30.03.2013 Views

BT TU LEN

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA BÊ TÔNG TỰ LÈN<br />

CÁT NGHIỀN & ĐẶC TÍNH CƠ LÝ CỦA VÁN<br />

KHUÔN<br />

TS. Vũ Quốc Vương


Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

I. Phần mở đầu<br />

• Bê tông tự lèn là bê tông có khả năng chảy dưới trọng lượng<br />

bản thân và làm đầy hoàn toàn cốp pha thậm chí trong cả những<br />

nơi dầy đặc cốt thép mà không cần bất cứ tác động cơ học nào<br />

mà vẫn đảm bảo tính đồng nhất. Nói một cách khác, bê tông tự<br />

lèn là bê tông có khả năng tự lèn chặt.<br />

• Khả năng tự lèn chặt là năng lực tiềm tàng của bê tông có liên<br />

quan đến khả năng đổ. Với khả năng này, bê tông có thể làm<br />

đầy và lèn chặt mọi góc cạnh của cốp pha bằng trọng lượng bản<br />

thân nó mà không cần đầm trong quá trình đổ bê tông.<br />

• Bê tông tự lèn chứa hàm lượng cốt liệu thô thấp hơn và liều<br />

lượng phụ gia giảm nước và cuốn khí hoặc siêu dẻo cao hơn, có<br />

lượng nước và tỷ lệ nước/xi măng thấp hơn bê tông thường. Vì<br />

nhạy cảm hơn với dao động về chất lượng nguyên vật liệu và<br />

những sai sót trong mẻ trộn nên bê tông tự lèn đòi hỏi phải kiểm<br />

tra, kiểm soát chặt chẽ hơn về chất lượng, quá trình sản xuất và<br />

thi công.


Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

Từ khi được chế tạo thành công tại Đại học Tokyo vào những<br />

năm 1980, cho tới những năm 1990 là thời kỳ bắt đầu bùng nổ<br />

số lượng các công trình xây dựng sử dụng bê tông tự lèn tại<br />

Nhật Bản.<br />

Hiện nay ở Châu Á bê tông tự lèn được sử dụng rộng rãi trong<br />

các công trình với quy mô lớn. Các công trình điển hình là: Bến<br />

thả neo cầu Akaghi-Kaikyo (Nhật), tháp Macao (Trung Quốc).<br />

Tại Việt Nam cũng đã có một số cơ sở nghiên cứu, áp dụng bê<br />

tông tự lèn nhưng với quy mô nhỏ như ĐH Xây dựng HN, ĐH<br />

Bách khoa TPHCM, Viện Khoa học Thủy lợi, đang thực hiện đề<br />

tài thuộc dự án SX thử nghiệm cấp Bộ do PGS. TS. Hoàng Phó Uyên<br />

làm chủ nhiệm: " HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VÀ THI CÔNG<br />

BÊ TÔNG TỰ LÈN TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI“.<br />

. Chúng ta chưa có những công trình xây dựng lớn nào, chưa<br />

có nhà máy bê tông nào chuyên sản xuất bê tông tự lèn phục<br />

vụ xây dựng thay cho các sản phẩm bê tông đúc sẵn.


Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

MỘT SỐ HÌNH ẢNH THI CÔNG SCC<br />

Self Compacting Concrete<br />

Hình ảnh thi công cầu Akagashi-Nhật


Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

Cầu Akaghi-Kaikyo – Nhật Bản Tháp Macao – Trung Quốc


Tại Châu Âu, công trình<br />

điển hình là hệ thống giao<br />

thông Sodra Lanken - Thụy<br />

Điển. Tại khu vực Bắc Mỹ<br />

là công trình Societ Tower<br />

– Clevelan – Ohio.<br />

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

Đường hầm Sodra Lanken – Thụy Điển Công trình Societ Tower - Clevelan


Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

Hình ảnh thi công bể chứa ga Osaka-Nhật


Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

Hình ảnh thi công toà nhà T34-Dự án Trung Hoà


Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.


Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.


Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.


Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

SCC:Self-compacting concrete


Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

SCC:Self-compacting concrete<br />

Điền đầy cốp pha Xuyên thép, chảy dàn đều


SCC:Self-compacting concrete<br />

Giảm nhân công Giảm<br />

tiếng ồn<br />

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

Chất lượng bề mặt tốt nhất<br />

Độ đồng nhất cao nhất<br />

Cường độ cao


Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

II. Đặc tính của vật liệu và<br />

phương pháp thí nghiệm<br />

1, Chất kết dính, cát nhân tạo, đá, bột đá<br />

Tính chất của: chất kết dính, cát nhân tạo, đá, bột đá dùng tiêu chuẩn của<br />

TQ để tiến hành làm thí nghiệm.<br />

2, Bê tông tự lèn<br />

Thí nghiệm tính công tác của bê tông tự lèn<br />

Căn cứ vào “Tiêu chuẩn phương pháp thí nghiệm tính năng công<br />

tác của bê tông phổ thông: (GB/T50080-2002)” .<br />

Thao khảo tài liệu CECS203: 2006《Quy trình kỹ thuật ứng dụng<br />

bê tông tự lèn》. Tính công tác dùng thí nghiệm xác định độ chảy<br />

xoè, khả năng chảy qua cốt thép và duy trì độ sụt dùng thí nghiệm<br />

U box, xem hình 2.3. Ngoài ra các tính chất khác như cường độ, độ<br />

bền, co ngót…được thí nghiệm như bê tông phổ thông.


室<br />

室<br />

间隔门<br />

隔栅型障碍<br />

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

Hình 2.3 Thí nghiệm U box<br />

室<br />

室<br />

间隔开启<br />

填<br />

充<br />

高<br />


Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

III. Thiết kế cấp phối bê tông tự lèn<br />

cát nghiền<br />

Chương III nghiên cứu phương pháp thiết<br />

kế cấp phối bê tông tự lèn cát nghiền. Dùng<br />

phương pháp quy hoạch thực nghiệm<br />

nghiên cứu ảnh hưởng của tính công tác và<br />

cường độ bê tông với tỷ lệ N/B, PG, BĐ,<br />

thay đổi. Phân tích để quyết định chọn cấp<br />

phối tối ưu.


Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

3.1 Thiết kế cấp phối bê tông tự lèn cát nghiền<br />

Trung quốc thường dùng một số phương<br />

pháp:<br />

Phương pháp cấp phối đơn giản<br />

Phương pháp cố định thể tích cát, đá<br />

Phương pháp thể tích tuyệt đối<br />

Phương pháp cải tiến phương pháp thể tích<br />

tuyệt đối<br />

Luận án dùng phương pháp quy hoạch<br />

thực nghiệm


Tính toán PF<br />

Tỷ lệ<br />

cốt liệu lớn<br />

Phụ gia<br />

Cấp phối <strong>BT</strong><br />

N<br />

Độ chảy xoè:<br />

650±50<br />

Hàm lượng khí:<br />

4.5±1.5%<br />

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

Chiều cao<br />

chảy qua U<br />

box:<br />

>=300mm<br />

End<br />

Bảng 3.1 Sơ đồ quy trình phương pháp thiết kế SCC<br />

N<br />

Y


Khối lượng<br />

thể tích đá 0Đ<br />

Khối lượng<br />

riêng đá aĐ<br />

Sơ đồ quy<br />

trình phương<br />

pháp thiết kế<br />

Bê tông tự lèn<br />

cát nghiền<br />

Giả thiết 1m 3 <strong>BT</strong>, thể tích<br />

đá(V OĐ=0.5~0.55m 3 )<br />

S<br />

V OG× 0G<br />

1m 3 <strong>BT</strong>, lượng đá là: Đ<br />

V C× C<br />

1m 3 <strong>BT</strong>, thể tích đá là: V Đ<br />

Thể tích cát V C<br />

1000-V Đ<br />

V m-V S≤<br />

Thể tích chất kết dính V B<br />

Thể tích chất kết dính V B<br />

1m 3 <strong>BT</strong>, lượng nước dùng: N<br />

Y FK x<br />

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

V NV B=(V/B) B<br />

V N+V B=V P<br />

Giả thiết hàm lượng thể<br />

tích cát(0.37~0.45)<br />

Thể tích cát Vc<br />

1m 3 <strong>BT</strong>,<br />

lượng cát là:C<br />

Tỷ lệ<br />

N/B≤0.45<br />

1m 3 <strong>BT</strong>, lượng<br />

chất kết dính<br />

dùng FK<br />

1m 3 <strong>BT</strong>, lượng<br />

XM dùng X<br />

(0.37~0.45)Vm<br />

S<br />

V FK(%)<br />

V C(%)=1-V FK(%)<br />

FK×V FK(%)+ C×V C(%)<br />

B= —————————————<br />

V FK+V C<br />

1m 3 <strong>BT</strong> , thể tích chất kết<br />

dính dùng V FK<br />

V B-V FK<br />

1m 3 <strong>BT</strong>, thể tích<br />

XM dùng Vx


3.2 Nghiên cứu quy hoạch thực nghiệm<br />

<strong>BT</strong>TL dùng hàm lượng tro bay là 27%,37%,47%<br />

và 57%。<br />

Tỷ lệ N/B là 0,25, 0,3, 0,35.<br />

Bột đá là 12%, 18%, 24%.<br />

Tỷ lệ C/C+Đ là 40%, 43%, 46%.<br />

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.


Bảng 3. 2 L 9(3 4 )Bậc II ba biến tâm xoay<br />

TT<br />

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

Nguyên nhân<br />

C/C+Đ (%) Tro bay (%) Bột đá (%) N/B<br />

1 40 27 12 0.25<br />

2 43 47 18 0.30<br />

3 46 57 24 0.35


TT N/B Bột đá (%)<br />

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

Bảng 3.3 Kết quả thí nghiệm quy hoach thực nghiệm của ASSCC<br />

Cấp phối (kg/m 3 )<br />

XM Tro bay N Cát Đá Phụ gia<br />

1 0.35 24 221 292 180 632 930 7.18<br />

2 0.25 12 270 243 128 791 918 9.23<br />

3 0.25 12 375 138 128 799 935 9.23<br />

4 0.35 18 375 138 180 680 918 7.18<br />

5 0.30 18 221 292 154 695 935 7.57<br />

6 0.30 12 513 0 154 780 918 7.57<br />

7 0.25 12 323 190 128 787 935 9.23<br />

8 0.35 24 323 190 180 636 950 7.18<br />

9 0.30 18 323 190 154 704 950 7.57<br />

10 0.30 12 375 138 154 764 901 7.57<br />

11 0.30 18 270 243 154 711 930 7.57<br />

12 0.30 12 323 190 154 635 952 7.57<br />

13 0.30 18 323 190 154 733 850 7.57


+1<br />

0<br />

-1<br />

N/<br />

B<br />

0.35<br />

0.30<br />

0.25<br />

2<br />

6(-α,0)<br />

4(-1, 1)<br />

3(-1, -1)<br />

X 2<br />

9(0, 0)<br />

10(-1, 0)<br />

0 128 190<br />

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

8(0, +1)<br />

12(0, 0)<br />

7(0, - 1)<br />

11(1, 0)<br />

13(0, 0)<br />

Hàm lượng tro bay<br />

-1 0 +1<br />

1(1, 1)<br />

5(+α,0)<br />

2(1, -1)<br />

243 292<br />

Bảng 3.3 Sơ đồ kế hoạch thực nghiệm trực giao tâm xoay<br />

X 1<br />

1


3.2.3 Phân tích kết quả thí nghiệm<br />

(1) Kết quả nghiên cứu tính công tác (Độ chảy xoè & chiều cao chảy<br />

qua Ubox)<br />

Phương trình độ chảy xoè:<br />

Y=710.4 - 3.643X 2 - 13.750X 1X 2 - 11.763X 1 2 + 8.238X2 2<br />

Phương trình chiều cao chảy qua Ubox<br />

Y= 319.0 - 12.5X 1X 2 - 7.625X 1 2 + 7.375X2 2<br />

Hình 3.4 Ảnh hưởng của N/B & Tro bay đến độ chảy xoè<br />

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của N/B & Tro bay đến<br />

chiều cao chảy qua Ubox


TT<br />

Biến mã hoá Biến thực<br />

X 1 X 2 1 2<br />

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

Bảng 3.5 Kết quả thí nghiệm tính công tác của bê tông tự lèn<br />

Độ chảy xoè<br />

(mm)<br />

Chiều cao chảy<br />

qua Ubox<br />

(mm)<br />

1 1 1 243 0.35 660 300<br />

2 1 -1 243 0.25 710 330<br />

3 -1 -1 138 0.25 705 310<br />

4 -1 1 138 0.35 720 330<br />

5 1.414 0 292 0.30 690 310<br />

6 -1.414 0 0 0.30 650 300<br />

7 0 -1.414 190 0.25 720 330<br />

8 0 1.414 190 0.35 720 340<br />

9 0 0 190 0.30 700 310<br />

10 0 0 138 0.30 720 315<br />

11 0 0 243 0.30 730 320<br />

12 0 0 190 0.30 720 320<br />

13 0 0 190 0.30 730 330


(2) Cường độ nén tuổi 7 và 28 ngày của bê tông tự lèn<br />

Hàm số cường độ nén tuổi 7 ngày:<br />

Y= 58,12- 4,202X 1 + 4,305X 2 – 4,04X 1X 2- 3,565X 1 2<br />

Hàm số cường độ nén tuổi 28 ngày:<br />

Y= 68,446-5,362X 1-4,828X 2-5,555X 1X 2–2,477X 1 2 -2,152X2 2<br />

Hình 3.6 Ảnh hưởng của N/B & Tro bay đến<br />

cường độ nén tuổi 7 ngày<br />

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

Bảng 3.7 Ảnh hưởng của N/B & Tro bay đến<br />

cường độ nén tuổi 28 ngày


TT<br />

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

Bảng 3.6 Kết quả thí nghiệm cường độ nén của bê tông tự lèn<br />

Biến mã hoá Biến thực Cường độ kháng nén (Mpa)<br />

X 1 X 2 1 2 7d 28d<br />

1 1 1 243 0.35 36.34 47.52<br />

2 1 -1 243 0.25 54.07 71.23<br />

3 -1 -1 138 0.25 59.68 75.84<br />

4 -1 1 138 0.35 58.12 74.35<br />

5 1.414 0 292 0.30 51.1 60.3<br />

6 -1.414 0 0 0.30 55.5 68.4<br />

7 0 -1.414 190 0.25 65.4 78.3<br />

8 0 1.414 190 0.35 54.69 68.81<br />

9 0 0 190 0.30 58.3 72.3<br />

10 0 0 138 0.30 56.2 68.1<br />

11 0 0 243 0.30 55.5 65.11<br />

12 0 0 190 0.30 60.05 68.36<br />

13 0 0 190 0.30 60.55 68.36


3.2.4 Cấp phối bê tông tự lèn cát nghiền<br />

Vật liệu N/B<br />

Bột đá<br />

(%)<br />

XM<br />

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

Phân tích kết quả tính toán cường độ & tính công tác, với tỷ lệ<br />

C/C+Đ=0,40~0,43, tổng lượng chất kết dính là 513 kg/m 3 , hàm lượng<br />

tro bay là 27%, 47%, 57%. N/B=0,25~0,35, bê tông đạt cường độ M40,<br />

M50, M60, cấp phối bê tông tự lèn cát nghiền xem bảng 3.7.<br />

Bảng 3.7 Cấp phối bê tông tự lèn cát nghiền<br />

Tro<br />

bay<br />

Cấp phối bê tông (kg/m 3 )<br />

N Cát Đá Phụ gia<br />

M40 0.35 18 221 292 180 632 930 7.18<br />

M50 0.30 12 270 243 154 711 930 7.57<br />

M60 0.25 12 375 138 128 799 935 9.23


3.3 Kết luận<br />

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software<br />

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.<br />

Thông qua nghiên cứu thí nghiệm quy hoạch thực<br />

nghiệm quyết định chọn tỷ lệ N/B=0,25~0.35,<br />

C/C+Đ=0,4~0,46, hàm lượng bột đá là 12%~24%, hàm<br />

lượng tro bay từ 0% đến 57%. Qua 13 thí nghiệm chọn<br />

được ba cấp phối bê tông tự lèn M40, M50, M60 đáp ứng<br />

đầy đủ cường độ và tính công tác.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!