Công nghệ bê tông và bê tông đặc biệt phần 6 pdf

115
- Vữa trát phun
- Các tấm bê tông mỏng tránh lộ cốt liệu sau khi ñổ
- Thi công phụt
Nhiều chất làm chậm ñông cứng có tác dụng hoá dẻo và cuốn khí. ðó ñặc biệt là
trường hợp của các a xit hữu cơ và các lignosulfonat.
6. Phụ gia cải biến ñộ bền ñối với các tác dụng vật lý hoá học
6.1. Chất kỵ nước trong khối bê tông.
ðó là các phụ gia cải thiện tính chống thấm nước dưới áp lực của bê tông và
chống ẩm bằng cách ngăn sự hấp phụ mao quản.
Các chất kỵ nước, bao gồm các hỗn hợp của các sản phẩm sau:
- Các chất bột mịn (Kieselguliv, Bentonit, Vôi béo, nhũ tương của chất dẻo)
- Các muối a xit béo (Stearat - oleat…)
- Các chất làm dẻo (Polime, lignosulfonat)
- Các sản phẩm khác (sulfat nhôm, chất keo nở phồn có gốc là tảo biển)
- Các chất tăng nhanh ñông cứng: clorua, sút,… trong trường hợp một trong các
sản phẩm là một chất cuốn khí hoặc một chất làm chậm ñông cứng.
Các chất kỵ nước tác ñộng trước hết về mặt vật lý là bít các lỗ rỗng và các ống
dẫn nhỏ nhơ vào các hạt rất nhỏ mà chúng chứa, hoặc là vào các sản phẩm kết tủa hoặc
nở phồng. Nhưng các chất kỵ nước chỉ có thể bít ñược các lỗ rỗng, nếu chúng tương
ñối nhỏ. Chúng không thể làm kín nước cho một loại bê tông xấu, phối hợp không tốt,
có những lỗ rỗng lớn hoặc những chỗ không ñồng nhất.
Các sản phẩm bán trên thị trường có dạng bột hoặc dạng lỏng. Liều lượng dùng
ñược ñề nghị nằm trong phạm vi từ 0,5 ñến 5% trọng lựng xi măng. Các chú ý giống
như trong trường hợp của các chất hoá dẻo.
Các ứng dụng chính như sau:
- Bê tông của các công trình thủy lợi: bể chứa, bể nước, kênh dẫn, bể bơi, tường
móng, chỗ trữ nước, silô.
- Vữa chống thấm: lớp phủ (ban công, hầm, gara, cầu, sàn nhà công nghiệp,…)
- Trát mặt ngoài, mối nối của khối xây, lớp phủ của ống dẫn cống, tuanen

6.2. Sản phẩm bảo dưỡng
Bê tông tươi phải ñược giữ một thời gian sau khi trộn ñể tránh mất nhiều nước
trong nó. Cần giữ cho bê tông ẩm ướt.

116
Một phương pháp hiện ñại, ñơn giản và thực tiễn, chỉ cần ít nhân công, bao gồm
việc phun lên bê tông tươi một sản phẩm bảo dưỡng ñể tạo thành sau ñó một màng liên
tục không thấm nước, nó tự mất ñi sau một vài tuần lễ, mà không ñể lại vết.
Nó ñược sản xuất từ năm 1950, ñầu tiên ở Mỹ, dùng ở Châu Âu và ñã dùng ở
Việt Nam từ năm 1995.
Các sản phẩm bảo dưỡng có gốc là:
- Nhựa, xi hoặc pavafin dạng nhũ tương nước
- Nhựa thiên nhiên hoặc tổng hợp hoà tan trong các dung môi ñặc biệt (dầu mỏ).
- Xi hoặc parafin hoà tan trong một dung môi dầu mỏ
- Cao su clo hoá
Các sản phẩm này không mầu hoặc có mầu ñể dễ dàng kiểm tra việc phun chúng.
Chúng ở dạng một chất lỏng nhớt ñể phun lên bê tông tươi, ở một khoảng cách ñến bề
mặt là 40 ñến 80cm hoặc rải ra. Lượng tiêu thụ biến ñổi từ 100 - 200g/cm
2
. Phổ biến
hiện nay ở Việt Nam là chất Antisob E, S.
Các sản phẩm bảo dưỡng ñược sử dụng cho các kết cấu sau:
- Lớp phủ mặt ñường, ñường ôtô, ñường băng và cầu
- Bảo vệ sàn lát, sàn, sân thượng
- Lớp phủ bờ kênh
- Tunnen và vòm
- Lớp phủ mặt của các bể chứa khác nhau
- Các lớp trát và lớp mặt.
Trước khi sử dụng các chất trên cần kiểm tra chính thức
của một uỷ ban

thường trực về chất dính kết thủy lực và phụ gia (COPLA).
Tuy vậy trong quá trình sử dụng vẫn không tránh ñược những sai sót.phát sinh là:
Từ sai sót về liều lượng, sự quá liều lượng cục bộ do sự phân bố sản phẩm không
tốt, sự không thích ứng với một vài chất dính kết.
Cũng chú ý rằng ngay cả có sự ñồng ý, cũng cần phải thực hiện việc kiểm tra trên
công trường và cần ñào tạo cán bộ về mặt này.
Cuối cùng, phải nhấn mạnh ñến việc là, dù dùng phụ gia nào, cũng không thể cải
thiện ñược bê tông có thành phần và công nghệ chế tạo không hợp lý.
7. Phụ gia siêu dẻo
Phụ gia siêu dẻo là loại phụ gia làm tăng ñộ sụt của bê tông ñến 4 lần (15-22 cm),
có thể bớt nước từ 20-30%. Nó ñược sử dụng ở mức ñộ hợp lý ñể vừa tăng ñộ dẻo (từ
8-12 cm) và tăng cường ñộ ñến 30% (do bớt nước).

117
Phụ gia siêu dẻo có tính tương thích với từng loại xi măng và cốt liệu. Vì vậy
trước khi sử dụng cần lưu ý hướng dẫn của nhà sản xuất và tiến hành các thử nghiệm
cần thiết.
Có 5 loại phụ gia siêu dẻo: Thế hệ 1 là A và thế hệ 2: B thế hệ 3 là C.
A1- Ligno Sul phonates (LS)
Là phụ gia siêu dẻo thế hệ 1 từ các chất cao phân tử tự nhiên LigIGNIN (từ gỗ và
senlulo) ñộ giảm nước tối ña là 10%, có thể làm chậm ninh kết, ñộ sụt giảm 30% sau
30 phút. Lượng dùng 2,5% xi măng
B1-Polime gốc sulphonated melamine (MFS)
Phụ gia siêu dẻo gốc URE và Phormadehyde có tác dụng giảm nước tối ña ñến
25% lượng dùng 1,5-2,5 Xi măng giảm ñộ sụt ñến 50% sau 40 phút và cho cường ñộ
sớm ( R
3
= 0,85R28), thời gian thi công ngắn, tỷ lệ N/X < 0,4 và phù hợp với khí hậu
nóng.
B

2
– Naphthalene Sulphonate Polycondesate : BMS
Nguồn gốc từ than ñá, giảm nước tối ña 25% - Lượng dùng 1,5-2,5%X, giảm ñộ
sụt ñến 50% sau 50 phút.
B
3
– Chất siêu dẻo thế hệ thứ hai : Vinglcopolymers VC
Thành phần chính là : Sunfonated Vinylcopolymers ( dầu thô)
Giảm nước tối ña ñến 30% lượng dùng 1,5-2% Xi măng ( lít ) . giảm ñộ sụt ban
ñầu ñến 50% sau 100 phút , tạo ra ñộ sụt ñến 22 cm, kéo dài thời gian thi công
C – Chất siêu dẻo thế hệ ba : PolyCarboxylates – (PC)
Gốc Polyme cao phân tử tổng hợp, giảm muội tới 40 % ( tỷ lệ N/X có thể ñến
0,27 ), bê tông có thể ñạt ñến ñộ sụt 22cm, cho chất lượng cao. Duy trì ñược tính công
tác trong thời gian dài.
Loại phụ gia ñặc biệt này có thể thay ñổi cấu tạo phân tử ñể phụ gia phù hợp với
các yêu cầu ñặc biệt. Với bê tông chất lượng cao thường dùng chất siêu dẻo PC, với bê
tông tự ñầm có thể dùng loại cải tiến là: Polyme Viscocrete (PV)
Lưu ý:
Các phụ gia siêu dẻo có thể thí nghiệm theo tiêu chuẩn Anh – BS 5075, ASTM –
C494. ở Việt Nam có thể chọn các chất siêu dẻo chế tạo trong nước và các sản phẩm
của SICA, của ðức, ý, của Mỹ. Cần tổ chức tuyển chọn với số lượng các chất siêu dẻo
ít nhất là 3 ñể có một chất siêu dẻo tối ưu.
Công thức hoá học của phụ gia siêu dẻo xem hình sau:

118

Hình 5.1. Công thức của các phụ gia siêu dẻo.

Các thí nghiệm về sự tương thích của các loại xi măng Nghi sơn, Bỉm sơn, Chinh
Phong với các chất siêu dẻo (về cường ñộ và ñộ sụt) ñược trình bày trên hình 5.2. và

5.3. theo thí nghiệm tại Bộ môn VLXD trường ðại học GTVT

0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 5 10 15 20 25 30
Nghi son 0,5l/100kgXM
Bim son 0,7l/100kgXM
Chinh phong 0,5l/100kgXM
Bim son 0,8l/100kgXM

Hình 5.2. Quan hệ giữa cường ñộ và thời gian, lượng phụ gia
Cường ñộ nén MPa

Ngày t


119
0
50
100
150
200

250
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Xuan Mai
Chinh phong
But son
Nghi son
§é sôt mm

Hình 5.3. Quan hệ giữa lượng phụ gia V với ñộ sụt của bê tông
8
. Phụ gia khoỏng
Các phụ gia khoáng thường dùng trong bê tông là: Tro nhẹ, Xỉ lò cao, muội Silic,
tro trấu và phụ gia meta caolanh.
8.1. Tro nhẹ
Tro nhẹ là sản phẩm ñược nghiền mịn các sản phẩm từ khói của nhà máy nhiệt
ñiện. ðường kính hạt từ 10 -:- 40 m ( tỷ diện từ 3000 -:- 5000 cm2/g ). Tro nhẹ có
thành phần chủ yếu là Si0
2
vô ñịnh hình có khả năng tác dụng với xi măng trong phản
ứng puzơlan. ðặc tính của tro nhẹ ñược xác ñịnh theo ASTM – C109 và loại F. Tro
nhẹ ñược dùng trong bê tông từ 10 -:- 25% so với lượng xi măng. Có thể dùng tro nhẹ
trong bê tông mác cao ñến 60 MPa và bê tông thuỷ công, bê tông làm ñường.
8.2. Xỉ lò cao
Phụ gia xỉ lò cao là sản phẩm khi làm nguội nhanh xỉ lò cao, nghiền mịn với tỷ
diện từ 4000 -:- 5000 cm
2
/g , có cấu tạo vô ñịnh hình. Xỉ lò cao có thể dùng ñể chế tạo
bê tông xỉ lò cao có tác dụng bền nước và tiết kiệm xi măng.
8.3. Muội Silic
Phụ gia muội Silic (Microsilica ) là sản phẩm của công nghiệp sản xuất Silicon,

thành phần chính là SiO
2
vô ñịnh hình. Kích thước hạt 0,1µm ( 1/100 ñường kính của
hạt xi măng). Liều lượng dùng 5 -:- 15% cho bê tông chất lượng cao, 15-:-20 % cho bê
tông cường ñộ rất cao. Khi sử dụng nên dùng cùng với chất siêu dẻo và chất làm chậm
ninh kết ñể ñảm bảo tính dễ ñổ cho bê tông.
Phụ gia
L/100kg
XM


120
Thành phần hoá học của muội silic chủ yếu là SiO2 và các Ô xýt khác (Bảng 5.1.
)
Bảng 5.1. Thành phần, tính chất của silica funme
Chỉ tiêu Phần trăm (%)
Thành phần hoá học
SiO
2

Al
2
O
3

MgO
Fe
2
O
3

CaO
Na
2
O
K
2
O
C
S

Các thành phần khác
Các tính chất vật lý
Khối lượng riêng
Tỷ diện
Kích thước hạt
Khối lượng thể tích

90-96
0,5-0,8
0,5-1,5
0,2-0,8
0,1-0,5
0,2-0,7
0,4-1
0,5-1,4
0,1-0,4

0,7-2,5

2,2 g/cm
3

20.000 m
2
/kg
0,1 micron
576kg/m
3


Muội silic và các hỗn hợp chứa muội oxit silic ñược sử dụng trong bê tông chất
lượng cao dùng xi măng PC40 trở lên nhằm tăng khả năng chịu lực, kết cấu chịu mài
mòn, giảm ñộ thấm nước . Muội ôxit silic là một sản phẩm phụ lấy ra từ quá trình tái
sản xuất thạch anh với than ñá trong các lò hồ quang ñiện trong ngành công nghiệp sản
xuất silicon và các hợp kim sắt - silicon. Muội này có hàm lượng dioxit silicon vô ñịnh
hình cao và chứa các tinh thể hình cầu rất mịn thu ñược từ khí thoát ra khỏi lò.
Muội silic bao gồm các hạt thuỷ tinh rất mịn với một diện tích bề mặt lên tới
20.000 m
2
/kg khi ñược ño bằng kỹ thuật hấp phụ ni tơ. Sự phân bố về mặt kích thước
hạt của một loại khói oxit silic ñiển hình cho thấy hầu hết các hạt ñều nhỏ hơn 1micro
(1µm), ñường kính trung bình khoảng 0,1µm nhỏ hơn kích thước của hạt xi măng gấp
khoảng 100 lần. Khối lượng riêng của muội silic phố biến là 2,2g/cm
3
, nhưng cũng có
thể cao hơn (2,5 g/cm
3
).
Theo ASTM C 1240 - 93, muội silíc có thành phần hoá học ñược qui ñịnh như

trong bảng 5.2.
Bảng 5.2 - Tiêu chuẩn ASTM về muội silic
( Các qui ñịnh sau ñây ñược lấy nguyên văn từ ASTM C 1240 - 93 )

Các yêu cầu hoá học
- Hàm lượng Si0
2
tối thiểu là 85%

121
- ðộ ẩm của muội si lic, tối ña là 3%
- Lượng mất khi nung , tối ña là 6% . Diện tích bề mặt rỗng : 15-30 m
2
/g
Các yêu cầu khác

- ðộ mịn : Lượng sót tích luỹ trên sàng 45µm (N
o
325) , không lớn hơn 10% .
- ðộ hoạt hoá puzơlan
+
: Với xi măng Poóc lăng , xác ñịnh ở tuổi 7 ngày tối thiểu
85% .
- Mức ñộ ñồng nhất : ðộ ñặc và ñộ mịn của các mẫu thử ñược lấy từ một nguồn muội
silíc không thay ñổi quá 5% so với trị số trung bình ñã ñược xác lập bởi 10 kết quả thí
nghiệm ñã có hoặc bởi tất cả các kết quả thí nghiệm ñã có nếu số kết quả thí nghiệm
ñó nhỏ hơn 10.
* Cần chú ý tránh sự kết tụ của các hạt vật liệu cực nhỏ.
+
ðộ hoạt hoá Puzôlan ñược xác ñịnh từ phép ño cường ñộ chịu nén của bê tông

dùng muội silic. ðây là phép ño phản ứng của muội silic với xi măng ñược cung cấp
và có thể thay ñổi tuỳ theo nguồn cung cấp của cả muội si lic và xi măng. Nhà cung
cấp sản phẩm muội si líc cần ñược công bố chỉ tiêu này .
Muội silic có hàm lượng ôxit silic và ñộ mịn cực cao nên là vật liệu có tính
pyzôlan cao. Muội silic phản ứng với vôi trong quá trình hydrat hoá xi măng ñể tạo ra
hợp chất kết dính bền vững - CSH. Ở Việt Nam có thể sử dụng muội silic ñược chế tạo
từ các công ty của Thuỵ Sỹ, ðức, Ý ñang bán trên thị trường Việt Nam.
Ở châu Âu và Mỹ thường pha MS vào xi măng ñể có ñược xi măng mác rất cao ñến
100, 200MPa. Liều lượng muội silic thường từ 5-20%
Bảng 5.3. Thành phần hoá học của xi măng có chứa Silica Funme (%)
CaO SiO
2
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
MgO SiO
3
K
2
O Na
2
O Lol
Xi măng
loại 5
63.78 20.59 3.66 6.10 0.95 2.13 0.48 0.26 2.05

Muội
silic
2 90 1.5 1.5 0.8 - - - -

Bảng 5.4. Cường ñộ nén ở 28 ngày xi măng và xi măng EMC thí nghiệm ở nhiệt ñộ
20
0
C
Cường ñộ nén, MPa
Xi măng không cải tiến Xi măng cải tiến, EMC
Liều lượng MS
trong xi măng, %
OPC RHPC Anl OPC RHPC Anl

122
0 89.5 88.7 94.7 - - -
5 96.7 94.1 105.0 70.0 54.0 165.4
10 98.4 96.3 108.0 180.5 164.0 172.3
20 - - - - - 205.0

8.4. Tro trấu
Tro trấu là sản phẩm thu ñược từ quá trình ñốt trấu, có thành phần chủ yếu là
SiO
2
vô ñịnh hình, tỷ diện 5000 -:- 6000 cm
2
/g. Tro trấu có phản ứng puzơlan hoá với
ximăng. Bê tông dùng tro trấu có ñộ bền nước cao và tiết kiệm ñược xi măng. Tro trấu
siêu mịn cũng có thể ñược dùng chế tạo bê tông chất lượng cao.
8.5. Phụ gia khoáng hoạt tính Meta caolanh

Khoáng meta caolanh ñược nghiền mịn là một loại bột mịn bổ xung thành phần
hạt mịn trong bê tông. Bê tông có bột mịn có thể dùng trong các kết cấu bê tông cốt
thép mỏng, hoặc các bê tông phun, bê tông tự ñầm và bê tông chất lượng cao.

CÂU HỎI ÔN TẬP
1. Phân loại phụ gia bê tông xi măng theo Hiệp hội quốc gia về phụ gia của Pháp?
2. ðặc tính, vai trò, và phạm vi sử dụng của phụ gia siêu dẻo?
3. ðặc tính, vai trò và yêu cầu về chất lượng của các loại phụ gia khoáng hoạt
tính?






123
Chương 6
CƯỜNG ðỘ CỦA BÊ TÔNG

1. Cường ñộ chịu nén của bê tông.

Cường ñộ chịu nén của bê tông là một trong những tính chất quan trọng nhất của
bê tông, là chỉ tiêu quan trọng ñể ñánh giá chất lượng của bê tông mặc dù trong một số
trường hợp thì ñộ bền và tính chống thấm còn quan trọng hơn. Có thể nói cường ñộ là
bức tranh tổng quát về chất lượng của bê tông vì cường ñộ của bê tông liên quan trực
tiếp ñến cấu trúc của hồ xi măng ñã ñông cứng, cấu trúc của bê tông. Mặc dù cường ñộ
không trực tiếp ñánh giá các tính chất khác như ñộ bền, ñộ ổn ñịnh của bê tông,
nhưng cường ñộ phụ thuộc rất lớn vào tỷ lệ nước/ximăng trong bê tông. Mà tỷ lệ
nước/xi măng lại ảnh hưởng rất lớn ñến ñộ bền, ñộ ổn ñịnh thể tích và nhiều tính chất
khác liên quan ñến ñộ rỗng của bê tông. Do ñó cường ñộ chịu nén của bê tông ñược sử

dụng quy ñịnh, ñể ñiều khiển và ñánh giá chất lượng bê tông. Cường ñộ chịu nén của
bê tông biến ñổi trong phạm vi rộng từ 15 – 300 MPa. Bê tông truyền thống có cường
ñộ là 15 – 50 MPa. Bê tông chất lượng cao có cường ñộ từ 60 – 100 MPa. Bê tông
cường ñộ rất cao có cường ñộ từ 100 – 300 MPa ( xem hình 6.1)
Cường ñộ của bê tông phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:
- Chất lượng và hàm lượng của các vật liệu thành phần.
- Mức ñộ thuỷ hoá của xi măng.
- Thủ tục và thời gian nhào trộn hỗn hợp vật liệu.
Các tính chất của các vật liệu thành phần ảnh hưởng ñến cường ñộ bê tông là:
- Chất lượng của cốt liệu nhỏ và cốt liệu lớn.
- Hồ xi măng và tính dính bám của hồ xi măng với cốt liệu (tính chất của vùng
chuyển tiếp).

Hình 6.1. Phân loại bê tông theo cường ñộ

124
Những yếu tố này ảnh hướng ñến cấu trúc vĩ mô và vi mô của bê tông, bao gồm: ñộ
rỗng, kích thước và hình dạng lỗ rỗng, sự phân bố các lỗ rỗng, hình thái của sản phẩm
thuỷ hoá và sự dính bám giữa các hạt rắn.
Cường ñộ chịu nén của bê tông ñược xác ñịnh trên mẫu bê tông tiêu chuẩn, ñược
bảo dưỡng 28 ngày trong ñiều kiện tiêu chuẩn.
Theo tiêu chuẩn của Việt Nam, mẫu tiêu chuẩn ñể xác ñịnh cường ñộ bê tông là
mẫu hình hộp lập phương có cạnh 150x150x150mm, bảo dưỡng trong ñiều kiện t =
20-25
o
C, W = 90 - 100%.
Theo ACI thì mẫu tiêu chuẩn ñể xác ñịnh cường ñộ bê tông là mẫu hình trụ tròn có
kích thước: d = 6 in và h = 12 in (~150x300mm), và ñược bảo dưỡng ẩm.
Cường ñộ chịu nén của bê tông thường từ 15-50 MPa chất lượng cao hiện nay ñã
sử dụng từ 42MPa (6000 psi) ñến 138 MPa (20'000 psi) và thường dùng bê tông có

cường ñộ khoảng 84 MPa. Theo lý thuyết bê tông chất lượng cao có thể có cường ñộ
nén tuổi 28 ngày từ 110-300 MPa.
2. Các yếu tố ảnh hưởng ñến cường ñộ của bê tông xi măng.
2.1. Tỷ lệ nước/ximăng:
Với bê tông ñã ñầm chặt hoàn toàn, cường ñộ của nó ñược lấy tỉ lệ nghịch với tỉ tệ
N/X. Sự phụ thuộc của cường ñộ bê tông vào tỷ lệ N/X thực chất là phụ thuộc vào thể
tích lỗ rỗng tạo ra do nước dư thừa. Mối quan hệ này ñã ñược ñặt ra bởi quy tắc do
Duff Abrams thiết lập vào năm 1919. Ông ta ñã tìm ra cường ñộ chịu nén theo công
thức sau:
C/W
2
1
c
K
K
f =
,
trong ñó: W/C là tỉ lệ nước/ximăng của hỗn hợp (thường ñược tính theo thể tích)
K
1
, K
2
: là hằng số thực nghiệm
Dạng tổng quát của ñường cong thể hiện mối quan hệ giữa cường ñộ và tỉ lệ N/X
ñược ñưa ra trong hình 6.2.

Hình 6.2. Quan hệ giữa cường ñộ bê tông với tỷ lệ nước/ximăng

125
Quy tắc Abrams, mặc dù ñược thành lập một cách ñộc lập nhưng vẫn tương tự như

một quy tắc chung do Rene Feret thiết lập năm 1896 ở chỗ chúng ñều gắn cường ñộ
của bê tông với thể tích nước và xi măng. Công thức của quy tắc Feret l
à:
2
c
awc
c
.Kf






++
=
,
trong ñó: f
c
: là cường ñộ của bê tông.
c, w, a : lần lượt là thể tích tuyệt ñối của ximăng, nước và không khí
K : là hằng số
Có thể nói một cách khác là tỉ lệ N/X xác ñịnh ñược ñộ rỗng của ximăng ñông cứng
tại các thời ñiểm của quá trình hydrát hoá. Do ñó cả tỉ lệ N/X và ñộ ñầm chặt ñều ảnh
hưởng ñến thể tích lỗ rỗng trong bê tông, và ñiều này giải thích vì sao có thể tích
không khí trong bê tông ở công thức Feret.
Hình 6.2. thể hiện phạm vi giá trị của tỉ lệ N/X là có hạn chế. Tại giá trị rất thấp của
tỉ lệ N/X thì ñường cong không liên tục và không xảy ra hiện tượng ñầm chặt tuyệt
ñối. Vị trí thực tế của ñiểm khởi ñầu phụ thuộc vào cách thức ñầm hợp lý. Dường như
là hỗn hợp có thành phần bao gồm tỉ lệ N/X thấp còn ximăng nhiều (khoảng 530

kg/m
3
) thì biểu hiện sự giảm dần của cuờng ñộ khi dùng cốt liệu hạt lớn. Do ñó, ở
những tuổi muộn hơn của các loại hỗn hợp này thì một tỉ lệ N/X thấp hơn sẽ không
dẫn ñến chất lượng cao hơn. Biểu hiện này có thể là do ứng suất gây ra bởi sự co ngót
mà sự cản trở của nó bởi các hạt cốt liệu gây ra nứt trong vữa ximăng hoặc là do sự
hao hụt của bột ximăng.
Mặc dù, quy tắc về tỉ lệ N/X ñã bị phê phán là không phải là một nguyên tắc trực
tiếp thích ñáng, nhưng trong thực tế thì tỉ lệ N/X là một yếu tố quan trọng nhất ñối với
cường ñộ của bê tông ñầm chặt hoàn toàn. Gilkey ñã phát biểu như sau: “Với một loại
ximăng nhất ñịnh và cốt liệu hợp lý, một hỗn hợp làm việc của ximăng, cốt liệu và
nước (với các ñiều kiện nhào trộn, ñổ và kiểm tra như nhau) có thể phát triển cường ñộ
ñược thì chịu ảnh hưởng của các yếu tố sau:
a. Tỉ lệ nước/ximăng
b. Tỉ lệ ximăng/cốt liệu
c. Cường ñộ, ñặc tính bề mặt, hình dạng, cường ñộ và ñộ cứng của hạt cốt liệu
d. Kích thước lớn nhất của hạt cốt liệu
Ta có thể coi yếu tố (b) và (d) là không quan trọng bằng yếu tố (a) khi sử dụng cốt
liệu có kích thước lớn nhất khoảng 40 mm. Tuy nhiên, các yếu tố này vẫn ñược nêu ra
vì: như Walker và Bloem ñã chỉ ra là “cường ñộ của bê tông là kết quả của: cường ñộ
của vữa; sự dính kết giữa vữa và các hạt cốt liệu; cường ñộ của hạt cốt liệu, thể hiện
bằng khả năng chống lại các ứng suất tác dụng lên nó”.
Các tác giả Belaiep Alekxande, Ivanop, Kakiraki ñề nghị quan hệ cường ñộ và tỷ lệ
N/X theo qua hệ Hypebol, ñể xác ñịnh qua hệ giữa cường ñộ nén và tỷ lệ X/N từ 1,2 ÷
2,5 và tỷ lệ X/N=0,8 ÷ 2,8.

126
Như vậy trong giai ñoạn ñầu các tác giả chỉ nghiên cứu ñến tỷ lệ N/X từ 1,8 ñến
2,5.
Khi tỷ lệ N/X ≤ 2,5 tác giả Bolomây ñã có những công bố công thức:

,5,0






−=
X
N
ARR
Xb

trong ñó: R
b
- Cường ñộ bê tông
A - Hệ số thực nghiệm xét ñến chất lượng cốt liệu
R
x
- Cường ñộ xi măng
Khi xét X/N ≥ 2,5 CKrataep (Nga) công bố công thức

,5,0






+=

N
X
RAR
Xib

trong ñó : A
i
– hệ số thực nghiệm
Tỷ lệ X/N có thể biến ñổi từ 1÷ 6. Khi tỷ lệ X/N=2,6 hay tỷ lệ N/X=0,38 là tỷ lệ
quá trình thuỷ hoá xi măng ñạt tối ña ñến 100%. Khi tỷ lệ X/N ≥ 2,6 cường ñộ bê tông
vẫn tăng nhưng không theo qui luật cũ mà tốc ñộ tăng chậm hơn. Nếu không sử dụng
các công nghệ trộn ñặc biệt, sử dụng phụ gia tăng dẻo ñể kích thích quá trình thuỷ hoá
hoặc sử dụng các chất khoáng siêu mịn ñể chống vón cục hạt xi măng và giảm nhiệt ñộ
của bê tông thì tuy cường ñộ ñược tăng lên nhưng chất lượng của bê tông sẽ giảm
xuống. Tỷ lệ X/N ≥ 2,6 ñược áp dụng trong bê tông chất lượng cao hoặc cường ñộ rất
cao.

Khi tỷ lệ N/X biến ñổi từ 0,4 ÷ 1,5 cường ñộ bê tông giảm từ 100% ñến còn khoảng
10% (xem hình 6.3).

127

Hình 6.3. Quan hệ giữa cường ñộ tương ñối và tỷ lệ N/X

Trong thực tế nếu tỷ lệ N/X là cố ñịnh nhưng lượng nước ñể pha trộn tăng lên bê
tông ít bị thay ñổi cường ñộ, nhưng ñộ dẻo và tính dễ ñổ có phần thay ñổi. Lượng nước
trong hỗn hợp bê tông phụ thuộc vào kích cỡ của cốt liệu và tính dễ ñổ yêu cầu ñã
ñược nêu trong các tiêu chuẩn
2.2. Tỷ lệ gel/khoảng trống (gel/space ratio):
Thông thường, cường ñộ tại bất cứ tỉ lệ N/X nào cũng phụ thuộc vào: mức ñộ hydrat

hoá của ximăng và các tính chất hoá học, lý học của nó; nhiệt ñộ xẩy ra hydrat hoá;
thành phần không khí của bêtông; và cả sự thay ñổi của tỉ lệ N/X hữu ích và sự hình
thành vết nứt do mất nước. Thành phần ximăng trong hỗn hợp và tính chất của mặt
tiếp xúc giữa ximăng và cốt liệu cũng có liên quan.
Do ñó sẽ ñúng hơn nếu ta coi cường ñộ liên quan tới sự tập trung của các chất cứng
của quá trình hydrát hoá ximăng vào những vị trí thích hợp với chúng. Powers ñã xác
ñịnh ñược mối liên quan giữa sự phát triển cường ñộ và tỷ lệ Gel/khoảng trống. Tỉ số
này ñược ñịnh nghĩa là tỉ số giữa thể tích của vữa ximăng ñã hydrát hoá với tổng thể
tích của ximăng hydrát hoá và các mao dẫn.
Chúng ta biết rằng ximăng khi hydrát hoá sẽ chiếm thể tích gấp 2 lần thể tích thật
của nó. Các sản phẩm của quá trình hydrát hoá của 1ml ximăng sẽ chiếm khoảng 2,06
ml; mặc dù không phải tất cả ñều tạo thành gel nhưng ta có thể coi xấp xỉ là như thế.
Thể tích gel là 2,06cv
c
α, và tổng không gian cần thiết cho gel là cv
c
α + w
0
. Do ñó,
tỉ số gel/khoảng trống là:

128
c
w
v
v
r
c
c
0

06,2
+
=
α
α

c : khối lượng ximăng
v
c
: thể tích khối lượng thể tích ñơn vị của ximăng
w
0
: thể tích của nước nhào trộn
α : hệ số tỷ lệ phần ximăng hydrát hoá
Lấy thể tích một ñơn vị khối lượng ñặc của ximăng khô là 0.319 ml/g thì tỉ số
gel/khoảng trống trở thành:
c
w
r
0
319,0
657,0
+
=
α
α

Cường ñộ nén của bêtông thí nghiệm bởi Powers là 234.r
3
Mpa (34000r

3
psi). Mối
quan hệ thực sự giữa cường ñộ nén của vữa và tỉ số gel/khoảng trống ñược thể hiện
(hình 6.4.). Có thể thấy là cường ñộ gần như tỉ lệ với căn bậc 3 của tỉ số gel/ khoảng
trống, và con số 234 Mpa (34000 psi) thể hiện cường ñộ ñạt ñược khi tỷ lệ gel/khoảng
trống = 1 với loại ximăng và loại mẫu ñã sử dụng.

Hình 6.4. Quan hệ giữa cường ñộ chịu nén của hồ XM với tỷ lệ gel/khoảng trống
2.3. Ảnh hưởng ñộ rỗng:
Các phần trước ñã chỉ ra rằng cường ñộ của bêtông về cơ bản là một hàm của thể
tích lỗ rỗng có trong nó. Quan hệ giữa cường ñộ và tổng thể tích lỗ rỗng không phải là
một ñặc trưng duy nhất có ở bêtông mà nó cũng ñược tìm thấy trong các vật liệu dòn
khác mà trong ñó nước thoát khỏi phía sau các lỗ rỗng: ví dụ, cường ñộ của nhựa cũng
là một hàm trực tiếp của thành phần lỗ rỗng. Hơn thế nữa, nếu cường ñộ của rất nhiều

129
loại vật liệu khác nhau ñược biểu diễn ở dạng phân số của lần lượt các cường ñộ ñó tại
ñộ rỗng bằng 0, thì rất nhiều vật liệu sẽ tuân theo cùng một quan hệ giữa cường ñộ và
ñộ rỗng. Mô hình chung này là nhằm ñể hiểu rõ vai trò của các lỗ rỗng ñối với cường
ñộ của bêtông và cũng chỉ ra rất rõ tại sao bê tông khi ñầm chặt, tức là có ñỗ rỗng rất
nhỏ, lại có cường ñộ rất cao.
Nói một cách chính xác, cường ñộ của bêtông bị ảnh hưởng bởi thể tích của tất cả
các lỗ rỗng trong bêtông như : không khí bị lẫn vào (entrapped air), các lỗ mao dẫn,
các lỗ gel, và không bị hút vào (nếu có).
Ảnh hưởng của thể tích lỗ rỗng ñến cường ñộ có thể biểu diễn bằng hàm số sau:

n
0,cc
)p1(ff −=
hoặc f

c
=f
c,o
d
n

trong ñó:
p : ñộ rỗng, là tỷ số giữa thể tích của các lỗ rỗng và tổng thể tích của bêtông
f
c
: cường ñộ của bêtông với ñộ rỗng p
f
c,0
: cường ñộ khi ñộ rỗng bằng 0
n : hệ số.
d: ñộ ñặc của bê tông
Tuy nhiên dạng chính xác của quan hệ này thì không thể xác ñịnh rõ ràng ñược.
Những thí nghiệm làm ñối với ximăng bị ép và xử lý nhiệt cũng như ñối với hỗn hợp
ximăng bình thường vẫn chưa cho ta biết rõ ràng liệu logarit của ñộ rỗng tỷ lệ tuyến
tính với cường ñộ hay với logarit của nó. Cường ñộ của hợp chất ximăng càng cao thì
nó càng tỷ lệ tuyến tính với ñộ rỗng.
Quan hệ giữa cường ñộ và tỷ lệ phần trăm của ñộ rỗng ñược trình bày ở hình 6.5.
trong ñiều kiện dưỡng hộ ở ñiều kiện nhiệt ñộ cao.

Hình 6.5. Quan hệ giữa cường ñộ và ñộ rỗng

130
Ảnh hưởng của ñộ rỗng ñến cường ñộ của hỗn hợp ximăng ñã thuỷ hóa ñược
nghiên cứu rất rộng rãi. Cần phải rất cẩn thận trong việc chuyển ñổi các kết quả quan
sát những mẫu hỗn hợp ximăng trong phòng thí nghiệm sang thành các giá trị sử dụng

của bêtông, nhưng biết về ảnh hưởng của ñộ rỗng ñến cường ñộ của hỗn hợp ximăng
là rất có giá trị.
Không có nghi ngờ gì khi ñộ rỗng ñược ñịnh nghĩa là tổng thể tích của toàn bộ thể
tích các lỗ rỗng lớn hơn lỗ rỗng của gel, thể hiện bằng phần trăm của toàn bộ thể tích
của hỗn hợp ximăng ñã thuỷ hoá, là một yếu tố cơ bản ảnh hưởng ñến cường ñộ của
hỗn hợp ximăng. Một quan hệ tuyến tính giữa cường ñộ và ñộ rỗng, trong phạm vi từ
khoảng 5 ñến 28%, ñã ñược thiết lập bởi Rossler và Odler. Ảnh hưởng của các lỗ rỗng
có ñường kính nhỏ hơn 20 nm (nano mét) ñược bỏ qua. Kết quả là ngoài tổng ñộ rỗng
thì ảnh hưởng của sự phân bố kích cỡ lỗ rỗng ñến cường ñộ cũng ñược xem xét. Nói
chung, với một ñộ rỗng cho trước thì các lỗ rỗng càng nhỏ sẽ dẫn tới cường ñộ của hỗn
hợp ximăng càng cao.

Mặc dù ñể thuận tiện thì kích cỡ của lỗ rỗng ñược thể hiện thông qua ñường kính
của nó, nhưng không có nghĩa là tất cả các lỗ rỗng ñều có dạng hình trụ hay hình cầu:
“ñường kính” thể hiện một hình cầu với cùng một tỷ số giữa thể tích và diện tích bể
mặt như là tổng các lỗ rỗng. Chỉ có những lỗ rỗng vĩ mô với ñường kính lớn hơn 100
nm thì mới xấp xỉ là hình cầu. Những lỗ rỗng hình cầu bắt ñầu hình thành từ những bọt
khí còn sót lại hoặc từ việc sắp xếp không hoàn thiện của các hạt ximăng nhưng chúng
không dễ dàng tìm thấy trong khi ño ñộ rỗng bởi vì chúng chỉ có ảnh hưởng ñến những
lỗ rỗng ngay sát cạnh chúng mà thôi.
Sự phụ thuộc của cường ñộ của hỗn hợp ximăng vào ñộ rỗng của nó và sự phân bố
kích cỡ lỗ rỗng là có cơ sở. Các tài liệu nghiên cứu cho thấy thỉnh thoảng người ta
cũng xem xét ñến quan hệ giữa cường ñộ và thành phần thạch cao trong ximăng,
nhưng kết quả trên thực tế là thành phần thạch cao ảnh hưởng ñến quá trình thuỷ hoá
của ximăng và sự phân bố lỗ rỗng trong hỗn hợp ximăng ñã thuỷ hoá. Tuy nhiên vấn
ñề trở nên rất phức tạp bởi vì thực tế là rất nhiều phương pháp xác ñịnh ñộ rỗng khác
nhau cùng cho kết quả như nhau. Lý do chính của vấn ñề này chính là quá trình ño ñạc
ñộ rỗng, ñặc biệt là nếu bớt ñi hay thêm nước vào, ảnh hưởng ñến cấu trúc của hỗn
hợp ximăng ñã thuỷ hoá. Cook và Hover ñã nghiên cứu về tác dụng của việc ñưa thêm
thuỷ ngân vào nghiên cứu hệ thống lỗ rỗng của hỗn hợp ximăng. Phương pháp này giả

thiết rằng các lỗ rỗng rất nhỏ so với chiều sâu của nó, trong khi ñó, trên thực tế một vài
lỗ rỗng có miệng rất hẹp; ñiều này làm sai ñi các giá trị của ñộ rỗng ño ñược bằng
dụng cụ ño ñộ rỗng có thuỷ ngân.
Như ñã nói ở trên, hầu hết các nghiên cứu thực nghiệm về ñộ rỗng của hỗn hợp
ximăng thuỷ hoá ñều ñược thể hiện trên những mẫu của hỗn hợp này hoặc của vữa
ximăng. Trong bêtông, ñặc ñiểm các lỗ rỗng của ximăng thuỷ hoá có khác ñôi chút do
có ảnh hưởng của các hạt cốt liệu lớn trong hỗn hợp ximăng và nước ñến những hạt
xung quanh nó. Winslow và Liu ñã chỉ ra rằng, với cùng một thành phần hỗn hợp và ở

131
cùng mức ñộ thuỷ hoá, thì sự có mặt của cốt liệu lớn dẫn ñến sự tăng ñộ rỗng; thậm
chí sự có mặt của cốt liệu nhỏ cũng có ảnh hưởng ñến tăng ñộ rỗng nhưng nhỏ hơn. Sự
khác nhau về ñộ rỗng giữa bêtông và hỗn hợp ximăng với cùng một tỉ lệ N/X tăng tỉ lệ
với quá trình thuỷ hoá và phát sinh do trong bêtông có sự tồn tại của nhiều lỗ rỗng lớn
hơn trong hỗn hợp ximăng.
2.4. Ảnh hưởng của cốt liệu:
Trong bê tông tỷ lệ thể tích cốt liệu thường chiếm từ 50 ÷ 70%. Tỷ lệ thành
phần cốt liệu, loại cốt liệu, cấp phối hạt, ñộ lớn của cốt liệu và ñặc trưng bề mặt của
hạt cốt liệu có ảnh hưởng ñến cường ñộ và cường ñộ chống nứt của bê tông.
Cốt liệu lớn có cấp phối hạt hợp lý sẽ ñảm bảo các hạt xắp xếp chặt chẽ, ñộ rỗng
của bê tông nhỏ và như vậy cường ñộ bê tông cao.
Kích thước lớn nhất của cốt liệu cũng có ảnh hưởng khác nhau ñến cường ñộ của
bê tông. Nếu kích thước cốt liệu lớn thì diện tích bề mặt riêng nhỏ sẽ tiết kiệm xi
măng, cường ñộ chịu nén có thể tăng.
Cốt liệu có nguồn gốc là ñá Granit cho cường ñộ bê tông cao hơn khi cốt liệu là ñá
vôi hoặc ñá trầm tích (hình 6.6.)
Loại cốt liệu cũng có ảnh hưởng ñến sự phát triển cường ñộ bê tông theo thời gian
(Hình 6.7). Trên biểu ñồ hình 6.7 cho thấy cốt liệu từ ñá vôi, ñá biến chất cho kết quả
phát triển cường ñộ bê tông cao hơn bê tông cốt liệu từ ñá trầm tích và cuội sỏi.

Hình 6.6. Jonnes và Kaplan trình bày ảnh hưởng của loại cốt liệu ñến
cường ñộ chịu nén và chịu kéo bê tông.

132

Hình 6.7. Trình bày sự phát triển cường ñộ theo thời gian và loại cốt liệu

Hình 6.8. Quan hệ giữa tỷ lệ cốt liệu/XM ở tuổi 7 ngày với các tỷ lệ N/X

133

Hình 6.9. Quan hệ giữa cường ñộ chịu kéo và tỷ lệ thể tích cốt liệu

Khi tỷ lệ thể tích cốt liệu trong bê tông biến ñổi từ 40 – 80% thì cường ñộ bê tông
chịu nén và chịu kéo ñều tăng( Hình 6.8 và 6.9).
Bên cạnh thể tích thì hình dạng và kích cỡ của chúng cũng là những yếu tố quan
trọng. Hình dáng của các hạt cốt liệu và moñun ñàn hồi của chúng ảnh hưởng ñến
phân bố ứng suất và do ñó ảnh hưởng ñến tập trung ứng suất trong bêtông.
Hạt cốt liệu càng lớn thì sự cản trở co ngót của xi măng càng lớn sẽ gây ra nội ứng
suất trong hồ xi măng và tạo ra các vi vết nứt trong bê tông trước khi khai thác. ðây là
một yếu tố nguy hiểm ñối với bê tông chất lượng cao. Xu thế hiện nay là giảm dần
ñường kính lớn nhất của cốt liệu ñể tăng ñộ ñồng nhất và khả năng chống nứt cho bê
tông.
ðặc trưng bề mặt của cốt liệu ảnh hưởng ñến lực liên kết giữa cốt liệu với ñá xi
măng. Bê tông dùng sỏi tròn trơn thì vết nứt xảy ra ở ứng suất thấp hơn so với dùng ñá
dăm có dạng hạt nhám ráp, góc cạnh vì sự liên kết cơ học chịu ảnh hưởng của tính chất
bề mặt và hình dạng hạt cốt liệu lớn.
2.5. Quan hệ giữa cường ñộ và thời gian
Tuỳ theo tỷ lệ N/X khác nhau, cường ñộ bê tông ở 1, 3, 7, 28 ngày cũng phát triển
khác nhau (hình 6.10.).

134

Hình 6.10. Quan hệ giữa cường ñộ tương ñối giữa tỷ lệ N/X và thời gian

Với tỷ lệ N/X thấp thì ñạt ñược cường ñộ 3 ngày cao (cường ñộ sớm). Với bê tông
có tỷ lệ N/X = 0,4 ở ngày thứ 3 có thể ñạt ñược ñến 0,7 R
28
. Ở tuổi 7 ngày có thể ñạt
ñến 0,8 R
28
. Khi sử dụng tỷ lệ N/X thấp ñến 0,35 có thể ñạt ñược R
3
≥ 0,85 R
28
.
Khi tỷ lệ N/X từ 0,4 ; 0,53 ; 0,71 sự phát triển cường ñộ xi măng từ 1 ngày, 40 ngày
ở Châu Âu có thể tham khảo trên biểu ñồ sau (hình 6.11).

Hình 6.11. Sự phát triển cường ñộ theo thời gian
3. Cường ñộ chịu kéo:
Cường ñộ chịu kéo của bê tông khống chế vết nứt và ảnh hưởng ñến các tính chất
khác của bê tông như: ñộ cứng, khả năng dính bám với cốt thép, ñộ bền. Cường ñộ
chịu kéo còn liên quan ñến ứng xử của bê tông dưới tác dụng của lực cắt.
0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

R3

R7

R28

Tỷ lệ cường
ñ
ộ

T
ỷ
l
ệ
N/X


135
Bê tông có chất lượng cao thì cường ñộ chịu kéo cũng cao hơn. Tất cả các thử
nghiệm mẫu ñều xác nhận mức ñộ tăng cường ñộ kéo từ 30 -:- 60% tuỳ theo thành
phần của bê tông chất lượng cao. Việc cải thiện chất lượng của vùng chuyển tiếp giữa
hồ xi măng và cốt liệu có thể ñóng vai trò quan trọng trong việc gia tăng này.
Tuy nhiên cường ñộ chịu kéo của bê tông chất lượng cao tăng một phần rất nhỏ so
với việc tăng cường ñộ chịu nén.
Cường ñộ chịu kéo của bê tông ñược xác ñịnh bằng thí nghiệm kéo dọc trục hoặc
thí nghiệm gián tiếp như kéo uốn, kéo bửa.
3.1. Cường ñộ chịu kéo dọc trục:
Cường ñộ chịu kéo dọc trục của bê tông rất khó xác ñịnh, do ñó các số liệu rất hạn
chế và thường rất khác nhau. Nhưng người ta cho rằng cường ñộ chịu kéo dọc trục của
bê tông bằng khoảng 10% cường ñộ chịu nén. Quan hệ giữa cường ñộ chịu kéo f
t
và
cường ñộ chịu nén f
c
có thể biểu diễn theo dạng sau:
f

t
=k.(f
c
)
n

trong ñó hệ số k và n ñược xác ñịnh bằng thực nghiệm
n=1/2 – 3/4
Các nghiên cứu của ACI (American Concrete Inctitute) ñề nghị công thức:
f
t
=0.3.(f
c
)
2/3

Oluokyn ñã cải tiến công thức trên bằng công thức sau:
f
t
=0.2.(f
c
)
0.7

Các nghiên cứu của trường ñại học Delft trên mẫu ñường kính 120mm (4.7
inch), chiều dài 300mm (11.8 inch), có cùng cường ñộ với ñiều kiện bảo dưỡng khác
nhau. Kết quả cho thấy cường ñộ chịu kéo của mẫu ñược bảo dưỡng ẩm cho kết quả
cao hơn khoảng 18% so với mẫu bảo dưỡng khô. Các nghiên cứu khác tại Trường ðại
học Northwestern với các loại bê tông khác nhau có cường ñộ ñến 48 MPa cho thấy
cường ñộ chịu kéo dọc trục có thể biểu diễn theo cường ñộ chịu nén như sau:

f
t
= 6.5
c
f
(psi)
hay: f
t
= 0.54
c
f
(Mpa)
Theo tiêu chuẩn Anh (BS 8007: 1987) thì:
f
t
= 0.12 (f
c
)
0.7
3.2. Cường ñộ chịu kéo gián tiếp
Cường ñộ chịu kéo gián tiếp ñược xác ñịnh thông qua thí nghiệm kéo bửa (splitting
tension - ASTM C496) hoặc thí nghiệm kéo uốn (ASTM C78).
- Cường ñộ kéo khi thí nghiệm ép chẻ (f
ct
)
Theo ACI 363, cường ñộ kéo bửa của bê tông nặng có quan hệ với cường ñộ chịu
nén theo công thức:
f
ct
= 7.4

'
c
f
(psi) với bê tông có cường ñộ 3000 – 12000 psi

136
hay: f
ct
= 0.614
'
c
f
(MPa) với bê tông có cường ñộ 21 – 83 MPa
Theo Shah và Ahmad thì công thức là:
f
ct
= 4.34(f’
c
)
0.55
(psi) với bê tông có cường ñộ < 1200 (psi)
hay: f
ct
= 0.462(f’
c
)
0.55
(MPa) với bê tông có cường ñộ < 83MPa.
Cường ñộ chịu kéo của bê tông dùng muội silíc cũng có quan hệ với cường ñộ
chịu nén như ñối với các loại bê tông khác.

- Cường ñộ kéo uốn:
Cường ñộ chịu kéo uốn hay còn gọi là mô ñun phá hoại (modulus of rupture)
ñược xác ñịnh bằng thí nghiệm uốn mẫu dầm tiêu chuẩn. Các kết quả thí nghiệm
cho thấy cường ñộ kéo uốn bằng khoảng 15% cường ñộ chịu nén của bê tông. Quan
hệ giữa cường ñộ kéo uốn với cường ñộ chịu nén của bê tông có thể ñược biểu diễn
theo công thức:
f
r
= k.
'
c
f
(psi)
trong ñó hệ số k nằm trong khoảng 7.5 ÷ 12 (ACI code)
(hệ số: k = 0.623 ÷ 0.996 trong trường hợp dùng ñơn vị MPa).
ACI 363 kiến nghị ñối với bê tông có cường ñộ chịu nén ≤ 83MPa thì hệ số k =
11.7:
f
r
= 11.7
'
c
f
(psi) [ACI 363]
hay: f
r
= 0.94
'
c
f

(MPa)
Shah và Ahmad kiến nghị công thức:
f
r
= 2.30(f
c
)
2/3
(psi)
hay: f
r
= 0.438(f
c
)
2/3
(MPa)
ðối với bê tông dùng muội silíc, quan hệ giữa cường ñộ chịu kéo và cường ñộ chịu
nén cũng tương tự như các loại bê tông chất lượng cao khác.

CÂU HỎI ÔN TẬP

1.
Phương pháp thí nghiệm xác ñịnh các loại cường ñộ của bê tông?
2.
Các yếu tố ảnh hưởng ñến cường ñộ của bê tông?

137





















Chương 7
BIẾN DẠNG ðÀN HỒI,
CO NGÓT VÀ TỪ BIẾN CỦA BÊ TÔNG

1. Mở ñầu.
Cường ñộ của bê tông là chỉ tiêu hết sức quan trọng trong khi thiết kế kết cấu bê
tông. Tuy nhiên ứng suất luôn có quan hệ với biến dạng. Biến dạng cũng có thể tăng
do những nguyên nhân khác. Mối quan hệ ứng suất và biến dạng trong quá trình sử
dụng ñược quan tâm ñặc biệt khi thiết kế kết cấu.
Giống như cấu kiện vật liệu khác, bê tông là một loại vật liệu có biến dạng ñàn hồi
và biến dạng sau. Trong giai ñoạn hoàn toàn ñàn hồi khi biến dạng xuất hiện và mất ñi
ngay sau khi gia tải và bỏ tải. Biến dạng bê tông không ñơn thuần cho mối quan hệ
ứng suất biến dạng tuyến tính, ứng xử ñàn hồi còn có mối liên hệ ứng suất biến dạng là
phi tuyến. (Biến dạng dẻo hoặc biến dạng sau)
Khi bê tông chịu tác dụng lực không ñổi gây biến dạng tăng theo thời gian, bê tông
xuất hiện từ biến. Thêm vào ñó, bất kỳ khi có tải trọng hay không, bê tông co tạo ra co
ngót. Co ngót là một hiện tượng vật lý. Từ biến tương tự như biến dạng ñàn hồi phụ