Nghiên cứu tổng quan và so sánh phân tích các phương pháp thiết kế thành phần bê tông khối lớn

LỜI CẢM ƠN
Luận văn Thạc sĩ khoa học “Nghiên cứu tổng quan và so sánh phân tích các
phương pháp thiết kế thành phần bê tông khối lớn” được hoàn thành ngoài sự nỗ
lực hết mình của bản thân học viên, còn có sự chỉ bảo, giúp đỡ tận tình của
GS.TSKH Nguyễn Thúc Tuyên và các thầy, cô giáo ở bộ môn Vật liệu xây dựng,
Trường Đại học Thủy lợi.
Các kết quả đạt được là một đóng góp nhỏ về mặt khoa học, trong quá trình
nghiên cứu thiết kế thành phần bê tông cho công trình thủy lợi, trong điều kiện thời
gian, trình độ có hạn cũng như các phương tiện thí nghiệm thiếu thốn, nên khó tránh
khỏi thiếu sót. Học viên mong nhận được những sự chỉ bảo, đóng góp của các thầy,
cô giáo và đồng nghiệp.
Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn GS.TSKH
Nguyễn Thúc Tuyên, người thầy đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình các kiến
thức khoa học cho Học viên trong suốt thời gian qua.
Qua đây, Học viên cũng muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy, cô giáo
trong bộ môn Vật liệu xây dựng, Khoa Công trình, Phòng Đào tạo Đại học & Sau
đại học – Trường Đại học Thủy lợi đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ học viên
trong học tập và hoàn thành luận văn Thạc sĩ này. Nhân đây, học viên cũng tỏ lòng
biết ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè đã ở bên động viên, cổ vũ tinh thần cho học
viên trong suốt thời gian làm luận văn.
Hà nội, ngày tháng năm 2014
Học viên cao học



Lê Anh Đức

LỜI CAM ĐOAN
Tôi là Lê Anh Đức, Học viên cao học lớp 20C
11

– Trường Đại học Thủy lợi,
tác giả luận văn, xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các nội
dung và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực, chưa từng được công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả



Lê Anh Đức

MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU 1
I.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1
II.MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI 1
III.CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1
IV.KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC 1
V.NỘI DUNG LUẬN VĂN 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG KHỐI LỚN VÀ CÁC PHƯƠNG
PHÁP THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG KHỐI LỚN 3
1.1. Tổng quan về bê tông khối lớn 3
1.1.1.Định nghĩa bê tông khối lớn 3
1.1.2.Đặc tính của bê tông khối lớn. 4
1.1.3.Vật liệu dùng để chế tạo bê tông khối lớn. 5
1.1.4.Những tính chất của bê tông khối lớn. 11
1.2. Các phương pháp thiết kế thành phần bê tông khối lớn 21
1.2.1. Phương pháp thiết kế thành phần bê tông khối lớn theo ACI 211.1 21
1.2.2. Phương pháp thể tích tuyệt đối dùng công thức Bolomey – Skramtaev 27
1.2.3. Luận bàn về hai phương pháp của Mỹ và Nga 30
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI 33

2.1. Các pha trong cấu trúc bê tông 33

2.2. Cấu trúc của pha hồ xi măng trong bê tông 34
2.3. Cấu trúc của pha cốt liệu trong bê tông 36
2.4. Tỉ lệ cát đá tối ưu 38
CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THÍ
NGHIỆM 42
3.1. Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu của đề tài. 42
3.1.1.Xi măng PCB30 Hoàng Thạch 42
3.1.2.Cát vàng sông Lô 43
3.1.3.Đá dăm 46

3.1.4.Tro bay Phả Lại 49
3.2. Xác định tỷ lệ C/Đ tối ưu 50
3.3. Các phương pháp nghiên cứu thí nghiệm 55
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG KHỐI LỚN VÀ THÍ
NGHIỆM BÊ TÔNG 56
4.1. Thiế kế thành phần bê tông với cường độ mục tiêu 17 Mpa theo phương pháp Mỹ
(ACI 211.1) 56
4.1.1.Thiết kế thành phần bê tông R17, với C/Đ tính toán 57
4.1.2.Thí nghiệm với bê tông mác cơ sở 17 và C/Đ tối ưu 60
4.2. Thiết kế thành phần bê tông M20 dùng phương pháp thể tích tuyệt đối theo giáo
trình VLXD [29]. 63
4.3. Thiết kế thành phần bê tông M20 dùng phương pháp thể tích tuyệt đối theo chỉ dẫn
kỹ thuật [3]. 64
4.4. So sánh thành phần bê tông hai theo 3 phương pháp 65
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO 69

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. 1: Quy định về hàm lượng tạp chất trong cốt liệu. 7
Bảng 1. 2: Thành phần hạt của cát dùng cho bê tông khối lớn 7
Bảng 1. 3: Thành phần hạt của cát dùng cho đập bê tông khối lớn. 8
Bảng 1. 4: Hàm lượng tạp chất trong cốt liệu lớn. 9
Bảng 1. 5: Yêu cầu thành phần hạt đối với các cỡ đá. 10
Bảng 1. 6: Tỉ lệ phần trăm các cỡ hạt trong cốt liệu lớn. 10
Bảng 1. 7: Quan hệ giữa gradien áp lực nước và mác chống thấm của bê tông. 12
Bảng 1. 8: Nhiệt thủy hóa của các khoáng xi măng theo thời gian. 15
Bảng 1. 9: Nhiệt thủy hóa của các loại xi măng theo thời gian. 16
Bảng 1.10: Hệ số của công thức tính nhiệt thủy hóa của xi măng pooclăng. 16
Bảng 1. 11: Nhiệt độ trong bê tông của một số công trình 20
Bảng 1. 12: Tỉ lệ
N
CDK
đối với bê tông khối lớn 23
Bảng 1. 13: Quan hệ gần đúng giữa cường độ bê tông và tỉ lệ N/CDK 23
Bảng 1. 14: Lượng nước trộn gần đúng cho 1m
3
hỗn hợp bê tông. 24
Bảng 1. 15: Hàm lượng vữa và hàm lượng khí gần đùng trong hỗn hợp bê tông 25
Bảng 1. 16: Hàm lượng cốt liệu lớn 26
Bảng 1. 17: So sánh hai phương pháp TKTPBT theo thể tích tuyệt đối 30
Bảng 1. 18: So sánh hai phương pháp của Mỹ và Nga 31
Bảng 2. 1: Mức ngậm cát tối thiểu, % 40
Bảng 2. 2: Mức ngậm cát thích hợp, % 41
Bảng 3.1: Thành phần hóa và khoáng của Clanhke và của PCB30 Hoàng Thạch 42
Bảng 3. 2: Các chỉ tiêu tính chất của PCB30 Hoàng Thạch 43
Bảng 3. 3: Khối lượng riêng của cát 44
Bảng 3. 4: Kết quả thí nghiệm khối lượng thể tích xốp khô của cát 44

Bảng 3. 5: Thành phần hạt của cát 45
Bảng 3. 6: Khối lượng riêng của đá 47
Bảng 3. 7: Kết quả thí nghiệm khối lượng thể tích xốp của đá 47

Bảng 3. 8: Thành phần hạt của đá 48

Bảng 3. 9: Thành phần hóa học của tro bay Phả Lại 49
Bảng 3. 10: Chỉ số hoạt tính cường độ của tro tuyển Phả Lại 49
Bảng 3. 11: Độ mịn của tro bay Phả Lại 50
Bảng 3. 12: Thành phần các mẻ trộn hỗn hợp cát đá 50
Bảng 3. 13: Kết quả thí nghiệm mẻ trộn thứ nhất 51
Bảng 3. 14: Kết quả thí nghiệm mẻ trộn thứ hai 51
Bảng 3. 15: Kết quả thí nghiệm mẻ trộn thứ ba 52
Bảng 3. 16: Kết quả thí nghiệm mẻ trộn thứ tư 52
Bảng 3. 17: Kết quả thí nghiệm mẻ trộn thứ năm 53
Bảng 3. 18: Tổng hợp kết quả thí nghiệm hỗn hợp cát đá 53
Bảng 4. 1: Các cấp phối bê tông với mác cơ sở 17 và C/Đ tính toán 58
Bảng 4. 2: Thành phần của các mẻ trộn bê tông định hướng với mác cơ sở 17 và
C/Đ tính toán 59
Bảng 4. 3: Cường độ của các cấp phối bê tông định hướng với mác cơ cở 17 và
C/Đ tính toán 60

Bảng 4. 4: Các cấp phối bê tông định hướng với mác cơ sở 17 và C/Đ tối ưu 61
Bảng 4. 5: Thành phần của các mẻ trộn bê tông định hướng với mác cơ sở 17 và
C/Đ tối ưu 61
Bảng 4. 6: Cường độ của các cấp phối bê tông định hướng với mác cơ sở 17 và C/Đ
tối ưu 61
Bảng 4. 7: So sánh thành phần bê tông của bê tông đạt R20 với C/Đ tính toán và
C/Đ tối ưu 62
Bảng 4. 8: So sánh cường độ bê tông với cấp phối cơ sở 17 dùng C/Đ tính toán 62

Bảng 4. 9: Thành phần BT tính toán dùng phương pháp TTTĐ theo giáo trình
VLXD 64
Bảng 4. 10: Thành phần BT tính toán dùng phương pháp TTTĐ theo chỉ dẫn kỹ
thuật 65
Bảng 4. 11: So sánh thành phần bê tông tính toán theo ba phương pháp 66


DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1. 1: Đập bê tông trọng lực Tân Giang (Ninh Thuận) 4
Hình 1. 2: Đập bê tông trọng lực Lòng Sông (Bình Thuận) 4
Hình 1. 3: Tỏa nhiệt của xi măng theo thời gian. 15
Hình 1. 4: Quá trình thay đổi nhiệt trong BT khối lớn 17
Hình 1. 5:Biểu đồ xác định lượng nước trộn. 28
Hình 1. 6:Biểu đồ để xác định hệ số trượt
α
29
Hình 2. 1: Mặt cắt của bê tông 34
Hình 2. 2: Mô hình của hồ xi măng thủy hóa 35
Hình 2. 3: Tính chất bề mặt của cốt liệu lớn 37
Hình 2. 4: Sự đọng nước ở hỗn hợp bê tông 37
Hình 3. 1: Biểu đồ TPH cát theo TCVN 46
Hình 3. 2: Biểu đồ TPH đá theo TCVN 48
Hình 3. 3: Quan hệ giữa tỷ lệ C/Đ và khối lượng thể tích xốp của hỗn hợp cát đá . 54
Hình 3. 4 : Quan hệ giữa tỷ lệ C/Đ và độ rỗng của hỗn hợp cát đá (r
hh
) 54


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
N/X Tỷ lệ nước và xi măng

X hoặc XM Xi măng
C Cát
Đ Đá dăm
C/Đ Tỷ lệ cát/đá
C
CD
+
Tỷ lệ cát/(cát+đá), (mức ngậm cát)
N Nước
R
7, 28
(MPa) Cường độ nén ở tuổi 7 và 28 ngày của bê tông
ACI American Concrete Institute (viện bê tông Hoa Kỳ)
D
max
Đường kính lớn nhất của cốt liệu
hcp Hồ xi măng đã đóng rắn
PGK Phụ gia khoáng
TPBT Thành phần bê tông
TPBTKL Thành phần bê tông khối lớn
TKTPBTKL Thiết kế thành phần bê tông khối lớn
W Mác chống thấm
K
t
Hệ số thấm nước
TPH Thành phần hạt
STL Lượng sót tích lũy
LS Lượng lọt sàng
HVCH Học viên cao học
HV Học viên

VLXD Vật liệu xây dựng
KLR Khối lượng riêng
KLTTX Khối lượng thể tích xốp
TPK Thành phần khoáng
BBS Hàm lượng bùn bụi sét
TCHH Tạp chất hữu cơ
1
PHẦN MỞ ĐẦU
I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Bê tông là vật liệu phổ biến nhất trong xây dựng nói chung và xây dựng thủy
lợi nói riêng. Thành phần bê tông có ảnh hưởng rõ rệt đến các tính chất của bê tông
mới trộn, bê tông đã đông cứng và có ảnh hưởng đến chất lượng bê tông, nên cần
phải xác định thành phần bê tông trước khi chế tạo và đưa nó vào sử dụng.
Bê tông khối lớn là bê tông thông thường nhưng cũng có một số tính năng
đặc biệt như tính phát nhiệt và cường độ không cao, có khả năng chống ăn mòn…
Hiện nay có một số phương pháp tính thành phần bê tông khối lớn khác nhau đã
được vận dụng. Tuy nhiên đấy chỉ là các áp dụng đơn lẻ, chưa có sự so sánh phân
tích sự khác nhau giữa các phương pháp về lý thuyết cũng như thông qua kết quả thí
nghiệm, để từ đó vận dụng các phương pháp này đạt hiệu quả hơn.
II. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
Tổng hợp các phương pháp thiết kế thành phần bê tông khối lớn của Mỹ và
phương pháp TKTPBT của Nga để vận dụng và có sự hiệu chỉnh cần thiết nhằm đạt
được hiệu quả cao hơn.
III. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu lý thuyết về cấu trúc bê tông, tỉ lệ C/Đ tối ưu các phương pháp
thiết kế thành phần bê tông và vận dụng có sự hiệu chỉnh thông qua thí nghiệm bê
tông và các vật liệu dùng cho bê tông.
IV. KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC
– Tìm hiểu và so sánh một số phương pháp thiết kế thành phần bê tông khối
lớn đã được áp dụng trên toàn thế giới.

– Chuyển đổi việc dùng phụ gia khoáng trong bê tông từ tỷ lệ thể tích sang tỷ
lệ khối lượng.
2
– Đánh giá được hiệu quả của tỉ lệ cát/đá tối ưu khi dùng phương pháp thiết
kế thành phần bê tông khối lớn của Mỹ.
V. NỘI DUNG LUẬN VĂN
Luận văn có 4 chương:
Chương 1 – Tổng quan về bê tông khối lớn và các phương pháp thiết kế
thành phần bê tông khối lớn.
Chương 2 – Cơ sở lý thuyết của đề tài.
Chương 3 – Lựa chọn vật liệu và phương pháp nghiên cứu thí nghiệm.
Chương 4 – Thiết kế thành phần bê tông khối lớn và thí nghiệm bê tông.
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ lục – gồm 3 phần như sau:
Phụ lục 1: Phương pháp xác định khối lượng thể tích xốp của cốt liệu được đầm
chọc của Mỹ (Xác định khối lượng thể tích và độ rỗng của cốt liệu)
Phụ lục 2: Những hình ảnh thí nghiệm bê tông tại phòng thí nghiệm vật liệu xây
dựng – Trường Đại học Thủy lợi
Phụ lục 3: Bài báo: Xử lý thành phần hạt cốt liệu bê tông không đạt chuẩn –
Thông tin khoa học công nghệ bê tông số 3 – 09/2013, Tạp chí khoa học và công
nghệ, Hội công nghiệp bê tông Việt Nam thuộc Tổng hội xây dựng Việt Nam


3
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG KHỐI LỚN VÀ
CÁC PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG KHỐI LỚN
1.1. Tổng quan về bê tông khối lớn
1.1.1. Định nghĩa bê tông khối lớn

Theo tiêu chuẩn Mỹ (ACI 116R) [30], bê tông khối lớn được định nghĩa là
một thể tích bê tông có kích thước đủ lớn, để phải yêu cầu có biện pháp đối phó với
sự phát nhiệt do xi măng thủy hóa và sự biến đổi thể tích kèm theo để giảm thiểu sự
nứt nẻ.
Theo tài liệu (ACI 211.1) [31], nhiều kết cấu lớn có thể coi là khối lớn phải
tính đến sự phát nhiệt, đặc biệt khi kích thước của tiết diện ngang nhỏ nhất của kết
cấu bê tông bằng hoặc vượt quá 2 đến 3 fr (tức là 0,61m đến 0,915m).
Theo tiêu chuẩn Nhà nước TCVN 4453 - 95 [14] và TCVN 8218: 2009 [28],
bê tông khối lớn có kích thước nhỏ nhất không nhỏ hơn 1m.
Có hai loại bê tông thường dùng làm bê tông khối lớn, chủ yếu dùng cho đập:
- Bê tông thông thường (ký hiệu là CVC) được đầm chặt bằng phương pháp
chấn động.
- Bê tông đầm lăn (ký hiệu là RCC) là loại bê tông sử dụng các nguyên liệu
tương tự bê tông thông thường, nhưng rất khô và được đầm chặt bằng thiết bị rung
lèn từ mặt ngoài (lu rung). Việc đầm bằng lu rung cho phép sử dụng hỗn hợp bê
tông khô với hàm lượng chất dính kết nhỏ hơn trong bê tông thường rất nhiều.
Trong chất dính kết chỉ có một phần là xi măng, còn một phần là phụ gia khoáng
hoạt tính nghiền mịn (tro bay, hoặc puzơlan tự nhiên, xỉ hạt lò cao v.v…).
Trong khuôn khổ phần tổng quan này chỉ đề cập chủ yếu bê tông khối lớn từ
bê tông thông thường (CVC) đã được ứng dụng nhiều ở Việt Nam từ trước đế nay.
Trong xây dựng thủy lợi bê tông khối lớn được áp dụng cho đập, móng công
trình v.v Từ những năm 1930, trên thế giới phát triển mạnh bê tông khối lớn cho
đập dùng các vật liệu tiên tiến, phương pháp thi công hiện đại, khống chế hiệu quả
ứng suất nhiệt trong bê tông và đã xây dựng nên những công trình thế kỷ. Ở Việt
Nam đã áp dụng bê tông khối lớn từ lâu cho các đập Thác Bà, Sông Đà, Trị An,
Thạch Nham, Hàm Thuận, Đa Mi và mới đây là đập Tân Giang, Lòng Sông. (Hình
1.1 và hình 1.2).
4

Hình 1. 1: Đập bê tông trọng lực Tân Giang (Ninh Thuận)

Hình 1. 2: Đập bê tông trọng lực Lòng Sông (Bình Thuận)
1.1.2. Đặc tính của bê tông khối lớn.
Đặc tính của bê tông khối lớn là tính chất nhiệt. Phản ứng của xi măng với
nước là phản ứng phát nhiệt. Bê tông là vật liệu dẫn nhiệt kém. Trong bê tông khối
lớn nhiệt không phân tán được nhanh, nên nhiệt độ trong bê tông có thể rất cao,
nhưng nhiệt độ mặt ngoài (nhiệt độ môi trường) lại thấp; do đó có thể phát sinh ứng
suất kéo do sự biến đổi thể tích kết hợp với sự tăng và giảm nhiệt độ trong khối bê
tông. Cần phải có các biện pháp giải quyết thích hợp để hạ thấp nhiệt độ trong bê
tông khối lớn, giảm ứng suất nhiệt và tránh nguy cơ nứt nẻ công trình.
5
Đối với công trình bê tông khối lớn để đồng thời đạt được chất lượng và giá
thành thấp, thường phân ra 2 phần: Phần bên ngoài của khối lớn chịu tác dụng trực
tiếp của môi trường và phần bên trong của khối lớn không tiếp xúc với môi trường.
Ví dụ như đối với đập bê tông thủy lợi, phần bên ngoài chịu tác động của môi
trường nước, yêu cầu chọn cốt liệu tốt, bê tông đặc chắc cường độ cao, chống thấm
tốt để đảm bảo độ bền. Còn bê tông bên trong không chịu tác động của môi trường,
nên yêu cầu chính đối với bê tông là phát nhiệt tối thiểu khi bê tông đông cứng, vì
sự phân bố nhiệt không đều trong khối bê tông gây ra nứt do nhiệt. Mác bê tông ở
phần bên trong không yêu cầu cao, chỉ cần 10 hoặc 15 Mpa và độ chống thấm thấp
W
2,
còn mác bê tông bên ngoài thường bằng 20 hoặc 25 và mác chống thấm W
4

hoặc cao hơn.
1.1.3. Vật liệu dùng để chế tạo bê tông khối lớn.
Để đảm bảo tính ổn định của bê tông khối lớn cần chú ý chọn dùng các vật
liệu thích hợp.
1.1.3.1. Xi măng.

Theo tài liệu [32], các loại xi măng dưới đây thích hợp cho bê tông khối lớn;
tính chất sử dụng của các loại xi măng này được nêu trong các tiêu chuẩn Mỹ
ASTM C 150 - 86 [35].
 Xi măng Pooclăng của Mỹ [35] gồm loại I (loại dùng chung), loại II (loại
dùng chung và đặc biệt có tính chất chống sunphát vừa và nhiệt thủy hóa vừa), loại
III (loại dùng trong trường hợp mong muốn nhiệt thủy hóa thấp), loại IV (loại dùng
trong trường hợp mong muốn có tính chất chống sunphát cao).
 Xi măng hỗn hợp của Mỹ [37]: Gồm loại P (Xi măng Pooclăng puzơlan
dùng cho bê tông không yêu cầu cường độ ban đầu cao), loại IP (Xi măng pooclăng
puzơlan dùng cho kết cấu bê tông thông thường), loại I (PM) (Xi măng pooclăng
puzơlan cải biến), loại I (SM) (Xi măng pooclăng xỉ dùng cho kết cấu bê tông thông
thường).
Ở nước ta cũng sản xuất các loại xi măng pooclăng (TCVN 2682: 2009) [8], xi
măng pooclăng puzơlan (TCVN 4033: 1995) [11], xi măng pooclăng xỉ hạt lò cao
(TCVN 4316: 1986) [12], xi măng pooclăng hỗn hợp (TCVN 6260: 2009) [19] và
cả xi măng pooclăng ít tỏa nhiệt (TCVN 6069: 2007) [18] và xi măng pooclăng hỗn
hợp ít tỏa nhiệt [27] để dùng cho các công trình thủy lợi, thủy điện, giao thông, xây
dựng dân dụng và công nghiệp.
6
Theo tài liệu [2], xi măng ít tỏa nhiệt có lượng nhiệt phát ra khi xi măng thủy
hóa (xác định theo phương pháp Tecmot) sau 3 ngày không lớn hơn 45 - 50cal/g,
sau 7 ngày không lớn hơn 50 - 60cal/g. Tiêu chuẩn về xi măng ít tỏa nhiệt [17,27]
qui định XM tỏa nhiệt trung bình và tỏa nhiệt thấp có nhiệt thủy hóa lần lượt là 60,
70 cal/g.
Xi măng belit cao phát nhiệt ở tuổi tương ứng ít hơn 20% so với xi măng
pooclăng thông thường, độ tăng nhiệt độ đoạn nhiệt của nó chỉ bằng một nửa xi
măng pooclăng và píc nhiệt độ ( nhiệt độ cao nhất) cũng xuất hiện chậm hơn .
Trong bê tông khối lớn thường dùng phụ gia khoáng hoạt tính như puzơlan, xỉ
hạt lò cao, tro bay…, nhằm mục đích giảm thiểu lượng dùng xi măng, do đó giảm
nhiệt thủy hóa trong bê tông. Tuy nhiên có một số phụ gia có thể làm giảm độ lưu

thông trong hỗn hợp bê tông và tăng độ co ngót của bê tông. Các phụ gia đó được
đưa trước vào xi măng hoặc bê tông khi trộn.
Trong bê tông khối lớn thường dùng phụ gia khoáng kèm thêm phụ gia hóa
học như phụ gia hóa dẻo kéo dài thời gian đông kết để làm chậm tốc độ tăng nhiệt
trong bê tông khối lớn.
1.1.3.2. Cốt liệu.
Theo ACI 207.1R - 87 [32], cốt liệu dùng cho bê tông khối lớn chứa các thành
phần có hại và hạt mịn không được vượt quá hàm lượng cho phép được nêu trong
bảng 1.1.
a) Cốt liệu nhỏ (cát)
Có thể dùng cát tự nhiên (cát sông, cát suối…) và cát nghiền từ đá. Trong
trường hợp cát nghiên, phần hạt lọt sàng N
0
200 chủ yếu là bột đá, không phải là đất
sét hoặc diệp thạch như trong cát tự nhiên. Vì vậy đối với cát nghiền, hàm lượng
này cho phép tới 5% đối với bê tông chịu mài mòn và 7% đối với các loại bê tông
khác. Yêu cầu kỹ thuật của cát cũng được qui định trong tiêu chuẩn Việt Nam
(TCVN 7570:2006) [20].
Cũng theo tài liệu Mỹ, cốt liệu nhỏ (cát) dùng cho bê tông khối lớn nói chung
hầu hết lọt qua sàng 4,76mm và thành phần hạt như trong bảng 1.2.
7
Bảng 1. 1: Quy định về hàm lượng tạp chất trong cốt liệu.
Các tạp chất có hại trong cốt liệu
Hàm lượng cho phép
%
1. Đất sét cục và các hạt dễ vỡ 3,0
2. Hạt lọt qua sàng N
0
200 (75µm)
- Đối với bê tông chịu mài mòn

- Đối với các loại bê tông khác

3,0
5,0
3. Than và than non
- Khi quan tâm đến hình thức mặt ngoài của bê
tông
- Cho tất cả các loại bê tông khác

0,5

1,0
Bảng 1. 2: Thành phần hạt của cát dùng cho bê tông khối lớn
Sàng
(mắt sàng)
% sót riêng
(theo khối lượng)
(10 mm) 0
N
0
-4 (4,76mm) 0-5
N
0
-8 (2,50mm) 5-15
N
0
-16 (1,25mm) 10-25
N
0
-30 (0,36mm) 10-30

N
0
-50 (0,315mm) 15-35
N
0
-100 (0,16mm) 12-20
Đáy 3-7
Ghi chú: Số trong dấu ngoặc là các sàng Việt Nam có kích thước tương đương
với sàng Mỹ.
8
Tuy nhiên theo tiêu chuẩn Mỹ nếu thông qua thí nghiệm, thấy rằng thành phần
cát khác với bảng 1.2, nhưng cũng chứng tỏ đạt yêu cầu, thì vẫn dùng được.
Trong tài liệu của Mỹ cũng qui định các tạp chất có hại trong cát dùng trong
bê tông khối lớn dùng cho đập không vượt quá các giới hạn như sau:
− Vật liệu lọt sàng N
0
200 không lớn hơn 30%;
− Vật liệu nhẹ không lớn hơn 2%;
− Đất sét cục không lớn hơn 10%;
− Tổng lượng các chất có hại khác (như mica, hạt có màng bao bọc, các hạt dài
dẹt, mềm, đất mùn …) không lớn hơn 2%.
Thành phần hạt của cát trong bê tông khối lớn dùng cho đập được quy định
trong bảng 1.3 [32].
Bảng 1. 3: Thành phần hạt của cát dùng cho đập bê tông khối lớn.
Loại sàng
% sót riêng
(theo khối lượng)
% sót tích lũy
(theo khối lượng)
% lọt sàng

9,53 mm 0 0 0
N
0
-4 (4,76mm) 0-8 0-8 100-92
N
0
-8 (2,36mm) 5-20 10-25 90-75
N
0
-16 (1,19mm) 10-25 30-50 70-50
N
0
-30 (0,60mm) 10-30 60-65 50-35
N
0
-50 (0,30mm) 15-30 70-83 30-17
N
0
-100 (0,15mm) 12-20 90-97 10-3
Đáy 3-10 100 0
Ghi chú: % lượng lọt sàng = 100 - % lượng sót tích lũy
b) Cốt liệu lớn (đá)
Yêu cầu kỹ thuật đối với cốt liệu lớn được qui định trong TCVN 7570:2006
[20] và theo tài liệu [32]. Cốt liệu lớn có thể là sỏi, cuội nghiền, đá dăm hoặc hỗn
9
hợp của các loại đá đó. Về danh nghĩa hạt cốt liệu lớn phải sót trên sàng 4,75mm và
nhỏ hơn 150mm. Có thể dùng cốt liệu lớn có kích thước danh nghĩa lớn nhất (D
max
)
bằng 38mm hoặc 75mm, thậm chí đến 150mm. Kích thước đá càng lớn, càng có

khả năng giảm lượng dùng xi măng trong bê tông và từ đó giảm lượng nhiệt thủy
hóa. Tuy nhiên kích thước danh nghĩa lớn nhất của đá không được lớn hơn 1/4 kích
thước nhỏ của kết cấu. Điều này thường không xảy ra đối với bê tông khối lớn.
Ngoài ra D
max
cũng không lớn hơn 2/3 khoảng cách giữa các thanh cốt thép.
Hàm lượng tạp chất và hạt mịn (lọt sàng N
0
200) của cốt liệu được qui định
như trong bảng 1.4 [32].
Bảng 1. 4: Hàm lượng tạp chất trong cốt liệu lớn.
Các tạp chất trong cốt liệu lớn % (theo khối lượng)
Vật liệu lọt sàng N
0
200 không lớn hơn 0,5
Vật liệu nhẹ không lớn hơn 2,0
Đất sét cục không lớn hơn 0,5
Các tạp chất khác không lớn hơn 1,0
Nên dùng cốt liệu lớn có kích thước danh nghĩa tối ưu để đảm bảo cường độ
thiết kế và các vấn đề khác như phối liệu, trộn, chuyên chở, đổ và đầm bê tông. Cỡ
hạt 150mm được coi là kích thước lớn nhất thực dụng. Theo tài liệu [2], nên sử
dụng cốt liệu nhiều cỡ, cỡ lớn nhất có thể tới 120mm thì càng tốt (tùy điều kiện máy
trộn và kích thước khối đổ). Mặc dù cốt liệu lớn tự nhiên (sỏi) có yêu cầu nước
dùng cho bê tông ít hơn, nhưng thường hiếm và vận chuyển từ xa, nên không đạt
hiệu quả kinh thế bằng việc sử dụng cốt liệu nghiền. Đá nghiền được phân thành
nhiều cỡ : 150 - 80, 80 - 40, 40 - 20, 20 - 5mm; thành phần hạt của các cỡ đó được
qui định như trong bảng 1.5 [32].
10
Tính dễ đổ của hỗn hợp bê tông thường được cải thiện bằng cách giảm tỉ lệ
các hạt quá lớn. Kinh nghiệm chứng tỏ rằng tỉ lệ % của các cỡ hạt trong cốt liệu có

thể như trong bảng 1.6 [42].
Bảng 1. 5: Yêu cầu thành phần hạt đối với các cỡ đá.
Sàng mắt
vuông mm
% lọt sàng theo khối lượng
Cỡ rất lớn
150 - 80mm
Cỡ lớn
80 - 40mm
Cỡ vừa
40 - 20mm
Cỡ nhỏ
20 - 5mm
175 100
150 90 - 100
100 20 - 45 100
80 0 - 15 20 - 100
50 0 - 5 20 - 55 100
40 0 - 10 20 - 100
25 0 - 5 20 - 45 100
20 1 - 10 20 - 100
10 0 - 5 30 - 55
5 0 - 5
Bảng 1. 6: Tỉ lệ phần trăm các cỡ hạt trong cốt liệu lớn.
Kích thước
danh nghĩa
lớn nhất, mm
% các cỡ hạt
Cỡ rất lớn
150 - 80mm

Cỡ lớn
80 - 40mm
Cỡ vừa
40 - 20mm
Cỡ nhỏ
20 - 10mm
10 - 5mm
150 20 - 30 20 - 32 20 - 30 12 - 20 8 - 15
80

20 - 40
20 - 40
15 - 25
10 - 15
40


40 - 55
30 - 35
15 - 25
20



30 - 70
20 - 45
11
Một số nơi dùng cấp phối "gián đoạn" trong bê tông khối lớn. Đây là cấp phối
thiếu một hay nhiều hơn một kích cỡ. Cấp phối gián đoạn chỉ dùng đạt hiệu quả
kinh tế ở nơi có sẵn loại cốt liệu tự nhiên có cấp phối gián đoạn. Nếu tạo ra cốt liệu

có cấp phối gián đoạn để dùng, thì không có lợi. Cấp phối cốt liệu liên tục tạo cho
bê tông khối lớn tính dễ đổ tốt hơn, yêu cầu độ sụt thấp hơn, dùng ít nước và xi
măng hơn. Cốt liệu nghiền thường có cấp phối liên tục và có thể sản xuất với khối
lượng lớn, nên được dùng nhiều trong bê tông nói chung và bê tông khối lớn nói
riêng.
Phải dùng cốt liệu không có phản ứng kiềm cốt liệu, có nghĩa là không chứa
oxit silic có phản ứng ở các dạng khoáng: opan, tridimit, cristobalit, quăczit…. dễ
phản ứng với oxit kiềm có trong xi măng, gây nứt nẻ bê tông và kết cấu công trình .
1.1.3.3. Nước trộn bê tông.
Nước trộn bê tông khối lớn cũng giống như nước trộn bê tông thông thường,
không được chứa các chất có ảnh hưởng đến thủy hóa xi măng và cường độ bê tông.
Theo tài liệu [32], để xác định xem nước có tạp chất có ảnh hưởng nhiều đến sự
phát triển của cường độ xi măng không, có thể thí nghiệm cường độ của vữa dùng
loại nước đó với vữa trộn bằng nước cất có thành phần giống nhau. Nếu cường độ
của vữa dùng nước thử bằng hoặc lớn hơn 90% cường độ của vữa dùng nước cất,
thì loại nước thử đó có thể dùng được cho bê tông.
1.1.3.4. Phụ gia.
Có thể dùng các loại phụ gia khoáng và phụ giá hóa thích hợp để cải thiện tính
chất của bê tông, đặc biệt là tính chất nhiệt.
1.1.4. Những tính chất của bê tông khối lớn.
Các tính chất cần được xem xét là: Cường độ nén, cường độ kéo, môđun đàn
hồi, hệ số Poisson, khả năng biến dạng kéo, từ biến, biến dạng khi khô, tăng nhiệt
độ, hệ số nở nhiệt, sự dẫn nhiệt, tản nhiệt, độ thấm nước, độ bền.
1.1.4.1. Cường độ.
Cũng như các loại bê tông khác, cường độ bê tông khối lớn chịu ảnh hưởng
của các yêu tố chủ yếu sau đây: thành phần, độ mịn và cường độ của xi măng, lượng
dùng xi măng và loại phụ gia hóa học dùng trong bê tông, lượng và loại phụ gia
khoáng (puzơlan), cấu trúc bề mặt, hình dạng, thành phần khoáng, thành phần hạt
và cường độ của cốt liệu.
12

Bê tông khối lớn thường không yêu cầu cường độ cao và không yêu cầu chịu
ứng suất lớn ban đầu. Mác bê tông khối lớn thường được xác định ở tuổi dài ngày
(90 ngày, 1 năm, 2 năm), tùy theo kết cấu và công trình được xây dựng trong thời
gian lâu dài như thế nào. Mẫu kiểm tra cường độ nén phải có kích thước tiêu chuẩn.
Theo tiêu chuẩn Mỹ, dùng mẫu chuẩn hình trụ có đường kính 150mm và chiều cao
300mm với Dmax của cốt liệu không quá 37,5mm; nếu cốt liệu lớn hơn, thì sàng
ướt qua sàng 37,5mm để lấy phần bê tông lọt sàng đem đúc mẫu. Theo tiêu chuẩn
Việt Nam dùng mẫu hình lập phương và kích thước mẫu chuẩn là 150x150x150mm
hoặc mẫu có kích thước lớn hơn. Điều quan trọng là phải làm các thí nghiệm liên
quan ở tuổi bê tông qui định để so sánh cường độ mẫu có kích thước tiêu chuẩn đúc
bằng bê tông đã sàng ướt với cường độ mẫu bê tông có kích thước thích hợp đúc
bằng bê tông không sàng ướt, và tìm hệ số tính đổi cường độ giữa 2 loại mẫu này.
Nói chung khuôn phải có kích thước nhỏ nhất bằng hay lớn hơn 3 lần đường kính
danh nghĩa lớn nhất của cốt liệu lớn (Dmax).
Bê tông chịu nén tốt, thì cũng chịu kéo tốt hơn; nhưng giữa 2 loại cường độ
này không có quan hệ tuyến tính. Biểu thức biểu thị quan hệ giữa cường độ nén và
cường độ kéo có thể như sau: R
k
= 32R
n
2/3
, trong đó: R
k
và R
n
được tính bằng Pa
(1Pa = 10
-6
Mpa).
1.1.4.2. Độ thấm nước.

Khi hỗn hợp bê tông có thành phần hợp lý, được đầm chấn dộng tốt, sự thấm
nước không phải là vấn đề quan trọng. Độ thấm nước của bê tông phụ thuộc vào
gradien áp lực nước (tỷ số giữa áp lực nước và chiều dày của công trình hoặc bộ
phận công trình) như trong bảng 1.7. Độ thấm nước của bê tông tăng theo tỉ lệ N/X.
Vì vậy việc dùng N/X thấp và đầm chặt, bảo dưỡng tốt bê tông là những yếu tố
quan trọng làm giảm tính thấm nước của bê tông. Phụ gia cuốn khí và nhiều phụ gia
hóa học khác cho phép giảm lượng nước trộn và do đó cải thiện tính chống thấm
của bê tông.
Bảng 1. 7: Quan hệ giữa gradien áp lực nước và mác chống thấm của bê tông.
Gradien áp lực nước
(m cột nước)
Tới 5 5-10 10-12
12 và lớn hơn

Mác chống thấm bê tông W
4
W
5
W
6
W
12
Puzơlan cũng có tác dụng giảm độ thấm nước. Theo tài liệu [32], hệ số thấm K
của bê tông khối lớn vào khoảng 0,62.10
-4
đến 11,9.10
-4
ft
3
/ft

2
.g/ft cột nước.
13
1.1.4.3. Độ bền
Độ bền của bê tông thể hiện khả năng chống được tác động của điều kiện làm
việc như thời tiết, tác động của các nhân tố hóa học và tác nhân mài mòn…
a) Hiện tượng khô ẩm liên tiếp (vùng bê tông tiếp xúc với mực nước lên xuống) làm
cho bê tông co nở nhiều lần, có thể gây nứt nẻ, làm suy yếu bê tông.
b) Sự ăn mòn hóa học (phá hoại) đối với bê tông nói chung có thể xảy ra do 4
nguyên nhân chính sau đây:
 Phản ứng hóa học giữa các thành phần của bê tông.
 Bê tông tiếp xúc với nước có axít.
 Bê tông tiếp xúc với nước chứa sun phát.
 Vôi tiết ra khỏi bê tông do tác dụng với nước mềm.
Trong bê tông khối lớn chỉ có tác dụng đầu tiên được xem là nguyên nhân
quan trọng. Phản ứng kiềm - Silic là phản ứng hóa học giữa kiềm (Na
2
O & K
2
O)
trong xi măng và SiO
2
có tính phản ứng có trong cốt liệu, tạo ra hợp chất mới, nở
thể tích gây nứt bê tông, do đó không nên dùng cốt liệu chứa SiO
2
có tính phản ứng.
Khi phải dùng một loại cốt liệu chứa các thành phần có tính phản ứng, thì dùng xi
măng có hàm lượng kiềm (Na
2
O & K

2
O) thấp. Puzơlan có thể tác dụng hạn chế
phản ứng kiềm silic, nhưng tro bay được coi là kém hiệu quả hơn trong việc khống
chế phản ứng này so với puzơlan tự nhiên.
c) Sự xói mòn:
Nguyên nhân chính của sự xói mòn bê tông là do bê tông có lỗ rỗng và do tiếp
xúc với nước, nhất là nước chảy mạnh có tính chất xói mòn. Theo tiêu chuẩn Mỹ
ACI 210R, việc sử dụng bê tông có cường độ và khả năng chống xói mòn cao sẽ
làm giảm nguy cơ xói mòn, nhưng giải pháp tốt nhất là sự phòng ngừa, loại trừ hoặc
làm giảm nguyên nhân gây xói mòn bằng cách thiết kế, thi công và vận hành công
trình một cách thích hợp.
1.1.4.4. Tính chất đàn hồi.
a) Mô đun đàn hồi:
Bê tông không phải là vật liệu đàn hồi và biểu đồ quan hệ giữa ứng suất và
biến dạng khi liên tục tăng tải trọng thường có dạng đường cong. Tuy nhiên môđun
đàn hồi thực tế được coi là không đổi trong phạm vi ứng suất mà bê tông khối lớn
chịu tác dụng và nằm trong khoảng 1,9.10
4
- 3,8.10
4
Mpa ở tuổi 28 ngày và từ
14
2,6.10
4
đến 4,7.10
4
Mpa ở tuổi 1 năm. Thông thường bê tông có cường độ cao hơn,
có môđun đàn hồi lớn hơn, có nghĩa là cường độ tăng thì môđun đàn hồi cũng tăng.
Tuy nhiên giữa hai chỉ tiêu này không có quan hệ tuyến tính, vì môđun đàn hồi của
bê tông phụ thuộc nhiều hơn vào môđun đàn hồi của cốt liệu.

b) Hệ số Poisson:
Hệ số Poisson có xu hướng nằm trong khoảng 0,16 - 0,22 và tăng ít theo thời
gian bảo dưỡng. Chỉ tiêu này giống môđun đàn hồi, bị ảnh hưởng bởi cốt liệu, hồ xi
măng và có tỉ lệ thuận tương đối với 2 yếu tố đó.
1.1.4.5. Tính biến dạng
a) Từ biến:
Từ biến của bê tông là biến dạng dẻo có khả năng hồi phục một phần. Nó xảy
ra khi bê tông chịu tải và có liên quan đến môđun đàn hồi của bê tông. Bê tông có
môđun đàn hồi lớn, thường có từ biến nhỏ. Hồ xi măng có ảnh hưởng ban đầu đối
với từ biến; với bê tông chứa cùng loại cốt liệu, giá trị của từ biến liên quan chặt chẽ
với hàm lượng xi măng và tỉ lệ N/X của bê tông.
b) Sự biến đổi thể tích:
Biến đổi thể tích sinh ra do biến đổi độ ẩm, biến đổi nhiệt do phản ứng hóa
học sinh ra trong bê tông và do ứng suất phát sinh khi bê tông chịu tải. Khi biến đổi
thể tích quá nhiều, sẽ phát sinh vết nứt. Vết nứt sinh ra trong bê tông là do co nhiều,
cường độ chịu kéo của bê tông không đảm bảo hoặc do khả năng biến dạng khi chịu
kéo của bê tông kém. Vết nứt có thể làm yếu bê tông, ảnh hưởng đến khả năng chịu
tải, độ bền, cũng như hình thái bề mặt của bê tông.
c) Độ co khô.
Độ co khô nằm trong khoảng từ 0,02% của độ dài bê tông nghèo độ sụt thấp
dùng cốt liệu tốt, đến lớn hơn 0,10% đối với bê tông giàu xi măng hoặc bê tông
dùng cốt liệu xấu, nhiều nước trộn [32]. Các nhân tố ảnh hưởng đến độ co khô là :
hàm lượng xi măng, thành phần khoáng của nó và hàm lượng cốt liệu. Việc pha phụ
gia khoáng thường làm tăng độ co khô, ngoại trù trường hợp giảm yêu cầu nước.
d) Sự biến đổi thể tích tự thân là độ co do các phản ứng hóa học xảy ra trong hồ xi
măng trong bê tông không liên quan với lượng nước trong bê tông. Bê tông dùng
puzơlan đôi khi có độ co tự thân lớn hơn bê tông dùng xi măng pooclăng [32]. Sự
biến đổi thể tích tự thân thuần túy có thể nằm trong khoảng từ 0 -150.10
-6
mm

3
/mm
3
.
15
e) Sự biến đổi thể tích do nhiệt thủy hóa:
Nhiệt độ bê tông tăng lên do nhiệt độ thủy hóa sinh ra do xi măng tác dụng với
nước.
1.1.4.6. Các tính chất nhiệt, và ứng suất nhiệt trong bê tông khối lớn
Nhân tố ảnh hưởng nhiều đến tính chất nhiệt của bê tông là nhiệt thủy hóa của
xi măng và thành phần khoáng của cốt liệu. Một vài loại đá như granit có thể có tính
chất nhiệt biến đổi trong phạm vi rộng, tùy thuộc vào nguồn gốc của chúng. Cốt liệu
thạch anh được ghi nhận là có tính dẫn nhiệt cao.
a) Nhiệt thủy hóa của xi măng làm tăng nhiệt độ trong bê tông. Nhiệt thủy hóa phát
sinh khi các thành phần khoáng trong xi măng thủy hóa với nước. Nhiệt thủy hóa
phát triển theo thời gian và phụ thuộc vào thành phần khoáng của xi măng như
trong bảng 1.8.
Bảng 1. 8: Nhiệt thủy hóa của các khoáng xi măng theo thời gian.
Xi măng mác càng cao, tỏa nhiệt càng nhiều như trong hình 1.3.

Hình 1. 3: Tỏa nhiệt của xi măng theo thời gian.
Các khoáng
xi măng
Nhiệt thủy hóa trong thời gian, Cal/g
3 ngày
7 ngày
28 ngày
3 tháng
6 tháng
3 CaO.SiO

2
97 110 116 124 135
2 CaO.SiO
2
13 25 40 47 55
3CaO.Al
2
O
3
1411 158 204 221 244
4 CaO.Al
2
O
3
.Fe
2
O
3
42 60 90 99 244
16
Các loại xi măng khác nhau cho nhiệt thủy hóa khác nhau như trong bảng 1.9.
Bảng 1. 9: Nhiệt thủy hóa của các loại xi măng theo thời gian.

Lượng phát nhiệt (Kcal/kg)
3 ngày
7 ngày
28 ngày
Xi măng có cường độ sớm 102 108 114
Xi măng thường 79 86 91
Xi măng tỏa nhiệt trung bình 63 74 82

Xi măng tỏa nhiệt thấp 44 52 65
Nhiệt thủy hóa được xác định bằng phương pháp tecmốt theo các TCVN
6070:1995 [18] hoặc được tính theo công thức [5] đối với xi măng pooclăng:
Q
t
= a
t
.C
3
S + b
t
.C
2
S + c
t
C
3
A + d
t
.C
4
AF;
Trong đó: a
t
, b
t
, c
t
, d
t

lần lượt là hệ số kinh nghiệm đặc trưng cho sự tỏa nhiệt
của 1% các khoáng C
3
S, C
2
S, C
3
A và C
4
AF và được cho trong bảng 1.10.
C
3
S, C
2
S, C
3
A, C
4
AF: hàm lượng các khoáng chính trong xi măng được tính
bằng % khối lượng xi măng.
Bảng 1.10: Hệ số của công thức tính nhiệt thủy hóa của xi măng pooclăng.
Thời gian thủy hóa, ngày a
t
b
t
c
t
d
t
3 0,929 0,159 1,517 -0,119

7 1,093 0,231 2,069 -0,414
28 1,142 0,153 2,299 0,140
90 1,183 0,231 2,458 0,332
180 1,220 0,445 2,457 0,382
360 1,269 0,532 2,525 0,400
Có thể giảm tốc độ phát nhiệt bằng cách giảm thành phần C
3
S và C
3
A là các
thành phần phát nhiệt nhanh nhất và nhiều nhất. Tuy nhiên việc này có ảnh hưởng
đến cường độ và tốc độ cứng ban đầu của xi măng, vì thành phần C
3
S có tác dụng
17
chủ yếu đối với có cường độ 28 ngày của xi măng và C
3
A có ảnh hưởng nhiều đến
sự đông cứng và cường độ ban đầu (từ 1 đến 3 ngày) của xi măng.
Nhiệt của bê tông trong kết cấu trong quá trình xây dựng được quyết định bởi
nhiệt thủy hóa của xi măng, nên cũng phát triển theo thời gian và phụ thuộc vào loại
xi măng.
Hầu hết nhiệt tỏa ra từ 6 - 7 ngày đầu sau khi đổ bê tông. Sự tăng nhiệt hầu
như xảy ra ở 2 ngày đầu. Giá trị tăng lớn nhất 8 - 12 giờ từ khi cho nước vào trộn.
Trong quá trình tăng nhiệt nếu nhiệt độ cao, thì tốc độ tăng nhiệt nhanh; ở nhiệt độ
thấp thì tốc độ tăng nhiệt chậm.
Quá trình thay đổi nhiệt độ chia làm 3 thời kỳ: Tăng nhiệt, giảm nhiệt, ổn định
nhiệt độ như hình 1.4. Từ hình này cho thấy rằng nhiệt độ cao nhất của bê tông
(T
max

) bằng nhiệt độ trong bê tông lúc đổ (T
P
) cộng với nhiệt độ do sự phát nhiệt
lớn của xi măng (T
r
). Từ nhiệt độ (T
P
) đến (T
max
) là thời kỳ tăng nhiệt. Sau khi đạt
đến (T
max
) thì nhiệt độ trong bê tông sẽ giảm dần tới (T
f
); giai đoạn này là thời kỳ
giảm nhiệt. Cuối cùng nhiệt độ bê tông ổn định, đó là thời kỳ ổn định.

Hình 1. 4: Quá trình thay đổi nhiệt trong BT khối lớn
Đơn vị nhiệt lượng pháp định là 1Kcal = 4186,8 J.
Nhiệt độ bê tông khi đổ T
p
và nhiệt độ của bê tông sau khi trộn T
b
có quan hệ
như sau: T
p
= T
b
+ ∆t;