- Nó có thể coi là một nguyên nhân của ăn mòn bê tông khi tiếp xúc với môi trường nước có tính chất ăn mòn nước ngầm, nước khoáng, nước biển, nước thải sinh hoạt và công nghiệp chứa các tác nhân ăn mòn. Nước thấm vào bê tông, phá hoại bê tông từ trong ra ngoài và gây ăn mòn cốt thép rất nguy hiểm; như vậy tính chống thấm liên quan với tính bền vững của bê tông và tính ổn định của công trình bê tông cốt thép;
- Nếu thấm nhiều sẽ làm mất nước trong hồ chứa, kênh mương, bể nước;
- Gây thấm dột mái nhà, khu vệ sinh khi trời mưa, nước đọng.
Nhiều công trình xây dựng trước đây không quan tâm đến vấn đề chống thấm mà chỉ dựa vào cường độ bê tông yêu cầu để thiết kế thành phần bê tông. Việc khống chế tỷ lệ N/X không vượt quá tỷ lệ N/X tối đa và lượng xi măng không ít hơn lượng xi măng tối thiểu không đủ để đảm bảo bê tông có khả năng chống thấm yêu cầu, nhưng lại không thí nghiệm kiểm tra và không có biện pháp chống thấm cho bê tông và công trình. Vì vậy sau một thời gian nhiều công trình bê tông cốt thép ở trong nước và dưới đất bắt đầu bị ăn mòn và hư hỏng. Gần đây có quan tâm hơn đến chống thấm cho bê tông, nhưng cũng chưa nhiều.
Các tiêu chuẩn của Liên Xô và các tiêu chuẩn của Việt Nam đề cập đến độ chống thấm biểu thị bằng mác chống thấm và quy định phương pháp xác định độ chống thấm của bê tông. Theo tài liệu, mác chống thấm của bê tông được biểu thị bằng áp lực nước tối đa khi đó mẫu bê tông hình trụ có chiều cao 15cm không bị thấm qua. Mác chống thấm được biểu thị bằng chữ BTiếng Nga hoặc CT chống thấm - Tiếng Việt. Tiêu chuẩn Việt Nam mới nhất đưa ra ký hiệu mác chống thấm bằng chữ cái W chữ cái đầu tiên của từ tiếng Anh: Watertighness Ở Nga hiện nay cũng đã dùng ký hiệu W thay cho chữ B ký hiệu trước đây. Theo sau chữ W là con số chỉ áp lực nước thí nghiệm thấm mẫu bê tông, được viết bằng các số chẵn 2,4,6,8,10, 12 …,đơn vị ở đây được hiểu là da
N/cm2 hay atm.
Về thí nghiệm mác chống thấm cũng có những thay đổi. Theo tài liệu, thí nghiệm đồng thời 6 mẫu bê tông, tăng từng cấp áp lực nước 1atm và giữ trong 8 giờ; làm như vậy cho đến khi 3 trong 6 mẫu có hiện tượng nước thấm qua thì dừng thí nghiệm và áp lực nước khi đó được quy về số chẵn liền kề phía dưới và coi đó là mác chống thấm.
Đó chính là áp lực nước lớn nhất, chưa làm cho nước thấm qua 4 trong 6 mẫu bê tông khi thí nghiệm thấm. Theo tài liệu, tăng áp lực từng cấp 2atm và giữ trong 16 giờ. Như vậy là cả áp lực và thời gian đều tăng gấp đôi trước đây. Khi có một viên mẫu bị thấm thì ngừng thử viên mẫu đó và tiếp tục thử các viên mẫu khác, cho đến khi 4 trong 6 viên mẫu bị nước thấm qua thì dừng hẳn thí nghiệm. Độ chống thấm nước của bê tông được xác định bằng áp lực nước tối đa,mà ở đó 4 trong 6 viên mẫu không bị nước thấm qua. Đó là áp lực nước khi dừng thí nghiệm trừ đi 1 cấp áp lực nước 2 atm. Tiêu chuẩn TCVN 3116:2007 thay thế tiêu chuẩn cũ cũng quy định phương pháp thí nghiệm tương tự như tiêu chuẩn cũ, chỉ có khác là thay ký hiệu B bằng ký hiệu W để có ý nghĩa hội nhập.
Trước đây thí nghiệm độ chống thấm W trên máy thí nghiệm của Liên Xô và Trung Quốc. Giờ đây, thường thí nghiệm trên máy của Trung Quốc nhãn hiệu HS-40. Máy có bộ phận tự động giữ áp lực nước không thay đổi theo thời gian; nhưng việc tăng cấp áp lực thì phải do người thí nghiệm thực hiện.
Mác chống thấm chỉ dùng ở Nga, Trung Quốc và Việt Nam. Ở các nước phát triển khác dùng hệ số thấm nước Kt để biểu thị độ thấm nước qua bê tông dưới áp lực. Các công trình ở nước ta do họ thiết kế nên cùng chỉ tiêu này.
Độ chống thấm và độ thấm nước của bê tông là hai mặt của một vấn đề, nên giữa W và Kt có liên quan với nhau như trong bảng 1.
Bảng 1. Bạn đang xem: Bê tông cốt thép có khả năng chống lại sự tác động của nước ngầm
Mác chống thấm W | Hệ số thấm Kt, cm/s của mẫu thí nghiệm có độ ẩm cân bằng | Hệ số thấm Kt, cm/s của mẫu thí nghiệm bão hoà nước |
W-2 W-4 W-6 W-8 W-10 W-12 | Lớn hơn 7.10-9 đến 2.10-8 Lớn hơn 2.10-9 đến 7.10-9 Lớn hơn 6.10-10 đến 2.10-9 Lớn hơn 1.10-10 đến 6.10-10 Lớn hơn 6.10-10 đến 1.10-10 6.10-11 và nhỏ hơn | Lớn hơn 5.10-10 đến 1.10-9 Lớn hơn 1.10-10 đến 5.10-10 Lớn hơn 5.10-11 đến 1.10-10 Lớn hơn 1.10-11 đến 5.10-11 Lớn hơn 5.10-12 đến 1.10-11 5.10-12 và nhỏ hơn |
Mỗi mác chống thấm đều ứng với một khoảng áp lực nước ví dụ W-2 ứng với áp lực nước từ 2 đến 4 atm, nên tương ứng với từng mác chống thấm là một khoảng giá trị Kt; Điều đó là hợp lý khi áp dụng bảng này phải thí nghiệm Kt theo phương pháp của Nga. Nếu muốn biết Kt thực sự bằng bao nhiêu đối với một loại bê tông nào đó thì không tra được ở bảng này, mà phải làm thí nghiệm. Mặt khác cần tập hợp các số liệu thí nghiệm thực tế ở nước ta hoặc của các số liệu nêu trong bảng này để trong trường hợp cần thiết có thể chuyển đổi từ giá trị của W sang trị số Kt hoặc ngược lại.
Hiện nay ở nước ta hệ số thấm Kt thường được xác định bằng máy thí nghiệm thấm của hãng MATEST Italia. Máy có 4 khuôn để thí nghiệm đồng thời 4 mẫu hình lập phương với kích thước 15 x 15 x15cm hoặc mẫu hình trụ có đường kính và chiều cao đều bằng 15cm giống mẫu thí nghiệm chỉ tiêu W theo tiêu chuẩn TCVN 3116: 2007. Dùng mẫu lập phương có cái tiện là có thể đúc trong cùng một loại khuôn của mẫu thử cường độ nén; tuy nhiên khi thí nghiệm thấm loại mẫu này dễ xẩy ra hiện tượng dò rỉ nước qua khe gioăng cao su; trong khi đó mẫu hình trụ thường kín nước hơn. Máy thí nghiệm độ thấm nước của Nga được giới thiệu trong tài liệu của Nga và tiêu chuẩn ngành Thuỷ lợi gồm 6 khuôn để thí nghiệm 6 mẫu hình trụ 15 x15cm. Mẫu thí nghiệm được bảo dưỡng trong môi trường chuẩn để có độ ẩm cân bằng hoặc được ngâm trong nước để có độ ẩm bão hoà. Ở nước ta trước đây đã từng nhập và dùng máy MACROSS của Nhật, Model 330, thí nghiệm đồng thời 6 mẫu hình trụ rỗng. Khi thí nghiệm có thể cho nước thấm qua thành mẫu từ trong ra ngoài, hoặc từ ngoài vào trong và cuối cùng được thu gom vào ống tường đặt ở dưới. Có nơi đã tận dụng máy MATEST để thí nghiệm cả chỉ tiêu độ chống thấm W. Tuy nhiên có một số bất lợi như sau:
- Nước thấm qua mẫu thử từ mặt trên xuống mặt dưới nên việc quan sát vết ướt có khó khăn hơn khi dùng máy chuyên dụng thí nghiệm W có chiều nước thấm từ dưới lên.
- Máy này chỉ có 4 khuôn mà yêu cầu của thí nghiệm W là phải có 6 mẫu. Nếu bổ sung thêm hai khuôn nữa được gắn thêm vào máy khi thí nghiệm W và đặt gương ở dưới mẫu để quan sát vết nước thấm, thì sẽ khắc phục được các bất lợi nêu trên.
Hãng TECHNOTEST của Italia giới thiệu một loại thiết bị thấm không thí nghiệm trên mẫu, mà thí nghiệm trực tiếp trên bê tông của công trình Permeability Meter for field test và người Đức cũng đưa một loại máy thí nghiệm thấm hiện trường German’s water permeability test chamber . Phương pháp thí nghiệm thấm này đã được đưa vào tiêu chuẩn ISO/DIS 7031. Nguyên lý của phương pháp này là đo lượng nước thấm xuống nền bê tông dưới áp lực được khống chế.
Một điểm đáng quan tâm nữa là tuổi thí nghiệm độ chống thấm của bê tông.
Hiện nay và trong tương lai nhiều công trình lớn đang và sẽ được xây dựng, thời gian thi công kéo dài đập thuỷ lợi, thuỷ điện… mác bê tông không phải quy định ở tuổi 28 ngày mà dài hơn nhiều 90,180,360 ngày. Khi thiết kế thành phần bê tông phải thí nghiệm cường độ nén ở tuổi xác định mác. Nhưng trong quá trình kiểm tra chất lượng ở hiện trường có thể dùng hệ số tính đổi để dự đoán cường độ dài ngày theo cường độ 28 ngày của bê tông. Các hệ số này được quy định trong các tiêu chuẩn và quy phạm thi công hoặc được thí nghiệm để xác định ở từng dự án đối với loại bê tông dùng cho công trình. Khi đó kết quả tính đổi sẽ chính xác hơn. Đối với độ chống thấm hoặc hệ số thấm cũng quy định tuổi như vậy khi thiết kế thành phần
bê tông. Trong quá trình xây dựng cũng phải kiểm tra độ chống thấm của bê tông theo tần xuất được ghi trong tiêu chuẩn kỹ thuật của dự án.
Ví dụ như đối với công trình thuỷ điện HT-ĐM tần xuất thí nghiệm thấm được quy định như trong bảng 2.
Bảng 2: Tần suất kiểm tra độ chống thấm
Khối lượng hỗn hợp bê tông đổ vào kết cấu công trình | Tần suất thí nghiệm |
Lớn hơn 1000m3 250-1000m3 Dưới 250m3 | 500m3/1 lần kiểm tra 250m3/1 lần kiểm tra 1 lần kiểm tra |
Nếu phải chờ đợi kết quả kiểm tra độ chống thấm trong 180, 360 ngày thì quá lâu và kết quả đó không còn ý nghĩa nữa khi mà không biết bao nhiêu mét khối bê tông đã được đổ. Trong các tiêu chuẩn lại không nêu hệ số tính đổi chỉ tiêu này theo thời gian, nên không thực hiện được việc chuyển đổi để dự đoán kết quả thấm ở tuổi dài ngày, theo kết quả thí nghiệm thấm ở tuổi 28 ngày như đối với cường độ. Để giải quyết vấn đề này phải nghiên cứu để xác định hệ số tính đổi chung về thấm hoặc ở từng dự án phải tích luỹ số liệu để xác định các hệ số dùng riêng cho loại bê tông dùng cho công trình để sử dụng trong quá trình kiểm tra chất lượng bê tông trong thi công.
Trong tiêu chuẩn về bê tông thuỷ công của Liên Xô trước đây quy định mác chống thấm được xác định ở tuổi 90 ngày và trong điều kiện xây dựng ngắn ngày, khối lượng ít có thể dùng mác chống thấm ở tuổi 28 ngày. Ngoài ra cũng cho phép tiến hành thí nghiệm thấm ở tuổi 28 ngày khi có điều kiện thực nghiệm để xác định hệ số tính đổi sang mác chống thấm ở tuổi 28 ngày. Ngoài ra cũng cho phép tiến hành thí nghiệm thấm ở tuổi 28 ngày khi có điều kiện thực nghiệm để xác định hệ số tính đổi sang mác chống thấm ở tuổi 28 ngày. Như vậy tuổi thí nghiệm thấm là 90ngày, trong khi đó ở Nga đã và đang xây dựng các công trình thuỷ điện lớn dùng mác bê tông ở tuổi 180 ngày, 360 ngày và dài hơn. Quy định đó cũng được đưa vào tiêu chuẩn ngành Thuỷ lợi. Phải chăng người ta thấy rằng sau 90 ngày độ chống thấm nước W cũng không tăng nhiều, nên dừng thí nghiệm ở tuổi 90 ngày. Điều đó mới chỉ là suy diễn vì chưa thấy được nêu lên trong tài liệu nào, nhưng nó có thể được minh chứng thông qua thí nghiệm thực tế. Nếu được như vậy thì không phải thí nghiệm ở tuổi dài ngày 180, 360 ngày hoặc lâu hơn nữa theo tuổi quy định của mác bê tông.
Bê tông là một loại đá nhân tạo được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp xây dựng. Vậy bê tông là gì? Có các loại bê tông nào và ứng dụng của nó ra sao? Cùng ATH Group tìm hiểu qua bài viết sau đây!
Bê tông là gì?
Bê tông (tên tiếng Anh là Concrete) là một loại đá nhân tạo. Được tạo nên từ việc trộn lẫn các thành phần khác nhau, bao gồm: Cốt liệu thô, cốt liệu mịn, chất kết dính và một số chất khác, được trộn theo một tỷ lệ nhất định.
Cốt liệu mịn có thể bao gồm cát, đá dăm, sỏi, tro, đất sét hoặc xỉ, đá phiến cháy. Nó được sử dụng trong việc làm tấm bê tông và bề mặt mịn. Trong khi đó thì cốt liệu thô thường được sử dụng cho cấu trúc lớn hoặc các phần của xi măng.
Bê tông đã được xuất hiện từ rất lâu. Lịch sử phát triển của bê tông có thể chia thành 3 giai đoạn phát triển chính:
Thời kỳ cổ đại
Bê tông đã được phát hiện ở các công trình kiến trúc của người Maya từ thời cổ đại. Có thể nói, bê tông đã được ra đời từ rất sớm. Ở thời kỳ đó, bê tông chỉ được sản xuất ở quy mô nhỏ, được các thương nhân Nabatean tiên phong sản xuất.
Họ phát hiện và dựa vào ưu điểm của vôi thủy lực, kết hợp với một số đặc tính tự nhiên của xi măng. Từ đó sản xuất ra bê tông vào những năm 700 trước Công nguyên. Họ xây dựng các lò nung để cung cấp cho việc xây dựng các ngôi nhà bằng gạch vụn, sàn bê tông và bể chứa để cung cấp vữa cho việc xây dựng. Tuy nhiên họ lại giấu kín những lò chứa này.
Kỷ nguyên cổ điển
Ngay sau đó, các nhà khoa học cũng đã phát hiện ra thêm tro núi lửa vào hỗn hợp trên cho phép nó tồn tại được ở dưới nước. Phát minh này xuất hiện từ thời Ai Cập cổ đại, sau đó đến La Mã.
Sàn bê tông được tìm thấy trong cung điện hoàng gia của Hy Lạp, Crete và Sip, đều có tuổi đời từ 1400 – 800 năm trước công nguyên. Ở giai đoạn này, bê tông dùng để xây dựng trong nhiều công trình kiến trúc cổ.
Người La Mã đã sử dụng bê tông rộng rãi từ những năm 300 trước Công nguyên. Vào giai đoạn này, bê tông yêu cầu phải xếp dàn bằng tay cùng với vị trí của nguyên liệu. Mặt khác, bê tông thời La Mã chỉ phụ thuộc vào độ bền của liên kết bê tông để chống lại lực căng.
Thời Trung cổ
Sau khi Đế chế La Mã sụp đổ thì việc sử dụng vôi nung đã giảm đi rất nhiều. Do nhiệt độ lò nung thấp, trong quá trình nung vôi, thiếu Pozzolana và chất kết dính kém nên đã làm giảm chất lượng của bê tông và vữa.
Chất lượng của bê tông được cải thiện vào khoảng thế kỷ 12, thông qua quá trình nghiền và sàng đá tốt hơn. Từ thế kỷ thứ 14, chất lượng của vữa đã được cải thiện hơn rất nhiều. Tuy nhiên phải đến thế kỷ 17 thì Pozzolana mới được bổ sung trở lại.
Kỷ nguyên công nghiệp
Có lẽ bước tiến lớn nhất trong việc sử dụng bê tông hiện đại được thể hiện ở Tháp Smeaton Tower, được xây dựng ở Anh vào giữa kế kỷ 1756 đến 1759. Đây là công trình tiên phong trong việc sử dụng vôi thủy lực trong bê tông, sử dụng đá cuộc và gạch bột tổng hợp.
Phương pháp xi măng được phát triển ở Anh và cấp bằng sáng chế vào 1824. Bê tông cốt thép ra đời muộn hơn, vào năm 1849 và ngôi nhà bê tông cốt thép đầu tiên được xây dựng vào 1853. Từ đây, bê tông được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp xây dựng.
Thành phần bê tông
Xi măng
Xi măng Pozzolana (hay còn gọi là xi măng pooc lăng) là loại xi măng được sử dụng phổ biến và rộng rãi nhất. Nó là thành phần cơ bản của bê tông, vữa và nhiều loại vữa trát khác. Bao gồm hỗn hợp của Silicat canxi (gồm Alite, Belite,..), aluminat và hợp chất gồm Canxi, silic, nhôm và sắt. Hỗn hợp này sẽ tạo nên xi măng pôc lăng nhờ phản ứng với nước.
Xi măng được tạo ra bằng cách nung nóng đá vôi (có thành phần chủ yếu là Canxi) và đất sét (có Silic, nhôm và sắt). Sau đó nghiền nhỏ hỗn hợp này với thạch cao (là một nguồn sunfat).
Nước
Nước là thành phần không thể thiếu để kết hợp với vật liệu kết dính tạo thành hỗn hợp xi măng thông quá quá trình thủy hóa. Hồ xi măng sẽ kết dính với các sản phẩm khác, lấp đầy các khoảng trống bên trong nó.
Tỷ lệ nước với xi măng càng thấp thì bê tông sẽ chắc chắn hơn và bền hơn. Khi tỷ lệ nước lớn hơn thì bê tông sẽ không cứng lại mà mềm chảy và có độ sụt cao hơn. Khi pha trộn thì chú ý sử dụng nguồn nước sạch. Nếu nước có chứa các tạp chất thì bê tông có thể gây ra nhiều vấn đề khi đông cứng hoặc kết cấu sẽ sớm bị hư.
Cốt liệu
Cốt liệu mịn và thô là thành phần lớn tạo nên hỗn hợp của bê tông. Các thành phần chủ yếu là cát, sỏi tự nhiên và đá dăm. Các loại cốt liệu tái chế ngày càng sử dụng phổ biến để thay thế một phần cốt liệu tự nhiên.
Sự thay đổi về kích thước của cốt liệu sẽ làm giảm giá thành của bê tông. Bởi vì kích thước càng lớn thì cần chất kết dính càng nhiều để lấp đầy hết khoảng trống giữa cốt liệu. Cốt liệu thường cứng hơn chất kết dính, vì vậy việc sử dụng nhiều cốt liệu không ảnh hưởng đến cường độ của bê tông.
Gia cố
Trong quá trình tạo ra bê tông thường phải chịu một lực mạnh để có thể nén bê tông hiệu quả. Tuy nhiên, nó có một độ căng yếu bởi vì xi măng cốt liệu có thể bị nứt và làm cho kết cấu của nó bị hỏng.
Trong quá trình sản xuất bê tông cốt thép, người ta thường cho thêm một trong hai thép cốt thép, sợi thép hay sợi thủy tinh, sợi nhựa. Cách làm này sẽ giúp cho bê tông có thể chịu được tải kéo.
Phụ gia
Phụ gia thường là vật liệu ở dạng bột hoặc chất lỏng, được thêm vào bê tông để tạo ra cho nó nhiều đặc tính nhất định mà hỗn hợp bê tông thường không có được. Trong quá trình sản xuất bình thường, thành phần phụ gia chỉ chiếm phần nhỏ, thường bé hơn 5% khối lượng xi măng và thêm vào thời điểm trộn bê tông.
Tim hiểu: Phụ gia bê tông
Phụ gia khoáng và xi măng pha trộn
Phụ gia khoáng hay là vật liệu vô cơ thường có đặc tính thủy lực tiềm ảnh như Pozzolanic. Những vật liệu hạt rất mịn này được thêm vào hỗn hợp bê tông để cải thiện các đặc tính của bê tông. Hoặc cũng có thể thay thế cho xi măng pooc lăng.
Các vật liệu vô cơ bao gồm nhiều sản phẩm khác nhau như tro, xỉ lò cao và Silica fume hay Metakaolin,… Sử dụng vật liệu vô cơ sẽ giúp hạ giá thành của bê tông, cải thiện được các tính chất bê tông và tái chế chất thải, làm hạn chế sự ô nhiễm môi trường.
Các loại bê tông phổ biến
Bê tông tươi
Bê tông tươi (Ready Mixed Concrete) là bê tông trộn sẵn, có tên gọi khác là bê tông thương phẩm. Đây là sản phẩm của hỗn hợp gồm cốt liệu cát, đá, xi măng, nước và phụ gia theo một tỉ lệ nhất định để có được sản phẩm bê tông có đặc tính khác nhau. Sản phẩm của bê tông tươi được ứng dụng trong nhiều công trình công nghiệp và cả công trình dân dụng do nó có nhiều ưu điểm vượt trội.
Thời gian thi công nhanh, không mất nhiều sức lực và nhân công: Do quy trình trộn bê tông tươi được thực hiện tại các trạm lớn trộn và chuyển lên các xe bồn bê tông chuyên dụng nên có nhiều ưu điểm về chất lượng của bê tông cũng như đảm bảo được tốc độ xây dựng.Tiết kiệm mặt bằng tập kết vật liệu: Để đổ bê tông với khối lượng lớn thì đây là một vấn đề lớn về mặt bằng để tập kết vật liệu. Tuy nhiên sử dụng bê tông tươi có thể giải quyết được vấn đề này một cách dễ dàng.Tiết kiệm vật liệu rơi vãi: Nếu chúng ta trộn bê tông bằng cách thủ công thì vật liệu rơi vãi sẽ rất lớn. Do đó vấn đề tiết kiệm cũng như thời gian để dọn dẹp cũng là một vấn đề lớn.Thời gian đổ bê tông nhanh hơn: Như đã nói, nếu như trộn bê tông bằng cách thủ công thì rất lâu và tốn nhiều thời gian. Do đó, sử dụng bê tông tươi được đổ với dung lượng lớn sẽ được trộn ở các trạm lớn và vận chuyển bằng xe nên không cần tốn quá nhiều thời gian.Chất lượng bê tông tươi được đảm bảo và đồng đều. Do nó được đổ bằng máy và có tỉ lệ nhất định, được kiểm soát chất lượng.Thuận lợi cho việc tính toán, lên dự toán bê tông thương phẩm bởi nó rất dễ kiểm tra số lượng khối bê tông.Giá thành hợp lý, nhiều địa chỉ cung cấp bê tông tươi trên cả nước.Nhược điểm
Khó quản lý chất lượng bê tông thương phẩm: Người mua khó có thể kiểm định chất lượng bê tông, giám sát quy trình sản xuất. Do đó, nếu mua ở những đơn vị không uy tín thì dễ gặp phải trường hợp bê tông kém chất lượng.Quá trình bảo quản bê tông tươi gặp khó khăn. Nếu trong quá trình vận chuyển và thi công nếu không bảo quản bê tông tươi đúng cách thì rất có thể làm hư hỏng, giảm chất lượng.Giá thành: Mặc dù bê tông tươi có giá thành hợp lý, tuy nhiên đối với những công trình có quy mô nhỏ, cách xa trạm trộn thì giá thành có thể ngang bằng hoặc cao hơn giá bê tông trộn thủ công.Ứng dụng
Bê tông tươi thường được ứng dụng để sử dụng tạo nên kết cấu các công trình xây dựng. Thường gặp nhất lfa các công trình nhà ở, văn hóa, trường học,… Ở mỗi công trình thường đòi hỏi kỹ thuật cao và từng loại bê tông khác nhau. Do đó, sử dụng bê tông tươi thường rút gọn được thời gian thi công, đảm bảo chất lượng cũng như tiết kiệm được thời gian.
Hiện nay, việc sử dụng các loại bê tông tươi cũng được rất ưa chuộng. Thông thường thì các chủ thi công sẽ chọn bê tông cường độ cao mác 200 đến 350. Tùy thuộc vào công trình thi công sẽ có lựa chọn các loại bê tông khác nhau.
Xem thêm: Những mẫu đầm suông trung niên cao cấp giá tốt, giảm giá đến 40%
Bê Tông Cốt Thép
Bê tông cốt thép (Reinforced concrete) là một vật liệu composite kết hợp giữa bê tông và thép. Trong đó thì bê tông và thép đều cùng tham gia chịu lực. Sự kết hợp này được bắt đầu từ việc bê tông có cường độ chịu kéo thấp, do đó hạn chế khả năng sử dụng của bê tông. Đặc điểm này được khắc phục bằng cách thêm vào bê tông những thành cốt thép để tăng cường độ chịu kéo.
Bê tông cốt thép thường là loại vật liệu xây dựng được sử dụng rộng rãi trong xây dựng dân dụng và công trình giao thông. Trong các công trình này, bê tông cốt thép thường đóng vai trò và kết cấu chịu lực chính cho cả công trình.
Ưu điểmTiết kiệm chi phí: So với thép hay các vật liệu xây dựng khác thì bê tông cốt thép rẻ tiền hơn khi kết cấu có nhịp vừa và nhỏ, cùng chịu tải như nhau.Khả năng chịu lực tốt: Nếu so với kết cấu gỗ và gạch đá thì chúng có khả năng chịu lực tốt hơn. Kết cấu của bê tông cốt thép có thể chịu được tất cả các tải trọng tĩnh, động và động đất.Khả năng chịu lửa tốt hơn gỗ và thép: Bê tông sẽ bảo vệ cho cốt thép không bị nung nóng sớm. Chỉ cần bê tông có độ dày từ 1,5 – 2cm là có thể bảo vệ được công trình, tránh các hậu quả hư hại cho đám cháy bình thường gây ra.Tuổi thọ công trình cao, chi phí bảo dưỡng ít: Bê tông cốt thép có cường độ tăng theo thời gian. Có khả năng chống chịu tác động của môi trường tốt. Mặt khác bê cốt thép được bê tông bảo vệ sẽ không bị gỉ.Tạo dáng cho kết cấu dễ dàng: Khi vữa bê tông ở dạng nhão thì chúng ta có thể đổ vào các khuôn có hình dạng bất kỳ, đủ dẻo để uống theo nhiều hình dạng khác nhau.Nhược điểm
Trọng lượng của bê tông cốt thép lớn: Gây nên khó khăn cho việc xây dựng nếu kết cấu có nhịp lớn bằng bê tông cốt thép thông thường
Dễ có khe nứt ở vùng kéo khi chịu lực: Việc sử dụng bê tông cốt thép có những khe nứt trong vùng chịu lực kéo là việc khó tránh khỏi. Thông thường thì nó không nứt quá rộng và ít ảnh hưởng đến chất lượng của kết cấu. Tuy nhiên chúng ta cũng cần phải hạn chế khe nứt để tránh những trường hợp xấu có thể xảy ra. Chúng ta chỉ cần sử dụng bê tông cốt thép ứng lực trước là có thể hạn chế khe nứt.Cách âm và cách nhiệt kém hơn gỗ và gạch đá. Chúng ta có thể khắc phục bằng cách sử dụng kết cấu có lỗ rỗng, nhiều tầng hoặc bê tông xốp.Thi công phức tạp, khó kiểm tra chất lượng. Chúng ta có thể khắc phục nhược điểm này bằng cách dùng bê tông cốt thép lắp ghép.Khó gia cố và sửa chữa: Thiết kế cần phù hợp với yêu cầu sử dụng hiện tại và mở rộng sử dụng.Ứng dụng
Hiện nay, bê tông cốt thép được sử dụng rộng rãi trong các công trình dân dụng, nhà công nghiệp và cao tầng. Nó được sử dụng cho hầu hết các công trình xây dựng hiện nay. Cho đến bây giờ thì chưa có loại bê tông nào có thể thay thế được bê tông cốt thép.
Đặc biệt, bê tông cốt thép phát huy được ưu thế của mình ở các công trình lớn và có khả năng chịu lực cao. Chúng có độ bền rất lớn nếu chúng ta thi công đúng kỹ thuật. Do đó, các kỹ sư xây dựng phải tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo nền móng và cột bê tông cốt thép bền vững nhất.
Bê tông nhựa
Bê tông nhựa là hỗn hợp cấp phối bao gồm: Đá, cát, bột khoáng và nhựa đường. Nó được sử dụng chủ yếu để làm kết cấu mặt đường mềm. Bê tông nhựa bao gồm 3 cấu trúc, được phối hợp, tương tác với nhau để tạo thành hệ thống cấu trúc vật liệu bê tông nhựa, bao gồm:
Cấu trúc tế vi: Kết hợp giữa bột khoáng chất và nhựa để tạo thành liên kết Asphalt.Cấu trúc trung gian: Là sự kết hợp chất liên kết giữa Asphalt với cát để tạo thành vữa Asphalt.Cấu trúc vĩ mô: Là sự kết hợp giữa vữa Asphalt với đá dăm để tạo nên bê tông nhựa.
Dựa vào cấu tạo trên, ta có thể dễ dàng thấy nếu thiếu hụt hoặc tỷ lệ giữa các thành phần không hợp lý thì cấu trúc của bê tông nhựa sẽ bị phá vỡ, ảnh hưởng đến các cấu trúc tiếp theo. Theo đó, làm cho hệ thống cấu tạo bê tông nhựa không đảm bảo được điều kiện chịu lực.
Ưu điểmKết cấu của bê tông nhựa chặt kín. Do đó đảm bảo được chất lượng của công trình.Có khả năng chịu nén, chịu cắt và chịu uốn tốt.Chịu lực ngang tốt.Chịu tải trọng động tốt, ít bị hao mòn và ít sinh ra bụi. Thích hợp cho các công trình mặt đường giao thông.Bằng phẳng, độ cứng không quá cao. Xe chạy tốc độ cao rất êm và ít gây tiếng ồn. Đây là ưu điểm tuyệt vời khi áp dụng cho các con đường cao tốc.Có thể cơ giới hóa toàn bộ khâu thi công. Giúp việc thi công được nhanh hơn.Công tác duy tu, sửa chữ ít.Tuổi thọ của công trình dài.Nhược điểm
Mặt đường có màu sẫm. Do đó khó có thể định hướng xe chạy vào ban đêm.Cường độ giảm khi nhiệt độ cao.Cường độ giảm khi bị nước tác dụng lâu dài.Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường giảm khi nó bị ẩm ướt.Mặt đường dễ bị già hóa dưới tác dụng của thời gian, tải trọng và các yếu tố khí hậu khác.Yêu cầu thi công chuyên dụng, công tác tư vấn, giám sát phức tạp. Yêu cầu đòi hỏi những người có trình độ chuyên môn cao, có kinh nghiệm.Ứng dụng
Bê tông nhựa nóng sử dụng nhiều nhất trong các công trình đường giao thông. Đặc biệt là đường giao thông cấp 1, cấp 2 và đường cao tốc. Ngoài ra thì nó còn được sử dụng trong bãi đỗ xe, sân tennis,… Hiện nay thì bê tông nhựa nóng được sử dụng lên đến 50% các công trình đường thi công đường bộ tại Việt Nam.
Trong khi đó thì bê tông nhựa nguội được sử dụng để sửa chữa các loại ổ gà, vệt lún bánh xe hoặc các vết nứt mặt đường nhựa. Điểm đặc biệt là chúng ta không cần sử dụng thêm bất cứ một vật liệu nào. Do đó, rất dễ sử dụng và tiết kiệm được thời gian, kinh phí sửa chữa.
Bê Tông Thủy Công
Bê tông thủy công thực ra là hỗn hợp bê tông đã được đông cứng. Theo Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn thì hiện nay có thể phân loại bê tông thủy công theo các quy định sau:
Theo vị trí của bê tông thủy công so với mực nước, bao gồm: Bê tông thường xuyên nằm trong nước, bê tông ở vùng mực nước thay đổi, bê tông ở trên khô.Bê tông của kết cấu công trình thủy lợi ở dưới mặt đất được xem là loại bê tông thường nằm dưới nước. Bê tông nằm trong đất có mực nước ngầm thay đổi. Và bê tông định kỳ có mức nước tràn qua được gọi là bê tông nằm trong mực nước thay đổi.
Theo hình khối của kết cấu bê tông thủy công: Bê tông khối lớn (kích thước cạnh nhỏ nhất không dưới 2,5m và chiều dày phải lớn hơn 0,8m) và bê tông khối không lớn.Theo vị trí của bê tông thủy công trong kết cấu đối với công trình khối lớn, gồm: Bê tông mặt ngoài và bê tông bên trong.Theo tình trạng chịu áp lực nước của bê tông thủy công: Bê tông chịu áp lực nước và bê tông không chịu áp lực nước.
Tùy vào mỗi loại bê tông thủy lực mà nó có các đặc điểm khác nhau. Tuy nhiên khi thi công bê tông thủy lực thì đều phải đáp ứng được các tiêu chuẩn sau đây:
Tiêu chuẩn về cường độTiêu chuẩn bền độ bền bê tông khi tiếp xúc với môi trường nước.Tiêu chuẩn về chống ẩm, chống thấm nước.
Bê Tông Xi Măng
Khác với bê tông thông thường thì bê tông xi măng là sự kết hợp giữa bê tông và xi măng, trong đó xi măng giữ vai trò chủ đạo. Ngoài ra nó còn kết hợp với các cốt liệu đá, cát, nước,… và được nhào trộn theo một tỉ lệ nhất định.
Các chất phụ gia làm tăng tính dẫn điện, tăng độ bền, độ dẻo và khả năng chống ăn mòn axit. Một số chất có tác dụng làm chậm hydrat hóa và ngoài ra còn để tăng tính thẩm mĩ của hỗn hợp này.
Vật liệu có độ bền cao, khả năng chịu lực tốt. Vì vậy công trình có tuổi thọ cao và tồn tại bền vững qua năm tháng.Bê tông xi măng ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố thời tiết như nhiệt độ cao, mưa, gió nồm ẩm,…Giá thành rẻ, hợp lý. Phù hợp để sử dụng trong mọi công trình từ nhà ở dân dụng đến công trình lớn, mang tầm cỡ quốc gia.Nhược điểm
Vật liệu có khối lượng nặng. Do đó, quá trình vận chuyển và thi công cần có sự hỗ trợ của các phương tiện hiện đại.Khả năng cách âm và cách nhiệt không cao.Ứng dụng
Dễ dàng nhận thấy, bê tông xi măng xuất hiện hầu hết ở các công trình xây dựng. Đây cũng là vật liệu xây dựng chính, được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Nó được sử dụng trong các công trình nhà ở dân dụng, công trình giao thông cũng như các cây cầu xi măng, và nhiều công trình khác.
Bê Tông Nhẹ
Bê tông nhẹ là một loại kiểu trần bê tông, dùng để sử dụng làm trần nội và ngoại thất trong xây dựng. Tuy nhiên thì khác với kiểu trần đổ bê tông cốt thép truyền thống thì trọng lượng của loại bê tông này rất nhẹ.
Thành phần chính của bê tông nhẹ chính là Keramzit (là những viên đất sét nung đông nở), xi măng và cát. Keramzit (là một cốt liệu nhẹ) giúp giảm được khối lượng của bê tông lên đến 1200 – 1900 kg/m3.
Trọng điểm nhẹ: Bê tông nhẹ thường sẽ nhẹ hơn từ ½ đến ⅓ so với gạch đất nhung và chỉ bằng ¼ trọng lượng của gạch bê tông thông thường. Do kết cấu bọt khí chiếm đến khoảng 80% toàn bộ cấu tạo nên bê tông nhẹ. Do đó giúp tiết kiệm năng lượng làm khung, móng cọc cũng như quá trình vận chuyển, thi công trở nên dễ dàng hơn.Cách âm tốt: Cũng chính nhờ những bọt khí này đã tạo nên bề mặt lồi lõm nên tăng khả năng hấp thụ âm thanh.Cách nhiệt và tiết kiệm năng lượng: Bê tông nhẹ có hệ số dẫn nhiệt rất thấp, vì vậy giúp cho công trình “đông ấm, hạ mát”. Do đó, mức điện dùng cho điều hòa nhiệt độ được tiết kiệm khoản 40%, tạo nên giá trị lâu dài cho người sử dụng.Độ chính xác cao: Bê tông nhẹ có kích thước xây dựng khá lớn và được sản xuất theo đúng kích thước quy chuẩn. Do đó giúp cho việc xây tường có độ chính xác cao, giảm lượng vữa thất thoát.Độ bền vững cao: Bê tông nhẹ là loại vật liệu xây dựng có tính đồng nhất, do đó bê tông nhẹ có độ bền vững theo thời gian. Cường độ chịu lực cao nhất trong các vật liệu xây dựng dạng xốp và ổn định hơn các loại bê tông thông thường khác.Thân thiện với môi trường: Đây là sản phẩm thân thiện với môi trường, từ nguyên liệu cho đến quy trình sản xuất. Bê tông nhẹ góp phần giải quyết vấn đề bảo vệ môi trường sinh thái, là một vật liệu xây dựng lý tưởng để thay thế các loại gạch đất nung khác.Nhược điểm
Khả năng chống thấm của bê tông nhẹ hạn chế, do đó không thường sử dụng trong các công trình có sự tiếp xúc với nước.Kích thước của bê tông nhẹ khá lớn, dẫn đến tình trạng khi xây dựng không thể dùng chẵn viên. Thợ thi công phải thêm công đoạn cưa gạch để cắt đúng theo ý muốn của mình.Ứng dụng
Bê tông nhẹ được sử dụng cho rất nhiều công trình xây dựng. Từ nhà ở, tòa nhà cao ốc cho đến công trình công nghiệp,… Nó được sử dụng dần dần thay thế gạch khối nặng, giúp công trình giảm trọng lượng và rút ngắn thời gian thi công.
Bê Tông Sinh Học
Bê tông sinh học, cũng giống như các loại bê tông thông thường khác. Tuy nhiên khi trộn các thành phần thì nó được bổ sung thêm thành phần phụ. Thành phần này sẽ không bị thay đổi trong quá trình trộn mà nó chỉ hòa tan và trở nên hiệu quả khi bê tông xuất hiện những vết nứt hoặc bị thấm nước mưa.
Tự vá lành các vết nứt nhỏ. Giúp cho cấu kiện của công trình bền vững.Tăng cường độ cho bê tông.Hạn chế tối đa quá trình Oxy hóa cốt thép trong bê tông.Tăng tính chống thấm.Giảm ăn mòn cốt thép.Nhược điểm
Giá thành cao: Hiện tại thì giá của bê tông sinh học cao gấp 2 lần bê tông thông thường.Sự phát triển của vi khuẩn không tốt trong một số môi trường nhất định. Làm ảnh hưởng đến chất lượng của bê tông sinh học/Chưa có tỷ lệ pha trộn vi khuẩn trong bê tông sinh học rõ ràng.Chi phí nghiên cứu tốn kém.
Bê tông Polyme
Bê tông Polyme còn được gọi là bê tông xanh. Đây là một vật liệu tổng hợp, bao gồm các cốt liệu thông thường như cát, đá sỏi và chất kết dính. Chất kết dính thường dùng là Polyme hữu cơ tổng hợp thay vì sử dụng xi măng thông thường.
Nó được điều chế bằng cách sử dụng máy trộn để trộn các loại nhựa cao phân tử với hỗn hợp cốt liệu. Nhựa cao cấp thường sử dụng là Methacrylate, nhựa Epoxy, nhựa Furan, nhựa Polyester, nhựa Vinylester,… Việc sử dụng nhựa cao cấp còn phụ thuộc vào ứng dụng và các yếu tố khác, chi phí của chủ thầu.
Ưu điểmKhả năng chống axit, muối và đông lạnh cao hơn các loại bê tông khác.Có tính ổn định hóa học cao trong môi trường ăn mòn. Do đó có khả năng kháng mòn tốt.Độ dẫn điện thấp.Khả năng chống thấm nước cao hơn.Chịu được độ rung động ở tần số cao.Hạn chế lượng khí thải CO2, đồng thời có thể tạo ra cơ sở hạ tầng có khả năng sử dụng qua hàng trăm năm. Đây là bước đột phá giúp bảo vệ môi trường.Nhược điểm
Đòi hỏi cơ sở vật chất phức tạp
Giá thành sản phẩm cao, không thích hợp với các nước nghèo, chưa đủ khả năng kinh tế.Ứng dụng
Dùng để sử dụng trong các công trình xây dựng mang tính đặc thù như:
Xây dựng nhà máy điện hạt nhânXây dựng các công trình biển
Bể chứa công nghiệp
Ngăn chứa hóa chất
Hệ thống thoát nước
Được ứng dụng trong các hoạt động xây dựng cơ sở hạ tầng và sửa chữa giao thông đường bộ, cầu cống rất hiệu quả. Ngoài ra nó còn dùng để khắc phục sửa chữa các vấn đề thường gặp với bê tông cốt thép.
Bê tông được phân loại như thế nào?
Theo dạng chất kết dính
Với mỗi dạng chất kết dính, bê tông sẽ có những đặc tính riêng như độ cứng, độ đàn hồi, độ dẻo,… Giá thành của mỗi loại dĩ nhiên cũng sẽ có sự khác nhau. Do đó, tùy vào nhu cầu sử dụng mà bạn nên tìm và lựa chọn đúng loại bê tông.
Bê tông sử dụng xi măng là một chất kết dính thường gặp nhất. Ngoài ra thì chúng ta có có những loại bê tông khác sử dụng Silicat, thạch cao, polime,.. nhằm liên kết các thành phần còn lại.
Theo công dụng
Xét về công dụng thì bê tông có thể chia thành nhiều loại khác nhau:
Bê tông dùng trong công trình đổ bê tông cốt thép: Móng nhà, cột nhà, sàn nhà,…Dùng để xây dựng các công trình thủy lợi: Xây đập, phủ lớp mái kênh,… được gọi là bê tông thủy côngBê tông dùng để trải đường, vỉa hè hoặc sân bay.Dùng để đổ mái vòm, hệ thống, kết cấu bao che thường có trọng lượng nhẹ.Bê tông chịu nhiệt, chịu axit, chống phóng xạ trong nhà máy chuyên môn.
Theo dạng cốt liệu
Dựa vào chất lượng và đặc tính cốt liệu mà chúng ta có thể chia bê tông thành nhiều loại khác nhau:
Bê tông cốt liệu đặcBê tông cốt liệu rỗng
Bê tông làm từ cốt liệu đặc biệt có khả năng chống nhiệt, axit, phóng xạ,…
Theo khối lượng thể tích
Dựa vào khối lượng thể tích của bê tông thì chúng ta có thể chia nói thành các loại như sau:
Bê tông đặc biệt nặng, có pv > 2500kg/m3. Loại bê tông này thường chỉ dùng cho các công trình có yêu cầu đặc biệt.Bê tông nặng có pv = 2200 – 2500 kg/m3. Bê tông nặng được hòa trộn từ hỗn hợp các nguyên vật liệu như cát, đá, sỏi và dùng cho các kết cấu chịu lực.Bê tông tương đối nặng, có pv = 1800 – 2200 kg/m3. Dùng cho các kết cấu chịu lực ở công trình quy mô nhỏ.Bê tông nhẹ, có pv = 500 – 1800 kg/m3. Bao gồm: bê tông cốt liệu rỗng, bê tông tổ ong,… không có cốt liệu nhỏ.Bê tông siêu nhẹ, có pv
