Một số loại bê tông khác

(23-06-2017, 12:06:14)

Một số loại bê tông đặc biệt

Bê tông nhẹ

Bê tông nhẹ có khối lượng thể tích từ 300 - 1800 kg/m3 và cường độ nén từ 15 - 500 kG/cm2. Loại bê tông nhẹ phổ biến nhất thường có khối lượng thể tích 90-1400kg/m3 và cường độ nén 50 - 200 KG/cm2.
Bê tông nhẹ thường được sử dụng làm tường ngoài, trường ngăn, trần ngăn nhằm mục đích giảm bớt trọng lượng bản thân công trình và tăng khả năng cách nhiệt của các kết cấu bao che.
Theo công dụng bê tông nhẹ được phân ra :
- Bê tông nhẹ chịu lực: Chỉ tiêu quan trọng của bêtông loại này là cường độ chịu nén.
- Bê tông nhẹ chịu lực, cách nhiệt: Các chỉ tiêu quan trọng của bê tông loại này là cường độ chịu nén và khối lượng thể tích.
- Bê tông nhẹ cách nhiệt: Chỉ tiêu quan trọng để đánh giá loại này là khối lượng thể tích.

Bê tông nhẹ cốt liệu rỗng

Nguyên liệu chế tạo: Để chế tạo bê tông nhẹ người ta dùng xi măng pooclăng thường, xi măng pooclăng rắn nhanh, xi măng pooclăng xỉ, cốt liệu chủ yếu là cốt liệu rỗng vô cơ hoặc hữu cơ. Cốt liệu rỗng vô cơ có nhiều loại: Loại thiên nhiên như sỏi đá bọt, túp núi lửa, đá vôi vỏ sò. Loại nhân tạo như keramzit, agloporit, xỉ lò cao nở phồng.
Các loại cốt liệu này có đặc tính chung là chứa nhiều lỗ rỗng.
Tính chất của bê tông nhẹ cốt liệu rỗng :
Cường độ: Tùy theo cường độ nén, bêtông nhẹ cốt liệu rỗng được phân ra các loại mác M25; M35; M50; M75; M100; M150; M200; M250; M300; M350; M400.
Cường độ của nó phụ thuộc nhiều yếu tố như : Mác xi măng, cường độ và đặc trưng bề mặt của cốt liệu.
Khối lượng thể tích đặc trưng cho khả năng cách nhiệt và mức độ nhẹ của bê tông. Khối lượng thể tích của bê tông nhẹ có thể giảm đi nếu ta lựa chọn thành phần cốt liệu có độ rỗng cao, dùng xi măng mác cao hoặc sử dụng một lượng nhỏ phụ gia tạo khí và tạo bọt.
Tính dẫn nhiệt của bê tông nhẹ phụ thuộc chủ yếu vào khối lượng thể tích và độ ẩm của nó. Khi độ ẩm tăng lên 1% thì độ dẫn nhiệt tăng lên 0,014-0,03 kCal/m.oC.h.

Bê tông khí

Nguyên vật liệu chế tạo : Bê tông khí được chế tạo từ hỗn hợp xi măng pooclăng (thường cho thêm vôi rắn trong không khí hoặc Na2CO3), cát thạch anh nghiền mịn, tro nhiệt điện, xỉ lò cao nghiền mịn và chất tạo khí. Chất tạo khí thường dùng là bột nhôm, dung dịch H2O2, bột đá vôi, và axít clohyđric.

Bê _tông _khí(1)

Tính chất của bê tông khí
Bê tông khí (hay bê tông tổ ong) là một dạng đặc biệt của bê tông nhẹ và đặc biệt nhẹ. Cấu trúc tổ ong gồm những lỗ rỗng nhỏ kích thước 0,5 - 2mm phân bố đều. Thành lỗ rỗng mỏng bền chắc, nhờ đó mà bê tông có khối lượng thể tích nhẹ, độ dẫn nhiệt thấp và khả năng chịu lực tốt.

Bê tông bọt

Nguyên vật liệu chế tạo. Bê tông bọt được chế tạo bằng cách trộn hỗn hợp vữa xi măng và hỗn hợp bọt đã được chuẩn bị trước.

Bê _tông _bọt

Hỗn hợp hỗn hợp xi măng được chế tạo từ chất kết dính (xi măng hoặc vôi), cát thạch anh nghiền mịn, tro nhiệt điện hoặc xỉ hạt lò cao nghiền mịn và nước.
Hỗn hợp bọt được chế tạo từ chất tạo bọt như alumôsunfonaftan, keo nhựa thông và các chất tạo bọt tổng hợp.
Tính chất: Tính chất cơ bản của bê tông bọt tương tự như bê tông khí nhưng lỗ rỗng của chúng lớn hơn nên khả năng cách nhiệt kém hơn. Hệ số dẫn nhiệt của bê tông bọt dao động dao động từ 0,08 - 0,6 kCal/m.0C.h.

Bê tông bền axit

Nguyên vật liệu chế tạo
Chất kết dính trong bê tông bền axít là thủy tinh lỏng - Loại silicat natri hoặc kali ở dạng lỏng có khối lượng riêng khoảng 1,4 kg/l.
Chất độn là bột khoáng bền axit nghiền từ cát thạch anh tinh khiết, bazan và điaba.
Chất đóng rắn thường là floruasilicat natri (Na2SiF6 ).
Cốt liệu dùng cho bê tông bền axít là cát thạch anh, đá dăm nghiền từ đá granit, anđêzit v.v... Thành phần hạt phải đảm bảo chế tạo từ bê tông có độ đặc cao.
Tính chất :
Bê tông bền axit khá bền vững với axít đậm đặc, kém bền vững với dung dịch kiềm. Nước có thể phá hủy bê tông bền axít trong vòng 5 - 10 năm.
Bê tông bền axít được dùng làm lớp bảo vệ cho bê tông cốt thép và kim loại, xây dựng các bể chứa, đường ống và các thiết bị khác trong công nghiệp hóa học, thay thế cho các loại vật liệu đắt tiền như chì lá, gốm chịu axít.

Bêtông cường độ cao siêu dẻo

Việc sử dụng phụ gia hoá dẻo cho xi măng và bê tông đã được bắt đầu từ lâu và hiện nay càng phổ biến nhất là ở các nước công nghiệp phát triển. Ở nước ta phụ gia hoá học mới được sử dụng ở mức độ hạn chế. Các công trình thuỷ điện Thác Bà, Sông Đà trước đây đã sử dụng phụ gia hoá dẻo khi chế tạo bê tông.
Bê tông cường cao siêu dẻo thường có độ sụt từ 8-20cm và có cường độ tuổi 7 ngày bằng khoảng 0,85 R28, ở tuổi 28 ngày có Rb =1 ÷ 1,2 RX, tỷ lệ N/X =0,35 ÷ 0,4. Do đó độ sụt lớn (siêu dẻo) nên thích hợp với công nghệ xây dựng hiện đại bằng phương pháp bơm bê tông. Loại bê tông này hiện nay đã được sử dụng phổ biến trên thế giới và bắt đầu được sử dụng ở Việt Nam.
Cấu trúc của bê tông cường độ cao khi sử dụng phụ gia siêu dẻo.
Ngày nay người ta không còn xem thành phần của hỗn hợp bê tông chỉ là xi măng, đá, cát, nước mà còn có thêm phụ gia ... Phụ gia đã trở thành thành phần quan trọng trong hỗn hợp bê tông hiện đại và nó có tác động đến cấu trúc vi mô của bê tông.
Khi cho phụ gia vào hỗn hợp thì phụ gia sẽ làm tăng độ linh động của các hạt xi măng, chúng làm giảm diện tích tiếp xúc giữa các hạt, làm giảm lực ma sát giữa các thành phần của hỗn hợp bê tông. Khi bị hấp thụ lên bề mặt xi măng nó sẽ kiềm chế tốc độ phản ứng thuỷ hoá. Mặt khác phụ gia siêu dẻo có thể cho phép giảm nước khoảng 10 ÷ 30% vì vậy có thể tăng cường độ được khoảng 30%.
Tóm lại : khi cho phụ gia siêu dẻo vào hỗn hợp bê tông sẽ làm tăng độ linh động của dung dịch huyền phù và tăng tính nhớt của bề mặt các hạt ximăng, giảm được lượng nước dùng do đó cải thiện được cấu trúc vi mô. Kết quả là giảm độ thấm, liên kết tốt hơn với cốt liệu và cốt thép, cường độ cao hơn và nâng cao tuổi thọ của kết cấu công trình bằng bê tông cốt thép

Bê tông cường độ cao

Khái niệm chung
Kể từ khi xuất hiện xi măng, bê tông xi măng, việc sử dụng bê tông vào các công trình xây dựng là phổ biến và có hiệu quả về yêu cầu kỹ thuật và kinh tế. Hiện nay các công trình xây dựng thường sử dụng loại bê tông có mác bê tông từ 20MPa đến 50MPa. Như vậy việc sử dụng bê tông mác cao (mác ≥ 60MPa) hiện nay còn rất hạn chế. Khi áp dụng các bê tông có cường độ cao có thể làmcho kết cấu được giảm nhẹ mà vẫn cho khả năng lực của kết cấu đạt yêu cầu thiết kế và khai thác.
Trên thế giới bê tông có cường độ cao ngày càng được sử dụng phổ biến đó là một thế hệ mới nhất của các vật liệu tạo ra kết cấu mới. Loại bê tông này có thể tạo ra được trên công trường với cốt liệu thông thường và vữa chất kết dính được cải thiện bằng cách dùng một vài sản phẩm tốt như muội silic và chất siêu dẻo.
Như vậy bê tông cường độ cao là loại bê tông không những có khả năng chịu lực cao mà còn có độ sụt lớn dựa trên cơ sở sử dụng muội silic và chất siêu dẻo.
Thành phần tổng quát của bê tông cường độ cao sẽ là: lượng xi măng có thể biến đổi trong khoảng từ 400-550 kg/m3 liều lượng muội silic trong khoảng từ 5 - 15% khối lượng xi măng, tỷ lệ N/X khoảng 0,25 - 0,35, tỷ lệ chất siêu dẻo từ 1-1,2 lít/100 kg xi măng.
Muội silic là một chất bột silic khô rất mịn, nó là sản phẩm phụ của công nghệ sản xuất silic. Muội silic có kích thước vô cùng nhỏ từ 0,1μm đến vài μm, nó có tác dụng kép về mặt vật lý và hoá học. Đầu tiên nó có tác dụng lấp đầy bằng cách xen vào giữa các hạt xi măng, cho phép làm giảm lượng nước mà tính dễ đổ vẫn như nhau. Ngoài ra muội silic (microsilica) phản ứng với hiđroxitcanxi tự do ở bên trong bê tông để tạo ra thêm silicat canxi thuỷ hoá (dạng keo), tạo ra sự dính kết chặt chẽ hơn giữa hồ và cốt liệu.

Dưới đây giới thiệu một số phụ gia muội silic đang được sử dụng cho bê tông cường độ cao hiện nay.

FORCE 10.000D: là loại phụ gia bê tông chất lượng cao được sử dụng để tăng cường độ chịu nén và uốn của bê tông, tăng độ bền mài mòn và khả năng chống thấm.
Tỷ lệ pha trộn FORCE 10.000D phải tính bằng % Microsilic trên trọng lượng của xi măng hoặc bằng số kg trên 1m3 bê tông. Thông thường tỷ lệ pha trộn 5-15% Microsilic theo khối lượng xi măng.
Khi sử dụng FORCE 10.000D có thể kết hợp với một chất phụ gia siêu dẻo khác để giữ độ sụt tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển đổ khuôn và hoàn thiện.
MB-SF là phụ gia có chất khoáng Silic siêu mịn, nén chặt và khô dùng để sản xuất bê tông có chất lượng cao. Khi dùng loại phụ gia này cũng làm tăng cường độ chịu nén, uốn, tăng độ bền mài mòn và chống lại sự co giãn thường xuyên cho bê tông.
Tỉ lệ pha trộn MB-SF phải tính bằng % trên trọng lượng của xi măng: Thông thường tỉ lệ là 3 ÷10% theo lượng xi măng. Liều lượng chính xác phải được thí nghiệm thực tế. Khi dùng cho bê tông dẻo thì sử dụng 3 ÷ 5% theo trọng lượng xi măng. Liều lượng trên sử dụng cho hầu hết các hỗn hợp bê tông trộn bình thường. Tuỳ theo điều kiện thi công và đặc điểm của vật liệu thực tế mà thí nghiệm kiểm tra cho chính xác.
SIKACGRETE-PPI: là loại phụ gia bê tông thế hệ mới dạng bột chứa SiO2 hoạt tính có tác dụng làm tăng độ đặc chắc, tuổi thọ, cường độ nén, tính bền sunfat, giảm sự ăn mòn của Clo. Đây là loại phụ gia rất phù hợp cho bê tông cốt thép và bê tông dự ứng lực.
Liều lượng pha trộn thường là 5 ÷ 10% theo trọng lượng xi măng.
Phụ gia siêu dẻo :
Đây là sản phẩm được chia thành 2 họ lớn là các Naptalen sunfonat và các nhựa Menlamin. Chúng làm cho các hạt nhỏ trong bê tông không vón lại được bằng cách hút bám xung quanh từng hạt mịn. Hoạt động này có tác dụng làm cho hồ ximăng dẻo hơn, vì vậy có thể giảm tỉ lệ N/X mà vẫn giữ được tính dễ đổ tốt, cường độ bê tông lại tăng đáng kể nhờ giảm bớt lượng nước dư thừa.

Dưới đây giới thiệu một số loại phụ gia siêu dẻo thường dùng cho bê tông.

Sikament-R4: là một chất siêu dẻo có tác dụng làm chậm việc đông cứng, dùng cho sản phẩm bê tông chảy ở vùng khí hậu nóng và cũng là tác nhân giảm nước tạo cường độ sớm, tăng cường độ chống thấm cho bê tông.
Liều lượng pha trộn tính theo trọng lượng xi măng thường là 0,5 ÷ 1,5%. Tỉ lệ này phụ thuộc vào chất lượng, tính chất của xi măng, tỉ lệ N/X và nhiệt độ của môi trường.
Sikament-RN: là loại phụ gia siêu dẻo có tác dụng làm chậm đông kết xi măng, dùng để sản xuất bê tông chảy ở khí hậu nóng và cũng là một tác nhân giúp tăng cường độ sớm và cường độ cuối cùng cũng tăng cao. Dùng loại phụ gia này có thể giảm được tới 20% lượng nước, giảm bớt sự phân tầng và duy trì độ sụt lâu dài tạo điều kiện dễ dàng cho quá trình thi công.
Liều lượng pha trộn thường là 0,5 ÷1,5 lít/100kg ximăng. Tỉ lệ này phụ thuộc vào loại xi măng, cốt liệu, tỉ lệ N/X và nhiệt độ của môi trường.
Lưu ý khi sử dụng phụ gia
Trong công nghệ bê tông hiện nay việc sử dụng phụ gia để cải thiện tính chất công nghệ và tính chất kỹ thuật của bê tông đã trở thành khá phổ biến. Để phát huy tác dụng của phụ gia khi sử dụng cần lưu ý một số điểm sau:
- Lượng phụ gia sử dụng phải phù hợp với liều lượng do nhà sản xuất quy định.
- Liều lượng các phụ gia phải được cân đong chính xác cho từng mẻ trộn .
- Nếu thấy chất phụ gia được cung cấp không ổn định về tính chất phải ngừng ngay việc sử dụng.
Các phụ gia chưa qua thử nghiệm không được sử dụng.

Bê tông hạt nhỏ

Cùng với sự phát triển kết cấu bê tông kích thước lớn bằng bê tông cốt thép đã xuất hiện những kết cấu mái nhịp lớn dạng vòm, kết cẫu vỏ mỏng với chiều dày 20÷30mm và những sản phẩm có chiều dày bé khác dẫn đến nhu cầu về loại bê tông đặc chắc, có cường độ cao, cốt liệu bé với cỡ hạt lớn nhất không vượt quá 10mm và thực tế chỉ nên 5÷7mm (có khi 3mm).
Đặc điểm của bê tông hạt nhỏ là có bề mặt riêng của cốt liệu cao và có thể tích rỗng giữa các hạt lớn, do đó cần tăng hàm lượng hồ xi măng trong hỗn hợp so với bê tông thường. Bê tông hạt nhỏ còn có đặc điểm là có có độ đồng nhất về cấu tạo và có sự phân bố đều đặn của hạt cốt liệu nhờ đó giảm được ứng suất tập trung tại chỗ tiếp xúc giữa đá xi măng và cốt liệu.

Để giảm lượng dùng hồ ximăng trong hỗn hợp bê tông hạt nhỏ cần đặc biệt chú ý tới phẩm chất cốt liệu và cần xác định một cấp phối hạt cốt liệu tốt nhất, đồng thời giảm lượng nước nhào trộn bằng cách sử dụng các loại phụ gia hoạt tính bề mặt và sử dụng loại hỗn hợp cứng và cứng vừa bằng cách tăng cường đầm chặt có hiệu quả khi tạo hình để giảm chiều dày lớp xi măng giữa các hạt cốt liệu và tăng được mật độ thể tích cốt liệu.
Bê tông hạt nhỏ có cường độ chịu kéo bằng từ 0,07÷0,1 cường độ nén (với bê tông mác từ 60÷40).
Lực dính kết giữa bê tông hạt nhỏ và cốt thép khoảng 0,15Rnén (với cốt trơn) và 0,2÷0,3 Rnén (với cốt có gờ).
Môđun đàn hồi với loại bê tông có N/X và có cỡ hạt cốt liệu lớn trung bình sẽ không bé hơn sơ với bê tông thường.