Quyết định 21/2004/QĐ-BXD ban hành TCXDVN 322 : 2004 "Chỉ dẫn kỹ thuật chọn thành phần bê tông sử dụng cát nghiền " do Bộ trưởng Bộ Xây dựng ban hành

BỘ XÂY DỰNG ******* Số:   21/2004/QĐ-BXD

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc *******  Hà nội, ngày   22    tháng  9   năm 2004

 

QUYẾT ĐỊNH

Về việc ban hành TCXDVN 322 : 2004 "Chỉ  dẫn kỹ thuật chọn thành phần bê tông sử dụng cát nghiền"

 

BỘ TRƯỞNG BỘ XÂY DỰNG

 

- Căn cứ Nghị định số 36 / 2003 / NĐ-CP ngày 4 / 4 / 2003 của Chính phủ quy định chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Bộ Xây dựng.

 

- Căn cứ  Biên bản  ngày 25 tháng 3 năm 2004 của Hội đồng Khoa học kỹ thuật chuyên ngành nghiệm thu đề tài " Nghiên  cứu thiết kế thành phần bê tông sử dụng cát nghiền "

- Xét đề  nghị  của Viện trưởng Viện Vật liệu Xây dựng tại công văn số  109 / VLXD-KHKT ngày 8 tháng 4 năm 2004 và Vụ trưởng Vụ Khoa học Công nghệ

 

QUYẾT ĐỊNH:

 

Điều 1: Ban hành  kèm theo quyết định này 01 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam :

TCXDVN 322 : 2004  " Chỉ  dẫn kỹ thuật chọn thành phần bê tông sử dụng cát nghiền "

Điều 2: Quyết định này có hiệu lực sau 15 ngày kể từ ngày đăng công báo

Điều 3: Các Ông: Chánh văn phòng Bộ, Vụ trưởng Vụ Khoa học  Công nghệ, Viện trưởng Viện Vật liệu Xây dựng và Thủ trưởng các đơn vị có liên quan chịu trách nhiệm thi hành Quyết  định này ./.

 

Nơi nhận: - Như điều 3 - VP Chính Phủ - Công báo                                                                                        - Bộ Tư pháp - Vụ Pháp chế - Lưu VP&Vụ KHCN

BỘ TRƯỞNG BỘ XÂY DỰNG đã ký         Nguyễn  Hồng  Quân

                                                           

                                                                                                      

 

TCXDVN                   TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG VIỆT NAM

 

 

 

 

 

TCXDVN 2004

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CHỈ DẪN KỸ THUẬT CHỌN THÀNH PHẦN

BÊ TÔNG SỬ DỤNG CÁT NGHIỀN

                

                    Technical guide for selecting proportions of manufactured sand concrete

 

 

 

 

 

 

 

                                                                 HÀ NỘI - 2004

 

 

 

Lời Nói Đầu

 

TCXDVN............... 2004 do Viện Vật liệu xây dựng biên soạn, Vụ Khoa học Công nghệ trình duyệt, Bộ Xây dựng ban hành theo Quyết định số .......................

 

TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG VIỆT NAM                                                TCXDVN       2004

 

Chỉ dẫn kỹ thuật chọn thành phần

bê tông sử dụng cát nghiền

                

                    Technical guide for selecting proportions of manufactured sand concrete

 

 

1. Phạm vi áp dụng

 

Chỉ dẫn này áp dụng cho bê tông xi măng thông thường với cốt liệu nhỏ là cát được nghiền từ các loại đá thiên nhiên. Mục tiêu chính của hướng dẫn này là thiết kế bê tông đạt cường độ nén tới 60MPa. Khi có các yêu cầu khác đối với bê tông, như: mác chống thấm, chịu mài mòn, không co,... cần tham khảo tài liệu: " Chỉ dẫn kỹ thuật chọn thành phần bê tông các loại" của Bộ Xây dựng.

2. Tài liệu viện dẫn

            - TCVN 2682:1999. Xi măng poóc lăng - yêu cầu kỹ thuật

            - TCVN 6260:1997. Xi măng poóc lăng hỗn hợp - yêu cầu kỹ thuật    

            - TCVN 4033:1995. Xi măng Puzơlan

            - TCVN 4316- 86. Xi măng poóc lăng xỉ hạt lò cao - yêu cầu kỹ thuật

   - TCVN 6067:1995 . Xi măng poóc lăng bền sun phát - yêu cầu kỹ thuật

  - TCVN1771-87. Đá dăm và sỏi dùng trong xây dựng

   - TCVN 4506-87. Nước cho bê tông và vữa xây dựng.

   - ASTM C494-99a. Phụ gia hoá học cho bê tông

  - Chỉ dẫn kĩ thuật chọn thành phần bê tông các loại

3. Quy định chung

 

Yêu cầu kỹ thuật của vật liệu cơ bản dùng để chế tạo bê tông phải phù hợp với tiêu chuẩn hiện hành cho mỗi loại, ngoài ra cần chú ý:

3.1 Xi măng

 

Tuỳ theo môi trường sử dụng bê tông mà lựa chọn loại xi măng cho phù hợp theo các tiêu chuẩn ở mục 2

            Thông thường nên sử dụng xi măng có cường độ thực tế như sau cho các mác bê tông 

 

            Mác bê tông (MPa)                                      Cường độ xi măng (MPa)

                     < 30                                                                     30 - 40                     

                 Từ 30 - 40                                                              Từ 35 - 45    

                 Từ 40 - 60                                                              Từ 40 – 55

 

3.2 Cốt liệu

 

a. Cốt liệu lớn

 

Chất lượng cốt liệu lớn phải phù hợp với TCVN1771-87. Không nên dùng sỏi có bề mặt trơn cho bê tông mác lớn hơn M30. Với bê tông mác lớn hơn và bằng  M40, lượng hạt thoi dẹt cần nhỏ hơn 15%.

Kích thước cỡ hạt lớn nhất (D_max) nên chọn như sau:

            - Không vượt quá 1/5 kích thước nhỏ nhất giữa các mặt trong của ván khuôn.

            - Không vượt quá 1/3 chiều dày tấm, bản.

            - Không vượt quá 3/4 kích thước thông thuỷ giữa các thanh cốt thép liền kề.

            - Không vượt quá 1/3 đường kính ống bơm.

           

b. Cốt liệu nhỏ

 

Chất lượng cốt liệu nhỏ phải phù hợp TCVN 1770-86. Nên sử dụng cát có lượng hạt từ 2,5 - 5mm không lớn hơn 20% và lượng hạt nhỏ hơn 0,15mm từ 5 - 15%. Để cải thiện tính dẻo của bê tông và vữa, ở  những nơi có cát tự nhiên hạt mịn, như: Cát sông, cát biển.v.v... nên rửa sạch và dùng ở tỷ lệ từ 5 - 10%. Với bê tông bơm và bê tông có  yêu cầu mác chống thấm, nên sử dụng cát hỗn hợp (cát nghiền+cát tự nhiên) có mô đuyn từ 2,2 - 2,7.

 

3.3 Phụ gia hoá học

 

Yêu cầu kỹ thuật phụ gia hoá học cho bê tông phải đáp ứng ASTM C494-99a Khi sử dụng cần lưu ý các hướng dẫn của nhà sản xuất. Phụ gia hoá học có độ giảm nước từ 5 - 12% nên sử dụng cho bê tông mác nhỏ hơn M40, độ giảm nước lớn hơn 12% sử dụng cho bê tông mác lớn hơn và bằng M40 và bê tông chống thấm. Khi thời gian từ khi trộn tới khi thi công lớn hơn 30 phút, nhất là ở nhiệt độ lớn hơn 30⁰C thì cần dùng phụ gia có tác nhân kéo dài đông kết. Với bê tông bơm nên sử dụng phụ gia dẻo hoá cao hoặc siêu dẻo để tăng tính dẻo cho bê tông.

 

3.4 Nước trộn bê tông

 

Nước trộn bê tông phải đáp ứng yêu cầu của TCVN 4506-87

Nước trộn bê tông có thể được hạn chế bằng sử dụng phụ gia dẻo hoá hoặc giảm độ sụt thi công đến mức hợp lý. Tỷ lệ N/X cho một số loại bê tông có thể chọn không lớn hơn giá trị sau:

Loại bê tông	Tỷ lệ N/X
- Mác bê tông ³ M40, mác chống thấm ³ B12, thời gian tháo cốt pha sớm. - Mác bê tông từ M30 - M35, có yêu cầu mác chống thấm	0,45   0,5

4. Hướng dẫn tính toán thành phần bê tông cát nghiền

 

Trước khi tính thành phần bê tông cần xác định một số tính chất cơ bản của vật liệu theo các tiêu chuẩn hiện hành trong mục 2.

Các thông số cơ bản cần có khi tính thành phần bê tông như sau.

- Tính chất bê tông

+ Cường độ nén (R_n), tuổi bê tông, loại khuôn mẫu.

+ Kích thước cấu kiện thi công, mật độ cốt thép, điều kiện thi công: thời gian trộn tới khi thi công, loại phương tiện thi công (loại bơm, đầm.v.v...) nhiệt độ môi trường.v.v...

- Vật liệu chế tạo bê tông

+ Xi măng: cường độ thực tế tuổi 28 ngày

+ Cốt liệu lớn: Khối lượng thể tích xốp, khối lượng riêng, kích thước hạt lớn nhất(D_max), độ ẩm

+ Cốt liệu nhỏ: Khối lượng thể tích xốp, khối lượng riêng, môđuyn độ lớn, lượng hạt lớn hơn 5 và nhỏ hơn 0,15mm, độ ẩm.

+ Phụ gia hoá học: Loại, mức độ giảm nước (%), khả năng kéo dài đông kết.

 

4.1 - Bước 1- Chọn độ sụt (ĐS)

 

Độ sụt bê tông phù hợp cho các dạng kết cấu cơ bản khi đầm máy được chọn theo bảng 1

Bảng 1-Độ sụt bê tông cho các dạng kết cấu

Dạng kết cấu	Độ sụt (cm)
	Nhỏ nhất	Lớn nhất
- Móng và tường móng bê tông cốt thép - Dầm, tường cột bê tông cốt thép. - Đường, nền, sàn - Khối lớn - Bê tông bơm	3 -4 3 -4 3 - 4 3 -4 9-14	9 - 10 11 - 12 9 - 10 7 - 8 14-20

 

GHI CHÚ: 

 

Với các kết cấu không có trong bảng  có thể chọn độ sụt tương đương với các kết cấu cơ bản trên.

 

4.2. Bước 2 – Chọn lượng nước trộn bê tông

 

Sơ bộ lượng nước trộn bê tông được tra trong  bảng 2.

 

Bảng 2 Lượng dùng nước cho 1 m³ bê tông vật liệu khô hoàn toàn

 

Độ sụt (mm)	Dmax cốt liệu lớn (mm)
	10	20	40	70
0-20	200	190	175	160
30-50	215	205	190	175
60-80	225	215	200	185
90-110	235	225	210	195
120-140	245	235	220	205

GHI CHÚ:

-        Khi dùng phụ gia  dẻo hoá thì lượng giảm nước được xác định theo hướng dẫn sử dụng phụ gia.

-       Lượng nước trên được xác định trên mẫu cát bazan có Mn=2,8-3,1 và lượng hạt mịn (< 0,15 mm) =10%. Cần tăng lượng nước khi lượng hạt mịn nhỏ hơn 3  hoặc lớn hơn 12% khoảng 5-10 lít/m³.

-       Khi dùng thêm cát tự nhiên hạt mịn từ 10-30% thì phải tăng nước từ 5-20

 lit/ m³ tuỳ theo hàm lượng và độ hút nưóc của cát pha thêm

-        Khi dùng cát nghiền từ đá vôi có thể giảm khoảng 7 lit/m³

-        Khi lượng dùng xi măng ít hơn 250kg hoặc nhiều hơn 400kg cần thêm khoảng 1 lit nước ứng với giảm hoặc tăng 10kg xi măng

-         Khi dùng cốt liệu thô là sỏi cần  giảm khoảng 10 lit/m³

- Khi dùng xi măng Pooclăng hỗn hợp từ các phụ gia khoáng có độ hút nước lớn thì cần tăng từ 10-15 lit/m³

 

4.3. Bước3 - Tính tỷ lệ X/N

a. Lựa chọn cường độ bê tông trong phòng thí nghiệm (R_n)

Tuỳ theo từng công trình cụ thể, bên đặt hàng sẽ đưa ra yêu cầu về R_­n, các phòng thí nghiệm cần đáp ứng yêu cầu đó. Trong trường hợp không có các yêu cầu cụ thể từ phía khách hàng thì tạm tính R_n tính theo công thức sau:

R_n = R_yc´ K

          Trong đó:

            - K là hệ số an toàn, K = 1,10 đối với các nơi trộn bê tông có hệ thống tự động cân đong định lượng và có nguồn  cung cấp vật liệu tương đối ổn định. K = 1,15 ứng với các nơi trộn bê tông phải cân đong thủ công và nguồn cung cấp vật liệu kém ổn định.

            - R_n ứng với mẫu lập phương cạnh 15 cm ở tuổi 28 ngày. Nếu mẫu là hình trụ cần quy đổi theo các qui định hiện hành.

b. Tính tỷ lệ X/N theo công thức sau:

Khi  thì

            Khi  thì

            Trong đó:

-       X là lượng xi măng cho 1m³ bê tông, tính bằng kilogam

-       N là lượng nước cho 1m³ bê tông, tính bằng lit

-       A', A là hệ số phụ thuộc vào chất lượng cốt liệu lấy theo bảng 3

-       R_n là cường độ nén của bê tông tuổi 28 ngày trong phòng thí nghiệm, tính bằng daN/cm²

-       R_x là cường độ xi măng tuổi 28 ngày, tính bằng daN/cm²

 

Bảng 3-Hệ số tra A và A'

 

Chất lượng cốt liệu		Hệ số A
		A	A'
Cốt liệu tốt	Độ rỗng hỗn hợp cốt liệu <26%	0,61	0,43
	Cát sạch, bột mịn 4-10%
Cốt liệu trung bình	Độ rỗng hỗn hợp cốt liệu 26-28%	0,56	0,40
	Cát sạch, bột mịn 10% -15%
Côt liệu kém	Độ rỗng hỗn hợp cốt liệu >28%	0,51	0,37
	Cát kém sạch, bột mịn 15-20%

 

Ghi chú:

- A và A' ứng với cốt liệu lớn là đá dăm  có D_max 20 mm. Khi cốt liệu có D_max ³40 mm thì A giảm 0,02 - 0,04.

-  Khi cốt liệu lớn là sỏi thì hệ số A cần giảm 0,04

-  Bảng trên ứng với tỷ lệ cát trên cốt liệu (C/CL) =0,38-0,41. Nếu tăng tỷ lệ hoặc giảm tỷ lệ này cần giảm hoặc tăng hệ số A là 0,03

Hệ số A trong bảng tương ứng với cường độ bê tông mẫu lập phương cạnh 15cm và cường độ nén tuổi 28 ngày ở điều kiện chuẩn.

 

4.4. Bước 4-Tính lượng dùng xi măng (X) và phụ gia hóa học (PG)

 

kg

            Lượng dùng xi măng (kg) cho 1 m³ bê tồng được tính theo công thức:

                                   

Trong đó:      

Tỷ lệ X/N được tính như 4.3 mục b

N là lượng nước cho một m³ bê tông như  4.2, tính bằng  lít.

Với bê tông bơm thì lượng xi măng không được thấp hơn 280 kg/ m³

Lượng dùng phụ gia (PG) cho 1m³ bê tông được tính bằng kg, theo công thức sau:

                                   

            Trong đó:      

- X là lượng dùng xi măng tính như công thức trên, tính bằng kilogam

- x là tỷ lệ phụ gia sử dụng so với lượng xi măng, %. Tỷ lệ này lấy theo hướng  dẫn của nhà cung cấp và kinh nghiệm sử dụng phụ gia

 4.5. Bước 5-Tính hoặc tra bảng cốt liệu lớn (Đá dăm, Sỏi)

a/ Phương pháp 1 - Tính khối lượng cốt liệu lớn cho 1m³ bê tông

 

- Tính thể tích hồ xi măng (V_h) theo công thức :

                       

            Trong đó: 

                        V_h là lượng hồ xi măng trong bê tông, tính bằng lít

X là lượng xi măng cho 1 m³ bê tông theo 4.4, tính bằng kilogam

                        N là lượng nước cho 1m³ bê tông theo bảng 2, tính bằng lít     

r_ax là khối lượng riêng xi măng, tính bằng g/cm³. Trong trường hợp   không có số liệu cụ thể có thể lấy  r_ax=3,1 g/cm³

-  Tính độ hổng giữa các hạt cốt liệu lớn (r)

                                               

Trong đó:      

r_vd là khối lượng thể tích xốp hổng của cốt liệu lớn, Tính bằng kg/m³

r_v là khối lượng thể tích của cốt liệu lớn. Tính bằng  g/cm³.

r_v của một số loại đá sỏi  như sau:

Đá vôi:  2.66 ¸ 2,68; đá bazan: 2,80 ¸ 2,90; sỏi: 2,60 ¸ 2,65 g/cm³

 

-         Tính lượng cốt liệu lớn theo công thức sau:

kg

                                      

 

                        Trong đó:

-   r là độ xốp cốt liệu lớn

-   k_d là hệ số dư vữa theo bảng 4

         - r_vd, r_v là khối lượng thể tích xốp và khối lượng thể tích của cốt liệu lớn, tính bằng tấn/m³

Bảng 4-Bảng tra hệ số dư vữa k_d

GHI CHÚ:

- Bảng trên hệ số k_d ứng với độ sụt = 4-8 cm nếu độ sụt nhỏ hơn 4 thì  k_d giảm 0,04, nếu độ sụt lớn hơn 8 thì  k_d tăng 0,05 - 0,1

-Với bê tông cần  mác chống thấm và cường độ uốn thì hệ số k_d trong bảng cần tăng 0,08 - 0,1.

b/ Phương pháp 2 – Tra bảng thể tích cốt liệu lớn cho 1m³ bê tông

         Ngoài cách tính khối lượng như mục (a) có thể tra bảng để xác định thể tích đổ đống của cốt liệu lớn theo bảng 5

Bảng 5. Bảng tra thể tích đổ đống cốt liệu lớn

     

GHI CHÚ:

Bảng trên ứng với độ sụt ĐS = 4-8 cm, nếu độ sụt nhỏ hơn 4 thì  thể tích đá tăng  12lít, nếu độ sụt lớn hơn 8 thì  thể tích đá giảm 14 – 28lít. Với bê tông cần tăng mác chống thấm và cường độ uốn thì thể tích đá giảm 22 – 28lít.

 

 4.6.Bước 6-Tính lượng cốt liệu nhỏ theo công thức sau :     

	kg/m3

 

Trong đó :

-  X,D,N,PG: Lượng xi măng, đá, nước, phụ gia trong 1m³ bê tông, tính bằng kilogam

-  r_ax, r_ad, r_n, r_apg, r_ac: Khối lượng riêng của xi măng, đá, nước, phụ gia, cát , tính bằng g/cm³

GHI CHÚ: Với bê tông bơm nên pha thêm từ 5-10% cát tự nhiên hạt mịn

 

4.7. Bước 7 – Ba thành phần cấp phối

 

-         Thành phần 1: là thành phần cơ bản như đã tính ở các bước trên

-         Thành phần 2 và 3: Là thành phần tăng và giảm 10% khối lượng xi măng như thành phần 1 và hiệu chỉnh lượng đá, cát như bước 5 (4.5) và 6(4.6).

4.8. Bước 8- Hiệu chỉnh lượng cốt liệu theo lượng hạt >5mm và độ ẩm

 

a. Theo hàm lượng hạt >5mm

 

- Khối lượng cát đã hiệu chỉnh : C_hc= C´(1,0+x/100)   (kg/m³)

- Khối lượng đá đã hiệu chỉnh : D_hc= D- (C_hc- C)   (kg/m³)

Trong đó: x là lượng hạt lớn hơn 5mm có trong cát, tính bằng phần trăm

 

b. Theo độ ẩm thực có của vật liệu

 

Khi trong đá, cát có độ ẩm là W_d và W_c thì khối lượng vật liệu thực tế được tính theo công thức:

- Khối lượng đá:

                                                           

 

kg/m3

- Khối lượng cát :

- Lượng nước :

	kg/m3

 

 

4.9. Bước 9- Xác định khối lượng vật liệu cho một mẻ trộn

 

Khối lượng xi măng (X_m), đá (D_m), cát (C_m), phụ gia (PG_m) tính bằng kg cho 1 mẻ trộn có thể tích V_m  m³ được tính như sau:

X_m=X´ V_m   (kg);              D_m=D_tt´V_m        (kg)

           C_m=C_tt´V_m    (kg);             PG_m=PG´V_m  (kg)

 

5. Thí nghiệm kiểm tra và hiệu chỉnh

 

5.1. Bước 1- Kiểm tra và hiệu chỉnh độ sụt (Theo TCVN 3106-1993)

 

Độ sụt đo được phải không sai lệch so với độ sụt yêu cầu quá 2 cm.

Độ sụt thấp hơn tới 3-5 cm thì tăng cả nước và xi măng như tỷ lệ đã tính toán theo 4.3 mục b

Nếu độ sụt cao hơn yêu cầu từ 2-3 cm thì tăng khoảng 2-3% cả đá, cát. Hoặc độ sụt cao hơn 4-5 cm thì tăng khoảng 3-5% cả cát và đá.

Trong mọi trường hợp độ sụt sai lệch quá 5 cm hoặc sau khi hiệu chỉnh như trên mà vẫn sai lệch quá 2cm thì phải xem lại các phép tính và làm lại mẻ trộn khác.

 

5.2. Bước 2-  Xác định khối lượng thể tích bê tông tươi (Theo TCVN 3108-1993)

 

5.3. Bước 3- Xác định cường độ nén và các chỉ tiêu khác (Theo TCVN 3118-1993 và  các tiêu chuẩn khác)

 

5.4. Bước 4- Chọn thành phàn bê tông chính thức

 

            Thành phần bê tông chính thức sẽ được lấy theo thành phần cấp phối của mẫu có cường độ sát với R_n. Nếu cả ba thành phần đều sai lệch quá 5% cường độ thí nghiệm R_n thì dựng đồ thị R_b=f(X/N) trên cơ sở 3 giá trị ứng với 3 tỷ lệ X/N đã thí nghiệm. Lấy giá trị cường độ yêu cầu chiếu vào đường thẳng quan hệ rồi dóng xuống trục hoành tìm X/N yêu cầu. Từ đó tính chỉnh lại N,C,D theo các bước như các mục trên.

            Cách làm này chỉ áp dụng được khi 3 điểm lập thành quan hệ đường thẳng và thành phần chọn có tỷ lệ X/N không sai lệch quá 20% các giá trị đã thí nghiệm. 

 

 

 

 

 

                                  R_b

 

                                  R_yc       

 

 

 

 

 

 

5.5. Bước 5- Hiệu chỉnh khối lượng vật liệu thực tế

    

Sau khi chọn thành phần bê tông chính thức, cần hiệu chỉnh khối lượng vật liệu để đảm bảo cho sản lượng đủ 1m³ như sau:

a/Xác định thể tích mẻ trộn thực tế

Thể tích thực tế (V_tt) của bê tông có được từ lượng vật liệu đã trộn được tính theo công thức: 

m3

 Trong đó :

-         X_m , C_m, D_m, N_m,PG_m: Khối lượng xi măng, cát, đá, nước, phụ gia có trong mẻ trộn (kể cả khối lượng đã hiệu chỉnh để đạt độ sụt yêu cầu) tính bầng Kg

-         r_vbt : Khối lượng thể tích thực tế của bê tông như mục 5.2 tính bằng Kg/m³

b/ Khối lượng vật liệu thực tế cho 1 m³ bê tông được tính theo công thức sau:  

	kg/m3		kg/m3

 

	kg/m3		kg/m3		kg/m3

 

 

 

Trong đó :

-         X_m, C_m, D_m, PG_m tương ứng là khối lượng xi măng, cát, đá, nước, phụ gia tính cho 1 m³ bê tông, tính băng kilogam

-         V_tt thể tích thực tế của mẻ trộn bê tông, tính bằng kg/m³

5.6. Bước 6 – Tính lượng vật liệu cho một mẻ trộn máy        

            Hệ số ra bê tông b

 

            Trong đó:

                        X,C,D là khối lượng xi măng, cát, đá trong 1m³ bê tông, tính bằng kilogam

                        r_vx, r_vc, r_vd là khối lượng thể tích xốp hổng (đổ đống) của xi măng, cát, đá, tính bằng kg/m³

            Thể tích bê tông V_mẻ lớn nhất có thể trộn 1 mẻ trong thùng trộn dung tích V_máy

                                                             V_mẻ = b ´ V_máy

            Vật liệu thực tế cho 1 mẻ trộn máy X₁, C₁, D₁, N₁, PG₁

                                                            X₁ = X ´ V_mẻ  

                                                            C₁ = C ´ V_mẻ  

                                                            D₁ = D ´ V_mẻ  

                                                            N₁ = N ´ V_mẻ  

                                                            PG₁ = PG ´ V_mẻ  

 

6. Ví dụ tính toán

 

VÍ DỤ 1- TÍNH THÀNH PHẦN VẬT LIỆU BÊ TÔNG

 

1. Thông số như sau

1.1.Yêu cầu bê tông:

Cường độ nén thí (R_n) = 200 daN/cm² ở tuổi 28 ngày.

Kích thước mẫu chuẩn 150x150x150 mm

1.2. Điều kiện thi công:

            - Điều kiện cân, trộn: Thủ công; loại đầm: Máy; thể tích 1 mẻ trộn: 1m³

- Đặc điểm cấu kiện thi công: chiều dày 100mm, khoảng cách gần nhất 2 thanh cốt thép: 60mm. Độ sụt thi công yêu cầu 60mm tại thời điểm sau khi trộn 15phút.

2-Vật liệu chế tạo bê tông

2.1. Xi măng

            - Loại XM: PCB 30 Bút Sơn;                      Cường độ nén thực tế: 412daN/cm²

2.2- Loại cốt liệu lớn : Đá Vôi;                             Kích thước (D_max): 20mm

^-        Khối lượng thể tích: 2,70g/cm³;            Khối lượng thể tích xốp: 1462kg/m³.^.

-       Độ hút nước: 0,3%                                   Độ ẩm: 0,29%.

2.3- Cốt liệu nhỏ:

-       Nguồn gốc đá nghiền: Đá Vôi;  Khối lượng riêng: 2,70g/cm³

-         Khối lượng thể tích xốp: 1590kg/m³   

-         Mô đun độ lớn (Mn): 3,08;                    Hàm lượng hạt < 0,15mm: 11,7%

-         Hàm lượng hạt >5mm: 13,5%   Độ ẩm: 5,2%

3. Quy trình tính thành phần

-Bước 1: Theo 4.1 chọn ĐS  = 90mm ngay sau khi trộn

 -Bước 2: Theo bảng 2 chọn lượng nước: 213 Kg/m³ đã chú ý đến ghi chú

Tỷ lệ

-Bước 3:Theo 4.3 mục a. Cường độ bê tông trong phòng thí nghiệm R_n= 200x1,1 = 220daN/cm²

-Bước 4: Tra bảng 3 có hệ số A = 0,6 đã chú ý đến ghi chú       

Theo 4.4 lượng X= 1,47x213 = 313 kg/m³

- Bước 5: Theo 4.5 mục (a) thể tích hồ xi măng là 314 l

 

- Tra bảng 4 có hệ số dư vữa K_d= 1,63 đã chú ý đến ghi chú

- Độ xốp hổng cốt liệu lớn:

-        

kg/m3

Khối lượng đá dăm theo 4.5 (a):

Hoặc theo 4.5 (b) thể tích cốt liệu đổ đống là 777  l/m³

 

kg/m3

- Bước 6: Theo 4.6 lượng cát là :

-  Bước7 : - Các thành phần định hướng:

 

Thành phần bê tông	Thành phần vật liệu (kg) cho 1 m3 bê tông
	Xi măng	Cát	Đá	Nước	Phụ gia
Thành phần 1-Cơ sở	313	705	1147	213
Thành phần 2-Giảm 10% XM	285	721	1155	213
Thành phần 3-Tăng 10% XM	344	687	1139	213

 

-Bước 8: Hiệu chỉnh cốt liệu theo hàm lượng hạt >5 mm và độ ẩm cho thành phần 1

kg/m3

a/ Theo hàm lượng hạt >5 mm

	kg/m3

 

kg/m3

b/ Theo độ ẩm:

kg/m3

N_tt = 213 - [(1055-1052)+(842-800)] = 168 kg/m³

 

-Bước 9: Khối lượng vật liệu thực tế cho 1 mẻ trộn 0,05m³ Thành phần 1

X_m= 313 x 0,05 = 15,65 kg;                          D_m= 1055 x 0,05 = 42,1 kg

C_m= 842 x 0,05 = 52,57 kg;                               N_m= 168 x 0,05 = 8,4 kg     

 

 

 

4. Thí nghiệm kiểm tra và hiệu chỉnh:

- Kiểm tra và hiệu chỉnh độ sụt.

Thực tế thí nghiệm thành phần bê tông 1 đã hiệu chỉnh độ ẩm, lượng hạt >5mm có lượng vật liệu cho 1 mẻ trộn 0,05 m³ là:

- Nước: 8,4 kg;                                  - Xi măng: 15,65 kg

- Đá: 52,75 kg                                   -  Cát: 42,1 kg

a. Trong trường hợp độ sụt đo được: 6 cm. Vậy sai lệch so với yêu cầu là -3 cm.

Lượng nước cho thêm vào là: 0,37 kg.

Lượng xi măng cho thêm vào là: XM_t = 1,47 x 0,37 = 0,54 kg

b. Trong trường hợp độ sụt đo được: 13 cm sai lệch so với yêu cầu là +4 cm

Lượng cát khô cho thêm là C_t = 42,1 x 0,03 = 1,26 kg

Lượng đá khô cho thêm là D_t = 52,75 x 0,03 = 1,58 kg

- Xác định khối lượng thể tích bê tông tươi:

Sau khi hiệu chỉnh bê tông có khối lượng thể tích là 2384 kg/m³

- Xác định cường độ nén

Thành phần bê tông 1 có cường độ nén 226 daN/cm²

Thành phần bê tông 2 có cường độ nén 202 daN/cm²

Thành phần bê tông 3 có cường độ nén 260 daN/cm²

Chọn thành phần bê tông 1 có R_n=226 daN/cm²

- Hiệu chỉnh vật liệu thực tế

m3

Thể tích mẻ trộn bê tông thực tế theo thành phần 1 (trường hợp a) là:

                       

-      

kg/m3

Nước

kg/m3

Xi măng

Khối lượng vật liệu thực tế cho 1 m³ bê tông.

	kg/m3

 

kg/m3

Cát

Đá

                       

 

 

 

VÍ DỤ 2 - TÍNH THÀNH PHẦN VẬT LIỆU BÊ TÔNG

1. Thông số như sau:

1.1.Yêu cầu bê tông:

Cường độ nén  (R_n) = 330 daN/cm² ở tuổi 28 ngày.

Kích thước mẫu chuẩn f150xH300 mm

1.2. Điều kiện thi công:

- Điều kiện cân, trộn: Máy; loại đầm: Máy; thể tích 1 mẻ trộn: 1m³; vận chuyển bằng bơm.

- Đặc điểm cấu kiện thi công: chiều dày 200mm, khoảng cách gần nhất 2 thanh cốt thép: 60mm. Độ sụt yêu cầu 110mm tại thời điểm sau khi trộn 45phút.

            Điều kiện khác: T⁰C = 31⁰C

2-Vật liệu chế tạo bê tông.

2.1. Xi măng

            - Loại XM: PCB 30 Bút Sơn;                      Cường độ nén thực tế: 412daN/cm²

2.2- Loại cốt liệu lớn : Đá Dăm;               Kích thước (D_max): 20mm

^-        Khối lượng thể tích : 2,68g/cm³;           Khối lượng thể tích xốp: 1437Kg/m³.^.

-       Độ hút nước: 0,41%                                Độ ẩm: 0,30%.

2.3- Cốt liệu nhỏ:

-       Nguồn gốc đá nghiền: Granít;   Khối lượng riêng: 2,68g/cm³

-         Khối lượng thể tích xốp: 1564kg/m³   

-         Mô đun độ lớn (Mn): 2,64 (pha thêm 15% cát hạt mịn);

-          Hàm lượng hạt < 0,15mm: 8,3%

-         Hàm lượng hạt >5mm: 16,4%   Độ ẩm: 4,3%

2.4- Phụ gia hoá học

            - Tên Sikament R4;                                      Mức giảm nước: 14%

            - Loại phụ gia: Dẻo hoá kéo dài thời gian đông kết

3. Quy trình tính thành phần:

-Bước 1: Theo 4.1 chọn ĐS  = 150 mm ngay sau khi trộn

-Bước 2: Theo bảng 2 chọn lượng nước: 202 Kg/m³ đã chú ý đến ghi chú

-Bước 3:Theo 4.3 mục a. Cường độ bê tông trong phòng thí nghiệm R_n= 300x1,2x1,1 = 396daN/cm²

-Bước 4: Tra bảng 3 có hệ số A = 0,6 đã chú ý đến ghi chú

  Tỷ lệ 

 

Theo 4.4 lượng XM= 2,13x202 = 430 kg/m³

kg/m3

Và lượng phụ gia

l

- Bước 5: Theo 4.5 mục (a) thể tích hồ xi măng   

- Tra bảng 4 có hệ số dư vữa K_d= 1,74 đã chú ý đến ghi chú

- Độ xốp hổng cốt liệu lớn:

^-   

kg/m3

Khối lượng đá dăm theo 4.5 (a):

Hoặc theo 4.5 (b) thể tích cốt liệu đổ đống là 750 l /m³

kg/m3

- Bước 6: Theo 4.6 lượng cát là :

- Bước7 : - Các thành phần định hướng:

Thành phần bê tông	Thành phần vật liệu (kg) cho 1 m3 bê tông
	Xi măng	Cát	Đá	Nước	Phụ gia
Thành phần 1-Cơ sở	430	677	1078	202	4,3
Thành phần 2-Giảm 10% XM	390	713	1093	200	3,9
Thành phần 3-Tăng 10% XM	473	647	1071	206	4,73

 

-Bước 8: Hiệu chỉnh cốt liệu theo hàm lượng hạt >5 mm và độ ẩm thành phần 2

kg/m3

a/ Theo hàm lượng hạt >5 mm

	kg/m3

 

kg/m3

b/ Theo độ ẩm:

kg/m3

N_tt = 200 - [(979-976)+(866-830)] = 161 kg/m³

 

-Bước 9: Khối lượng vật liệu thực tế cho 1 mẻ trộn 0,1m³ Thành phần 2

X_m= 390 x 0,1 = 39 kg;                               D_m= 979 x 0,1 = 97,9 kg

C_m= 866 x 0,1 = 86,6 kg;                               N_m= 161 x 0,1 = 16,1 kg          

PG_m= 3,9 x 0,1 = 0,39 kg

 

VÍ DỤ 3 - TÍNH THÀNH PHẦN VẬT LIỆU BÊ TÔNG

 

1. Thông số như sau:

1.1.Yêu cầu bê tông:

Cường độ nén  (R_n) = 720 daN/cm² ở tuổi 28 ngày.

Kích thước mẫu chuẩn 150x150x150 mm

            Cường độ uốn 70 daN/cm²

1.2. Điều kiện thi công:

- Điều kiện cân, trộn: thủ công; loại đầm: Máy; thể tích 1 mẻ trộn: 1m³;

- Đặc điểm cấu kiện thi công: chiều dày 150mm, khoảng cách gần nhất 2 thanh cốt thép: 70mm. Độ sụt yêu cầu 40 mm tại thời điểm sau khi trộn 20phút.

            Điều kiện khác: Vật liệu kém ổn định.

2-Vật liệu chế tạo bê tông.

2.1. Xi măng

            - Loại XM: PC40 Chinfon;                                     Cường độ nén thực tế: 512daN/cm²

2.2- Loại cốt liệu lớn : Đá Dăm;                          Kích thước (D_max): 40mm

^-        Khối lượng thể tích: 2,70g/cm³;            Khối lượng thể tích xốp: 1470kg/m³.^.

-       Độ hút nước: 0,4%                                   Độ ẩm: 0,32%.

2.3- Cốt liệu nhỏ:

-       Nguồn gốc đá nghiền: Đá Vôi;  Khối lượng riêng: 2,70g/cm³

-         Khối lượng thể tích xốp: 1595kg/m³   

-         Mô đun độ lớn (Mn): 3,12;                   Hàm lượng hạt < 0,15mm: 10%

-         Hàm lượng hạt >5mm:0%                      Độ ẩm: 2,4%

2.4- Phụ gia hoá học

            - Tên Rebuild 1000;                         Mức giảm nước: 18%

3. Quy trình tính thành phần:

-Bước 1: Theo 4.1 chọn ĐS  = 70 mm ngay sau khi trộn

 -Bước 2: Theo bảng 2 chọn lượng nước: 166 kg/m³ đã chú ý đến ghi chú

-Bước 3:Theo 4.3 mục a. Cường độ bê tông trong phòng thí nghiệm R_tn= 600x1,2 = 720 daN/cm²

-Bước 4: Tra bảng 3 có hệ số A^' = 0,42 đã chú ý đến ghi chú

              Tỷ lệ

Theo 4.4 lượng XM= 2,85x166 = 473 kg/m³

kg/m3

Và lượng phụ gia 

l

- Bước 5: Theo 4.5 mục (a) thể tích hồ xi măng   

- Tra bảng 4 có hệ số dư vữa K_d= 1,78 đã chú ý đến ghi chú

- Độ xốp hổng cốt liệu lớn:

^-   

kg/m3

Khối lượng đá dăm theo 4.5 (a):

kg/m3

Hoặc theo  4.5 (b) thể tích cốt liệu đổ đống là 750  l/m³

 

- Bước 6: Theo 4.6 lượng cát là :

 

- Bước7 : - Các thành phần định hướng:

Thành phần bê tông	Thành phần vật liệu (Kg) cho 1 m3 bê tông
	Xi măng	Cát	Đá	Nước	Phụ gia
Thành phần 1-Cơ sở	473	734	1093	166	4,79
Thành phần 2-Giảm 10% XM	430	767	1104	164	4,35
Thành phần 3-Tăng 10% XM	520	695	1079	171	5,26

 

-Bước 8: Hiệu chỉnh cốt liệu theo hàm lượng hạt >5 mm và độ ẩm thành phần 1

a/ Theo hàm lượng hạt >5 mm

kg/m3

b/ Theo độ ẩm:

	kg/m3

 

  N_tt = 166 - [(1097-1093)+(752-734)] = 144 kg/m³

 

-Bước 9: Khối lượng vật liệu thực tế cho 1 mẻ trộn 0,05m³

X_m= 473 x 0,05 = 23,65 kg;                                   D_m= 1095 x 0,05 = 54,75 kg

C_m= 752 x 0,05 = 37,6 kg;                             N_m= 144 x 0,05 = 7,2 kg          

PG_m= 4,73 x 0,05 = 0,24 kg