Bài giảng Công nghệ bê tông Silicat - Chương 2: Lý thuyết bê tông nhẹ cốt liệu rỗng - Lương Lê Trung
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
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Công nghệ bê tông Silicat - Chương 2: Lý thuyết bê tông nhẹ cốt liệu rỗng - Lương Lê Trung", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Công nghệ bê tông Silicat - Chương 2: Lý thuyết bê tông nhẹ cốt liệu rỗng - Lương Lê Trung
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: 908.07.2020Chương 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 HHB ... 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 Mkvb(kg/m3) vk(kg/l) Trị số khi lượng nước yêu cầu của cát,% 6 8 10 Và lượng dùng nước,(l) 160 200 240 160 200 240 160 200 240 1500 1 0,47 0,43 0,38 0,46 0,41 0,35 0,45 0,4 0,32 1,2 0,5 0,46 0,42 0,5 0,45 0,4 0,48 0,44 0,38 1,4 - 0,5 0,46 - 0,49 0,45 - 0,48 0,43 1600 1 0,43 0,38 0,32 0,42 0,35 0,25 0,39 0,32 - 1,2 0,47 0,42 0,35 0,46 0,4 0,3 0,44 0,38 0,27 1,4 0,5 0,46 0,41 0,5 0,45 0,39 0,48 0,43 0,36 1,6 0,54 0,5 0,45 0,53 0,49 0,44 0,53 0,48 0,43 81 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 Mkvb(kg/m3) vk(kg/l) Trị số khi lượng nước yêu cầu của cát,% 6 8 10 Và lượng dùng nước,(l) 160 200 240 160 200 240 160 200 240 1700 1 0,39 0,31 - 0,36 0,25 - 0,32 - - 1,2 0,43 0,38 0,27 0,41 0,33 - 0,38 0,28 - 1,4 0,47 0,41 0,33 0,45 0,39 0,3 0,43 0,36 0,29 1,6 0,5 0,46 0,4 0,49 0,44 0,37 0,48 0,42 0,31 1,8 0,54 0,5 0,45 0,53 0,49 0,43 0,53 0,48 0,41 82 08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng Mkvb(kg/m3) vk(kg/l) Trị số khi lượng nước yêu cầu của cát,% 6 8 10 Và lượng dùng nước,(l) 160 200 240 160 200 240 160 200 240 1800 1,2 0,37 0,29 - 0,33 - - - - - 1,4 0,42 0,34 0,25 0,39 - - 0,36 - - 1,6 0,45 0,4 0,26 0,45 0,37 0,25 0,42 0,3 - 1,8 0,51 0,45 0,38 0,49 0,44 0,30 0,48 0,41 0,27 2,0 - 0,5 0,44 - 0,49 0,42 - 0,48 0,44 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 Trị số ở bảng này ứng với lượng dùng XM = 300kg/m3, cứ mỗi 100kg/m3 tăng(giảm) trị số sẽ tăng (giảm) chừng 0,01 Bảng 2-7 83 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 2-8 Độ rỗng giữa các hạt Trị số tư khi HHBT có Độ cứng >30s Độ sụt 1- 3cm hoặc độ cứng 10 -30s Độ sụt >3cm 0,36 0,52 0,49 0,47 0,38 0,5 0,47 0,45 0,4 0,48 0,45 0,43 0,42 0,46 0,43 0,41 0,44 0,44 0,41 0,39 0,46 0,42 0,39 0,37 0,48 0,4 0,37 0,35 0,5 0,38 0,35 0,33 0,52 0,36 0,33 0,31 0,54 0,34 0,31 0,29 84 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 CLL K xác định theo mật độ Cốt liệu và KLTT của nó trong hồ XM K = 1000. . vk (kg) (9) Lượng dùng Cát thường xác định căn cứ vào KLTT của BT, lượng dùng X và CL Ct = m k vb – 1,15X - K (10) 85 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 Xác định lượng dùng Cát thường và cát nhẹ khi đã có, X, N và mật độ CLL , giải hệ PT (suy ra từ PT 7,8) t n vct vcn x C C X N 1000(1 (11) ) Ct + Cn = m k vb - 1,15X - 1000 vk (12) vct: Khối lượng riêng của cát thường và khối lượng riêng phần của cát nhẹ, kg/l 86 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 Từ (11) và biết t 1ct ct vct n 1cn cn vcn C N 0,02 (N 7) C N 0,02 (N 7) Có thể chứng minh được t ct n cn vct vcn 0 2 3 x 1 1 C [1 0,02(N 7)] C [1 0,02(N 7)] x 1000(1 ) (N N N ) 87 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 Nếu đặt 0 2 3 x X A 1000(1 ) (N (N N 1 ) ) 3 k t n vb vkQ C C m 1,15X 1 (14)000 ct ct vct 1 n [1+0,02(N -7) 5)] (1 cn cn vcn 1 n [1+0,02(N -7 )] (16) (Trong đó Nct và Ncn là lượng nước yêu cầu của cát thường và của cát nhẹ), từ (11) và (12) ta có lượng dùng các loại cát nhẹ và cát thường 88 08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 1. Những vấn đề chung khi thiết kế cấp phối sơ bộ V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM ct n cn ct A Q.n C = , (kg) n 7) n (1 t n C =Q C , (kg) ) (18 2. Trình tự xác định cấp phối sơ bộ của BTNCLR 2.1. Khi dùng cát thường 2.2. Khi dùng cát nhẹ hoặc cát thường phối hợp 89 08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 2. Trình tự xác định cấp phối sơ bộ của BTNCLR 2.1. Khi dùng cát thường V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM Xác định lượng dùng X phụ thuộc vào mác BT nhẹ, mác XM và cường độ của CLL theo bảng 2-4 và 2-5 Xác định lượng dùng nước N0 phụ thuộc vào tính công tác của HHBT, loại và cỡ hạt lớn nhất Dmax của CLL bảng 2-6 Xác định mật độ CLL phụ thuộc vào lượng X, nước N0, KLTT CLL trong hồ XM và lượng nước yêu cầu của cát (bảng 2-7). + Nếu giá trị nằm trong khoảng giữa các giá trị cho trong bảng thì phải dùng phép nội suy + Nếu giá trị > tư (bảng 2-8) quá 0,05 thì phải dùng CLR nhẹ hơn hoặc tạo rỗng phần vữa 90 08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 2. Trình tự xác định cấp phối sơ bộ của BTNCLR 2.1. Khi dùng cát thường V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM Xác định lượng dùng cốt liệu lớn theo công thức (9) Xác định lượng dùng cốt liệu bé theo công thức (10) Xác định lượng dùng nước theo công thức (6) K = 1000. . vk (kg) (9) Ct = m k vb – 1,15X - K (10) N= N0 + N1 + N2 + N3 (6) 91 08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 2. Trình tự xác định cấp phối sơ bộ của BTNCLR 2.2. Khi dùng cát nhẹ hoặc cát thường phối hợp V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM Xác định lượng dùng Xi măng, nước N0, hàm lượng CLL và lượng dùng của nó như trường hợp 1 ở trên Xác định lượng dùng cát nhẹ bảo đảm có được KLTT đã định của BT theo công thức (17), trong đó các giá trị A,Q,nct,ncn được xác định theo công thức (13-16) ct n cn ct A Q.n C = , (kg) n 7) n (1 92 08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 2. Trình tự xác định cấp phối sơ bộ của BTNCLR 2.2. Khi dùng cát nhẹ hoặc cát thường phối hợp V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM k t n vb vkQ C C m 1,15X 1 (14)000 ct ct vct 1 n [1+0,02(N -7) 5)] (1 cn cn vcn 1 n [1+0,02(N -7 )] (16) 0 2 3 x X A 1000(1 ) (N (N N 1 ) ) 3 93 08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 2. Trình tự xác định cấp phối sơ bộ của BTNCLR 2.2. Khi dùng cát nhẹ hoặc cát thường phối hợp V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM Xác định lượng dùng cát thường theo công thức (18) Nếu xảy ra trường hợp lượng dùng một trong hai loại cát thường nhẹ dưới 20kg/m3 thì chế tạo BTN chỉ dùng cát có hàm lượng lớn hơn Xác định tổng lượng dùng nước: Trong đó N1ct và N1cn : hiệu chỉnh lượng dùng nước của cường thường và cát nhẹ được xác định theo công thức (3) t n C =Q C , (kg) ) (18 0 1ct 1cn 2 3N N N N N N N1 = 0,02(C/ c)(Nc – 7) (3) 94 08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 3. Điều chỉnh các thôn số cấp phối bằng thực nghiệm V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM Đối với mẻ trộn thí nghiệm ngoài cấp phối sơ bộ vừa xác định theo các bước trên, ta cần tính thêm 2 cấp phối nữa, trong đó lượng X lấy lớn hơn và bé hơn so với cấp phối sơ bộ 10 – 20%. Nếu những vật liệu đã sử dụng không đảm bảo được KLTT yêu cầu của BT mkvb với những giá trị mật độ cốt liệu lớn cho phép, thì phải giảm khoảng biến thiên của lượng dùng X sao cho các trị số đó nằm trong giới hạn cho phép, hoặc phải chuyển sang dùng loại cốt liệu khác Theo KQTN Xây dựng các đồ thị quan hệ Rb =f(X/N), căn cứ vào đó quyết định lượng dùng X và điều chỉnh lượng dùng vật liệu cho 1m3 BTNCLR cũng được tiến hành như đ/v bê tông nặng 95 08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 4. Ví dụ: V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM VD1: xác định cấp phối bê tông keramzit mác 250 có mkvb = 1700kg/m3, SN = 3-7cm. Vật liệu sử dụng mác XM 500, cát thường có ct = 2,65kg/l và Nct = 6,5%, sỏi keramzit có tính chất cho trong bảng 2-9 Tên các chỉ tiêu Cấp hạt,mm Hỗn hợp cốt liệu 40:60%5 -10 10 - 20 Khối lượng thể tích rời,kg/m3 570 650 680 Khối lượng riêng phần trong hồ xm,kg/l 1,25 1,19 1,22 Độ rỗng 0,46 0,45 0,43 Cường độ, daN/cm2 59 51 55 bảng 2-9 96 08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 4. Ví dụ: V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM GIẢI Tỷ lệ phối hợp 2 cấp hạt 5-10 và 10-20 của CLL = 40:60% Vậy khối lượng riêng phần hạt trong hồ XM của keramzit là: vk 100 1,22kg / l 40 60 1,25 1,19 Cường độ ép vỡ trong xi lanh trung bình của keramzit là Rk = (Rk1. x1 + Rk2 . x2 + Rk3 . x3) : 100 Rk = 0,01(59x40 + 51x60) = 55 daN/cm 2 97 08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 4. Ví dụ: V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM GIẢI So sánh tính chất của các vật liệu sử dụng với các giá trị trong bảng (2-1 - 2-3): Kết luận : đảm bảo chế tạo bê tông với các tính chất đã định Bảng 2-4 : X =310 kg/m3. các hệ số điều chỉnh (bảng 2-5) cho XM mác 500 là 0,9 và cho HHBT có SN = 3-7cm là 1,1 Lượng dùng xi măng : X = 310 x 0,9x 1,1 = 305kg/m3 98 08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 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 Bảng 2-4 : Lượng dùng XM cho 1m3 BTNCLR V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM 99 08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 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 V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM 100 08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 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 V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM 101 08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng 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 V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM 102 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 2-6 : có lượng nước sơ bộ N0 = 205 l/m3 Bảng 2-7 : Nội suy Mật độ CLL =0,38 . Giá trị này nhỏ hơn giá trị cho trong bảng 2-8( =0,4 khi độ rỗng keramzit 0,43 và SN >3cm) không quá 0,025, tức là nằm trong giới hạn cho phép. Lượng dùng keramzit: K = 1000 x 0,38 x 1,22 = 465kg Lượng dùng cát: C = 1700 -1,15 x 305 - 465 = 886kg K = 1000. . vk (kg) (9) Ct = m k vb – 1,15X - K (10) 103 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 Tổng lượng dùng nước: N= N0 + N1 + N2 + N3 (6) N1 = 0,02(C/ c)(Nc – 7) (3) N2 = 0 , X = 305 kg/m3< 450kg/m3 N3 = 2000( - 0,37) 2 (5) N= 205 + 0,02(886/2,65)(6,5-7) + 0 + 2000(0,38-0,37)2 = 202 lit 104 08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng VD 2: Xác định cấp phối bê tông keramzit mác 150 có mkvb = 1600kg/m3, Độ cứng HHBT T = 30-50s. Vật liệu sử dụng mác XM 400, cát thường có ct = 2,65kg/l và Nct = 6%, cát keramzit có khối lượng riêng phần xvcn = 1,8kg/l và Ncn = 14%, dăm keramzit cấp hạt 5-10 có khối lượng riêng phần trong hồ xi măng vk = 1,75kg/l, độ rỗng 0,5; cường độ ép vỡ trong xy lanh Rk = 15daN/cm 2 V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM Giải Căn cứ bảng 2-1 đến 2-3, chất lượng của các vật liệu sử dụng đủ đảm bảo để chế tạo bê tông với các tính chất đã định 105 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 Lượng dùng XM : Bảng 2-4 X = 260kg/m3 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 Bảng 2-4 106 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 Lượng dùng XM : Bảng 2-5: + Hệ số điều chỉnh cho cát nhẹ (hh cát nhẹ và cát thường) là : 1,1 + Hệ số điều chỉnh Cỡ hạt lớn nhất của CL Dmax = 10 là : 1,1 + Hệ số điều chỉnh cho độ cứng HHBT 30 -50s là : 0,9 Lượng dùng XM trong trường hợp này là : X = 260 x 1,1 x 1,1 x 0,9 = 283kg/m3 Lượng dùng nước sơ bộ : Bảng 2-6: N0 = 200l/m3 107 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 Lượng dùng CLL : Bảng 2-8: = 0,38 K = 1000. . vk (kg) (9) K = 1000x 0,38x 1,75 = 665kg/m3 Lượng dùng cát nhẹ : 0 2 3 x X A 1000(1 ) (N (N N 1 ) ) 3 N2 = 0 ; N3 = 0 3283A 1000(1 0,38) 200 329l / m 3,1 108 08.07.2020Chương 2 Bê Tông Nhẹ cốt liệu rỗng k t n vb vkQ C C m 1,15X 1 (14)000 ct ct vct 1 n [1+0,02(N -7) 5)] (1 cn cn vcn 1 n [1+0,02(N -7 )] (16) V. THIẾT KẾ CẤP PHỐI BTNCLR THEO PP TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM Lượng dùng cát nhẹ : 3Q 1600 1,15x283 665 = 610kg/m ct 1 n [1+0,02(6-7)] = 0,37 2,65 cn 1 n [1+0,02(14-7)] =0,63 1,8 109 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 ct n cn ct A Q.n C = , (kg) n 7) n (1 3 n 329 610x0,37 C = =395kg/m 0,63 0,37 Lượng dùng cát thường : t n C =Q C , (kg) ) (18 3 tC =610 395 215 kg/m 110 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 Lượng dùng nước cần hiệu chỉnh: 3t 1ct ct vct 3n 1cn cn vcn C 215 N 0,02 (N 7) 0,02x (6 7) 1,62l / m 2,65 C 395 N 0,02 (N 7) 0,02x (14 7) 30,7l / m 1,8 Tổng lượng dùng nước : N = 200 – 1,62 + 30,7 = 229l/m3
File đính kèm:
- bai_giang_cong_nghe_be_tong_silicat_chuong_2_ly_thuyet_be_to.pdf