Cơ sở thiết kế thành phần cấp phối bê tông
TCVN 10306:2014 - Bê tông cường độ cao – thiết kế thành phần mẫu hình trụa) Tính toán thành phần cấp phối cơ sở
Bước 1: Lựa chọn độ sụt và cường độ chịu nén yêu
cầu
·    
Cường độ nén trung bình yêu cầu: f’cr
= 1,1*f’c + 4,8 Mpa = 1,1*50+4,8 = 59,8 Mpa
·     Tại
phòng thí nghiệm: f’cr = (1,1f’c + 4,8)/0,9 Mpa = 59.8/0.9 = 66.4
Mpa.
·     Độ
sụt yêu cầu: 18±2cm.
Bước 2: Lựa chọn cỡ hạt lớn nhất danh định của cốt
liệu
·     Với
mác yêu cầu hiện trường là 59.8 Mpa => tra bảng 3 ta có Dmax= 19mm.
Bảng
2 - Kiến nghị cỡ hạt lớn nhất danh định của cốt liệu
| Cường độ bê tông yêu cầu hiện trường, MPa | Kiến nghị cỡ hạt lớn nhất danh định của cốt liệu, mm | 
| < 62 MPa | 19 ÷ 25 | 
| ≥ 62 MPa | 9,5 ÷ 12,5 | 
Bước 3: Lựa chọn tối ưu lượng cốt liệu thô
Bảng
3 - Kiến nghị thể tích cốt liệu thô trong một đơn vị thể tích bê tông
| Thể tích cốt liệu thô tối ưu ứng với cỡ hạt
  lớn nhất danh định của cốt liệu được sử dụng cát có mô đun độ lớn từ 2,5÷3,2 | ||||
| Cỡ hạt lớn nhất danh định, mm | 9,5 | 12,5 | 19 | 25 | 
| Thể tích cốt liệu thô ở trạng thái lèn chặt (VCA), m3 | 0,63÷0,65 | 0,65÷0,68 | 0,69÷0,72 | 0,73÷0,75 | 
·     Tra
Bảng 4 ta có thể tích cốt liệu thô lèn chặt là 0.69-0.72m3. Lựa chọn 0.71m3.
·     Khối
lượng thể tích lèn chặt của đá = 1,6÷1,65 g/cm3, lấy bằng 1.62 g/cm3
·     D
= rdlc
x
VCA   = 1.62*0.71 = 1150kg.                
Bước 4: Tính toán lượng nước và không khí
Bảng
4 - Lượng nước yêu cầu ban đầu và hàm lượng khí của bê tông tươi với cát có độ
rỗng 35 %
| Độ sụt, cm | Lượng nước trộn, (kg/m3)(a) | |||
| Cỡ hạt lớn nhất của cốt liệu thô, (mm) | ||||
| 9,5 | 12,5 | 19 | 25 | |
| 2,5÷5,0 | 184 | 175 | 169 | 166 | 
| 5,0÷7,5 | 190 | 184 | 175 | 172 | 
| 7,5÷10,0 | 196 | 190 | 181 | 178 | 
| Hàm lượng khí cuốn vào (%) | 3 (2.5)(b) | 2.5 (2.0)(b) | 2 (1.5) (b) | 1.5 (1.0)(b) | 
·     Tra
bảng 5, kết hợp chỉ dẫn kỹ thuật số 778/1998/QĐ-BXD của Bộ Xây dựng ta có lượng
nước sử dụng: 181 lít.
·     Lượng
nước điều chỉnh: Ndc = (V - 35) x 4,72 = (41.8 -35)*4.72 = 32 (lít/m3)
·     Vậy
lượng nước thực tế là: 181- 32 = 149 lit
Bước 5: Lựa chọn tỉ lệ N/CKD
Bảng
5 - Tỷ lệ N/CKD cao nhất cho bê tông có và không dùng phụ gia giảm nước cao
| Cường độ trung bình yêu cầu, f’cr, MPa | Tỷ lệ N/CKD | ||||||||
| Cốt liệu thô cỡ lớn nhất, mm | |||||||||
| 9,5 | 12,5 | 19 | 25 | ||||||
| (1) | (2) | (1) | (2) | (1) | (2) | (1) | (2) | ||
| 62 | 28 ngày 56 ngày | 0,38 0,42 | 0,30 0,33 | 0,36 0,39 | 0,29 0,32 | 0,35 0,37 | 0,29 0,31 | 0,34 0,36 | 0,28 0,30 | 
| 69 | 28 ngày 56 ngày | 0,33 0,37 | 0,26 0,29 | 0,32 0,35 | 0,26 0,28 | 0,31 0,33 | 0,25 0,27 | 0,30 0,32 | 0,25 0,26 | 
| 76 | 28 ngày 56 ngày | 0,30 0,33 | - - | 0,29 0,31 | - - | 0,27 0,29 | - - | 0,27 0,29 | - - | 
| 83 | 28 ngày 56 ngày | 0,27 0,30 | - - | 0,26 0,28 | - - | 0,25 0,27 | - - | 0,25 0,26 | - - | 
·     Từ
bảng 6, với f’cr trong phòng TN = 66.4 Mpa, ta có N/CKD = 0.31
 
Bước 6: Tinh toán hàm lượng vật liệu chất kết dính
·     Ta
có: CKD = N*(CKD/N) = N/(N/CKD) = 149/0.31 = 480kg.
Bước 7: Lựa chọn thành hợp hỗn hợp cơ sở không dùng
vật liệu chất kết dính khác xi măng
·     XM
= CKD = 480kg
·      = (1000- 481/3.15-149-1150/2,721-15)*2.601=
670kg.
 = (1000- 481/3.15-149-1150/2,721-15)*2.601=
670kg.
·     Phụ
gia:  PG = 1.2*481 = 5.8 lit.
·     Bảng
cấp phối sơ bộ:
| Cấp Mpa | Độ sụt mm | Xi măng PC40 Bút Sơn  kg | Đá (10-20) kg | Cát vàng kg | Phụ gia Bifi HV285  lít | Nước lít | 
| 50  | 180+/-20 | 481 | 1150 | 670 | 5.8 | 149 | 
Bước 8: Hiệu chỉnh hàm lượng sỏi trong cốt liệu
·     Hàm
lượng sỏi là 9.74%, vậy lượng cát sau hiệu chỉnh là: Chc=C*(1+0.0974)=663*1.0974=728
kg
·     Hàm
lượng đá điều chỉnh là: Đhc=Đ-(Chc-C) = 1150-(728-663) =1085
kg.
·     Bảng
cấp phối sau hiệu chỉnh 
| Cấp Mpa | Độ sụt mm | Xi măng PC40  Bút Sơn  kg | Đá (10-20) kg | Cát vàng kg | Phụ gia Bifi HV285  lít | Nước lít | 
| 50  | 180+/-20 | 481 | 1085 | 728 | 5.8 | 149 | 
