Nghiên cứu chế tạo bê tông không cốt liệu mịn làm vật liệu ứng dụng trong công trình xanh

“ Nghiên cứu chế tạo bê tông không cốt liệu
mịn làm vật liệu ứng dụng trong công trình
xanh”
GVHD: TH.S NGUYỄN XUÂN QUÝ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ
NỘI
KHOA XÂY DỰNG
1
NỘI DUNG
Tổng quan về bê tông không cốt liệu mịn
1
Vật liệu chế tạo
2
Phương pháp nghiên cứu
3
Thiết kế cấp phối
4
Kết quả nghiên cứu
4
5
Ứng dụng trong công trình xanh
4
6
2
Tổng quan về bê tông không
cốt liệu mịn
Bê tông không cốt liệu mịn là gì?
1
Tình hình sử dụng và phát
triển
2

Công dụng cần thiết trong
công trình xanh
3
3
Bê tông không cốt liệu mịn là gì?

Bê tông không côt liệu mịn là một loại bê tông đặc biệt được chế tạo từ
chất kết dính xi măng, cốt liệu lớn, nước và có thể thêm phụ gia.

Bê tông không sử dụng cốt liệu mịn nhằm tạo ra những tính chất đặc biệt.

Cho phép nước, không khí, nhiệt, âm… trao đổi với môi trường một cách
dễ dàng.
4
Tình hình sử dụng và phát triển

Trên thế giới:

Bê tông không cốt liệu mịn được ghi nhận là xuất hiện vào những thập
niên đầu thế kỷ 20 ở Châu Âu

Nhưng nó chỉ thực sự được sử dụng rộng rãi ở Anh sau Chiến tranh thế giới
lần thứ 2 trong kết cấu của những ngôi nhà xã hội hai tầng.

Hiện nay, ở các nước Châu Âu, Mỹ, Nhật, Mexico… loại bê tông này đã
được ứng dụng phổ biến trong các đô thị.
5
Ý tưởng về bê tông ?
Kẹo cu đơ
Bánh bỏng gạo

6

Ở Việt Nam:

Ở trong nước bê tông không cốt liệu mịn còn rất mới mẻ và chưa thấy
được ứng dụng vào đô thị.

Hiện nay đã có một số nghiên cứu về loại bê tông này.

Tình hình khí hậu và đô thị việt nam có thể ứng dụng bê tông không cốt
liệu mịn một cách hiệu quả.
7
Công dụng của bê tông không cốt
liệu mịn trong công trình xanh

Công trình xanh

Công trình xanh xuất hiện để đáp ứng xu hướng mới trong xây dựng là tạo
ra những công trình thân thiện với môi trường, hạn chế các tác động xấu tới
con người thông qua việc:

Sử dụng năng lượng, nước và các nguồn tài nguyên một cách hiệu quả.

Bảo vệ sức con người.

Giảm thiểu chất thải, ô nhiễm môi trường.
8
Để tạo ra được những công trình xanh hiệu quả, đáp ứng được các yêu cầu,
cần thiết phải có các loại vật liệu tương ứng được gọi là vật liệu xanh.
Bê tông không cốt liệu mịn là một sản phẩm vật liệu xanh đáp ứng được các

yêu cầu về bảo vệ môi trường, thiết kế và sử dụng linh hoạt. Nó có các đặc
tính đưa lại những công dụng cần thiết cho các công trình xanh.
9

Công dụng

Cấu trúc cho phép nước xuyên qua dễ dàng, ứng dụng giúp bảo vệ nguồn
nước ngầm đang ngày càng cạn kiệt, giảm thiểu ngập úng.

Sử dụng vào các công trình trong đô thị giúp hạn chế tiếng ồn, trao đổi
nhiệt trong đô thị.

Tạo ra những thảm thực vật trên bề mặt bền vững.
10
Vật liệu chế tạo
Vật liệu chế tạo bê tông không cốt liệu mịn bao gồm:
1
Chất kết
dính
xi măng
2
Cốt liệu lớn
đá dăm
3
Nước
11

Chất kết dính xi măng

Giống như bê tông thông thường, xi măng được sử dụng để làm chất kết

dính và bao phủ bề mặt các hạt cốt liệu

Đề tài sử dụng xi măng PCB 30 Bút Sơn, được lấy từ trạm trộn bê tông
Hoàng Mai, Hà Nội.

12

Cốt liệu lớn đá dăm

Đá dăm khi được liên kết với nhau bởi xi măng sẽ là bộ khung chịu lực tạo
nên cường độ cho bê tông khi đông kết.

Đá dăm sử dụng cho bê tông không cốt liệu mịn có kích cỡ hạt đồng đều
nhằm tạo ra độ rỗng tối đa.

Đề tài sử dụng đá dăm cấp hạt 5 – 10, đá được lấy từ trạm trộn bê tông
Hoàng Mai, Hà Nội.
13

Nước

Đề tài sử dụng nước máy sinh hoạt trong quá trình nghiên cứu.
14
Phương pháp nghiên cứu
Lý thuyết tạo rỗng
1
Phương pháp nghiên cứu
2
Phương pháp tiêu chuẩn
2.1

Phương pháp phi tiêu chuẩn
2.2
15

Lý thuyết tạo rỗng

Bê tông không cốt liệu mịn chú trọng tới việc tạo ra lỗ rỗng giữa các hạt cốt
liệu, tăng không gian giữa các hạt cốt liệu do hồ xi măng chỉ đủ bao bọc và
dính kết chúng với nhau mà không lấp đầy lỗ rỗng.

Do đó vật liệu chế tạo chỉ bao gồm xi măng, cốt liệu lớn và nước. Xi măng
và nước tạo nên chất kết dính các hạt cốt liệu lớn tạo nên bộ khung chịu lực
cho bê tông
16

Sau khi đổ nước vào hỗn hợp xi măng và cốt liệu khô và tiến hành trộn đều,
đầu tiên xi măng sẽ tác dụng với nước tạo thành dạng hồ dẻo và xảy ra quá
trình thủy hóa xi măng phát triển cường độ. Trong giai đoạn đầu hồ xi
măng còn dẻo và dễ dàng bao bọc các hạt cốt liệu, sau đó hỗn hợp bê tông
được đinh hình và cường độ ngày càng tăng, hồ xi măng chỉ đủ bao bọc các
hạt cốt liệu để lại khoảng trống giữa các hạt cốt liệu tạo nên độ rỗng cho bê
tông.
Cấu trúc vĩ mô của bê tông
17

Hồ xi măng không được quá dẻo hay quá khô sẽ ảnh hưởng tới chât lượng
bê tông.

Lượng hồ xi măng nhiều sẽ làm giảm độ rỗng nhưng có cường độ tốt hơn,
ngược lại cường độ sẽ giảm nhưng có độ rỗng tăng.


Độ rỗng không chỉ phụ thuộc vào lượng hồ xi măng mà còn vào các yếu tố
như độ đồng đều hạt, hàm lượng lỗ rỗng kín.
18
Cấu trúc rỗng hở liên tục của bê tông
19
Phương pháp nghiên cứu
20
21
22

Phương pháp phi tiêu chuẩn
Do Việt Nam chưa có các tiêu chuẩn kỹ thuật về bê tông không côt liệu mịn
do đó để xác định hệ số thấm của bê tông nhóm nghiên cứu đã sử dụng
phương pháp xác định hệ số thấm Darcy trên cơ sở thí nghiệm cột nước
giảm dần.
23
24
Thiết bị gồm có 3 phần: Phần trên cùng là ống
thủy tinh chứa nước có chia vạch, chiều cao
300mm, đường kính từ mép trong là 95mm.
Phần thứ 2 là phần thấm gồm mẫu bê tông hình
trụ cao 150mm, đường kính 95 mm đã được
ngâm bão hòa nước đặt trên vòng tròn thép
đường kính 92mm cách đáy 100mm. Phần thứ 2
nối với phần thứ nhất bằng vòng cao su được
siết chặt. Phần thứ 3 là phần thoát nước bao gồm
van khóa nước và ống thoát có miệng cao hơn
mẫu bê tông 10mm.
25