PHAM
HUY CHÍNH
.
_
T H IE T K Ế
THÀNH PHAN BÊ Ì G
'·· ١٠^г؛؟؟٦١, ...
I
اا¥ ا
NHÀ XUẤT BẢN XÂY DỰNG
PHẠM HUY CHÍNH
THIẾT KẾ
THÀNH PHÀN BÊ TÙNB
NHÀ XUẤT BẢN XÂY DỰNG
HÀ NÔI - 2007
L Ờ I NÓI ĐẨU
١
'اااdíclt ااج'اا١md vda dam bdo dtt٠
(٠
)'c cdc اا؛ا1 اcl١
d't ﻺ
ﺟ
ااة'ا أاddi V('n bẻtôag .
1'اا١
١؛اااا.ج
ااd () ااا'اا
١1 اd() vd ^اا ؛1 اHgỉiìệtìì cd اا،ﻢ
ااﻟ٠ا١
ج
ا١ا)('اا٩ ٩ااd 'اأ١
ج؛زا اااا
اا
soạn klid اأ٠
ﻢ
اااﺛ1 اkltdi cb ﺎااأ
٠
ﺟ
'ا. اsót. Rdt mong ('اا؛ا.ار-' bạn d(.)c cd ؛١
kicVi ddttg
i^óp].ا٠،?١ا،/(ﻟﻢ٠رر٨و.
l á c giả
3
g hay ximãng/nucírc tiong bCtOng, vữa hay
vữa ximăng;
V-
thế lícli tuyệt d( ؟i của v(،t l؛؛u ơ Ihẩ chặt, líiih bàng h
Các clil số pliụ glii ở dưổ'i !ihu' X , ،١
, c, c!, b. V , .vx clii' cdc
lo؛.،i vật liệu iưonií ứne 1ا
'؛ximãng. đá dă!í١(líoặc sdi). cát.
cốt liệu, bdtOng. vi'j'a. viía xiniảng.
Ví dụ: ٧ ا- Ιΐιύ tícli luy ؛l dổi cUa cdt; ٧
١
, - thể tícli tuvệl
doi cUa vữa;
٧(ا- 11 ةاtíc|i vun dcáie(.) của v)؛t liệu hi.il. chi số phụ biổu till
loi.ii vẠl liệu,
y-
tiọng lu'ọ'ng đo!i \'ị liay dung tiọng (kliOi lu'،.íiig lidiiií) cha
v)؛t liệu ớ أ1 'ةاch(tl, kg//. Clil sO phụ biếu tliị logi vật li('u.
Ví dụ: Yc - ti'ọng lượng don vị cUa cát;
Còn gọi là tliể lícli xốp. li؛،y iliê lícli tir اا1 ا1ااة. VÍ ،أاا: ٧)ﺀс - أ1١
جtícli ١
' ااااđống ا;ا'احcát ;
5
độ iỗng cLia \' ااliệu Ιη.ιΐ vun dOng liong đidu kiệr. liẻLi
chuẩn, líiili bàng s،١
' pliíín do'n vị hav %. Clií sổ phụ chi lo؛ỊÌ
vậl liệu,
٠
ا٠
ق
' của
lìỗn liL.,'ỉ belong ớ أ1 ةاcliặl, kg//;
Ví dụ: r،| - độ i(١
ng của đá dăm ỏ tigna linh vun dỏng;
Mc" - môduin dọ l،')'n cLia cdl (Іі'і dai lượng kliOng tlih' nguyiỉn ;
X. Đ, c . N, C.L - luoiig hng líi liọng lưựng cLia xim؛-،ng, da dăm. с'аі.
пи'о'с, cốt liệu tiong lm ١bdtỏng hav liỗn hcyp bẻiỏng ةthế
chặt, kg/m ١
;
W|١ - độ hút nước của Vi)t liệu, tínli b؛،ng tí lệ. % li'ọng lưọnị của
nó ở tigng thih khỏ;
a -
hộ số lấp d'؛íy lỗ rỗng giữa CIÍC hgl da dam bời vữa;
٩
١- hệ số lâp dầv lỗ rỗng giữa CLÍC hgt đá dảm bời cát;
1.1. NHỮNG KHÁI NI.ỆM c ơ BẢN VỀ BÊTÔNG
1.1.1. Định nghĩa
ا1اؤ١!lợp bẽtông là hỗn hẹ(p cOn cîu'a dỏng cứng, gồm vật hệu kết dinh, cốt
hệu, nước và chat phụ gia (khi cần thiết) du'ợc lựa chọn chuẩn xác, dem trộn
dcn ti'ạng thai dồng nhất.
lỉètóng la liỗn họ'p bêtông du'ợc lạo lilnh da dông cứng.
1.1.2. Phân loạỉ
Có nhiổư cdch phan loại bêtông:
a.) Theo dư!ig li'ọng có các loiỊỈ:
- Bèlồng đạc biệt nhẹ. γ < .٩00 kg/m٦'.
- BatOng nhẹ, γ = 500 - 1800 kg/m٦;
- Bẻtông nặng (còn gọi la bêtổng thường), γ = 1800 - 2500 kg/іпЗ;
- BetOng dặc biệt nặng, γ > 2500 kg/m 5000 ١بkg/m^.
b) Tlieo thành plíần hạt có các loại: bêtông cốt liệu thương, bêtỡng cốt
liệu bé (bdtOng cát, bêtông cát mịn. bêtông cát ngliiền), betOng chèn đá hộc.
c) Tlieo cliất kê't dinh có các loại: bêtỏng dUng ximăng, bêtởng nhựa,
bẻtông xỉ, bêtởng silicat...
،1) Tlieo phạm vi sử dụng, có các 1ا0؛.ا: bêtông dUng cho cOng trìnli xây
dựirg, giao thOng, bêtông cách nhiệt, bêtông tliuỷ cOng, bêtông mặt dường,
bẻtởng sân bay, Ѵ .Ѵ ...
e) Theo cấu trUc có các loại; bCtOng dặc chắc, betOng tổ ong, bêtông xốp...
f) Theo cường độ nén ơ tuOi 28 ngày dêm có các loại:
- Bêiông thường, có ^28 = 300 - 500 kG/cm2;
7
- Belong cường độ cao 100» - 600 = 28بкСі/с ПГ;
- BCtOng cường độ râ't cao !٩00-1 - 0 ا28 = أ0 ﻻk٢j/cm؛:
1.1.3. Cưìmg độ và mác ìètớng
ti) Cường độ
kb n. k|٦k - hệ số an toàn ١
'!ﺧﺎاخ١và
\' خkéo, bằng
1,3;
ﻻ
٦ اا- liộ số diổư kiện l؛i!n việc, xét ،1 ا!'ةnlihng yếu tố làm ảnh liưởng dê'n
cu'،3ng ﻻ،) cLia bètông so \'ớì diều kiện bliili thường.
1)1 M،
'ic b í t ،٦,١g
Mác Ihco cưíms độ chl٧nén !؛، chi liCu co bản của bêtông, kí hiệu bằng chữ
iM, là con số l؛i'y bàng cường độ cliỊư iiCn trung bìnli tínli theo dơn vị kG/cm2
cUa các mẫu lạp pliuơng (13 X 1.3 X I5cm), ò tuổi 28 ngày, dược dưỡng hộ
troitg diều kiện tiCu cltưẩn và dược tlií !Ighiệm với tốc độ gia tải tiêư chuẩn.
'riieo ٩uy định, bẻtôns du'ợc thiết kế với C ilc mác sau:
- Đối với bẻtòng nặng: МЗО. 73, 100, 130, 200, 250, 300, 350, 400,
300, 600;
- Đối với bẻtỏng nhẹ: M25, 30, 75, 100,130, 200, 250, 300, 350, 400.
1.2. VẬT LIỆU ĐỂ CHÊ' TẠO tlỖN HỢP BÊTÔNG
!\'1 ذﺀاا'ﻻا١
' ااliệu tlể chẻ' tgo belong pltíii ،láp ứng tlưực mọi yêu cầu nêu
tr،,،١
g C iic tibu chutn ٩uốc gia \'à ticii chuẩn ngành hiện liành. Khi tinh chất
của vật liệu kliOng pliU hợp với yCu cầu của nhũ'ng tiêu chuẩn dó, thi phải
1ا'ة؛١hành thi nghiệm chUng trong bClOng dể có những luận cU kinh tế kĩ
tliuột clio việc sU dụng cliUng một cácli liợp lí.
- Theo tốc độ đòng cứng ximăng trên cơ sở clanhke, ximãng pooclãng
được chia ra:
-I- Loại đông kêì hìali thường và chậm: khi độ bền tiêu chuẩn đạt được sau 28
ngày đêm;
+ Loại đông kết nhanh: khi độ bền sau 3 ngày đêm đạt được > 55% độ
bền tiêu chuẩn sau 28 ngày đêm.
- Theo thời gian đông kết, ximăng có các loại;
-t- Đỏng kết chậm: khi thời gian bắt đầu đông kết quy định trên 2 giờ;
-I- Đông kết bình thường; Khi thời gian bắt đầu đông kết quy định từ 45 phút
đến 2 giờ;
-t- Đông kết nhanh: khi thời gian bắt đầu đông kết. quy định dưới 45 phút.
b) Chọn lựa ximáng
Chọn loại ximãng dùng cho các kết cấu bêtông và bêtông cốt thép phụ
thuộc vào điều kiện làm việc cua chúng và tính xám thực của mỏi trường.
Để chọn lựa ximăng dùng cho công trình có thể tham khảo bảng 1.2.
Bảng 1.2. Xiinâng dùng trong kết càu bctỏng và BTCT
Xinìăng sử dụng
Phạm vi bô' trí các
bộ phận của kết cấu
Trong mỏi trường
không có
tính xâm thực
Trong môi trường xâm
thực (suníat, khử kiềm,
axit, cacbonat, oxyimaye)
Ximăng Ịxxìclãng, ximăng Ximăng
pooclăng tạo dẻo và kị nước .sunfat.
l^h.ỉn trcn mặt đất và
Irẽ.i mặt nước của kết
cấu
Ximăng pooclăng, ximăng
pooclăng đông cứng nhanh,
ximăng pooclăng tạo dẻo
và kị nước
1—
pooclăng
chịu
Mác của ximăng sử dụng khôn, được thấp dưới 300, và được quyết định
khi thiết kế thành phần bêtông (tham khảo bảng 1.3).
Bảng 1.3. Chọn mác ximãng
(TCXD 322-2004)
M;ic bêtông (kG/cm^)
M.ÍC
ximăng (kG/cm^)
4
- sau 3 ngày
16
21
31
- sau 28 ngày
30
40
50
1
1. Giới hạn bền nén, N/mm^,
5. Hàm lượng anhydric suníuric (SO3), %, >
3
3
3
6. Hàm lượng mất khi nung, %, >
5
5
5
/
2. Độ nghiền mịn:
- Phần còn lại trên sàng 0,08mm, %, >
- Bề mặt riêng, xác định theo phương pháp
Blaine, m^/g, ■
15
15
15
2600
2600
2600
Thời gian đông kết:
- - Bắt đầu, không sớm hơn. phút
1
45
45
45
- Kết thúc, không muộn hơn, giờ
10
10
10
Bảng 1.6. Thành phần khoilng h٧ ؛l
cUn x؛màng p٧ (.٠c!ăng bển snn،'aỉ
(TCVN 6067-1995)
Mức, o/c
م
1١
ﺞ
اﻟchi ا1ج
ﻻ
bền snnlat thương
PC^30, PC^40
Bền suníat cao
PCiis30,PC iị40؟
3
5
6
20
3
3
1. Pỉàin lưc;ng mất khi nung, >
2. Hàm lượng magie oxyt (MgO), >
3. Hàm lượng oxyt sát (?ج
, 0 )و, >
4. Hàm lưỢng oxyi silic (SÌO2),
١
S + C٦
A), >
9. Kiểm (Na]() + O.ÓSSK]()), >
10.
ا!اا
khOng lan (Kl),و
Bíing 1.7. Tinh chất cư lí cl٠i١ xiinâng pưưclâng bền sunlat
(TCVN 2682-1992)
Mcíc ximăng
1
Tên ch ؛tiCu
ر
1. Độ nỏ’sLiníat sau 14 ngày, %, >
Bển suníal cao
Bcii sunfai thường
PCs30
ز
-
۶٩40
14
- sau 28 ngíiy
30
40
!؛
13
٦
j
4
5
2300
2800
2500
2 ؛00
- Bề mặt riêng, xác định theo phương
pháp Blaine, cm^/g,
4. Thời gian đông kết:
Bảng 1.8. Thành phần hóa, khoáng của ximãng pooclăng ít tỏa nhiệt
(TCVN 6069-;995)
Loại ximăng
Tên chỉ tiêu
PC|
1. Hàm lượng mất khi nung, >, %
I I
30A
PC٧| 30
PC|||40
_
2,5
2. Hàm lượng magiê oxyi (MgO), >, %
5
-
3. Hàm lượng SO3, >, %
p q , | 30A
PC|,|| 30
PC|||40
2
3
4
1. Nhiệt thuỷ hóa, cal/g, >
- sau 7 ngày
- sau 28 ngày
14
1
60
70
70
70
80
80
45
45
- Kết thúc, không muộn hơn, giờ
45
lO
lO
10
5. Độ ốn định thể tích theo Lechaterlier, mm, >
lO
10
10
- sau 7 ngày
- sau 28 ngày
3. Dộ mịn:
- Phần còn lại trên sàng 0,08mm١
%, >
- Be inặi riêng, xác định theo phương pháp
Bỉaine, cmVg٠
١
- Kết thúc, giờ, >
10
10
12
12
- Be mặt riêng, xác dịnh theo phương pháp Blaine,
cin7 g,
10
10
5. Màm luợng anhydric sunfuric (SO3), %, >
3,5
ا
Kích thước mắl .sàng
!
:
2.6
1.2
٢
١,
Phđn còn lạa íi'ẻn sang,
إ
1
0.3
0 , ا6
C/'c
To
0
8 -1 6
26-40
56-70
86-90
Cũng cho pliép ílù!١
g cát n h ỏ .\' ا!ﺑﺎđá thu cluợc tro!ig اا٧
ا'اtrinh Siin xuảt díi
dăm từ đá nUi. chai ìhảí cOng !Igliiệp (xí 180 cUa !١
1 أ'ااmáy nhiệl diện...) nếu
dă tiến hành thi nghiộ!i'i \"à cổ các luận chUrtg kinli tc kĩ tliuật Xilc dáng.
- Yêu cẩu dối vứi cát dùng clio bẽlông nặng
+ Theo inOdun độ lớn, dufig trọng vun dOng, lu'ự!ig hạt < 0.14mm,
dUng clto bêtỏng nặng du'ọc chia làm 4 nhOtn nliu ةbả!١
g 1.12.
Ci'، t
B؛in g l.l2
(TCVN 1770-1986)
M lic lhc٧nh(١
in aU
Tên các chi tiêu
Ì
اﻟﻢ0
Vira
10
20
35
I. Môđun độ lớn
16
ا
+ Tiẽu chuắn chấl lượna của cál phai đám bảo các chi tiêu trong
bánu 1.13.
lỉang 1.13
(Tiêu chuán 1770-1986)
Mức theo mác bctông
Tên các chí liêu
< 100
150-200
>200
Không
Khồng
1. Sét, á sét, các lạp chất khác ở dạnư cục
5. Hàm lượng bùn, bụi, sét, lính bằng %
khối lượng cát, >
6. Hàm lượng tạp chất hữu cơ, thử theo
phương phấp so màu, màu của dung
dịch trên cát không sẫm hơn
i
1
1؛
5
Mẫu
■Số 2
Mẫu số 2
Mảu chuẩn
_______________ 1
Chú thích: Hàm lượng bùn, bụi, .sét của cái dùng cho bêlông mác 400 trở lên
kliôiìg dược lớn hơn 1% khối lượng cát.
-t- Tuỳ theo nhóm cát, mà đường biếu diỗn thành phần hạt nằm trong vùng
gạch chéo trên hình 1.1 (báng 1.14).
Trường hợp cát không đảm báo một, hoặc một số yêu cầu nêu trong các
bảng 1.12, 1.13, 1.14, hoặc cát chứa SiO, vô định hình hay các khoáng hoạt
lính khác, cát ngậm muối có gốc ion Cl thì chí được phép dùng trong
belong sau khi nghiên cứu cụ thể, có kể dến các diều kiện làm việc của
bêtòng trong công trình.
h) CỐI liệu thỏ
Đế làm cốt liệu thô trong bêtông, có thê sứ dụng cá vật liệu tự nhiên
lẫn vật liệu nhân tạo.
Vật liệu lự nhiên là đá dăm và sỏi, cuội (dăm sỏi).
- Yẽu cầu về cỡ hạt
Tuỳ theo độ lớn cúa hạt dá dãm và sỏi, cuội được phàn ra các cỡ hạt sau:
5 - lOmm; > 10 - 20mm; > 20 - 40mm; 40 - 70mm.
Thànii phần hạt của mỗi cỡ hạt hoặc hỗn hợp một sô cỡ hạt phải có đường
biếu diễn thành phần hạt nằm tron« miền gạch chéo trên hình 1.2.
Theo yêu cầu của công nghệ thi công, nên chọn các thành phần hạt cúa dá
dãm và cuội, sỏi có kích thước hạt khỏnu vưọl quá trị sô nêu trong bảng 1.15.
18
llìn h
1.2:1
أ،ااا
đồ
اااةااا١اااا،اأ١luit ا(ا،ا
đá
3
K^l c٤
ĩu BTCr cỏ ch؛ều Ciio 1/5 kích thước nhỏ nhat cLia câ'u kiộn và 5/4
3()cn٦
khoảng ctch nhỏ nhiít gíũ'a các thanh cốt thép.
>
Đ(٠
١
'٧
OJ Ì اداC؛các kết aÍLi trộn 1
bêiỏng bằng
ا أ٦ ا ا٧
:
٠
Rcyi lự do
dung lích ihíing
Irộỉi 425/
80
80.
Rcyi lự
V؛، diiiis tícli củi
،
19
2
3
150mm
50
40
180mm
70
60
200mm
80
70
/
Đối với tất cả các kết cấu khi
vận chuyển bẽtông bằng máy
nhập vào đá biến chất
Đá phún xuất
phun trào
-
< 12
1 2 -1 6
> 9 -1 1
1000
> 1 1 -1 3
> 1 6 -2 0
> 1 1 -1 3
800
> 1 3 -1 5
> 3 8 -5 4
-
-
Mác đá dăm lừ đá thiên nhiên, xác định theo độ nén độp trong xilanh phải
cao hơn mác bètông:
+ < 1.5 lần dối với bêtông, mác dưới 300;
+
2 lần clối với bêlông mác từ 300 trở lên.
Trong mọi trường hợp, cường độ của đá phún xuất không được
< 800 kG/cm", của dá biến chất < 600 kG/cm', của đá dăm từ đá trầm tích
< 100 kG /cnr.
Mác của sỏi và cuội theo độ nén đập trong xilanh dùng cho bêtông mác
khác nhau phái phù hợp với yêu cầu của bảng 1.17.
Bảng 1.17
(TCVN 1771-1987)
Độ nén đập ở trạng thái bão hoà nước, >, %
Mác bêtông
Sỏi
Cuội
>400
khối lượng).
-I- Hàm lượng tạp chất sunfat và sunfit (tính theo SO 3) trong đá dãm, sỏi
và cuội khỏng được vượt quá 1 % theo khối lượng.
21
+ Hàm lượng oxyt silic vô định hình trong dá dâm, sỏi và cưội dùng làm
cốt liệu cho bêtông nặng, thông thường không dược \'ượt quá 50 ml/lOOOml
NaOH;
+ Hàm lượng hạt sét, bùn, bụi trong đá dãm sỏi và cuội, xác dịnh bằng
cách rửa không được vượt quá trị số ghi trong bảng 1.18, trong đó cục .sét
không quá 0,25%.
Bảng 1.18
(TCVN 1771-1987)
Loại cốt liệu
Hàm lượng sét, bùn, bụi cho phép
không lớn hơn, % khối lượng
Đối với bêtông
mác < 300
Đối với bẽtỏng
mác > 300
Đá dăm từ đá phún xuất và
đá biến chất
- Đá dăm từ đá trầm tích
- Sỏi và cuội
+ Tạp chất hữu cơ trong sỏi, cuội dùng làm cốt liệu cho bêtông khi thí
(C l)
Cặn
kliOitg tau
.N iíớc ' I i'Ọ í b í ì O i i g \ ’à i-،u'ớc 11'ộì
bớm báo \'ệ cốt thép clio
kết cấn В ГС ứng suất Iiirttc
200()
600
350
200
5000
2000
1000
200
10000
2700
2. Thời gian dOng kết cùa ximăng dược xác dỊnh ít nhất 2 lần theo ]'CVN ÍOI 7199.؟.
ĩ. Việc xác dỊnh cường độ chỊu nén cùa vữa (thử bàng vữa ximăng dUng để s,ản
xuít bêtông) dược thực liỉện theo TCVN' 6016-1995.
24
Chương 2
PHỤ GIA DÙNG CHO BÊTÔNG
Hiện nay các chất phụ gia được sử dụng rộng rãi trong công nghệ sản
xuất bêtông nhằm tiết kiệm ximăng và cải thiện một số tính chất của bêtông
nl١
ư tăng cường độ, tãng độ chống thấm, chống ăn mòn, hoặc cải thiện một
sô' tính chất của hỗn hợp bêtông như tăng độ dẻo, làm đông cứng nhanh, hay
làm chậm thời gian đông kết của nó...
2 . 1 . CÁC LOẠI PHỤ GIA HOÁ HỌC
2.1.1. Định nghĩa và công dụng
Phụ gia hoá học dừng cho bêtông ximãng pooclãng bao gồm các loại:
- Phụ gia hoá dẻo giảm nước (kí hiệu loại A);
- Phụ gia chậm đông kết (B);
- Phụ gia đỏng cứng nhanh (C);
- Phụ gia hoá dẻo, chậm đông kết (D);
- Phụ gia hoá dẻo, đông cứng nhanh (E);
- Phụ gia siêu dẻo, giảm nước cao (F);
- Phụ gia siêu dỏo chậm đông kết (G).
1 . Phụ gia hoá dẻo giảm nước là phụ gia làm tăng độ sụt của hỗn hợp
bètóng khi giũ■ nguyên tỉ lệ N/X (nước/ximăng), hoặc cho phép giảm lượng
quá 3%.
h) Đổ đồng nhất
Phụ gia hoá học có cùng ngưồn gốc phải có độ đổng nhất như yêư cầu
nêư trong bảng 2 .2 .
2.1.3. (íỉớí thỉệu một số phụ gia hoá học
ci) Pliii gia Ιιοά dẻo СДБ (Nga)
Phụ gia hoá dẻo СДБ (Nga) là dỊch men sunfit có tác dụng Ciii tlilện tinh
dễ đổ và độ dẻo cùa hỗn hợp bẽtông, dồng thời nâng cao dược chat lư،.tng
của bêtông. Phụ gia này dã dược sử dụng khi sản xuất hỗn hợp bêtông dể
xây dựng cầu Thăng Long và một số cOng trinh khác ờ nước ta clio kê't quả
tốt. Hiệu quả của nó xem trong bảng 2.3.
Từ bảng 2.3 cho thấy, phụ gia này cho phép tíết kiệm ximăng, do giảm
lượng nước yêu cầu cùa hỗn hç^ bêtông khi bảo toàn độ linh dộng cùa nó
(thànli phần I), nâng cao cường độ bêtông do giảm tỉ lệ Ν7Χ khi bảo toàn độ
linh dộng của hỗn hợp (thành phần III), hoặc tàng độ linh dộng của hỗn hợp
bêtỏng klii bảo toàn lượng nước và ximăng khOng dổi (thành phẩn II).
26