Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu công nghệ bê tông nhẹ vào công trình Thủy lợi trên nền đất yếu

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.4 MB, 74 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

Luận văn Thạc sĩ

-1-MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TONG QUAN NGHIÊN CỨU UNG DỤNG BE TONG

NHE TREN THE GIỚI VÀ O VIỆT NAM. ...----sscssccsscsse 6

1.1. Khái nệm chung về bê tông nhẹ (BTN). ... 6

1.2. Khái niệm một số loại bê tông nhẹ thông dụng hiện nay ... 7

1.3. Yêu cầu kỹ thuật của bê tông nhẹ. ...---52©55+: 12 1.4. Tình hình ứng dụng cơng nghệ bê tơng nhẹ trên thế giới ... 12

1.5. Tình hình nghiên cứu ứng dụng bê tông nhẹ tại Việt Nam ... 14

1.6. Một số hình ảnh về bê tơng nhẹ: ...---:---- 19

1.7. Đề xuất nội dung và phương pháp nghiên cứu của dé tài ... 22

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNGPHÁP THIẾT KE THÀNH PHAN BÊ TONG NHE DUNG TRONGCÔNG TRINH THUY LỢI TREN NEN DAT YEU ...-- 23

2.1. Bê tơng nhẹ keramZI(...- --«- «+ ++E**vEEesEsseesseersee 232.1.1. Yêu cầu kỹ thuật đối với vật liệu chế tạo bê tơng nhẹ keramzit.2.1.2. Nghiên cứu quy trình thiết kế cắp phối Bê tông nhẹ keramzi... 27

2.1.2.1.Nguyên tắc thiết kế cấp phối bê tông nhẹ keramzit:... 27

2.1.2.2.Xác định thành phần cấp phối bê tông nhẹ bằng phương pháp quy hoạch thực nghiỆIH...s-s-s-s< s< s s4 4 4 49 99 8954959555952 282.1.3. Kết quả thí nghiệm nén một số mẫu bê tơng keramzit... 32

2.1.4. Nghiên cứu tính chất cơ lý của bê tơng nhẹ keramzit... 33

2.1.4.1. Tính cơng táC... - - sec ssekekekerersrrrkrkrk 332.1.4.2. Khối lượng thể tích...---©c¿¿22Evveeererrrseed 352.1.4.3. Cường độ nén của bê tông nhẹ keramZIt... .---- 37

2.1.4.4. Câu trúc bê tông nhẹ keramzit...--- 42

Học viên: Trần Trọng Giang — Lớp 16C2

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

2.2.1. Yêu cầu kỹ thuật đối với vậtliệu: . “42.2.2. Phương pháp thi nghiệm hệ số t 45

2.2.2.1. Mơ tả thiết bị thí nghiệm. 45

2.2.2.2. Trình tự thí nghiệm 462.2.2.3. Tinh tốn kết quả 462.2.3, Kết qua thực nghiệm các tính chat kỹ thuật của bê tơng rỗng ..472.2.3.1. Các thơng số tính chit cơ lý của các cấp phối BTR...472.23.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ Đ/X đến độ rồng của BTR, 482.2.3.3. Quan hệ giữa tỷ số DIX và cường độ chịu nén nT)2.2.3.4. Tính thắm bê tơng rỗng. 50

Kết luận: sĩ

CHƯƠNG 3: DE XUẤT CÔNG NGHỆ SAN XUẤT VÀ THỊ CÔNG BÊTONG NHE TRONG CƠNG TRÌNH THỦY LỢI TRÊN NEN DATYẾU. 52

3.1. So sánh chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của công trình: "Cổng lấy

nước Thái Hịa - huyện Q Võ - tinh Bắc Ninh” khi dùng kết cấu bê tông.

phé thông với khi dùng bê tông nhẹ thay thế %2

3.1.1. Giới thiệu về cơng trình. 523.1.2, Một số thơng số tính toán thủy lực thiết kế:... —

3.1.3. Sự làm việc của đắt nên và các biện pháp kỹ thuật xử lý khi dùng

bê tông phổ thông dé xây dựng cống Thái Hòa...ŠŠ

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

3.1.4, Sự làm việc của đắt nền và các biện pháp kỹ thuật xử lý khi dùng,

bê tông nhẹ dé xây dựng cống Thái Hịa. 593.2. Đề xuất cơng nghệ sản xuất bê tơng nhẹ keramzit cho cơng tìnhthủy lợi trên nền đất yếu — - „63

3.2.1, Chuẩn bị vật liệu... _=. „63

3.2.2. Quy trình sản xuất hỗn hop bê tông...đổ

3.2.3. Quy trinh trộn bê tông. „64

3.3. Dé xuất công nghệ thi công bê tông nhẹ keramzit cho công trình

thủy lợi trên nền đất yếu 66

33.1, Vận chuyển bê tơng 66

3.3.2. Q trình dam bê tong... see see : 6T3.3.3, Qúa trình t6n thất độ SUt nme OT

334, Bảo dưỡng âm bê tông

KET LUẬN VÀ KIEN NGHỊ

1. Kế luận

2. Kiến nghị T0

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

chịu lực, tuôi thọ cao, dé tạo hình và tận dụng được các nguồn vật liệu tại địaphương, vì vậy trong lĩnh vực xây dựng nó là loại vật liệu chiếm ưu thể lớnnhất. Trong quá trình nghiên cứu và sử dụng bê tông các chuyên gia về xâydung đã tìm ra những cơng nghệ sản xuất và thi công bê tông tiên tiến nhằmkhai thác triệt dé các ưu điểm và khắc phục những tổn tại của bê tông. Một

ông nhẹ (BTN). Công nghệ

trong những công nghệ mới đó là cơng nghệ

bê tơng nhẹ ra đồi đã khắc phục được đáng ké những nhược điểm của bê tôngthường tạo ra. Đặc biệt là đối với các cơng trình thủy lợi thường xun phải

xây dựng trên gây hiện tượng lún do tai trọng bản thân rat lớncủa bê tông, điều này sẽ làm giảm tuổi thọ công trình, cũng như hiệu quả làm.việc của nó một cách đáng kể. Bê tông nhẹ là loại bê tông xỉ măng được chếtạo từ các vật liệu xi măng, cốt liệu nhỏ và nhẹ, nước, tro bay, chất tạo bọt,

hạt polystyrol và phụ gia. Sự khác nhau căn bản giữa bê tông nhẹ so với bê

tông thường là khối lượng thé tích của nó nhỏ hơn rat nhiều. Việc sử dụng bê.tông nhẹ sẽ làm giảm áp lực của công trình lên nền đ

“Trong thực tế có rất nhiều các cơng trình phải dùng một lượng bê tongrất lớn, điều này dễ gây lún cho cơng trình, đặc biệt là trong trường hợp bắtbuộc phải xây dựng công tinh trên nền đất yếu. Khi tải trọng bản thân củacơng trình lớn cũng làm ảnh hưởng lén tới việc thiết kế biện pháp gia cổ nỀnĐỀ tài "Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ Bê tơng nhẹ vào cơng trìnhthủy lợi trên nén dat yếu” được đề xuất nhằm nghiên cứu ứng dụng việc sử.dụng bê tơng nhẹ cho cơng trình đạt được các yêu cẩu kinh tế và kỹ thuật.

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

2. Mục đích của Để tà

Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ Bê tơng nhẹ vào cơng trình thủy lợi

trên nên đất yếu.

3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:

Nghiên cứu các tài liệu trong và ngồi nước về Bê tơng nhẹ để lựa chonhướng nghiên cứu.

4, Nội dung luận văn:

Phần mở đầu:

= Tính cấp thiết của đề tài

~ Những vấn 48 cần giải quyết của luận vấn.

Chương 1: Tổng quan nghiên cứu ứng dụng bê tông nhẹ trên thế

giới và ở Việt Nam.

Chương 2: Nghiên cứu lựa chọn vật liệu và phương pháp thiết kếthành phần bê tông nhẹ dùng trong cơng trình thủy lợi trên nền đất yếu.

Chương 3: ĐỀ xuất công nghệ sản xuất và thi công bê tơng nhẹtrong cơng trình thay lợi trên nền dat yếu.

~ Kết luận và kiến nghị,+ Tài liệu tham khảo.

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

Luận văn Thạc sĩ

CHƯƠNG 1: TONG QUAN NGHIÊN CỨU UNG DUNG BE TONGNHE TREN THE GIỚI VÀ G VIỆT NAM

1.1. Khi ìm chung về bê tông nhẹ (BTN)

Bê tông nhẹ là bê tơng mà trong q trình sản xuất người ta có thể bớt

di hoặc thay thể cốt liệu tự nhiên có trọng lượng lớn bằng các nguyên liệu nhẹ

hơn như: sỏi nhẹ, cát nhẹ hoặc tro bay, chit tạo bọt hoặc hạt polystyrol....khi bê tơng thành phẩm sẽ có kl

tơng thường,

lượng thể tích nhỏ hơn rit nhiều so với bê.Những loại bê tơng có khối lượng thể tích ở trạng thái khơ trongkhoảng 500 - 1800kg/m3 gọi

đặc bí

xây dựng mang lại những lợi ích kinh tế - ky thuật to lớn: tiết kiệm nguyên

"bê tông nhẹ; nhỏ hơn 500kg/m gọi là bê tông

nhẹ. Sử dụng phù hợp bê tông nhẹ và đặc biệt nhẹ trong cơng trình

vật liệu; giảm tổn thất năng lượng; cải thiện mơi trường vi khí hậu trongkhông gian ở và làm việc; nâng cao hiệu suất và độ bền của thiết bị nhiệt,Bê tông nhẹ là vật liệu khả thi cho những cơng trình trên nền đất yết

thành cáơng trình cao ting sử dụng ơng nhẹ thấp hơn đáng kể so

với sử dụng các loại bê tơng khác, mặc dù đơn giá của nó cao hơn.

Bê tơng nhẹ có nhiề loại. Căn cứ vào bản chất cốt liệu cũng như cẩutrúc của bê tơng, có bê tông nhẹ cốt liệu rỗng thiên nhiên; bê tông nhẹ cốt liệurỗng nhân tạo; bê tông tổ ong; bê tông nhẹ c tạo đặc biệt bê tông nhẹ c

tạo rỗng; Căn cứ vào cơng dụng có bê tơng nhẹ cách nhiệt; bê tông nhẹ chịulực - cách nhiệt, bê tông nhẹ chịu lực. Những thông số căn bản nhất của bê.tơng nhẹ là: khối lượng thé tích; cường độ chịu lực; hệ số dẫn nhiệt. Tuynhiên không phải lúc nảo cũng cần quan tâm đồng thời tat ca những tính chat

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

tạo khí, nước, một số phụ gia khác thường dùng nếu cin, Việc lựa chọn loạinguyên liệu nói chung và cốt liệu nói riêng tùy thuộc mục đích sử dụng của bêtơng nhẹ. Trên cơ sở đó chúng có tên gọi khác nhau.

1.2. Khái niệm một số loại bê tông nhẹ thông dụng hiện nay1.2.2 Bê tông nhẹ cốt liệu rỗng.

Cốt liệu rỗng qguồn gốc từ núi lửa và trim tích như đá bọt, xi núilửa, đá phin, đá vôi, đá d6lomit rồng, trêpen, điatômit.... đã được sử dụng ởchâu Âu từ cuối thé ky XIX. Ưu điểm của loại nay là giá rẻ, tuy nhiên khongphải vùng nào cũng có. Vào những năm đầu của thé ky XX, người ta đã dùng,18 quay dé sản xuất cắt liệu rỗng nhân tạo cường độ cao dùng cho bÊ tôngnhẹ. Cốt tu nhẹ nhân tạo đi từ đất sét hay á sét... có thé là keramzit,

aglơpơrit, peclit, xi xốp, xỉ hat,... Phổ biển nhất và có chất lượng cao là cốtliệu rỗng keramiiL

Bê tông nhẹ keramzit được chia làm các loại sau: bê tông nhẹ keramzit

cấu tạo đặc; bê tông nhẹ keramzit cấu tạo ring: bê tông nhẹ keramzit hốc lớn.Khi sử dụng bê tông nhẹ cốt liệu rỗng cần đặc biệt chú ý đến một số đặc điểm

~ Với mỗi một cốt liệu lớn chỉ chế tạo được bê tông nhẹ đến một cường độgiới hạn nhất định. Khi đã đạt đến cường độ này, nếu tiếp tục tăng cường độ.

của nên vữa tăng lượng ding xi măng, giảm tỷ lệ nước/xi măng thì cường độ

của bê tông nhẹ ting không đáng kể, hiệu quả kinh tế sẽ thấp.

- Hệ số ích và độ âm củatăng theo khối lượng t

nó. Do đó, quan lâm đến vấn đề chống thấm, ngăn nước chonhững kết cấu bao che chế tạo từ bê tông nhẹ. Tuy nhiên bê tông keramzit cầu.tạo đặc có khả năng chống thắm tốt hơn so với bê tông nặng thông thường

~ Trong thi công bê tông nhẹ cốt liệu rỗng cần đặc biệt quan tâm đến sự thống.

nhất giữa các yếu tố: tính cơng tác của hỗn hợp bê tông độ sụt côn; độ cứng:

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

ing cách sử dụng tổ hợp các phụ gia đặc biệt, có thể chế tạo được hỗn hợp.

ia tải với rung động trong q tình tạo hình bê tơng nhẹ.

bê tơng nhẹ có độ chảy cao mà khơng bị phân tầng khi vận chuyển và tạo.hình. Tuy nhiên, trong trường hợp này, can phải giám sát quá trình sản xuất

thi công bởi các chuyên gia công nghệ.

~ Đối với các loại bê tơng nhẹ cơng trình và cơng trình - cách nhiệt, cần đặcbiệt quan tâm đến khả năng dinh bám của bê tông với cốt thép. Bê tông nhẹcốt liệu rỗng có cường độ nén =10Mpa đảm bảo được độ dính bám và bảo vệđược cốt thép khơng bị ăn mon của môi trường. Trong trường hợp khác, cincó biện pháp tăng khả năng neo chắc và chống rỉ cho cốt thép trong bê tông.2.2.2 Bê lông nhẹ cấu tạo rỗng (Bê tơng rỗng).

Bê tơng rng (BTR) có cấu trúc rỗng hở lớn và liên tục, độ rổng trungbình từ 15 — 35%. BTR cũng có thành phần nguyên vật liệu cấu tạo như bêtông thông thường: Cốt liệu lớn (đá), xi măng và nước, tuy nhiên bê tông rỗngkhông sử dụng cốt liệu nhỏ (cát) hoặc sử dụng rat ít nhằm tạo ra cấu trúc rỗng.hở liên tục để cho nước có thể dễ dàng chảy xuyên qua nó ngắm vào đất và

ngược lại

2.2.3. Bê tơng nhẹ trúc tổ ong (bê tông tổ ong).

Bê tông tổ ong gồm 2 loại đó là bê tơng khí và bê tơng bọt+ Bê tơng khí được tạo rỗng bằng cách ding chất tạo khí trộn đều với hỗn hợpvữa tạo hình đã được nhào trộn gồm chất kết dính, thành phần silic và mộtlượng nước cần thiết, sản phẩm khí tạo ra làm cho hỗn hợp bê tông nở phồng.

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

trong khn, sau khi kết thúc q trình tạo khí hỗn hợp bê tông rắn chắc lại,

tạo thành bê tông khí.

+ Bê tơng bọt được tạo rỗng bằng cách tạo bọt trước bằng các chất tạo bọt,sau đó trộn bọt vào hỗn hợp vữa dẻo đã được chuẩn bị, hỗn hợp sau khi tạo.

lình và cứng rắn sẽ tạo thành bê tông bọt.

Như vậy bê tông tổ ong là một loại bê tông nhẹ chứa một khối lượnglớn các lỗ rỗng nhân tạo bé và kín giống hình tổ ong, có chứa khí hoặc hỗn

hợp khí và hơi nước có kích thước từ 0.5 ~ 2mm phân bố một cách đồng đều

và được ngăn cách nhau bằng những vách mỏng chắc. Trong bê tông tổ ongbao gồm hai hệ thống cấu trúc rng bé được tạo nên từ các lễ rỗng gel và hệthống mao quản nằm trong vách ngăn giữa các lỗ rỗng lớn. Tuy có đặc điểmchung như vây nhưng thực tế chúng vẫn được gọi là bê tơng khí chưng áp và

bê tơng khí khơng chưng áp.

Theo đặc diém rắn chắc bê tông 16 ong được phân thành ba loại chính,6 là

+ Bê lơng khí, bê tơng bọt rắn chắc trong điều kiện tự nhiên (áp suất thường,

nhiệt độ thường), thường gọi là bê tông tổ ong khơng chưng áp.

+ Bê tơng khí, bê tơng bot rắn chắc trong điều kiện áp suất thưởng trong bể.dưỡng hộ hay trong các khn nhiệt (đốt nóng tiếp xúc), trong các khn cócấu tạo đặc biệt có hệ thống đốt nóng bằng điện, v.v. Chủng loại này gọi là bê

tơng t6 ong dưỡng hộ nhiệt dm,

+ Bê tơng khí, silicat khí rắn chắc trong điều kiện nhiệt độ cao, áp suất cao

(chung áp trong autoclave) gọi là bê tơng khí chưng áp

Theo chất kết dính sử dụng, bê tơng tổ ong được phân thành ba loại

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

(gia công nhiệt trong Autoclave),

+ Bê tông tổ ong sử dụng chất kết dính hỗn hợp. Loại bê tơng này sử dụng.hỗn hợp chất kết dính xi măng và vơi - silie, tỷ lệ của hai loại chất kết dính có.

thể thay đổi tong khoảng rộng tùy theo mục đích và yêu cầu của người sử‘dung. Loại bê tông nay cũng thường được gia công nhiệt trong Autoclave.

Theo phạm vi sử dụng, bê tông tổ ong được phân thành ba loại, đồ là:+ Bê tơng tổ ong cơng trình được sử dụng với mục đích chịu tải trọng là

chính, có khối lượng thể tích ở trạng thái khơ >1000 kg/m’ và cường độ nén.

+ Bê tơng tổ ong cơng trình cách nhiệt được dùng với mục đích chịu tải trọng

và cách nhiệt, có khối lượng thể tích ở trạng thái khơ từ 60021000 kg/m’ và

cường độ nén tử 3:10 MPa.

+ Bê tông tổ ong cách nhiệt được sử dụng với mục đích cách nhiệt, có khối

lượng thé tích ở trạng thai khô <600 kg/m’ và cường độ yêu cầu chịu được tải

trọng bản thân.

Nhu đã phân tích ở trên, dé lựa chọn công nghệ chế tạo bê tông tổ ong,hợp lý cần xem xét loại chất kết dính sử dụng là chủ yếu, để quyết định trong

công nghệ sẽ áp dụng đường hộ nhiệt ẩm thường hay cao áp. Do đó người

tiêu dùng chỉ cần xem xét các đặc tính cơ bản của sản phẩm để lựa trọn chomình chủng loại bê tơng tổ ong phù hợp với mục đích sử dụng.

1.2.4. Bê tông nhẹ Polystyrol

Bê tông nhẹ trên cơ sở cốt liệu hạt polystyrol trương nở đã được nghiêncứu và áp dụng tại một số nước tiên tiến trên thé giới. Tại Pháp, Đức, Italia,

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

Nga, Cộng hoa Séc,... đã sir dụng hat polystyrol nở phòng làm cốt liệu dé chế

tạo bê tông nhẹ và đặc biệt nhẹ. Người ta sử dụng loại bê tông này trong các

kết cầu cách nhiệt và cách nhiệt - chịu lực. Khối lượng thể tích của chúngtrong khoảng 150 - 1200kg/m3, cường độ nén từ 0,2 - 10Mpa. 6 nước ta,Viện Khoa học kỹ thuật Xây dựng cũng đã có cơng trình nghiên cứu chế tạoloại bê tơng này với khối lượng thé tích từ 400 - 700kg/m3, cường độ nén tir1,0 - 6,5Mpa. Các sản phẩm dé xuất ứng dụng gồm: tắm lát cách nhiệt haychống nằm, khối lượng thể tích 500 + 600kg/m3, kích thước 300 x 400mm độ

day tối thiểu 80 - 100mm; viên xây nhẹ khối lượng thể tích 600 - 700kg/m3,ích thước phù hợp TCVN 1451 : 1998; panel tường lắp nhanh, khối lượngthé tích 700 - 800kg/m3; kết cầu d6 tại chỗ chồng nỏm cho sàn, chống nóng.cho mái phẳng khơng cốt thép, mái dốc có cốt thép. Để chống thấm cho bêtơng polystyrol, cần phải có lớp hoàn thiện mặt ngoài. Kết quả nghiên cứu đã

cho thấy chúng ta có thé sản xuất được loại bê tơng này phù hợp với điều kiệnkhí hậu Việt Nam.

“Trên đây là một số loại bê tông nhẹ thông dung nhất. Bức tranh bê tôn;nhẹ ding trong xây dựng trên thé giới và ở nước ta đang không ngừng pháttriển đa dạng sắc màu. Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, việc sử

‘dung bê tơng nhẹ cho cơng trình xây dựng sẽ mang lại hiểu quả kinh tế - kythuật to lớn. Tuy vậy, do nhiễu nguyên nhân mà ở nước ta công nghiệp bêtông nhẹ chưa phát triển, việc ứng dụng cũng cịn hạn chế. Các chính sách,tiêu chuẩn áp dụng, tiêu chuẩn thiết kế thi công và kiểm định loại vật liệu nàcòn thiểu nhiều. Điều nay đồi hỏi ngành Xây dựng cần có sự quan tâm giải

thời, thu hút đầu tư sản xuất nguyên liệu và các thành phẩm bê tông,

nhẹ, đáp ứng đủ nhu cầu xây dựng dat nước.

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

Luận văn Thạc sĩ -12

1.3. Yêu cầu kỹ thuật của bê tông nhẹ

Cũng như bê tông thường, các yêu cầu tối thiểu cần có với bê tông nhẹ

= Mac (theo cường độ nén), tuổi cần đạt, mẫu chuẩn (trụ hoặc lậpphương)

~ Các tính năng khác: cường độ uốn, tính cơng tác, tính thắm, tính dẫn

~ Một yêu cầu rit quan trọng đối với bê tông nhẹ đó là khối lượng thể

tích cần đạt được.

1.4. Tình hình ứng dụng công nghệ bê tông nhẹ trên thé giới

Bê tông bọt đã được phát triển dau tiên tại Stockholm, Thủy Điển vàođầu những năm 1890. Ban đầu nó được biết đến như là bê tơng khí, được sửdụng để sản xuất vật liệu cách nhiệt trong xây dựng. Từ đó, đã có nhiễu loại

bê tơng tỏ ong được phát triển như bê tông tổ ong bảo dưỡng tự nhiên, bê

tông tổ ong được gia công nhiệt ẩm trong điều kiện nhiệt độ cao, áp suấtthường và trong điều kiện chưng hấp cao ấp. Sau chiến tranh thé giới lần thứ.TL, kỹ thuật này đã nhanh chóng lan rộng ra toàn th giới, phần lớn là ở cácnước Châu Âu và Liên Bang Xô Viết cũ, p dụng trong sản xuất panel có kíchthước lớn. Chúng được sử dụng tại các công trường xây dựng mới và các kếtcấu cho nhà ít ting.

Năm 1922 Hydrogen peroxide HạO; được để xuất làm chất tạo khí.Năm 1923 ở Dan Mạch người ta bắt đầu sản xuất bê tông bọt. Năm 1924 ở.‘Thuy Điễn người ta bắt đầu sản xuất bê tơng khí từ xi măng - Vôi ~ cất vàdùng bột nhôm làm chất tạo khí. Năm 1928, ở Liên Xơ cũ mới bắt đầu nghiêncứu sản xuất bé tông tổ ong bằng phương pháp tạo khí và tạo bot, cho đếnngày nay cơng nghệ theo hướng này đã đạt đến trình độ cao. Năm 1933, các.nhà khoa học Thụy Sỹ đã đưa ra cơng nghệ sản xuất bê tơng khí bằng phương.

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

pháp chưng áp, sử dụng chất kết dính xi măng ~ vôi - cát nghiền. Ở Liên Xô

công nghệ tương tự chỉ mới triển khai vào năm 1939=1940 ở Novoxibirsk và

nhiều nơi khác

Hang năm tại các nước Cộng hòa thuộc Liên Xô cũ đã sản xuất và sửdụng tới 300.000 m” bê tông keramzit, riêng tại Matxcova đã sử dụng gần

19.000mỶ bê tông cốt thép keramzit.

Các nước Châu Au và Mỹ cũng sản xuất và ứng dụng một lượng đáng.

kế bé tông keramzit trong xây dựng. Nhờ việc sử dụng bê tông keramzit với

khối lượng tới 38.000m` nên khách sạn Lost-Angiolet đã giảm được 33.500tin khối lượng kết cấu, đồng thời giảm chi phí xây dựng tới 15%. Tai Sidney,bê tông keramzit đã được sử dụng trong xây dựng nhà cao tng với chiều cao.

lên đến 184m.

Trong lĩnh vực giao thông, bê tông keramzit cũng được sử dụng khá

phổ biển. Bê tông keramzit được sử dụng trong thi công mặt đường của cầu

San. ‘rancico-Oaklan ở Mỹ năm 1937. Từ năm 1958, ở Liên Xô cũ đã nghiêncứu và sử dung bê tông keramzit để xây dựng cầu. Tạilauy, bê tông keramzit

cũng được sử dụng để xây dựng các cây cầu như: Nordhordland Bridge,

Kvisti Bridge, Stolma Bridge,

Bê tông keramzit cũng được nghiên cứu ứng dụng trong một số cong

trình đặc biệt. Từ năm 1965-1967, Viện nghiên cứu bê tông và bê tông cốt

thép của Liên Bang Nga đã nghiên cứu sử dụng bê tông keramzit với cỡ hạt

5-20mm trong c‹ :ơng trình biển, độ bền chống băng giá của bê tông đạt tới

300 chu kỳ, hệ số bền nước biển là 0,78. Ngồi ra, bê tơng keramzit cũng

được nghiên cứu để ứng dung làm lớp vỏ tau biển

“Trong những năm 1970 một số công ty Áo và Thụy Sỹ đã hợp tác chếtạo thành công các sin phẩm Block rỗng từ bê tơng polystyrol có thương hiệuRASTRA và đưa sản phẩm bê tông polystyrol vào ứng dụng thực tế

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

Luận văn Thạc sĩ

-H-Hiện nay tại LB Nga bê tông polystyrol được sử dụng để chế tạo các

tắm cách nhiệt, các lớp cách nhiệt mái dé tại chỗ, sử dụng làm lớp cách nhiệttrong các panel ba lớp đúc sẵn, làm các khối xây block và vách ngăn tường

ngoài sử dụng làm các lớp lót cách nhiệt

Các nghiên cứu về bê tông nhẹ trên cơ sở cốt liệu polystyrol tại Phápvới (hương hiệu Polys Beto được tiễn hành từ những năm 80. Đặc điểm củaPolys Beto là sử dụng các hạt cốt liệu polystyrol đã qua công đoạn xử lý bÈđặc biệt (đã được cấp paten) bao gồm việc bao phủ bề mặt hat cốt liệu bằngmột lớp ưa nước và lim cho chúng tích điện trái dấu với hạt xi măng. Sau khíxử lý các hạt cột liệu này (có tên gọi AABS) sẽ dễ dàng nhào trộn với xi

măng, nước và phụ gia tạo hỗn hợp bê tơng có độ đồng nhất cao.

Một hướng nghiên cứu khác được các nhà khoa học An Độ và Úc tiến

hành là sử dụng cốt liệu polystyrol trong bê tông thường với mục tiêu giảm

khối lượng thể tích. Theo hướng này, đã chế tạo được bê tơng pol

khối lượng thể tích từ 1100 đến 1900 kg/m’ và cường độ chịu nén từ 8,5 đến.

37,5 MPa.

styrol có

Tir khi có Bê tơng nhẹ để sdụng thay thể gạch nung trong xây dựng,

gach nung (nguyên liệu lay tir dat tự nhiên) ở các nước tiên tiền đã bị nghiêm.cắm sử dụng nhằm mục đích bảo vệ mơi trường sinh thái Quốc gia. Ngồi raloại Bê tông nhẹ với cắu trúc được làm từ bot tạo sẵn (cịn gọi là Bê tơng bọt )cũng được nhiều Quốc gia có nền khoa học cơng nghệ cao như Mỹ, Đức,Pháp, Nhật... ứng dụng trong xử lý nhiều vấn dé địa kỹ thuật quan trọng như.Tam nền cho đường cao tốc. hồng lún trượt ở những vùng đổi núi hoặc những.

vùng đất yếu với hiệu quả kỹ thuật - kinh tế vơ cing to lớn

1.5. Tình hình nghiNam 1985, với sự.

cứu ứng dụng bê tông nhẹ tại Việt Nam

tư kỹ thuật hồn chỉnh của Viện khoa học Cơng.

nghệ Xây dựng (Bộ xây dựng). lần đầu tiên ở Vi Nam đã ra đời một quy.

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

trình sản xuất bê tơng khí cách nhiệt thích ứng cho điều kiện Việt Nam, Trênquy trình cơng nghệ này, một polygon sản xuất thực nghiệm hai dây truyềnmini công suất 5000 m'/nam đã được lắp đặt và đưa vào hoạt động dé sanxuất bê tơng khí cung cấp cho cơng trường xây dựng Bảo tàng Hồ Chí Minh,đã được đồn chun gia Liên Xơ (cũ), tác giả thiết kế của cơng trình xácnhận la đạt mọi yêu cầu dé gia theo thiết kế.

Hiện nay, Công ty cổ phần Đầu tư xây dựng và Bê tông Vinh Tuy dangsản xuất để cung cấp cho thị trường gạch block bê tông nhẹ sản xuất từ xỉmăng, tro bay, chất tạo khí là bột nhơm.

Cơng nghệ chế tạo bê tông t8 ong đã được nghiên cứu và áp dụng thành

công ở Việt Nam. Tuy nhiên chế tạo bê tơng bọt phức tap hơn bê tơng khí.

Nguồn bọt chủ yếu phải nhập khẩu. Do đó các đơn vị nghiên cứu và sản xuấtở ta chủ yếu tập trung vào bê tơng khí. Một số đơn vị di đầu phải kể đến là:

Viện Khoa học công nghệ Xây dung, Viện Khoa học công nghệ Vật liệu xâydựng, Viện Khoa học công nghệ Giao thông vận tải, Trường Đại học Bách

khoa Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh, Cơng ty bê tông và xây dựng Thịnh Liệt,Công ty đầu tư phát triển nhà và khu công nghiệp Đồng Tháp. Hiện đã có tiêuchuẩn chất lượng sản phẩm và tiêu chuẩn phương pháp thử cho viên xây bê.

tông xỉ do ta biên soạn.

Bê tông keramzit đã được nghiên cứu tại Việt Nam từ những năm 80

của thé kỷ 20. Cho đến nay, Công ty cổ phin SX-XNK BEMES là đơn vị duynhất trong cả nước sản xuất cốt liệu keramzit thương phẩm, đồng thời cũng là

don vị sản xuất bé tông keramzit chủ yếu ở Việt Nam. Tuy nhiên, dây truyềnsan xuất bê tông keramzit và các cấu kiện từ bê tông keramzit của Bemes chi

dừng ở quy mô vừa, sản xuất khi có đơn đặt hàng.

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

Luận văn Thạc sĩ

-16-Năm 2003, Viện Khoa học Công nghệ xây dựng đã nghiên cứu thiết kế,sản xuất và lắp ghép thành công các tắm tường (3,25 x 2,78 x 0,12 và 3,25 x0,5 x 0,12)m bằng bê tông nhẹ (bê tông polystyrol có cốt thép cấu tạo ø4).

‘Trong thời gian qua Công ty bê tông 620 Châu Thới đã phối hợp vớiCông ty TNHH Phát triển Kỹ nghệ ADAGE triển khai sản xuất bê tông

polystyrol theo công nghệ nhập ngoại của Cộng hịa Pháp.

Bê tơng nhẹ là vật liệu khá phổ biến trong xây dựng hiện đại. Chúng,

được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau: làm khung, sản, tường cho nhà

nhiều ting: ding trong các kết edu bản mỏng, tắm cong: trong kết cầu bê tôngứng suốt trước; trong chế tạo các cầu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn; tườngbao, tran và mái cách nhiệt; wy.

Tại Việt Nam, nhận rõ nhiều tiến bộ của gạch không nung, từ năm.2001, Chính phủ đã phê duyệt Quy hoạch tổng thể phát triển ngành công.

nghiệp Vật liệu xây dựng (VLXD) VN đến năm 2010 tỷ lệ vat liệu khung

nung (VLKN) phải chiếm 30% trên tổng số vật liệu xây. Tuy nhiên, sau đó.khơng ít DN và chủ đầu tư quan ngại vì nguồn cung lúc dé rất thiểu, đồngthời giá cao hơn so với gạch nung thưởng và nhà thầu thiếu thông tin hướng.dan nên chưa mặn mà với loại vật liệu này. Vì vậy đến năm 2008, con số nàychi đạt 8,5%, chủ yếu là phát triển gạch không nung cốt liệu xi mang, mat đá,

Ngay trong năm 2008, trong quyết định 121/2008/QD-TTg, Chính phủ tiếp

tục khẳng định quyết tâm thay dần gạch nung và điều chỉnh lộ trình và tỷ lệ

VLKN svới thực tế Việt Nam cho các năm 2010, 2015, 2020, tương ứng là10%, 20 - 25% và 30 - 40%. Mới đây nhất hơm 28/4/2010, Phó Thủ tướng.Hoang Trung Hải tiếp tục khẳng định quyết tâm của Chính phủ duy tì tỷ lệ

trên trong quyết định 567/2010/QĐ-TTg với mục tiêu nhắm tới nâng cao hơnnữa ty trọng gạch nhẹ với những biện pháp mạnh hơn,

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

‘Theo đó, từ năm 2011, các cơng trình nhà từ 9 ting ở lên sẽ sử dụng,

tối thiểu 30% vật liệu xây dựng khơng nung loại nhẹ có khối lượng thẻ tích.khơng lớn hơn 1.000kg/m3 trong tổng số vật liệu xây

1.5.1. Những thuận lợi khi ứng dụng Bê tông nhẹ ở Việt Nam.

Xưa nay, vật liệu xây dựng kim tường bao che chủ yếu ở Việt Nam vẫnlà loại gạch nung (lấy nguyên liệu từ đất tự nhiên). Hàng năm, theo thống kêgần đây, cả nước sử dụng tới trên đưới 60.000.000/m3 gạch nung trong đó 70-80% là gạch nung thủ cơng (ngun liệu đốt là củi, gỗ lấy từ rừng) gây nênnhững phá hoại nghiêm trọng về mơi trường (Có thể tính tương đương 1.000trận bom B52/năm) Trước tỉnh hình đó, Thủ tướng Chính Phủ đã có quyếtđịnh 115/2001 ngày 01/08/2001 trong đó khẳng định chủ trương "tiến tới xố

bỏ việc sử dung gach nung thủ công tại ven các đô thị vio năm 2005 và trênphạm vi toàn quốc vào năm 2010°. Đây là một cơ sở pháp lý vô cùng quan

trọng cho những người quan tim nghiên cứu phát triển sản xuất Bê tông nhẹ

tại Việt Nam,

Đặc biệ, xu hướng xây nhà cao ting gin diy ngày căng tăng, Việt Nam lại có

nhiễu khu vực có nên đắt yếu, việc sử dụng Bê tông nhẹ sẽ mang lại hiệu quảhết sức to lớn:

- Giảm tai cho cơng trình, dẫn tới giảm kinh phí xử lý nền móng và hệ thống

kết cấu của nhà. Giảm tác động tiêu cực của việc sử dụng gạch nung đồng

thời góp phần giảm tổng mức đầu tư xây dựng cơng trình 7-10%.

- Các Block Bê tơng nhẹ thường có kích thước lớn hon viên gach nung nhiều

lần nên có thể góp phần tăng tốc độ thi cơng và hồn thiện phần bao che củacơng trình từ 2-5 lần.

Kha năng cách nhiệt của Bê tông nhẹ cao hơn nhiều lần so với gạch nung.hoặc Bê tông thường, nên khi sử dụng làm tường bao che hoặc chống nóng

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

Luận văn Thạc sĩ "

cho mát sẽ làm cho ngôi nhà ấm vào mùa đông, mát vào mùa ha, góp phầntiết kiệm điện năng dùng cho sưởi hoặc điều hịa khơng khí.

Mặt khác, Bê tơng nhẹ làm từ bot khí tạo trước cịn được ứng dụng trong việc

xử lý các vấn đề địa kỹ thuật như làm nền đường, giảm tải mé cầu, chống lún.cho nền dat yếu ở các nước phát triển như Anh, Mỹ, Pháp, Nhật... và mang lại

những hiệu quả kinh tế, ky thuật, xã hội vơ cùng to lớn.

1.5.2. Những khó khăn trong việc sử dụng Bê tông nhẹ tại Việt Nam

Do những nhà sản xuất gạch nung gần như không phải trả tiền nguyênliệu đất. Nguyên liệu đốt th lại khai thác tuỳ tiện tử rừng với giá rat rẻ nên giáthành sản phẩm gach nung, nhất là gạch nung thủ công thường là rất thấp so

với giá trị thật của nó.

Tir đấy tạo ra sự cạnh tranh hết sức không công bằng so với Bê tông nhẹ (vốnlàm từ các nguyên liệu được quản lý chặt che, đễ kiểm sốt.)

Mặt khác, cơng tác quản lý tải nguyên thiên nhiên cũng như môi trường ở

'Việt Nam còn rit tuỳ tiện, dé dai, thiếu nghiêm túc hoặc chồng chéo, nên mặc.dix Chính Phủ khơng it lần nhắc nhở kèm theo nhiều quy định pháp lý rõ rằng,song vấn đề “gach nung” tối nay vẫn chưa hé được giải quyết một cách tíchcực. Cũng vi thé, không tạo ra được những bước đi ban đầu có hiệu qua đẻ cóthể thay thé “thói quen xấu” là dùng gạch nung trong nhân dân.

Nhiễu đơn vị nhà nước - vì lợi nhuận trước mắt, vơ trách nhiệm hoặc thiếu vàyếu trong tiếp cận và xử lý thông tin - nên khơng những đã khơng gương mẫu.mà cịn tiếp tay, nêu gương xấu trong xã hội trong việc thường chỉ biết hoặc.

cố tình sử dung gach nung thủ cơng trong xây dựng cơng trình. Việc chúng ta4a khơng thể thực hiện được Quyết định 115 của Thủ tướng Chính Phủ (tới

năm 2005 xố bỏ việc sử dụng gạch nung trong xây dựng tại các vùng ven đôthị) đã chứng minh rõ điều này.

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

‘Cong nghệ bê tông nhẹ vẫn là cơng nghệ hồn tồn mới đối với các nhàxây dựng của Việt Nam, nhất là đối với ngành xây dựng thủy lợi. Trong công.tác nghiên cứu và ứng dụng thử với quy mô nhỏ, công nghệ bê tông nhẹ đãđược một số Viện nghiên cứu như: Viện KHCN xây dựng, Viện KHCN.

VLXD, Viện Khoa học Thủy lợi, Viện Khoa học công nghệ Giao thông vậntải, Trường ĐH Xây dụng Hà Nội, Trường ĐH Bách khoa Hà Nội và

TP.HCM nghiên cứu và chế tạo thử.1.6. Một số hình ảnh về bê tơng nhẹ:

Hình 1.1. Sản xuất viên gạch block bằng bê tông nhẹ.

Fige viên Tần Trọng Giang Lap 162

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

Luận văn Thạc sĩ

-20-Fige viên Tần Trọng Giang Lap 162

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

Hình 1.4.Tiờng lắp ghép bằng các tắm panel bê tông nhẹ trong nhà

khung thép

Hình 1.5.Sử dụngbê tơng nhẹ dé xây nhà chẳng lũ lut.

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

Luận văn Thạc sĩ

1.7. Đề xuất nội dung và phương pháp nghiên cứu của đề tài

* Nội dung nghiên cứu:

- Tổng quan

dựng trên thể

~ Lựa chọn vật liệu và phương pháp thiết kế cap phối Bê tông nhẹKeramzzit dùng cho cơng trình thủy lợi trên nền đất yếu.

~ Nghiên cứu các tính chất cơ lý của Bê tơng nhẹ Keramzit, bê

tơng rỗng dùng cho cơng trình thủy lợi trên nền đất yếu.

~ ĐỂ xuất công nghệ sản xuất và thi công Bê tông nhẹ Keramzit

trên công trường xây dựng.

* Phương pháp nghiên cứu:

Đề tài đã nghiên cứu các tài liệu trong và ngồi nước về bê tơngnhẹ để lựa chọn hướng nghiên cứu chính. Thực hiện các thí nghiệm để xác

+ Xác định các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu sử dụng (TCVN)

+ Xác định cường độ, khối lượng thể tích của bê tơng nhẹ Keramzit

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN VAT LIEU VÀ PHƯƠNGPHAP THIET KE THÀNH PHAN BÊ TONG NHE DUNG TRONG

CONG TRINH THUY LỢI TREN NEN DAT YEU

2.1. Bê tông nhẹ keramzit.

3.1.1. Yêu cầu kỹ thuật đối với vật liệu chế tạo bê tông nhẹ keramzit.

“Trong bê tông nhẹ keramzit người ta dùng sỏi nhẹ và cát nhẹ thay théđá hoặc sỏi và một phan cát tự nhiên thường dùng trong bê tông truyền.

3.1.1.1. Sỏi nhẹ Keramzit.

Soi nhẹ keramzit là vat liệu xây dựng nhân tạo được sản xuất từ cácloại khống sét dễ chảy bằng phương pháp nung phịng nhanh. Chúng có cấutrúc tổ ong với các lỗ rồng nhỏ va kín. Xương và vơ của sơi Keramzit rit vữngchắc, Yêu cầu kỹ thuật đối với cốt liệu Keramzit được quy định theo GOST

9759-86 của Liên Bang Nga, ASTM C330 của Mỹ và TCVN 6220:1997 của.'Việt Nam.

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

Luận văn Thạc sĩ

-34-SN70, cấp cao hay cấp 1 (theo phân loại của cơng ty). Theo đó, cường độ chịu.thay đổi trong khoảng từ 6kg/cm” đến 33kg/cmỶ.Kết qua kiểm tra một số tính chất của sỏi nhẹ keramzit do cơng tynền của cốt liệu keram:

Bemes sản xuất được trình bày trong bảng 2.1 va bảng 2.2

Bảng 2.1 Tính chất của một số mác cốt liệu rằng keramzit

Mắc theo khối Khoi lượng thé | Tỷ trọng | Mic theo d6Cỡ hạt l :

lượng thé ch vun | mm) | Ehvemđống | riéng/bén tong xi

Cat nhẹ 03

700-800 103-105. M200

S800 05

Bảng 2.2. Cúc tính chất và đặc tính của cốt liệu rằng keramrit

l soica | soies | abn

rr} Tinhenitesly - | Bonvi | S-10 | 10-20 | MOMS

mm) | (mm) viea 20)

1 | Khối lượng thể tích đổ| Kem” | 680 | 575 | 620đồng ở trang thái khô

2 |Độâm % | 074 | 0563_ [Khôi lượng nêng jem) 256 | 248

4 | Mác theo khối lượng thể 200 | 600 | 600tch

5_ | Cường độ nén GaNien®| 742 | 278 | 46366ˆ |Múc theo cường độ nến 3580 | 125 | 200

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

9 [Độ rỗng tong hạ ct] % | 5508 | 625liệ

10 |Độ hút nước

Sau | giờ % 13,2 | 117Sau 24 giờ % 151 | 135Bão hòa % 214 | 230

11 | Độ hút nước trong hồ xi

Sau | giờ % 106Sau 24 giờ % 623Bão hịa ——_ % | 3.80

12 | Khối lượng thé tích hạt| g/cm* 143 lãi 134trong hỗ xi ming

Hỗn hợp cốt liệu sẽ được sử dung trong các thí nghiệm va trong sảnxuất bê tông keramzil,

2.1.1.2. Cổ liệu nhỏ (cất vàng)

“TCVNI770:1986, thể hiện trong bảng 2.3

Các chỉ tiêu kỹ thuật của cát vàng được quy định theo

Baing 2.3. Tinh chat cơ lý của cát vàng sử dung trong nghiên cứu:: : Phương pháp xác

TT | Tínhchấtcơlý | Don vi | Kếtquả

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

Luận văn Thạc sĩ

-36-Bảng 2.4. Tinh chất cơ lý của xi măng sử dụng trong nghiên cứu.

“Thời gian ninh kết

Phy gia khống hoạt tính như tro tuyển, tro trấu, silica fume và các loại

phụ gia khoáng khác được sử dụng trong bê tơng. Phụ gia khống không

những cho phép giảm lượng dùng xi măng trong bê tơng với khối lượng thể.tích cao mà cịn cải thiện một số tính chất của bê tơng nhẹ. Tính chất kỹ thuậtcủa một số loại phụ gia khoáng được thé hiện trong bảng 2.5; 2.6; và 2.7.

Bảng 2.5: Tinh chất cơ lý của tro tuyển

TT | Tínhchắtcơly Donvi | Kétqui Phuong pee xác

1 _ | Khối lượng riêng vom’ 23 TCVN 339:19862 _ | Khối lượng thể tích kg/mỶ 860 'TCVN 340:1986

3 __ | Diện tích be mặt cmẺ/g 3500 TCVN 4030:1985

4 |Độẩm % 06 TCVN 341:1985

Fige viên Tần Trọng Giang Lap 162

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

Bảng 2.6: Tính chất của tro trấu Việt Nam

Thanh phần hóa (%) Độ hút vôi HoạtAl:O; | CaO | MgO | K;O | Na:O | MKN| (mg CaO/g) | tính (6)

178 |080 169 |022 | 2,12 | 2.88 406 1072

Bang 2.7: Tính chất của phụ gia silica fume

Thanh phần hóa (%) Độ hútvơi | HoạtSiO: ÏFe.O; | ALO, | CaO | MgO | K;O | NaO | MKN | (mg CaO/g) | tinh (%)

913) 0.10 | 020 |0đ0, 030 |045| 022 | 575 39073 | 9042

2.1.1.5. Phụ gia khác

'Đ khắc phục hiện tượng phân ting do cốt liệu keramzit có khối lượngthể tích thấp, độ nhớt của hỗn hợp cần được tăng lên. Hiện tai, trên thị trườngnước ta, phụ gia làm tăng độ nhớt thông dụng nhất là các dẫn xuất của xenlulo.

(HEC, MHEC, MHPC, EHEC) và polyl ancol (PVA).

2.1.2. Nghiên cứu quy trình thiết kế cắp phối Bê tong nhẹ keramzit3.1.2.1. Nguyên tắc thiết kế cấp phối bê tông nhẹ keramzit

“Trong thiết kế thành phần bê tông nhẹ cốt liệu rỗng keramzit là bài tốntương đối phức tạp. Ngồi tính cơng tác, cấp phối bê tông thực tế phải thỏamãn hai chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng là: khối lượng thể tích và cường độ của

"bê tông. Cường độ bê tông phụ thuộc vio cường độ vữa (lượng, mác xi mang,loại cát và tỉ lệ N/X). Hàm lượng cát vàng và xi măng có khả năng làm tăng

cường độ, nhưng lại làm tăng khối lượng thể tích bê tơng. Muốn làm giảm.khối lượng thể tích bê tơng nhẹ có thể dùng cát nhẹ, nhưng đồng thời làm.

giảm cường độ bê tông, tỷ lệ N/X anh hưởng tới cường độ và tính cơng tắc

ccủa hỗn hợp bê tông, tới biển dạng mém của bê tông. Các nhân tổ cơ bản ảnh

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

Luận văn Thạc sĩ

-28-hướng tới tính chất và quyết định cấp phối hỗn hợp bê tơng thường và bê tơngKeramzit (tính công tác, cường độ chịu nén và khối lượng thể tích) gồm có:

hàm lượng cốt liệu lớn keramzit, ti lệ cốt liệu bé va cốt liệu, tỉ lệ cát đặc và

cốt liệu bé, tỉ lệ N/X. Khi xét đến những ảnh hưởng phức tạp trên, việc thiếtkế được cấp phổi bê tông đảm bảo các yêu cầu cho trước, được thực hiệnbằng phương pháp toán quy hoạch thực nghiệm.

2.1.2.2..Vác định thành phần cấp phối bê tông nhẹ bằng phương pháp quy

hoạch thực nghiệm.

2.1.2.3. Nguyên tắc cơ bản của quy hoạch thực nghiệm

'Các nguyên tắc cơ bản của quy hoạch thực nghiệm được thiết lập nhằm.

nâng cao tính hiệu quả của nghiên cứu thực nghiệm, nhận tối đa thông tin với

số thí nghiệm tối thiểu. Lơgíc tiến hành thực nghiệm là làm ít thí nghiệm đẻ

có mơ hình đơn giản (chẳng hạn như tuyển tính), kiểm tra tinh tương hợp của

nó. Nếu mơ hình tương hợp đạt u cẩu thì dừng lai, hoặc cải tiến, nếu khơng.thì tiến hành giai đoạn tiếp theo của thực nghiệm: làm những thí nghiệm mới,bổ sung rồi nhận được mơ hình phức tạp hơn (phi tuyển ~ bậc 2), kiểm tra môi

Ih mới ... cho đến khí mơ hình hữu dụng

2124, Các bước của quy hoạch thực nghiệm

Hàm mục tiêu là mô tả sự phụ thuộc của các nhân tổ cần nghiên cứu

vào các nhân tổ ảnh hưởng tới nó. Phương trình hồi quy lý thuyết mô tả sự

tương tác giữa các biến thực nghiệm được phân tích thành dãy Taylo:

"`... an

ng đó:

= by „ bj, bạ, by Tà các hệ squy tương ứng với các biển thụ

được thơng qua việc giải phương trình hồi quy thực nghiệm

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

~ X,„ X, là các biển của phương trình quy hoạch,

~ n là số lượng các thực nghiệm theo kế hoạch.

~ ` là hàm hồi quy tính toán.

* Mã hoá các biển thực

Thong thường, các thực nghiệm thường được tiến hành ở 2 mức (mức

giới hạn trên và giới hạn dưới) và được gọi là thực nghiệm hai mức tối ưutoàn phần.

Trong do: z là mức trên.

Z7” là mức dưới

là mức cơ sở (mốc 0)

AZ, Iakhoảng biến tiên của yếu 6 Z, tính từ mức cơ sở,

Để việc tính tốn được đơn giản, các đại lượng có thứ nguyên đượcchuyển sang hệ trục không thứ nguyên (hệ mã hố). Lúc này các biến mãđược tính theo cơng thức

k (2.3)

Nhu vậy giá trị mã hố có thé bằng -1, bằng 0 và bằng 1

Ta có liên hệ giữa giá trị mã hoá xj và giá trị thực Zj được biểu diễnbằng công thức:

X,=AZ,(X,)+7 24)

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

Luận văn Thạc sĩ

-30-Vay với một số tổ hợp thông số đầu vào cho phép ta xác định một hoặc.một số thông số đầu ra, trong một tổ hợp thông số đầu ra có thể có một vàithơng số tối ưu, thơng số tối ưu chính là đại lượng mã hố mục đích nghiên.cứu một vài thơng số dau ra đó.

** Quy hoạch thực nghiệm trực giao bậc 2 tâm xoay

Để mô tả miễn dimg của phép quy hoạch thì đa thức mơ tả là đa thứcphi tuyển mà thông dụng hơn cả là đa thức bậc 2.

Việc xác định hệ số hồi quy trong phương trình thực nghiệm dựa trênnguyên tắc số thực nghiệm không được nhỏ hơn số hệ số cần xác định trongphương trình. Với cấu trúc có tâm cấp 2k yếu tổ thì số thí nghiệm N đối với

cquy hoạch được tính theo cơng thức

N=2 +2k+no(k <5) es)

N=2! 42k +n0(k2>5)

Phương án quy hoạch thực nghiệm bậc 2 trực giao có wu điểm là khối

lượng tính tốn ít do mọi hệ số hồi quy được xác định độc lập với nhau. Để.trực giao hố kế hoạch thì các cột của ma trận thực nghiệm phải được biến đổi.

sao cho tích chai cột bất kỳ bằng 0. Dựa vào,ác biến đổi tốn học, cáccơng thức xác định của hệ số hồi quy được sử dụng như sau:

Sewn Yaron,

Trong đó; œ là giá tri cánh tay địn sao.

i quy của phương trình thực nghiệt

xác định tính có nghĩa của các hệ số mơ hình, các phương sai của các hị

thu được từ phương trình được xác định như sau:

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

6 thí nghiệm lặp tại tâm phương án.

Sy: Phương sai lặp xác định bằng cách thực hiện thêm thi

nghiệm ở tâm phương án

Giá trị trung bình của các kết quả xác định được tại các

thí nghiệm ở tâm phương án.

Tinh có nghĩa của các hệ số được kiểm ta theo tiêu chuẩn Student. Khi

biết mức có nghĩa p và bậc tự do lặp f, ta bảng Student xác định được giá trịtb,f. Mức có nghĩa p cảng nhỏ thì độ chính xác của mơ hình càng cao và mức

có nghĩa nảy được xác định từ trước tuỳ thuộc vào tính chất và khả năng điềukhiển quá trình. Trong phạm vi quy hoạch của dé tai mức có nghĩa p được lấybằng 0,05. Các hệ số hồi quy tìm được trong mơ hình thực nghiệm có nghĩa.

khi gid trị ¢ của chúng phải lớn hơn giá trị th tim được từ bảng Student. Cáccông thức xác định hệ số như sau:

29)Sau khi loại bỏ các hệ số hồi quy khơng có nghĩa của phương trình thựcnghiệm, hàm mục tiêu được kiểm tra lại theo các giá trị biển mã, và sự tươnghợp của mô hình được đánh gia thơng qua tiêu chuẩn Fisher

Tir các thơng số ban đầu là mức có nghĩa p, bậc tự do lặp f2 và các hệó nghĩa trong phương trình hồi quy fl để dàng tìm ra được các giá trị Fb

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

Luận văn Thạc sĩ

-38-qua bảng phân bố Fisher. Đối chiếu với gid

F<Fb thì mơ hình tương hợp với thực nghiệm có nghĩa là giữa các giả thiết‘tt thu được qua mơ hình, nếu.đặt ra ban đầu phù hợp với thực tế thí nghiệm. Cơng thức tính giá trị Ftt như

1: Số hệ số có nghĩa trong phương trình hồi quy.

Y=by+bịXị +byX; $bsXi2+bsXs thềXX: (10)Biểu diễn trong khơng gian dưới dang mặt, trên đó có các đường đồng.

mức của các giá trị ham mục tiêu.

3.1.3. Kết quả thí nghiệm nén một số mẫu bê tơng keramzit,Bang 2.8: Thành phan cấp phối bê tông Keramzit

Mic bê tông Tượng dùng vật liệu

Fige viên Tần Trọng Giang Lap 162

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

Bang 2.9: Tinh chất bê tông keramzit

Mắc bê tông Cường | Cường | Môdun

lượng thể | cường độ cm | kg/m’ | nén, nến, x10",

tich | chiunén MPa | MPa | MPa

i200 | "B75 9 | ims | 10 | Tãi 104

~ Ảnh hưởng của một số yếu tổ đến độ sụt của hỗn hợp bê tông

Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ đến tính cơng tác

của hỗn hợp bé tơng keramzit được tiền hành trên hỗn hợp bê tơng với mật độ

thể tích cốt liệu lớn dao động trong khoảng từ 0,38 đến 0,48, lượng ding xi

măng từ 200+300 kg/m’, Kết quả thí nghiệm trình bay ở bing 2.10. Trong đó,cấp phối CPI sử dụng cốt liệu khô (độ âm cân bằng trong khơng khí). Cấpphối CP2 sử dụng cốt liệu đã được ngâm bão hòa nước. Cấp phối CP3 sirdụng cốt liệu khô và phụ gia giữ nước với lượng dùng 0.5% khối lượng xi

Các kết quả thí nghiệm cho thấy, khả năng hút nước của cốt liệu

keramzit ảnh hưởng lớn tới lượng dùng nước của hỗn hợp bê tông. Khi nhào

trận với nước, một lượng nước đáng kể bị hút bởi cốt liệu nhẹ khiến cholượng nước thực tế đóng góp vào tính lưu biến của hỗn hợp giảm. Do đó,

lượng ding nước của bé tông keramzit cao hơn so với bê tông thưởng.

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

Luận văn Thạc sĩ

-34-Bang 2.10. Tương quan giữa lượng dùng nước và độ sụt

CPI(CL Lượngnước,m`| 180 | 200 | 220 | 240khô) Độ sụt em 4 8 10 15CP2(CL Lượngnước,m`| 160 185 195 | 210bão hòa) ˆ Độ spt, em 25 65 " mCP3 (0,5% Lượng nước, Vm’ | 200 225 245 260

PG) [DG sut em 45 18 115 1Sử dụng mật độ cốt liệu hợp lý, bão hịa cốt liệu keramit trước khí trộnhoặc sử dụng phụ gia giữ nước làm tăng lượng dùng nước của hỗn hợp bêtông đồng thời làm tăng khả năng liên kết cũng như cải thiện các tính chất của.hỗn hợp bê tông keramiit

~_ Tổn thất độ sụt của hỗn hợp bê tông.

Nghiên cứu tổn thất độ sụt của hỗn hợp bê tông keramzit được tiếnhành trong điều kiện nhiệt độ và độ âm phịng thí nghiệm. Hỗn hợp bê tongtrong q trình lưu giữ được phủ ion trính mắt nước.

Bảng 2.11: Tén thất độ sụt của hỗn hợp bê tông keramcit

Độ sụt, cm sau thời gian, phút

Cap phôi 0 30 5 60

CPI (bảng 2.10) 10 65 để 2CP2 (bang 2.10) 8 55 25

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

giám. Xứ lý bao hòa nước cốt liệu keramrit trước khi trộn một biện pháp công

nghệ cho phép hạn chế tôn thất độ sụt của hỗn hợp.

Kết quả trên cũng cho thay phụ gia giữ nước có ảnh hướng tốt đến việcduy trì độ sụt hỗn hợp bê tông keramzit. Lượng dùng nước của hỗn hợp bêtông keramzit sử dụng phụ gia giữ nước tăng đáng kể so với khi không dùngphụ gia.

2.1.4.2. Khối lượng thể tích.

~_ Ảnh hưởng của cốt liệu đến khối lượng thẻ tích.

Ảnh hưởng của mật độ cốt liệu lớn tới khối lượng thể tích bê tơng

keramzit cần được xem xét trong tương quan với các yếu tổ khác trong cấpphối bê tông. Trong trường hợp, lượng dùng xi mang - theo yêu cầu vẻ cường.độ, và lượng đùng nước - theo u cầu vẻ tính cơng tác, được chỉ định va giữ.cổ định thì tăng mật độ thể tích cét liệu lớn sẽ làm giảm khối lượng thể tích bêtơng keramzit do lượng dùng cát giảm. Nhưng nếu giữ cổ định tỷ lệ X/N và tỷlệ CLN/CLL, tăng mật độ thể tích cốt liệu lớn sẽ làm tăng lượng dùng cốt liệu.nhỏ có khối lượng thể tích lớn hơn và làm giảm lượng dùng nước, Did

Š tích bê tơng keramzit tang,

ị = =a EES!

Hình 2.2: Anh hưởng của mật độ thé tích cốt liệu lớn đến hối lượng

thé tích bê tong với tỷ lệ CLN/CLL = 0.4 và tỷ lệ XIN = 1.0.

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

Luận văn Thạc sĩ

-36-Ảnh hưởng của mật độ thể tích cốt liệu lớn đến khối lượng thé tích củabê tơng keramzit càng lớn khi khối lượng thể tích bê tơng cảng cao. Đó là do.lượng dùng cát thường trong bê tơng keramzit với khối lượng thể tích cao lớnhơn nhiều so với trong bê tơng keramzit có khối lượng thể tích thấp. Khi đó,lượng dùng cát thường sẽ thay đổi mạnh hơn khi mật độ thể tích cốt liệu lớn

thay đồi.

Đối với hỗn hợp cốt liệu nhỏ, tỷ lệ giữa cát thường và cát keramzitđược điều chỉnh đẻ bê tơng có được khối lượng thể tích cần thiết. Khi tăng tỷlệ cát thường, khối lượng thể tích của hỗn hợp cốt liệu tăng lên. Để đảm bảoyêu cầu về khối lượng thể tích tuyệt đổi khi giữ nguyên mật độ cốt liệu lớn,cần tăng thể tích của vữa. Khi đó, khối lượng thé tích bé tơng keramzit tăng

vào tỷ lệ X/N (hình 2.4).

Giảm tỷ lệ X/N từ 2,0 xuống 1,0 về lý thuyết sẽ làm giảm khối lượng

lượng thể tích bê tơng với tử

- Ảnh hưởng

Khối lượng thé tích của hồ xi mang phụ thu

thể tích của hồ xi măng từ 1820kg/m` xuống còn 1510 kg/m’. Khối

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

lượng thể tích hồ xi măng đạt giá trị xấp xỉ khối lượng thể tích cátkeramzit và sỏi keramzit trong hỗ xi măng khi tý lệ X/N tương ứng 0,9và 0,6, Do đó, dé giảm khối lượng thé tích của bê tông keramzit can sirdụng tỷ lệ X/N thấp nhất có thể.

Hình 2.4: Ảnh hưởng của lý lệ X/N đến khối lượng thể tích bê tơng vớimật độ cốt liệu lớn bằng 0.42; CLN/CLL = 0,4

Khi giảm tỷ lệ X/N từ 1,2 xuống 08, khilượng thể tích bê tơng có thể

giảm xuống khoảng 100kg/m’, tức là khoảng một mác về khối lượng thể tích

Do đó, đối với bê tơng keramzit cách nhiệt - kết cấu, việc sử dụng các loại

phụ gia giảm nước cần được cân nhắc dưới góc độ này. Giảm lượng dùngnước sẽ khơng có lợi khi thiết kế bê tơng với khối lượng thể tích thấp.

2.1.4.3. Cường độ nén của bé tông nhẹ keramzit.

Cường độ bê tông phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chat lượng nguyên vậtliệu, tỉ lệ N/X, phụ gia, môi trường và thời gian đóng rắn,...Từ cốt liệu rỗng.

keramzit (sỏi và cát keramzi0 do công ty Bemes sản xuất với Dmax =20mm,

cát vàng, xi măng các loại từ PCB-30 trở lên do nước ta sản xuất, có thể đảm.bảo chế tạo được bê tơng kết cấu đạt cường độ nén từ 150 đến 300 kg/cm2.Khi cần có bê tơng keramzit cường độ chịu nén từ 300kg/cm2 trở lên chi cingiảm lượng dùng cốt liệu lớn, tăng lượng dùng xi măng, giảm lượng ding cát

Học viên: Trân Trọng Giang ~ Lớp 16C2

</div>