Tài liệu BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO VÀ CHẤT LƯỢNG CAO - Chương 5

Ch-ơng 5 Độ bền của bê tông c-ờng độ cao và chất l-ợng cao 1.Mở đầu Bê tông l một vật liệu composit rất không đồng nhất m độ bền của nó đ-ợc nghiên cứu ở 4 điểm đặc biệt. Đó l phản ứng kiềm – cốt liệu, tính thấm n-ớc, phản ứng cácbonát hoá v độ chống thấm ion Clo. Tỏng quan về nguyên nhân phá hoại bê tông (xem hình 5.1.) Bê tông v kết cấu bê tông th-ờng bị phá hoại do nhiều nguyên nhân. Tuỳ theo mức độ h- hỏng có thể chia ra l m...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tài liệu BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO VÀ CHẤT LƯỢNG CAO - Chương 5 Ch−¬ng 5 §é bÒn cña bª t«ng c−êng ®é cao vµ chÊt l−îng cao1.Më ®Çu Bª t«ng l mét vËt liÖu composit rÊt kh«ng ®ång nhÊt m ®é bÒn cña nã ®−îcnghiªn cøu ë 4 ®iÓm ®Æc biÖt. §ã l ph¶n øng kiÒm – cèt liÖu, tÝnh thÊm n−íc, ph¶nøng c¸cbon¸t ho¸ v ®é chèng thÊm ion Clo. Táng quan vÒ nguyªn nh©n ph¸ ho¹i bª t«ng (xem h×nh 5.1.) Bª t«ng v kÕt cÊu bª t«ng th−êng bÞ ph¸ ho¹i do nhiÒu nguyªn nh©n. Tuútheo møc ®é h− háng cã thÓ chia ra l m 3 cÊp do c¸c t¸c ®éng kh¸c nhau: - Sai sãt: Th−êng do thiÕt kÕ, lùa chän vËt liÖu v sai sãt trong thi c«ng. - H− háng: Th−êng do t¸c ®éng cña khai th¸c, thêi tiÕt, sù t¨ng t¶i kh«ng®−îc xÐt ®Õn, c¸c t¸c ®éng ®Æc biÖt do n−íc, giã, ®éng ®Êt. - Ph¸ ho¹i: Th−êng xÈy ra trong qu¸ tr×nh thi c«ng, khai th¸c v khi kÕtthóc tuæi thä khai th¸c.D−íi ®©y l c¸c t¸c ®éng l m gi¶m ®é bÒn khai th¸c cña bª t«ng v kÕt cÊu bª t«ng Clo Sulphate N−íc NhiÖt ®é Bª t«ng bÞ t¸c ®éng bëi Qu¸ tr×nh Ho¸ chÊt cacbonat ho¸ (axit,dung m«i) M i mßn Ph¶n øng kiÒm Silic Lùc va ®Ëp H×nh 5.1. S¬ ®å vÒ c¸c t¸c ®éng ®Õn ®é bÒn cña bª t«ng 1. TÝnh thÊm n−ícTÝnh thÊm hay tÝnh chÊt cña mét vËt ®Ó cho mét chÊt láng ch¶y qua th−êng ®−îcxem l mét tiªu chuÈn vÒ ®é bÒn. C¸c t¸c ®éng t−¬ng hç láng – r¾n cã thÓ l hãahäc (biÕn ®æi khèi l−îng), vËt lý (në), c¬ häc (ph¸ hñy). Trong c¸c ph¶n øng hãa 82häc, c¸c t¸c ®éng t−¬ng hç láng - r¾n ë kho¶ng c¸ch gÇn, can thiÖp v o liªn kÕt ioncña dung dÞch, chuyÓn ®éng cña c¸c chÊt trao ®æi v c¸c chuyÓn dêi. C¸c khuyÕt tËt cña cÊu tróc nh− lç rçng mao qu¶n hay c¸c vÕt nøt ®ãng vaitrß quyÕt ®Þnh ®é thÊm cña bª t«ng. C¸c lç rçng cã thÓ liªn tôc hay ®øt qu ng. C¸cvÕt nøt t¹o th nh c¸c vïng ph¸ hñy víi c¸c ph©n nh¸nh Ýt nhiÒu. C¸c ®Æc tÝnh n ycña cÊu tróc vi m« cña vËt liÖu kh«ng ®ång nhÊt t¹o th nh do thÊm läc chÊt láng.Lý thuyÕt läc m« t¶ sù biÕn ®æi kh¶ n¨ng thÊm trong c¸c m«i tr−êng nøt hoÆc rçng.Mét vËt liÖu bÞ nøt cã thÓ cã mét ®é rçng nhá, sù chuyÓn ®éng cña chÊt láng thùchiÖn bëi mét sè l−îng h¹n chÕ c¸c vÕt nøt. Nã tån t¹i mét m¹ng l−íi ngÇm läc vc¸c nh¸nh chÕt. Trong m«i tr−êng rçng v nøt, kh«ng th«ng nhau, chÊt láng kh«ngthÊm. Ng−ìng thÊm ph©n biÖt vïng thÊm v vïng kh«ng thÊm. Lý thuyÕt thÊm, ®Çu tiªn ¸p dông víi ®¸, ®−îc sö dông trong viÖc x¸c ®Þnh®é thÊm k cña v÷a xi m¨ng víi c«ng thøc: k = c d2c/FTrong ®ã: c = 1/226 dc = ð−êng kÝnh tiªu chuÈn cña lç rçng F = T¸c nh©n cÊu t¹o - F, tØ lÖ gi÷a kh¶ n¨ng truyÒn dÉn cña bª t«ng b o ho v cña dung dÞch lçrçng ®−îc x¸c ®Þnh hoÆc tõ phÐp ®o ®é khuyÕch t¸n (vÝ dô ion clo) hoÆc kh¶ n¨ngdÉn ®iÖn; - dc ®−îc ®o b»ng ®−êng cong lç rçng thñy ng©n. §ã l ®iÓm uèn cña ®−êngcong thÓ tÝch tÝch luü. §iÓm n y còng øng víi sù t¨ng ®ét ngét cña kh¶ n¨ng dÉn®iÖn, cho thÊy sù liªn tôc cña ®−êng ®i cña chÊt láng trong chÊt r¾n.Tõ vÝ dô, mét lo¹i v÷a xi m¨ng: - TØ lÖ N/X = 0,4, ®−êng kÝnh tiªu chuÈn dc = 38 nm, ®é khuyÕch t¸n clo D =26.0x10-13 m2/s, cã mét hÖ sè thÊm tÝnh to¸n k = 11 x 10-21 m2. Gi¸ trÞ D0 øng víi ®ékhuyÕch t¸n clo trong n−íc b»ng 1,484 x 10-9m2/s. Khi ®ã, t¸c nh©n cÊu t¹o F: D0/Db»ng 570. - TØ lÖ N/X = 0,2, chøa 10% muéi silic, ®−êng kÝnh tiªu chuÈn dc = 10 nm,Dc1 = 8x10-13 m2/s , cã ®é thÊm tÝnh to¸n l 0,2x10-21 m2/s.Trong vÝ dô n y, muéi silic v sù gi¶m tØ lÖ N/X l m gi¶m ®é thÊm 55 lÇn. T.C.Powers ® ®o ng−ìng thÊm trong v÷a xi m¨ng, ho n to n hy®r¸t ho¸, tØ lÖ N/X l0,7. ¶nh h−ëng cña sù gi¶m l−îng n−íc v sù cã mÆt cña muéi silic trªn ng−ìngtiÕp xóc trong cña c¸c lç rçng mao qu¶n võa ®−îc chøng tá böoi D.P. Bentz v E.J.Carboczy. Víi tØ lÖ n−íc cho tr−íc, muéi silic l m ®øt qu ng sù liªn kÕt gi÷a c¸c lçrçng víi mét ®é thñy hãa nhá h¬n. 83 12 11 10 Do tham nuoc theo, % 9 8 7 1 -OPC 2- OPC+MS 6 3- OPC/GGBS 5 4- OPC/GGBS+MS ...