Luận án Nghiên cứu nâng cao cường độ chịu kéo khi uốn và khả năng chống mài mòn của bê tông cát mịn đối với mặt đường bê tông xi măng

dẻo. Khi đó hệ số chất lượng vật liệu theo cường độ chịu kéo khi uốn (Aku) tương ứng chất lượng vật liệu thấp, trung bình và cao được đề xuất lấy bằng 0,37; 0,40; 0,42. Công thức (1) này có thể sử dụng để thiết kế thành phần bê tông theo cường độ chịu kéo khi uốn ở Việt Nam, nhưng có một số điểm cần chú ý như sau: 
- Khi tăng hệ số dư vữa tính công tác hỗn hợp bê tông sẽ bị suy giảm, do đó cần khuyến cáo lựa chọn lượng nước ban đầu phù hợp để đảm bảo tính công tác.
- Các hệ số chất lượng vật liệu tính toán cần phải được lựa chọn phù hợp hơn trên cơ sở vật liệu đặc thù của Việt Nam hiện nay kết hợp với sử dụng phụ gia siêu dẻo. 
 Theo [33], hệ số chất lượng vật liệu theo cường độ chịu nén (An) không những được xác định ứng với xi măng thử cường độ theo phương pháp vữa dẻo TCVN 4032:1985 mà còn được xác định theo TCVN 6016:1995 và 14TCN 67:2002 (phụ lục A, xác định nhanh cường độ xi măng trên mẫu 2x2x2cm). Cũng theo [33], thì lượng nước trộn ban đầu cần cho 1 m3 bê tông tra theo Bảng 5.2 không có phụ gia siêu dẻo và hệ số dư vữa hợp lý tra theo Bảng 5.8 áp dụng cho cường độ chịu nén.
 Do đó, để lựa chọn thành phần bê tông đáp ứng được yêu cầu làm mặt đường bê tông xi măng, thì trong nghiên cứu luận án đã thiết kế lựa chọn thành phần cấp phối bê tông trực tiếp theo cường độ chịu kéo khi uốn trên cơ sở công thức (1), khi đó cần phải xác định được hệ số chất lượng vật liệu theo cường độ chịu kéo khi uốn (Aku), và sử dụng hệ số dư vữa cao hơn so với hệ số dư vữa hợp lý theo cường độ chịu nén, khiến tính công tác của hỗn hợp bê tông sẽ bị suy giảm, cường độ chịu kéo khi uốn tăng mặc dù cường độ chịu nén có thể suy giảm nhưng không đáng kể [17]. Vấn đề này có thể khắc phục được khi sử dụng phụ gia siêu dẻo. Khi đó quan hệ giữa lượng nước và tính công tác, quan hệ giữa cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông với cường độ chịu kéo khi uốn của xi măng và tỷ lệ X/N sẽ bị thay đổi.
 Trong một số điều kiện cụ thể, khi khan hiếm nguồn cát thô chất lượng cao thì việc nghiên cứu sử dụng cát mịn trong chế tạo bê tông đường có ý nghĩa thực tiễn đáng kể. Tuy nhiên, theo một số kết quả thực tế, sử dụng cát mịn trong bê tông có thể có ảnh hưởng tiêu cực đến cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông. Đó là do, để duy trì tính công tác tương đương như khi sử dụng cát thô, khi chuyển sang dùng cát mịn ta cần tăng lượng nước trộn. Nếu giữ nguyên lượng dùng xi măng, điều này làm giảm tỷ lệ xi măng trên nước khiến cường độ bị suy giảm. Và khi đó theo [33] bê tông sử dụng cát mịn chỉ đạt được tỷ lệ cường độ chịu nén trên cường độ chịu kéo khi uốn ở mức cấp 1. Để đạt được mức cấp 2 có thể lựa chọn vật liệu chất lượng cao hoặc sử dụng phụ gia siêu dẻo và gia tăng hệ số dư vữa.
Để làm rõ các vấn đề phân tích trên, luận án cần tập trung nghiên cứu về những nội dung cụ thể như sau: 
a) Quan hệ lượng dùng nước và tính công tác của hỗn hợp bê tông sử dụng cát mịn khi hệ số dư vữa được lấy cao hơn so với giá trị tra bảng.
 b) Quan hệ cường độ (chịu nén, chịu kéo khi uốn) của bê tông sử dụng cát mịn với cường độ (chịu nén, chịu kéo khi uốn) của xi măng và tỷ lệ X/N để từ đó xác định hệ số chất lượng vật liệu theo cường độ (chịu nén, chịu kéo khi uốn) của bê tông sử dụng cát mịn, phục vụ công việc thiết kế lựa chọn thành phần bê tông sử dụng cát mịn theo cường độ (chịu nén, chịu kéo khi uốn) dùng cho bê tông làm đường. 
Trên cơ sở phân tích trên, luận án đã tiến hành sử dụng cùng loại xi măng PCB40 Nghi Sơn, đá (Dmax=20mm), phụ gia siêu dẻo Daltonmat-RDHP, cát mịn (C1, C2, C3), cát thô (CV). Tính công tác, cường độ chịu kéo khi uốn, lượng dùng xi măng và tỷ lệ N/X theo khuyến cáo của tài liệu [34]. Để đảm bảo phù hợp với điều kiện thực tế thi công, thì tính công tác của hỗn hợp bê tông trong nghiên cứu không phải ngay sau khi trộn mà phải tính đến tổn thất độ sụt theo khoảng cách vận chuyển, điều kiện thời tiết và thời gian thi công. Hỗn hợp bê tông vận chuyển đến công trường phải có đặc tính phù hợp với yêu cầu thi công, đối với bê tông làm đường, thời gian dài nhất cho phép từ khi hỗn hợp bê tông ra khỏi buồng trộn đến khi rải xong theo [34] khoảng 3,5h, nên tính công tác trong nghiên cứu được sử dụng cao hơn so với yêu cầu đối với mặt đường bê tông xi măng. Do đó, lượng xi măng được lựa chọn bằng 350 kg/m3, tỷ lệ phụ gia theo khuyến cáo của nhà sản xuất bằng 1% khối lượng xi măng, tỷ lệ X/N = 1,80; 2,00 và 2,30. Ứng với một tỷ lệ X/N và mô đun độ lớn của cát thì các cấp phối thí nghiệm được thiết kế với hai hệ số dư vữa hợp lý khác nhau cho cường độ chịu nén và cho cường độ chịu kéo khi uốn tra bảng theo [33], [45]. Trong đó, hệ số dư vữa hợp lý theo cường độ chịu kéo khi uốn được chọn cao hơn so với cường độ chịu nén từ 0,15 đến 0,20. Trên cơ sở các mẻ trộn và khối lượng thể tích của hỗn hợp bê tông đã tính toán thành phần bê tông thực tế và kết quả nghiên cứu được trình bày ở Bảng 3.1.
Bảng 3.1. Thành phần bê tông sử dụng (cát mịn, cát thô) nghiên cứu
TT
KH
Lượng dùng vật liệu, kg/m3
Thông số cấp phối
XM
Nước
Cát
Đá
PG
Mdl
Kd
X/N
1
CP1
349
193
642
1217
3,49
1,6
1,37
1,80
2
CP2
347
193
707
1143
3,47
1,6
1,53
1,80
3
CP3
347
174
613
1291
3,47
1,6
1,23
2,00
4
CP4
345
173
685
1205
3,45
1,6
1,39
2,00
5
CP5
347
151
672
1288
3,47
1,6
1,23
2,30
6
CP6
344
149
742
1199
3,44
1,6
1,41
2,30
7
CP7
346
173
564
1332
3,46
1,2
1,16
2,00
8
CP8
344
172
647
1237
3,44
1,2
1,33
2,00
9
CP9
346
173
692
1208
3,46
1,9
1,39
2,00
10
CP10
344
172
754
1130
3,44
1,9
1,56
2,00
11
CP11
347
174
697
1212
3,47
2,5
1,38
2,00
12
CP12
345
172
759
1134
3,45
2,5
1,55
2,00

3.1.1.2. Lựa chọn thành phần bê tông sử dụng cát mịn phối hợp mạt đá vôi
 Khác với bê tông cho kết cấu xây dựng, bê tông dùng cho mặt đường bê tông xi măng cần đáp ứng yêu cầu về khả năng chống mài mòn. Tuy nhiên, khi sử dụng cát mịn ảnh hưởng tiêu cực đến độ mài mòn của bê tông. Đó là do, để duy trì tính công tác tương đương như khi sử dụng cát thô, cần tăng lượng nước trộn. Nếu giữ nguyên lượng dùng xi măng, điều này làm giảm tỷ lệ xi măng trên nước khiến cường độ và khả năng chống mài mòn bị suy giảm. Đối với bê tông mặt đường, độ mài mòn là một trong những chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng. Để nâng cao được khả năng chống mài mòn của bê tông sử dụng cát mịn tương đương cát thô có thể dùng làm mặt đường bê tông xi măng đường cấp cao, luận án đã chọn giải pháp bổ sung mạt đá để thô hóa cát mịn.
Khi phối hợp cát mịn với mạt đá thì thành phần hỗn hợp cốt liệu gồm hỗn hợp cốt liệu nhỏ (cát mịn phối hợp mạt đá) và cốt liệu lớn cần phải đạt được hai mục đích là hỗn hợp cốt liệu có độ hổng tối thiểu và đáp ứng yêu cầu về tính công tác của hỗn hợp bê tông. Hỗn hợp cốt liệu có độ hổng càng nhỏ thì lượng hồ xi măng cần thiết để lấp đầy các khoảng trống giữa các hạt cốt liệu và bao bọc quanh chúng càng nhỏ. Mặt khác, hỗn hợp cốt liệu phải có một tỷ lệ cốt liệu nhỏ/cốt liệu lớn thích hợp thì khi nhào trộn với xi măng và nước mới hình thành hỗn hợp bê tông có tính công tác tốt, không bị phân tầng. Tỷ lệ cốt liệu nhỏ/cốt liệu lớn càng nhỏ thì tỷ diện tích bề mặt của hỗn hợp càng nhỏ, khiến lượng nước nhào trộn cần thiết để thấm ướt bề mặt càng nhỏ. 
Như vậy, để đạt độ lưu động cho trước thì hỗn hợp bê tông có tỷ lệ cốt liệu nhỏ/cốt liệu lớn thấp sẽ cần ít nước nhào trộn hơn và do đó cường độ bê tông sẽ cao hơn. Tuy nhiên, khi tỷ lệ này quá nhỏ thì độ dãn cách giữa các hạt cốt liệu lớn sẽ nhỏ nên nội ma sát trong hỗn hợp tăng lên làm giảm tính công tác của hỗn hợp. Hơn nữa, với cốt liệu có mức ngậm cát quá nhỏ nếu hỗn hợp bê tông có độ sụt cao thì rất dễ xảy ra hiện tượng phân tầng. 
Để làm rõ các vấn đề phân tích trên, cần tập trung nghiên cứu về những nội dung: 
Quan hệ lượng dùng nước và tính công tác của hỗn hợp bê tông sử dụng cát mịn phối hợp mạt đá, khi hệ số dư vữa được lấy cao hơn so với giá trị tra bảng.
Quan hệ cường độ (chịu nén, chịu kéo khi uốn) của bê tông sử dụng cát mịn phối hợp mạt đá với cường độ (chịu nén, chịu kéo khi uốn) của xi măng và tỷ lệ X/N để từ đó xác định hệ số chất lượng vật liệu theo cường độ (chịu nén, chịu kéo khi uốn) của bê tông sử dụng cát mịn phối hợp mạt đá, phục vụ công việc thiết kế lựa chọn thành phần bê tông sử dụng cát mịn phối hợp mạt đá theo cường độ (chịu nén, chịu kéo khi uốn) dùng cho bê tông làm đường.
Quan hệ giữa độ mài mòn của bê tông và mô đun độ lớn của các loại cát mịn khác nhau khi phối hợp mạt đá, để từ đó đánh giá tương quan giữa độ mài mòn của bê tông sử dụng cát mịn và độ mài mòn của bê tông sử dụng cát mịn phối hợp mạt đá dùng cho mặt đường bê tông xi măng. 
 Trên cơ sở phân tích trên, luận án cũng đã tiến hành sử dụng cùng loại xi măng PCB40 Nghi Sơn, đá (Dmax=20mm), phụ gia siêu dẻo Daltonmat-RDHP, cát mịn (C1, C2, C3), cát thô CV và mạt đá M (<5mm) phối hợp cát mịn theo tỷ lệ thay thế 40 % cát mịn bằng mạt đá. Tính công tác, cường độ chịu kéo khi uốn, lượng dùng xi măng và tỷ lệ N/X theo khuyến cáo của tài liệu [34]. Để đảm bảo phù hợp với điều kiện thực tế thi công, thì tính công tác của hỗn hợp bê tông trong nghiên cứu không phải ngay sau khi trộn mà phải tính đến tổn thất độ sụt theo khoảng cách vận chuyển, điều kiện thời tiết và thời gian thi công. Hỗn hợp bê tông vận chuyển đến công trường phải có đặc tính phù hợp với yêu cầu thi công, đối với bê tông làm đường thời gian dài nhất cho phép từ khi hỗn hợp bê tông ra khỏi buồng trộn đến khi rải xong theo [34] khoảng 3,5h, nên tính công tác trong nghiên cứu được sử dụng cao hơn so với yêu cầu đối với mặt đường bê tông xi măng. Do đó, lượng xi măng được lựa chọn bằng 350 kg/m3, tỷ lệ phụ gia theo khuyến cáo của nhà sản xuất bằng 1 % khối lượng xi măng, tỷ lệ X/N=2,00. Ứng với một tỷ lệ X/N và mô đun độ lớn của cốt liệu nhỏ (cát thô, cát mịn phối hợp mạt đá) thì các cấp phối thí nghiệm được thiết kế với hai hệ số dư vữa hợp lý khác nhau cho cường độ chịu nén và cho cường độ chịu kéo khi uốn tra bảng theo [33]. Trong đó, hệ số dư vữa hợp lý theo cường độ chịu kéo khi uốn được chọn cao hơn so với cường độ chịu nén từ 0,15 đến 0,20. Trên cơ sở các mẻ trộn và khối lượng thể tích của hỗn hợp bê tông đã tính toán thành phần bê tông thực tế và kết quả nghiên cứu được trình bày ở Bảng 3.2.
Bảng 3.2. Thành phần bê tông sử dụng (cát mịn phối hợp mạt đá, cát thô) nghiên cứu
TT
KH
Lượng dùng vật liệu, kg/m3
Thông số cấp phối 
Xi măng
Nước
Mạt đá
Cát
Đá
Phụ gia
Mdl của cát
Mdl của hỗn hợp CLN
Tỷ lệ mạt đá trong hh CLN
Kd
X/N
1
CPM1
348
174
280
420
1214
3,48
1,2
2,2
0,40
1,38
2,00
2
CPM2
347
173
307
460
1141
3,47
1,2
2,2
0,40
1,54
2,00
3
CPM3
349
174
282
423
1217
3,49
1,6
2,4
0,40
1,37
2,00
4
CPM4
348
174
309
463
1145
3,48
1,6
2,4
0,40
1,53
2,00
5
CPM5
349
174
283
425
1217
3,49
1,9
2,6
0,40
1,37
2,00
6
CPM6
349
174
311
466
1147
3,49
1,9
2,6
0,40
1,52
2,00
7
CP11
347
174
--
697
1212
3,47
2,5
--
--
1,38
2,00
8
CP12
345
172
--
759
1134
3,45
2,5
--
--
1,55
2,00

3.1.2. Quan hệ lượng giữa lượng dùng nước và tính công tác của hỗn hợp bê tông
3.1.2.1. Quan hệ giữa lượng dùng nước và tính công tác của hỗn hợp bê tông sử dụng cát mịn
 Để nghiên cứu tương quan lượng dùng nước và tính công tác của hỗn hợp bê tông sử dụng cát mịn luận án đã tiến hành thí nghiệm các cấp phối bê tông Bảng 3.1. Kết quả tính chất của hỗn hợp bê tông được trình bày trong Bảng 3.3 và Hình (3.1, 3.2).
Bảng 3.3. Kết quả thí nghiệm các tính chất của hỗn hợp bê tông
sử dụng (cát mịn, cát thô) 
TT
KH
KLTT,
kg/m3
Độ sụt, cm
Thời gian sau trộn, phút
Bọt khí,
%
Độ tách nước, %
Độ tách vữa, %
0
30
60
1
CP1
2400
17,0
16,5
15,0
2,4
0,0
2,6
2
CP2
2390
16,5
16,0
14,5
2,6
0,0
2,8
3
CP3
2420
11,0
9,5
8,0
2,1
0,0
2,2
4
CP4
2400
9,5
8,5
7,5
2,2
0,0
2,5
5
CP5
2450
8,0
7,5
6,0
1,7
0,0
1,8
6
CP6
2430
7,5
6,5
5,0
1,9
0,0
2,1
7
CP7
2410
10,0
9,0
8,0
1,9
0,0
2,4
8
CP8
2400
7,5
6,5
5,0
2,0
0,0
2,6
9
CP9
2420
12,5
11,5
10,5
2,1
0,0
2,4
10
CP10
2400
10,5
9,5
8,5
2,3
0,0
2,5
11
CP11
2430
14,5
14,0
13,0
1,9
0,0
0,0
12
CP12
2410
13,5
12,5
11,5
2,1
0,0
0,0

Hình 3.1. Quan hệ giữa độ sụt và Kd của hỗn hợp bê tông sử dụng cát C2, (X/N=1,80; 2,00; 2,30)
Hình 3.2. Quan hệ giữa độ sụt và Kd của hỗn hợp bê tông sử dụng cát (C1, C2, C3, CV), X/N=2,00

Kết quả nghiên cứu cho thấy với cùng lượng nước trộn và tỷ lệ phụ gia giảm nước, độ sụt của hỗn hợp bê tông có xu hướng giảm khi tăng hệ số dư vữa. Điều này được lý giải trong điều kiện nghiên cứu của luận án khi tăng hệ số dư vữa thì lượng cát của hỗn hợp bê tông tăng dẫn tới lượng nước tự do trong hỗn hợp bê tông giảm, khiến độ sụt của hỗn hợp bê tông bị suy giảm. Khối lượng thể tích của hỗn hợp bê tông ít chịu ảnh hưởng của chủng loại cát mà chỉ phụ thuộc vào mô đun độ lớn của cát. Hàm lượng bọt khí của hỗn hợp bê tông sử dụng các loại cát khác nhau trong nghiên cứu thì chênh lệch không nhiều. Hàm lượng bọt khí trong hỗn hợp bê tông trong trường hợp này phụ thuộc nhiều vào mức độ cuốn khí của phụ gia sử dụng. 
Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy rằng mô đun độ lớn của cát có ảnh hưởng đáng kể đến tương quan giữa lượng dùng nước và độ sụt của hỗn hợp bê tông. Khi sử dụng cát càng mịn thì tỷ diện tích bề mặt tăng mức độ hấp thụ nước tăng, do đó lượng nước trộn để đạt cùng độ sụt có xu hướng tăng dần theo chiều giảm mô đun độ lớn của cát. Từ kết quả nghiên cứu Bảng (3.1,3.3), có thể đưa ra được quan hệ lượng dùng nước và tính công tác của hỗn hợp bê tông cát mịn được trình bày tại Bảng (3.4, 3.5) như sau: 
Bảng 3.4. Quan hệ lượng dùng nước và tính công tác của hỗn hợp bê tông 
sử dụng cát mịn có cùng mô đun độ lớn với các tỷ lệ X/N khác nhau
TT
Mdl
Lượng dùng nước, lít/m3
Khi lựa chọn thành phần bê tông có Kd ưu tiên cho Rn
Khi lựa chọn thành phần bê tông có Kd ưu tiên cho Rku
Độ sụt, cm
Kd
Độ sụt, cm
Kd
1
1,6
193
17,0
1,37
16,5
1,53
2
1,6
174
11,0
1,23
9,5
1,39
3
1,6
150
8,0
1,23
7,5
1,41

Bảng 3.5. Quan hệ lượng dụng nước và tính công tác của hỗn hợp bê tông
sử dụng (cát mịn, cát thô) có mô đun độ lớn khác nhau và cùng tỷ lệ X/N
TT
Mdl
Lượng dùng nước, lít/m3
Khi lựa chọn thành phần bê tông ưu tiên cho Rn
Khi lựa chọn thành phần bê tông ưu tiên cho Rku
Độ sụt, cm
Kd
Độ sụt, cm
Kd
1
1,2
173
10,0
1,16
7,5
1,33
2
1,6
174
11,0
1,23
9,5
1,39
3
1,9
173
12,5
1,39
10,5
1,56
4
2,5
174
14,5
1,38
13,5
1,55

Kết quả nghiên cứu ở Bảng (3.4, 3.5) cho thấy rằng:
Mức thay đổi độ sụt khi thay đổi lượng nước cho một loại cát (C2) có mô đun độ lớn 1,6 cụ thể như sau:
Ở vùng hợp lý về cường độ chịu nén: 
Lượng nước thay đổi 193 – 174 = 19 (lít), 193 – 150 = 43 (lít), thì độ sụt thay đổi 17,0 – 11,0 = 6,0 (cm), 17,0 – 8,0 = 9,0 (cm) tương ứng mức thay đổi 3,17 lít nước/cm độ sụt và 4,78 lít nước/cm độ sụt.
Ở vùng hợp lý về cường độ chịu kéo khi uốn: 
Lượng nước thay đổi 193 – 174 = 19 (lít), 193 – 150 = 43 (lít), thì độ sụt thay đổi 16,5 – 9,5 = 7 (cm), 16,5 – 7,5 = 9,0 (cm) tương ứng mức thay đổi 2,71 lít nước/cm độ sụt và 4,78 lít nước/cm độ sụt.
Tổng hợp các kết quả trên, cho thấy rằng lượng nước thay đổi trong khoảng là: 
 [(3,17+2,71)/2 = 2,94 đến (4,78+4,78)/2 = 4,78] (lít nước/cm độ sụt) 
Do đó, có thể coi lượng nước thay đổi trong khoảng giá trị (3,0 ÷ 5,0) lít nước/cm độ sụt. Điều này phù hợp với quy luật chung lượng nước thay đổi trong khoảng từ (2,5 ÷ 5,0) lít nước/cm độ sụt.
Khi sử dụng cùng lượng nước và thành phần bê tông có hệ số dư vữa ưu tiên cho cường độ chịu kéo khi uốn thường cho độ sụt nhỏ hơn từ (1,0 ÷ 2,5) cm, so với thành phần bê tông có hệ số dư vữa ưu tiên cho cường độ chịu nén.
Khi sử dụng cùng lượng nước, cát có mô đun độ lớn càng giảm thì độ sụt của hỗn hợp bê tông càng giảm, trung bình giảm khoảng (1,0 ÷ 1,5) cm cho sự thay đổi (0,3 ÷ 0,4) giá trị mô đun độ lớn.
Trên cơ sở kết quả thí nghiệm trên, có thể hình thành Bảng 3.6, tham khảo chọn lượng nước sơ bộ ban đầu cần cho 1 m3 bê tông sử dụng cát mịn khi dùng phụ gia siêu dẻo gốc polycarboxylate cho các thành phần bê tông làm đường bê tông xi măng (ưu tiên cho cường độ chịu kéo khi uốn) như sau:
Bảng 3.6. Lượng nước trộn ban đầu cần cho 1 m3 bê tông, lít
TT
Độ sụt, cm
Kích thước hạt lớn nhất của cốt liệu lớn Dmax = 20mm
Mô đun độ lớn của cát, Mdl
1,2
1,6
1,9
1
1 ÷ 2
157
152
148
2
3 ÷ 4
163
158
154

Quan hệ giữa lượng dùng nước và tính công tác của hỗn hợp bê tông sử dụng cát mịn phối hợp mạt đá vôi
 Để nghiên cứu tương quan lượng dùng nước và tính công tác của hỗn hợp bê tông sử dụng cát mịn phối hợp mạt đá, luận án đã tiến hành thí nghiệm các cấp phối bê tông Bảng 3.2. Kết quả thí nghiệm tính chất của hỗn hợp bê tông được trình bày cụ thể tại Bảng 3,7 và Hình 3.3. 
Bảng 3.7. Kết quả thí nghiệm tính chất hỗn hợp bê tông sử dụng 
(cát mịn phối hợp mạt đá, cát thô)
TT
KH
Mdl của cát
Mdl của hỗn hợp CLN
Kd
KLTT,
kg/m3
Độ sụt, cm
Thời gian sau trộn, phút
Bọt khí, %
0
30
60
1
CPM1
1,2
2,2
1,38
2430
10,0
9,0
8,0
1,7
2
CPM2
1,2
2,2
1,54
2420
9,0
8,5
7,5
1,8
3
CPM3
1,6
2,4
1,37
2440
11,0
10,0
9,0
1,5
4
CPM4
1,6
2,4
1,53
2430
10,0
9,5
8,0
1,6
5
CPM5
1,9
2,6
1,37
2440
13,0
12,0
11,0
1,3
6
CPM6
1,9
2,6
1,52
2440
11,5
10,0
9,5
1,4
7
CP11
2,5
--
1,38
2430
14,5
14,0
13,0
1,9
8
CP12
2,5
--
1,55
2410
13,5
12,5
11,5
2,1


Hình 3.3. Quan hệ giữa độ sụt và hệ số Kd của hỗn hợp bê tông khi sử dụng 
(cát mịn phối hợp mạt đá, cát thô)

Kết quả nghiên cứu cho thấy với cùng lượng nước trộn và tỷ lệ phụ gia giảm nước, độ sụt của hỗn hợp bê tông có xu hướng giảm khi tăng hệ số dư vữa. Điều này được lý giải là trong điều kiện nghiên cứu của luận án khi tăng hệ số dư vữa, lượng cốt liệu nhỏ (cát mịn phối hợp mạt đá, cát thô) của hỗn hợp bê tông tăng, dẫn tới lượng nước tự do trong hỗn hợp bê tông giảm, khiến độ sụt của hỗn hợp bê tông bị suy giảm. Khối lượng thể tích của hỗn hợp bê tông ít chịu ảnh hưởng của chủng loại cát mà chỉ phụ thuộc vào mô đun độ lớn của hỗn hợp cát mịn phối hợp mạt đá. Hàm lượng bọt khí của hỗn hợp bê tông sử dụng các loại cát mịn có mô đun độ lớn khác nhau phối hợp mạt đá trong nghiên cứu thì chênh lệch không nhiều. Hàm lượng bọt khí trong hỗn hợp bê tông trong trường hợp này phụ thuộc nhiều vào mức độ cuốn khí của phụ gia sử dụng. 
Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy rằng mô đun độ lớn của cốt liệu nhỏ (cát mịn phối hợp mạt đá, cát thô) có ảnh hưởng đáng kể đến tương quan giữa lượng dùng nước và độ sụt của hỗn hợp bê tông. Khi sử dụng cốt liệu nhỏ càng mịn thì tỷ diện tích bề mặt tăng mức độ hấp thụ nước tăng, do đó lượng nước trộn để đạt cùng độ sụt có xu hướng tăng dần theo chiều giảm mô đun độ lớn của cốt liệu nhỏ. Từ kết quả nghiên cứu Bảng 3.7, có thể đưa ra được quan hệ lượng dùng nước và tính công tác của hỗn hợp bê tông sử dụng (cát mịn phối hợp mạt đá, cát thô), được trình bày cụ thể tại Bảng 3.8 như sau: 
Bảng 3.8. Quan hệ lượng dụng nước và tính công tác của hỗn hợp bê tông 
sử dụng (cát mịn phối hợp mạt đá, cát thô) có mô đun độ lớn khác nhau
TT
Mdl
Mdlhh
Lượng dùng nước, lít/m3
Khi lựa chọn thành phần bê tông ưu tiên cho Rn
Khi lựa chọn thành phần bê tông ưu tiên cho Rku
Độ sụt, cm
Kd
Độ sụt, cm
Kd
1
1,2
2,2
174
10,0
1,38
9,0
1,54
2
1,6
2,4
174
11,0
1,37
10,0
1,53
3
1,9
2,6
174
13,0
1,37
11,5
1,52
4
2,5
--
174
14,5
1,38
13,5
1,55

Kết quả nghiên cứu ở Bảng 3.8, cho thấy rằng:
Khi sử dụng cùng lượng nước và thành phần bê tông có hệ số dư vữa ưu tiên cho cường độ chịu kéo khi uốn thường cho độ sụt nhỏ hơn từ (1,0 ÷ 1,5) cm so với thành phần bê tông có hệ số dư vữa ưu tiên cho cường độ chịu nén.
Khi sử dụng cùng lượng nước, hỗn hợp cát mịn phối hợp mạt đá có mô đun độ lớn càng giảm thì độ sụt của hỗn hợp bê tông càng giảm, trung bình giảm khoảng 1,5 cm cho sự thay đổi 0,2 giá trị mô đun độ lớn hỗn hợp cát mịn phối hợp mạt đá.
3.1.3. Khả năng duy trì tính công tác của hỗn hợp bê tông 
3.1.3.1. Khả năng duy trì tính công tác của hỗn hợp bê tông sử dụng cát mịn
 Vật liệu theo các cấp phối thiết kế ngay sau khi trộn đều với nước, hỗn hợp bê tông đã có một tính công tác nhất định. Về mặt công nghệ và thực tế thi công thì tính công tác tại thời điểm, ở vị trí tạo hình mới có ý nghĩa quyết định. Theo thời gian, tính công tác của hỗn hợp bê tông dần suy giảm. Để đảm bảo tính công tác cần thiết ở vị trí tạo hình, theo phương pháp thông thường cần tăng tính công tác ban đầu lên hoặc sử dụng biện pháp công nghệ để duy trì được tính công