Bài giảng Vật liệu xây dựng (Construction materials) - Chương 9: Thiết kế cấp phối bê-tông

Nội dung text: Bài giảng Vật liệu xây dựng (Construction materials) - Chương 9: Thiết kế cấp phối bê-tông

1. Thi t k cp ph i bê-tông th ng Vt Liu Xây Dng (Construction Materials ) B môn V t li u Silicat Khoa Công Ngh Vt Li u i h c B ch Khoa Tp. H Minh -Thi t k cp ph i bê -tông 9-2 c tiêu c chung bê-tông ch o nh ph n s ng
   nh công t c
   Xi-mng /hoc PGKHT thay th xi-mng
   C ng u l c
   Ct li u l n,
   bn s ng
   N c
   B mt không r , phân t ng
   gia h a h c iu c nh
   nh s n ph m h p l
   nh ph n p c, si, ct t p -Thi t k cp ph i bê-tông 9-3 -Thi t k cp ph i bê-tông 9-4 1
2. Y/c s ng v t li u Y/c s ng v t li u
   Bê-tông có yêu cu c bi t
   Bê tông c 400 - 600 - Bê tông có ng th i cng un và nén. M i tơ ng quan - Xi mng : S dng xi mng PCB 40, PCB 50 kt hp vi gi a cng un và nén: ph gia hóa do ho c siêu do Cp n/Ru n (MPa) - Cát: S dng cát có cp ph i nm trong gi i h n bi u chu n theo TCVN 1770: 1986. 1 15/2,5 20/3,0 25/3,5 30/4,0 35/4,5 40/5,0 50/5,5 Modul ln c t s dng M=2,3-3,0 2 15/3,0 20/3,5 25/4,0 30/4,5 35/5,0 35/5,5 50/6,0 - á: Cát và á ch n theo ph ơ ng án c a bê tông Mác 400–600. Ch nên dùng á dm và á có nhi u c ht st c a Bê tông ph i nh ơ 8cm Mác ca á dm ph i ln hơn ít nh t 1,5 ln - Bê tông có ch ng th m, là cp áp l c n c l n nh t mà 4–6 Hàm lng ht thoi dt 15% viên m u th c th m qua (TCVN 3116: 1993) -Thi t k cp ph i bê -tông 9-9 -Thi t k cp ph i bê -tông 9-10 Y/c s ng v t li u Y/c s ng v t li u -Tơ ng quan gi a cng nén và ch ng th m:
   Bê tông có yêu cu v mài mòn -ng dng không quá 2 l n c ng BT - Các cu ki n yêu cu v mài mòn nh : bó va, tm lát - Cát: nên s dng cát có M=1,5 -2,4 cho Mác < 350 ng, sàn nhàp -S dng k t h p v i ph gia hóa d o ho c siêu d o - Mác BT cho các kt cu ch ng mài mòn thông th ng t 300-500 - Hàm l ng h t m n kích th c 0,3mm dùng cho BT - mài mòn ca BT ch yu ph thu c vào kh nng mài 3 ch ng th m c p 2 D ct m l ng h t m n (kg) trong 1m bê-tông max mòn ca ct li u li u Ct li u s i Ct li u dm 40 450-500 500-600 - Nên s dng xi mng có cng cao và BT st th p 20 500-550 600-700 -Mi tơ ng quan gi a cng , vt li u và cp mài 10 600-650 700-800 mòn -Thi t k cp ph i bê-tông 9-11 -Thi t k cp ph i bê-tông 9-12 3
3. nh t thi t k bê-tông nh t thi t k bê-tông - Khi m bng tay, ch n st cao h ơn 2 – 3 cm 2. Lng nc tr n N(kg) theo t c n - Th i gian thi công kéo dài thêm 30 – 45 phút, ch n Kích th c h t l n nh t c a c t li u Dmax, mm st cao hơn t 2 -3 cm st, 10 20 40 70 cm Mô un ln c a cát, M 1,5- 2,0- 2,5- 1,5- 2,0- 2,5- 1,5- 2,0- 2,5- 1,5- 2,0- 2.5- 1,9 2,4 3,0 1,9 2,4 3,0 1,9 2,4 3,0 1,9 2,4 3,0 1-2 195 190 185 185 180 175 175 170 165 165 160 155 3-4 205 200 195 190 190 185 185 180 175 175 170 165 5-6 210 205 200 200 195 190 190 185 180 180 175 170 7 -8 215 210 205 205 200 195 195 190 185 185 180 175 9-10 220 215 210 210 205 200 200 195 190 190 185 180 11-12 225 220 215 215 210 205 205 200 195 195 190 185 -Thi t k cp ph i bê -tông 9-17 -Thi t k cp ph i bê -tông 9-18 nh t thi t k bê-tông nh t thi t k bê-tông -Lng nc tr n bng ch úng cho lng xi mng t 200– 400kg/m3, khi lng xi mng > 400kg/m3 thì cn hi u ch nh li. 3. Xác nh t l N/X X R n - Khi s dng cát có M 3,0 lng - Khi N/X 2.5 = + 5,0 (1) N AR x nc gi m i 5l/1m3. X R - Khi s dng si lng nc gi m i 10l/1m3. - Khi N/X > 2.5 = n − 5,0 (2) N A .R - Khi s dng ph gia hóa do ho c siêu do thì tr lng nc gi m 1 x do ph gia. Trong ó: - Khi BT có yêu cu v st cao, d ng ph gia k t h p t : Rx: cng th c t ca xi mng 28 ng y + t 13-16cm , kt hp PG hóa do tra bng dòng S=7-8, kt h p PG hóa Rn: cng ca BT = giá tr Mác x h s an toàn 1,1 (trên mu do cao tra dòng S=5-6, kt h p PG siêu d o tra =3–4. chu n có kích th c 150x150x150mm) + t 17-20cm , kt hp PG hóa do tra bng dòng S=9-10, kt h p PG A, A : h s ch t lng ca ct li u, tra b ng hóa d o cao dòng S=7-8, kt h p PG siêu d o ng S=5–6. 1 -Thi t k cp ph i bê-tông 9-19 -Thi t k cp ph i bê-tông 9-20 5
4. nh t thi t k bê-tông nh t thi t k bê-tông + Ct li u ln là si K = giá tr bng + 0,06 d 6. Xác nh hàm lng ct li u bé C(kg) + Bê-tông có S=14-18: - Hàm lng ct li u bé (C) c xác nh: Cát M 2,5 : Kd = giá tr bng + 0,2 - Hàm lng ct li u ln (kg) c xác nh: ρ vd Đ = 3 c: Kh i l ng th ch c a cát, 2,62-2,65 g/cm rd ( K d − )1 + 1 3 3 n: Kh i l ng riêng c a n c, 1 g/cm v : kh i l ng th tích x p c a c t li u l n, kg/m 3 x: Kh i l ng riêng c a xi m ng, 3,1 g/cm r: rng c t li u l n, c nh t kh i l ng riêng 2,66-2,68 3 g/cm3. : Kh i l ng riêng c a , 2,66-2,68 g/cm -Thi t k cp ph i bê -tông 9-25 -Thi t k cp ph i bê -tông 9-26 nh t thi t k bê-tông nh t thi t k bê-tông 7. Xây d ng th nh ph n c p ph i theo t nh to n X, 9. Ki m tra v hi u c nh t TCVN 3106:1993 N, C, , PG v nh ph n k o s t th X±10%. 8. Hi u c nh c t li u theo m v t > 5mm Chc =C x (1+x/100) vi x l m l ng h t > mm = - (C -C) hc hc 10. Xác nh c ng nén TCVN 3105:1993. Ctt = C x (1+W c/100) tt = x (1+W /100) 11. Ch n thành ph n câp ph i bê-tông chính th c Ntt = N –tt - hc ) + (C tt -Chc )] -Thi t k cp ph i bê-tông 9-27 -Thi t k cp ph i bê-tông 9-28 7
5. Y/c bê-tông trong môi tr ng sulfate Liên h gi a n N/X Tra b ng Cng l N/X theo kh i lng nén tu i 28 Hàm lng Hàm lng 2- 2 Hàm lng Sulfate (SO 4 ) Sulfate (SO 4 ) N/X ti Cng nén ngày bt khí > 3% bt khí <3% sulfate trong t, % KL n c, ppm a, KL t i thi u, MPa 45 0,38 0,30 Không áng ≤ 0,10 ≤ 150 — — 40 0,42 0,34 k Trung bình 0,10 – 0,20 150 -1500 0,50 28 35 0,47 0,39 Ln 0,20 – 2,00 1500 -10.000 0,45 31 30 0,54 0,45 Rt ln ≥ 2,00 ≥10.000 0,40 35 25 0,61 0,52 20 0,69 0,60 15 0,79 0,70 -Thi t k cp ph i bê -tông 9-33 -Thi t k cp ph i bê -tông 9-34 Th ch chi m ch ct li u Th tích kh i c a ct li u c xác nh, p thu c -Dmax ca ct li u thô - Modul ln ca cát Modul ln ca cát DMax ca ct li u thô, mm 2,40 2,60 2,80 3,00 L ng 9,5 0,50 0,48 0,46 0,44 ct 12,5 0,59 0,57 0,55 0,53 li u 19 0,66 0,64 0,62 0,60 25 0,71 0,69 0,67 0,65 (kg) 37,5 0,75 0,73 0,71 0,69 50 0,78 0,76 0,74 0,72 75 0,82 0,80 0,78 0,76 150 0,87 0,85 0,83 0,81 -Thi t k cp ph i bê-tông 9-35 -Thi t k cp ph i bê-tông 9-36 9
6. L ng n c N L ng n c N Bê-tông cu n k 3 Lng nc kg/1m BT theo Dmax ca ct li u ln 9,5 12,5 19 25 37,5 50 75 150 st, mm mm mm mm mm mm mm mm mm 25 - 50 181 175 168 160 150 142 122 107 75 - 100 202 193 184 175 165 157 133 119 150 - 175 216 205 197 184 174 166 154 - Hàm lng t khí trung bình, % th tích, Ôn h a, t n n 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 Trung b nh, c n n 6,0 5,5 5,0 4,5 4,5 4,0 3,5 3,0 Kh c nghi t, n 7,5 7,0 6,0 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 cao -Thi t k cp ph i bê -tông 9-41 -Thi t k cp ph i bê -tông 9-42 L ng xi-mng X L ng c t li u m n c t C
   Th tích c t li u m n chi m ch : Ct li u Xi-mng X t i Dmax (mm) thi u (kg/m 3) Vc = 1 – Vx –Vn –V –Vk 37,5 280
   Hàm l ng c t li u m n c t:
   nh t l N/X 25 310 C = V c.c
   Bi t l ng n c N s ng 3 19 320 c: kh i l ng riêng c a cát 2650 Kg/m 12,5 350 9,5 360 -Thi t k cp ph i bê-tông 9-43 -Thi t k cp ph i bê-tông 9-44 11