Là bê tông tươi, người ta chú trọng nhiều hơn đến khả năng thi công của nó. Khả năng làm việc của bê tông tươi bao gồm tính lưu động, độ kết dính và khả năng giữ nước.
1. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính lưu động của bê tông tươi
Có nhiều phương pháp để đánh giá tính lưu động của bê tông tươi, phổ biến nhất là phương pháp thử độ sụt. Phương pháp thử độ sụt chủ yếu áp dụng cho bê tông nhựa có độ chảy trung bình.
Phương pháp thử độ giãn nở phù hợp với bê tông có độ lỏng cao và quy trình thử cũng giống như phương pháp độ sụt. Sau khi độ sụt được dỡ bỏ, bê tông sẽ nở ra dưới sức nặng của chính nó. Đường kính trung bình của bê tông trương nở được đo làm chỉ số đánh giá tính lưu động của bê tông.
(1) Tiêu thụ nước
Lượng nước tiêu thụ của bê tông là một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến tính lưu động. Trong một phạm vi nhất định, tính lưu động của bê tông tăng lên khi lượng nước tiêu thụ tăng lên.
Trong trường hợp sử dụng một loại cốt liệu nhất định, nếu lượng nước tiêu thụ không đổi, trong phạm vi ứng dụng thực tế, ngay cả khi lượng tiêu thụ xi măng thay đổi thì độ sụt nhìn chung vẫn không thay đổi. Luật này được gọi là quy tắc bổ sung nước cố định hoặc quy tắc nhu cầu nước. . Mặc dù quy tắc thêm nước cố định không nghiêm ngặt, nhưng quy tắc này khá thuận tiện cho việc thiết kế tỷ lệ trộn bê tông, nghĩa là bằng cách cố định lượng nước tiêu thụ và thay đổi tỷ lệ nước-xi măng, có thể đạt được yêu cầu về tính công tác của bê tông tươi. . Nó cũng được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu về cường độ bê tông.
(2) tỷ lệ tro,
Nếu tỷ lệ nước-xi măng không đổi thì việc giảm tỷ lệ xương-xi măng sẽ làm tăng độ lỏng của bê tông.
(3) Tỷ lệ cát
Các hạt cát nhỏ hơn nhiều so với hạt cốt liệu thô nên trong một phạm vi nhất định có thể lấp đầy các khoảng trống của cốt liệu thô, do đó mật độ khối của cốt liệu tăng lên và độ xốp của cốt liệu giảm. Khi tốc độ tăng, tính lưu động của bê tông tăng. Khi lượng cát vượt quá một mức nhất định, các khoảng trống của cốt liệu thô đã được lấp đầy và cát không thể chứa được nữa. Trong trường hợp này, tiếp tục tăng hàm lượng cát, độ xốp của cốt liệu bắt đầu tăng và tính lưu động của bê tông tươi giảm. . Vì vậy có bài toán tỷ lệ cát tối ưu cho bê tông.
Tỷ lệ cát tối ưu có liên quan đến trạng thái tích tụ của cốt liệu thô, độ phân cấp hạt của cát và lượng xi măng. Độ xốp của cốt liệu thô càng lớn thì lượng cát có thể chứa trong các lỗ rỗng càng lớn và do đó tỷ lệ cát tối ưu càng lớn. Tỷ lệ cát tối ưu của cát thô là lớn và tỷ lệ cát tối ưu của cát mịn là nhỏ. Trong bê tông cường độ thấp, nên sử dụng tỷ lệ cát lớn hơn do sử dụng ít vật liệu kết dính hơn. Trong bê tông cường độ cao, do lượng vật liệu kết dính lớn nên sử dụng tỷ lệ cát nhỏ hơn cho phù hợp.
(4) Phân cấp tổng hợp
Cốt liệu đã được phân loại có ít lỗ rỗng hơn và có thể đạt được tính lưu động tốt hơn với cùng một lượng vữa xi măng.
(5) Phụ gia khoáng
Nhu cầu nước của tro bay chất lượng cao tương đối nhỏ, điều này có thể cải thiện đáng kể tính lưu động của bê tông hoặc giảm đáng kể lượng nước tiêu thụ trong khi vẫn giữ được tính lưu động của bê tông không thay đổi. Bột xỉ được nghiền mịn ít ảnh hưởng đến độ sụt của bê tông.
(6) Phụ gia
Việc bổ sung chất khử nước có thể cải thiện đáng kể tính lưu động của bê tông tươi hoặc giảm lượng nước tiêu thụ của bê tông ở mức lớn trong khi vẫn duy trì tính lưu động như cũ. Ảnh hưởng của chất siêu dẻo đến tính lưu động của bê tông tươi có mối quan hệ lớn với loại và liều lượng chất siêu dẻo. Nói chung, có một liều lượng tối ưu của các chất khử nước, nhưng liều lượng tối ưu của các chất khử nước khác nhau là khác nhau. Có vấn đề thích ứng lẫn nhau giữa chất khử nước và vật liệu kết dính. Nếu chất khử nước không tương thích với vật liệu xi măng thì tác dụng của nó cũng sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều.
2. Độ sụt của bê tông tươi
Tính lưu động của bê tông tươi giảm theo thời gian, đây là một quá trình không thể tránh khỏi của quá trình hydrat hóa và đông cứng của bê tông.
Nguyên nhân gây mất độ sụt bê tông như sau:
(1) Hydrat hóa vật liệu xi măng. Trong bê tông, vật liệu kết dính phản ứng với nước tạo thành sản phẩm hydrat hóa và sự hình thành sản phẩm hydrat hóa làm cho hồ xi măng chuyển từ trạng thái phân tán sang cấu trúc kết dính. Quá trình vận chuyển này tất yếu sẽ gây ra hiện tượng mất độ sụt của bê tông.
(2) Giảm tác dụng của chất siêu dẻo.
(3) Cốt liệu hấp thụ nước.
(4) Nước bay hơi.
(5) Thoát bong bóng.
Nguyên nhân gây ra độ sụt bê tông lớn:
(1) Phụ gia không phù hợp với xi măng. Việc sử dụng chất khử nước không chỉ có thể làm tăng đáng kể độ sụt của bê tông tươi mà còn có thể dẫn đến mất độ sụt của bê tông tươi. Chất khử nước và xi măng có vấn đề về sự thích ứng và kết hợp lẫn nhau. Nếu chúng không thích nghi với nhau sẽ gây ra tổn thất độ sụt lớn.
(2) Quá trình thủy hóa vật liệu xi măng quá nhanh. Độ sụt của bê tông tươi có liên quan chặt chẽ đến quá trình thủy hóa xi măng. Tốc độ thủy hóa của xi măng càng nhanh thì độ sụt của bê tông tươi càng lớn. Xi măng nước tôi nhìn chung phát triển theo hướng tinh luyện và có hàm lượng C3S cao. Do đó, tốc độ hydrat hóa của xi măng nhìn chung được tăng tốc, đây cũng là một trong những nguyên nhân khiến bê tông mất đi độ sụt nhanh hơn. Khi hàm lượng thạch cao trong xi măng không phù hợp và thạch cao hemihydrat quá nhiều thì độ sụt của bê tông tươi sẽ bị mất đi quá nhanh.
(3) Tốc độ hấp thụ nước của phụ gia cốt liệu và khoáng chất lớn.
(4) Nhiệt độ môi trường cao và độ ẩm thấp.
Các biện pháp kỹ thuật chính để giảm tổn thất độ sụt của bê tông:
(1) Lựa chọn hệ thống phụ gia vật liệu xi măng phù hợp.
(2) Trì hoãn quá trình hydrat hóa của vật liệu tạo gel. Thông thường có hai cách để trì hoãn quá trình hydrat hóa của vật liệu xi măng: một là điều chỉnh hệ thống vật liệu xi măng và tăng lượng phụ gia khoáng; cách khác là sử dụng chất làm chậm.
(3) Cốt liệu được hấp thụ trước khi sử dụng.
3. Đặc tính của bê tông tươi - khả năng thi công (phân tách, kết dính và chảy máu)
Sự phân tách đề cập đến hiện tượng các thành phần của hỗn hợp bê tông được tách ra khỏi nhau, dẫn đến thành phần và cấu trúc bên trong không đồng đều, thường biểu hiện là sự tách rời của cốt liệu thô và vữa hoặc hiện tượng vữa xi măng, và vữa xi măng đề cập đến sự tách xi măng bùn và các hạt tổng hợp. Sự phân tầng là biểu hiện của độ dính kém của bê tông. Chảy máu đề cập đến hiện tượng nước di chuyển từ bên trong hỗn hợp lên bề mặt sau khi hỗn hợp được đổ và nén, nhưng trước khi đông cứng và đông cứng. Nguy cơ phân tầng và chảy máu trên các đặc tính của bê tông đã cứng: Sự phân tách các cấp bê tông tươi khác nhau dẫn đến sự phân bố bê tông không đồng đều, dẫn đến cường độ bê tông không đồng đều và do bê tông bề mặt và vữa bê tông bên dưới. Sự không đồng nhất của hàm lượng có thể gây nứt bề mặt bê tông.
Các biện pháp kỹ thuật chống chảy máu và phân tầng bê tông:
(1) Có hai cách để giải quyết chảy máu: một là giảm kích thước hạt của các hạt vật liệu xi măng, hai là giảm mật độ của các hạt vật liệu xi măng. Cải thiện độ mịn nghiền của xi măng có thể làm giảm chảy máu một cách hiệu quả, về cơ bản là một phương pháp kỹ thuật để giảm kích thước hạt. Việc bổ sung tro bay chất lượng cao, khói silic và các phụ gia khoáng khác cũng có thể làm giảm chảy máu một cách hiệu quả. Từ quan điểm giảm chảy máu, tro bay có hiệu quả hơn so với việc nghiền bột khoáng mịn.
(2) Để ngăn chặn sự phân tách khác nhau của bê tông, điều quan trọng là có thể có sự phân cấp tốt giữa các hạt khác nhau trong bê tông và chuyển động của các hạt có thể bị cản trở ở các cấp độ khác nhau, để duy trì tính đồng nhất tốt của bê tông. Có hai cách kỹ thuật để giải quyết vữa xi măng: một là giảm kích thước hạt của các hạt cốt liệu mịn, hai là tăng độ nhớt của vữa xi măng. Xem xét phương pháp kỹ thuật trước đây, việc sử dụng cát mịn hơn giúp giảm lượng vữa xi măng và từ phương pháp kỹ thuật sau, có thể đạt được bằng cách giảm tỷ lệ chất kết dính nước và tăng hàm lượng thể tích của vữa xi măng. Nếu cốt liệu thô được tách ra, điều đó cho thấy độ nhớt của vữa quá nhỏ hoặc kích thước hạt của cốt liệu thô quá lớn và tốc độ cát có thể được tăng lên một cách thích hợp và kích thước hạt của cốt liệu thô có thể giảm.
4. Tính chất của bê tông tươi - khả năng thi công (đóng rắn và đông cứng)
Cài đặt ban đầu: Bê tông tươi về cơ bản mất đi tính lưu động và bê tông tươi đạt đến cài đặt ban đầu vào thời điểm này.
Cài đặt cuối cùng: Phản ứng hydrat hóa tiếp tục và các sản phẩm hydrat hóa tiếp tục tăng cường cấu trúc đông tụ dạng lưới, để bê tông có độ bền cơ học và bê tông tươi đạt đến trạng thái đông kết cuối cùng tại thời điểm này.
(1) Ảnh hưởng của thời gian ninh kết xi măng. Xi măng đông kết càng nhanh thì thời gian đông kết của bê tông tươi càng ngắn.
(2) Ảnh hưởng của phụ gia hóa học. Các phụ gia hóa học có ảnh hưởng đáng kể đến thời gian đông kết của bê tông là một số chất điều chỉnh đông kết.
(3) Việc bổ sung phụ gia khoáng sẽ ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hydrat hóa của vật liệu kết dính, do đó cũng ảnh hưởng đến thời gian đông kết của bê tông. Trong cùng điều kiện, lượng phụ gia khoáng càng lớn thì thời gian đông kết của bê tông càng dài. Khi thêm phụ gia khoáng, lượng chất làm chậm phải giảm tương ứng. Đặc biệt khi liều lượng lớn, chất làm chậm thậm chí có thể không được sử dụng.
(4) Trong trường hợp bình thường, nếu xi măng giống nhau thì tỷ lệ nước-xi măng càng lớn thì thời gian đông kết của bê tông tươi càng dài.
(5) Với sự gia tăng nhiệt độ môi trường, thời gian đông kết của bê tông tươi được rút ngắn.
(6) Độ ẩm xung quanh ảnh hưởng đến tốc độ bay hơi của nước trong bê tông. Trong môi trường khô ráo, nước trong bê tông tươi bay hơi nhanh hơn và thời gian đông kết của bê tông cũng ngắn hơn. Loại đông máu này không phải là đông máu theo đúng nghĩa. Kiểu đông tụ này dựa trên sự mất đi độ ẩm nên vữa xi măng sẽ kèm theo hiện tượng co ngót khi sấy khô lớn, dẫn đến nứt nẻ nghiêm trọng hơn. Quá trình ngưng tụ này là một quá trình hình thành và phát triển vết nứt. Sự đông tụ bình thường đạt được bằng cách hình thành đủ số lượng sản phẩm hydrat hóa, không mất nước mà chỉ vận chuyển nước. Điều đó có nghĩa là, việc chuyển đổi một số độ ẩm từ trạng thái tự nhiên sang một phần của sản phẩm hydrat hóa không nhất thiết tạo ra sự co ngót, và ngay cả khi có thì nó cũng nhỏ hơn nhiều so với trước đây. Vì vậy, nhìn chung không có vết nứt rõ ràng.
*Lưu ý: Ở môi trường khô ráo, đặc biệt là môi trường có gió, phải có biện pháp tránh thất thoát độ ẩm bên trong bê tông.
5. Tính năng của bê tông tươi - tính công tác (hàm lượng không khí)
(1) Khi hàm lượng không khí tăng lên, tốc độ chảy máu của bê tông tươi giảm.
(2) Trong điều kiện các nguyên liệu thô khác không thay đổi và tỷ lệ trộn cũng như nhau, hàm lượng không khí tăng lên và mật độ khối của bê tông giảm.
(3) Khi hàm lượng không khí tăng lên, cường độ của bê tông giảm và cường độ của bê tông cường độ cao giảm nhanh hơn.
(4) Hàm lượng không khí thích hợp giúp cải thiện khả năng chống băng giá của bê tông.
(5) Hàm lượng không khí thích hợp không ảnh hưởng đến khả năng chống thấm của bê tông.
