Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục

THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG
Ngày . . . . tháng . . . .năm 200…
Thiết kế thành phần bê tơng là tìm ra tỷ lệ hợp lý các loại ngun vật liệu nước, xi
măng, cát, đá hoặc sỏi cho 1m3 bê tơng sao cho đạt các chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế.
Cấp phối bê tơng được biểu thị bằng khối lượng của các vật liệu thành phần cần cho
3
1m bê tơng hoặc dưới dạng tỉ lệ về khối lượng các vật liệu thành phần so với khối lượng
ximăng.
Để tính tốn được thành phần của bê tơng phải dựa vào một số điều kiện như :
-

Cường độ bê tơng u cầu (mác bê tơng): Thơng thường người ta lấy cường độ
chịu nén của bê tơng sau 28 ngày dưỡng hộ làm cường độ u cầu.
Tính chất của cơng trình: Phải biết được cơng trình làm việc trong mơi trường
nào, trên khơ hay dưới nước, có ở trong mơi trường xâm thực mạnh khơng?
Đặc điểm của kết cấu cơng trình: Kết cấu có cốt thép hay khơng có cốt thép, cốt
thép dày hay thưa, biết tiết diện của cơng trình rộng hay hẹp... Mục đích là để lựa
chọn độ dẻo của hỗn hợp bê tơng và độ lớn của đá (sỏi) cho hợp lý.
Điều kiện ngun vật liệu : Như mác và loại xi măng, loại cát, đá dăm hay sỏi và
các chỉ tiêu cơ lý của chúng.
Điều kiện thi cơng: Thi cơng bằng cơ giới hay thủ cơng.

5.6.2. Phương pháp thiết kế thành phần bê tơng
Để thiết kế cấp phối bê tơng có thể thực hiện bằng nhiều phương pháp như
phương pháp của Ban mơi trường Anh, phương pháp của Viện bê tơng Mỹ
song phương pháp Bolomey-Skramtaev của Viện bê tơng và bê tơng cốt thép
Nga là phương pháp đã được sử dụng phổ biến ở Việt Nam và một số nước.
Trong nội dung giáo trình sẽ trình bày cách thiết kế thành phần bê tơng trên
cơ sở của phương pháp Bolomey-Skramtaev có tính đến những điều kiện


1-2

195

190

185

185

180

175

175

170

165

165

160

155

2

3-4


205

200

200

195

190

190

185

180

180

175

170

4

7-8

215

210


210

205

200

200

195

190

190

185

180

6

1112

225

220

215

215


(4.1)

Với X/N > 2,5:

Rb
X
=
- 0.5
A1 R x
N

(4.2)

Trong đó:
Rb : cường độ nén của bê tông ở tuổi 28 ngày, MPa.
Rx : cường độ thực tế của xi măng, MPa.
X/N : tỷ lệ xi măng trên nước.
A, A1: hệ số thực nghiệm phụ thuộc chất lượng nguyên vật
liệu.
Điều kiện để áp dụng công thức:
− Bê tông được bảo dưỡng tốt, tương đương điều kiện chuẩn.
− Bê tông được đầm chặt ( hệ số đầm chặt Kđc ≥ 0.97 ).


Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục

− Cường độ cốt liệu lớn hơn cường độ bê tông 1.5 lần khi dùng cốt
liệu cacbonat; 2 lần khi dùng cốt liệu bazan, granit.
− Lượng xi măng tối thiểu không thấp hơn 160÷240 kg/m3 ( phụ

bình TCVN 1771-87.
- Cát chất lượng phù hợp
với TCVN 1770-86, Mđl =
2.0÷2.4.
- XM hoạt tính thấp (chứa
trên 15% phụ gia thuỷ).
Kém - Đá có 1 chỉ tiêu chưa phù
hợp với TCVN 1771-87.
- Cát mòn, Mđl < 2.0 .

0.54

0.44

0.60

0.38

0.5

0.40

0.55

0.35

0.45

0.37


10

20

40

70

220
240

200
220

180
210

160
180

Khi lượng dùng xi măng tính được lớn hơn 400 kg, cần hiệu chỉnh lại lượng
nước. Công thức hiệu chỉnh lượng nước khi lượng dùng xi măng vượt quá 400 kg:
Nhc =

10.N − 400
, lít
10 − X / N

(4.4)



275

300

325

350

375

400

425

450

1.33
1.30
1.26
1.24
1.22
1.14
1.07

1.38
1.35
1.31
1.29
1.27

1.47
1.45
1.37
1.30

1.59
1.56
1.52
1.50
1.48
1.40
1.33

1.62
1.59
1.55
1.53
1.51
1.43
1.36

1.64
1.61
1.57
1.55
1.53
1.45
1.38

1.66

(4.7)

Trong đó:
Đ : Hàm lượng đá dăm hoặc sỏi trong 1m3 bê tông, kg.
rđ : độ rỗng giữa các hạt cốt liệu lớn, xác đònh theo TCVN 1772:1987.

γ : khối lượng thể tích xốp (khối lượng đổ đống) của cốt liệu lớn., kg/m 3,
xác đònh theo TCVN 1772:1987.
Xác đònh hàm lượng cát
Hàm lượng cát trong 1m3 bê tông được xác đònh trên cơ sở tổng thể tích tuyệt
đối các vật liệu thành phần bảo đảm sau khi thành hình cho 1m 3 hay 1000 lít. Không
kể thể tích các bọt khí lồng chiếm khoảng 0.3 - 2.5%, đối với bê tông thông thường
hàm lượng cát được xác đònh bằng công thức.

 Đ

X
+
+ N  x γ ac
C = 1000 − 
 γ γ ax



(4.8)

Trong đó:
X, Đ, N : Lượng xi măng, đá, nước trong 1m3 bê tông.

γ ax , γ ad , γ ac : Khối lượng riêng của xi măng, đá và cát.

V0C;V0Đ ) cho nên thể tích hỗn hợp bê tông sau khi nhào trộn (V b) luôn luôn nhỏ hơn tổng
thể tích tự nhiên của các nguyên vật liệu, điều đó được thể hiện bằng hệ số sản lượng bê
tông β.

β=

V0 X

Vb
+ V0 C + V0 D

Khi đã biết lượng nguyên vật liệu cho 1m3 bê tông tại hiện trường thì hệ số sản lượng bê
tông được xác định theo công thức sau :

β=

X ht
γ oXht

1000
C
D
+ ht + ht
γ oCht γ oDht

Trong đó
- Xht, Cht, Đht : Khối lượng xi măng, cát, đá (sỏi) dùng cho 1m3 bê tông; kg .
- γ0Xht, γ0Cht, γ0Đht : Khối lượng thể tích của xi măng, cát, đá(sỏi) tại hiện trường, kg/l.
Tùy thuộc vào độ rỗng của cốt liệu, giá trị β bằng khoảng 0,55 - 0,7.
Xác định liều lượng vật liệu cho một mẻ trộn bằng máy

cát
γ0c = 1,6 g/cm3
đá
γ0đ = 1,52 g/cm3
Tính toán lượng dùng thực tế cho 1 mẻ trộn của máy trộn bê tông V m = 500 lít , biết vật
liệu ngoài công trường ở trạng thái khô.
Bài 2 : Tính toán lượng dùng thực tế cho 1 mẻ trộn của máy trộn bê tông V m = 425 lít ,
nếu lượng dùng vật liệu khô theo thiết kế là X = 321 kg ; N = 182 l ; C = 612 kg ; Đ =
1296 kg. Tại hiện trường vật liệu có độ ẩm W c= 2 % và Wđ = 0.5% . Hệ số sản lượng β
theo thí nghiệm là 0,7 . Tại công trường không có điều kiện cân định lượng mà chỉ có
thùng đong 18 lít . Hãy tính số lượng thùng xi măng, cát , nước, đá cần thiết nếu biết khối
lượng thể tích của vật liệu tại công trường như sau :
XM γ0xm = 1,1 g/cm3
cát
γ0c = 1,6 g/cm3
đá
γ0đ = 1,7 g/cm3
Bài 3 : Đội thi công công trường X nhận được cấp phối bê tông theo thiết kế là X : C : Đ
= 1 : 1,8 : 4,2 . Tỷ lệ N/X = 0.7 . Tại hiện trường độ ẩm của cát và đá lần lượt là 2% và
1% . Hãy tính lượng dùng vật liệu cho 1m 3 bê tông thực tế tại hiện trường và hệ số sản
lượng bê tông khi các số liệu thực nghiệm được xác định là :
γ0c = 1,5 g/cm3
γac = 2,5 g/cm3
γ0đ = 1,6 g/cm3
γađ = 2,6 g/cm3
γ0x = 1,2 g/cm3
γax = 3,0 g/cm3
Bài 4 : Một loại bê tông nặng có tỉ lệ dùng vật liệu theo khối lượng X:C:Đ = 1:2:4 . Tỉ lệ
N/X = 0.61 . Khi cho thêm vào hỗn hợp bê tông 1lít phụ gia siêu dẻo trên 100 kg xi măng
mà vẫn giữ nguyên độ dẻo của hỗn hợp bê tông , thì tỉ lệ N/X giảm được 10% . Hãy tính