nhiều tác động khác nhau: chịu nén, uốn, kéo, trượt, trong đ chịu nén là ưu thế lớn nhất của bê tông Do đ , người ta thường lấy cường độ chịu nén là ch tiêu đ c trưng để đánh giá chất lượng bê tông, gọi là cấp độ bền bê tông

Thành phần bê tông truyền thống gồm: cốt liệu thô (đá dăm, sỏi), cốt liệu mịn (cát) và chất kết dính (xi măng+ nước) ác loại vật liệu để chế tạo bê tông như đá, cát, nước thường c sẵn và được khai thác tại các địa phư ng để s n xuất bê tông

Tuy nhiên việc khai thác và sử dụng nước, cát đạt các ch tiêu c l cho cấp phối bê tông truyền thống tại một số v ng, địa phư ng nước ta như: v ng thường xuyên ngập m n, v ng h i đ o n m xa đất liền g p nhiều kh khăn do đ , việc chế tạo bê tông truyền thống c ng s kh khăn và chi phí thường tăng cao nhiều lần so với thông thường goài ra, cát sông bị khai thác ngày càng quá mức để phục vụ hoạt động xây dựng, nh hư ng đến môi trường và cạn kiệt nguồn tài nguyên, làm tăng chi phí xây dựng do nguồn vật liệu ngày càng khan hiếm Vì vậy, cần c một loại hỗn hợp

bê tông mới như “hỗn hợp bê tông sử dụng cát biển, nước ngọt”, “hỗn hợp bê tông sử dụng cát biển,nước biển” để gi i quyết các vấn đề trên, đồng thời để tận dụng nguồn vật liệu dồi dào sẵn c địa phư ng nh m gi m bớt chi phí xây dựng công trình cho các v ng ven biển với nhu cầu ph hợp về cường độ bê tông

Khánh Hòa là một t nh duyên h i am Trung bộ c diện tích tự nhiên là: 5.218 km² ường bờ biển kéo dài kho ng 385 km c ng với kho ng 200 đ o lớn nhỏ ven bờ và quần đ o Trường Sa Theo “ hư ng trình phát triển đô thị t nh Khánh òa đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030” được UB D t nh Khánh òa phê duyệt tại Quyết định số 4104/Q -UB D ngày 29/12/2016, t nh Khánh òa s đầu tư cho chư ng trình phát triển đô thị, phấn đấu đến năm 2020 tỷ lệ đô thị h a toàn t nh đạt

60%, và đến năm 2030 đạt 70%, đưa Khánh òa tr thành đô thị loại , trực thuộc Trung ư ng Song song c ng với sự phát triển của Khánh òa, thành phố am Ranh

c ng không ngừng phát triển đ c biệt rất nhiều dự án đầu tư đã, đang và sắp triển khai khu vực Bãi Dài ven biển

ể đáp ứng nhu cầu phát triển trên, t nh Khánh òa cần ph i đầu tư nhiều trong lĩnh vực xây dựng Do đ , nhu cầu về vật liệu n i chung và vật liệu cát xây dựng n i riêng là rất lớn Theo quy hoạch phát triển vật liệu xây dựng t nh Khánh òa đến năm

2020, định hướng đến năm 2030 được UB D t nh Khánh òa phê duyệt tại Quyết định số 4013/Q -UB D ngày 26/12/2016, nhu cầu cát xây dựng cho toàn t nh từ 1,6÷

1,9 triệu m3/năm, trong khi t ng công suất khai thác ch đạt 1,45 triệu m3/năm và trữ lượng ngày càng gi m Vì vậy, nếu tận dụng được các nguồn tài nguyên thiên nhiên c sẵn là cát ven biển khu vực am Ranh và các đ o, quần đ o trên địa bàn t nh Khánh

òa, s đem lại hiệu qu kinh tế - xã hội trong đầu tư xây dựng công trình tại t nh Khánh òa n i chung và khu vực am Ranh n i riêng, với những lý do sau:

- Tiến độ đẩy nhanh nhờ vật liệu sẵn c trên công trường, gi m thời gian vận chuyển;

- i m nguồn ô nhiễm bụi và tiếng ồn do vận chuyển vật liệu, tạo môi trường làm việc an toàn h n;

- p phần hạn chế việc khai thác cát nước ngọt trên các lòng sông, suối, bãi bồi quá mức, gây sạt l bờ sông, bờ suối gây thiệt hại đến diện tích đất th cư, đất canh tác lâm, nông nghiệp, nuôi trồng thủy s n

M c khác qua các nghiên cứu và thực tế, sử dụng xi măng Po c lăng bền Sun phát d ng để c i thiện sự phát triển cường độ bê tông khi được s n xuất trong môi trường không thuận lợi như: c cát biển, nước biển trong thành phần cấp phối

Do vậy, đề tài “Nghiên cứu sản xuất bê tông từ các thành phần cấp phối cát

biển, nước biển khu vực am Ranh - hánh òa sử dụng xi măng Poóc lăng bền Sun phát” cần được nghiên cứu thực nghiệm, qua đ đánh giá kh năng s n xuất bê

tông từ cát biển, nước biển kết hợp với xi măng Po c lăng bền Sun phát để s n xuất bê tông xi măng không cốt thép ứng dụng trong công trình xây dựng thực tế

2 Mục đíc iê cứu:

ghiên cứu kh năng sử dụng cát biển, nước biển kết hợp xi măng Po c lăng bền Sun phát làm cấu kiện bê tông xi măng không cốt thép trong công trình xây dựng

3 Mục tiêu iê cứu:

ghiên cứu sử dụng xi măng Po c lăng hỗn hợp P B40, xi măng Po c lăng hỗn hợp bền Sun phát P B40-MS ( ông ty Xi măng à Tiên 1 - Trạm nghiền am Ranh), cát ven biển khu vực Bãi Dài - thành phố am Ranh - t nh Khánh òa, nước biển ven bờ khu vực Bãi Dài - thành phố am Ranh - t nh Khánh òa, nước máy sinh hoạt ( ông ty ấp thoát nước Khánh òa), đá dăm 1x2cm (mỏ đá òn Thị xã Phước ồng - thành phố ha Trang - t nh Khánh òa) để s n xuất bê tông c cấp độ bền B15, B20, so sánh đánh giá cường độ chịu nén của bê tông với thời gian kh o sát đến

90 ngày từ ngày đ c bê tông

4 Đối t ợ và p ạm vi iê cứu:

- Đối tượng nghiên cứu: ghiên cứu thực nghiệm chế tạo bê tông từ các thành

phần cát biển, nước biển khu vực am Ranh sử dụng xi măng Po c lăng bền Sun phát

- Phạm vi nghiên cứu: ường độ chịu nén trên mẫu thử lập phư ng với bê

tông cấp độ bền B15, B20

5 P ơ p áp và ội u iê cứu:

Sử dụng phư ng pháp nghiên cứu l thuyết, kết hợp thí nghiệm thực nghiệm để nghiên cứu thiết kế và tính toán thành phần hỗn hợp bê tông B15, B20 với các vật liệu khác nhau

T ng hợp số liệu thu thập được từ các thí nghiệm, xây dựng biểu đồ phát triển cường độ theo thời gian của bê tông B15, B20 với các loại cấp phối khác nhau So sánh, đánh giá sự phát triển cường độ nén của bê tông B15, B20 khi sử dụng cát biển, nước biển và nước máy địa phư ng với xi măng thông thường và xi măng Po c lăng bền Sun phát, thời gian kh o sát đến 90 ngày

6 Ý ĩ c và t ực tiễ củ đề tài:

ng g p vào c s l luận việc hình thành loại bê tông không cốt thép, s n xuất từ cát biển, nước biển, một trong những vật liệu sẵn c tại các địa phư ng ven biển và h i đ o, kết hợp với xi măng Po c lăng bền Sun phát ứng dụng trong xây dựng công trình

Từ kết qu nghiên cứu c thể áp dụng vào việc chế tạo những cấu kiện, s n phẩm

bê tông không cốt thép từ cát biển, nước biển thay cho cát sông tại các địa phư ng ven biển và các đ o xa bờ trên địa bàn Khánh òa, g p phần gi m giá thành xây lắp công trình do sử dụng vật liệu c sẵn, tại chỗ mang lại hiệu qu kinh tế cao h n

7 Kết cấu luậ vă :

MỞ ẦU

ƯƠ 1: TỔ QUA VỀ BÊ TÔ V Á VẬT L ỆU ẤU THÀNH

ƯƠ 2: P ƯƠ P ÁP T Ự ỆM Ể XÁ Ị ƯỜ

Ộ ỊU É ỦA BÊ TÔ SẢ XUẤT TỪ ÁT B Ể , ƯỚ B Ể

SỬ DỤ X MĂ POÓ LĂ BỀ SU P ÁT

ƯƠ 3: T Í ỆM T Ự ỆM Ể XÁ Ị ƯỜ Ộ

ỊU É ỦA BÊ TÔ SẢ XUẤT TỪ ÁT B Ể , ƯỚ B Ể SỬ

DỤ X MĂ POÓ LĂ BỀ SU P ÁT

ƯƠNG 1 TỔNG QU N VỀ Ê TÔNG VÀ VẬT LIỆU ẤU THÀNH

1.1 T ng quan về bê tông:

1.1.1 Đị ĩ về bê tô :

Theo Tiêu chuẩn Xây dựng T XD 191:1996, bê tông là hỗn hợp đ ng rắn của các vật liệu gồm chất kết dính, cốt liệu lớn, cốt liệu nhỏ và nước thể c ho c không c phụ gia

Bê tông xi măng (loại bê tông hiện nay thông dụng nhất thường gọi tắt là bê tông) là một loại vật liệu đá nhân tạo được chế tạo từ các vật liệu rời (cát, đá, sỏi) và chất kết dính (xi măng + nước) guyên l tạo nên bê tông là d ng các cốt liệu thô (đá, sỏi) làm thành bộ xư ng, cốt liệu mịn (cát) lấp đầy kho ng trống và d ng chất kết dính

để liên kết ch ng lại thành một thể đ c chắc c kh năng chịu lực và chống lại các biến dạng 1

1.1.2 Cấu t c củ bê tô :

Bê tông c cấu tr c không đồng nhất vì hình dáng, kích thước cốt liệu khác nhau, sự phân bố của cốt liệu và chất kết dính không thật đồng đều, trong bê tông vẫn còn lại một ít nước thừa và những lỗ rỗng li ti (do nước thừa bốc h i) Quá trình khô cứng của bê tông xãy ra lâu dài, đ là quá trình thủy h a xi măng, quá trình thay đ i sự cân b ng nước, sự gi m chất keo nhớt, sự tăng mạng tinh thể của đá xi măng Quá trình đ làm cho bê tông tr thành vật liệu vừa c tính đàn hồi vừa c tính d o, thể hiện ra đ c tính biến dạng khi chịu lực và chịu tác dụng nhiệt, ẩm của môi trường [1]

1.1.3 P â l ại bê tô [1,2]:

nhiều cách phân loại bê tông, thông thường theo 3 cách:

Th o khối lượng th t ch ung tr ng

- Bê tông đ c biệt n ng: ρv> 2500 kg/m3, chế tạo từ cốt liệu đ c chắc, d ng cho những kết cấu đ c biệt (ngăn được tia X, tia ɤ )

- Bê tông n ng (bê tông thường): ρv = 1800 ÷ 2500 kg/m3, chế tạo từ cát, đá, sỏi thông thường, d ng cho kết cấu chịu lực sử dụng ph biến trong xây dựng c b n

- Bê tông nhẹ: ρv = 500 ÷ 1800 kg/m3, gồm bê tông chế tạo từ cốt liệu rỗng thiên nhiên hay nhân tạo và bê tông t ong không cốt liệu thô (bê tông bọt khí) c cấu

tr c chứa một lượng lớn lỗ rỗng kín giống dạng t ong

- Bê tông đ c biệt nhẹ: ρv< 500 kg/m3, giống như bê tông nhẹ nhưng chế tạo từ cốt liệu nhẹ c độ rỗng lớn (không c cát) và bê tông t ong với mức độ rỗng lớn

2 Th o chất kết nh

- Bê tông xi măng: chủ yếu là xi măng Po c lăng và các dạng khác của n

- Bê tông silicat: chất kết dính là vôi và cốt liệu mịn là cát silic nghiền

- Bê tông thạch cao: chất kết dính là thạch cao ho c xi măng thạch cao

- Bê tông x : chất kết dính là các loại x lò cao

- Bê tông polime: chất kết dính là chất d o h a học và phụ gia

- Bê tông chuyên dụng: Bê tông n định h a học d ng trong môi trường nồng

độ muối, a xít, kiềm cao; Bê tông chịu lửa; Bê tông chịu bức xạ

goài ra còn c cách phân loại bê tông theo cường độ, theo cấu tr c, theo thành phần cốt liệu

1.2 C độ củ bê tô :

ường độ là một ch tiêu quan trọng thể hiện kh năng chịu lực của vật liệu Bê tông c thể chịu nhiều tác động khác nhau: chịu nén, uốn, kéo, trượt trong đ bê tông làm việc trạng thái chịu nén là tốt nhất Do đ , người ta thường lấy cường độ chịu nén là ch tiêu đ c trưng để đánh giá chất lượng bê tông ể biểu thị cường độ chịu nén của bê tông, người ta d ng khái niệm cấp độ bền chịu nén của bê tông ho c mác bê tông theo cường độ chịu nén 1

1.2.1 Cấp độ bề c ịu củ bê tô :

ấp độ bền chịu nén của bê tông, k hiệu b ng chữ B, là giá trị trung bình thống kê của cường độ chịu nén tức thời, tính b ng đ n vị Mpa, với xác suất đ m b o không dưới 95%

, xác định trên các mẫu lập phư ng kích thước tiêu chuẩn (150x150x150) mm được chế tạo, dưỡng hộ trong điều kiện tiêu chuẩn và thí nghiệm nén tu i 28 ngày

Bê tông c các cấp độ bền: B3.5; B5; B7.5; B10; B12.5; B15; B20; B22,5; B25; B27,5; B30; B35; B40; B45; B50; B55; B60 [11]

1.2.2 Mác bê tô t e c độ c ịu :

Mác bê tông theo cường độ chịu nén, kí hiệu b ng chữ M, lấy b ng giá trị trung bình thống kê của cường độ chịu nén tức thời, tính theo đ n vị da /cm2

, xác định trên

các mẫu lập phư ng kích thước tiêu chuẩn (150x150x150) mm được chế tạo, dưỡng

hộ trong điều kiện tiêu chuẩn và thí nghiệm nén tu i 28 ngày

Bê tông c các mác: M50; M75; M100; M150; M200; M250; M300; M350; M400; M450; M500; M600; M700; M800; M900; M1000 [11]

ệ số đ i đ n vị từ kg/cm2 sang MPa, c thể lấy = 0,1;

ệ số chuyển đ i từ cường độ trung bình sang cường độ đ c trưng, với xác suất đ m b o 95% thì = 0,778

B 1.1 B t ơ qu iữ cấp độ bề B và mác M

ấp độ

bền

ường độ chịu nén (Mpa)

bền

ường độ chịu nén (Mpa)

1.3 Các vật liệu cấu t à bê tô :

1.3.1 Xi mă [2]:

Xi măng là thành phần chất kết dính rắn trong nước để liên kết các hạt cốt liệu

với nhau tạo ra cường độ cho bê tông hất lượng và hàm lượng xi măng là yếu tố quan trọng quyết định cường độ cho bê tông

T y theo mục đích sử dụng, để s n xuất bê tông c thể sử dụng các loại xi măng khác nhau như: xi măng Po c lăng hỗn hợp, xi măng Po c lăng bền Sun phát, xi măng

Po c lăng x hạt lò cao, xi măng Po c lăng Pu lan

Yêu cầu kỹ thuật của xi măng Po c lăng được quy định theo T V 2682:2009.Yêu cầu kỹ thuật của xi măng Po c lăng hỗn hợp được quy định theo TCVN6260:2009

Xi măng Po c lăng bền Sun phát là loại xi măng Po c lăng mà các thành phần khoáng vật được quy định ch c ch , đ c biệt là thành phần tri canxi aluminat ( 3A), tỏa nhiệt ít h n và chống ăn mòn Sun phát (SO42-) tốt h n so với xi măng thông thường vì vậy được sử dụng để c i thiện sự suy gi m cường độ xi măng trong môi trường Sun phát và c thể sử dụng để s n xuất bê tông trong môi trường không thuận lợi như: c cát biển, nước biển trong thành phần cấp phối

Yêu cầu kỹ thuật của Xi măng Po c lăng bền Sun phát được quy định theo TCVN 6067:2004 Yêu cầu kỹ thuật của Xi măng Po c lăng hỗn hợp bền Sun phát được quy định theo T V 7711:2013

1.3.2 N c [2]:

ước là thành phần ph n ứng với các khoáng vật của xi măng tạo ra các s n phẩm thủy h a làm bê tông c cường độ ước còn tạo ra độ lưu động cần thiết để quá trình thi công được dễ dàng

Yêu cầu kỹ thuật của nước trộn cho bê tông và vữa được quy định theo T V 4506:2012

ước biển c thể d ng để chế tạo bê tông cho những kết cấu làm việc trong nước biển, nếu t ng các loại muối không vượt quá 35g trong 1 lít nước biển

Khi lượng nước quá ít, dưới tác dụng của lực h t phân tử, nước ch đủ để hấp phụ trên bề m t vật rắn mà chưa tạo ra độ lưu động của hỗn hợp Lượng nước quá nhiều s tạo ra nhiều lỗ rỗng trong quá trình đông kết của bê tông ể đ m b o cho bê tông c cường độ theo yêu cầu, ít lỗ rỗng h n thì t lệ ước/Xi măng ( /X) không nên vượt quá 0,6 Bất kì sự thay đ i nào của tỷ lệ /X đều tác động lên độ bền và các tính năng khác của bê tông

1.3.3 Cốt liệu t ô đá ăm, i [2]:

ốt liệu thô (cốt liệu lớn) là đá dăm, sỏi c cỡ hạt từ 5 ÷ 70mm, ch ng tạo ra bộ khung chịu lực cho bê tông goài đá dăm và sỏi khi chế tạo bê tông còn c thể d ng

sỏi dăm á dăm được s n xuất b ng cách đập và nghiền đá, ho c nghiền từ đá như đá vôi, đá granit Sỏi được hình thành do quá trình phong h a của đá tự nhiên ho c đá kết theo các dòng ch y, sỏi dăm được s n xuất b ng cách đập và nghiền cuội, sỏi kích thước lớn

Yêu cầu kỹ thuật của đá dăm, sỏi d ng cho bê tông được quy định theo TCVN 7570:2006

1.3.4 Cốt liệu mị cát [2]:

ốt liệu mịn (cốt liệu nhỏ) là cát c cỡ hạt từ 0,14 ÷ 5 mm, c ng với xi măng, nước tạo ra vữa xi măng để lấp đầy lỗ rỗng giữa các hạt cốt liệu thô (đá, sỏi) và bao bọc xung quanh các hạt cốt liệu lớn tạo ra khối bê tông đ c chắc át c ng

là thành phần c ng với cốt liệu lớn tạo ra bộ khung chịu lực cho bê tông.

át sử dụng cho bê tông c thể là cát tự nhiên (cát sông, cát suối, cát đồi), cát nhân tạo (cát x , cát Keram ir), cát nghiền và hỗn hợp từ cát tự nhiên và cát nghiền.Cát

tự nhiên là hỗn hợp các hạt cốt liệu nhỏ được hình thành do quá trình phong h a của các đá tự nhiên át nghiền là hỗn hợp là hỗn hợp các hạt cốt liệu kích thước nhỏ h n 5

mm thu được do đập ho c nghiền từ đá

Yêu cầu kỹ thuật của cát d ng trong bê tông được quy định theo T V 7570:2006

1.4 N uyê lý ì t à bê tô t ô qu p ứ t ủy ó củ xi mă [2]:

Khi ximăng rắn chắc, các quá trình vật lí và h a lí phức tạp đi kèm theo các

ph n ứng h a học c một nghĩa rất lớn và tạo ra sự biến đ i t ng hợp, khiến cho ximăng khi nhào trộn với nước, l c đầu ch là hồ d o và sau biến thành đá cứng c cường độ Tất c các quá trình tác dụng tư ng hỗ của từng khoáng với nước để tạo ra những s n phẩm mới x y ra đồng thời, xen k và nh hư ng lẫn nhau ác s n phẩm mới c ng c thể tác dụng tư ng hỗ với nhau và với các khoáng khác của clinke để hình thành những liên kết mới Do đ hồ ximăng là một hệ rất phức tạp c về cấu tr c thành phần c ng như sự biến đ i

Lí thuyết rắn chắc của ximăng Po c lăng được phát triển trên c s những công trình nghiên cứu của L Satalie, Mikhai lix, Baikov, Rebinder và nhiều nhà bác học khác Theo thuyết của Baikov – Rebinder, quá trình rắn chắc của xi măng được chia làm 3 giai đoạn: ầu tiên trong kho ng 1-3 giờ sau khi nhào trộn n d o và dễ tạo hình Sau đ , n bắt đầu đông kết ỗn hợp đ c sệt dần lại và mất dần tính d o, nhưng cường độ không lớn iai đoạn này kết th c trong 5-10 giờ sau khi nhào trộn ỗn hợp chuyển từ trạng thái đ c sệt sang trạng thái rắn chắc, c nghĩa là kết th c đông kết và bắt đầu rắn chắc iai đoạn rắn chắc đ c trưng b ng sự tăng nhanh cường độ

1.4.1 Gi i đ ạ ò t :

Khi nhào trộn xi măng với nước các thành phần khoáng của clinke s tác dụng với nước ngay trên bề m t hạt xi măng hững s n phẩm mới tan được a(O )2, CaO.Al2O3.6H2O s tan ra hưng vì độ tan của n không lớn và lượng nước c hạn nên dung dịch nhanh ch ng tr nên quá bão hoà

1.4.2 Gi i đ ạ ó e :

Trong dung dịch quá bão hoà, các s n phẩm a(O )2, 3CaO.Al2O3.6H2O mới tạo thành s không tan nữa mà tồn tại trạng thái keo òn các s n phẩm etringit(3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O), S vốn không tan, nên vẫn tồn tại thể keo phân tán ước vẫn tiếp tục mất đi (bay h i, ph n ứng với xi măng), các s n phẩm mới tiếp tục tạo thành, tỷ lệ rắn/lỏng ngày một tăng, hỗn hợp mất dần tính d o, các s n phẩm thể keo liên kết với nhau thành thể ngưng keo

1.4.3 Gi i đ ạ ết ti :

ước thể ngưng keo vẫn tiếp tục mất đi, các s n phẩm mới ngày càng nhiều,

ch ng kết tinh lại thành tinh thể, rồi chuyển sang thể liên tinh làm cho c hệ thống h a cứng và cường độ tăng

1.5 Các â tố quyết đị đế c độ bê tô [1]:

ường độ của bê tông do thành phần và công nghệ chế tạo bê tông quyết định

1.5.2 Độ cứ , độ ạc và tỉ lệ t à p ầ củ cốt liệu cấp p ối :

ác yếu tố này đ ng vai trò quan trọng trong việc chế tạo bê tông Khi chọn được cấp phối hợp lí không những tăng được cường độ bê tông mà còn sử dụng xi măng một cách tiết kiệm

1.5.3 Tỉ lệ c - xi mă :

ây là yếu tố nh hư ng lớn đến cường độ và tính chất biến dạng của bê tông Khi t lệ này tăng lên thì cường độ và độ đ c chắc của bê tông đều bị gi m và biến dạng do co ng t tăng

1.5.4 C ất l ợ củ việc à t ộ vữ bê tô , độ đầm c ắc củ bê tô

i đ uô và điều iệ b ỡ :

Các yếu tố này đều hư ng lớn đến cường độ bê tông

1.6 Sự p át t iể c độ củ bê tô t e t i i :

1.6.1 Bê tô t ô t [1]:

ọi tu i của bê tông là thời gian t (tính b ng ngày) kể từ khi chế tạo đến khi thí nghiệm mẫu Quan hệ giữa cường độ R và tu i t của bê tông dưỡng hộ trong điều kiện bình thường biểu thị ình 1.1 Trong quá trình khô cứng cường độ tăng dần lên, thời gian đầu tăng nhanh, sau tăng chậm dần Với bê tông d ng xi măng Po clăng chế tạo

và b o dưỡng bình thường cường độ tăng nhanh trong 28 ngày đầu

ể biểu diễn sự tăng R theo t c thể d ng công thức thực nghiệm:

ông thức của B Xkramtaep theo quy luật logarit, d ng được khi t=7 ÷ 300 ngày:

(1.2) ông thức của Viện nghiên cứu bê tông Mỹ A theo quy luật hyperbol:

(1.3)

a, b: hệ số phụ thuộc vào loại xi măng

Thông thường a= 4; b= 0,85; với xi măng đông cứng nhanh: a= 2,3; b= 0,92; nếu d ng xi măng pu lan thời gian tăng Rbđ là 90 ngày

Hình 1.1 Đồ thị sự phát triển cường độ của bê tông theo thời gian

Trong môi trường thuận lợi (nhiệt độ dư ng, độ ẩm cao) sự tăng cường độ c thể kéo dài trong nhiều năm, còn trong điều kiện khô hanh ho c nhiệt độ thấp, sự tăng cường độ trong thời gian sau này là không đáng kể

Trường hợp d ng h i nước n ng để b o dưỡng bê tông c ng như d ng phụ gia tăng cường độ, c thể làm cường độ tăng rất nhanh trong thời gian vài ngày đầu, nhưng s làm cho bê tông giòn h n và c cường độ cuối c ng (sau vài năm) thấp h n

so với bê tông được b o dưỡng trong điều kiện tự nhiên và không d ng phụ gia

1.6.2 Bê tô b ỡ c biể :

ối với bê tông thông thường và b o dưỡng trong môi trường nước biển, trong

7 ngày đầu tiên cường độ không bị nh hư ng Tuy nhiên, cường độ (kéo, nén, uốn) bị

gi m dần theo thời gian (28 và 90 ngày) ác yếu tố nh hư ng đến cường độ của bê tông trong môi trường nước biển là: sự ăn mòn cốt thép gây ra b i ion ph n ứng

ăn mòn sulphategây ra b i ion gây nứt, phá huỷ nếu cốt liệu c hoạt tính kiềm trong bê tông [24]

Phân tích ph n ứng h a học của nước biển trên bê tông chủ yếu là do sự ăn mòn của magnesium sulphate (MgSO4) Bê tông bị ăn mòn nhanh h n b i chất clorua c trong nước biển làm chậm sự trư ng n thế tích, đ c trưng của ăn mòn sulphate là bê tông tr nên trắng h n, việc ăn mòn khiến bê tông cốt thép bị giãn n dẫn tới nứt Bê tông tiếp tục bị ăn mòn và suy gi m cường độ Trong giai đoạn đầu, cường độ của bê tông c xu hướng gia tăng khi bị ăn mòn, nhưng sau đ là gi m cường độ trước sự gia tăng của ph n ứng.Tư ng tự, kali và magnesiumsulphate (KS, MgS) c trong nước muối, c thể gây ra các ph n ứng sulphate trong bê tông, do ch ng dễ dàng ph n ứng với hydroxit canxi a(O )2 trong xi măng thông qua quá trình hydrat h a 3S và C2S [25]

1.6.3 Bê tô ử ụ cát biể , c biể :

Một số thành phần chứa trong cát biển, nước biển (như độ p , các muối chứa ion , , ), c nh hư ng đến sự phát triển cường độ chịu nén theo ngày tu i của bê tông át biển, nước biển tác động làm tăng nhanh quá trình ninh kết của bê tông cát biển, nước biển, làm cho cường độ nén bê tông tăng nhanh trong 7 ngày đầu, sau đ phát triển chậm lại 7

Trong giai đoạn ban đầu từ 3-14 ngày tu i, bê tông sử dụng nước biển c giá trị cường độ chịu nén và mô đun đàn hồi tăng nhanh so với bê tông sử dụng nước ngọt khi c ng tỷ lệ /X nhưng c xu hướng gi m nhanh sau 28 ngày tu i 8

1.7 Ă mò ó c t bê tô [6]:

Bê tông là loại vật liệu c cường độ chịu lực cao, khá bền vững trong môi trường, tuy nhiên sau một thời gian sử dụng bê tông thường bị ăn mòn Bê tông bị ăn mòn chủ yếu là do sự tác dụng của các chất khí và chất lỏng lên các bộ phận cấu thành

xi măng đã rắn chắc, chủ yếu là a(O )2 và CaO.Al2O3.6H2O

guyên nhân ăn mòn do sự phân rã các thành phần của đá xi măng, sự hòa tan

và rửa trôi hyđroxit canxi, sự tạo thành các muối dễ tan do hyđroxit canxi và các thành phần khác của đá xi măng tác dụng với các chất xâm thực và sự rửa trôi các muối đ (ăn mòn axit, ăn mòn magie it), và sự hình thành những liên kết mới trong các lỗ rỗng

c thể tích lớn h n thể tích của các chất tham gia ph n ứng tạo ra ứng suất gây nứt bê tông (ăn mòn sunphoaluminat)

ác yếu tố gây ăn mòn tác động tư ng hỗ lẫn nhau trong quá trình ăn mòn phá huỷ vật liệu Trong quá trình xâm thực, phá hủy cốt thép trong bê tông cốt thép, thì sự thâm nhập của ion và là quá trình x y ra thường xuyên và đ ng vai trò chủ yếu gây phá huỷ bê tông cốt thép Sự xâm thực của gây ra sự thay đ i cấu tr c vi

mô và làm giãn n bê tông, sinh ra các vết nứt hính các vết nứt này tăng cường sự thâm nhập của các tác nhân xâm thực khác và phá hủy cốt thép trong bê tông cốt thép Trong trường hợp ion , ngoài sự c m t của n trong quá trình sử dụng vật liệu, thi công, thì quá trình thâm nhập thông qua lớp bê tông b o vệ từ môi trường rất mạnh Sự tồn tại của ion gây nên sự phá hủy màng thụ động của cốt thép, kh i mào cho quá trình ăn mòn và phá hủy

Bên cạnh đ , sự phá huỷ bê tông và bê tông cốt thép còn do sự thâm nhập của

CO2 qua các khe nứt, ho c qua các v ng bê tông c độ đ c chắc kém Sự c m t của

CO2 kết hợp với a(O )2 c trong bê tông tạo ra một v ng c p thấp và đưa đến sự phá hoại cốt thép trong bê tông ước biển là một trong những môi trường c độ xâm thực mạnh, do chứa nhiều tác nhân gây ăn mòn và phá hủy như , và O2 hòa tan, ngoài ra còn c các khoáng chất khác

Một số dạng ăn mòn h a học:

1.7.1 Ă mò ò t :

Do sự tan của a(O )2 x y ra nhanh mạnh dưới sự tác dụng của nước mềm (chứa ít các chất tan) như nước ngưng tụ, nước mưa, nước sông, nước đầm lầy Sau 3 tháng rắn chắc hàm lượng a(O )2 vào kho ng 10% -15% (tính theo CaO) Khi hàm lượng a(O )2 c trong đá xi măng tới 15%-30% thì cường độ của đá xi măng gi m đến 40%-50%

1.7.2 Ă mò xit:

X y ra trong dung dịch axit, c p 7 Axit tự do khi hòa tan vào nước, bám trên bề m t kết cấu bê tông cốt thép s tạo nên các axit, ví dụ như l, 2SO4 tác dụng với a(O )2 trong đá xi măng tạo ra những muối tan a l2, muối tăng thể tích CaSO4.2H2O goài ra axit c thể phá hủy c silicat canxi

luôn x y ra đối với công trình ven biển, công trình tiếp x c với nước th i công nghiệp

và nước ngầm

1.7.5 Ă mò iềm:

Ăn mòn do kiềm c trong đá xi măng x y ra ngay trong lòng khối bê tông giữa các cấu tử với nhau B n thân clinke luôn chứa một lượng các chất kiềm Trong khi đ trong cốt liệu bê tông, đ c biệt là trong cát, lại hay g p h n chất silic vô định hình,

ch ng c thể tác dụng với kiềm của xi măng ngay nhiệt độ thường, làm cho bề m t hạt cốt liệu n ra một hệ thống vết nứt, bạc màu Sự phá hoại này thường x y ra khi thi công xong từ 10 - 15 năm

1.8 Một ố đặc điểm về cát biể , c biể :

1.8.1 Cát biể [4]:

Bờ biển nước ta c nhiều v ng cát, là s n phẩm của các trầm tích dạng sa thạch

á này chịu tác dụng của ngoại lực đến một thời gian nhất định bị hủy hoại và bị s ng cuốn vào bờ biển Trầm tích do các vật liệu từ lục địa trôi ra gọi là trầm tích lục nguyên, trầm tích do những chất h a học kết tụ lại thành một loại đá khác gọi là trầm tích h a học, cuối c ng những di tích sinh vật, những phần cứng của các sinh vật cấu tạo từ cacbonat và oxit silic c ng lắng đọng thành trầm tích hữu c Tất c các loại đá này là nguyên nhân tạo nên những v ng cát không tinh khiết (lẫn tạp chất, muối khoáng, ) ven biển

Bờ biển nước ta dài h n 3.250 km, t y theo độ dốc của bãi biển, trữ lượng vật liệu vụn vỡ, và điều kiện thủy động học, các v ng cát được hình thành dọc bãi biển Tuy nhiên, t y theo từng n i, mỗi v ng cát ven biển, cát biển c những tỷ trọng thành phần như muối a l, thành phần hạt, lượng tạp chất, khác nhau

át biển ngậm nhiều muối vì tiếp x c với nước biển Theo một số tài liệu, trong một lít cát sỏi biển chứa một lượng muối ít h n nhiều so với nước biển Thông thường trong 1 kg cát biển, c kho ng 10 -20 mg NaCl

Dung trọng cát biển thay đ i từ 1,4 – 1,7 g/cm3, tỷ trọng 2,6 – 2,7 g/cm3, độ xốp thay đ i trong kho ng 35%

- 45% Thành phần h a học của cát biển c hàm lượng silic rất cao, từ 57%

- 90%, hàm lượng Fe2O3 là 1,2% - 9,7%, Al2O3 là 0,95% - 18,2%, MnO là 0,008% - 0,13%, Na2O dưới 0,9%,

Hình 1.2 Cát ven biển miền Trung – Việt Nam [27]

Hình 1.3 Cát ven biển Bãi Dài – Cam Ranh [27]

1.8.2 N c biể :

ước biển là nước từ các biển hay đại dư ng, nước biển của các đại dư ng trên thế giới c độ m n kho ng 3,5%, hay cứ mỗi lít nước biển chứa kho ng 35 gam muối, phần lớn (nhưng không ph i toàn bộ) là Clorua Natri ( a l) hòa tan trong đ dưới dạng các ion a+ và [27]

ước biển c độ m n không đồng đều trên toàn thế giới, m c d phần lớn c độ

ộ m n của nước biển đã n định trong nhiều triệu năm, phần lớn c l là do hệ

qu của các hệ thống h a học, kiến tạo làm cho muối bị trầm lắng, chẳng hạn các trầm lắng natri và clorua bao gồm các trầm tích evaporit và các ph n ứng với bazan đáy

biển Kể từ khi các đại dư ng hình thành thì natri không còn được lọc ra từ đáy đại

dư ng mà n bị giữ lại trong các lớp trầm tích che phủ lên trên đáy đại dư ng [27]

ác hợp chất clorur tồn tại trong nước biển dưới dạng ion , nếu mức nồng

độ cho phép thì các hợp chất clor không gây độc hại, nhưng với hàm lượng lớn h n

250 mg/l làm cho nước c vị m n ước c nhiều c tính xâm thực xi măng

ác hợp chất sulfate đưới dạng on SO42- c trong nước do khoáng chất ho c c nguồn gốc hữu c Với hàm lượng lớn h n 250 mg/l gây t n hại cho sức khỏe con người Ở điều kiện yếm khí, SO42- ph n ứng với chất hữu c tạo thành khí 2Sc độc tính cao [27]

phosphate-1.9 Ả ở củ cát biể , c biể , xi mă bề Su p át đế c ất l ợ

củ bê tông xi mă :

1.9.1 Ả ở củ cát biể , c biể t quá t ì c ế tạ bê tông [5]:

ước biển thường c 3,5% lượng muối theo trọng lượng ồng độ ion a+ và

là cao nhất, điển hình là 11.000 và 20.000 mg/lít tư ng ứng c ng chứa Mg2+ và

SO42- điển hình là 1.400 và 2.700 mg/lít tư ng ứng ộ p của nước biển thay đ i từ 7,5 đến 8,4 ước biển c ng chứa một số lượng khí O2

Sự c m t của clorua trong nước biển c thể làm chậm sự giãn n của bê tông trong dung dịch sulfate Bê tông s ph i mất nhiều thời gian hòa tan h n trong nước biển và điều này s khuyến khích quá trình chiết lọc không c lợi trong bê tông

Sự tấn công của sulphate biểu thị sự gia tăng khối lượng xi măng trong hồ bột

ho c vữa do các ph n ứng h a học giữa các s n phẩm của quá trình hydrat h a giữa xi măng và dung dịch chứa sulfate

Nói chung, khi sử dụng cát biển, nước biển để chế tạo bê tông, diễn ra nhiều

ph n ứng đồng thời Trong đ , một số ph n ứng không c lợi cho bê tông vẫn tiếp tục diễn ra trong quá trình sử dụng, điều này gây nh hư ng không nhỏ đến chất lượng và

tu i thọ của bê tông sử dụng nước biển, cát biển

1.9.2 Ả ở củ cát biể , c biể trong quá trình khai thác ử

ụ [5]:

Sulphates rắn s tấn công bê tông một cách n ng nề nhưng khi các h a chất đã hòa tan, ch ng s thâm nhập vào bê tông xốp và ph n ứng với các s n phẩm của xi măng đã hydrat h a Trong tất c các sulphates, magnesium sulphate gây thiệt hại tối

đa cho bê tông Sự xuất hiện màu trắng đ c trưng là dấu hiệu của cuộc tấn công sulphate

Trong bê tông cứng, canxi aluminate hydrate ( A ) c thể ph n ứng với muối sulfate, các s n phẩm của ph n ứng là canxi sulphaoluminat hình thành trong khuôn

kh vữa xi măng đã hydrat h a Vì vậy, sự gia tăng khối lượng của pha rắn c thể lên đến 227%, sự tan rã dần dần của bê tông bắt đầu Magnesiumsulphate c nhiều nh

hư ng h n các sulphates khác, b i vì n không ch ph n ứng với canxi và hydroxit canxi aluminat hydrat h a nhau các sulphates khác nhưng c ng phân hủy silicat canxi ngậm nước hoàn toàn và làm cho bê tông tr nên dễ vỡ

Ph n ứng kiềm –cốt liệu (AAR) là một ph n ứng h a học c b n giữa các ion hydroxyl trong các lỗ rỗng nước trong bê tông và một số loại đá khoáng chất mà đôi khi x y ra nhau một phần của cốt liệu (đ c biệt là ph n ứng kiềm–silic (ASR)), ph n ứng này được công nhận là một trong những nguyên nhân gây nứt bê tông

Sự tấn công của clorua là một trong những khía cạnh quan trọng cần xét đến khi

xử l độ bền của bê tông làm từ nước biển, cát biển lorua đ c biệt cần được quan tâm trong kết cấu bê tông cốt thép, b i vì n chủ yếu gây ăn mòn cốt thép

1.9.3 Ả ở củ xi mă bề Su p át đế c ất l ợ củ bê tô [9]:

ác công trình nghiên cứu đã xác định được các yếu tố chủ yếu nh hư ng đến

độ bền của xi măng đối với sự xâm thực hoá học c biệt là đã xác định được độ bền của xi măng Po c lăng đối với sự tác dụng của các dung dịch nước Sun phát khác nhau như a2SO4, MgSO4, CaSO4 chủ yếu phụ thuộc vào hàm lượng của các khoáng aluminat canxi trước hết là 3A Khoáng C3A tham gia vào ph n ứng với thạch cao tạo

thành muối kép 3 aO.Al2O3.3CaSO4.31H2O Muối này tạo thành với sự tăng thể tích

và nếu sự tạo thành của n x y ra thời điểm khi mà xi măng đã đ ng rắn thành đá xi măng thì n tr thành nguồn gốc của ứng suất bên trong và điều kiện tư ng ứng c thể dẫn đến sự phá huỷ đá xi măng

Xi măng Po c lăng bền Sun phát với quy định ch c ch việc hạn chế thành phần 3A và công nghệ s n xuất đ c th : điều ch nh tăng độ nghiền mịn của xi măng, đưa vào thành phần của n các phụ gia hoạt tính thuỷ lực, gia công autoclave (gia công

ẩm nhiệt) vì vậy khi sử dụng để chế tạo bê tông s tỏa nhiệt ít h n và chống ăn mòn Sun phát tốt h n

1.10 Một ố iê cứu về bê tô ử ụ cát biể , c biể :

1.10.1 Các iê cứu ài c:

ầu thế kỷ 20, nhà khoa học Anh K iuman giới thiệu một số vấn đề về khai thác vật liệu biển như cát, sỏi biển làm cốt liệu cho bê tông, đồng thời ội bê tông xi măng nước Anh c ng đã ra thông báo một số chuyên đề về vật liệu sử dụng cát sỏi biển 4

ăm 1949, tại hội nghị quốc tế Lisbon, nhà khoa học Pháp A.M.Fermandes trong báo cáo chung c đề cập đến vấn đề sử dụng cát biển để chế tạo bê tông xi măng

Ở Mỹ năm 1956, hội quốc gia về cát đã ra thông báo về việc sử dụng cát biển để chế tạo bê tông Ở Liên Xô c , năm 1965, F.M vanov và V labkov đã công bố kết qu nghiên cứu d ng cát biển biển en để chế tạo bê tông thủy công 4

Trên trang Web “The reasons why we have sea-sand houses” ngày 5/11/2003

c ng đã đề cập đến nh hư ng của muối trong cát biển khi xây dựng nhà Khi d ng cát biển trộn với xi măng thay cho cát sông bình thường làm nhà, thì lượng muối clorua trong cát biển, làm nh hư ng ít nhiều đến chất lượng của nhà , nhưng nh hư ng này

là không đáng kể ếu hàm lượng muối a l trong cát biển quá cao, những tòa nhà làm b ng bê tông cát biển c thể ch kéo dài 6 – 10 năm 4

Theo nghiên cứu của tác gi Falah M Wegian về “Effect of seawater for

mixing and curing on structural concrete” nh hư ng của nư c bi n đến việc hối

trộn và x lý trên kết cấu bê tông”) đăng trên tạp chí ES ( ntelligent Engineering

Services) ngày 20/10/2010, kết qu nghiên cứu thực nghiệm đã ch ra: Bê tông trộn và

xử l với nước biển c cường độ nén, kéo cao h n bê tông trộn và xử l với nước ngọt

7 và 14 ngày tu i Sau 28 và 90 ngày cường độ bê tông nước ngọt vẫn tăng theo thời gian; hàm lượng xi măng trong hỗn hợp bê tông c nh hư ng lớn đến độ bền của bê tông (c thể tăng gấp 5 lần, đ c biệt đối với tỷ lệ xi măng/ nước thấp); cường độ c ng chịu nh hư ng b i thành phần và loại xi măng, độ tu i và điều kiện b o dưỡng, nhưng với tỷ lệ thấp h n nh hư ng của hàm lượng xi măng; việc sử dụng phụ gia

SR s c thể gi p chống lại sự phá hủy của bê tông tiếp x c với nước biển 26

1.10.2 Các iê cứu t c:

Từ những năm 1958, nhiều c quan, nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu bê tông

xi măng sử dụng cát biển, cát mịn và đã c kết qu nhất định như đề tài “Bê tông cát đen” của tác gi oàng Phủ Lan, đề tài “Vấn đề sử dụng cát, đá biển và nước biển trong bê tông” của Võ Thới Trung 4

Từ năm 2000 đến năm 2006, tác gi Lê Văn Bách và các cộng sự đã c nhiều

đề tài, công trình nghiên cứu liên quan đến bê tông xi măng c sử dụng cát biển, cát nhiễm m n, nước biển ứng dụng trong xây dựng đường ô tô và các công trình phòng

hộ ven biển, như đề tài: “ ghiên cứu sử dụng cát đỏ bờ biển Bình Thuận làm bê tông

xi măng m ng m t đường ô tô” năm 2001; “ ghiên cứu sử dụng cát biển và nước nhiễm m n làm bê tông xi măng trong xây dựng đường ô tô và công trình phòng hộ ven biển v ng đồng b ng am Bộ” năm 2002; “ ghiên cứu sử dụng cát biển Bình Thuận và V ng Tàu làm bê tông xi măng trong xây dựng đường ô tô” năm 2006 27]

Từ năm 1999, Tiến sỹ guyễn ồng B nh đã c những nghiên cứu bước đầu về vữa bê tông được chế tạo từ cát biển, nước biển ến năm 2000, đã tạo được s n phẩm

bê tông từ đất cát, nước biển đầu tiên ăm 2004, dự án “ ông nghệ c i tạo đất, cát

m n, nước biển làm cốt liệu cho vữa bê tông (công nghệ Miclayco)” do Tiến sỹ guyễn ồng B nh làm chủ nhiệm c ng các cộng sự đã được nghiệm thu với s n phẩm thử nghiệm là đoạn kè dài 15m, cao 1m, bề m t 2m, đáy 3m được làm hoàn toàn

b ng cát nhiễm m n, nước biển tại ần iờ phối trộn xi măng và phụ gia Qua kh o sát của vài đoàn các nhà khoa học, đoạn kè vẫn không bị tác động của nước biển làm

rỗ bề m t hay bị bào mòn, vỡ 27

gày 14/3/2012, tại thành phố ồ hí Minh, diễn ra bu i chuyển giao công nghệ s n xuất bêtông b ng cát biển và nước biển giữa ông ty phần đầu tư xây dựng Thạch Anh và Bộ Quốc phòng ếu công nghệ này được đưa vào s n xuất, các công trình xây dựng kè chắn s ng, đường đi, nhà tránh bão Trường Sa và các h i

đ o khác s thuận lợi rất nhiều vì không còn ph i mang cát và nước ngọt từ đất liền ra

đ o làm bêtông 27

Theo trang wed “saigondautu.com.vn” ngày 03/8/2017, gần đây Viện vật liệu xây dựng đã nghiên cứu chất kết dính hỗn hợp trong bê tông sử dụng nước biển và cát biển nhiễm m n và đã c kết qu , nhưng mới ch là nghiên cứu bước đầu Bên cạnh

đ , c doanh nghiệp nghiên cứu loại phụ gia khử muối để sử dụng trong bê tông cốt thép c nước biển và cát biển, đã làm thí điểm thành công khi xây dựng bờ kè biển

ần iờ, thành phố ồ hí Minh từ năm 2014, đang nghiên cứu công nghệ c thể chuyển cát nhiễm m n thành cát xây dựng để sử dụng bình thường 27

Theo trang thông tin điện tử Báo Khoa học ph thông ngày 19/2/2019, ghiên cứu thực nghiệm nh hư ng của tỷ lệ nước/xi măng đến sự phát triển mô đun đàn hồi của bê tông nước biển và nước ngọt tại khu vực ha Trang, t nh Khánh oà, các tác

gi Trư ng oài hính, ao Thanh V , nước biển trong khu vực biển Khánh òa c thể sử dụng để s n xuất bê tông không cốt thép Ở những khu vực biển đ o xa đất liền,

n i không c nhiều nước ngọt, việc nghiên cứu sử dụng nguồn nước biển thay thế nước ngọt để s n xuất bê tông nh m tận dụng nguồn nước sẵn c là rất cần thiết 27

NHẬN XÉT ƯƠNG 1

Bê tông xi măng là loại vật liệu đá nhân tạo nhận được b ng cách đ khuôn và làm rắn chắc một hỗn hợp hợp lí bao gồm cốt liệu thô (đá dăm, sỏi), cốt liệu mịn (cát)

và chất kết dính (xi măng+ nước)

Cường độ chịu nén là ch tiêu đ c trưng để đánh giá chất lượng bê tông biểu thị

b ng cấp độ bền bê tông (ho c mác bê tông) ường độ của bê tông phụ thuộc chủ yếu vào thành phần và công nghệ chế tạo

Một số nghiên cứu trong và ngoài nước cho thấy c thể sử dụng cát biển và nước biển để s n xuất bê tông không cốt thép Tuy nhiên, cần lưu nh hư ng của các hợp chất c chứa ion và ion SO42- trong cát biển, nước biển đến sự phát triển cường độ của bê tông.Xi măng Po c lăng bền Sun phát với việc hạn chế thành phần

C3A và công nghệ s n xuất đ c th khi sử dụng để chế tạo bê tông s tỏa nhiệt ít h n

và chống ăn mòn Sun phát tốt h n vì vậy c thể sử dụng để s n xuất bê tông c cát biển, nước biển trong thành phần cấp phối

hư ng 2 s trình bày phư ng pháp thực nghiệm để xác định cường độ chịu nén của bê tông s n xuất từ cát biển, nước biển sử dụng xi măng Po c lăng bền Sun phát Vật liệu sử dụng chế tạo bê tông hai cấp độ bền B15(M200) và B20(M250) bao gồm: đá dăm 1x2; cát biển; nước máy, nước biển; xi măng Po c lăng hỗn hợp thông thường P B40, xi măng Po c lăng hỗn hợp bền Sun phát P B40-MS

ƯƠNG 2

P ƯƠNG P P T Ự NG IỆM ĐỂ X ĐỊN ƯỜNG ĐỘ ỊU NÉN Ủ Ê TÔNG SẢN XUẤT TỪ T IỂN, NƯỚ IỂN SỬ

DỤNG XI MĂNG P Ó LĂNG ỀN SUN P T

Trong phạm vi đề tài, nghiên cứu phư ng pháp thực nghiệm xác định cường độ chịu nén của bê tông hai cấp độ bền B15(M200) và B20(M250) sử dụng các loại vật liệu bao gồm: đá dăm 1x2; cát biển; nước máy, nước biển; xi măng Po c lăng hỗn hợp thông thường P B40, xi măng Po c lăng hỗn hợp bền Sun phát P B40-MS

2.1 Các c ỉ tiêu ỹ t uật củ vật liệu để c ế tạ bê tô :

2.1.1 Cốt liệu t ô Đá ăm [12]:

ốt liệu thô (cốt liệu lớn) sử dụng để chế tạo mẫu thí nghiệm là đá dăm

dmax=20mm ( thường gọi là đá 1x2), với dmax là kích thước danh nghĩa tính theo kích thước mắt sàng nhỏ nhất mà không ít h n 90%

khối lượng hạt cốt liệu lọt qua, là loại thông dụng nhất cho bê tông Phư ng pháp thử xác định các ch tiêu c l của đá dăm thực hiện theo T V 7572: 2006

Thành phần hạt của cốt liệu lớn, biểu thị b ng lượng s t tích l y trên các sàng, được quy định theo B ng 2.1

b ng Biểu đồ thể hiện phạm vi cho phép thành phần hạt của đá hình 2.1

Hình 2.1 Biểu đồ quy định thành phần hạt cốt liệu lớn

àm lượng b n, bụi, sét trong cốt liệu lớn để chế tạo bê tông quy định như sau:

- ấp bê tông cao h n B30, hàm lượng b n, bụi, sét ≤ 1,0% khối lượng;

- ấp bê tông từ B15 đến B30, hàm lượng b n, bụi, sét ≤ 2,0% khối lượng;

- ấp bê tông thấp h n B15, hàm lượng b n, bụi, sét ≤ 3,0% khối lượng

á làm cốt liệu lớn cho bê tông ph i c cường độ thử trên mẫu đá nguyên khai

ho c mác xác định thông qua giá trị độ nén dập tròn xi lanh lớn h n 2 lần cấp cường

độ chịu nén của bê tông khi d ng đá gốc ph n xuất, biến chất; lớn h n 1,5 lần cấp cường độ chịu nén của bê tông khi d ng đá gốc trầm tích Mác đá dăm xác định theo giá trị độ nén dập trong xi lanh được quy định trong B ng 2.2

B 2.2 Mác đá ăm từ đá t iê iê t e độ ập

ộ hao mòn khi va đập của cốt liệu lớn thí nghiệm trong máy Los Angeles, không lớn h n 50%

khối lượng; hàm lượng hạt thoi dẹt trong cốt liệu lớn không vượt quá 15% đối với bê tông cấp cao h n B30 và không vượt quá 35% đối với cấp B30 và thấp h n

ề tài sử dụng đá 1x2 của mỏ đá òn Thị - xã Phước ồng - thành phố ha Tranghiện đang thông dụng để đ c mẫu thí nghiệm

2.1.2 Cốt liệu mị Cát biể [12]:

ốt liệu mịn (cốt liệu nhỏ) sử dụng để chế tạo mẫu thí nghiệm là cát ven biển Phư ng pháp thử xác định các ch tiêu c l của cát thực hiện theo T V 7572: 2006

Theo giá trị mô đun độ lớn, cát d ng cho bê tông được phân ra hai nh m chính

là cát thô, khi mô đun độ lớn trong kho ng từ lớn h n 2,0 đến 3,3 và cát mịn, khi mô đun độ lớn trong kho ng từ 0,7 đến 2,0 Thành phần hạt của cát, biểu thị qua lượng s t tích l y trên sàng, n m trong phạm vi quy định trong B ng 2.3

goài thành phần hạt của cát quy định tại B ng 2.2, c thể biểu thị b ng Biểu

đồ thể hiện phạm vi cho phép thành phần hạt của cát hình 2.2

Hì 2.2 Biểu đồ quy đị t à p ầ ạt cốt liệu

Theo thành phần hạt, cát sử dụng để chế tạo bê tông quy định như sau:

- át thô được sử dụng để chế tạo bê tông tất c các cấp độ bền;

- át mịn c môđun độ lớn từ 0,7 đến 1 c thể được sử dụng để chế tạo bê tông cấp thấp h n B15;

- át mịn c mô đun độ lớn từ 1 đến 2 c thể được sử dụng để chế tạo bê tông cấp từ B15 đến B25

àm lượng các tạp chất trong cát để chế tạo bê tông quy định như sau:

- Bê tông cấp cao h n B30: không được c sét cục và các tạp chất dạng cục; hàm lượng b n, bụi, sét không lớn h n 1,5% khối lượng;

- Bê tông cấp thấp h n và b ng B30: hàm lượng sét cục và các tạp chất dạng cục không lớn h n 1,5 %

khối lượng; hàm lượng b n, bụi, sét không lớn h n 3,0%

át được sử dụng khi kh năng ph n ứng kiềm – silic của cát kiểm tra theo phư ng pháp h a học (T V 7572-14:2006), ph i n m trong v ng vô hại

Khi sử dụng cát biển để chế tạo bê tông, ngoài các ch tiêu c l theo yêu cầu, cần quan tâm xác định thành phần lorua và Sunphat SO42-

ề tài sử dụng cát biển khu vực Bãi Dài – am Ranh để đ c mẫu thí nghiệm

2.1.3 N c [14]:

ước trộn bê tông không c hàm lượng tạp chất vượt quá giới hạn cho phép làm nh hư ng tới quá trình đông kết của bê tông c ng như làm gi m độ bền lâu của kết cấu bê tông trong quá trình sử dụng

ước trộn bê tông, rửa cốt liệu và b o dưỡng bê tông cần c chất lượng thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Không chứa váng dầu ho c váng mỡ;

- Lượng tạp chất hữu c không lớn h n 15 mg/L;

- ộ p không nhỏ h n 4 và không lớn h n 12,5;

- Không có màu

ước trộn bê tông cho các kết cấu bê tông không cốt thép, hàm lượng muối hòa tan, lượng ion sun phát, lượng ion clo và c n không tan tính b ng không được lớn h n các giá trị quy định như sau:

- Muối hòa tan:10000 mg/L

- Ion sun phát (SO42-): 2700 mg/L

- Ion clo ( ): 3500 mg/L

- n không tan: 300 mg/L

ước sinh hoạt đều c thể d ng để trộn và tưới b o dưỡng bê tông

ề tài sử dụng nước máy tại địa phư ng, nước biển tại Bãi Dài – am Ranh để

đ c mẫu thí nghiệm

2.1.4 Xi mă :

Khi chế tạo bê tông ph i d ng xi măng c mác tối thiểu b ng 1,5 lần mác bê tông, đối với mác bê tông trên 300 thì ph i d ng xi măng c mác trên 1,3 lần mác bê tông Trong trường hợp c nhiều hạng xi măng thì không nên d ng xi măng có mác cao quá 3 lần mác bê tông, thích hợp nhất là từ 2 ÷ 2,5 lần 15]

Yêu cầu kỹ thuật đối với xi măng Po c lăng hỗn hợp quy định tại B ng 2.4

B 2.4 Các c ỉ tiêu c ất l ợ củ xi mă P óc lă ỗ ợp [17]

Yêu cầu kỹ thuật đối với xi măng Po c lăng hỗn hợp bền Sun phát ph i thỏa các ch tiêu quy định tại B ng 2.4 (theo TCVN 6260:2009) và các ch tiêu quy định tại

ền sun phát cao (HS)

0,05

-

- 12 tháng, %, không lớn h n - 0,1a 0,05

- 18 tháng, %, không lớn h n - - 0,1b

a h thử khi độ bền sun phát tu i 6 tháng vượt quá giới hạn cho phép;

b h thử khi độ bền sun phát tu i 12 tháng vượt quá giới hạn cho phép

ề tài sử dụng xi măng P B40 và P B-MS do ông ty Xi măng à Tiên 1- Trạm nghiền am Ranh s n xuất được sử dụng ph biến tại địa phư ng để đ c mẫu thí nghiệm

2.2 P ơ p áp xác đị c độ củ bê tô [20]:

Theo Tiêu chuẩn Việt am T V 3118:1993 - “Bê tông n ng – Phư ng pháp xác định cường độ nén”

2.2.1 T iết bị t ử:

Máy nén; Thước lá kim loại; ệm truyền t i

ệm truyền t i được làm b ng thép dày 20mm, phần truyền t i vào mẫu c kích thước b ng kích thước tiết diện của viên mẫu

Máy nén được lắp đ t tại một vị trí cố định Máy ph i được c quan đo lường nhà nước kiểm định và cấp giấy chứng nhận định kỳ 1 năm một lần

2.2.2 C uẩ bị m u t ử:

huẩn bị mẫu thử nén theo nh m mẫu, mỗi nh m gồm 3 viên.Viên chuẩn để xác định cường độ nén của bê tông là viên mẫu lập phư ng kích thước 150x150x150mm ác viên mẫu khác mẫu trên ph i quy đ i khi tính toán

Kết cấu s n phẩm yêu cầu mẫu thử trạng thái nào thì ph i nén mẫu thử đ ng

tu i và trạng thái đ

Kiểm tra và chọn hai m t chịu nén của các viên mẫu thử sao cho khe h lớn nhất giữa ch ng với thước thẳng đ t áp sát xoay theo các phư ng không được vượt quá 0,05mm trên 100mm tính từ điểm tì thước Khe h lớn nhất giữa ch ng với thành

thước k vuông g c khi đ t thành kia áp sát các m t kề bên của mẫu lập phư ng không được vượt quá 1mm trên 100mm tính từ điểm tì thước trên m t kiểm tra

Trong trường hợp mẫu thử không đạt yêu cầu, các mẫu thử ph i được gia công lại b ng cách mài bớt ho c làm phẳng m t b ng một lớp hồ xi măng không dày quá 2mm ường độ của lớp xi măng này khi thử không được thấp h n một nửa cường độ

dự kiến của bê tông

2.2.3 Lấy m u, c ế tạ và b ỡ m u t ử [21]:

- Lấy mẫu, chế tạo và b o dưỡng mẫu thử theo T V 3105:1993 - “ ỗn hợp

bê tông năng và bê tông n ng – Lấy mẫu chế tạo và b o dưỡng mẫu thử”

- Thử độ sụt theo T V 3106:1993 - “ ỗn hợp bê tông n ng – Phư ng pháp thử độ sụt”

2.2 Phương há lấy mẫu

Mẫu thử cường độ nén của bê tông được đ c tại phòng thí nghiệm Mẫu cần lấy không ít h n 1,5 lần t ng thể tích số các viên mẫu bê tông cần đ c và các phép thử cần thực hiện, song không ít h n 20 lít Thời gian lấy xong một mẫu đại diện không kéo dài quá 15 phút

Vật liệu đ c mẫu ph i được cân đong, b o đ m sai số không vượt quá 1% đối với xi măng và nước trộn, 2% đối với cốt liệu.Trước khi thử ho c đ c khuôn, toàn bộ mẫu được trộn đều lại b ng x ng Sau đ , các ch tiêu của hỗn hợp bê tông được tiến hành thử ngay (lấy độ sụt) không chậm h n 5 ph t

2.2 .2 Đúc mẫu bê tông

Mẫu bê tông được đ c thành các viên theo các t T mẫu thử cường độ nén gồm 3 viên, kích thước cạnh nhỏ nhất của mỗi viên t y theo kích cỡ hạt lớn nhất của cốt liệu d ng để chế tạo bê tông được quy định tại B ng 2.6

B 2.6 Kíc t c cạ ất củ viê m u

Hình dáng, kích thước viên mẫu ứng với ch tiêu thí nghiệm được quy định tại

B ng 2.7 Sai số viên mẫu ph i b o đ m yêu cầu quy định theo tiêu chuẩn thí nghiệm

2.2 Bảo ưỡng mẫu

ác mẫu đ c để kiểm tra chất lượng bê tông ph i được b o dưỡng kể từ khi đ c xong tới ngày thử mẫu, mẫu sau khi đ c ph i được phủ ẩm trong khuôn nhiệt độ phòng cho tới khi tháo khuôn rồi được b o dưỡng tiếp trong phòng dưỡng hộ tiêu chuẩn c nhiệt độ 27 ± 2o , độ ẩm 95%

đến 100% cho đến ngày thử mẫu

Thời hạn giữ mẫu trong khuôn là 16÷24 giờ đối với bê tông mác 100 tr lên Tất c các viên mẫu được ghi k hiệu rõ m t không trực tiếp chịu t i

2.2.4 Tiế à t ử:

2.2.4 Xác định iện t ch chịu lực mẫu

o chính xác tới 1mm các c p cạnh song song của hai m t chịu nén, xác định diện tích hai m t chịu nén trên, dưới theo các giá trị trung bình của các c p cạnh Diện tích chịu nén của mẫu chính là trung bình diện tích số học của hai m t

2.2.4.2 Xác định tải tr ng há ho i mẫu

họn thang lực thích hợp của máy để khi nén t i trọng phá hoại n m trong kho ng 20%÷80% t i trọng cực đại của thang lực nén đã chọn Không được nén mẫu ngoài thang lực trên

t mẫu vào máy nén sao cho một m t chịu nén đã chọn n m đ ng tâm thớt dưới của máy, vận hành máy cho m t trên của mẫu nhẹ nhàng tiếp cận với thớt trên của máy Tăng t i liên tục với tốc độ không đ i và b ng 6+4 daN/cm2

trong một giây cho đến khi mẫu bị phá hoại

Lực tối đa đạt được là giá trị phá hoại mẫu

2.2.5 Tí ết qu :

ường độ nén từng viên mẫu bê tông (R) được tính b ng daN/cm2(kG/cm2) theo công thức:

(2.1) Trong đ :

P – T i trọng phá hoại, tính b ng daN;

F – Diện tích chịu lực nén của viên mẫu (cm2);

α – ệ số tính đ i kết qu thử nén các viên mẫu bê tông kích thước khác viên chuẩn về cường độ của viên chuẩn 15x15x15cm, lấy theo B ng 2.8:

B 2.8 B t ị ố α

Mẫu lập phư ng 100x100x100 150x150x150 250x250x250 300x300x300 Mẫu trụ 71,4x143 và 100x250 150x300 250x300

0,91 1,00 1,05 1,10

1,16 1,20 1,24

ường độ chịu nén của bê tông được xác định từ các giá trị cường độ nén của các viên trong t mẫu bê tông như sau:

So sánh các giá trị cường độ nén lớn nhất và nhỏ nhất so với cường độ nén của viên mẫu trung bình, nếu sai lệch không vượt quá 15%

thì cường độ nén b ng trung bình số học của ba mẫu thử ếu một trong hai giá trị đ vượt quá 15%

so với cường

độ nén của viên mẫu trung bình, thì bỏ c hai kết qu lớn nhất và nhỏ nhất, lấy cường

độ nén của bê tông là cường độ nén của viên mẫu còn lại ếu ch nén hai viên thì kết

qu b ng trung bình số học của hai viên

NHẬN XÉT ƯƠNG 2

ể xác định cường độ chịu nén của bê tông s n xuất từ cát biển, nước biển sử dụng xi măng Po c lăng bền Sun phát, đầu tiên cần xác định các ch tiêu kỹ thuật của vật liệu để chế tạo bê tông ối với cát biển, nước biển cần lưu về các thành phần ion , ion SO42- và độ p vì đây là các ch tiêu c thể không ph hợp yêu cầu kỹ thuật theo các tiêu chuẩn hiện hành

Phư ng pháp lấy mẫu, chế tạo và b o dưỡng mẫu thử áp dụng theo Tiêu chuẩn Việt am TCVN 3105:1993 - “ ỗn hợp bê tông n ng và bê tông n ng – Lấy mẫu, chế tạo và b o dưỡng mẫu thử’’

Phư ng pháp xác định cường độ nén của bê tông áp dụng theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN3118:1993 - “Bê tông n ng – Phư ng pháp xác định cường độ nén”

Trong phạm vi đề tài, sử dụng các loại vật liệu: đá dăm 1x2 mỏ đá òn Thị; cát biển Bãi Dài - am Ranh; nước máy tại địa phư ng và nước biển Bãi Dài - Cam Ranh;

Xi măng P B40 và P B-MS à Tiên 1 để chế tạo bê tông hai cấp độ bền B15 (M200)

và B20 (M250) và xác định cường độ chịu nén của bê tông đến 90 ngày tu i

hư ng 3 s trình bày việc thực hiện thí nghiệm thực nghiệm để xác địnhcường

độ chịu nén của bê tông s n xuất từ cát biển, nước biển sử dụng xi măng Po c lăng bền Sun phátvới 04 loại cấp phối khác nhau cho hai cấp độ bền B15và B20, các ngày

tu i R3; R7; R14; R28; R60 và R90 với mục đích:

- So sánh, đánh giá sự phát triển cường độ chịu nén của bê tông làm từ cát biển, nước máy và nước biển khi sử dụng xi măng thông thường với bê tông khi sử dụng xi măng Po c lăng bền Sun phát

- ánh giá sự hạn chế các yếu tố bất lợi từ cát biển, nước biển đến cường độ chịu nén của bê tông khi sử dụng xi măng Po c lăng bền Sun phát

ƯƠNG 3

T Í NG IỆM THỰ NG IỆM ĐỂ X ĐỊN ƯỜNG ĐỘ ỊU NÉN

Ủ Ê TÔNG SẢN XUẤT TỪ T IỂN, NƯỚ IỂN SỬ DỤNG XI

MĂNG P Ó LĂNG ỀN SUN PHÁT

Từ kết qu nén mẫu bê tông các ngày tu i R3, R7, R14, R28, R60 và R90; so sánh, đánh giá sự phát triển cường độ chịu nén của bê tông làm từ cát biển, nước máy

và nước biển khi sử dụng xi măng thông thường với bê tông khi sử dụng xi măng Po c lăng bền Sun phát hai cấp độ bền B15 và B20, với c ng loại vật liệu, c ng một quy trình đ c mẫu và điều kiện b o dưỡng giống nhau

Từ đ đánh giá sự hạn chế các yếu tố bất lợi từ cát biển, nước biển đến cường

độ chịu nén của bê tông khi sử dụng xi măng Po c lăng bền Sun phát, trên c s đ đánh giá kh năng sử dụng cát biển, nước biển khu vực am Ranh kết hợp với xi măng Po c lăng bền Sun phát để chế tạo bê tông với cấp độ bền B15, B20

3.2 Vật liệu ử ụ c t í iệm:

3.2.1 Cốt liệu t ô Đá ăm :

á dăm dmax=20mm (đá 1x2) d ng cho thí nghiệm lấy tại mỏ đá òn Thị - xã Phước ồng - thành phố ha Trang

Công tác thí nghiệm đá do Phòng thí nghiệm của ông ty phần SD

(LAS-XD 1059), địa ch : Lô 39 - ường 2A - K T Lê ồng Phong 2 - Tp ha Trang (gọi tắc là “PT -1059”) thực hiện theo T V 7572:2006, đánh giá theo T V 7570:2006, được thể hiện ình 3.1

1 Thành phần hạt: T ng khối lượng mẫu tn: 5269.0g

ích thước

sàng, mm

hối lượng tích lũy, g