Luận văn thạc sĩ nghiên cứu tận dụng phế liệu gạch ceramic để chế tạo bê tông

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHẠM VIẾT HẢI

NGHIÊN CỨU TẬN DỤNG PHẾ LIỆU
GẠCH CERAMIC ĐỂ CHẾ TẠO BÊ TƠNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

Đà Nẵng - Năm 2019


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHẠM VIẾT HẢI

NGHIÊN CỨU TẬN DỤNG PHẾ LIỆU
GẠCH CERAMIC ĐỂ CHẾ TẠO BÊ TƠNG

Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình DD&CN
MÃ SỐ: 858.02.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: TS. LÊ KHÁNH TOÀN

Đà Nẵng - Năm 2019

ii
NGHIÊN CỨU TẬN DỤNG PHẾ LIỆU GẠCH CERAMIC ĐỂ CHẾ TẠO BÊ TÔNG
Học viên: PHẠM VIẾT HẢI; Chuyên ngành: Kỹ thuật XD cơng trình DD & CN
Mã số: 60.58.02.08; Khóa: K32, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN
Tóm tắt - Hiện nay bê tông là loại vật liệu được sử dụng rộng rãi trong các cơng trình
xây dựng trên thế giới. Các tính chất cơ lí của bê tơng phụ thuộc chủ yếu vào thành phần cấp
phối, loại vật liệu sử dụng, hàm lượng xi măng, hàm lượng nước… Đề tài “Nghiên cứu tận
dụng phế liệu từ sản xuất gạch ceramic để chế tạo bê tông” được thực hiện nhằm nghiên cứu
ảnh hưởng của tỉ lệ cốt liệu nhỏ tái chế từ phế phẩm gạch ceramic thay thế đá dăm đến sự phát
triển cường độ chịu nén của bê tông. Các mẫu thí nghiệm được chuẩn bị với tỉ lệ cấp phối là
xi măng, cát, đá, nước trong đó đá dăm được thay thế bằng cốt liệu nhỏ tái chế từ phế phẩm
gạch ceramic ở các tỉ lệ là 10%, 15% và 20%. Thí nghiệm được thực hiện trên các nhóm mẫu có
kích thước là 150×150×150 mm. Tất cả các mẫu được dưỡng hộ trong mơi trường nước.
Kết quả thí nghiệm cho thấy việc thay thế đá dăm bằng đá tái chế từ phế phẩm gạch
ceramic để chế tạo bê tông làm ảnh hưởng đến cường độ chịu nén của bê tông, việc thay thế
này vẫn chưa đảm bảo cường độ chịu nén tiêu chuẩn của bê tông B25 (M350) nhưng vẫn đạt
kết quả trên 90% so với cấp phối chuẩn sử dụng đá dăm. Khi lượng đá tái chế thay thế tăng
dần ở các cấp phối thì cường độ chịu nén của bê tông giảm dần từ lúc 3 – 7 ngày tuổi và
phát triển tương đối đều ở giai đoạn 7-14 ngày tuối, nhưng sau 14 ngày tuối thì cường độ
giảm xuống rõ rệt so với cấp phối tiêu chuẩn. Nằm trong giới hạn nghiên cứu của luận văn,
tác giả đề xuất có thể thay thế đá dăm bằng phế phẩm gạch ceramic đối với các loại bê tông
thông thường như bê tông boocdya, bê tông sân nền ở các tỉ lệ 10% và 15%.
Từ khóa - Cốt liệu tái chế, gạch ceramic, vật liệu tái chế, bê tông, cường độ chịu nén.

RESEARCH ON USING THE WASTE FROM CERAMIC TILE TO PRODUCT
CONCRETE
Abstract - Currently, concrete is a widely used material in construction works in the

world. The mechanical properties of concrete depends mainly on the composition, type of
material used, cement content, water content, etc. The research "Utilization of waste from
ceramic tile to product concrete" was conducted to study the effect of the percentage of ceramic
tiles replacing macadam to the development of compressive strength of concrete. Experimental
samples were prepared with cement, sand, stone, water, in which macadam was replaced with
ceramic tiles at the rates of 10%, 15% and 20%. The experiment was carried out on samples of
150×150×150 mm. All samples were soaked in a water environment to be curing.
Experimental results show that the replacement of recycled stone macadam from
ceramic tile products to manufacture concrete affects the compressive strength of concrete, this
replacement does not guarantee the compressive strength. Standard of concrete B25 (M350) but
still achieved results over 90% compared to standard grade. When the amount of recycled stone
increases gradually in aggregate levels, the compressive strength of concrete decreases gradually
from 3 - 7 days of age and develops relatively well in the period of 7-14 days, but after 14 days
of maturity. The intensity decreases markedly compared to the standard mix. Within the research
limit of the author's thesis, it is proposed to replace rubble with ceramic tiles for common
concrete such as boocdya concrete, masonry concrete at the rate of 10% and 15%.
Key words - Waste aggregate, ceramic, waste material, concrete, compressive
strength.


iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN.............................................................................................................................. i
TÓM TẮT........................................................................................................................................... ii
MỤC LỤC......................................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................................................. v
DANH MỤC CÁC HÌNH............................................................................................................ vii
MỞ ĐẦU.............................................................................................................................................. 1
1. Lý do chọn đề tài................................................................................................................... 1
2. Mục tiêu của đề tài............................................................................................................... 2

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu..................................................................................... 2
4. Phương pháp nghiên cứu..................................................................................................... 2
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài........................................................................ 2
6. Nội dung của luận văn......................................................................................................... 3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG VÀ CÁC THÀNH PHẦN VẬT
LIỆU TRONG CẤP PHỐI BÊ TÔNG...................................................................................... 4
1.1. Tổng quan về bê tông và các thành phần vật liệu cấp phối bê tông............................... 4
1.1.1. Định nghĩa và phân loại bê tông................................................................................. 4
1.1.2. Các thành phần cấp phối chế tạo bê tông................................................................. 5
1.1.3. Mác và cấp bền bê tông................................................................................................ 6
1.1.4. Các tính chất đặc trưng của bê tơng.......................................................................... 8
1.1.5. Sự hình thành và phát triển cường độ bê tông theo thời gian........................... 12
1.1.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành và phát triển cường độ
cũng như các tính chất cơ lý của bê tông.................................................................................... 13
1.2. Sản phẩm gạch ceramic và nghiên cứu ứng dụng phế phẩm gạch ceramic sản
xuất vật liệu xây dựng..................................................................................................................... 14
1.2.1. Phân loại gạch ceramic............................................................................................... 15
1.2.2. Quy trình sản xuất gạch ceramic.............................................................................. 16
1.2.3. Đặc điểm phế phẩm gạch ceramic........................................................................... 17
1.2.4. Ảnh hưởng của phế thải gạch ceramic tới môi trường........................................ 18
1.2.5. Tổng quan về nghiên cứu sử dụng phế phẩm gạch ceramic trong sản
xuất vật liệu xây dựng..................................................................................................................... 18
1.3. Kết luận chương....................................................................................................................... 21
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA
BÊ TÔNG VÀ CÁC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI............................................................... 23
2.1. Các chỉ tiêu cơ lý của các thành phần cấp phốı bê tông.................................................. 23
2.1.1. Cát (cốt liệu nhỏ)......................................................................................................... 23
2.1.2. Đá dăm (Cốt liệu lớn)................................................................................................. 24
2.1.3. Xi măng.......................................................................................................................... 25

iv
2.1.4. Nước............................................................................................................................... 26
2.1.5. Phế thải gạch ceramic................................................................................................. 26
2.2. Phương pháp xác định cường độ chịu nén của bê tông................................................... 27
2.2.1. Phương pháp xác định cường độ bê tông............................................................... 27
2.3. Phương pháp xác định thời gian đông kết.......................................................................... 28
2.3.1. Cường độ kháng xuyên.............................................................................................. 28
2.3.2. Thời gian bắt đầu đông kết của hỗn hợp bê tông................................................. 29
2.3.3. Thời gian kết thúc đông kết của hỗn hợp bê tơng................................................ 29
2.3.4. Ngun tắc thí nghiệm............................................................................................... 29
2.3.5. Thiết bị, dụng cụ.......................................................................................................... 29
2.3.6. Cách tiến hành.............................................................................................................. 30
2.3.7. Biểu thị kết quả............................................................................................................ 31
2.4. Phương pháp xác định độ sụt bê tông.................................................................................. 32
2.5. Kết luận chương....................................................................................................................... 33
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA
BÊ TÔNG SỬ DỤNG CỐT LIỆU TÁI CHẾ TỪ PHẾ PHẨM GẠCH
CERAMIC THAY THẾ ĐÁ DĂM........................................................................................... 34
3.1. Mục tiêu thí nghiệm................................................................................................................. 34
3.2. Kết quả xác định các chỉ tiêu cơ lý của các thành phần cấp phối................................. 34
3.2.1. Cát................................................................................................................................... 34
3.2.2. Đá dăm........................................................................................................................... 35
3.2.3. Xi măng.......................................................................................................................... 37
3.2.4. Nước............................................................................................................................... 38
3.2.5. Cốt liệu tái chế từ phế phẩm gạch ceramic............................................................ 38
3.3. Cấp phối cho bê tơng............................................................................................................... 40
3.4. Thí nghıệm và kết quả nén mẫu............................................................................................ 41
3.4.1. Thí nghiệm nén mẫu................................................................................................... 41
3.4.2. Kết quả thí nghiệm mẫu theo cường độ chịu nén................................................ 41

3.4.3. Bình luận kết quả thí nghiệm xác định cường độ chịu nén của bê tông.........47
3.5. Xác định thời gian đông kết của vữa bê tơng.................................................................... 48
3.5.1. Kết quả thí nghiệm...................................................................................................... 48
3.5.2. Bình luận kết quả thí nghiệm xác định thời gian đơng kết................................ 52
3.6. Kết luận chương....................................................................................................................... 52
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................................... 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao)


v
DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu

T

bảng
1.1.
2.1.

Bảng quy đổi mác bê tông (M
Thành phần hạt của cát

2.2.
2.3.
2.4.

Hàm lượng ion Cl trong cát
Thành phần hạt của cốt liệu l

Mác của đá dăm từ đá thiên

2.5.
2.6.

Yêu cầu về độ nén dập đối vớ
Các chỉ tiêu chất lượng của x

2.7.

2.8.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.
3.9.
3.10.
3.11.
3.12.
3.13.

-

Hàm lượng tối đa cho phép c
clorua và cặn khơng tan trong
dưỡng bê tơng

Hệ số tính đổi kết quả thử né
khác viên chuẩn về cường độ
150×150×150 mm
Kết quả thí nghiệm các chỉ ti
Kết quả thí nghiệm thành phầ
Kết quả thí nghiệm các chỉ ti
Kết quả thí nghiệm thành phầ

Kết quả thí nghiệm các chỉ ti
PCB40

Kết quả thí nghiệm cường độ
PCB40

Kết quả thí nghiệm các chỉ ti

gạch ceramic
Kết quả thí nghiệm thành phầ
ceramic
Bảng so sánh các chỉ tiêu cơ
ceramic

Thành phần cấp phối chuẩn c
Thành phần cấp phối cho mộ

6-8 cm
Kết quả nén các mẫu ban đầu
Kết quả nén các mẫu, CP1 th

3.14.

tái chế
Kết quả nén các mẫu, CP2 th


vi
Số hiệu

T

bảng

3.15.
3.16.
3.17.

tái chế
Kết quả nén các mẫu, CP3 th

tái chế
Tổng hợp kết quả cường độ c
Bảng so sánh tỉ lệ phần trăm
tuổi

3.18.
3.19.

Kết quả thí nghiệm thời gian
Thời gian đơng kết của cấp p

3.20.
3.21.
3.22.
3.23.
3.24.

Kết quả thí nghiệm thời gian
Thời gian đơng kết của cấp p
Kết quả thí nghiệm thời gian
Thời gian đơng kết của cấp p
Kết quả thí nghiệm thời gian

3.25.
3.26.

Thời gian đông kết của cấp p
Tổng hợp kết quả xác định th


DANH
Số hiệu
hình
1.1.

Sự phá hoại mẫu thử kh

1.2.

Sơ đồ thiết bị xác định

1.3.

Biểu đồ sự phát triển cư

1.4.

Các sản phẩm gạch cer

1.5.

Phế phẩm của quá trình

1.6.

Dây chuyền nghiền phế
tại Hà Nội

3.1.

Biểu đồ thành phần hạt

3.2.

Biểu đồ thành phần hạt

3.3.

Cốt liệu tái chế từ gạch

3.4.

Biểu đồ thành phần hạt
ceramic

3.5.

Biểu đồ kết quả nén mẫ

3.6.

Biểu đồ kết quả nén mẫ

3.7.

Biểu đồ kết quả nén mẫ

3.8.

Biểu đồ kết quả nén mẫ

3.9.

Sự phát triển cường độ

3.10.

Biểu đồ so sánh cường

phối CP1,CP2,CP3 với

3.11.

Biểu đồ thời gian đông

3.12.

Biểu đồ thời gian đông

3.13.

Biểu đồ thời gian đông

3.14.

Biểu đồ thời gian đông


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hiện nay, bê tông vẫn là loại vật liệu phổ biến cho các công trình từ thấp tầng đến
cao tầng trên tồn thế giới. Thành phần chính của hỗn hợp bê tơng bao gồm: cốt liệu lớn
(đá dăm, sỏi), cốt liệu nhỏ (cát tự nhiên, cát xay) và chất kết dính (xi măng), ngồi ra
cịn có nước, phụ gia... Bên cạnh vai trị quan trọng của chất kết dính, cường độ của cốt
liệu, tỉ lệ phối trộn và quy trình chế tạo là những yếu tố then chốt quyết định cường độ
của bê tông. Các thành phần chính của bê tơng chủ yếu được khai thác trực tiếp từ tự
nhiên, chất lượng phụ thuộc nhiều vào chất lượng vốn có trong tự nhiên. Nguồn tài
nguyên thiên nhiên không phải là vô tận, đang dần cạn kiệt không đủ đáp ứng nhu cầu

phát triển xã hội.
Hiện nay, quá trình sản xuất của các nhà máy sản xuất gạch men gốm sứ, vì nhiều
lí do khác nhau, sinh ra một lượng phế phẩm lớn, một phần của lượng phế phẩm được
tái sử dụng, một phần lớn bị thải ra môi trường, chủ yếu được xử lý bằng cách chôn lấp.
Nhưng khác với hầu hết các chất thải rắn, phế phẩm gạch men, gốm sứ rất trơ với mơi
trường, thời gian phân hủy của chúng có thể tới hàng triệu năm. Do vậy, loại phế thải
này chiếm diện tích đất rất lớn, ảnh hưởng đến mơi trường. Theo khảo sát đánh giá, chỉ
riêng Công ty Cổ phần Gạch men Anh Em DIC, tại huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam
2

với sản lượng mỗi năm là 5 triệu m gạch ceramic thì tỉ lệ phế liệu từ sản phẩm không
2

3

thể sử dụng lên đến 2%, tương đương với khoảng 100.000 m , khoảng 1000 m phế liệu.
Đây thực sự là nguồn chất thải rắn rất lớn nếu kể đến hàng chục công ty, nhà máy sản
xuất gạch men trên địa bàn các tỉnh miền Trung, đặc biệt là
ở Quảng Nam và Đà Nẵng. Đây cũng là vấn đề đau đầu đối với chính các đơn vị sản
xuất và cơ quan quản lí nhà nước về mơi trường: làm cách nào để xử lí hay sử dụng hiệu
quả nguồn phế phẩm này.

Phế phẩm gạch ceramic từ nhà máy sản xuất


2
Gạch ceramic dùng để ốp, lát là sản phẩm có nguồn gốc từ hỗn hợp đất sét, cát,
và các chất liệu tự nhiên khác… sau khi xử lý đúng quy trình và nung thành phẩm thì có
độ cứng và độ bền rất cao. Loại phế phẩm của gạch sau khi được gia cơng để có kích
thước tương tự đá 1×2 cm, là thành phần cốt liệu lớn để sản xuất bê tơng, nên có thể tái

sử dụng để thay thế hoàn toàn hoặc một phần đá dăm trong chế tạo bê tông và rất nhiều
những ứng dụng khác trong lĩnh vực xây dựng.
Đề tài “Nghiên cứu tận dụng phế liệu từ sản xuất gạch ceramic để chế tạo bê
tông” sẽ tiến hành các thí nghiệm nhằm xác định cường độ chịu nén và một số tính chất
cơ lí của bê tông được sản xuất từ các thành phần cấp phối theo quy định, thay thế cốt
liệu lớn (đá dăm 1×2 cm) bằng cốt liệu tái chế từ phế phẩm của sản phẩm gạch ceramic
có kích thước, thành phần hạt tương tự đá dăm nhằm đánh giá khả năng sử dụng loại vật
liệu tái chế này để sản xuất bê tông. Đề tài kỳ vọng mở ra hướng nghiên cứu trong việc
sử dụng cốt liệu tái chế từ phế phẩm gạch ceramic để sản xuất bê tông thay thế cho đá
dăm đang dần khan hiếm và hạn chế khai thác, giúp bảo vệ mơi trường. Do đó, đề tài có
ý nghĩa khoa học và thực tiễn, có tính thời sự cao.
2. Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu sự phát triển cường độ chịu nén và một số tính chất cơ lý của bê tông
sử dụng cốt liệu tái chế từ phế phẩm gạch ceramic thay thế cốt liệu lớn (đá dăm) theo
những tỷ lệ nhất định.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Bê tông sử dụng cốt liệu tái chế từ phế phẩm gạch
ceramic thay thế cốt liệu lớn (đá dăm).
Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu với bê tông cấp bền B25, sử dụng cốt liệu tái
chế từ phế phẩm gạch ceramic của nhà máy Gạch men Anh Em DIC (Quảng Nam) thay
thế đá dăm theo các tỷ lệ 10%, 15%, 20% trong thành phần cấp phối. Nghiên cứu thực
hiện trong các điều kiện của phịng thí nghiệm.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lí thuyết.
- Khảo sát thực nghiệm.
- Tổng hợp, phân tích rút ra kết luận.

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học: Đánh giá ảnh hưởng của tỉ lệ thay thế cốt liệu lớn trong bê

tông bằng cốt liệu tái chế từ phế phẩm gạch ceramic đến các tính chất cơ lý quan trọng
của bê tơng. Mở ra hướng nghiên cứu mới trong sản xuất vật liệu xây dựng.


3
- Ý nghĩa thực tiễn: Tận dụng nguồn phế phẩm gạch ceramic với trữ lượng lớn

chưa được khai thác và sử dụng hiệu quả để sản xuất bê tông; giảm tác động có hại của
loại chất thải rắn này đến môi trường.
6. Nội dung của luận văn
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan về bê tông và các thành phần vật liệu trong cấp phối bê
tông
Chương 2: Cơ sở khoa học xác định các chỉ tiêu cơ lí của bê tơng và các thành
phần cấp phối
Chương 3: Thực nghiệm xác định một số chỉ tiêu cơ lý của bê tông sử dụng cốt
liệu tái chế từ phế phẩm gạch ceramic thay thế đá dăm
Kết luận và kiến nghị


4

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG VÀ CÁC THÀNH PHẦN VẬT LIỆU
TRONG CẤP PHỐI BÊ TÔNG
1.1. Tổng quan về bê tông và các thành phần vật liệu cấp phối bê tông
1.1.1. Định nghĩa và phân loại bê tông
Bê tông là một loại vật liệu đá nhân tạo được hình thành sau q trình đóng rắn
của hỗn hợp vữa bê tơng, được chế tạo từ các vật liệu rời, chất kết dính, nước và phụ gia
(nếu có). Vật liệu rời gồm 2 loại: cốt liệu nhỏ (cát tự nhiên, cát nhân tạo) và cốt liệu lớn

(đá dăm, sỏi...). Chất kết dính là xi măng được phối trộn cùng với nước và các vật liệu
rời theo những tỉ lệ nhất định. Phụ gia có thể được sử dụng trong thành phần cấp phối
nhằm cải thiện một số chỉ tiêu cơ lý của bê tơng trong lúc thi cơng, trong q trình đóng
rắn và q trình sử dụng về sau. Có nhiều loại phụ gia như: phụ gia giúp tăng độ dẻo, độ
linh động của hỗn hợp vữa bê tông; phụ gia kéo dài thời gian ninh kết ban đầu của bê
tông; phụ gia giúp tăng nhanh tốc độ phát triển cường độ của bê tông trong thời gian
đầu; phụ gia chống thấm…
Hỗn hợp vữa bê tơng, trong q trình hình thành và phát triển cường độ, hồ xi
măng gắn kết các hạt cốt liệu thành một khối tương đối đồng nhất và được gọi là bê
tông. Hỗn hợp nguyên liệu mới nhào trộn gọi là hỗn hợp bê tông hay bê tông tươi; hỗn
hợp bê tông sau khi đông cứng, rắn chắc, chuyển sang trạng thái đá được gọi là bê tông.
Yêu cầu cơ bản của bê tông là cường độ, đặc biệt là cường độ chịu nén ở tuổi quy định
và đạt được các yêu cầu khác nhau tùy theo mục đích: khả năng chống thấm, ổn định
với mơi trường và độ tin cậy khi khai thác, giá thành không quá đắt [1].
Theo [1], người ta phân loại bê tông theo các cách khác nhau tùy theo đặc điểm
cấu tạo hay sử dụng. Dưới đây là một số cách phân loại bê tông khá phổ biến:
- Phân loại theo cấu trúc: bê tơng đặc chắc, bê tơng có lỗ rỗng, bê tông tổ ong,

bê tông xốp.
3

- Phân loại theo trọng lượng riêng: bê tơng nặng (γ = 2200 ÷ 2500 kG/m ); bê
3

3

tông đặc biệt nặng (γ > 2500 kG/m ); bê tơng nặng cốt liệu bé (γ = 1800 ÷ 2200 kG/m );
3
3
bê tông nhẹ (γ < 1800 kG/m ); bê tông siêu nhẹ (γ ≤ 600 kG/m ).

- Phân loại theo chất kết dính: bê tơng xi măng, bê tông nhựa, bê tông chất dẻo,
bê tông thạch cao, bê tông xỉ, bê tông sillicat.
- Phân loại theo phạm vi sử dụng: bê tông làm kết cấu chịu lực, bê tơng chịu

nóng, bê tơng cách nhiệt, bê tơng chống xâm thực...
- Phân loại theo thành phần hạt: bê tông thông thường, bê tông cốt liệu bé, bê


5
tông chèn đá hộc…
- Phân loại theo cường độ chịu nén: bê tơng truyền thống có cường độ từ 15 đến

20 MPa. Bê tơng thường có cường độ nén từ 20 đến 50 MPa, bê tơng cường độ cao có
cường độ nén từ 50 đến 200 MPa.
1.1.2. Các thành phần cấp phối chế tạo bê tông
Theo [1], các thành phần cấp phối chế tạo bê tông gồm:
1.1.2.1. Cốt liệu lớn
Cốt liệu lớn là hỗn hợp đá dăm hoặc sỏi có kích thước từ 5 mm đến 70 mm. Cấu
tạo đá (sỏi) là một tổ hợp có quy luật của các loại khống vật, có thể là một thể địa chất
có lịch sử hình thành riêng biệt. Chúng được khai thác từ tự nhiên bằng nhiều phương
pháp như: khai thác trực tiếp từ sơng, suối (đối với sỏi) và nổ mìn, nghiền, đập từ các
mỏ đá (đối với đá dăm).
Đặc điểm đặc trưng loại cốt liệu này là có cường độ chịu nén cao và bền vững
trong môi trường. Loại cốt liệu này có giá thành thấp và dễ dàng tìm thấy ở nhiều địa
phương.
1.1.2.2. Cốt liệu nhỏ
Cốt liệu nhỏ là cát có kích thước hạt từ 0,14 mm đến 5 mm. Thành phần phổ biến
nhất của cát tại các sông, suối là silica (điơxít silic hay SiO 2), thường ở dạng thạch anh.
Cát được hình thành do quá trình bào mòn, hoặc vỡ vụn của đá trong tự nhiên.
Đặc điểm đặc trưng loại cốt liệu này là chất với độ trơ về mặt hóa học cũng như

có độ cứng đáng kể, nên có khả năng chống phong hóa khá tốt.
1.1.2.3. Chất kết dính
Chất kết dính của bê tơng là xi măng, một loại chất dính thủy lực được tạo thành
bằng cách nghiền mịn clinker, thạch cao thiên nhiên và phụ gia theo những tỉ lệ nào đó
tùy theo yêu cầu. Khi tiếp xúc với nước tạo thành một dạng hồ gọi là hồ xi măng. Tiếp
đó, xảy ra các phản ứng thủy hóa giữa xi măng và nước, hình thành các sản phẩm thủy
hóa, hồ xi măng bắt đầu quá trình ninh kết, kết hợp với các thành phần cốt liệu, dần hóa
cứng để cuối cùng đạt được cường độ và độ ổn định nhất định.
1.1.2.4. Nước và phụ gia
Nước là thành phần giúp cho q trình thủy hóa xi măng cũng như tạo ra độ lưu
động của hỗn hợp bê tông.
Phụ gia là chất nhân tạo được thêm vào hỗn hợp bê tơng làm tăng hoặc giảm một
vài tính chất cơ lý của bê tông. Các loại phụ gia thường được sử dụng nhiều trong


6
việc chế tạo bê tông là: phụ gia giúp tăng độ dẻo, độ linh động của hỗn hợp vữa bê tông;
phụ gia kéo dài thời gian ninh kết ban đầu của bê tông; phụ gia giúp tăng nhanh tốc độ
phát triển cường độ của bê tông trong thời gian đầu; phụ gia chống thấm…
1.1.3. Mác và cấp bền bê tông
1.1.3.1. Mác bê tông theo cường độ chịu nén
Theo tiêu chuẩn TCVN 5574 – 2012 [2]. Mác bê tơng, kí hiệu bằng chữ M, là
2

con số lấy bằng cường độ trung bình của mẫu thử chuẩn, tính theo đơn vị kG/cm . Mẫu
thử chuẩn là khối vuông cạnh a = 150 mm, tuổi 28 ngày, được dưỡng hộ và thí nghiệm
0

theo điều kiện chuẩn, nhiệt độ là 27 ± 2 C, độ ẩm không nhỏ hơn 95%.
Theo TCVN 5574 – 2012 [2], bê tơng có các mác M50; M75; M100; M150;

M200; M250; M300; M350; M400; M450; M500; M600.
Cường độ chịu nén của bê tông là khả năng chịu ứng suất nén của mẫu bê tơng.
Mẫu có thể chế tạo bằng các cách khác nhau: lấy hỗn hợp bê tông đã được nhào trộn để
đúc mẫu hoặc dùng thiết bị chuyên dùng khoan lấy mẫu từ kết cấu có sẵn.
Bê tơng thơng thường có cường độ chịu nén R = 5÷30 MPa. Bê tơng có cường độ
chịu nén R> 40MPa là bê tông cường độ cao. Hiện nay, người ta đã chế tạo được các
loại bê tơng đặc biệt có cường độ chịu nén rất cao với R ≥ 80MPa.
Khi bị nén, ngoài biến dạng co ngắn theo phương tác dụng lực, bê tơng cịn bị nở
ngang. Thơng thường chính sự nở ngang quá mức làm cho bê tông bị nứt và bị phá vỡ.
Nếu hạn chế được mức độ nở ngang của bê tơng có thể làm tăng khả năng chịu nén của
nó. Trong thí nghiệm, nếu khơng bơi trơn mặt tiếp xúc giữa mẫu thử và bàn nén thì tại
đó sẽ xuất hiện lực ma sát có tác dụng cản trở sự nở ngang, kết quả mẫu bị phá hoại theo
hình tháp đối đỉnh như Hình 1.1b. Nếu bơi trơn mặt tiếp xúc để bê tơng tự do nở ngang
thì khi biến dạng ngang quá mức trong mẫu sẽ xuất hiện các vết nứt dọc và sự phá hoại
xảy ra như trên Hình 1.1c. Cường độ của mẫu được bơi trơn thấp hơn cường độ của mẫu
khối vng có ma sát.

Hình 1.1. Sự phá hoại mẫu thử khối vng
1 - Mẫu; 2 - Bàn máy nén; 3 - Ma sát; 4 - Bê tơng bị ép vụn;
5 - Hình tháp phá hoại;
6 - Vết nứt dọc trong mẫu


7
Vì ma sát làm cản trở biến dạng ngang mà với mẫu khối khi tăng cạnh a thì
cường độ giảm và cường độ của mẫu hình trụ thấp hơn cường độ của mẫu khối vuông.
1.1.3.2. Mác bê tông theo cường độ chịu kéo
2

Theo [2], mác bê tông theo cường độ chịu kéo ký hiệu là K (kG/cm ). K được lấy

theo cường độ chịu kéo của mẫu thử tiêu chuẩn.
Bê tông nặng: K10, K15, K20, K25, K30, K40.
Bê tông nhẹ: K10, K15, K20, K25, K30.
Cường độ chịu kéo của bê tông khống chế vết nứt và ảnh hưởng đến các tính chất
khác của bê tơng như: độ cứng, khả năng dính bám với cốt thép, độ bền. Cường độ chịu
kéo cịn liên quan đến ứng xử của bê tơng dưới tác dụng của lực cắt. Thông thường
cường độ chịu uốn bằng khoảng 10-20% cường độ chịu nén của bê tông, tùy thuộc vào
kích thước, hình dạng của các loại cốt liệu. Tuy nhiên việc xác định mối quan hệ giữa
cường độ chịu uốn và cường độ chịu nén của bê tơng một cách chính xác nhất là thơng
qua việc thực hiện thí nghiệm mẫu.
Bê tơng có cường độ cao thì cường độ chịu kéo cũng cao hơn. Tất cả các thử
nghiệm mẫu đều xác nhận điều đó từ 30 - 60% tuỳ theo thành phần của bê tông cường
độ cao. Việc cải thiện chất lượng của vùng chuyển tiếp giữa hồ xi măng và cốt liệu có
thể đóng vai trị quan trọng trong việc gia tăng này. Tuy nhiên, tốc độ tăng cường độ
chịu kéo của bê tông cường độ cao chậm hơn so với tốc độ tăng cường độ chịu nén.
1.1.3.3. Tương quan giữa M và B
Theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574 – 2012 [2], khái niệm cấp độ bền chịu
nén của bê tông, ký hiệu là B, là giá trị trung bình thống kê của cường độ chịu nén tức
thời, tính bằng MPa, với xác xuất đảm bảo không dưới 95% xác định trên các mẫu lập
phương kích thước tiêu chuẩn (150×150×150) mm được chế tạo, dưỡng hộ trong điều
kiện tiêu chuẩn và thí nghiệm ở tuổi 28 ngày.
Theo tiêu chuẩn TCVN 5574 – 2012 [2], bê tơng có các cấp độ bền B3.5; B5;
B7.5; B10; B12.5; B15; B20; B25; B30; B35; B40; B45; B50; B55; B60.
Như vậy tương quan giữa mác bê tông M và cấp độ bền B của cùng một loại bê
tông thể hiện bằng biểu thức sau:
B=α.β.M
2

2

Trong đó: α – hệ số đổi đơn vị từ kG/cm sang (MPa; N/mm ), lấy α = 0,1;
β – hệ số chuyển đổi từ cường độ trung bình sang cường độ đặc trưng, với xác

suất đảm bảo 95%; β = (1-Sυ) = 0,778.
Bảng quy đổi mác bê tông (M) tương ứng với cấp độ bền (B) đến M350 (B25)


8
theo TCVN 5574 - 2012 thể hiện ở bảng 1.1.
Bảng 1.1. Bảng quy đổi mác bê tông (M) tương ứng với cấp độ bền (B) [2]
Cấp độ bền (B)
B3.5
B5
B7.5
B10
B12.5
B15
B20
B22.5
B25
1.1.4. Các tính chất đặc trưng của bê tơng
1.1.4.1. Mơ đun đàn hồi
Khi tính tốn biến dạng đàn hồi tuyến tính của kết cấu bê tông đều phải chọn một
giá trị của mô đun đàn hồi. Như vậy, mô đun đàn hồi chính là một đặc tính chỉ dẫn trực
tiếp về độ cứng của kết cấu bê tông. Mô đun đàn hồi lớn thì độ cứng kết cấu lớn và kết
cấu càng ít bị biến dạng. Với kết cấu dầm khi sử dụng bê tông cường độ cao và bê tông
chất lượng cao có thể giảm được độ võng. Mơ đun đàn hồi của bê tông cường độ cao lớn
hơn so với bê tông thường, tuy nhiên, mô đun đàn hồi chịu kéo tăng yếu hơn. Mô đun
đàn hồi của bê tông chịu ảnh hưởng lớn của các vật liệu thành phần và tỷ lệ phối hợp các
vật liệu.

Trong các nhân tố của cốt liệu ảnh hưởng tới mô đun đàn hồi của bê tơng thì lỗ
rỗng dường như là nhân tố quan trọng nhất, bởi vì lỗ rỗng của cốt liệu quyết định sự rắn
chắc của nó. Cốt liệu có độ chặt cao sẽ có mơ đun đàn hồi cao. Nói chung đối với bê
tơng sử dụng cốt liệu có mơ đun đàn hồi cao thì sự ảnh hưởng của nó tới mô đun đàn hồi
của bê tông là đáng kể hơn cả.
Các nhân tố khác của cốt liệu ảnh hưởng tới mơ đun đàn hồi của bê tơng là: kích
thước hạt max, hình dáng, cấu trúc bề mặt, cấp phối hạt, và mơ đun đàn hồi của đá gốc.
Chúng có thể ảnh hưởng tới những vết nứt vi mô ở khu vực chuyển tiếp, và vì vậy ảnh
hưởng tới hình dạng của đường cong biến dạng - ứng suất.
1.1.4.2. Khả năng chịu nhiệt
Khả năng bảo tồn các tính chất cơ lý của mình dưới tác dụng ở nhiệt độ cao và
trong một thời giai nhất định đặc trưng cho khả năng chịu nhiệt của bê tơng. Các đặc
tính về nhiệt của bê tông cường độ cao nằm trong phạm vi đúng đối với bê tơng có


9
cường độ thấp. Các đại lượng đo được là nhiệt lượng riêng, tính dẫn nhiệt, độ dẫn nhiệt,
hệ số giãn nở nhiệt, hệ số khuyếch tán.
Các thí nghiệm gần đây cho thấy rằng tốc độ giảm cường độ của bê tông cường
độ cao và bê tông chất lượng cao nhanh hơn so với bê tơng thường. Tính ổn định thể
tích ở nhiệt độ cao cũng kém hơn. Bê tông cường độ cao thường dễ bị nứt và phá hủy do
nhiệt độ cao nhanh hơn bê tông thường.
Bê tông chịu nhiệt được chế tạo từ chất kết dính và cốt liệu chịu nhiệt. Với chức
năng là chất kết dính, trong bê tơng chịu nhiệt người ta thường dùng xi măng pc lăng,
xỉ, xi măng alumin và thủy tinh lỏng. Để cải thiện cấu trúc của đá xi măng và duy trì
cường độ, người ta cho phụ gia khoáng vào chất kết dính.
1.1.4.3. Tính co ngót
Co ngót của bê tơng là sự giảm thể tích dưới nhiệt độ khơng đổi do mất độ ẩm
sau khi bê tông đã đông cứng. Sự thay đổi thể tích theo thời gian này phụ thuộc vào hàm
lượng nước của bê tông tươi, vào loại xi măng và cốt liệu được sử dụng, vào điều kiện

môi trường (nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ gió) tại thời điểm đổ bê tơng, vào q trình bảo
dưỡng, vào khối lượng cốt thép và vào tỉ số giữa thể tích và diện tích bề mặt cấu kiện.
Hai chỉ tiêu nội tại kiểm sốt các biến dạng tự do co ngót của bê tông: nhiệt độ và hàm
lượng nước tự do.
Nhiệt độ trong bê tơng có thể biến đổi theo thời gian, hoặc do thủy hóa (các phản
ứng thường tỏa nhiệt và đóng vai trị là nguồn gây nhiệt nội tại), hoặc do trao đổi nhiệt
với phần còn lại của cấu kiện hay môi trường. Sự biến đổi nhiệt độ này dẫn đến các biến
dạng tự do tỉ lệ với chúng theo một hệ số, gọi là hệ số giãn nỡ nhiệt.
Hàm lượng nước tự do có thể thay đổi bên trong do thủy hố mất một phần nước,
hay bên ngồi do biến đổi độ ẩm. Một hằng số vật lý (gọi là hệ số giảm nước) cho phép
tính tốn biến dạng tự do liên quan. Ở tỉ lệ cấu trúc vi mô, lý thuyết mao dẫn cho phép
hiểu được làm thế nào sự lấp đầy một phần của nước trong mơi trường rỗng với độ phân
bố rộng có thể dẫn tới một trạng thái nội ứng suất. Từ ái lực của nước với bề mặt rắn
(hấp phụ), các lỗ rỗng nhỏ nhất được lấp đầy trước tiên. Do đó, với một lượng nước cho
trước, tồn tại một kích thước lỗ rỗng giới hạn, mà vượt qua đó các khoang rỗng khơng
bão hịa. Bên trong mỗi khoang, bề mặt phân chia pha lỏng và khí chịu kéo tức thời và
ứng suất càng lớn khi độ cong càng lớn, tương ứng với lỗ rỗng nhỏ. Khi lượng nước tự
do giảm, kích thước lỗ rỗng, liên quan tới sức căng mao quản, cũng giảm, và kết quả vĩ
mô của hiện tượng (co cấu trúc rắn dưới ảnh hưởng của một loại “tiền ứng suất ẩm”)
tăng. Ứng xử của hệ thay đổi phụ thuộc khơng chỉ vào sự phân bố kích thước lỗ rỗng mà
còn vào khả năng biến dạng tổng thể, liên quan tới độ rỗng tổng cộng. Do sự thiếu hụt
thể tích của phản ứng thủy hóa, vữa xi măng trở thành một cấu trúc ba pha (rắn - lỏng khí) trong suốt q trình thủy hóa.


10
Có thể chia co ngót thành 3 giai đoạn sau: Trước khi ninh kết - co ngót dẻo; trong
khi ninh kết và rắn chắc - các hiện tượng nhiệt và co ngót nội tại; ở tuổi muộn - co ngót
do mất nước.
Chính sự co ngót do khơ là đáng quan tâm và lo lắng. Đó là sự co ngót của một
mẫu được tháo khuôn ở 24 giờ sau khi được làm khơ ở trong phịng với độ ẩm tương đối

50±10% và nhiệt độ 20±10C được khống chế. Độ co ngót do khô được lấy một cách
quy ước bằng hiệu số giữa độ co tổng cộng và độ co của cùng một mẫu không bị mất
nước chút nào.
Trong khi độ co ngót nội sinh cuối cùng gần gấp đơi, độ co khơ giảm đi, vật liệu
chỉ bao gồm rất ít nước tự do sau khi thuỷ hoá. Chú ý đến những động học đặc biệt
nhanh của độ co của bê tông bê tơng, nó có thể tạo ra các sai số trong trường hợp so
sánh trên các thí nghiệm ngắn ngày. Từ khi bê tông rắn chắc (đông đặc lại), sự co bê
tông được hiểu là sự tự nhiên của vật liệu mà chưa chịu tải. Có hai loại co:
- Sự co nội sinh hay co do khô tự nhiên, gây ra do việc bê tông cứng dần lên.
- Sự co do sự sấy khô, gây ra do sự trao đổi nước giữa chất liệu trong bê tông và

môi trường bên ngồi. Chú ý rằng, độ co do bị sấy khơ này có thể là số âm (trong trường
hợp này bê tông bị phồng lên).
Như vậy, tổng độ co là phép cộng của hai loại độ co nói trên.
Trong trường hợp các khối bê tơng đặc, nhiệt cũng có thể ảnh hưởng đáng kể đến
độ co nội sinh hay độ co do khơ.
1.1.4.4. Ăn mịn hóa học
Bê tơng là vật liệu có cường độ cao, khả năng bền vững trong mơi trường. Nhưng
sau một thời gia sử dụng, bê tông thường bị ăn mòn. Sự ăn mòn này chủ yếu là do sự tác
dụng của chất khí và chất lỏng lên các bộ phận cấu thành của xi măng đã rắn chắc.
Nguyên nhân sự ăn mòn là do sự phân rã các thành phần đá xi măng, sự hòa tan
và rửa trơi hyđroxit canxi, sự tạo thành các muối hịa tan và các thành phần khác của đá
xi măng tác dụng với các chất xâm thực và rửa trôi các muối đó (ăn mịn axit, ăn mịn
magiezit), và sự hình thành những liên kết mới trong các lỗ rỗng có thể tích lớn hơn thể
tích các chất tham gia phản ứng tạo ra các phản ứng gây nứt bê tông.
1.1.4.5. Độ sụt của bê tơng
Độ sụt, kí hiệu là SN (cm), là độ lưu động của vữa bê tông, dùng để đánh giá khả
năng dễ chảy của hỗn hợp bê tông dưới tác dụng của trọng lượng bản thân hoặc rung
động.
Độ sụt được xác định theo TCVN 3106:1993 - Hỗn hợp bê tông nặng - phương

11
pháp thử độ sụt [3].
Dụng cụ đo là hình nón cụt của Abrams, gọi là cơn Abrams, có kích thước
203×102×305 mm, đáy và miệng hở. Que đầm hình trịn có đường kính bằng 16 mm dài
600 mm. Độ sụt bằng 305 trừ đi chiều cao của bê tông tươi.
Căn cứ vào độ sụt chia bê tông làm 3 loại:
Loại cứng, SN < 1,3 cm
Loại dẻo, SN < 8 cm
Siêu dẻo, SN = 10 ÷ 22 cm.
Ở giai đoạn ban đầu của vật liệu bê tơng (giai đoạn có thể thi cơng được), vật liệu

bê tơng có dạng vữa lỏng, nên rất dễ chứa đựng, vận chuyển, và đặc biệt là dễ đổ vào
thiết bị tạo khn. Tính linh động của vữa bê tơng lỏng đảm bảo cho việc rót bê tơng
vào khn được dễ dàng. Đặc tính linh động của vữa bê tông được đo lường thông qua
chỉ tiêu độ sụt của vữa trước khi đổ bê tơng. Hình dạng của khối vật liệu bê tơng có thể
thay đổi theo hình dạng của thiết bị dùng để chứa đựng và tạo hình cho bê tơng, cịn gọi
là khn đúc bê tông. Độ sụt của vữa bê tông đảm bảo cho vữa bê tơng có thể chảy đến
mọi vị trí bên trong khuôn đúc bê tông, dễ dàng dịch chuyển khi đầm.
Sự thay đổi độ sụt biểu thị sự thay đổi trong tỷ lệ thành phần hỗn hợp bê tông và
tỷ lệ các thành phần trong hỗn hợp sau đó được điều chỉnh để đảm bảo mẻ trộn bê tơng
tính nhất quán. Tính đồng nhất này đảm bảo nâng cao chất lượng và tính tồn vẹn.
1.1.4.6. Tính thấm của bê tơng
Tính thấm của bê tông là sự di chuyển của nước qua các lỗ rỗng nhỏ trong bê
tông, dưới áp lực thuỷ tĩnh, nước có thể thấm qua những lỗ rỗng mao quản.
Đối với các cơng trình có u cầu về độ chống thấm nước thì cần phải xác định
độ chống thấm theo áp lực thuỷ tĩnh thực dụng. Căn cứ vào chỉ tiêu này chia bê tông
thành các loại mác chống thấm: CT-2, CT-4, CT-6, CT-8, CT-10, CT-12 (hoặc B2, B4,
B6, B8, B10, B12).

Tính chống thấm của bê tơng được xác định theo TCVN 3116:1993 - Bê tông
nặng - Phương pháp xác định độ chống thấm nước [4]. Để kiểm tra mức độ chống thấm
của bê tông cần chuẩn bị 6 mẫu thí nghiệm hình trụ d = h = 150 mm. Sau khi lắp các
mẫu vào thiết bị thí nghiệm (Hình 1.2) sẽ bơm nước tạo áp lực tăng dần từng cấp, mỗi
2

cấp 2 daN/cm . Thời gian giữ mẫu ở mỗi cấp áp lực nước là 16 giờ. Tiến hành tăng áp
tới khi thấy trên bề mặt viên mẫu nào xuất hiện nước thấm qua thì khố van và ngừng
thử viên mẫu đó. Sau đó tiếp tục thử các mẫu cịn lại.
Độ chống thấm nước của bê tơng được xác định bằng áp lực nước tối đa (atm)


12
mà ở áp lực đó có 4 trong 6 mẫu thử chưa bị nước thấm qua.

Hình 1.2. Sơ đồ thiết bị xác định tính thấm nước của bê tơng
1. Bơm; 2. Thùng đẳng áp; 3. Đồng hồ áp lực; 4. Van chịu áp lực; 5. Mẫu thử; 6. Áo mẫu

Thực tế, nước chỉ thấm qua những lỗ rỗng có đường kính lớn hơn 1 μm, vì màng
nước hấp phụ trong các mao quản đã có chiều dày đến 0,5 μm gây ảnh hưởng xấu đến
cơng trình xây dựng.
Như vậy, thấm có thể coi là một ngun nhân của ăn mịn bê tơng khi tiếp xúc với
mơi trường nước có tính chất ăn mịn (nước mềm, nước khống, nước biển, nước thải sinh
hoạt và công nghiệp chứa các tác nhân ăn mịn). Nước thấm vào bê tơng, phá hoại bê tơng từ
trong ra ngồi và gây ăn mịn cốt thép rất nguy hiểm, như vậy tính chống thấm liên quan với
tính bền vững của bê tơng và tính ổn định của cơng trình bê tơng cốt thép.

Nếu thấm nhiều sẽ làm mất nước trong hồ chứa, kênh mương, bể nước. Thấm
gây thấm dột mái nhà khi trời mưa, thấm khu vệ sinh nước đọng khi sử dụng...
Dưới tác động của nước có khả năng xun thấm, các cơng trình hay các kết cấu

bê tơng bình thường khơng thể đạt được độ chống thấm cao. Trong q trình trộn bê
tơng ln cần một lượng nước để tạo ra tính cơng tác. Khi q trình thủy hóa kết thúc,
dưới tác động của các yếu tố bên ngồi: nắng, gió …, nước dư sẽ bay hơi thì các lỗ hổng
mà nó để lại làm cho bê tông bị thấm ướt.
Việc khống chế tỉ lệ N/X không vượt quá tỉ lệ tối đa và lượng xi măng khơng ít
hơn lượng xi măng tối thiểu là một yếu tố để đảm bảo bê tơng có khả năng chống thấm
theo yêu cầu.
1.1.5. Sự hình thành và phát triển cường độ bê tông theo thời gian
Tuổi của bê tơng là thời gian t (tính bằng ngày) kể từ khi chế tạo đến khi thí
nghiệm mẫu. Kết quả thí nghiệm cho biết quan hệ giữa cường độ (R) và thời gian phát
triển cường độ (t) của bê tông được dưỡng hộ trong điều kiện bình thường thể hiện trên
Hình 1.3. Trong q trình khơ cứng cường độ tăng dần lên, thời gian đầu tăng nhanh,
sau tăng chậm dần. Với bê tơng dùng xi măng Pc lăng chế tạo và bảo dưỡng


13
bình thường, cường độ tăng nhanh trong 28 ngày đầu.

Hình 1.3. Biểu đồ sự phát triển cường độ bê tông theo thời gian
Để biểu diễn sự tăng R theo t có thể dùng cơng thức thực nghiệm của B.G.
Xkramtaep theo quy luật logarit, dùng được khi t = 7 ÷ 300 ngày.
R = 0,7.R28 .lgt
Công thức viện nghiên cứu bê tông Mỹ ACI:

R=R

t
28

a, b: hệ số phụ thuộc vào loại xi măng.

.

a + b.t

Thông thường a = 4; b = 0,85. Với xi măng đông cứng nhanh a = 2,3; b = 0,92.
Nếu dùng xi măng pudơlan thời gian tăng cường độ lên đến 90 ngày.
Trong môi trường thuận lợi (nhiệt độ dương, độ ẩm cao) sự tăng cường độ có thể
kéo dài trong nhiều năm cịn trong điều kiện khô hanh hoặc nhiệt độ thấp sự tăng cường
độ trong thời gian sau này là không đáng kể.
Dùng hơi nước nóng để bảo dưỡng bê tơng cũng như dùng phụ gia tăng nhanh sự
phát triển cường độ có thể làm cường độ tăng rất nhanh trong thời gian vài ngày đầu
nhưng sẽ làm cho bê tơng giịn hơn và có cường độ cuối cùng (sau vài năm) thấp hơn so
với bê tông được bảo dưỡng trong điều kiện tự nhiên và không dùng phụ gia.
1.1.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành và phát triển cường độ
cũng như các tính chất cơ lý của bê tơng
- Thành phần và cách chế tạo bê tông.
- Chất lượng và số lượng xi măng: với cường độ bê tông đã dự kiến, khi dùng xi

măng chất lượng cao hơn thì số lượng sẽ ít hơn. Trong một giới hạn nào đó, khi tăng


14
lượng xi măng cũng sẽ giúp tăng cường độ bê tơng, nhưng nói chung hiệu quả khơng
cao và thường làm tăng biến dạng co ngót, gây hậu quả xấu đến kết cấu bê tơng. Khi cần
có bê tơng cường độ cao, nên dùng xi măng mác cao với số lượng hợp lý.
- Độ cứng, độ sạch và tỉ lệ thành phần của cốt liệu (cấp phối): khi chọn được cấp

phối hợp lí, điều này khơng những tăng được cường độ bê tơng mà cịn sử dụng xi măng
một cách tiết kiệm.

- Tỉ lệ nước - xi măng (N/X): khi tỉ lệ này tăng lên thì cường độ và độ đặc chắc

của bê tông đều bị giảm và biến dạng do co ngót tăng.
- Chất lượng của việc nhào trộn vữa bê tông, độ đầm chắc của bê tông khi đổ

khuôn và điều kiện bảo dưỡng.
1.2. Sản phẩm gạch ceramic và nghiên cứu ứng dụng phế phẩm gạch
ceramic sản xuất vật liệu xây dựng
Gạch ceramic là những tấm có kích thước đa dạng làm từ vật liệu là ceramic
(gốm), sử dụng để lát nền hoặc ốp tường. Gạch có các kích thước khác nhau, từ những
2

kích thước nhỏ, có diện tích bề mặt không quá 90 cm cho đến những loại có kích thước
lớn với chiều dài các cạnh trên 1 m. Độ dày của gạch từ 5 mm đối với loại gạch ốp
tường nhỏ cho đến 20 – 25 mm đối với những loại gạch ép có kích thước lớn.
Từ “ceramic” được mô tả cho loại nguyên liệu để tạo ra gạch. Gạch ceramic là
một sản phẩm có nguồn gốc từ hỗn hợp của đất sét, cát và các chất liệu tự nhiên khác.
Sau khi được xử lý theo đúng quy trình, hỗn hợp sẽ được đúc thành một hình dạng theo
0

0

mong muốn rồi được nung với nhiệt độ cao (từ 1000 C đến 1250 C, phụ thuộc vào từng
loại gạch).

Hình 1.4. Các sản phẩm gạch ceramic hồn thiện


15
1.2.1. Phân loại gạch ceramic

1.2.1.1. Phân loại theo công nghệ sản xuất
Phân loại theo công nghệ sản xuất: gạch tráng men và gạch không tráng men.
Gạch tráng men là loại gạch có bề mặt được bao phủ một lớp men màu, khiến
cho viên gạch có sự độc đáo ở cả góc độ thẩm mỹ (màu sắc, độ sáng, kết cấu…) và góc
độ cơng nghệ (độ cứng, độ hút nước…). Tất cả những đặc tính đó phụ thuộc vào từng
loại men.
Gạch không tráng men là loại gạch đồng chất trên cả viên gạch, và không cần
tráng một lớp men trên bề mặt gạch. Màu sắc và hoa văn của gạch không tráng men sẽ
được pha trộn màu hoặc chất liệu khác với xương của gạch sau đó được nung với nhiệt
độ cao.
1.2.1.2. Phân loại theo độ hút nước
Xương gạch có các lỗ vi thể liên kết với nhau và chỉ được nhìn thấy thơng qua
kính hiển vi chun dụng. Những lỗ vi thể này sẽ quyết định độ hút nước của gạch dưới
các điều kiện khác nhau.
1.2.1.3. Phân loại theo kỹ thuật ép và đùn
Ép và đùn là hai kỹ thuật có thể ứng dụng trong việc sản xuất gạch ceramic.
Gạch ép được tạo hình bằng cách dùng máy tạo áp lực ép lên bột liệu. Gạch đùn được
hình thành bằng cách cho nguyên liệu ở dạng bột nhão, sau đó đùn qua một lỗ đặc biệt
để tạo hình.
1.2.1.4. Phân loại theo màu sắc của xương
Màu sắc của xương gạch thường là các màu trắng, đỏ, hay hơi trắng. Màu của
xương phụ thuộc vào nguyên liệu được sử dụng, có thể có nhiều màu (từ màu vàng cho
đến màu đỏ đậm) hoặc hơi trắng (đôi khi là trắng). Đối với một số sản phẩm gạch không
tráng men, màu sắc của gạch được tạo ra bằng cách trộn thêm màu vào thành phần của
xương.
1.2.1.5. Phân loại theo sự đa dạng của hình dạng, kích thước
Hình dạng phổ biến nhất thường thấy của gạch là hình vng và hình chữ nhật.
Tuy nhiên, cũng có một số hình dáng phức tạp khác như hình lục lăng. Kích thước của
gạch ceramic cũng rất đa dạng, từ gạch kích thước nhỏ cho đến kích thước chiều dài
cạnh từ 60 cm trở lên và thậm chí là trên 3 m. Độ dày cũng dao động trong khoảng từ

vài mm cho đến hơn 2 - 3,5 cm.
1.2.1.6. Phân loại theo cơng năng
Một khía cạnh khác dùng để phân loại gạch đó theo cơng năng của gạch, ví dụ