Ảnh hưởng của tỷ lệ nước xi măng đến một số đặc tính cơ lý của bê tông
Hiện nay, bê tông cốt thép vẫn là loại kết cấu phổ biến cho các công trình từ thấp tầng đến cao tầng trên toàn thế giới. Tuy nhiên nguyên liệu sản xuất hầu hết đến từ tự nhiên như cát, đá, đất sét, đá vôi… đang dần cạn kiệt, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sống như: khí thải từ sản xuất xi măng gây hiệu ứng nhà kính, mất đất nông nghiệp trong sản xuất gạch, khai thác cát ảnh hưởng dòng chảy gây sạt lở bờ sông…đòi hỏi có những nghiên cứu tối ưu nâng cao cường độ hỗn hợp bê tông nhằm mang lại hiệu quả tối đa, giảm hao tổn kinh tế và tài nguyên sử dụng.
Tuy nhiên, môi trường làm việc của bê tông chủ yếu ngoài trời, chịu ảnh hưởng trực tiếp của khí hậu, thời tiết đòi hỏi sự nghiên cứu sâu hơn về ảnh hưởng của tỷ lệ nước/xi măng không chỉ riêng về cường độ chịu nén mà còn các đặc tính cơ lí khác của bê tông. Nhằm mở rộng nghiên cứu vai trò của tỷ lệ nước/xi măng ảnh hưởng như thế nào đến hỗn hợp bê tông đã thôi thúc tác giả làm đề tài nghiên cứu: “Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/xi măng đến một số đặc tính cơ lý của bê tông”.
Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ Nước/Xi măng đến khả năng cường độ chịu nén, cường độ chịu uốn, co ngót khô của bê tông.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
– Đối tượng nghiên cứu: Bê tông thông thường sử dụng các loại cốt liệu địa phương.
– Các loại vật liệu địa phương: Cát Kỳ Lam (huyện Điện Bàn, tỉnh Quảng Năm), đá Phước Tường (TP Đà Nẵng), xi măng Sông Gianh.
– Phạm vị nghiên cứu: Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của Tỉ lệ Nước/Xi măng đến cường độ chịu nén, chịu uốn, co ngót của bê tông. Đề tài tập trung nghiên cứu 4 tỉ lệ N/X là 0,5; 0,55; 0,6; 0,7 với tỉ lệ thành phần các cốt liệu khác là X:C:Đ:=1:2:3.
– Thực hiện các thí nghiệm dựa trên tiêu chuẩn Anh, BS EN 12390-1:2000, BS EN 12390-2:2009, BS EN 12390-3:2009, BS EN 12390-5:2009, BS ISO 1920-8:2009.
– Các mẫu bê tông thí nghiệm có tỉ lệ N/X khác nhau.
– Phân tích và thảo luận các kết quả thí nghiệm.
5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
– Xác định được tỷ lệ tối ưu Nước/Xi măng để mang lại hiệu quả tỷ lệ tối ưu của từng tính năng phù hợp với từng môi trường làm việc của bê tông.
– Đưa ra các chỉ dẫn thiết kế.
Luận văn gồm các phần sau:
Mở đầu
Chương 1: Tính chất cơ lý của bê tông và tổng quan ảnh hưởng của tỉ lệ N/X đến tính chất cơ lí của bê tông
Chương 2: Các đặc tính kỹ thuật của vật liệu đầu vào và thiết bị thí nghiệm
Chương 3: Chương trình thực hiện và thảo luận các kết quả thực nghiệm
Kết luận và kiến nghị chung
Tài liệu tham khảo.
TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BÊ TÔNG VÀ TỔNG QUAN
ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ LỆ NƯỚC/XI MĂNG ĐẾN
TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA BÊ TÔNG
1.1. BÊ TÔNG VÀ CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA BÊ TÔNG
1.1.1.1. Thành phần
Bê tông là một loại vật liệu nhân tạo được chế tạo từ các vật liệu rời (cát, đá, sỏi) và chất kết dính (thường là xi măng), nước và có thể thêm phụ gia. Vật liệu rời còn gọi là cốt liệu, cốt liệu có 2 loại bé và lớn. Loại bé là cát có kích thước (1-5)mm, loại lớn là sỏi hoặc đá dăm có kích thước (5-40)mm. Chất kết dính là xi măng trộn với nước hoặc các chất dẻo khác.
Nguyên lý tạo nên bê tông là dùng các cốt liệu lớn làm thành bộ khung, cốt liệu nhỏ lấp đầy các khoảng trống và dùng xi măng làm chất kết dính liên kết chúng lại thành một thể đặc chắc có khả năng chịu lực và chống lại các biến dạng.
1.1.1.2. Cấu trúc
Bê tông có cấu trúc không đồng nhất vì hình dáng, kích thước cốt liệu khác nhau, sự phân bố của cốt liệu và chất kết dính không thật đồng đều, trong bê tông vẫn còn lại một ít nước thừa và những lỗ rỗng li ti (do nước thừa bốc hơi).
Quá trình khô cứng của bê tông là quá trình thủy hóa của xi măng, quá trình thay đổi lượng nước cân bằng, sự giảm keo nhớt, sự tăng mạng tinh thể của đá xi măng. Các quá trình này làm cho bê tông trở thành vật liệu vừa có tính đàn hồi vừa có tính dẻo.
1.1.1.3. Phân loại
Theo cấu trúc: bê tông đặc chắc, bê tông có lỗ rỗng (dùng ít cát), bê tông tổ ong, bê tông xốp.
Theo dung lượng: bê tông nặng (γ = 2200 ÷ 2500 kG/m3 ); bê tông nặng cốt liệu bé (γ = 1800 ÷ 2200 kG/m3 ); bê tông nhẹ (γ < 1800 kG/m3 ); bê tông đặc biệt nặng (γ > 2500 kG/m3 ).
1.1.2. Tính chất cơ học của Bê tông
1.1.2.1. Cường độ chịu nén
1.1.2.2. Cường độ chịu uốn
1.1.2.3. Co ngót của Bê tông
Co ngót là hiện tượng bê tông giảm thể tích khi khô cứng trong không khí. Hiện tượng co ngót liên quan đến quá trình thủy hóa xi măng, đến sự bốc hơi lượng hơi nước thừa khi bê tông khô cứng. Co ngót xảy ra chủ yếu trong giai đoạn khô cứng đầu tiên của bê tông. Độ co ngót phát triển mạnh trong thời kỳ đầu và giảm dần theo thời gian sau đó tắt hẳn.
1.2. TỔNG QUAN VỀ ẢNH HƯỞNG TỈ LỆ N/X ĐẾN TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA BÊ TÔNG
1.2.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ N/X đến cường độ chịu nén, chịu uốn của bê tông
1.2.1.1. Vấn đề chung
1.2.1.2 Các công trình nghiên cứu
1.2.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ N/X đến co ngót của bê tông
Co ngót khô của bê tông tăng khi lượng nước tăng. Sự thay đổi của co ngót do lượng nước có thể được giải thích bởi sự khác biệt của việc mất nước. Bê tông với lượng nước lớn hay tỉ lệ N/X lớn có xu hướng co ngót lớn.
CHƯƠNG 2
VẬT LIỆU SỬ DỤNG VÀ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
Áp dụng theo Tiêu chuẩn TCVN 7570-2006.
2.1.2. Đá dăm (Cốt liệu lớn)
Áp dụng theo Tiêu chuẩn TCVN 7570-2006;
Tiêu chuẩn ngành 14TCN 70:2002;
Tiêu chuẩn TCVN 7572-12:2006.
2.1.3. Xi măng
Áp dụng tiêu chuẩn TCVN 2682:2009.
2.1.4. Nước
Áp dụng Tiêu chuẩn TCVN 4506 : 2012.
2.2. THIẾT BỊ SỬ DỤNG CHO CÁC THÍ NGHIỆM
F:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\LY LUAN VA PHUONG PHAP DẠY HOC VAT LY\XAY DUNG CONG TRINH DD&DN\NGUYEN TRAN VINH AN
