Hiện tượng co ngót bê tông và cách khắc phục

Khái niệm co ngót be tông

Co ngót bê tông là một trong sự thay đổi thể tích bê tông do hiện tượng mất độ ẩm. Hiện tượng này có thể xảy ra ở mọi giai đoạn, do nhiều nguyên nhân khác nhau. Co ngót bê tông khiến thể tích bê tông bị co rút hoặc giãn nở tùy điều kiện nhiệt độ.

Các dạng co ngót bê tông

Co ngót bê tông được chia thành các loại bao gồm:

• Co ngót bê tông dẻo: là hiện tượng co ngót bê tông xảy ra trong quá trình đông cứng bê tông, thể tích bê tông giảm mạnh.
• Co ngót bê tông khô: là hiện tượng co ngót bê tông, giảm thể tích xảy ra do sự thoát hơi ẩm sau khi bê tông đã hoàn thiện đông cứng.
• Co ngót bê tông do nhiệt: là hiện tượng co ngót bê tông xảy ra do ảnh hưởng của nhiệt độ xung quanh, khiến thể tích giảm. Hàm lượng và chủng loại xi măng trong bê tông cũng tác động đến mức độ tăng nhiệt độ.
• Co ngót bê tông tự sinh: là hiện tượng co ngót bê tông xảy ra d ảnh hưởng từ các phản ứng hóa học trong quá trình thủy hóa xi măng. Dù không có sự thoát nước xảy ra trong trường hợp này, song bê tông vẫn bị co ngót với mức độ nhỏ.
• Co ngót bê tông cacbonat: là hiện tượng co ngót bê tông xảy ra do quá trình carbon hóa bê tông trong điều kiện khí khí hậu thông thường, dẫn đến giảm thể tích. 

Trong đó co ngót bê tông dẻo và co ngót khô bê tông là loại co ngót thường thấy nhất.

Co ngót bê tông dẻo

• Hiện tượng co ngót bê tông dẻo

Hiện tượng co ngót bê tông dẻo diễn ra do sự mất nước trong bê tông tươi, chủ yếu xảy ra ở bề mặt tiếp xúc. Chất liệu sản xuất loại ván khuôn cũng có thể gây ra nguyên nhân hút nước trong bê tông. Việc mất nước trong bê tông gây ảnh hưởng mạnh mẽ đến quá trình bốc hơi trên bề mặt bê tông. Giải thích nguyên nhân của sự mất nước nhanh thường do ảnh hưởng từ điều kiện thời tiết, độ ẩm thấp, gió lớn, nhiệt độ xung quanh cao dẫn đến sự mất hơi nước diễn ra nhanh chóng. Tình trạng này phổ biến nhất trong những ngày hè, nhưng cũng có thể xảy ra trong những ngày điều kiện thời tiết khắc nghiệt. 

• Biện pháp giảm co ngót bê tông dẻo

Để giảm hiện tượng co ngót bê tông dẻo, có thể tiến hành điều chỉnh các kỹ thuật sản xuất cũng như tỉ lệ hỗn hợp bê tông:

• Giảm nhiệt độ trong hỗn hợp bê tông trong những ngày thi công nhiệt độ cao.
• Đẩy nhanh tốc độ đông cứng bê tông. Sử dụng các chất phụ gia giúp tăng tốc độ đông cứng bê tông có thể khiến bê tông nhanh chóng được hoàn thiện, tránh tình trạng nứt, co ngót trước khi nghiệm thu.
• Sử dụng các cốt sợi. Các sợi micro synthetic fibers tổng hợp ngày càng được sử dụng rộng rãi với tính năng kiểm soát khả năng nứt do co ngót.
• Sử dụng các công cụ che chắn tạm thời để giảm sức ảnh hưởng của khí hậu như tốc độ gió, nhiệt độ xung quanh đối với bề mặt bê tông
• Thực hiện đổ bê tông vào buổi tối, thời điểm mát, nhiệt độ thấp trong ngày
• Sử dụng các dụng cụ giúp giảm bay hơi, thoát nước
• Sử dụng các lớp phủ ẩm tạm thời giúp cung cấp nước cho bê tông trước khi bị co ngót
• Sử dụng các tấm chống thấm hoặc phun sương cho bề mặt bê tông trước khi bước vào giai đoạn bảo dưỡng.

Co ngót bê tông khô

• Hiện tượng co ngót bê tông khô

Là hiện tượng co ngót xảy ra với cơ chế phức tạp, liên quan trực tiếp tới sự mất nước do hồ xi măng ngậm nước. Ban đầu, khi khối bê tông hoạt động trong điều kiện khí hậu khô, độ ẩm giữa môi trường xung quanh và khối bê tông khác nhau, xảy ra mất nước tự do, dẫn đến sự co rút ít nhiều.

Sự biến dạng của hồ xi măng là nguyên nhân chủ yếu xảy ra sự co ngót. Hiện tượng xảy sau khi bê tông đông cứng nên được gọi là co ngót bê tông khô. Khi độ ẩm tăng lên, chiều dày của lớp nước bị mất đi cũng tăng lên, khiến sự co rút trở nên nhiều hơn, nhanh hơn. Thực tế, hiện tượng co ngót bê tông khô thường diễn ra trong giai đoạn vài tháng đầu khi thi công kết cấu sàn bê tông. Sự lưu trữ nước trong các lỗ rỗng sau đó bay hơi là nguyên nhân chính của hiện tượng co ngót bê tông khô.

• Các yếu tố ảnh hưởng đến hiện tượng co ngót bê tông khô 

Chất lượng các loại vật liệu: Các thành phần được lựa chọn sử dụng trong kết cấu bê tông phải đảm bảo chất lượng cao để giảm khả năng gây co ngót. Các đặc điểm kỹ thuật và thành phần pải đảm bảo tiêu chuẩn theo từng khu vực riêng.

Tỷ lệ xi măng và nước: Tỉ lệ xi măng và nước phải đảm bảo đúng tiêu chuẩn bên trong hỗn hợp xi măng. Khi tỉ lệ nước/xi măng càng cao, độ bền của xi măng giảm, độ cứng đồng thời cũng giảm dẫn đến khả năng co ngót khô diễn ra dễ dàng. Chính vì thế, có thẻ nói sự co ngót bê tông tăng do ảnh hưởng của lượng nước.

Điều kiện môi trường. Sự co ngót bê tông khô chịu ảnh hưởng mạnh mẽ từ độ ẩm của môi trường xung quanh. Sự gia tăng của độ ẩm khiến độ co ngót giảm đi. Hàm lượng xi măng: Hàm lượng xi măng tăng lên sẽ khiến tỉ lệ co ngót tăng.

Cốt liệu bên trong bê tông: Loại cốt liệu và kích thước ảnh hưởng mạnh mẽ đến quá trình co ngót khi đông cứng bê tông. Với các cốt liệu có kích thước lớn, sự co ngót ít diễn ra hơn. Hình dạng và cấp phối của cốt liệu không làm quá trình co ngót bị ảnh hưởng. Những cốt liệu nhẵn mịn có khả năng chống lại co ngót kém hơn so với cốt liệu bề mặt nhám.

Loại xi măng: Có nhiều loại xi măng khác nhau sử dụng trong kết cấu bê tông, ảnh hưởng đến quá trình co ngót bê tông. Chính vì thế, xi măng cứng sẽ khô nhanh hơn so với xi măng portland, đẩy nhanh tốc độ co ngót. Xi măng truyền thống không yêu cầu lượng nước lớn, ít dẫn đến hiện tượng co ngót.

Phụ gia bên trong kết cấu bê tông: Sự co ngót có thể diễn ra do ảnh hưởng của phụ gia clorua canxi. Tuy nhiên, nếu sử dụng vôi thay vì clorua canxi, có thể giảm được tỉ lệ co rút. Hình dạng và kích thước các khuôn mẫu bê tông: một trong những yếu tố gây ảnh hưởng đến độ co ngót.

Sự ảnh hưởng của bản thiết kế tới hiện tượng co ngót bê tông

Đối với các thông số trên bản thiết kế, lượng cốt thép bên trong kết cấu bê tông và tỷ lệ, hình dạng bề mặt của các thành phần bên trong kết cấu bê tông cũng gây ra sự co ngót bê tông.

Lượng cố thép bên trong bê tông làm giảm hiện tượng co ngót sau khi đông cứng. Trong cùng một điều kiện khí hậu, khối bê tông có kích thước nhỏ sẽ co ngót nhiều hơn khối bê tông có kích thước lớn do tỉ lệ bề mặt/thể tích lớn hơn. Chính vì thế, diện tích bề mặt càng lớn thì hiện tượng co ngót diễn ra càng nhanh do tốc độ mất nước diễn ra nhanh.

Một trong những nguyên nhân chính là do quá trình trộn bê tông tại công trường sai quy trình, công nhân thường thêm nước để đẩy nhanh quá trình đổ bê tông nhưng lại khiến quá trình co ngót diễn ra do lượng nước tăng. 

Ảnh hưởng của môi trường xung quanh và thời gian thi công đến hiện tượng co ngót bê tông

Sự mất nước diễn ra dẫn đến co ngót bê tông, chính vì vậy trong môi trường độ ẩm càng thấp thì khả năng co ngót càng cao. Mức độ co ngót còn phụ thuộc vào thời gian chờ đông cứng bê tông. Mặc dù sự co ngót bê tông thường xảy ra trong vài tháng sau khi đông cứng bê tông, nhưng quá trình này vẫn có thể diễn ra trong nhiều năm sau đó, khiến tình trạng co ngót, hỏng kết cấu ngày một nặng. Ảnh hưởng của hiện tượng co ngót bê tông đến tiến độ, chất lượng thi công công trình

Sự co ngót bê tông là tiền đề của sự rạn nứt bê tông, tiềm ẩn những nguy hiểm xảy ra giảm ứng suất, cong bê tông, giảm độ ổn định trong kết cấu bê tông. Các vết nứt xuất hiện khiến hơi ẩm, oxy, các hoá chất có hại xâm nhập vào bên trong kết cấu bê tông, phần nền và khiến tuổi thọ, độ bền của bê tông giảm. Chính vì thế, kiểm soát hướng nứt và chiều rộng vết nứt là việc cực kỳ quan trọng.

Cong bề mặt là hậu quả nặng nề của quá trình co ngót bê tông. Khi sự co ngót diễn ra chênh lệch giữa bề mặt và mặt bên dưới của bê tông nhờ những tác động của nhiệt độ, độ ẩm. Kết cấu của bê tông bị ảnh hưởng, tấm bê tông bị xoắn, cong, giảm thẩm mỹ, thậm chí có thể rạn nứt do dưới tác động của tải trọng giao thông hoặc trọng lượng của bản thân phần nền.

Hy vọng những thông tin chi tiết trên đây về hiện tượng co ngót bê tông và các giải pháp khắc phục sẽ giúp quý khách hàng nắm rõ kiến thức, có hướng giải quyết kịp thời nếu gặp phải tình huống này trong thi công, xây dựng.