đồ án kỹ thuật vật liệu xây dựng Nghiên cứu sử dụng các loại vật liệu sẵn có ở tỉnh Thái Nguyên để chế tạo bê tông cường độ cao mác 600 dùng xây dựng các công trình trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
MỤC LỤC
Mục lục…………………………………… …………………………………… 1
Phần mở đầu………………………………………………….………………… 2
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIấN CỨU BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO 5
1.1 MỞ ĐẦU 5
1.1.1 Những khái niệm chung bê tông cường độ cao 5
1.1.2 Những ưu diểm của BTCĐC 6
1.2 Tình hình nghiên cứu BTCĐC trên thế giới 7
1.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng BTCĐC ở Việt nam 9
1.3.1 Nghiờn cứu BTCĐC tại viện nghiên cứu và các trường Đại
học 9
1.3.2 Tình hình nghiên cứu BTCĐC ở tỉnh Thái Nguyờn 9
1.4 Những hướng nghiên cứu chế tạo BTCĐC 10
1.4.1 Hướng thứ nhất: Nâng cao chất lượng cốt liệu 10
1.4.2 Hướng thứ hai: Nâng cao cường độ của đá xi măng 11
1.4.3 Hướng nghiên cứu của đề tài 11
VẬT LIỆU CHẾ TẠO VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12
1.5 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BTCĐC 12
1.5.1 Xi măng 12
1.5.2 Cốt liệu nhỏ (Cát) 12
1.5.3 Cốt liệu lớn (Sỏi hoặc đá dăm) 12
1.5.4 Nước 13
1.5.5 Phụ gia hoá học 13
1.5.6 Phụ gia khoáng hoạt tính 15
1.6 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG 16
1.6.1 Cơ sở lý thuyết thiết kế cấp phối bê tông ACI 211.4R – 93
16
1.6.2 Các bước thiết kế 16
THIẾT KẾ THÀNH PHẦN VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT CỦA BÊ TÔNG
CƯỜNG ĐỘ CAO 26

1.7 MỞ ĐẦU 26
1.8 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 26
1.8.1 Cát 26
1.9 Cốt liệu lớn (Sỏi) 28
1.9.1 Xi măng 30
1.9.2 Các loại phụ gia hoá học 30
1.9.3 Phụ gia khoáng hoạt tính 31
1.10 Thiết kế thành sơ bộ phần bê tông cường độ cao theo tiêu chuẩn
Mỹ ACI 211.4R - 93 31
1.10.1 Xác định cấp phối sơ bộ của bê tông cường độ cao 31
1.11 CÁC TÍNH CHẤT CỦA BÊ TÔNG CHẤT CƯỜNG ĐỘ CAO
33
1.11.1 Tớnh công tác của hỗn hợp bê tông 33
1.11.2 cường độ chịu nén 34
1.11.3 Cường độ chịu kéo khi uốn 36
TÀI LIỆU THAM KHẢO 39
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
1
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
PHẦN MỞ ĐẦU
Ngày nay trong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước, nước ta đã
mở cửa hội nhập, quan hệ với các nước trên thế giới và khu vực. Đã đem lại nhiều
thành tựu to lớn cho đất nước về khoa học kỹ thuật, kết cấu hạ tầng, giáo dục, y tế…
Một trong những thành tựu to lớn đó phải kể đến thành tựu về kết cấu hạ tầng, đã thúc
đẩy sự phát triển bộ mặt đô thị của đất nước lên một tầm cao mới. Nhiều công trình
nhà cao tầng, hệ thống cầu, hệ thống đường giao thông, nhà máy thuỷ điện, các khu
công nghiệp đang được xây dựng nhanh chóng. Để đáp ứng kịp thời nhu cầu phát
triển xây dựng ngày một tăng, nhiều công nghệ thi công tiên tiến như: Công nghệ thi
công cọc khoan nhồi, công nghệ thi công cầu bằng phương pháp đúc hẫng cân bằng
trên đà giáo, công nghệ thi công tường chắn được ứng dụng ngày càng rộng rãi

trong lĩnh vực xây dựng ở nước ta.
Bên cạnh sự phát triển của công nghệ thi công, công nghệ sản xuất và đánh giá
chất lượng vật liệu sử dụng cũng ngày một hoàn thiện. Vì vật liệu xây dựng là sản
phẩm không thể thiếu của mỗi công trình xây dựng nên khi một công nghệ thi công
mới xuất hiện thường đi kèm các loại vật liệu mới, hoàn thiện hơn so với vật liệu trước
nó. Công nghệ vật liệu xây dựng thường đi trước một bước so với công nghệ thi công.
Một trong những công nghệ tiên tiến đó là công nghệ sản xuất và ứng dụng bê tông
cường độ cao. Trên thế giới công nghệ này đã phát triển từ những thập niên 60 ữ 70, ở
nước ta công nghệ này mới chỉ ứng dụng vào xây dựng các công trình lớn trọng điểm
quốc gia, với quy mô chưa đồng bộ. Mặt khác nhu cầu rất lớn trong xây dựng kết cấu
hạ tầng là đòi hỏi phải có bê tông cường độ cao. Vì vậy đõy chớnh là mục tiêu nghiên
cứu công nghệ chế tạo bê tông cường độ cao với vật liệu sẵn có như : Cỏt, đỏ, sỏi…để
ứng dụng rộng rãi trong các công trình cả nước nói chung và các công trình ở tỉnh
Thỏi Nguyờn nói riêng.
Trong giai đoạn hiện nay, Thái nguyên là tỉnh có tốc độ phát triển rất lớn về mọi
mặt (công nghiệp, dịch vụ, y tế, giáo dục…) phấn đấu đến năm 2020 trở thành trung
tâm kinh tế lớn nhất của vùng trung du Bắc Bộ. Để đạt được mục tiêu to lớn đú thỡ
tỉnh phải có cơ sở hạ tầng khang trang và hiện đại gồm các cơ sở hạ tầng lớn như các
nhà cao tầng, các trung tâm thương mại, hệ thống cầu đường… nhưng bê tông sử dụng
trong các công trình này mới dừng lại ở cường độ thấp, hiệu quả chưa cao. Với tính ưu
việt của bê tông cường độ cao thì việc sử dụng nó vào các công trình trờn, đó đem lại
rất nhiều lợi ích như: đẩy nhanh tiến độ thi công, nhất là các công trình phải đảm bảo
yêu cầu tiến độ nhanh, chất lượng tốt, mỹ thuật đẹp như những công trình cầu nối
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
2
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
những tuyến đường trọng điểm, những toà nhà cao tầng. Mặt khác việc sử dụng bê
tông cường độ cao còn giảm được tải trọng tĩnh, giảm lượng dùng cốt thép và đạt hiệu
quả kinh tế cao. Bê tông cường độ cao chắc chắn sẽ tạo ra được những kết cấu mới
làm công trình nhẹ hơn, chịu được các tác động ngày càng phức tạp hơn do sự thay đổi

của môi trường như: nhiệt độ, gió, động đất Đứng trước những đòi hỏi khách quan
của sự phát triển như vậy việc nghiên cứu chế tạo các loại bê tông cường độ cao là
điều hết sức cần thiết, đúng đắn. Hiện nay mảng đề tài bê tông cường độ cao đã được
khá đông đảo các nhà khoa học trong nước quan tâm, tuy nhiên những đề tài nghiên
cứu về bê tông cường độ cao chưa nhiều, các vấn đề vẫn chưa được giải quyết một
cách đầy đủ, việc ứng dụng triển khai các kết quả của đề tài còn hạn chế, hiệu quả sử
dụng chưa cao.
Chớnh vì những lý do trên đề tài này đặt ra mục tiêu: Nghiên cứu sử dụng các
loại vật liệu sẵn có ở tỉnh Thỏi Nguyờn để chế tạo bê tông cường độ cao mác 600 dùng
xây dựng các công trình trên địa bàn tỉnh Thỏi Nguyờn.
1. Tính cấp thiết của đề tài
Để hoà chung với công cuộc đổi mới và xây dựng đất nước phấn đấu nước ta đến
năm 2020 trở thành nước công nghiệp, mở cửa hội nhập. Một trong những ngành công
nghiệp trọng điểm của đất nước là ngành xây dựng, phải đối mặt với nhiều thách thức
to lớn như trình độ khoa học kỹ thuật tiến bộ, nhu cầu xã hội đòi hỏi cao cả về chất
lượng và mỹ quan. Bởi vậy cơ sở hạ tầng đóng một vai trò hết sức quan trọng trong
tiến trình phát triển và hội nhập của xã hội.
Bê tông và bê tông cốt thép là một trong những dạng vật liệu bền vững lâu dài.
Với các công trình thông thường xây dựng bằng các loại vật liệu này, thời gian sử
dụng được tính toán trong khoảng 40 ữ 60 năm [13]. Tuy nhiên, cũng như nhiều loại
vật liệu khác, dưới tác động xâm thực của môi trường, độ bền của bê tông bị suy giảm
dần theo thời gian. Tốc độ phá hủy các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép một mặt bị
ảnh hưởng bởi mức độ xâm thực của môi trường, mặt khác phụ thuộc vào chính bản
thân chất lượng và các tính năng kỹ thuật của kết cấu đó. Do đó để nâng cao chất
lượng và tuổi thọ của công trỡnh thỡ vấn đề chất lượng của công trình cần phải được
quan tâm hàng đầu, mà phương pháp tốt nhất là dựng cỏc loại vật liệu có chất lượng
tốt, cường độ cao. Vì vậy việc nghiên cứu chế tạo bê tông cường độ cao dùng xây
dựng các công trình trên địa bàn tỉnh Thỏi Nguyờn là hết sức cần thiết.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Mục đích của đề tài là: Nghiờn cứu sử dụng các loại vật liệu sẵn có ở tỉnh Thỏi

Nguyờn để chế tạo bê tông cường độ cao mác 600 dùng xây dựng các công trình trên
địa bàn tỉnh Thỏi Nguyờn.
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
3
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
3. Nội dung nghiên cứu
a) Xác định các chỉ tiờu kỹ thuật của cốt liệu.
b) Thiết kế thành phần bê tông cường độ cao theo tiêu chuẩn ACI 211.4R-93
c) Thí nghiệm xác định các tính chất cơ bản:
Xác định tính công tác của hỗn hợp bê tông cường độ cao.
Cường độ nén ở tuổi 7 ngày, 28 ngày
Cường độ uốn ở tuổi 28 ngày.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là loại bê tông cường độ cao mác 600 được chế
tạo từ các loại vật liệu sẵn có ở tỉnh Thỏi Nguyên.
Phạm vi nghiên cứu của đề tài là thiết kế thành phần cấp phối sơ bộ, thí nghiệm
xác định một số tính chất cơ bản của bê tông như: Tính công tác, cường độ nén, cường
độ uốn.
5. Lựa chọn phương pháp nghiên cứu
Đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu theo tiêu chuẩn Việt Nam
Xác định các tính chất cơ lý của cốt liệu theo TCVN 7572: 2006 Cốt liệu cho bê
tông và vữa – Phương pháp thử.
Thiết kế thành phần bê tông theo tiêu chuẩn ACI 211.4R-93.
6. í nghĩa khoa học của đề tài
- Bằng thực nghiệm kết hợp với lập luận khoa học theo các tiêu chuẩn, đề tài đã
đưa ra được cấp phối bê tông mác 600 được chế tạo từ các loại vật liệu sẵn có (cát
vàng, sỏi, hoặc đá dăm) ở tỉnh Thỏi Nguyờn.
- Trên sơ sở các số liệu thí nghiệm thu được, đề tài đã xác định được một số tính
chất cơ bản và làm rõ được các tác động của phụ gia siêu dẻo và phụ gia siêu mịn đến
cường độ của bê tông.

7. Kết quả đạt được
- Xác định được các tính chất cơ lý của vật liệu cát vàng, sỏi và đá dăm, là cơ sở
khoa học để tiến hành thiết kế thành phần bê tông cường độ cao.
- Đánh giá các tính chất cơ bản của bê tông cường độ cao
- Giải thớch các tác động của các loại phụ gia siêu dẻo và phụ gia siêu mịn đến
tính chất của bê tông.
- Sử dụng dưới dạng chuyên đề và tài liệu tham khảo cho các lớp sinh viên.
8. Kết cấu của đề tài
Đề tài được trình bày trên 75 trang giấy A4 gồm phần mở đầu và các chương:
Chương 1. Tổng quan về việc sử dụng vật liệu cát và sỏi
Chương 2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Chương 3. Thiết kế thành phần và xác định các tính chất của bê tông.
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
4
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
Kết luận và kiến nghị.
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIấN CỨU BÊ TÔNG
CƯỜNG ĐỘ CAO
1.1 MỞ ĐẦU
Bê tông cường độ cao khác với bê tông thường chủ yếu là cường độ chịu nén.
Cường độ cao nhất của bê tông phụ thuộc vào công nghệ và nguyên liệu chế tạo. Do
đó cường độ tối thiểu của bê tông cường độ cao thường thay đổi phụ thuộc vào thời
gian và vị trí địa lý. Giữa thế kỷ XX, bê tông có cường độ 5000Psi (34,5Mpa) gọi là bê
tông cường độ cao. Nhưng hiện nay những loại bê tông có cường độ cao hơn 16000Psi
(110Mpa) đã được ứng dụng trong thực tế xây dựng ở một nước [20]. Theo tiêu ACI
363 đã xác định bê tông cường độ cao theo giới hạn sử dụng của bê tông. Vào năm
1979, cường độ 6000Psi (41,4Mpa) được chọn là giới hạn dưới của bê tông cường độ
cao.
Trước đây bê tông cường độ cao thường là bê tông cứng có tỷ lệ nước trên chất
kết dính thấp và lượng dùng xi măng lớn nên để có thể chế tạo người ta phải dùng

công nghệ đặc biệt. Cho đến những năm 30 của thế kỷ XX, người Nhật đã chế tạo
được bê tông có cường độ 100Mpa. Năm 1934, Menzel thông báo đã chế tạo bê tông
có cường độ tới 130Mpa. Tuy nhiờn, chỳng khụng khả thi do công nghệ quá phức tạp
cộng thêm giá thành quá cao và các công trình cũng chưa có yêu cầu về loại bê tông
này.
Bước đột phá lớn nhất là khi tìm ra phụ gia siêu dẻo (năm 1962), đặc biệt khi tìm
thấy phụ gia siêu mịn (năm 1983). Vai trò của bê tông cường độ cao được nâng lên
tầm cao mới, có nhiều khả thi, ngày càng được ứng dụng rộng rãi và trở thành mối
quan tâm của rất nhiều người. Như vậy, tuỳ từng thời gian và điều kiện của từng quốc
gia mà có qui định về bê tông cường độ cao khác nhau.
1.1.1 Những khái niệm chung bê tông cường độ cao
Khái niệm BTCĐC rất đa dạng, mỗi quốc gia lại có một quy định khác nhau về
loại bê tông này.
Nhưng theo quan điểm của Pháp, BTCĐC là bê tông có phụ gia giảm nước và
cường độ nén 50-80Mpa. Bê tông cường độ rất cao cú thờm phụ gia và có cường độ
nén cao hơn 80Mpa.
Theo quan điểm của FIP–CEB 1990, bê tông có mức độ từ 60Mpa đến 130Mpa-
giới hạn của cốt liệu thông thường.
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
5
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
Hiện nay, ngoài các chủng loại bê tông cường độ cao, thì bê tông chất lượng cao
cũng là hướng nghiên cứu chủ đạo của nhiều nước trên thế giới. Nếu như mối quan
tâm của BTCĐC là giá trị cường độ có thể đạt được thì câu hỏi đặt ra là đối với bê
tông chất lượng cao cần phải quan tâm đến những tiêu chuẩn cơ bản nào. Trước tiên
cần nhấn mạnh bê tông chất lượng cao yêu cầu có cường độ phải cao bên cạnh những
tính chất ưu việt khác.
+ Theo khái niệm của Strategic Highway Research Program (SHRP)
- Cường độ nén:
+ Cường độ nén ở tuổi 28 ngày

≥
70Mpa (1000 psi)
+ Cường độ nén sau 4 giờ
≥
20Mpa (3000 psi)
+ Cường độ nén sau 24 giờ
≥
35 Mpa(5000 psi)
- Độ bền còn hơn 80% sau 300 chu kỳ đóng và tan băng
- Tỷ lệ N/CKD < 0,35 (theo quan điểm của trường đại học Tụkiụ Nhật Bản)
- Có khả năng tạo hình
- Hỗn hợp dẻo với mức độ phân tầng thấp
- Sự phá huỷ sớm do co ngót, ứng suất nhiệt thấp
- Có cường độ lâu dài và thấm thấp
+ Theo tổ chức nghiên cứu Xây dựng (Civil Engineering Research Fouldation):
- Dễ tạo hình
- Đạt được cường độ cao ở tuổi sớm
- Giữ được lâu dài các tính chất cơ học (cường độ, bền ăn mòn và tính thấm nhỏ)
- Có tính ổn định thể tích (biến dạng và rạn nứt ít)
- Có tuổi thọ cao nhất khi chịu tác động hoá học, băng giá, hoặc nhiệt độ cao
- Đảm bảo độ bền
Qua một số tóm lược trên đây, nhận định rằng việc nghiên cứu ứng dụng bê tông
chất lượng cao và BTCĐC, ưu tiên số một là cường độ chịu nén có thể đạt được của bê
tông. Chính bởi lẽ đó mà trong nhiều nghiên cứu đã hướng đề tài vào việc sử dụng
rộng rãi BTCĐC đặc biệt trong các công trình xây dựng nhà cao tầng và cầu nhịp lớn.
1.1.2 Những ưu diểm của BTCĐC
Việc sử dụng BTCĐC có những ưu điểm:
- Cường độ cao.
- Mô đun đàn hồi lớn.
- Cường độ ban đầu cao.

- Giảm được tải trọng chết.
- Nhanh chóng đạt được mức độ từ biến cuối cùng.
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
6
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
BTCĐC có giá thành cao hơn bê tông thường. Nhưng hiệu quả kinh tế - kỹ
thuật tổng hợp lại cao hơn và theo nhiều tính toán, cuối cùng giá thành công trình nhỏ
hơn. Như tớnh toỏn của William Schmidt và Edward S.Hoffman đã đưa ra số liệu so
sánh giá bê tông khi chịu tải trọng giống nhau là 100000lb (445 KN) ở vựng Chicagụ
(Mỹ) như sau:
- Với bê tông mác 41Mpa là 5,02$ cho 1m
3
bê tông
- Với bê tông mác 52Mpa là 4,21$ cho 1m
3
bê tông
- Với bê tông mác 62Mpa là 3,65$ cho 1m
3
bê tông
Vào năm 1976 trong tạp chí kiến trúc[8] đã nêu lên kết quả nghiên cứu: bê tông
mác càng cao thộp dựng càng ít: bê tông 41 N/mm
2
cần 4% thép, khi dùng bê tông 62
N/mm
2
chỉ cần 1% thép. Như vậy việc dùng BTCĐC mang lại những hiệu quả kinh tế
rất lớn.
Cùng với cường độ cao các tính chất khác của BTCĐC như độ đặc, khả năng
chống ăn mòn, độ cứng… cũng tăng, nó cho khả năng có thể sử dụng trong các công
trình đặc biệt. Vì vậy BTCĐC thường là bê tông chất lượng cao. BTCĐC là bê tông

cứng. Do đó người ta thường dùng phụ gia siêu dẻo hay dẻo để tăng tính công tác.
Trong trường hợp này thường chỉ dựng riờng xi măng cũng đủ đạt cường độ, nhưng
khi yêu cầu cường độ cao hơn (100-110Mpa) thì cần phải dựng thờm microsilica (loại
phụ gia này cũng được dùng cả với bê tông có cường độ thấp ).
Cường độ tiêu chuẩn của BTCĐC cũng được xác định ở tuổi 28 ngày. Nhưng vì
BTCĐC dùng chủ yếu cho các công trình đặc biệt (như đối với các công trình cao
tầng) thì những tầng thấp tải trọng hoàn toàn chưa chịu hết ở giai đoạn đầu. Vì vậy với
mục đích kinh tế cường độ tiêu chuẩn của bê tông còn được xác định ở tuổi 56 ngày
hoặc 90 ngày.
Theo cường độ chụi nén ở tuổi 28 ngày trên mẫu hình trụ D = 15cm, H = 30cm,
có thể phân loại bờtụng cường độ cao thành 3 loại như sau:
Bảng 1.1 Phân loại bê tông cường độ cao theo cường độ chịu nén.
Cường độ nén, MPa Loại bờtụng
15 ữ 25 Bờtụng truyền thống
30 ữ 50 Bờtụng thường
60 ữ 80 Bờtụng cường độ cao
100 ữ 150 Bờtụng cường độ rất cao
1.2 Tình hình nghiên cứu BTCĐC trên thế giới
Trên thế giới việc nghiên cứu sử dụng BTCĐC đã trải qua một quãng đường khá
dài với nhiều thành tựu theo từng mốc lịch sử. Như đã được đề cập ở trên, nét đặc
trưng cơ bản của BTCĐC là tỷ lệ N/CKD rất thấp (nhỏ hơn 0,35). Qua nhiều kết quả
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
7
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
nghiên cứu và áp dụng điều kiện thực tế trong một số giai đoạn thấy rằng việc ứng
dụng BTCĐC là hết sức thiết thực. Theo tài liệu thống kê được của ACI 363 cung cấp
thấy rằng BTCĐC thường được sử dụng chủ yếu trong các công trình xây dựng nhà
cao tầng và cầu nhịp lớn. Cụ thể một số công trình trên thế giới đã vận dụng
Bảng 1.1 Một số cầu lớn dùng bê tông cường độ cao
( Tài liệu của uỷ ban ACI 363)

Tên cầu
Địa
phương
N
ăm
Nhịp
(ft)
Cường độ
(Psi
)
Mp
a
Willows Toronto
19
67
158
600
0
41,
37
Houston Texac
19
81
750
600
0
41,
37
San Diego
Californ

ia
19
69
140
600
0
41,
37
Pasco-
KennewickIntercity
Washin
gton
19
78
981
600
0
41,
37
Hultington Virginia
19
84
900
800
0
55,
16
Fulkamitsu Nhật
19
74

85
100
00
68,
95
Akkagawa Nhật
19
76
150
114
00
78,
60
Bảng 1.2. Một số ngôi nhà dùng bê tông cường độ cao
(Tài liệu của uỷ ban ACI 363)
Tên cầu Địa phương Năm Tổng tầng Cường độ
(Psi) Mpa
SE.Finamcial Miami 1982 53 7.000 48,26
Texas Commerce Houston 1981 75 7.500 51,71
Royal Bank Plaza Toronto 1975 43 8.800 61,47
Water Tower Plaza Chicago 1975 79 9.000 62,87
Columbia Center Seatle 1983 76 9.500 66,36
Interfirt Plaza Dallas 1983 72 11.000 76,84
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
8
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
311S.Wacker
Drive
Chicago 1998 70 12.000 83,82

Trong những năm gần đây, BTCĐC đã đạt được một số thành tựu mới.
Tính đến năm 1994, bờ tụng cú cường độ 131Mpa đã dùng trong xây dựng ở Mỹ, bê
tông có cường độ 100Mpa - xây dựng cầu ở Nhật Bản, bờ tụng cú cường độ 110Mpa -
dùng ở Bỉ, bờ tụng cú cường độ 143Mpa dùng cho dầm ứng suất trước ở Thụy Điển
Năm 2001 ở Canađa đó xây dựng silô chứa xi măng thi công theo công nghệ
đặc biệt từ bê tông có cường độ đạt 220Mpa.
1.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng BTCĐC ở Việt nam
1.3.1 Nghiờn cứu BTCĐC tại viện nghiên cứu và các trường Đại học
Ở nước ta trong những năm gần đây, việc nghiên cứu ứng dụng bê tông cường độ
cao được quan tâm một cách thích đáng nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xây
dựng cơ bản. Tuy nhiên về số lượng cũn ớt và vẫn chưa giải quyết một cách đầy đủ các
tính chất ưu việt cơ bản của sản phẩm. Việc ứng dụng triển khai các kết quả nghiên cứu
còn nhiều hạn chế do công nghệ thực tế thi công tại công trình chưa đáp ứng đầy đủ yêu
cầu. Tuy vậy trong thời gian qua BTCĐC đã được đưa vào sử dụng nhiều công trình
như: sử dụng bê tông cường độ 40-50 N/mm
2
cho Lăng chủ tịch Hồ Chí Minh, khách
sạn Thăng Long, khách sạn Lê Lợi (Hà Nội). Về lĩnh vực cầu, các cầu lớn có khẩu độ
từ 30m đến 130m: ( Cầu Phú Lương - Hải Dương, cầu Tân đệ - Thái bình, cầu Sông
Gianh, cầu Tuần-TP Huế, cầu Tuyên sơn - Đà nẵng ) các cầu có khẩu độ đến 300m
cầu Mỹ Thuận - Tiền Giang, Rạch Miễu - Bến Tre) và đến 450 m cầu Cần Thơ - Cần
Thơ), cỏc nỳt giao thụng,cỏc cầu vượt tại các đô thị lớn Cầu vượt Vọng, Mai Dịch, nút
giao thông Nam Chương Dương (Hà nội), nút giao thông Quang Trung (TP.Hồ Chí
Minh) đã sử dụng bê tông 50N/mm
2
và 60N/mm
2
.
1.3.2 Tình hình nghiên cứu BTCĐC ở tỉnh Thái Nguyờn
Với những thành tựu nghiên cứu đạt được ở trên đã mang lai hiệu quả rất lớn.

Mặt khác Thỏi nguyờn đang trong đà phát triền, luôn tìm tòi và áp dụng những cái
mới, tiên tiến để xây dựng bộ mặt thành phố ngày càng phồn thịnh.
Bởi vậy việc ứng dụng BTCĐC vào xây dựng cơ sở hạ tầng là điều tất yếu, thế
nhưng việc hình thành các trung tâm viện nghiên cứu ứng dụng này chưa phát triển.
Trên cơ sở đó đề tài này đã ra đời nhằm đáp ứng kịp thời những yêu cầu và cho ra đời
những sản phẩm ứng dụng được vào thực tế. Để trong những năm tới đây, nhiều công
trình hiện đại sẽ được xây dựng trên địa bàn, như các toà nhà cao tầng, khu chung cư
và những cây cầu có nhịp lớn với những phương pháp thi công hiện đại vì thế
BTCĐC sẽ được ứng dụng ngày một rộng rãi trong ngành xây dựng.
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
9
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
1.4 Những hướng nghiên cứu chế tạo BTCĐC
Để chế tạo BTCĐC phải sử dụng các biện pháp khác nhau để nâng cao cường độ
của nó. Trong đó phổ biến nhất là bốn hướng chính sau:
Tăng cường độ của đá xi măng.
Tăng cường độ của cốt liệu.
Tăng khả năng liên kết giữa cốt liệu và đá xi măng.
Biện pháp thi công tốt.
Trong thực tế để tăng cường độ cho bê tông người ta đã áp dụng đồng thời các
biện pháp trên. Do đó có thể chia thành hai hướng lớn:
1.4.1 Hướng thứ nhất: Nâng cao chất lượng cốt liệu
Một trong những yếu tố quyết định đến cường độ của bê tông phải đề cập đến
chất lượng của bộ khung cốt liệu. Như vậy, ta có thể xét sự ảnh hưởng của các nhân tố
thành phần như :
Tăng cường độ của cốt liệu lớn: Với bê tông thông thường cường độ cốt liệu lớn
thường cao hơn cường độ bê tông rất nhiều, nhưng với BTCĐC cốt liệu thiên nhiên
phải được lựa chọn mới có cường độ tương đương hoặc cao hơn cường độ bê tông
chút ít. Do đó thường phải dùng sỏi có độ đặc cao và nhiều trường hợp phải hạn chế cả
đường kính lớn nhất (D

max
) của cốt liệu.
Thành phần hạt cốt liệu phải tốt : Cùng với việc tính toán hợp lý thành phần bê
tông và biện pháp thi công tốt nhất, đối với một loại bê tông đặc chắc cần có bộ khung
chịu lực (cốt liệu) ổn định và cấu trúc của bê tông là tốt và đồng nhất . Do đó trong
thực tế thường phải đưa cốt liệu mịn vào cấp phối thậm chí phải dùng cả các hạt siêu
mịn nếu cường độ bê tông yêu cầu lớn hơn 1000Mpa
Cốt liệu phải có hình dáng hạt hợp lý: Hạn chế đến thấp nhất các hạt dẹt, hạt
hình kim. Độ đồng đều của cốt liệu phải cao để cho bê tông có tính đồng nhất tốt,đồng
thời cho bộ khung chiụ lực ổn định và tạo thuận lợi cho việc thi công để tạo ra loại bê
tông có độ đặc chắc cao.
Làm tốt tính chất bề mặt của cốt liệu để tăng cường khả năng liên kết giữa cốt
liệu và đá xi măng. Phương pháp này cũng tương tự như trong bê tông thường. Đó là
chọn loại cốt liệu có thành phần phù hợp, tỷ diện tích bề mặt hạt của cốt liệu lớn phải
tăng: gồ ghề, nhỏm rỏp, hạn chế D
max
, cốt liệu phải sạch (thường phải rửa sạch để loại
trừ các tạp chất sét, bụi). Nhưng trong đề tài ta sử dụng cốt liệu là sỏi sông Cầu, mà sỏi
thì bề mặt nhẵn không có khả năng bỏm dớnh tốt như đá răm, bởi vậy ta đi nghiên cứu
chế tạo BTCĐC theo hướng tiếp theo.
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
10
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
1.4.2 Hướng thứ hai: Nâng cao cường độ của đá xi măng
Sử dụng xi măng mác cao: Đây là hướng thuần tuý về mặt lý thuyết, tức là để chế
tạo bê tông cường độ cao thì phải dùng xi măng cường độ cao. Trước đây theo các
quan điểm cũ, để chế tạo BTCĐC phải dùng xi măng có cường độ nén tiêu chuẩn lớn
hơn 50Mpa. Hướng này chỉ mang tính chất tương đối vì việc chế tạo xi măng mác
ngày càng cao là không khả thi và không cần thiết, thậm chí ở Mỹ người ta chỉ dùng 1
loại xi măng để chế tạo cho cả BTCĐC và bê tông thông thường nhưng yêu cầu cường

độ nén mẫu lập phương ở tuổi 7 ngày xấp xỉ 30Mpa. Hơn nữa việc quy định tỷ lệ N/X
đặt ra mác xi măng (N/X = 0,5) là không tương ứng với tỷ lệ này của xi măng trong
BTCĐC (thường là cao hơn nhiều). Vì vậy trong phần lớn các trường hợp để chế tạo
BTCĐC mác của xi măng thấp hơn mác bê tông.
Làm cho đá xi măng đặc chắc nhất (Tức là tỷ lệ N/X thấp nhất): Để đạt được
điều này chúng ta tiến hành một số biện pháp như:
+ Thiết kế cấp phối bê tông hợp lý có sử dụng phụ gia khoáng mịn kết hợp với
các biện pháp thi công tốt nhất.
+ Dùng phụ gia tăng dẻo, phụ gia siêu dẻo để giảm lượng dùng nước nhào trộn
mà vẫn đảm bảo tính công tác của hỗn hợp bê tông.
Hiện nay hướng sử dụng phụ gia siêu dẻo và khoỏng siờu mịn là hiệu quả nhất.
Tăng tỷ lệ của sản phẩm thuỷ hoá: Phản ứng giữa xi măng và nước xảy ra khá
chậm (có thể kéo dài hàng năm). Do đó chúng ta cũng có thể tăng cường độ đá xi
măng bằng cách tăng tỷ lệ của các sản phẩm thuỷ hoá như:
+ Dùng loại xi măng rắn nhanh, độ mịn cao.
+ Sử dụng các biện pháp dưỡng hộ bê tông đặc biệt
+ Dựng các phụ gia siêu mịn, thạch cao khan.
1.4.3 Hướng nghiên cứu của đề tài
Để chế tạo ra bê tông cường độ cao mác 600 (60Mpa) đề tài đã sử dụng biện
pháp sau:
Sử dụng xi măng PC40 Hoàng Thạch kết hợp phụ gia khoỏng siờu mịn
Silicafume để nang cao chất lượng đá xi măng. Cốt liệu sử dụng là loại cát vàng hạt
thô (M
đl
= 2,5ữ3,2) có chất lượng tốt kết hợp với sỏi có D
max
= 20mm, cường độ cao từ
80ữ 90Mpa để nâng cao cường độ của cốt liệu.
Đồng thời sử dụng phụ gia siêu dẻo SP51 nhằm giảm tỷ lệ N/CKD, tăng cường
độ của đá xi măng và tạo ra tính công tác tốt cho hỗn hợp bê tông.

Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
11
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
VẬT LIỆU CHẾ TẠO VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.5 VẬT LIỆU CHẾ TẠO BTCĐC
1.5.1 Xi măng
Trên thực tế, khi thiết kế bê tông thỡ mỏc của bê tông phụ thuộc vào mác xi
măng. Ít nhất mác của xi măng phải lớn hơn hoặc bằng mác của bê tông nhưng đối với
BTCĐC thì điều đó hết sức khó khăn. Việc lựa chọn loại xi măng hợp lý, phù hợp với
BTCĐC là một bước quan trọng. Sự khác biệt về thành phần hoá và các tính chất của
xi măng ảnh hưởng tới cường độ nén của bê tông nhiều hơn bất kỳ loại vật liệu khác
trong thành phần bê tông. Xi măng có vai trò bao bọc các hạt cốt liệu, lấp đầy phần
rỗng giữa hạt cốt liệu đồng thời ảnh hưởng trực tiếp tới tính công tác của hỗn hợp bê
tông. Việc chọn lựa xi măng cho BTCĐC là rất quan trọng xong không nhất thiết phải
quá kỹ lưỡng về cường độ yêu cầu sử dụng, ngoại trừ một số trường hợp yêu cầu cần
đáp ứng bê tông có cường độ ban đầu cao như bê tông ứng suất trước.
1.5.2 Cốt liệu nhỏ (Cát)
Trong mỗi thí nghiệm thì cấu trúc, bề mặt hạt cốt liệu và lượng dùng là nhân tố
quan trọng trong thành phần chế tạo bê tông cường độ cao, ảnh hưởng trực tiếp tới
cường độ nén của bê tông. Chỳng cú nhiệm vụ kết hợp với phần chất kết dính tạo
thành hỗn hợp vữa lấp đầy phần rỗng do cốt liệu lớn để lại, làm chặt và đồng nhất hỗn
hợp bê tông tạo khả năng nâng cao cường độ. Đặc biệt phải kể đến mức ngậm cát của
hỗn hợp bê tông trong thi công hay nói đúng hơn cốt liệu bé có khả năng tăng tính
công tác cho hỗn hợp bê tông và tăng chất lượng của bê tông trong điều kiện dùng
lượng hợp lý. Sự ảnh hưởng của cốt liệu nhỏ nhận thấy rõ khi thí nghiệm cùng một cấp
phối nếu chỉ sai khác 1% về độ rỗng có thể chênh nhau khoảng 4,95 lít /m
3
lượng
nước sử dụng. Để chế tạo BTCĐC cốt liệu nhỏ phải có mođul độ lớn cao hay chúng
thuộc loại cốt liệu thô, thông thường vào khoảng 2,5 ữ 3,2. Nếu cốt liệu có mođul nhỏ

hơn 2,5 tính công tác giảm đi đáng kể và tăng lượng cần nước. Do đó, trong nhiều
trường hợp người ta có thể phải phối hợp nhiều loại cát khác nhau để tạo ra loại cỏt cú
mođul như yêu cầu. Nếu dựng cỏt gia công thì nhiều khi phải tăng lượng cần nước để
đạt cùng một chỉ tiêu tính công tỏc (vỡ hình dạng và diện tích bề mặt hạt cát gia công
lớn hơn đáng kể so với cát tự nhiên nên ảnh hưởng đến lượng cần nước của bê tông).
1.5.3 Cốt liệu lớn (Sỏi hoặc đá dăm)
Trong thành phần chế tạo BTCĐC, lượng dùng cốt liệu lớn là một chỉ tiêu quan
trọng vỡ chỳng chiếm thể tích lớn nhất trong hỗn hợp đồng thời ảnh hưởng tới cường
độ và các tính chất khác của hỗn hợp bê tông và bê tông. Nếu như đối với bê tông
thường không đòi hỏi đá dùng được tuyển chọn, chỉ với các loại đá thường cũng có thể
cho cường độ lớn hơn cường độ bê tông yêu cầu. Sự khác biệt cốt liệu dùng chế tạo
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
12
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
BTCĐC cần có độ đặc chắc tốt hơn, có đủ độ cứng, không nứt nẻ, không có các mặt
phẳng yếu, sạch và không dính bám tạp chất trên bề mặt. Đặc biệt kích thước cốt liệu
thường có D
max
= 1in, cường độ cốt liệu đạt từ 100 ữ 110Mpa. Tuy nhiên trong một số
trường hợp vẫn có thể dùng cốt liệu có cường độ thường chế tạo BTCĐC miễn là cốt
liệu sử dụng thoả mãn yêu cầu nhà thiết kế đề ra. Sự đồng đều về kích thước cũng như
tính liên tục của các cấp hạt cốt liệu ảnh hưởng trực tiếp đến lượng dùng vữa khả năng
dính kết của các hạt cốt liệu với nhau. Với mỗi mác bê tông tồn tại một giá trị cỡ hạt
lớn nhất (D
max
) tối ưu với cùng lượng dùng xi măng và nú cũn ảnh hưởng tới mụđul
đàn hồi, tính từ biến, co khô của chỉ tiêu đánh giá chất lượng bê tông.
Đối với BTCĐC vẫn có thể dùng sỏi làm cốt liệu lớn bởi chúng có cường độ ép
vỡ lớn hơn đá dăm, bề mặt trơn nhẵn thuận tiện khi thi công (Trong BTCĐC thì sự
ảnh hưởng cơ bản đến chất lượng là tính chất của chất kết dính).

Trong BTCĐC, khi cường độ đạt giá trị tối ưu thì tương ứng với nó là lượng
dùng xi măng cao và tỷ lệ N/CKD thấp. Điều hết sức đặc biệt về BTCĐC là kích thước
cốt liệu bé hơn cho BTCĐC hơn vì ứng suất tập trung quanh hạt cốt liệu giảm hay là
nguyên nhân gây nên sự khác biệt của mụđul đàn hồi vữa và cốt liệu. Tuy nhiên cũng
cần nói rõ không phải luôn luôn cường độ cốt liệu ảnh hưởng tới cường độ của bê
tông. Khi thí nghiệm với tỷ lệ N/X = 0,5ữ 0,7 thấy rằng cường độ của cốt liệu không
ảnh hưởng đến cường độ của bê tông do vữa và các liên kết bị phá hỏng trước. Sự
khác biệt nhận thấy rõ nhất khi tiến hành thí nghiệm BTCĐC tỷ lệ N/X = 0,27 như
nhau trờn cỏc loại cốt liệu khác nhau thu được kết quả cường độ của bê tông từ 85
-105 N/mm
2
.
1.5.4 Nước
Nước dùng cho hỗn hợp BTCĐC được quy định như bê tông thường. Nước sử
dụng là các loại nước sạch sinh hoạt, không được lẫn tạp chất.
1.5.5 Phụ gia hoá học
Phụ gia hoá học là vật liệu bắt buộc sử dụng trong chế tạo BTCĐC. Ngoài mục
đích giảm tỷ lệ N/CKD chỳng còn thúc đẩy phát triển cường độ.Và đây còn là giải
pháp kinh tế bằng biện pháp giảm nhu cầu cần nước thay cho việc tăng hàm lượng
chất kết dính trong bê tông.
Thông thường, phụ gia giảm nước có khả năng giảm lượng cần nước của hỗn
hợp bê tông vào khoảng 10 ữ 15%. Đặc biệt với phụ gia siêu dẻo có khả năng giảm
hàm lượng nước trong hỗn hợp tới 30%. Các phụ gia siêu dẻo đă được nghiên cứu chế
tạo như: phụ gia siêu dẻo, phụ gia siờu hoỏ lỏng Lượng dùng thông thường dao động
trong khoảng 0,1ữ5% theo khối lượng của xi măng (tính theo đơn vị lớt/kg).
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
13
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
Đặc điểm ưu việt của chúng là tăng độ linh động của các hạt xi măng bằng cách
tăng độ linh động của dung dịch huyền phù bao quanh hạt xi măng và tăng tính nhớt

của các hạt xi măng. Đối với bê tông có sử dụng phụ gia siêu dẻo (superplaticcizes)
đóng vai trò quan trọng làm giảm lượng dùng nước cho mẻ trộn đồng thời tăng độ sụt
côn Abrame đến 8in (200mm) hoặc hơn thế. Tuỳ theo độ cứng của bê tông, lượng
dùng lớn nhất nên sử dụng từ 1-2% so với lượng dùng xi măng. Khi dùng với lượng
cao hơn có thể làm giảm cường độ, bê tông có nhiều bọt khí trừ khi lượng dùng tương
ứng với sự giảm. Cần lưu ý khi sự ảnh hưởng của sức căng bề mặt của nước và biến
đổi tính chất của xi măng. Khi dùng kết hợp với silicafum giúp bê tông tăng cường độ
đồng thời giảm lượng dùng nước mà vẫn đảm bảo độ dẻo yêu cầu.
Những tính chất yêu cầu trong mẻ trộn:
1. Tăng tính công tác mà không làm biến đổi cấu tạo.
2. Giảm lượng dùng nước và xi măng trong mẻ trộn nhằm mục đích giảm độ
nhớt, giảm co ngót và tăng sự thuỷ hoá của xi măng.
3. Giảm thể tích nước trong mẻ trộn và tăng tỷ lệ N/X hay N/CKD để tăng cường
độ và tính bền của bê tông.
4. Giảm sự tổn thất độ sụt của hỗn hợp bê tông.
Khi vận chuyển bê tông tươi trong khoảng cách dài sẽ làm giảm độ sụt yêu cầu
do các phân tử bị nóng lên. Hơn nữa lượng sử dụng tăng lên để duy trì độ sụt giảm tính
bền lâu cường độ và tính chất khác của bê tông nhưng sự tổn thất độ sụt không thể
tránh khỏi và trong mẻ trộn thiết kế cần tính toán chính xác lượng dùng mẻ trộn để
giảm tổn thất độ sụt 1mm. Bê tông sử dụng MSF hoặc NSF siêu dẻo là tốt nhất thất
thoát độ sụt nhỏ hơn bê tông không sử dụng phụ gia siêu dẻo. Các phương pháp vận
chuyển làm giảm tổn thất độ sụt
+ Loại máy trộn sử dụng
+ Khi sử dụng phụ gia siêu dẻo cho độ sụt cao hơn so với loại không sử dụng phụ
gia với cùng định lượng hoặc kéo dài thời gian độ sụt.
+ Phân biệt sự khác biệt giữa các lần thử: thông qua ba phương thức khác nhau
nhưng đều liên quan với nhau. Trên thực tế nhiều mong muốn có thể tìm loại phụ gia
siêu dẻo có thể duy trì độ sụt với thời gian cần thiết từ 1ữ2 giờ không chịu ảnh hưởng
của nhiệt độ và sử dụng xi măng. Đặc biệt khi không cần sử dụng nước mà vẫn có thể
duy trì độ sụt hay không làm thất thoát độ sụt nhưng không thể hoà tan trở lại và dính

kết trở lại.
Về cơ chế: phụ gia được phân ly trong nước thành cỏc nhúm phân cực mạnh cỏc
nhúm hyđrocacbon (
−
OH), (
−
COOH), (
−
CHO) và gốc cacbon còn lại ở dạng cao
phân tử phân cực yếu. Cỏc nhúm phân cực mạnh có tác dụng làm dung dịch huyền phù
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
14
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
tăng tính linh động cũn nhúm cao phân tử có sức căng bề mặt kém hơn nên hấp phụ bề
mặt phụ gia làm tăng tính nhớt. Ngoài ra trong chúng tồn tại dạng Axit lignnosulfuric
có tác dụng cuốn khí tạo ra bọt bám xung quanh các hạt xi măng làm giảm diện tích
tiếp xúc giữa các hạt do đó làm giảm lực ma sát giữa các hạt dẫn đến tăng tính linh
động giữa các hạt của xi măng và khi hấp thụ lên bề mặt xi măng nó có tác dụng kìm
chế tốc độ thuỷ hoá.
1.5.6 Phụ gia khoáng hoạt tính
Cơ sở khoa học đưa bột mịn và phụ gia khoáng hoạt tính vào trong bê tông
Theo lý luận lấp kín, khi giảm lượng dùng xi măng thì độ rỗng của bê tông tăng
cao. Điều này ảnh hưởng tới tính chống thấm của bê tông. Với việc bổ sung một lượng
chất độn mịn sẽ đảm bảo tính công tác, tăng cường hiệu quả liên kết của miền tiếp xúc
giữa đá xi măng và cốt liệu, làm cải thiện cường độ bê tông, tăng khả năng chống
thấm, chống mài mòn cho bê tông, độ đặc chắc cũng như cường độ của bê tông sau
này. Do đó khi chế tạo BTCĐC và bê tông chất lượng cao thường dùng phụ gia
khoáng hoạt tính thay thế một phần xi măng trong thành phần hỗn hợp bê tông.
+ Các chất độn mịn thường được dùng thường là puzơlan, tro bay, bột đá vôi.
+ Các tài liệu nghiên cứu đã chỉ ra các tác dụng chính của chất độn mịn là:

Giảm lượng dùng xi măng nhằm hạn chế phát sinh nhiệt, tăng tính kinh tế cho
công trình.
Giảm sự tách nước, tách vữa cho bê tông tươi.
Bổ sung cấp hạt cho thành phần bê tông, qua đó làm tăng tính công tác của hỗn
hợp bê tông, đảm bảo độ đặc chắc về cấu trúc cho bê tông khi rắn chắc, tăng cường độ
cơ học, giảm sự xâm nhập của các tác nhân có hại vào trong lòng bê tông.
Với các chất độn mịn có dạng hình cầu thỡ cũn có tác dụng tăng tính linh động
cho hỗn hợp bê tông nhờ làm giảm ma sát khô giữa các hạt cốt liệu, qua đó làm tăng
tính công tác cho hỗn hợp bê tông.
Việc sử dụng phụ gia khoáng hoạt tính vào trong BTCĐC thực chất dựa trên
đặc điểm cơ bản về BTCĐC và bê tông chất lượng cao đều có tỷ lệ N/CKD thấp,
lượng dùng xi măng cao nhưng chúng được không phản ứng hết chỉ đóng vai trò làm
chất lấp đầy. Phần xi măng dư thừa được thay bằng phụ gia khoáng hoạt tính.
Phụ gia khoáng hoạt tính tham gia vào cấu trúc bê tông với hai chức năng:
- Do có kích thước dao động trong khoảng 0,1 đến 100
µ
m nờn chỳng có thể
chiu lọt vào khoảng không giữa các hạt xi măng, các cốt liệu thành phần có kích thước
lớn hơn.
- Phụ gia khoáng hoạt tính thực chất là nguyên liệu có hàm lượng SiO
2
có hoạt
tính nờn chỳng có thể phản ứng với Ca(OH)
2
tạo các gel CSH (khoáng xi măng thủy
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
15
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
hóa với nước) hoặc các pha chứa alumin. Do vậy chúng tạo cho hồ xi măng sau rắn
chắc cứng hơn đặc biệt vùng tiếp xúc quanh các hạt cốt liệu.

Phụ gia khoáng hoạt tính là vật liệu được nghiền mịn bổ sung vào bê tông. Hàm
lượng thay thế xi măng có thể hơn 20% theo trọng lượng của xi măng Puzơlan. Trên
thực tế tồn tại ở hai dạng: chưa nung và đã nung. Đối với những sản phẩm phụ của
ngành công nghiệp đang sử dụng khá rộng rãi. Hầu hết chúng là thải phẩm của nhà
máy sản xuất điện sử dụng than hoặc tro trấu, các lò luyện kim sản xuất gang, thép,
đồng, chì Việc tận dụng các thải phẩm này không chỉ giảm thải được ô nhiễm môi
trường mà còn trợ giúp cho bê tông và vật liệu độn móng Điều đặc biệt ở đây là các
sản phẩm phụ có giá trị kinh tế thấp hơn xi măng lại có tính chất xi măng lẫn puzolan
nên được sử dụng thay thế một phần xi măng đem lại hiệu quả kinh tế đáng kể.
1.6 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG
Đề tài đã tiến hành tính toán thiết kế thành phần cấp phối bê tông sơ bộ theo tiêu
chuẩn Mỹ ACI 211.4R – 93
1.6.1 Cơ sở lý thuyết thiết kế cấp phối bê tông ACI 211.4R – 93
Thiết kế thành phần bê tông theo tiêu chuẩn ACI 211.4R- 93, đây là phương
pháp đáng tin cậy trong thiết kế cấp phối bê tông có cường độ đến 12000Psi (
MPa100
≈
).
Việc xác định mẻ trộn yêu cầu cho bê tông được thực hiện thông qua các bước
tính toán không phức tạp dựa trên thực tế các vật liệu sẵn có để phù hợp với công
trình. Vấn đề thích hợp thường được bỏ qua đối với việc lựa chọn đơn lẻ thành phần
bê tông.
Công việc tính toán có thể nêu ra một số hoặc tất cả các yếu tố dưới đây:
+ Tỷ lệ N/X hoặc N/CKD thấp.
+ Hàm lượng xi măng tối thiểu.
+ Hàm lượng khí.
+ Độ sụt.
+ Kích thước lớn nhất của cốt liệu.
+ Cường độ yêu cầu.
Và các yêu cầu khác liên quan đến các yếu tố như cường độ vượt quá thiết kế,

phụ gia, các loại xi măng đặc biệt, các loại chất kết dính khác, cốt liệu
1.6.2 Các bước thiết kế
Bất kể là các tính chất của bê tông có được nêu trong quy phạm hoặc được dành
lại cho việc lựa chọn đơn lẻ thành phần của bê tông, cần phải xác định khối lượng mẻ
trộn tính cho mỗi yd
3
(1yd
3
= 0,7446 m
3
) khối bê tông theo trình tự sau đây
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
16
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
Bước 1: Lựa chọn độ sụt
Nếu độ sụt không cho trước, có thể lựa chọn giá trị thích hợp cho công trình theo
bảng 2.1. Các giá trị độ sụt này áp dụng trong trường hợp bê tông có chấn động. Nờn
dựng độ sụt có thể tạo cho hỗn hợp bê tông dễ đổ nhất và bê tông tạo thành đặc chắc
nhất có thể.
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
17
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
Bảng 2.1. Độ sụt đề nghị cho một số loại công trình
Loại công trình Độ sụt lớn nhất Độ sụt nhỏ nhất
in cm in cm
Tường múng cú cốt thép và
chân tường
3 7,62 1 2,54
Chân tường , buồng cầu
thang và tường tầng hầm

3 7,62 1 2,54
Dầm và tường có cốt thép 6 15 1 2,54
Cột 4 10 1 2,54
Mặt đường và tấm 3 7,62 1 2,54
Bê tông khối lớn 2 5 1 2,54
Khi dùng phụ gia hoá học, độ sụt có thể tăng lên nhưng phải giữ nguyên hoặc
giảm tỷ lệ N/X hoặc N/CKD và không xảy ra hiện tượng phân tầng hay tách nước
Có thể tăng độ sụt lên 1in nếu phương pháp đầm chặt không phải là chấn động.
Bước 2: Lựa chọn kích thước lớn nhất của cốt liệu.
Kích thước danh nghĩa lớn nhất của cốt liệu tăng lên sẽ làm độ rỗng giảm xuống
nếu cấp phối sử dụng hợp lý. Khi đó, bê tông sẽ tốn lượng vữa ít hơn nếu tính theo một
đơn vị thể tích bê tông. Thông thường ta nờn dựng kích thước danh nghĩa lớn nhất của
cốt liệu phù hợp với kích thước kết cấu và mang lại hiệu quả kinh tế.
Chú ý rằng kích thước này không được vượt quá 1/4 kích thước nhỏ nhất của
khuôn, 1/3 chiều dầy bản hoặc 3/4 khoảng cách bước thép nhỏ nhất. Các giới hạn này
đôi khi không yêu cầu nếu đảm bảo về độ sụt và có biện pháp đầm chặt thích hợp để
bê tông không bị rỗng và rỗ. Ở cỏc vựng cốt thép dày, các ống dẫn căng sử dụng
phương pháp căng sau có thể lựa chọn kích thước danh nghĩa lớn nhất của cốt liệu sao
cho bê tông không bị phân tầng, xảy ra hiện tượng rỗng hoặc rỗ.
Bước 3: Xác định lượng nước dùng và hàm lượng khí
Lượng nước dùng cho 1m
3
bê tông tính theo thể tích nhằm đạt được độ sụt yêu
cầu phụ thuộc vào:
- Kích thước lớn nhất cốt liệu.
- Hình dạng và tính chất bề mặt hạt cốt liệu.
- Cấp phối hạt cốt liệu.
- Nhiệt độ của bê tông.
- Hàm lượng khí.
- Lượng, loại phụ gia hoá học sử dụng.

- Lượng, loại phụ gia khoáng hoạt tính sử dụng.
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
18
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
Độ sụt không bị ảnh hưởng quá lớn bởi hàm lượng xi măng hoặc chất kết dính
dùng với mức độ sử dụng thông thường (trong điều kiện thuận lợi việc sử dụng một
vài loại phụ gia khoáng nghiền mịn có thể hạ thấp một chút lượng nước yêu cầu)
Bảng 2.2. Lượng nước trộn sơ bộ và yêu cầu về hàm lượng khí đối với các độ sụt và
kích thước danh nghĩa lớn nhất khác nhau của cốt liệu
Lượng nước (lb/yd
3
) ứng với kích thước danh nghĩa của cốt liệu D
max
(in)
Độ sụt 3/8 1/2 3/4 1
2
1
1
2 3 6
Bê tông không cuốn khí
1-2 350 335 315 300 275 260 220 190
3-4 385 365 340 325 300 285 245 210
6-7 410 385 360 340 315 300 270 -
>7 - - - - - - - -
Lượng ngậm khí gần đúng
lẫn vào trong bê tông (%)
3 2.5 1 1.5 1 0.5 0.3 0.2
Bê tông cuốn khí
1- 2 305 295 280 270 250 240 205 180
3 - 4 340 325 305 295 275 265 225 200

6 - 7 365 345 325 310 290 280 260 -
> 7 - - - - - - - -
Lượng ngậm khí tổng cộng trung bình đề nghị, %, đối với các môi trường:
Môi trường tiếp xúc ít 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0
Môi trường tiếp xúc vừa 6.0 5.5 5.0 4.5 4.5 4.0 3.5 3.0
Môi trường tiếp xúc khắc
nghiệt
7.5 7.0 6.0 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0
Bảng 2.2 cho phép đánh giá lượng nước trộn yêu cầu đối với bê tông ứng với
các kích thước lớn nhất của cốt liệu khác nhau, và có hoặc không có lượng ngậm khí.
Phụ thuộc vào kích thước và hình dạng cốt liệu, lượng nước trộn yêu cầu có thể lấy
theo giá trị trong bảng nhưng đây cũng chỉ là giá trị đánh giá sơ bộ. Mức độ khác nhau
này không cần thiết phải phản ảnh qua cường độ của bê tông khi cú cỏc yếu tố có thể
khắc phục được. Chẳng hạn loại cốt liệu lớn có hình dạng tròn và có cạnh góc, cả hai
đều có cấp phối tốt và tương tự nhau cũng như về chất lượng, có thể cho bê tông cú
cựng cường độ khi sử dụng cùng lượng xi măng song tỷ lệ N/X hoặc N/CKD khác
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
19
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
nhau do yêu cầu lượng nước trộn khác nhau. Hình dạng hạt không thể hiện là cốt liệu
có khả năng cho cường độ cao hơn hay thấp hơn mức độ trung bình.
Bảng 2.2 chỉ ra rằng lượng không khí cuốn vào gần đúng với kết quả cần đạt
được đối với bê tông không cuốn khí (ở phần trên của bảng) và chỉ ra hàm lượng khí
cuốn vào trung bình được đề nghị cho bê tông cuốn khí (ở phần dưới của bảng). Có 3
mức lượng ngậm khí đối với trường hợp đưa không khí vào là cần thiết hoặc mong
muốn, các mức này ứng với mỗi kích thước cốt liệu và tuỳ thuộc vào mục đích của
việc đưa không khí vào và mức độ tiếp xúc với môi trường để nâng cao độ bền của bê
tông. Mức độ tiếp xúc với môi trường được phân làm 3 mức: mức độ tiếp xúc ít, vừa
và khắc nghiệt.
Khi dựng cỏc mẻ trộn thử để thiết lập các quan hệ cường độ hoặc hiệu chỉnh khả

năng tạo cường độ của hỗn hợp, nờn dựng tổ hợp nước và hàm lượng khí thích hợp tối
thiểu. Điều đó có nghĩa là hàm lượng khớ nờn đạt được lớn nhất cho phép hoặc gần
như thế, và bê tông đạt được độ sụt lớn nhất có thể, và nên đánh giá trong điều kiện
khắc nghiệt nhất. Nếu bê tông thoả mãn được trong điều kiện này mà có hàm lượng
khí và hoặc độ sụt thấp hơn thì tỷ lệ về thành phần nên được điều chỉnh lại theo yêu
cầu ở hiện trường. Có thể xem thêm thông tin về hàm lượng khí ở ACI 201.2R, 301 và
302.1R.
Bước 4: Lựa chọn tỷ lệ N/X hoặc N/CKD
Tỷ lệ N/X hoặc N/(X+Pu) được xác định phụ thuộc vào cường độ yêu cầu và các
yếu tố khác như độ bền. Với cùng tỷ lệ N/X hoặc N/(X+Pu), cường độ còn phụ thuộc
vào cốt liệu và loại chất kết dính.
Với các vật liệu điển hình, ứng với các tỷ lệ N/X hoặc N/(X+Pu) cho trong bảng
có thể đạt được cường độ (tính tại tuổi 28 ngày) có thể lấy xấp xỉ theo các giá trị trong
bảng 2.3. (ứng trong điều kiện phòng thí nghiệm). Cường độ trung bình đã lựa chọn
phải vượt quá cường độ quy định với số dư đủ để giữ số lượng phép thử thấp trong
phạm vi giới hạn quy định (xem ACI 211-4R và ACI 318).
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
20
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
Bảng 2.3. Mối quan hệ giữa tỷ lệ N/X (N/CKD) với cường độ nén của bê tông.
(ACI 211- 4R, cường độ bê tông xác định trên mẫu trụ 6
×
12in = 150
×
300mm nên qui
đổi sang cường độ nén mẫu lập phương với hệ số 1,2)
Cường độ bê tông
Tỷ lệ N/CKD
Kích thước lớn nhất của cốt liệu,(in).
PSI MPa Tuổi 3/8 1/2 3/4 1

10 mm 12,5 mm 20 mm 24,5 mm
7000 57,92 28 ngày 0,50 0,48 0,45 0,43
8000 66,2 28 ngày 0,44 0,42 0,40 0,38
9000 74,47 28 ngày 0,38 0,36 0,0,35 0,34
10000 82,74 28 ngày 0,33 0,32 0,31 0,30
11000 91,01 28 ngày 0,30 0,29 0,27 0,27
12000 100 28 ngày 0,27 0,26 0,26 0,25
Khi dựng cỏc vật liệu puzơlan (puzơlan, tro bay, xỉ lò cao, silicafume), phải thay
tỷ lệ dùng N/X bằng tỷ lệ N/(X+Pu) tính theo khối lượng. Có 2 quan điểm thường
được dùng trong việc xác định tỷ lệ N/(X+Pu), nó tương đương với tỷ lệ N/X đối với
hỗn hợp chỉ chứa xi măng pooclăng, đó là:
(1) thay thế theo khối lượng tương đương cho vật liệu puzơlan.
(2) thay thế theo thể tích tuyệt đối tương đương cho vật liệu puzơlan.
Theo quan điểm, tổng khối lượng của vật liệu kết dính được giữ nguyên (lúc này
N/(X+Pu)=N/X) tuy vậy tổng thể tích tuyệt đối của xi măng và puzơlan có thể tăng lên
một chút. Còn theo quan điểm thứ 2 thì thể tích tuyệt đối vẫn giữ nguyên song tổng
khối lượng chất kết dính lại bị giảm đi vì khối lượng riêng của xi măng thường lớn hơn
so với các vật liệu puzơlan.
Công thức chuyển đổi từ
X
N
sang
PuX
N
+
theo 2 quan điểm trên tính như sau:
Công thức tính theo khối lượng tương đương
PuX
N
+

tính theo trọng lượng, nếu thay thế theo khối lượng tương đương =
X
N
Trong đó:
PuX
N
+
là tỷ lệ theo khối lượng của nước so với (xi măng + puzơlan)
X
N
là tỷ lệ theo khối lượng của nước so với xi măng.
Khi thay thế theo trọng lượng tương đương thì tỷ lệ phần trăm của Puzơlan tính
theo trọng lượng của tổng chất kết dính (xi măng + puzơlan) được biểu thị bằng số
thập phân là:
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
21
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010

PuX
Pu
F
w
+
=
Trong đó:
F
w
là phần trăm của puzơlan, tính theo khối lượng.
Pu là khối lượng của puzơlan.
X là khối lượng của xi măng.

Chú ý: Nếu chỉ biết phần trăm của puzơlan theo thể tích tuyệt đối F
v
, có thể
chuyển sang F
w
như sau:
F
w
=








−








+ 1
115,3
1
1

vp
FG
Trong đó:
F
v
là phần trăm của puzơlan tính theo thể tích tuyệt đối so với tổng thể tích tuyệt
đối của (xi măng + puzơlan), được biểu thị bằng số thập phân.
G
p
là khối lượng riêng của puzơlan.
3,15 là khối lượng riêng của xi măng.
Bước 5: Xác định hàm lượng xi măng
Hàm lượng xi măng tính cho mỗi đơn vị thể tích bê tông được xác định thông
qua bước 3 và bước 4 ở trên. Lượng xi măng yêu cầu bằng lượng nước trộn (Bước 3)
chia cho tỷ lệ N/X (Bước 4). Tuy nhiên, phải so sánh với lượng xi măng tối thiểu để
đảm bảo cường độ và độ bền, lượng nào lớn hơn thì lấy.
Việc sử dụng puzơlan và phụ gia hoá học sẽ ảnh hưởng đến các tính chất của bê
tông tươi và bê tông đóng rắn nhanh.
Bước 6: Xác định hàm lượng cốt liệu thô
Các cốt liệu thụ cú cùng kích thước lớn nhất theo danh nghĩa và cùng cấp phối
ứng với thể tích đã cho ở trạng thái đầm chặt khô sẽ chế tạo được bê tông thoả món
cựng tính công tác. Giá trị về thể tích cốt liệu đã cho được tra ở bảng 2.9. Có thể thấy
rằng với cùng tính công tỏc thỡ thể tích cốt liệu thô trong một đơn vị thể tích bê tông
phụ thuộc không chỉ vào kích thước danh nghĩa cực đại mà còn phụ thuộc vào cả
mụđun độ mịn của cốt liệu mịn. Sự khác nhau giữa hàm lượng vữa yêu cầu đối với
tính công tác với các cốt liệu khác nhau là khác nhau khi thành phần hạt và bề mặt hạt
thay đổi.
Thể tích cốt liệu tính theo đơn vị ft
3
, trên ở trạng thái đầm chặt, bằng giá trị

tương ứng ở bảng 2.4 (tính theo đơn vị yd
3
) nhân với giá trị 27. Thể tích này được
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
22
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
chuyển đổi ra khối lượng khô của cốt liệu lớn theo yêu cầu trong 1yd
3
bê tông nhõn nú
với trọng lượng khụ tớnh cho 1 yd
3
của cốt liệu thô.
Đối với bê tông dễ đổ hơn bằng cách giảm các giá trị hàm lượng cốt liệu lớn ở
bảng 2.4 tới 10%, đôi khi có thể áp dụng cho trường hợp bê tông bơm hoặc trường hợp
cốt thép dày. Tuy vậy, ta cần chú ý để đảm bảo rằng độ sụt, tỷ lệ N/X và cường độ bê
tông phù hợp và thoả món cỏc yêu cầu của quy định thiết kế được áp dụng.
Bảng 2.4. Thể tích của cốt liệu lớn tính với mỗi đơn vị thể tích của bê tông
Kích thước danh nghĩa
lớn nhất của cốt liệu lớn
Thể tích của cốt liệu thô ở trạng thái khô đầm chặt
tính cho mỗi đơn vị thể tích bê tông ứng với các giá
trị mụđun độ mịn của cốt liệu nhỏ
in mm 2,40 2,60 2,80 3,00
8
3
10 0,50 0,48 0,46 0,44
2
1
12,7 0,59 0,57 0,55 0,53
4

3
20 0,66 0,64 0,62 0,60
1 25,4 0,71 0,69 0,67 0,65
1
2
1
40 0,75 0,73 0,71 0,69
2 50 0,78 0,76 0,74 0,72
3 76,2 0,82 0,80 0,78 0,76
6 152,4 0,87 0,85 0,83 0,81
Các thể tích này được lựa chọn từ các quan hệ thực nghiệm để tạo ra bê tông với
độ dẻo thích hợp với công trình có cốt thép thông thường. Đối với bê tông kém dẻo
hơn như đối với mặt đường bê tông, chúng có thể được tăng lên khoảng 10%.
Bước 7: Xác định hàm lượng cốt liệu mịn
Sau khi tất cả các thành phần khác trừ cốt liệu nhỏ được xác định, tuỳ thuộc vào
từng phương pháp tính toán thay thế theo khối lượng hoặc theo thể tích tuyệt đối sẽ cú
cỏch tính toán cụ thể.
- Nếu khối lượng của bê tông tớnh trờn một đơn vị thể tích được giả định hoặc có
thể được đánh giá bằng thực nghiệm, khối lượng yêu cầu của cốt liệu nhỏ thường là
hiệu số giữa khối lượng của bê tông tươi và tổng khối lượng của các thành phần khác
(trừ cốt liệu nhỏ). Thông thường biết khối lượng đơn vị của bê tông với độ chính xác
hợp lý từ thực nghiệm trước với vật liệu dùng. Khi thiếu thông tin như vậy, có thể
dùng bảng 2.5 để xác định bước đầu khối lượng đơn vị. Ngay cả khi việc đánh giá
khối lượng của 1yd
3
khó khăn, thành phần của hỗn hợp thường vẫn đủ chính xác để
cho phép điều chỉnh dễ dàng trên cơ sở các mẻ trộn thử .
Nếu muốn tính toán lý thuyết chính xác khối lượng của 1yd
3
, cú thể dùng công

thức sau đây:
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
23
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
U = 16,85 G
a
(100-A) + X (1-G
a
/G
c
) - N (G
a
-1)
Trong đó:
U: Khối lượng của 1 yd
3
bê tông, lb.
G
a
: Khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp cốt liệu nhỏ và cốt liệu lớn.
Khối lượng riêng của cốt liệu được dùng trong tính toán phải phù hợp với điều
kiện ẩm được giả định trong khối lượng mẻ trộn cốt liệu cơ bản.
G
c
: Khối lượng riêng của xi măng (thường lấy bằng 3,15).
A: Hàm lượng không khí, %.
N: Lượng nước trộn yêu cầu, lb, tính cho 1 yd
3
.
X: Lượng xi măng yêu cầu, lb, tính cho 1 yd

3
.
Bước 8: Hiệu chỉnh mẻ trộn theo độ ẩm của cốt liệu
Thông thường, cốt liệu có thể bị ẩm và khối lượng khô của chúng phải được tăng
lên theo phần trăm lượng nước mà chúng chứa, cả nước bị hút và nước bỏm trờn mặt
ngoài. Lượng nước trộn thêm vào mẻ trộn phải được giảm đi bằng lượng nước tự do
trong cốt liệu, nghĩa là tổng lượng nước ẩm trừ đi lượng nước bị hút.
- Trong một số trường hợp cần thiết trộn cốt liệu ở điều kiện khô. Nếu độ hút
nước (thông thường được xác định bằng cách ngâm nước trong 1 ngày) lớn hơn
khoảng 1% và nếu cấu trúc rỗng bên trong các hạt cốt liệu làm sao để xảy ra hút nước
đáng kể trước khi xi măng bắt đầu vào ninh kết, có thể giảm nhanh đột sụt do giảm có
hiệu quả về nước trộn. Cũng vậy, tỷ lệ N/X có hiệu quả sẽ bị giảm đi do nước bị cốt
liệu hút trước khi ninh kết. Tất nhiên, điều đó giả định là các hạt xi măng không được
đưa vào các lỗ rỗng của các hạt cốt liệu.
Bảng 2.5. Đánh giá ban đầu về trọng lượng bê tông tươi.
Kích thước cực đại theo danh nghĩa
của cốt liệu lớn nhất
Dự tính về trọng lượng bê tông, lb/yd
3

in mm Bê tông không cuốn khí Bê tông cuốn khí
8
3
10 3840 3710
2
1
12,7 3890 3760
4
3
20 3960 3840

1 25,4 4010 3850
1
2
1
40 4070 3910
2 50 4120 3950
3 76,2 4200 4040
6 152,4 4260 4110
- Biện phỏp dùng mẻ trộn thử trong phòng thí nghiệm tuỳ thuộc vào tiêu chuẩn
ASTM C192 cho phép trộn cốt liệu để khô trong phòng thí nghiệm, nếu độ hút nước
của chúng nhỏ hơn 1% có kể đến lượng nước bị hút từ bê tông chưa đông đặc.
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
24
Nghiên cứu khoa học Sinh viên 2010
Tiêu chuẩn ASTM C192 đề nghị là lượng nước bị hút có thể giả định bằng 80%
của hiệu số giữa lượng nước thực tế trong các lỗ rỗng của cốt liệu ở trạng thái khô
trong không khí và lượng nước bị hút danh nghĩa được xác định theo tiêu chuẩn
ASTM C127 hoặc C128. Tuy nhiên với cốt liệu có độ hút nước cao hơn, tiêu chuẩn
ASTM C192 yêu cầu xử lý trước cốt liệu để thoả mãn độ hút nước có sự điều chỉnh về
khối lượng cốt liệu dựa trên tổng hàm lượng nước và điều chỉnh để bao gồm cả độ ẩm
như một phần của lượng nước trộn yêu cầu.
Bước 9: Điều chỉnh mẻ trộn thử
Thành phần hỗn hợp đã tính toán phải được kiểm tra bằng các mẻ trộn thử được
chế tạo và thử phù hợp với tiêu chuẩn ASTM C192 hoặc các mẻ trộn quy mô đầy đủ
tại hiện trường. Phải dùng lượng nước đủ để tạo ra độ sụt yêu cầu bất kể lượng nước
đã giả định khi chọn thành phần bê tông thử nghiệm.
Bê tông phải được kiểm tra về khối lượng đơn vị và sản lượng (ASTM C 138) và
hàm lượng khí (ASTM C138, C173, C231). Cũng phải quan sát kỹ về tính dễ đổ thích
hợp, dễ phân tầng và các tính chất hoàn thiện. Phải có sự điều chỉnh thích hợp về thành
phần đối với mẻ trộn sau đó phù hợp với thủ tục sau đây.

- Đánh giá lại lượng nước trộn yêu cầu cho 1yd
3
bê tông bằng cách nhân hàm
lượng nước trộn của mẻ trộn thử với 27 và sao đó chia tích số cho sản lượng của mẻ
trộn thử tính bằng ft
3
. Nếu độ sụt của mẻ trộn thử không đúng, cần tăng hoặc giảm
lượng nước đã xác định lại với liều lượng bằng 10lb đối với mỗi độ tăng hoặc giảm độ
sụt là 1in.
- Nếu hàm lượng khí mong muốn (đối với bê tông cuốn khí) không thực hiện
được, xác định lại hàm lượng phụ gia yêu cầu đối với hàm lượng khí thích hợp và
giảm hoặc tăng hàm lượng nước trộn ở mục (*) với liều lượng bằng 5 lb đối với độ
tăng hoặc giảm lương khí 1% của hàm lượng khí của mẻ trộn thử trước.
- Nếu khối lượng của 1yd
3
bê tông tươi đã xác định là cơ sở cho việc xác định
thành phần, đánh giá lại khối lượng đó bằng cách nhân khối lượng đơn vị tính bằng
lb/ft
3
của mẻ trộn thử với 27 và giảm hoặc tăng kết quả đó theo độ tăng hoặc giảm tỷ lệ
phần trăm trước đây của hàm lượng khí của mẻ trộn với 27 và giảm hoặc tăng kết quả
theo độ tăng hoặc giảm tỷ lệ phần trăm trước đây của hàm lượng khí của mẻ trộn đã
điều chỉnh từ mẻ trộn đầu tiên.
Khoa Quản lý Công Nghiệp và Môi trường Trang
25