Bê tông bọt là gì và ứng dụng của bê tông bọt trong thực tiễn

Trần Thị Ánh Dương

Ngày nay khi đời sống ngày càng phát triển thì nhu cầu xây dựng các công trình xây dựng nhà ở ngày càng nhiều. Để đáp ứng được nhu cầu về vật liệu xây dựng ngày càng tăng cao các kỹ sư xây dựng đã cho ra đời loại bê tông bọt để tháo gỡ vấn đề này. Tuy nhiên chắc hẳn rất nhiều người vẫn còn lạ lẫm với những khái niệm về bê tông bọt. Vậy nên với những thông tin dưới đây sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan về bê tông bọt.

Bê tông bọt là gì?

Bê tông bọt là một loại bê tông nhẹ, bên trong khối bê tông có chứa các lỗ rỗng khí được phân bổ đồng đều. Thành phần chủ yếu tạo nên bê tông bọt bao gồm xi măng, tro nhiệt điện, sợi tổng hợp, chất tạo bọt cùng một số chất phụ gia khác. Bê tông bọt có cấu tạo đặc biệt với hàng triệu bọt khí li ti hình thành nên hệ thống có dạng tổ ong kín có kích thước cực kỳ nhỏ. Vậy nên, bê tông bọt có khả năng chống thấm nước rất tốt, từ đó giúp cho công trình xây dựng sử dụng bê tông bọt có thể cách âm, cách nhiệt và chống cháy rất hiệu quả.

be-tong-bot-1-1650968317.jpg

Bê tông bọt là một loại bê tông nhẹ, bên trong có chứa các lỗ rỗng khí được phân bổ đồng đều

Ưu điểm nổi bật của bê tông bọt

So với các loại bê tông thông thường thì bê tông bọt mang những ưu điểm vượt trội như:

- Bê tông bọt giúp cho quá trình thi công không hề xảy ra tình trạng co ngót hay sụp lún. Bởi vậy, bạn không cần sử dụng đến đầm trước khi đổ vào trong khuôn. Như thế sẽ có thể tiết kiệm thời gian thi công.

- Trọng lượng của bê tông bọt rất nhẹ nên có thể góp phần giảm thiểu thời gian thi công cũng như tiết kiệm được rất nhiều chi phí so với việc thi công bằng loại bê tông thông thường.

- Bê tông bọt bền bỉ theo thời gian và không bị hư hỏng hay hao mòn theo năm tháng. Cường độ chịu nén của loại bê tông này tăng cao và có thể sử dụng với các loại sản phẩm có thể tích thấp thì khả năng cách nhiệt, chống cháy sẽ hoạt động rất hiệu quả.

- Bê tông bọt khi được đổ vào khuôn sẽ rất đẹp, có độ nhẵn và phẳng trên bề mặt nên bản không cần san khi đổ sàn.

- Bê tông bọt có trọng lượng rất nhẹ nên quá trình vận chuyển cực kỳ thuận lợi với đa dạng loại hình như ô tô, tàu hỏa, tàu thủy… cũng như thuận lợi trong quá trình vận chuyển khi thi công công trình.

be-tong-bot-2-1650968317.jpg

Bê tông bọt bền bỉ theo thời gian và không bị hư hỏng hay hao mòn theo năm tháng

Quy trình thi công bê tông bọt 

Vật liệu sử dụng 

- Xi măng: sử dụng loại xi măng PCB40, đây là loại xi măng thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn TCVN 6260:2009.

- Cát vàng: sử dụng loại cát vàng thỏa mãn yêu cầu chất lượng theo TCVN 7570:2006.

- Nước: thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật để trộn bê tông và vữa.

- Chất tạo bọt kỹ thuật: Dùng chất tạo bọt kỹ thuật đảm bảo các thông số kỹ thuật như sau:

  • Trạng thái: lỏng.

  • Màu: Vàng nâu trong.

  • Tỷ trọng: 1.05 ± 0.05 kg/lít.

  • Tỉ lệ khi trộn với nước: Chất tạo bọt/Nước = 1/30 - 1/40.

  • Hệ số nở bọt: 1 lít chất tạo bọt đảm bảo tạo ra 700 lít – 850 lít bọt kỹ thuật.

Thiết bị sử dụng

- Máy trộn: Sử dụng loại máy trộn cưỡng bức chuyên dụng, cánh trộn của máy được thiết kế để đảm bảo chất lượng hỗn hợp bê tông bọt tạo ra đồng đều từ đó rút ngắn thời gian trộn.

- Máy tạo bọt: Máy tạo bọt có công dụng để tạo ra bọt kỹ thuật chính từ dung dịch chất tạo bọt.

- Máy nén khí: Được dùng kết hợp với máy tạo bọt, để cung cấp khí nén cho máy tạo bọt. Lưu ý sử dụng máy nén khí phải có áp suất trên 2 atm.

- Dụng cụ định lượng và các dụng cụ khác:

  • Các dụng cụ dùng để định lượng như: ống đong, cân, ca 1 lít.

  • Các dụng cụ chuyên dụng khác gồm: bàn xoa, bay, thước, …

  • Khuôn đúc mẫu.

be-tong-bot-3-1650968317.jpg

Quy trình tạo bê tông bọt không thể thiếu đi các thiết bị cần thiết

Quy trình thi công bê tông bọt

Trước khi tiến hành thực hiện trộn hỗn hợp bê tông bọt, bạn cần tính toán kỹ lưỡng để cấp phối cho từng mẻ trộn dựa trên thể tích của máy trộn. Dựa trên những tính toán lý thuyết, có thể tính được khối lượng vật tư cần sử dụng để đạt được chính xác yêu cầu về khối lượng thể tích của bê tông bọt.

Trộn đều hỗn hợp vữa xi măng – cát

- Định lượng đủ gồm nước trộn, xi măng cùng cát theo tỉ lệ.

- Cho nước trộn vào trong máy trộn.

- Bật máy trộn.

- Cho xi măng từ từ vào máy trộn. Trộn đều hỗn hợp nước và xi măng để tạo thành hồ xi măng.

- Thêm dần cát vàng  vào hỗn hợp hồ xi măng và tiến hành trộn đều.

Chế tạo bọt kỹ thuật

- Chuẩn bị dung dịch chất tạo bọt: khuấy đều nước với chất tạo both theo đúng tỉ lệ.

- Rót dung dịch tạo bọt vào trong máy tạo bọt qua phễu 4.

- Một đầu của máy tạo bọt sẽ được kết nối với máy nén khí. Mở ván để khí nén có thể được đưa vào trong máy tạo bọt. Tiếp đến mở van đầu ra của máy tạo bọt, bọt kỹ thuật bên trong sẽ phun ra. Điều chỉnh van đầu ra để sao cho bọt phun ra được liên tục và đảm bảo yêu cầu về chất lượng. Sau đó phun trực tiếp bọt vào trong máy trộn.

- Đến khi phun một lượng bọt vừa đủ vào máy trộn, người thợ sẽ khóa van đầu ra. Sau đó tiếp tục rót dung dịch chất tạo bọt này vào máy tạo bọt cho mẻ trộn kế tiếp.

be-tong-bot-4-1650968316.jpg

Máy tạo bọt kỹ thuật chuyên dụng với hồ vữa

Trộn hỗn hợp bê tông bọt

- Trong quá trình khi bọt kỹ thuật được phun vào bên trong hỗn hợp vữa xi măng - cát, máy trộn sẽ có trách nhiệm trộn đều vữa xi măng – cát cùng bọt kỹ thuật từ đó tạo thành hỗn hợp bê tông bọt.

- Tiến hành kiểm tra khối lượng thể tích của lớp hỗn hợp bê tông bọt bằng phương pháp cân hỗn hợp bê tông bọt được đong vào trong ca thể tích 1 lít.

Thi công bê tông bọt

- Xác định rõ các cốt giới hạn cho lớp bê tông bọt.

- Ghép lớp cốp pha đảm bảo thật kín khít.

- Vệ sinh sạch sẽ bề mặt thi công trước khi thi công lớp bê tông bọt ở trên.

- Đổ trực tiếp hỗn hợp bê tông bọt đã trộn đều lên nền thi công.

- Khi chiều dày của lớp bê tông đến cốt đạt giới hạn, sẽ sử dụng thước dài để cán phẳng cho lớp bê tông bọt.

- Sau khi hỗn hợp bê tông bọt bắt đầu kết dính, người thợ sẽ dùng bay cùng bàn xoa đã được xoa ướt để hoàn thiện bề mặt bê tông mới được thi công. 

be-tong-bot-5-1650968317.jpg

Hỗn hợp bê tông bọt đang được nhào trong máy trộn

Bảo dưỡng bê tông

- Sau khi thi công xong, lớp bê tông bọt cần được cấp ẩm liên tục trong vòng 7 ngày sau đó.

- Tuyệt đối không được đi lại trên bề mặt lớp bê tông bọt mới được thi công trong vòng 03 ngày đầu tính từ ngày thi công.

Các yêu cầu tiêu chuẩn của bê tông bọt 

Tiêu chuẩn về chất tạo bọt cho bê tông bọt

Tiêu chuẩn này được áp dụng cho các vật liệu bê tông bọt hoặc là bê tông khí đóng rắn, ở thể dạng khối hay dạng tâm nhỏ không có các thanh cốt gia cường. Thường được ứng dụng trong xây tường hoặc là các vách ngăn của công trình xây dựng. 

Bê tông bọt và bê tông khí không chưng áp đóng rắn trong điều kiện không chưng áp. Được chế tạo từ hỗn hợp xi măng poóc lăng, nước, chất tạo bọt hoặc tạo khí. Ngoài ra, chúng còn có thể được cho thêm cốt liệu mịn, phụ gia khoáng hoạt tính và các loại phụ gia hóa học. 

Tiêu chuẩn xác định khối lượng thể tích khô 

Để tính toán khối lượng thể tích khô của mẻ trộn thử, chúng ta có thể xác định bằng cách giả định rằng nước để thủy hóa bằng 20% khối lượng xi măng. Khối lượng thể tích sau khi sấy khô được tính theo công thức:

D=(mx+0,2 mx)/V mẻ trộn

Trong đó: 

  • mx là khối lượng xi măng

  • V mẻ trộn là thể tích của mẻ trộn 

be-tong-bot-61-1650968317.jpg

Với những nguyên liệu tiêu chuẩn cùng định lượng nhất định cho ra bê tông bọt đạt chất lượng

Tiêu chuẩn xác định tổn thất bọt khí khi bơm

Tổn thất của bọt khí bơm là lượng khí bị mất đi sau khi bơm bao gồm cả khí bị cuốn vào trong quá trình trộn.

- Để xác định hàm lượng trước và sau khi bơm của hỗn hợp bê tông bọt ta dựa trên thể tích thực tế và khối lượng thể tích theo lý thuyết (Dn), tính theo thể tích tuyệt đối và lấy chính xác đến 1 %.

Công thức tính của khối lượng thể tích lý thuyết là: 

Dn= (mn + mx + mb)/[(mn + mb)/1000+ mx/(p + 1000)]

Trong đó: 

  • Dn: là khối lượng thể tích theo lý thuyết của hỗn hợp bê tông bọt dựa trên thể tích tuyệt đối (kg/m3)

  • mx: khối lượng của xi măng trong mẻ thử nghiệm (kg)

  • p: là khối lượng riêng của xi măng (g/cm3), p= 3,15

- Hàm lượng trước khi bơm (At) hay là phần trăm khí hỗn hợp bê tông bọt tại thùng cấp được xác định dựa trên công thức sau: 

At=100 x (Dn – Dt1)/Dn

Trong đó: 

  • Dt1: là khối lượng thể tích thực tế hỗn hợp bê tông bọt trước khi bơm (kg/m3)

- Hàm lượng khí sau khi bơm (As) hay là phần trăm khí của hỗn hợp bê tông bọt ở thùng chứa hỗn hợp bê tông được tính theo công thức: 

As=100 x (Dn – Dt2)/Dn

Trong đó: 

  • Dt2: là khối lượng thể tích thực tế  hỗn hợp bê tông bọt sau khi bơm (kg/m3)

- Tổn thất của khí khi bơm (Am) được biểu thị bằng % thể tích với độ chính xác lên đến 1%:

Am=100 x (Dt2 – Dt1)/Dn

Tiêu chuẩn yêu cầu kỹ thuật của bê tông bọt 

Chất tạo bọt được sử dụng để tạo bọt khí trong chế tạo bê tông bọt được đánh giá dựa trên các thông số và tiêu chuẩn kỹ thuật của hỗn hợp bê tông bọt và bê tông khí. Các tiêu chuẩn của hỗn hợp bê tông bọt được quy định như sau: 

Khối lượng thể tích phải đáp ứng được một trong hai yêu cầu sau: 

  • Khối lượng thể tích của hỗn hợp sau bơm: 640 ± 50 (kg/m3)

  • Khối lượng thể tích của bê tông khô: 490 ± 40(kg/m3)

  • Cường độ chịu nén ở tuổi 28 ngày không được nhỏ hơn 1,4Mpa 

  • Cường độ chịu kéo khi bửa ở tuổi 28 ngày không được dưới 0,17 Mpa 

  • Độ hút nước không được lớn hơn 25 % của thể tích

  • Tổn thất khí sau khi bơm không được lớn hơn 4,5 % của thể tích. 

Ứng dụng thực tế của bê tông bọt

Hiện nay, rất nhiều công trình được sử dụng bê tông bọt nhờ các ưu điểm vượt trội của nó. Bê tông bọt được áp dụng trong đời sống rất đa dạng, cụ thể:

- Bê tông bọt sử dụng trong khi thi công nhà cao tầng, tòa chung cư cho những người có thu nhập thấp mà vẫn đảm bảo được độ bền và an toàn tuyệt đối. Thời gian thi công nhanh, thuận tiện và dễ dàng.

- Bê tông bọt còn có tính năng cách nhiệt rất tốt nên được sử dụng để đổ mái trần. Thời gian thi công nhanh chóng mà mức chi phí rẻ.

- Bê tông bọt được dùng để xây nhà hoặc là tường vây cho các nhà cao tầng. Khi sử dụng bê tông bọt các tường bao không chịu tải vẫn có thể xây bằng cách đổ khuôn trực tiếp trong cốp pha. Không những vậy, khi mà xây tường bằng bê tông bọt sẽ rất thuận lợi cho việc lắp đặt các hệ thống điện, nước, nhờ vậy làm giảm thiểu quá trình thi công và chi phí cho xây dựng.

- Bê tông bọt không bị lún hay là hao mòn do đó không cần phải đầm chặt vì nó có thể bù lấp hết các lỗ hổng. Tính năng của bê tông bọt khí rất tốt, có thể chống cháy, cách âm, không bị ảnh hưởng bởi quá trình đóng băng và tan băng vì vậy có thể sử dụng được ở nhiều điều kiện thời tiết, khí hậu khác nhau.

be-tong-bot-6-1650968317.jpg

Bê tông bọt sử dụng phổ biến trong khi thi công nhà cao tầng, tòa chung cư

Trên đây là những khái niệm và tiêu chuẩn chung nhất để bạn đọc có thêm kiến thức về khái niệm và tiêu chuẩn cần biết về bê tông bọt khí. Những phương pháp xác định chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của loại vật liệu này. Hy vọng bạn đã có cái nhìn khái quát nhất để từ đó ứng dụng bê tông bọt hiệu quả nhất cho các công trình xây dựng của mình.