xi măng đến sự phát triển mô đun đàn hồi của bê tông sử dụng nước biển và nước ngọt tại tỉnh khánh hòa

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC

CH

HO

C O TH NH VŨ

NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ẢNH HƢỞNG CỦ
TỶ LỆ NƢỚC/XI MĂNG ĐẾN SỰ PH T TRIỂN
MÔ ĐUN ĐÀN HỒI CỦ BÊ TÔNG SỬ DỤNG NƢỚC
IỂN VÀ NƢỚC NGỌT TẠI TỈNH KHÁNH HOÀ

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng công trình Dân dụng và Công nghiệp
Mã số: 60.58.02.08

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2018


Công trình hoàn thành tại
TR ỜN

O

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Trƣơng Hoài Chính

Phản biện 1: PGS.TS. Phạm Thanh Tùng

Phản biện 2: PGS.TS. Đặng Công Thuật

Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ
chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng Công trình dân dụng và Công nghiệp họp tại
Trường ại học Bách khoa à Nẵng vào ngày 08 tháng 7 năm 2018.

* Có thể tìm hiểu Luận văn tại:
- Trung tâm Học liệu, ại học à Nẵng tại Trường ại học Bách khoa.
- Thư viện Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp, Trường
Bách khoa – ại học à Nẵng

ại học


1

MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
hánh òa là một tỉnh duyên hải Nam Trung ộ Việt Nam, giáp với tỉnh Phú
Yên về hướng ắc, tỉnh ắk Lắk về hướng Tây ắc, tỉnh Lâm ồng về hướng Tây
Nam, tỉnh Ninh Thuận về hướng Nam và iển ông về hướng ông; có mũi òn
Ðôi trên bán đảo òn ốm huyện Vạn Ninh, là điểm cực Ðông trên đất liền của nước
ta. Diện tích tự nhiên (cả trên đất liền và hơn 200 đảo và quần đảo) là 5.197 km 2. ờ
biển dài 385 km. Dân số hánh òa 1,213 triệu người (theo số liệu thống kê đến
ngày 31-12-2016).
hánh òa hiện nay bao gồm 2 thành phố trực thuộc tỉnh (Nha Trang và am
Ranh), 1 thị xã (Ninh òa) và 6 huyện (Vạn Ninh, Diên hánh, hánh Vĩnh, hánh
Sơn, am Lâm và huyện đảo Trường Sa).
Vị trí địa lý của tỉnh hánh òa còn có ý nghĩa chiến lược về mặt quốc phòng,
vì nằm gần đường hàng hải quốc tế, có huyện đảo Trường Sa, cảng am Ranh và là

cửa ngõ thông ra iển Ðông.
Trước tình hình trên, việc đáp ứng về nhu cầu sử dụng vật liệu xây dựng cho
các công trình xây dựng cơ bản trên địa bàn là vô cùng quan trọng. Nó là một trong
các yếu tố quyết định đến chất lượng, giá thành và thời gian thi công công trình.
Bê tông là một trong những loại vật liệu đang được sử dụng rất rộng rãi trong
xây dựng dân dụng, xây dựng cầu, đường. Tỷ lệ sử dụng bê tông trong xây dựng nhà
chiếm khoảng 40%, xây dựng cầu đường khoảng 15% tổng khối lượng bê tông.
Thông qua chất lượng bê tông có thể đánh giá chất lượng của toàn bộ công trình.
Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, ngày càng có nhiều nghiên cứu chế
tạo ra các loại bê tông khác nhau, phù hợp với đặc tính của từng kết cấu công trình,
môi trường làm việc trong đó có việc nghiên cứu, ứng dụng vật liệu bê tông từ
nguồn nước biển. Từ đó mở ra hướng xây dựng mới cho các công trình xây dựng kè
chắn sóng, đường đi, nhà tránh bão... ở huyện đảo Trường Sa và các đảo khác, như
vậy sẽ tiết kiệm rất nhiều kinh phí, thời gian, vì không phải chuyên chở nước ngọt từ
đất liền ra đảo để sản xuất bê tông.
Vấn đề đặt ra hiện nay là xác định sự phát triển mô đun đàn hồi của vật liệu
này khi sử dụng các loại nước khác nhau (nước biển và nước ngọt), để từ đó có sự lựa
chọn sử dụng phù hợp trong thực tế xây dựng. Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu thực
nghiệm về ảnh hưởng của tỷ lệ Nước/Xi măng đến sự phát triển mô đun đàn hồi của
bê tông nước biển và nước thường theo thời gian” là cần thiết.
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
a) Mục tiêu tổng quát:
Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ N/X đến mô đun đàn hồi của bê tông sử dụng
nước biển và nước ngọt (nước máy).
b) Mục tiêu cụ thể:


2

- Nghiên cứu sử dụng xi măng pooc lăng hỗn hợp PCB40...... (thông dụng ở

hánh òa), cát sông, nước biển, nước ngọt (nước máy), đá 1x2cm ở khu vực Nha
Trang (tỉnh Khánh Hòa) để sản xuất bê tông có cấp độ bền B20 với thời gian khảo sát
đến 90 ngày từ ngày đúc bê tông.
- So sánh, nhận xét kết quả.
3. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- ối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu xác định giá trị mô đun đàn hồi của bê
tông khi thay đổi các tỷ lệ N/X và thay đổi loại nước trong thành phần cấp phối.
- Phạm vi nghiên cứu: Một số các tỷ lệ N/X khi chế tạo mẫu bê tông B20.
4. PHƢƠNG PH P NGHIÊN CỨU
Sử dụng phương pháp tính toán lý thuyết kết hợp thí nghiệm thực nghiệm để
xác định mô đun đàn hồi (E) của hỗn hợp bê tông B20 với các tỷ lệ N/X với NB
(nước biển), NN (nước ngọt) khác nhau.
5. Ý NGHĨ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦ ĐỀ TÀI
Trong nước biển chứa chủ yếu các ion Cl-, Na+, SO42-, K+, Mg2+, Ion Cl- chủ
yếu tham gia vào quá trình điện hóa làm ăn mòn cốt thép khi môi trường trong bê
tông có pH<11. Ion Cl- liên kết hóa học trong bê tông chủ yếu ở dạng Canxi clorua
aluminat (3CaO.Al2O3.CaCl2.10H2O - muối Friedelt) và canxiclo ferit
(3CaO.Fe2O3.CaCl2.10H2O) hấp thụ trên thành lỗ rỗng của bê tông, gây ra hiện
tượng ăn mòn bê tông và cốt thép bên trong bê tông. Ion SO42- trong nước biển làm
suy thoái vật liệu bê tông do gây ra quá trình muối hóa bên trong vữa bê tông. Quá
trình muối hóa hình thành tinh thể muối xảy ra trong các lỗ rỗng bên trong bê tông do
muối MgSO4 và K2SO4 phản ứng với Ca(OH)2 hình thành nên thạch cao. Ion SO42-,
Cl- sẽ phản ứng với thành phần khoáng sinh ra trong quá trình thủy hóa của xi măng
tạo thành khoáng ettringite, friedelt, đây là một loại khoáng không ổn định (có thành
phần chính là CaSO4.2H2O và CaCl2.10H2O), có thể tích lớn hơn thể tích hợp chất
ban đầu nhiều lần, sẽ sinh ra nội lực phá vỡ cấu trúc bê tông của vật liệu bê tông đã
đông cứng.
Ý nghĩa khoa học của đề tài là nghiên cứu, so sánh sự phát triển mô đun đàn
hồi của bê tông khi thay đổi các tỷ lệ N/X và thay đổi loại nước trong thành phần cấp
phối.

Nghiên cứu thực nghiệm là cơ sở để so sánh các đặc tính của vật liệu trong môi
trường làm việc thực tế. Từ đó rút ra kết luận kiến nghị làm cơ sở khoa học để lựa
chọn và áp dụng bê tông sử dụng nước biển trong các công trình xây dựng.
6. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
Luận văn gồm những nội dung chính như sau:
MỞ ẦU
N 1: TỔN QU N VỀ BÊ TÔNG VÀ CÁC VẬT LIỆU CẤU
THÀNH


3

N 2: P
N P P T ỰC NGHIỆM P ÂN TÍ
ẶC TÍNH
HÓA H C CỦ N ỚC NG T, N ỚC BIỂN VÀ SỰ PHÁT TRIỂN MÔ UN
ÀN ỒI CỦA BÊ TÔNG
N 3: N
ÊN ỨU THỰC NGHIỆM
T LUẬN VÀ
NN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG VÀ CÁC VẬT LIỆU CẤU THÀNH
1.1. Tổng quan về bê tông và các vật liệu cấu thành
1.1.1. Tổng quan về bê tông
1.1.1.1. Phân loại bê tông
1.1.1.2. Cấu trúc bê tông
1.1.2. Các vật liệu cấu thành
1.1.2.1. Xi măng

Xi măng là thành phần chất kết dính để liên kết các hạt cốt liệu với nhau tạo ra
cường độ cho bê tông. Lượng xi măng tối thiểu là 300 g/m3, lượng xi măng tối đa là
500 kg/m3.
Thành phần chính của xi măng pooc lăng bao gồm:
+ C3S: 3CaO.SiO2(35% ÷ 65%);
+ C2S: 2CaO.SiO2(10% ÷ 40%);
+ C3A: 3CaO.Al2O3;
+ C4AF: 4CaO. Al2O3Fe2O3.
+ Thành phần khác (sulfat, alcali,...).
1.1.2.2. Cốt liệu nhỏ (Cát)
Cát là cốt liệu nhỏ cùng với xi măng, nước tạo ra vữa xi măng để lấp đầy lỗ
rỗng giữa các hạt cốt liệu lớn (đá, sỏi) và bao bọc xung quanh các hạt cốt liệu lớn tạo
ra khối bê tông đặc chắc. át cũng là thành phần hạt và hàm lượng tạp chất (hàm
lượng SiO2≥ 98%, lượng bụi bẩn không lớn hơn 1%). Yêu cầu kỹ thuật của cát dùng
cho bê tông được nêu trong TCVN 7570 : 2006.
1.1.2.3. Cốt liệu lớn (Đá dăm, sỏi)
Cốt liệu lớn có thể sử dụng là sỏi hoặc đá dăm. Sỏi là cốt liệu cần ít nước, tốn
xi măng, dễ đầm, dễ đổ nhưng lực dính bám với vữa xi măng nhỏ nên cường độ bê
tông sỏi thấp hơn bê tông đá dăm. Do đó trong xây dựng các kết cấu công trình
thường sử dụng cốt liệu lớn là đá dăm. Yêu cầu kỹ thuật của đá dùng cho bê tông
được nêu trong TCVN 7570 : 2006.
1.1.2.4. Nước


4

Nước là thành phần giúp cho xi măng phản ứng tạo ra các sản phẩm thủy hóa
làm cho cường độ của bê tông tăng lên. Nước còn tạo ra độ lưu động cần thiết để quá
trình thi công được dễ dàng. Yêu cầu kỹ thuật của nước dùng cho bê tông được nêu
trong TCVN 4506 : 2012.

Nước biển có thể dùng để chế tạo bê tông cho những kết cấu làm việc trong
nước biển, nếu tổng các loại muối không vượt quá 35g trong 1 lít nước biển.
1.1.2.5. Chất phụ gia
1.2. Nguyên lý hình thành bê tông thông qua phản ứng thủy hóa của xi măng
1.2.1. Giai đoạn hòa tan
1.2.2. Giai đoạn hóa keo
1.2.3. Giai đoạn kết tinh
1.3. Một số nghiên cứu trên thế giới về ảnh hƣởng của nƣớc biển đến chất lƣợng
của bê tông
1.3.1. Tình hình nghiên cứu và sử dụng cốt liệu khai thác từ biển để chế tạo bê
tông trên thế giới và trong nước
1.3.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
1.3.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
1.3.2. Ảnh hưởng của nước biển trong quá trình chế tạo
1.3.3. Ảnh hưởng của nước biển trong quá trình khai thác sử dụng
Kết luận chƣơng 1
ể biết được ảnh hưởng của việc sử dụng nước biển khu vực thành phố Nha
Trang – tỉnh Khánh Hòa tới sự phát triển mô đun đàn hồi của bê tông. Tác giả đề xuất
chế tạo hai loại cấp phối mẫu để thí nghiệm so sánh mô đun đàn hồi trong khoảng
thời gian từ 3, 7, 14, 28, 60 đến 90 ngày, với các loại cấp phối như sau:
- Cấp phối 1 (CP1): B20 dùng Cát sông – Nước máy - á Dmax= 20mm – Xi
măng à Tiên P 40 - Sụt 6÷8cm.
- Cấp phối 2 (CP2): B20 dùng Cát sông – Nước biển – á Dmax= 20mm – Xi
măng à Tiên PCB40 – Sụt 6÷8cm.
CHƢƠNG 2
PHƢƠNG PH P THỰC NGHIỆM PHÂN TÍCH ĐẶC TÍNH CƠ LÝ
CỦ NƢỚC NGỌT, NƢỚC BIỂN VÀ SỰ PHÁT TRIỂN MÔ ĐUN ĐÀN HỒI
CỦA BÊ TÔNG
2.1. Đặc điểm môi trƣờng biển miền Trung Việt Nam
2.1.1. Đặc điểm chung

2.1.2. Đặc điểm ở khu vực Nha Trang – Khánh Hòa
2.2. Phƣơng pháp và các chỉ tiêu cần đánh giá khi sử dụng nƣớc biển
2.2.1. Phương pháp đánh giá
Phương pháp đánh giá nước biển được tiến hành theo các tiêu chuẩn sau:


5

- TCVN 4506 : 2012 “Nước trộn bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật”.
2.2.2. Các chỉ tiêu cần đánh giá
2.3. Phƣơng pháp xác định cƣờng độ nén của bê tông bằng thực nghiệm (Theo
TCVN 3118:1993)
ể đánh giá cường độ chịu nén của các loại bê tông, tác giả đã sử dụng phương
pháp thí nghiệm theo tiêu chuẩn T VN 3118:1993 “ ê tông nặng – Phương pháp xác
định cường độ chịu nén”.
2.3.1. Thiết bị thử

Hình 2.3. Máy nén mẫu
2.3.2. Chuẩn bị mẫu thử
- Chuẩn bị mẫu thử nén theo nhóm mẫu, mỗi nhóm mẫu gồm 3 viên.
- Viên chuẩn để xác định cường độ nén của bê tông là viên mẫu lập phương
kích thước 15x15x15cm. Các viên mẫu khác mẫu trên phải quy đổi khi tính toán.
- Tất cả các mẫu thử đều được đúc trước và bảo dưỡng đạt yêu cầu kỹ thuật
của các tiêu chuẩn sau:
+ úc mẫu được lấy theo T VN 3105 : 1993 “ ỗn hợp bê tông năng và bê
tông nặng – Lấy mẫu chế tạo và bảo dưỡng mẫu thử”;
+ Thử độ sụt lấy theo T VN 3106:1993 “ ỗn hợp bê tông nặng – Phương
pháp thử độ sụt”.
a) Mẫu thử trước khi nén 60 ngày tuổi
b) Mẫu thử sau khi nén 60 ngày tuổi

Hình 2.4. Chuẩn bị mẫu thử nén
2.3.2.1. Đúc mẫu


6

Hình 2.5. úc mẫu trong phòng thí nghiệm
2.3.2.2. Bảo dưỡng mẫu
Việc bảo dưỡng các mẫu bê tông cho đến trước khi thí nghiệm được tiến hành
theo quy định của TCVN 3105 : 1993.

Hình 2.6. Bảo dưỡng mẫu
2.3.3. Tiến hành thử
2.3.3.1.Xác định diện tích chịu lực mẫu
2.3.3.2. Xác định tải trọng phá hoại mẫu
2.3.4. Tính kết quả
2.4. Những yếu tố ảnh hƣởng đến cƣờng độ nén của bê tông
2.4.1. Ảnh hưởng của hàm lượng muối chứa trong nước biển
Quá trình tấn công của nước biển đối với cường độ chịu nén và mô đun đàn hồi
của bê tông có thể khái quát hóa như sau:
Nước biển chứa các thành phần hóa học tấn công làm tổn hại đến độ bền của
bê tông. Cụ thể, Mg2+, SO42-, Cl-,
O2 tấn công sản phẩm hydrate của xi măng
[Ca(OH)2, CaO.Al2O3.CaSO4.18H2O, C-S- ] được diễn giải theo các phản ứng dưới
đây:
- MgSO4 phản ứng với Ca(OH)2 hình thành các brucite Mg(OH)2 và thạch cao
CaSO4.2H2O theo phương trình (2.1):
MgSO4 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaSO4.2H2O
(2.1)

và phản ứng với monosulfoaluminate hydrate tạo thành ettringite theo phương trình
(2.2):


7

MgSO4 + Ca(OH)2 + CaO.Al2O3.CaSO4.18H2O =
= Mg(OH)2 + 3CaO.Al2O3.3CaOSO4.32H2O
(2.2)
- MgCl2 phản ứng với Ca(OH)2 hình thành brucite và calcium chloride CaCl2
theo phương trình (2.3):
MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaCl2
(2.3)
- Carbon dioxide CO2 hòa tan trong nước biển tác dụng với Ca(OH)2 tạo thành
aragonite CaCO3 theo phương trình (2.4), calcium bicarbonate theo phương trình
(2.5) và thạch cao theo phương trình (2.6):
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O
(2.4)
CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO)2
(2.5)
CO2 + Ca(OH)2 + CaO.Al2O3.CaSO4.18H2O =
= 3CaO.Al2O3.CaCO3.xH2O + CaSO4.2H2O
(2.6)
Thạch cao, calcium chloride và calcium bicarbonatetan tan trong nước biển, do
đó dễ dàng dẫn đến sự chiết tách từ bê tông dẫn đến tăng độ rỗng, thấm và giảm
cường độ [14]. Mặc dù nồng độ sulfat trong nước biển đủ lớn để hình thành ettringite
nhưng do có sự hiện diện của ion Cl- nên bản chất trương nở của etringite giảm đáng
kể [14, 18]. MgSO4 và MgCl2 tác dụng với sản phẩm hyđrat của xi măng theo các
phương trình (2.1), (2.2) và (2.3) cho đến khi Ca(OH)2 cạn kiệt, sau đó MgSO4 khử
canxi (decalcify) từ các gen C-S-H (chất tạo nên dính kết chủ yếu của hồ xi măng)

chuyển thành magnesium silicate hydrate MgO.SiO2.H2O kém bền theo phương trình
(2.7):
xCaO.SiO2.aq + 4Mg2+ + 4SiO42- + (4-x)Ca(OH)2.nH2O =
= 4MgO.SiO2.8H2O + 4CaSO4.2H2O
(2.7)
ây là tác nhân chính dẫn đến sự mềm hóa của hồ xi măng, làm giảm cường
độ chịu nén và mô đun đàn hồi của bê tông được chế tạo từ nước biển.
2.4.2. Mác xi măng và tỷ lệ X/N
2.4.3. Hàm lượng và tính chất của cốt liệu
2.4.4. Cấu tạo của bê tông
2.4.5. Phụ gia tăng dẻo
2.4.6. Phụ gia đông kết nhanh
2.4.7. Cường độ bê tông tăng theo thời gian
2.4.8. Điều kiện môi trường bảo dưỡng
2.4.9. Điều kiện thí nghiệm
2.5. Mô đun đàn hồi của bê tông:
a. Mô đun đàn hồi của bê tông, là đại lượng thể hiện độ cứng của bê tông, phụ
thuộc vào cường độ bê tông. Giá trị mô đun đàn hồi bê tông cũng thay đổi theo thời
gian.
b. Mô đun đàn hồi ban đầu của bê tông Eb được định nghĩa từ biểu thức Mô
đun là độ dốc của đường cong quan hệ ứng suất và biến dạng (Hình 2.9), tức là


8

E

d
d

. ường cong biến dạng ứng suất của bê tông là đường phi tuyến tính do sự

xuất hiện của từ biến ngay cả ở giai đoạn ban đầu chất tải.

Hình 2.9. Mối quan hệ giữa mô đun đàn hồi và cường độ
Mô đun đàn hồi ban đầu là mô đun xuất hiện ngay khi chất tải. Mô đun ban
đầu của bê tông được định nghĩa từ biểu thức:

Eb

b
el

tg

0

(2.7)
αo- Góc lập bởi tiếp tuyến tại góc của biểu đồ ζ - ε với trục ε.
Các nhân tố ảnh hưởng đến mô đun đàn hồi của bê thông cũng chủ yếu bao
gồm thành phần cấp phối, loại cốt liệu, chất kết dính (xi măng,..) và công nghệ chế
tạo, điều kiện dưỡng hộ. Ngoài ra cũng giống như cường độ chịu nén thì mô đun đàn
hồi của bê tông cũng phụ thuộc vào tuổi bê tông.
c. Xác định mô đun đàn hồi (Eo) TCVN 5726:1993 [11]
- ặt từng viên vào mẫu chính tâm thớt dưới của máy nén. ặt tải tạo ứng xuất
ban đầu bằng khoảng 0,5 daN/cm2 lên mẫu. Ghi lại giá trị đồng hồ đo ở cả 4 mặt
đứng của viên mẫu.
- Tăng tải lên mẫu với tốc độ 6 ± 4 daN/cm2 trong một giây cho tới khi đạt ứng
suất thử bằng khoảng 1/3 giá trị cường độ lăng trụ xác định ở điều b. Giữ tải ở ứng
xuất này 60 giây và đọc giá trị đồng hồ đo ở cả 4 mặt trong khoảng 30 giây nữa.

- Tính biến dạng tương đối ở từng mặt bằng hiệu sồ 2 lần đọc đồng hồ gắn trên
mặt đó chia cho khoảng cách, rồi tính giá trị biến dạng trung bình của 4 mặt.
+ Nếu biến dạng ở các mặt đều không lệch quá 20% so với biến dạng trung
bình thì hạ tải về mức ứng suất ban đầu (δ0) với tốc độ tương đương như khi nâng tải
và sau đó tiến hành thêm 2 chu kỳ nâng và hạ tải tương tự như điều c2 ở lần nâng tải
cuối cùng, sau khi nâng tải tới ứng suất thử (δ1) lưu tải 60 giây thì đọc 4 giá trị đồng
hồ ở 4 mặt trong thời gian khoảng 30 giây và coi đây là giá trị chính thức dùng trong
tính toán.
+ Nếu biến dạng ở một mặt bất kỳ lệch quá 20% so với biến dạng trung bình
thì hạ tải về mức 0, đặt lại viên mẫu lệch về phía đồng hồ chì biến dạng nhỏ rồi lặp lại


9

quá trình thử như điều c2 cho tới khi đạt được mức chênh biến dạng giữa các mặt
nằm dưới mức cho phép. Sau đó tiến hành lấy số đo như mục trên.
Kết thúc đo mô đun đàn hồi, nâng tải phá hoại mẫu. Ghi vào biên bản thí
nghiệm nếu cường độ lăng trụ thử trên các viên mẫu này lệch quá 20% so với cường
độ lăng trụ đã thí nghiệm RLT.
Mô đun đàn hồi khi nén tĩnh (Eo) của từng viên mẫu được tính bằng daN/cm2
theo công thức:
(2.9)
Trong đó:
δ1 - Ứng suất thử (ở giá trị khoảng 1/3 cường độ lăng trụ) daN/cm2;
δ0 - Ứng suất ban đầu (0,5 daN/cm2), daN/cm2;
- Chênh lệch biến dạng tương đối của bê tông ở mức ứng suất thử
so với ở mức ứng suất ban đầu.
Mô đun đàn hồi khi nén tĩnh của bê tông được tính từ các giá trị của các viên
trong tổ theo điều 4.3.
Kết luận chƣơng 2

ể xác định ảnh hưởng của nước biển đến mô đun đàn hồi của bê tông, tác giả
tiến hành đúc mẫu và thí nghiệm nén ở các ngày tuổi 3, 7, 14, 28, 60, 90 nhằm mục
đích:
- Xác định sự phát triển cường độ chịu nén, sau đó xác định giá trị mô đun đàn
hồi để so sánh sự phát triển của các loại cấp phối bê tông đã chọn theo thời gian;
- Vẽ biểu đồ thể hiện sự phát triển mô đun đàn hồi của các mẫu thí nghiệm
theo thời gian, tương ứng với từng loại cấp phối và từng tỷ lệ N/X đã lựa chọn, từ đó
so sánh và đánh giá được ảnh hưởng của nước biển đến sự phát triển mô đun đàn hồi
của bê tông.
CHƢƠNG 3
THÍ NGHIỆM VÀ ẾT QUẢ X C ĐỊNH MÔ ĐUN ĐÀN HỒI
CỦ
Ê TÔNG SỬ DỤNG NƢỚC NGỌT, NƢỚC IỂN KHU VỰC
NHA TRANG – KHÁNH HOÀ
3.1. Mục đích của thí nghiệm:
Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén của các loại cấp phối bê tông sử dụng
nước thường (cấp phối 1 – P1), nước biển (cấp phối 2 – P2) được thiết kế cùng
cấp độ bền (B20), thành phần cấp phối và quy trình đúc mẫu, bảo dưỡng giống nhau,
theo các ngày tuổi 3, 7, 14, 28, 60, 90, mục đích so sánh sự phát triển mô đun đàn hồi
của 02 loại bê tông đó. Trên cơ sở so sánh và đánh giá sẽ rút ra được các kết luận cần
thiết về ảnh hưởng của nước biển, nước thường đến sự phát triển mô đun đàn hồi của
bê tông, từ đó tìm ra nguyên nhân của các ảnh hưởng và đề xuất giải pháp sử dụng


10

nước biển khu vực Nha Trang (tỉnh hánh òa) để chế tạo bê tông có cấp độ bền nhỏ
hơn 20 đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật cần thiết.
3.2. Vật liệu sử dụng để chế tạo mẫu:
3.2.1. Xi măng (Chất kết dính)

Xi măng là thành phần chất kết dính để liên kết các hạt cốt liệu với nhau tạo ra
cường độ cho bê tông. Chất lượng và hàm lượng xi măng là yếu tố quan trọng quyết
định cường độ chịu lực của bê tông. Trong thí nghiệm, tác giả sử dụng xi măng à Tiên.
3.2.2. Cốt liệu nhỏ (cát):
Cát dùng cho thí nghiệm là át sông ái được lấy từ khu vực Diên Khánh, tỉnh
Khánh Hoà.
Kết quả thí nghiệm thu được thể hiện ở các bảng và biểu đồ như sau:
Bảng 3.2. Thành phần hạt
Khối lƣợng
từng phần (gam)

1

ích thƣớc
mắt sàng (mm)
5,0

Lƣợng sót
riêng biệt (%)

Lƣợng sót
tích lũy (%)

2

2,5

184,3

18,43

18,43

3

1,25

203,6

20,36

38,79

4

0,63

258,9

25,89

64,68

5

0,315

195,6

19,56

84,24

6

0,14

104,3

10,43

94,67

7

< 0,14
Bảng 3.3. Chỉ tiêu cơ lý:

53,3

5,33

100,00

STT

STT
1
2
3

4
5
6
7
8
9

Chỉ tiêu thí nghiệm
Mô đun độ lớn của cát
Mđl
àm lượng bùn bụi sét
Khối lượng thể tích xốp
Khối lượng riêng
Khối lượng thể tích bão
hòa
Khối lượng thể tích khô
ộ hút nước
ộ rỗng
àm lượng tạp chất
hữu cơ

58,9

Đơn vị

Kết quả

%
kg/m3
g/cm3

2,55
1,12
1467
2,656

g/cm3
g/cm3
%
%

2,589
2,548
1,58
55,2
Sáng hơn
màu chuẩn

-

Theo TCVN
7570-2006
2,0 -:- 3,3
≤ 3,00

Màu chuẩn


11

.000
0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
CỠ SÀNG (mm)

Hình 3.1 Biểu đồ thành phần hạt của cát sông Cái, Diên Khánh
Nhận xét: Cát sông Cái, Diên Khánh có chỉ tiêu đạt yêu cầu dùng cho bê tông
theo TCVN 7570 : 2006.
3.2.3. Cốt liệu lớn (đá):
á dùng cho thí nghiệm được lấy từ mỏ Hòn Ngang, huyện Diên Khánh, tỉnh

Khánh Hoà.
Bảng 3.4. Thành phần hạt

1
2
3

100
70
40

Lƣợng sót riêng biệt
(gam)
(%)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00

4
5
6
7

20
10
5
<5

426,0
3469,0
1782,0
72,00

STT

ích thƣớc mắt sàng
(mm)

7,41
60,34
31,00
1,25

Lƣợng sót
tích lũy (%)
0,00
0,00
0,00
7,41
67,75
98,75
100,00

Bảng 3.5. Chỉ tiêu cơ lý
STT
1
2

3
4

Chỉ tiêu thí nghiệm

Đơn vị

Kết quả

Tỷ lệ hạt thoi dẹt và dẹt
àm lượng bùn bụi sét
Khối lượng thể tích xốp
Khối lượng thể tích bão
hòa

%
%
kg/m3

9,80
0,65
1375

g/cm3

2,716

Theo TCVN
7570-2006
≤14

≤2


12

5
6
7
8
9

g/cm3
g/cm3
%
%
%

Khối lượng thể tích khô
Khối lượng riêng
ộ hút nước
ộ rỗng
ộ ép vỡ trong xy lanh

5

10

15

20

2,699
2,744
0,61
49,0
7,3

25

30

≤14

35

40

Lƣợng sót tích lũy (%)

0
20
40
60
80
100
Cỡ sàng (mm)

Hình 3.2 Biểu đồ thành phần hạt đá mỏ Hòn Ngang, Diên Khánh
Nhận xét:

á dùng để chế tạo bê tông có các chỉ tiêu đạt yêu cầu dùng cho bê

tông theo TCVN 7570 : 2006.
3.2.4.1. Nước thường: Sử dụng nước sinh hoạt (Công ty Cổ phần Cấp Thoát nước
Khánh Hoà cung cấp) để sản xuất và bảo dưỡng bê tông.
3.2.4.2. Nước biển:
Sử dụng nước biển khu vực thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hoà.
3.3. Tính toán thành phần cấp phối cho bê tông cấp B20
Trong nội dung giới hạn của đề tài, tác giả sử dụng phƣơng pháp tính toán
kết hợp với thực nghiệm để thiết kế thành phần cấp phối cho các loại hỗn hợp bê
tông đã chọn và quy trình tính toán theo phƣơng pháp của Bôlomy – Ckramkaep
(Nga) –TCVN (Chỉ dẫn kỹ thuật 778/1998/QĐ – BXD). Phương pháp này có tính
đến những điều kiện thích hợp với Việt Nam.
3.3.1. Chọn độ sụt
Trong phạm vi đề tài, tác giả lựa chọn độ sụt cho các loại cấp phối bê tông từ
6-8cm.
3.3.2. Xác định lượng nước (N) cho 1m3 bê tông
ăn cứ vào chỉ tiêu tính công tác đã lựa chọn, loại cốt liệu lớn, cỡ hạt lớn nhất
của cốt liệu (Dmax), mô đun độ lớn của cát, tra bảng để tìm lượng nước cho 1m3 bê
tông theo bảng 3.8:


13

Bảng 3.8. Lượng nước trộn ban đầu cần cho 1m3 bê tông (lít)

3.3.3. Xác định tỉ số chất kết dính/nước (X/N)
Tỉ số chất kết dính/nước được xác định theo công thức sau:
(

)

(3.1)

3.3.4. Tính toán hàm lượng xi măng
àm lượng xi măng cho 1m3 bê tông được xác định theo công thức sau:
(3.2)
3.3.5. Tính toán hàm lượng cốt liệu lớn
àm lượng cốt liệu lớn (đá dăm) cho 1m3 bê tông được xác định trên cơ sở
đảm bảo mật độ cốt liệu lớn và vữa hợp lý trong bê tông. Các bước tính toán như sau:
(3.3)
3.3.6. Tính toán hàm lượng cốt liệu nhỏ
àm lượng cốt liệu nhỏ (cát) cho 1m3 bê tông được xác định trên cơ sở tổng
thể tích tuyệt đối của các vật liệu thành phần bảo đảm sau khi hình thành cho 1m3 hay
1000 lít. Không kể thể tích các bọt khí chiếm khoảng 0,3 ÷ 2,5% đối với bê tông
thông thường. àm lượng cát được xác định bằng công thức 3.5:
*

(

)+

(3.5)

Bảng 3.17. Tổng hợp thành phần cốt liệu cho 1m3 bê tông ứng với từng loại
cấp phối
Kiểm tra
Cốt liệu lớn
Cốt liệu
Cấp

Hàm lƣợng xi
(đá dăm) D
nhỏ (cát) N + C + X + D
phối
măng X ( g)
(Kg)
C (Kg)
CP1

358,75

1122,99

677,09

1000 (lít)

CP2

358,75

1122,99

677,09

1000 (lít)


14

3.3.7. Thành phần cấp phối bê tông:
Bê tông có cấp phối: Sử dụng cấp phối chuẩn do Bộ Xây dựng ban hành.
Bảng 3.18. Thành phần cấp phối bê tông
STT

1
2
3
4

Khối lƣợng cho 1m3 bê tông
Tỷ lệ N/X=
Tỷ lệ N/X =
Tỷ lệ N/X =
0,45
0,55
0,60

Vật liệu
Xi măng
PCB40
Cát xây
á 1x2cm
Nước

341
635,4
1403,7
155

341
635,4
1403,7
187

341
635,4
1403,7
204

3.4. Quy trình đúc mẫu (Theo TCVN 3105:1993)[8]
3.4.1. Tính toán liều lượng vật liệu cho mẻ trộn
- Chọn số viên cần đúc: Số viên cần đúc cho chỉ tiêu thí nghiệm mô đun đàn
hồi và ở một độ tuổi là 3 viên. Vậy số viên cần đúc ứng với một loại cấp phối là:
3*6*6 = 108 viên.
Trong phạm vi đề tài, tác giả chọn kích thước khuôn viên mẫu là: D15x30cm.
Khối lượng vật liệu cho một mẻ trộn được xác định theo bảng 3.20:
Bảng 3.20. Khối lượng vật liệu cho một mẻ trộn ứng với từng loại cấp phối
Cốt
Cốt
Tỷ lệ
liệu
Thể
Hàm
liệu
Ký
Nƣớc/
lớn
Cấp
tích mẻ lƣợng

nhỏ
Nƣớc
hiệu
xi
(đá
phối
trộn
xi măng
(cát)
Nm (lít)
mẫu măng
dăm)
3
Vm (m ) Xm (Kg)
Cm
N/X
Dm
(Kg)
(Kg)
CP1a

NN1

0,45

0,114

38,9

160

72,5

17,64

CP1b

NN2

0,55

0,114

38,9

160

72,5

21,36

CP1c

NN3

0,6

0,114

38,9

160

72,5

23,28

CP2a

NB1

0,45

0,114

38,9

160

72,5

17,64

CP2b

NB2

0,55

0,114

38,9

160

72,5

21,36

CP2c

NB3

0,6

0,114

38,9

160

72,5

23,28

3.4.2. Trộn hỗn hợp bê tông và xác định độ sụt
3.4.3. Chọn khuôn đúc và tiến hành đúc mẫu
3.4.4. Quy trình bảo dưỡng mẫu (Theo TCVN 3105:1993)
3.4.5. Mẫu thí nghiệm:

15

ê tông sau khi trộn được dùng để đúc các mẫu thí nghiệm như sau:
úc 108 tổ mẫu bê tông hình lăng trụ D15x30cm (chưa bao gồm các tổ mẫu để
thí nghiệm cường độ chịu nén của bê tông); Trong đó: 54 tổ mẫu cấp phối P1 (bao
gồm P1a, P1b, P1c) sử dụng nước máy với tỷ lệ nước/xi măng (N/X) lần lượt là
0,45; 0,55; 0,60 và 54 tổ mẫu cấp phối P2 (bao gồm P2a,

P2b, P2c) sử dụng

nước biển với tỷ lệ N/X lần lượt là 0,45; 0,55; 0,60 để kiểm tra sự biến thiên mô đun
đàn hồi của bê tông theo thời gian.
3.4.6. Quy trình thí nghiệm:
3.4.6.1 Quy trình đúc mẫu:
3.4.6.2. Quá trình bảo dưỡng:
3.5. Thí nghiệm xác định mô đun đàn hồi theo TCVN 5726:1993
3.5.1. Phương pháp xác định cường độ lăng trụ và mô đun đàn hồi khi nén tĩnh
3.5.1.1. Thiết bị thử

Hình 3.6. Máy nén
3.5.1.2. Chuẩn bị mẫu thử
3.5.1.3. Tiến hành thử
3.5.1.4. Tính kết quả
3.5.2. Kết quả thí nghiệm, tính toán xác định mô đun đàn hồi:
3.5.2.1. Cường độ lăng trụ:
ường độ bê tông lăng trụ D15x30cm được xác định theo bảng sau:
Bảng 3.21. Kết quả thí nghiệm cường độ mẫu lăng trụ - Tỷ lệ N/X= 0,45
Tên
TT cấp

phối
1 CP2a
2 CP1a
3 CP2a
4 CP1a
5 CP2a
6 CP1a

Ngày đúc
23/10/2017
24/10/2017
23/10/2017
24/10/2017
23/10/2017
24/10/2017

Tuổi
mẫu
(ngày)
3
7
14

Ngày thí
nghiệm
26/10/2017
27/10/2017
30/10/2017
31/10/2017
06/11/2017

07/11/2017

Cƣờng độ nén (daN/cm2)
R1
114,6
114,1
124,7
125,2
198,2
142,7

R2
104,0
112,8
121,4
123,7
198,1
146,5

R3
111,1
102,9
126,4
123,7
199,9
146,7

Rtb
109,9
109,9

124,2
124,2
198,7
145,3

Ứng suất thử bằng
1/3 cƣờng độ nén
1

2

38
38
42
42
66
48

35
35
41
41
66
49

tb

37
37
41

41
66
48

37
37
41
41
66
48


16

7
8
9
10
11
12

CP2a
CP1a
CP2a
CP1a
CP2a
CP1a

23/10/2017
24/10/2017

23/10/2017
24/10/2017
23/10/2017
24/10/2017

28
60
90

20/11/2017
21/11/2017
23/12/2017
24/12/2017
21/01/2018
22/01/2018

215,1
186,0
224,2
206,0
164,1
219,5

195,6
186,4
242,0
195,5
165,7
209,8

207,9
182,2
229,7
192,8
160,7
211,9

206,2
184,9
232,0
198,1
163,5
213,7

72
62
74
65
55
73

66
62
81
67
54
69

69
62

77
66
54
71

69
62
77
66
54
71

Bảng 3.22. Kết quả thí nghiệm cường độ mẫu lăng trụ - Tỷ lệ N/X= 0,55
Tên
TT cấp
phối

Ngày đúc

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

12

23/10/2017
24/10/2017
23/10/2017
24/10/2017
23/10/2017
24/10/2017
23/10/2017
24/10/2017
23/10/2017
24/10/2017
23/10/2017
24/10/2017

CP2b
CP1b
CP2b
CP1b
CP2b
CP1b
CP2b
CP1b
CP2b
CP1b
CP2b
CP1b

Tuổi
mẫu

(ngày)
3
7
14
28
60
90

Ngày thí
nghiệm
26/10/2017
27/10/2017
30/10/2017
31/10/2017
06/11/2017
07/11/2017
20/11/2017
21/11/2017
23/12/2017
24/12/2017
21/01/2018
22/01/2018

2

Cƣờng độ nén (daN/cm )
R1
71,6
72,2
89,5

77,4
126,5
133,6
168,6
142,7
171,6
144,0
132,7
144,2

R2
65,0
67,9
106,2
79,1
132,4
130,7
142,8
142,6
189,1
147,9
142,9
148,7

R3
70,8
67,3
97,0
75,3
127,7

131,6
154,0
144,2
177,8
145,0
136,1
148,6

Rtb
69,1
69,1
97,6
77,3
128,9
132,0
155,1
143,2
179,5
145,6
137,2
147,2

Ứng suất thử bằng
1/3 cƣờng độ nén
1

2

24
24

30
26
42
44
56
48
57
48
44
48

22
22
35
26
44
44
47
48
62
49
47
50

tb

23
23
33
26

43
44
52
48
60
49
46
49

23
23
33
26
43
44
52
48
60
49
46
49

Bảng 3.23. Kết quả thí nghiệm cường độ mẫu lăng trụ - Tỷ lệ N/X= 0,6
Tên
TT cấp
phối

Ngày đúc

1

2
3

CP2c 23/10/2017
CP1c 24/10/2017
CP2c 23/10/2017

4
5
6
7
8
9
10
11
12

CP1c
CP2c
CP1c
CP2c
CP1c
CP2c
CP1c
CP2c
CP1c

24/10/2017
23/10/2017
24/10/2017

23/10/2017
24/10/2017
23/10/2017
24/10/2017
23/10/2017
24/10/2017

Tuổi
mẫu
(ngày)
3
7
14
28
60
90

Ngày thí
nghiệm

2

Cƣờng độ nén (daN/cm )

Ứng suất thử bằng
1/3 cƣờng độ nén

R1
R2
R3

Rtb
1
26/10/2017 126,7 125,9 128,0 126,8 42
27/10/2017 72,0 71,2 69,0 70,8 24
30/10/2017 161,7 154,9 154,9 157,2 54

42
23
51

42
24
52

42
24
52

31/10/2017
06/11/2017
07/11/2017
20/11/2017
21/11/2017
23/12/2017
24/12/2017
21/01/2018
22/01/2018

30
51

36
43
39
43
42
56
46

29
52
35
46
38
46
39
49
48

29
52
35
46
38
46
39
49
48

83,1
156,5

104,3
146,3
113,6
145,9
109,3
126,9
150,1

87,1
156,0
106,5
128,1
114,7
130,3
127,9
168,4
136,8

87,7
153,7
105,9
136,4
115,3
140,6
117,3
144,3
143,4

86,0
155,4

105,6
137,0
114,5
138,9
118,2
146,5
143,4

28
52
35
49
38
49
36
42
50

2

tb


17

3.5.2.2. Mô đun đàn hồi thí nghiệm theo TCVN 5726-1993[11]:

Hình 3.10. Thí nghiệm mô đun đàn hồi
ảng 3.24. ết quả thí nghiệm mô đun đàn hồi bê tông - Tỷ lệ N/X = 0,45
TT

Tên cấp
phối

Ngày đúc

1

CP2a

23/10/2017

2

CP1a

24/10/2017

3

CP2a

23/10/2017

4

CP1a

24/10/2017

5

CP2a

23/10/2017

6

CP1a

24/10/2017

7

CP2a

23/10/2017

8

CP1a

24/10/2017

9

CP2a

23/10/2017

10

CP1a

24/10/2017

11

CP2a

23/10/2017

12

CP1a

24/10/2017

Tuổi
mẫu
(ngày)
3
7
14
28
60
90

Ngày thí
nghiệm

Modun đàn hồi E (104 daN/cm2)
E1

E2

E3

Etb

26/10/2017

10,66

9,98

10,32

10,32

27/10/2017

10,66

9,98

10,32

10,32

30/10/2017

12,9

12,5

12,7

12,701

31/10/2017

11,78

11,44

11,61

11,61

06/11/2017

19,22

19,78

19,5

19,50

07/11/2017

14,73

14,62

14,67

14,68

20/11/2017

25,71

22,93

24,3

24,316

21/11/2017

24,85

24,06

24,45

24,46

23/12/2017

13,96

15,02

14,49

14,489

24/12/2017

28,01

27,87

27,94

27,94

21/01/2018

8,45

8,2

8,32

8,323

22/01/2018

29,74

29,08

29,42

29,42


18

ảng 3.25. ết quả thí nghiệm mô đun đàn hồi bê tông - Tỷ lệ N/X = 0,55
TT

Tên cấp
phối

Ngày đúc

1

CP2b

23/10/2017

2

CP1b

24/10/2017

3

CP2b

23/10/2017

4

CP1b

24/10/2017

5

CP2b

23/10/2017

6

CP1b

24/10/2017

7

CP2b

23/10/2017

8

CP1b

24/10/2017

9

CP2b

23/10/2017

10

CP1b

24/10/2017

11

CP2b

23/10/2017

12

CP1b

24/10/2017

Tuổi
mẫu
(ngày)
3
7
14
28
60
90

Ngày thí
nghiệm

Modun đàn hồi E (104 daN/cm2)
E1

E2

E3

Etb

26/10/2017

11,24

9,42

10,29

10,317

27/10/2017

11,24

9,42

10,29

10,32

30/10/2017

14,66

16,72

15,71

15,696

31/10/2017

12,51

12,74

12,62

12,62

06/11/2017

19,35

19,38

19,37

19,365

07/11/2017

17,82

16,5

17,14

17,15

20/11/2017

16,84

13,81

15,31

15,317

21/11/2017

21,17

20,47

20,81

20,82

23/12/2017

9,6

10,62

10,11

10,108

24/12/2017

21,32

22,52

21,91

21,92

21/01/2018

9,62

10,12

9,87

9,869

22/01/2018

22,05

22,25

22,15

22,15

ảng 3.26. ết quả thí nghiệm mô đun đàn hồi bê tông - Tỷ lệ N/X= 0,6
TT

Tên cấp
phối

Ngày đúc

1

CP2c

23/10/2017

2

CP1c

24/10/2017

3

CP2c

23/10/2017

4

CP1c

24/10/2017

5

CP2c

23/10/2017

6

CP1c

24/10/2017

7

CP2c

23/10/2017

8

CP1c

24/10/2017

9

CP2c

23/10/2017

10

CP1c

24/10/2017

11

CP2c

23/10/2017

12

CP1c

24/10/2017

Tuổi
mẫu
(ngày)
3
7
14
28
60
90

Ngày thí
nghiệm

Modun đàn hồi E (104 daN/cm2)
E1

E2

E3

Etb

26/10/2017

10,23

10,46

10,35

10,35

27/10/2017

9,86

9,21

9,53

9,53

30/10/2017

13,61

11,49

12,49

12,53

31/10/2017

10,13

10,83

10,48

10,48

06/11/2017

16,12

16,68

16,39

16,39

07/11/2017

12,75

11,39

12,02

12,05

20/11/2017

16,96

14,01

15,45

15,47

21/11/2017

15,17

15,45

15,31

15,31

23/12/2017

15,07

12,98

14,91

14,32

24/12/2017

15,42

18,55

16,96

16,98

21/01/2018

11,2

15,85

13,48

13,51

22/01/2018

18,94

16,75

17,83

17,84


19

3.6. Biểu đồ thay đổi giá trị mô đun đàn hồi của bê tông theo thời gian:
3.6.1. Đối với nước biển:

Biểu đồ 3.4. So sánh giá trị mô đun đàn hồi (Bê tông sử dụng nước biển)
thay đổi theo thời gian, với các tỷ lệ N/X = 0,45; 0,55; 0,60.
3.6.2. Đối với nước ngọt:

Biểu đồ 3.8. So sánh giá trị Mô đun đàn hồi (Bê tông sử dụng nước ngọt) thay đổi
theo thời gian, với các tỷ lệ N/X = 0,45; 0,55; 0,60.


20

3.6.3. Nhận xét:
a. ối với nước biển:
- Ở giai đoạn từ 3 đến 14 ngày tuổi, cả 03 loại cấp phối CP2a, CP2b và CP2c
có giá trị mô đun đàn hồi phát triển tương đối nhanh và đồng đều. Tuy nhiên, trong
đó giá trị mô đun đàn hồi của cấp phối CP2c có phần phát triển chậm hơn.
- ến ngày thứ 28, giá trị mô đun đàn hồi của loại cấp phối CP2a tiếp tục phát
triển nhanh, trong khi 02 loại CP2b và CP2c có giá trị mô đun đàn hồi bắt đầu suy giảm.

- ến ngày thứ 60, cả 03 loại cấp phối P2a, P2b và P2c đều có giá trị mô
đun đàn hồi tiếp tục suy giảm, trong đó thấp nhất là cấp phối CP2b.
- Từ sau ngày thứ 60 đến ngày thứ 90, cả 03 loại cấp phối CP2a, CP2b và CP2c
đều có giá trị mô đun đàn hồi tiếp tục suy giảm, trong đó thấp nhất là cấp phối CP2a.
b. ối với nước ngọt:
- Ở giai đoạn từ 3 đến 7 ngày tuổi, cả 03 loại cấp phối CP1a, CP1b và CP1c có
giá trị mô đun đàn hồi phát triển tương đối đồng đều. Tuy nhiên, giá trị mô đun đàn
hồi của cấp phối CP1c có phần phát triển chậm hơn nhưng không đáng kể.
- ến giai đoạn từ sau 28 ngày tuổi, giá trị mô đun đàn hồi của cả 03 loại cấp
phối CP1a, CP1b và CP1c tiếp tục duy trì sự phát triển rất nhanh, trong đó nhanh hơn
cả là cấp phối CP1a.
3.6.4. So sánh kết quả thực nghiệm:
Qua kết quả thực nghiệm xác định giá trị mô đun đàn hồi mẫu thử của bê tông
cấp phối CP1 (CP1a, CP1b, CP1c) và bê tông cấp phối CP2 (CP2a, CP2b, CP2c) ở
tuổi 3 ngày, 7 ngày, 14 ngày, 28 ngày, 60 ngày và 90 ngày, ta có kết quả so sánh giá
trị mô đun đàn hồi cho từng tỷ lệ N/X (0,45; 0,55; và 0,60) tương ứng của 02 loại cấp
phối P1 và P2 được thể hiện theo như bảng 3.27.
ảng 3.27. ết quả thí nghiệm E bê tông 2 trường hợp cấp phối
So sánh giá trị mô đun đàn hồi giữa bê tông nƣớc ngọt và nƣớc biển - E
(104daN/cm2)
Tuổi
(ngày)
0
3
7
14
28
60
90

Tỷ lệ N/X = 0,45
CP1a
CP2a
0
0
10,32
10,32
11,61
12,7
14,68
19,5
24,46
24,32
27,94
14,49
29,42
8,32

Tỷ lệ N/X = 0,55
CP1b
CP2b
0
0
10,32
10,32
12,62
15,7
17,15
19,36
20,82

15,32
21,92
10,11
22,15
9,87

Tỷ lệ N/X = 0,60
CP1c
CP2c
0
0
9,53
10,35
10,48
12,53
12,05
16,39
15,31
15,47
16,98
14,32
17,84
13,51


21

3.6.4.1. Đối với tỷ lệ N/X= 0,45:

E, [104 daN/cm2]

29.42

30

27.94
24.46

25
19.5

24.32

20

14.49

15

12.7
14.68

10.32

8.32

10

11.61
10.32

5

N Ớ MẶN
N Ớ N

T

Ngày

0
3

7

14

28

60

90

Biểu đồ 3. 9. So sánh giá trị mô đun đàn hồi theo thời gian 2 trường hợp cấp phối
tỷ lệ N/X = 0,45
3.6.4.2. Đối với tỷ lệ N/X= 0,55:

E, [104 daN/cm2]
30

25
20.82

21.92

22.15

10.11

9.87

19.36

20
15.7

15

17.15
15.32
10.32
12.62

10
10.32

5

N Ớ MẶN
N Ớ N

T

Ngày

0
3

7

14

28

60

90

Biểu đồ 3.10. So sánh giá trị mô đun đàn hồi theo thời gian 2 trường hợp cấp phối
tỷ lệ N/X = 0,55


22

3.6.4.3. Đối với tỷ lệ N/X=0,60:

E, [104 daN/cm2]
30

25

20
16.39

15

16.98

17.84

15.31

12.53
15.47

10.35

10

14,32

13.51

12.05
10.48
9.53

5

N Ớ MẶN

N Ớ N

T

Ngày

0
3

7

14

28

60

90

Biểu đồ 3.11. So sánh giá trị mô đun đàn hồi theo thời gian 2 trường hợp cấp phối
tỷ lệ N/X = 0,60
ết luận chƣơng 3
Thông qua số liệu kết quả thí nghiệm và biểu đồ sự phát triển mô đun đàn hồi
của bê tông trong hai loại cấp phối sử dụng nước ngọt ( P1) và nước biển (CP2), tỷ
lệ N/X (0,45; 0,55; và 0,60), có thể rút ra một số nhận xét như sau:
1) Trong giai đoạn từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 14, mô đun đàn hồi của bê tông
mẫu P2 (nước mặn) luôn phát triển nhanh hơn mẫu P1(nước ngọt). hênh lệch giá
trị mô đun đàn hồi cụ thể như sau:
+ ối với tỷ lệ N/X = 0,45: P2a cao hơn P1a từ 8,6 ÷ 26,7%.
+ ối với tỷ lệ N/X = 0,55: P2b cao hơn P1b từ 11,4 ÷ 19,6%.

+ ối với tỷ lệ N/X = 0,60: P2c cao hơn P1c từ 16,4 ÷ 26,5%.
Và bắt đầu từ sau ngày thứ 14 đến ngày thứ 90 (thí nghiệm) thì mô đun đàn hồi
của mẫu P2 suy giảm rất nhanh. iều này là do các phản ứng hóa học đã nêu ở các
phương trình (từ 2.1 đến 2.7 tại chương 2, mục 2.4.1), khi MgSO4 và MgCl2 tác dụng
với sản phẩm hyđrat của xi măng cho đến khi a(OH)2 cạn kiệt, sau đó MgSO4 khử
canxi (decalcify) từ các gen -S- (chất tạo nên dính kết chủ yếu của hồ xi măng)
chuyển thành magnesium silicate hydrate MgO.SiO2.H2O kém bền. Loại khoáng kém
bền này chính là tác nhân dẫn đến sự mềm hóa của hồ xi măng, từ đó làm giảm sự
phát triển mô đun đàn hồi của cấp phối P2.
2) Ngược lại mô đun đàn hồi của bê tông mẫu P1 luôn phát triển chậm hơn
mẫu P2 trong giai đoạn từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 14, tuy nhiên, từ sau ngày thứ
14 đến ngày thứ 90 thì liên tục phát triển và không có sự suy thoái. hênh lệch giá trị
mô đun đàn hồi cụ thể như sau:


23

+ ối với tỷ lệ N/X = 0,45: P1a cao hơn P2a từ 48,1 ÷ 71,7%.
+ ối với tỷ lệ N/X = 0,55: P1b cao hơn P2b từ 26,4 ÷ 55,4%.
+ ối với tỷ lệ N/X = 0,60: P1c cao hơn P2c từ 17,4 ÷ 24,3%.
Như vậy: Từ những cơ sở nêu trên cho thấy xu hướng phát triển mô đun đàn
hồi của bê tông sử dụng cấp phối CP2 là rất nhanh trong thời gian đầu (từ 3 đến 14
ngày), nhưng sau đó phát triển chậm dần theo thời gian so với sự phát triển mô đun
đàn hồi của bê tông sử dụng cấp phối P1. Mô đun đàn hồi của bê tông sử dụng cấp
phối CP1 liên tục phát triển theo thời gian, không có sự suy thoái và với tỷ lệ N/X =
0,45 thì đạt giá trị cao nhất E = 29,42x104 daN/cm2.