Nghiên cứu tổng quan và so sánh phân tích các phương pháp thiết kế thành phần bê tông khối lớn

LỜI CẢM ƠN
Luận văn Thạc sĩ khoa học “Nghiên cứu tổng quan và so sánh phân tích các
phương pháp thiết kế thành phần bê tơng khối lớn” được hồn thành ngồi sự nỗ
lực hết mình của bản thân học viên, cịn có sự chỉ bảo, giúp đỡ tận tình của
GS.TSKH Nguyễn Thúc Tuyên và các thầy, cô giáo ở bộ môn Vật liệu xây dựng,
Trường Đại học Thủy lợi.
Các kết quả đạt được là một đóng góp nhỏ về mặt khoa học, trong quá trình
nghiên cứu thiết kế thành phần bê tơng cho cơng trình thủy lợi, trong điều kiện thời
gian, trình độ có hạn cũng như các phương tiện thí nghiệm thiếu thốn, nên khó tránh
khỏi thiếu sót. Học viên mong nhận được những sự chỉ bảo, đóng góp của các thầy,
cô giáo và đồng nghiệp.
Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn GS.TSKH
Nguyễn Thúc Tuyên, người thầy đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình các kiến
thức khoa học cho Học viên trong suốt thời gian qua.
Qua đây, Học viên cũng muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy, cô giáo
trong bộ môn Vật liệu xây dựng, Khoa Cơng trình, Phịng Đào tạo Đại học & Sau
đại học – Trường Đại học Thủy lợi đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ học viên
trong học tập và hoàn thành luận văn Thạc sĩ này. Nhân đây, học viên cũng tỏ lịng
biết ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè đã ở bên động viên, cổ vũ tinh thần cho học
viên trong suốt thời gian làm luận văn.
Hà nội, ngày

tháng

năm 2014

Học viên cao học

Lê Anh Đức

LỜI CAM ĐOAN
Tôi là Lê Anh Đức, Học viên cao học lớp 20C 11 – Trường Đại học Thủy lợi,
tác giả luận văn, xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các nội
dung và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực, chưa từng được cơng bố
trong bất kỳ cơng trình nào khác.

Tác giả

Lê Anh Đức


MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU

1

I.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

1

II.MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI

1

III.CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1

IV.KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC

1

V.NỘI DUNG LUẬN VĂN

2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG KHỐI LỚN VÀ CÁC PHƯƠNG
PHÁP THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG KHỐI LỚN
3
1.1. Tổng quan về bê tơng khối lớn

3

1.1.1.Định nghĩa bê tơng khối lớn

3

1.1.2.Đặc tính của bê tông khối lớn.

4

1.1.3.Vật liệu dùng để chế tạo bê tơng khối lớn.

5

1.1.4.Những tính chất của bê tơng khối lớn.

11

1.2. Các phương pháp thiết kế thành phần bê tông khối lớn

21

1.2.1.Phương pháp thiết kế thành phần bê tông khối lớn theo ACI 211.1

21

1.2.2.Phương pháp thể tích tuyệt đối dùng công thức Bolomey – Skramtaev

27

1.2.3.Luận bàn về hai phương pháp của Mỹ và Nga

30

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI

33

2.1. Các pha trong cấu trúc bê tông

33

2.2. Cấu trúc của pha hồ xi măng trong bê tông

34

2.3. Cấu trúc của pha cốt liệu trong bê tông

36

2.4. Tỉ lệ cát đá tối ưu

38

CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THÍ
NGHIỆM
42
3.1. Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu của đề tài.

42

3.1.1.Xi măng PCB30 Hoàng Thạch

42

3.1.2.Cát vàng sông Lô

43

3.1.3.Đá dăm

46


3.1.4.Tro bay Phả Lại

49

3.2. Xác định tỷ lệ C/Đ tối ưu

50

3.3. Các phương pháp nghiên cứu thí nghiệm

55

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TƠNG KHỐI LỚN VÀ THÍ
NGHIỆM BÊ TƠNG
56
4.1. Thiế kế thành phần bê tơng với cường độ mục tiêu 17 Mpa theo phương pháp Mỹ
(ACI 211.1)
56
4.1.1.Thiết kế thành phần bê tơng R17, với C/Đ tính tốn

57

4.1.2.Thí nghiệm với bê tông mác cơ sở 17 và C/Đ tối ưu

60

4.2. Thiết kế thành phần bê tông M20 dùng phương pháp thể tích tuyệt đối theo giáo
trình VLXD [29].
63
4.3. Thiết kế thành phần bê tông M20 dùng phương pháp thể tích tuyệt đối theo chỉ dẫn
kỹ thuật [3].
64
4.4. So sánh thành phần bê tông hai theo 3 phương pháp

65

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

67

TÀI LIỆU THAM KHẢO

69


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. 1: Quy định về hàm lượng tạp chất trong cốt liệu.........................................7
Bảng 1. 2: Thành phần hạt của cát dùng cho bê tông khối lớn ..................................7
Bảng 1. 3: Thành phần hạt của cát dùng cho đập bê tông khối lớn. ..........................8
Bảng 1. 4: Hàm lượng tạp chất trong cốt liệu lớn. .....................................................9
Bảng 1. 5: Yêu cầu thành phần hạt đối với các cỡ đá. .............................................10
Bảng 1. 6: Tỉ lệ phần trăm các cỡ hạt trong cốt liệu lớn. .........................................10
Bảng 1. 7: Quan hệ giữa gradien áp lực nước và mác chống thấm của bê tông. ....12
Bảng 1. 8: Nhiệt thủy hóa của các khống xi măng theo thời gian. .........................15
Bảng 1. 9: Nhiệt thủy hóa của các loại xi măng theo thời gian................................16
Bảng 1.10: Hệ số của cơng thức tính nhiệt thủy hóa của xi măng pooclăng. ..........16
Bảng 1. 11: Nhiệt độ trong bê tông của một số cơng trình .......................................20
Bảng 1. 12: Tỉ lệ

N
đối với bê tông khối lớn ......................................................23
CDK

Bảng 1. 13: Quan hệ gần đúng giữa cường độ bê tông và tỉ lệ N/CDK ...................23
Bảng 1. 14: Lượng nước trộn gần đúng cho 1m3 hỗn hợp bê tông. .........................24

Bảng 1. 15: Hàm lượng vữa và hàm lượng khí gần đùng trong hỗn hợp bê tông ....25
Bảng 1. 16: Hàm lượng cốt liệu lớn..........................................................................26
Bảng 1. 17: So sánh hai phương pháp TKTPBT theo thể tích tuyệt đối ...................30
Bảng 1. 18: So sánh hai phương pháp của Mỹ và Nga.............................................31
Bảng 2. 1: Mức ngậm cát tối thiểu, % ..................................................................... 40
Bảng 2. 2: Mức ngậm cát thích hợp, % ....................................................................41
Bảng 3.1: Thành phần hóa và khống của Clanhke và của PCB30 Hoàng Thạch..42
Bảng 3. 2: Các chỉ tiêu tính chất của PCB30 Hồng Thạch ....................................43
Bảng 3. 3: Khối lượng riêng của cát.........................................................................44
Bảng 3. 4: Kết quả thí nghiệm khối lượng thể tích xốp khơ của cát .........................44
Bảng 3. 5: Thành phần hạt của cát ...........................................................................45
Bảng 3. 6: Khối lượng riêng của đá .........................................................................47
Bảng 3. 7: Kết quả thí nghiệm khối lượng thể tích xốp của đá ................................47
Bảng 3. 8: Thành phần hạt của đá ............................................................................48


Bảng 3. 9: Thành phần hóa học của tro bay Phả Lại ...............................................49
Bảng 3. 10: Chỉ số hoạt tính cường độ của tro tuyển Phả Lại .................................49
Bảng 3. 11: Độ mịn của tro bay Phả Lại ..................................................................50
Bảng 3. 12: Thành phần các mẻ trộn hỗn hợp cát đá ...............................................50
Bảng 3. 13: Kết quả thí nghiệm mẻ trộn thứ nhất.....................................................51
Bảng 3. 14: Kết quả thí nghiệm mẻ trộn thứ hai.......................................................51
Bảng 3. 15: Kết quả thí nghiệm mẻ trộn thứ ba ........................................................52
Bảng 3. 16: Kết quả thí nghiệm mẻ trộn thứ tư ........................................................52
Bảng 3. 17: Kết quả thí nghiệm mẻ trộn thứ năm .....................................................53
Bảng 3. 18: Tổng hợp kết quả thí nghiệm hỗn hợp cát đá ........................................53
Bảng 4. 1: Các cấp phối bê tơng với mác cơ sở 17 và C/Đ tính toán ..................... 58
Bảng 4. 2: Thành phần của các mẻ trộn bê tông định hướng với mác cơ sở 17 và
C/Đ tính tốn .............................................................................................................59
Bảng 4. 3: Cường độ của các cấp phối bê tông định hướng với mác cơ cở 17 và

C/Đ tính tốn .............................................................................................................60
Bảng 4. 4: Các cấp phối bê tông định hướng với mác cơ sở 17 và C/Đ tối ưu ........61
Bảng 4. 5: Thành phần của các mẻ trộn bê tông định hướng với mác cơ sở 17 và
C/Đ tối ưu ..................................................................................................................61
Bảng 4. 6: Cường độ của các cấp phối bê tông định hướng với mác cơ sở 17 và C/Đ
tối ưu .........................................................................................................................61
Bảng 4. 7: So sánh thành phần bê tông của bê tông đạt R20 với C/Đ tính tốn và
C/Đ tối ưu ..................................................................................................................62
Bảng 4. 8: So sánh cường độ bê tông với cấp phối cơ sở 17 dùng C/Đ tính tốn ....62
Bảng 4. 9: Thành phần BT tính tốn dùng phương pháp TTTĐ theo giáo trình
VLXD ........................................................................................................................64
Bảng 4. 10: Thành phần BT tính tốn dùng phương pháp TTTĐ theo chỉ dẫn kỹ
thuật ...........................................................................................................................65
Bảng 4. 11: So sánh thành phần bê tơng tính tốn theo ba phương pháp ...............66


DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1. 1: Đập bê tơng trọng lực Tân Giang (Ninh Thuận) .......................................4
Hình 1. 2: Đập bê tơng trọng lực Lịng Sơng (Bình Thuận) .......................................4
Hình 1. 3: Tỏa nhiệt của xi măng theo thời gian. .....................................................15
Hình 1. 4: Quá trình thay đổi nhiệt trong BT khối lớn .............................................17
Hình 1. 5:Biểu đồ xác định lượng nước trộn. ...........................................................28
Hình 1. 6:Biểu đồ để xác định hệ số trượt α.............................................................29
Hình 2. 1: Mặt cắt của bê tơng .................................................................................34
Hình 2. 2: Mơ hình của hồ xi măng thủy hóa ...........................................................35
Hình 2. 3: Tính chất bề mặt của cốt liệu lớn ............................................................37
Hình 2. 4: Sự đọng nước ở hỗn hợpt.
- Xác định tỷ lệ X/N: Chọn hệ số A=0,60;
Áp dụng công thức Bolomey – Skramtaev, xác định tỉ lệ CKD/N:
Rb

CKD
20
=
+ 0,5 =
+ 0,5 = 1, 48
N
A.Rx
0, 60 x34

- Xác định lượng chất kết dính:
CKD= (CKD/N).N = 1,48 x 190 = 281,2 (kg)
- Xác định hàm lượng phụ gia tro bay TB và xi măng PCB 30:
TB
15% =
0,15 x 281, 2 =
42,18 (kg)
=
> TB =
CKD

X = 281,2 – 49,62 = 239,02 (kg)
- Xác định hàm lượng cốt liệu lớn, Đ:
Đ
=

1000
=

α .r 1
+

ρ dv ρ d

1000
= 1418, 4 (kg);
1, 4.0, 41 1
+
1, 65
2,8

Trong đó: α = 1,4 (Tra biểu đồ với N/CKD = 0,68; CKD = 281,2 kg)
r =
1 − ρvd / ρ d =
1 − 1, 65 / 2,8 =
0, 41

- Xác định hàm lượng cốt liệu nhỏ, C:


64


X TB
D 
=
C 1000 −
−
− N − )  .ρ c
ρ x ρTB
ρd 


239, 02 42,18
1418, 4 

C= 1000 −
−
− 190 −
) .2,58= 533, 6(kg )
3,1
2,3
2,8 


Như vậy thành phần tính tốn của bê tơng như trong bảng 4.9.
Bảng 4. 9: Thành phần BT tính tốn dùng phương pháp TTTĐ
theo giáo trình VLXD
Thành phần tính tốn cho 1m3 bê tơng
X, kg
239

TB,kg
42

C, kg

Đ, kg

N, lít

534

1418

190

4.3. Thiết kế thành phần bê tơng M20 dùng phương pháp thể tích tuyệt đối
theo chỉ dẫn kỹ thuật [3].
Các dữ liệu ban đầu giống như trường hợp dùng phương pháp của Mỹ (mục
4.1),việc tính tốn thành phần bê tông gồm các bước sau đây:
- Chọn độ sụt: Theo mục 5.1, tra bảng 5.1, chọn độ sụt S n = 6 - 7cm
- Xác định lượng nước N: Theo mục 5.2, tra bảng được N = 190 lít
- Xác định tỷ lệ CKD/N: Theo mục 5.3, áp dụng công thức Bolomey –
Skramtaev với hệ số A=0,55:
Rn
CKD
20 x1,15
=
+ 0,5 =
+ 0,5 = 1, 73 và giá trị tra bảng là 1,80;
N
A.Rx
0,55 x34

Như vậy lấy CKD/N=1,80.
- Hàm lượng CKD và TB:
CKD = (CKD/N).N = 1,80.190 = 342 (kg)
=
> TB =
0,15 x342 =
51,3 (kg);

X = 342 – 51,3 = 290,7 (kg)


65

- Xác định hàm lượng cốt liệu lớn, Đ:
Tính thể tích hồ xi măng: Theo mục 5.5.1, áp dụng cơng thức (5.6)
Vh =

X

ρx

+

TB

ρtb

+N =

290, 7 51,3
+
+ 190 = 306, 08 (lít)
3,1
2,3

Xác định hệ số dư vữa K d theo V h bằng cách tra bảng đ;ược K d =1,4.
Xác định hàm lượng cốt liệu lớn, Đ theo công thức:
Đ

=

ρ vd
1650
=
= 1417,5 kg
rd (kd − 1) + 1 0, 41(1, 4 − 1) + 1

Trong đó: rd =
1 − ( ρvd / ρ d .1000) =
1 − (1650 / (2,8 x1000)) =
0, 41
- Xác định hàm lượng cốt liệu nhỏ, C theo công thức:

X D N 
+ ) .ρ
C= 1000 − ( +
ρ x ρ d ρ n  c

290, 7 51,3 1417,5 190 

+
+
+
C = 1000 − (
) .2,58 = 525, 48(kg )
3,1
2,3
2,8
1 



Như vậy thành phần tính tốn của bê tông như trong bảng 4.10.
Bảng 4. 10: Thành phần BT tính tốn dùng phương pháp TTTĐ
theo chỉ dẫn kỹ thuật
Thành phần tính tốn cho 1m3 bê tơng
X, kg
291

TB,kg
51

C, kg

Đ, kg

N, lít

526

1418

190

4.4. So sánh thành phần bê tơng hai theo 3 phương pháp
Thành phần bê tơng được tính tốn theo ba phương pháp được so sánh trong
bảng 4.11.


66

Bảng 4. 11: So sánh thành phần bê tơng tính toán theo ba phương pháp

N

O

1

2

3

Phương pháp thiết kế
Phương pháp TTTĐ theo chỉ dẫn

Thành phần vật liệu bê tông (1m3)
X, kg

TB,kg

C, kg

Đ, kg

N, lít

291

51

526

1418

190

239

42

534

1418

190

274

48

483

1418

187

kỹ thuật
Phương pháp TTTĐ theo giáo
trình VLXD

Phương pháp Mỹ (ACI 211.1)

Nhận xét: - Phương pháp NO1 cho lượng xi măng lớn hơn nhiều (khoảng
20%) so với phương pháp NO2 và lớn hơn phương pháp NO3 khoảng 8%. Còn các
thành phần khác trong 3 phương pháp chênh lệch không nhiều.
- Hai phương pháp NO1 và NO3 cho thành phần bê tơng tính tốn
gần nhau hơn so với phương pháp NO2.


67

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Từ kết quả nghiên cứu đề tài luận văn có thể rút ra một số kết luận sơ bộ như sau:
A- KẾT LUẬN:
1. Ngoài phương pháp TKTPBTKL của Mỹ (ACI 211.1) có thể vận dụng
phương pháp TTTĐ dùng công thức Bolomey – Skramtaev để thiết kế TPBTKL.
Để giảm nhiệt cho BTKL phải dùng xi măng pooc lăng ít tỏa nhiệt hoặc xi măng
pooc lăng hỗn hợp ít tỏa nhiệt mà ở nước ta đã sản xuất. Nếu dùng XM pooc lăng
hoặc XM pooc lăng hỗn hợp thơng thường, thì phải pha thêm PGK để đạt được
CKD (XM + PGK) ít tỏa nhiệt. Ngồi ra có thể pha thêm phụ gia hóa dẻo chậm
đơng kết và cứng rắn để giảm tốc độ tỏa nhiệt trong bê tông.
2. Khi dùng phương pháp của Mỹ liều lượng PGK có thể tính theo %KL hoặc
theo %TTTĐ của CKD. Trong các trường hợp đó HV đã đề nghị cách tính hàm
lượng X và PGK đơn giản hơn trong tiêu chuẩn Mỹ.
3. Phương pháp của Mỹ và phương pháp TTTĐ dùng công thức Bolomey –
Skramtaev có một vài điểm giống nhau, nhưng cũng có nhiều điểm khác nhau như
đã được trình bày trong bảng 1.18 và thành phần BT tính được cũng khác nhau.
4. Phương pháp TTTĐ được viết trong giáo trình VLXD cho các trường đại
học của NXB GD và trong Chỉ dẫn kỹ thuật của Bộ xây dựng cũng có những chỗ
khác nhau, đặc biệt là hệ số A trong công thức cường độ bê tông nên cho tỉ lệ N/X

tính được khác nhau và cuối cùng thành phần của BT tính tốn cũng khác nhau.
5. So sánh thành phần BT tính tốn theo 3 phương pháp nêu trên, thấy rằng
phương pháp của Mỹ và phương pháp TTTĐ theo Chỉ dẫn kỹ thuật cho TPBT gần
nhau hơn. Còn phương pháp trình bày trong giáo trình VLXD cho lượng xi măng ít
hơn nhiều.
6. TP BTKL được tính theo phương pháp của Mỹ với tỉ lệ C/Đ được tối ưu
hóa cho cường độ cao hơn khoảng 10% so với khi dùng tỉ lệ C/Đ tính tốn.


68

Trong hoàn cảnh thời gian làm luận văn và các điều kiện khác có hạn nên
HVCH cũng chỉ nghiên cứu được một mác BT M20 theo mẫu lập phương (R b = 17
MPA theo mẫu trụ) và thiết kế thành phần theo phương pháp của Mỹ có so sánh với
các phương pháp khác. Vì vậy kết quả nghiên cứu cũng chỉ coi là kết quả ban đầu.
Sau này nếu được nghiên cứu sâu hơn rộng hơn sẽ đưa ra được kết luận đầy đủ hơn
và việc so sánh cũng chính xác hơn. Đó cũng là tồn tại của luận văn.
B- KIẾN NGHỊ:
Có thể dùng phương pháp của Mỹ để thiết kế TPBTKL khi dùng tỉ lệ PGK
trong cả hai trường hợp theo %TTTĐ (ở Mỹ hay dùng) hoặc theo % khối lượng của
CKD (ở Việt Nam hay dùng). Cách xác định hàm lượng X và PGK đã được đề xuất
trong luận văn này. Ngồi ra cũng có thể dùng phương pháp TTTĐ, nhưng cần quan
tâm đến tính chất nhiệt của bê tơng. Điều đó rất thuận lợi, vì nước ta quen dùng
phương pháp này và bản thân phương pháp cũng đơn giản dễ áp dụng.


69

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt

1. 14TCN 208 - 1999, Phụ gia khống hoạt tính nghiền mịn cho bê tơng và
vữa - Phương pháp thử.
2. 14TCN 48 - 87, Qui trình thi cơng trong mùa nóng khơ.
3. Bộ xây dựng (2000), Chỉ dẫn kỹ thuật chọn thành phần bê tông các loại,
NXB Xây dựng.
4. Phùng Văn Lự (2008), Vật liệu xây dựng, NXB Giáo dục.
5. Mai Đình Thanh (2004), Báo cáo kết quả nghiên cứu cơng nghệ sản xuất xi
măng ít tỏa nhiệt sử dụng cho cơng trình BTKL.
6. Bạch Đình Thiên (2013), Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ "Nghiên cứu sản
xuất vật liệu phụ gia trong chế tạo bê tông chất lượng cao từ tro trấu" Đại
học Xây dựng.
7. Nguyễn Thúc Tuyên (2004), Thí nghiệm vật liệu xây dựng theo tiêu chuẩn
nước ngồi - NXB Giao thơng vận tải.
8. TCVN 2682: 2009, Xi măng pooclăng - Yêu cầu kỹ thuật.
9. TCVN 4030: 1986, Xi măng - Phương pháp xác định khối lượng thể tích.
10. TCVN 4030: 2003, Xi măng - Phương pháp xác định độ mịn.
11. TCVN 4033: 1995, Xi măng puzơlan - Yêu cầu kỹ thuật.
12. TCVN 4316: 2007, Xi măng pooclăng xỉ lò cao - Yêu cầu kỹ thuật.
13. TCVN 4453 - 87, Kết cấu bê tơng và bê tơng cốt thép tồn khối - Qui phạm
thi công và nghiệm thu.
14. TCVN 4453: 1995, Kết cấu bê tơng và bê tơng cốt thép tồn khối - Qui
phạm thi công và nghiệm thu.
15. TCVN 6007: 2014, Xi măng - Phương pháp xác định lượng nước tiêu
chuẩn và thời gian đông kết.
16. TCVN 6016: 2011, Xi măng - Phương pháp xác định cường độ (ISO 679:
2009).
17. TCVN 6069: 2007, Xi măng pooclăng ít tỏa nhiệt - Yêu cầu kỹ thuật.


70

18. TCVN 6070: 1995, Xi măng pooclăng - Phương pháp xác định nhiệt thủy
hóa.
19. TCVN 6260: 2009, Xi măng pooclăng hỗn hợp - Yêu cầu kỹ thuật.
20. TCVN 7570: 2006, Cốt liệu cho bê tông và vữa - Yêu cầu kỹ thuật.
21. TCVN 7572 - 2: 2006, Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phương pháp thử Xác định thành phần hạt.
22. TCVN 7572 - 4: 2006, Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phương pháp thử Xác định khối lượng riêng, khối lượng thể tích và độ hút nước.
23. TCVN 7572 - 6: 2006, Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phương pháp thử Xác định khối lượng thể tích xốp và độ hổng.
24. TCVN 7572 - 8: 2006, Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phương pháp thử Xác định hàm lượng bùn, bụi, sét trong cốt liệu và hàm lượng sét cục trong
cốt liệu nhỏ.
25. TCVN 7572 - 9: 2006, Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phương pháp thử Xác định tạp chất hữu cơ.
26. TCVN 7572 - 13: 2006, Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phương pháp thử Xác định hàm lượng hạt thoi dẹt trong cốt liệu lớn.
27. TCVN 7712: 2007, Xi măng pooclăng hỗn hợp ít tỏa nhiệt - Yêu cầu kỹ
thuật.
28. TCVN 8218: 2009, Bê tông thủy công - Yêu cầu kỹ thuật.
29. Trường đại học Thủy lợi (1966), Giáo trình VLXD, NXB Nơng thơn.
Tiếng Anh, Đức
30. ACI 116 R, Cement and concrete terminology.
31. ACI 211.1, Standard practice for selecting proportion for normal,
heavyweight and mass concrete.
32. ACI 207.1R, Mass concrete
33. Amarjit Aggarwall (1972), Civil engineering materials, India publishing
house.


71

34. ASTM C1064, Standard test method for temperature of freshly mixed
portland cement concrete.
35. ASTM C150, Portland cement.

36. ASTM C29, Test method for unit weight of aggregate.
37. ASTM C595, Blended portland cement.
38. ASTM C618 - 92A, Specification for fly ash and raw or calcined natural
pozzolan for use as mineral admixture in portland cement concrete.
39. Gierich/Kolektiv (1966), Fachkunder fur beton verker.
40. Steven H. (1996), Design and control of concrete mixture, part II.
Tiếng Nga
41. V.G. Mikulski (2010), Vật liệu xây dựng (giáo trình tiếng Nga).
Tiếng Trung
42. Học viện Hoa Đông (Trung Quốc) (1987), Sổ tay thiết kế thủy công (Tài
liệu dịch của Bộ Nông Nghiệp & Phát triển nông thôn).


PHỤ LỤC
 Phụ lục 1: Phương pháp xác định khối lượng thể tích xốp của cốt liệu
được đầm chọc (Xác định khối lượng thể tích và độ rỗng của cốt liệu)
PL 1.1. Mục đích
Phương pháp thử này dùng để xác định khối lượng thể tích xốp, độ rỗng của
cốt liệu nhỏ và cốt liệu to dùng cho bê tông và vữa.
PL 1.2. Thiết bị chạy thử
- Cân kỹ thuật có độ chính xác bằng 0,2% trọng lượng mẫu thử đem cân;
Thùng đo hình trụ bằng kim loại có dung tích tùy theo kích thước danh nghĩa
lớn nhất của cốt liệu được thử như trong bảng PL 1.1.
Bảng PL1. 1: Dung tích các thùng đong
Kích thước danh nghĩa lớn nhất của
cốt liệu, mm

Dung tích thùng đong, l

≤ 12,5

2,8

25,0

9,3

37,5

14,0

75,0

28,0

112,0

70,0

150,0

100

Ghi chú: - Dung tích của thùng được kiểm tra bằng cách xác định thể tích
nước cần thiết để đổ đầy ngang miệng thùng hoặc bằng cách đo chiều cao và đường
kính bên trong thùng rồi tính thể tích.
- Thanh đầm làm bằng thép trịn có đường kính 16mm, chiều dài 500mm, đầu
khum trịn.
- Xẻng nhỏ.
PL 1.3. Chuẩn bị mẫu thử

Lấy mẫu cốt liệu, rồi giảm nhỏ lượng mẫu bằng phương pháp chia tư hoặc
phân đơi để được khối lượng mẫu ít nhất bằng hai lần thể tích thùng. Mẫu cốt liệu
có thể ở trạng thái khơ hoặc trạng thái bão hịa mặt ngồi khô. Mẫu được chia làm
hai phần và mỗi phần được dùng cho một lần thử.


PL 1.4. Lựa chọn phương pháp đầm chặt cốt liệu ở trong thùng
Xác định khối lượng thể tích xốp của cốt liệu được đổ vào thùng bằng xẻng
khi được qui định dùng khối lượng thể tích xốp. Xác định khối lượng thể tích cốt
liệu được đầm chặt bằng que chọc dùng cho cốt liệu có kích thước lớn nhất bằng
37,5mm hoặc nhỏ hơn. Khi kích thước danh nghĩa lớn hơn 37,5mm và khơng q
150mm, thì dùng phương pháp dập đáy thùng trên nền cứng.
PL 1.5. Tiến hành thử
A- Phương pháp đầm chọc
Xúc đổ cốt liệu vào thùng bằng xẻng đến mức 1/3 chiều cao của thùng, dùng
tay san bằng mặt cốt liệu, rồi chọc 25 cái vào khối cốt liệu, phân đều trên bề mặt cốt
liệu. Sau đó đổ tiếp cốt liệu vào thùng đến mức 2/3, rồi lại đầm chọc như trên.
Cuối cùng đổ mẫu đến hơi đầy quá miệng thùng và đầm tiếp như trên. Chú ý
khi đầm lớn trên không được chọc xuống lớp dưới. Sau khi đầm xong, dùng thước
san cốt liệu ngang bằng mặt thùng. Đối với cốt liệu lớn khơng san bằng thước được,
thì dùng tay xếp các hạt trên mặt khối cốt liệu sao cho thể tích phần nhơ lên xấp xỉ
bằng phần lõm so với mặt ngang miệng thùng.
Xác định khối lượng thùng (rỗng), khối lượng thùng + cốt liệu để từ đó xác
định được khối lượng cốt liệu trong thùng chính xác đến 0,05kg.
B- Phương pháp dập thùng
Đổ cốt liệu vào thùng làm ba lớp giống như ở mục A. Sau khi đổ mỗi lớp,
nâng một bên đáy thùng cao 50mm và cho rơi tự do 25 lần trên nền cứng như sàn bê
tơng xi măng, tiếp đó lại nâng lên bên đáy thùng đối diện và dập như vậy, rồi san
cốt liệu ngang mặt thùng như mục A.
C- Phương pháp xúc đổ cốt liệu bằng xẻng

Đổ từng xẻng cốt liệu vào thùng ở độ cao không quá 50mm so với mép thùng
chú ý không để cốt liệu phân tầng, sau đó san phẳng mặt cốt liệu như ở mục A.
PL 1.6. Tính kết quả thử
- Khối lượng thể tích của cốt liệu ở trạng thái khô (γ k ) được tính theo cơng
thức sau đây:
γk =

trong đó:

G −T
V


γ k - Khối lượng thể tích của cốt liệu ở trạng thái khô, kg/m3;
G- Khối lượng của cốt liệu + thùng, kg;
T- Khối lượng của thùng, kg;
V- Dung tích của thùng, m3.
- Khối lượng thể tích cốt liệu ở trạng thái bão hịa cho mặt ngồi khơ (γ bh )
được xác định theo cơng thức:
γ=
γ k (1 +
bh

W
)
100

trong đó:
W- Độ hút nước, %.
Khối lượng thể tích của cốt liệu được tính chính xác đến 10kg/m3.

- Độ rỗng của cốt liệu (r) khi xác định khối lượng thể tích bằng các phương
pháp đầm chọc, dập thùng và đổ bằng xẻng được xác định theo công thức:
r=

100[( ρ k x ρ n ) − γ k ]
ρk xρn

trong đó:
ρ k - Khối lượng riêng thường (ở trạng thái khô);
ρ k - Tỉ trọng của nước.
Độ rỗng của cốt liệu được tính chính xác tới %.


 Phụ lục 2: Những hình ảnh thí nghiệm bê tơng tại phịng thí nghiệm vật liệu
xây dựng – Trường Đại học Thủy lợi.

Hình PL 2. 1: Đá dăm phục vụ thí nghiệm

Hình PL 2. 2: Cát phục vụ thí nghiệm


Hình PL 2. 3: Xác định khối lượng thể tích xốp của cát

Hình PL 2. 4: Xác định khối lượng thể tích xốp của đá dăm bằng phương pháp chọc


Hình PL 2. 5: Sàng thí nghiệm cấp phối đá dăm

Hình PL 2. 6: Thí nghiệm xác định cấp phối hạt cát

Hình PL 2. 7: Trộn hỗn hợp cát đá để xác định C/Đ tối ưu

Hình PL 2. 8: Xác định C/Đ tối ưu bằng phương pháp chọc


Hình PL 2. 9: Cân để xác định khối lượng thể tích xốp của hỗn hợp (C + Đ)

Hình PL 2. 10: Chuẩn bị tiến hành trộn BT


Hình PL 2. 11: Thêm nước trộn

Hình PL 2. 12: Hỗn hợp BT sau khi trộn


Hình PL 2. 13: Khn đúc mẫu bê tơng được qt dầu

Hình PL 2. 14: Đổ BT vào khn đúc