TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI
VIỆN KỸ THUẬT XÂY DỰNG
BỘ MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG
----------------***---------------

BÀI TẬP MÔN HỌC

VẬT LIỆU XÂY DỰNG
- THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG XI MĂNG THEO ACI211.1-

∗ Nội dung:
- Thiết kế thành phần bê tông xi măng nặng với vật liệu cho trong bảng:

Bảng 1: Yêu cầu kỹ thuật đối với bê tông
Cường độ đặc trưng bê tông fc’ (Mpa)
Độ sụt (mm)

25
75-100

Dung tích thùng trộn (lít)

750

Bảng 2: Kết quả thí nghiệm các loại đá theo ASTM C33

Loại đá

A

Lượng sót (g) trên sàng có đường


2296

1531

153

1.60

1.65

0.5

2

2.75

2

0

798

1330

2713

160

1.55


WAc Wc

ρc

(g/cm3) (g/cm3) (%) (%) (g/cm3)

1

0

200 500 400 400 400

100

1.45

1.55

1

3

2.60

2

0

100 400 500 450 500

I. Lựa chọn vật liệu chế tạo bê tông
I.1. Chọn mác xi măng
Trên cơ sở cường độ yêu cầu, chọn xi măng Portland PC 40 có γX = 1,3 g/cm3; ρX = 3,1 g/cm3.
I.2. Cốt liệu nhỏ (Cát)
-Từ kết quả thí nghiệm về thành phần hạt, ta có bảng tổng hợp về thành phần hạt của 2 loại cát
như sau :
Cát loại I :
Cỡ sàng(mm)
4,75
2,36
1,18
0,6
0,3
0,15

Lượng sót
riêng biệt (g)
0
112
265
153
408
61

% lượng sót riêng biệt
trên sàng
0
11
27
15

0

95-100
80-100
50-85
25-60
10-30
0-10

Môđun độ lớn của cát loại I là : Mk1 = 2,96
Cát loại II :
Cỡ sàng(mm)
4,75
2,36
1,18
0,6
0,3
0,15

Lượng sót
riêng biệt (g)
0
83
229
240
281
167

% lượng sót riêng
biệt trên sàng

riêng biệt
0
1020
2296
1531
153

% Lượng sót riêng
biệt trên sàng

% Lượng
lọt

0

100

20

80

46

34

20-55

31

3

160

% Lượng sót riêng
biệt trên sàng

% Lượng lọt

% Lượng lọt
TC

0

100

90-100

16

84

-

27

57

20-55

54


37,5*

50*,†

75†,‡

150†,‡

25 đến 50

207

199

190

179

166

154

130

113

75 đến 100

228


-

Lớn hơn 175*

-

-

-

-

-

-

-

-

Lượng bọt khí được cuốn vào
bê tông không cuốn khí, %

3

2,5

2

1,5


193

184

175

165

157

133

119

150 đến 175

216

205

197

184

174

166

154


2,0

1,5**,†† 1,0**,††

Mức độ tác động trung
bình

6,0

5,5

5,0

4,5

4,5

4,0

3,5**,†† 3,0**,††

Mức độ tác động mạnh ‡‡

7,5

7,0

6,0



30

0,54

0,45

25

0,61

0,52

20

0,69

0,60

15

0,79

0,70

Bước 4: Xác định lượng xi măng
X = (X/N). N = 184,5/0,5= 369 kg
Bước 5: Xác định khối lượng cốt liệu lớn (đá)
Ước lượng thể tích cốt liệu thô đã đầm chặt với các thông số :



0,46

0,44

12,5

0,59

0,57

0,55

0,53

19,0

0,66

0,64

0,62

0,60

25,0

0,71

0,69


0,78

0,76

150

0,87

0,85

0,83

0,81

Tra bảng A.1.5.3.6 ACI211.1 ta có
Vod = 0,62 m3
Lượng cốt liệu lớn : D = Vod .ρ odc = 0,62.1650 = 1023kg

Bước 6 : Xác định lượng cốt liệu nhỏ (cát)
-Trên cơ sở khối lượng
Bảng A1.5.3.7.1 ACI211.1-Khối lượng thể tích sơ bộ của hỗn hợp bê tông
Khối lượng của một đơn vị thể tích bê tông dự tính ban đầu,
kg/m3

Đường kính danh định
lớn nhất của cốt liệu, mm
Bê tông không cuốn khí

Bê tông cuốn khí

2410

2320

50

2445

2345

75

2490

2405

150

2530

2435

Tra bảng A.1.5.3.7.1, ước tính khối lượng thể tích của hỗn hợp bê tông với :
-

Dmax = 19 mm
Bê tông không cuốn khí

Ta có ρ0b = 2345 kg/m3
Do đó, lượng cát : C = 2345 – 184,5 - 369 – 1023 = 768,5 kg

369
1023
768,5
2345

Nước
Xi măng
Đá
Cát
Tổng

Bước 8 : Điều chỉnh thành phần vật liệu khi xét đến độ ẩm của cốt liệu:
-Trên cơ sở khối lượng
Lượng cốt liệu lớn ở trạng thái ẩm: Đw = Đ.(1+WĐ) = 1023.(1+2/100) = 1043,5 kg
Lượng cốt liệu nhỏ ở trạng thái ẩm: Đc = C.(1+Wc) = 768,5.(1+3/100) = 791,6 kg
Lượng nước điều chỉnh có xét đến độ ẩm và độ hút nước của cốt liệu:
Nđc = N - Đ.(WĐ-WAĐ ) - C.(WC-WAC )
= 184,5 - 1023.(2/100 – 0,5/100) - 768,5.(3/100 – 0,7/100) = 151,5 kg
Thành phần vật liệu tính toán cho 1 m3 bê tông khi xét đến độ ẩm của cốt liệu:
Khối lượng, kg
(Trên cơ sở khối lượng)
Nước
Xi măng
Đá
Cát
Tổng

151,5
369
1043,5

PG = 1 . 369/100 = 3,69 lít

III. Tính toán thành phần vật liệu cho mẻ trộn có dung tích thùng trộn
Vo=750l
Giả sử thành phần vật liệu tính toán dựa trên trên cơ sở khối lượng,
-Tính hệ số sản lượng :

β=

1000
1000
=
= 0,7
X
C
D
369 768,5 1023
+
+
+
+
ρ0 X ρ0C ρ0 D 1,3 1,53
1,6

-Thành phần vật liệu cho 1 mẻ trộn:

N0 =

βV0
0,7.750

1000

PG 0 =

βV0
0,7.750
.PG =
.3,69 = 1,94lít
1000
1000

12


IV. Tính giá thành vật liệu cho 1m3 bê tông
- Thể tích đổ đống của đá:

VoD =

D 1023
=
= 639 dm 3 = 0, 639 m 3
ρ oD
1, 6

- Thể tích đổ đống của cát:

VoC =

D 768,5


m3

0,639

190

121

Cát

m3

0,502

90

45

Nước

m3

0,151

8

1

Phụ gia