Bê tông: Tính chất, Tỷ lệ phụ gia và Kiểm soát chất lượng

Bê tông là vật liệu xây dựng được sử dụng rộng rãi vì độ bền, độ chắc và tính linh hoạt của nó. Sau đây là các tính chất chính của bê tông, các chất phụ gia thường dùng để tăng cường các tính chất này, tỷ lệ phụ gia được khuyến nghị và các biện pháp kiểm soát chất lượng:

Tính chất của bê tông:

1. Cường độ nén: Khả năng chịu tải trọng dọc trục của bê tông, được đo bằng pound trên inch vuông (psi) hoặc megapascal (MPa).
2. Cường độ kéo: Khả năng chịu lực kéo của bê tông, thường thấp hơn nhiều so với cường độ nén.
3. Độ bền: Khả năng chống chịu của bê tông trước thời tiết, sự tấn công của hóa chất, sự mài mòn và các hình thức hư hỏng khác theo thời gian.
4. Tính thi công: Mức độ dễ dàng khi trộn, đổ, đầm và hoàn thiện bê tông để đạt được hình dạng và độ hoàn thiện mong muốn.
5. Mật độ: Khối lượng trên một đơn vị thể tích bê tông, ảnh hưởng đến trọng lượng và tính chất kết cấu của bê tông.
6. Co ngót và biến dạng: Sự thay đổi về thể tích và biến dạng theo thời gian do quá trình sấy khô, nhiệt độ thay đổi và tải trọng liên tục.
7. Độ thấm: Khả năng của bê tông ngăn không cho nước, khí và các chất khác đi qua các lỗ rỗng và mao mạch của nó.

Các chất phụ gia thông dụng và chức năng của chúng:

1. Chất giảm nước (Chất siêu dẻo): Cải thiện khả năng thi công và giảm hàm lượng nước mà không làm giảm độ bền.
2. Chất tạo bọt khí: Đưa vào các bong bóng khí cực nhỏ để cải thiện khả năng chống đóng băng-tan băng và khả năng làm việc.
3. Chất làm chậm quá trình đông kết: Làm chậm thời gian đông kết để kéo dài thời gian vận chuyển, thi công và hoàn thiện.
4. Chất tăng tốc: Tăng tốc thời gian đông kết, đặc biệt hữu ích trong điều kiện thời tiết lạnh.
5. Pozzolan (ví dụ: Tro bay, Khói silic): Cải thiện cường độ, độ bền và giảm độ thấm bằng cách phản ứng với canxi hydroxit để tạo thành các hợp chất xi măng bổ sung.
6. Sợi (ví dụ: Thép, Tổng hợp): Tăng cường khả năng chống nứt, chống va đập và độ bền kéo.
7. Chất ức chế ăn mòn: Bảo vệ thanh cốt thép khỏi bị ăn mòn do ion clorua hoặc cacbonat hóa.

Tỷ lệ phụ gia được khuyến nghị:

• Tỷ lệ phụ gia cụ thể phụ thuộc vào các yếu tố như tính chất mong muốn của bê tông, điều kiện môi trường và yêu cầu của dự án.
• Tỷ lệ thường được thể hiện dưới dạng phần trăm trọng lượng xi măng hoặc tổng trọng lượng hỗn hợp bê tông.
• Liều lượng nên được xác định dựa trên thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, hỗn hợp thử nghiệm và tiêu chí hiệu suất.

Biện pháp kiểm soát chất lượng:

1. Kiểm tra vật liệu: Tiến hành kiểm tra nguyên liệu thô (ví dụ: cốt liệu, xi măng, phụ gia) để đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật có liên quan.
2. Trộn và định lượng: Sử dụng thiết bị cân và đo chính xác để định lượng vật liệu và tuân thủ quy trình trộn thích hợp để đạt được độ đồng đều và nhất quán.
3. Kiểm tra khả năng thi công và độ đồng nhất: Thực hiện các thử nghiệm độ sụt, thử nghiệm độ chảy hoặc thử nghiệm lưu biến để đánh giá khả năng thi công và điều chỉnh tỷ lệ hỗn hợp nếu cần.
4. Bảo dưỡng: Áp dụng các phương pháp bảo dưỡng thích hợp (ví dụ, bảo dưỡng ẩm, hợp chất bảo dưỡng, màng bảo dưỡng) để ngăn ngừa khô sớm và thúc đẩy quá trình hydrat hóa.
5. Kiểm tra độ bền: Theo dõi sự phát triển độ bền của bê tông thông qua các phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn (ví dụ: thử nghiệm độ bền nén) ở các độ tuổi khác nhau để xác minh việc tuân thủ các yêu cầu thiết kế.
6. Chương trình Đảm bảo chất lượng/Kiểm soát chất lượng (QA/QC): Thiết lập các chương trình QA/QC bao gồm kiểm tra thường xuyên, lập tài liệu và hành động khắc phục để đảm bảo tính nhất quán và tuân thủ các thông số kỹ thuật.

Bằng cách hiểu được các tính chất của bê tông, lựa chọn phụ gia thích hợp, kiểm soát tỷ lệ phụ gia và thực hiện các biện pháp kiểm soát chất lượng, các nhà xây dựng có thể sản xuất bê tông chất lượng cao đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất và tăng cường độ bền cũng như tuổi thọ của công trình.