Bài giảng Vật liệu xây dựng: Chương 9 - ĐH Bách khoa TP.HCM

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (190.27 KB, 7 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

V

ậ

t Li

ệ

u Xây D

ự

ng

(

Construction Materials

)

B

ộ

môn V

ậ

t li

ệ

u Silicat

Khoa Công Ngh

ệ

V

ậ

t Li

ệ

u

Đạ

i h

ọ

c B

á

ch Khoa Tp. H

ồ Chí

Minh

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tơng 9-2

Thi

ế

t k

ế

c

ấ

p ph

ố

i bê-tơng th

ườ

ng

Cá

c tiêu c

hí

chung bê-tơng ch

ế tạ

o

Tí

nh cơng t

á

c

C

ườ

ng

độ chị

u l

ự

c

Độ

b

ề

n s

ử dụ

ng

B

ề

m

ặ

t không r

ỗ

, phân t

ầ

ng

Giá thà

nh s

ả

n ph

ẩ

m h

ợ

p l

ý

Thà

nh ph

ầ

n s

ử dụ

ng

Xi-m

ă

ng

và

/ho

ặ

c PGKHT thay th

ế

xi-m

ă

ng

C

ố

t li

ệ

u l

ớ

n,

nhỏ

N

ướ

c

Phụ

gia h

ó

a h

ọ

c

đ

i

ề

u c

hỉ

nh

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tông 9-5

Cá

c thông s

ố kỹ

thu

ậ

t bê-tông

C

ườ

ng

độ chị

u l

ự

c.

Tỉ

l

ệ

N

ướ

c/XM hay N/X.

Kí

ch th

ướ

c c

ố

t li

ệ

u v

à thà

nh ph

ầ

n.

Hà

m l

ượ

ng b

ọ

t k

hí

trong h

ỗ

n h

ợ

p.

Độ sụ

t v

à tí

nh cơng t

á

c.

L

ượ

ng n

ướ

c s

ử dụ

ng.

Loạ

i v

à

l

ượ

ng xi-m

ă

ng s

ử dụ

ng.

Phụ

gia s

ử dụ

ng.

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tông 9-6

Ph

ươ

ng

phá

p thi

ế

t k

ế

c

ấ

p ph

ố

i

Theo tiêu chu

ẩ

n Vi

ệ

t Nam

Thiết kế với khối bê-tông đặc 1m3

Theo h

ướ

ng d

ẫ

n c

ủ

a ACI-American Concrete

Institute

Thiết kế với khối bê-tơng gồm các thành phần đặc+khí=1m3

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tông 9-7

Theo TCVN: C

á

c thông s

ố

c

ầ

n bi

ế

t

Các yêu c

ầ

u

kỹ

thu

ậ

t v

ề

bê-tông

Các yêu c

ầ

u v

ề đ

i

ề

u ki

ệ

n thi cơng:

hì

nh d

ạ

ng k

ế

t

c

ấ

u, thi công…

Yêu c

ầ

u v

ề

s

ử dụ

ng v

ậ

t li

ệ

u

- Xi m

ă

ng

- Cát

-

Đ

á

- Ph

ụ

gia.

- N

ướ

c

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tông 9-8

S

ử dụ

ng v

ậ

t li

ệ

u

Bê-tơng

Má

c

<

400 (40MPa)

-Cát: có thểsửdụng cát có Modulđộlớn M=1,5-2,5

M<2,0 chỉdùng cho bê tơng Mác<350

-Xi măng: sửdụng xi măng mác cao hơn cho bê tông

mác thấp hơn. Ví dụ sửdụng xi măng PCB 40 hoặc 30

Lượng xi măng tối thiểu (kg) sửdụng cho 1m3 bê tông:

180
210

220
240

ĐS=10-16mm

160
180

200
220

ĐS =1-10mm

70
40

20
10

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tông 9-9

Y/c s

ử dụ

ng v

ậ

t li

ệ

u

Bê tông

Má

c

400

-

600

-Xi măng: Sửdụng xi măng PCB 40, PCB 50 kết hợp với

phụgia hóa dẻo hoặc siêu dẻo

-Cát: Sửdụng cát có cấp phối nằm trong giới hạn biểuđồ

chuẩn theo TCVN 1770: 1986.

Modul độ lớn cát sửdụng M=2,3-3,0

-Đá:

Chỉnên dùngđá dăm vàđá có nhiều cỡhạt

Mác củađá dăm phải lớn hơn ít nhất 1,5 lần

Hàm lượng hạt thoi dẹt≤15%

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tông 9-10

Y/c s

ử dụ

ng v

ậ

t li

ệ

u

Bê-tơng

có u c

ầ

u

đặ

c bi

ệ

t

- Bê tơng cóđồng thời cườngđộuốn và nén. Mối tương quan

giữa cườngđộuốn và nén:

Cát và đá chọn theo phương án của bê tông Mác 400–600. Độ

sụt của Bê tông phải nhỏ hơn 8cm

- Bê tơng có độchống thấm, là cấp áp lực nước lớn nhất mà 4–6

viên mẫu thử chưa cho nước thấm qua (TCVN 3116: 1993)
50/6,0
35/5,5

35/5,0
30/4,5

25/4,0
20/3,5

15/3,0
2

50/5,5
40/5,0

35/4,5
30/4,0

25/3,5
20/3,0

15/2,5
1

Rnén/Ruốn (MPa)

Cấp

Y/c s

ử dụ

ng v

ậ

t li

ệ

u

- Tương quan giữa cườngđộnén vàđộchống thấm:

- Cường độ xi măng sửdụng không quá 2 lần cường độBT

- Cát: nên sửdụng cát có M=1,5 -2,4 cho Mác < 350

- Sửdụng kết hợp với phụgia hóa dẻo hoặc siêu dẻo

- Hàm lượng hạt mịn kích thước ≤0,3mm dùng cho BT

chống thấm cấp 2

700-800
600-650

600-700
500-550

500-600
450-500

Cốt liệu đá dăm
Cốt liệu sỏi

Hàm lượng hạt mịn (kg) trong 1m3bê-tông
Dmax cốt

liệu

Y/c s

ử dụ

ng v

ậ

t li

ệ

u

Bê tơng có

u c

ầ

u v

ề độ

mài mịn

- Các cấu kiện u cầu về độmài mịn như: bó vỉa, tấm lát
đường, sàn nhà công nghiệp

- Mác BT cho các kết cấu chống mài mịn thơng thường từ

300-500

-Độmài mịn của BT chủyếu phụthuộc vào khảnăng mài

mòn của cốt liệu

- Nên sửdụng xi măng có cườngđộcao và BTđộsụt thấp

- Mối tương quan giữa cườngđộ, vật liệu và cấpđộmài

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tông 9-13

Y/c s

ử dụ

ng v

ậ

t li

ệ

u

> 80
20 – 40

Rnén,
MPa

Đá dăm granite

-Đá dăm, cát M=2,0 -2,3

-Đá dăm granite
Cốt liệu thơng thường

Ngun vật liệu

0,1 – 0,3
Ít

0,3 – 0,6
Trung bình

0,6 – 0,9
Nhiều

Gíá trị Mm,
g/cm3

Độ mài mịn
Cấp

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tơng 9-14

Y/c s

ử dụ

ng v

ậ

t li

ệ

u

Bê tơng có

u c

ầ

u khơng co ngót

- Bê tơng khơng co ngót là bê tôngđồng thời khử đượcđộ

co cứng vàđộco mềm thỏa điều kiện sau:

Sau 14 ngày dưỡngẩm liên tục, độdãn dài từ0,1-0,4mm/m

14 ngày tiếp theo không dưỡngẩmđộdãn dài không thấp

hơn 0,02mm/m

- Sửdụng phụgia chống co và tỉlệphụgia sửdụng từ

5-15% so với xi-măng.

- Sửdụng cát có modul M=2,4-3,3.

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tơng 9-15

Y/c s

ử dụ

ng v

ậ

t li

ệ

u

Bê-tông

thi công b

ằ

ng b

ơ

m

-Độsụt cao từ12-18cm

- Kích thước hạt cốt liệu lớn nhất khơng vượt quá 1/3
đường kínhống bơm và hàm lượng hạt thoi dẹt≤15%

- Lượng xi măng hợp lý từ350-420 kg/m3, lượng xi măng

tối thiểu khơng ít hơn 280 kg/m3

- Nên sửdụng phụgia hóa dẻo hoặc siêu dẻo

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tơng 9-16

Trì

nh t

ự

thi

ế

t k

ế

bê-tơng

1. Ch

ọ

n

độ

s

ụ

t c

ủ

a h

ỗ

n h

ợ

p BT

- Bảngđộsụt của một sốkết cấu BT (đầm bằng máy, thời gian

thi công 45 phút)

3 - 4
9 -10

Đường, nền, sàn

3 - 4
11 -12
Cột

3 - 4
11 -12
Dầm, tường bêtông cốt thép

3 - 4
9 -10

Móng bêtơng, giếng chìm, tường phần ngầm

3 - 4
9 -10

Móng và tường móng bêtơng cốt thép

Tối thiểu

Tối đa

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tơng 9-17

Trì

nh t

ự

thi

ế

t k

ế

bê-tông

- Khiđầm bằng tay, chọnđộsụt cao hơn 2 – 3 cm

- Thời gian thi công kéo dài thêm 30 – 45 phút, chọnđộ

sụt cao hơn từ2 -3 cm

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tơng 9-18

Trì

nh t

ự

thi

ế

t k

ế

bê-tông

2. L

ượ

ng n

ướ

c tr

ộ

n

N

(kg) theo

độ sụ

t c

họ

n

185
190
195
195
200
205
205
210
215
215
220
225
11-12
180
185

190
190
195
200
200
205
210
210
215
220
9-10
175
180
185
185
190
195
195
200
205
205
210
215
7 -8
170
175
180
180
185
190

190
195
200
200
205
210
5-6
165
170
175
175
180
185
185
190
190
195
200
205
3-4
155
160
165
165
170
175
175
180
185
185

190
195
1-2

2.5-3,0

2,0-2,4

1,5-1,9

2,5-3,0

2,0-2,4

1,5-1,9

2,5-3,0

2,0-2,4

1,5-1,9

2,5-3,0

2,0-2,4

1,5-1,9

Môđun độlớn của cát, M

70
40

20
10

Kích thước hạt lớn nhất của cốt liệu Dmax, mm
Độ

sụt, 
cm

Trì

nh t

ự

thi

ế

t k

ế

bê-tơng

- Lượng nước trộnởbảng chỉ đúng cho lượng xi măng từ200–

400kg/m3, khi lượng xi măng > 400kg/m3 thì cần hiệu chỉnh lại.

- Khi sửdụng cát có M<1,5 lượng nước tăng thêm 5l/1m3, M>3,0 lượng
nước giảmđi 5l/1m3.

- Khi sửdụng sỏi lượng nước giảmđi 10l/1m3.

- Khi sửdụng phụgia hóa dẻo hoặc siêu dẻo thì trừlượng nước giảm

do phụgia.

- Khi BT có yêu cầu về độsụt cao, dùng phụ gia kết hợp thì:

+ Độ sụt 13-16cm, kết hợp PG hóa dẻo tra bảngởdịngĐS=7-8, kết hợp PG hóa

dẻo cao tra ởdịngĐS=5-6, kết hợp PG siêu dẻo tra ở dòng ĐS=3–4.

+ Độ sụt 17-20cm, kết hợp PG hóa dẻo tra bảngởdịngĐS=9-10, kết hợp PG
hóa dẻo cao tra ở dòngĐS=7-8, kết hợp PG siêu dẻo tra ở dịng ĐS=5–6.

Trì

nh t

ự

thi

ế

t k

ế

bê-tơng

3. Xác

đị

nh t

ỉ

l

ệ

N/X

- Khi N/X ≤2.5 (1)

- Khi N/X > 2.5 (2)

5
,
0
+
=
x
n
AR
R
N
X
5
,
0
.
1
−

=
x
n
R
A
R
N
X

Trongđó:

Rx: cườngđộthực tếcủa xi măng ở 28 ngày

Rn: cườngđộ của BT = giá trịMác x hệsốan tồn1,1(trên mẫu

chuẩn có kích thước 150x150x150mm)

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tơng 9-21
0,25
0,40
0,32
0,5
0,29
0,45
- Ximăng hoạt tính thấp, pooclăng hỗn hợp
chứa trên 15% phụ giakhoáng.

- Đá có 1 chỉ tiêu phù hợp với TCVN 1772
: 1987.

- Cát mịn có M < 2,0
Kém
0,27
0,43
0,35
0,55
0,32
0,50
- Ximăng hoạt tính trung bình, pooclăng
hỗn hợp, chứa 10 - 15% phụ giakhoáng.
- Đá chất lượng phù hợp với TCVN 1771
:1987

- Cát chất lượng phù hợp với TCVN 1771
:1986, M = 2,0 - 3,4

Trung
bình
0,30
0,47
0,38
0,60
0,34
0,54
- Ximăng hoạt tính cao, không trộn phụ gia

khoáng.

- Đá sạch, đặc chắc, cường độ cao, cấp
phối hạt tốt.

- Cát sạch, M = 2,4 - 2,7
Tốt
A1
A
A1
A
A1
A
Pp nhanh
TCVN 4032:1985
(pp dẻo)
TCVN
6016:1995

Hệ số A và A1ứng với xi-măng thử cường độ theo
Chỉ tiêu đánh giá

Chất
luợng
vật
liệu

Bảng hệsốchất lượng cốt liệu:

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tơng 9-22

Trì

nh t

ự

thi

ế

t k

ế

bê-tơng

- Khi thiết kếbê-tơngởtuổi t ngày, cườngđộnén Rtđược

quy theo R28ởtuổi 28 ngày:

- Đối với BT chống thấm thì tỉlệN/X tối thiểu theo bảng sau

1,2
1,15
1,1
1
0,7
0,5
k1
180
90
60
28
7
3

Tuổi bêtông, ngày

1
28
k
R
R t
ngay =
2,5
(0,40)
2,4

(0,42)
2,2
(0,45)
2,0
(0,50)
1,8
(0,55)
1,65
(0,6)

X/N tối thiểu 
hoặc N/X tối đa

B12
(CT12)
B10
(CT10)
B8
(CT8)
B6
(CT6)
B4
(CT4)
B2
(CT2)

Độchống thấm 
u cầu

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tơng 9-23

Trì

nh t

ự

thi

ế

t k

ế

bê-tông

4. Xác

đị

nh hàm l

ượ

ng xi m

ă

ng

X

(kg), ph

ụ

gia

- Lượng xi măngđược xácđịnh:

với N là lượng nước xác định ban đầu.

- Khi X > 400kg/m3, xác định lại lượng nước hiệu chỉnh

Nhcbằng :

Xác định lại lượng xi măng:

- Lượng phụ gia được xác định:

PG = Xhcx (%PG), với %PG tỉ lệ so với xi-măng
xN
N
X
X =
N
X
N
Nhc
/
10
400
10

−
−
=
hc
hc

xN

N

X

=

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tơng 9-24

Trì

nh t

ự

thi

ế

t k

ế

bê-tơng

5. Xác

đị

nh hàm l

ượ

ng c

ố

t li

ệ

u l

ớ

n

Đ

(kg)

- Th

ể

tích v

ữ

a h

ồ

:

v

ớ

i

ρ

X

: Kh

ố

i l

ượ

ng riêng c

ủ

a xi m

ă

ng 3,1g/cm3.

- Xác

đị

nh h

ệ

s

ố

v

ữ

a d

ư

K

d

theo b

ả

ng (Bê-tơng có

Đ

S=2-12cm)

N

X

V

x
h

=

+

ρ

1,40
1,38
1,36
1,33
1,30
1,26
1,22
1,17
1,12
1,07
1,50
1,47
1,45
1,43
1,40
1.37
1,33
1,29
1,24
1,29
1,14
1,75
1.55
1.53
1.51
1.48
1.45
1.41
1.37
1.32

1.27
1.22
2,00
1,57
1,55
1,53
1,50
1,47
1,43
1,39
1,34
1,29
1,24
2,25
1,59
1,57
1,55
1,52
1,49
1,45
1,41
1,36
1,31
1,26
2,50
1,63
1,61
1,59
1,56
1,53

1,49
1,45
1,40
1,35
1,30
2,75
1,66
1,64
1,62
1,59
1,56
1,52
1,48
1,43
1,38
1,33
3,00
450
425
400
375
350
325
300
275
250
225

Kdứng với giá trịVh

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tông 9-25

Trì

nh t

ự

thi

ế

t k

ế

bê-tơng

+ Cốt liệu lớn là sỏi Kd= giá trịbảng + 0,06

+ Bê-tơng cóĐS=14-18:

Cát M < 2 : Kd= giá trịbảng + 0,1

Cát M = 2-2,5 : Kd= giá trịbảng + 0,15
Cát M > 2,5 : Kd= giá trịbảng + 0,2

- Hàm lượng cốt liệu lớn Đ(kg)được xácđịnh:

ρvđ: khối lượng thểtích xốp của cốt liệu lớn, kg/m3

rđ: độrỗng cốt liệu lớn, xác định từ khối lượng riêng đá 2,66-2,68

g/cm3.

1 )

1 (

−

+

=

d

vd

K

r

Đ

ρ

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tơng 9-26

Trì

nh t

ự

thi

ế

t k

ế

bê-tơng

6. Xác

đị

nh hàm l

ượ

ng c

ố

t li

ệ

u bé C(kg)

- Hàm l

ượ

ng c

ố

t li

ệ

u bé (C)

đượ

c xác

đị

nh:

ρc: Khối lượng thể tích của cát, 2,62-2,65 g/cm3
ρn: Khối lượng riêng của nước, 1 g/cm3

ρx: Khối lượng riêng của xi măng, 3,1 g/cm3
ρđ: Khối lượng riêng của đá, 2,66-2,68 g/cm3

Bài giảng Vật liệu xây dựng: Chương 9 - ĐH Bách khoa TP.HCM

V

ậ

t Li

ệ

u Xây D

ự

ng

(

<i>Construction Materials</i>

)

<b>B</b>

ộ

<b>môn V</b>

ậ

<b>t li</b>

ệ

<b>u Silicat</b>

<b>Khoa Công Ngh</b>

ệ

<b>V</b>

ậ

<b>t Li</b>

ệ

<b>u</b>

Đạ

<b>i h</b>

ọ

<b>c B</b>

á

<b>ch Khoa Tp. H</b>

ồ Chí

<b>Minh</b>

<b>Thi</b>

ế

<b>t k</b>

ế

<b>c</b>

ấ

<b>p ph</b>

ố

<b>i bê-tơng th</b>

ườ

<b>ng</b>

Cá

<b>c tiêu c</b>

hí

<b>chung bê-tơng ch</b>

ế tạ

<b>o</b>

Tí

nh cơng t

á

c

C

ườ

ng

độ chị

u l

ự

c

Độ

b

ề

n s

ử dụ

ng

B

ề

m

ặ

t không r

ỗ

, phân t

ầ

ng

Giá thà

nh s

ả

n ph