Bê tông: Thuộc tính, tỷ lệ phụ gia và kiểm soát chất lượng

Bê tông là loại vật liệu xây dựng được sử dụng rộng rãi nhờ độ bền, độ bền và tính linh hoạt. Dưới đây là các đặc tính chính của bê tông, các chất phụ gia phổ biến được sử dụng để nâng cao các đặc tính 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 của bê tông chống lại tải trọng dọc trục, được đo bằng pound trên inch vuông (psi) hoặc megapascal (MPa).
2. Độ bền kéo: Khả năng của bê tông chống lại lực căng, thường thấp hơn nhiều so với cường độ nén.
3. Độ bền: Khả năng chống chịu thời tiết, tấn công hóa học, mài mòn và các dạng hư hỏng khác của bê tông theo thời gian.
4. Khả năng làm việc: Sự dễ dàng mà bê tông có thể được trộn, đổ, đầm và hoàn thiện để đạt được hình dạng và độ hoàn thiện mong muốn.
5. Mật độ: Khối lượng trên một đơn vị thể tích của bê tông, ảnh hưởng đến trọng lượng và đặc tính kết cấu của nó.
6. Co ngót và rão: Những thay đổi về thể tích và biến dạng theo thời gian do sấy khô, dao động nhiệt độ và tải trọng kéo dài.
7. Tính thấm: Khả năng của bê tông chống lại sự xâm nhập của nước, khí và các chất khác qua các lỗ rỗng và mao mạch của nó.

Các chất phụ gia phổ biến và chức năng của chúng:

1. Chất khử nước (Chất siêu dẻo): Cải thiện tính công tác và giảm hàm lượng nước mà không làm giảm độ bền.
2. Tác nhân cuốn khí: Đưa vào các bong bóng khí cực nhỏ để cải thiện khả năng chống đóng băng và làm tan băng.
3. Chất làm chậm: Trì hoãn thời gian đông kết để cho phép thời gian vận chuyển, lắp đặt và hoàn thiện lâu hơn.
4. Máy gia tốc: Tăng tốc thời gian đông kết, đặc biệt hữu ích trong điều kiện thời tiết lạnh.
5. Pozzolans (ví dụ: Fly Ash, Silica Fume): Cải thiện cường độ, độ bền và giảm tính thấm bằng cách phản ứng với canxi hydroxit để tạo thành các hợp chất kết dính 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 các thanh cốt thép khỏi bị ăn mòn do ion clorua hoặc cacbonat gây ra.

Tỷ lệ phụ gia được đề xuất:

• Tỷ lệ cụ thể của chất phụ gia phụ thuộc vào các yếu tố như đặc tính mong muốn của bê tông, điều kiện môi trường và yêu cầu của dự án.
• Các tỷ lệ thường được biểu thị bằng 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.

Các 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 liên quan.
2. Trộn và trộn: Sử dụng thiết bị đo và cân chính xác để trộn nguyên liệu và thực hiện theo các quy trình trộn thích hợp để đạt được tính đồng nhất và nhất quán.
3. Kiểm tra tính nhất quán và khả năng làm việc: Thực hiện các bài kiểm tra độ sụt, kiểm tra dòng chảy hoặc kiểm tra lưu biến để đánh giá khả năng làm việc và điều chỉnh tỷ lệ hỗn hợp khi cần thiết.
4. Bảo dưỡng: Thực hiện các phương pháp bảo dưỡng thích hợp (ví dụ: bảo dưỡng ẩm, hợp chất bảo dưỡng, màng bảo dưỡng) để ngăn chặn tình trạng khô sớm và thúc đẩy quá trình hydrat hóa.
5. Kiểm tra cường độ: Giám sát sự phát triển cường độ bê tông thông qua các phương pháp kiểm tra tiêu chuẩn (ví dụ: kiểm tra cường độ 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, ghi chép và hành động khắc phục thường xuyên để đảm bảo tính nhất quán và tuân thủ các thông số kỹ thuật.

Bằng cách hiểu rõ các đặc tính của bê tông, lựa chọn chất 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 yêu cầu về tính năng và nâng cao độ bền cũng như tuổi thọ của kết cấu.