Tải bản đầy đủ
THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ SỤT SN CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG

THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ SỤT SN CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG

Tải bản đầy đủ

Học Phần Thí Nghiệm Sức bền - Vật Liệu Xây Dựng

GVHD: Thầy Trương Văn Chính

4. Số liệu, kết quả thí nghiệm:




Loại bê tông


M300



SN lý thuyết (cm)



− 16

SN thực tế (cm)


16


5. Nhận xét và kết luận:
− Tính công tác của bê tông (tính dễ tạo hình): là tính chất kĩ thuật của hỗn hợp

bêtông nó biểu thị khả năng lấp đầy khuôn nhưng vẫn đảm bảo độ đồng nhất trong
điều kiện đầm nén nhất định, được đánh giá qua 3 tính chất:
Tính lưu động (tính dẻo): là tính chất dễ chảy của hh bêtông, nhằm tạo điều kiện
dễ đổ, lắp đầy các góc, khe của ván khuôn và tạo hình đúng hình dạng yêu cầu của
kết cấu.
 Tính dính: là tính chất giúp cho hh bêtông giữ được một khối đồng nhất không bị
phân tầng khi thi công.
 Khả năng giữ nước: là khả năng của hh bêtông giữ được nước trong quá trình thi
công đảm bảo sự duy trì độ dẻo cho hh BTvà làm cho BT không bị rỗng.


− Trong đó tính dẻo là 1 đặc tính quan trọng của bê tông, ảnh hưởng đến chất lượng

bê tông. Độ dẻo của hỗn hợp bê tông dẻo được xác định bằng độ sụt SN (cm). Hỗn
hợp có độ sụt nhỏ hơn 1 (cm) được coi như không có tính lưu động, khi đó đặc
trưng tính dẻo được xác định bằng cách thử độ cứng ĐC (giây).
− Tùy từng loại kết cấu, lượng cốt thép dùng trong kết cấu (với mật độ dày hay ít),

theo yêu cầu về dộ chịu lực và phương pháp thi công, ta lựa chọn tính dẻo (độ sụt
hoặc độ cứng) khác nhau cho hỗn hợp bê tông. Nếu hỗn hợp bê tông có tính dẻo
không đạt yêu cầu sẽ ảnh hưởng lớn đến quá trình thi công cũng như chất lượng
công trình sau này.
− Khi kiểm tra vật liệu bằng thực nghiệm cho ta các kết quả sau:

Nếu SN thực tế ≈ SN yêu cầu: Bê tông thiết kế tốt.
 Nếu SN thực tế > SN yêu cầu: có thể điều chỉnh cho thêm vào hỗn hợp bê tông 1 lượng
cốt liệu.
 Nếu SN thực tế < SN yêu cầu: điều chỉnh cho thêm N và X đảm bảo tỷ số X/N không
đổi.


− Kết quả thí nghiệm cho ta độ sụt nón SN = 16 cm = SN yêu cầu (16cm) như vậy

hỗn hợp bê tông trên đã thiết kế đạt yêu cầu về độ sụt SN.


Bài Báo Cáo Thí Nghiệm Nhóm 04- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
Trang 25

Học Phần Thí Nghiệm Sức bền - Vật Liệu Xây Dựng



GVHD: Thầy Trương Văn Chính

BÀI 3:

THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN BỀN NÉN CỦA BÊ
TÔNG


(THEO TCVN 3118-1993)

1. Mục đích:
− Xác định mác bê tông theo giới hạn cường độ chịu nén.
− Theo TCVN 6025-1995 phân loại mác bê tông theo cường độ chịu nén như sau:





Mác bê tông



Cường độ chịu nén ở 28 ngày
(kG/cm2) không nhỏ hơn



M100



100



M125



125



M150



150



M200



200



M250



250



M300



300



M350



350



M400



400



M450



450



M600



600



M800



800

− Mác BT kí hiệu là chữ M, là con số lấy bằng cường độ trung bình của mẫu thử

chuẩn có kích thước 150x150x150 mm, được bảo dưỡng trong 28 ngày đêm ở
điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ 27±2oC, độ ẩm W>90%), tính theo đơn vị kG/cm2.
2. Mẫu thí nghiệm:
− Nhóm mẫu gồm 3 viên mẫu M250
− Kích thước viên mẫu chuẩn 150x150x150mm (các viên mẫu khác kích thước khác

trên khi thử nghiệm nén cần tính đổi kết quả về viên mẫu tiêu chuẩn), mẫu được


3.


4.
a.

chế tạo và bảo dưỡng
28 ngày trong điều kiện tiêu chuẩn với nhiệt độ môi
0
trường 27 ± 2 C, độ ẩm môi trường >90
Thiết bị thử:
Máy nén;
Thước lá.
Sơ đồ thí nghiệm và một số hình ảnh
Sơ đồ đặt tải nén mẫu:

Bài Báo Cáo Thí Nghiệm Nhóm 04- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
Trang 26

Học Phần Thí Nghiệm Sức bền - Vật Liệu Xây Dựng

GVHD: Thầy Trương Văn Chính

N

h

N


b. Một số hình ảnh










Bài Báo Cáo Thí Nghiệm Nhóm 04- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
Trang 27

Học Phần Thí Nghiệm Sức bền - Vật Liệu Xây Dựng


GVHD: Thầy Trương Văn Chính




5. Số liệu và kết quả thí nghiệm:
 Mẫu 1:
+ Cạnh 1 (xác định tại 3 vị trí), được kết quả: 150 mm / 151 mm / 151.4 mm.








Lấy trung bình bằng 150.8 mm.
+ Cạnh 2: (xác định tại 3 vị trí), được kết quả: 150.5 mm / 153.2 mm / 154.3
mm. Lấy trung bình bằng 152.7 mm.
+ Cạnh 3: (xác định tại 3 vị trí), được kết quả: 158.3 mm / 159.6 mm / 161.7
mm. Lấy trung bình bằng 159.9 mm.
Mẫu 2:
+ Cạnh 1 (xác định tại 3 vị trí), được kết quả: 153.5 mm / 157.8 mm / 160.6
mm. Lấy trung bình bằng 157.3 mm.
+ Cạnh 2: (xác định tại 3 vị trí), được kết quả: 149.7 mm / 151.2 mm / 155.4
mm. Lấy trung bình bằng 152.1 mm.
+ Cạnh 3: (xác định tại 3 vị trí), được kết quả: 152.2 mm / 150 mm / 155.5
mm. Lấy trung bình bằng 152.6 mm.
Mẫu 3:
+ Cạnh 1 (xác định tại 3 vị trí), được kết quả: 149 mm / 149.6 mm / 149.4
mm. Lấy trung bình bằng 149.3 mm.
+ Cạnh 2: (xác định tại 3 vị trí), được kết quả: 150.2 mm / 150.2 mm / 150.4
mm. Lấy trung bình bằng 150.3 mm.
+ Cạnh 3: (xác định tại 3 vị trí), được kết quả: 150.3 mm / 150.3 mm / 150.4
mm. Lấy trung bình bằng 149.8 mm.
Mác thiết kế M300, SN = 16cm
Cường độ chịu từng viên mẫu bêtông ( R ) được tính bằng KG/cm 2 theo công
thức:
R =α



N
F

− Trong đó:
Bài Báo Cáo Thí Nghiệm Nhóm 04- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
Trang 28

Học Phần Thí Nghiệm Sức bền - Vật Liệu Xây Dựng

GVHD: Thầy Trương Văn Chính

+ N – Tải trọng phá hoại (kG),
+ F – Diện tích chịu nén của viên mẫu (cm2).
+ α – Hệ số tính đổi kết quả thử nén các viên mẫu bêtông kích thước khác

viên mẫu chuẩn về cường độ của viên mẫu chuẩn kích thước
150x150x150mm.


Mẫu thí nghiệm 150x150x150mm  α = 1.

− Nén các viên mẫu tuổi 35 ngày, công thức xác định cường độ chịu nén của bêtông

sau 28 ngày tuổi như sau:
R 28 =R n

log 28
log n


− D

i

n

− L


c

t
í
c
h



− Kích thước mẫu

(mm)

K





K

Ng

− Cư

− Cư

ờn
g
độ
chị
u

n
(tu
ổi
a
ng
ày
)
Rn
(k
G/
cm
2
)

ờn
g
độ
chị
u

n
(tu
ổi
28
ng
ày
)
Rn
(k
G/
cm
2
)

n
é
n
p
h
á

c
h

u

h
o

i

n
é
n

N

F

(
k
G
)

(
c
m
2



M

)
− b

− h

− l







Bài Báo Cáo Thí Nghiệm Nhóm 04- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
Trang 29









Học Phần Thí Nghiệm Sức bền - Vật Liệu Xây Dựng

GVHD: Thầy Trương Văn Chính
− 2



M

− 1

− 1

− 1

5
0

5
5

5
0

− 4

2
5
.
0
0



75

3
2
0
0

− 2


M

− 1

− 1

− 1

5
5

5
0

4
9



74

35

5
6
0
0

− 2


M

− 1

− 1

− 1

5
0

5
7

4
8



73

− 17

2.
00

8.
95

− 19

− 18

7.
44

5.
05

− 18

− 17

7.
39

5.
63

− 19

− 17

2.
28

9.
88

− 4

3
0
.
9
5



− 19

1
6
0
0

Rntb

=

− So sánh các giá trị cường độ nén lớn nhất và nhỏ nhất với cường độ nén của

viên mẫu trung bình.
− Nếu cả hai giá trị đo đều không lệch quá 15% so với cường độ nén của viên mẫu

trung bình số học của ba kết quả thử trên ba viên mẫu. nếu một trong hai giá trị đó
lệch quá 15% so với cường độ nén của viên mẫu trung bình thì bỏ cả hai kết quả
lớn nhất và nhỏ nhát. Khi đó cường độ nén của bêtông là cường độ nén của một
viên mẫu còn lại.

− Ta có:

M

− 4

2
2
.
0
0


→ Rntb =



R1 + R2 + R3
= 155.58 ( kG / cm 2 )
3

− So sánh điều kiện:
0.85R tbn ≤ Ri ≤ 1.15R tbn ⇒ 132.243( kG / cm 2 ) ≤ Ri ≤ 178.917( kG / cm 2 )

− Từ bảng tổng hợp trên ta thấy tất cả các mẫu đều thỏa điều kiện.
− Với Rntb = 155.58 (kG/cm2), tra bảng ta có Bêtông M300
6. Nhận xét và kết luận:
− Trong kết cấu công trình, bêtông có thể phải làm việc ở trạng thái chịu nén, chịu

uốn, chịu kéo, chịu cắt… Bêtông làm việc ở trạng thái chịu nén là tốt nhất, còn
Bài Báo Cáo Thí Nghiệm Nhóm 04- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
Trang 30



Học Phần Thí Nghiệm Sức bền - Vật Liệu Xây Dựng











GVHD: Thầy Trương Văn Chính

chịu kéo rất kém (chỉ bằng 1/15 ÷ 1/10 khả năng chịu nén). Do vậy cường độ chịu
nén của bêtông Rn là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lương của bêtông.
Khi chịu tác dụng của tải trọng nén dọc trục, trong mẫu bêtông phát sinh biến dạng
nén và biến dạng kéo ngang theo phương vuôn góc với chiều tác dụng lực nén.
Khi tải trọng tác dụng đến một trị số đáng kể thì trong bêtông sẽ hình thành những
vết nứt li ti theo chiều tác dụng của lực nén.
Tiếp tục gia tải, những vết nứt phát triển (lan rộng ra) liền nhau làm liên kết giữa
các thành phần trong bê tông mất ổn định. Khi phá hoại mẫu chịu nén có xu hướng
phá hoại từ trên xuống dưới và từ ngoài vào trong. Nguyên nhân bị phá hoại là do
sức chống đỡ của bêtông khi biến dạng nở ngang vượt quá khả năng chịu lực và
làm phá vỡ môi sliên kết giữa đá xi măng với bản thân cốt liệu.
Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ bê tông:
+ Cường độ của đá xi măng (Mác ximăng và tỉ lệ N/X)
+ Cốt liệu (Sự phân bố giữa các hạt cốt liệu, tính chất bề mặt cốt liệu, thành phần
cỡ hạt, chất lượng cốt liệu, cường độ cốt liệu…)
+ Phụ gia (Phụ gia tăng dẻo, phụ gia răn nhanh)
+ Cấu tạo của bê tông (độ đặc, độ đồng nhất)
+ Thời gian (Cường độ của bêtông phát triển theo thời gian và gần như theo quy
luật logarit trong vòng từ 3-90 ngày)
+ Điều kiện môi trường bảo dưỡng
+ Điều kiện thí nghiệm: Tốc độ gia tải khi thí nghiệm, hình dáng kích thước mẫu,
tính chất mặt tiếp xúc giữa mẫu và bàn nén,..
Trong xây dựng, tùy vào yêu cầu sử dụng mà người ta thiết kế cấp phối bê tông
phù hợp
+ Rn yêu cầu < Rtb < 1.15Rn yêucầu
+ Nếu Rtb > 1.15Rn yêucầu cần giảm lượng ximăng để đảm bảo kinh tế.
+ Nếu Rtb < Rnyêucầu tính lại cấp phối hoặc tăng thêm lượng ximăng.
Rntb
Kết quả tính toán trong thí nghiệm trên Bêtông chỉ đạt M200:
= 155.58
2
2
(kG/cm ) < RM350 = 350 (kG/cm ) nên bê tông chưa đạt yêu cầu. Kết quả sai lệch
này có thể do một số nguyên nhân sau gây ra:
+ Tính cấp phối chưa chuẩn, khi tính cấp phối không xét đến vật liệu bị hút ẩm,
dẫn đến Bêtông chế tạo thủy hóa chưa hoàn toàn.
+ Khối lượng Bêtông trộn tương đối nhỏ (12 lít), trộn tay nên HH Bêtông được
nhào trộn không đều.
+ Vật liệu chứa tạp chất, không đạt như yêu cầu của lý thuyết khi tính cấp phối
Bêtông.
+ Xi măng không đạt cường độ, trộn bê tông không đều, đầm không đúng kỹ
thuật.
+ Quá trình dưỡng hộ, điều kiện môi trường bảo dưỡng bêtông chưa đúng tiêu
chuẩn.
+ Trong quá trình thí nghiệm: đọc các số liệu chưa chính xác có sự sai xót, có thể

Bài Báo Cáo Thí Nghiệm Nhóm 04- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
Trang 31

Học Phần Thí Nghiệm Sức bền - Vật Liệu Xây Dựng

GVHD: Thầy Trương Văn Chính

máy thí nghiệm không đạt chuẩn.
+ Điều kiện thí nghiệm: Tốc độ gia tải khi thí nghiệm, hình dáng kích thước mẫu,
tính chất mặt tiếp xúc giữa mẫu và bàn nén chưa tuần thủ chặt chẽ theo tiêu
chuẩn.



Bài Báo Cáo Thí Nghiệm Nhóm 04- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
Trang 32

Học Phần Thí Nghiệm Sức bền - Vật Liệu Xây Dựng


GVHD: Thầy Trương Văn Chính

BÀI 4:

XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN BỀN UỐN CỦA XI MĂNG
(THEO TCVN 6016:1995)
1.

2.






3.
a.



Mục đích:
Xác định giới hạn cường độ chịu uốn của mẫu xi măng PCB40.
Mẫu thí nghiệm:
Xác định cường độ uốn trên mẫu lăng trụ kích thước 40x40x160mm
Số lượng mẫu: 3 mẫu
Mẫu được đúc từ vữa dẻo, tỷ lệ xi măng : cát = 1:3, tỷ lệ N/X = 0,5.
Đầm chặt bằng bàn dằn (theo TCVN 6016:1995).
Mẫu được bảo dưỡng 24h trong không khí ẩm và tháo khuôn rồi ngâm trong nước
cho đến khi thử độ bền.
Thời gian bảo dưỡng 28 ngày. Kiểm tra uốn trước, nén sau.
Sơ đồ thí nghiệm và một số hình:
Sơ đồ đặt tải uốn mẫu
Dùng phương pháp gia tải tại 3 điểm để xác định cường độ uốn.
Đặt mẫu thử lăng trụ vào trong dụng cụ với một mặt bên tựa trên các con lăn gối
tựa và trục dọc của mẫu thử vuông góc với các gối tựa. Đặt tải trọng theo chiều
thẳng đứng bằng con lăn tải trọng vào mặt đối diện của lăng trụ và tăng tải từ từ
cho đến khi mẫu gãy đôi

N
h
30

lo

30

b. Một số hình ảnh về thí nghiệm uốn mẫu xi măng

Hình thực tế!

4. Số liệu và kết quả thí nghiệm:
 Mẫu 1:
+ Cạnh 1 (xác định tại 3 vị trí), được kết quả: 40.7 mm / 40 mm / 39.5 mm.

Lấy trung bình bằng 40.1 mm.
+ Cạnh 2: (xác định tại 3 vị trí), được kết quả: 42.1 mm / 43.2 mm / 45.4 mm.
Lấy trung bình bằng 43.6 mm.
+ Chiều dài 162.3 mm.
 Mẫu 2:
Bài Báo Cáo Thí Nghiệm Nhóm 04- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
Trang 33

Học Phần Thí Nghiệm Sức bền - Vật Liệu Xây Dựng

GVHD: Thầy Trương Văn Chính

+ Cạnh 1 (xác định tại 3 vị trí), được kết quả: 39.7 mm / 40.7 mm / 39.8 mm.

Lấy trung bình bằng 40.1 mm.
+ Cạnh 2: (xác định tại 3 vị trí), được kết quả: 43.6 mm / 43.2 mm / 44.3 mm.
Lấy trung bình bằng 43.7 mm.
+ Chiều dài 160.3 mm.
 Mẫu 3:
+ Cạnh 1 (xác định tại 3 vị trí), được kết quả: 39.3 mm / 41.9 mm / 41.6 mm.
Lấy trung bình bằng 40.9 mm.
+ Cạnh 2: (xác định tại 3 vị trí), được kết quả: 41.9 mm / 42.3 mm / 44.5 mm.
Lấy trung bình bằng 42.9 mm.
+ Chiều dài 161.6 mm.

Wx =

− Mômen kháng uốn Wx:
M

b × h2
6

gh

− Momen uốn giới hạn Mgh:

=

N

gh
4

× l0

M
gh
Ru =
Wx

− Cường độ chịu uốn giới hạn Ru:
− Kết quả thử cường độ uốn là giá trị trung bình số học của ba lần xác định cường

độ uốn riêng biệt trên một bộ ba mẫu thử lăng trụ.

Kích thước mẫu (mm)
STT

Khối
lượng
mẫu
(g)

Momen
kháng
uốn Wx
(cm3)

Lực
uốn
phá
hoại
(kG)

Momen Cường độ
uốn lớn chịu uốn
nhất Mgh
Ru
(kG.cm) (kG/cm2)

B

H

l

L0

M1

40.1

43.6

162.3

100

524.8

12.7

152

380

29.9

M2

40.1

43.7

160.3

100

537.2

12.8

130

325

25.4

M3

40.9

42.9

161.6

100

519.5

12.5

94

235

18.8

Rutb

Bài Báo Cáo Thí Nghiệm Nhóm 04- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
Trang 34

24.7
=

Học Phần Thí Nghiệm Sức bền - Vật Liệu Xây Dựng

GVHD: Thầy Trương Văn Chính

5. Nhận xét và kết luận:

Quan sát thí nghiệm uốn trên 3 mẫu xi măng ta thấy khi vừa gia tải với mức tải nhỏ chỉ
với tải trọng từ > 94 (kG) thì mẫu xi măng đã bị phá hoại.
Điều đó cho thấy, xi măng chịu uốn rất kém vì vậy mà cường độ bền uốn nhỏ hơn cường
độ bền nén rất nhiều, mẫu dễ bị phá hủy khi uốn. Và phá hủy xảy ra ở nơi có momen lớn
nhất (giữa nhịp).
Trong xây dựng để tăng khả năng chịu lực của khối xây người ta thường đưa cốt thép vào
khối xây. Việc đưa cốt thép vào khối xây được thực hiện dưới hai dạng: dùng lưới thép
ngang và dùng cốt dọc đặt trong hoặc ngoài khối xây.
Thí nghiệm trên thực hiện với 3 mẫu cho kết quả cường độ chịu uốn khá chênh lệch, ta
thấy hỗn hợp vữa ximăng không đồng nhất hoặc quá trình bảo dưỡng đã tạo sự khác nhau
về cường độ của mẫu vữa xi măng.
Trong thí nghiệm này còn tồn tại hạn chế là máy nén chưa kiểm soát được tốc độ gia tải,
ta không biết được tốc độ gia tải có tuân theo tiêu chuẩn quy định hay không. Trong quá
trình gia tải thí nghiệm với mẫu số 2, con lăn có di chuyển, không cố định, nhóm đã
ngừng gia tải và chỉnh lại con lăn cho cố định.

Bài Báo Cáo Thí Nghiệm Nhóm 04- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
Trang 35