TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI CƠ SỞ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG BƠM SỬ DỤNG CÁT NGHIỀN KẾT HỢP PHỤ GIA BENTONITE Thuộc nhóm ngành khoa học: Khoa học Vật liệu Sinh viên thực hiện: Đoàn Kiều Anh Lớp: S14-53C-TL1 Người hướng dẫn: Th.S Đặng Văn Thương Th.S Đoàn Văn Cừ TPHCM, Tháng 12 năm 2014 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn ThS Đặng Văn Thương, giảng viên môn Vật liệu xây dựng, Cơ sở - Đại học Thủy Lợi suốt thời gian qua tận tình hướng dẫn, chu đáo giúp đỡ chúng em thực tốt đề tài nghiên cứu Chúng em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ, hỗ trợ địa điểm, tài liệu nghiên cứu thiết bị thí nghiệm dẫn tận tình ThS Đồn Văn Cừ cán nghiên cứu thuộc Phòng nghiên cứu vật liệu xây dựng kết cấu cơng trình - Viện Khoa học Thủy Lợi Miền Nam Sự quan tâm Ban Khoa học cơng nghệ, Đồn Thanh niên, Cơ sở – Đại học Thủy Lợi việc quản lý, theo dõi, động viên để chúng em hoàn thành nghiên cứu Trong thời gian thực nghiên cứu, thân chúng em cố gắng hết sức, nỗ lực để đạt kết tốt Mọi sai sót khác trình thực sai sót mà nhóm gặp phải mong nhận xét, đánh giá quý thầy cô bạn Trân trọng cảm ơn! Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 3 Cách tiếp cận .3 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG : NGHIÊN CỨU CHẤT LƯỢNG VẬT LIỆU DÙNG CHO BÊ TÔNG 1.1 Xi măng 1.2 Cát 10 1.2.1 Tiêu chuẩn cát sử dụng cho bê tông 11 1.2.2 Kết thí nghiệm cát 12 1.2.2.1 Cát nghiền 12 1.2.2.2 Cát tự nhiên 15 1.3 Đá dăm 17 1.3.1 Yêu cầu kỹ thuật đá dăm sử dụng cho bê tông 17 1.3.2 Kết thí nghiệm đá dăm .18 1.4 Nước .20 1.4.1 Yêu cầu chất lượng nước 20 1.4.2 Kết thí nghiệm mẫu nước 20 1.5 Phụ gia 21 1.5.1 Nguồn vật liệu 21 1.5.2 Tác dụng phụ gia Sika: .21 CHƯƠNG : NGHIÊN CỨU CHỌN TỶ LỆ PHỐI TRỘN CÁT NGHIỀN VỚI CÁT TỰ NHIÊN DÙNG CHO BÊ TÔNG 22 2.1 Đặc điểm yêu cầu kỹ thuật bê tông bơm 22 2.2.Yêu cầu kỹ thuật cốt liệu nhỏ cho bê tông .23 2.4 Tính chất cát nghiền 24 3.5 Phối hợp cát nghiền với cát tự nhiên 24 2.6 Lựa chọn tỷ lệ phối trộn hợp lý Cát nghiền với Cát tự nhiên .28 GVHD: Th.S Đặng Văn Thương SVTH: Đoàn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite CHƯƠNG : NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN THÀNH PHẦN CẤP PHỐI BÊ TÔNG KHI SỬ DỤNG CÁT NGHIỀN VỚI ĐỘ SỤT CAO DÙNG CHO BÊ TÔNG BƠM 29 3.1 Tính tốn liều lượng, thiết kế thành phần cấp phối loại mác bê tông không sử dụng phụ gia Bentonite 29 3.1.1 Các thơng số tính tốn .29 3.1.2 Các loại vật liệu dùng tính tốn thiết kế thành phần cấp phối bê tơng 29 3.1.3 Trình tự tính tốn, thiết kế thành phần cấp phối bê tơng 30 3.2 Tính tốn liều lượng, thiết kế thành phần cấp phối loại mác bê tơng có sử dụng phụ gia Bentonite 39 3.2.1 Sự phân bố nguyên liệu Bentonite : 40 3.2.2 Một số tính chất Bentonite : .40 3.2.3 Các thí nghiệm cho bentonite vào xi măng : 42 3.2.4 Tính tốn thiết kế bê tơng dùng cát nghiền có sử dụng phụ gia Bentonite 42 3.2.4.1 Các thông số tính tốn 43 3.2.4.2 Các loại vật liệu dùng tính tốn thiết cấp phối bê tơng 43 3.2.4.3 Trình tự tính tốn, thiết kế thành phần cấp phối bê tơng 43 3.3 Thí nghiệm độ chống thấm bê tơng có phụ Bentonite khơng phụ gia 47 3.3.1 Thí nghiệm chống thấm bê tông: .47 3.3.2 Khả chống thấm bê tông cát nghiền khơng có sử dụng phụ gia Bentonite .48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52 Kết Luận 52 Kiến nghị 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC 55 GVHD: Th.S Đặng Văn Thương SVTH: Đoàn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1: thí nghiệm xác định lượng nước tiêu chuẩn Hình 1.2 : Mẫu xi măng đối chứng xác định mác xi măng Hình 1.3: Biểu đồ thành phần hạt cát nghiền 13 Hình 1.4: Biểu đồ thành phần hạt cát (hạt nhỏ) 15 Hình 1.5: biểu đồ thành phần hạt đá dăm (5-20)mm 18 Hình 2.1 : Cơng tác bơm bê tơng 22 Hình 2.2 : Biểu đồ thành phần hạt cát nghiền + cát tự nhiên 27 Hình 3.1: Thí nghiệm xác định cấp phối độ sụt bê tông 30 Hình 3.2: Mẫu bê tơng theo cấp phối thiết kế .37 Hình 3.3: Bentonite dùng thí nghiệm 40 Hình 1: Sản xuất cát nghiền 54 Hình 2: Thí nghiệm xác định thành phần cấp phối cát 54 Hình 3: Bộ sàng tiêu chuẩn 55 Hình 4:Phụ gia Sika Plastiment 257 55 Hình 5: Thí nghiệm chóp cụt xác định độ sụt bê tông 56 Hình 6: Đúc mẫu bê tơng .56 Hình 7: Máy sử dụng thí nghiệm độ thấm bê tơng 57 Hình 8: Mẫu thử dùng thí nghiệm thấm bê tơng 57 Hình 9: Thí nghiệm nén mẫu bê tơng 58 Hình 10: Thí nghiệm nén mẫu bê tơng 58 GVHD: Th.S Đặng Văn Thương SVTH: Đoàn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Chỉ tiêu chất lượng xi măng Holcim - PCB40 10 Bảng 1.2 : Thành phần hạt cát chế tạo bê tông .11 Bảng 1.3: Kết thí nghiệm số tính chất cát nghiền 12 Bảng 1.4: Thành phần hạt cát nghiền 14 Bảng 1.5: Kết thí nghiệm cát tự nhiên (cát hạt nhỏ) 15 Bảng 1.6: Thành phần hạt cát tự nhiên (hạt nhỏ) 16 Bảng 1.7: Thành phần hạt đá dăm .17 Bảng 1.8: Kết thí nghiệm đá dăm cỡ (5 x 20) mm 18 Bảng 1.8: Thành phần hạt đá dăm .19 Bảng 1.9: Kết thí nghiễm mẫu nước dùng cho bê tông 20 Bảng 2.1: Kết thí nghiệm phối hợp .25 Bảng 2.2 : Kết phối Cát nghiền (Mđl = 2,75) + Cát hạt nhỏ (Mđl = 1,56) 26 Bảng 2.3: Thành phần hạt hỗn hợp 50% Cát nghiền + 50% Cát tự nhiên 27 Bảng 3.1: Lượng dùng nước cho 1m3 bê tông vật liệu khơ hồn tồn 30 Bảng 3.2 : Tra Hệ số tra A A’ 32 Bảng 3.3 : Tra hệ số dư vữa Kd 33 Bảng 3.4: Chi tiết tính tồn thành phần cấp phối BT (khơng Bentonite) 34 Bảng 3.5 : Thành phần cấp phối cấp phối thiết kế 35 Bảng 3.6: Cường độ nén bê tông tuổi ngày cấp phối thiết kế .38 Bảng 3.7: Cường độ nén bê tông tuổi 28 ngày cấp phối thiết kế .39 Bảng 3.8 : Thành phần hạt Bentonite 40 Bảng 3.9 : Thành phần hóa học Bentonite 41 Bảng 3.10 : Kết thí nghiệm xi măng với Bentonite .42 GVHD: Th.S Đặng Văn Thương SVTH: Đoàn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite Bảng 3.11:Chi tiết tính tồn thành phần cấp phối BT (có sử dụng Bentonite) 44 Bảng 3.12: Cấp phối cấp phối thiết kế có dùng Bentonite .45 Bảng 3.13: Cường độ nén bê tông tuổi 07 ngày cấp phối thiết kế (BT có sử dụng phụ gia Bentonite) 46 Bảng 3.14: Cường độ nén bê tông tuổi 28 ngày cấp phối thiết kế (BT có sử dụng phụ gia Bentonite) 46 Bảng 3.15: Thành phần cấp phối bê tông thiết kế .48 Bảng 3.16: Độ chống thấm bê tông mác M25 không sử dụng phụ gia .49 Bảng 3.17: Độ chống thấm bê tơng mác M25 có sử dụng phụ gia .49 Bảng 3.18: Độ chống thấm bê tông mác M30 không sử dụng phụ gia 50 Bảng 3.19 : Độ chống thấm bê tơng mác M30 có sử dụng phụ gia 50 GVHD: Th.S Đặng Văn Thương SVTH: Đoàn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ngày đất nước ta đà phát triển, cơng trình xây dựng cơng nghiệp dân dụng ngày nhiều số lượng quy mơ cơng trình ngày lớn Khối lượng bê tơng cơng trình ngày tăng, cốt liệu dùng cho bê tông ngày lớn dần, chất lượng quan tâm Cốt liệu lớn thường dùng đá dăm nghiền từ đá gốc, chất lượng ngày kiểm sốt tốt nhờ cơng nghệ ngày cao Cốt liệu nhỏ cát tự nhiên loại vật liệu quan trọng, sử dụng nhiều cơng trình xây dựng Theo nghiên cứu gần khả tiêu thụ cát năm tới nước ta cho thấy khai thác tiêu thụ khoảng 131 đến 140 triệu m3 năm 2015 đến năm 2020 khoảng 200 triệu m3 Đây số lớn dẫn đến thực trạng nguồn tài nguyên cát bị khai thác ngày cạn kiệt Tốc độ phát triển nhanh chóng ngành xây dựng khiến cho việc giải toán nguồn cung cấp cát xây dựng trở nên cần thiết Ngoài ra, việc khai thác tràn lan, trái phép sử dụng không hợp lí góp phần khiến cho nguồn cát xây dựng trở nên khan hiếm, cát hạt lớn có mơ đun độ lớn Mđl từ 2,0 trở lên Hiện nay, vùng khai thác cát chủ yếu vùng Đồng sơng Cửu Long, cát có đặc điểm mô đun độ lớn nhỏ (Mđl = 1,2 đến 1,9), dẫn đến giảm chất lượng tiến hành đúc bê tông, không đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng Tại khu vực hạ lưu sông Đồng Nai, sơng Tiền - An Giang, nơi có khả cung ứng cốt liệu nhỏ thành phần hạt đạt tiêu chuẩn (mô đun độ lớn Mđl = 2,0 đến 3,0) dùng cho bê tông M35 trở lên lại ngày suy giảm sản lượng Với tốc độ xây dựng nguồn tài nguyên cát bị khai thác cách cạn kiệt, đến mức báo động thiếu cát cho xây dựng cách trầm trọng Hiện tượng khai thác tài nguyên cát mức dẫn đến sói mòn sạt lở sơng ngòi, làm thay đổi dòng chảy tự nhiên, cân sinh thái Trong dự án quy hoạch phát triển vật liệu xây dựng (VLXD) đến năm 2020 tầm nhìn đến năm 2025, nhà tư vấn cho cát nghiền (cát nghiều từ GVHD: Th.S Đặng Văn Thương SVTH: Đoàn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite đá) nguồn vật liệu tương lai, cần quan tâm để có hướng phát triển phù hợp Bởi nguồn cát tự nhiên có giới hạn, mỏ cát thăm dò sơng cạn có trữ lượng thấp Trong đó, nhu cầu xây dựng ngày cao, cơng trình đòi hỏi phải sử dụng loại bê tông chất lượng cao nên khả thiếu nguồn cung ứng cát khó tránh khỏi Thực tế giới, cát nghiền dùng thay cho cát tự nhiên từ lâu Ngoài việc bù đắp vào phần cát thiên nhiên bị cạn kiệt cát nghiền có tính chất đặc biệt để làm loại bê tông khác bê tơng asphalt dùng cho cơng trình chịu tải trọng thay đổi liên tục, như: đường, bến cảng, sân bay; bê tông nhựa macrosell; bê tông đầm lăn sử dụng làm chặt thiết bị rung lèn cho công trình giao thơng, đập thủy điện hay bê tơng mác cao Một số cơng trình Thủy điện Sơn La, Bản Vẽ (Nghệ An), A Vương… sử dụng cát nghiền để dùng cấp phối bê tông dạng trộn cát tự nhiên cát nghiền, đặc biệt thi cơng bê tơng bơm có độ sụt cao Tuy nhiên lĩnh vực chưa nghiên cứu sâu rộng nước ta, đặc biệt việc sử dụng hoàn toàn cát nghiền hoàn toàn thành phần cấp phối bê tông Với việc tham gia nguồn cát nghiền, khả tương lai giúp giảm dần áp lực khai thác cát thiên nhiên từ dòng sơng Như bớt tình trạng bị sạt lở bờ sông - mối đe dọa môi trường lớn Để đảo bảo chất lượng cho bê tơng sử dụng cát nghiền cần có nghiên cứu thiết kế thành phần cấp phối bê tông hợp lý Bộ xây dựng ban hành TCVN 9382 : 2012 "Chỉ dẫn kỹ thuật chọn thành phần bê tông sử dụng cát nghiền", tiêu chuẩn dẫn thiết kế cấp phối bê tông sử dụng cát nghiền có độ sụt từ 140 mm trở xuống, chưa dẫn rõ bê tông dùng cốt liệu nhỏ cát nghiền cho bê tông bơm với độ sụt lớn 140 mm Nhận thấy tầm quan trọng vấn đề trên, em định chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp phụ gia Bentonite” Trong đề tài tiến hành nghiên cứu thiết kế thành phần cấp phối bê tông bơm dùng cốt liệu nhỏ cát nghiền với tỷ lệ thích hợp, đồng thời có sử dụng phụ GVHD: Th.S Đặng Văn Thương SVTH: Đoàn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite gia nghiền mịn Bentonite có tính trơn trượt để tăng độ linh động bê tông sử dụng cát nghiền tăng khả chống thấm cho loại bê tơng Mục đích nghiên cứu - Từ lý thuyết kết hợp thực nghiệm đưa sở để thiết kế thành phần cấp phối bê tông sử dụng cốt liệu nhỏ cát nghiền cho bê tơng bơm có độ sụt 140 – 160 mm - Sử dụng phụ gia Bentonite để tăng tính trơn trượt, linh động bê tông sử dụng cát nghiền cải thiện khả chống thấm cho bê tông - Sơ đánh giá việc tác dụng việc sử dụng phụ gia Bentonite cường độ, tính chất lý bê tơng Cách tiếp cận - Tiếp cận từ vấn đề nảy sinh thực tế, từ định hướng, mục tiêu, chiến lược phát triển ngành Vật liệu xây dựng - Tiếp cận từ sở lý thuyết, tổng quan nghiên cứu liên quan đến đề tài - Tiếp cận từ thực tiễn, thực thí nghiệm kiểm tra đánh giá chất lượng vật liệu sử dụng, đúc mẫu bê tông thực nghiệm theo cấp phối thiết kế để nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu - Nghiên cứu xác định tính chất lý vật liệu sử dụng thực nghiệm: cát nghiền, cát tự nhiên, đá dăm, Bentonite, xi măng - Xác định tỷ lệ phối trộn cát nghiền với cát tự nhiên hạt nhỏ để tạo hỗn hợp cát có chất lượng dùng cho bê tông - Từ nghiên cứu cát nghiền Bentonite, nghiên cứu thiết kế hợp lý thành phần cho mẫu bê tơng thực nghiệm - Tiến hành thí nghiệm thực tế mẫu bê tông sử dụng cát nghiền phụ gia Bentonite dùng cho bê tông bơm để kiểm tra tính chất lý hỗn hợp bê tông cường độ bê tông thiết kế GVHD: Th.S Đặng Văn Thương SVTH: Đoàn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite Bảng 3.12: Thành phần cấp phối cấp phối thiết kế có dùng Bentonite Lượng vật liệu 1m3 bê tông Mác BT TT thiết kế Xi măng Bentonite Cát nghiền Đá dăm Nước Phụ gia (MPa) (kg) (kg) (kg) (kg) (lít) (lít) M25 367 25,72 743 999 235 3,674 M30 412 28,84 694 1012 232 4,121 M35 455 31,88 645 1026 229 4,554 M40 495 34,67 603 1040 225 4,953 Nhận xét: Qua bảng 3.12 chi tiết tính tốn thiết kế thành phần cấp phối bê tơng ta thấy: Đối với bê tơng có độ sụt cao (140 – 160)mm dùng cho bê tông bơm, cốt liệu nhỏ cát nghiền có sử dụng phụ gia Bentonite: Bentonite loại phụ gia nghiền mịn, lượng nước trộn 1m3 bê tông tăng, lượng dùng xi măng tăng khoảng 10% so với khống dùng phụ gia Bentonite Do tính dẻo phụ gia hệ số dư vữa Kd hay hàm lượng C/(C+Đ) nhỏ so với bê tông không dùng phụ gia Khi dùng phụ gia Betonite bê tơng có tính dẻo nhuyễn, thực tế linh động nhiều tốt cho bê tơng có u cầu độ sụt cao để bơm GVHD: Th.S Đặng Văn Thương 45 SVTH: Đoàn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite Bảng 3.13: Cường độ nén bê tông tuổi 07 ngày cấp phối thiết kế (BT có sử dụng phụ gia Bentonite) Lực nén phá huỷ mẫu Mác BT Cường độ nén thiết kế Mẫu Mẫu Mẫu TB tuổi ngày (MPa) (KN) (KN) (KN) (KN) (MPa) M25 505,25 515,63 507,78 505,6 22,6 M30 631,25 614,45 620,11 621,9 27,6 M35 715,24 707,46 720,28 714,3 31,7 M40 825,63 814,41 819,25 819,8 36,4 TT Bảng 3.14: Cường độ nén bê tông tuổi 28 ngày cấp phối thiết kế (BT có sử dụng phụ gia Bentonite) Lực nén phá huỷ mẫu Mác BT Cường độ nén thiết kế Mẫu Mẫu Mẫu TB tuổi 28 ngày (MPa) (KN) (KN) (KN) (KN) (MPa) M25 620,11 628,25 605,14 617,8 27,5 M30 745,25 771,41 756,63 757,8 33,7 M35 845,58 871,10 856,36 857,7 38,1 M40 968,56 990,11 987,52 982,1 43,6 TT Nhận xét: Kết thí nghiệm cường độ nén bê tông đạt yêu cầu thiết kế GVHD: Th.S Đặng Văn Thương 46 SVTH: Đoàn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite 3.3 Thí nghiệm độ chống thấm bê tơng có phụ Bentonite khơng phụ gia 3.3.1 Thí nghiệm chống thấm bê tơng: Độ chống thấm bê tông xác định theo TCVN 3116 : 1993 - Thiết bị thí nghiệm: máy thí nghiệm độ thấm bê tơng - Chuẩn bị mẫu thử : Chuẩn bị mẫu thử theo TCVN 3105 : 1993, Mỗi tổ mẫu thí nghiệm độ chống thấm gồm viên mẫu hình trụ đường kính chiều cao 150mm - Phương pháp xác định độ chống thấm theo phương pháp áp lực thủy tĩnh thực dụng Sau chuẩn bị mẫu thí nghiệm , lắp mẫu vào thiết bị thí nghiệm, bơm nước vào tạo áp lực tăng dần cấp, cấp tăng thêm 2daN/cm2 Tiến hành tăng áp thấy bề mặt viên mẫu xuất nước thấm qua khóa van ngừng thí nghiệm mẫu - Độ chống thấm bê tơng xác định áp lực nước tối đa (atm) mà có mẫu thử chưa bị nước thấm qua - Tuổi mẫu thí nghiệm: Kết cấu sản phẩm yêu cầu nghiệm thu chống thấm tuổi thí nghiệm tuổi đó, khơng sớm 28 ngày đêm Đối mẫu thí nghiệm độ chống thấm thuộc đề tài tuổi 28 ngày đêm - Bảo quản mẫu: Trong thời gian chờ thử kết cấu sản phẩm bảo dưỡng, đóng rắn điều kiện mẫu thử bảo dưỡng, đóng rắn điều kiện tương tự Đối với mẫu thử độ chống thấm đề tài đóng rắn nhiệt độ phòng, bảo dưỡng mơi trường nước GVHD: Th.S Đặng Văn Thương 47 SVTH: Đoàn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite 3.3.2 Khả chống thấm bê tơng cát nghiền khơng có sử dụng phụ gia Bentonite Để xác định khả chống thấm bê tơng dùng cát nghiền có sử dụng phụ gia Bentonite so với bê tông không dùng phụ gia Ta thí nghiệm độ chống thấm hai mác M25 M30 có phụ gia Bentonite khơng phụ gia để đối chứng bảng 3.15 Bảng 3.15: Thành phần cấp phối bê tông thiết kế Lượng vật liệu 1m3 bê tông Mác BT TT thiết kế Xi măng Bentonite Cát nghiền Đá dăm Nước Phụ gia (MPa) (kg) (kg) (kg) (kg) (lít) (lít) M25 344 846 985 220 3,440 M25 367 25,72 743 999 235 3,674 M30 387 799 999 218 3,872 M30 412 28,84 694 1012 232 4,121 Ghi chú: Cấp phối số thứ tự 1, cấp phối không dùng phụ gia Bentonite Cấp phối số thứ tự 2, cấp phối có dùng phụ gia Bentonite Với thành phần cấp phối trên, đúc tổ mẫu , tổ viên mẫu, kích thước 15 x 15 cm , thí nghiệm độ chống thẩm bê tơng tuổi 28 ngày Kết thí nghiệm độ chống thấm bê tông bảng 3.16, bảng 3.17, bảng 3.18, bảng 3.19 GVHD: Th.S Đặng Văn Thương 48 SVTH: Đoàn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite Bảng 3.16: Độ chống thấm bê tông mác M25 không sử dụng phụ gia Áp lực thấm Kết quan sát tượng thấm viên mẫu thí nghiệm (daN/cm2) Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Đã bị nước thấm qua Đã bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Đã bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Kết quả: Bê tông đạt độ chống thấm B6 (daN/cm2) Bảng 3.17: Độ chống thấm bê tơng mác M25 có sử dụng phụ gia Áp lực thấm Kết quan sát tượng thấm viên mẫu thí nghiệm (daN/cm2) Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua 10 Chưa bị nước thấm qua Đã bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Đã bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Đã bị nước thấm qua Kết quả: Bê tông đạt độ chống thấm B8 (daN/cm2) GVHD: Th.S Đặng Văn Thương 49 SVTH: Đoàn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite Bảng 3.18: Độ chống thấm bê tông mác M30 không sử dụng phụ gia Áp lực thấm Kết quan sát tượng thấm viên mẫu thí nghiệm (daN/cm2) Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước t hấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua 10 Đã bị nước thấm qua Đã bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Đã bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Đã bị nước hấm qua Kết quả: Bê tông đạt độ chống thấm B8 (daN/cm2) Bảng 3.19 : Độ chống thấm bê tơng mác M30 có sử dụng phụ gia Áp lực thấm Kết quan sát tượng thấm viên mẫu thí nghiệm (daN/cm2) Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua 10 Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua 12 Đã bị nước thấm qua Đã bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Đã bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Chưa bị nước thấm qua Kết quả: Bê tông đạt độ chống thấm B10 (daN/cm2) GVHD: Th.S Đặng Văn Thương 50 SVTH: Đoàn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite Nhận xét: Qua kết kết thí nghiệm bê tơng có sử dụng phụ gia benonite có độ chống thấm tăng B6 lên B8, từ B8 lên B10 GVHD: Th.S Đặng Văn Thương 51 SVTH: Đoàn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết Luận - Qua kết nghiên cứu nhận thấy hiệu việc phối hợp sử dụng cát nghiền cát tự nhiên việc thiết kế thành phần cho bê tơng xi măng Việc phối hợp có nhiều ý nghĩa khu vực có nguồn cát tự nhiên hạt nhỏ (mô đun độ lớn Mđl < 2) Căn vào yêu cầu sử dụng, tính chất lý cát tự nhiên để chọn tỷ lệ phối trộn cát tự nhiên cát nghiền cho hợp lý - Khi sử dụng cát nghiền dùng làm cốt liệu nhỏ cho bê tơng cần kiểm tra tính chất lý, hóa, thành phần hạt cát nghiền trước đưa vào sử dụng; cát nghiền phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 9205 : 2012 - Bentonite phụ gia khống vật hoạt tính rẻ tiền, trữ lượng phong phú với thành phần hóa học chủ yếu SiO2, Al2O3, Fe2O3, có tính dẻo cao, kết hợp sử dụng cho bê tông nhằm tăng độ linh động, độ chống bê tông bơm dùng cốt liệu nhỏ cát nghiền, nghiên cứu việc sử dụng phụ gia Bentonite khoảng 7% so với lượng dùng xi măng mang lại hiệu định cho việc chế tạo bê tông bơm, cải thiện cường độ chịu nén khả chống thấm đồng thời tạo bê tơng có độ linh động cao - Bê tơng bơm sử dụng rộng rãi thi cơng cơng trình dân dụng, đặc biệt cơng trình nhà cao tầng Việc thiết kế thành phần bê tơng có cường độ cao, khả chống thấm tốt nhằm nâng cao chất lượng cơng trình, đặc biết hỗn hợp bê tơng có độ sụt lớn hỗ trợ khả giới hóa, đẩy nhanh tốc độ thi công Kiến nghị - Với nội dung đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên, thời gian, điều kiện thí nghiệm thực tế hiểu biết hạn chế nên em chưa thực nhiều thí nghiệm nghiên cứu sâu nội dung nghiên cứu GVHD: Th.S Đặng Văn Thương 52 SVTH: Đoàn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite - Về hướng nghiên cứu tới có thời gian điều kiện nên nghiên cứu thêm thí nghiệm để khẳng định rõ vai trò hiệu của việc sử dụng cát nghiền phụ gia bentonite thiết kế thành phần bê tông - Nghiên cứu tính chất lý khác ngồi cường độ nén, độ chống thấm bê tông bơm sử dụng cốt liệu nhỏ cát nghiền không phụ gia Bentonite dùng phụ gia Bentonite: Cường độ chịu uốn chịu kéo bê tơng Độ mài mòn bê tơng Độ co ngót bê tơng - Nghiên cứu với tỷ lệ phối trộn khác cát tự nhiên với cát nghiền, tỷ lệ sử dụng phụ gia bentonite với tỷ lệ khác GVHD: Th.S Đặng Văn Thương 53 SVTH: Đoàn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite TÀI LIỆU THAM KHẢO Chỉ dẫn kĩ thuật chọn thành phần bê tông loại, nhà xuất xây dựng Hà Nội – 2000 Thấm ăn mòn kết cấu bê tông cốt thép, nhà xuất xây dựng Hà Nội – 2014 Giáo trình vật liệu xây dựng, Trường đại học Thủy Lợi, nhà xuất Xây Dựng Hà nội – 2006 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 9205 : 2012, cát nghiền cho bê tông vữa Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCVN 4506 : 2012 Nước cho bê tông vữa – Yêu cầu kỹ thuật Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCVN 8875:2012 Phương pháp thử Xác định thời gian đông kết vữa xi măng kim Vica cải Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 9382 : 2012 “chỉ dẫn kỹ thuật chọn thành phần bê tông sử dụng cát nghiền” TCXDVN 8827 - 2012 Phụ gia khống hoạt tính cao dùng cho bê tông vữa Silicafume tro trấu nghiền mịn TCVN 7570 : 2006 Cốt liệu cho bê tông vữa – yêu cầu kỹ thuật 10 TCVN 7572-1 ÷ 20 : 2006 Cột liệu cho bê tông vữa – phương pháp thử 11 TCVN 9202 : 2012 Xi măng xây trát 12 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCVN : 4453 - 2012 kết cấu bê tơng bê tơng cốt thép tồn khối 13 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCVN : 3116 - 1993 Phương pháp xác định khối lượng thể tích GVHD: Th.S Đặng Văn Thương 54 SVTH: Đoàn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH Hình 1: Sản xuất cát nghiền Hình 2: Thí nghiệm xác định thành phần cấp phối cát GVHD: Th.S Đặng Văn Thương 55 SVTH: Đoàn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite Hình 3: Bộ sàng tiêu chuẩn Hình 4:Phụ gia Sika Plastiment 257 GVHD: Th.S Đặng Văn Thương 56 SVTH: Đoàn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite Hình 5: Thí nghiệm chóp cụt xác định độ sụt bê tơng Hình 6: Đúc mẫu bê tơng GVHD: Th.S Đặng Văn Thương 57 SVTH: Đồn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite Hình 7: Máy sử dụng thí nghiệm độ thấm bê tơng Hình 8: Mẫu thử dùng thí nghiệm thấm bê tơng GVHD: Th.S Đặng Văn Thương 58 SVTH: Đoàn Kiều Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite Hình 9: Thí nghiệm nén mẫu bê tơng Hình 10: Thí nghiệm nén mẫu bê tơng GVHD: Th.S Đặng Văn Thương 59 SVTH: Đoàn Kiều Anh ... tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite Thời gian đông kết xi măng chia làm giai đoạn: thời gian bắt đầu đông kết thời gian kết thúc đông kết Thời gian... tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite - Chế tạo đúc mẫu bê tông kết hợp với thu thập, tổng hợp số liệu từ lần kiểm tra mẫu bê tông để rút kết luận... Anh Đề tài: Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông bơm sử dụng cát nghiền kết hợp PG Bentonite gia nghiền mịn Bentonite có tính trơn trượt để tăng độ linh động bê tông sử dụng cát nghiền tăng khả