Cơ sở thiết kế thành phần cấp phối bê tông
TCVN 10306:2014 - Bê tông cường độ cao – thiết kế thành phần mẫu hình trụa) Tính toán thành phần cấp phối cơ sở
Bước 1: Lựa chọn độ sụt và cường độ chịu nén yêu
cầu
·
Cường độ nén trung bình yêu cầu: f’cr
= 1,1*f’c + 4,8 Mpa = 1,1*50+4,8 = 59,8 Mpa
· Tại
phòng thí nghiệm: f’cr = (1,1f’c + 4,8)/0,9 Mpa = 59.8/0.9 = 66.4
Mpa.
· Độ
sụt yêu cầu: 18±2cm.
Bước 2: Lựa chọn cỡ hạt lớn nhất danh định của cốt
liệu
· Với
mác yêu cầu hiện trường là 59.8 Mpa => tra bảng 3 ta có Dmax= 19mm.
Bảng
2 - Kiến nghị cỡ hạt lớn nhất danh định của cốt liệu
|
Cường độ bê tông yêu cầu hiện trường, MPa |
Kiến nghị cỡ hạt lớn nhất danh định của cốt liệu, mm |
|
< 62 MPa |
19 ÷ 25 |
|
≥ 62 MPa |
9,5 ÷ 12,5 |
Bước 3: Lựa chọn tối ưu lượng cốt liệu thô
Bảng
3 - Kiến nghị thể tích cốt liệu thô trong một đơn vị thể tích bê tông
|
Thể tích cốt liệu thô tối ưu ứng với cỡ hạt
lớn nhất danh định của cốt liệu được sử dụng cát có mô đun độ lớn từ 2,5÷3,2 |
||||
|
Cỡ hạt lớn nhất danh định, mm |
9,5 |
12,5 |
19 |
25 |
|
Thể tích cốt liệu thô ở trạng thái lèn chặt (VCA), m3 |
0,63÷0,65 |
0,65÷0,68 |
0,69÷0,72 |
0,73÷0,75 |
· Tra
Bảng 4 ta có thể tích cốt liệu thô lèn chặt là 0.69-0.72m3. Lựa chọn 0.71m3.
· Khối
lượng thể tích lèn chặt của đá = 1,6÷1,65 g/cm3, lấy bằng 1.62 g/cm3
· D
= rdlc
x
VCA = 1.62*0.71 = 1150kg.
Bước 4: Tính toán lượng nước và không khí
Bảng
4 - Lượng nước yêu cầu ban đầu và hàm lượng khí của bê tông tươi với cát có độ
rỗng 35 %
|
Độ sụt, cm |
Lượng nước trộn, (kg/m3)(a) |
|||
|
Cỡ hạt lớn nhất của cốt liệu thô, (mm) |
||||
|
9,5 |
12,5 |
19 |
25 |
|
|
2,5÷5,0 |
184 |
175 |
169 |
166 |
|
5,0÷7,5 |
190 |
184 |
175 |
172 |
|
7,5÷10,0 |
196 |
190 |
181 |
178 |
|
Hàm lượng khí cuốn vào (%) |
3 (2.5)(b) |
2.5 (2.0)(b) |
2 (1.5) (b) |
1.5 (1.0)(b) |
· Tra
bảng 5, kết hợp chỉ dẫn kỹ thuật số 778/1998/QĐ-BXD của Bộ Xây dựng ta có lượng
nước sử dụng: 181 lít.
· Lượng
nước điều chỉnh: Ndc = (V - 35) x 4,72 = (41.8 -35)*4.72 = 32 (lít/m3)
· Vậy
lượng nước thực tế là: 181- 32 = 149 lit
Bước 5: Lựa chọn tỉ lệ N/CKD
Bảng
5 - Tỷ lệ N/CKD cao nhất cho bê tông có và không dùng phụ gia giảm nước cao
|
Cường độ trung bình yêu cầu, f’cr, MPa |
Tỷ lệ N/CKD |
||||||||
|
Cốt liệu thô cỡ lớn nhất, mm |
|||||||||
|
9,5 |
12,5 |
19 |
25 |
||||||
|
(1) |
(2) |
(1) |
(2) |
(1) |
(2) |
(1) |
(2) |
||
|
62 |
28 ngày 56 ngày |
0,38 0,42 |
0,30 0,33 |
0,36 0,39 |
0,29 0,32 |
0,35 0,37 |
0,29 0,31 |
0,34 0,36 |
0,28 0,30 |
|
69 |
28 ngày 56 ngày |
0,33 0,37 |
0,26 0,29 |
0,32 0,35 |
0,26 0,28 |
0,31 0,33 |
0,25 0,27 |
0,30 0,32 |
0,25 0,26 |
|
76 |
28 ngày 56 ngày |
0,30 0,33 |
- - |
0,29 0,31 |
- - |
0,27 0,29 |
- - |
0,27 0,29 |
- - |
|
83 |
28 ngày 56 ngày |
0,27 0,30 |
- - |
0,26 0,28 |
- - |
0,25 0,27 |
- - |
0,25 0,26 |
- - |
· Từ
bảng 6, với f’cr trong phòng TN = 66.4 Mpa, ta có N/CKD = 0.31
Bước 6: Tinh toán hàm lượng vật liệu chất kết dính
· Ta
có: CKD = N*(CKD/N) = N/(N/CKD) = 149/0.31 = 480kg.
Bước 7: Lựa chọn thành hợp hỗn hợp cơ sở không dùng
vật liệu chất kết dính khác xi măng
· XM
= CKD = 480kg
·
= (1000- 481/3.15-149-1150/2,721-15)*2.601=
670kg.
· Phụ
gia: PG = 1.2*481 = 5.8 lit.
· Bảng
cấp phối sơ bộ:
|
Cấp Mpa |
Độ sụt mm |
Xi măng PC40 Bút Sơn kg |
Đá (10-20) kg |
Cát vàng kg |
Phụ gia Bifi HV285 lít |
Nước lít |
|
50 |
180+/-20 |
481 |
1150 |
670 |
5.8 |
149 |
Bước 8: Hiệu chỉnh hàm lượng sỏi trong cốt liệu
· Hàm
lượng sỏi là 9.74%, vậy lượng cát sau hiệu chỉnh là: Chc=C*(1+0.0974)=663*1.0974=728
kg
· Hàm
lượng đá điều chỉnh là: Đhc=Đ-(Chc-C) = 1150-(728-663) =1085
kg.
· Bảng
cấp phối sau hiệu chỉnh
|
Cấp Mpa |
Độ sụt mm |
Xi măng PC40 Bút Sơn kg |
Đá (10-20) kg |
Cát vàng kg |
Phụ gia Bifi HV285 lít |
Nước lít |
|
50 |
180+/-20 |
481 |
1085 |
728 |
5.8 |
149 |