30.03.2013 Views

BT TU LEN

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

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!