NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG QUÁ TRÌNH NINH KẾT BÊ TÔNG.

Những yếu tố ảnh hưởng quá trình ninh kết (đông kết) bê tông.

A Ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến hoạt động của xi măng  - Môi trường (nhiệt độ, không khí, nước, độ ẩm ... ) có ảnh hưởng nhiều đến hoạt động của xi măng trước và sau khi cứng rắn.   - Hoạt động của xi măng trong bê tông bị ảnh hưởng bởi điều kiện môi trường tiếp xúc với bê tông. ở tuổi ban đầu trong thời gian bảo dưỡng, ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm tương đối của môi trường đối với hoạt động của xi măng tuỳ thuộc vào các tính chất hoá học và vật lý của xi măng.   - Xi măng cần nước để thủy hoá. Thông thường lượng nước trộn lớn hơn lượng nước cần thiết cho thủy hoá.    Sự mất nước quá nhiều trong giai đoạn thủy hoá ban đầu có thể sớm chấm dứt quá trình thủy hoá và có thể gây nên sự co khô bất lợi. Tốc độ thủy hoá biến đổi theo nhiệt độ của môi trường, tăng lên theo nhiệt độ và khi nhiệt độ dưới 4oC thì tiến triển rất chậm; Nhiệt độ môi trường khi đổ bê tông trên 350C có thể gây bất lợi cho sự thuỷ hoá, ở nhiệt độ thấp cường độ ban đầu phát triển chậm.   - Độ mịn và thành phần hoá học của xi măng là những đặc tính chủ yếu của xi măng có ảnh hưởng đến sự phát triển cường độ trong môi trường nhất định. Thông thường xi măng càng mịn, tốc độ phản ứng và cường độ ban đầu càng cao. ở nhiệt độ của môi trường nhất định xi măng poóclăng hỗn hợp thường phát triển cường độ chậm hơn xi măng poóclăng có cùng độ mịn trong thời gian đầu, do đó đòi hỏi bảo dưỡng lâu hơn.   - Khi bê tông đã đông cứng sau thời kỳ bảo dưỡng, phần đá xi măng trong bê tông có độ rỗng cao (đến 30% thể tích) là thành phần hoạt động hoá học nhiều nhất trong các vật liệu, ảnh hưởng của môi trường đến đá xi măng trong bê tông đặc trưng bởi quá trình ăn mòn bê tông.   B Ảnh hưởng của xi măng đến các tính chất của bê tông   1 - Sự nứt nẻ do nhiệt   Phản ứng thủy hoá là phản ứng phát nhiệt. Lượng nhiệt phát ra là hàm số của thành phần khoáng và độ mịn của xi măng. Tốc độ phản ứng càng nhanh, nhiệt phát ra càng cao. Trong phần lớn các kết cấu bê tông nhiệt phát ra phân tán nhanh và thậm chí có lợi khi thi công bê tông trong thời tiết lạnh; nhưng trong bê tông khối lớn nếu không có sự phòng ngừa, thì có thể xảy ra nứt nẻ do dãn nở nhiệt. Nguyên nhân do phần bên ngoài khối bê tông nguội đi và co lại trước phần bên trong, hoặc vì toàn bộ kết cấu nguội đi và co lại nhưng bị kìm hãm. Nhiệt thuỷ hoá hoàn toàn của các thành phần khoáng của xi măng khác nhau.  2 - Độ mịn của xi măng ảnh hưởng đến tốc độ phát nhiệt, đặc biệt ở thời gian đầu. Tốc độ phát nhiệt cũng liên quan với tốc độ phát triển cường độ xi măng. Thường thì xi măng poóclăng hỗn hợp có nhiệt thủy hoá thấp hơn xi măng poóclăng, nhưng cũng có khi xấp xỉ, tuỳ thuộc vào thành phần của xi măng hỗn hợp. Đối với các công trình bê tông khối lớn, nên dùng loại xi măng có nhiệt thủy hoá thấp nhiệt thủy hoá sau 7 ngày ( 60 Cal/g), nếu không có thể dùng xi măng có nhiệt thủy hoá vừa nhiệt thủy hoá sau 7 ngày ( 70 Cal/g), hoặc nếu không có phải pha thêm phụ gia khoáng vào trong xi măng poóclăng để hạ thấp nhiệt thủy hoá.   3- Tính dễ đổ   - Xi măng là thành phần nhỏ nhất trong bê tông, nên lượng xi măng trong hỗn hợp bê tông có tác dụng lớn đối với độ dẻo và tính dễ đổ của hỗn hợp bê tông. Hỗn hợp bê tông ít xi măng (bê tông gầy) kém dẻo, khó đổ và khó hoàn thiện. Hỗn hợp bê tông nhiều xi măng (bê tông béo) sẽ có tính dính, dẻo và dễ đổ hơn. Tuy nhiên hỗn hợp bê tông quá béo sẽ dính nhiều, lại khó thi công.   - Độ mịn của xi măng cũng ảnh hưởng đến tính dễ đổ của bê tông, nhưng ít hơn ảnh hưởng của hàm lượng xi măng. Hàm lượng xi măng ít cũng làm cho tính dính kết kém, tiết nước nhiều và phân tầng. Độ mịn của xi măng tăng lên, làm cho hỗn hợp dính kết tốt hơn, giảm lượng nước yêu cầu để đạt được độ sụt đã cho, dẫn đến giảm phân tầng và tiết nước.   - Tính chất đông kết (ninh kết) của xi măng được chuyển trực tiếp sang hỗn hợp bê tông. Sự đông kết sẽ quyết định thời gian có hiệu lực đối với việc đổ, đầm và hoàn thiện. Hỗn hợp bê tông béo thường đông kết sớm hơn hỗn hợp bê tông gầy. Cần phân biệt đông kết thật và đông kết giả. Khi đông kết giả, chỉ sau 5 đến 10 phút hỗn hợp bê tông có thể mất hoàn toàn độ sụt, nhưng sau khi trộn lại thì độ sụt sẽ hồi phục lại như ban đầu và bê tông vẫn có tính dễ đổ tốt. Còn khi đông kết thật, sự mất sụt không hồi phục khi trộn lại.   4 Cường độ   - Thành phần khoáng của xi măng có ảnh hưởng đến cường độ xi măng và bê tông. Thành phần C3S tăng cường độ sau 10 đến 20 giờ đến 28 ngày. Thành phần C2S có ảnh hưởng nhiều đối với cường độ về sau trong môi trường có độ ẩm thích hợp. Thành phần C3A đóng góp chủ yếu vào việc tăng cường độ trong 24 giờ và sớm hơn, vì bản thân C3A thủy hoá nhanh. Thành phần C4AF ít ảnh hưởng đến cường độ hơn.   - Lượng mất khi nung sinh ra do có lượng nước khi clanhke để ngoài trời, hoặc có cac bon hoặc có cả hai yếu tố đó trong xi măng. Cường độ giảm đi khi tăng lượng mất khi nung.   - Độ mịn cao làm tăng cường độ xi măng ở tuổi ban đầu đến khoảng 28 ngày, mạnh nhất trong 10 đến 20 giờ đầu, về sau tăng ít đi. ở tuổi 2 đến 3 tháng trong điều kiện ẩm ướt, độ mịn cao cũng cho cường độ gần như cường độ của xi măng có độ mịn thông thường (độ mịn Blaine khoảng 3500 cm2/g).   Thông thường cường độ xi măng poóclăng cao hơn cường độ của xi măng hỗn hợp ở tuổi 7 ngày hoặc sớm hơn và ngang bằng hoặc hơi thấp hơn ở tuổi về sau khi có cùng tỷ lệ N/X và độ mịn.   5 Ổn định thể tích   Bê tông mới trộn thay đổi thể tích do tiết nước, do nhiệt độ biến đổi, do các phản ứng thủy hoá của xi măng và do khô đi. Độ tiết nước giảm đi khi xi măng có độ mịn, có nhiều hạt cỡ nhỏ nhất, hàm lượng kiềm tăng và hàm lượng C3A tăng. Xi măng có hàm lượng CaO tự do hoặc MgO quá mức bình thường có khả năng trương nở sau, gây bất lợi khi các thành phần này thuỷ hoá. Xi măng bị nở nhiều như vậy là xi măng không đạt yêu cầu.   Sự bốc hơi nước từ mặt bê tông trong hoặc sau quá trình hoàn thiện, nhưng trước khi kết thúc đông kết là nguyên nhân quan trọng của sự nứt nẻ do co mềm. Tốc độ co khô của bê tông trong quá trình khô đi phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có thành phần xi măng. Xi măng có ảnh hưởng nhiều đối với độ co khô ; tác dụng này nhỏ nhất, khi trong xi măng có hàm lượng S03 tối ưu.   6 Tính thấm nước   Xi măng hạt thô tạo ra độ rỗng cao hơn xi măng hạt mịn. Độ thấm nước của bê tông phụ thuộc vào độ thấm của thành phần đá xi măng và cốt liệu, cũng như tỷ lệ của chúng trong bê tông. Có hai loại lỗ rỗng trong đá xi măng: Lỗ rỗng gen nằm giữa các phần tử gen, rất nhỏ, đường kính khoảng 0,5 đến 3,0 (m; lỗ rỗng mao quản lớn hơn và được phân bố không đều khắp trong đá xi măng, đó là các dấu tích còn lại của các khoảng trống chứa đầy nước đã bay hơi. Độ rỗng mao quản tùy thuộc vào tỉ lệ N/X lúc đầu và mức độ thủy hoá xi măng. Khi mức độ thủy hoá tăng lên, độ rỗng nhỏ đi và độ thấm cũng giảm.   7 Lựa chọn và sử dụng xi măng   Không nên chọn xi măng theo thói quen dùng mà phải lựa chọn dựa trên yêu cầu kỹ thuật của công trình, chỉ tiêu kỹ thuật của xi măng, giá thành và điều kiện vận chuyển. Căn cứ vào điều kiện bê tông trong công trình, nguời thiết kế phải lựa chọn loại và mác xi măng phù hợp. Không nên lựa chọn các loại xi măng có mác quá cao (40, 50) để thay thế cho loại xi măng có mác thấp hơn trong xây dựng                       Xi măng Bút Sơn                            Đổ bê tông thương phẩm tôn cao nền cơ quan