608.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
I. Giới thiệu chung:
CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT BÊ TÔNG NHẸ CỐT LIỆU RỖNG
Bê tông nhẹ cốt liệu rỗng : lightweight aggregate
concrete : LWAC
Sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau:
Khung sàn, tường cho nhà cao tầng
Kết cấu vỏ mỏng, tấm cong
Kết cấu BTƯS trước
Kết cấu BTCT đúc sẵn
708.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
I. GIỚI THIỆU CHUNG:
808.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
I. GIỚI THIỆU CHUNG:
908.07.2020C
105 trang |
Chia sẻ: huongnhu95 | Lượt xem: 479 | Lượt tải: 0
Tóm tắt tài liệu Bài giảng môn học Công nghệ Bê tông Silicat - Chương 2: Lý thuyết bê tông nhẹ cốt liệu rỗng - Lương Lê Trung, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
hương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
I. GIỚI THIỆU CHUNG:
10
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
I. GIỚI THIỆU CHUNG:
11
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
I. GIỚI THIỆU CHUNG:
12
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
I. GIỚI THIỆU CHUNG:
Ưu điểm
Cách âm, cách nhiệt tốt
Giảm ô nhiễm môi trường
Linh động trong Thiết kế
Tổng giá thành công trình xây dựng thấp
13
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
II. PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT KỸ THUẬT:
1. Phân loại
a.Theo khối lượng thể tích và phạm vi sử dụng: 3 loại
Bê tông cách nhiệt (Bê tông rất nhẹ):Khối lượng thể tích ở
trạng thái khô mvb
k ≤ 500kg/m3, Rn = 15 – 35daN/cm
2, dùng
để cách nhiệt
Bê tông công trình cách nhiệt: Rn tương đối lớn, chịu tải
trọng cần thiết, hệ số dẫn nhiệt nhỏ, thỏa yêu cầu cách nhiệt
cho công trình: Rn = 35 – 100 daN/cm2, mvb
k = 600 – 1400
kg/m3
Bê tông công trình chủ yếu thỏa mãn yêu cầu chịu
lực:Rn = 150 – 400daN/cm2, mvb
k = 1400 – 1800 kg/m3
14
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
II. PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT KỸ THUẬT:
1. Phân loại
b.Theo cấu trúc : 3 loại
Bê tông nhẹ cấu trúc đặc (BT nhẹ vữa đặc):phần rỗng giữa các
hạt cốt liệu rỗng được lấp đầy bằng vữa cát nhẹ hoặc cát thường
hoặc phối hợp cả 2 loại trên
Bê tông nhẹ cấu trúc bán đặc chắc (BT nhẹ vữa rỗng): phần
vữa cũng được tạo rỗng theo PP tạo bọt, tạo khí hay ngậm khí và
có dùng cát hoặc không dùng cát.
Bê tông nhẹ cấu trúc rỗng lớn: (phần rỗng giữa các hạt cốt liệu
để hổng) được tạo nên bằng cách kết khối các hạt cốt liệu rỗng
bằng hồ xi măng thường không dùng cát nên gọi là bê tông nhẹ
cấu trúc rỗng lớn không có cát và để giảm lượng dùng xi măng có
thể dùng các loại phụ gia khoáng nghiền mịn
15
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
II. PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT KỸ THUẬT:
1. Phân loại
c.Theo loại cốt liệu rỗng : 2 loại
Bê tông cốt liệu tự nhiên : cốt liệu có nguồn gốc tự nhiên
VD: đá bọt (pumice) Bê tông đá bọt
Bê tông cốt liệu nhân tạo: cốt liệu có nguồn gốc nhân tạo
VD: Keramzit Bê tông keramzit
16
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
II. PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT KỸ THUẬT:
1. Phân loại
Đá bọt
17
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
Hạt Keramzit
II. PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT KỸ THUẬT:
1. Phân loại
18
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
II. PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT KỸ THUẬT:
1. Phân loại
c. Ngoài ra có thể phân loại bê tông nhẹ CLR theo chất kết dính
Ví dụ khi dùng chất kết dính vôi – silic Bê tông silicat
CLR. Tuy nhiên hiện nay CKD thường dùng bê tông nhẹ là
xi măng.
19
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
II. PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT KỸ THUẬT:
1. Phân loại
Theo ACI (American concrete institute) Phân loại BT
nhẹ:
Bê tông có khối lượng thể tích nhỏ mvbk ≤ 800kg/m3,
Rn = 6,9 - 69 daN/cm
2, hệ số dẫn nhiệt thấp
Bê tông nhẹ công trình có mvbk = 1440 - 1850kg/m3, Rn
≥ 173 daN/cm2
Bê tông nhẹ có cường độ trung bình : khối lượng thể
tích và cường độ cũng như hệ số dẫn nhiệt, nằm giữa 2
loại trên ; dùng trong nững kết cấu yêu cầu khả năng
chịu lực không cao hoặc làm bê tông lấp đầy
20
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
II. PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT KỸ THUẬT:
2. Tính chất kỹ thuật
Tính chất
BTNCLR
Khối
lượng
thể tích
Cường
độ nén
mvb
k = 300 –
1800kg/m3
Rn = 15 – 400
daN/cm2
Mác
25,35,50,75,100,150,200
,250,300,400,500
21
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
II. PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT KỸ THUẬT:
2. Tính chất kỹ thuật
Bê tông
dùng trong
KC cách
nhiệt
Hệ số dẫn nhiệt
Khối lượng thể tích
càng nhỏ , hệ số dẫn
nhiệt càng nhỏ
BT cách nhiệt
= 0,1 – 0,2kcal/(m0c.h)
BT công trình cách nhiệt
= 0,15 – 0,55kcal/(m0c.h)
22
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
III. CỐT LIỆU RỖNG
1. Phân loại:
Nguồn gốc
Kích thước hạt
Tự nhiên
Nhân tạo
Cốt liệu
lớn
Cốt liệu
bé
23
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
III. CỐT LIỆU RỖNG
1. Phân loại:
Nguồn gốc : Tự nhiên : nguồn gốc từ núi lửa
24
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
III. CỐT LIỆU RỖNG
1. Phân loại:
- Núi lửa : Đá bọt , tuff núi lửa , xỉ núi lửa
- Trầm tích : đá vôi, đá đôlômít rỗng, tuff đá vôi,
trêpen - điatômít
Tuff núi lửa
Đá bọt -
pumice Xỉ núi lửa- scoria
25
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
III. CỐT LIỆU RỖNG
1. Phân loại:
Đá vôi
Đá
đôlômit
Tuff đá
vôi
26
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
III. CỐT LIỆU RỖNG
1. Phân loại:
Nguồn gốc : Nhân tạo
Nhóm thứ nhất
CLR thu được qua gia
công cơ học:
- Các loại xỉ xốp
- Những thải phẩm của
công nghiệp luyện kim,
hóa chất hoặc năng lượng
Nhóm thứ hai
CLR nhân tạo chế tạo bằng:
- Nung đất sét, diệp thạch,
thủy tinh núi lửa làm phồng
nở thành dạng hạt
- Sau đó qua khâu gia công
cơ học (sàng phân loại, hoặc
đập nhỏ rồi sàng phân loại)
để đạt được CLR kích thước
và cấp phối hạt cần thiết
27
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
III. CỐT LIỆU RỖNG
1. Phân loại:
Kích thước hạt : Cốt liệu lớn (sỏi hoặc dăm xốp) và
cốt liệu bé (cát xốp hoặc cát thường)
Sỏi xốp : nung các viên phối liệu được chuẩn bị
trước để làm phồng nở chúng, hoặc do tạo hạt
chuyên dụng từ xỉ nóng chảy. bề mặt nhẵn
Dăm xốp: đập nhỏ và sàng phân loại các cục đá
xốp tự nhiên hay nhân tạo, các hạt có góc cạnh, bề
mặt nhám ráp, có nhiều lỗ rỗng hở
Dăm và sỏi xốp : có kích thước hạt 5- 40mm,
được chia làm ba cấp hạt 5-10mm, 10-20mm,20-
40mm
Cốt
liệu
lớn
28
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
III. CỐT LIỆU RỖNG
1. Phân loại:
Kích thước hạt
Cát tự nhiên hay cát xốp với kích
thước hạt 0-5mm đôi khi người ta phân
ra hai cấp hạt 0-1,25 và 1,25 – 5mm
Cốt
liệu
bé
29
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
III. CỐT LIỆU RỖNG
2. Một số loại cốt liệu rỗng thường gặp
Keramzit:
Nung nở phồng đất sét
Tạo hạt bằng máy
Dạng sỏi hình cầu, bầu dục, hình trụ
Chế tạo bằng lò quay
Có cấu trúc rỗng bé, chủ yếu các lỗ rống kín, bề
mặt nhẵn do thiêu kết
Khối lượng thể tích rời tự nhiên 500 -1200kg/m3
Cường độ ép vỡ trong xy lanh 14 – 65daN/cm2
Độ hút nước 24 giờ 5- 20% khối lượng vật liệu
khô
30
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
Cát keramzit: nhận được bằng cách đập và
nghiền những hạt lớn hơn sau đó sàng phân
loại đạt cấp hạt cần thiết
+ Loại CLR xốp xó cường độ không cao
+ Nước yêu cầu lớn (11-18%)
+ Cường độ cát kerazit thấp ảnh hưởng đến cường
độ bê tông nhẹ
để đạt cường độ bê tông yêu cầu, có thể thay 1
phần hay toàn bộ cát xốp bằng cát thường.
Giá thành cát keramzit cao hơn cát tự nhiên
III. CỐT LIỆU RỖNG
2. Một số loại cốt liệu rỗng thường gặp
31
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
III. CỐT LIỆU RỖNG
2. Một số loại cốt liệu rỗng thường gặp
Aglôpôrít:
hạt rỗng được tạo nên do thiêu kết và kết tụ trên ghi lò đối với các
loại đất sét dễ chảy , hoặc phế liệu khai thác than, cũng như các loại
tro xỉ.
Ưu điểm đối với keramzit:
+ Nguồn nguyên liệu ban đầu dồi dào, dễ kiếm
+ chi phí nghiên liệu để sản xuất thấp hơn
Nhược điểm đối với keramzit:
+ các lỗ rỗng hở thông nhau, bề mặt hạt ghồ ghề lồi lõm nên cấu trúc
kém ổn định hơn, cường độ thấp hơn
+ cường độ ép vỡ trong xy lanh 6 – 20daN/cm2
+ độ hút nước cao hơn, lượng vữa và hồ xi măng trong bê tông lớn hơn
là tăng khôi lượng thể tích của bê tông nhẹ
Cát aglôpôrit : nhận được bằng cách sàng lấy phần hạt nhỏ được tạo
nên do đập agloporit thành dăm
32
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
III. CỐT LIỆU RỖNG
2. Một số loại cốt liệu rỗng thường gặp
33
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
III. CỐT LIỆU RỖNG
2. Một số loại cốt liệu rỗng thường gặp
Xỉ xốp: còn gọi là đá bọt xỉ hoặc termozit
làm phồng nở xỉ nóng chảy trong là sau đó làm nguội , đập
nhỏ và sàng phân loại .
Dạng cục, cường độ nén 25 – 150daN/cm2
Dăm từ đá bọt xỉ có khối lượng thể tích 600 – 1300kg/m3
Loại cốt liệu này tuy có cường độ cao hơn như có nhược điểm
như aglôpôrit
34
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
III. CỐT LIỆU RỖNG
2. Một số loại cốt liệu rỗng thường gặp
Xỉ hạt :
Dạng sỏi rỗng được tạo bằng pp :
+ Xỉ nóng chảy có nhiệt độ ≥ 12000c được gia công với một
lượng nước nhất định, qua cấp liệu rung có bộ phận làm nguội
bằng nước phân phối vào một tang quay các cạnh của tang quay
xé xỉ lỏng thành những hạt nhỏ bắn vào không khí rồi rắn lại
thành những hạt nhỏ hình cầu chứa các lỗ rỗng bên trong lỗ rổng
tạo nên do nước hóa hơi trong lòng các hạt xỉ nóng chảy. Đây là
cốt liệu rỗng có chất lượng cao hơn so với xỉ xốp nói trên
+ Ngoài những loại cốt liệu rỗng trên có thể sử dụng nhiều loại
cốt liệu rỗng khác như: đá bọt, xỉ núi lửa, tuff núi lửa, perlit
phồng nở, vermiculit phồng nở, tuff đá vôi, đá sò ốc.
35
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
III. CỐT LIỆU RỖNG
3. Tính chất cốt liệu rỗng
Khối lượng thể tích2
Cỡ hạt lớn nhất3
Cường độ4
Hình dạng và cấu trúc bề mặt1
Độ ẩm và độ hút nước5
36
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
III. CỐT LIỆU RỖNG
3. Tính chất cốt liệu rỗng
3.1. Ảnh hưởng của hình dạng hạt và cấu trúc bề mặt hạt
CLR có thể khác biệt lớn về hình dạng và cấu trúc bề mặt
hạt.
Hình dạng cốt liệu : lập phương, tứ diện đều hay không đều
cạnh, hình cầu, bầu dục, trụ
Cấu trúc bề mặt hạt có thể trơn nhẵn hoặc ghồ ghề nhám
ráp nhiều vết rỗ với vô số lỗ rỗng hở. Nói chung hình dạng
và cấu trúc bề mặt hạt cốt liệu rỗng ảnh hưởng đến :
+ tính công tác
+ tỷ lệ cốt liệu bé/cốt liệu lớn
+ Lượng dùng XM và nước của HHBT
37
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
III. CỐT LIỆU RỖNG
3. Tính chất cốt liệu rỗng
3.1. Ảnh hưởng của hình dạng hạt và cấu trúc bề mặt hạt
Dăm rỗng và cát nhẹ gồm những hạt hình dáng không xác
định, bề mặt hạt ghồ ghề góc cạnh có tổng tỷ diện lớn,
nhiều lỗ rỗng hở và độ rỗng giữa các hạt lớn.
Để lấp đầy phần rỗng đó và tạo một lớp đủ giãn cách và bôi
trơn giữa các hạt cốt liệu để hỗn hợp không bị phân tầng và
có tính công tác tốt cần phải dùng lượng hồ xi măng lớn
gấp 1,5 – 2 lần so với khi dùng đá dăm và cát thường dẫn
đến làm tăng đáng kể khối lượng thể tích của bê tông nhẹ.
Tuy nhiên bề mặt nhám ráp cao của cốt liệu cũng có ưu
điểm là đảm bảo sự gắn kết tốt giữa đá XM và cốt liệu.
38
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
III. CỐT LIỆU RỖNG
3. Tính chất cốt liệu rỗng
3.1. Ảnh hưởng của hình dạng hạt và cấu trúc bề mặt hạt
Ngược lại sỏi keramzit có dạng hạt hình cầu, bầu dục hoặc
hình trụ bề mặt hạt trơn nhẵn nhờ có màng thiêu kết không
chứa các lỗ rỗng hở nên có độ hút nước nhỏ , ít hút nước từ
hồ xi măng trong HHBT khi mới trộn , đảm bảo cho HHBT
keramzit có tính công tác tốt mà không phải tăng đáng kể
lượng dùng xi măng và nước so với hỗn hợp từ cốt liệu đặc
chắc.
39
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
3. Tính chất cốt liệu rỗng
3.2. Ảnh hưởng của Khối lượng thể tích cốt liệu rỗng
- Khối lượng thể tích tự nhiên của CLR thấp hơn nhiều so với
cốt liệu đặc chắc
- Trong BT nhẹ CLR , Thường dùng cốt liệu lớn có khối
lượng thể tích kvd ≤ 900 kg/m
3
- Cát xốp có khối lượng thể tích kvd ≤ 1100 kg/m
3
III. CỐT LIỆU RỖNG
40
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
3. Tính chất cốt liệu rỗng
3.2. Ảnh hưởng của Khối lượng thể tích cốt liệu rỗng
III. CỐT LIỆU RỖNG
Khối lượng thể tích của CLR càng thấp Bê tông
nhẹ CLR có khối lượng thể tích càng nhỏ Bê
tông nhẹ có cường độ càng thấp
Thay một phần hoặc toàn bộ cát xốp bằng cát nặng
để thỏa yêu cầu về cường độ Bê tông nhẹ
41
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
Bê tông nhẹ lại công trình và công trình cách nhiệt mật
độ thể tích của CLR trong HHBT ( tức thể tích chiếm
chỗ của dăm, sỏi rỗng trong 1 đơn vị thể tích của Bê
tông) có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất chủ yếu của
BTNCLR. Để giảm nhẹ khối lượng thể tích của BT cần
nâng tối đa mật độ thể tích CLR, tuy nhiên không thể
vượt quá một giá trị nào đó vì cần một lượng vữa đủ để
lấp đầy khoảng trống giữa các hạt cốt liệu với mức
gián cách nào đó mới đảm bão được tính công tác của
HHBT và yêu cầu về cường độ của BT
3. Tính chất cốt liệu rỗng
3.2. Ảnh hưởng của Khối lượng thể tích cốt liệu rỗng
III. CỐT LIỆU RỖNG
42
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
3. Tính chất cốt liệu rỗng
3.3. Ảnh hưởng của cỡ hạt lớn nhất (Dmax)
III. CỐT LIỆU RỖNG
Cốt liệu rỗng thông thường được phân ra ba cấp hạt 5-10,
10 – 20 và 20 – 40mm.
Cỡ hạt lớn nhất của CLR cũng gây ảnh hưởng đến tính
công tác, tỷ lệ cốt liệu bé/cốt liệu lớn và lượng dùng xi
măng của hỗn hợp bê tông nhẹ tương tự như trong HHBT
nặng; đồng thời nó còn ảnh hưởng đến cường độ và độ co
ngót của bê tông nhẹ
43
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
3. Tính chất cốt liệu rỗng
3.4. Ảnh hưởng của cường độ cốt liệu rỗng
III. CỐT LIỆU RỖNG
Cường độ của các loại CLR khác nhau thay đổi theo loại
và nguồn gốc của chúng
R BTN > R CLR
Cường độ CLR Rk và cường độ BT Rb còn chịu ảnh
hưởng của cường độ vữa XM Rv
Cùng một loại CLR nếu tăng Rv Rb
Mỗi loại CLR có Rghb và khi đạt tới giới hạn cường độ
nếu có tăng Rv thì R
b cũng tăng không đáng kể
44
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
3. Tính chất cốt liệu rỗng
3.4. Ảnh hưởng của cường độ cốt liệu rỗng
III. CỐT LIỆU RỖNG
Giới hạn cường độ Rb
gh được tăng đáng kể nếu giảm kích
thước Dmax của CLL. Đối với cốt liệu càng yếu và giòn
quy luật càng thể hiện rõ
VD: Một loại CLR chế tạo BTN với X =450kg/m3 (cùng
Rv). Giá trị cường độ nén Rb là 345, 426,524 daN/cm
2,
tương ứng Dmax 19,13,10 mm. Đồng thời khối lượng thể
tích trong hai trường hợp sau tăng lên so với trường hợp
đầu t.ư là 48,80 kg/m3
45
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
3. Tính chất cốt liệu rỗng
3.5. Ảnh hưởng của độ ẩm và độ hút nước của CLR
III. CỐT LIỆU RỖNG
CLR sau 24h ngâm trong nước , độ hút nước đạt 5-20%
khối lượng mẫu khô tùy cấu trúc rỗng hạt cốt liệu
So với CL đặc chắc, CLR có độ hút nước cao hơn và
phần lớn độ ẩm trong CL được hấp thụ vào bên trong các
hạt, cốt liệu đặc chắc độ ẩm chủ yếu ở trên bề mặt các
hạt. Lượng ẩm trong CLR không thể nhanh chóng
chuyển cho XM, trong khi đó gần như toàn bộ lượng ẩm
của cát tự nhiên là ẩm bề mặt và có thể chuyển cho XM
ngay sau khi trộn HHBT
46
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
3. Tính chất cốt liệu rỗng
3.5. Ảnh hưởng của độ ẩm và độ hút nước của CLR
III. CỐT LIỆU RỖNG
Khi nhào trộn HHBT, CLR hút một phần nước từ vữa
XM, quá trình đó xảy ra mạnh mẽ nhất ở 10 -15 phút đầu
từ khi trôn với nước. Khối lượng nước được CLR hút
phụ thuộc vào loại HHBT (khối lượng đó lớn hơn với
HHBT lưu động và nhỏ đối với HHBT cứng) vào độ ẩm
ban đầu của CL , thường chỉ đạt 50-70% độ hút nước 24
giờ của CL ; vì hồ XM trong HHBT có năng lực giữ
nước , nó hấp phụ lên bề mặt hạt CL và ngăn cản sự hấp
phụ nước tiếp theo của CL
47
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
3. Tính chất cốt liệu rỗng
3.5. Ảnh hưởng của độ ẩm và độ hút nước của CLR
III. CỐT LIỆU RỖNG
Để khắc phục hiện tượng giảm độ lưu động hoặc tăng độ
độ cứng do CLR hút nước, phải tăng lượng dùng nước
ban đầu cho HHBT. Mức độ tăng lượng dùng nước phụ
thuộc vào hàm lượng CLR, độ hút nước của CLL và vào
lượng nước yêu cầu của cát xốp.
Sự hút nước của CLR cũng có tác dụng cải thiện năng
lực giữ nước của HHBT, làm giảm khả năng phân tầng
của hỗn hợp lưu động cho phép sử dụng HHBTN với tỷ
lệ N/X cao. Với HHBT cứng CLR dễ bị phân tầng khi
chấn động kéo dài
48
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
3. Tính chất cốt liệu rỗng
3.5. Ảnh hưởng của độ ẩm và độ hút nước của CLR
III. CỐT LIỆU RỖNG
Ngoài ra do chứa một lượng ẩm bên trong nên có khả
năng trao đổi ẩm với hồ XM, ảnh hưởng lớn đến sự hình
thành cấu trúc BT. Ở giai đoạn ban đầu sau khi trộn và
tạo hình, CLR hút ẩm từ hồ XM tạo ĐK thuận lợi hình
thành lớp tiếp xúc đá XM-CL đặc chắc và bền vững hơn.
Giai đoạn sau, trong quá trình rắn chắc của BT, khi nước
trong XM đã giảm xuống do quá trình thủy hóa XM và
do bay hơi thì CLR chuyển trả cho XM lượng nước đã
hút trước đây, tạo ĐK thuận lợi để phản ứng thủy hóa
tiếp tục xảy ra, đồng thời có tác dụng hạn chế hiện tượng
co ngót trong đá XM.
49
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
IV. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KLTT VÀ Rb
Khối lượng thể tích ở trạng thái khô mkvb và cường độ Rb là
hai chỉ tiêu chất lượng quan trọng không thể tách rời của
BTNCLR
Chúng chịu ảnh hưởng chủ yếu của loại lượng dùng và
cường độ của CLR cũng như phần vữa trong bê tông
50
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
IV. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KLTT VÀ Rb
1. Các nhân tố ảnh hưởng đến khối lượng thể tích
Đối với BTNCLR cấu trúc đặc chắc và bán đặc chắc, phần
rỗng giữa các hạt CLL được lấp đầy bằng vữa (đặc hoặc
rỗng ), có thể xác định KLTT của bê tông theo công thức
mkvb = vk . + vv(1- ), kg/m
3 (1)
vk và vv : KLTT của CLL và của vữa ở trạng thái
khô, kg/m3
: mật độ thể tích của CLL m3/m3
1- : thể tích vữa trong 1m3 BT, m3/m3
= 0,27 – 0,54
51
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
IV. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KLTT VÀ Rb
1. Các nhân tố ảnh hưởng đến khối lượng thể tích
giảm khối lượng thề tích phần vữa cũng là một biện
pháp hữu hiệu để giảm KLTT củ BTNCLR và có thể
thực hiện được:
- Dùng cát nhẹ, sử dụng XM mác cao để giảm lượng dùng
của nó
- tạo rỗng cho vữa bằng PP tạo khí, tạo bọt khí hoặc ngậm
khí
52
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
IV. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KLTT VÀ Rb
2. Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ
Rb
- Tỷ lệ N/X
- Cường độ vữa Rv
- Cường độ CLR Rk
- Loại và mật độ () CLR
53
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
IV. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KLTT VÀ Rb
2. Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ
Tỷ lệ N/X hay (X/N)
- Rk << Rv Cường độ BTNCLR < Cường độ Bê tông CL
đặc chắc
- càng lớn Rb của BTN càng giảm
Rb = f(X/N) của BTNCLR luôn ở mức thấp hơn BT nặng;
đồng thời khi CLR có cường độ khác nhau thì cường độ BTN
cũng khác nhau
54
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
IV. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KLTT VÀ Rb
2. Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ
Tỷ lệ N/X hay (X/N)
Hình 2.1. Quan hệ giữa cường độ của BT nặng (1) và của
BTNCLR(2 và 3) với tỷ lệ N/X
55
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
IV. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KLTT VÀ Rb
2. Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ
Cường độ vữa XM Rv và cường độ CLR Rk
- mối quan hệ giữa Rb và Rv còn chịu ảnh hưởng của
Rk.
- Sự phụ thuộc này tuân theo quy luật đường thẳng
trong một giới hạn nào đó; quá giới hạn này sự tăng
Rv sẽ không có tác dụng làm tăng Rb , giới hạn này
càng lớn khi Rk CLL càng cao (hình 2.2)
56
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
IV. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KLTT VÀ Rb
Hình 2.2.
57
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
IV. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KLTT VÀ Rb
Cường độ vữa XM Rv và cường độ CLR Rk
- Muốn tăng cường độ Bê tông nhẹ CLR ngoài việc tăng
cường độ vữa phải tăng đồng thời cường độ CLR
- Rk thực sự ảnh hưởng đến Rb (hình 2.2b). Để chế tạo
bê tông nhẹ CLR đạt những mác khác nhau cần phải
chọn thích hợp loại CLR, phát huy khả năng chịu lực củ
cả XM và CL, tức là cần đảm bảo chế tạo BTN tương
ứng vùng I trên đượng cong quan hệ Rb = f(Rv) hình
2.2a không dùng CLR có cường độ thấp chế tạo BTN
mác cao để phải tăng quá nhiều giá trị Rv dẫn đến phải
sử dụng vùng II. Chỉ khi có yêu cầu đặc biệt về độ đặc
của BTN thì mới chế tạo BT tương ứng vùng II.
58
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
IV. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KLTT VÀ Rb
2. Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ
Mật độ thể tích cốt liệu rỗng
Mật độ thể tích CLR là nhân tố ảnh hưởng lớn
đến cường độ BTN. CLL trong BTN có độ rỗng
lớn, có cường độ nhỏ hơn cường độ vữa khá
nhiều, nên nếu tăng mật độ thì cường độ BTN
giảm đi hình 2.3
Tuy nhiên quy luật trên chỉ hoàn toàn đúng khi tỷ lệ
Rv/Rk khá lớn; có nghĩa là quan hệ Rb = f() còn
phụ thuộc vào tỷ lệ Rv/Rk
59
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
IV. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KLTT VÀ Rb
Hình 2-3
60
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
IV. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KLTT VÀ Rb
2. Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ
Mật độ thể tích cốt liệu rỗng
Khi cường độ vữa Rv cao tức là tỷ lệ Rv/Rk cao thì nếu
tăng giá trị cường độ BT sẽ liên tục giảm (đường thảng 2
và 3 hình 2-3). Còn khi cường độ vữa chênh lệch ít hơn so
với Rk tức là tỷ lệ Rv/Rk nhỏ hơn thì có giá trị tối ư đảm
bảo cho Rb có một giá trị cực đại (đường cong 1 hình 2-3).
Khi chế tạo BTN với tỷ lệ Rv/Rk thấp cần phải chọn mật
độ cốt liệu lớn sao cho có thể đạt được cường độ thiết kế
của BT trùng với giá trị cực đại này
61
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
IV. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KLTT VÀ Rb
2. Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ
- Một nhân tố quan trọng quyết định cường độ BTNCLR
là lượng dùng XM , lượng dùng XM lại phụ thuộc chủ yếu
vào lượng nước yêu cầu của HHBT . Lượng dùng nước
cần thiết của hỗn hợp BTNCLR tương đối lớn dao động
trong phạm vi rộng phụ thuộc vào độ rỗng , tính chất rỗng
của CL , bề mặt hạt . Do tính hút nước lớn của CL nên
mặc dù hỗn hợp BTNCLR có lượng dùng nước lớn vẫn ít
lưu động, tính công tác kém, tương đối dễ phân tầng.
- Để khắc phục điều này và giảm lượng cần nước cho
HHBT nên dùng phụ gia hoạt tính bề mặt loại kỵ nước .
Ngoài ra việc sử dụng phụ gia tạo khí tạo bọt khi trộn để
tạo rỗng trong đá XM làm giảm KLTT bê tông nhẹ và cải
thiện những đặc trưng lưu biến của HHBT.
62
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR
THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM
Các thông số cần biết :
- Mác Bê tông (Rb)
- Khối lượng thể tích ở trạng thái khô
của bê tông (mkvb)
- Chỉ tiêu tính công tác (ĐS hoặc ĐC)
- Loại và các chỉ tiêu tính chất của các
VLSD (Mác XM, loại CLL, loại cát,
KLTT CLL, khối lượng riêng của cát
63
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR
THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM
1. Những vấn đề chung khi thiết kế cấp phối sơ bộ
Tính công tác của HHBT
Cường độ và KLTT ở trạng
thái khô
Lượng dùng CLL và CLN
64
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR
THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM
1. Những vấn đề chung khi thiết kế cấp phối sơ bộ
Lượng dùng XM : cấp phối hợp lý Lượng dùng XM min
Mác XM căn cứ vào Mác Bê tông theo bảng 2-1
Mác BTNCLR 150 200 250 300 350 400 500
Mác XM
- Nên dùng 400 400 400 500 500 500 600
- Cho phép dùng 300
500
300
500
300
500
600
400
600
400
600
400
600
500
Bảng 2-1
65
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR
THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM
1. Những vấn đề chung khi thiết kế cấp phối sơ bộ
Cường độ CLL: không thấp hơn các trị số trong bảng 2-2
Mác
BTNCLR
Mác CLR
cho theo
cường độ
nén
Cường độ ép vỡ của CLR trong xi lanh, (daN/cm2)
Sỏi Dăm
(trừ dăm aglôpôrit)
Dăm
aglôpôrit
150 75 15 10 6
200 100 20 12 7
250 125 25 15 8
300 150 35 18 10
350 200 45 22 12
400 250 55 27 14
500 300 65 33 16
66
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR
THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM
1. Những vấn đề chung khi thiết kế cấp phối sơ bộ
Khối lượng thể tích rời tự nhiên ( đổ đống) CLR: không
vượt quá các giá trị trong bảng 2-3
Loại CLR KLTT BTNCLR ở trạng thái khô , mkvb, (kg/m
3)
1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800
Sỏi rỗng -/500 -/600 -/700 600/800 700/900 800/- 900/-
Dăm rỗng - -/500 -/600 500/700 600/800 700/900 800/1000
Bảng 2-3
Tử số : KLTT của CLL khi dùng CLN là cát thường
Mẫu số : KLTT của CLL khi dùng CLN cát nhẹ
67
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR
THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM
1. Những vấn đề chung khi thiết kế cấp phối sơ bộ
Tỷ lệ phối hợp giữa các cấp hạt trong CLL :
- Khi phối hợp 2 cấp (5-10): (10-20) = 40 : 60%
- Khi phối hợp 3 cấp (5-10): (10-20) : (20:40) = 20 :30 :50%
Cường độ trung bình của CLL tính theo công thức
Rk = (Rk1. x1 + Rk2 . x2 + Rk3 . x3) : 100
Rk1,Rk2,Rk3: cường độ nén của từng cấp CLL quy đổi
từ độ ép vỡ trong xy lanh thép ĐK 120mm, daN/cm2
x1,x2,x3: hàm lượng của mỗi cấp hạt trong hỗn hợp cốt
liệu , %
68
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR
THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM
1. Những vấn đề chung khi thiết kế cấp phối sơ bộ
Cát :
- Cát nhẹ , BT nhẹ M150 – 500: Mđl : 1,8 – 2,5, KLTT đổ đống ≥
600kg/m3
- BT M 150: Cát perlit phồng nở , KLTT ≥ 200kg/m3, lượng hạt lọt
sàng 0,14mm ≤ 10% theo thể tích
- BT M150 -200, Mác XM vượt giá trị cho phép bảng 2.1 , dùng
cát có lượng lọt sàng 0,14mm tới 25%
69
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR
THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM
1. Những vấn đề chung khi thiết kế cấp phối sơ bộ
Lượng dùng XM: sử dụng các số liệu thực nghiệm trong bảng
2-4 và 2-5 Bảng 2-4 : Lượng dùng XM cho 1m3 BTNCLR
Mác
BTN
CLR
Mác
XM
nên
dùng
Mác CLR theo cường độ hạt
75 100 125 150 200 250 300
150 400 300 280 260 240 230 220 210
200 400 - 340 320 300 280 260 250
250 400 - - 390 360 330 310 290
300 500 - - - 420 390 360 330
350 500 - - - - 450 410 380
400 500 - - - - - 480 450
500 600 - - - - - 570 540
70
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR
THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM
Bảng 2-5: Hệ số hiệu chỉnh lượng dùng XM cho 1m3 BTNCLR
Đặc tính vật liệu và tính
công tác HHBT
Mác BTNCLR
150 200 250 300 350 400 500
XM mác : 300 1,15 1,2 - - - - -
400 1 1 1 1,25 1,2 1,25 -
500 0,85 0,88 0,9 1 1 1,1 1,1
600 - - 0,85 0,88 0,88 0,9 1
Cát: thường 1 1 1 1 1 1 1
Nhẹ 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1
Dmax CLR 40 0,9 0,9 0,93 0,93 0,95 0,95 0,95
20 1 1 1 1 1 1 1
10 1,1 1,1 1,07 1,0 1,05 1,05 1,05
71
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR
THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM
Bảng 2-5: Hệ số hiệu chỉnh lượng dùng XM cho 1m3 BTNCLR - TT
Đặc tính vật liệu và tính
công tác HHBT
Mác BTNCLR
150 200 250 300 350 400 500
Độ cứng HHBT: 20-30s 1 1 1 1 1 1 1
30 – 50s 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9
50-80s 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85
Độ lưu động SN: 1 – 2 cm 1,07 1,07 1,07 1,07 1,07 1,07 1,07
2 – 5 cm 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1
8 – 12 cm 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25
72
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR
THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM
1. Những vấn đề chung khi thiết kế cấp phối sơ bộ
Lượng dùng nước N0: Xác định theo tính công tác của HHBT
và loại CLL với giả thiết là dùng cát thường bảng 2-6. sau đó
hiệu chỉnh lượng dùng nước N0 đã xác định có xét đến các yếu
tố khác
- Ảnh hưởng của CLN : Lượng nước yêu cầu của cát nhẹ, còn
gọi là lượng cần nước (Nc), xác định theo pp như đối với cát
thường, cấp phối vữa XM: Cát nhẹ = 1: 2,28 theo thể tích
73
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
tc
c
(N / X) N
N x100
2,28
V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR
THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM
1. Những vấn đề chung khi thiết kế cấp phối sơ bộ
- N/X: tỷ lệ nước /xi măng đảm bảo độ bẹt của
vữa trên bàn nhảy đạt 170mm
- Ntc : lượng nước tiêu chuẩn của hồ XM, (%)
74
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR
THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM
1. Những vấn đề chung khi thiết kế cấp phối sơ bộ
Bảng 2-6.
Hỗn hợp
bê tông
có
Lượng dùng nước N0,(l/m
3) cho HHBT dùng cát
thường (Nc = 7%)
Độ sụt
(cm)
Độ cứng
(s)
Dmax,mm, đối với,
Sỏi Dăm
10 20 40 10 20 40
8 - 12 - 235 220 205 265 250 235
3-7 - 220 205 190 245 230 215
1-2 10-20 205 190 175 225 210 195
- 20-30 195 180 165 215 200 185
- 30-50 185 170 160 200 185 175
50-80 175 160 150 190 175 165
75
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR
THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM
1. Những vấn đề chung khi thiết kế cấp phối sơ bộ
Lượng nước yêu cầu của cát nhẹ lớn gấp 2 -2,5 lần so với cát
thường.
VD: cát keramzit Ncn = 13 – 16% đối với đá bọt xỉ (termôzit)
Ncn = 16 – 18%
Nc 7%, Nước trong HHBT phải hiệu chỉnh:
N1 = 0,02(C/c)(Nc – 7) (3)
C: lượng dùng cát,kg/m3
c: khối lượng riêng đ/v cát thường và là khối lượng
riêng phần của cát trong hồ xm đ.v cát nhẹ.
KL riêng phần là khối lượng 1 đ.vị thể tích hạt loại
trừ thể tích hổng giữa các hạt
76
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR
THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM
1. Những vấn đề chung khi thiết kế cấp phối sơ bộ
X > 450 kg/m3 , Lượng dùng nước trong HHBT tăng
lên:
N2 = 0,15(X- 450), l (4)
Đối với BT công trình, (0,35 – 0,40), lượng nước
phải hiệu chỉnh theo công thức:
N3 = 2000(- 0,37)
2 (5)
Tổng lượng dùng nước của HHBT là :
N= N0 + N1 + N2 + N3 (6)
77
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR
THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM
1. Những vấn đề chung khi thiết kế cấp phối sơ bộ
sau khi đã xác định được lượng X, N, lượng dùng CLL(K) và
nhỏ(C) có thể tính được bằng cách giải hệ PT:
Mkvb = 1,15X +C +K (7)
x c vk
X C K
N 1000
(8)
- mkvb: KLTT BTNCLR ở trạng thái khô, kg/m
3
- 1,15X: Khối lượng đá XM (kg) trong 1m3 BTNCLR tính với
lượng nước liên kết hóa học bằng 15% lượng dùng X
- x: KL riêng của XM
- c: KL riêng của cát thường hoặc KL riêng phần của cát nhẹ
trong hồ XM, kg/l
- vk: KL riêng phần của CLL nhẹ trong hồ XM, kg/l
- X,C,K,N: lượng dùng XM, cát, CLL và nước (kg) trong 1m3 BT
78
08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng
V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR
THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM
1. Những vấn đề chung khi thiết kế cấp phối sơ bộ
Bảng 2-7 và 2-8 cho mật độ CLL thay đổi phụ thuộc KLTT
của BT ở trạng thái khô, khối lượng riêng phần của CLL
t
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- bai_giang_mon_hoc_cong_nghe_be_tong_silicat_chuong_2_ly_thuy.pdf