Định mức cấp phối bê tông

11Th5 - by admin - 0 - In Sản phẩm Bê tông

 

Bê tông là một vật liệu xây dựng bao gồm xi măng, cốt liệu mịn (cát) và cốt liệu thô trộn với nước làm cứng theo thời gian. Xi măng Portland là loại xi măng thường được sử dụng để sản xuất bê tông. Công nghệ bê tông liên quan đến việc nghiên cứu các tính chất của bê tông và các ứng dụng thực tế của nó.

Bài viết sau đây chúng ta sẽ cùng đi tìm hiểu các thông tin liên quan tới định mức cấp phối bê tông và vữa xây chuẩn nhất bao gồm: Cấp phối bê tông là gì? Định mức cấp phối là gì? Quy trình thiết kế cấp phối như thế nào… Từ đó sẽ giúp bạn tính toán và xác định được mức chi phí cho một công trình xây dựng một các chính xác nhất.

1. Cấp phối bê tông là gì? Định mức cấp phối là gì?

Phần nội dung này chúng ta sẽ đi tìm hiểu hai khái niệm cơ bản nhất trong sản xuất bê tông đó là: Thế nào là cấp phối và định mức cấp phối là gì? Mời các bạn cùng theo dõi.

1.1. Thế nào là cấp phối cho bê tông?

Cấp phối bê tông được hiểu là tỷ lệ thành phần của các vật liệu liên kết trong một m3 bê tông như: Xi măng, cát, đá, các chất phụ gia nhằm đảm bảo sản xuất cho ra thành phẩm đúng theo yêu cầu, chất lượng của khách hàng, đồng thời phù hợp với các tiêu chuẩn quy định của quá trình sản xuất bê tông và cấp phối.

Đối với các loại bê tông thông thường các tỷ lệ thành phần của cấp phối sẽ được tính theo các đơn vị cụ thể cho từng loại cốt vật liệu như sau: Xi măng (kg), cát (m³), đá (m³), nước (lít), tất cả tính cho 1m³ bê tông.

Và việc cấp phối của bê tông sẽ phụ thuộc chặt chẽ vào các yếu tố như:

  • Mác bê tông: Đây chính là khả năng chịu nén của một mẫu bê tông theo tiêu nhất định.
  • Kích thước cốt liệu: Cát, đá, sỏi…
  • Chất kết dính và các thành phần phụ gia khác đi kèm.

Để có được định mức cấp phối của bê tông chuẩn nhất nhà sản xuất phải nghiên cứu, thực hiện rất nhiều thí nghiệm với các tỷ lệ thành phần cốt liệu bê tông khác nhau từ đó mới có thể đưa ra một tỷ lệ thích hợp nhất cho từng loại mác bê tông khác nhau.

1.2 Định mức cấp phối là gì?

Là quá trình tính toán và tìm ra các tỷ lệ hợp lý, đúng quy chuẩn của các vật liệu như xi măng, cát, sỏi đá, nước cho một m3 bê tông nhằm đạt các tiêu chuẩn chất lượng cũng như phù hợp với điều kiện thực tế sử dụng.

2. Quy trình thiết kế cấp phối bê tông.

Việc thiết kế cấp phối cho bê tông được thực hiện theo một quy trình thiết kế, tính toán khoa học như sau:

2.1. Phần tính toán.

Phần tính toán trong quá trình thiết kế cấp phối cho bê tông sẽ được thực hiện theo các bước như sau:

Bước 1: Chọn độ sụt lún của hỗn hợp bê tông.

Bước 2: Xác định lượng nước trộn. Lượng nước sẽ được tính toán dựa vào độ sụt theo yêu cầu ở bước một, kết với cùng với các tiêu chuẩn của vật liệu sử dụng làm vữa bê tông.

Bước 3: Xác định thông số của các chất trong hỗn hợp kết dính. Hỗn hợp chất kết dính bao gồm xi măng, thành phần phụ gia.

Bước 4: Xác định tỷ lệ chất kết dính/nước.

Bước 5: Tính toán hàm lượng cần thiết của chất kết dính cho 1m3 bê tông.

Bước 6: Xác định lượng phụ gia cần thiết cho 1m3 bê tông.

Bước 7: Xác định hệ số dư vữa hợp lý.

Bước 8: Xác định lượng cốt liệu lớn (sỏi, đá).

Bước 9: Xác định hàm lượng cát cần thiết.

2.2. Phần thí nghiệm và điều chỉnh lượng vật liệu thực tế.

Phần thí nghiệm và điều chỉnh lượng vật liệu thực tế cho 1m3 bê tông

Các bước thực hiện thí nghiệm và điều chỉnh lượng vật liệu thực tế được thực hiện theo các bước sau:

Bước 1: Thí nghiệm và kiểm tra độ sụt từ đó điều chỉnh lượng nước tới mức lưu động theo yêu cầu.

Bước 2: Thí nghiệm kiểm tra cường độ: Hiện trộn theo tỷ lệ thành phần ở bước một sau đó đúc 3 nhóm mẫu. Nhóm 1 sử dụng hàm lượng theo đúng tính toán ở bước một, nhóm 2 giảm 10%, nhóm 3 tăng 10%. Sau đó chờ kết quả của 3 nhóm để mang đi so sánh.

Bước 3: Thí nghiệm xác định khối lượng, thể tích của bê tông.

Bước 4: Điều chỉnh thành phần cấp phối của bê tông thực tế tại hiện trường.

Trên đây là quy trình thiết kế cấp phối cho bê tông trong quá trình sản xuất nhằm đảm bảo cho ra thành phẩm đạt đầy đủ các tiêu chuẩn chất lượng theo quy định cũng như phù hợp với điều kiện thực tế của môi trường.

3. Một số phương pháp tính định mức cấp phối của bê tông và vữa xây.

Hiện nay để tính được định mức cấp phối trong sản xuất bê tông và vữa xây tô người ta thường chia ra cách tính các loại bê tông cụ thể theo từng loại dưới đây.

3.1. Định mức cấp phối theo mác bê tông .

Đây là cách tính phổ biến được áp dụng nhiều nhất hiện nay. Nó là cơ sở để tính toán chi tiết vật liệu, lập kế hoạch và quản lý vật tư cho các công trình. Có rất nhiều cách định mức cấp phối bê tông ứng với từng loại bê tông khác nhau. Bảng sau đây minh họa định mức cấp phối vật liệu 1m3 vữa bê tông xi măng PCB 40, độ sụt 2-4cm quy định tại công văn số 1784 để các bạn tham khảo.

Số hiệu STT Loại vật liệu ĐVT  Định mức (1784)
01.0058 – Vữa bê tông mác 200 xi măng PCB 40 độ sụt 2-4cm đá 0,5×1
1 Xi măng PCB 40 kg 293
2 Cát vàng m3 0,479
3 Đá 0,5×1 m3 0,846
4 Nước lít 195
01.0064 – Vữa bê tông mác 200 xi măng PCB 40 độ sụt 2-4cm đá 1×2
1 Xi măng PCB 40 kg 278
2 Cát vàng m3 0,483
3 Đá 1×2 m3 0,857
4 Nước lít 185

Ngoài ra, định mức cấp phối cho các loại bê tông mác 100, 150, 250, 300  được thể hiện trong bảng dưới đây.

Cấp phối vật liệu cho 1m3 vữa bê tông

bảng cấp phối bê tông

3.2 Định mức cấp phối vật liệu cho 1m3 vữa xây. 

a. Cấp phối vật liệu cho 1m3 vữa xi măng cát vàng (Cát có mô đun độ lớn ML > 2)

Loại vữa Mác vữa Vật liệu dùng cho 1 m3 vữa
Xi măng (Kg) Cát vàng (m3)
Vữa xi măng cát vàng 25 116,01 1,19
50 213,02 1,15
75 296,03 1,12
100 385,04 1,09
125 462,05 1,05

b. Cấp phối vật liệu cho 1m3 vữa xi măng cát mịn (Cát có mô đun độ lớn ML = 1,5 ÷ 2,0)

Loại vữa Mác vữa Vật liệu dùng cho 1 m3 vữa
Xi măng (Kg) Cát mịn (m3)
Vữa xi măng cát mịn 25 124,01 1,16
50 230,02 1,12
75 320,03 1,09
100 410,04 1,05

3.3. Cách tính cấp phối bê tông theo ACI.

CPBT theo ACI hay còn gọi là Bê tông tính năng cao có các đặc tính và khả năng xây dựng vượt trội so với bê tông thông thường. Các vật liệu dùng để cấp phối phải đạt được các yêu cầu về sự kết hợp các tính năng cao. Bê tông tính năng cao ACI  được chế tạo bởi những thành phần vật liệu có chất lượng cao, cần được chọn lựa một cách cẩn thận và tối ưu hóa trong thiết kế. Bê tông tính năng cao có tỉ lệ nước/xi măng thấp, từ 0.2 đến 0.45. Phụ gia siêu dẻo thường được sử dụng để làm cho những loại bê tông này dẻo hơn và tăng tính công tác của bê tông. Bê tông tính năng cao hầu hết có cường độ và tính bền cao hơn bê tông thông thường.

Định mức cấp phối vật liệu của bê tông theo ACI được thể hiện trong Bảng dưới đây.

Tên Cấp phối W/B XM(kg) Cát(kg) Đá dăm(kg) Nước(lít) AM-S40(lít) Phụ gia Silica fume(kg)
CP1 0,28 515,00 775 1050 144 5,5 0,00
CP2 0,28 489,25 775 1050 144 5,5 25,75
CP3 0,28 463,50 775 1050 144 5,5 51,50
CP4 0,28 437,75 775 1050 144 5,5 77,25
CP5 0,28 412,00 775 1050 144 5,5 103,00
CP6 0,28 386,25 775 1050 144 5,5 128,75

Sau khi cấp phối theo bảng trên, các mẫu cấp phối được mang đi thí nghiệm cường độ và độ sụt được kết quả như sau.

Cấp phối Độ sụt Cường độ nén 7 ngày (MPa) Cường độ nén 28 ngày (MPa)
Mẫu LP Mẫu trụ Mẫu LP Mẫu trụ
CP1 95 52,9 42,4 60,2 48,1
CP2 83 56,5 44,6 63,6 50,2
CP3 78 59,1 46,2 66,5 51,9
CP4 72 60,0 50,3 71,8 56,7
CP5 66 59,5 46,7 67,8 53,3
CP6 60 57,6 43,8 64,2 49,8

Dựa vào kết quả thí nghiệm như trên bạn có thể lựa chọn tỉ lệ cấp phối bê tông theo ACI phù hợp với yêu cầu theo tính toán thiết kế của công trình.

cap_phoi_be_tong

3.4. Định mức cấp phối bê tông bền sunfat.

Bê tông bền sunfat là loại bê tông tươi đặc biệt được sử dụng Xi măng bền sunfat kêt hợp với các loại phụ gia bền khác. Với tính năng đặc biệt, loại bê tông này rất bền có khả năng trống chịu xâm thực, giảm thiểu thẩm thấu ion chloride và tăng khả năng chống thấm  nên nó được ứng dụng hầu hết trong các công trình làm bờ kè, đập thủy điện,  hệ thống xử lý nước thải, kênh mương dẫn nước… Nếu sử dụng loại bê tông bền sunfat này cho công trình thì nó giúp giảm chi phí sửa chữa và tăng tuổi thọ cho các chi tiết bê tông của công trình.

Trong cấp phối bê tông bền sunfat, thành phần vật liệu sử dụng phải được tuyển chọn những loại chất lượng cao:

– Ximăng bền sulfat PCSR40,

– Cát vàng có modul độ lớn: 2.5 – 3.0,

– Đá dăm Dmax loại: 25mm, 20mm.

– Nước sạch dùng cho sinh hoạt,

– Phụ gia bền sulfat gốc silicafume và phụ gia siêu dẻo hoặc siêu dẻo cao cấp.