Cách thiết kế cấp phối bê tông đạt tiêu chuẩn sẽ đòi hỏi nguyên liệu đạt yêu cầu và cách trộn theo tỷ lệ chuẩn. Dưới đây một số các yêu cầu về các nguyên liệu mà trung tâm đã thực hiện.
Contents
1. Thiết kế cấp phối bê tông là gì?
Thiết kế cấp phối bê tông hay còn gọi là thiết kế bê tông là việc tính toán, tìm ra tỉ lệ hợp lý giữa các nguyên vật liệu nước, cát, đá, xi măng, sỏi trong 1m3 bê tông sao cho đạt chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế. Cấp phối bê tông được biểu thị bằng khối lượng các loại NVL cho 1m3 bê tông. Hoặc tỉ lệ khối lượng các loại NVL so với khối lượng xi măng.
2. Cách thiết kế cấp phối bê tông đạt tiêu chuẩn?
Cách thiết kế cấp phối bê tông đạt tiêu chuẩn sẽ đòi hỏi nguyên liệu đạt yêu cầu và cách trộn theo tỷ lệ chuẩn. Dưới đây một số các yêu cầu về các nguyên liệu mà trung tâm đã thực hiện.
Xi măng
Loại xi măng ta có thể dùng xi măng pooclăng. Xi măng poolăng bao gồm các loại như:
- Xi măng pooclăng bền sunfat
- Xi măng pooclăng xỉ hạt lò cao
- Xi măng pooclăng puzolan
- Xi măng pooclăng hỗn hợp
- Xi măng ít tỏa nhiệt
- Các loại xi măng khác thỏa mãn các yêu cầu quy phạm.
Khi sử dụng, việc lựa chọn mác xi măng là đặc biệt quan trọng. Vì nó vừa phải đảm bảo cho bê tông đạt mác thiết kế, mà lại hiệu quả kinh tế.
Lưu ý
- Nếu dùng xi măng mác thấp để chế tạo bê tông mác cao, thì lượng xi măng sử dụng cho 1m3 bê tông sẽ nhiều. Vì vậy không hiệu quả kinh tế.
- Nếu dùng xi măng mác cao để chế tạo bê tông mác thấp, thì lượng xi măng tính toán ra để sử dụng cho 1m3 bê tông sẽ rất ít, không đủ để liên kết toàn bộ các hạt cốt liệu với nhau. Mặt khác hiện tượng phân tầng của hỗn hợp bê tông dễ xảy ra, gây nhiều tác hại xấu cho bê tông.
Vì vậy cần phải tránh dùng xi măng mác thấp để chế tạo bê tông mác cao. Và ngược lại cũng không dùng xi măng mác cao để chế tạo bê tông mác thấp.
Cát
Nên dùng loại cát có cỡ hạt to và vừa (có mô đun độ lớn từ 2 đến 3,3). Sẽ cho bê tông bền chắc hơn loại cát có cỡ hạt nhỏ.
Cốt liệu: Đá, sỏi
Đá, sỏi là cốt liệu lớn có cỡ hạt từ 5 – 70mm. Chúng tạo ra bộ khung chịu lực cho bê tông. Sỏi có đặc điểm là do hạt tròn nhẵn, độ rỗng. Và diện tích mặt ngoài nhỏ nên cần ít nước, tốn ít xi măng mà vẫn dễ đầm, dễ đổ, nhưng lực dính kết với vữa xi măng nhỏ. Nên cường độ của bê tông thấp hơn bê tông dùng đá dăm.
Nước
Là thành phần giúp cho xi măng phản ứng tạo ra các sản phẩm thủy hóa. Làm cho cường độ của bê tông tăng lên. Nước còn tạo ra độ lưu động cần thiết để quá trình thi công được dễ dàng.
Nước để chế tạo bê tông phải đảm bảo chất lượng tốt. Không gây ảnh hưởng xấu đến thời gian đông kết và rắn chắc của xi măng. Và không gây ăn mòn cho cốt thép.
Nước dùng được là loại nước dùng cho sinh hoạt như nước máy, nước giếng.
Các loại nước không được dùng là nước đầm, ao, hồ, nước cống rãnh. Nước chứa dầu mỡ, đường, nước có độ pH < 4. Nước có chứa sunfat lớn hơn 0,27% (tính theo hàm lượng ion ). Lượng hợp chất hữu cơ vượt quá 15mg/l. Độ pH nhỏ hơn 4 và lớn hơn 12,5. -24SO.
Phương pháp trộn bê tông.
Hiện nay, có nhiều cách để trộn bê tông sao cho đạt được hiệu quả cao nhất. Có thể trộn thủ công bằng tay hoặc trộn bằng máy. Hiện nay, các công trình thường sử dụng máy trộn bê tông để tiết kiệm thời gian, đảm bảo chất lượng tốt, tiết kiệm được xi măng và sức lao động. Thông thường sau khi đổ toàn bộ vật liệu vào cối trộn, thùng trộn quay 20 vòng là được.
3. Cách thiết kế cấp phối bê tông trộn tay
Đây là cách thiết kế cấp phối bê tông trộn chủ yếu bằng tay, bằng sức người là chủ yếu. Trong loại bê tông này cũng phân ra 2 loại đó là: Thủ Công và Bán Thủ Công. Loại bán thủ công là có thêm máy trộn mini để giúp cho quá trình trộn bê tông được dễ dàng và đều hơn. Bạn cũng có thể dùng máy trộn này để trộn vữa xây tô cho nhà bạn.
Bảng thiết kế cấp phối bê tông trộn tay
| Bê tông | Xi măng
PC30 (kg) 1 bao |
Cát vàng (m3) | Đá (m3) | Nước (lít) |
| Bê tông mác 100# đá 4×6 | 200 | 0.531 | 0.936 | 170 |
| Bê tông mác 150# đá 4×6 | 257.5 | 0.531 | 0.922 | 170 |
| Bê tông mác 150# đá 1×2 | 288 | 0.505 | 0.9132 | 189.6 |
| Bê tông mác 200# đá 1×2 | 350 | 0.48 | 0.899 | 189.6 |
| Bê tông mác 250# đá 1×2 | 415 | 0.45 | 0.9 | 189.6 |
| Bê tông mác 300# đá 1×2 | 450 | 0.45 | 0.887 | 178.4 |
| Bê tông mác 150# đá 2×4 | 272 | 0.5084 | 0.913 | 180 |
| Bê tông mác 200# đá 2×4 | 330 | 0.482 | 0.9 | 180 |
| Bê tông mác 250# đá 2×4 | 393 | 0.4633 | 0.887 | 180 |
| Bê tông mác 300# đá 2×4 | 466 | 0.4243 | 0.87 | 184.5 |
Tỷ lệ trộn cấp phối bê tông bằng tay
Hiện nay công nhân xây dựng thường trộn bê tông bằng thùng nhựa có kích cỡ trung bình là 20 lít ( thường tận dụng thùng sơn nước cũ ), và để trộn ra được bê tông với các loại Mac thông dụng thì nên trộn theo tỷ lệ sau :
1 bao Xi măng + 4 thùng Cát + 6 thùng Đá ……. để có được BT Mac 200 ( 7 bao XM cho 1 m3 BT )
1 bao Xi măng + 3 thùng Cát + 5 thùng Đá ……. để có được BT Mac 250 ( 8 bao XM cho 1 m3 BT )
1 bao Xi măng + 2 thùng Cát + 4 thùng Đá ……. để có được BT Mac 300 ( 9 bao XM cho 1 m3 BT )
Nếu trộn đúng cấp phối và tuân thủ các tiêu chuẩn thì chất lượng bê tông tay vẫn đảm bảo đáp ứng yêu cầu thiết kế và sự bền vững của công trình. Bên cạnh đó, giá thành rẻ và thi công được ở những nơi nhỏ hẹp là một ưu thế của loại hình này, nên vẫn còn nhiều gia đình lựa chọn.
4. Quy trình thiết kế cấp phối bê tông
Hiện nay, quy trình thiết kế cấp phối bê tông sẽ được thực hiện một cách kỹ lưỡng, dựa theo công thức tính toán chính xác để cho ra một tỷ lệ định mức bê tông mác 200, 250, 300, … chính xác nhất.
Phần tính toán: Thiết kế cấp phối bê tông sẽ được thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Chọn độ sụt lún của hỗn hợp bê tông
Bước 2: Xác định kỹ lưỡng lượng nước trộn. Lượng nước này sẽ được tính toán dựa vào độ sụt theo yêu cầu của bước 1, kết hợp với các tiêu chuẩn của vật liệu sử dụng làm vữa bê tông.
Bước 3: Tiến hành xác định thông số của các chất có trong hỗn hợp kết dính. Hỗn hợp kết dính bao gồm xi măng và chất phụ gi.
Bước 4: Xác định tỷ lệ chất kết dính là nước.
Bước 5: Tính toán hàm lượng phụ gia cần thiết của chất kết dính cho 1 khối bê tông.
Bước 6: Xác định lượng phụ gia cần thiết cho 1 khối bê tông.
Bước 7: Xác định hệ số dư vữa hợp lý.
Bước 8: Xác định lượng số liệu lớn nhứ đá, sỏi
Bước 9: Xác định hàm lượng cát cần thiết cho một khối bê tông.
Phần thí nghiệm và điều chỉnh lượng vật thực tế
Các bước thực hiện thí nghiệm về điều chỉnh lượng vật liệu thực tế cho 1m3 bê tông tươi được thực hiện như sau:
Bước 1: Thí nghiệm và kiểm tra độ sụt, sau đó sẽ điều chỉnh dần lượng nước tới khi mức lưu động theo yêu cầu.
Bước 2: Thí nghiệm kiểm tra cường độ: hiện trộn theo tỷ lệ thành phần ở bước 1, sau đó đúc mẫu thành 3 nhóm. Nhóm 1 sử dụng hàm lượng theo đúng như tính toán ở bước 1. Nhóm 2 sẽ giảm đi 10% và nhóm 3 là tăng lên 10%. Sau đó chờ đợi kết quả ở 3 nhóm để mang đi so sánh.
Bước 3: Thí nghiệm xác định khối lượng, thể tích của bê tông tươi (bê tông thương phẩm)
Bước 4: Tiến hành điều chỉnh các thành phần cấp phối của bê tông thực tế tại hiện trường.
Như vậy, với quy trình thiết kế cấp phối bê tông rõ ràng sẽ giúp cho quá trình sản xuất tạo ra thành phẩm đạt chất lượng cao theo đúng quy định cũng như phù hợp với điều kiện thực tế của môi trường.
ISONA là trung tâm thí nghiệm vật liệu xây dựng uy tín, chuyên cung cấp các dịch vụ thí nghiệm VLXD, thí nghiệm chất liệu công trình. Nếu quý khách có nhu cầu về dịch vụ, hãy liên hệ với chúng tôi theo số hotline 0368080288
Bạn đọc tham khảo bài viết thí nghiệm cống tròn, hộp cống bê tông tại đây