Một số kết quả Nghiên cứu thực nghiệm về cờng độ
Của bê tông tính năng cao có cờng độ chịu nén
mẫu trụ 110 MPa ĐƯợC CHế TạO Từ vật liệu ở miền Bắc Việt nam
Ks. Mai Đình lộc
GS. TS. Phạm Duy Hữu
Trờng Đại Giao thông Vận tải

Tóm tắt: Bi báo trình by một số kết quả thí nghiệm xác định các hm quan hệ giữa các
trị số cờng độ của bê tông với một số yếu tố cơ bản l tỷ lệ nớc/chất dính kết, tỷ lệ muội
silíc/xi măng v tuổi của bê tông đã đợc thực hiện tại Trờng Đại học Giao thông Vận tải trong
khuôn khổ của các nghiên cứu thực nghiệm về các trị số cờng độ của bê tông tính năng cao
có cờng độ chịu nén mẫu trụ đến 110 MPa. Bi báo cũng góp phần xác định khả năng chế tạo
bê tông tính năng cao với các vật liệu sẵn có ở miền Bắc Việt Nam.
Các kết quả nghiên cứu cho thấy, các hm quan hệ l phù hợp với lý thuyết chung về bê
tông v có thể áp dụng đợc cho việc tính toán thnh phần bê tông tính năng cao. Các kết quả
ny cũng chỉ ra rằng, với các vật liệu nh đá dăm, cát, xi măng, phụ gia hoạt tính, phụ gia siêu
dẻo hiện có, nếu đợc lựa chọn đúng đắn v có công nghệ nho trộn thích hợp, việc chế tạo bê
tông có cờng độ chịu nén mẫu trụ đạt 110 MPa l khả thi.

Summary: The paper presents the relation functions between the strength of concrete
and some basic parameters, such as the water-cementitious materials ratio, silica fume-cement
ratio and age of cement as a part of the results from an experimental research on strength of
high-performance concrete with compressive strength of cylindrical specimens up to 110 MPa
carried out at the University of Transport and Communications. The paper also makes a
contribution to determining the feasibility of high-performance concrete production using
materials available in North Vietnam.
The results of the experiments show that above-mentioned relation functions are in

công trình có sử dụng các loại bê tông này. Nội dung bài báo chỉ trình bày một số kết quả
nghiên cứu về cờng độ trong đề tài nghiên cứu nói trên.
II. Nội dung
Trên cơ sở các nghiên cứu lý thuyết và các thí nghiệm kiểm chứng về các nguyên tắc chế
tạo bê tông tính năng cao, nhằm nâng cao cờng độ nén của bê tông mà vẫn đảm bảo đợc
các tính chất cơ bản khác của bê tông và của hỗn hợp bê tông mà chúng tôi đã trình bày trong
một bài báo gần đây [3], các nguyên tắc đó có thể đợc tóm tắt nh sau: giảm thiểu độ rỗng
trong cấu trúc (vi mô và vĩ mô) của bê tông; nâng cao cờng độ đá xi măng và vùng chuyển tiếp
bằng cách sử dụng tỷ lệ N/CDK thấp, sử dụng phụ gia khoáng siêu mịn, sử dụng phụ gia siêu
dẻo thế hệ mới; giảm tỷ lệ nền/cốt trong cấu trúc bê tông nhằm giảm thiểu lợng dùng xi măng
và do đó giảm thiểu giá thành, co ngót và từ biến của bê tông; lựa chọn cốt liệu có chất lợng tốt
và giảm D
max
của cốt liệu.
CT 2
Các nghiên cứu thực nghiệm với quy mô lớn hơn nhằm kiểm tra và nghiên cứu chi tiết hơn
về các tính chất của bê tông tính năng cao đã đợc thực hiện tại Phòng Thí nghiệm Vật liệu Xây
dựng và Phòng Thí nghiệm Công trình (VILAS 047) của Trờng Đại học Giao thông Vận tải.
2.1. Lựa chọn vật liệu
Vật liệu chế tạo bê tông tính năng cao đã đợc nhiều tác giả phân tích và trình bày trong
các tài liệu [1, 2, 4, 6, 7]. Trên cơ sở các yêu cầu vật liệu đã đợc khuyến cáo và căn cứ vào kết
quả khảo sát thực tế nguồn vật liệu hiện có ở miền Bắc Việt Nam chúng tôi đã chọn các loại vật
liệu sau để tiến hành thí nghiệm chế tạo bê tông:
Xi măng Bút Sơn PC40 Lô 4A04 .
Cát vàng Việt Trì, Mk = 3,2.
Đá dăm mỏ Hòa Thạch (Hà Tây), đá granit R
n
= 130 MPa. D
max
= 12,5 mm và

CT 2
Dạng tổng quát của phơng trình hồi quy cần tìm là:
y
o
= b
o
+ b
1
X
1
+ b
2
X
2
+ b
3
X
3
+ b
12
X
1
X
2
+ b
13
X
1
X
3

X
2
X
3
N/CDK MS/XM Lg(T)
1 1 1 1 0,3 0,14 1,43
2 1 1 -1 0,3 0,14 0,47
3 1 -1 1 0,3 0,08 1,43
4 -1 1 1 0,22 0,14 1,43
5 1 -1 -1 0,3 0,08 0,47
6 -1 1 -1 0,22 0,14 0,47 7 -1 -1 1 0,22 0,08 1,43
8 -1 -1 -1 0,22 0,08 0,47
9 1,682 0 0 0,33 0,11 0,95
10 0 1,682 0 0,26 0,16 0,95
11 0 0 1,682 0,26 0,11 1,78
12 -1,682 0 0 0,19 0,11 0,95
13 0 -1,682 0 0,26 0,06 0,95
14 0 0 -1,682 0,26 0,11 0,12
15 0 0 0 0,26 0,11 0,95
B¶ng 2. Thμnh phÇn bª t«ng thÝ nghiÖm theo quy ho¹ch
Sè Tû lÖ Tû lÖ Ngµy Thµnh phÇn bª t«ng (tÝnh cho 1 m
3
)
TN N/DK MS/X TN §¸ C¸t CDK XM Muéi N−íc P.gia KLBT
(kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (lÝt) (lÝt) (kg)
1 0,30 0,14 28 1070 737 467 409 57 140 4,094 2,418
2 0,30 0,14 3 1070 737 467 409 57 140 4,094 2,418

Tổng thời gian trộn 6 phút
Bảng 4. Các tiêu chuẩn thí nghiệm đã áp dụng
CT 2
Thứ tự Chỉ tiêu xác định Tiêu chuẩn thí nghiệm
1 Đúc mẫu và bảo dỡng ASTM C192/C192M-02
2 Độ sụt của hỗn hợp bê tông tơi ASTM C143/C143M-00
3 Cờng độ chịu nén ASTM C39/C39M-01
4 Cờng độ ép chẻ ASTM C496-96
5 Mô đun đàn hồi tĩnh ASTM C469-02
6 Cờng độ kéo uốn ASTM C78-02
Bảng 5. Kết quả thí nghiệm theo quy hoạch
SN Rn Ru Rkb
TN X1 X2 X3
(cm) (MPa) (MPa) (MPa)
Rn/Ru Rn/Rkb Ru/Rkb
1 0,30 0,14 1,43 14 83,42 12,48 5,97 6,68 13,97 2,09
2 0,30 0,14 0,47 14 67,75 8,76 5,01 7,73 13,51 1,75
3 0,30 0,08 1,43 16 85,77 10,52 7,03 8,16 12,20 1,50
4 0,22 0,14 1,43 10 99,27 15,71 6,45 6,32 15,39 2,44
5 0,30 0,08 0,47 16 73,22 8,36 5,19 8,76 14,12 1,61
6 0,22 0,14 0,47 10 86,62 10,75 5,80 8,06 14,94 1,85 7 0,22 0,08 1,43 12 98,51 15,23 7,13 6,47 13,82 2,14
8 0,22 0,08 0,47 12 71,34 10,94 6,70 6,52 10,65 1,63
9 0,33 0,11 0,95 18 72,85 7,74 6,25 9,41 11,66 1,24
10 0,26 0,16 0,95 15 78,32 10,78 6,78 7,27 11,55 1,59
11 0,26 0,11 1,76 15 103,04 14,87 6,69 6,93 15,40 2,22
12 0,19 0,11 0,95 8 94,36 11,37 7,00 8,30 13,49 1,63
13 0,26 0,06 0,95 15 73,60 10,46 6,97 7,04 10,57 1,50

+ 0,689(X
3
)
2
(2a)
* Dạng biến thực: R
u
= 19,55 - 33,6(N/CDK) - 2,33 lg(T) + 3 (lg(T))
2
(2b)
Hàm cờng độ kéo bửa:
* Dạng biến mã: Y
3
= 6.72 - 0.298 X
1
- 0.224 X
2
+ 0.396 X
3
(3a)
* Dạng biến thực: R
kb
= 8,7 - 7,45(N/CDK) - 7,47(M/XM) + 0,825 lg(T) (3b)
2.5. Phân tích kết quả
Phân tích kết quả thu đợc ở bảng 5 và các hàm hồi quy cho phép rút ra các nhận xét sau:
Trong phạm vi biến đổi của các biến đã lựa chọn, các loại bê tông với cờng độ chịu nén
mẫu trụ đạt từ 73 MPa đến 101 MPa có cờng độ kéo uốn đạt từ 7,74 MPa đến 15,71 MPa và
cờng độ kéo bửa đạt từ 5,01 MPa đến 7,03 MPa. Các trị số này đều cao hơn khoảng 3 lần so
Tài liệu tham khảo
[1]. E G Nawy, Fundamentals of High Performance Concrete, Second Edition, John Wiley & Sons, Inc., 2001.
[2]. S P Shah and S H Ahmad, High Performance Concrete: Properties and applicasions, McGraw-Hill,
Inc. 1994.
[3]. Mai Đình Lộc, Phạm Duy Hữu Phân tích một số cơ sở lý thuyết để nâng cao cờng độ chịu nén của bê
tông tính năng cao Tạp chí Khoa học Giao thông Vận tải- Số 3/2005.
[4]. Ultra High Performance Concrete - Proceedings of International on Ultra High Performance Concrete-
Kassel, Germany September 13-15, 2004.
[5]. A M Neville, Properties of Concrete John Wiley & Son, Inc. ,1998 .
[6]. P C Aitcin High-performance Concrete E& FN Spon. 1998 .
[7]. Phạm Duy Hữu - Nguyễn Long, Bê tông cờng độ cao Nhà xuất bản Xây dựng, Hà nội 2004Ă