Bê tông là gì? Đặc điểm và các loại bê tông phổ biến trên thị trường

Bê tông là gì?

Bê tông là một hỗn hợp được tạo thành từ các thành phần vật liệu như: đá, xi măng, cát, sỏi, vôi… và nước theo tỷ lệ nhất định để tạo thành một khối rắn chắc và đông cứng.

Bê tông có khả năng chịu lực tốt và có thể làm thành theo nhiều hình dạng khác nhau nên thường được sử dụng để xây dựng những công trình cần độ chắc chắn cao như: cầu, đường, móng nhà, mái nhà, cột, dầm, tấm và các yếu tố chịu tải khác.

Có nhiều loại vật liệu liên kết khác nhau được sử dụng để tạo thành các loại bê tông khác nhau: ngoài vật liệu liên kết chính hay sử dụng là xi măng còn có vôi cho bê tông vôi và bitum cho bê tông nhựa được sử dụng trong xây dựng đường.

Với mỗi loại xi măng khác nhau sẽ được sử dụng cho các công trình bê tông có các tính chất, ứng dụng khác nhau. Một số loại xi măng được sử dụng đó là xi măng Portland Pozzolana, xi măng chống sunfat, xi măng cứng nhanh…

Các vật liệu được trộn theo tỷ lệ cụ thể để có được cường độ cần thiết. Độ mạnh của hỗn hợp được chỉ định là M5, M10, M15, M20, M25, M30..., trong đó M biểu thị cho Mix và 5, 10, 15, v.v. là cường độ bê tông tính bằng kN/m2 . Ở Hoa Kỳ, cường độ bê tông được quy định trong PSI l (Pound trên Square Inch).

Tỷ lệ xi măng nước đóng một vai trò rất quan trọng ảnh hưởng đến các tính chất khác nhau của bê tông. Đó chính là khả năng làm việc, cường độ và độ bền. Tỷ lệ xi măng nước đầy đủ là cần thiết để sản xuất thành bê tông khả thi.

Khi nước được trộn với vật liệu, xi măng sẽ xảy ra phản ứng với nước và phản ứng hydrat hóa bắt đầu. Phản ứng này sẽ giúp các thành phần tạo thành một ma trận cứng liên kết các vật liệu lại với nhau tạo thành một vật liệu giống như đá bền.

Các đặc điểm của bê tông

Bê tông có thể đúc trong bất kỳ hình dạng nào

Vì bê tông là một loại vật liệu ở trạng thái tươi. Nên có thể được tạo ra các hình dạng và kích cỡ khác nhau. Hình dạng bê tông phụ thuộc vào ván khuôn được sử dụng như hình chữ nhật, hình tròn, hình ống,... để phù hợp với mục đích sử dụng khác nhau trong xây dựng như cầu đường, dầm, tấm, móng, cột, lanh,...được xây dựng bằng bê tông.

Bê tông có thể sử dụng nhiều loại phụ gia khác nhau

Có nhiều loại phụ gia khác nhau được sử dụng trong sản xuất bê tông để cung cấp các thuộc tính nhất định. Các chất phụ gia hoặc phụ gia như pozzolans hay chất siêu dẻo được đưa vào hỗn hợp để cải thiện tính chất vật lý của hỗn hợp ướt hay vật liệu thành phẩm.

Ngày nay nhiều loại bê tông được sản xuất để xây dựng các tòa nhà và công trình. Chúng có những tính chất và tính năng đặc biệt giúp cải thiện chất lượng xây dựng theo yêu cầu.

Thành phần của bê tông

Thành phần của bê tông gồm xi măng, cát, cốt liệu và nước. Hỗn hợp xi măng Portland và nước gọi là bột nhão. Vì vậy, bê tông còn có thể được gọi là hỗn hợp của bột nhão, cát và cốt liệu. Đôi khi đá cũng có thể được sử dụng thay vì cốt liệu.

Bột xi măng bao phủ bề mặt của cốt liệu mịn và thô khi trộn kỹ và liên kết chúng với nhau. Ngay sau khi trộn các thành phần, phản ứng hydrat hóa bắt đầu cung cấp cường độ và thu được thành phẩm là bê tông rắn đá.

Những điều cần biết về bê tông

Mác bê tông

Mác bê tông là chỉ số biểu thị cường độ của nó cần thiết cho xây dựng. Ví dụ, mác M30 biểu thị cường độ nén cần thiết cho xây dựng là 30MPa. Trong đó, M là hỗn hợp và 30 là cường độ cần thiết trong MPa.

Dựa theo các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm khác nhau, loại bê tông được trộn theo tỷ lệ. Ví dụ, đối với Mác M30, tỷ lệ trộn xi măng: cát: cốt liệu thô có thể là 1: 1: 2 dựa trên khối lượng hoặc trọng lượng của vật liệu.

Sức mạnh được đo bằng khối bê tông hay xi lanh của các kỹ sư dân dụng tại công trường xây dựng. Khối, hình trụ được chế tạo trong quá trình đúc thành viên kết cấu và sau khi đông cứng, được bảo dưỡng trong 28 ngày. Rồi sau đó kiểm tra cường độ nén được tiến hành để tìm cường độ.

Các loại bê tông thông thường là M15, M20, M25, M30… Đối với các công trình bê tông xi măng thông thường, thường sử dụng M15. Đối với bê tông cốt thép xây dựng tối thiểu M20.

Sản xuất bê tông

Bê tông được sản xuất hoặc trộn theo tỷ lệ khối lượng của xi măng. Có hai loại hỗn hợp bê tông là hỗn hợp danh nghĩa và hỗn hợp thiết kế. Hỗn hợp danh nghĩa được sử dụng cho các công trình xây dựng dân dụng như các tòa nhà dân cư nhỏ. Hỗn hợp danh nghĩa phổ biến nhất với tỷ lệ 1: 2: 4.

Hỗn hợp thiết kế là những loại mà tỷ lệ trộn được hoàn thiện dựa trên các thử nghiệm tại phòng thí nghiệm khác nhau trên xi lanh hoặc khối lập phương cho cường độ nén của nó. Quá trình này được gọi là thiết kế hỗn hợp. Các thử nghiệm được tiến hành để tìm ra hỗn hợp phù hợp dựa trên các vật liệu có sẵn tại địa phương để đạt được cường độ cần thiết của thiết kế kết cấu.

Một khi tỷ lệ trộn phù hợp được tạo ra, sau đó các thành phần của nó được trộn theo tỷ lệ đã chọn. Hai phương pháp được sử dụng để trộn, gồm trộn bằng tay và trộn bằng máy.

Dựa trên số lượng, chất lượng cần thiết, chọn phương pháp trộn phù hợp. Với trộn tay, mỗi thành phần được đặt trên bề mặt phẳng và nước được thêm vào và trộn bằng các dụng cụ cầm tay. Trong trộn máy, có các loại máy khác nhau được sử dụng và các thành phần được thêm vào máy với số lượng cần thiết để trộn và sản xuất ra bê tông tươi.

Sau khi được trộn xong, nó được vận chuyển đến vị trí đúc để đổ vào ván khuôn. Các loại ván khuôn có sẵn và được lựa chọn dựa trên việc sử dụng.

Bê tông đổ được phép đặt trong ván khuôn trong thời gian xác định tùy theo loại thành viên kết cấu để có đủ cường độ.

Sau khi loại bỏ ván khuôn, việc bảo dưỡng được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau để bù đắp độ ẩm bị mất do bay hơi. Phản ứng hydrat hóa đòi hỏi độ ẩm chịu trách nhiệm thiết lập và tăng sức mạnh của bê tông. Việc bảo dưỡng thường được tiến hành tối thiểu trong 7 ngày sau khi tháo ván khuôn.

Các loại bê tông phổ biến

Tùy theo cách phân loại chúng ta phân ra các loại bê tông khác nhau

Theo dạng chất kết dính

Bê tông xi măng, bê tông silicat (chất kết dính là vôi), bê tông polyme, bê tông thạch cao, bê tông chất kết dính hỗn hợp, bê tông dùng chất kết dính đặc biệt.

Theo công dụng

• Bê tông thường dùng trong các kết cấu bê tông cốt thép (cột, móng, dầm, sàn).
• Bê tông thủy công dùng để xây đập, âu thuyền, phủ lớp mái kênh và các công trình dẫn nước…
• Bê tông dùng cho mặt đường, lát vỉa hè, sân bay.
• Bê tông dùng trong kết cấu bao che (thường là bê tông nhẹ).
• Bê tông có công dụng đặc biệt: bê tông chịu nhiệt, chịu axit, bê tông chống phóng xạ.

Theo dạng cốt liệu 

Bê tông cốt liệu đặc, bê tông cốt liệu rỗng và bê tông cốt liệu đặc biệt (chống phóng xạ, chịu axit, chịu nhiệt).

Theo khối lượng thể tích

Bê tông đặc biệt nặng ( với ρv > 2500kg/m3), chế tạo từ cốt liệu đặc biệt, được dùng cho những kết cấu đặc biệt.

Bê tông nặng ( có ρv = 2200 – 2500 kg/m3), chế tạo từ cát, đá và sỏi thông thường dùng cho kết cấu chịu lực.

Bê tông tương đối nặng (ρv = 1800 – 2200 kg/m3) dùng chủ yếu trong kết cấu chịu lực.

Bê tông nhẹ (ρv = 500 – 1800 kg/m3) trong đó có bê tông nhẹ cốt liệu rỗng (nhân tạo hoặc tự nhiên), bê tông tổ ong (bê tông khí, bê tông bọt), chế tạo từ hỗn hợp gồm chất kết dính, nước, cấu tử silic nghiền mịn & chất tạo rỗng và bê tông hốc lớn (không có cốt liệu nhỏ).

Bê tông đặc biệt nhẹ cũng là loại bê tông tổ ong và bê tông cốt liệu rỗng nhưng ρv < 500kg/m3.

Lời kết

Trên đây là bài viết về định nghĩa bê tông và các loại bê tông. Hy vọng bài viết đã cung cấp những thông tin cần thiết về bê tông đến quý bạn đọc.