Báo cáo nghiên cứu khoa học: NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP GIẢM PHÂN TẦNG CHO HỖN HỢP BÊ TÔNG KERAMZIT TỰ LÈN

Đặt vấn đề Hiện tượng phân tầng cốt liệu nhẹ là một yếu tố bất lợi, đặc biệt đối với hỗn hợp bê tông (HHBT) có độ chảy cao, và bê tông tự lèn. Để đảm bảo điều kiện thi công và nâng cao chất lượng cho sản phẩm cuối cùng, cần phải có các giải pháp khắc phục hiện tượng này.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học: "NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP GIẢM PHÂN TẦNG CHO HỖN HỢP BÊ TÔNG KERAMZIT TỰ LÈN" NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP GIẢM PHÂN TẦNG CHO HỖN HỢP BÊ TÔNG KERAMZIT TỰ LÈNNGUYỄN DUY HIẾUTrường Đại học Kiến trúc Hà NộiTS. TRẦN BÁ VIỆTViện KHCN Xây dựngGS. TSKH. PHÙNG VĂN LỰTrường Đại học Xây dựng Hà Nội1. Đặt vấn đề Hi ện tư ợng phân tầng cốt li ệu nhẹ là m ột yếu tố bất lợi, đặc biệt đối với hỗn hợp b ê tông (HHBT)có độ chảy cao, và bê tông tự lèn. Để đảm bảo điều kiện thi công và nâng cao chất lư ợng cho sảnph ẩm cuối c ùng, c ần phải có các giải pháp khắc phục hiện t ư ợng này. Hi ện tư ợng sa lắng c ủa các hạt vật liệu nặng hay nổi lên c ủa các hạt cốt liệu rỗng (CLR) là mộtquá trình tự xảy và trị số của nó phụ thuộc vào đ ộ nhớt, tính lưu biến của HHBT, sức căng bề mặt,kích thư ớc hạt, các thông số trạng thái v à cấu trúc của các hạt. Chuyển động t ư ơng đối của các cấu tửcó khối lư ợng thể tích hạt khác nhau trong HHBT tuân theo ph ương trình Stocke: [3]. v = 2.r2. .g/9 (1)Trong đó: v - vận tốc chuyển dịch của hạt cốt liệu (m/s); r - bán kính c ủa hạt cốt liệu (m); = /m - h/ (kg/m3); m- kh ối lư ợng thể tích của hồ hoặc vữa xi măng (kg/m3); h - k hối l ư ợng thể tích hạt cốt liệu (kg/m3); g - gia t ốc trọng tr ư ờng (m/s2);  - đ ộ nhớt động lực của hồ hoặc vữa xi măng (Ns/m2). Trên cơ s ở phân tích ph ương trình (1) có th ể đề xuất một số ph ương pháp hạn chế sự phân tầng cốliệu trong bê tông c ốt liệu rỗng (BTCLR) như sau: Giảm kích thư ớc hạt cốt liệu rỗng; Giảm mứcchênh lệch khối lư ợng thể tích giữa hạt cốt liệu v à nền vữa/hồ xi măng, = / m - h/ ; T ăng đ ộ nhớtcủa hồ/vữa xi măng. Sử dụng CLR cỡ hạt nhỏ, có khối l ư ợng thể tích hạt lớn sẽ hạn chế mức ch ênh l ệch  , tuy nhiênsẽ làm tăng khối l ư ợng thể tích của bê tông. Một phương pháp có hi ệu quả để tăng khối lư ợng thể tíchhạt mà không làm tăng đáng kể khối lư ợng thể tíc h của BTCLR là cho CLR bão hoà n ư ớc trư ớc khitrộn. L ư ợng n ư ớc dự trữ trong CLR c òn có tác dụng dư ỡng hộ cho bê tông (BT) trong quá trình r ắnchắc v à phát triển c ư ờng độ, bù đắp co hoá học, co tự khô cho nền xi măng,... Tuy nhi ên, khi đó cóth ể làm giảm cư ờng độ của BT ở tuổi ngắn ng ày, tuỳ thuộc loại cốt liệu v à h ệ số bão hoà n ư ớc củaCLR. D o đó phải tính toán mức độ hút nư ớc phù h ợp cho CLR. Trong ch ế tạo BT chảy nói riêng và BTCLR có độ chảy cao hay tự lèn, vấn đề điều chỉnh độ nhớtđộng lực của hồ xi mă ng nằm trong một giới hạn nhất định là rất quan trọng. Khả thi nhất vẫn l à bi ệnpháp sử dụng phụ gia hoá học kết hợp với điều chỉnh tỷ lệ N/X. V à đ ể ngăn cản hiện tư ợng nổi lêncủa CLR trong quá tr ình thi công bê tông, có thể sử dụng thêm cốt sợi phân tán n hư m ột phụ gia côngnghệ. S ự phân tán ngẫu nhi ên c ủa sợi si êu m ảnh trong bê tông có tác d ụng như m ột mạng lư ới cản trởsự nổi lên của các hạt CLR. Sự có mặt của cốt sợi si êu m ảnh còn có tác dụng giảm biến dạng mềmcho bê tông [2]. Tu ỳ thuộc từng loại sợi c ũng như tỷ lệ hư ớng sợi, với một hàm lư ợng nhất định, sự cóm ặt của sợi sẽ không làm tăng đáng kể ứng suất cắt trong BT nhưng lại làm tăng đ ộ nhớt động củavữa xi măng, do đó độ chảy của HHBT vẫn đảm bảo trong khi hiện t ư ợng tách CLR sẽ đ ư ợc hạn chế.2. Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu2.1. Chất kết dính Sử dụng xi măng PCB40 Chinfon, đáp ứng y êu cầu theo ti êu chuẩn TCVN 6260- 1997.2.2. Cốt liệu nhỏ C ốt liệu nhỏ trong nghi ên cứu là cát vàng Sông Lô, đạt yêu cầu quy định theo TCVN 7570- 2006.2.3. Phụ gi a kh oáng Tro tuy ển nhiệt điện Phả Lại, đạt yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 6882 - 2001. Để giảm l ư ợng d ùng xim ăng, trong c ấp phối BT đã thay th ế 15% xi măng, theo khối lư ợng bằng tro bay. V à để tăng l ư ợngbột mịn trong BT, tăng độ đặc của cốt liệu, đ ã thay thế 3 0% cát vàng theo thể tích, bằng tro bay c ùnglo ại.2.4. Phụ gia si êu dẻo (PGSD) Gienium S51 trên cơ sở Polymer Cacboxylate Ether của h ãng MBT, lo ại F theo ASTM C494.2.5. Phụ gi a ổn đị nh độ nhớt C OMBIZELL do Hurcules Asia Pacific s ản xuất, dẫn xuất của Me thylcellululoses, là loạicellulose ether, khi hòa tan trong n ư ớc sẽ tạo nên nh ững tính chất về chức hoá học khác nhau.2. 6. C ốt s ợ i s i ê u m ản h Sợi polypropylen (PP) Grace của Mỹ và sợi thuỷ tinh bền kiềm ARG của Trung Quốc. Tínhchất của sợi siêu mảnh như trong bảng 1. Bảng 1. Tính chất cơ l ý của sợi PP và sợi ARG Trị số Tính chất Phương pháp thí nghi ệm Sợi PP Sợi ARG Khối l ượng ri êng, g/cm3 0,91 2.70 Đường kính trung bình, mm 40-60 ...