Bê tông cường độ cao là một trong những bê tông chất lượng cao, đó là một thế hệ sau của các vật liệu cho kết cấu mới. Vậy cụ thể về loại betong này như thế nào? trong khuôn khổ bài viết này công ty cổ phần đầu tư thương mại xây dựng việt đức xin chia sẻ với bạn qua bài viết dưới đây.

TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO

Theo qui ước bê tông cường độ cao là bê tông có cường độ nén ở 28 ngày >60 MPa. Vật liệu này có thành phần là hỗn hợp cốt liệu thông thường và vữa chất kết dính được cải thiện bằng cách dùng một vài sản phẩm mới có phẩm chất đặc biệt như chất siêu dẻo và muội silic.
Đây là sản phẩm có chất lượng tốt, thường được dùng trong các công trình lớn đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật cao, chất lượng tốt nhất. Tuy nhiên giá của vật liệu này cũng khá cao.

Hình ảnh công ty TNHH Thiên Trường An

Nguyên tắc và công thức thành phần bê tông cường độ cao

Trong thực tế bê tông cần có độ đặc rất cao, vì đó là đặc điểm chính của cấu tạo bê tông. Ý kiến đầu tiên của vật liệu bê tông là cố gắng tái tạo lại một khối đá đi từ các loại cốt liệu. Độ đặc chắc của hỗn hợp như vậy được tạo nên sẽ được điều hoà bởi dải cấp phối của nó, nghĩa là phụ thuộc đối với độ lớn cực đại của cốt liệu. Kích cỡ của cốt liệu lớn khoảng 20-25mm. Các hạt nhỏ, do đặc tính vật lý bề mặt gây nên sự vón tụ tự nhiên của các hạt xi măng. Sự vón tụ hạt xi măng càng ít chất lượng bê tông càng cao (vì độ dẻo, cường độ…)

Từ ý tưởng đó những nghiên cứu đầu tiên là sử dụng một vài sản phẩm hữu cơ để khôi phục xi măng lơ lửng trong nước ở thành phần hạt ban đầu của bê tông tươi (bao gồm từ 1-80 m). Sau đó có thể làm cho các tinh thể của hỗn hợp dài ra bằng cách thêm vào một sản phẩm cực mịn, có phản ứng hoá học, nó tiến tới lấp đầy các khe của đống hạt mà xi măng không lọt được. Muội silic sản phẩm phụ của công nghiệp điện luyện kim, sản xuất silicon. Đó là sản phẩm tốt được dùng phổ biến để chế tạo bê tông cường độ cao.

Việc áp dụng các nguyên tắc đơn giản nêu trên cho phép đưa ra công thức bê tông CĐC. Công thức thành phần tổng quát của bê tông CĐC là:
Đ=1000-1200 kg; C=600-700 kg; X=400-520 kg; MS=5-15%; tỷ lệ N/X =0,25-0,35; chất siêu dẻo từ 1 – 1,5 lít/100 kg XM và một phần chất làm chậm (Đ- đá; X-xi măng; C- cát; N- nước; MS- muội silic).

Các thành phần truyền thống (cốt liệu, xi măng và hỗn hợp) phải có phẩm chất tốt, có sự lựa chọn chặt chẽ cần thiết nếu muốn vượt quá 100 Mpa về cường độ trung bình ở 28 ngày. Ngoài ra do sự giảm tỷ lệ N/X mà có thể chuyển bê tông xi măng cường độ cao (cường độ nén từ 50 đến 80 MPa) sang bê tông cường độ rất cao CĐRC.

Mục tiêu của các nghiên cứu hiện đại là cải thiện cấu trúc của vữa xi măng để đạt đến độ rỗng đá xi măng nhỏ nhất, đồng thời cải thiện cấu trúc chung để bê tông có độ rỗng nhỏ nhất, khi đó bê tông sẽ có cường độ chịu nén là lớn nhất. Con đường đó chỉ cho phép tăng cường độ nén , tuy nhiên cường độ kéo được tăng chậm hơn. ðể cải thiện khả năng chịu kéo của bê tông phải sử dụng các vật liệu mới là cốt sợi kim loại, cốt sợi pôlime hoặc cốt sợi các bon.

Cấu trúc bê tông

Bê tông xi măng poóc lăng là một vật liệu không đồng nhất và rỗng. Lực liên kết các cốt liệu (cát và đá) được tạo ra do hồ xi măng cứng. Cấu trúc của hồ xi măng là những hyđrat khác nhau trong đó nhiều nhất là các silicát thủy hóa C-S-H dạng sợi và Ca(OH)2 kết tinh dạng tấm lục giác khối, chồng lên nhau và các hạt xi măng chưa được thủy hoá . ðộ rỗng của vữa xi măng poóc lăng là 25 đến 30% về thể tích với N/X = 0,5. Thể tích rỗng này gồm hai loại: (a) lỗ rỗng của cấu trúc C-S-H, kích thước của nó khoảng vài mm, (b) lỗ rỗng mao quản giữa các hyđrát, bọt khí, khe rỗng; kích thước của chúng khoảng vài mm đến vài mm. Khi bê tông chịu lực trong cấu trúc xuất hiện vết nứt cũng làm tăng độ rỗng của bê tông.
Sự yếu về đặc tính cơ học của bê tông là do độ rỗng mao quản và nước cho thêm vào bê tông để tạo tính công tác của bê tông tươi. Sự cải thiện cường độ có thể đạt được nhờ nhiều phương pháp làm giảm độ rỗng (nén, ép, rung ), giảm tỉ lệ N/X (phụ gia) và sử dụng sản phẩm mới là xi măng không có lỗ rỗng lớn và xi măng có hạt siêu mịn đồng nhất. Loại thứ nhất chứa pôlime, loại thứ hai chứa muội silic (xi măng cường độ cao).

Bê tông Thiên Trường An Ninh Bình

Mối quan hệ trên có thể tạo ra những loại bê tông cốt thép cường độ cao bằng cách cải tiến cấu trúc của vữa xi măng làm đặc vữa xi măng, cải thiện độ dính kết của xi măng – cốt liệu và các giải pháp công nghệ khác.