NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỮA KHÔNG CO NGÓT PHÁT TRIỂN CƯỜNG ĐỘ SỚM DÙNG SỬA CHỮA CÔNG TRÌNH

1110 Lượt xem
 

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỮA KHÔNG CO NGÓT PHÁT

TRIỂN CƯỜNG ĐỘ SỚM DÙNG SỬA CHỮA CÔNG TRÌNH

Tóm tắt

Các loại vữa mác cao không co ngót ngày càng được sử dụng nhiều trong lĩnh vực xây dựng. Đặc biệt các công trình sửa chữa như công trình giao thông thì rất cần loại vữa này và có thêm tính năng phát triển cường độ sớm. Bài viết này nghiên cứu chế tạo vữa không co ngót phát triển cường độ sớm dùng để sửa chữa các công trình nói chung và công trình giao thông nói riêng. Vật liệu thiết kế cấp phối vữa là vật liệu tại chỗ. Thiết kế cấp phối vữa đảm bảo các chỉ tiêu cơ lý: độ lưu động; cường độ nén; không co ngót và đặc biệt phát triển cường độ sớm, sau 3h cường độ nén đạt 30 MPa.

Từ khoá: Độ lưu động, cường độ nén, không co ngót.

  1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Các công trình xây dựng nói chung và công trình giao thông nói riêng có sử dụng bê tông cốt thép ngày một xuống cấp theo thời gian, cần được duy tu, bảo trì và sửa chữa. Các công trình xây dựng dân dụng khi sửa chữa có thể tạm thời không sử dụng để sửa chữa nhưng với các công trình giao thông như các hố ga dưới đường, các cây cầu khi duy tu, sửa chữa thì chúng vẫn phải làm việc. Vì vậy việc việc sửa chữa các hố ga, sửa chữa các cây cầu như sửa chữa khe co giãn thì việc rút ngắn thời gian thi công là vô cùng cần thiết. Việc nghiên cứu chế tạo vữa tự chảy, chống co ngót, phát triển cường độ sớm nhằm mục đích cho việc sửa chữa các công trình trên. Với sản phẩm vữa này sẽ rút ngắn được thời gian thi công, tích kiệm được khoản tiền đảm bảo giao thông rất lớn, đặc biệt chống được ùn tắc khi sửa chữa những cây cầu trên các quốc lộ. Điều này không những có ý nghĩa về khoa học, kinh tế mà có ý nghĩa về xã hội rất lớn

  1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

Thiết kế cấp phối vữa không co ngót, phát triển cường độ sớm với mác thiết kế 70 MPa ở tuổi 28 ngày đảm bảo đầy đủ các chỉ tiêu cơ lý: độ lưu động, cường độ nén, chỉ tiêu co ngót và đặc biệt cường độ sau 3h đạt 30 MPa mà lại sử dụng vật liệu tại chỗ là một nghiên cứu có ý nghĩa về khoa học và thực tiễn cho các công trình sửa chữa như hố ga; khe co giãn cầu; ….

2.1. Nguyên vật liệu nghiên cứu

2.1.1. Cát

Sử dụng cát vàng sông Lô, phơi khô, sàng loại bỏ các hạt có đường kính lớn hơn 2,5 mm. Cát có các chỉ tiêu tính chất vật lý như trong bảng 1:

Bảng 1: Tính chất vật lý của cát sử dụng

Tính chất

Khối lượng thể tích xốp (g/cm3)

Khối lượng riêng (g/cm3)Mô đun độ lớn

(mm)

Hàm lượng bụi –bùn – sét (%)
Cát2,602,652,35

0,45

2.1.2. Xi măng

Sử dụng xi măng Bút Sơn PCB40 với các chỉ tiêu cơ lý như trong bảng 2:

Bảng 2:Tính chất của xi măng

Tính chất

Khối lượng riêng (g/cm3)Thời gian bắt đầu đông kết  (phút)Thời gian kết thúc đông kết  (phút)

Cường độ nén (MPa) 28 ngày

XM PCB403,10125210

46,5

2.1.3. Các loại phụ gia

Trong nghiên cứu có sử dụng phụ gia khoáng; thạch cao; phụ gia siêu dẻo; Sodium Carbonate; Aluminium Sulphat; Ca(OH)2; và đặc biệt có sử dụng phụ gia thúc đẩy cường độ sớm.

2.2. Cấp phối vữa chống co ngót phát triển cường độ sớm

Bảng 3:Thành phần cấp phối vữa chống co ngót phát triển cường độ sớm

Thành phần%Gam
Xi măng PCB4038.201,116.59
Xi măng đặc biệt5.55162.23
Thạch cao2.0760.51
Phụ gia khoáng3.50102.31
Cát < 0.5mm15.10441.37
Cát < 2 mm32.07937.41
Phụ gia siêu dẻo0.5516.08
Ca(OH)21.8554.08
Phụ gia kéo dài đông kết0.308.77
Sodium Carbonate0.5616.37
Phụ gia thúc đẩy cường độ sớm0.102.92
Aluminium Sulphat0.154.38
100.002,923.00

2.3. Kết quả thực nghiệm

2.3.1. Xác định độ lưu động của hỗn hợp vữa

Theo ASTM C230-98

Bảng 4:Độ chảy của hỗn hợp vữa

N/HHV0,120,130,140,150,16
Độ chảy sau khi trộn (mm)180215230260Tách nước
Độ chảy sau 30 phút (mm)160205220255Tách nước

Theo kết quả độ chảy của hỗn hợp vữa thì với tỷ lệ nước trên hỗn hợp vữa khô là 0,12 không đảm bảo vữa tự chảy, tỷ lệ là 0,16 thì hỗn hợp có hiện tượng tách nước. Vậy nên tỷ lệ nước trên hỗn hợp vữa khô là 0,13; 0,14 và 0,15 là phù hợp.

2.3.2. Xác định cường độ của hỗn hợp vữa

Mẫu vữa được trộn với tỷ lệ N/HHV là 0,13; 0,14; 0,15 trộn xong được đúc trong khuôn (4 x 4 x 16) cm. Cường độ nén ở 3 giờ tuổi, 1 ngày tuổi, 3 ngày tuổi, và 28 ngày tuổi được trình bày trong bảng 5.

Bảng 5:Cường độ nén vữa 3h, 1 ngày, 3 ngày và 28 ngày tuổi (TCVN 3121:2003)

N/HHV

R3h

(MPa)

R5h

(MPa

R1 ngày

(MPa)

R3 ngày

(MPa)

R28ngày

(MPa)

0,13

4055586881

0,14

38505462

78

0,1535455158

75

Với 3 tỷ lệ N/HHV ở 3 giờ cường độ đều đạt trên 30 MPa, sau 5h cường độ đều đạt trên 45 Mpa, với cường độ này thi hoàn toàn có thể tháo dỡ cốt pha và có thể chịu lực được, với các công trình như sửa chữa hố ga, khe co giãn thì hoàn toàn có thể thông được xe. Có thể thông cho xe máy, ô tô nhỏ đi sau 3h và thông cho xe cơ giới và xe tải trọng nặng sau 5h. Cường độ nén của vữa ở 28 ngày tuổi đạt được cường độ là 70 MPa.

  1. KẾT LUẬN

Qua kết quả nghiên cứu thì hoàn toàn có thể thiết kế được loại vữa tự chảy, chống co ngót, phát triển cường độ sớm sử dụng vật liệu tại chỗ. Sau 3h cường độ chịu nén đạt được trên 35 MPa, với cường độ này thì các công trình như sửa chữa có thể cho xe máy và xe oto con đi, sau 5h thì có thể thông được xe tải trọng lớn và xe cơ giới. Với loại vữa đặc biệt này thì việc sửa chữa các hố ga, sửa chữa khe co giãn hoàn toàn có thể thông được xe sau 3h, 5h thi công, như vậy rất có lợi cho công việc bảo trì, duy tu công trình giao thông, các hố ga trong thành phố và các cây cầu trên quốc lộ.

 

Tài liệu tham khảo

[1] TCVN7572:2006; Cốt liệu cho bê tông và vữa-Phương pháp thử

[2] TCVN6016:2011; Xi măng-Phương pháp thử-Xác định cường độ

[3] TCVN6017:2015; Xi măng-Phương pháp xác định thời gian đông kết và độ ổn định thể tích

[4] TCVN6260:2009; Xi măng Pooclang hỗn hợp-Yêu cầu kỹ thuật

[5] TCVN8874:2012; Phương pháp thử-Xác định độ nở hãm của vữa xi măng

[6] TCVN8826:2011; Phụ gia hóa học cho bê tông

[7] ASTM C1218/1218M-99; Water-Soluble Chloride in Mortar and Concrete

[8] TCVN 4314:2003; Vữa xây dựng-Yêu cầu kỹ thuật, Hà nội 2003

[9] TCVN 3121:2003; Vữa xây dựng-Phương pháp thử, Hà nội 2003.