Môi trường thuận lợi cho việc phát triển cường độ của bê tông

Môi trường thuận lợi cho việc phát triển cường độ của bê tông Bản chất của quá trình bảo dưỡng bê tông là kiểm soát sự bay hơi nước của bê tông một cách khoa học, cùng với việc tạo ra một môi trường nhiệt độ - độ ẩm thuận lợi cho việc hình thành cấu trúc và phát triển cường độ của bê tông. Đổ bê tông: Tùy theo điều kiện thời tiết cụ thể mà người ta báo giá máy mài nền bê tông và áp dụng phương pháp bảo dưỡng bê tông khác nhau. Quá trình bảo dưỡng được phân chia tương đối ra 2 giai đoạn: giai đoạn bảo dưỡng ban đầu và giai đoạn bảo dưỡng cơ bản tiếp theo. Về cơ bản, có thể chia thành 2 phương pháp bảo dưỡng bê tông. - Phương pháp bảo dưỡng ẩm: là phương pháp sử dụng nước hoặc thông qua vật liệu giữ nước để làm ẩm bề mặt bay hơi của bê tông. - Phương pháp bảo dưỡng khô: là phương pháp không sử dụng nước trong quá trình bảo dưỡng máy mài bê tông công nghiệp. Trong phương pháp này bề mặt bay hơi của bê tông được phủ bằng vật liệu cách ẩm như vải bạt, màng poliêtilen hoặc phun chất tạo màng (ví dụ Antisol E, Antisol S của Sika). Ảnh hưởng của phương pháp bảo dưỡng đến cường độ bê tông: Một trong những tính chất của bê tông đạt được sau sự thay đổi hóa - lý trong quá trình hình thành cấu trúc là cường độ chịu nén. Vì vậy nếu không đánh giá được giá trị cường độ thì không thể đánh giá sự hiệu quả của các phương pháp bảo dưỡng bê tông khác nhau. Nhằm mục đích lựa chọn phương pháp bảo dưỡng bê tông hiệu quả trong điều kiện khí hậu nóng ẩm, Phòng thí nghiệm công trình LAS-XD 1043 tiến hành thí nghiệm nhằm đánh giá mức độ ảnh hưởng của phương pháp bảo dưỡng đến quá trình mất nước, biến dạng dẻo và cường độ bê tông. Cường độ chịu nén của bê tông ở các tuổi 1, 3, 7, 14, 28 ngày được xác định bằng phương pháp nén mẫu kích thước 10x10x10 cm đúc từ cùng mẻ vữa bê tông với tỷ lệ N/X = 0,6; độ sụt S = 6 ÷ 8 cm, xi măng PCB 400, bảo dưỡng theo các phương pháp khác nhau. Các nhóm mẫu đối chứng được bảo dưỡng và đóng rắn trong điều kiện tiêu chuẩn với T = 20 ± 3 độ C, W = 95% ± 5%. Đồng thời với thí nghiệm bảo dưỡng - nén mẫu, tiến hành các thí nghiệm xác định sự mất nước và biến dạng dẻo trên các mẫu được bảo dưỡng giống như các mẫu được nén xác định cường độ. Xác định sự mất nước trên các mẫu kích thước 10x10x10 cm; biến dạng dẻo trên các mẫu kích thước 10x10x30 cm. Đối với mỗi một điều kiện thời tiết, các mẫu bê tông được bảo dưỡng theo các phương pháp như sau: - Không bảo dưỡng (bay hơi nước tự do); - Phương pháp bảo dưỡng khô (hạn chế tối đa sự bay hơi nước) - phủ bề mặt bay hơi bằng tấm nilon ngay sau khi đổ bê tông, thời gian phủ là 3 ngày; - Phương pháp bảo dưỡng kết hợp - sau 2h (trong điều kiện thời tiết khô hanh và nắng nóng), sau 4h (trong điều kiện nóng ẩm mùa hè) kể từ lúc đổ bê tông xong không áp dụng bất kỳ phương pháp bảo dưỡng nào. Sau đó bề mặt bay hơi được phủ bằng tấm nilon, thời gian phủ 3 ngày. Tiến hành thí nghiệm cho thấy: sự phát triển cường độ bê tông phụ thuộc rất lớn vào điều kiện đóng rắn, được đặc trưng bới các thông số nhiệt độ - độ ẩm của thời tiết và phương pháp bảo dưỡng. - Bê tông không bảo dưỡng trong điều kiện thời tiết khác nhau ở tuổi 28 ngày chỉ đạt được cường độ tương ứng là 66%, 62% và 87% R28tc (R28tc - cường độ mẫu bê tông tương ứng, đóng rắn trong điều kiện tiêu chuẩn). => Nguyên nhân là do sự mất nước quá nhanh với một lượng lớn nước trộn làm ảnh hưởng đến quá trình thủy hóa. Ngoài ra, sự mất nước nhanh trong một thời gian ngắn kéo theo sự phát triển nhanh đạt tới giá trị cực đại của biến dạng dẻo, biến dạng tiếp tục phát triển trong giai đoạn đóng rắn tiếp theo của bê tông ảnh hưởng đến cấu trúc và cường độ của bê tông. - Đối với các mẫu được phủ bề mặt bay hơi ngay sau khi đổ bằng màng nilon, cường độ ở tuổi 28 ngày tương ứng với 3 điều kiện thời tiết đạt 98,5%, 101% và 97% R28tc, về cơ bản đạt được cường độ thiết kế. Tuy nhiên, rõ ràng quá trình đóng rắn vẫn chưa được diễn ra trong điều kiện tốt nhất. => Nguyên nhân có thể giải thích bởi lượng nước thừa không có cơ hội thoát ra khỏi bê tông khi bê tông đang ở trạng thái dẻo. Quá trình thoát hơi nước vẫn tiếp tục diễn ra khi bê tông đã đóng rắn và đã đạt một cường độ nhất định, góp phần tạo ra trong cấu trúc bê tông các lỗ rỗng và mao mạch, ảnh hưởng đến cường độ cuối cùng của bê tông. - Với phương pháp bảo dưỡng kết hợp (sau 2 - 4h kể từ lúc đổ để bê tông bay hơi nước tự do, sau đó bề mặt bay hơi được phủ bằng tấm nilon) đảm bảo cường độ sau 28 ngày của bê tông so với cường độ thiết kế. Tương ứng với 3 điều kiện thời tiết, cường độ bê tông 28 ngày tuổi đạt đạt 103,7%, 106,4% và 104,3% R28tc, chứng tỏ bê tông đã đóng rắn trong điều kiên thích hợp. => Kiểm soát sự mất nước bê tông trong thời kỳ đầu đóng rắn trong khoảng dưới 30 ÷ 35% lượng nước trộn ban đầu không làm ảnh hưởng đến sự phát triển cường độ, hạn chế sự phát triển tiếp theo của biến dạng gây ảnh hưởng xấu đến cấu trúc bê tông. Ngoài ra, phủ bề mặt thoáng của bê tông bằng nilon sẽ hấp thụ được năng lượng do bức xạ mặt trời, làm nhiệt độ khối bê tông cao hơn khoảng 1- 5 độ C so với bê tông không phủ nilon, nhiệt độ này được duy trì trong quảng thời gian tương đối lâu và giảm dần từ từ khi nhiệt độ môi trường thay đổi. Những yếu tố này đã tạo nên điều kiện tốt (nhiệt độ và độ ẩm cao) thuận lợi cho bê tông đóng rắn và phát triển cường độ. Kết luận Trên cơ sở kết quả nghiên cứu, đề xuất phương pháp bảo dưỡng bê tông hiệu quả bằng phương pháp kết hợp khi thi công các cấu kiện bê tông toàn khối trong các điều kiện thời tiết khác nhau của khí hậu nóng ẩm Việt Nam. Qui trình bảo dưỡng bao gồm 2 giai đoạn: - Giai đoạn bảo dưỡng ban đầu: Tùy theo điều kiện thời tiết, giai đoạn bảo dưỡng ban đầu sẽ cho phép bê tông bay hơi nước tự do trong thời gian 1 - 4 giờ sau khi hoàn thiện bề mặt tùy thuộc điều kiện thời tiết thi công: 1 - 2 giờ đối với thời tiết nằng nóng; 2 - 4 giờ đối với thời tiết nóng ẩm và khô hanh. Bản chất của giai đoạn này là tạo điều kiện và kiểm soát để lượng nước không cần thiết bay hơi khỏi bê tông trong khi bê tông đang ở trạng thái dẻo. - Giai đoạn bảo dưỡng cơ bản tiếp theo: Giai đoạn này được thực hiện ngay sau khi kết thúc giai đoạn 1 bằng cách phủ bề mặt bay hơi của cấu kiện bằng vật liệu cách ẩm (nilon, bạt….). Thời gian bảo dưỡng tối thiểu đến khi bê tông đạt cường độ bảo dưỡng tới hạn, đảm bảo cho quá trình đóng rắn tiếp theo diễn ra bình thường trong mọi điều kiện bất lợi của thời tiết, được xác định trên 40% R28tc: 1 ngày đối với thời tiết nắng nóng; 2 - 3 ngày đối với các điều kiện thời tiết khác. Trong điều kiện thời tiết nóng ẩm, kéo dài thời gian bảo dưỡng lên 3 ngày, bê tông phát triển cường độ nhanh hơn, có thể đẩy nhanh thời gian tháo ván khuôn, rút ngắn tiến độ thi công máy mài sàn bê tông giá rẻ.