Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Bê tông trong xây dựng

Bê tông trong xây dựng

Tải bản đầy đủ - 0trang

13



lượng tác dụng nhiệt cao và độ thẩm rất kém, bê tông cũng là một vật liệu dùng cho nhà ở tiết

kiệm năng lượng.

1.2. Các yếu tố gây nứt gãy bê tông

Nứt ở bê tông là vấn đề thường thấy nhưng hay bị hiểu sai. Khi có vết nứt ở bản bê tông hoặc trên

tường, đặc biệt là khi mới khơ, chúng thường bị rập khn rằng có vấn đề nghiêm trọng xảy ra.

Khơng hẳn là vậy, có những loại nứt khơng thể tránh khỏi. Tốt nhất là kiểm sốt sự nứt. Sau đây là

6 loại nứt bê tông thông thường:





Nứt do sự co ngót dẻo: lý do thường thấy nhất ở những vết nứt sớm ở bê tông. Khi bê tông

vẫn ở trạng thái dẻo ( trước khi đông cứng), nó chứa nhiều nước. Lượng nước này chiếm

khơng gian và giữ cho bản bê tơng ở một kích thước nhất định. Khi bản bê tơng giảm độ

ẩm, thì bản bê tơng sẽ co lại. Vì bê tơng là một nguyên liệu rất cứng rắn, sự co ngót dẫn

đến áp lực lên bản bê tông. Khi bê tông co lại, nó kéo theo lớp đất phía dưới. Chuyển động

tự do này đủ mạnh để “xé rách” bản bê tông. Khi thời tiết nóng, nứt do co ngót có thể xảy

ra trong vài giờ sau khi đổ bê tơng và hồn thiện xong.

Thơng thường, các vết nứt do co ngót nhìn có vẻ bé, nhưng thực ra chúng có thể nứt sâu

vào trong bản bê tông, người ta lại ngộ nhận đó chỉ là lỗi nhỏ trên bề mặt.



Một nhân tố góp phần khơng nhỏ vào sự co ngót là trộn bê tông quá nhiều nước. Nếu lượng nước

trong hỗn hợp q nhiều, bản bê tơng sẽ co ngót nhiều hơn so với hỗn hợp có lượng nước vừa

phải. Do lượng nước dư thừa chiếm nhiều không gian, đẩy các nguyên liệu rắn trong hỗn hợp xa

nhau. Điều này khiến hỗn hợp bê tông yếu hơn. Khi lượng nước dư thừa này rời khỏi hỗn hợp, các

hạt rắn vơ tình các xa nhau hơn, khiến bê tơng bị giòn và dễ nứt.





Nứt do sự lún dẻo: q trình “lún” là nhân tố quan trọng sức bền bê tông. Vết nứt xảy ra

trong quá trình này là kết quả của cốt thép, cốp pha khống chế phần nào khi bê tông tươi



14



đang khô. Khi bê tông bị thấm ngược nước lên trên bề mặt, các hạt xi măng thì bị kéo

xuống bởi trọng lực, tạo ra một lớp bê tông mỏng và yếu trên bề mặt bản. Nếu tác nhân



khống chế như cốt thép ở gần bề mặt và không được bao phủ bởi bê tơng thì thì bê tơng

uốn xung quanh tác nhân khống chế và nứt ở đỉnh.





Nứt do co ngót khi khơ: lý do chính cho việc bê tơng bị nứt khi đã hoàn thiện. Vết nứt xuất

hiện ở gần các tác nhân khống chế khi thể tích trong bê tông thay đổi. Khi bê tông tiếp xúc

với độ ẩm, nó to ra; ngược lại, độ ẩm thấp làm bê tông co lại. Nứt xuất hiện với sự kết hợp

của các yếu tố ảnh hưởng tới độ lớn của lực kéo T lên bê tông. Các yếu tố này gồm mức độ

& lượng co ngót, góc độ của tác nhân khống chế, mơ-đun đàn hồi. Ngồi ra còn có thành

phần cấp phối, thành phần nước, loại chất kết dính, tỷ lệ thành phần hỗn hợp bê tông và

các đặc tính cơ học.

Khi bên ngồi bê tơng nguội nhanh hơn bên trong nó cũng có thể bị co lại, áp lực gây ra bởi

vùng bên trong tạo ra lực kéo vượt q sức bền bê tơng, gây ra nứt vỡ.



15







Nứt do ngoại lực: phần lớn các cấu trúc bê tông đều nhạy cảm với tải trọng bên ngoài gây

lực uốn lên các cấu kiện. Xử lý những tải trọng này hiệu quả nhất có thể là rất quan trọng,







nên cố phân bố đều tải trọng dọc theo cấu kiện để giảm nguy cơ của nứt gãy.

Nứt do các phản ứng hóa học: xảy ra khi các thành phần sử dụng trong hỗn hợp bê tông

phản ứng với nhau sau khi đã cứng. Khi cấp phối bê tông và chất kiềm gặp nhau, phản ứng

hóa học xảy ra giữa silica và chất kiềm, tạo thành gel silica-kiềm là một sản phẩm phụ. Gel

này hình thành xung quanh cấp phối bê tơng, tăng thể tích, làm tăng áp lực lên phần bê







tơng xung quanh. Áp lực quá lớn khiến bê tông bị nứt.

Ăn mòn cốt thép: có 3 yếu tơ gây ra ăn mòn kim loại, đó là lượng oxy, ẩm và dòng electron

trong kim loại. Hạn chế hay loại bỏ bất cứ yếu tố nào cũng giúp giảm bớt hoặc triệt tiêu sự

ăn mòn, từ đó giảm thiểu nứt.

Bê tơng thường góp phần bảo vệ cốt thép bên trong bởi nó tạo một lớp che chắn oxit trong

môi trường kiềm xung quanh cốt thép. Tuy nhiên, ăn mòn có thể xảy ra nếu sự cacbon hóa

thay đổi độ kiềm của bê tơng.

Thép bị ăn mòn tạo ra oxit sắt và hydroxide là sản phẩm phụ, chúng làm tăng thể tích bên

trong, gây áp lực lên phần bên ngồi và từ đó xảy ra nứt. Nếu không xử lý sớm, lượng oxy

sẽ tăng khi vết nứt càng lớn, sẽ khiến cho tốc độ ăn mòn càng cao.



2. Bê tơng tự hồi phục nhờ vi khuẩn

2.1. Vì sao cần bê tơng tự phục hồi ?

Bê tông vẫn sẽ tiếp tục là nguyên liệu xây dựng quan trọng nhất đối với các kết cấu trong nhiều

năm tới nhưng lại rất dễ bị nứt. Một vết nứt nhỏ trên bề mặt sẽ khiến cho nước xâm nhập vào bên

trong, làm xuống cấp bê tông và ăn mòn cốt thép, giảm mạnh tuổi thọ của cơng trình.



Bê tơng có thể chịu được lực nén rất tốt nhưng lực kéo thì khơng. Khi bị tác dụng lực kéo, bê tơng

sẽ bị nứt, do đó người ta thường kiên cố hóa bằng cốt thép.

Các cơng trình xây dựng ở mơi trường nhiều nước, điển hình là tầng hầm, cảng, đặc biệt dễ bị tác

động bởi sự ăn mòn thép. Ở nhiều cơng trình xây dựng, lực kéo có khả năng gây nứt vỡ ngay từ khi

vừa đổ xong bê tơng.

Sửa chữa các cơng trình bê tơng hiện nay thường dính dáng đến sử dụng vữa, đồng nghĩa với việc

làm xấu đi bề mặt. Đôi lúc, vữa yêu cầu phải đính chặt vào cơng trình bằng cọc kim loại để không bị

chảy đi. Sửa chữa theo cách này rất tốn kém và mất thời gian bởi tiếp cận nơi bị hư hại như tầng

ngầm hay trên cao là rất khó khan.



16



2.2. Tự động hồi phục

Các cơng trình bê tơng hiện được thiết kế dựa theo tiêu chuẩn có sẵn, cho phép nứt tối đa rộng

0.2mm. Những vết nứt nhỏ này nhìn chung là chấp nhận được, do khơng trực tiếp ảnh hưởng đến

độ an toàn và sức bền của cơng trình. Hơn nữa, những vết nứt nhỏ đơi lúc tự lành lại do nhiều loại

bê tơng có đặc tính tự hồi phục.

Nghiên cứu cho thấy cái gọi là “tự hồi phục” ở đây liên quan mật thiết đến những hạt xi măng khô

trong hỗn hợp bê tông ban đầu. Khi vết nứt hình thành, nước sẽ phản ứng với các hạt này, lấp đầy

những vết nứt nhỏ. Tuy nhiên, sự rò nước trong q trình hình thành các vết nứt nhỏ vẫn có thể

xảy ra nếu cơng trình là dưới đất.

Tại Việt Nam, người ta thường sử dụng phương pháp trộng thêm xi măng khô vào hỗn hợp. Khi vết

nứt xuất hiện và nước thâm nhập vào sẽ trộn với xi măng khô, lấp đầy vết nứt, đồng thời CO 2 hòa

tan phản ứng với ion Ca2+ tạo ra tinh thể CaCO3 . Tuy nhiên, hai cơ chế này chỉ hàn lại các vết nứt

nhỏ do co ngót dẻo tạo ra.

Trong các thí nghiệm về khả năng phục hồi nứt ở bê tông. Viện nghiên cứu Delft quan sát thấy khả

năng tự hồi phục truyền thống nhờ hạt xi măng khô là 30% và 100% với tự hồi phục bằng vi khuẩn

với vết nứt 0.2mm. Với vết nứt lên tới 0.5mm, vi khuẩn vẫn có khả năng hồi phục hồn tồn các

vết nứt này.



Ở vết nứt có động rộng 0.15mm, hồi phục truyền thống không thể hàn

lại vết nứt này nguyên vẹn, chỉ thành công một phần



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Bê tông trong xây dựng

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×