Luận án Nghiên cứu tổ hợp phụ gia để nâng cao khả năng chống thấm nước của bê tông đầm lăn sử dụng cho đập trong điều kiện Việt Nam

 Ảnh hưởng của tổ hợp phụ gia đến cấu trúc và tính đồng nhất của 
BTĐL. 
- Ứng dụng kết quả nghiên cứu tổ hợp phụ gia S+T+P cho công trình thực tế. 
- Đánh giá sơ bộ hiệu quả kinh tế, các đề xuất và kiến nghị. 
 40 
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
2.1. Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu 
Vật liệu dùng để chế tạo BTĐL cũng không có khác biệt lớn so với vật liệu chế 
tạo bê tông thường, bao gồm các loại vật liệu: Xi măng, phụ gia khoáng, cốt liệu 
lớn, cốt liệu nhỏ, phụ gia hoá học (chậm đông kết và giảm nước) và nước [3, 37, 
44, 46]. 
2.1.1. Xi măng 
Luận án sử dụng xi măng PC để tiện cho việc tính toán khống chế lượng phụ gia 
khoáng hoạt tính pha thêm vào BTĐL. 
Xi măng sử dụng trong luận án là xi măng PC40 Bút Sơn có các tính chất cơ lý 
và đặc trưng kỹ thuật ở bảng 2.1. 
Bảng 2.1. Tính chất kỹ thuật của xi măng PC40 Bút Sơn 
TT Tính chất Đơn vị Kết quả 
Yêu cầu kĩ thuât 
TCVN 2682 – 2009 
1 
Tỷ diện theo phương pháp 
Blaine 
cm2/g 3518 ≥ 2800 
2 Lượng nước tiêu chuẩn % 28,5 - 
3 Thời gian bắt đầu đông kết Phút 100 ≥ 45 
4 Thời gian kết thúc đông kết Phút 160 ≤ 375 
5 Độ bền nén 3 ngày MPa 30,1 ≥ 21 
6 Độ bền nén 28 ngày MPa 50,3 ≥ 40 
7 Khối lượng riêng g/cm3 3,10 - 
8 
Ổn định thể tích theo Le 
Chatelier 
mm 0,7 ≤ 10 
Như vậy, xi măng PC40 Bút Sơn có các chỉ tiêu và tính chất cơ lý đạt yêu cầu kĩ 
thuật để sử dụng cho bê tông theoTCVN 2682 – 2009. 
 41 
2.1.2. Tro bay 
Phụ gia khoáng sử dụng trong nghiên cứu là tro tuyển Phả Lại được tuyển theo 
công nghệ tuyển ướt (loại tro bay này đã sử dụng cho BTĐL của đập thủy điện 
Sơn La), một số tính chất cơ lý và hóa học như trong bảng 2.2. 
Bảng 2.2. Tính chất của tro tuyển Phả Lại 
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả 
Yêu cầu theo 
TCVN 8825 – 
2011 
1 
Tổng hàm lượng các ôxit 
SiO2, Al2O3, Fe2O3 
% 88,9 ≥ 70 
2 Hàm lượng SO3 % 0,1 ≤ 5 
3 Hàm lượng MKN % 4,4 ≤ 6 
4 Độ mịn trên sàng 45µm % 23,2 ≤ 34 
5 Chỉ số hoạt tính cường độ tuổi 28 ngày % 86 ≥75 
6 Lượng nước yêu cầu % 96,0 ≤ 105 
7 Độ nở Autoclave % 0,028 ≤ 0,8 
8 Khối lượng riêng g/cm3 2,41 - 
Như vậy, tro tuyển Phả Lại có các chỉ tiêu và tính chất cơ lý đạt yêu cầu kĩ thuật 
để sử dụng cho BTĐL theoTCVN 8825 – 2011. 
2.1.3. Cốt liệu lớn 
Cốt liệu lớn sử dụng có nguồn gốc từ đá bazan Sơn La, đây cũng là loại cốt liệu 
được sử dụng cho BTĐL xây dựng đập thủy điện Sơn La, tính chất cơ lý của đá 
dăm sử dụng trong luận án được trình bày trong bảng 2.3, thành phần hạt của cốt 
liệu lớn như trong bảng 2.4. 
 42 
Bảng 2.3. Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ l ý đối với đá dăm 
STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả Phương pháp thử 
1 Khối lượng riêng g/cm3 2,9 TCVN 7572:2006 
2 Khối lượng thể tích xốp kg/m3 1463 TCVN 7572:2006 
3 Hàm lượng bụi, bùn, sét % 0,3 TCVN 7572:2006 
4 Độ hút nước bão hoà khô mặt % 0,4 TCVN 7572:2006 
Bảng 2.4. Bảng thành phần hạt đá dăm 
Đường kính hạt, mm 
% lọt sàng theo khối lượng 
Cấp phối lí tưởng [37] Kết quả thí nghiệm 
63 - - 
50 100 100,0 
37,5 81 85,0 
25 58 61,0 
19 44 42,0 
12,5 28 27,0 
9,5 18 16,0 
4,75 - 3,6 
Như vậy, tính chất cơ lý của đá dăm đạt yêu cầu kĩ thuật theo TCVN 7570 – 
2006 và thành phần hạt phù hợp EM 1110 – 2006. 
2.1.4. Cốt liệu nhỏ 
Cốt liệu nhỏ sử dụng có nguồn gốc từ đá bazan Sơn La, đây cũng là loại cốt liệu 
được sử dụng cho BTĐL xây dựng đập thủy điện Sơn La. Tính chất cơ lý của 
cát nghiền như trong bảng 2.5, thành phần hạt như trong bảng 2.6. 
 43 
Bảng 2.5. Kết quả thí nghiệm tính chất cơ lý của cát nghiền 
STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả Phương pháp thử 
1 Khối lượng riêng g/cm3 2,90 TCVN 7572:2006 
2 
Khối lượng thể tích xốp ở trạng 
thái khô 
kg/m3 1702 TCVN 7572:2006 
3 Độ rỗng ở trạng thái khô % 41,31 TCVN 7572:2006 
4 Độ hút nước bão hoà khô bề mặt % 1,25 TCVN 7572:2006 
5 Độ ẩm tự nhiên % 0,45 TCVN 7572:2006 
6 Hàm lượng sét cục và hạt yếu % 0,24 TCVN 7572:2006 
7 Hàm lượng tạp chất hữu cơ So màu 
Không 
sẫm hơn 
màu 
chuẩn 
TCVN 7572:2006 
Bảng 2.6. Bảng thành phần hạt cát nghiền 
Đường kính hạt,mm 
% lọt sàng theo khối lượng 
Đường bao yêu cầu [37] Kết quả thí nghiệm 
4,75 95 – 100 100,0 
2,36 75 – 95 91,2 
1,18 55 – 80 76,3 
0,6 35 – 60 58,4 
0,3 24 – 40 34,4 
0,15 12 – 28 25,7 
0,075 6 – 18 16,7 
Như vậy, tính chất cơ lý của cát nghiền đạt yêu cầu kĩ thuật theo TCVN 7570 – 
2006 và thành phần hạt phù hợp EM 1110 – 2006. 
 44 
Hình 2.1. Cốt liệu được tập kết tại phòng thí nghiệm 
2.1.5. Phụ gia hóa học 
Luận án lựa chọn sử dụng phụ S được phối trộn từ phụ gia chậm đông kết 
(GP101- Great: Mỹ) với phụ gia siêu dẻo giảm nước cao (ADVA 181 - Great: 
Mỹ) theo tỷ lệ 2 : 1. Tính chất của phụ gia S được trình bày trong bảng 2.7. 
Bảng 2.7. Một số tính chất của phụ gia S 
TT Chỉ tiêu kỹ thuật Kết quả 
1 Dạng/màu Chất lỏng/ nâu đậm 
2 Khối lượng thể tích 1,15 ± 0,02 kg/lít 
3 Hàm lượng Clorua Không có 
4 Hàm lượng chất khô, % 40 
5 Liều dùng 0,2 ÷ 2,0 lít/100kg xi măng (CKD) 
6 Khả năng giảm nước, % Tới 40 
7 
Khả năng kéo dài 
thời gian đông kết 
Bắt đầu Đến 25 giờ 
Kết thúc Đến 85 giờ 
8 Khả năng tương thích 
Phù hợp với BTĐL thi công trong điều 
kiện Việt Nam 
 45 
2.1.6. Phụ gia Polyme 
Luận án lựa chọn phụ gia Polyme sẵn có trên thị trường Việt Nam để thuận lợi 
cho việc nghiên cứu và ứng dụng trong thực tiễn. Sau khi xem xét, đã lựa chọn 
loại Polyme DM 200 hãng Schooll – Đức do công ty Việt Nhật cung cấp, các 
tính chất kỹ thuật như trong bảng 2.8. 
Bảng 2.8. Tính chất của phụ gia P 
Chỉ tiêu kỹ thuật Kết quả 
Gốc Hỗn hợp chất hữu cơ Polymetylmetacrylate 
Dạng/màu Bột mịn dạng nén, Dmax 28µm/Trắng 
Khối lượng thể tích 1,18 g/cm3 
Hàm lượng Clorua Không 
Hàm lượng chất khô, % 98,5 
Liều lượng 0,5 ÷ 2% XM 
Khả năng tương thích 
Tương thích với tất cả các loại phụ gia chậm đông 
kết, giảm nước. 
2.2. Các phương pháp sử dụng trong nghiên cứu 
Kết hợp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm với ứng dụng thi công thực tế tại 
công trình, sử dụng các tiêu chuẩn thiết bị thí nghiệm của các nước trên thế giới 
và Việt Nam. 
2.2.1. Các tiêu chuẩn thí nghiệm vật liệu 
Áp dụng các tiêu chuẩn thí nghiệm vật liệu như trong bảng 2.9. 
Bảng 2.9. Các tiêu chuẩn thí nghiệm vật liệu 
Loại vật liệu Các chỉ tiêu cơ lý hoá và yêu cầu kỹ thuật 
Tiêu chuẩn thí 
nghiệm 
1. Xi măng 1.1. Thời gian bắt đầu và kết thúc đông kết TCVN 6017 : 1999 
1.2. Độ mịn Blaine TCVN 4030 : 2003 
 46 
Loại vật liệu Các chỉ tiêu cơ lý hoá và yêu cầu kỹ thuật 
Tiêu chuẩn thí 
nghiệm 
1.3. Khối lượng riêng TCVN 4030 : 2003 
1.4. Độ ổn định thể tích (PP Le Chatelier) TCVN 6017 : 1999 
1.4. Cường độ nén TCVN 6016 : 2011 
2. Phụ gia 
khoáng tro 
bay 
2.1. Tổng hàm lượng SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 TCVN 7131 : 2002 
2.2.Mất khi nung TCVN 7131 : 2002 
2.3. Độ ẩm TCVN 7572 : 2006 
2.4. Khối lượng riêng TCVN 4030 : 2003 
2.5. Độ mịn theo phương pháp Blaine TCVN 4030 : 2003 
2.6. Lượng sót trên sàng 45 µm TCVN 8827 : 2011 
2.7. Hàm lượng SO3 TCVN 7131 : 2002 
2.8. Hoạt tính đối với xi măng TCVN 6882 : 2001 
3. Cốt liệu 
lớn (đá dăm) 
3.1. Thành phần hạt AASHTO T 27 
3.2. Khối lượng thể tích xốp TCVN 7572 : 2006 
3.3. Độ hút nước bão hoà TCVN 7572 : 2006 
3.4. Hàm lượng sét cục và hạt mềm yếu TCVN 7572 : 2006 
3.5. Khối lượng riêng TCVN 7572 : 2006 
3.6. Độ ẩm TCVN 7572 : 2006 
3.7. Yêu cầu đối với cốt liệu bê tông TCVN 7570 : 2006 
4. Cốt liệu 
nhỏ (cát) 
4.1. Thành phần hạt AASHTO T 27 
4.2. Khối lượng thể tích xốp TCVN 7572 : 2006 
4.3. Khối lượng riêng, độ hút nước bão hoà TCVN 7572 : 2006 
4.4. Tạp chất hữu cơ TCVN 7572 : 2006 
4.5. Độ ẩm TCVN 7572 : 2006 
4.6. Hàm lượng bụi, bùn sét TCVN 7572 : 2006 
 47 
2.2.2. Các tiêu chuẩn thí nghiệm BTĐL 
Áp dụng các tiêu chuẩn thí nghiệm tính chất cơ lý của BTĐL như trong bảng 
2.10. 
Bảng 2.10. Các tiêu chuẩn thí nghiệm BTĐL 
Loại vật 
liệu 
Các chỉ tiêu cơ lý và 
yêu cầu kỹ thuật 
Tiêu chuẩn thí 
nghiệm 
1. Hỗn hợp 
BTĐL 
1.1. Chế tạo và bảo dưỡng mẫu bê tông 
trong phòng thí nghiệm 
SL 48 : 94 
1.2. Xác định độ cứng Vebe sử dụng nhớt 
kế cải tiến 
SL 48 : 94 
1.3. Xác định thời gian đông kết SL 48 : 94 
2. BTĐL 
đóng rắn 
2.1. Xác định cường độ nén TCVN 3118 : 1993 
2.2. Xác định khối lượng thể tích TCVN 3108 : 1993 
2.3. Xác định cấp chông thấm TCVN 3116 :1993 
2.4. Xác định hệ số thấm SL 48 : 94 
2.5. Xác định độ xốp vữa BTĐL 
ASTM D 4404 – 84 
(TCQS 110 :2014) 
2.6. Xác định tỷ trọng khối vữa BTĐL 
PPNB 
02:2010/TTCNXLMT 
2.2.3. Một số phương pháp thí nghiệm BTĐL cơ bản 
*Tóm tắt quy trình trộn BTĐL theo SL 48 – 94 
1- Điều kiện thí nghiệm: Nhiệt độ phòng thí nghiệm để tiến hành trộn BTĐL 
duy trì ở (27 ± 2) oC. 
Yêu cầu độ chính xác khi định lượng đối với xi măng, tro bay và nước là ±0,3%; 
đối với cốt liệu là ±0,5%; đối với phụ gia tính theo hàm lượng chất khô là 0,01 
g; đối với phụ gia nước là 0,5 g. 
 48 
2- Thiết bị máy móc: Máy trộn cưỡng bức dung tích 150 lít, tốc độ quay (18 ÷ 
20) vòng/phút; cân (50 ÷ 100) kg, chính xác 50 g; cân đĩa 10 kg, chính xác 5 g; 
cân tiểu ly 1 kg, chính xác 0,5 g; các dụng cụ khác. 
3- Quy trình trộn: Cân các vật liệu cát, xi măng, tro bay (tro bay và xi măng trộn 
đều trước khi cho vào máy trộn) đổ vào máy trộn đều 1 phút. Cân nước, phụ gia 
trộn đều trong máy, rồi đổ đá vào máy trộn đều 2 phút. Sau đó đổ hỗn hợp bê 
tông ra khay, vét sạch vữa còn dính trên máy trộn ra và nhào trộn đều. 
Hình 2.2. Máy trộn cưỡng bức dung tích 150 lít 
* Tóm tắt quy trình thí nghiệm tính công tác của hỗn hợp BTĐL 
Dùng máy rung Vebe cải tiến có các thông số như trong bảng 2.11. 
Bảng 2.11. Các thông số máy VeBe cải tiến 
Thông số máy rung lèn 
Tải ép mặt, 
kg 
Kích thước thùng 
hình trụ, mm 
Tần số 
rung, Hz 
Gia tốc 
biểu kiến, g 
Biên độ giao 
động, mm 
50 5 0,5±0,1 17,75±0,15 D240xH200 
 49 
Tính công tác của hỗn hợp BTĐL là chỉ số tính bằng thời gian (giây) rung lèn 
cần thiết để vữa của hỗn hợp BTĐL chuyển sang trạng thái giả lỏng dưới áp lực 
lèn ở tần số rung và biên độ rung quy định. 
Các bước thí nghiệm: 
- Hỗn hợp BTĐL sau khi được trộn đều, san bằng, dùng phương pháp chia tư lấy 
2 phần đối đỉnh đổ vào trong thùng thử thành hai lớp, lớp dưới đổ quá 1/2 thùng, 
lớp trên đổ đến miệng thùng. Sau khi đổ mỗi lớp dàn cho bê tông phẳng mặt, 
dùng thanh thép có đường kính 16 mm chọc 25 lần xoáy từ ngoài vào trong. Lớp 
dưới chọc tới đáy thùng, lớp trên chọc xuyên tới lớp dưới (1 ÷ 2) cm. Chọc xong 
lớp trên lấy bay gạt bằng. 
- Đưa thùng lên bàn rung, vặn ốc cố định thùng mẫu trên bàn rung, xoay cần tấm 
nhựa trong có quả tải trọng đặt lên bề mặt bê tông, nới lỏng vít hãm để cần trượt 
tự do, bật công tắc chạy máy rung. Ghi lại thời gian (tính bằng giây, chính xác 
đến 0,5 giây) từ lúc bắt đầu chạy máy cho tới khi có vữa xi măng xuất hiện xung 
quanh tấm nhựa. 
- Thí nghiệm độ công tác nên tiến hành trong 20 phút kể từ khi sau khi hoàn tất 
việc trộn hỗn hợp BTĐL. Mẫu chưa kịp thí nghiệm ngay thì phải có biện pháp 
che phủ chống mất nước bê tông. 
- Xử lý kết quả thí nghiệm: Lấy kết quả trung bình của hai lần đo làm trị số Vc 
của hỗn hợp BTĐL (độ chính xác tới 0,5 giây). Nếu kết quả 2 lần đo chênh lệch 
quá 5 giây thì phải thí nghiệm lại. 
 50 
Hình 2.3. Sơ đồ máy rung Vebe cải tiến 
Hình 2.4. Thử tính công tác của hỗn hợp BTĐL 
* Tóm tắt quy trình đúc mẫu thử cường độ nén, thấm theo SL 48 – 94 
Sử dụng khuôn lập phương có kích thước (15×15×15) cm thí nghiệm cường độ 
nén và khuôn trụ tròn (15×15) cm để thí nghiệm thấm. 
Cho hỗn hợp BTĐL đã trộn chia làm 2 lớp đổ vào khuôn và chọc 25 lần bằng 
que chọc đường kính 16 mm. Khi chọc phải chọc từ ngoài vào trong theo chiều 
 51 
xoắn ốc, lớp trên chọc xuống lớp dưới (1 ÷ 2) cm. Sau đó lấy dao cạo bằng bề 
mặt và miết phẳng. 
Lắp khuôn phụ lên khuôn chế tạo mẫu, đưa cục gia tải có tải trọng 4900 Pa lên 
mặt khuôn và tiến hành đầm. Thời gian đầm bằng 3 lần Vc. Tạo hình xong gạt 
bằng và miết phẳng mặt mẫu. 
Đưa mẫu sang phòng dưỡng hộ sau 72 giờ thì tháo khuôn. Các mẫu để trong 
phòng dưỡng hộ với điều kiện tiêu chuẩn, trên mặt mẫu phủ tấm chất dẻo. 
Hình 2.5. Mẫu đúc BTĐL 
Hình 2.6. Đúc mẫu xác định hệ số 
thấm 
* Xác định hệ số thấm theo SL 48 - 94 
Nguyên lý xác định hệ số thấm K: Cho nước áp lực thấm xuyên qua mẫu có tiết 
diện và chiều dày xác định. Đo lưu lượng nước xuyên qua mẫu ở trạng thái ổn 
định thấm (lưu lượng thấm không đổi). Hệ số thấm K được xác định bằng 
phương trình Đacxi có thứ nguyên Chiều dài/thời gian, đơn vị thường sử dụng 
là cm/s. 
Phương pháp xác định hệ số thấm nước thực hiện theo tiêu chuẩn SL48 - 94. 
Bản chất là đo lưu lượng nước thấm xuyên qua mẫu bê tong dưới tác dụng áp 
lực nước, các bước tiến hành như sau: 
 52 
- Đúc mẫu BTĐL trụ kích thước (15×15) cm 
- Sơn kín xung quanh thành mẫu bằng sơn epoxy 
- Sau khi đã đủ tuổi thì tiến hành lắp mẫu vào buồng thử thấm 
- Bơm đầy nước vào buồng thử thấm 
- Tăng áp tới 30 atm 
- Theo dõi lưu lượng nước thấm qua mẫu cho tới khi ổn định thì đo lưu lượng 
nước làm số liệu tính toán. 
- Tính toán kết quả: Hệ số K được xác định theo công thức: 
SH
QL
K 
Trong đó: K - Hệ số thấm của bê tông, cm/s; Q - Lưu lượng trung bình của 
nước thấm qua bê tông, cm3/s; S - Diện tích tiết diện mẫu bê tông nước xuyên 
qua, cm2; H - Áp lực cột nước (áp lực), cm; L - Quãng đường mà nước xuyên 
qua 
 53 
Hình 2.7. Thí nghiệm hệ số thấm 
Hình 2.8. Mẫu bê tông bị thấm nước Hình 2.9. Nén mẫu BTĐL 
2.2.4. Các phương pháp thí nghi
2.2.4.1 Xác định thể tích lỗ xốp v
phương pháp nén thủy ngân
Phạm vi áp dụng: Áp dụng đối với đường kính lỗ khoảng
(0,0025 μm). Thiết bị thí nghiệm trong h
Hình 2.10. Thi
a. Tóm tắt phương pháp
- Các chất lỏng không bám 
suất bên ngoài. Kích thước của các lỗ đ
dụng. Giả thiết dạng lỗ là hình tr
Trong đó:d: đường kính lỗ đ
θ: góc hình thành giữa thủy ngân 
trình xâm nhập. 
- Thể tích lỗ được xác định thông qua thể tích thủy ngân xâm nhập tại các áp 
suất khác nhau. Phân bố kích th
đổi áp suất có thể là liên t
nhập được ghi lại tại các áp suất khác nhau.
ệm cấu trúc vữa BTĐL 
à phân bố tổng thể tích lỗ xốp vật liệu bằng 
 100 μm v
ình 2.10. 
ết bị Auto Pore (Mỹ). 
ướt được đưa vào các lỗ bằng việc sử dụng các áp 
ược xâm nhập tỉ lệ nghịch với áp suất áp 
ụ, mối quan hệ giữa áp suất và kích thư
ược xâm nhập; γ: sức căng bề mặt của thủy ngân
và chất rắn; P: áp suất tuyệt đối gây ra quá 
ước đơn lỗ được xác định liên quan t
ục hoặc hình bậc thang và các giá trị đo thể tích xâm 
54 
à 2,5 nm 
ớc là: 
; 
ới việc thay 
 55 
b. Chuẩn bị mẫu 
- Các mẫu đem thử nghiệm được lấy ra từ một phần vật liệu. Các mẫu thử 
nghiệm để kiểm tra trên thiết bị càng lớn càng tốt, thông thường kích thước là 1 
cm3. 
- Quy định trong kiểm tra mẫu là tiến hành loại bỏ khí hoặc sấy khô nhằm loại 
bỏ tất cả các chất ngoại lai từ trong lỗ xốp và thành lỗ của vật liệu mà không làm 
thay đổi tính chất của vật liệu. 
c. Các bước tiến hành 
- Quá trình loại bỏ khí và làm khô. 
- Cân mẫu sau khi loại bỏ khí hoặc làm khô và ghi lại giá trị này. 
- Đặt vật liệu vào trong thấm kế. 
- Đặt thấm kế có chứa các mẫu vào trong buồng thích hợp của thiết bị đo lỗ xốp 
theo hướng dẫn của nhà sản xuất, và hạ xuống áp suất ít nhất 1,3 Pa (10 μmHg). 
- Đặt thấm kế đầy trong các buồng áp suất của thiết bị đo lỗ và chuẩn bị các 
công cụ để đo áp và xâm nhập theo hướng dẫn của nhà sản xuất. 
- Nâng cao áp, hoặc là liên tục hoặc từng bước, và ghi lại cả các áp suất tuyệt 
đối và khối lượng thủy ngân xâm nhập cho đến khi đạt được áp suất tối đa. 
- Sau khi hoàn thành chu kỳ áp lực, giảm áp lực và tháo rời và làm sạch các 
dụng cụ theo hướng dẫn của nhà sản xuất. 
* Mẫu trắng dùng hiệu chỉnh 
- Một thử nghiệm xâm nhập vào mẫu không xốp để có được giá trị dùng trong 
điều chỉnh dữ liệu cho hệ số chịu nén xâm nhập và các thay đổi nhiệt độ. 
- Chọn một loại vật liệu không xốp có hệ số nén và thể tích đống xấp xỉ cùng 
như các mẫu thí nghiệm dùng để kiểm tra. 
 56 
- Kết quả của chạy mẫu trắng là một loạt các thay đổi thể tích đo được mà cũng 
có thể được dự kiến sẽ xảy ra cùng với sự xâm nhập thực tế trong một thử 
nghiệm trên vật liệu. 
d. Tính toán kết quả 
- Áp lực tuyệt đối được chuyển đổi thành đường kính lỗ xâm nhập bằng cách sử 
dụng các phương trình tính d. Bước này đòi hỏi phải biết được sức căng bề mặt 
và góc tiếp xúc. 
- Bước tiếp theo trong các tính toán là hiệu chỉnh các giá trị thể tích lỗ xâm 
nhập. Quá trình hiệu chỉnh diễn ra cho hai giai đoạn: áp suất thấp và áp suất cao. 
- Việc tính toán cuối cùng là chuyển đổi các hiệu chỉnh thể tích xâm nhập vào 
một cơ sở đơn vị khối lượng. Chia mỗi giá trị xâm nhập chỉnh cho khối lượng 
mẫu. 
2.2.4.2. Xác định khối lượng riêng 
Phạm vi áp dụng: Đo khối lượng riêng thực dùng để đo thể tích chiếm chỗ của 
mẫu không bao gồm lỗ xốp và tính toán khối lượng riêng của mẫu. 
Khái niệm: Khối lượng riêng thực là khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu 
không bao gồm thể tích lỗ xốp và khe hở giữa các hạt. 
Thiết bị thí nghiệm như trong hình 2.11. 
Hình 2.11. Thiết bị đo khối lượng riêng (Accupyc) 
 57 
Nguyên tắc: Để xác định khối lượng riêng thực của một mẫu, truớc hết thiết bị 
xác định thể tích chiếm chỗ của mẫu. Sử dụng khí Heli điền đầy các khe và lỗ 
xốp của mẫu từ đó xác định thể tích thực của mẫu cần đo. Trên cơ sở khối lượng 
của mẫu và thể tích mẫu chiếm chỗ thiết bị xác định khối lượng riêng 
thực của mẫu. 
a. Thiết bị, dụng cụ và hoá chất: 
* Thiết bị: Cân phân tích, có khả năng đo khối lượng của mẫu với độ sai số nhỏ 
nhất (±0,1 mg), Ống đo mẫu. 
* Hoá chất: Khí Heli có độ tinh khiết 9,9999 %. 
b. Cách tiến hành 
* Điều kiện đo: Phải loại bỏ khí, các chất lạ có trong mặt trong lỗ xốp cũng như 
thành lỗ mà không làm thay đổi tính chất của vật liệu. 
* Tiến hành đo 
- Cân mẫu sau khi loại bỏ sạch khí và ghi lại khối lượng này; 
- Đưa mẫu vào ống đo; 
- Tiến hành các bước đo theo hướng dẫn sử dụng thiết bị; 
- Sau khi hoàn thành phép đo lấy ống đo và làm sạch. 
* Kiếm tra hiệu chỉnh thiết bị: Nên kiểm tra hiệu chỉnh trước mỗi lần sử dụng. 
* Tính toán kết quả: Thiết bị có phần mềm cho phép tính toán kết quả tự động in 
ra sau khi hoàn thành phép đo. 
2.2.5. Một số phương pháp nghiên cứu lý thuyết 
Sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm bậc hai tâm xoay ba biến [21, 22, 
23]. 
Sử dụng phần mềm Design Expert 7.0 để giải bải toán quy hoạch thực nghiệm 
tìm hệ số các phương trình hối quy và vẽ bề mặt biểu diễn các hàm mục tiêu. 
 58 
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA TỔ HỢP PHỤ GIA ĐẾN 
MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 
Trong chương này, luận án sử dụng toán quy hoạch thực nghiệm để tiến hành 
nghiên cứu ảnh hưởng của tổ hợp phụ gia S+T+P đến các tính chất của BTĐL, 
bao gồm : 
- Ảnh hưởng của tổ hợp phụ gia S+T+P đến cường độ nén BTĐL; 
- Ảnh hưởng của tổ hợp phụ gia S+T+P đến khả năng chống thấm của 
BTĐL; 
- Ảnh hưởng của tổ hợp phụ gia S+T+P đến cấu trúc và tính đồng nhất của 
BTĐL; 
- Ảnh hưởng của tổ hợp phụ gia S+T+P đến nhiệt độ đoạn nhiệt của BTĐL 
- Dưới đây trình bày các kết quả nghiên cứu thực nghiệm trong phòng thí 
nghiệm. 
3.1. Khoảng biến thiên các biến trong nghiên cứu 
Để xây dựng mô hình toán học biểu thị ảnh hưởng của lượng dùng phụ gia siêu 
dẻo chậm đông kết thế hệ mới (S), lượng dùng tro bay Phả Lại (T) và lượng 
dùng phụ gia Polyme (P) đến các tính chất cơ lý của hỗn hợp BTĐL và BTĐL. 
Dựng hệ trục tọa độ Oxyz (hình 3.1) với S, T, P là các biến thực và X1, X2, X3 là 
các biến mã tương ứng, trong đó: 
 S: biến biểu thị lượng dùng phụ gia trong 1 m3 BTĐL (lít). 
 T: biến biểu thị lượng dùng tro bay trong 1 m3 BTĐL (kg). 
 P: biến biểu thị lượng dùng phụ gia Polyme trong 1 m3 BTĐL (kg). 
Sau khi mã hóa ta có: 
 X1: biến mã biểu thị lượng dùng phụ gia S. 
 59 
16 9
19
18
17
1510
11
12
13
14
56
2
4 3
1
78
X1
X3
X2
 X2: biến mã biểu thị lượng dùng T. 
 X3: biến mã biểu thị lượng dùng phụ gia P.
Trên hệ trục tọa độ