Nội dung chuyên gia lưu trữ: bài viết lưu giữ các tuyên bố, bảng biểu và sơ đồ lịch sử về vữa xi măng và bê tông, nhưng không phải là thiết kế hỗn hợp, thông số kỹ thuật vật liệu, kế hoạch đổ bê tông, tính toán kết cấu, hướng dẫn kiểm tra hoặc đánh giá một phần tử hiện có. Thành phần, tính chất, mức độ phơi nhiễm, tính nhất quán, phương pháp lắp đặt, bảo trì, kiểm soát chất lượng và giá trị thiết kế phải được xác định bởi các chuyên gia có trách nhiệm theo đối tượng cụ thể, vật liệu đã khai báo và các tiêu chuẩn hợp lệ.
Savo Kusić ngày nay tập trung vào cửa sổ gỗ, cửa sổ nhôm-gỗ, cửa sổ tùy chỉnh, cửa ra vào và yêu cầu báo giá. Bài viết này vẫn là một kho lưu trữ lịch sử và không đưa ra lời đề nghị thiết kế, sản xuất, thử nghiệm hoặc thi công các kết cấu bê tông.
Thông tin chung
Theo quy định, thành phần vữa xi măng hoặc thành phần bê tông của cột, kết cấu gác lửng bê tông cốt thép, phần tử bê tông đã qua xử lý, tấm vỉa hè, vòm cầu hoặc đường bê tông sẽ được coi là đạt yêu cầu nếu phần tử xây dựng được đề cập được chế tạo với lượng vật liệu và nhân công ít nhất sao cho đủ bền và phù hợp với mục đích sử dụng. Những gì được coi là vĩnh viễn và phù hợp với mục đích phải được xác định trong từng trường hợp cụ thể: do đó, trước khi bắt đầu xây dựng một tòa nhà, cần xác định những đặc tính nào mà vữa và bê tông phải có về cường độ nén, cường độ uốn, khả năng chống chịu thời tiết, độ kín nước, v.v. Có nhiều hướng dẫn khác nhau về vấn đề này trong quy định xây dựng, cũng như nhiều hạn chế về số lượng.
Nhiệm vụ của nhà thầu xây dựng là đảm bảo giá trị của các tài sản riêng lẻ đáp ứng được giá trị yêu cầu. Các đặc tính của bê tông có thể bị ảnh hưởng rất nhiều nếu sử dụng kiến thức hiện có.
Điều kiện làm bê tông có tính chất đồng nhất
Nếu cường độ nén của một phần tử tòa nhà sau 28 ngày phải là 40 MPa, hoặc nếu đối với bê tông của kết cấu mặt đường yêu cầu cường độ uốn sau 28 ngày phải là 4,5 MPa, thì các giá trị giới hạn này không được vượt quá ở bất kỳ nơi nào; giá trị giới hạn dưới có thể gần với giá trị có điều kiện. Nếu đạt được giới hạn hẹp hơn trong quá trình thi công đối tượng thì nhà thầu càng thực hiện tốt nhiệm vụ của mình. Sẽ rất có hại nếu các giá trị có điều kiện không đạt đến mức nhất định - thậm chí nếu chỉ một vài - nơi.
Giá trị lịch sử và Công thức nấu ăn: Các số liệu, tỷ lệ, ký hiệu, quy trình chăm sóc và giới hạn dưới đây đã được chuyển từ bài viết gốc để bảo toàn nội dung. Không nên sử dụng chúng như một công thức hiện đại, tiêu chí chấp nhận hoặc thay thế cho thiết kế hỗn hợp, thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, công bố nguyên liệu, kế hoạch công nghệ và các quy định hiện hành.
Cường độ nén của vữa xi măng và bê tông
Kích thước cường độ nén phần lớn phụ thuộc vào tính chất của xi măng, lượng xi măng, lượng và thành phần cát và cốt liệu, lượng nước trong bê tông trong quá trình lắp đặt, phương pháp lắp đặt, v.v.
Bảng 1. Ảnh hưởng của lượng cốt liệu ở cùng một lượng vữa.
1. Xi măng
Cường độ nén của vữa xi măng và bê tông đã được xác định bằng các quan sát trước đó và được xác định theo quy định.
2. Lượng xi măng
Theo hình. 1a, cường độ nén tăng khi lượng xi măng tăng lên nếu tỷ lệ vữa trong bê tông giữ nguyên, đồng thời lượng xi măng trong vữa tăng lên và độ đặc của bê tông được giữ không đổi. Nếu lượng vữa không đổi và chỉ có lượng cốt liệu tăng hoặc giảm thì cường độ chỉ thay đổi chút ít miễn là lượng vữa đủ chứa toàn bộ các hạt cốt liệu. Cường độ nén của bê tông sẽ không tăng vô hạn khi lượng xi măng tăng lên - chỉ đến một giới hạn nhất định. Sau giới hạn đó, mức tăng cường độ sẽ không đáng kể so với giá cả, mức tăng này sẽ tăng đáng kể khi lượng xi măng tăng lên. Lượng xi măng tối ưu cho bê tông 1 m3 là 300-350 kg.
Bảng 2. Ảnh hưởng của lượng cát trong bê tông.
3. Lượng vữa trong bê tông
Cường độ nén của bê tông được xác định bởi cường độ của vữa, được xác nhận bởi bảng 1 và 2. Điều này chỉ có giá trị nếu cường độ của cốt liệu lớn hơn cường độ của vữa và nếu lượng vữa đủ để bao phủ toàn diện các hạt thô của cốt liệu.
4. Thành phần hạt của cốt liệu
Việc sử dụng chất kết dính sẽ đạt được hiệu quả tối đa nếu thành phần hạt của cốt liệu trong bê tông tương ứng với tỷ lệ được hiển thị bằng đồ họa trong hình 2. Trong Hình 2, đường cong mở rộng hoàn toàn áp dụng cho sông và sỏi dăm. Đường cong này cho thấy 25% của tổng cốt liệu phải lọt qua sàng có lỗ #0,2mm; 65% phải lọt qua sàng có đường kính #3mm. Giới hạn trên của cốt liệu được xác định bằng sàng có đường kính #7mm.
Các tiêu chuẩn ngày nay để xác định thành phần hạt của cốt liệu là khác nhau. Có bốn phân số tổng hợp: 0/4mm, 4/8 mm, 8/16mm và 16/31,5mm. Các loại tổng hợp được xác định tùy thuộc vào lượng ngũ cốc thừa cân và thiếu cân.
Hình. 1.
Hình. 2.
5. Ảnh hưởng của lượng nước đến bê tông tươi
Cường độ chịu nén của bê tông phụ thuộc phần lớn vào lượng nước thêm vào. Lượng nước nhỏ nhất mà bê tông đạt được cường độ cao nhất thu được khi trong quá trình nén hoặc rung của bê tông, xuất hiện các dấu hiệu “đổ mồ hôi” rõ ràng, tức là khi một lớp sữa xi măng mỏng được hình thành trong quá trình nén. Khi lượng nước tiếp tục tăng, cường độ nén sẽ giảm. Trong trường hợp này, hệ số nước-xi măng đứng đầu - tỷ lệ khối lượng nước và khối lượng xi măng với 1 m3 của bê tông. Hệ số nước-xi măng tối ưu để đạt được quá trình hydrat hóa hoàn toàn là 0,38 - 0,42. Trong thực tế, điều này rất khó đạt được và những giá trị này được rút ra từ thực nghiệm, nhưng nó chắc chắn là nhằm mục đích. Nếu lượng nước không đủ, xi măng sẽ không thể thủy hóa hoàn toàn và bê tông sẽ không đạt được cường độ thiết kế. Việc bổ sung nước khi không cần thiết cũng làm “nghẹt thở” bê tông khiến bê tông không đạt được cường độ thiết kế. Sau khi bê tông được lắp đặt, cần phải chăm sóc thường xuyên trong bảy ngày tiếp theo. Nuôi dưỡng bao gồm phun/tưới nước lên bề mặt bê tông để bù lượng nước bốc hơi và để xi măng có thể thủy hóa theo kế hoạch.
6. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Khi xây dựng các công trình vào mùa lạnh, bê tông phải được bảo quản để không tiếp xúc với tác động của sương giá trước khi quá trình đông cứng đạt đến mức cường độ nén ít nhất là 10 MPa. Nếu quy trình này được thực hiện mà không cần phải tốn thêm công sức, trước hết có thể đạt được hiệu quả cần thiết bằng cách thêm chất chống đông, chất tăng tốc, v.v. Chất chống đông ngăn chặn sự đóng băng của nước trong bê tông đã chuẩn bị và máy gia tốc đẩy nhanh quá trình hydrat hóa, quá trình này cực kỳ chậm vào mùa đông. Xi măng aluminate cũng có thể được sử dụng, đặc biệt thích hợp cho các công trình trong điều kiện sương giá, nếu liên quan đến các vật thể có kích thước nhỏ hơn. Nếu bê tông ở trạng thái bão hòa nước thường xuyên bị đóng băng và tan băng nhiều lần (ví dụ như trong trường hợp các cơ sở kỹ thuật thủy điện), thì có thể xảy ra hiện tượng phá hủy nếu bê tông khi bắt đầu đóng băng có cường độ nén nhỏ hơn 15 MPa. Trong trường hợp nhiệt độ không khí và vật liệu cao, bê tông phải liên tục được giữ ẩm và mát. Cũng bắt buộc phải phủ lên khối bê tông tươi bằng bất kỳ vật liệu nào có thể ngăn cản sự nóng lên của bề mặt bê tông. Dưới ảnh hưởng của nhiệt độ cao (trên 50 °C), cường độ nén của bê tông sẽ phát triển khó lường nếu không được chăm sóc đầy đủ.
An toàn và hiệu suất: Bụi xi măng và bê tông tươi có thể làm hỏng mắt, da và đường hô hấp, đồng thời máy trộn, máy bơm, máy rung, ván khuôn, đạo cụ và các bộ phận nặng còn tiềm ẩn thêm rủi ro cơ học. Các chất phụ gia không được thêm vào một cách tùy tiện, cũng như các tài liệu tham khảo về thời tiết lạnh và ấm trong lịch sử không được sử dụng mà không có công thức, bảng kỹ thuật, kế hoạch đổ bê tông, thiết bị bảo vệ và giám sát đã được phê duyệt.
Cường độ chịu kéo của bê tông
Độ bền kéo của bê tông phần lớn phụ thuộc vào kích thước mặt cắt ngang của mẫu thử. Bằng cách tăng mặt cắt ngang của mẫu thử, độ bền kéo thu được thấp hơn. Khi kiểm tra lăng kính của phần 400 cm2, được làm bằng hỗn hợp thông thường dành cho bê tông cốt thép và sau khi chúng được ủ khoảng ba tháng trong không khí ẩm, người ta đã thu được độ bền kéo khoảng 1,2-2 MPa. Các hỗn hợp đặc biệt dành cho đường ống, v.v., chúng cho phép đạt khoảng 4 MPa và thậm chí nhiều hơn, nếu độ dày của vật thử nghiệm tương ứng với độ dày được sử dụng trong thực tế. Đối với bê tông phun (bê tông phun được chuẩn bị tại công trường), thu được lên tới 3,6 MPa. Độ giãn dài của bê tông đến mức hư hỏng được đo bằng milimet ở 1m được tìm thấy ở mức trung bình 0,07-0,13 mm/m.
Độ bền kéo của bê tông không đáng kể so với cường độ chịu nén của nó. Trong hầu hết các trường hợp, bê tông cốt thép được sử dụng, có cốt thép được thiết kế để chịu lực căng trong phần tử. Người ta cho rằng bê tông không chịu lực căng nên các nhà thiết kế luôn đảm bảo an toàn. Cường độ chịu kéo của bê tông thấp hơn cường độ nén của bê tông mười lần.
Cường độ chịu kéo của bê tông khi uốn
Độ bền uốn của dầm bê tông tiết diện hình chữ nhật lớn hơn cường độ chịu kéo của các vật thể có cùng kích thước. Điều này chủ yếu là do hệ số giãn dài của bê tông tăng nhanh hơn tải trọng, do đó sự phân bố ứng suất được giả định bằng phương pháp tính toán thông thường không được thực hiện. Trong dầm chịu uốn, ứng suất kéo cao nhất chỉ xảy ra ở mặt phẳng biên của đai bị căng và khi tải trọng ở giữa dầm thậm chí chỉ xảy ra ở mép ngoài của một đoạn.
Độ lớn cường độ uốn của vật thể 28 ngày tuổi, làm bằng bê tông mềm hoặc lỏng, được tìm thấy là 2-6 MPa; dầm làm bằng bê tông đầm, mẫu bê tông phun cũng như mẫu bê tông phun, cũ vài tháng và được bảo quản đầu tiên ở trạng thái ướt sau đó ở trạng thái khô, cho kết quả cường độ uốn là 3,2 MPa. Đối với các tấm làm từ cùng một vật liệu được giữ dưới nước trong 8 ngày, giá trị độ bền uốn của 6,3 MPa.
Độ co ngót, trương nở và rão của bê tông
Co ngót và phồng rộp. Các vết nứt co ngót. Ứng suất co ngót. Nếu thân bê tông được bảo quản ở điều kiện ẩm ướt được phơi khô, quá trình sấy khô sẽ bắt đầu ở bề mặt và tiến dần vào bên trong. Ở bên ngoài, bê tông có thể gần như khô tự nhiên trong khi lõi của nó vẫn còn ẩm. Lớp khô có xu hướng co lại, lớp lõi ẩm thì không, hoặc chỉ co lại ở mức độ nhỏ. Kết quả là, trong thân bê tông như vậy, ứng suất kéo xuất hiện ở bề mặt bên ngoài và ứng suất nén ở lõi.
Nếu ứng suất kéo vượt quá cường độ kéo của bê tông, các vết nứt sẽ xuất hiện do co ngót, xuyên sâu hơn hoặc nông hơn về phía lõi và xuất hiện ở những nơi có cường độ thấp hơn. Khi quá trình sấy diễn ra, lõi co lại dần, ứng suất kéo ở bề mặt bên ngoài giảm.
Hình. 3.
Hình. 4.
Lượng co ngót của bê tông phụ thuộc vào loại xi măng, lượng xi măng, lượng nước trong quá trình chuẩn bị, vào thành phần hạt và độ đàn hồi của cốt liệu đá, cũng như vào độ tuổi, đặc biệt là cách bảo dưỡng và khí hậu, và ở một mức độ đáng kể về kích thước của các phần tử bê tông.
Sự thay đổi theo chiều dọc của bê tông trong cột và dầm chịu tải trọng dài hạn. Từ biến bê tông. Các cột chịu tải trọng cho phép trong không gian tầng hầm khô ráo trong ba năm và được làm bằng bê tông có thành phần thông thường, liên tục được rút ngắn theo hình. 3 và nhiều hơn đáng kể so với các cột bằng nhau nhưng không được tải. Những biến dạng này diễn ra từ từ, khắc phục được mức độ co ngót của bê tông không chịu tải, được gọi là “leo”. Mức độ từ biến phụ thuộc vào thành phần của bê tông, kích thước và thời gian chịu tải cũng như độ ẩm của bê tông. Bê tông ướt leo ở mức độ thấp hơn nhiều so với bê tông khô, hình. 4. Bê tông đã được sấy khô trong một thời gian dài mà không chịu tác động của tải trọng chỉ bị rão nhẹ khi chịu tải trọng. Trong quá trình chịu tải kéo, hiện tượng từ biến xảy ra ở mức độ tương tự như khi chịu tải nén, hình. 5.
Từ biến của bê tông, tức là sự biến dạng không đổi của bê tông dưới tải trọng dẫn đến sự gia tăng tỷ trọng cốt thép trong việc nhận tải trọng trong bê tông cốt thép, điều này trong trường hợp các cột được gia cố nặng có thể dẫn đến sự giảm nhẹ đáng kể của bê tông.
Quả sung. 5.
Vết nứt và biến dạng: Xu hướng co ngót và từ biến được thể hiện không phải là cơ sở đầy đủ để đánh giá các vết nứt, độ võng, khả năng chịu lực hoặc độ bền của một vật thể cụ thể. Đối với công trình xây dựng hiện tại, việc kiểm tra, lập tài liệu, đo lường và tính toán là bắt buộc; đối với công trình xây dựng mới, dự án, đặc tính vật liệu, điều kiện môi trường, trình tự xây dựng và các quy định hợp lệ đều có liên quan.
Khả năng chống trượt giữa cốt thép và bê tông
Rebars trong công trình bê tông cốt thép phải nhận đầy đủ lực kéo khi trong quá trình căng, sức cản của bê tông bị vượt quá do bê tông co ngót và chịu tác động của ngoại lực. Với mục đích này, điều cần thiết là cốt thép có thể truyền tải trọng của nó tới bê tông thông qua các bề mặt tiếp xúc với bê tông, sao cho điểm neo của cốt thép không bị đứt dưới tải trọng cho phép. Neo được cố định bằng móc ở cuối thanh. Các loại thanh cốt thép hiện có và cách phân chia dựa trên các gân ngang là: B500A (thanh trơn), B500B (thanh có gân theo một hướng) và B500C (thanh có gân theo hai hướng) hướng).
Lớp gia cố và bảo vệ: các dấu hiệu lịch sử, mô tả về các gân và phương pháp neo không phải là cơ sở để lựa chọn hoặc trình bày chi tiết về lớp gia cố ngày nay. Loại thép, đường kính, mối nối, neo, chồng lên nhau, khoảng cách, lớp bảo vệ và lắp đặt được xác định bởi dự án và được xác nhận bằng tài liệu có thể theo dõi và kiểm tra tại công trường.
Khả năng chống mài mòn của vữa xi măng và bê tông
Vữa theo hình. 18 cũng đặc biệt tốt về mặt này; đối với thành phần hạt, nói chung phải tuân theo các hướng dẫn nêu trên về cường độ nén. Ngoài ra, nên sử dụng loại đá có khả năng chống mài mòn và va đập cao. Phụ gia có khả năng chịu lực cao hơn đá cứng tốt sẽ tăng khả năng chống mài mòn của bê tông nếu chúng có kích thước và hình dạng hạt phù hợp. Bê tông ướt mòn nhanh hơn bê tông khô; độ ẩm hỗ trợ chà nhám.
Khả năng chống chịu thời tiết của bê tông
Khi cần thiết lập các điều kiện để sản xuất bê tông chịu thời tiết, trước hết người ta phải bắt đầu từ kinh nghiệm có được trên các kết cấu đã được xây dựng trước đó. Trước hết cần chú ý những điều sau:
- Làm thế nào để chọn một viên đá? - Thường có những khó khăn khi lựa chọn đá vì lý do kinh tế, liệu có cần thiết phải sử dụng loại đá giống như cát nghiền hoặc đá dăm, sẽ trở nên phẳng và do đó gây ra khả năng chôn bê tông kém hay đó là đá không đủ khả năng chống chịu ảnh hưởng của thời tiết. Về vấn đề này, phải đặt ra yêu cầu nghiêm ngặt, chỉ sử dụng đá có khả năng chịu thời tiết tốt cho bê tông bên ngoài.
- Lượng xi măng cần thiết cho bê tông là bao nhiêu? - Bề mặt bên ngoài, bê tông phải có đủ khả năng chống thấm nước. Với mục đích này, có thể sử dụng những gì đã được xác định về ảnh hưởng của thành phần hạt của bê tông đến khả năng thấm nước và dựa vào đó, có thể xác định lượng xi măng cần thiết. Một số lượng xi măng tối ưu nằm trong khoảng 300-350 kg trên mỗi m3 bê tông, nhưng con số này có thể khác nhau tùy theo từng trường hợp (tùy thuộc vào nhiều yếu tố).
- Chúng ta nên cố gắng tạo ra loại hạt nào và những đặc tính nào của thành phần hạt của bê tông? - Tùy từng trường hợp - tổng thể sông thuận lợi hơn, thành phần không đồng đều; Cốt liệu nghiền có thể có chất lượng tốt hơn ở một số khía cạnh, nhưng nó có các hạt sắc nhọn có thể gây hại trong một số hỗn hợp bê tông.
- Cường độ bê tông cần thiết là bao nhiêu? - Câu hỏi này khó trả lời hơn nhiều so với những câu hỏi đã được thảo luận. Vì vậy, tất cả các đề xuất trước đây đều đề cập đến những cơ hội hạn chế. Để giải quyết vấn đề này, một số thử nghiệm đã được thực hiện để chỉ ra cường độ cần có của bê tông để duy trì khả năng chống đóng băng và tan băng theo chu kỳ trong một thời gian dài. Người ta kết luận rằng bê tông, trước khi tiếp xúc nhiều lần với tình trạng đóng băng và tan băng, phải thể hiện cường độ nén ít nhất 15 MPa. Nếu bê tông được xử lý từ bên ngoài thì cần cường độ cao hơn; trong trường hợp như vậy, nên cung cấp ít nhất 25 MPa.
- Độ đặc của bê tông là phù hợp? - Về độ đặc của bê tông, hiện nay có ý kiến cho rằng người ta nên cẩn thận với bê tông đúc, vì với lượng nước lớn, nó giúp bài tiết, hậu quả của việc này được biểu hiện ở chỗ xuất hiện ít nhiều lớp vữa hạt mịn và giàu nước trên mỗi lớp đổ. Loại vữa đó có cường độ kém hơn, khả năng hút nước lớn hơn, v.v.
- Hình dạng của vật thể cần được tính đến ở mức độ nào? - Ví dụ, nếu bề mặt bên ngoài được san bằng, thì sẽ có nhiều tuyết và băng đọng lại trên một phần đáng kể của bê tông so với khi tường được xử lý bằng bề mặt nhẵn. Quá trình ngâm có thể kéo dài, do đó việc đóng băng và tan băng ở trạng thái ẩm ướt là phổ biến hơn. Mục tiêu là giữ cho tuyết, băng và mảnh vụn bám trên tòa nhà càng ngắn càng tốt.
Trong trường hợp bê tông được xử lý từ bên ngoài, cần lưu ý rằng do đó, tính thấm nước thường trở nên cao hơn và các mảnh cốt liệu lớn nằm trên bề mặt sẽ bị vỡ ra bằng dụng cụ cắt đá. Nếu bê tông đã xử lý có chứa cốt thép thì cần đặc biệt thận trọng để duy trì đầy đủ tác dụng bảo vệ của bê tông (lớp bảo vệ) đối với cốt thép. Sự xâm nhập của nước vào bê tông có thể được ngăn chặn ở một mức độ nhất định bằng lớp phủ/chất phụ gia.
Độ bền không được xác định bởi một giá trị duy nhất: khả năng tiếp xúc với nước, sương giá, muối, hao mòn và tác động của hóa chất đòi hỏi phải lựa chọn vật liệu phối hợp, lớp bảo vệ được thiết kế, lắp đặt và chăm sóc có kiểm soát, giải quyết vấn đề thoát nước, kiểm tra và bảo trì thường xuyên. Chỉ riêng lớp phủ hoặc chất phụ gia không thể bù đắp cho thành phần không chính xác, lắp đặt kém, vết nứt, lớp bảo vệ không đủ hoặc khả năng giữ nước không được giải quyết.