Lý thuyết bê tông cường độ cao


Lý thuyết Bê tông cường độ cao




-Bê tông chất lượng cao là một thế
hệ bê tông mới có thêm các phẩm
chất được cải thiện thể hiện sự tiến
bộ trong công nghệ vật liệu và kết
cấu xây dựng.
-Xét về cường độ chịu nén thì đó là
bê tông cường độ cao.(High
Strength concrete), xét tổng thể
các tính năng thì gọi là bê tông
chất lượng cao. Bê tông chất lượng
cao được gọi tắt theo người Anh là
HPC (High Performace concretes),
theo người Pháp là BHP (BET0NS
A HAUTE PERORMANCES ).
- Bê tông cường độ cao (High
Strength concrete) là loại bê tông
có cường độ chịu nén tuổi 28 ngày,
lớn hơn 60 MPa, với mẫu thử hình
trụ có D = 15 cm , H = 30cm.
Cường độ chịu nén sau 24 giờ ≥ 35
MPa , cường độ chịu nén ở tuổi 28
ngày ≥ 60 MPa. Mẫu thử được chế
tạo, dưỡng hộ, thử, theo các tiêu
chuẩn hiện hành.
Thành phần bê tông cường độ cao

có thể dùng hoặc không dùng muội
silic hoặc dùng kết hợp với tro bay.
Khi sử dụng muội silic chất lượng
bê tông được nâng cao hơn.
Tiêu chuẩn của Bắc Mỹ qui định
bê tông cường độ cao là loại bê
tông có cường độ chịu nén ở tuổi
28 ngày ≥ 42 MPa.
 !"#$
%
1.Cải thiện cường độ vùng chuyển
tiếp
-Khi tỷ lệ N/CKD =0.4-0.7, cường
độ bê tông thấp hơn cường độ
vữa xi măng cùng tỷ lệ;
-Giảm tỷ lệ N/CKD;
-Chất siêu mịn: muội silic , tro
bay , metacaolanh, tro trấu có tác
dụng làm đầy và hoạt
tínhpuzolan SiO
2
+Ca(OH)
2
=
C-S-H(phảnứng hút vôi )
-Phụ gia giảm nước mức độ cao
đến 40%, qua đó làm giảm lượng
nước, độ rỗng của hỗn hợp bê
tông giảm làm cho bê tông có
cường độ cao hơn.

2.Cải thiện cường độ đá xi măng
-Các nguyên tắc ứng xử của vật
liệu dòn, chẳng hạn như gốm, có
thể được sử dụng để xác định
quan hệ cấu trúc- tính chất của bê
tông chất lượng cao.
Sự phụ thuộc của cường độ chịu
kéo vào độ rỗng:
S=S
o
.e
-bp
.
Sự phụ thuộc của cường độ chịu
nén với độ rỗng :
f
c
’= f
o
’ (1-p)
m
p- hệ số rỗng
b- hệ số phụ thuộc vào kích thước
và hình dạng của lỗ rỗng;
m- hệ số phụ thuộc lực liên kết
giữa các tinh thể, hình dạng và

&'()*+$,-
(./
- Cấu trúc vùng chuyển tiếp có ý

nghĩa quyết định đối với bê tông
cường độ cao.vùng này có cấu trúc
kết tinh, rỗng nhiều hơn và cường
độ nhỏ hơn vùng hồ, do vùng này
có chứa nước tách ra khi hồ xi
măng rắn chắn. ở vùng này còn
chứa các hạt xi măng chưa thủy
hóa và các hạt CaO tự do.
- Các đặc tính của vùng chuyển
tiếp trong bê tông thường gồm mặt
nứt, vết nứt, cấu trúc c-s-h và bề
mặt các hydrat. Ví dụ các vết nứt
xuất hiện bao quanh các hạt silic và
phát triển vượt qua hồ xi măng.
Trên mặt trượt của cốt liệu, các
hydrat gồm tấm Ca(OH)
2
và các
sợi silicat (sợi C-S-H). chúng chỉ
được liên kết rất yếu vào cốt liệu
và tách ra dễ dàng. Sự kết tinh có
định hướng của Ca(OH)
2
cũng
được quan sát thấy trên các hạt cốt
liệu silic.
- Vùng chuyển tiếp trong bê tông
cường độ cao có độ rỗng lớn và
được cải thiện nhờ muội silic. Biến
đổi cấu trúc của bê tông theo

cường độ phát triển theo ba cấp
sau:
+ trong bê tông thường vùng
chuyển tiếp là vùng tiếp xúc rỗng
có các mặt nứt và vết nứt. cấu trúc
C-S-H có dạng sợi
+ vùng chuyển tiếp của bê tông
Câu 9: Lợi ích cơ bản của BTCDC
về khả năng chịu lực và tuổi thọ
khai thác kết cấu.
Lợi ích về tính năng sử dụng lâu
dài và tăng cường độ do đó
BTCĐC được sử dụng trong kết
cấu cho phép chịu tải trọng lớn
hơn, và giảm được kích thước của
cấu kiện bộ phận chịu lực.
BTCĐC được sử dụng trong các
kết cấu cầu nhằm tăng chiều dài
nhịp, khẩu độ, giảm được chiều
cao kết cấu và loại bỏ được các
tuyến dầm không cần thiết. Do đó
mang lợi ích về kinh tế.
Hiện tại các nghiên cứu đang được
tiến hành nhằm giải quyết các vấn
đề liên quan đến thiết kế chống cắt,
chịu uốn và các vấn đề nghiên cứu
phát triển lắp ghép theo chiều dài
cho các kết cấu dự ứng lực có
cường độ khác nhau.
Do cải thiện được các đặc tính về

mặt cấu trúc của BT thường nên
BTCĐC có độ bền với môi trường
cao hơn, cùng với một số tính chất
cơ học tốt hơn so với BT thường.

Câu 13: Co ngót của BTCĐC
Các biến dạng tự do của bê tông
(co ngót và nở) là những tính chất
quan trọng nhất đối với người xây
dựng. Việc kiểm tra chính xác
công trình đòi hỏi tính đến các biến
dạng này. Hơn nữa, các biến dạng
tự do không đồng nhất trong các
khối thường dẫn đến các vết nứt,
các rãnh đặc biệt thấm nhập các tác
nhân gây hại.
Co ngót là hiện tượng BT giảm thể
tích khi khô cứng trong không khí.
A.Cơ chế lý – hoá của co ngót bê
tông thường
Hai chỉ tiêu nội tại kiểm soát các
biến dạng tự do của bê tông: nhiệt
độ và hàm lượng nước tự do.
Ta biết rằng nhiệt độ bê tông có thể
biến đổi theo thời gian, hoặc do
thủy hóa (các phản ứng thường tỏa
nhiệt và đóng vai trò là nguồn gây
nhiệt nội tại),hoặc do trao đổi nhiệt
với phần còn lại của cấu kiện hay
môi trường. Sự biến đổi nhiệt độ

này dẫn đến các biến dạng tự do tỉ
lệ với chúng theo một hệ số quen
thuộc (hệ số giãn nỡ nhiệt, giảm
dần khi tăng phản ứng thủyhóa).
Cũng như vậy, hàm lượng nước tự
do có thể thay đổi bên trong do
thủy hoá mất một phần nước, hay
bên ngoài do biến đổi độ ẩm.
Có thể chia co ngót thành 3 giai
đoạn sau:
B.Các nhân tố ảnh hưởng đến độ
co ngót
*Tỷ lệ N/XM
Co ngót của hồ xi măng đã thủy
hóa tăng nếu tỷ lệ N/XM tăng bởi
vì ở tuổi muộn ta có thể xác định
được lượng nước bay hơi trong hồ
xi măng và tốc độ dịch chuyển
nước ra bề mặt mẫu thử.
*Cốt liệu
Là nhân tố ảnh hưởng lớn nhất đến
co ngót, chúng cản trở sự co ngót
xảy ra.
Tỷ lệ co ngót của BT (Sc)/ tỷ lệ co
ngót của xi măng (Sp) phụ thuộc
vào hàm lượng cốt liệu trong BT(a)
và bằng:
Sc = Sp(1-a)^n
n: hệ số kinh nghiệm từ 1,2-1,7
Tính đàn hồi của cốt liệu, nguồn

gốc của cốt liệu, tính chất của xi
măng cũng ảnh hưởng đến co ngót.
Để giảm co ngót cần lựa chọn
thành phần thích hợp, hạn chế
lượng nước trộn, đầm chặt BT, giữ
cho BT thường xuyên ẩm trong
giai đoạn đầu.

0123
-4
56'"78

.*3

9:
;9:8<3
6'=(7$
'<>8.?@A+(
BC(>-DE*36
C'F=(7"
;8.<=(G
,-1'()8HIJK
L*3'()8.
;":8.-M
('<1*3N<1OPQ
(.?'<>?3<>
8*R<%?BG
-C(S?HPQ6
AT8HIJ
;92:8

2C*L*3#U
6'28.
L?2#QAT*1
C:-?E
;J3HT<3@
6VAW(G,-*EL
82'.J3H9
#U8*R<?3
-4*3V<-C>-*R<
;XYEXZ
;JK
;C<>"*98[\]^ ?_;
?`O
a
bC<%A%

 .(D3-M2
%.c
dHC(<F?@
C2b83
.3-4\e

`; `fg<

e
a

5;a5f
hi

e
a
`; `f*3e?Je
;T1%?"L*1%
IJ
;[=#T%6-j<
<3#<>*GA
;b <%(.(<%h
\kgkhlm5f
.(<%\kgkh^`5;m5f
;>(BnAM5; `f
<>IJ
JB<
;dHC<3B#-o8H
=2B#P'\<
;.3-4\e

lp`f
;T12T(D
<35qX"%I2#
55<4
;/6E@`555; 5555


O2
;coC<3af
;[=#<34?%6
-j<?#'()*+
$,-
>A+.

a
\p; fr.
`;a5f
IV<FE9
;dHC<3B#-o-M8
=(D<:-
a'()8.
\nAMC<(EC
*3*sIJ'<>$%
(.
@68*R<#
U'()8.c<3
3-4*3'()*8
HIJ?#'8<2s
HIJ;C<*3'<>8
C<(E2
*3(Tt'()
.cuHa'()
"G.IJv4>
#E'<3'()H
IJ*3'()*+,--s
HIJ*3C<'()C<
*E"#<32tb<w
<3*+2()#8'
'()8C<<1%
29<G.?b-M
*3#C
<<1?6''()YA
,-P)s%C<Z*3
<2s%

.?#
s%b'--C%>-<
K#=><S(S
(.*3QA6,-P)
s%C<Ys%
*1*3%P=
%Z.(.cBnAM
C<(EC*3
VAW@w"

_'()C<(.
*3.
.A+'2AT*"<3
<%*R<%?2
.3-4H'
2AT*"?AY1Z?
C<BX*3-M?>
3(iV<'?(!
!33
.cbV<1OIJ^5? `\n
AM-MB9<(
@%B<B9
\nAMC<(EC
*3*sIJ'<>$
%(.c'()u
"G.PQ
xC<<1*3XbA%
2%
bDA%2T1@(
E@('2?

+i2Ty%z5_;
`5Y2y%5_;`<3
*3`;`5<3BXAQZ
;2<3#<>
A+'2AT?%3
.
;C<<1<329<G
>HPQ!2<%
;C<XQH@?
##2#Qb.
;b3-4%>-<Bw
,2>IJ?.
Bw
k>%-(C<
C<YZ=9
*3A{8.c-M
*32T*33
<>C<
.b:lm`J-D
2T1C<sz
 ?m;0?`T10?`; `?_
BnAM.:z&5;m`Jv<R-
-"
C<<U<3C<B%?
A%2C?bb%?>
E?%A%X'B
*1=93
C<<3AQ>B#
P'zC<3-)P'
'KF1

<1"@| <4
./+(46b
'-"4b
T1%<1'5; 5
i}@0?`; `i
J~

&•AM8.c
.cb9:?
792:*33
HQ?bz#}D
*R.>LAM8
(a<€*GB
;F34c<3
(sLAM=(7
8.c•'E(D?
F34(1
>PAGBnAM•c*3
i<%E2=#
CI1BnAM.c
PAG3433
QU*D*BnAM.cBw
9>(7#<1"?
-:-#2T1@!?
4<>C:-*3*
2BnAMT"-:-
d32,2>=~
'(3-Cd3(Bn
AM.Fb
E$*>(B*1.


}/3_a;m&4UQ~
EBnAM.& J-F
3U0m&;005
`5;m5;lp5J-
;.(PAG4
k.>A+A4
4..AGL<G*1MT
##(7#A4*3
QEA32'9-
}/‚R.-t<3&5J-?
m$HLB'
A%8.c*3Db
$-AM22
'
;}EDA%4PiP:
*6A%L
*3A%*EBUBG?
z8.b9
:z&5;p5J-6
1%BnAM
V47D3H*3
6
;cC*1.c3H
*364
>AbAC
<1
;61%Cɛ

.

9A%<1?DL<G
-#9Bw%C|L
B':8.*3(H#12
!:
$z2$<GAM?
(8A%2F
H'E@.9bUS
A%<1'*3*!
Aƒ(U9*9
A%(("c$
"#b?(|LB'
;A%8*R<b$
#=$AƒLB';
A%?#B2<G
AM
„d246M$?
,A%b$'-



 !"#$
%
a'()8.
_'()C<(.
*3.c
`'()8..
c
&'()*+$,-
(.*3.


p@6>#,
8B*1
.
56'"78

.(D3-MBA{
%.
 .(D3-M2
%.
ab8.c
_.z8.

`cE8.c
&•AM8.c
m$HLB'
A%8.c*3Db
$-AM22
'
p*3-"--
P94h
(
…
2
23-4.c
0123
_.z8.

"8z
d@#(72ti
<W

YTzZ?D
R>A%'-B
*34?'-B*3*3b
$'-QB*3Q(
sE2G%b$
R'>"
G2@#(72:?@C
.z8-M*3
EBCB#'8
?t@#*3'<3
E2(
C#Uz

.#(7}1#(7
t?b$P:(|z
V<*1#(7@*3?
z`5f#(7-8?b
Q"LB'Y=
-Z
#'.zt
CA%L?(z
<%@b@
((*1VBC7*E
=(D'12b
<3(>-†bC
<(S?L1?zX
"b+
r
E2(2


&'()*+$,-
(.*3.

'()*+,-P)HIJ;C
<b€=9<%
.c'()
8.Ha*+'()C
<?'()HIJ*3'()
*+,-P)HIJ;C<}+
,-P)HIJ;C<(.
?7<3‡*+$,-ˆ?
*+3b'()2,?(S
E"*3X"
*+HAU*+31
(2HIJ(!!‚*+
3FL%IJ
8b*3%eGA
@68*+<2H
IJ;C<(.H
@L?*L?'();\;
[*3E@A(}TAM
*LP'=
%B<*3-($*>=H
IJ.(@(>8C<?
A(H'Ye[Z

*3
B>B<YB>;\;[Z)V
><2('*3C<
*3(AƒA3\G2,b

91Ye[Z

u>
=B'(%C<
B<
}+<2sHIJ;C<
b(S<1*3>#
B<t'()
p*3-"--
P94h
(
…
2
23-4.c
;248.
c>BnAM$-L
2C$YV
9Zh
(
…
*1PB'<3@`f
ds43K>9
€(,og‰ap*3
AG(2BnAM.
4
x-"--
\#-o.K>B#P'
*3b8BC<*EYla5
BC<TZ*3PU
BC,o



p@6>#,
8B*1
.
'<>b
9:*3E6'
2>#
3H"?9
2:?z'-"

9:8<3
(s6'=
(7'8
9:t p3>A+<3
V,$'<>
89:
8'<>
KBnAMz_ JvY&555
-BZapJvY 5Š555-BZ*3
A+b
2#p_Jv.i,o
J~*3g?9:
>P9|W,
oD(M(F`5Pa55
Y&P ;B"Z.i,o}
d?9:>P
9(WD-<R-
-"`5P`5P`5
92:2C*

L8?HF
#UBC6'
2L?E8
?2#QAT*1C
:-b'<>
D92:u
.C-($8
'<>"

<%(E
Cm3%`5f
Yt p
3Z?_3%m5;p5f
dC*1'
<>Dm
3K%m5;p5f?_
3%l05ft p
3
6'"7>#,
*RAW2#QL
AM
'<>YD&r#
&ZdsLAMT<3
(D<1
FX:*3
2'/‹Y4?4?
3?#<1Z


`cE8.


<3*R<-B
('2H'3E
8b>LU_$
@cb<36'
1?-#L2E„C<?
-#L*3
C'<
c'18-M
'()<S(S8*R<
*3-#L
1„*R(!d1(
bEA%GA?'-
-M?S>-
\G$A1*E<S(S
P:D(Mb$>
#|a
"
;BG$A-"#=
9<Rh2*3=2
**
Y'
"""Zr
;BG$A-'--M
31?@(U-
<G!
YABŒ,Z*32*Y'E@Zr
;BG$A(-
Mi9<R[i„
vBi<<iY2

(>(E@Z*3P9U
**Y'"""Z
v#L2E;C<
v#L2E„B<%3
i*3,$3b$
C'<
JL'<=*+
#**3(BGQF
C:-
BC2R<2<3/*3
>6iLB
}1/^&?a5
;



OB
}1pf\hYJ\Z/^? 5
;



OBJL'<-M
*3?'<>
*3EA3<1-*3
H<(BnAM
(†?B<@2>-
sB<*1(2#
QC'1?C
'<*3CQFB<-

Q<2
Av#Lb
•(DbA
ea
;
822T<3-#
Lb74'*3
Ye[Z *3C+<33
-4P8*sPQ
;\;[
•(Db-M
*3<%PQ?V<dOI?3
<>PQ?
#Ay?od
ea
;
1>C:-(?
)BwQF2<%.V<Q
FC:-2b-M
(U8


.(D3-MBA{
%.
4BnAM'#1
%YvŽ\/Z(S>-
A+vŽ\/
<>1#z ; 5f
."L?4-#Q3
<>$+<%t'*E$

6A#1(S>-
b$BnAMvŽ\/*3S
>-b324E
VV<-($#
2#Q<3*8b
.([vBnAM
vŽ\/$%'-V<1O'
2ATS>-3b
AM$%'-V<1O'
2ATu<3QBM
8}D2C<>"
C<1'<X>
*3S>-A1A%
>-'<3A{?(7<>
8s>-
'3>-*3(6
V<1O'2AT
E<>-M>P9
=28
3B#P'*3T
>'-MBA{
z5`;a<O552IJ+
i4*EBM*3@6
82'
BnAM'2n1
*3'<3
A+?`; ?`fIJ?#BM
`5fB_5-)*3
B1Y•
a

^5?p`f•
p
Z?
!?V<iiŒdOI•5?_*3-+
>-*12TRb
 „d-<i\•
v<AiBYJ\Z
dHCz?#1
C `f;<>A+?`; ?`fI?
#BM`5fB`5-)
a;'BA{ 
}<-<iY}Z
.3-4T<3B•
*<-<iYA4ZŽ#1
Ca5f?<>A+?`; f
PQY<TZ?#BM4
`5fB55-)?%(
BM ?2:A3

'BA{a
v<P<YvZ
ŽC-<i-nt>-?
#_5fYN<dOIb
$A5? mZ?b$%
BM ?
?/(D>6
(A3
%-M@3b$
t'%-n$-M
-+>-*14@

}1.cA+'
BA{<%v?*1.G
4b$A+<%#,<3
v<i}B(iiYv}Z

`'()8.*3
c
v4@H;\;[?
i(is;\;[*3i<?
1Az‘%PQ
8b
k;\;[PB<A(
2#`5;&5f$6
I?b*(F=9<>
KIJ?2T1X*3P
12M?E1?(!
kPB•iB
`; 5f$6IJ?
4bA%
&
g\
a
[
a
?$6D
*\bb$$B
_g\[pA%,$'&
%
k%I8b?A
1

v4(S8IJ
kS(Si<b2#(C<3p
*3;\;[b(S pfFi
hi<A;Bi(iA2T12#
(C<3`; `’T1#
U*36
C'8.
k<S=#$6*32T
1>=9UV<
dOI*3L8bIJ
.(bIJ>8bC*3
V<dOI'-D=#b
2T1z5;`q?F2V
<dOIDU2#a;`
<S(Sb2T1l`5D
`,-
d(b

kd1(2#(Ci<
;\;[?<3<>1sU
<2A(?|s<1-;
\;[>13'2
.?oA1f
kd1<2b7|(
B#-o;\;[29'
2.92dbV>#
-b2.9?<>1
32#Ub?
#Uz8
.


