Luận văn thạc sĩ nghiên cứu chế tạo vữa liên kết cường độ cao đóng rắn nhanh ứng dụng trong thi công kết cấu bê tông
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.19 MB, 104 trang )
..
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
NGUYỄN HỮU HẬU
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỮA LIÊN KẾT
CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH
ỨNG DỤNG TRONG THI CÔNG
KẾT CẤU BÊ TÔNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Đà Nẵng - Năm 2017
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
NGUYỄN HỮU HẬU
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỮA LIÊN KẾT
CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH
ỨNG DỤNG TRONG THI CÔNG
KẾT CẤU BÊ TÔNG
Chuyên ngành: Kỹ thuâ ̣t xây dư ̣ng công trin
̀ h
Dân du ̣ng và công nghiêp̣
Mã số : 60.58.02.08
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. LÊ KHÁNH TOÀ N
Đà Nẵng - Năm 2017
LỜI CẢM ƠN
Với những kiến thức tích lũy được trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu
chương trình cao ho ̣c tại Trường Đại học Bách khoa – Đa ̣i ho ̣c Đà Nẵng, cùng với sự
quan tâm, giúp đỡ tâ ̣n tình của Ban Giám Hiệu nhà trường, quý thầy cô và với sự quyế t
tâm của bản thân, đến nay, tơi đã hồn thành luận văn tha ̣c si ̃ của mình.
Với lòng biế t ơn và trân trọng, tôi chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu nhà
trường, lañ h đa ̣o Khoa Xây dựng Dân du ̣ng & Công nghiê ̣p đã hỗ trơ ̣, giúp đỡ và ta ̣o
mo ̣i điề u kiê ̣n thuâ ̣n lơ ̣i cho tôi trong quá trin
̀ h ho ̣c tâ ̣p cũng như nghiên cứu, thực hiê ̣n
hoàn thành luâ ̣n văn này.
Đă ̣c biê ̣t, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS.Lê Khánh Toàn đã quan
tâm, giúp đỡ và tận tình hướng dẫn, giúp cho tôi hoàn thành tốt luận văn tha ̣c si.̃
Do thời gian có ha ̣n và điề u kiê ̣n nghiên cứu còn ha ̣n chế , nên luâ ̣n văn của tôi
không tránh khỏi những thiế u sót, kin
́ h mong quý thầ y cô đóng góp ý kiế n để luâ ̣n văn
của tôi hoàn chin̉ h hơn và khả năng đưa vào sử du ̣ng thực tế hiê ̣u quả hơn.
Một lần nữa, tôi xin chân thành cảm ơn và kính chúc q thầy cơ ln ma ̣nh
khỏe, ha ̣nh phúc. Kính chúc Nhà trường đạt được nhiều thành công hơn nữa trong thời
gian đế n.
Đà Nẵng, ngày 20 tháng 7 nnăm 2017
Tác giả luâ ̣n văn
Nguyễn Hữu Hâ ̣u
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trin
̀ h nghiên cứu riêng của tôi.
Các số liê ̣u, kế t quả thí nghiê ̣m, tiń h toán nêu trong luâ ̣n văn là trung thực và
chưa từng đươ ̣c ai công bố trong bấ t kỳ công triǹ h nào khác./.
Đà Nẵng, ngày 20 tháng 7 nnăm 2017
Tác giả luâ ̣n văn
Nguyễn Hữu Hâ ̣u
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................ 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ...........................................................................................1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................................2
4. Nội dung nghiên cứu...........................................................................................2
5. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................2
6. Cấ u trúc của luận văn..........................................................................................2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG
RẮN NHANH .................................................................................................................3
1.1. TỔNG QUAN ..........................................................................................................3
1.1.1. Giới thiệu về vữa liên kết cường độ cao - đóng rắn nhanh...........................3
1.1.2. Các chỉ tiêu cơ lý của vữa và hỗn hợp vữa liên kế t ......................................4
1.1.3. Thực trạng sử dụng vữa liên kế t cường độ cao - đóng rắn nhanh tại Việt
Nam và trên Thế giới .......................................................................................................4
1.2. PHÂN LOẠI VỮ A LIÊN KẾT ................................................................................6
1.2.1. Phân loại theo chấ t kế t dính để chế tạo vữa..................................................6
1.2.2. Phân loại theo phụ gia sử dụng trong vữa ....................................................6
1.2.3. Phân loại theo khối lượng thể tích ................................................................ 7
1.2.4. Phân loại theo cơng dụng ..............................................................................7
1.2.5. Phân loại theo cường độ ...............................................................................7
1.2.6. Phân loa ̣i theo phương pháp thi công ...........................................................7
1.2.7. Phân loa ̣i theo phương pháp sản xuấ t ...........................................................7
1.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 .........................................................................................7
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CẤP PHỐI
VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH ..................................9
2.1. YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA CÁC VẬT LIỆU CHỦ YẾU DÙNG ĐỂ CHẾ
TẠO VỮA LIÊN KẾT ....................................................................................................9
2.1.1. Xi măng.........................................................................................................9
2.1.2. Cát ...............................................................................................................14
2.1.3. Nước............................................................................................................19
2.1.4. Chất phụ gia ................................................................................................ 21
2.1.5. Tro bay ........................................................................................................23
2.2. CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA VỮA LIÊN KẾT ...................................................25
2.2.1. Độ lưu động của hỗn hợp vữa liên kế t ........................................................25
2.2.2. Cường độ chịu lực của vữa liên kế t ............................................................ 25
2.2.3. Tính bám dính của vữa liên kế t ..................................................................26
2.2.4. Tính chống thấm của vữa liên kế t ............................................................... 26
2.2.5. Tính co ngót của vữa liên kế t......................................................................26
2.3. CƠ SỞ TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CẤP PHỐI VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ
CAO - ĐÓNG RẮN NHANH .......................................................................................26
2.3.1. Nguyên tắ c chung .......................................................................................27
2.3.2. Tính tốn, thiết kế cấp phối vữa liên kết ....................................................27
2.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 .......................................................................................40
CHƯƠNG 3. THÍ NGHIỆM CHẾ TẠO VÀ XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ
CỦA VỮA LIÊN KẾT CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH ......................42
3.1. XÁC ĐINH
CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI
̣
VỮA LIÊN KẾT ...........................................................................................................42
3.1.1. Chất kết dính ............................................................................................... 42
3.1.2. Cốt liệu ........................................................................................................44
3.1.3. Tro bay ........................................................................................................45
3.1.4. Nước............................................................................................................47
3.1.5. Phụ gia ........................................................................................................48
3.2. QUY TRÌNH CHẾ TẠO VỮA LIÊN KẾT ........................................................... 48
3.2.1. Chuẩ n bi ̣du ̣ng cu ̣ thí nghiê ̣m ......................................................................48
3.2.2. Quy triǹ h chế tạo vữa liên kết tại phịng thí nghiệm ..................................51
3.2.3. Baõ dưỡng mẫu vữa ....................................................................................54
3.3. XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA VỮA LIÊN KẾT ............................. 54
3.3.1. Xác đinh
̣ độ lưu động..................................................................................54
3.3.2. Xác đinh
̣ cường độ chịu uố n .......................................................................55
3.3.3. Xác đinh
̣ cường độ chịu nén .......................................................................56
3.3.4. Xác đinh
̣ độ co ngót ....................................................................................57
3.4. TỞNG HỢP KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ĐINH
MỘT SỐ CHỈ TIÊU CƠ LÝ
̣
CỦA VỮ A LIÊN KẾT ..................................................................................................58
3.4.1. Đố i với vữa lỏng .........................................................................................58
3.4.2. Đố i với vữa lỏng có cát ...............................................................................64
3.4.3. Đố i với vữa tự lèn .......................................................................................68
3.4.4. Kế t quả đo co ngót của vữa ........................................................................73
3.5. SO SÁNH, ĐÁNH GIÁ VỮA LIÊN KẾT VỚI VỮA XI MĂNG THÔNG
THƯỜNG VÀ CÁC LOẠI VỮA LIÊN KẾT KHÁC ..................................................74
3.5.1. Về nguồn vật liệu chế ta ̣o vữa liên kế t .......................................................74
3.5.2. Về các chỉ tiêu cơ lý của vữa liên kế t .........................................................74
3.5.3. Về giá thành của vữa liên kế t......................................................................75
3.5.4. Về khả năng ứng dụng của vữa liên kế t trong xây dựng ............................ 76
3.5.5. Về tác động môi trường khi sử du ̣ng vữa liên kêt ......................................77
3.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 .......................................................................................77
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................79
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (BẢN SAO)
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỮA LIÊN KẾT
CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐĨNG RẮN NHANH
ỨNG DỤNG TRONG THI CƠNG KẾT CẤU BÊ TÔNG
Ho ̣c viên: Nguyễn Hữu Hâ ̣u
Chuyên ngành: Kỹ thuâ ̣t XDCT DD & CN
Mã số : 60.58.02.08
Khóa: 31
Trường Đa ̣i ho ̣c Bách khoa – ĐHĐN
Tóm tắ t - Ngày nay,viê ̣c sử du ̣ng vữa cường đô ̣ cao, đóng rắ n nhanh để thi công mố i nố i cho
các cấ u kiê ̣n lắ p ghép; cho phầ n thi công trước và sau; sửa chữa, xử lý công triǹ h,…là giải
pháp thi công cầ n thiế t nhằ m rút ngắ n thời gian thi công và giảm giá thành công trình. Hiê ̣n
nay, một số loại vữa liên kế t có thể đáp ứng cơ bản các yêu cầ u của mố i nố i liên kế t, chủ yế u
do các hañ g sản xuấ t hóa chấ t xây dựng có thương hiê ̣u trên thi ̣ trường cung cấ p như: Sika,
Mapei.... Tuy nhiên, các loa ̣i vữa này thường có giá thành cao, đô ̣c quyề n sản xuấ t và cung
cấ p, thời gian đóng rắ n chưa đáp ứng yêu cầ u. Do đó, nghiên cứu, chế ta ̣o loa ̣i vữa liên kế t
cường đô ̣ cao, đóng rắ n nhanh, kế t hơ ̣p sử du ̣ng nguồ n phế thải công nghiê ̣p (tro bay) rẻ tiề n
ta ̣i điạ phương, vừa đáp ứng đươ ̣c nhu cầ u sử du ̣ng, giảm giá thành sản phẩ m, vừa giảm thiể u
ô nhiễm môi trường là hế t sức cầ n thiế t và có ý nghiã thực tiễn. Nghiên cứu này khái quát quy
triǹ h thiế t kế thành phầ n cấ p phố i và chế ta ̣o vữa kế t hơ ̣p với thực nghiê ̣m đố i với 2 loa ̣i vữa
là vữa lỏng và vữa tự lèn. Từ lý thuyế t và kế t quả thực nghiê ̣m, tác giả đã lựa cho ̣n đươ ̣c cấ p
phố i vữa tố i ưu nhấ t, đảm bảo yêu cầ u của đề tài về cường đô ̣ và thời gian đóng rắ n. Các phân
tić h, đánh giá kế t quả đa ̣t đươ ̣c và đưa ra hướng nghiên cứu tiế p theo đã được trình bày chi
tiết trong phần kết luận và kiến nghị.
Từ khóa – Vữa liên kế t; Cường đô ̣ cao; Đóng rắ n nhanh; Vữa lỏng; Vữa tự lèn.
RESEARCH ON PRODUCTION OF
HIGH STRENGTH – RAPID CURING MORTAR
FOR APPLICATION IN CONSTRUCTION OF CONCRETE STRUCTURE
Abstract - Today, the use of high-strength and rapid curing mortar for construction of the
joints in precast structural elements; for pre and post construction; repair and handling of
work, etc. is a required construction solution to reduce performance time and lower work
price. At present, some types of mortar in the market could fundamentally meet the
requirement of joints such as: Sika, Mapei, etc. Such types of mortar, however, are often high
cost, exclusive in production and supply, with unqualified curing time. Therefore, research
and production of high-strength and fast curing mortar, combined using cheap local industrial
waste (ash), not only meeting the demand of use, reducing product price, but also minimizing
environmental pollution, is essential and significant in practice. This research focuses on
investigating 2 types of mortar which are grout and self compacted. From theoretical and
empirical results, the researcher has selected the best mortar proportion, ensuring the
requirements by the research on the strength and curing time. Analysis and evaluations on
attained results and further research are detailed in the conclusion and recommendation.
Key words – Mortar; High-strength; Fast curing; Grout; Self compacted mortar.
DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu
Tên bảng
bảng
Trang
2.1.
Các chỉ tiêu chất lượng của xi măng poóc lăng
9
2.2.
Thành phần hạt của cát
15
2.3.
Hàm lượng các tạp chất trong cát
15
2.4.
Hàm lượng ion Cl- trong cát
15
2.5.
Hàm lượng tối đa cho phép của muối hòa tan, ion
sunfat,
20
Hàm lượng tối đa cho phép của muối hòa tan, ion
2.6.
sunfat, ion cloruavà cặn không tan trong nước dùng để
rửa cốt liệu và bảo dưỡng vữa
20
2.7.
Các yêu cầu về thời gian đông kết của xi măng và
cường độ chịu nén của vữa
21
2.8.
Chỉ tiêu chất lượng tro bay dùng cho bê tông và vữa
xây
24
2.9.
Kế t quả đô ̣ chảy và Rn của vữa lỏng thử nghiê ̣m
N/X=0,32
28
2.10.
Kế t quả đô ̣ chảy và Rn của vữa lỏng thử nghiê ̣m
N/X=0,33
29
2.11.
Kế t quả đô ̣ chảy và Rn của vữa lỏng thử nghiê ̣m
N/X=0,34
31
2.12.
Cấ p phố i chính thức của vữa lỏng (tính cho 1m3 vữa)
33
2.13.
Cấ p phố i vữa lỏng tố i ưu (tính cho 1m3 vữa)
33
2.14.
3
34
2.15.
Cấ p phố i vữa lỏng có 10% cát (tiń h cho 1m vữa)
Các cấ p phố i vữa lỏng có cát (tính cho 1m3 vữa)
34
2.16.
Kế t quả đô ̣ chảy và Rn của vữa tự lèn thử nghiê ̣m
N/B=0,25
35
2.17.
Kế t quả đô ̣ chảy và Rn của vữa tự lèn thử nghiê ̣m
N/B=0,26
36
2.18.
Kế t quả đô ̣ chảy và Rn của vữa tự lèn thử nghiê ̣m
N/B=0,27
38
2.19.
Các cấ p phố i chin
́ h thức của vữa tự lèn (tin
́ h cho 1m3
vữa)
40
Số hiệu
Tên bảng
bảng
2.20.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.
3.9.
Cấ p phố i vữa tự lèn tố i ưu (tiń h cho 1m3 vữa)
Kế t quả thí nghiê ̣m xác định chỉ tiêu cơ lý của xi măng
Sông Gianh – PC50
Kế t quả thí nghiê ̣m xác định chỉ tiêu cơ lý của cát Hòa
Khánh
Thành phầ n ha ̣t của cát
Chỉ tiêu cơ lý của tro bay Nông Sơn
Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu cơ lý của vữa lỏng với
N/X=0,30
Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu cơ lý của vữa lỏng với
N/X=0,31
Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu cơ lý của vữa lỏng với
N/X=0,32
Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu cơ lý của vữa lỏng với
N/X=0,33
Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu cơ lý của vữa lỏng với
N/X=0,34
Trang
40
43
45
45
47
58
59
60
60
61
3.10.
Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu cơ lý của vữa lỏng với
N/X=0,35
61
3.11.
Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu cơ lý của vữa lỏng với
N/X=0,36
62
3.12.
Tổng hợp kế t quả thí nghiê ̣m chỉ tiêu cơ lý của vữa
lỏng
62
3.13.
Cấ p phố i vữa lỏng tố i ưu nhấ t (tính cho 1m3 vữa)
64
3.14.
Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu cơ lý của vữa lỏng có
10% cát
64
3.15.
Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu cơ lý của vữa lỏng có
20% cát
65
3.16.
Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu cơ lý của vữa lỏng có
30% cát
65
3.17.
Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu cơ lý của vữa lỏng có
40% cát
66
3.18.
Tổng hợp kế t quả thí nghiê ̣m chỉ tiêu cơ lý của vữa
66
Số hiệu
Tên bảng
Trang
lỏng có cát
Các cấ p phố i vữa lỏng có cát tố i ưu (tính cho 1m3 vữa)
68
bảng
3.19.
3.20.
3.21.
3.22.
3.23.
Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu cơ lý của vữa tự lèn
N/B=0,24
Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu cơ lý của vữa tự lèn
N/B=0,25
Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu cơ lý của vữa tự lèn
N/B=0,26
Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu cơ lý của vữa tự lèn
N/B=0,27
68
68
69
70
3.24.
Kế t quả thí nghiê ̣m các chỉ tiêu cơ lý của vữa tự lèn
N/B=0,28
70
3.25.
Tổng hợp kết quả thí nghiê ̣m chỉ tiêu cơ lý của vữa tự
lèn
71
2.26.
Cấ p phố i vữa tự lèn tố i ưu (tiń h cho 1m3 vữa)
73
3.27.
Tổng hợp kế t quả đo co ngót của vữa
73
3.28.
Bảng so sánh các chỉ tiêu cơ lý của các loa ̣i vữa
Bảng so sánh giá thành các loa ̣i vữa (Tính cho 1m3
vữa)
74
3.29.
75
DANH MỤC CÁC HÌ NH VẼ , ĐỒ THI ̣
Số hiệu
Tên hình
hình
Trang
1.1.
Mớ i nớ i cơ ̣t với cơ ̣t
4
1.2.
Mớ i nố i cô ̣t với dầ m
4
2.1.
Cố i và cánh trô ̣n
10
2.2.
Khuôn đúc mẫu vữa
10
2.3.
Bay và thanh ga ̣t kim loa ̣i điể n hình
11
2.4.
11
2.5.
Bố trí tải tro ̣ng để thử cường đô ̣ nén
Gá đinh
̣ vi ̣điể n hình cho máy thử cường đơ ̣ nén
2.6.
Các loại hình dáng của khối cốt liệu
16
3.1.
Xi măng Sông Gianh – PC50
42
3.2.
Du ̣ng cu ̣ xác đinh
̣ khố i lươ ̣ng riêng của xi măng
43
3.3.
Kim vicat xác đinh
̣ thời gian đông kế t của xi măng
43
3.4.
Phơi cát trắ ng Hòa Khánh
44
3.5.
Du ̣ng cu ̣ xác đinh
̣ thể tích xố p
Bô ̣ sàng tiêu chuẩ n
44
45
3.8.
Nhà máy nhiê ̣t điê ̣n Nông Sơn
Baĩ và hồ chứa tro bay - Nhà máy nhiê ̣t điê ̣n Nông Sơn
3.9.
Tro bay Nông Sơn lấ y ở baĩ thải
46
3.10.
Tro bay Nông Sơn sau khi sàng
47
3.11.
47
3.12.
Nước máy Đà Nẵng ta ̣i Phòng thí nghiê ̣m
Logo của Công ty Sika Viê ̣t Nam
3.13.
Phu ̣ gia Sika Viscocrete - 8200 và Intraplast Z-HV
48
3.14.
Cân điê ̣n tử
48
3.15.
49
3.17.
Biǹ h đong bằ ng thủy tinh
Thùng trô ̣n vữa
Trô ̣n vữa bằ ng máy trô ̣n
3.18.
Khuôn đúc mẫu bằ ng thép
50
3.19.
53
3.20.
Các tổ mẫu vữa vừa đúc xong
Mẫu vữa sau khi tháo khuôn đúc mẫu
3.21.
Mẫu vữa đươ ̣c ngâm nước sau khi tháo khuôn
54
3.22.
Kiể m tra đô ̣ chảy của vữa lỏng
54
3.23.
Kiể m tra đô ̣ chảy xòe của vữa tự lèn
55
3.6.
3.7.
3.16.
12
44
46
48
49
50
53
Số hiệu
hình
Tên hình
Trang
3.24.
Thiế t bi đo
̣ cường đơ ̣ ́ n, nén của vữa
55
3.25.
Đo cường đô ̣ uố n của vữa
56
3.26.
Đo cường đô ̣ nén của vữa
56
3.27.
Thiế t bi đo
̣ đô ̣ co ngót của vữa
57
3.28
Đúc mẫu đo co ngót của 3 loa ̣i vữa
Đo đô ̣ co ngót của vữa
58
3.29
3.30.
3.31.
Biể u đồ ảnh hưởng của tỉ lệ N/X đến cường độ chịu uố n
và độ chảy của vữa lỏng
Biể u đồ ảnh hưởng của tỉ lệ N/X đến cường độ chịu nén
và độ chảy của vữa lỏng
58
63
63
3.32.
Biể u đồ ảnh hưởng của tỉ lệ % cát đến cường độ chịu uố n
và độ chảy của vữa lỏng có cát
67
3.33.
Biể u đồ ảnh hưởng của tỉ lệ % cát đến cường độ chịu nén
và độ chảy của vữa lỏng có cát
67
3.34.
Biể u đồ ảnh hưởng của tỉ lệ N/B đến cường độ chịu uố n
và độ chảy xòe của vữa tự lèn
71
3.35.
Biể u đồ ảnh hưởng của tỉ lệ N/B đến cường độ chịu nén
và độ chảy xòe của vữa tự lèn
72
3.36.
Biể u đờ đo co ngót của vữa
73
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Liên kế t giữa các phầ n thi công trước và sau trong thi công đổ bê tông cố t thép
toàn khố i, nhấ t là ta ̣i các vi ̣trí khó liên kế t, khó đổ bê tông, khó thực hiê ̣n đầ m nén, đòi
hỏi có mô ̣t loa ̣i vữa liên kế t đáp ứng đươ ̣c yêu cầ u chiụ lực và đảm bảo liên kế t tố t, có
thời gian đóng rắ n nhanh. Trong công tác thi công lắ p ghép cấ u kiê ̣n bê tông cố t thép
đúc sẵn, viê ̣c sử dụng vữa liên kế t làm mối nối cũng giúp đảm bảo khả năng chịu lực
tố t giữa các cấ u kiê ̣n lắ p ghép, đồ ng thời, rút ngắ n thời gian chờ vữa liên kế t đa ̣t cường
đô ̣ để có thể thi công các kế t cấ u khác.
Hiê ̣n nay, một số loại vữa liên kế t có thể đáp ứng cơ bản các yêu cầ u của mố i nố i
liên kế t, chủ yế u do các hañ g sản xuấ t hóa chấ t xây dựng có thương hiê ̣u trên thi ̣
trường cung cấ p như: Sika (vữa Sikagrout 214-11; Sikagrout GP), Mapei (Mapefill
GP), vữa rót của Viện Khoa học Cơng nghệ xây dựng (Victa-Grout; GM-F; AC-Grout)
... Tuy nhiên, các loa ̣i vữa này thường có giá thành cao, đô ̣c quyề n sản xuấ t và cung
cấ p, thời gian đóng rắ n chưa đáp ứng yêu cầ u, cường độ nén trung bình đạt từ 60MPa
đến 70MPa.
Nghiên cứu, chế ta ̣o loa ̣i vữa liên kế t cường đô ̣ cao, đóng rắ n nhanh, bằng cách
sử du ̣ng nguồ n vâ ̣t liê ̣u rẻ tiề n ta ̣i điạ phương, vừa đáp ứng đươ ̣c nhu cầ u sử du ̣ng,
giảm giá thành sản phẩ m, tâ ̣n du ̣ng đươ ̣c nguồ n thải ta ̣i điạ phương như tro bay, xỉ
than, bột gỗ giúp giảm thiể u ô nhiễm môi trường do các nguồ n thải gây ra là hế t sức
cầ n thiế t và có ý nghiã thực tiễn.
Chính vì thế, đề tài “Nghiên cứu chế tạo vữa liên kết cường độ cao - đóng rắn
nhanh ứng dụng trong thi công kết cấu bê tông” là đề tài có ý nghĩa khoa học và
thực tiễn, có tính thời sự, cần được nghiên cứu.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu chế ta ̣o vữa liên kế t cường độ cao - đóng rắn nhanh từ một số loại
vật liệu như xi măng, nước, phu ̣ gia, tro bay, với các tin
́ h năng vươ ̣t trô ̣i sau đây:
+ Đô ̣ chảy tối ưu, dễ thi công;
+ Không bi ̣tách nước, không bi ̣phân tầ ng;
+ Tố c đô ̣ đóng rắ n nhanh, sớm đa ̣t cường đô ̣ yêu cầ u;
+ Đa ̣t cường đô ̣ cao sau khi đóng rắ n (mác trên 60MPa);
+ Đảm bảo đô ̣ liên kế t tố t với bê tông và cố t thép;
+ Không co ngót;
+ Không đô ̣c ha ̣i.
2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Vữa liên kết cường độ cao - đóng rắn nhanh, bao gồ m
hai loa ̣i là vữa lỏng và vữa tự lèn.
Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu chế tạo và xác định mô ̣t số chỉ tiêu cơ lý của
vữa liên kết cường độ cao - đóng rắn nhanh thực hiện trong phịng thí nghiệm.
4. Nội dung nghiên cứu
- Tổ ng quan về vữa liên kế t.
- Nghiên cứu các chỉ tiêu cơ lý của vữa liên kế t; phương pháp xác đinh
̣ các chỉ
tiêu cơ lý của vữa liên kết.
- Tính toán cấ p phố i thành phầ n vữa liên kết.
- Triể n khai đúc mẫu thử nghiê ̣m trên nhiề u cấ p phố i vữa liên kế t và tiế n hành thí
nghiê ̣m xác đinh
̣ các chỉ tiêu cơ lý để tìm ra cấ p phố i vữa tố i ưu nhấ t.
- Đề xuấ t, kiế n nghi.̣
5. Phương pháp nghiên cứu
- Phân tích lý thuyết: Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về vữa liên kết dựa trên các tài
liệu liên quan về vật liệu xây dựng. Từ đó, tính tốn thiế t kế cấp phối vữa liên kết; xác
định các chỉ tiêu cơ lý và tính tốn khả năng chịu lực của vữa liên kết.
- Phương pháp thực nghiệm: Trên cơ sở phân tích lý thuyết, tiến hành chế tạo
vữa liên kết tại phịng thí nghiệm để xác định các chỉ tiêu cơ lý của vữa liên kết.
- So sánh, đánh giá: So sánh vữa liên kết đang nghiên cứu với các loại vữa khác
trên thị trường về chỉ tiêu cơ lý, khả năng ứng dụng, giá thành của vữa liên kết.
6. Cấ u trúc của luận văn
Luận văn gồm các phần sau:
- Mở đầu.
- Chương 1 - Tổ ng quan về vữa liên kế t cường đô ̣ cao – đóng rắ n nhanh.
- Chương 2 - Cơ sở lý thuyế t về tin
́ h toán, thiế t kế cấ p phố i vữa liên kế t cường đô ̣
cao – đóng rắ n nhanh.
- Chương 3 - Thí nghiê ̣m chế ta ̣o và xác đinh
̣ các chỉ tiêu cơ lý của vữa liên kế t
cường đô ̣ cao – đóng rắ n nhanh.
- Kết luận và kiế n nghi.̣
- Tài liê ̣u tham khảo.
- Quyế t đinh
̣ giao đề tài luâ ̣n văn.
3
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ VỮA LIÊN KẾT
CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH
1.1. TỔNG QUAN
1.1.1. Giới thiệu về vữa liên kết cường độ cao - đóng rắn nhanh
Vữa liên kế t cường đô ̣ cao - đóng rắ n nhanh là loa ̣i vữa có cường đô ̣ chiụ nén lớn
hơn hoă ̣c bằ ng 35 MPa và tố c đô ̣ phát triể n cường đô ̣ chiụ nén ở đô ̣ tuổ i 7 ngày lớn
hơn hoă ̣c bằ ng 75% cường đô ̣ chiụ nén ở đô ̣ tuổ i 28 ngày.
Vữa liên kết cường độ cao - đóng rắn nhanh là loại vật liệu với thành phần gồm
chất kết dính (xi măng cường đơ ̣ cao, đóng rắ n nhanh), nước, cốt liệu nhỏ (cát hoă ̣c tro
bay, ...) và phụ gia. Các thành phần này được nhào trộn theo tỷ lệ thích hợp, khi mới
nhào trộn hỗn hợp có tính dẻo gọi là hỗn hợp vữa, sau khi đóng rắn, nó có khả năng
chịu lực và khả năng liên kết giữa các cấu kiện xây dựng, đươ ̣c go ̣i là vữa liên kế t.
Thành phần hỗn hợp vữa liên kế t phải đảm bảo sao cho sau một thời gian rắn chắc,
vữa phải đạt được những tính chất cho trước về cường độ, độ chống thấm, khả năng
din
́ h bám, tính co ngót v.v... Phụ gia có tác dụng cải thiện tính chất của hỗn hợp vữa
và vữa liên kế t như tăng đô ̣ linh đô ̣ng, tăng khả năng phát triể n cường đô ̣ và giảm thời
gian đóng rắ n,.. Trong thành phầ n vữa liên kế t chỉ có cốt liệu nhỏ, do đó, lượng nước
để nhào trộn vữa cần lớn hơn so với bê tông. Mă ̣c dù vữa liên kế t khơng có cốt liệu lớn
so với bê tông nhưng đinh
̣ hướng nghiên cứu là sẽ ta ̣o ra mô ̣t loa ̣i vữa có cường đô ̣ cao
(Mác trên 60MPa), sử du ̣ng trong viê ̣c thi công các mố i nố i liên kế t của các cấ u kiê ̣n
bê tông lắ p ghép, các mố i nố i giữa phầ n thi công trước và sau, đinh
̣ vi ̣ bu lông, ...
Ngoài ra, thời gian đóng rắ n đa ̣t cường đô ̣ yêu cầ u của vữa liên kế t dự kiế n từ 5 ngày
đế n 7 ngày giúp đẩ y nhanh tiế n đô ̣ thi công phầ n tiế p theo và rút ngắ n thời gian thi
công hoàn thành công trình. Mô ̣t số hin
̀ h ảnh minh ho ̣a về các mối nối cần sử du ̣ng vữa
liên kế t cường đô ̣ cao – đóng rắ n nhanh để xử lý như trong các Hình 1.1 và Hình 1.2:
4
Hình 1.1. Mố i nố i cột với cột
Hình 1.2. Mố i nố i cột với dầ m
Trong giới ha ̣n của đề tài, tác giả chỉ nghiên cứu hai loa ̣i vữa liên kế t cường đô ̣
cao – đóng rắ n nhanh, đó là:
Vữa liên kế t dạng lỏng (vữa lỏng):
Thành phầ n bao gồ m xi măng cường đô ̣ cao, nước, phu ̣ gia và cát (nế u có) với đô ̣
chảy cao, có thể rót, phun, bơm đươ ̣c.
Vữa liên kế t tự lèn (vữa tự lèn):
Thành phầ n bao gồ m xi măng cường đô ̣ cao, nước, phu ̣ gia và tro bay. Đây là
loa ̣i vữa có khả năng tự chảy dưới trọng lượng bản thân và tự lấ p đầy hoàn tồn các
khoảng trống trong cốp pha, thậm chí trong cả những nơi dầy đặc cốt thép mà không
cần bất cứ tác động cơ học nào vẫn đảm bảo độ chặt, tính đồng nhất.
1.1.2. Các chỉ tiêu cơ lý của vữa và hỗn hợp vữa liên kế t
- Độ lưu động của hỗn hợp vữa liên kế t.
- Cường độ chịu lực của vữa liên kế t.
- Tính bám dính của vữa liên kế t.
- Tính chống thấm của vữa liên kế t.
- Tính co ngót của vữa liên kế t.
1.1.3. Thực trạng sử dụng vữa liên kế t cường độ cao - đóng rắn nhanh tại
Việt Nam và trên Thế giới
Viê ̣c ra đời và phát triể n của các chấ t phu ̣ gia xây dựng đã thúc đẩ y viê ̣c nghiên
cứu, chế ta ̣o vữa liên kế t cường đô ̣ cao – đóng rắ n nhanh. Phu ̣ gia là những hợp chất
hay hỗn hợp các hợp chất chất vơ cơ, hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp mà
khi cho một lượng nhỏ vào hỗn hợp bê tông hay vữa xi măng sẽ làm thay đổi tính chất
5
công nghệ của bê tông, của vữa, trong đó, có tiń h chấ t đóng rắ n nhanh và phát triể n
cường đô ̣ theo ý muố n.
1.1.3.1. Trên thế giới [17]
Từ những năm cuố i thế kỷ 19, người ta đã bắ t đầ u nghiên cứu, chế ta ̣o chấ t phu ̣
gia dùng cho bê tông. Người ta sử dụng các phụ gia khác nhau để có thể chế tạo ra hỡn
hơ ̣p vữa bê tơng có cường độ đặc biệt cao, đảm bảo tính lưu đô ̣ng và có độ đặc chắ c,
tăng cường khả năng chống thấm và điều chỉnh thời gian ninh kết, đồ ng thời, ha ̣ giá
thành sản phẩ m.
Một bước tiến quan tro ̣ng trong nghiên cứu và sử dụng phụ gia hóa học cho bê
tơng là sự ra đời của phụ gia siêu dẻo - là phụ gia hóa dẻo thế hệ hai, đến nay, có hai
loại phụ gia siêu dẻo (theo ASTM C494 type F & G) được sử dụng phổ biến trên cơ sở
Naphtalen sunphonat foocmandehit (NSF) do Nhật bản tổng hợp đầu tiên năm 1964 và
Melamin foocmanđehit sunfonat (MSF) do Cộng hòa liên bang Đức chế tạo năm 1972.
Từ đó đế n nay, viê ̣c sử dụng phụ gia siêu dẻo kết hợp với xi măng mác cao và cốt liệu
chọn lọc, đã chế tạo ra các loa ̣i vữa chất lượng cao, có cường độ cao, đóng rắ n nhanh
và độ bền đặc chắc, khả năng chố ng thấ m tố t.
Các nước phát triển đi đầu trong việc nghiên cứu, chế tạo và sử dụng phụ gia hoá
học. Trong đó, nước Mỹ đi đầ u trong viê ̣c sử dụng phụ gia hóa dẻo để sản xuất bê tông
hàng loa ̣t cho các công trình xây dựng. Ở Canada, từ năm 1987, dùng phụ gia siêu dẻo
chế tạo bê tông đạt cường độ 80MPa để xây dựng tòa nhà chọc trời ở Toronto, đến
nay, 100% sản lượng bê tơng của nước này có sử dụng phu ̣ gia hóa ho ̣c. Các nước Anh
và Pháp hợp tác xây dựng đường hầm xuyên biển Măng-sơ dùng phụ gia siêu dẻo
DURCIPLAST và HR401 của Sika chế tạo hàng triệu m3 bê tơng có cường độ lớn hơn
60MPa. Ở Pháp, người ta triển khai nhiề u dự án có sử du ̣ng bê tông chất lượng cao
(1986-1990) và đã hình thành một mạng lưới gồm 15 trung tâm chế tạo bê tơng chất
lượng cao trộn sẵn có sử dụng phụ gia siêu sẻo DURCIPLAST trên cơ sở MSF, đạt
cường độ 60-100MPa. Tại Nhật bản, 100% bê tơng có sử dụng phu ̣ gia hóa ho ̣c, lượng
dùng phụ gia các loại ước tính đến 1triệu tấn/năm. Tại Trung Quốc, từ 1980 đã chế tạo
bê tông cường độ từ 50-70MPa từ xi măng Pooclăng thơng dụng, phụ gia hóa dẻo và
Silicafume để thi công các kết cấu chịu lực (cột, dầm) của nhà cao tầng từ 60-216m ở
Bắc Kinh, Thẩm Quyến, Thượng Hải.
1.1.3.2. Ta ̣i Viê ̣t Nam [17]
Ở nước ta, việc nghiên cứu và sử dụng phụ gia hóa học cho bê tơng xây dựng
được thực hiện từ những năm 60 của thế kỷ 20, đánh dấu bằng việc nghiên cứu sử
dụng phụ gia cho cơng trình thủy điện Thác Bà với sự giúp đỡ của Liên Xô cũ.
6
Năm 1977, Viện Khoa ho ̣c kỹ thuâ ̣t Xây dựng nghiên cứu chế tạo phụ gia hóa dẻo
từ dịch kiềm đen của nhà máy giấy, sản phẩm ở dạng bột, dẻo, lỏng với tên thương
phẩm là LHD (K,D,L). Tiếp đó nghiên cứu phụ gia hóa dẻo LK-1 trên cơ sở biến tính
dịch kiềm đen và phụ gia siêu dẻo COSU nhằm nâng cao cường độ và khả năng chống
thấm của bê tông. Các loại phụ gia trên được sử dụng rộng rãi vào các cơng trình xây
dựng.
Từ đó, nhiều đơn vị thuộc nhiều ngành khác nhau đã tiến hành nghiên cứu và cho
ra đời nhiều sản phẩm phu ̣ gia hóa ho ̣c sử dụng rộng rãi cho các cơng trình xây dựng.
Tháng 4/1996, Cơng ty trách nhiệm hữu hạn MBT Việt Nam (Master Builder
Technologies) xin được phép đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất phụ gia bê tơng và
hóa chất xây dựng tại khu Cơng nghiệp Thuận An, tỉnh Bình Dương với 100% vốn
nước ngồi (Thụy Sĩ).
Tháng 6/1996, Công ty TNHH Sika Việt Nam được phép đầu tư nhà máy sản
xuất phụ gia bê tơng và hóa chất xây dựng tại khu Công nghiệp Nhơn Trạch, Đồng Nai
với 100% vốn nước ngồi là 4,7 triệu USD có cơng suất 15.400tấn/năm.
Tiếp đó, nhiều cơng ty khác như GRAGE (My)̃ , Fosroc (Anh), SKW (Đức) và
Mapei (Ý),… đã ào ạt đưa vào thị trường trong nước hàng loạt sản phẩm phụ gia bê tông
dưới nhiều tên thương phẩm khác nhau, tạo nên bộ mặt thị trường hố phẩm sơi động.
Nhiều cơ sở trong nước đã mạnh dạn đầu tư nghiên cứu và đưa ra thị trường
nhiều sản phẩm phụ gia bê tông khác nhau như: PLACC- 02A, Selfill (liên hiệp quang
hoá điện tử) ; BENIT- 1, BENIT- 2, BENIT- 3 (Viện KHKT thuỷ lợi) từ khống sét tự
nhiên; PUZƠLIT, PA (CIENCO 1); LK1, ICT Super (viện KHCNXD) từ dịch kiềm
đen v.v…
Hiê ̣n nay, đa số các hañ g phu ̣ gia có mă ̣t ta ̣i Viê ̣t Nam đề u có sản phẩ m vữa rót
cường đô ̣ cao, đóng rắ n nhanh như hañ g Sika, Mapei, MBT, Grace, Skw, Bestmix,
Bifi, Mova, Vinkems, GM-F của Viện KHCN xây dựng, Saca-G của Viê ̣n Vâ ̣t liê ̣u xây
dựng …
1.2. PHÂN LOẠI VỮ A LIÊN KẾT
1.2.1. Phân loại theo chấ t kế t dính để chế tạo vữa
- Vữa xi măng.
- Vữa vôi.
- Vữa thạch cao.
- Vữa hỗn hợp (xi măng - vôi; xi măng - đất sét).
1.2.2. Phân loại theo phụ gia sử dụng trong vữa
- Vữa liên kế t sử du ̣ng phu ̣ gia Sika (Thu ̣y Sy)̃ .
7
- Vữa liên kế t sử du ̣ng phu ̣ gia Mapei (Ý).
- Vữa liên kế t sử du ̣ng phu ̣ gia MBT (Thu ̣y Sy)̃ .
- Vữa liên kế t sử du ̣ng phu ̣ gia Grace (My)̃ .
- Vữa liên kế t sử du ̣ng phu ̣ gia Fosroc (Anh).
- Vữa liên kế t sử du ̣ng phu ̣ gia SKW (Đức).
1.2.3. Phân loại theo khối lượng thể tích
- Vữa liên kế t nhẹ ρv ≤1500 kg/m3;
- Vữa liên kế t nặng ρv > 1500 kg/m3.
1.2.4. Phân loại theo công dụng
- Vữa liên kế t mố i nố i: Vữa sử du ̣ng để thi công các mố i nố i liên kế t trong xây
dựng, để thi công liên kế t phầ n bê tông cũ và mới.
- Vữa liên kế t sửa chữa: Vữa dùng để sửa chữa các khuyế t tâ ̣t trong quá trình thi
công hoă ̣c các vế t nứt, các vi ̣trí hư hỏng trong quá triǹ h sử du ̣ng công triǹ h.
1.2.5. Phân loại theo cường độ
- Vữa liên kế t M50.
- Vữa liên kế t M60.
- Vữa liên kế t M70.
- Vữa liên kế t M80.
- Vữa liên kế t M90.
1.2.6. Phân loa ̣i theo phương pháp thi công
- Vữa lỏng: Là vữa liên kế t ở da ̣ng lỏng, có đô ̣ linh đô ̣ng đảm bảo có thể bơm,
phun, rót được.
- Vữa tự lèn: Là vữa liên kế t ở da ̣ng sê ̣t, có khả năng tự chảy dưới trọng lượng
bản thân và tự lấ p đầy hoàn toàn các khoảng trống trong cốp pha, thậm chí trong cả
những nơi dầy đặc cốt thép mà không cần bất cứ tác động cơ học nào vẫn đảm bảo độ
chặt, tính đồng nhất.
- Vữa thi cơng bằ ng thủ công: Là vữa liên kế t có các thành phầ n vâ ̣t liê ̣u ở da ̣ng
rời, khi triể n khai thi công thì trô ̣n chúng la ̣i với nhau theo cấ p phố i đã đinh
̣ sẵn ngay
ta ̣i công trường để thành hỗn hơ ̣p vữa, có thể thi công ta ̣i chỗ.
1.2.7. Phân loa ̣i theo phương pháp sản xuấ t
- Vữa khô: Vữa đã đươ ̣c chế ta ̣o và đóng gói sẵn ở da ̣ng khô như xi măng, khi
đưa vào sử du ̣ng, chỉ cầ n trô ̣n với nước ta ̣o thành hỗn hơ ̣p vữa để thi công đươ ̣c.
1.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Qua nô ̣i dung triǹ h bày tổ ng quan về vữa liên kế t cường đô ̣ cao - đóng rắ n nhanh
8
nêu trên, có thể nhận thấ y rằ ng, viê ̣c nghiên cứu, chế ta ̣o vữa liên kế t là rấ t cầ n thiế t
cho viê ̣c thi công xây dựng công trin
̀ h, bằ ng cách cải thiê ̣n các chỉ tiêu cơ lý so với
mô ̣t số loa ̣i vữa tương tự trên thi ̣ trường như cường đô ̣, đô ̣ chảy và thời gian đóng rắ n,
vữa liên kế t giúp tăng cường chấ t lươ ̣ng và tiế n đô ̣ xây dựng công triǹ h, vừa rút ngắ n
thời gian hoàn thành dự án đầ u tư xây dựng, vừa giải quyế t tố t vấ n đề môi trường.
Ngoài ra, viê ̣c tâ ̣n du ̣ng phế thải điạ phương trong chế ta ̣o vữa liên kế t có khả năng làm
giảm giá thành công trình và tăng năng suấ t lao đô ̣ng.
Chiń h vì vâ ̣y, mu ̣c tiêu của đề tài là nghiên cứu chế ta ̣o vữa liên kế t cường độ cao
- đóng rắn với các tính năng vươ ̣t trô ̣i so với mô ̣t số loa ̣i vữa tương tự trên thi ̣ trường
hiê ̣n nay, trong đó cường độ chịu nén đạt trên 60MPa. Đồ ng thời, tin
́ h toán giá thành
của sản phẩ m vữa liên kế t để đánh giá khả năng ứng du ̣ng của nó vào thực tế thi công
công trình. Để thực hiê ̣n tố t mu ̣c tiêu này, đòi hỏi phải nghiên cứu, đề xuấ t cơ sở lý
thuyế t tính toán, thiế t kế thành phầ n cấ p phố i vữa liên kế t, và xây dựng quy trình chế
ta ̣o, thử nghiê ̣m để tìm ra cấ p phố i vữa liên kế t tố i ưu nhấ t, đảm bảo khả năng ứng
du ̣ng vào thực tế và hơ ̣p lý về giá thành sản phẩ m.
9
CHƯƠNG 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CẤP PHỐI VỮA LIÊN KẾT
CƯỜNG ĐỘ CAO - ĐÓNG RẮN NHANH
2.1. YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA CÁC VẬT LIỆU CHỦ YẾU DÙNG ĐỂ CHẾ
TẠO VỮA LIÊN KẾT
2.1.1. Xi măng
Sử du ̣ng xi măng poóc lăng (PC)
2.1.1.1. Yêu cầu kỹ thuật: Áp dụng tiêu chuẩn TCVN 2682:2009
Các chỉ tiêu chất lượng của xi măng poóc lăng được quy định trong Bảng 2.1
dưới đây.
Bảng 2.1. Các chỉ tiêu chất lượng của xi măng pc lăng
Tên chỉ tiêu
1. Cường độ nén, MPa, khơng nhỏ hơn:
- 3 ngày ± 45 min
- 28 ngày ± 8 h
2. Thời gian đông kết, phút
- Bắt đầu, không nhỏ hơn
- Kết thúc, không lớn hơn
3. Độ nghiền mịn, xác định theo:
- Phần còn lại trên sàng lỗ 0,09 mm, %, không lớn hơn
- Bề mặt riêng, phương pháp Blaine, cm2/g, khơng nhỏ hơn
4. Độ ổn định thể tích, xác định theo phương pháp Le
Chatelier, mm, không lớn hơn
5. Hàm lượng anhydric sunphuric (SO3), %, không lớn hơn
Mức
PC30 PC40 PC50
16
30
21
40
25
50
45
375
10
2 800
10
3,5
6. Hàm lượng magie oxit (MgO), %, không lớn hơn
5,0
7. Hàm lượng mất khi nung (MKN), %, không lớn hơn
3,0
8. Hàm lượng cặn không tan (CKT), %, không lớn hơn
1,5
9. Hàm lượng kiềm quy đổi1) (Na2Oqđ)2), %, không lớn hơn
0,6
CHÚ THÍCH:
1)
Quy định đối với xi măng pc lăng khi sử dụng với cốt liệu có khả năng xảy ra
phản ứng kiềm-silic.
2)
Hàm lượng kiềm quy đổi (Na2Oqđ) tính theo cơng thức: %Na2Oqđ = %Na2O +
0,658 %K2O.
10
2.1.1.2. Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý của xi măng
* Du ̣ng cu ̣ thí nghiêm
̣
- Máy trộn, bao gồm các bộ phận cơ bản sau:
a) Một cối trộn bằng thép khơng gỉ, có dung tích 5 lít, có hình dạng và kích
thước điển hình thể hiện trên Hình 2.1.
b) Một cánh trộn bằng thép khơng gỉ có hình dạng, kích thước và dung sai điển
hình thể hiện trên Hình 2.1.
Hình 2.1. Cớ i và cánh trợn
1. Cố i trộn 2. Cánh trộn
- Khuôn
+ Khuôn gồm ba ngăn nằm ngang sao cho ba mẫu thử hình lăng trụ có tiết diện
ngang 40 mm x 40 mm và dài 160 mm có thể được chuẩn bị cùng một lúc.
Hình 2.2. Khuôn đúc mẫu vữa
a: Hướng thao tác chuyể n đợng cưa để gạt vữa thừa
Kích thước bên trong và dung sai của mỗi ngăn khuôn như sau:
11
+ Chiều dài
: (160± 1) mm.
+ Chiều rộng
+ Chiều sâu
: (40,0± 0,2) mm.
: (40,1± 0,1) mm.
- Để rải và gạt bớt vữa thừa cần có hai bay và một thanh gạt kim loại cạnh thẳng
sắc có hình dạng được thể hiện trên Hình 2.3.
Bay lớn
Bay nhỏ
Thanh ga ̣t
Hình 2.3. Bay và thanh gạt kim loại điể n hình
- Dụng cụ thử cường độ uốn, có khả năng tạo ra tải trọng đến 10 kN với độ
chính xác ± 1,0 % của tải trọng được ghi nằm ở khoảng bốn phần năm phía trên của
dải đo đang dùng, ở tốc độ tăng tải (50± 10) N/s.
Dụng cụ phải được cấp cùng với một bộ gá uốn gồm hai gối tựa dạng con lăn
làm bằng thép đường kính (10,0± 0,5) mm, đặt cách nhau (100,0± 0,5) mm và một con
lăn chịu tải thứ ba bằng thép có cùng đường kính, được đặt chính giữa hai con lăn kia.
Chiều dài các con lăn khoảng từ 45 mm đến 50 mm. Bố trí tải trọng để thử cường độ
uốn được thể hiện trên Hình 2.4.
Hình 2.4. Bố trí tải trọng để thử cường độ nén
12
- Máy thử cường độ nén, để xác định cường độ nén phải có khả năng thích hợp
cho thử nghiệm, với độ chính xác ± 1,0 % của tải trọng được ghi nằm ở khoảng bốn
phần năm phía trên của dải đo đang dùng khi đã được kiểm định phù hợp với ISO
7500 – 1.
Trường hợp máy thử khơng có gối cầu, hoặc gối cầu bị kẹt hay đường kính gối
cầu lớn hơn 120 mm thì sử dụng một gá định vị đươ ̣c nêu ở bên dưới.
- Gá định vị cho máy thử cường độ nén, được đặt giữa các tấm ép của máy để
truyền tải từ máy sang bề mặt nén của mẫu thử (xem Hình 2.5).
Gá định vị có một tấm ép dưới và nó có thể được gắn với tấm ép dưới của máy.
Tấm ép trên của gá định vị nhận tải từ tấm ép trên của máy qua một gối cầu trung gian.
Gối này là một phần của tồn bộ cơ cấu và có thể trượt theo chiều thẳng đứng mà
không gây ma sát đáng kể trong gá định vị theo hướng chuyển động của nó. Gá định vị
phải được giữ sạch sẽ và gối cầu phải quay được dễ dàng sao cho tấm ép khớp với
hình dạng mẫu thử và sau đó được cố định trong suốt thời gian thử. Khi sử dụng gá
định vị phải tuân theo các yêu cầu được nêu ở trên.
Hình 2.5. Gá đi ̣nh vi ̣ điể n hình cho máy thử cường độ nén
1. Gố i cầ u của máy
2. Tấ m ép trên của máy
3. Lò xo trả về
4. Vòng bi
5. Cơ cấ u trượt thẳ ng đứng
6. Gố i cầ u của gá định vị
7. Tấm ép trên của gá định vị
8. Gá định vị
9. Mẫu thử
10. Tấ m ép dưới của gá định vị
11. Tấ m ép dưới của máy
- Cân, có khả năng cân với độ chính xác đến ± 1 g.
- Dụng cụ đo thời gian, có khả năng đo với độ chính xác đến ± 1 s.
* Xác định cường độ uố n, nén
- Phương pháp thí nghiêm:
̣ Áp dụng theo TCVN 6016:2011.
- Tiến hành thí nghiệm
