Để chất lượng bê tông được đảm bảo thì các nhà máy sản xuất cần tính toán những gì ? sau đây là trình tự tính toán cấp phối cho bê tông cho các bạn tham khảo.
Quy trình kiếm soát chất lượng nguyên vật liệu tại trạm trộn bê tông
I. Trình tự tính toán các thành phần cấp phối bê tông
1. Chọn độ sụt (hoặc độ cứng) hỗn hợp bê tông.
Bảng 1: Độ sụt hỗn hợp bê tông nên dùng cho các dạng kết cấu
| Dạng kết cấu | Độ sụt, cm | |
| Tối đa | Tối thiểu | |
| Móng và tường móng bê tông cốt thép | 9-10 | 3-4 |
| Móng bê tông ,giếng chìm , tường phần ngầm | 9-10 | 3-4 |
| Dầm , tường cột bê tông cốt thép | 11-12 | 3-4 |
| Cột | 11-12 | 3-4 |
| Đường,nền ,sàn | 9-10 | 3-4 |
| Khối lớn | 7-8 | 3-4 |
- Các giá trị trong bảng áp dụng để chọn độ sụt hỗn hợp bê tông ngay sau khi trộn( đã có dự phòng tổn thất độ sụt 2 cm)thời gian thi công dưới 45 phút ở thời tiết nóng(T>30°) và 60 phút cho thời tiết mát(T<30°).
- Khi thi công đầm thủ công chọn độ sụt cao hơn 2-3 cm so vứi bảng. Khi thi công đầm bằng phương pháp rung nén,rung và chọn độ sụt 0-1 cm hoặc chọn độ cứng Vebe 4-8s
- Độ sụt thích hợp phục vụ cho một số công nghệ thi công đặc biệt có thể chọn như sau: cọc khoang nhồi có độ sụt từ 14-16 cm. Bê tông bơm, rót có độ sụt 12-18 cm tùy theo khoảng cách và chiều cao bơm. Bê tông rót chèn khe, hốc nối nhỏ không đầm được có độ sụt 18-22 cm.
- Khi thời gian thi công cần kéo dài thêm 30-45 phút, độ sụt chọn cao hơn 2-3 cm so với các giá trị ghi trong bảng.
2. Lượng nước trộn.
Bảng 2: Lượng nước trộn ban đầu cần cho 1m³ bê tông, lít
| Độ sụt cm | Kích thước hạt có cốt liệu lớn nhất Dmax | |||||||||||
| 10 | 20 | 40 | 70 | |||||||||
| Mô đun độ lớn của cát Mđl | ||||||||||||
| 1,5-1,9 | 2,0-2,4 | 2,5-3,0 | 1,5-1,9 | 2,0-2,4 | 2,5-3,0 | 1,5-1,9 | 2,0-2,4 | 2,5-3,0 | 1,5-1,9 | 2,0-2,4 | 2.5-3,0 | |
| 1-2 | 195 | 190 | 185 | 185 | 180 | 175 | 175 | 170 | 165 | 165 | 160 | 155 |
| 3-4 | 205 | 200 | 195 | 190 | 190 | 185 | 185 | 180 | 175 | 175 | 170 | 165 |
| 5-6 | 210 | 205 | 200 | 200 | 195 | 190 | 190 | 185 | 180 | 180 | 175 | 170 |
| 7 -8 | 215 | 210 | 205 | 205 | 200 | 195 | 195 | 190 | 185 | 185 | 180 | 175 |
| 9-10 | 220 | 215 | 210 | 210 | 205 | 200 | 200 | 195 | 190 | 190 | 185 | 180 |
| 11-12 | 225 | 220 | 215 | 215 | 210 | 205 | 205 | 200 | 195 | 195 | 190 | 185 |
- Khi xi măng sử dụng vượt quá 400kg/m³ thì lượng nước điều chỉnh theeo nguyên tắc cộng them 1 lít cho 10 kg xi măng tăng. Phụ gia sử dụng dạng bột cũng được tính như xi măng để điều chỉnh lượng nước.
- Lượng nước trong bảng này phù hợp với cốt liệu là đá dăm, xi măng pooc lăng thong thường và được xác đinh độ sụt ,Dmax của cốt liệu độ lớn Mđl của cát và có giá trị không đổi khi cho lượng xi măng sủ dụng cho 1m³ nằm trong khoảng 200-400kg/m³. Khi sử dụng cốt liệu lớn là sỏi thì lượng nước tra bảng giảm đi 10 lít. Khi sử dụng xi măng pooc lăng hỗn hợp,pooc lăng xỉ thì lượng nước tra bẳng cộng them 10 lít. Khi sử dụng xi măng pooc lăng thì lượng nước cộng them 15 lít. Khi sử dụng cát co Mđl 1-1.4 thì lượng nước sử dụng tăng them 5 lít. Cát có Mđl >3 lượng nước sử dụng giảm đi 5 lít.. Nên sử dụng phụ gia dẻo hóa, dẻo hóa cao hoặc siêu dẻo để giảm bớt nước trộn. Mức giảm nước được xác định theo đặc tính của phụ gia sử dụng. Có thể lấy 5-9% đốivới phụ gia hóa dẻo,10-15% đối với phụ gia hóa dẻo cao và 16-20% đối với phụ gia siêu dẻo.lượng nước trong phụ gia lỏng được tính vào thành phần nước trộn.
3. Tỉ lệ xi măng trên nước
Với các loại bê tông lấy yêu cầu mác bê tông theo cường độ nén để tính (trước tiên áp dụng công thức 1 để tính, nếu thấy X/N tính được lớn hơn 2.5 thì chuyển sang ắp dụng công thức 2)
* Với N/X ≤ 2,5
X/N=Rn/ARx+0.5 (1).
* Với N/X >2,5:
X/N =Rn/A1Rx (2)
Trong đó:
Rx: Cường độ nén thực tế của xi măng, Mpa.
Rn: Cường độ bê tông (MPA) lấy bằng mác bê tông yêu cầu theo cường độ nén nhân với hệ số an toàn là 1.1 với các trạm trộn tự động là 1.5 với các trạm trộn cân đong thủ công.
A, A1: Hệ số chất lượng vật liệu , Các hệ số này căn cứ vào phương pháp thử cường độ xi măng và chất lượng vật liệu dự kiến, xác định theo bẳng 3.
Bảng 3 Hệ số chất lượng vật liệu A và A1
| Chất lượng vật liệu | Chỉ tiêu đánh giá | Hệ số A và A1 ứng với xi măng thủ cường độ theo | |||||
| TCVN 6016:1995 | TCVN 4032 :1985 (pp dẻo | Pp nhanh | |||||
| A | A1 | A | A1 | A | A1 | ||
| Tốt | – Xi măng hoạt tính cao, không trộn phụ gia thủy
– Đá sạch , đặc chắc, cường độ cao, cấp phối hạt tốt – Cát sạch, Mñl = 2,4 – 2,7 |
0,54 | 0,34 | 0,60 | 0,38 | 0,47 | 0,30 |
| Trung bình | hoạt tính trung bình, pooc lăng hỗn hợp, chứa 10-15% phụ gia thủy
– Đá chất lượng phù hợp với TCVN 1771 :1987 – Cát chất lượng phù hợp với TCVN 1771 :1986, Mñl = 2,0 – 3,4 |
0,50 | 0,32 | 0,55 | 0,35 | 0,43 | 0,27 |
| Kém | – Xi măng hoạt tính thấp , pooc lăng hỗn hợp chứa trên 15% phụ gia thủy.
– Đá có 1 chỉ tiêu phù hợp với TCVN 1772 : 1987. – Cát mịn có Mñl < 2,0 |
0,45 | 0,29 | 0,5 | 0,32 | 0,40 | 0,25 |
4. Hàm lượng xi măng, phụ gia
Hàm lượng xi măng cho 1m³ bê tông dược xác định theo công thức:
X=(X/N)xN (3).
Trong đó:
X/N : Tỉ lệ xi măng trên nước
N: Lượng nước trộn ban đầu
Hàm lượng xi măng tối thiểu để hỗn hợp không phân tầng được khống chết bằng các giá trị ghi trong bảng 1, với bê tông bơm thì lượng xi măng không nhỏ hơn 280kg.
Khi lượng xi măng tính được lớn hơn 400kg, cần hiệu chuẩn lại lượng nước, lượng nước hiểu chỉnh bằng công thức
Nhc=(10N-400)/(10-X/N) (lít)(4)
Trong đó: N, X/N được xác định ở mục 3
Sau đó giũ nguyên tỉ lên X/N. Tính lại lượng xi măng theo lượng nước hiệu chỉnh bằng công thức 3.3
Hàm lượng phụ gia được tính theo % hàm lượng xi măng.
5. Hàm lượng cốt liệu lớn.
Hàm lượng cốt liệu lớn cho 1m³ bê tông được xác định trên cơ sở đảm bảo mật độ cốt liệu lớn và vữa hợp lí trong bê tông .
Xác định thể tích hồ xi măng
Vh=X/Px+N(lít) (5)
Trong đó :
X: Lượng xi măng cho 1 m³ bê tông bao gồm xi măng và phụ gia dang bột
N:lượng nước cho 1m³ bê tông.
Khối lượng riêng của xi măng (g/cm³) . lấy bằng 3.1 khi sử dụng xi măng pooc lăng thường và xi măng pooc lăng hỗn hợp(lượng phụ gia thủy<15%); 3.0 và 2.9 khi sử dụng tương ứng với xi măng xỉ(hoặc xi măng hỗn hợp chưa 15-40% phụ gia thủy)và xi măng puzolan.
Xác định hệ số dư vữa hợp lí Kđ
* Đối với các hỗn hợp bê tông cần ĐS=2-12(trừ bê tông có yêu cầu cường độ uốn hoặc chống thấm nước) Kđ được xác định theo bẳng 4
Bảng 4 : hệ số dư vữa hợp lý (kđ)dung chô hỗn hợp bê tông dẻo(Đs = 2-12 cm). Cốt liệu lớp là đá dăm (nếu dùng sỏi Kđ tra bảng cộng thêm 0.06)
| Mđl | Kđ ứng với giá trịVH | |||||||||
| 225 | 250 | 275 | 300 | 325 | 350 | 375 | 400 | 425 | 450 | |
| 3,00 | 1,33 | 1,38 | 1,43 | 1,48 | 1,52 | 1,56 | 1,59 | 1,62 | 1,64 | 1,66 |
| 2,75 | 1,30 | 1,35 | 1,40 | 1,45 | 1,49 | 1,53 | 1,56 | 1,59 | 1,61 | 1,63 |
| 2,50 | 1,26 | 1,31 | 1,36 | 1,41 | 1,45 | 1,49 | 1,52 | 1,55 | 1,57 | 1,59 |
| 2,25 | 1,24 | 1,29 | 1,34 | 1,39 | 1,43 | 1,47 | 1,50 | 1,53 | 1,55 | 1,57 |
| 2,00 | 1.22 | 1.27 | 1.32 | 1.37 | 1.41 | 1.45 | 1.48 | 1.51 | 1.53 | 1.55 |
| 1,75 | 1,14 | 1,29 | 1,24 | 1,29 | 1,33 | 1.37 | 1,40 | 1,43 | 1,45 | 1,47 |
| 1,50 | 1,07 | 1,12 | 1,17 | 1,22 | 1,26 | 1,30 | 1,33 | 1,36 | 1,38 | 1,40 |
Với các độ sụt khác nhau, điều chỉnh như sau:
– Khi bê tông có độ sụt 14-18 cm. Kđ tra bảng cộng them 0.1 đói với cát có Mđl <2, cộng them 0.15 đối với cát có Mđl=2-2.5 cộng them 0.2 với cát có Mđl>2.5
– Khi bê tông có độ sụt 0-1 cm (vebe =4-8s) Kđ tra bảng trù bớt 0.1 đối với cát có Mđl <2(giá trị cuối cùng không nhỏ hơn 1.05) trừ bớt 0.15-0.2 đối với cát có Mđl>2 (giá trị cuối cùng không nhỏ hơn 1.1 )
* Đối với bê tông có yêu cầu độ thấm nước hoặc có cường độ uống Kđ được xác định theo bảng với mọi độ sụt hỗn hợp bê tông khác nhau sau đó cộng thêm 0.1 khi dùng cát có Mđl<2, cộng thêm 0.15 đối với cát có Mđl=2-2.5 cộng thêm 0.2 với cát có Mđl> 2.5.
Xác định lượng cốt liệu lớn theo công thức:
Đ =Pvd/((rd(Kd-1)+1) (kg) (6)
Trong đó:
Đ: hàm lượng đá dăm hoặc sỏi trong 1m³ bê tông (kg)
Pvd : khối lượng thể tích xốp của cốt liệu, kg/m3
rd: Độ rỗng giữa các hạt của cốt liệu. rd được xác định:
rd=1-(Pvd/Pd)
P : khối lượng thể tích cốt liệu lớn, g/cm3..Khối lượng thể tích của cốt liệu lớn g/cm³
Kđ: Hệ số vữa dư
6. Hàm lượng cát
Hàm lượng cát trong 1m³ bê tông được xác định trên cơ sở tổng thể tích tuyệt đối với các vật liệu thành phần đảm bảo sau khi thành hình cho 1m³ hay 1000 lít không kể thể tích các bọt khí long chím khoảng 0.3-2.5% đối với các bê tông thong thường, hàm lư
ợng cát được xác định bằng công thức:
Tham khảo: Tiêu chuẩn thí nghiệm cát xây dựng
C=(1000-(X/Px+D/Pd+N/Pn))xPc(7)
Trong đó:
X, D, N: Lượng xi măng (kể cả lượng phụ gia dạng bột), đá(hoặc sỏi), nước kể cả lượng nước trong phụ gia lỏng 1m³ bê tông.
Px : Khối lượng riêng của xi măng , khối lượng thể tích của đá hoặc sỏi, g/cm3.
Pn : Khối lượng riêng của nước lấy 1g/cm3.
Pc : Khối lượng riêng của cát, g/cm3, Xác định theo TCVN 331 :1986 giá trị tường gặp đối với cát sông 2,62 -2,65 g/cm3.
Lập 3 thành phần định hướng:
– Thành phần 1 gọi là thành phần định hướng theo các bước nêu trên.
– Thành phần 2 là thành phần thăng 10% xi măng so với lượng xi măng ở thành phần 1, lượng nước như thành phần 1 hiệu chỉnh lại theo 2, cát, đá tính lại.
– Thành phần 3 là thành phần giảm 10% xi măng so với lượng xi măng ở thành phần 1, lượng nước như thành phần 1, cát và đá tính lại theo trình tự 5-6.
Nếu trong cát có chứa sỏi (hạt trên 5mm) thì lượng cát ở các thành phần được tính tăng thêm, lượng đá(sỏi) được tính giảm tương ứng với lượng sỏi trong cát.
Như vậy bài viết trên đây chúng ta vừa đi tìm hiểu các thông tin về tính cấp phối của bê tông. Hy vọng qua bài viết này các bạn sẽ có thêm những thông tin bổ ích phục vụ cho công việc của mình, và chúng tôi là LAS-XD 635 thuộc CÔNG TY TNHH OPA VIỆT NAM luôn mang đến niềm tin cho bạn.
CÔNG TY TNHH CHỨNG NHẬN VÀ KIỂM ĐỊNH CHẤT LƯỢNG OPACONTROL
Website: https://opacontrol.com.vn/
Email: opa@opacontrol.vn
Facebook: https://www.facebook.com/opacontrol
SĐT: 024.22061628 – 19000206