Nghiên cứu ảnh hưởng của hồ xi măng lên tính chất lưu biến của bê tông theo thời gian

Nghiên cứu ảnh hưởng của hồ xi măng lên tính chất lưu biến của bê tông theo thời gian

1. Lý do chọn đề tài

Các công trình xây dựng ngày càng nhiều, quy mô và công nghệ thi công đòi hỏi càng hiện đại. Các phương pháp đánh giá chất lượng bê tông ngoài việc kiểm tra chất lượng vật liệu đầu vào, quy trình trộn tại trạm trộn…, thì tại hiện trường thi công chủ yếu vẫn là đo độ sụt của vữa bê tông, lấy mẫu để kiểm tra cường độ sau này… Và thực tế cũng cho thấy rằng dường như, việc chỉ kiểm tra như vậy vẫn chưa đủ để đảm bảo rằng chất lượng bê tông là đạt so với quy định để có thể thi công bơm, đổ, đầm…

Hiện nay trên thế giới, nhiều công ty cung ứng bê tông thương phẩm, nhiều nhà thầu chuyên thi công bê tông và các trung tâm nghiên cứu về vật liệu xây dựng đã và đang nghiên cứu chuyên sâu về lĩnh vực lưu biến bê tông để tìm ra những phương pháp, quy trình, thông số đánh giá khác bổ trợ cho các phương pháp đã có nhằm đánh giá – tiên lượng được chất lượng bê tông đáng tin cậy hơn so với chỉ bằng thông số độ sụt như hiện nay.

Để quá trình thi công bê tông được thuận lợi đòi hỏi vữa bê tông phải có độ linh động phù hợp (hiện nay được xác định thông qua thông số độ sụt), trong những điều kiện thi công bất lợi như nhiệt độ môi trường cao, bê tông có độ sụt thấp (bê tông cường độ cao…), thời gian thi công kéo dài… thường độ linh động của bê tông không đáp ứng được, dẫn đến những xử lý không hợp lý ảnh hưởng đến chất lượng bê tông sau này. Xem ví dụ về ảnh hưởng của tính chất lưu biến đến thi công như Hình 1.

Hình 1. Ảnh hưởng của tính chất lưu biến bê tông.

Các nghiên cứu đều chỉ ra rằng tính chất lưu biến của vữa bê tông thể hiện qua hai thông số (gọi là thông số lưu biến để phân biệt với thông số ma sát): độ nhớt µ (Pa.s) và ngưỡng ứng suất cắt (hay còn gọi là ngưỡng cắt) τ₀ (Pa). Mối quan hệ giữa hai thông số này thể hiện tính chất hay hành vi lưu biến của bê tông. Một thiết bị đo các thông số lưu biến cho như Hình 2.

Hình 2. Thiết bị đo thông số lưu biến.

Để có thể đưa ra những biện pháp xử lý đúng, một sự hiểu biết về tính chất lưu biến của vữa bê tông và những yếu tố ảnh hưởng lên tính chất này là cần thiết.

Nghiên cứu xác định ảnh hưởng của các thông số thành phần của cấp phối vữa bê tông lên tính chất lưu biến của bê tông ngoài việc giúp dự tính được độ “linh động” của một bê tông mà còn cho phép xác định các xu hướng tiến triển của các thông số này khi thay đổi thông số thành phần/cấp phối vữa bê tông.

Một số nghiên cứu trước đây đã đề cập đến ảnh hưởng của các thông số thành phần cấp phối lên thông số lưu biến, tuy nhiên chưa xem xét đến yếu tố thời gian, trong khi đó thực tế công trường có những vấn đề kỹ thuật cần giải quyết nhiều khi là bất khả kháng… dẫn đến thời gian chờ/ thời gian thi công bê tông kéo dài. Vấn đề này ngoài việc phải đảm bảo tuân thủ thời gian thi công nhỏ hơn thời gian bắt đầu ninh kết bê tông theo quy định, nó còn ảnh hưởng đến độ linh động của vữa bê tông do mất nước (ví dụ do bay hơi chẳng hạn…) kéo theo việc ảnh hưởng đến quá trình thi công.

Chính vì thế, việc đưa ra đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu ảnh hưởng của hồ xi măng lên tính chất lưu biến của bê tông theo thời gian” là cần thiết để làm rõ vấn đề này.

2. Mục tiêu nghiên cứu

– Nghiên cứu ảnh hưởng của thông số thành phần: khối lượng hồ xi măng lên tính chất lưu biến của bê tông theo thời gian.

– Từ kết quả nghiên cứu thực nghiệm, phân tích đưa ra những kết luận, kiến nghị cần thiết.

3. Đối tượng nghiên cứu

Thông số lưu biến của vữa bê tông: độ nhớt và ngưỡng cắt.

4. Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu ảnh hưởng của thông số thành phần: khối lượng hồ xi măng lên tính chất lưu biến của bê tông theo thời gian (dự kiến t₀; t₃₀; t₆₀; t₉₀).

5. Phương pháp nghiên cứu

– Phân tích lý thuyết

– Thí nghiệm đo lưu biến

– Phân tích đánh giá kết quả.

6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

– Nắm được tính chất lưu biến vữa bê tông.

– Xác định được ảnh hưởng của các thông số thành phần: khối lượng hồ xi măng lên tính chất lưu biến của bê tông theo thời gian.

– Xây dựng được 1 cơ sở dữ liệu giúp ích cho các nghiên cứu về lĩnh vực lưu biến bê tông sau này.

7. Cấu trúc luận văn

Luận văn gồm các phần: Mở đầu, 03 Chương, Kết luận và kiến nghị.

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ TÍNH CHẤT LƯU BIẾN BÊ TÔNG

1.1. LƯU BIẾN BÊ TÔNG

1.1.1. Giới thiệu chung

Lưu biến học (Rheology) là một từ có nguồn gốc từ “rheo” tiếng Hy Lạp và “logos”_là các biểu tượng có nghĩa tương ứng là nghiên cứu về dòng chảy. Từ “Rheology” được Eugene Cook Bingham đề xuất năm 1928, được vay mượn từ cụm từ Hy Lạp “Ta Panta Rei”, trong tiếng Pháp là “tout passé”. Nó đã được pháp hóa vào năm 1943 [Encyclopidia Universalis].

Lưu biến học – Rheology là một nhánh của vật lý học nghiên cứu dòng chảy hoặc biến dạng của các vật thể dưới tác động của lực tác dụng, thay đổi theo thời gian [PERSOZ 1960].

Trong lĩnh vực xây dựng, cùng với việc phát triển của vật liệu bê tông và kỹ thuật thi công bê tông bê tông như công nghệ bơm, việc kiểm soát được hành vi lưu biến của bê tông tươi trở nên rất quan trọng để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thi công.

1.1.2. Khái niệm cơ sở về lưu biến

Phần này sẽ trình bày về các thông số cơ bản liên quan đến hành vi lưu biến của vật liệu và mô hình trạng thái lưu biến phổ biến nhất. Có một số mô hình trạng thái lưu biến được phân chia thành hai nhóm chính: chất lỏng Newton và chất lỏng phi Newton.

a) Chất lỏng Newton

Chất lỏng được gọi là chất lỏng Newton khi độ nhớt của nó không phụ thuộc vào tốc độ cắt hay thời điểm chất lỏng bị cắt (nghĩa là ứng suất tiếp tuyến và gradient vận tốc phụ thuộc tuyến tính với nhau). Hệ số tỉ lệ giữa 2 chúng được gọi là độ nhớt.

Độ nhớt
Ứng suất cắt, tốc độ cắt

b) Chất lỏng phi Newton

Chất lỏng phi Newton (tên tiếng Anh: Non-Newtonian fluid) là chất lỏng hay chất lưu có độ nhớt không tuân theo định luật Newton.

1.2. TRẠNG THÁI LƯU BIẾN CỦA VỮA BÊ TÔNG

Đồ thị biểu diễn trạng thái lưu biến của hai vữa bê tông được minh họa trong Hình 1.6. Việc làm chủ các thông số lưu biến có thể tối ưu hóa quá trình thi công bê tông trên công trường.

Hình 1.6. Các trạng thái lưu biến của vữa bê tông tươi

1.3. CÁC PHÉP ĐO LƯU BIẾN

1.3.1. Phép đo độ “linh động”

a) Phép đo độ sụt bằng côn Abrams

b) Phép thử Vébé

Nghiên cứu ảnh hưởng của hồ xi măng lên tính chất lưu biến của bê tông theo thời gian

1.3.2. Phép đo lưu biến

Nhớt kế (Rheometer) là thiết bị dùng để đo, xác định thuộc tính lưu biến của vật liệu.

a) Nhớt kế dạng Couette

b) Nhớt kế dạng Poiseuille

1.3.3. Máy nhớt kế bê tông

Hiện tại, có nhiều máy đo nhớt kế thích hợp cho vữa bê tông với các cấu hình và kích cỡ khác nhau như: BTrheom, Cemagref, Two Point, BML, ICAR,…

a) Nhớt kế BTRHEOM

b) Nhớt kế CEMAGREF-IMG

c) Nhớt kế Two-point

d) Nhớt kế BML

e) Nhớt kế ICAR

f) Nhớt kế LANOS et al

g) So sánh một số nhớt kế tồn tại

1.4. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TÍNH LƯU BIẾN CỦA BÊ TÔNG

1.4.1. Ảnh hưởng của thông số thành phần

a) Tỉ lệ Nước/Xi măng

b) Các đặc trưng lý hóa của xi măng

c) Hàm lượng và thành phần chất phụ gia

d) Các chất khoáng bổ sung/ thay thế xi măng

1.4.2. Ảnh hưởng của máy trộn

1.4.3. Ảnh hưởng của sự rung động

1.4.4. Ảnh hưởng của yếu tố thời gian

1.4.5. Ảnh hưởng của yếu tố nhiệt độ

1.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG

Như vậy, bê tông được xem là có khả năng thi công được đòi hỏi phải có độ linh động cần thiết, đảm bảo thực hiện thuận lợi với năng suất cao trong quá trình trộn vữa, vận chuyển, bơm, đổ, san gạt, đầm bê tông… Các thông số chính ảnh hưởng đến tính linh động của vữa bê tông có thể được chia thành: thông số liên quan điều kiện công trường (máy trộn bê tông, xe vận chuyển, cự ly vận chuyển, loại bơm sử dụng, kích cỡ, chiều dài, vật liệu làm ống bơm, lưu lượng yêu cầu, …) và thông số liên quan đến công nghệ vật liệu (thành phần cấp phối, độ linh động của vữa bê tông…).

Nói chung, các thông số liên quan đến điều kiện công trường gần như đã được xác định trước, vì vậy tính chất lưu biến chủ yếu phụ thuộc vào các thông số liên quan đến công nghệ vật liệu.

Các nghiên cứu đều chỉ ra rằng tính chất lưu biến của vữa bê tông thể hiện qua hai thông số (gọi là thông số lưu biến để phân biệt với thông số ma sát): độ nhớt µ (Pa.s) và ngưỡng cắt (ngưỡng ứng suất cắt) τ₀ (Pa). Mối quan hệ giữa hai thông số này thể hiện tính chất hay hành vi lưu biến của vữa bê tông.

Để vữa bê tông tươi có được độ linh động cần thiết để có thể “chuyển động” hay thi công được, cần phải có tác động lực/áp lực tối thiểu tương đương với giá trị của ngưỡng cắt. Một khi sự xê dịch hay chuyển động được bắt đầu, lực cần thiết để làm biến dạng bê tông sẽ tỷ lệ thuận với độ nhớt của vữa bê tông. Các thông số lưu biến này càng nhỏ, quá trình thi công bê tông càng thuận lợi.

Chính vì thế, việc đưa ra đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu ảnh hưởng của hồ xi măng lên tính chất lưu biến của bê tông theo thời gian” là cần thiết để làm rõ vấn đề này.

CHƯƠNG 2

VẬT LIỆU, THIẾT BỊ & CHƯƠNG TRÌNH THÍ NGHIỆM

Chương này trình bày các đặc trưng tính chất cơ bản của vật liệu sử dụng, mô tả thiết bị thí nghiệm chính: thiết bị đo các thông số lưu biến cùng quy trình đo, phân tích tính toán kết quả đo. Và xác định chương trình thí nghiệm để nghiên cứu ảnh hưởng của thông số thành phần tỉ lệ Nước/Xi măng lên các thông số lưu biến theo thời gian.

2.1. VẬT LIỆU SỬ DỤNG ĐỂ CHẾ TẠO BÊ TÔNG

2.1.1. Xi măng

Xi măng được sử dụng để sản xuất bê tông là loại xi măng Pooclang hỗn hợp PCB40 (xi măng ViCem Hải Vân PCB40) sản xuất theo tiêu chuẩn TCVN 2682:2009.

2.1.2. Cát

Cát được sử dụng để chế tạo bê tông là cát sông có nguồn gốc tự nhiên, tính chất phù hợp với TCVN 7570:2006 (Cốt liệu cho bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật).

2.1.3. Đá

Đá 10/20 được sử dụng để chế tạo bê tông, tính chất phù hợp với TCVN 7570:2006 (Cốt liệu cho bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật).

2.1.4. Nước

Nước là thành phần giúp cho xi măng phản ứng tạo ra các sản phẩm thủy hóa làm cho cường độ của bê tông tăng lên. Nước còn tạo ra độ lưu động cần thiết để quá trình thi công được dễ dàng.

2.1.5. Phụ gia

Phụ gia Sika Plast® 257 được sử dụng trong chương trình thí nghiệm này. Công dụng SikaPlast® 257 chủ yếu dùng cho sản xuất bê tông ở nhà máy bê tông trộn sẵn và bê tông tại công trường (hoặc cọc nhồi cường độ cao, cầu và các kết cấu đúc hẩng, các cấu kiện thanh mảnh có cốt thép dày đặc…).

2.2. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM

Trong nghiên cứu này, các thí nghiệm đo các thông số lưu biến sẽ được thực hiện nhờ thiết bị đo lưu biến (Rhéomètre) được phát triển bởi [NGO et al. 2010]. Cách vận hành, khai thác kết quả đo sẽ được mô tả như trình bày dưới đây.

2.2.1. Thiết bị đo lưu biến (Rhéomètre)

a) Mô tả thiết bị

Thiết bị đo ma sát gồm có 3 phần chính như Hình 2.1, Hình 2.2.

Một máy khuấy điều khiển tốc độ quay và đọc được momen xoắn điện tử;
Một dao khuấy bằng thép cao 15cm, đường kính 10.5cm;
Và một thùng chứa vữa bê tông cao 25cm đường kính 30cm.

Hình 2.1. Thiết bị đo lưu biến (Rhéomètre) theo…

a) Dao khuấy

d x h = 10.5cm x 15cm

b) Thùng chứa

D x H = 30cm x 25cm

Hình 2.2. Chi tiết dao khuấy và thùng chứa

b) Phương pháp sử dụng thiết bị đo lưu biến

Việc vận hành thiết bị đo lưu biến (Rhéomètre) gồm 5 bước:

Hình 2.3. Cấu tạo thiết bị đo lưu biến và quy trình vận hành

theo Ngo et al.[NGO et al. 2010]

Bước 1: Đo momen xoắn áp đặt vào trục dao khuấy khi không có tải (không có bê tông) M_V tương ứng với cấp vận tốc áp đặt lên trục quay của dao khuấy như trong Hình 2.4.
Bước 2: Lấp đầy vữa bê tông trong thùng chứa theo hai lớp. Lớp thứ nhất cao 10cm, lớp thứ hai cao đến mặt thùng chứa. Mỗi lớp cần đầm 25 lần bằng que đầm như trong thí nghiệm đo độ sụt bằng côn Abrams.
Bước 3: Đặt dao khuấy thẳng đứng ở tâm thùng chứa. Ấn dao khuấy ngập thẳng đứng vào trong thùng chứa bê tông cho đến khi dao khuấy vừa ngập hết trong bê tông (như vậy dao khuấy còn cách đáy thùng chứa 10cm).
Bước 4: Đo momen xoắn áp đặt vào trục dao khuấy khi có tải M_T tương ứng với cấp vận tốc áp đặt lên trục quay của dao khuấy như trong Hình 2.4
Bước 5: Tính toán các chênh lệch (M_T – M_R) tương ứng với cấp vận tốc áp đặt lên trục quay của dao khuấy.

Hình 2.4. Biểu đồ mức vận tốc xoay trục dao khuấy

c) Khai thác kết quả đo

2.2.2. Máy trộn bê tông

Để thực hiện các bài thí nghiệm đo thông số lưu biến, vữa bê tông được tính toán theo cấp phối được chọn với khối lượng thí nghiệm cần thiết kể cả độ hao hụt và lượng bê tông dùng để kiểm tra độ sụt, lấy mẫu (nếu cần).

2.2.3. Phép đo độ sụt bằng côn Abrams

Trình tự thực hiện có thể xem như trong Hình 2.9.

Hình 2.9. Phép đo độ sụt bằng côn Abrams

2.2.4. Máy nén mẫu bê tông

Một vấn đề nữa mà đề tài cũng muốn đề cập đến là nghiên cứu ảnh hưởng của yếu tố thời gian lưu vữa đến chất lượng của bê tông sau này, thông số được quan tâm ở đây là cường độ chịu nén của mẫu bê tông R₂₈ sau thời gian dưỡng hộ 28 ngày tuổi theo điều kiện tiêu chuẩn (Hình 2.10).

Hình 2.10. Thí nghiệm nén mẫu bê tông

2.3. CHƯƠNG TRÌNH THÍ NGHIỆM

Vật liệu và quy trình vận hành thiết bị đo lưu biến được sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng của khối lượng hồ xi măng V_hoxm(m³) lên các thông số lưu biến của vữa bê tông theo thời gian.

Cấp phối bê tông tham khảo được lấy tương ứng với cấp phối sử dụng phổ biến trong thực tế thi công trên địa bàn Đà Nẵng. Ở đây sau khi tham khảo vật liệu và cấp phối ở các công ty cung ứng vữa bê tông thương phẩm trên hiện trường (Công ty Đăng Hải, công ty bê tông Hòa Cầm…), cấp phối vữa bê tông lựa chọn được tổng hợp trong Bảng 2.5.

Theo bảng cấp phối được lựa chọn này, gồm có hai cấp phối B1 và B2 có tỉ lệ nước/xi măng thay đổi từ 0.296 đến 0.316 có sử dụng phụ gia Sika Plast 257. Ngoài ra cũng có xét đến cấp phối thí nghiệm B3 ứng với trường hợp không sử dụng phụ gia nhằm nghiên cứu thêm ảnh hưởng của nhân tố này. Tất cả các cấp phối thí nghiệm sẽ được thực hiện đo thông số lưu biến và các thông số liên quan ở các thời điểm 0 phút/ 30 phút/ 60 phút/ 90 phút, để đảm bảo trong thời gian chờ hạn chế tối đa hiện tượng mất nước và “cứng hóa”, vữa bê tông trong thùng trộn sẽ được che đậy kín bởi các tấm nilon và cứ 15 phút chờ cho khởi động máy trộn trộn lại.

Bảng 2.5. Cấp phối bê tông nghiên cứu theo thông số khối lượng hồ xi măng

Bê tông	V_hoxm (m³)	Xi măng (kg)	Nước (kg)	Đá (kg)	Cát (kg)	Sika 257 (l/m³)
B1	0.296	410	164	982	881	4.1
B2	0.316	410	184	955	855	4.1
B3	0.378	460	230	876	795	0

Trong đó khối lượng vữa hồ xi măng (hồ xi măng dán) là thể tích xi măng và nước trong một mét khối vữa bê tông

2.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2

Xác định được các đặc trưng, tính chất cơ bản của vật liệu sử dụng chế tạo bê tông.
Thống nhất được quy trình sử dụng thiết bị đo lưu biến áp dụng trong nghiên cứu này theo đề xuất của [NGO et al. 2010].
Định hướng việc lựa chọn cấp phối thí nghiệm và trình bày nguyên tắc nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số thành phần cấp phối lên thông số lưu biến khi chỉ cho một thông số biến thiên trong khi vẫn giữ nguyên các thông số còn lại.
Thiết kế/lựa chọn được cấp phối thí nghiệm cho chương trình thí nghiệm: khối lượng hồ xi măng V_hoxm(m³) theo các thời gian ở các thời điểm 0 phút/ 30 phút/ 60 phút/ 90 phút lên các thông số lưu biến.

CHƯƠNG 3

PHÂN TÍCH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Chương 2 đã trình bày chương trình thí nghiệm, trong chương này sẽ trình bày các kết quả cùng với phân tích để làm rõ chủ đề nghiên cứu “NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HỒ XI MĂNG LÊN TÍNH CHẤT LƯU BIẾN CỦA BÊ TÔNG THEO THỜI GIAN”.

3.1. KẾT QUẢ CHƯƠNG TRÌNH THÍ NGHIỆM

Kết quả của chương trình thí nghiệm được tổng hợp lại như trong Bảng 3.1 và Bảng 3.2. Bảng 3.1 tổng hợp các các kết quả đo thông số độ sụt (Slump), thông số lưu biến (ngưỡng cắt (₀_Pa) và độ nhớt (μPa.s) theo thời gian lưu vữa 0; 30 phút; 60 phút; 90 phút. Các cấp phối B1, B2 lấy theo như cấp phối thực tế của các đơn vị cung ứng bê tông thương phẩm trên địa bàn Đà Nẵng.

Bảng 3.1: Ảnh hưởng của khối lượng hồ xi măng lên thông số lưu biến theo thời gian

Bê tông	Tham số	Đơn vị	V_hoxm (m³)	Thời gian lưu vữa (phút)
Bê tông	Tham số	Đơn vị	V_hoxm (m³)	0	30	60	90
B1	Độ sụt (Sl)	cm	0.296	18	16.5	13.5	11
	Ngưỡng cắt (₀)	Pa		241.5	351.6	345.9	451.9
	Độ nhớt ()	Pa.s		24.1	24.9	31.4	44.7
B2	Độ sụt (Sl)	cm	0.316	21	18.5	17.5	16
	Ngưỡng cắt (₀)	Pa		194.8	258.5	271.4	348.7
	Độ nhớt ()	Pa.s		14.8	16.5	21.4	28.6
B3	Độ sụt (Sl)	cm	0.378	11	8.5	5.5	2
	Ngưỡng cắt (₀)	Pa		385.7	515.1	611.8	#
	Độ nhớt ()	Pa.s		37.4	41.8	54.7	#

Bảng 3.2 trình bày kết quả đo cường độ chịu nén ở thời điểm 28 ngày tuổi sau khi được đúc mẫu và dưỡng ẩm theo điều kiện tiêu chuẩn. Kết quả này được thực hiện cho bê tông B2.

Bảng 3.2: Cường độ chịu nén R₂₈ của bê tông B2 theo thời gian lưu vữa

Thông số	Đơn vị	Mẫu thử B2 theo thời gian lưu vữa
Thông số	Đơn vị	B2-0	B2-30	B2-60	B2-90
Độ sụt (Sl)	cm	21	18.5	17.5	16
R₂₈	daN/cm²	440.69	452.87	467.91	482.68

3.2. ẢNH HƯỞNG CỦA KHỐI LƯỢNG HỒ XI MĂNG LÊN THÔNG SỐ LƯU BIẾN THEO THỜI GIAN

a) Ảnh hưởng đến độ sụt vữa bê tông

Từ kết quả thí nghiệm như trên Bảng 3.1 và Hình 3.2 cho thấy khi tăng khối lượng hồ xi măng từ B1-0.296 đến B2-0.316 có sử dụng cùng hàm lượng phụ gia (thời điểm t = 0 phút) dẫn đến việc tăng độ sụt của bê tông (từ 18cm lên 21cm).

Hình 3.2: Sự biến thiên của độ sụt vữa bê tông theo thời gian lưu vữa

và khối lượng hồ xi măng

b) Ảnh hưởng đến thông số lưu biến

Từ số liệu ở Bảng 3.1, đồ thị ở Hình 3.3 thể hiện sự tiến triển của các thông số lưu biến theo khối lượng hồ xi măng và thời gian lưu vữa bê tông.

Hình 3.3: Quan hệ thông số lưu biến – khối lượng hồ xi măng, thời gian lưu vữa

(a) Sự tiến triển của ngưỡng cắt ; (b) Sự tiến triển của độ nhớt

c) Ảnh hưởng đến cường độ chịu nén.

Hình 3.5. Cường độ chịu nén R₂₈ theo thời gian lưu vữa.

Từ đồ thị trên Hình 3.5 cho thấy cường độ chịu nén của mẫu khảo sát trong khoảng thời gian lưu vữa nghiên cứu nói chung có xu thế tăng nhưng mức độ không đáng kể, điều này có thể được giải thích một phần thông qua sự mất nước theo thời gian lưu vữa làm giảm lượng thể tích lỗ rổng trong bê tông và do đó làm tăng cường độ chịu nén của bê tông.

Tuy nhiên để có thể có nhận xét xác đáng hơn về vấn đề này cần thiết phải khảo sát thêm cho nhiều chuỗi thí nghiệm nữa. Dẫu vậy, sơ bộ có thể nhận thấy rằng, khi thời gian lưu vữa tăng lên, các thông số lưu biến tăng lên tăng lên và vì vậy là tính linh động của vữa bê tông giảm đi ảnh hưởng đến việc thi công hơn là ảnh hưởng đến khả năng chịu nén của bê tông sau này.

3.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG

Trong chương này tôi đã trình bày các kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của khối lượng hồ xi măng lên tính chất lưu biến của bê tông theo thời gian mà cụ thể là các thông số: độ sụt vữa bê tông; thông số lưu biến : ngưỡng cắt và độ nhớt; cường độ chịu nén của bê tông.

Các thông số này được nghiên cứu khi thay đổi khối lượng hồ xi măng và thời gian lưu vữa bê tông 0; 30; 60; 90 phút (riêng thông số cường độ chịu nén của bê tông chỉ nghiên cứu cho bê tông B2 theo thời gian lưu vữa). Qua đó đánh giá được tác động của khối lượng hồ xi măng và thời gian lưu vữa bê tông lên tính chất lưu biến của vữa bê tông cũng như cường độ chịu nén bê tông sau này.

Các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng:

Tăng khối lượng hồ xi măng làm tăng độ linh động của vữa bê tông (tăng độ sụt, giảm các thông số lưu biến) với những bê tông có cùng mức sử dụng phụ gia. Với bê tông không sử dụng phụ gia, ảnh hưởng của yếu tố này có phần hạn chế.
Tăng thời gian lưu vữa, độ sụt bê tông giảm. Mức độ suy giảm độ sụt là đáng kể với bê tông không sử dụng phụ gia qua đó ảnh hưởng lớn đến tính linh động của vữa bê tông và gây khó khăn cho quá trình thi công.
Các thông số lưu biến: ngưỡng cắt và độ nhớt đều tăng khi thời gian lưu vữa tăng lên, nhất là với bê tông không sử dụng phụ gia. Qua đó gây khó khăn cho quá trình thi công bê tông. Bê tông có khối lượng hồ xi măng cao hơn nói chung giữ được tính linh động của vữa bê tông theo thời gian lưu vữa tốt hơn bê tông có mức khối lượng hồ xi măng thấp.
Thời gian lưu vữa ảnh hưởng đến độ linh động của vữa bê tông hơn là ảnh hưởng đến cường độ chịu nén của bê tông.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Đối tượng chính của đề tài là nghiên cứu ảnh hưởng của khối lượng hồ xi măng (V_hoxm) lên tính chất lưu biến của bê tông (độ nhớt và ngưỡng cắt) theo thời gian lưu vữa, qua đó cũng đánh giá mức độ ảnh hưởng lên khả năng thi công bê tông.

Các kết quả nghiên cứu được thực hiện nhờ thiết bị đo lưu biến.

Các kết luận rút ra:

Tăng khối lượng hồ xi măng làm tăng độ sụt bê tông và giảm các thông số lưu biến, qua đó làm tăng độ linh động của bê tông, giúp quá trình thi công thuận lợi hơn.
Việc kéo dài thời gian lưu vữa làm giảm độ sụt bê tông và tăng các thông số lưu biến, như vậy làm giảm độ linh động của bê tông gây khó khăn cho quá trình thi công bê tông. Mức độ ảnh hưởng là đáng kể với bê tông không sử dụng phụ gia.
Thời gian lưu vữa ảnh hưởng đến độ linh động của vữa bê tông hơn là ảnh hưởng đến cường độ chịu nén của bê tông.

Một số đề xuất:

Nghiên cứu này góp phần mở ra một hướng nghiên cứu mới trong lĩnh vực lưu biến của bê tông và tạo ra một cơ sở dữ liệu giúp cho các nghiên cứu mở rộng trong lĩnh vực này.
Để có thể mở rộng, đề tài có thể được nghiên cứu tiếp tục cho các thông số thành phần khác, cho các dạng bê tông khác nhau… tiến tới có thể mô hình hóa trong việc xác định các thông số lưu biến, từ đó xác định áp lực bơm cần thiết và các đặc tính khác giúp tối ưu quá trình thi công tại công trường, trạm trộn.

LIỆN HỆ:

SĐT+ZALO: 0935568275

E:\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 DUY NHAT\TOM TAT