TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 8219:2009 VỀ HỖN HỢP BÊ TÔNG THỦY CÔNG VÀ BÊ TÔNG THỦY CÔNG – PHƯƠNG PHÁP THỬ

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 8219:2009

HỖN HỢP BÊ TÔNG THỦY CÔNG VÀ BÊ TÔNG THỦY CÔNG – PHƯƠNG PHÁP THỬ

Hydraulic concrete mixture hydraulic concrete – Test method

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định việc lấy mẫu và các phương pháp thử hỗn hợp bê tông thủy công và bê tông thủy công chế tạo bằng cốt liệu nặng (không bao gồm hỗn hợp bê tông đầm lăn và bê tông đầm lăn) dùng để xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện (công trình thủy) và những công trình thường xuyên hoặc không thường xuyên tiếp xúc với nước.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản đ­ược nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi (nếu có).

TCVN 3105 Hỗn hợp bê tông nặng và bê tông nặng – Lấy mẫu, chế tạo và bảo quản mẫu thử.

TCVN 3106 Hỗn hợp bê tông – Phương pháp xác định độ sụt.

TCVN 3107 Hỗn hợp bê tông nặng – Phương pháp Vebe xác định độ cứng.

TCVN 3108 Hỗn hợp bê tông nặng – Phương pháp xác định khối lượng thể tích.

TCVN 3109 Hỗn hợp bê tông nặng – Phương pháp xác định độ tách vữa và độ tách nước.

TCVN 3110 Hỗn hợp bê tông nặng – Phương pháp phân tích thành phần.

TCVN 3111 Hỗn hợp bê tông nặng – Phương pháp xác định hàm lượng bọt khí.

TCVN 3112 Bê tông nặng – Phương pháp thử xác định khối lượng riêng.

TCVN 3113 Bê tông nặng – Phương pháp xác định độ hút nước.

TCVN 3115 Bê tông nặng – Phương pháp xác định khối lượng thể tích.

TCVN 3116 Bê tông nặng – Phương pháp xác định độ chống thấm nước.

TCVN 3117 Bê tông nặng – Phương pháp xác định độ co.

TCVN 3118 Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ chịu nén.

TCVN 3119 Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ chịu kéo khi uốn.

TCVN 3120 Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ chịu kéo khi bửa.

TCVN 5726 Bê tông nặng – Phương pháp xác định mô đun đàn hồi khi nén tĩnh.

3. Phương pháp thử

3.1 Phương pháp lấy mẫu, chế tạo và bảo quản mẫu thử hỗn hợp bê tông thủy công

Theo tiêu chuẩn TCVN 3105.

3.3 Phương pháp xác định độ sụt của hỗn hợp bê tông thủy công

Theo tiêu chuẩn TCVN 3106.

3.3 Phương pháp xác định độ cứng Vebe của hỗn hợp bê tông thủy công

Theo tiêu chuẩn TCVN 3107.

3.4 Phương pháp xác định khối lượng thể tích của hỗn hợp bê tông thủy công

Theo tiêu chuẩn TCVN 3108.

3.5 Phương pháp xác định độ tách vữa tách nước của hỗn hợp bê tông thủy công

Theo tiêu chuẩn TCVN 3109.

3.6 Phương pháp phân tích thành phần hỗn hợp bê tông thủy công

Theo tiêu chuẩn TCVN 3110.

3.7 Phương pháp xác định hàm lượng bọt khí trong hỗn hợp bê tông thủy công

Theo tiêu chuẩn TCVN 3111.

3.8 Phương pháp xác định khối lượng riêng của bê tông thủy công

Theo tiêu chuẩn TCVN 3112.

3.9 Phương pháp xác định độ hút nước của bê tông thủy công

Theo tiêu chuẩn TCVN 3113.

3.10 Phương pháp xác định khối lượng thể tích của bê tông thủy công

Theo tiêu chuẩn TCVN 3115.

3.11 Phương pháp xác định độ chống thấm nước của bê tông thủy công

Theo tiêu chuẩn TCVN 3116.

3.12 Phương pháp xác định độ co của bê tông thủy công

Theo tiêu chuẩn TCVN 3117.

3.13 Phương pháp xác định cường độ chịu nén của bê tông thủy công

Theo tiêu chuẩn TCVN 3118.

3.14 Phương pháp xác định cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông thủy công

Theo tiêu chuẩn TCVN 3119.

3.15 Phương pháp xác định mô đun đàn hồi khi nén tĩnh của bê tông thủy công

Theo tiêu chuẩn TCVN 5726.

 3.16 Phương pháp xác định cường độ chịu kéo khi bửa

Theo tiêu chuẩn TCVN 3120.

3.17 Phương pháp xác định hệ số thấm nước của bê tông thủy công

3.17.1 Quy định chung

Hệ số thấm nước của bê tông: là thể tích nước thấm qua một khối bê tông có diện tích bề mặt bằng 1 m² (hoặc 1 cm²), chiều dày bằng 1 m (hoặc 1 cm) trong thời gian 1giờ (hoặc 1 s), khi độ chênh lệch áp suất thủy tĩnh ở hai bề mặt khối bê tông bằng 1 m (hoặc 1 cm) cột nước. Đơn vị của hệ số thấm nước là đơn vị vận tốc tính bằng m/h (hoặc cm/s). Hệ số thấm nước của bê tông được xác định trên các loại mẫu sau đây, tùy thuộc vào điều kiện của công trình:

– Mẫu ở trạng thái bão hòa nước, khi bê tông tiếp xúc với nước thường xuyên;

– Mẫu trạng thái độ ẩm cân bằng, khi bê tông làm việc ở môi trường không khí ẩm, cũng như khô ẩm liên tiếp.

3.17.2 Thiết bị thử

Máy tự động đo độ thấm nước của bê tông kiểu C430 (hoặc C431) của hãng Matest (Italia) có các thông số sau đây:

– Áp lực điều chỉnh được từ 0 daN/cm² đến 30 daN/cm² đối với máy kiểu C430 (từ 0 daN/cm² đến 20 daN/cm² đối với máy kiểu C431).

 – Có bốn khoang chứa mẫu để thí nghiệm cùng một lúc bốn mẫu thử hình lập phương
15 cm x 15 cm x 15 cm hoặc hình trụ có đường kính tối đa bằng 16 cm.

– Dùng điện một pha 220 V, 50 Hz.

Thiết bị thí nghiệm thấm chuyên dụng đó có các khoang thử được lắp khuôn và mẫu thử như Hình 1.

– Có thể dùng các máy thí nghiệm thấm khác của các nước khác với số lượng và kích thước mẫu thử nghiệm qui định.

Yêu cầu cơ bản đối với thiết bị thử thấm như sau:

– Cấu trúc của khoang thử và khuôn phải đảm bảo, sao cho có thể kiểm tra được độ kín khít giữa khuôn và mẫu thử;

– Đảm bảo thu được và đo được lượng nước thấm qua mẫu và không để nước thu được bị bay hơi;

– Nước dùng trong thiết bị phải được loại bỏ trước các chất khí hòa tan bằng cách đun sôi và không chứa các chất ăn mòn.

Hình 1 – Sơ đồ lắp mẫu trong khuôn để thí nghiệm hệ số thấm

3.17.3 Chế tạo mẫu

– Hệ số thấm của bê tông thủy công được thí nghiệm trên mẫu đúc hoặc khoan từ kết cấu công trình.

Mẫu đúc hình lập phương hoặc hình trụ có kích thước cạnh và đường kính quy định. Cạnh của mẫu lập phương và chiều cao của mẫu hình trụ tùy thuộc vào đường kính lớn nhất của hạt cốt liệu như trong Bảng 1.

Bảng 1 – Kích thước quy định của mẫu thí nghiệm hệ số thấm của bê tông thủy công

– Mẫu khoan cũng có kích thước như mẫu đúc hình trụ, tùy thuộc vào kích thước của kết cấu và độ lớn của hạt cốt liệu;

– Việc đúc mẫu dùng cho thí nghiệm hệ số thấm của bê tông thủy công được tiến hành theo TCVN 3105;

– Sau khi đúc, mẫu để trong khuôn bảo dưỡng hai ngày đêm trong môi trường ẩm ướt (phủ bao tải ướt) ở nhiệt độ (27 ± 2) ^oC. Sau đó tháo khuôn và bảo dưỡng chuẩn cho đến tuổi thí nghiệm quy định trong thiết kế;

– Khi tháo khuôn, nếu thấy trên mặt mẫu xuất hiện các vết nứt rộng hơn 0,1 mm và những vết rỗ lớn hơn 5 mm hoặc các hiện tượng kém đặc chắc thì phải loại bỏ. Khi có hai mẫu có hiện tượng trên thì phải loại bỏ cả nhóm mẫu và đúc lại;

– Tùy theo điều kiện thí nghiệm yêu cầu, ở trạng thái độ ẩm cân bằng hay bão hòa nước, mà mẫu thí nghiệm sau khi kết thúc giai đoạn bảo dưỡng phải giữ trong không khí của phòng thí nghiệm hoặc trong nước cho đến khi hai lần cân mẫu cách nhau một ngày đêm cho khối lượng mẫu thay đổi không quá 0,1 %;

– Trước khi làm thí nghiệm cần phải loại bỏ màng xi măng trên mặt mẫu bằng bàn chải sắt hoặc dụng cụ khác .

3.17.4 Cách tiến hành

Thí nghiệm xác định hệ số thấm nước của bê tông tiến hành theo các bước sau đây:

1. Quét epoxy dạng lỏng trên mặt bên của mẫu;

2. Lắp mẫu vào khoang thử (theo hướng dẫn của từng loại máy);

3. Kiểm tra độ kín khít của các khe tiếp giáp và khuyết tật trên cạnh biên của mẫu thử bằng cách ép không khí qua mẫu với áp lực bằng 1 daN/cm² đến 3 daN/cm²;

4. Tiến hành ép nước lên mặt mẫu; khi nước thấm qua mặt bên kia của mẫu được thu vào
ống đong, không để nước bay hơi;

5. Việc tăng áp lực nước được tiến hành theo từng cấp và giữ cấp áp lực đó trong một thời gian quy định;

6. Trong trường hợp không quy định áp lực thử, thí nghiệm ép nước được tiến hành theo chế độ sau đây: giữ mẫu ở áp lực 1 daN/cm² trong 1 h, sau đó cứ 1 h lại tăng áp lực 1 daN/cm². Khi xuất hiện nước thấm thì giữ nguyên áp lực đó cho đến khi đạt được dòng chảy ổn định, thì xác định lượng nước thấm theo phương pháp trọng lượng hoặc thể tích và tính hệ số thấm nước ở áp lực đã đạt được.

Trong trường hợp quy định áp lực thử P_t (thường không nhỏ hơn 13 daN/cm²), thì tăng áp lực không ít hơn năm cấp để đạt được áp lực thử đó và mỗi cấp áp lực không lớn hơn 0,2 P_t. Sau khi đạt được áp lực thử, thì không tăng áp lực nữa và tiến hành đo lượng nước thấm.

7. Việc đo lượng nước thấm qua mẫu bê tông được tiến hành không ít hơn sáu lần.

8. Đối với mẫu có độ ẩm cân bằng, việc đo tiến hành sau từng 30 min. Đối với mẫu bão hòa nước, việc đo tiến hành sau từng khoảng thời gian mà lượng nước thấm không ít hơn 1 cm³.

9. Khi xác định lượng nước thấm qua mẫu có độ ẩm cân bằng, lần đo đầu tiên không sớm hơn 1 h sau khi bắt đầu thấm với điều kiện là gia số của ba lần đo liên tiếp không vượt quá 20 %.

10. Khi xác định lượng nước thấm qua mẫu có độ ẩm bão hòa, việc đo được tiến hành sau khi xác lập được dòng thấm ổn định không sớm hơn bốn ngày đêm sau khi bắt đầu thấm. Dòng chảy được coi là ổn định khi bốn lần đo liên tiếp không khác nhau quá 20 %.

11. Sau khi xác định lượng nước thấm sáu lần hoặc nhiều hơn cho từng mẫu thử, tính trị số bình quân của năm giá trị đo lớn nhất.

3.17.5 Tính kết quả

Hệ số thấm nước của từng mẫu bê tông k_t được xác định bằng cm/s the công thức:

trong đó

Q là lượng nước thấm, tính bằng centimét khối;

 là chiều dày của mẫu, tính bằng centimét;

 là hệ số xét đến độ nhớt của nước phụ thuộc vào nhiệt độ;

S là diện tích của mẫu, tính bằng centimét vuông;

là thời gian nước thấm qua mẫu, tính bằng giây;

 là hiệu số áp lực nước ở đầu vào và đầu ra của mẫu, biểu thị bằng centimét cột nước. Trị số P₁ được lấy bằng áp suất được biểu thị trên đồng hồ của thiết bị, trị số P₂ được coi bằng 0 khi nước chảy ra một cách tự do khỏi mặt mẫu;

Tùy thuộc vào nhiệt độ của nước, hệ số h được lấy theo Bảng 2.

Bảng 2 – Hệ số h theo nhiệt độ của nước

Khi thí nghiệm hệ số thấm của mẫu bê tông khoan từ kết cấu hoặc mẫu đúc có đường kính khác 150 mm, thì kết quả phải nhân với hệ số chuyển đổi a được quy định trong bảng 3.

Bảng 3 – Hệ số chuyển đổi a

Hệ số thấm nước của bê tông là giá trị trung bình cộng của các hệ số thấm tính được của các mẫu bê tông trong nhóm mẫu làm thí nghiệm.

CHÚ THÍCH: Khi thí nghiệm trên các máy khác nhau, thì quy trình thí nghiệm cần tuân theo chỉ dẫn của nhà sản xuất ra máy đó.