Nghiên cứu tính công tác hỗn hợp bê tông và kỹ thuật bảo dưỡng bê tông tự lèn trong điều kiện khí hậu việt nam ttt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

Nguyễn Hùng Cường

NGHIÊN CỨU TÍNH CƠNG TÁC HỖN HỢP BÊ TƠNG VÀ KỸ THUẬT
BẢO DƯỠNG BÊ TÔNG TỰ LÈN TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU
VIỆT NAM

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng
Mã số: 9580201

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ

Hà Nội - 2020


Cơng trình được hồn thành tại Trường Đại học Xây dựng

Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS. Hồ Ngọc Khoa
Người hướng dẫn khoa học 2: TS. Bùi Danh Đại

Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp trường họp tại
Trường Đại học Xây dựng
Vào hồi: ……. giờ … ngày .. tháng …năm 2020

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện Quốc Gia và thư viện Trường Đại

học Xây dựng


1
MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn đề tài
Bê tông tự lèn (BTTL) xuất hiện lần đầu tiên tại Nhật Bản năm 1983. Công
nghệ thi công BTTL là một công nghệ mới tại Việt Nam. Thành phần của hỗn
hợp BTTL có những điểm khác biệt so với bê tông truyền thống như hàm
lượng chất độn mịn, phụ gia siêu dẻo nhiều, thể tích hồ xi măng nhiều hơn và
tỷ lệ N/B thấp hơn. Vì vậy, các yếu tố tính cơng tác và kỹ thuật bảo dưỡng sẽ
có những đặc thù riêng. Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, trong
năm có nhiều chu kỳ thời tiết bất lợi làm ảnh hưởng xấu đến các tính chất của
hỗn hợp bê tơng, sự đóng rắn và phát triển cường độ của bê tơng. Tính cơng
tác của hỗn hợp BTTL và q trình đóng rắn ban đầu của BTTL sẽ thay đổi,
ứng xử như thế nào trong điều kiện thời tiết Việt Nam? Cần phải áp dụng các
biện pháp, quy trình kỹ thuật nào để đảm bảo tính cơng tác? Kỹ thuật bảo
dưỡng bê tông nào cần phải áp dụng để đảm bảo q trình đóng rắn? Các kết
quả nghiên cứu đã thực hiện và công bố ở Việt Nam và các tài liệu được tổng
hợp từ nước ngoài về vấn đề này chưa đầy đủ và rõ ràng. Trong khi đó, xu
hướng phát triển và ứng dụng công nghệ BTTL trong thực tế xây dựng ở Việt
Nam ngày càng rõ rệt và gia tăng. Vì vậy, việc nghiên cứu tính cơng tác hỗn
hợp bê tông và kỹ thuật bảo dưỡng BTTL là mang tính khoa học và cần thiết.
2. Mục đích nghiên cứu
Mục đích của đề tài là: Đề xuất quy trình và u cầu kỹ thuật đảm bảo tính
cơng tác của hỗn hợp BTTL; Đề xuất quy trình và chỉ dẫn kỹ thuật bảo dưỡng
BTTL, trong điều kiện khí hậu Việt Nam.
3. Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu chế tạo hỗn hợp BTTL; nghiên cứu thực nghiệm sự sụt giảm tính
cơng tác; nghiên cứu sự mất nước và biến dạng mềm; xây dựng mơ hình ANN

dự báo tính cơng tác ban đầu theo vật liệu chế tạo; Xây dựng mơ hình ANN
ước lượng sự suy giảm tính cơng tác theo yếu tố cơng nghệ và khí hậu; Đề
xuất quy trình kỹ thuật đảm bảo tính cơng tác và kỹ thuật bảo dưỡng BTTL.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.1 Đối tượng nghiên cứu
- Tính cơng tác của hỗn hợp BTTL.
- Công tác bảo dưỡng BTTL
4.2 Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu áp dụng cho kết cấu BTCT thông thường thi công bằng phương
pháp đổ bê tông tại chỗ, không bao gồm kết cấu bê tơng khối lớn.
- BTTL có tỷ lệ N/B = 0,256 - 0,374; TrB/B= 0,081-0,418; B35 – B50.
- Điều kiện thí nghiệm: điều kiện thời tiết khu vực Hà Nội với các chu kỳ thời
tiết và các thông số về nhiệt độ, độ ẩm tương đối của khơng khí tương đồng
tương đối với một số khu vực khác nhau trên cả nước. ‚


2

5. Cơ sở khoa học của đề tài
- Tính cơng tác của hỗn hợp BTTL chịu ảnh của yếu tố vật liệu, cơng nghệ và
khí hậu. Mạng ANN phù hợp dự báo tính cơng tác của hỗn hợp BTTL.
- Tốc độ và chất lượng q trình thủy hóa và đóng rắn của BTTL phụ thuộc
phương pháp dưỡng ẩm, thành phần khống xi măng, phụ gia và nhiệt độ
đóng rắn. Thời gian BDBĐ phụ thuộc vào việc kiểm soát lượng nước bay
hơi và biến dạng mềm. Giai đoạn BDTT được thực hiện sau BDBĐ với 2
thông số: TctBD và RthBD.
6. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết.
- Phương pháp thực nghiệm.
- Phương pháp định lượng thống kê (sử dụng mơ hình mạng nơ-ron nhân tạo

ANN).
7. Giá trị khoa học và ý nghĩa thực tiễn:
- Giá trị khoa học: Hệ thống hóa cơ sở khoa học về cơng nghệ BTTL; định
tính và định lượng sự thay đổi của tính cơng tác hỗn hợp bê tơng, sự mất
nước và biến dạng mềm của BTTL trong điều kiện khí hậu Việt Nam
- Ý nghĩa thực tiễn: Đã thiết kế cấp phối và chế tạo được BTTL; đề xuất
được quy trình và chỉ dẫn kỹ thuật đảm bảo tính cơng tác hỗn hợp BTTL,
quy trình và chỉ dẫn kỹ thuật bảo dưỡng BTTL.
8. Những đóng góp mới của luận án
- Xác định quy luật và định lượng được sự thay đổi của tính cơng tác hỗn hợp
BTTL dưới sự ảnh hưởng của các yếu tố cơng nghệ và khí hậu qua thực
nghiệm và ứng dụng mơ hình mạng ANN.
- Xác định quy luật và định lượng được quá trình mất nước và biến dạng mềm
trong thời gian đầu đóng rắn của BTTL dưới sự ảnh hưởng của các yếu tố
cơng nghệ và khí hậu qua thực nghiệm trong điều kiện tự nhiên.
- Đề xuất được quy trình, yêu cầu kỹ thuật đảm bảo tính cơng tác hỗn hợp
BTTL trước khi đổ bê tông và kỹ thuật bảo dưỡng BTTL hiệu quả trong
điều kiện khí hậu Việt Nam.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÍNH CƠNG TÁC CỦA HỖN HỢP BÊ
TƠNG VÀ BẢO DƯỠNG BÊ TÔNG TỰ LÈN
1.1. Một số khái niệm và thuật ngữ
1.1.1. Bê tông tự lèn
Bê tông tự lèn là loại bê tơng khi chưa đóng rắn có khả năng chảy dưới tác
dụng của trọng lực bản thân và có khả năng tự điền đầy vào mọi góc cạnh của
ván khn ngay cả những nơi có mật độ cốt thép dày đặc mà không cần bất cứ
tác động cơ học nào nhưng vẫn đảm bảo tính đồng nhất và đặc chắc.


3

1.1.2. Tính cơng tác của hỗn hợp bê tơng tự lèn
Tính cơng tác (Workability) của hỗn hợp bê tơng là một đặc điểm công nghệ
thi công của hỗn hợp bê tông, quyết định sự dễ dàng khi đổ, san gạt, đầm tại
mọi vị trí của ván khn mà khơng có sự phân tầng và tách nước.
1.1.3. Mất nước của bê tơng tự lèn
Mất nước của bê tơng là q trình bay hơi nước từ bê tông ra môi trường xung
quanh (q trình thay đổi chất) qua bề mặt thống.
1.1.4. Biến dạng mềm của bê tông
Biến dạng mềm là hiện tượng thay đổi thể tích (co hoặc nở) của bê tơng khi
chưa có cường độ, hoặc cường độ cịn rất nhỏ.
1.1.5. Bảo dưỡng bê tông
Bảo dưỡng bê tông là việc duy trì độ ẩm và nhiệt độ thích hợp trong bê tông
trong một khoảng thời gian ngay sau khi đổ và hồn thiện bề mặt để bê tơng
đóng rắn thuận lợi, đảm bảo sự phát triển và đạt được các tính chất cơ lý của
bê tông.
1.1.6. Mạng nơ ron nhân tạo
Mạng nơ ron nhân tạo (Artificial Neural Network- ANN) là mô hình tốn học
xử lý thơng tin được mơ phỏng dựa trên hoạt động của hệ thống thần kinh của
sinh vật, bao gồm số lượng lớn các nơ ron được gắn kết để xử lý thông tin.
1.2. Một số đặc trưng cơ bản của công nghệ bê tông tự lèn
1.2.1. Đặc điểm vật liệu chế tạo bê tông tự lèn
1.2.1.1 Bột: gồm xi măng, pozzolan và chất độn mịn, có kích thước hạt dưới
125µm
a) Xi măng: xi măng Pclăng thơng thường, xi măng giàu belite (lượng C2S
quy định từ 40-70%), xi măng toả nhiệt thấp có C3A và C4AF nhỏ.
b) Tro bay: Tro bay phân thành 2 loại: Loại F và loại C.
c) Muội silic: Là sản phẩm phụ của công nghiệp sản xuất chế phẩm chứa silic,
thoát ra dưới dạng khói bay cực mịn.
d) Xỉ lị cao: Xỉ lị cao nghiền mịn là chất độn mịn kích thước hạt xấp xỉ kích
thước hạt xi măng.

1.2.1.2. Cốt liệu
a) Cốt liệu lớn – đá: thơng thường 12-20mm, kích thước 10-15mm bê tơng sẽ
ổn định hơn [84], bê tơng cường độ cao kích thước nên chọn 9,5-12,7mm.
b) Cốt liệu nhỏ - cát: Nhật Bản, Trung Quốc, châu Âu, Mỹ quy định thể tích
hạt lớn hơn 5mm (và 8mm theo quy định của Thụy Điển và Na Uy) của cốt
liệu nhỏ không vượt quá 10% [82].
1.2.1.3. Phụ gia hoá học
a) Phụ gia siêu dẻo: phân tán các hạt xi măng và tạo cho hỗn hợp bê tơng có độ
chảy cao mà khơng cần thêm nước. Phụ gia siêu dẻo gốc Polycarboxylate
Ether (PCE) được sử dụng chế tạo BTTL


4

b) Phụ gia biến tính độ nhớt: Được sử dụng để điều chỉnh độ nhớt của hỗn hợp
bê tông.
1.2.2. Nguyên lý cấp phối và cấu trúc thành phần
Đặc điểm của BTTL là cường độ cao (> 40 MPa), tuổi thọ cao, độ chống thấm
tốt, mức độ co ngót nhỏ. BTTL được chế tạo theo nguyên tắc sử dụng phụ gia
khoáng hoạt tính, tỷ lệ N/B thấp, giảm tối đa hàm lượng cốt liệu lớn, lượng
phụ gia siêu dẻo cao.
1.2.3. Phân loại bê tơng tự lèn
1.2.3.1. Phân loại theo tính cơng tác
Theo Châu Âu phân loại dựa trên độ chảy lan, độ nhớt, khả năng vượt qua, độ
ổn định. Tương ứng với từng loại bê tơng có hướng dẫn ứng dụng phù hợp.
1.2.3.2. Phân loại theo vật liệu
- Hỗn hợp BTTL dựa trên hiệu ứng bột mịn.
- Hỗn hợp BTTL sử dụng phụ gia biến tính độ nhớt.
- Hỗn hợp BTTL kiểu kết hợp.
1.3. Ứng dụng bê tông tự lèn trên thế giới

1.3.1. Khái quát lịch sử quá trình nghiên cứu bê tông tự lèn trên thế giới
Năm 1983, vấn đề về tính bền vững của kết cấu bê tơng là một chủ đề nóng
được quan tâm tại Nhật Bản. Năm 1988 nguyên mẫu BTTL được chế tạo tại
Nhật Bản. Sau đó, nghiên cứu BTTL được lan rộng sang các nước Châu Âu,
khu vực Bắc Mỹ và nhiều nước trên thế giới. Đến nay đã có 9 hội thảo Quốc tế
RILEM về BTTL được tổ chức tại các nước trên thế giới.
1.3.2. Ứng dụng bê tông tự lèn trên thế giới
Tại Nhật Bản, năm 1990, BTTL lần đầu tiên được sử dụng để xây dựng cơng
trình nhà ở. Năm 1998, BTTL được sử dụng trong thi công hai cọc neo dày 3m
của cơng trình Cầu Akashi-Kaikyo. Tại Bắc Kinh - Trung Quốc, cơng trình
Tịa nhà Truyền hình CCTV. Tịa nhà Alturki Business Park - Ả Rập Saudi.
BTTL được sử dụng tại Thái Lan từ năm 1992, cho một số cơng trình như các
cột của tòa nhà Office Building ở Băng Cốc. Philippines đã sử dụng BTTL để
xây dựng khách sạn Eaton Holiday ở Makati cao 71 tầng. Thụy Điển, năm
1998, BTTL được sử dụng tại Dự án hạ tầng Sodra Lanken. Năm 2007, ACI
đã đánh giá BTTL là một công nghệ mới và khuyến khích áp dụng tại Mỹ.
1.3.3. Nghiên cứu và ứng dụng bê tông tự lèn tại Việt Nam
Ở Việt Nam, BTTL được bắt đầu nghiên cứu từ năm 2001. Những năm gần
đây bê tơng có độ chảy cao đã được sử dụng cho một số cơng trình như
Keangnam, Lotte Center Hanoi, Viettinbank Tower, Cơng trình The Landmark
81 tại TP Hồ Chí Minh và một số cơng trình thủy lợi nhỏ.
1.3.4. Tình hình nghiên cứu tính cơng tác và bảo dưỡng bê tơng tự lèn
1.3.4.1. Tình hình nghiên cứu tính cơng tác của hỗn hợp bê tơng tự lèn
Kết quả nghiên cứu của Abdullah; Marar và Eren; Báo cáo ACI 238.1 năm
2008; Felekoglu đã nghiên cứu về tính cơng tác của bê tông. Năm 2009 ASTM


5

đã nghiên cứu và ban hành tiêu chuẩn kiểm tra tính cơng tác của hỗn hợp

BTTL gồm ASTM C1611, ASTM 1621, ASTM C1610. Năm 2010 Châu Âu
ban hành tiêu chuẩn EN12350 về phương pháp thí nghiệm các thơng số tính
cơng tác của hỗn hợp BTTL. Nehdi;Yeh đã sử dụng mô hình ANN nghiên cứu
tính cơng tác BTTL.
Tại Việt Nam, Nguyễn Duy Hiếu năm 2009 nghiên cứu về suy giảm tính công
tác hỗn hợp BTTL sử dụng cốt liệu rỗng keramzit. Theo kết quả nghiên cứu
của Hồ Ngọc Khoa, tốc độ và giá trị suy giảm tính cơng tác của hỗn hợp BTTL
phụ thuộc chủ yếu vào thời gian lưu giữ vữa, và bị ảnh hưởng bởi các yếu tố
như cấp phối và điều kiện khí hậu.
1.3.4.2. Tình hình nghiên cứu về bảo dưỡng bê tơng tự lèn
Hiện nay, chưa có một tiêu chuẩn hướng dẫn riêng về kỹ thuật bảo dưỡng bê
tông chất lượng cao (hiệu năng cao – HPC) nói chung và BTTL nói riêng.Các
nghiên cứu về bảo dưỡng bê tông HPC trong thời gian qua đã chỉ ra được sự
khác nhau giữa bảo dưỡng bê tông HPC và bê tơng thơng thường. Mục đích
của bảo dưỡng HPC khơng chỉ để đảm bảo cường độ bê tơng mà cịn chú trọng
đến yêu cầu về độ bền lâu của bê tơng.
CHƯƠNG 2: CỞ SỞ KHOA HỌC VỀ TÍNH CƠNG TÁC CỦA HỖN
HỢP BÊ TÔNG VÀ BẢO DƯỠNG BÊ TÔNG TỰ LÈN
2.1. Ảnh hưởng của điều kiện khí hậu Việt Nam đến tính cơng tác bê tơng
2.1.1. Đặc điểm khí hậu Việt Nam : Khảo sát ở 3 khu vực đại diện Hà Nội, Đà
Nẵng và Hồ Chí Minh, cho thấy: có 4 điều kiện thời tiết đặc trưng là nồm ẩm
(T=15-300C, W=70-95%), khơ hanh (T=18-300C, W=40-65%), nóng ẩm (T=
28-350C, W=65-85%), nắng nóng (T>350C, W=40-65%).
2.1.2. Ảnh hưởng đến cơng tác bê tông: Đẩy nhanh thời điểm bắt đầu và tốc độ
ninh kết của xi măng; thúc đẩy quá trình bay hơi nước, làm tăng tốc độ suy
giảm tính cơng tác của vữa BTTL, nước khơng đủ cho q trình thủy hóa; Biến
dạng mềm phát triển nhanh. Các yếu tố này làm giảm cường độ và độ bền lâu
của bê tơng.
2.2. Tính công tác của hỗn hợp bê tông tự lèn
2.2.1. Thông số kỹ thuật của tính cơng tác hỗn hợp bê tông tự lèn: khả

năng lấp đầy, khả năng chảy xuyên (vượt) qua, và khả năng chống phân tầng.
2.2.2. Ảnh hưởng của vật liệu thành phần đến tính cơng tác của hỗn hợp
BTTL
2.2.2.1. Ảnh hưởng của lượng bột: Tăng hàm lượng bột với tỷ lệ N/B hợp lý
thì sẽ tăng dẫn đến khả năng lấp đầy, khả năng chảy qua và độ ổn định tăng.
2.2.2.2. Ảnh hưởng của cốt liệu: ma sát giữa các hạt cốt liệu sẽ tiêu thụ năng
lượng chảy của hồ trong q trình đổ bê tơng, do đó làm giảm độ chảy lan.
2.2.2.3. Ảnh hưởng của phụ gia
a) Phụ gia hoạt tính: Độ mịn, thành phần hạt, hình dạng hạt, thành phần
khống, hóa, độ hoạt tính, khối lượng riêng đều ảnh hưởng đến độ chảy lan,
lượng nước u cầu, duy trì tính cơng tác, độ sệt, và tách nước.


6

b) Phụ gia siêu dẻo: Trong thiết kế cấp phối hợp lý, phụ gia siêu dẻo có tác
dụng tăng độ chảy lan, khả năng vượt qua và độ ổn định.
c) Phụ gia tạo nhớt: Trong tỷ lệ cấp phối hợp lý, VMA ít có ảnh hưởng đến
khả năng lấp đầy nhưng có tác dụng thúc đẩy khả năng chảy qua và tăng độ ổn
định.
2.2.2.4. Ảnh hưởng của nước trộn
2.2.3. Ảnh hưởng của yếu tố cơng nghệ, khí hậu đến tính công tác hỗn hợp
BTTL
2.2.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ ban đầu hỗn hợp bê tông
2.2.3.2. Ảnh hưởng của thời gian vận chuyển và lưu giữ
2.2.3.3. Ảnh hưởng của điều kiện khí hậu
2.3. Mạng nơ ron nhân tạo trong nghiên cứu tính cơng tác
2.3.1. Cấu trúc mạng nơ ron nhân tạo ANN: Gồm các nơ-ron kết nối với nhau
qua các trọng số, có chức năng nhận tín hiệu đầu vào, tổng hợp và xử lý tín
hiệu đầu vào để tính tốn tín hiệu đầu ra.

2.3.2. Các loại mạng nơ ron nhân tạo ANN: Tuyến tính, truyền thẳng đa lớp,
mạng có phản hồi…
2.3.3. Ứng dụng mạng ANN dự báo các thông số tính cơng tác của hỗn hợp
BTTL: Trong những năm gần đây, mạng ANN được nghiên cứu ứng dụng
thành công để mơ hình hóa các ứng xử của vật liệu.
2.4. Q trình phát triển cấu trúc bê tơng tự lèn
2.4.1. Q trình thủy hóa và hình thành cấu trúc ban đầu của bê tơng:
gồm q trình thủy hóa các khống: Khống C3A, C3S và C2S, C4AF.
2.4.2. Q trình đóng rắn và phát triển cấu trúc
2.4.2.1 Các giai đoạn của quá trình đóng rắn: gồm giai đoạn hịa tan; hình
thành cấu trúc đơng tụ; hình thành cấu trúc ban đầu; hình thành cấu trúc đóng
rắn; phát triển cường độ.
2.4.2.2. Các sản phẩm tạo ra trong q trính đóng rắn bê tơng tự lèn: gồm khối
rắn canxihydrat, gel xi măng, xi măng không thủy hóa và các lỗ rỗng.
2.4.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình thủy hóa và đóng rắn của bê
tông tự lèn
2.4.3.1. Ảnh hưởng của xi măng: nhiều C3A, C3S sẽ thủy hóa và đạt cường độ
nhanh hơn; C2S ảnh hưởng cường độ về sau của bê tông; C4AF ít ảnh hưởng
hơn đến cường độ bê tông.
2.4.3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ N/X và lượng nước dùng: BTTL có tỷ lệ N/X
nhỏ, cùng với q trình tự khơ bê tơng, dẫn đến nước khơng đủ cho phản ứng
thủy hóa.
2.4.3.3. Ảnh hưởng của các thành phần phụ gia khoáng hoạt tính: tro bay,
muội silic; xỉ lị cao; bột đá vơi có ảnh hưởng nhất định đến thời gian và tốc độ
thủy hóa xi măng của bê tơng tự lèn ở các mức độ khác nhau, do đó sẽ ảnh
hưởng đến thời điểm và thời gian bảo dưỡng bê tông.


7

2.4.3.4. Ảnh hưởng của phụ gia siêu dẻo: sử dụng phụ gia siêu dẻo nên thời
gian đông kết bị kéo dài, do đó thời gian bảo dưỡng thường dài hơn so với bê
tông truyền thống.
2.4.3.5. Ảnh hưởng của yếu tố nhiệt độ: Nhiệt độ đóng rắn ảnh hưởng đến tốc
độ thủy hóa của xi măng và phản ứng puzzolanic, do đó ảnh hưởng đến sự phát
triển cường độ của bê tơng.
2.4.4. Ảnh hưởng của q trình thủy hóa đến cấu trúc lỗ rỗng bê tông: Sự
liên tục của các mao quản bên trong bê tông phụ thuộc vào mức độ thủy hóa
của xi măng, đối với bê tơng có tỷ lệ N/X thấp, các lỗ mao quản trở nên không
liên tục sau một vài ngày thủy hóa.
2.4.5. Q trình vật lý xảy ra trong q trình đóng rắn bê tơng
2.4.5.1. Q trình mất nước của bê tơng tự lèn: Là q trình trao đổi chất giữa
bê tơng với mơi trường bên ngồi.
2.4.5.2. Biến dạng mềm bê tơng tự lèn: Biến dạng mềm diễn ra trong khoảng
8-10 giờ đầu đóng rắn của bê tông.
2.5. Bảo dưỡng bê tông tự lèn
2.5.1. Bản chất của bảo dưỡng bê tông tự lèn: tạo điều kiện thuận lợi về
nhiệt độ và độ ẩm để cho xi măng thủy hóa và các phản ứng puzzolanic với sự
tham gia của các phụ gia khống hoạt tính puzzolan xảy ra trong giai đoạn đầu
đóng rắn, các điều kiện này phải được duy trì cho đến khi bê tơng phát triển và
đạt được các thuộc tính mong muốn.
2.5.2. Các thơng số kỹ thuật bảo dưỡng: gồm hình thức của BDBĐ, thời
gian bắt đầu và kết thúc BDBĐ, hình thức BDTT, thời gian bảo dưỡng cần
thiết TctBD và cường độ bảo dưỡng tới hạn RthBD.
2.5.3. Các phương pháp bảo dưỡng: 1) duy trì sự tồn tại của nước trộn trong
bê tơng ở giai đoạn đầu đóng rắn; 2) giảm thiểu q trình mất nước bê tơng
bằng cách che phủ lên bề mặt bê tông.
CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU SỬ DỤNG
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu

3.1.1. Xi măng
Trong nghiên cứu đã sử dụng xi măng PC40 của nhà máy Bút Sơn. Các tính
chất cơ lý của xi măng thoả mãn TCVN 2682:2009.
3.1.2. Cốt Liệu
3.1.2.1. Cốt liệu lớn: Đá vơi có nguồn gốc tại Kiện Khê - Hà Nam với Dmax =
5-10mm. Tính chất cơ lý của đá thoả mãn TCVN 7570:2006.
3.1.2.2. Cốt liệu nhỏ: mô đun độ lớn là 2,62 và hàm lượng bụi bùn sét là
0,12%. Các tính chất cơ lý này thoả mãn theo tiêu chuẩn TCVN 7570:2006.
3.1.3. Phụ gia


8

3.1.3.1. Phụ gia khoáng: Tro bay tuyển nhiệt điện Phả Lại, đạt yêu cầu kỹ
thuật của tro bay loại F theo ASTM C618:12và TCVN 10302:2014.
3.1.3.2. Phụ gia siêu dẻo: phụ gia siêu dẻo thế hệ mới gốc polycarboxylate
BiFi HV298, phù hợp với tiêu chuẩn ASTM C494 loại G.
3.1.3.3. Phụ gia tạo nhớt: Culminal MHPC400, loại bột màu trắng, nguồn gốc
từ cellulose, dễ tan trong nước.
3.1.4. Nước: Nước trộn cho bê tông thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật theo TCVN
4506:2012 Nước trộn cho bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật.
3.2. Thiết kế cấp phối và chế tạo bê tông tự lèn
3.2.1. Phương pháp thiết kế cấp phối: chưa có tiêu chuẩn hướng dẫn về cấp
phối. Các phương pháp chủ yếu dựa vào tiêu chí tính cơng tác để làm cơ sở
thiết kế cấp phối. Thực hiện thiết kế cấp phối bằng phương pháp tối ưu hóa
lượng hồ bao quanh cốt liệu hoặc sử dụng thực nghiệm để tính tốn.
3.2.2. Xác định thơng số kỹ thuật thiết kế cấp phối: Tham khảo phương
pháp Mỹ, Châu Âu, Nhật đưa ra thông số kỹ thuật.
3.2.3. Xác định thành phần vật liệu
3.2.2.1. Tính tốn thành phần vật liệu: Tính tốn được 30 cấp phối BTTL.

3.2.2.2. Trộn hỗn hợp bê tông tự lèn: máy trộn theo nguyên lý rơi tự do.
3.2.2.3. Kiểm tra tính cơng tác hỗn hợp BTTL: sử dụng tiêu chuẩn Châu Âu
EN 12350:2010.
3.2.2.4. Kiểm tra cường độ nén: R28 đạt từ 41,5 - 67,9 MPa.
3.3. Phương pháp nghiên cứu và thí nghiệm
Theo các phương pháp của Châu âu, Việt Nam, các phương pháp nghiên cứu
thực nghiệm thực hiện bởi các nhà khoa học ở Liên Xô cũ, của Liên bang Nga,
đã được ứng dụng bởi một số nhà nghiên cứu cơng nghệ bê tơng trong điều
kiện khí hậu Việt Nam.
CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH, YÊU CẦU
KỸ THUẬT ĐẢM BẢO TÍNH CƠNG TÁC CỦA HỖN HỢP BTTL
4.1. Mẫu, điều kiện và nội dung thí nghiệm
4.1.1.Mẫu hỗn hợp bê tơng tự lèn thí nghiệm
Bảng 4.1 Cấp phối hỗn hợp BTTL dùng cho thí nghiệm đánh giá tính cơng tác
Ký
hiệu

M1
M2
M3

Loại
Độ chảy
lan
(mm)
SF1
650
SF2
710
SF3

795

N/B
B
(MPa)
0,30
B45
0,35
B35
0,315
B35

4.1.2. Điều kiện thí nghiệm

XM
PC40
(kg)

Tro
bay
(kg)

444,9

Cát

Siêu
dẻo
(kg)

VMA

Nước

(kg)

Đá
(0,5x1)
(kg)

(kg)

(kg)

147,4

808

770

5,92

0,2

185,9

409,3

140

808

770

5,49

0,19

197

328,8

236.4

808

770

5,65

0,20

189


9

Bảng 4.2 Thơng số thời tiết mơi trường thí nghiệm
Ký
hiệu

ĐK1
ĐK2
ĐK3
ĐK4

Tính chất đặng
trưng
Ẩm ướt, nồm
Khơ hanh
Nóng ẩm
Nắng nóng

Nhiệt độ khơng
khí (0C)
15 ÷ 30
18 ÷ 30
28 ÷ 35
28 ÷ 40

Độ ẩm tương đối
khơng khí (%)
70 ÷ 95
40 ÷ 65
65 ÷ 85
40 ÷ 65

Tốc độ gió
(m/giây)
1÷2
1 ÷ 2,5

1 ÷ 2,5
1 ÷ 2,5

4.1.3. Nội dung thí nghiệm
- Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt ban đầu bê tơng đến suy giảm tính cơng tác.
- Đánh giá ảnh hưởng của điều kiện lưu giữ đến tính công tác theo thời gian.
- Đánh giá ảnh hưởng của điều kiện khí hậu đến tính cơng tác theo thời gian.
4.2. Kết quả thí nghiệm
4.2.1. Nhiệt độ ban đầu của hỗn hợp đến tính cơng tác
Từ kết quả nghiên cứu có thể nhận
định: Nhiệt độ ban đầu cao thì tốc
độ suy giảm tính cơng tác của
nhanh hơn: SF giảm nhanh hơn và
T500 cũng tăng lên. Nguyên nhân
do nhiệt độ của hỗn hợp cao thúc
đẩy tốc độ và giá trị mất nước do
bay hơi và đẩy nhanh quá trình
ninh kết của của xi măng nhanh.
Tuy nhiên, sau 120 phút lưu giữ, cả
hai mẫu đều giữ được ở mức phân
loại SF1 và SF2, và T500 vẫn nằm Hình 4.1 Suy giảm độ SF và T500 theo nhiệt độ
vữa và thời gian lưu giữ
trong giới hạn cho phép (<5giây).
4.2.2. Ảnh hưởng của điều kiện lưu giữ đến tính cơng tác
SF và T500 của hỗn hợp trong
thùng chứa tĩnh, bốc hơi nước
tự do suy giảm rất nhanh. T500
sau hơn 15 phút đã lớn hơn 5
giây, vượt q tiêu chí kỹ
thuật thi cơng theo tiêu chuẩn

EN. SF suy giảm mạnh sau 30
phút đầu, đến giá trị nhỏ hơn
650mm, khơng đạt tiêu chí
phân loại theo độ chảy lan
SF2, sau 75 phút giảm xuống
mức 550mm, không đạt cả
tiêu chí kỹ thuật phân loại đối Hình 4.2 Suy giảm SF và T500 theo phương pháp
và thời gian lưu giữ
với loại SF3.


10

Hỗn hợp được lưu giữ trong thùng trộn đậy nắp kín, quay tốc độ chậm, tương
tự điều kiện lưu giữ - vận chuyển bằng xe bồn, duy trì rất tốt tính cơng tác: Độ
chảy lan SF sau 60 phút lưu giữ vẫn đạt tiêu chí kỹ thuật phân loại là 670mm,
T500 trong giá trị cho phép là 4,85 giây. Tuy nhiên, lưu giữ đến 90 phút, SF
tiệm cận đến giới hạn của tiêu chí thi cơng là 650mm, và T500 vượt quá giới
hạn cho phép là 5s.
4.2.3. Ảnh hưởng của điều kiện khí hậu đến tính cơng tác
Thực hiện với 3 cấp phối M1, M2, M3 trong 4 điều kiện thời tiết ĐK1,2,3,4

Hình 4.3 Suy giảm SF của M1 theo điều kiện thời tiết và thời gian

Hình 4.4. Biến đổi T500 và Vfunnel
của M1 theo đk thời tiết và t.gian

Hình 4.5 Biến đổi Lbox và Jring của M1
theo điều kiện thời tiết và thời gian

Ở ĐK1, M1, M2, M3 duy trì tốt độ chảy lan và đảm bảo tính cơng tác sau 120
phút theo tiêu chí phân loại (SF1 ≥ 550, SF2 ≥ 660, SF3 ≥760). Ở điều kiện
ĐK2, M1 duy trì SF tốt sau 120 phút, M2 giảm đến tiêu chí phân loại min sau
105 phút và M3 – sau 60 phút. Ở điều kiện nóng ẩm, M1, M2 vẫn duy trì được


11

tính cơng tác tốt sau ở 120 phút theo tiêu chí phân loại, thời gian duy trì SF của
M3 giảm xuống cịn 90 phút. Riêng ở điều kiện nắng nóng ĐK4, cả M2 và M3
đều suy giảm SF dưới mức tiêu chí phân loại sau 45 phút lưu giữ; M1 - sau 60
phút; tiêu chí thi cơng chỉ sau 30 phút lưu giữ (Hình 4.3, 4.6, 4.9).

Hình 4.6 Suy giảm SF của M2 theo điều kiện thời tiết và thời gian

Hình 4.7 Biến đổi T500 và Vfunnel của
M2 theo điều kiện thời tiết và thời gian

Hình 4.8 Biến đổi Lbox và Jring của
M2 theo đk thời tiết và thời gian

Yếu tố nhiệt độ ảnh hưởng rõ rệt đến sự suy giảm độ nhớt của hỗn hợp qua hai
chỉ tiêu Vfunnel và T500. Đ/k nồm ẩm, thông số Vfunnel mẫu M2, M3 giảm vượt
quá tiêu chuẩn sử dụng sau 120 phút lưu giữ, M1 sau 90 phút, T500 cả 3 cấp
phối duy trì dưới tiêu chí sử dụng đến 120 phút. Ở ĐK khô hanh, Vfunnel của
M1, M2 vượt tiêu chuẩn sử dụng sau 60 phút, M3 sau 105 phút; T500 của M1,
M2 vượt tiêu chuẩn sử dụng sau 75 phút, M3 vượt sau 120 phút. ĐK nóng ẩm,
Vfunnel M1 vượt quá tiêu chuẩn sau 75 phút, M2 sau 105 phút, M3 sau 120
phút; T500 M2, M3 vượt tiêu chuẩn sau 120 phút, M1 sau 90 phút. Đặc biệt ở
điều kiện nắng nóng, Vfunnel của M1 vượt quy định thi cơng (12 giây) sau 30

12

phút, của M2, M3 sau 60 phút; T500 của M1, M2 vượt tiêu chuẩn thi công sau
60 phút, M3 sau 75 phút (Hình 4.4, 4.7, 4.10).

Hình 4.9. Suy giảm SF của M3 theo điều kiện thời tiết và thời gian

Hình 4.10 Biến đổi T500 và Vfunnel
Hình 4.11 Biến đổi Lbox và Jring của
của M3 theo điều kiện thời tiết và
M3 theo đk thời tiết và t.gian
thời gian
Có sự tương đồng trong ảnh hưởng của điều kiện thời tiết đến độ linh động,
khả năng tự chảy, khả năng chảy qua của hỗn hợp BTTL qua các tiêu chí Lbox
và Jring như đối với độ nhớt của hỗn hợp. Ở ĐK1 thông số Jring của M1, M2 duy
trì đảm bảo tiêu chí thi cơng đến 90 phút, M3 duy trì đến 120 phút; Lbox đảm
bảo tiêu chí thi cơng đến 120 phút. Ở ĐK2, Jring của M1, M2 duy trì đến 60
phút, M3 duy trì đến 75 phút. Điều kiện ĐK3, Jring của cấp phối M1, M2 duy
trì đến 75 phút, M3 duy trì đến 90 phút; thơng số Lbox duy trì đến 120 phút cho


13

cả 3 cấp phối. Đặc biệt trong ĐK4, Jring cấp phối M1 duy trì đến 30 phút, của
M2, M3 đến 45 phút; Lbox cả 3 cấp phối đều duy trì giới hạn thi cơng đến 45
phút lưu giữ (Hình 4.5, 4.8, 4.11).
4.2.4. Ảnh hưởng của sự suy giảm tính cơng tác đến R28 của BTTL
Bảng 4.9. Cường độ nén BTTL tương ứng với các thời điểm lưu giữ hỗn hợp

bê tơng khác nhau
Tên
CP

M1

M2

M3

ĐK
Khí hậu
Nồm ẩm
Nồm ẩm
Nồm ẩm
Khơ hanh
Nóng ẩm
Nắng nóng
Nắng nóng
Nồm ẩm
Nồm ẩm
Nồm ẩm
Khơ hanh
Nóng ẩm
Nắng nóng
Nắng nóng
Nồm ẩm
Nồm ẩm
Nồm ẩm
Khơ hanh

Nóng ẩm
Nắng nóng
Nắng nóng

Nhiệt
độ
MT(0C)
11,7
17,2
23,4
30,5
31
35,1
43,1
11,4
17,8
23,6
29,7
31,8
35,6
43,6
11,2
17,7
24,5
30,1
32,7
34,5
43,2

Độ ẩm

Mơi trường
(%)
89
87
81
50
75
65
43
80
72
68
51
74
53
31
82
75
70
50
72
64
40

0
7,7
58,7
58,6
65,9
61

58
58
52,9
53,1
51
52,3
52
50
52
44,5
45,7
45
45,1
42
45,1
45,2

R28 (MPa)
Tại thời gian đúc mẫu (phút)
30
60
90
56,9
55,7
53,8
57,9
55,2
54,1
57,1
53,2

52,1
57,4
52,8
52,3
62,3
60
53
62
57
54
63
55
47
51,7
47,3
46,1
52,3
46,9
45,7
50,3
45,7
43,9
52,9
52,3
51,8
57
54
50
49,5
47,1

46,2
53
51
45,5
43,8
42,7
40,9
44,9
43,2
41,2
43,5
41,7
40,5
42,5
41,9
39,5
43
42,5
41
43,7
43,5
42,6
41,5
42
36

120
52,3
52,7
46,4

51,2
46
50,7
40
43,7
44,5
38,9
50
45
44,9
43,3
38,9
39,5
37
38,5
39
42,1
32

4.3. Dự báo tính cơng tác hỗn hợp bê tơng tự lèn bằng mơ hình ANN
4.3.1.Mơ hình dự báo tính cơng tác và cường độ bê tơng theo thành phần
vật liệu chế tạo
4.3.1.1. Xây dựng dữ liệu huấn luyện mạng ANN1
- Xây dựng mơ hình với 7 biến đầu
vào: khối lượng xi măng, tro bay, đá,
cát, nước, siêu dẻo, VMA.
- Đầu ra: các thơng số tính cơng tác
SF, T500, Jring, Lbox,Vfunel, SR, R28.
- Số lớp ẩn: một lớp ẩn; Số nơ ron
trên lớp ẩn: 4.

- Số mẫu để học (huấn luyện): 180
mẫu cho mỗi mạng.
- Số mẫu để kiểm tra: 30 mẫu lựa Hình 4.12 Mơ hình ANN1 dự báo
chọn ngẫu nhiên cho mỗi mạng.
thơng số tính cơng tác theo vật liệu


14

4.3.1.2. Kết quả mạng MLP-ANN1 dự báo các thông số về tính cơng tác tại
trạm trộn theo thành phần vật liệu

Hình 4.13 Kết quả kiểm tra các thơng số SF và T500

Hình 4.14 Kết quả kiểm tra các thơng số Vfunel và Lbox

Hình 4.15 Kết quả kiểm tra các thơng số Jring và SR

Hình 4.16 Kết quả kiểm tra thơng số
Hình 4.17 Ví dụ về tương quan giữa
cường độ nén R28
các đầu ra và các giá trị đích Lbox
4.3.2. Mơ hình dự báo tính cơng tác theo nhiệt độ và thời gian lưu giữ


15

4.3.2.1. Xây dựng dữ liệu huấn luyện mạng ANN2
Xây dựng mơ hình ANN2 gồm:3 biến
đầu vào: Nhiệt độ mơi trường, nhiệt

độ bê tông, thời gian lưu giữ; Đầu ra
gồm: SF, T500, Jring, Lbox,Vfunel, SR,
R28; Số lớp ẩn: một lớp ẩn; Số nơ ron
trên lớp ẩn: 5; Số mẫu để học (huấn
luyện): 35 mẫu cho mỗi mạng.
Hình 4.18 Mơ hình MLP-ANN2
4.3.2.2. Kết quả MLP-ANN2 dự đốn tính cơng tác và R28 của bê tơng tự lèn

Hình 4.19 Kết quả dự báo SF và T500 của M1

Hình 4.20 Kết quả dự báo Vfunnel và Lbox của M1

Hình 4.21 Kết quả dự báo Jring và R28 của M1
Kết quả chạy xử lý của mạng MLP-ANN2 cho thấy độ chính xác rất cao của
mơ hình với sự khác biệt rất nhỏ giữa đường d-mong muốn (đường màu đỏ
vàng) và đường y-mạng dự đoán (đường màu xanh). Việc huấn luyện được
thực hiện với 35 bộ số liệu cho mỗi thông số của hỗn hợp BTTL với hiệu suất
được đánh giá bằng các giá trị: MAE (Mean Absolute Error), MRE (Mean


16

Relative Error), Max AE có giá trị thấp và và hệ số tương quan giữa đầu ra của
MLP và giá trị đích thực tế với tiệp cận 1 (bảng 4.11).
Bảng 4.11. Sai số đánh giá và hệ số tương quan của kết quả chạy mơ hình MLP-ANN2
Đầu ra

MAE

MRE (%)

MaxAE

Hệ số tương quan

SF
T500
Vfunnel
Lbox
Jring
R28

2,12
0,075
0,13
0,003
0,26
0,49

0,33
1,76
1,08
0,33
2,70
0,91

11,30
0,42
0,73
0,021

0,93
1,68

0,98
0,99
0,97
0,99
0,98
0,99

4.4. Đề xuất quy trình và yêu cầu kỹ thuật đảm bảo tính cơng tác hỗn hợp
bê tơng tự lèn
4.4.1. Quy trình cơ bản thiết kế cấp phối, trộn, lưu giữ và vận chuyển hỗn
hợp bê tơng tự lèn

Hình 4.28 Quy trình cơ bản cấp phối, trộn, lưu giữ và vận chuyển hỗn hợp bê
tông tự lèn sử dụng số liệu mơ hình tốn ANN


17

4.4.2.Quy trình xây dựng mơ hình ANN dự báo các thơng số tính cơng tác
của hỗn hợp BTTL
Bước 1: Lựa chọn các thơng số
cần dự báo (các thơng số tính
cơng tác tại trạm trộn hoặc tại
công trường)
Bước 2: Xác định các biến ảnh
hưởng đến các thông số cần dự
báo.

Bước 3: Xây dựng dữ liệu để
huấn luyện mạng
Bước 4: Thiết lập cấu trúc
mạng, huấn luyện và kiểm tra
mơ hình ANN.
Bước 5: Sai số học và kiểm tra
chấp nhận được.
Bước 6: Sử dụng kết quả chạy
mơ hình ANN để dự báo các
Hình 4.29 Quy trình chung xây dựng mơ
trường hợp mới.
hình ANN cho bài tốn dự báo
4.4.3.Quy trình thiết kế cấp phối sử dụng mơ hình ANN1
Bước 1: Xác định đặc tính hỗn
hợp BTTL theo yêu cầu thi
công (nhà thầu).
Bước 2: Chuẩn bị vật liệu thành
phần: xác định nguồn cung cấp
và yêu cầu kỹ thuật vật liệu
thành phần.
Bước 3: Tính tốn thành vật
liệu, cấp phối.
Bước 4: Chạy mơ hình ANN1
lựa chọn cấp phối BTTL phù
hợp.
Bước 5, 6: Trộn thử hỗn hợp
trong điều kiện phịng thí
nghiệm và kiểm tra tính cơng
tác.
Bước 7: Kiểm tra cường độ và

các tính chất cơ lý bê tơng.
Bước 8: Trộn ở điều kiện nhà
máy, hiệu chỉnh.
Hình 4.30 Quy trình thiết kế cấp phối hỗn
Bước 9: Phê duyệt cấp phối
hợp BTTL sử dụng ANN1
chuẩn.


18

4.4.4. Đảm bảo tính cơng tác của hỗn hợp bê tông tự lèn trong vận chuyển
– lưu giữ ở điều kiện khí hậu Việt Nam
Bước 1: Xác định thơng số
đầu vào.
Bước 2: Lựa chọn cấp phối
hỗn hợp BTTL phù hợp.
Bước 3: Sử dụng ANN2 dự
báo sự suy giảm các thông
số tính cơng tác của hỗn hợp
BTTL tại cơng trình.
Bước 4: Xây dựng và thực
nghiệm mơ hình vận chuyển
- lưu giữ hỗn hợp BTTL.
Bước 5: Kiểm tra các thơng
số tính cơng tác và cường
độ bê tông R28.
Bước 6: Quyết định phương
án vận chuyển - lưu giữ hỗn
hợp BTTL.

Bước 7:Tổ chức vận chuyển Hình 4.31 Quy trình đảm bảo tính cơng tác của
hỗn hợp bê tông tự lèn
hỗn hợp BTTL.
Bảng 4.14. Quy định về thời gian vận chuyển - lưu giữ hỗn hợp bê tông tự lèn
Loại hỗn hợp bê tông
Thời gian vận chuyển tối đa cho phép (phút)
tự lèn
Nồm ẩm
Khơ hanh
Nóng ẩm
Nắng nóng
SF1 (SF = 550 – 650)
75
45
75
30
SF2 (SF = 660 – 750)
90
60
75
45
SF3 (SF = 760 – 850)
120
75
90
45

CHƯƠNG 5: NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT BẢO DƯỠNG BÊ TÔNG
TỰ LÈN TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU VIỆT NAM
5.1. Mẫu, điều kiện và nội dung thí nghiệm

5.1.1. Mẫu thí nghiệm
Bảng 5.1 Cấp phối hỗn hợp BTTL dùng cho thí nghiệm bảo dưỡng bê tơng
Ký
hiệu

M1
M2

Loại
Độ chảy
lan
(mm)
SF1
650
SF2
710

N/B
B
(MPa)
0,30
B45
0,35
B35

XM
PC40
(kg)

Tro

bay
(kg)

444,9
409,3

Cát

Siêu
dẻo
(kg)

VMA

Nước

(kg)

Đá
(0,5x1)
(kg)

(kg)

(kg)

147,4

808

770

5,92

0,2

185,9

140

808

770

5,49

0,19

197


19

5.1.2. Nội dung thí nghiệm:
- Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện bảo dưỡng đến quá trình mất nước và
biến dạng mềm.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện bảo dưỡng đến chất lượng bê tơng;
- Phân tích kết quả thực nghiệm làm cơ sở lựa chọn phương pháp bảo dưỡng;
- Xác định các yếu tố và thông số kỹ thuật của phương pháp bảo dưỡng BTTL
được lựa chọn.

5.2. Thí nghiệm nghiên cứu quá trình vật lý trong giai đoạn đầu đóng rắn
5.2.1. Kết quả đo mất nước và biến dạng mềm

Hình 5.1 Bay hơi nước và biến dạng
mềm CP M1 ở ĐK khơ hanh

Hình 5.2 Bay hơi nước và biến dạng
mềm CP M2 ở ĐK khơ hanh

Hình 5.3 Bay hơi nước và biến dạng
mềm CP M1 ĐK nóng ẩm

Hình 5.4 Bay hơi nước, biến dạng
mềm CP M2 ĐK nóng ẩm


20

Hình 5.5 Bay hơi nước, biến dạng
mềm CP M1 ĐK nắng nóng

Hình 5.6 Bay hơi nước và biến dạng
mềm CP M2 ở ĐK nắng nóng

Bay hơi nước và biến dạng diễn ra chủ yếu trong thời gian 6-7 giờ đầu. Bảo
dưỡng bằng CNL có lượng bay hơi nước nhỏ nhất, sau đó đến mẫu TN và bay
hơi nước lớn nhất xảy ra ở mẫu KBD. Điều kiện khô hanh CNL 5,05% và
5,25%; TN: 27,1%; và 28,2%; KBD: 30,72% và 32,58%; nóng ẩm CNL 4,85%
và 5,10%; TN: 17,56% và 18,90%; và KBD: 20,91% và 19,5%; nắng nóng
mẫu CNL 6,25% và 5,95; TN: 30,1% và 31,97%; KBD: 32,3% và 33,80%.

Cùng với quá trình bay hơi nước là biến dạng mềm của bê tơng. Trong cả 3
điều kiện khí hậu bảo dưỡng CNL có giá trị biến dạng mềm nhỏ nhất, sau đó
đến TN và lớn nhất xảy ra ở mẫu KBD. Điều kiện khô hanh, CNL cho giá trị
biến dạng mềm 0,71mm/m và 0,74mm/m; TN: 2,09mm/m và 2,13mm/m và
KBD: 2,31mm/m và 2,43mm/m; ĐK nóng ẩm, mẫu bảo dưỡng CNL
0,68mm/m và 0,70mm/m; TN: 1,18mm/m và 1,21mm/m và KBD: 1,46mm/m
và 1,50mm/m; Điều kiện nắng nóng, CNL biến dạng mềm 0,81mm/m và
0,82mm/m; TN: 2,15mm/m; 2,25mm/m và KBD: 2,37mm/m và 2,51mm/m.
Trong 10 giờ đầu, tốc độ mất nước bề mặt lớn nhất của hai cấp phối là: Điều
khô hanh tốc độ đạt giá trị lớn nhất tại thời điểm 3giờ. Giá trị lớn nhất ở KBD
là 1,6 kg/m2/giờ và 1,9 kg/m2/giờ; TN:1,35kg/m2/giờ; 1,55 kg/m2/giờ, CNL:
0,44kg/m2/giờ; 0,47kg/m2/giờ; Nóng ẩm tốc độ đạt giá trị lớn nhất tại thời
điểm 2giờ. Tốc độ lớn nhất mẫu KBD là 1,02 kg/m2/giờ; TN là 0,9 kg/m2/giờ
và 0,9 kg/m2/giờ; CNL: 0,41kg/m2/giờ và 0,45kg/m2/giờ. Đặc biệt nắng nóng
tốc độ đạt giá trị lớn nhất tại thời điểm 1 giờ. Giá trị lớn nhất KBD 1,4
kg/m2/giờ và 1,57 kg/m2/giờ; TN: 1,22 kg/m2/giờ và 1,44 kg/m2/giờ; CNL:
0,47kg/m2/giờ và 0,48kg/m2/giờ.
5.3. Lựa chọn phương pháp bảo dưỡng bê tông tự lèn phù hợp
5.3.1. Ảnh hưởng của quá trình mất nước và biến dạng mềm đến chất
lượng Bê tông


21

5.3.1.1. Ảnh hưởng đến cường độ nén của bê tơng
Có sự tương quan nghịch giữa giá trị mất nước, biến dạng mềm và cường độ
nén: bê tông mất nước và biến dạng mềm nhỏ thì có cường độ lớn hơn bê tơng
có giá trị mất nước và biến dạng mềm lớn.
Bảng 5.5 Cường độ nén BTTL tương ứng các điều kiện bảo dưỡng
Tên

cấp
phối

M1

M2

Phương
pháp bảo
dưỡng
KBD
TN
CNL
BDTC
KBD
TN
CNL
BDTC

Điều kiện
khơ hanh

Điều kiện
nóng ẩm

Điều kiện
nắng nóng

R28
(MPa)

%Rtc28

R28
(MPa)

%Rtc28

R28
(MPa)

%Rtc28

49,4
53,2
59,1
58,8
39,4
42,1
49,0
48,9

85%
90%
100,5%
100%
80,57%
86,09%
100,2%
100%

50,3
53,5
59,7
59,3
41,0
42,7
50,1
49,9

84,8%
90,2%
100,6%
100%
82,1%
85,5%
100,4%
100%

50,7
54,3
60,8
60,1
41,7
44,4
50,7
50,3

84,4%
90,4%

101%
100%
82,9%
88,2%
100,7%
100%

5.3.2.2. Ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt bê tông
Qua quan sát trực quan cho thấy, trong điều kiện nắng nóng, các mẫu bảo
dưỡng bằng TN và mẫu KBD có xuất hiện nhiều vết nứt dạng chân chim trên
bề mặt, trong khi bề mặt mẫu bảo dưỡng bằng CNL khơng có vết nứt.
5.3.2. Lựa chọn phương pháp bảo dưỡng bê tông tự lèn phù hợp
Trên cơ sở phân tích số liệu thực nghiệm liên quan đến q trình đóng rắn,
hình thành cấu trúc, phát triển cường độ cho thấy phương pháp (CNL) ưu việt
hơn (TN), phù hợp cho BTTL trong điều kiện khí hậu Việt Nam.
5.4. Xác định thơng số kỹ thuật bảo dưỡng
5.4.1. Xác định thời gian bảo dưỡng ban đầu: Kết quả cường độ nén R28
của các mẫu bê tơng thể hiện hình 5.15, 5.16, 5.17.

Hình 5.15 Thời gian bảo dưỡng ban
đầu BTTL điều kiện khơ hanh

Hình 5.16 Thời gian bảo dưỡng ban
đầu BTTL trong điều kiện nóng ẩm


22

Trong 2 điều kiện thời tiết khơ hanh
và nóng ẩm, mẫu bê tông của cả 2

cấp phối M1, M2 với thời gian
BDBĐ là 1 giờ có cường độ nén R28
là cao nhất, đạt và vượt Rtc28
(H.515,H.5.16).
Trong điều kiện thời tiết nắng nóng,
việc che ni lơng cho bê tơng càng
sớm càng tốt, thời gian BDBĐ là
ngắn nhất có thể, tốt nhất là dưới 0,5
giờ; tối đa là dưới 1 giờ (Hình 5.17).

Hình 5.17 Thời gian bảo
dưỡng ban đầu BTTL trong
điều kiện nắng nóng

5.4.2. Xác định thời gian bảo dưỡng cần thiết
Bảng 5.7. Cường độ nén của BTTL M1-N/B=0,35 và M2-N/B=0,3
Thời
gian
BDTT
(ngày)

1
2
3
4
5
6
7
8

Rn,
Rn+t
(t=28–
n)

Cường độ bê tơng, % so với Rtc28 trong các
điều kiện khí hậu khác nhau
ĐK2
Rtc28= 49,3MPa

ĐK3
Rtc28=49,9MPa

ĐK4
Rtc28 = 50,2MPa

M1

M2

M1

M2

M1

M2

R1

35,1

36,1

35,6

36,3

41.6

42,5

R1+27
R2
R2+26
R3
R3+25
R4
R4+24
R5
R5+23
R6
R6+22
R7
R7+21
R8
R8+20

84,8
35,8

88,9
36,8
89,1
46,7
92,9
51,7
96,1
55,3
96,9
60,1
100,2
65,3
100,9

85,3
37,3
89,1
39,1
90,4
47,3
93,5
51,9
97,2
55,9
97,9
61,5
100,5
66,5
101,1

85,1
35,9
89,1
36,9
91,2
47,3
93,9
52,1
96,8
56,7
97,2
61,3
100,6
66,2
100,7

85,5
37,7
89,5
39,4
92,4
48,1
94,2
52,5
97,9
57,6
98,9
62,5
100,8
67,4

101,5

92,9
46,3
93,1
50,6
94,1
54,6
97,8
61,5
100,4
64,6
101,8
68,8
102,9
73,1
103,5

93,1
46,9
93,9
50,7
94,7
54,8
95,7
63,5
100,9
65,1
102,5
69,1

103,9
74,1
104,2

Ở điều kiện khô hanh và nóng ẩm, BTTL cần bảo dưỡng liên tục trong thời
gian 7 ngày. Điều kiện nắng nóng, cần bảo dưỡng liên tục trong thời gian 5
ngày (Bảng 5.7).
5.4.3 Kỹ thuật bảo dưỡng bê tông tự lèn bằng phương pháp che ni lông


23

5.4.3.1. Sơ đồ cơng nghệ bảo dưỡng

Hình 5.21 Sơ đồ cơng nghệ bảo dưỡng BTTL đổ
liên tục khơng có mạch ngừng

Hình 5.22 Sơ đồ cơng nghệ bảo dưỡng BTTL đổ
khơng liên tục có mạch ngừng ngang

Hình 5.23 Sơ đồ cơng nghệ bảo dưỡng BTTL đổ
khơng liên tục có mạch ngừng đứng

( 1-ván khn, 2-vịi bơm bê
tơng, 3-bê tơng, 4-ni lơng bảo
dưỡng, 5-kết cấu bê tông; I-lắp
dựng ván khuôn, II-đổ bê tông,
III-bảo dưỡng ban đầu, IV-bảo
dưỡng tiếp theo, V-kết thúc bảo
dưỡng)

1-ván khn, 2-vịi bơm, 3-bê
tơng, 4-ni lơng, 5- bê tơng; I-lắp
ván khuôn; II1,2-đổ bê tông đợt
1,2; III1,2-bảo dưỡng ban đầu bê
tông đổ đợt 1,2; IV1,2-bảo dưỡng
tiếp theo bê tông đổ đợt 1,2; Vkết thúc bảo dưỡng
1-ván khn, 2-vịi bơm, 3-bê
tơng, 4-ni lông, 5-kết cấu bê
tông; I-lắp dựng ván khuôn;
II1,2-đổ bt đợt 1,2; III1,2-bảo
dưỡng ban đầu bt đổ đợt 1, 2;
IV1-bảo dưỡng tiếp theo bt đổ
đợt 1; IV2-bảo dưỡng bt toàn bộ
kết cấu; V - kết thúc bảo dưỡng

5.4.3.2. Chỉ dẫn kỹ thuật
- Bảo dưỡng bê tông ban đầu (BDBĐ): 1-Sau khi hồn thiện bê mặt bê tơng,
khơng cần áp dụng bất cứ phương pháp bảo dưỡng nào; 2-Cho phép hơi nước
bay hơi nước tự do khỏi bê tông; 3-Thời gian BDBĐ phụ thuộc vào thành phần
BT và điều kiện khí hậu thời tiết. nồm ẩm không quy định thời gian BDBĐ;
khô hanh; nóng ẩm khoảng 1 giờ; nắng nóng tối đa không quá 1 giờ.
- Bảo dưỡng tiếp theo (BDTT): Sau khi kết thúc BDBĐ, phủ bề mặt thống
của bê tơng bằng vật liệu bảo dưỡng cách ẩm, màng ni lông tối thiểu 0,1mm,
che phủ bằng hai lớp ni lông. Thời gian bảo dưỡng cần thiết được đề xuất:
Nồm ẩm không cần bảo dưỡng; Khơ hanh và nóng ẩm TctBD = 7 ngày; RthBD ≥
60%Rtc28; nắng nóng TctBD = 5 ngày; RthBD ≥ 62%Rtc28.
- Kết thúc bảo dưỡng: Tấm bảo dưỡng tháo dỡ cẩn thận, vệ sinh và nhập kho
để sử dụng cho lần bảo dưỡng tiếp theo