May tinh ty le thiet ke cap phoi

Thiet ke cap phoi be tong la gi?

Thiet ke cap phoi be tong la quy trinh chon ty le xi mang, nuoc, cot lieu min (cat) va cot lieu tho (soi hoac da dam) de san xuat be tong dat cuong do chiu nen, do sut va do ben muc tieu. Muc dich la dat hieu suat yeu cau voi chi phi thap nhat co the, dong thoi dam bao be tong du de thi cong va dam nen dung cach. Mot cap phoi thiet ke tot can doi giua cuong do, do ben va tinh kinh te — sai bat ky yeu to nao co the dan den pha hoai ket cau, xuong cap som hoac chi phi khong can thiet.

Phuong phap thiet ke cap phoi BRE

Phuong phap BRE (Vien Nghien cuu Xay dung), ban dau duoc xuat ban tai Vuong quoc Anh voi ten "Design of Normal Concrete Mixes" (xuat ban lan 2, 1997), la mot trong nhung phuong phap co he thong duoc su dung rong rai nhat cho thiet ke cap phoi be tong. Phuong phap nay cung cap quy trinh tung buoc bat dau tu cuong do dac trung yeu cau va tinh nguoc lai de xac dinh ty le nuoc-xi mang, ham luong xi mang, luong nuoc va ty le cot lieu. Phuong phap tinh den loai cot lieu (soi tu nhien hay da dam), kich thuoc cot lieu toi da va dieu kien phoi nhiem moi truong ma be tong se chiu.

Quy trinh bat dau bang cach tinh cuong do trung binh muc tieu, bang cuong do dac trung quy dinh cong voi bien do tinh den bien dong tu nhien trong san xuat be tong. Trong dieu kien tieu chuan, bien do nay thuong tu 8 den 12 MPa. Tiep theo, ty le nuoc-xi mang (N/X) duoc xac dinh tu cac bang thuc nghiem lien he cuong do trung binh muc tieu voi ty le N/X cho cot lieu chua dam (soi). Neu su dung cot lieu dam, ty le N/X co the tang nhe (thuong la 0,03) vi cac hat goc canh tao lien ket manh hon voi ho xi mang nho be mat nham.

Tai sao cap do phoi nhiem quan trong

Cap do phoi nhiem, duoc dinh nghia trong EN 206 va BS 8500, mo ta dieu kien moi truong ma be tong se chiu trong suot tuoi tho su dung. Cac cap XC1 den XC4 bao gom rui ro an mon do cacbonat hoa, tu moi truong kho trong nha (XC1) den dieu kien uot-kho theo chu ky (XC4). Cac cap XS1 den XS3 bao gom phoi nhiem clorua tu nuoc bien, tu muoi trong khong khi (XS1) den vung thuy trieu va song danh (XS3). Moi cap do phoi nhiem ap dat ty le N/X toi da cho phep — vi du, XS3 gioi han N/X o 0,40 bat ke tinh toan cuong do cho ket qua nao. Dieu nay dam bao be tong du it tham de chong tham nhap clorua va bao ve cot thep khoi an mon.

May tinh cua chung toi tu dong ap dung gioi han cap do phoi nhiem sau khi tinh ty le N/X dua tren cuong do, nen ban luon nhan duoc gia tri an toan hon (thap hon). Neu ban thay ty le N/X thap hon mong doi cho mac cuong do da chon, cap do phoi nhiem co the la yeu to kiem soat.

Quy tac kinh nghiem so voi thiet ke cap phoi ky thuat

Nhieu nha thau va nguoi tu lam su dung ty le the tich don gian nhu 1:2:4 (xi mang:cat:cot lieu) cho be tong da dung hoac 1:1,5:3 cho cuong do cao hon. Cac quy tac kinh nghiem nay da duoc truyen lai hang chuc nam va co the tao ra be tong chap nhan duoc cho cac ung dung khong quan trong. Tuy nhien, chung khong tinh den dac tinh cu the cua cot lieu dia phuong, cap cuong do xi mang thuc te hoac dieu kien phoi nhiem. Cap phoi 1:2:4 voi mot nguon cot lieu co the tao ra be tong C15, trong khi cung ty le do voi cot lieu khac co the dat C25.

Bang so sanh trong may tinh cua chung toi cho thay ty le tinh toan theo BRE khac voi quy tac kinh nghiem pho bien nhu the nao cho mac cuong do ban chon. Trong hau het cac truong hop, ban se thay cap phoi ky thuat su dung it xi mang va nhieu cot lieu hon ty le don gian goi y, vi phuong phap BRE toi uu hoa ham luong ho dua tren ty le N/X thuc te va nhu cau nuoc. Su dung cap phoi ky thuat tiet kiem xi mang (va do do tiet kiem chi phi va giam phat thai carbon) dong thoi dat hieu suat tuong duong hoac tot hon. Voi bat ky cong trinh ket cau nao, luon su dung thiet ke cap phoi ky thuat da duoc xac minh bang cap phoi thu nghiem trong phong thi nghiem.

Kich thuoc cot lieu toi da va nhu cau nuoc

Cot lieu lon hon doi hoi it nuoc hon de dat cung do sut vi chung co tong dien tich be mat nho hon tren mot don vi the tich. Phuong phap BRE quy dinh luong nuoc tu do khoang 205 kg/m³ cho cot lieu 10 mm, 185 kg/m³ cho 20 mm va 165 kg/m³ cho 40 mm. Vi luong nuoc truc tiep quyet dinh ham luong xi mang (thong qua ty le N/X), chon kich thuoc cot lieu lon hon se giam nhu cau xi mang va do do giam chi phi. Tuy nhien, kich thuoc cot lieu toi da thuong bi gioi han boi kich thuoc nho nhat cua cau kien va khoang cach cot thep — quy tac chung la cot lieu khong vuot qua mot phan tu kich thuoc nho nhat cua cau kien hoac ba phan tu khoang cach tinh giua cac thanh cot thep.