Thiết kế cấp phối bê tông tính năng cao sử dụng Silica Fume và phụ gia siêu dẻo

Trong nghiên cứu đã sử dụng các loại vật liệu trong nước đang được thi công rộng rãi cho một số công trình để thiết kế thành phần bê tông HPC kết hợp phụ gia khoáng là Silica Fume và phụ gia siêu dẻo với lượng dùng hợp lý, nhằm mục đích tăng cường độ và độ bền cho bê tông sử dụng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế cấp phối bê tông tính năng cao sử dụng Silica Fume và phụ gia siêu dẻoTHIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG TÍNH NĂNG CAO SỬ DỤNG SILICA FUME VÀ PHỤ GIA SIÊU DẺO Nguyễn Quang Phú1Tóm tắt: Ngày nay, bê tông tính năng cao được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp xây dựngtrên toàn thế giới. Để sản xuất bê tông tính năng cao với thành phần vật liệu thông thường, chúng tacần sử dụng các loại phụ gia khoáng như Silica Fume, Tro bay và Metakaolanh và những loại phụ giasiêu dẻo để tăng tính công tác cho bê tông. Việc sử dụng các loại phụ gia khoáng trong bê tông khôngchỉ giúp tăng cường độ mà còn làm tăng độ bền cho bê tông. Cường độ nén được thí nghiệm để tìm ralượng dùng phụ gia khoáng tối ưu (Silica Fume ở mức 0; 5; 10; 15; 20 và 25% sau 7 ngày và 28 ngàydưỡng hộ). Việc khảo sát này nhằm mục đích đưa ra một cấp phối bê tông tính năng cao thiết kế bằngviệc sử dụng phụ gia khoáng Silica Fume và phụ gia siêu dẻo.Từ khóa: Bê tông tính năng cao; Silica Fume; Phụ gia siêu dẻo; Cường độ nén. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ1 một lượng phụ gia siêu dẻo phù hợp là cách Bê tông tính năng cao có các đặc tính và khả thường dùng để chế tạo bê tông tính năng cao.năng xây dựng vượt trội so với bê tông thông VinayagamP (VinayagamP, 2012) đã tiếnthường. Các vật liệu thông thường và đặc biệt hành thí nghiệm với Silica Fume thay thế xiđược sử dụng để sản xuất ra loại bê tông được măng từ 0 đến 15% và phụ gia siêu dẻo cho bêthiết kế đặc biệt này phải đạt được các yêu cầu tông tính năng cao. Các hỗn hợp bê tông tínhvề sự kết hợp các tính năng cao. Bê tông tính năng cao được kiểm tra thực nghiệm cho tínhnăng cao được chế tạo bởi những thành phần vật công tác, cường độ nén, khả năng chịu kéo vàliệu có chất lượng cao, cần được chọn lựa một uốn thì kết quả thí nghiệm của các hỗn hợp bêcách cẩn thận và tối ưu hóa trong thiết kế. Bê tông thiết kế này là rất tốt, đảm bảo các tínhtông tính năng cao có tỉ lệ nước/xi măng thấp, từ năng yêu cầu của bê tông đặt ra.0.2 đến 0.45. Phụ gia siêu dẻo thường được sử Hooton (Hooton, 1993) đã tiến hành các thídụng để làm cho những loại bê tông này dẻo nghiệm bằng việc thay thế xi măng bằng Silicahơn và tăng tính công tác của bê tông. Bê tông Fume và thí nghiệm nghiên cứu tính chất cơ lýtính năng cao hầu hết có cường độ và tính bền và độ bền của bê tông khi đóng băng và băngcao hơn bê tông thông thường. tan, độ bền Sunphát và phản ứng kiềm-silica. Có rất nhiều phương pháp thiết kế cấp phối cho Qua thí nghiệm thấy rằng, với việc thay thế 15%bê tông tính năng cao. Các phương pháp được đề Silica fume, với liều lượng dùng phụ gia siêuxuất bởi ACI, Aitcin (Aitcin, 1998), Laskar và dẻo hợp lý cho cấp phối bê tông có tỷ lệ W/B =Talukdar (Laskar và Talukdar, 2008) là một số 0.35 thì cường độ nén ở tuổi 28 ngày là caophương pháp được lựa chọn. Trong các phương nhất, đạt được các yêu cầu về tính bền đặt ra củapháp trên, điều quan trọng đầu tiên được đưa ra bê tông thiết kế.là việc lựa chọn tỷ lệ nước/chất kết dính (W/B) Yogendran và Langan (Yogendran và Langan,cho cường độ bê tông thiêt kế nhất định, mặc dù 1982) đã khảo sát về bê tông cường độ cao sửtỷ lệ W/B không phải là một yếu tố dự báo tốt về dụng Silica Fume với tỷ lệ nước/chất kết dính làcường độ nén của bê tông tính năng cao, việc sử 0,34 (W/B = 0,34) và tỷ lệ thay thế của Silicadụng các phụ gia như Silica Fume kết hợp với fume từ 0 đến 25%, với lượng thay đổi phụ gia siêu dẻo. Kết quả thí nghiệm cho thấy lượng dùng1 Khoa Công trình, Trường Đại học Thủy lợi, Việt Nam. thay thế Silica Fume tối đa 15% là hợp lý nhất.44 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 50 (9/2015) Annadurai và Ravichandran (Annadurai và bê tông (phụ gia khoáng SF thay thế lần lượt làRavichandran, 2014) đã tiến hành thí nghiệm 5%; 10%; 15%; 20% và 25%) và giữ nguyênđối với cấp phối bê tông cường độ cao thiết kế lượng phụ gia siêu dẻo và các thành phần vậtvới các loại phụ gia; một số tỷ lệ dùng phụ gia liệu khác của bê tông. Các thí nghiệm được tiếnsiêu dẻo khác nhau với một khoảng từ 0,6 ÷ hành trên bê tông tính năng cao cho bê tông đối0,9%, với mức tăng cho mỗi cấp phối thí chứng mác 60 MPa. Qua các thí nghiệm tìm ranghiệm là 0,1%. Kết quả thí nghiệm cho thấy tỷ lệ thay thế SF hợp lý nhất, đảm bảo bê tôngviệc bổ sung Silica Fume tăng cường độ nén và HPC có cường độ và tính bền cao.giảm độ sụt của bê tông. 3. VẬT LIỆU VÀ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Trong nghiên cứu đã sử dụng các loại vật 3.1. Vật liệu sử dụng trong thí nghiệmliệu trong nước đang được thi công rộng rãi cho Xi măng Pooc lăng PC40 Chinfon - Hải Phòngmột số công trình để thiết kế thành phần bê tông đạt cường độ nén 49,5MPa, thỏa mãn tiêu chuẩnHPC kết hợp phụ gia khoáng là Silica Fume và TCVN 2682:2009. Cốt liệu mịn (cát) sử dụng cátphụ gia siêu dẻo với lượng dùng hợp lý, nhằm sông Hồng; Cốt liệu thô (đá dăm) sử dụng kết hợpmục đích tăng cường độ và độ bền cho bê tông 32% đá có Dmax = 10mm và 68% đá có Dmax =sử dụng. 20mm (theo khối lượng) có sẵn tại phòng thí 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU nghiệm Vật liệu xây dựng - Viện Thủy công thỏa Thiết kế thành phần bê tông tính năng cao mãn tiêu chuẩn TCVN 7570:2006. Kết quả thítheo ACI, qua đó thay đổi lượng dùng Silica nghiệm các ch ...