Vật liệu xây dựng - Bê Tông

Kỹ thuật chế tạo và sử dụng bê tông xuất hiện từ thời La Mã cổ đại và được sử dụng rộng rãi trong suốt giai đoạn tồn tại của Đế quốc La Mã. Sau khi đế quốc La Mã sụp đổ, kỹ thuật sử dụng bê tông cũng bị mai một cho đến khi được tái khám phá vào giữa thế kỷ 18. Bê tông được sử dụng rộng rãi trong xây dựng các công trình kiến trúc, móng, gạch không nung hay gạch block, mặt lát của vỉa hè, cầu và cầu vượt, đường lộ, đường băng, các cấu trúc trong bãi đỗ xe, đập, hồ chứa/bể chứa nước, ống cống, hàng rào, cột điện và thậm chí là thuyền.Việc sản xuất và sử dụng bê tông có nhiều tác động khác nhau đến môi trường và nhìn chung cũng không hoàn toàn là tiêu cực như nhiều người nghĩ. Mặc dù sản xuất bê tông đóng góp đáng kể vào việc sản sinh khí nhà kính, việc tái sử dụng bê tông lại rất phổ biến đối với các công trình quá cũ và quá giới hạn tuổi thọ. Bê tông xuất hiện gần như ở khắp mọi nơi và đóng một vai trò cực kì quan trọng đối với văn minh nhân loại, hãy cùng tìm hiểu qua vật liệu này nhé.

• Phụ gia: hữu cơ và vô cơ

• Nước : Đảm bảo độ pH nước >4 Nước không chứa sunphat với hàm lượng >2700 mg/l và các

N ă m

1 8 2 4

Đ Ặ C T Í N H

Tính lưu biến

Tính biến dạng

2 Độ cứng (độ nhớt động của bê tông)

Được xác định bằng thời gian rung động cần thiết để san bằng và lèn chặt hỗn hợp bê tông trong nhớt kế kĩ thuật.

Đ Ặ C T Í N H

Tính lưu biến

Tính biến dạng

Cường độ

Chỉ tiêu quan trọng thể hiện khả năng chịu lực của vật liệu Cường độ của bê tông phụ thuộc vào thành phần và kết cấu cùa nó Với bê tông cần xác định cường độ chịu nén và cường độ chịu kéo

  Mác bê tông để biểu thị chất lượng của bê tông vầ một tình chất nào đó

• Bê tông mác 50-100: dùng làm nền móng

• Bê tông mác 100-150: dùng trong các kết cấu bt thông thường của nhà dân dụng và công nghiệp.

• Bê tông mác 150-300 : dùng trong các kết cấu chịu lực lớn như dầm cầu

• Bê tông mác 200-250 : dùng trong các cấu kiện bt đúc sẵn.

• Bê tông mác 300-600 : dùng trong các kết cấu bt ứng lực trước.

• Bê tông mặt đường thường dùng mác 250-300

Đ Ặ C T Í N H

Tính lưu biến

Tính biến dạng

0.6 0.4

1.0 0.8

Đ Ặ C T Í N H

Tính lưu biến

Tính

co nở

Tính biến dạng

Tính

thấm nước

Tính công tác

Giai đoạn I Giai đoạn II Gian đoạn III

1

Độ co của bê tông khi khô ẩm liên tiếp

1 - Nở của bê tông khi nằm trong môi trường ẩm thường xuyên

2 - Co khi sấy khô

3 - Co và nở khi khô và ẩm liên tiếp

Đ Ặ C T Í N H

Tính lưu biến Tính

thấm nước

Tính

co nở

Tính biến dạng

Tính công tác

Cường độ

• Xác định độ chống thấm theo áp lực thủy tĩnh thực dụng

Bảo vệ con người khỏi những hiện tượng thời tiết cực đoan

CON NGƯỜI

• Sản xuất bê tông tạo ra từ 4-8% lượng CO2 toàn cầu

• Bê tông rất khát nước, chiếm tới 1/10 lượng nước sử dụng của ngành công nghiệp toàn cầu

• Bụi từ mỏ đá vôi và các nhà máy xi măng là nguồn gây ô nhiễm không khí

MÔI TRƯỜNG

TÁC ĐỘNG

PHÂN LOẠI BÊ TÔNG

II

T h e o k h ố i l ư ợ n g t h ể t í c h

T h e o c h ấ t k ế t d í n h

T h e o c ô n g d ụ n g

THEO KHỐI LƯỢNG

Bê tông

Bê tông đặc biệt nhẹ

Có pv> 2500kg/m2, được làm từ cốt

liệu đặc biệt, dùng cho những kết

cấu cực kỳ đặc biệt

Có pv từ 1800 – 2500 kg/m2, thể tích lớn hơn bê tông tương đối nặng nhưng cũng được dùng chủ yếu cho

kết cấu chịu lực

Có pv từ 500 – 1800kg/m2, được hình thành bởi các nguyên liệu nhẹ, tối giản nhưng vẫn đảm bảo chất

lượng bê tông

Có PV < 500 kg/m 3, là loại bê tông

tổ ong (bê tông khí và bê tông bọt) hoặc bê tông cốt liệu rỗng.

THEO CHẤT KẾT

DÍNH

Được chế tạo từ xi măng và được sử dụng phổ biến nhất trong xây dựng

Bê tông xi măng

Được chế tạo trên cơ sở đá vôi

Bê tông silicate

Bê tông thạch cao

Sử dụng làm các vách ngăn bên trong, các trần treo và các chi tiết trang trí hoàn thiện công trình Bê tông thạch cao xi măng puzơlan có tính bền nước cao hơn và được sử dụng khá rộng rãi

1

2

3

Được chế tạo sử dụng xỉ nghiền mịn, được hoà trộn với dung dịch kiềm Loại bê tông này chỉ mới được bắt đầu sử dụng trong xây dựng.

Bê tông xỉ kiểm

4

Được chế tạo từ các dạng khác nhau của chất dính kết polime, gốc của chúng là nhựa (polieste, epoxi, acrin, cacbamit v.v.) hoặc mônome (furfurolaxetôn V.V.), chúng đóng rắn trong bê tông với sự có mặt của các phụ gia chuyên dụng

Bê tông Polymer

5

Được chế tạo từ chất kết dính hỗn hợp, gồm xi măng và chất polimer( gồm nhựa và các mủ, nhựa cây tan trong nước)

Bê tông dùng chất kết dính đặc biệt

Bê tông Polime ximăng)

6

THEO CÔNG DỤNG

BÊ TÔNG BỀN THUỶ

• Chống thấm: xác định bằng áp lực nước tối đa tác

dụng lên tổ mẫu (gồm 6 mẫu) ở tuổi 28 ngày, mà 4

trong 6 mẫu vẫn chưa bị thấm theo

Phân loại

• Bê tông chịu áp lực nước

• Bê tông không chịu áp lực nước

Xi măng pooclăng ít tỏa nhiệt

Xi măng pooclăng bền sunfat

• Không chịu tải trọng

B Ê T Ô N G C H Ị U N H I Ệ T

Đ ặ c t í n h

Ứng dụng

• Có khả năng chịu nhiệt, chịu lửa

- Chịu được lửa và nhiệt độ cao  lên tới 1500oC dưới tác dụng lâu dài

- 300-800C Cường độ nén khi gia nhiệt có thể đến 50 MPA ( 500kg/

• Khả năng chống ăn mòn cao

• Cường độ và ổn định cao khi gia nhiệt

• Xi măng chịu nhiệt

• Các lò đốt, lò nung công nghiệp,

• Sử dụng làm lớp lót cho lò luyện kim, lò phản ứng nhiệt hay lò có chưa các sản phẩm phản ứng với nhiệt độ

BÊ TÔNG TRANG TRÍ 

Đặc tính:

• Giảm chi phí bảo dưỡng và bảo trì

• Đáp ứng được nhu cầu thời tiết

• Giảm sự ô nhiễm môi trường

BÊ T ÔN G B ỀN H OÁ

về cơ bản hoặc hoàn toàn không có xi măng.

• Không có khả năng bị xâm thực bởi

Kiềm

Muối

Acid

BÊ TÔNG MẶT ĐƯỜNG

Đặc tính:

• Cường độ cao

− Cường độ chịu uốn giới hạn >40 daN/cm2 (cường độ chịu nén giới hạn >300 daN/cm2) Đối với đường cấp I,

II trị số này phải >45 daN/cm2 (cường độ chịu nén giới hạn >350 daN/cm2).

− Bê tông làm lớp móng dưới mặt đường bê tông nhựa phải có cường độ chịu uốn giới hạn >25 daN/cm2

(cường độ chịu nén giới hạn >170 daN/cm2)

• Khả năng chịu nhiệt và độ ẩm cao

• Khả năng mài mòn cao

− Hàm lượng hợp chất hữu cơ: không thẫm hơn màu chuẩn

− Cỡ hạt lớn nhất (lỗ sàng vuông): Dmax25 và Dmax75

− Giảm văng nước: Do bê tông không lún, không bị đọng nước khi chạy trên cùng nước đọng nên rất

an toàn khi chạy xe.

− Độ bám đường tốt: Độ nhám của bê tông khá cao nên bánh xe sẽ có độ bám tốt.

• Độ bền cao

− Đường bê tông có độ bền cao, thời gian sử dụng lâu dài, thường là 30 năm.

− Đường sử dụng lâu hơn do bê tông chịu được trọng tải nặng, bạn không phải lo về hiệu ứng lún sụt hay gợn sóng.

− Tỉnh cứng theo thời gian: bê tông đông cứng với thời gian và sẽ tiếp tục phát triển cường độ sau thời gian đổ bê tông.

• Lớp phủ trơn (lớp phủ chống ma sát) Được cung cấp để các lớp sợi có khả năng trượt lên nhau không có ma sát có thể dẫn đến các vết nứt trong bê tông.

Polycacpoxylated, Lignosunfonates, Lignin,

Ứng dụng : Đường, cầu,

chọn Dmax cần cân nhắc kỹ về kinh tế và kỹ thuật Việc sử dụng cốt liệu có Dmax lớn 100mm- 150mm tuy có giảm giá thành vật liệu chế tạo bê tông nhưng lại đẩy cao chi phí trộn và vận chuyển hỗn hợp bê tông.

• Các chất phụ gia gồm có:

có mặt của nước hoặc độ ẩm nó có thể phản ứng với canxi hy-droxyt để có thể đóng rắn Pu-giơ lan cho BTÐL cần phù hợp tiêu chuẩn ASTM C618-97

Hỗn hợp sản xuất khô hơn và về cơ bản không có độ sụt.

Ưu điểm

• RCC được đặt theo cách tương tự như lát; vật liệu được phân phối bằng xe tải hoặc băng tải, được rải bằng máy ủi nhỏ hoặc máy trải nhựa đường được sửa đổi đặc biệt, và sau đó được nén bằng các con lăn rung.

Thi công

• Bê tông đầm lăn có độ sút nhỏ. 

• Lượng xi măng ít hơn so với bê tông thường.

• Cường độ bê tông đầm lăn thường nhỏ hơn so với bê tông thường.

Yêu cầu

• San lấp, xây dựng nền phụ và bê tông, xây đập…

Ứng dụng

• Có nhiều lợi ích về thời gian

• Tỷ lệ vị trí bê tông cao hơn

• Chi phí vật liệu thấp

• Có thể chịu được nhiệt độ cao

• Không có lo ngại về giải phóng nhiệt cao trong khi bê tông đang

khô.

B Ê T Ô N G T Ự Đ Ằ M ( S C C )

• Có khả năng tự lèn chặt ( làm đầy và lèn chặt mọi góc

cạnh của cốt pha bằng trọng lượng bản thân nó mà

không cần đầm mà vẫn đảm bảo tính đồng nhất)

• Tính lưu động

• Chống phân tầng

Đặc tính

• An toàn (vì không cần đầm rung)

• Thời gian thi công nhanh

• Thi công bê tông trong điều kiên mật độ cốt thép dày

đặc

• Giá thành cao

• Khó khăn cho việc kiểm soát chất lượng vật liệu đầu vào

• Không thi công được cho các cấu kiện năm nghiêng , dố ( bản thang mái dốc )

• Cầu Akaghi-Kaikyo, sản xuất cấu kiện đúc sẵn, tòa nhà Burj Khalifa, cảng Cái Mép Thị Vải, tòa nhà cao tầng…

Yêu cầu

Tiêu Chuẩn

Đánh giá độ sụt chảy: rót rót bê tông vào một khuôn hình chóp cụt (đáy dưới có

đường kính 32cm, mặt đỉnh có đường kính 16cm) Khi nhấc khuôn lên bê tông tụt

xuống và tràn xoè ra với đường kính tối thiểu 65cm Độ sụt là 45-81cm

Thời gian chảy qua phễu hình chữ V (kích thước: 490mm (500mm) X 75mm) sau đó vuốt một đoạn 425mm với độ dốc 1: 1 và cuốn phễu dài 150mm có mặt cắt 65mm x 75mm Khi rót bê tông đầy phễu này, mở đáy dưới thời gian chảy khoảng 6s là đạt tiêu chuẩn của bê tông tự đầm

• Tính chảy dẻo cao: Hỗn hợp bê tông có khả năng làm đầy với tính chày dẻo cao và không bị phân tầng

− Mức 1: tại các vùng có mật độ cốt thép cao ( khoảng cách thông thuỷ giữa các thanh cốt thép là 35-60mm)

− Mức 2: tại các vùng cỏ mật độ cốt thép trung bình (khoảng cách thống thuỷ giữa các thanh cốt thép là 60-200 mm)

− Mức 3: tại các vùng có mặt độ cốt thép thấp ( khoảng cách thông thuỷ giữa các thành cốt thép là >200 mm)

• Tính tự đầm: Có khả năng chày qua các thanh cốt thép có kích thước tương tự như thực tế hoặc theo 3 mức tự đầm

• BTTĐ loại 0/4mm – cốt liệu thô chiếm 50%

• BTTĐ loại 4/8mm – cốt liệu thô chiếm 15%

• BTTĐ loại 8/16mm – cốt liệu thô chiếm 35%

Cỡ hạt mịn lấy < 1,125mm Hàm lượng hạt mịn mang tính phụ thuộc vào kích cỡ cốt liệu thô lớn nhất và mục đích ứng dụng của bê tông tự đầm

• Loại 0/4mm – hàm lượng xi măng 500 – 650 kg/m3

• Loại 4/8mm – hàm lượng xi măng 450 – 500 kg/m3

• Loại 8/16mm – hàm lượng xi măng 400 – 450 kg/m3

• Loại 16/32mm – hàm lượng xi măng 375 – 425 kg/m3

• Bê tông chất lượng thấp hoặc tương đối trung bình, hàm lượng nước ~ 200lit/1m3 bê tông

• Bê tông chất lượng trung bình, hàm lượng nước ~ 180-200lit/1m3 bê tông

• Bê tông chất lượng cao, hàm lượng nước <180lit/1m3 bê tông

Phụ gia

• Phụ gia siêu dẻo giảm nước mức độ cao ( 30-40 % nước trộn )

• Phụ gia siêu dẻo giảm nước mức độ cao cuốn khí

Phụ gia siêu dẻo gốc polycarboxylate cho khả năng duy trì tính công tác

Bê tông cường độ cao

Bê tông xanh

Là sự kết hợp giữa bt và sợi chịu lực, có cường độ chịu kéo, chịu uốn, độ mài mòn và khả năng chống

• Giảm thiểu ảnh hưởng của động đất.

• Khả năng cách nhiệt, chống cháy tốt

• Độ bền cao

Phân loại

• Bê tông nhẹ chịu lực: Chỉ tiêu quan trọng là cường độ chịu nén 

• Bê tông nhẹ chịu lực, cách nhiệt: Các chỉ tiêu quan trọng là cường độ chịu nén và khối lượng

• Cách nhiệt và tiết kiệm năng lượng

• Giảm chi phí gia cố mỏng và kết cấu

• Thân thiện với môi trường

Nhược điểm

• Tính chống thấm vẫn còn nghi ngờ

• Không treo được vật nặng trên tường (như tivi, máy nước nóng, )

• Khả năng gây nhiễu sóng vô tuyến

BÊ TÔNG NHẸ KERAMZIT Đặc tính

• Thời gian đông kết nhanh: cốp pha có thể được dỡ sau 24h kể từ lúc đổ bê tông

• Không co ngót

• Chịu nhiệt, cách nhiệt, cách âm: cấu trúc rỗng của sỏi nhẹ Keramzit giúp tăng khả năng cách nhiệt, âm của bê tông lên nhiều lần

Thành phần

• Sỏi nhẹ Keramzit, xi măng và cát vàng. 

• Cốt liệu sỏi nhẹ Keramzit giúp giảm khối lượng của bê tông đi đáng kể đạt tỉ khối 1,2 – 1,7 (so với tỉ khối 2,4 của các loại bê tông thông thường)

• Cốt liệu lớn: Sỏi nhẹ Keramzit, KLTT đổ đống của sỏi là 230 – 550kg/m3, cỡ hạt 1×2

• Cốt liệu mịn: Cát vàng hạt thô

• Xi măng PCB40 Cốt thép phải thi công đúng theo thiết kế của CICO

• Phụ gia DH-C phát triển cường độ sớm cho Bê tông nhẹ CICO (đạt mác 200 sau 2 ngày thi công). 

• Khối lượng thể tích bê tông 1400-1800kg/m3 Cường độ bê tông đạt mác từ 200 – 400

Ưu điểm

• Xây dựng các công trình trên nền đất yếu vì tải trọng của toàn công trình giảm được từ 30-50%

• Giảm được 40% thời gian thi công. 

• Xây dựng cải tạo nâng tầng các công trình rất thuận lợi, ít phải sử lí nền móng

Ứng dụng

• Trong các kết cấu cách nhiệt và cách nhiệt - chịu lực

• Công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp, giao thông, thủy lợi

• Dùng cho các kết cấu chịu lực: Dầm, sàn, tấm đan và các kết cấu định hình

BÊ TÔNG POLYSTYRO

Đặc tính

Thành phần

Ưu điểm

Ứng dụng

 Trọng lượng nhẹ (Giảm trọng lượng so với bê tông truyền thống) Tuỳ theo tỷ lệ cấp phối bê tông nhẹ có trọng lượng từ 600 Kg/m3 đến 1500Kg/m3

 Cách âm, cách nhiệt tốt do cấu tạo hạt Polystyrene.

 Không bắt lửa

 Giảm truyền lực phát tán xung quanh.

 Không bị côn trùng phá hoại, không hư hại khi tiếp xúc với nước

 Độ bền, tuổi thọ cao

 Có thể trộn bê tông theo cấp phối tại công trường

 Có thể dùng máy cắt cầm tay cắt theo kích thước cần dung

 Chống nóng, cách âm cho công trình xây dựng

 Chống nồm, chống đọng sương cho công trình

 Bảo vệ kết cấu khỏi các biến dạng do chênh lệch nhiệt độ

 Giảm nhẹ tải trọng lên các kết cấu chịu lực của công trình

• Bền vững (tăng 30% so với bê tông thường)

• Tro bay (một sản phẩm phế thải từ các nhà máy điện đốt than và thường được xử lý ở các bãi chôn lấp)

• Cốt liệu bê tông tái chế và sợi nhôm

• Tăng hiệu suất sử dụng trong các tòa nhà, công trình, giảm ô nhiễm không khí (Tro bay có tiềm năng thay thế xi măng 

• - Loại vật liệu có tác động lớn tới môi trường, gây ô nhiễm không khí.)

• Nguyên vật liệu được sử dụng để sản xuất là các vật liệu xanh bền vững

• Các vật liệu tái chế hoặc chất thải cũng có thể được coi là bền vững khi nó có thể giúp tiết kiệm chi phí và nguyên liệu thô cũng như giảm các bãi chôn lấp.

• Tuỳ mỗi loại bê tông xanh sẽ có mỗi ứng dụng riêng khác nhau.

• Độ bền cao

của bê tông được 7 ngày tuổi)

Đặc tính

Thành phần

phần chủ yếu của nó là các oxit silic, nhôm, sắt, canxi và magie)

Ưu điểm

Nhược điểm

Ứng dụng

BÊ TÔNG POLYMER

B Ê T Ô N G G E O P O LY M E R

Đặc tính

• Khả năng chịu lực: tro bay có thể cho cường độ cao sau vài giờ phản ứng kiềm (60-70 Mpa sau 24h)

• Khả năng chống cháy: Có thể chịu được tới 1.316 °C

• Giảm nguy cơ chất thải công nghiệp và diện tích bãi chứa chất thải

• Cải thiện chất lượng ở tuổi dài ngày của bê tông(co ngót khô rất thấp, từ biến thấp, khả năng chống ăn mòn sunphat và axit rất tốt)

• Dung dịch kiềm mạnh đòi hỏi quá trình sản xuất bê tông phức tạp dẫn đến gia tăng tiêu thụ năng lượng cũng như phát sinh hiệu ứng nhà kính

Ứng dụng

• Làm khuôn đúc nhôm

• Vật liệu chống cháy công nghệ cao dùng trong máy bay hoặc ô tô

• Vật liệu cản lửa và gia cố/sửa chữa

• Vật liệu xây dựng thô

T H I

C Ô N

G

.

YÊU CẦU khi

3

CÔNG TÁC CHUẨN BỊ TRƯỚC KHI ĐỔ BÊ

TÔNG

• Chuẩn bị, tính toán nhân lực, máy móc thiết bị đảm bảo cho quy trình đổ bê tông

• Tính toán thời gian đổ bê tông

• Tính toán mặt bằng thi công đổ bê tông

• Đảm bảo về mặt an toàn khi thi công trong quá trình tiến hành đổ bê tông cột, dầm, sàn

• Dọn dẹp, dội nước làm sạch cốt pha, cốt thép

• Kiểm tra các khuôn đúc về các tiêu chuẩn hình dáng, kích thước, thời gian sử dụng

• Kiểm tra cốt thép, giàn giáo, sàn thao tác, chuẩn bị ván gỗ để làm sàn công tác chu đáo Đảm bảo an toàn khi đổ bê tông đối với người lao động

• Kiểm tra số lượng và chất lượng vật liệu xây dựng: cát, đá, xi măng, sắt thép,… để đảm bảo rằng chúng đáp ứng đủ yêu cầu kỹ thuật của công trình Nếu chất lượng của cát, đá, xi măng,… không tốt thì chất lượng của bê tông cũng bị ảnh hưởng rất nhiều

• Kiểm tra máy móc, thiết bị phục vụ công đoạn thi công như máy đầm bê tông, máy trộn bê tông, máy bơm bê tông, máy mài sàn bê tông, máy xóa nền phải đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật

• Kiểm tra sàn đổ bê tông phải đạt tiêu chuẩn nhẵn, không ngập nước

KIỂM TRA CỐP PHA, CỐT THÉP TRƯỚC KHI ĐỔ BÊ TÔNG

• Cốp pha phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật: Đo đạc xác định vị trí đặt cốp pha, cốp pha phải đảm bảo chắc chắn, kín khít chống mất nước khi đổ, đầm bê tông.

− Cốp pha cột: chân cốp pha phải đảm bảo đúng vị trí Chắc chắn đảm bảo khi đổ bê tông không bị xô lệch Cốp pha cột cần phải chống, neo, rọi đảm bảm cho cột không bị nghiêng, phình

− Cốp pha dầm: thành cốp pha phải thẳng, không cong vênh, kiểm tra cao độ đáy dầm

− Cốp pha sàn: kiểm tra độ võng, cao độ đáy sàn tại nhiều vị trí

• Trong quá trình đổ bê tông: Cốt thép cần phải đạt được các tiêu chí như chủng loại thép, vị trí, số lượng, chiều dài, nối, buộc thép phải theo thiết kế, làm sạch, đánh rỉ thép.