Giải thích khái niệm: “Thiết kế cấp phối bê tông là gì?” và giới thiệu các bước thiết kế cấp phối bê tông đầy đủ, chi tiết nhất.
Thiết kế cấp phối bê tông giúp xác định tỷ lệ chính xác giữa các thành phần vật liệu. Điều này giúp tạo ra một tỷ lệ phù hợp, đáp ứng được các chỉ tiêu kỹ thuật cho hỗn hợp bê tông. Đồng thời đảm bảo tính kinh tế của cấu trúc bê tông trong tương lai.
1. Cấp phối bê tông là gì?
Cấp phối bê tông là tỷ lệ của các thành phần vật liệu có trong 1m3 bê tông. Các thành phần bao gồm xi măng, cát, đá và các chất phụ gia. Nhằm đảm bảo sản phẩm cuối cùng đáp ứng đúng yêu cầu và tuân theo các tiêu chuẩn quy định trong quá trình sản xuất bê tông và cấp phối. Việc xác định tỷ lệ cấp phối của bê tông sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: mác bê tông, kích thước của vật liệu, chất kết dính cũng như các thành phần phụ gia.
Để đạt được tỷ lệ cấp phối bê tông chuẩn xác nhất, các nhà sản xuất đã phải tiến hành nghiên cứu. Và thực hiện nhiều thí nghiệm với các tỉ lệ khác nhau của thành phần cốt liệu. Qua quá trình này, họ có thể xác định tỷ lệ phù hợp nhất cho từng loại mác bê tông khác nhau.
2. Thiết kế cấp phối bê tông là gì?
Thiết kế cấp phối bê tông (hay còn gọi là thiết kế bê tông) là quá trình tính toán để xác định tỷ lệ hợp lý giữa các nguyên liệu. Như nước, cát, đá, xi măng trong 1m3 bê tông, sao cho đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật và kinh tế. Cấp phối bê tông thường được biểu thị thông qua khối lượng của từng loại cho 1m3 bê tông. Hoặc tỷ lệ khối lượng của từng thành phần so với khối lượng xi măng.
3. Thiết kế cấp phối bê tông thương phẩm
Để chất lượng bê tông đạt hiệu quả cao, yếu tố nguyên liệu và quy trình trộn là rất quan trọng. VLXD Sơn Đồng sẽ giới thiệu đến bạn một số lưu ý cần ghi nhớ sau:
3.1. Nguyên liệu
Xi măng
Có thể sử dụng xi măng pooclăng xỉ hạt lò cao, xi măng ít tỏa nhiệt, xi măng pooclăng puzơlan, xi măng pooclăng bền sunfat, xi măng pooclăng, xi măng pooclăng hỗn hợp. Và các loại xi măng khác để chế tạo bê tông. Khi dùng xi măng để chế tạo bê tông, bạn cần đặc biệt lưu ý mác xi măng. Vì nó vừa phải đảm bảo yêu cầu về kinh tế, vừa phải đảm bảo bê tông đạt mác thiết kế.
Lưu ý:
- Để chế tạo bê tông mác cao thì không nên dùng xi măng mác thấp. Vì lượng xi măng phải sử dụng nhiều nên không bảo đảm kinh tế.
- Nếu sử dụng xi măng mác cao để chế tạo bê tông mác thấp thì lượng xi măng sẽ không đủ. Để liên kết tất cả hạt cốt liệu với nhau. Bên cạnh đó, còn gây ra hiện tượng phân tầng của hỗn hợp, gây tác hại xấu đến bê tông.
Cát
Để bê tông bền chắc hơn, bạn nên sử dụng loại cát có cỡ hạt vừa và to (mô đun lớn từ 2 – 3,3).
Đá, sỏi
Là cốt liệu lớn có cỡ hạt từ 5 – 70mm, đá, sỏi tạo ra bộ khung chịu lực vững chắc cho bê tông. Sỏi có đặc điểm là hạt tròn nhẵn và có độ rỗng, diện tích mặt ngoài nhỏ. Vậy nên, dù không cần nhiều nước, nhiều xi măng nhưng vẫn dễ đổ, dễ đầm. Nhưng lực dính kết với vữa xi măng nhỏ khiến cho cường độ bê tông thấp hơn bê tông sử dụng đá dăm.
Nước
Khiến cho cường độ bê tông tăng cao nhờ giúp xi măng phản ứng tạo thành các sản phẩm thủy hóa. Ngoài ra, nước còn giúp tạo ra độ lưu động cần thiết để quá trình thi công diễn ra dễ dàng hơn. Chất lượng nước phải đảm bảo. Để không ảnh hưởng tới thời gian đông kết của xi măng. Cũng như khiến cốt thép bị ăn mòn.
Các loại nước máy, nước giếng đều là nước dùng được. Nước ao, đầm, hồ, cống rãnh là loại nước không được sử dụng. Ngoài ra còn có nước chứa đường, dầu mỡ, nước có độ pH dưới 4. Nước chứa nhiều hơn 0,27% sunfat (tính theo hàm lượng ion). Nước có lượng hợp chất hữu cơ không dưới 15mg/l, độ pH lớn hơn 12,5 -24SO đều là những loại nước không dùng được.
3.2. Phương pháp trộn bê tông
Có hai cách thức trộn bê tông phổ biến hiện nay: trộn thủ công và trộn bằng máy trộn chuyên dụng. Để tiết kiệm thời gian, hầu hết các công trình hiện nay đều dùng máy trộn bê tông. Nhằm tiết kiệm xi măng, sức lao động và đảm bảo chất lượng tốt. Thường thùng trộn đủ 20 vòng sau khi đổ mọi vật liệu vào cối trộn là được.
Lưu ý:
Việc trộn bê tông không phức tạp nhưng cần chú ý nhiều yếu tố. Để đảm bảo chất lượng của bê tông thành phẩm. Đối với bê tông cốt thép xây nhà, mác bê tông thường phụ thuộc vào hồ sơ thiết kế quy định. Thông thường, khi đổ toàn bộ khối lượng bê tông, mác thông thường được sử dụng từ 200 đến 250. Nên chọn một mác bê tông duy nhất cho công trình. Như đổ móng, cột, đà, sàn,…
Sử dụng nhiều loại mác bê tông sẽ làm việc xử lý các liên kết tại vị trí thay đổi mác trở nên phức tạp hơn. Đối với phần móng, trong những trường hợp vùng đất yếu, bị ngập nước. Hoặc nước bị nhiễm mặn, phèn,… có thể tăng mác bê tông cùng các phụ gia. Để bê tông đảm bảo chịu được tính ăn mòn trong nước.
4. Thiết kế bê tông trộn tay
Hiện nay, công nhân xây dựng thường sử dụng thùng nhựa có dung tích trung bình 20 lít để trộn bê tông. Thông thường, để tạo ra các loại bê tông với mác thông dụng, họ thường trộn theo tỷ lệ sau:
- Để có được bê tông mác 200 (7 bao xi măng cho 1m³ bê tông), họ sử dụng 1 bao xi măng, 4 thùng cát và 6 thùng đá.
- Để có được bê tông mác 250 (8 bao xi măng cho 1m³ bê tông), họ sử dụng 1 bao xi măng, 3 thùng cát và 5 thùng đá.
- Để có được bê tông mác 300 (9 bao xi măng cho 1m³ bê tông), họ sử dụng 1 bao xi măng, 2 thùng cát và 4 thùng đá.
Với cách trộn này, nếu tuân thủ đúng tỷ lệ và các tiêu chuẩn, chất lượng bê tông có thể đáp ứng yêu cầu thiết kế. Và đảm bảo độ bền của công trình. Ngoài ra, khả năng tiết kiệm chi phí và thi công ở không gian nhỏ hẹp là điểm mạnh của loại hình này. Đó là lý do vẫn còn nhiều gia đình lựa chọn sử dụng loại hình thủ công.
5. Quá trình thiết kế cấp phối bê tông
5.1. Phần tính toán
- Bước 1: Chọn lựa độ sụt lún của hỗn hợp bê tông.
- Bước 2: Xác định chính xác lượng nước trộn.
- Bước 3: Xác định chính xác thông số của các chất có trong hỗn hợp kết dính.
- Bước 4: Xác định tỷ lệ nước/chất kết dính.
- Bước 5: Tính toán hàm lượng cần thiết của chất kết dính cho một mét khối bê tông.
- Bước 6: Xác định lượng phụ gia cần cho một mét khối bê tông.
- Bước 7: Xác định hệ số dư vữa phù hợp.
- Bước 8: Xác định lượng cốt liệu lớn (đá, sỏi).
- Bước 9: Xác định hàm lượng cát cần.
5.2. Phần thí nghiệm
- Bước 1: Thí nghiệm và kiểm tra độ sụt lún. Để điều chỉnh lượng nước tới mức lưu động theo yêu cầu.
- Bước 2: Thí nghiệm kiểm tra cường độ: Trộn theo tỷ lệ thành phần ở bước một rồi đúc 3 nhóm mẫu. Nhóm 1 dùng hàm lượng theo đúng tính toán ở bước một, nhóm 2 giảm đi 10%, nhóm 3 tăng lên 10%. Tiếp đến, thu thập kết quả và so sánh 3 nhóm mẫu.
- Bước 3: Thí nghiệm xác định thể tích, khối lượng của bê tông.
- Bước 4: Điều chỉnh thành phần cấp phối của bê tông thực tế tại công trình.
6. Lưu ý khi thiết kế cấp phối bê tông
- Để chấp thuận đơn vị cung cấp cần phải kiểm tra hồ sơ năng lực trạm trộn bê tông. Cần đến trực tiếp trạm trộn bê tông để kiểm tra dây chuyền công nghệ thực tế, các máy móc, hệ thống hỗ trợ. Như: tháp giải nhiệt, máy làm lạnh nước,…
- Cần kiểm tra thiết kế cấp phối tại trạm trộn bê tông, bao gồm việc đánh giá phẩm chất và nguồn gốc của các vật liệu đầu vào. Sao cho phù hợp với yêu cầu thiết kế.
- Trong quá trình đổ bê tông tại công trường, cần phải kiểm tra độ sụt và lấy mẫu nén. Để thực hiện các thí nghiệm nén và các kiểm tra khác nếu có yêu cầu đặc biệt theo quy trình.
7. Tạm kết
Trên đây là toàn bộ thông tin về thiết kế cấp phối bê tông trong sản xuất mà VLXD muốn giới thiệu đến bạn. Nhằm giúp bạn đảm bảo thành phẩm cuối cùng đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn chất lượng theo quy định. Và phù hợp với các điều kiện thực tế của môi trường. Nếu thấy những thông tin trên là bổ ích, đừng quên đón đọc các bài viết mới nhất của chúng tôi tại chuyên mục Tin tức ngành xây dựng.
