Nghiên cứu ảnh hưởng của hồ xi măng lên ma sát với thành ống bơm theo thời gian

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN ĐẮC HƢNG
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA HỒ XI MĂNG LÊN
MA SÁT VỚI THÀNH ỐNG BƠM THEO THỜI GIAN

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG
CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
Mã số: 60.58.02.08

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG
CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

ĐàNẵng, tháng 7/2018


Công trình đƣợc hoàn thành tại
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Mai ChánhTrung

Phản biện 1:
Phản biện 2:

Luận văn sẽ đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng chấm Luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp
họp tại Trƣờng Đại học Bách khoa vào ngày 7 tháng 7 năm 2018

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

 Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trƣờng Đại học Bách
khoa
 Thƣ viện Khoa xây dựng DD&CN, Trƣờng Đại học Bách khoa –
ĐHĐN


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Để đáp ứng đƣợc yêu cầu xây dựng hiện đại với những công
trình bê tông cốt thép quy mô ngày càng lớn, các nhà khoa học kỹ
thuật xây dựng không ngừng nghiên cứu nâng cao chất lƣợng bê
tông. Bên cạnh đó để chất lƣợng bê tông đƣợc đảm bảo đến công
trình thì công nghệ thi công bê tông đóng một vai trò vô cùng quan
trọng. Ngày nay với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật thay vì trộn và
bơm bê tông theo kiểu thủ công truyền thống tất cả đa phần đã đƣợc
thay thế bằng máy, công nghệ bơm bê tông này mang lại nhiều lợi
thế hơn hẳn so với kiểu truyền thống nhất là khi quy mô kích thƣớc
công trình càng lớn, thời gian thi công càng ngắn…
Bê tông đƣợc xem là có khả năng bơm đƣợc đòi hỏi phải có độ
linh động cần thiết. Các thông số chính ảnh hƣởng đến khả năng bơm
bê tông có thể đƣợc chia thành: thông số liên quan điều kiện công
trƣờng (loại bơm sử dụng, kích cỡ, chiều dài, vật liệu làm ống bơm,
lƣu lƣợng yêu cầu...) và thông số liên quan đến kỹ thuật bơm (thành
phần, độ nhớt bê tông…). Nói chung, các thông số liên quan đến
điều kiện công trƣờng gần nhƣ đã đƣợc xác định trƣớc, vì vậy áp lực
bơm chủ yếu phụ thuộc vào các thông số liên quan đến kỹ thuật bơm.

Mô hình dòng chảy của bê tông trong ống bơm.
Các nghiên cứu trƣớc đây đã chỉ rõ: sự chuyển động của dòng
bê tông trong ống bơm là nhờ vào một lớp biên tạo ra ở bề mặt tiếp

xúc giữa bê tông và thành ống bơm nhƣ trong hình. Các đặc tính lƣu
biến của lớp biên này còn đƣợc gọi là các thông số ma sát bề mặt
(gồm hằng số nhớt  và ngƣỡng ứng suất cắt giao diện - gọi tắt là
ngƣỡng trƣợt 0t, và khả năng bơm của bê tông phụ thuộc chính bởi
các thông số ma sát này. Ngƣỡng trƣợt 0t đặc trƣng cho tính ì của
dòng bê tông trong ống bơm, ngƣỡng trƣợt càng lớn nghĩa là cần
phải có một áp lực bơm ban đầu lớn để có thể đẩy bê tông dịch
chuyển trong ống bơm. Hằng số nhớt  đặc trƣng cho tính ì của bê
tông khi bê tông đã dịch chuyển trong ống, thông số này càng nhỏ thì
bê tông càng dễ dịch chuyển hay nói cách khác là dễ bơm.
Nghiên cứu xác định ảnh hƣởng của các thông số thành phần
của cấp phối vữa bê tông lên ma sát ở giao diện tiếp xúc ngoài việc
giúp dự tính khả năng bơm của một bê tông mà còn cho phép xác
định các xu hƣớng tiến triển của các thông số này khi thay đổi thông
số thành phần/cấp phối vữa bê tông.
Ở Việt Nam hiện nay, lĩnh vực nghiên cứu về thuộc tính lƣu
biến của vữa bê tông nói chung và các thông số ma sát của quá trình
bơm bê tông chƣa thực sự đƣợc chú trọng đúng mức. Do đó, trong
thực tế các phƣơng pháp xử lý thuận tiện cho thi công lại ít nhiều ảnh
hƣởng đến chất lƣợng bê tông.
Chính vì thế, việc đƣa ra đề tài “Nghiên cứu ảnh hƣởng của
khối lƣợng hồ xi măng lên ma sát với thành ống bơm theo thời
gian” là cần thiết để làm rõ vấn đề này.
2. Mục tiêu nghiên cứu
-Nghiên cứu ảnh hƣởng của các thông số thành phần/ cấp phối
vữa bê tông lên ma sát bề mặt tiếp xúc với thành ống bơm theo thời
gian lƣu vữa

-Từ kết quả nghiên cứu thực nghiệm phân tích đƣa ra những
kết luận, kiến nghị cần thiết.
3. Đối tƣợng nghiên cứu
Nghiên cứu ảnh hƣởng của khối lƣợng hồ xi măng lên ma sát
với thành ống bơm theo thời gian lƣu vữa.
4. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu ảnh hƣởng của các thông số thành phần Vpaste ,
N/X lên ma sát với thành ống bơm theo thời gian lƣu vữa.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
-Phân tích lý thuyết
-Thí nghiệm đo ma sát
-Phân tích đánh giá kết quả.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
-Nắm đƣợc bản chất của quá trình bơm bê tông.
-Xác định đƣợc ảnh hƣởng của các thông số thành phần/ cấp
phối cụ thể: Vpaste, N/X lên thông số ma sát bề mặt về mức độ cũng
nhƣ xu hƣớng.
- Xác định đƣợc ảnh hƣởng của thời gian lƣu vữa lên thông số
ma sát bề mặt về mức độ cũng nhƣ xu hƣớng.
-Xây dựng đƣợc 1 cơ sở dữ liệu giúp ích cho các nghiên cứu
về lĩnh vực bơm bê tông sau này.
7 . Bố cục luận văn
Ngoài chƣơng mở đầu giới thiệu về tính cấp thiết, các mục
tiêu nghiên cứu, kết luận và kiến nghị, luận văn có 3 chƣơng theo bố
cục sau:
Mở đầu
Chƣơng 1. Tổng quan về lĩnh vực bơm bê tông
Chƣơng 2. Vật liệu, thiết bị và chƣơng trình thí nghiệm

Chƣơng 3. Phân tích kết quả thí nghiệm
Kết luận và kiến nghị


CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC BƠM BÊ TÔNG

1.1. CÔNG NGHỆ BƠM BÊ TÔNG VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH
HƢỞNG LÊN KHẢ NĂNG BƠM BÊ TÔNG
Bơm bê tông loại cố định là loại thiết bị dùng bơm bê tông
khối lƣợng lớn từ nơi tập kết bê tông đến vị trí cần đổ bê tông của
công trình xây dựng. Bê tông đƣợc vận chuyển trong đƣờng ống nhờ
vào áp lực đẩy rất lớn của máy do hệ thống động cơ và hệ thống thuỷ
lực tạo ra. Bơm bê tông đƣợc dùng cho hầu hết các công trình xây
dựng có quy mô lớn nhƣ công trình dân dụng cao tầng, cầu, hầm,
thuỷ điện, nền móng, cọc nhồi... Đặc biệt có những vị trí của công
trình cần đổ bê tông rất khó hoặc rất nguy hiểm để con ngƣời làm
đƣợc thì máy bơm bê tông dễ dàng thực hiện những công việc này.

Hình 1.1.Xe trộn và máy bơm bê tông


1.1.1. Công nghệ bơm bê tông
a) Bơm
Máy bơm bê tông là một loại máy xây dựng chuyên dụng để
vận chuyển hỗn hợp vữa bê tông theo cả phƣơng ngang lẫn phƣơng
đứng bằng phƣơng pháp bơm đẩy.
b) Hệ thống bơm
Hiện nay có hai hệ thống khác nhau đƣợc sử dụng để bơm:

máy bơm bêtông kiểu piston và máy bơm bêtông kiểu rotor.
c) Ống bơm
Là một hệ thống đƣờng ống, thƣờng làm bằng thép dùng để
vận chuyển bê tông tƣơi kết hợp với một máy bơm đến vị trí của ván
khuôn.
d) Hộp số và khuỷu tay
Hộp số của máy trộn đƣợc thiết kế theo cơ cấu truyền động
bánh răng, Khuỷu tay đƣợc sử dụng để thay đổi hƣớng của ống.
e) Vòi ống bơm
Bê tông chạy từ ống bơm đến điểm đổ bê tông đƣợc thao tác
bởi một vòi linh hoạt.
1.1.2. Ƣu và nhƣợc điểm của kỹ thuật bơm bê tông
1.2. CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN DÕNG CHẢY CỦA
BÊ TÔNG TRONG ỐNG BƠM
Các thông số ảnh hƣởng đến khả năng bơm bê tông có thể
đƣợc phân thành hai loại. Loại thứ nhất liên quan đến các thông số
cơ khí ở hiện trƣờng thi công, có liên quan đến các thiết bị sử dụng
cho quá trình bơm và các đặc tính của hệ thống bơm. Đó là vận tốc
dòng chảy (hay lƣu lƣợng bơm), các loại máy bơm, chiều dài tính
theo phƣơng ngang - phƣơng đứng của hệ thống bơm, đƣờng kính


của ống bơm, các dạng vật liệu làm ống bơm (ống cứng, ống linh
hoạt, độ nhám bên trong ống...) của chƣớng ngại vật hình học trên hệ
thống bơm (tiết giảm đƣờng ống bơm, sự rẽ nhánh đƣờng ống,...),
thời gian và tần số của điểm dừng/ngừng trong quá trình bơm.
Loại thứ hai liên quan đến các thông số về đặc tính của vữa bê
tông tƣơi và do đó liên quan với các thành phần cấp phối vữa bê
tông. Các nghiên cứu trƣớc đây đã chỉ ra rằng dòng chảy trong bơm
ống bê tông đƣợc thực hiện thông qua một lớp ranh giới đƣợc hình

thành tại giao diện tiếp xúc giữa bê tông và thành ống bơm, còn đƣợc
gọi là lớp ma sát hay lớp biên [KAPLAN 2000], [NGO 2009],
[NGO et al. 2012], [FEYS et al. 2009], [LE et al. 2013], [CHOI et
al. 2014a], [CHOI et al. 2014b]. Hình 1.10 mô tả trạng thái của
dòng chảy bê tông trong ống bơm, có hai khả năng xảy ra:

Hình 1.10. Các trạng thái dòng chảy bê tông trong ống bơm
Một là, khi ứng suất của bê tông ở vùng tiếp xúc với thành ống
bơm nhỏ hơn ngƣỡng ứng suất cắt (ngƣỡng cắt) của bê tông, lúc này
dòng chảy của bê tông trong ống bơm nhƣ là cái “nút” trƣợt trong
ống bơm nhờ một lớp ma sát tạo ra ở bề mặt tiếp xúc với thành ống
bơm, trong bê tông không có hiện tƣợng cắt và biểu đồ vận tốc của
dòng chảy bê tông trong ống bơm có dạng nhƣ biểu đồ (1) trong
Hình 1.10. Ở trạng thái này, dòng chảy của bê tông trong ống bơm là


dòng chảy trƣợt, và các thông số ma sát của lớp biên quyết định khả
năng bơm của bê tông.
Hai là, khi ứng suất của bê tông ở gần thành ống bơm lớn hơn
ngƣỡng cắt của bê tông, lúc này ở phần tiếp xúc với thành ống bơm
xuất hiện một phần bê tông bị cắt và biểu đồ vận tốc của dòng bê
tông trong ống bơm có dạng nhƣ phần (2) trong Hình 1.10.
Dòng chảy của bê tông trong ống bơm lúc này vừa phụ thuộc
các thông số ma sát của lớp biên vừa phụ thuộc các thông số lƣu biến
của bê tông.
1.2.1. Ma sát ở bề mặt tiếp xúc với thành ống bơm
Ma sát ở giao diện (hay ứng suất cắt ở bề mặt tiếp xúc) đóng
một vai trò quan trọng lên khả năng bơm của bê tông. Các nghiên
cứu trƣớc đây đã chỉ ra rằng ma sát này đƣợc quyết định chủ yếu bởi
hai thông số giao diện, cụ thể là ngƣỡng ứng suất cắt giao diện - hay

còn gọi là ngƣỡng trƣợt (0t) và hằng số nhớt (). Mối quan hệ giữa
chúng đƣợc biểu diễn bởi phƣơng trình Eq. 1.1 đƣợc đề xuất bởi
[KAPLAN 2000].

   0t  v (Eq. 1.1)
Trong đó

(Pa)
:Ứng suất cắt ở bề mặt giao diện tiếp xúc
 (Pa)
: Ngƣỡng trƣợt
 (Pa.s/m) : Hằng số nhớt
 (m/s) : Vận tốc trƣợt tƣơng đối.
Phƣơng trình Eq. 1.1 cho thấy hằng số nhớt là tham số quan
trọng nhất để xác định sự tiến triển của ma sát theo tốc độ dòng chảy
bê tông một khi bê tông đã bắt đầu chảy trong đƣờng ống ( >0).


Để đo đƣợc ma sát và sau đó tính toán các thông số giao diện,
nhiều thiết bị đo ma sát đƣợc gọi là các "tribometers" đã đƣợc phát
triển. Phần tiếp theo tổng hợp các thiết bị đo tribometric tồn tại.
1.2.2. Lƣu biến của bê tông
1.2.3. Các thiết bị đo ma sát
1.3. PHƢƠNG PHÁP DỰ TÍNH KHẢ NĂNG BƠM
Khả năng bơm của bê tông đƣợc gọi là "dễ dàng" hoặc "khó
khăn" phụ thuộc ma sát ở bề mặt tiếp xúc giữa bê tông và thành ống
bơm. Có nhiều phƣơng pháp dự tính áp lực bơm, đơn giản nhất là
dựa theo các bảng tra hoặc đồ thị để xác định áp lực bơm cần thiết.
Hoặc cũng có thể dựa vào các mô hình tính của các tác giả nhƣ
[CHOUINARD 1999], [CHAPDELAINE 2007]..., tuy nhiên sử

dụng mô hình của [KAPLAN 2000] vẫn thuận lợi nhất và đƣợc sử
dụng phổ biến nhất.
1.4. KẾT LUẬN CHƢƠNG 1
Nhƣ vậy, bê tông đƣợc xem là có khả năng bơm đƣợc đòi hỏi
phải có độ linh động cần thiết. Các thông số chính ảnh hƣởng
đến khả năng bơm bê tông có thể đƣợc chia thành: thông số liên
quan điều kiện công trƣờng (loại bơm sử dụng, kích cỡ, chiều
dài, vật liệu làm ống bơm, lƣu lƣợng yêu cầu...) và thông số liên
quan đến kỹ thuật bơm (thành phần, độ nhớt bê tông…). Nói
chung, các thông số liên quan đến điều kiện công trƣờng gần nhƣ
đã đƣợc xác định trƣớc, vì vậy áp lực bơm chủ yếu phụ thuộc
vào các thông số liên quan đến kỹ thuật bơm.
Các nghiên cứu trƣớc đây đã chỉ rõ: sự chuyển động của dòng bê
tông trong ống bơm là nhờ vào một lớp biên tạo ra ở bề mặt tiếp
xúc giữa bê tông và thành ống bơm. Các đặc tính lƣu biến của


lớp biên này còn đƣợc gọi là các thông số ma sát bề mặt (gồm
hằng số nhớt  và ngƣỡng ứng suất cắt giao diện - gọi tắt là
ngƣỡng trƣợt 0t), và khả năng bơm của một bê tông phụ thuộc
chính bởi các thông số ma sát này. Ngƣỡng trƣợt 0t đặc trƣng
cho tính ì của dòng bê tông trong ống bơm, ngƣỡng trƣợt càng
lớn nghĩa là cần phải có một áp lực bơm ban đầu lớn để có thể
đẩy bê tông dịch chuyển trong ống bơm. Hằng số nhớt  đặc
trƣng cho tính ì của bê tông khi bê tông đã dịch chuyển trong
ống, thông số này càng nhỏ thì bê tông càng dễ dịch chuyển hay
nói cách khác là dễ bơm.
Nghiên cứu xác định ảnh hƣởng của các thông số thành phần của
cấp phối vữa bê tông lên ma sát ở giao diện tiếp xúc ngoài việc
giúp dự tính khả năng bơm của một bê tông mà còn cho phép xác

định các xu hƣớng tiến triển của các thông số này khi thay đổi
thông số thành phần/cấp phối vữa bê tông.
Chính vì thế, việc đƣa ra đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu ảnh
hƣởng của khối lƣợng hồ xi măng lên ma sát với thành ống
bơm theo thời gian” là cần thiết để làm rõ vấn đề này.


CHƢƠNG 2
VẬT LIỆU, THIẾT BỊ & CHƢƠNG TRÌNH THÍ NGHIỆM
Chƣơng này trình bày các đặc trƣng tính chất cơ bản của vật
liệu sử dụng, mô tả thiết bị thí nghiệm chính: thiết bị đo các thông số
ma sát cùng quy trình đo, phân tích tính toán kết quả đo. Và xác định
chƣơng trình thí nghiệm để nghiên cứu ảnh hƣởng của thông số
thành phần tỉ lệ Nƣớc/Xi măng lên các thông số lƣu ma sát theo thời
gian.
2.1 VẬT LIỆU SỬ DỤNG ĐỂ CHẾ TẠO BÊ TÔNG
2.1.1 Xi măng
Xi măng đƣợc sử dụng để sản xuất bê tông là loại xi măng
Pooclang hỗn hợp PCB40 (xi măng ViCem Hải Vân PCB40) sản
xuất theo tiêu chuẩn TCVN 2682:2009.
2.1.2 Cát
Cát đƣợc sử dụng để chế tạo bê tông là cát sông có nguồn gốc
tự nhiên, tính chất phù hợp với TCVN 7570:2006 (Cốt liệu cho bê
tông và vữa - Yêu cầu kỹ thuật).
2.1.3 Đá


Đá 10/20 đƣợc sử dụng để chế tạo bê tông, tính chất phù hợp
với TCVN 7570:2006 (Cốt liệu cho bê tông và vữa - Yêu cầu kỹ
thuật).

2.1.4 Nƣớc
Nƣớc là thành phần giúp cho xi măng phản ứng tạo ra các sản
phẩm thủy hóa làm cho cƣờng độ của bê tông tăng lên. Nƣớc còn tạo
ra độ lƣu động cần thiết để quá trình thi công đƣợc dễ dàng.
2.1.5 Phụ gia
Phụ gia Sika Plast® 257 đƣợc sử dụng trong chƣơng trình thí
nghiệm này. Công dụng SikaPlast® 257 chủ yếu dùng cho sản xuất
bê tông ở nhà máy bê tông trộn sẵn và bê tông tại công trƣờng (hoặc
cọc nhồi cƣờng độ cao, cầu và các kết cấu đúc hẩng, các cấu kiện
thanh mảnh có cốt thép dày đặc...).
2.2 THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM

Trong nghiên cứu này, các thí nghiệm đo ma sát sẽ đƣợc
thực hiện nhờ thiết bị đo ma sát (tribometre) đƣợc phát triển
bởi [NGO et al. 2010]. Cách vận hành, khai thác kết quả đo sẽ
đƣợc mô tả nhƣ trình bày dƣới đây.
2.1.1. Mô tả thiết bị đo ma sát (tribometre)

Thiết bị đo ma sát gồm có 3 phần chính nhƣ Hình 2.1:
 Một máy khuấy điều khiển tốc độ quay và đọc đƣợc
momen xoắn điện tử
 Một xy lanh hình trụ thép tròn trơn cao 10cm, đƣờng
kính 10,7cm
 Và một thùng chứa vữa bê tông cao 20cm đƣờng kính
30cm.


Hình 2.1. Thiết bị đo ma sát – Tribometre
2.1.2. Phƣơng pháp sử dụng thiết bị đo ma sát

Việc vận hành thiết bị đo ma sát (tribometer) gồm 5
bƣớc:

(a) (b) (c)
Hình 2.2Cấu tạo thiết bị đo ma sát và quy trình vận hành: (a)
cấu tạo thiết bị ; (b) bước đo thứ nhất; (c) bước đo thứ hai theo
Ngo et al.[NGO et al. 2010]
 Bƣớc 1: Cho vữa bê tông vào một nữa thùng chứa và
đầm 25 lần nhƣ Hình 2.2(b).


 Bƣớc 2: Định vị xy lanh ở trung tâm của thùng chứa
và để cho xy lanh “đứng” trên bề mặt bê tông bởi trọng lƣợng
của nó, xy lanh sau đó đƣợc cố định với trục máy khuấy.
 Bƣớc 3: Đo momen xoắn ma sát ở đáy xy lanh tƣơng
ứng với cấp vận tốc áp đặt lên trục quay nhƣ trong Hình 2.3.
 Bƣớc 4: Sau khi bƣớc 3 xong, đổ tiếp lớp bê tông thứ
hai lên trên lớp thứ nhất đến đầy thùng chứa và đầm 25 lần nhƣ
Hình 2.2(c).
 Bƣớc 5: Lặp lại bƣớc 3 và ghi lại các kết quả mới.
2.1.3) Khai thác kết quả đo
2.2.2 Máy trộn bê tông
Để thực hiện các bài thí nghiệm đo thông số ma sát, vữa bê
tông đƣợc tính toán theo cấp phối đƣợc chọn với khối lƣợng thí
nghiệm cần thiết kể cả độ hao hụt và lƣợng bê tông dùng để kiểm tra
độ sụt, lấy mẫu (nếu cần).
2.2.3 Phép đo độ sụt bằng côn Abrams
Trình tự thực hiện có thể xem nhƣ trong Hình 2.9.

Hình 2.9. Phép đo độ sụt bằng côn Abrams


2.2.4 Máy nén mẫu bê tông
Một vấn đề nữa mà đề tài cũng muốn đề cập đến là nghiên cứu
ảnh hƣởng của yếu tố thời gian lƣu vữa đến chất lƣợng của bê tông
sau này, thông số đƣợc quan tâm ở đây là cƣờng độ chịu nén của
mẫu bê tông R28 sau thời gian dƣỡng hộ 28 ngày tuổi theo điều kiện
tiêu chuẩn (Hình 2.10).

Hình 2.10. Thí nghiệm nén mẫu bê tông


2.3 CHƢƠNG TRÌNH THÍ NGHIỆM
Toàn bộ vật liệu và quy trình vận hành thiết bị đo ma sát nhƣ
trình bày ở các phần trên đƣợc sử dụng để nghiên cứu ảnh hƣởng của
tỉ lệ Nƣớc/Xi măng (N/X) lên các thông số ma sát giữa vữa bê tông
với thành ống bơm có xét đến yếu tố thời gian.
Cấp phối bê tông tham khảo đƣợc lấy tƣơng ứng với cấp phối
sử dụng phổ biến trong thực tế thi công trên địa bàn Đà Nẵng. Ở đây
sau khi tham khảo vật liệu và cấp phối ở các công ty cung ứng vữa
bê tông thƣơng phẩm trên hiện trƣờng (Công ty Đăng Hải, công ty bê
tông Hòa Cầm...), cấp phối vữa bê tông lựa chọn nghiên cứu đƣợc
tổng hợp nhƣ trong Bảng 2.5.
Theo bảng cấp phối đƣợc lựa chọn này, gồm có hai cấp phối
B1 và B2 có tỉ lệ Nƣớc/Xi măng thay đổi từ 0.45 đến 0.4 và có sử
dụng phụ gia Sika Plast 257. Ngoài ra cũng có xét đến cấp phối thí
nghiệm B3 ứng với trƣờng hợp không sử dụng phụ gia nhằm nghiên
cứu thêm ảnh hƣởng của nhân tố phụ gia này.
Tất cả các cấp phối thí nghiệm sẽ đƣợc thực hiện đo thông số

ma sát và các thông số liên quan ở các thời điểm 0 phút/ 30 phút/ 60
phút/ 90 phút. Để đảm bảo trong thời gian chờ hạn chế tối đa hiện
tƣợng mất nƣớc và “cứng hóa”, vữa bê tông trong thùng trộn sẽ đƣợc
che đậy kín bởi các tấm nilon và cứ 15 phút chờ cho khởi động máy
trộn trộn lại.


Bảng 2.5. Cấp phối bê tông nghiên cứu theo thông số nước/xi măng

Xi măng Nƣớc
(kg)
(kg)

Đá
(kg)

Cát
(kg)

Sika 257
(l/m3)

184

955

855

4.1

410

164

982

881

4.1

460

230

876

795

0

Bê tông

Vhoxm
(m3)

N/X

B1

0.316

0.45

410

B2

0.296

0.4

B3

0.378

0.5

Trong đó khối lƣợng vữa hồ xi măng (hồ xi măng dán) là thể
tích xi măng và nƣớc trong một mét khối vữa bê tông.
2.4 KẾT LUẬN CHƢƠNG 2
 Xác định đƣợc các đặc trƣng, tính chất cơ bản của vật liệu
sử dụng chế tạo bê tông.
 Thống nhất đƣợc quy trình sử dụng thiết bị đo ma sát áp
dụng trong nghiên cứu này theo đề xuất của Ngo [2009]..
 Định hƣớng việc lựa chọn cấp phối thí nghiệm và trình bày
nguyên tắc nghiên cứu ảnh hƣởng của các thông số thành phần cấp
phối lên thông số ma sát khi chỉ cho một thông số biến thiên trong
khi vẫn giữ nguyên các thông số còn lại.
 Thiết kế/lựa chọn đƣợc cấp phối thí nghiệm cho chƣơng
trình thí nghiệm: khối lƣợng hồ xi măng Vhoxm(m3) theo các thời gian

ở các thời điểm 0 phút/ 30 phút/ 60 phút/ 90 phút lên các thông số ma
sát.


CHƢƠNG 3
PHÂN TÍCH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Chƣơng 2 đã trình bày chƣơng trình thí nghiệm, trong chƣơng
này sẽ trình bày các kết quả cùng với phân tích để làm ró chủ đề
nghiên cứu “NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA KHỐI LƢỢNG
HỒ XI MĂNG LÊN MA SÁT VỚI THÀNH ỐNG BƠM THEO
THỜI GIAN”.
3.1 KẾT QUẢ CHƢƠNG TRÌNH THÍ NGHIỆM
Kết quả của chƣơng trình thí nghiệm đƣợc tổng hợp lại nhƣ
trong Bảng 3.1 và Bảng 3.2. Bảng 3.1 tổng hợp các các kết quả đo
thông số độ sụt (Slump), thông số ma sát (ngƣỡng trƣợt (0t) và hằng
số nhớt () theo thời gian lƣu vữa 0; 30 phút; 60 phút; 90 phút.


Bảng 3.1: Ảnh hưởng của khối lượng hồ xi măng lên thông số ma sát
theo thời gian

Bê
tông

B1

B2

B3

Tham số
Độ sụt (Sl)
Ngƣỡng trƣợt
(0t)
Hằng số nhớt
(
Độ sụt (Sl)
Ngƣỡng trƣợt
(0t)
Hằng số nhớt
(
Độ sụt (Sl)
Ngƣỡng trƣợt
(0t)
Hằng số nhớt
(

Đơn
vị
cm
Pa
Pa.s/m
cm
Pa
Pa.s/m
cm
Pa
Pa.s/m

Vhoxm

(m3)

Thời gian lƣu vữa
(phút)
0
30
60
90
18.5 15.5 14.5 11.5

0.296 41.3 52.5 39.7 65.4
648 734
21 19

825 978
17 15.5

0.316 28.6 42.2 32.5 50.3
495 537
10.5 8.5

637
6.5

792
2

0.378 52.6 64.8 72.5

#

693 827 1046

#

Bảng 3.2 trình bày kết quả đo cƣờng độ chịu nén ở thời điểm
28 ngày tuổi sau khi đƣợc đúc mẫu và dƣỡng ẩm theo điều kiện tiêu
chuẩn. Kết quả này đƣợc thực hiện cho bê tông B2.


Bảng 3.2: Cường độ chịu nén R28 của bê tông B2 theo thời gian
lưu vữa
Thông số
Độ sụt (Sl)
R28

Đơn vị

Mẫu thử B2 theo thời gian lƣu vữa
B2-0

B2-30

B2-60

B2-90

cm

21

18.5

17.5

16

daN/cm2

440.69

452.87

467.91

482.68

3.2ẢNH HƢỞNG CỦA KHỐI LƢỢNG HỒ XI MĂNG LÊN
THÔNG SỐ MA SÁT THEO THỜI GIAN
a) Ảnh hưởng đến độ sụt vữa bê tông
Từ kết quả thí nghiệm nhƣ trên Bảng 3.1 và Hình 3.2 cho thấy
khi tăng khối lƣợng hồ xi măng từ B1-0.296 đến B2-0.316 có sử
dụng cùng hàm lƣợng phụ gia (thời điểm t = 0 phút) dẫn đến việc
tăng độ sụt của bê tông (từ 18.5cm lên 21cm).


Hình 3.2: Sự biến thiên của độ sụt vữa bê tông theo thời gian lưu
vữa
và khối lượng hồ xi măng
b) Ảnh hưởng đến thông số ma sát

Từ số liệu ở Bảng 3.1, đồ thị ở Hình 3.3 thể hiện sự tiến triển
của các thông số ma sát theo khối lƣợng hồ xi măng và thời gian lƣu
vữa bê tông.

a)


b)
Hình 3.3: Quan hệ thông số ma sát - khối lượng hồ xi măng, thời
gian lưu vữa
(a) Sự tiến triển của ngưỡng trượt ; (b) Sự tiến triển của hằng số
nhớt
c) Ảnh hưởng đến cường độ chịu nén.
Một vấn đề nữa mà đề tài cũng muốn đề cập đến là nghiên cứu
ảnh hƣởng của yếu tố thời gian lƣu vữa đến chất lƣợng của bê tông
sau này, thông số đƣợc quan tâm ở đây là cƣờng độ chịu nén của
mẫu bê tông R28 sau thời gian dƣỡng hộ 28 ngày tuổi theo điều kiện
tiêu chuẩn, mẫu bê tông chọn để thử nghiệm là bê tông B2. Kết quả
thể hiện ở Bảng 3.2 và đồ thị Hình 3.4.