Luận án Nghiên cứu ứng dụng bê tông xi măng tro bay làm mặt đường ô tô ở Việt Nam

trong phòng, giá trị hệ số kNC được xác định theo tỷ 
lệ tro bay / CKD như trong (Bảng 2.7) và được tổng hợp lại như sau: 
Bảng 2.13 – Bảng giá trị hệ số hiệu quả tro bay 
TT 
Tỷ lệ tro bay / 
CKD (f) 
Hệ số hiệu kNC theo 
kết quả thí nghiệm 
Hệ số kEN theo 
EN206 [54] 
1 15 ÷ 35 % 0,70 ÷ 0,40 0,4 
2 35 ÷ 70 % 0,40 ÷ 0,27 0,4 
c) Xác định khối lượng xi măng và tro bay trong hỗn hợp chất kết dính 
Trong BTXM tro bay, hỗn hợp chất kết dính gồm xi măng (XFC) và tro bay 
(F). Khi xét đến hiệu quả tro bay thì khối lượng tro bay (F) được chuyển thành khối 
lượng xi măng quy đổi là Xqđ = k.F, do đó để BTXM tro bay đạt được cường độ như 
BTXM (không tro bay) thì tổng khối lượng xi măng quy đổi (Σ Xqđ = XFC + k.F) 
phải bằng khối lượng xi măng (X0) trong hỗn hợp BTXM (không tro bay). 
k.FXXXXX FCqdFCqđ +=+==∑0 (kg) (2.22) 
Với mỗi loại bê tông có tỷ lệ tro bay / CKD nhất định thì khối lượng xi măng 
(XFC) và khối lượng tro bay (F) được xác định từ hệ phương trình như sau: 
⎪⎩
⎪⎨
⎧
=+
=+
f
FX
F
Xk.FX
FC
FC 0
 (2.23) 
Giải hệ phương trình trên được khối lượng xi măng và tro bay: 
51 
0)1(1
1 X
fk
fX FC −+
−= và 0)1(1 Xfk
fF −+= (kg) (2.24) 
trong đó: X0 , XFC – khối lượng xi măng trong hỗn hợp BTXM không tro bay (PC) 
và khối lượng xi măng trong hỗn hợp BTXM tro bay (FC) (kg / m3); 
 Xqđ – khối lượng xi măng được quy đổi từ khối lượng tro bay (kg / m3); 
 Σ Xqđ – tổng khối lượng xi măng sau quy đổi (kg / m3); 
 k , f – hệ số hiệu quả tro bay và tỷ lệ tro bay / CKD. 
2.3.8. Thành phần hỗn hợp bê tông xi măng tro bay theo hệ số k (Bước 8) 
Trong hỗn hợp BTXM khi có thêm thành phần tro bay trong khi thể tích đặc 
tuyệt đối hỗn hợp không đổi, vì vậy cần phải điều chỉnh lại khối lượng cát như sau: 
CKK
ĐFX
FC
FC ρ)Vρ
ĐN
ρ
F
ρ
X(C ×−−−−−= 1000 (kg) (2.25) 
trong đó: CFC , XFC , F , N , Đ – khối lượng cát, xi măng, tro bay, nước, đá (kg / m3); 
ρX , ρF , ρC , ρĐ – khối lượng riêng của xi măng, tro bay, cát và đá (kg / m3). 
* Điều chỉnh thành phần hỗn hợp của các mẻ trộn thử: Có thể phải điều chỉnh thành 
phần hỗn hợp để đạt được các tính chất mong muốn của bê tông (tính công tác, 
cường độ) bằng cách điều chỉnh các thành phần như lượng nước, tỷ lệ N/CKD, cốt 
liệu, hàm lượng khí hoặc dùng phụ gia giảm nước. 
2.4. Thí nghiệm và thiết lập công thức thành phần vật liệu bê tông xi măng tro 
bay làm mặt đường ô tô 
Để thiết lập công thức thành phần vật liệu BTXM tro bay làm mặt đường ô 
tô có độ tin cậy cao, cần đánh giá hệ số k đã thí nghiệm (kNC) với nguồn vật liệu 
nước ta (Mục 2.2) và so sánh với giá trị theo khuyến nghị của EN206 (kEN = 0,4). 
Sau đó tiến hành thí nghiệm cường độ nén để kiểm tra và điều chỉnh lại thành phần 
hỗn hợp vật liệu và hệ số k cho thích hợp. 
2.4.1. Kết quả thí nghiệm vật liệu 
* Xi măng và tro bay: Nội dung tiến hành và kết quả thí nghiệm theo Mục 2.2. 
* Cốt liệu nhỏ (cát): Cát dùng cho BTXM phải có hình dạng hạt tròn, bề mặt trơn 
52 
đều để đảm bảo tính công tác. Các nghiên cứu cho thấy khi cát có mô đun độ lớn 
trong khoảng 2,2 ÷ 3,5 sẽ có tính công tác tốt và cường độ cao. 
Lựa chọn sử dụng cát sông Lô – Phú Thọ với kết quả thí nghiệm được cho 
thấy đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật (Bảng 2.14, Bảng 2.15 và Hình 2.5). Cát có sự 
ổn định về tính chất lý hóa và thành phần hạt, bề mặt hạt tròn trơn, có mô đun độ 
lớn cao đồng thời hàm lượng các tạp chất ở dưới mức cho phép và độ rỗng đạt yêu 
cầu kỹ thuật để làm mặt đường BTXM theo quy định của QĐ1951 [13]. 
Bảng 2.14 – Bảng kết quả thí nghiệm chỉ tiêu cơ lý của cát 
TT Chỉ tiêu thí nghiệm Đơn vị 
Kết quả thí 
nghiệm 
Phương pháp thí 
nghiệm Yêu cầu 
1 Khối lượng riêng g/cm3 2,654 TCVN7572-4:06 1,350 
2 Khối lượng thể tích xốp g/cm3 1,618 TCVN7572-6:06 2,500 
3 Độ rỗng % 39,0 TCVN7572-6:06 47,0 
4 Hàm lượng bụi, bùn, sét % 1,12 TCVN7572-8:06 2,0 
5 Hàm lượng hữu cơ - Sáng hơn TCVN7572-9:06 Đạt 
6 Mô đun độ lớn - 2,9 TCVN7572-2:06 2,2÷3,5 
7 Độ hút nước % 0,68 TCVN7572-4:06 - 
Hình 2.5. Biểu đồ thành phần hạt của cát 
53 
Bảng 2.15 – Bảng kết quả thí nghiệm thành phần cấp phối của cát 
TT 
Lượng sót tích lũy / 
lọt qua sàng 
Cỡ sàng (mm) 
0,15 0,30 0,60 1,18 2,36 4,75 
1 Lượng sót tích lũy trên sàng, % 95,7 82,4 63,3 36,4 13,5 0 
2 Lượng lọt qua sàng, % 4,3 17,6 36,7 63,6 86,6 100 
3 Yêu cầu theo QĐ 1951 0÷10 5÷20 15÷29 35÷65 65÷95 90÷100
4 Yêu cầu theo ASTM C33 0÷10 5÷30 25÷60 50÷85 80÷100 95÷100
* Cốt liệu lớn (đá dăm) 
 Cốt liệu lớn có ảnh hưởng lớn đến cường độ của BTXM. Căn cứ vào yêu cầu 
kỹ thuật của bê tông mặt đường theo QĐ1951 [13] và các khuyến nghị [1],[8], lựa 
chọn cốt liệu thô có cỡ hạt lớn nhất danh định Dmax = 12,5 mm và sử dụng loại đá 
Phủ Lý có chất lượng tốt. Sau khi được sản xuất tại mỏ đá của Công ty Transmeco, 
lấy về rửa sạch để loại bỏ tạp chất, phơi khô đóng bao để làm thí nghiệm. Kết quả 
thí nghiệm cho thấy sau khi hiệu chỉnh để trộn, thành phần hạt của đá dăm đã đáp 
ứng theo yêu cầu của quy định QĐ1951 [13] (Bảng 2.16 và Hình 2.6). 
Bảng 2.16 – Bảng kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của cốt liệu thô 
TT Chỉ tiêu thí nghiệm Đơn vị Kết quả Phương pháp thử Yêu cầu 
1 Khối lượng riêng g/cm3 2,717 TCVN7572-4:06 ≥ 2,500 
2 
Khối lượng đơn vị lèn 
chặt 
g/cm3 1,650 ASTM C29 - 
3 Độ hút nước % 0,76 TCVN 7572-4:06 ≤ 2,5 
4 Hàm lượng bụi, bùn, sét % 0,24 TCVN7572-8:06 ≤ 0,3 
5 
Hàm lượng các hạt mềm 
yếu, phong hóa 
 % 0,93 TCVN7572-17:06 ≤ 1,0 
6 Hàm lượng hạt thoi dẹt % 6,20 TCVN7572-13:06 ≤ 15 (20) 
7 Độ mài mòn Losangeles % 22,36 
TCVN 7572-12:06 
AASHTO-T96 
≤ 30 (35) 
8 
Cường độ chịu nén đá 
gốc 
MPa 140 TCVN 7572-10:06 ≥ 80 
54 
Bảng 2.17 – Bảng kết quả thí nghiệm thành phần cấp phối của cốt liệu thô 
TT Chỉ tiêu thí nghiệm 
Cỡ sàng 
2,36 4,75 9,50 12,5 19,0 
1 Lượng sót tích lũy trên sàng, % 96,6 88,5 52,3 5,6 0 
2 Lượng lọt qua sàng, % 3,4 11,5 47,7 94,4 100 
3 Yêu cầu theo QĐ 1951 0÷5 0÷15 40÷60 90÷100 100÷100 
4 Yêu cầu theo ASTM C33 0÷5 0÷15 40÷70 90÷100 100÷100 
Hình 2.6. Biểu đồ 
thành phần hạt của cốt 
liệu thô 
* Phụ gia hóa dẻo Sikament R4, giảm nước từ 10 ÷ 20 %, duy trì độ sụt, giảm co 
mềm và từ biến, thích hợp với bê tông cường độ nén từ 40 ÷ 50 MPa. 
Số liệu chi tiết về các kết quả thí nghiệm vật liệu được trình bày tại Phụ lục 1. 
2.4.2. Tính thành phần vật liệu bê tông xi măng tro bay 
2.4.2.1. Yêu cầu thiết kế 
Với các loại mặt đường cấp cao (cấp II trở lên) và đường cao tốc không nên 
sử dụng mặt đường BTXM thông thường có khe nối mà nên sử dụng các loại mặt 
đường BTXM cốt thép hoặc lưới thép do các yêu cầu về khả năng chịu lực cao 
(cường độ kéo uốn ≥ 5 MPa và các yêu cầu về độ bền cao) [1],[11],[64]. 
Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, lựa chọn tính toán thiết kế cho các loại 
mặt đường BTXM thông thường có khe nối được sử dụng cho các cấp đường ô tô từ 
cấp III, IV trở xuống bởi vì đây là các loại mặt đường phổ biến và đã được thi công 
bằng vật liệu BTXM ở Việt Nam. Theo yêu cầu kỹ thuật thì bê tông phải có cường 
độ kéo uốn thiết kế tối thiểu (Rtkku) là 4,5 MPa, tương ứng với cường độ nén thiết kế 
55 
tối thiểu (Rtkn) bằng 41,3 MPa. 
2.4.2.2. Tính thành phần vật liệu (cho 1 m3 bê tông) 
Bước 1. Xác định cường độ yêu cầu (Ryc) và độ sụt (SN) 
a. Xác định cường độ yêu cầu (mẫu hình trụ) 
8,41,1 += tknyc RR = 1,1× 41,3 + 4,8 = 50,2 (MPa). 
b. Xác định độ sụt. Với bê tông làm mặt đường ô tô, lựa chọn độ sụt SN = 2,5 cm có 
kết hợp với sử dụng phụ gia giảm nước. 
Bước 2. Lựa chọn cỡ hạt lớn nhất danh định của cốt liệu (Dmax) 
 Ngoài việc đảm bảo cường độ bê tông mặt đường còn phải đảm bảo độ bằng 
phẳng để xe chạy êm thuận vì vậy chọn cốt liệu có Dmax = 12,5 mm. 
Bước 3. Lựa chọn thành phần cốt liệu thô tối ưu (Vod và Đ) 
 Căn cứ mô đun hạt cát và cỡ hạt Dmax cốt liệu thô, chọn Vod = 0,67 khi đó 
khối lượng cốt liệu thô (khô) đã lèn chặt: Đ = Vod × ρod = 0,67 × 1650 = 1106 (kg). 
Bước 4. Xác định lượng nước và hàm lượng khí 
 Căn cứ Dmax và độ sụt, tra bảng lượng nước ban đầu Nbđ = 175 lít và hàm 
lượng khí Vkk = 2 %. Lượng nước cần phải được điều chỉnh lại theo độ rỗng của cát 
Vr như sau: N = Nbđ + (Vr – 35) × 4,72 = 175 + (39,0 – 35) × 4,72 = 194 lít. 
Bước 5. Xác định tỷ lệ nước / xi măng (N / X0) 
 Ứng với Dmax = 12,5 mm và Ryc= 50,2 MPa chọn N / X0 = 0,44. 
Bước 6. Xác định khối lượng xi măng ban đầu trong BTXM không tro bay (X0): 
0
0 / XN
NX = ==
44,0
194
441 (kg). 
Khối lượng xi măng lớn hơn quy định tối đa là 400 kg [13] do đó cần phải sử 
dụng tro bay để giảm xi măng mà vẫn đảm bảo đạt yêu cầu về cường độ bê tông. 
Bước 7. Xác định khối lượng xi măng và tro bay trong BTXM tro bay 
a) Lựa chọn loại tro bay và tỷ lệ tro bay / CKD 
 Căn cứ theo khuyến nghị của tiêu chuẩn EN206 với tro bay loại F được dùng 
56 
thí nghiệm thì tỷ lệ sử dụng tới 33 % trong bê tông, do đó lựa chọn 5 loại tỷ lệ tro 
bay /CKD gồm 15 %, 20 %, 25 %, 30 % và 33 %. 
b) Xác định hệ số hiệu quả tro bay 
Hệ số k sử dụng từ kết quả thí nghiệm (kNC) và theo kiến nghị của EN206 (kEN). 
Bảng 2.18 – Hệ số hiệu quả tro bay cho từng loại bê tông 
TT Hệ số hiệu quả tro bay (k) 
Tỷ lệ tro bay / chất kết dính (f) 
15 % 20 % 25 % 30 % 33 % 
1 Hệ số kNC thí nghiệm 0,7 0,63 0,55 0,48 0,43 
2 Hệ số kEN theo EN206 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 
c) Xác định khối lượng xi măng và tro bay trong hỗn hợp chất kết dính 
Hàm lượng XFC và F được tính theo các công thức (2.24) với 2 loại bê tông: 
+ BTXM tro bay FCk-NC (với hệ số kNC thí nghiệm). 
+ BTXM tro bay FCk-EN (với hệ số kEN theo EN206). 
Bảng 2.19 – Kết quả tính thành phần xi măng và tro bay bê tông 
TT Hàm lượng 
Tỷ lệ tro bay / chất kết dính (f) 
15 % 20 % 25 % 30 % 33 % 
1 Bê tông xi măng tro bay FCk-NC 
 Xi măng (XFC), kg 392 381 373 366 364 
 Tro bay (FFC), kg 69 95 124 157 179 
 Khối lượng CKD, kg 461 476 497 523 543 
2 Bê tông xi măng tro bay FCk-EN 
 Xi măng (XFC), kg 412 401 389 376 368 
 Tro bay (FFC), kg 73 100 130 161 181 
 Khối lượng CKD, kg 485 501 519 538 549 
Bước 8. Thành phần hỗn hợp bê tông xi măng tro bay theo hệ số k 
Khối lượng cát trong bê tông khi có thành phần tro bay được tính lại theo 
công thức (2.25) và có kết quả trong Bảng 2.20 và Bảng 2.21. 
* Điều chỉnh thành phần hỗn hợp của các mẻ trộn thử: Qua các mẻ trộn thử cho 
thấy, khi tỷ lệ tro bay / CKD tăng làm cho khối lượng CKD tăng nhưng bê tông vẫn 
đạt được độ sụt thiết kế (tối thiểu 2,5 cm). Điều này có được là do tro bay đã có tác 
57 
dụng tăng tính công tác cho bê tông. Tuy nhiên cường độ bê tông chưa đạt được 
như mong muốn. Do vậy, cần sử dụng thêm phụ gia giảm nước để đáp ứng yêu cầu 
chế tạo bê tông làm mặt đường ô tô có cường độ và độ bền cao; đồng thời có tính 
công tác tốt (thích ứng được với nhiều loại công nghệ thi công) nhằm nâng cao chất 
lượng san rải, đầm nén và làm phẳng mặt đường. 
Sử dụng phụ gia hóa dẻo Sikament với lượng giảm nước trung bình 11,5 %, 
hàm lượng sử dụng 1 lít / 100 kg xi măng cho các loại hỗn hợp bê tông. Thành phần 
hỗn hợp bê tông phải được tính lại sau khi sử dụng phụ gia giảm nước. Trong đó xi 
măng, tro bay, cốt liệu thô là không đổi, lượng nước bằng 88,5 % lượng nước ban 
đầu, lượng cát cần bổ sung thêm do giảm nước: Cbổ sung = ρC.Ngiảm. 
Kết quả tính thành phần hỗn hợp được thống kê theo các bảng dưới đây: 
Bảng 2.20 – Thành phần hỗn hợp BTXM tro bay (FCk-NC) 
TT Tên chỉ tiêu 
Tỷ lệ tro bay / chất kết dính (f) 
15 % 20 % 25 % 30 % 33 % 
1 Hệ số hiệu quả tro bay (k) 0,7 0,63 0,55 0,48 0,43 
2 Khối lượng xi măng (XFC), kg 392 381 373 366 364 
3 Khối lượng tro bay (FFC), kg 69 95 124 157 179 
4 Tổng khối lượng chất kết dính, kg 461 476 497 523 543 
5 Khối lượng cốt liệu thô (ĐFC), kg 1106 1106 1106 1106 1106 
6 Khối lượng nước (NFC), kg 172 172 172 172 172 
7 Khối lượng cốt liệu nhỏ (CFC), kg 711 694 672 645 624 
8 Hàm lượng phụ gia hóa dẻo, lít 3,92 3,81 3,73 3,66 3,64 
9 Tỷ lệ nước / chất kết dính, N/(X+F) 0,373 0,362 0,347 0,330 0,317 
10 Tỷ lệ nước / xi măng 0,439 0,453 0,463 0,471 0,474 
Bảng 2.21 – Thành phần hỗn hợp BTXM tro bay (FCk-EN) 
TT Tên chỉ tiêu 
Tỷ lệ tro bay / chất kết dính (f) 
15 % 20 % 25 % 30 % 33 % 
1 Hệ số hiệu quả tro bay (k) 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 
2 Khối lượng xi măng (XFC), kg 412 401 389 376 368 
3 Khối lượng tro bay (FFC), kg 73 100 130 161 181 
58 
(tiếp theo)Bảng 2.21 – Thành phần hỗn hợp BTXM tro bay (FCk-EN) 
TT Tên chỉ tiêu 
Tỷ lệ tro bay / chất kết dính (f) 
15 % 20 % 25 % 30 % 33 % 
4 Tổng khối lượng chất kết dính, kg 485 501 519 538 549 
5 Khối lượng cốt liệu thô (ĐFC), kg 1106 1106 1106 1106 1106 
6 Khối lượng nước (NFC), kg 172 172 172 172 172 
7 Khối lượng cốt liệu nhỏ (CFC), kg 691 673 653 632 618 
8 Hàm lượng phụ gia hóa dẻo, lít 4,12 4,01 3,89 3,76 3,68 
9 Tỷ lệ nước / CKD, N/(X+F) 0,356 0,344 0,332 0,321 0,314 
10 Tỷ lệ nước / xi măng 0,419 0,430 0,443 0,458 0,468 
2.4.3. Chế tạo và thí nghiệm cường độ nén bê tông xi măng tro bay 
2.4.3.1. Nội dung thí nghiệm 
Hỗn hợp được chế tạo theo các quy định tiêu chuẩn ASTM C192 [44]. Trộn 
hỗn hợp theo hướng dẫn của tiêu chuẩn Châu Âu [62], quy trình trộn gồm: giai đoạn 
1 trộn khô gồm cát, xi măng, tro bay trong 2’30” và giai đoạn 2 trộn ướt cho nước, 
phụ gia vào thùng trộn tiếp trong 3’00”. Mẫu được đầm chặt trên máy rung tự động 
cho tới khi thoát hết bọt khí và hồ xi măng nổi đều, dùng bay gạt phẳng mẫu. 
Các mẫu thí nghiệm được tiến hành ở 28 ngày tuổi. Các mẫu được làm 
phẳng bề mặt tiếp xúc để đảm bảo mâm nén tiếp xúc với mặt mẫu trong quá trình 
thí nghiệm. Thí nghiệm cường độ nén của bê tông được thực hiện theo ASTM C39 
[45]. Thí nghiệm mẫu hình trụ có đường kính D =150 mm và chiều cao H = 300 
mm; tiến hành gia tải lực với vận tốc không đổi 0,15 ÷ 0,35 MPa/s cho tới khi mẫu 
phá hoại. Với mỗi loại bê tông tiến hành thí nghiệm 1 tổ gồm 6 mẫu nén. 
Bảng 2.22 – Kế hoạch và phương pháp thí nghiệm cường độ nén bê tông 
TT Tên chỉ tiêu 
Tỷ lệ tro bay / chất kết dính (f) 
15 % 20 % 25 % 30 % 33 % 
1 Ký hiệu loại bê tông FC15 FC20 FC25 FC30 FC33
2 Tiêu chuẩn thí nghiệm cường độ nén ASTM C39 
3 Tuổi mẫu thí nghiệm (ngày) 28 28 28 28 28 
4 Số lượng mẫu thí nghiệm 
 + Bê tông FCk-NC (k thí nghiệm) 6 6 6 6 6 
59 
(tiếp theo) Bảng 2.22 – Kế hoạch và phương pháp thí nghiệm cường độ nén bê tông 
TT Tên chỉ tiêu 
Tỷ lệ tro bay / chất kết dính (f) 
15 % 20 % 25 % 30 % 33 % 
 + Bê tông FCk-EN (k theo EN206) 6 6 6 6 6 
 Tổng cộng 60 mẫu 
Số liệu chi tiết kết quả thí nghiệm cường độ nén được trình bày tại Phụ lục 3. 
Sau đây là tổng hợp kết quả thí nghiệm về hai loại BTXM tro bay FCk-NC và FCk-EN. 
2.4.3.2. Kết quả thí nghiệm cường độ nén 
Bảng 2.23 – Kết quả thí nghiệm cường độ nén BTXM tro bay (FCk-NC) 
Cường độ nén Loại BTXM tro bay (FCk-NC) 
FC15k.NC FC20k.NC FC25k.NC FC30k.NC FC33k.NC 
M
ẫu
 th
í n
gh
iệ
m
 R
1
n 50,48 51,84 55,94 45,69 51,59 
R2n 55,33 55,08 51,35 47,11 46,89 
R3n 46,58 44,55 44,26 48,32 45,04 
R4n 51,43 52,66 50,60 49,35 46,59 
R5n 49,94 51,30 47,00 42,13 42,63 
R6n 53,29 47,23 49,86 54,52 33,63 
Bảng 2.24 – Kết quả thí nghiệm cường độ nén BTXM tro bay (FCk-EN) 
Cường độ nén 
Loại BTXM tro bay (FCk-EN) 
15 % 20 % 25 % 30 % 33 % 
M
ẫu
 th
í n
gh
iệ
m
 R
1
n 51,56 51,58 46,23 48,03 48,24 
R2n 50,94 50,42 53,74 47,61 45,42 
R3n 49,90 50,36 50,34 51,53 48,67 
R4n 48,11 47,31 49,73 44,02 43,71 
R5n 54,86 54,57 48,22 47,24 41,79 
R6n 49,60 49,97 49,91 45,90 54,83 
2.4.4. Tính và phân tích kết quả thí nghiệm cường độ nén BTXM tro bay 
Cường độ nén đặc trưng của bê tông được xác định từ các mẫu thí nghiệm 
theo phương pháp xác suất thống kê ứng với xác suất 95 %. Độ lệch chuẩn (σ) của 
nhóm kết quả thí nghiệm được xác định (với số lượng mẫu n < 12) [6] theo công 
60 
thức: 
n
RR )( minmax −=σ . Trong đó Rmax, Rmin là giá trị lớn nhất và bé nhất trong n mẫu 
thí nghiệm. Kết quả tính được lập thành các bảng và biểu đồ như sau: 
2.4.4.1. Tính và phân tích kết quả thí nghiệm cường độ nén BTXM tro bay FCk-NC 
Bảng 2.25 – Kết quả tính cường độ nén BTXM tro bay FCk-NC 
Cường độ nén 
Loại BTXM tro bay FCk-NC 
FC15k.NC FC20k.NC FC25k.NC FC30k.NC FC33k.NC
Cường độ nén các mẫu thử, MPa 
50,48 51,84 55,94 45,69 51,59 
55,33 55,08 51,35 47,11 46,89 
46,58 44,55 44,26 48,32 45,04 
51,43 52,66 50,60 49,35 46,59 
49,94 51,30 47,00 42,13 42,63 
53,29 47,23 49,86 - - 
+ Giá trị trung bình Rtb, MPa 51,17 50,44 49,84 46,52 46,45 
+ Độ lệch chuẩn σ, MPa 3,57 4,30 4,77 3,23 4,01 
+ Giá trị đặc trưng f’c, MPa 45,31 43,39 42,01 41,3 39,98 
 Phân tích kết quả thí nghiệm cường độ nén BTXM tro bay FCk-NC bằng phần 
mềm Minitab 17 được thể hiện tại Hình 2.7. 
FC33FC30FC25FC20FC15
60
50
40
30
20
10
0
Loại bê tông tro bay FC(k.NC)
Cư
ờ
ng
 đ
ộ
 n
én
 (M
Pa
)
41,3
51.17 50.44 49.84
46.52 46.4545.31 43.39
42.01
41.30
39.98
R_tk
Hình 2.7. Kết quả thí nghiệm cường độ nén BTXM tro bay FCk-NC 
61 
2.4.4.2. Tính và phân tích kết quả thí nghiệm cường độ nén BTXM tro bay FCk-EN 
Bảng 2.26 – Kết quả tính cường độ nén BTXM tro bay FCk-EN 
Cường độ nén 
Loại BTXM tro bay FCk-EN 
FC15k.EN FC20k.EN FC25k.EN FC30k.EN FC33k.EN 
Cường độ nén các mẫu thử, MPa 
51,56 51,58 46,23 48,03 48,24 
50,94 50,42 53,74 47,61 45,42 
49,90 50,36 50,34 51,53 48,67 
48,11 47,31 49,73 44,02 43,71 
54,86 54,57 48,22 47,24 41,79 
49,60 49,97 49,91 45,90 - 
+ Giá trị trung bình Rtb, MPa 50,83 50,70 49,69 47,39 45,57 
+ Độ lệch chuẩn σ, MPa 2,76 2,97 3,07 3,06 3,07 
+ Giá trị đặc trưng f’c, MPa 46,31 45,84 44,66 42,36 40,53 
 Sử dụng phần mềm Minitab 17 để phân tích kết quả thí nghiệm cường độ 
BTXM tro bay FCk-EN và được thể hiện tại Hình 2.8. 
FC33FC30FC25FC20FC15
60
50
40
30
20
10
0
Loại bê tông tro bay FC(k.EN)
Cư
ờ
ng
 đ
ộ 
né
n 
(M
Pa
)
41.3
50.83 50.70 49.69
47.39 45.5746.31 45.84 44.66
42.36
40.53
R_tk
Hình 2.8. Kết quả thí nghiệm cường độ nén BTXM tro bay FCk-EN 
* Nhận xét: từ các biểu đồ Hình 2.7 và Hình 2.8 cho thấy: 
+ Với 5 loại BTXM tro bay với cùng mục tiêu đạt được cấp thiết kế (Rtkku = 
4,5 MPa và Rtkn = 41,3 MPa), tuy nhiên thực tế thí nghiệm thì cường độ nén (đặc 
62 
trưng) đạt được từ 0,97 ÷ 1,12 lần so với Rtkn và cường độ có xu hướng giảm (mặc 
dù không lớn) khi tỷ lệ tro bay / CKD tăng. 
+ Khi tỷ lệ f = 33 %, các loại bê tông FC33k.NC và FC33k.EN đều có cường độ nén 
(đặc trưng) nhỏ hơn cường độ thiết kế. Vì vậy chỉ nên sử dụng tỷ lệ f ≤ 30 % khi 
thiết kế cho bê tông có cường độ kéo uốn Rtkku = 4,5 MPa. 
2.4.4.3. Phân tích so sánh kết quả thí nghiệm bê tông FCk-NC và FCk-EN 
Từ các kết quả thí nghiệm cường độ nén đặc trưng (f’c) đem so sánh với giá 
trị cường độ nén thiết kế tknR (41,3 MPa) và lập thành bảng như sau: 
Bảng 2.27 – So sánh cường độ nén đặc trưng và cường độ nén thiết kế 
Tỷ lệ 
f ( %) 
BTXM tro bay FCk-NC BTXM tro bay FCk-EN 
Cường độ đặc 
trưng f’c (MPa) 
Tỷ số 
tk
nc Rf /
' 
Cường độ đặc 
trưng f’c (MPa) 
Tỷ số 
tk
nc Rf /
' 
15 45,31 1,10 46,31 1,12 
20 43,39 1,05 45,84 1,11 
25 42,01 1,02 44,66 1,08 
30 41,30 1,00 42,36 1,02 
Hình 2.9. Biểu đồ 
quan hệ giữa tỷ số 
tk
nc Rf /
' và tỷ lệ tro 
bay / CKD 
Ở cùng một tỷ lệ f nhất định, cường độ đặc trưng bê tông FCk-EN lớn hơn so 
với bê tông FCk-NC do khối lượng xi măng được sử dụng nhiều hơn. Tuy nhiên kết 
quả tính thành phần vật liệu bê tông FCk-EN với các tỷ lệ f bằng 15 % và 20 % cho 
khối lượng xi măng tương ứng là 412 kg/m3 và 401 kg/m3. Giá trị này lớn hơn theo 
63 
quy định đối với BTXM làm mặt đường ô tô là 400 kg/m3 theo [13],[1]. 
Khối lượng xi măng cao có thể dẫn tới hiện tượng co ngót nhiệt trong quá 
trình thủy hóa của hồ xi măng. Nhiệt thủy hóa tỏa ra dẫn đến sự chênh lệch nhiệt độ 
bề mặt và trong lòng khối bê tông. Sự chênh lệch nhiệt độ là nguyên nhân chính 
phát sinh ứng suất kéo gây ra các vết nứt trong kết cấu mặt đường BTXM. Bên cạnh 
đó việc tiêu chuẩn Châu Âu EN206 [54] sử dụng chung một hệ số hiệu quả k cho 
các tỷ lệ tro bay / CKD khác nhau không đánh g