Luận án: Nâng cao cường độ chịu kéo khi uốn và khả năng chống mài mòn bê tông cát mịn cho mặt đường bê tông xi măng

MỤC LỤC MỞ ĐẦU……………………………………. Tính cấp thiết của đề tài ………………………………………. Mục tiêu nghiên cứu…………………………. Đối tƣợng và nội dung nghiên cứu………………………………….

Đối tƣợng nghiên cứu ……………………………. Nội dung nghiên cứu ………. Ý nghĩa khoa học………………………………………. Ý nghĩa thực tiễn……………………………………….

Những đóng góp khoa học mới của luận án……. Các bài báo liên quan đã công bố ………………………………. 6 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SỬ 7 DỤNG CỦA BÊ TÔNG CÁT MỊN………. Tổng quan về tình hình nghiên cứu và sử dụng của bê tông cát mịn…….

Phân loại và yêu cầu kỹ thuật đối với cát làm cốt liệu cho bê tông. Tình hình nghiên cứu và sử dụng bê tông cát mịn trên thế giới. Tình hình nghiên cứu và sử dụng bê tông cát mịn ở Việt Nam……. Đặc điểm, tính chất của bê tông xi măng làm đƣờng.

Đặc điểm, tính chất và yêu cầu kỹ thuật đối với mặt đƣờng bê tông xi măng. Đặc điểm, tính chất đối với mặt đƣờng bê tông xi măng……. Yêu cầu kỹ thuật đối với mặt đƣờng bê tông xi măng…………. Cơ sở khoa học của luận án………………………………………………….

Mục tiêu nghiên cứu…………………………………………………………. Đối tƣợng và nội dung nghiên cứu…………………………………………. Đối tƣợng nghiên cứu………………. Nội dung nghiên cứu……………………….………………………… 41 CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……….

Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu…………………………………………. Cốt liệu nhỏ…………………………………………………………. Cốt liệu lớn……………………………. Phƣơng pháp nghiên cứu…………………………….

Các phƣơng pháp thí nghiệm tiêu chuẩn………. Các phƣơng pháp thí nghiệm phi tiêu chuẩn……………….………… 50 CHƢƠNG 3: NÂNG CAO CƢỜNG ĐỘ CHỊU KÉO KHI UỐN VÀ KHẢ 53 NĂNG CHỐNG MÀI MÒN CỦA BÊ TÔNG CÁT MỊN ĐỐI VỚI MẶT ĐƢỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG…. Tính chất của hỗn hợp bê tông…………. Lựa chọn thành phần bê tông nghiên cứu………………………….

Quan hệ giữa lƣợng dùng nƣớc và tính công tác của hỗn hợp bê tông. Khả năng duy trì tính công tác của hỗn hợp bê tông………. Phân tầng của hỗn hợp bê tông………………. Tính chất của bê tông……….

Quan hệ cƣờng độ chịu nén của bê tông với cƣờng độ chịu nén của xi 75 măng và tỷ lệ xi măng trên nƣớc……. Quan hệ cƣờng độ chịu kéo khi uốn của bê tông với cƣờng độ chịu 81 kéo khi uốn của xi măng và tỷ lệ xi măng trên nƣớc…. Tƣơng quan cƣờng độ chịu nén và cƣờng độ chịu kéo khi uốn của bê 87 tông sử dụng cát mịn và bê tông sử dụng cát mịn phối hợp mạt đá vôi 3. Độ mài mòn của bê tông.……… 89 KẾT LUẬN CHƢƠNG 3…………………….

95 CHƢƠNG 4: NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA BÊ TÔNG CÁT 98 MỊN ĐỐI VỚI MẶT ĐƢỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG…………………. Một số tính chất của bê tông………………………………………………. Mất nƣớc và co mềm của bê tông………………. Co ngót của bê tông……………….

Sự phát triển cƣờng độ của bê tông theo thời gian…………. Độ chống thấm nƣớc của bê tông………………. Mô đun đàn hồi của bê tông……………………. Một số biện pháp công nghệ nâng cao khả năng chống nứt cho bê tông cát 119 mịn đối với mặt đƣờng bê tông xi măng trong giai đoạn đầu đóng rắn…….

KẾT LUẬN CHƢƠNG 4………………………………………………………. 120 CHƢƠNG 5: ỨNG DỤNG THỰC TẾ VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH 121 TẾ………………………………………………………………………………. Một số ứng dụng kết quả nghiên cứu………. Đánh giá hiệu quả kinh tế ………………………………….

126 KẾT LUẬN CHƢƠNG 5………………………………………………………. 128 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ …………………………………. 129 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………… 132 PHỤ LỤC………………………………………………………….…………… DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT TT KÍ HIỆU Ý NGHĨA 1 AASHTO Tiêu chuẩn Mỹ về cầu đƣờng bộ 2 ACI Viện bê tông Mỹ 3 Aku Hệ số chất lƣợng vật liệu theo cƣờng độ chịu kéo khi uốn 4 An Hệ số chất lƣợng vật liệu theo cƣờng độ chịu nén 5 ASTM Tiêu chuẩn của Mỹ về thí nghiệm vật liệu 6 BGY Tiêu chuẩn Trung Quốc 7 BGTVT Bộ Giao thông Vận tải 8 BTXM Bê tông xi măng 9 BXD Bộ Xây dựng 10 C Cát 11 CKD Chất kết dính 12 CLN Cốt liệu nhỏ 13 CP Cấp phối 14 CPM Cấp phối mạt đá phối hợp cát mịn 15 CV Cát thô mô đun độ lớn 2,5 16 C1 Cát mịn mô đun độ lớn 1,2 17 C2 Cát mịn mô đun độ lớn 1,6 18 C3 Cát mịn mô đun độ lớn 1,9 19 C1M Cát mịn mô đun độ lớn 1,2 phối hợp mạt đá 20 C2M Cát mịn mô đun độ lớn 1,6 phối hợp mạt đá 21 C3M Cát mịn mô đun độ lớn 1,9 phối hợp mạt đá 22 Dmax Kích thƣớc hạt lớn nhất của cốt liệu 23 ĐMM Độ mài mòn 24 ĐS Độ sụt 25 E, Eb Mô đun đàn hồi của bê tông xi măng 26 GOST Tiêu chuẩn Nga 27 HL Hàm lƣợng 28 IRI Chỉ số độ gồ ghề quốc tế 29 Kd Hệ số dƣ vữa 30 KH Ký hiệu cấp phối 31 KL Khối lƣợng 32 KLTT Khối lƣợng thể tích 33 M Mạt đá 34 Mdl Mô đun độ lớn của cát 35 Mdlhh Mô đun độ lớn của hỗn hợp cát mịn phối hợp mạt đá vôi 36 Mh Mô đun hở 37 N Nƣớc 38 N/CKD Tỷ lệ nƣớc trên chất kết dính theo khối lƣợng 39 N/X Tỷ lệ nƣớc trên xi măng theo khối lƣợng 40 PC Xi măng poóc lăng 41 PCB Xi măng poóc lăng hỗn hợp 42 PG Phụ gia siêu dẻo Daltonmat-RDHP 43 PGSD Phụ gia siêu dẻo 44 QĐ Quyết định 45 Rk Cƣờng độ chịu kéo của bê tông 46 Rku, Rbku Cƣờng độ chịu kéo khi uốn của bê tông 47 Rn, Rbn Cƣờng độ chịu nén của bê tông 48 Rxku Cƣờng độ chịu kéo khi uốn của xi măng 49 Rxn Cƣờng độ chịu nén của xi măng 50 Rku3 Cƣờng độ chịu kéo khi uốn của bê tông ở độ tuổi 3 ngày 51 Rn3 Cƣờng độ chịu nén của bê tông ở độ tuổi 3 ngày 52 Rku7 Cƣờng độ chịu kéo khi uốn của bê tông ở độ tuổi 7 ngày 53 Rn7 Cƣờng độ chịu nén của bê tông ở độ tuổi 7 ngày 54 Rku28 Cƣờng độ chịu kéo khi uốn của bê tông ở độ tuổi 28 ngày 55 Rn28 Cƣờng độ chịu nén của bê tông ở độ tuổi 28 ngày 56 TCN Tiêu chuẩn ngành 57 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 58 TCXD Tiêu chuẩn Xây dựng 59 TCXDVN Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 60 TT Thông tƣ 61 UBKHNN Ủy ban khoa học Nhà nƣớc 62 UBND Ủy ban nhân dân 63 VLXD Vật liệu Xây dựng 64 X, XM Xi măng DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2. Tính chất cơ lý của xi măng Nghi Sơn PCB40………………………….

Tính chất cơ lý của xi măng Bút Sơn PC40………. Kết quả thí nghiệm thành phần hạt của cát mịn, cát thô và mạt đá………. Yêu cầu kỹ thuật thành phần hạt của cát (TCVN 7570 : 2006)……. Các chỉ tiêu cơ lý của cát mịn, cát thô và mạt đá………………………… 45 Bảng 2.

Các chỉ tiêu cơ lý của hỗn hợp cát mịn phối trộn mạt đá………. Thành phần hạt và tính chất cơ lý của đá vôi……………………. Thành phần vật liệu thí nghiệm……………. Kết quả thí nghiệm khả năng giảm nƣớc của phụ gia Daltonmat-RDHP.

Thành phần bê tông sử dụng (cát mịn, cát thô) nghiên cứu…. Thành phần bê tông sử dụng (cát mịn phối hợp mạt đá, cát thô) nghiên 60 cứu………………………………………………………………………. Kết quả thí nghiệm các tính chất của hỗn hợp bê tông sử dụng (cát mịn, 61 cát thô)……………………………………………………. Quan hệ lƣợng dùng nƣớc và tính công tác của hỗn hợp bê tông khi sử 62 dụng cát mịn cùng mô đun độ lớn với các tỷ lệ X/N khác nhau……….

Quan hệ lƣợng dùng nƣớc và tính công tác của hỗn hợp bê tông khi sử 62 dụng (cát mịn, cát thô) có mô đun độ lớn khác nhau và cùng tỷ lệ X/N. Lƣợng nƣớc trộn ban đầu cần cho 1m3 bê tông, lít …………………. Kết quả thí nghiệm tính chất của hỗn hợp bê tông sử dụng (cát mịn phối 64 hợp mạt đá, cát thô)……………………………………. Quan hệ lƣợng dùng nƣớc và tính công tác của hỗn hợp bê tông khi sử 65 dụng (cát mịn phối hợp mạt đá, cát thô) có mô đun độ lớn khác nhau.

Sự suy giảm độ sụt của các hỗn hợp bê tông sử dụng (cát mịn, cát thô) 66 theo thời gian……………………………. Sự suy giảm độ sụt của các hỗn hợp bê tông sử dụng (cát mịn phối hợp 68 mạt đá, cát thô) theo thời gian…………………………………. Kết quả thí nghiệm phân tầng của hỗn hợp bê tông sử dụng (cát mịn, cát 70 thô)………………………………………………………………………. Kết quả thí nghiệm phân tầng của hỗn hợp bê tông sử dụng (cát mịn 73 phối hợp mạt đá, cát thô)……………………….

Quan hệ cƣờng độ chịu nén của bê tông sử dụng (cát mịn, cát thô) và tỷ 76 lệ X/N………………………………………………………. Hệ số An với cát mịn C2 và tỷ lệ (X/N=1,80; 2,00; 2,30)……………. Hệ số An với các loại cát có mô đun độ lớn khác nhau và cùng tỷ lệ 77 X/N=2,00………………………………. Quan hệ cƣờng độ chịu nén của bê tông sử dụng (cát mịn phối hợp mạt 79 đá, cát thô) và tỷ lệ X/N………………………………………….

Hệ số An với các loại cát mịn có mô đun độ lớn khác nhau phối hợp mạt 80 đá, cát thô và cùng tỷ lệ X/N=2,00…………………………………. Quan hệ cƣờng độ chịu kéo khi uốn của bê tông sử dụng (cát mịn, cát 81 thô) và tỷ lệ X/N…………………………………………………. Hệ số Aku với cát mịn C2 và tỷ lệ (X/N=1,80; 2,00; 2,30)…. Hệ số Aku với các loại cát có mô đun độ lớn khác nhau và cùng tỷ lệ 83 X/N=2,00……………………………………………………………….

Quan hệ cƣờng độ chịu kéo khi uốn của bê tông sử dụng (cát mịn phối 85 hợp mạt đá, cát thô) và tỷ lệ X/N……………………. Hệ số Aku với các loại cát mịn có mô đun độ lớn khác nhau phối hợp 86 với mạt đá, cát thô và cùng tỷ lệ X/N=2,00……………………………. Thành phần bê tông sử dụng (cát mịn, cát thô) nghiên cứu…………… 89 Bảng 3. Kết quả độ mài mòn của bê tông sử dụng (cát mịn, cát thô) ở tuổi 28 90 ngày…………….

Kết quả độ mài mòn của bê tông sử dụng (cát mịn phối hợp mạt đá, cát 91 thô) ở tuổi 28 ngày……………. Kết quả thí nghiệm cƣờng độ chịu nén của bê tông……………………. Kết quả thí nghiệm độ mài mòn của bê tông…………. Kết quả thí nghiệm mất nƣớc của hỗn hợp bê tông và bê tông sử dụng 100 (cát mịn, cát thô)………………………………………………….

Kết quả thí nghiệm đo co mềm của bê tông sử dụng (cát mịn, cát 102 thô)………………………………………………. Kết quả thí nghiệm mất nƣớc của hỗn hợp bê tông và bê tông sử dụng 103 (cát mịn phối hợp mạt đá, cát thô)……………………. Kết quả thí nghiệm đo co mềm của bê tông sử dụng (cát mịn phối hợp 105 mạt đá, cát thô)…………………………………………………. Kết quả thí nghiệm đo co của bê tông sử dụng (cát mịn, cát thô)……… 107 Bảng 4.

Kết quả thí nghiệm đo co của bê tông sử dụng (cát mịn phối hợp mạt đá, 109 cát thô)…………………………………………………………………. Kết quả thí nghiệm độ chống thấm nƣớc của bê tông sử dụng (cát mịn, 115 cát thô)…………………………………………………………. Kết quả thí nghiệm độ chống thấm nƣớc của bê tông sử dụng (cát mịn 116 phối hợp mạt đá, cát thô)………………………………………. Kết quả thí nghiệm mô đun đàn hồi của bê tông sử dụng (cát mịn, cát 117 thô)……………………………………………………………………….