Tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của hồ xi măng lên tính chất lưu biến của bê tông theo thời gian

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN DUY NHẬT NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HỒ XI MĂNG LÊN TÍNH CHẤT LƯU BIẾN CỦA BÊ TÔNG THEO THỜI GIAN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Đà Nẵng, năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN DUY NHẬT NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HỒ XI MĂNG LÊN TÍNH CHẤT LƯU BIẾN CỦA BÊ TÔNG THEO THỜI GIAN Chuyên ngành: kỹ thuật Xây dựng Công trình DD&CN Mã số: 60.58.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS. MAI CHÁNH TRUNG Đà Nẵng, năm 2018 LỜI CẢM T q q âm âm ú – ỡ m q â m â â â m ú â ú m â q m âm N ỡ TS Mai Chánh Trung ỡ q ú m q q â ú m ú q m ú m T c giả uận văn Nguy n Duy Nhật LỜI CAM ĐOAN T m â q m m T c giả uận văn Nguy n Duy Nhật ẢNH HƯỞNG CỦA HỒ XI MĂNG LÊN TÍNH CHẤT LƯU BIẾN CỦA BÊ TÔNG THEO THỜI GIAN H vi n: guy n Duy hật số: 60.58.02.08 huy n ng nh: h : 32 Trƣờng i h thuật XD T DD h ho – H T m t t – Tính hất lƣu biến ủ vữ b tông quyết định hả năng thi ông ủ một b tông l d h y h . ột thiết bị đo lƣu biến đƣợ sử dụng để đo thông số lƣu biến n y. Luận văn trình bày nghiên ứu ảnh hƣởng ủ hối lƣợng hồ xi măng l n tính hất lƣu biến ủ b tông theo thời gi n. phép đo ũng đ đƣợ thự hiện để định lƣợng ảnh hƣởng ủ yếu tố thời gi n v hối lƣợng hồ xi măng l n tính hất lƣu biến ủ vữ b tông. ết quả thu đƣợ trong nghi n ứu n y ũng phù hợp với số liệu từ nh m nghi n ứu h tr n thế giới. T kh a – tính hất lƣu biến, thiết bị đo lƣu biến, độ nhớt, ngƣỡng ắt, thời gi n lƣu vữ . THE INFLUENCE OF CEMENT PASTE VOLUME TO RHEOLOGICAL PROPERTIES OF FRESHLY-MIXED CONCRETE BY THE TIME Abstract – Rheological properties govern how easily freshly mixed concrete can be placed. This rheology can be measured by motorized rheometers. This thesis aims at studying of cement paste volume to rheological properties of fresh concrete by the time. A series of rheological measurements has been conducted to investigate the influence of time and cement paste volume to rheological properties of fresh concrete. All obtained results in this study are also matched with selected data from other researching groups in the world. Key words – rheological properties, rheometer, plastic viscosity, yield stress, keeping time. MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CẢM N ................................................................................................................ 1 LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... 2 MỤC LỤC ...................................................................................................................... 4 DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................................. 6 DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................................. 7 MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 1. Lý do h n đề t i ..................................................................................................... 1 2. ụ ti u nghi n ứu ................................................................................................ 2 3. ối tƣợng nghi n ứu.............................................................................................. 2 4. Ph m vi nghi n ứu ................................................................................................. 3 5. Phƣơng ph p nghi n ứu ......................................................................................... 3 6. Ý nghĩ ho h v thự ti n ủ đề t i ................................................................ 3 7. ấu trú luận văn .................................................................................................... 3 CHƯ NG 1. TỔNG QUAN VỀ TÍNH CHẤT LƯU BIẾN BÊ TÔNG ................... 5 1.1. LƢU IẾ Ê TÔ G ............................................................................................. 5 1.1.1. Giới thiệu chung ................................................................................................ 5 1.1.2. Khái niệm ơ sở về lƣu biến ............................................................................. 5 1.2. TRẠ G THÁI LƢU IẾ ỦA VỮA Ê TÔ G ................................................ 8 1.3. Á PHÉP O LƢU IẾ ..................................................................................... 9 1.3.1. Phép đo độ “linh động” ..................................................................................... 9 1.3.2. Phép đo lƣu biến.............................................................................................. 12 1.3.3. Máy nhớt kế bê tông........................................................................................ 14 1.4. Á YẾU TỐ Ả H HƢỞ G Ế TÍ H LƢU IẾ ỦA Ê TÔ G ............ 20 1.4.1. Ảnh hƣởng của thông số thành phần............................................................... 20 1.4.2. Ảnh hƣởng của máy trộn ................................................................................. 23 1.4.3. Ảnh hƣởng của sự rung động .......................................................................... 24 1.4.4. Ảnh hƣởng của yếu tố thời gian ...................................................................... 24 1.4.5. Ảnh hƣởng của yếu tố nhiệt độ ....................................................................... 24 1.5. ẾT LUẬ HƢƠ G .......................................................................................... 25 CHƯ NG 2. VẬT LIỆU, THIẾT BỊ & CHƯ NG TRÌNH THÍ NGHIỆM ........ 27 2.1. VẬT LIỆU SỬ DỤ G Ể CHẾ TẠO BÊ TÔNG ................................................ 27 2.1.1. Xi măng ........................................................................................................... 27 2.1.2. Cát ................................................................................................................... 28 2.1.3. .................................................................................................................... 28 2.1.4. ƣớc ................................................................................................................ 29 2.1.5. Phụ gia ............................................................................................................. 29 2.2. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM ....................................................................................... 29 2.2.1. Thiết bị đo lƣu biến (Rhéomètre) .................................................................... 29 2.2.2. Máy trộn bê tông ............................................................................................. 36 2.2.3. Phép đo độ sụt bằng côn Abrams .................................................................... 37 2.2.4. Máy nén mẫu bê tông ...................................................................................... 38 2.3. HƢƠ G TRÌ H THÍ GHIỆM ......................................................................... 39 2.4. KẾT LUẬ HƢƠ G 2 ....................................................................................... 40 CHƯ NG 3. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ........................................... 41 3.1 ẾT QUẢ HƢƠ G TRÌ H THÍ GHIỆ ....................................................... 41 3.2. Ả H HƢỞ G ỦA HỐI LƢỢ G HỒ XI Ă G LÊ THÔ G SỐ LƢU IẾ THEO THỜI GIA ............................................................................................. 42 3.3. ẾT LUẬ HƢƠ G .......................................................................................... 47 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 48 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................... 49 PHỤ LỤC ....................................................................................................................... 1 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao) DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng bảng Trang 1.1. Phân lo i b tông theo độ sụt 10 1.2. Phân lo i b tông theo thời gi n Vébé 11 2.1. ặ trƣng ủ xi măng po lăng hỗn hợp P 2.2. ặ trƣng ủ 2.3. ặ trƣng ủ đ - phƣơng ph p thử 40 t thô - phƣơng ph p thử 27 28 28 2.4. Phân lo i b tông theo độ sụt 38 2.5. ấp phối b tông nghi n ứu theo thông số hối lƣợng hồ xi măng 40 3.1. 3.2. 3.3. Ảnh hƣởng ủ hối lƣợng hồ xi măng l n thông số lƣu biến theo thời gi n ƣờng độ hịu nén R28 ủ b tông 2 theo thời gi n lƣu vữ Ảnh hƣởng ủ độ sụt hối lƣợng hồ xi măng l n thông số lƣu biến v 41 42 42 DANH MỤC CÁC HÌNH V Số hiệu Tên hình hình 1.1. Sơ đồ trƣợt giữ 1.2. Sơ đồ tố độ ắt 1.3. Tr ng th i lƣu biến ủ 1.5. lớp trong dòng hảy 6 7 hất lỏng ewton tr ng th i lƣu biến ủ 1.4. Trang 7 hất lỏng phi ewton 8 ng g p ủ từng ph v o ứng suất ắt ủ hỗn hợp vữ b tông 9 1.6. tr ng th i lƣu biến ủ vữ b tông tƣơi 9 1.7. bƣớ đo độ sụt bằng ôn Abr ms 10 1.8. bƣớ đo ủ phép thử Vébé 11 1.9. sơ đồ nguy n lý ho t động ú 1.10. Sơ đồ nguy n lý ho t động ú nhớt ế d ng ouette nhớt ế d ng Poiseuille 13 14 1.11. hớt ế TRheom 14 1.12. iểu đồ vận tố qu y theo thời gi n 15 1.13. ) 15 y nhớt ế em gref-IMG; b) Xy lanh trong và ngoài 1.14. y nhớt ế Two-point 16 1.15. y nhớt ế L 17 1.16. y nhớt ế I AR 17 1.17. 1.18. iểu đồ vận tố qu y theo thời gi n nhớt ế I AR 18 y nhớt ế LA OS et l. 18 1.19. iểu đồ vận tố qu y theo thời gi n nhớt ế LA OS et l. 19 1.20. ết quả so s nh ủ nh m [ A FILL et l. 2001] 19 1.21. ết quả so s nh ủ nh m [ EAUPRÉ et l. 2004] 20 1.22. Ảnh hƣởng ủ tỉ lệ [WALLEVIK 2011] /X đến thông số lƣu biến b tông 1.23. Ảnh hƣởng ủ h m lƣợng SO3 trong xi măng 21 1.24. Ảnh hƣởng ủ phụ gi si u dẻo 22 1.25. Ảnh hƣởng ủ h m lƣợng hí 22 1.26. Ảnh hƣởng ủ h m lƣợng tro b y đến độ nhớt 23 1.27. Ảnh hƣởng ủ yếu tố thời gi n 24 1.28. Ảnh hƣởng ủ yếu tố nhiệt độ 25 21 Số hiệu Tên hình hình Trang 2.1. Thiết bị đo lƣu biến (Rhéomètre) theo... 30 2.2. Chi tiết dao khuấy và thùng chứa 30 2.3. Cấu t o thiết bị đo lƣu biến và quy trình vận hành theo Ngo et al.[NGO et al. 2010] 31 2.4. Biểu đồ mức vận tốc xoay trục dao khuấy 32 2.5. Chuẩn bị thiết bị và thí nghiệm hiện trƣờng 33 2.6. Sự tiến triển của tố độ p đặt lên trục dao khuấy và số đo momen xoắn theo thời gian 33 2.7. Khai thác kết quả từ phép đo lƣu biến 34 2.8. Tr ng thái của vữa bê tông trong thùng chứa. 35 2.9. y trộn b tông tƣ do lo i nghi n đổ 300 lít 36 2.10. Phép đo độ sụt bằng ôn Abr ms 38 2.11. Thí nghiệm nén mẫu b tông 39 3.1. 3.2. Qu n hệ thông số lƣu biến - hối lƣợng hồ xi măng theo [SOUALHI 2014] Sự biến thi n ủ độ sụt vữ b tông theo thời gi n lƣu vữ v hối lƣợng hồ xi măng 42 43 3.3. Qu n hệ thông số lƣu biến - hối lƣợng hồ xi măng, thời gi n lƣu vữ 45 3.4. Ảnh hƣởng ủ ủ b tông 45 3.5. hối lƣợng hồ xi măng đến tính hất lƣu biến ƣờng độ hịu nén R28 theo thời gi n lƣu vữ . 46 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài ông trình xây dựng ng y ng nhiều, quy mô v ông nghệ thi ông đòi hỏi ng hiện đ i. phƣơng ph p đ nh gi hất lƣợng b tông ngo i việ iểm tr hất lƣợng vật liệu đầu v o, quy trình trộn t i tr m trộn..., thì t i hiện trƣờng thi ông hủ yếu vẫn l đo độ sụt ủ vữ b tông, lấy mẫu để iểm tr ƣờng độ s u n y... V thự tế ũng ho thấy rằng dƣờng nhƣ, việ hỉ iểm tr nhƣ vậy vẫn hƣ đủ để đảm bảo rằng hất lƣợng b tông l đ t so với quy định để thể thi ông bơm, đổ, đầm... Hiện n y tr n thế giới, nhiều ông ty ung ứng b tông thƣơng phẩm, nhiều nh thầu huy n thi ông b tông v trung tâm nghi n ứu về vật liệu xây dựng đ v đ ng nghi n ứu huy n sâu về lĩnh vự lƣu biến b tông để tìm r những phƣơng ph p, quy trình, thông số đ nh gi h bổ trợ ho phƣơng ph p đ nhằm đ nh giá - ti n lƣợng đƣợ hất lƣợng b tông đ ng tin ậy hơn so với hỉ bằng thông số độ sụt nhƣ hiện n y. ể qu trình thi ông b tông đƣợ thuận lợi đòi hỏi vữ b tông phải độ linh động phù hợp (hiện n y đƣợ x định thông qu thông số độ sụt), trong những điều iện thi ông bất lợi nhƣ nhiệt độ môi trƣờng o, b tông độ sụt thấp (b tông ƣờng độ o...), thời gi n thi ông éo d i... thƣờng độ linh động ủ b tông hông đ p ứng đƣợ , dẫn đến những xử lý hông hợp lý ảnh hƣởng đến hất lƣợng b tông s u n y. Xem ví dụ về ảnh hƣởng ủ tính hất lƣu biến đến thi ông nhƣ Hình 1. Ả ở nghi n ứu đều hỉ r rằng tính hất lƣu biến ủ vữ b tông thể hiện qu h i thông số (g i l thông số lƣu biến để phân biệt với thông số m s t): độ nhớt µ (P .s) v ngƣỡng ứng suất ắt (h y òn g i l ngƣỡng ắt) τ0 (P ). ối qu n hệ giữ 2 hai thông số n y thể hiện tính hất h y h nh vi lƣu biến ủ b tông. ột thiết bị đo thông số lƣu biến ho nhƣ Hình 2. T ị ể thể đƣ r những biện ph p xử lý đúng, một sự hiểu biết về tính hất lƣu biến ủ vữ b tông v những yếu tố ảnh hƣởng l n tính hất n y l ần thiết. ghi n ứu x định ảnh hƣởng ủ thông số th nh phần ủ ấp phối vữ b tông l n tính hất lƣu biến ủ b tông ngo i việ giúp dự tính đƣợ độ “linh động” ủ một b tông m òn ho phép x định xu hƣớng tiến triển ủ thông số n y hi th y đổi thông số th nh phần/ ấp phối vữ b tông. ột số nghi n ứu trƣớ đây đ đề ập đến ảnh hƣởng ủ thông số th nh phần ấp phối l n thông số lƣu biến, tuy nhi n hƣ xem xét đến yếu tố thời gian, trong hi đ thự tế ông trƣờng những vấn đề thuật ần giải quyết nhiều hi l bất hả h ng... dẫn đến thời gi n hờ/ thời gi n thi ông b tông éo d i. Vấn đề n y ngo i việ phải đảm bảo tuân thủ thời gi n thi ông nhỏ hơn thời gi n bắt đầu ninh ết b tông theo quy định, n òn ảnh hƣởng đến độ linh động ủ vữ b tông do mất nƣớ (ví dụ do b y hơi hẳng h n...) éo theo việ ảnh hƣởng đến qu trình thi ông. Chính vì thế, việ đƣ r đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu ảnh hưởng của hồ xi măng lên tính chất lưu biến của bê tông theo thời gian” l này. ần thiết để làm rõ vấn đề 2. Mục tiêu nghiên cứu - ghi n ứu ảnh hƣởng ủ thông số th nh phần: hối lƣợng hồ xi măng l n tính hất lƣu biến ủ b tông theo thời gi n. - Từ ết quả nghi n ứu thự nghiệm, phân tí h đƣ r những ết luận, iến nghị ần thiết. 3. Đối tượng nghiên cứu Thông số lƣu biến ủ vữ b tông: độ nhớt v ngƣỡng ắt. 3 4. Phạm vi nghiên cứu ghi n ứu ảnh hƣởng ủ thông số th nh phần: hối lƣợng hồ xi măng l n tính hất lƣu biến ủ b tông theo thời gi n (dự iến t0; t30; t60; t90). 5. Phương ph p nghiên cứu - Phân tí h lý thuyết - Thí nghiệm đo lƣu biến - Phân tí h đ nh gi ết quả. 6. Ý nghĩa khoa học và thực ti n của đề tài - ắm đƣợ tính hất lƣu biến vữ b tông. -X định đƣợ ảnh hƣởng ủ thông số th nh phần: hối lƣợng hồ xi măng l n tính hất lƣu biến ủ b tông theo thời gi n. - Xây dựng đƣợ 1 ơ sở dữ liệu giúp í h ho nghi n ứu về lĩnh vự lƣu biến b tông s u n y. 7. Cấu trúc uận văn Luận văn gồm phần MỞ ĐẦU: 1. Lý do h n đề t i 2. ụ ti u nghi n ứu 3. ối tƣợng nghi n ứu 4. Ph m vi nghi n ứu 5. Phƣơng ph p nghi n ứu 6. Ý nghĩ ho h v thự ti n ủ đề t i Chương 1 TỔNG QUAN VỀ TÍNH CHẤT LƯU BIẾN BÊ TÔNG 1.1. Lƣu biến b tông 1.2. Tr ng th i lƣu biến ủ vữ b tông 1.3. phép đo lƣu biến 1.4. yếu tố ảnh hƣởng đến tính lƣu biến ủ b tông 1.5. ết luận hƣơng Chương 2 VẬT LIỆU, THIẾT BỊ & CHƯ NG TRÌNH THÍ NGHIỆM 2.1. Vật liệu sử dụng để hế t o b tông 2.2. Thiết bị thí nghiệm 2.3. hƣơng trình thí nghiệm 2.4. ết luận hƣơng 2 Chương 3 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 3.1. ết quả hƣơng trình thí nghiệm 3.2. Ảnh hƣởng ủ hối lƣợng hồ xi măng l n thông số lƣu biến theo thời gi n 4 3.3. ết luận hƣơng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 5 CHƯ NG 1 TỔNG QUAN VỀ TÍNH CHẤT LƯU BIẾN BÊ TÔNG 1.1. LƯU BIẾN BÊ TÔNG 1.1.1. Giới thiệu chung Lƣu biến h (Rheology) l một từ nguồn gố từ “rheo” tiếng Hy L p và “logos”_l biểu tƣợng nghĩ tƣơng ứng là nghi n ứu về dòng hảy. Từ “Rheology” đƣợ Eugene oo ingh m đề xuất năm 1928, đƣợ v y mƣợn từ ụm từ Hy L p “T P nt Rei”, trong tiếng Ph p l “tout passé”. đ đƣợ pháp hóa vào năm 1943 [En y lopidi Univers lis]. Lƣu biến h biến d ng ủ - Rheology l một nh nh ủ vật lý h nghi n ứu dòng hảy hoặ vật thể dƣới t động ủ lự tác dụng, th y đổi theo thời gi n [PERSOZ 1960]. Trong lĩnh vự xây dựng, cùng với việ ph t triển ủ vật liệu b tông v thuật thi công bê tông nhƣ ông nghệ bơm, việ iểm so t đƣợ h nh vi lƣu biến ủ b tông tƣơi trở n n rất qu n tr ng để t o điều iện thuận lợi cho quá trình thi công. 1.1.2. Kh i niệm cơ sở về ưu biến Phần n y sẽ trình b y về thông số ơ bản li n qu n đến h nh vi lƣu biến ủ vật liệu v mô hình tr ng th i lƣu biến phổ biến nhất. một số mô hình tr ng th i lƣu biến đƣợ phân hi th nh h i nh m hính: hất lỏng ewton v hất lỏng phi Newton. a) Chất lỏng Newton hất lỏng đƣợ g i l hất lỏng ewton hi độ nhớt ủ n hông phụ thuộ v o tố độ ắt h y thời điểm hất lỏng bị ắt (nghĩ l ứng suất tiếp tuyến v gr dient vận tố phụ thuộ tuyến tính với nh u). Hệ số tỉ lệ giữ 2 húng đƣợ g i l độ nhớt. Phƣơng trình mi u tả lự nhớt trong ơ h hất lỏng ewton đƣợ ho bởi Eq.1.1: (Eq.1.1) Trong đ :  (P ): ứng suất tiếp tuyến;  Μ(P .s): hệ số nhớt động lự h ;  ∂v/∂y (1/s): đ o h m ủ vận tố theo hƣớng vuông g với hƣớng di huyển ủ hất lỏng. Hầu hết hất lỏng thông thƣờng (nƣớ , dầu, sữ ...) l hất lỏng ewton. hất lỏng ewton mô tả theo quy luật (Eq.1.1) thể viết l i nhƣ s u Eq.1.2: 6 ̇ (Eq.1.2) Trong đ :   (P ): ứng suất ắt;  (P .s): độ nhớt;  ̇ (1/s): tố độ ắt.  Độ nhớt ộ nhớt ủ một hất lƣu l thông số đ i diện ho m s t trong ủ dòng hảy. hất lỏng thể đƣợ xem nhƣ l một tập hợp p lự tiếp tuyến, hi sự v đập giữ dòng hất lƣu s t ề phần tử vật hất òn lớp phân tử song song v tố độ huyển động h sự tr o đổi xung lƣợng giữ hịu một nh u, ngo i húng, nhƣ Hình 1.1. Hình 1.1. S ồ hững phần tử trong dòng hảy tố độ tố độ hậm v ngƣợ l i phần tử vật hất từ o sẽ l m tăng động năng ủ dòng dòng hảy hậm sẽ l m ìm h m huyển động ủ dòng hảy nh nh. Hiệu ứng trì ho n, gây r bởi m s t nội t i ủ phân tử ủ lớp b n dƣới ủ lớp tr n, đƣợ g i l độ nhớt. ết quả l giữ lớp n y xuất hiện một ứng suất tiếp tuyến τ gây n n m s t (lự m s t trong).  Ứng suất cắt, tốc độ cắt hƣ vậy, ứng suất ắt  l lự t động tr n một đơn vị diện tí h ủ dòng hảy hất lỏng Eq. 1.3: (Eq. 1.3) Trong đ :  dF: hình hiếu ủ m s t tiếp tuyến;  dS: diện tí h phân tố ủ một lớp ắt; o h m ủ vận tố theo hƣớng vuông g với hƣớng di huyển ủ hất lỏng theo thời gi n đƣợ định nghĩ l tỷ lệ ắt (she r r te), òn đƣợ g i l tỷ lệ biến d ng hoặ tố độ ắt. ây l tố độ biến d ng giữ h i lớp liền ế với hất lỏng ắt Eq. 1.4, Hình 1.2: 7 ̇ ( ) ( ) (Eq. 1.4) Hình 1.2. S ồ ồ thị nhƣ tr n Hình 1.3 biểu di n tr ng tr i lƣu biến ho hất lỏng ewton. Hình 1.3. T w b) Chất lỏng phi Newton hất lỏng phi ewton (t n tiếng Anh: on- ewtoni n fluid) l hất lỏng h y hất lƣu độ nhớt hông tuân theo định luật Newton. ặ điểm ủ hất lỏng phi ewton l độ nhớt ủ n hông phải l hằng số v thể th y đổi theo nhiều h h nh u, dƣới t động ủ một h y nhiều yếu tố nhƣ lự , thời gi n h y nhiệt độ. Chất lỏng có ngưỡng 0 (ngƣỡng dòng hảy/ ngƣỡng ắt): ngƣỡng ắt thể hiện một ngƣỡng ứng suất tối thiểu phải đ t đƣợ để có thể bắt đầu một dòng hảy. go i ngƣỡng ắt, hất lỏng thể tr ng th i lƣu biến nhƣ hất lỏng ingh m (độ nhớt hông đổi) h y nhƣ dung dị h Hers hel-Bulkley (xem Hình 1.4). 8 Hình 1.4. Các t phi Newton 1.2. TRẠNG THÁI LƯU BIẾN CỦA VỮA BÊ TÔNG hiều t giả đ hỉ r rằng tr ng th i lƣu biến ủ vữ b tông tƣơi thể đƣợ thể hiện nhƣ hất lỏng ingh m: [TATTERSALL 1990], [BEAUPRE 1994], [FERRARIS et al. 1998], [DE LARRARD et al. 2002], [WALLEVIK 2006], [CHAPDELAINE 2007], [ESTELLÉ et al. 2008], [LANOS et al. 2009]... Trong trƣờng hợp n y, tr ng th i lƣu biến ủ vữ b tông trong tr ng th i tƣơi đƣợ mô tả ho n to n thông qu h i tính hất tƣơng ứng với h i thông số: ngƣỡng ắt (τ0) v độ nhớt (μ). Thự tế, để vữ b tông tƣơi trong tr ng th i linh động để thể “ huyển động” đƣợ , ần phải lự / p lự tối thiểu tƣơng đƣơng với gi trị ủ ngƣỡng ắt. ột hi sự x dị h h y huyển động đƣợ bắt đầu, lự ần thiết để làm biến d ng bê tông sẽ tỷ lệ thuận với tố độ ắt, tính hất n y li n qu n đến độ nhớt ủ vật liệu [HU 1995]. Quy luật ủ hất lỏng ingh m đƣợ viết dƣới d ng nhƣ sau (Eq. 1.5): ̇ (Eq. 1.5) Trong đ :   (P ): ứng suất ắt;  0(P ): ngƣỡng ắt;  (P .s): độ nhớt;  ̇ (1/s): tố độ ắt. Từ Hình 1.5 có thể hình dung ảnh hƣởng của từng thành phần lên ứng suất cắt trong vữ b tông tƣơi: ảnh hƣởng của thông số ngƣỡng cắt 0 giúp tiêu tán ma sát giữa các h t cốt liệu; ảnh hƣởng của thông số măng). ̇ ti u t n do nhớt trong hất lỏng (hồ xi 9 Hình 1.5. ồ thị biểu di n tr ng th i lƣu biến ủ h i vữ b tông đƣợ minh h trong Hình 1.6. Việ l m hủ thông số lƣu biến thể tối ƣu h quá trình thi công bê tông tr n ông trƣờng. Hình 1.6. 1.3. CÁC PHÉP ĐO LƯU BIẾN iến thứ về h nh vi lƣu biến h y n i h h l độ linh động ủ vữ b tông ý nghĩ qu n tr ng trong việ ứng xử với thự tế thi ông b tông tr n ông trƣờng xây dựng. ể phần n o x định h y lƣợng h đƣợ độ linh động ủ vữ b tông, b n nh thiết bị vẫn h y đƣợ sử dụng nhƣ ôn Abr ms, thiết bị Vébé, b n rung động, m y đo độ linh động ủ L P ... nhiều thiết bị đo thuộ tính lƣu biến ủ vữ b tông độ hính x o hơn nhƣ thiết bị đo h i điểm, L, BTRHEOM, CEMAGREF-IMG, ICAR... ộ linh động ủ vữ b tông thể hiểu nhƣ l độ h d để thi ông b tông, từ hi trộn vữ , vận huyển, bơm, đổ, đầm b tông... giúp vữ b tông thể d d ng dị h huyển để hèn v o g nh ủ ốp ph , ốt thép... 1.3.1. Phép đo độ “ inh động” a) Phép đo độ sụt bằng côn Abrams g y s u hi trộn b tông xong, phép đo độ sụt ủ vữ b tông đƣợ thự hiện 10 nhờ thiết bị l ôn Abr ms, ti u huẩn Việt m đƣợ sử dụng l T V 3105-93. Thiết bị gồm 4 th nh phần: một huôn hình n n ụt hông đ y hình n n o 30 m; đƣờng ính trong phần dƣới 20 m v đƣờng ính phần tr n 10 m; một tấm tôn/thép phẳng; một que đầm; một hung đo. Trình tự thự hiện thể xem nhƣ trong Hình 1.7. ằ Hình 1.7. A m ăn ứ ết quả đo độ sụt thu đƣợ , vữ b tông thƣơng phẩm thể đƣợ phân/xếp v o lo i/lớp theo ti u huẩn Ph p [ F P 18 – 305] nhƣ trong ảng 1.1. 1.1. P â Loại bê tông Cứng Dẻo Rất dẻo Lỏng ộ sụt ( m) 04 59 10 15 16 S1 S2 S3 S4 Lớp ƣờng độ b) Phép thử Vébé ây l phƣơng ph p thử “độ ứng” ủ hỗn hợp vữ b tông nặng bằng nhớt ế Vébé. ộ ứng ủ hỗn hợp b tông đƣợ x định bằng thời gi n để đầm phẳng, hặt một hối hỗn hợp vữ b tông hình n n ụt s u hi t o hình trong nhớt ế Vébé. Tiêu huẩn n y hỉ p dụng ho hỗn hợp b tông ỡ h t lớn nhất ủ (theo tiêu huẩn Việt m T V 3107:1993). bƣớ thự hiện đƣợ thể hiện nhƣ Hình 1.8. ốt liệu tới 40mm