Công nghệ bê tông và bê tông đặc biệt phần 2 doc

23

ðầu thế kỷ 20, với sự ra ñời của xi măng cốt thép, việc sử dụng các hỗn hợp

không dẻo ñã dần bị bỏ qua. Khi ñó bắt ñầu bê tông dẻo và ñến những năm cuối thế kỷ

là bê tông có ñộ siêu dẻo. Hiện nay bê tông cường ñộ cao, bê tông chất lượng cao ñang

phát triển mạnh. Các phương pháp thiết kế thường ñược tiến hành kết hợp lý thuyết và

thực nghiệm.

1.2. Nghiên cứu của Feret :

Feret (người Pháp) ñã tiến hành các nghiên cứu quan trọng (1892 - 1896) và tầm

quan trọng của nó có tác dụng quyết ñịnh ñối với phát minh các ñịnh luật về bê tông.

Nghiên cứu này rất rộng chủ yếu trên ñộ chặt của cát và của vữa, nước trộn, sự so

sánh cường ñộ của các loại vữa, làm rõ ảnh hưởng của tính chất của cát và thành phần;

nó cho phép lập ra một quan hệ giữa cường ñộ và lượng nước của hỗn hợp.

a. ðộ ñặc chắc của cát:

Feret ñã nghiên cứu trên các hỗn hợp của ba loại cát : to G, vừa M, và nhỏ F, với

biểu ñồ tam giác của các hỗn hợp.

Trong một tam giác cân có ñỉnh ñược ghi G, M, F một ñiểm P xác ñịnh hỗn hợp

của các ñường song song ñược dẫn từ P trên cạnh của tam giác G,M và F Feret ñã tìm

thấy rằng một hỗn hợp ba thành phần bằng nhau có ñộ ñặc chắc khoảng 0,61 và rằng

ñộ chặt cực ñại (0,64) ñã ñạt ñược ñối với một hỗn hợp không bao gồm các hạt trung

bình, còn các hạt mịn và các hạt lớn có tỷ lệ tương ứng là 1/3 và 2/3.

Như vậy Feret ñã làm rõ sự vượt trội của cấp phối không liên tục và ñiều kiện

cần thiết ñể có một hỗn hợp ñồng nhất hoàn toàn.

b. ðộ ñặc chắc của vữa (ðv) :

Feret ñã nghiên cứu nhiều hỗn hợp của ba loại cốt liệu G,M, F có cùng ñộ sệt và

cùng liều lượng cơ bản với một phần xi măng nước trộn xuất phát từ nước làm ẩm,

các hạt và xi măng với quan hệ có các hệ số không ñổi.

ðv = αg + nm + γf + kc

ðối với các hạt tự nhiên (lăn tròn): α = 0,03; n = 0,09, γ = 0,23; k = 0,23,

ðối với các hạt nghiền: α = 0,04; n = 0,083, γ = 0,20; k = 0,23

c. ðộ rỗng - ñộ thấm nước:

Peret ñã thấy rằng ñộ rỗng sinh ra do nước trộn bốc hơi không cần thiết cho sự

ñông kết sẽ lớn hơn với cát mịn (lượng nước tự do).

ðối với tính chống thấm, ñó là hiện tượng ngược lại.

d. Cường ñộ của vữa (Rv) :

Một nghiên cứu rộng rãi về cường ñộ của vữa ñã ñược tiến hành bởi Peret bằng

cách biến ñổi tất cả các yếu tố của hỗn hợp như sau: nước (E) xi măng (C), không khí

(v).

24

Rv -Là hàm số của lượng nước trộn, lượng cốt liệu.

Rv -Là hàm số của ñộ ñặc, ñược biểu thị bằng

e v

c

+

Rv -Là hàm số của tính chất của cát.

e. Biểu thức cường ñộ :

Feret ñã tiến hành nghiên cứu này ñể xây dựng các quan hệ biểu thị cường ñộ bê

tông là hàm số của thể tích tuyệt ñối của xi măng (Vc), thể tích nước (Vc), thể tích

không khí (Vv)

( − )1,0

+

=

c v

c

v

v v

V

R K

hoặc 2

( )

c v c

v

V V V

Vc R K

+ +

=

Vào năm 1896 Fraet ñề nghị công thức cường ñộ bê tông:

( ) 















+ +

=

2

.

c c v

c

c c

V V V

V

f K R

trong ñó: K - Hệ số thực nghiệm;

Rc- Cường ñộ của xi măng

1.3. Phương pháp mô ñun ñộ nhỏ của ABRAMS:

Năm 1918 một phương pháp có hệ thống ñể tính toán thành phần của các hỗn

hợp bê tông ñã ñược công bố bởi ABRAMS . ðặc tính của phương pháp này là hầu

như hoàn toàn thực hiện dựa trên một số lớn thí nghiệm.

a. Tỷ lệ nước/xi măng - Quy luật về cường ñộ :

ABRAMS ñề ra giả thuyết một hỗn hợp bê tông phải ñược phối hợp, ñảm bảo

tính dễ ñổ trong các ñiều kiện nào ñó ñã cho và phải ñáp ứng cường ñộ nén xác ñịnh.

Ông ta ñưa ra quy luật về cường ñộ theo cách sau ñây:

ðối với vật liệu ñã cho, cường ñộ bê tông chỉ phụ thuộc vào một yếu tố duy nhất

là tỷ lệ nước/xi măng.

Quan hệ tìm ñược ñối với cuờng ñộ nén có thể ñược viết dưới dạng:

E C

c

x

B

A

B

A

/

'

ρ

δ = =

Công thức này có thể viết theo dạng quen thuộc

N X

x

x B

A

B

A

Rjb /

[ ρ ]

= = ,

trong ñó: