Độ sụt của hỗn hợp bê tông

Trong việc kiểm  tra chất lượng của bê tông người ta rất chú ý đến việc kiểm tra độ sụt của hỗn hợp bê tông xây dựng. Công việc này chủ được thực hiện tại công trường hoặc trong phòng thí nghiệm để xác định độ cứng, độ chắc chắn của mẫu bê tông. Mỗi mẫu bê tông và ở mỗi quốc gia khác nhau lại có một tiêu chuẩn về độ sụt riêng.

Độ sụt của bê tông đơn giản là một thuật ngữ để mô tả độ cứng hỗn hợp bê tông như thế nào, hơn là sử dụng sự mô tả chung chung như tính ẩm ướt hay tính lỏng. Chiều cao của hỗn hợp bê tông sau khi được được đổ trong nón sụt giảm khác nhau từ một trong những mẫu khác. Mẫu với chiều cao thấp hơn chủ yếu được sử dụng trong xây dựng, với các mẫu có độ sụt cao thường được sử dụng để xây dựng đường vỉa hè.

ĐỊNH NGHĨA ĐỘ SỤT CỦA BÊ TÔNG

Độ sụt hay độ lưu động(Dễ hiểu hơn nó là độ cứng của hỗn hợp bê tông lúc chưa đổ)  của vữa bê tông, dùng để đánh giá khả năng dể chảy của hỗn hợp bê tông dưới tác dụng của trọng lượng bản thân hoặc rung động. Độ sụt được xác định theo TCVN 3105-93 hoặc ASTM C143-90A. Ký hiệu là SN (cm). Dụng cụ đo là hình nón cụt của Abrams, gọi là côn Abrams, có kích thước 203x102x305 mm, đáy và miệng hở. Que đầm hình tròn có đường kính bằng 16mm dài 600mm. Độ sụt bằng 305 trừ đi chiều cao của bêtông tươi. Căn cứ vào độ sụt chia bê tông làm 3 loại:

·         Loại cứng SN <1.3 cm

·         Loại dẻo SN < 8 cm

·         Siêu dẻo có SN=10–22 cm.

Ở giai đoạn ban đầu của vật liệu bê tông (giai đoạn có thể thi công được), vật liệu bê tông có dạng vữa lỏng, nên rất dễ chứa đựng, vận chuyển, và đặc biệt là dễ đổ vào thiết bị tạo khuôn. Tính linh động của vữa lỏng đảm bảo cho việc rót bê tông vào khuôn được dễ dàng. Đặc tính linh động của vữa bê tông được đo lường thông qua chỉ tiêu độ sụt của vữa trước khi đổ bê tông. Hình dạng của khối vật liệu bê tông có thể thay đổi theo hình dạng của thiết bị dùng để chứa đựng và tạo hình cho bê tông, còn gọi là khuôn đúc bê tông. Độ sụt của vữa bê tông đảm bảo cho vữa bê tông có thể chảy đến mọi vị trí bên trong khuôn đúc bê tông.

CHÚ Ý ...CHÚ Ý:  Vữa bê tông là hỗn hợp vật liệu, mà từ lúc trộn đến gần nhất là lúc có thể đổ xong vào khuôn đúc bê tông hoàn toàn không có cường độ, không thể chịu lực được, và ở dạng lỏng vô định hình, có rất ít nội liên kết chịu lực, nên không thể có độ cứng cơ học được. Hình dạng còn tuỳ thuộc vào thiết bị tạo khuôn chứa đựng hỗn hợp này. Hỗn hợp bê tông không là kết cấu bê tông để có độ cứng chịu lực (mô dun đàn hồi).

CẦN PHÂN BIỆT HAI KHÁI NIỆM KHÁC NHAU SAU TRÁNH NHẦM LẪN:

Độ cứng của kết cấu bê tông và Độ cứng hay độ sụt của vữa bê tông.

      · Độ cứng của kết cấu bê tông và bê tông cốt thép là khả năng chống biến dạng khi chịu tải của kết cấu bê tông và bê tông cốt thép. Độ cứng này được đo lường bằng các modul biến dạng của kết bê tông (còn gọi là modul đàn hồi).

     · Độ cứng của vữa bê tông (tức là hỗn hợp bê tông), còn gọi là độ sụt của hỗn hợp bê tông, để đo lường tính dễ biến dạng (dễ chảy) làm cho bê tông có đặc tính dễ đổ khuôn.

NGHIÊN CỨU VỀ ĐỘ CỨNG CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG

 Định nghĩa: Độ cứng của bê tông hay còn gọi là tính công tác hay tính dễ đổ của bê tông. Tính dễ đổ thực tế sinh ra từ việc tổng hợp 2 yếu tố sau:

1.      Yếu tố động học:đó là độ cháy hoặc khả năng biến dạng dưới tác dụng của một phương tiện đầm làm cho đầy khuôn dễ dàng và nhanh.

2.      Yếu tố tĩnh học: sự ổn định hoặc khả năng giữ được sự đồng nhất(không có sự phân tầng lắng đọng).trong trường hợp tháo khuôn trước đông kết người ta còn mong muốn giữ được hình dạng.

Vì 2 yếu tố đó,độ chảy và sự ổn định luôn luôn biến thiên theo chiều hướng ngược nhau,việc mong muốn đạt được tính dễ đổ tốt hơn dẫn tới tìm ra được một sự thỏa hiệp,bằng cách xem sét tính đến các phương tiện thi công(ví dụ:chấn động mạnh hay yếu). Tính dễ đổ tối ưu là phương tiện tốt hơn để thực hiện được độ đặc chắc cao,yếu tố dẫn đến cường độ đảm bảo. Sự nghiên cứu tính lưu biến của bê tông tươi đã cho phép xác định tính dễ đổ và các yếu tố mà nó phụ thuộc.Đồng thời cho phép đánh giá và tìm kiếm được các biện pháp để cải thiện tính dễ đổ.

CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ SỤT HAY ĐỘ CỨNG CỦA HỖ HỢP BÊ TÔNG

-       Hàm lượng nước: có ảnh hưởng rõ rết nhất tới tính công tác của bê tông.Hàm lượng nước trên 1 mét khối bê tông tăng thì bê tông càng dẻo.hàm lượng nước là yếu tố vô cùng quan trọng ảnh hưởng đến tính công tác của bê tông.Tại công trường,người ta chỉ đạo thi công nếu không giỏi thì chỉ có cách là tăng lượng nước để tăng tính công tác.thực tế cũng thường thấy dùng cách này bởi vì đây là cách dễ nhất có thể thực hiện tại công trường.Việc tăng lượng nước là biện pháp cuối cùng để cải thiện tính công tác của bê tông,để thi công được bê tông thì không thể tăng lượng nước một cách tùy tiện.Càng tăng nhiều lượng nước thì càng phải tăng nhiều lượng xi măng để giữ cho tỷ số nước/xi măng không đổi,do vậy mới giữ nguyên được cường độ bê tông.

-       Tỷ lệ thành phần hỗn hợp: tỷ số cốt liệu/xi măng cũng là một nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến tính công tác.Tỷ số này càng tăng bê tông càng khô cứng.Trong trường hợp hỗn hợp bê tông cứng,có rất ít vữa xi măng trên một đơn vị diện tích bề mặt cốt liệu để làm tăng tính bôi trơn do vậy làm tăng sự linh động của các hạt cốt liệu.Mặt khác,một loại bê tông đắt với tỷ lệ cốt liệu/xi măng thấp,nhiều vữa xi măng bám dính xung quanh các hạt cốt liêu và làm tăng tính công tác.

-       Kích thước của cốt liệu: cốt liệu càng to,thì diện tích bề mặt càng giảm dẫn đến lượng nước cần thiết để làm ướt bề mặt giảm và lượng vữa yêu cầu để bôi trơn bề mặt cốt liệu cũng giảm.Với cùng một lượng nước và vữa nếu cốt liệu càng lớn thì tính công tác càng tăng.

-       Hình dạng cốt liệu: cũng là 1 nhân tố ảnh hưởng nhiều đến tính công tác.người ta dùng nó như 1 cách để điều chỉnh tính công tác.Cốt liệu có hình dạng góc cạnh làm cho bê tông khó nhào trộn,cốt liệu tròn thì bê tông dẻo hơn.Cùng 1 đơn vị thể tích hoặc khối lượng bê tông cốt liệu tròn sẽ có diện tích bề mặt nhỏ hơn,lực ma sát giữa các phần tử cũng nhỏ hơn.Điều này giải thích vì sao cát sông và sỏi làm tăng tính công tác của bê tông hơn đá dăm.

-       Bề mặt hạt cốt liệu: ảnh hưởng đến tính công tác là do tổng diện tích bề mặt của cốt liệu thô ráp lớn hơn tổng diện tích bề mặt cốt liệu trơn nhẵn đối với cùng 1 thể tích.Cốt liệu có bề mặt thô,ráp sẽ làm cho bê tông có tính công tác thấp hơn so với cốt liệu trơn nhẵn.Lực ma sát giữa cốt liệu trơn nhẵn cũng thấp hơn làm tăng tính công tác.

-       Cấp phối hạt: đây là nhân tố ảnh hưởng lớn nhất đến tính công tác.Cấp phối tốt sẽ có tổng lỗ rỗng trên một đơn vị thể tích là thấp nhất.Những nhân tố khác không đổi,khi tổng lỗ rỗng nhỏ lượng vữa thừa ra có thể làm tăng tính bôi trơn.Với một lượng vữa thừa ra,hỗn hợp trở nên dính béo và đẩy xa các hạt cốt liệu ra.Cốt liệu sẽ trượt trên nhau với một công đầm nén ít nhất.Cấp phối hạt càng hợp lí thì tổng lỗ rỗng càng nhỏ và càng làm tăng tính công tác.

-       Sử dụng phụ gia: đây là nhân tố quan trọng nhất.Sử dụng phạ gia đúng cách đúng lượng sẽ làm tăng tính công tác của hỗn hợp bê tông đồng thời làm giảm chi phí,tính kinh tế cao. Sự phụ thuộc của độ lưu động và độ cứng của hỗn hợp bê tông vào các yếu tố khác nhau:

CÁC TÍNH CHẤT CÔNG NGHỆ CỦA HỖ HỢP BÊ TÔNG

 Được xác định bằng thành phần và các tính chất của nguyên liệu sử dụng.

         Tính kết dính (khả năng tự cháy hoặc lấp đầy khuôn)của hốn hợp bê tông được đảm bảo nhờ hồ xi măng.hàm lượng hồ xi măng càng lớn,độ sệt của chúng càng lỏng hơn,độ lưu động của hỗn hợp bê tông càng lớn.Khi đưa cốt liệu vào hồ xi măng làm giảm độ lưu động của hỗn hợp,cụ thể độ lưu động của hỗn hợp giảm càng nhiều khi hàm lượng cốt liệu và tỷ diện của chúng càng lớn. Khi thay đổi chi phí xi măng trong bê tông từ 200 đến 400 kg/m^3 với lượng nước chi phí không đổi sự thay đổi độ lưu động của hỗn hợp bê tông càng nhỏ và thực tế chúng có thể không tính đến khi nhận độ lưu động cố định.Độ lưu động của hỗn hợp thay đổi chỉ khi thay đổi lượng nước chi phí.Quy luật này có tên gọi là”quy luật lượng cần nước không đổi” và cho phép trong các tính toán sử dụng sự phụ thuộc đơn giản của độ lưu dộng của hỗn hợp bê tông vào lượng nước chi phí. Độ lưu động của hỗn hợp bê tông tăng,còn cường độ hầu như không thay đổi khi tăng hàm lượng hồ xi măng với tỷ lệ N/X không đổi hoặc giảm lượng cốt liệu.Nếu như nhận hồ xi măng chỉ với số lượng cần để lấp đầy các lỗ rỗng giữa các cốt liệu,thì hỗn hợp bê tông nhận được sẽ cứng,không đạt tính công tác.Để hỗn hợp trở thành lưu động cần không lấp đầy các lỗ rỗng,mà còn dịch các hạt cốt liệu bằng các lớp ngăn cách bằng hồ xi măng.Phụ thuộc vào các tính chất của cốt liệu và tỷ lệ giữa cát và đá dăm hàm lượng tối thiểu của hồ xi măng trong hỗn hợp bê tông,hàm lượng này đảm bảo chúng không phân tầng và lèn chặt có chất lượng,nằm trong khoảng 170-200 1 trong hỗn hợp cứng và đến 220-270 1 trong hỗn hợp lưu động và chảy.

           Các tính chất của xi măng ảnh hưởng đến độ lưu động của hỗn hợp bê tông: sử dụng xi măng có lượng nước tiêu chuẩn cao làm giảm độ lưu động của hỗn hợp bê tông (với lượng nước chi phí không đổi).Hỗn hợp bê tông,chứa xi măng póc lăng puzolan với phụ gia silic hoạt tính,đặc biệt từ nguồn gốc trầm tích (Trêpl,điatomic),ở cùng một lượng nước chi phí có độ sụt nón nhỏ hơn so với hỗn hợp từ xi măng póc lăng thông dụng. Độ lưu động của hỗn hợp bê tông tăng khi tăng hàm lượn nước (nhưng nếu chi phí xi măng không đổi thì cường độ bê tông sẽ giảm).tuy nhiên mỗi một hỗn hợp bê tông có khả năng giữ lượng nước nhất định,khi hàm lượng nước lớn một phần của nó tách khỏi hỗn hợp bê tông,điều này không cho phép.Sự biến đổi hàm lượng nước là nhân tố chính để điều chỉnh độ sệt của hỗn hợp bê tông

Nguồn tham khảo

1.http://vi.wikipedia.org/

2.http://www.ketcau.com/forum/

3.Và tìm hiểu rất nhiều tài liệu về bê tông khác...

NẾU CÓ GÌ SAI SÓT MONG MỌI NGƯỜI GÓP Ý BÊN DƯỚI, XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN!