Giáo trình vật liệu xây dựng mới - Chương 2

Tài liệu tham khảo Giáo trình vật liệu xây dựng mới ( PTS.TS Phạm Duy Hữu - Nhà xuất bản Giao thông vận tải ) - Chương 2 Cấu trúc và cường độ của bê tông xi măng
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình vật liệu xây dựng mới - Chương 2 CHƯƠNG 2 C U TRÚC VÀ CƯ NG ð C A BÊ TÔNG XI MĂNG Cư ng ñ bê tông ph thu c vào ñ ñ c c a bê tông. Nâng cao trình ñ công ngh ,l a ch n h p lý thành ph n bê tông s có c u trúc h p lý, ñ ñ c và cư ng ñ bê tôngcao. Như v y gi a c u trúc và cư ng ñ bê tông có m i liên h ch c ch . C i ti n c utrúc s ñ n ñ n nh ng bi n ñ i v cư ng ñ bê tông. 2.1. C u trúc vi mô c a bê tông H n h p bê tông là h n h p ch a các thành ph n ch y u: xi măng, nư c,cát, c tli u l n (s i, ñá). Ngày nay khi ña s bê tông ñ u có s tham gia c a ph gia thì ph giatr thành thành ph n quan tr ng trong h n h p bê tông hi n ñ i có tác ñ ng ñ n c u trúcvi mo c a h n h p bê tông. Khi nhào tr n các thành ph n khoáng v t c a xi măng v inhau s x y ra ph n ng th y hoá các ch t c u thành nên xi măng (thành ph n chínhC3S2, C2S, C3AF, C3A) t o nên các ch t ng m nư c (C2SnH2, CSH, C3AF.n2H2O, CFH,C3A.n3H2O, CAH và Ca(OH)2) và tr thành h n h p ch t k t dính g c trong h n h p bêtông. Dung d ch dính liên k t các c t li u nh (cát) t o nên dung d ch h k t dính v a ximăng (ñây là ch t k t dính th c p). Cu i cùng dung d ch h k t dính v a xi măng bchui vào k h c a các h t c t li u này và chúng t o ra c u trúc h n h p bê tông hoànch nh. Tóm l i có th phân c u trúc h n h p bê tông thành c u trúc con: - C u trúc xương c a c t li u l n. - C u trúc vi mô c a h k t dính v a xi măng (như là môi trư ng liên k t các h t c tli u l n trong c u trúc b xương khung). - C u trúc ti p giáp gi a h xi măng và b m t c t li u l n (vùng ti p giáp c t li u):v i khung xương c t li u l n ñư c bi u hi n qua l c dính v a xi măng lên b m t các h tc t li u l n (và l c dính này ch hình thành khi k t thúc quá trình ninh k t và h n h p bêtông có c u trúc n ñ nh và m t hoàn toàn tính d o). Vùng ti p giáp này t n t i các lr ng do nư c tách ra ñ l i và là vùng y u nh t trong c u trúc bê tông. T i ñây có thxu t hi n các v t n t và các vùng ng su t c c b ñ u tiên trong bê tông khi ch u l c vàch u tác ñ ng c a các y u t môi trư ng. 2.1.2. C u trúc c t li u l n C u trúc c t li u l n t o nên khung ch u l c ph thu c cư ng ñ b n thân c t li ul n, tính ch t c u trúc (di n ti p xúc gi a các h t c t li u) và cư ng ñ liên k t gi a cách t. Tuy nhiên, thư ng cư ng ñ b n thân c a c t li u l n là cao nên ta lo i ra kh i di ny u t nh hư ng. Trong vi c ch t o h n h p bê tông ngư i ta luôn mong mu n xâyd ng m t mô hình h n h p bê tông trong ñó các h t c t li u l n ti p xúc nhi u chi u v inhau và có h k t dính v a xi măng liên k t gi a chúng. Xây d ng mô hình này nh m 10ñưa c u trúc c t li u l n tr thành c u trúc chính, quy t ñ nh tính ch t c u trúc vi mô c abê tông và quy t ñ nh tính ch t ch u l c h n h p c a bê tông. Lúc này c u trúc c a v a ximăng chuy n xu ng th y u và ch có tính ch t liên k t. V m t ch u l c ñó v a xi măngch ch u l c tương tác do liên k t gi a các h t c t li u l n trong b khung mà không ch ul c n i t ng trong lòng nó. Cách xây d ng mô hình c u trúc bê tông như v y có kh năngt o ra bê tông mác r t cao và gi m ñư c nh ng tác ñ ng vô cùng ph c t p c a c u trúch k t dính v a xi măng v i tính ch t c u trúc vi mô c a bê tông. Tuy nhiên, mô hìnhñưa ra này ch thu n tuý lý thuy t mà r t khó hay không có kh năng t o ñư c trên th ct nhưng nó ñưa ra nguyên t c cho t t c các công ngh bê tông là tăng ñ m nh c a c utrúc b xương khung c t li u trên cơ s : + Tăng di n ti p xúc gi a các h t c t li u l n (gi a hai h t v i nhau và c a các h txung quanh m t h t). + Không gian h trong b khung xương là nh nh t. + Chi u dày c a liên k t h xi măng v i các h t c t li u là hi u qu (ch nh m m cñích liên k t). V y các y u t nh hư ng cơ b n t i c u trúc bê tông là c t li u (kích thư c, tínhch t b m t), phương pháp thi t k thành ph n bê tông (c p ph i), ñ c tính k thu t c ac t li u, k thu t tác ñ ng cơ h c, ngoài ra có m t y u t quan tr ng ñó là tính linh ñ ngc a dung d ch h v a xi măng (khi dung d ch v a xi măng càng linh ñ ng d o thì c utrúc c t li u l n càng m nh). Nhưng toàn b tính ch t ph c t p trong c u trúc vi mô c abê tông l i n m liên k t gi a v a xi măng v i các h t c t li u. 2.1.2. C u trúc vi mô c a ñá xi măng. Các h t xi măng khi thu hoá bao quanh các h t là l p nư c và quá trình th y hoáth c hi n d n t ngoài h t vào bên trong ngay t c kh c t o l p màng k t dính bao quanhh t xi măng mà b n ch t là liên k t ion gi a ph n t h n h p xi măng và phân t nư c,l p màng này dày theo th i gian th y hoá và ngoài nó là l p nư c t do. Tuy nhiên, l pmàng liên k t này l i c n tr s thâm nh p c a nư c và cùng v i th i gian tính linh ñ ngc a các phân t nư c và xi măng gi m d n do v y làm gi m d n t c ñ th y hoá. L pliên k t h t xi măng - nư c d y d n cùng v i nó l p nư c t do bao ngoài h t xi măngm ng d n, thêm vào ñó s linh ñ ng c a các h t xi măng ph n ...