Tổng hợp thông tin chi tiết về bê tông phun

Trần Thị Ánh Dương

Để rút ngắn khoảng thời gian thi công cũng như tối ưu hóa chi phí xây dựng, bê tông hiện đại ngày càng được ứng dụng rộng rãi thay cho các loại bê tông truyền thống. Cụ thể, bê tông phun hiện đang là một trong những loại bê tông được sử dụng rất nhiều. Bê tông phun được phun áp lực trực tiếp lên bề mặt cần thi công mà không cần phải sử dụng dàn cốp pha. Điều này mang lại nhiều ưu điểm vượt trội cho loại bê tông thế hệ mới này. Để tìm hiểu rõ hơn về bê tông phun, cùng tham khảo bài viết dưới đây của chúng tôi!

Bê tông phun là gì?

Bê tông phun là khái niệm chỉ một loại bê tông được chuyển dịch bằng áp lực không khí thông qua một thiết bị phun có tốc độ cao. Bê tông phun hiện nay được áp dụng rộng rãi trong các công trình gia cố máng rãnh lộ thiên, đường hầm hay sườn dốc, sửa chữa bê tông cầu cảng. Những lớp bê tông được phun lên sẽ sẽ kết chặt cùng một lúc, có tốc độ đông kết nhanh, khả năng bám dính tốt nên không sợ bị rơi rớt hay sập lún.

be-tong-phun-1-1651069662.jpg

Bê tông phun được sử dụng phổ biến cho những bề mặt nghiêng, dốc

Nguyên vật liệu tạo nên bê tông phun

Cũng như các loại bê tông khác, bê tông phun được tạo thành bởi những nguyên vật liệu tiêu biểu như: cát, đá và xi măng. Tất cả những nguyên vật liệu này sẽ được pha trộn dựa theo một công thức phù hợp rồi chuyển đến trạm trộn tạo thành bê tông ướt trong trường hợp sản xuất bê tông phun ướt. 

Với bê tông phun khô, những nguyên vật liệu trên sẽ được cân và cho vào khoang trộn. Sau đó, dưới áp lực khí, bê tông phun khô cũng sẽ được tạo thành. Bê tông phun có thể được thi công trên những bề mặt đứng, mặt ngang, hoặc những bề mặt có độ dốc và phía trên chất nền.

Đặc tính kỹ thuật của bê tông phun:

Tỷ lệ pha cát và cốt liệu trong hỗn hợp bê tông phun được cho là có nhiều khác biệt so với những loại bê tông thông thường. Đa phần hỗn hợp cát – cốt liệu của bê tông phun sẽ gồm 40% cấp hạt nhỏ hơn 1,18mm giúp quá trình bơm diễn ra thuận tiện hơn. Trong khi đó, cỡ sỏi lớn nhất cho phép vào khoảng 9,5mm. Trong trường hợp cát sỏi vượt quá giới hạn trên, bê tông phun sẽ không đạt khả năng bám dính tối ưu.

Ngoài các chất phụ gia gây dẻo, người ta còn bổ sung một số các chất phụ gia bám dính khác trong hỗn hợp bê tông phun. Một số chất phụ gia có thể kể đến như: xỉ đáy lò cao, tro bay dạng bột mịn cùng với hơi silicagel có đặc tính puzơlan. Những chất phụ gia này giúp hỗ trợ đẩy nhanh tốc độ đông kết ban đầu của xi măng cũng như kiểm soát quá trình hydrat hóa, nâng cao các đặc tính lưu biến và khả năng bám dính của bê tông phun. Với cả bê tông phun khô và bê tông phun ướt, chất phụ gia sẽ được thêm vào tại vị trí vòi phun.

Tùy thuộc vào tiêu chuẩn thiết kế cũng như tổ chức hậu cần mà có thể linh hoạt lựa chọn phương pháp phun khô hay ướt. Những hỗn hợp phun khô có thể được vận chuyển với khối lượng lớn và cất giữ dưới bề mặt đất cho đến khi sử dụng. Trong khi đó, các hỗn hợp ướt, sau khi nhào trộn sẽ được vận chuyển đến bộ phận phun. 

be-tong-phun-2-1651069662.jpg

Việc lựa chọn bê tông phun khô hay ướt sẽ phụ thuộc vào kết cấu và tổ chức hậu cần

Một số tiêu chuẩn kỹ thuật của bê tông phun

Dưới đây là một số tiêu chuẩn kỹ thuật mà bê tông phun cần đảm bảo:

- Độ sụt: độ sụt lún của bê tông phun được đánh giá là thấp hơn nhiều so với các loại bê tông thông thường.

- Cường độ chịu nén: Với một loạt các phương pháp tiến hành thí nghiệm kiểm tra khả năng chịu nén của bê tông phun bao gồm phương pháp đâm kim, bắn đinh, khoan mẫu và ép vào từng thời điểm thì cường độ đạt được của bê tông thì bê tông phun vẫn đạt chuẩn cần có của bê tông trong xây dựng.

- Cường độ chịu uốn khi nén: khối mẫu được phun, cắt và tạo hình theo dạng thanh dầm để xác định cường độ chịu uốn với 3 điểm đặt lực.

- Cường độ dính bám: Dựa vào phương thức thí nghiệm kéo trực tiếp có thể xác định được cường độ dính bám của bê tông phun cũng như vách phun.

- Tính dẻo dai của bê tông phun: Xác định tính dẻo dai của bê tông phun thông qua thí nghiệm tấm phẳng, tính dẻo dai của bê tông phun tăng đáng kể khi sử dụng sợi phân tán trong bê tông.

- Lượng rơi phản hồi trong quá trình phun: Được xác định dựa theo phần trăm khối lượng hao hụt (lượng rơi) so với tổng khối lượng bê tông phun.

be-tong-phun-3-1651069662.jpg

Bê tông phun đảm bảo đáp ứng những tiêu chuẩn cần có của bê tông hiện đại

Công dụng của bê tông phun

Bê tông phun có thể được sử dụng theo 2 phương pháp phun ướt hoặc phun khô. Với phương pháp phun ướt, bê tông phun sẽ được sử dụng bằng cách cho các phụ gia đi kèm để bê tông có độ kết dính sau ngay sau khi phun lên bề mặt.

Nhờ khả năng kết dính nhanh chóng ngay khi phun, loại bê tông phun ướt này được ứng dụng nhiều trong việc sửa chữa hầm hay gia cố sườn dốc. Bên cạnh đó, bê tông phun ướt còn được sử dụng trong các hạng mục khác nhau của ngành xây dựng như:

– Cải tạo và nâng cấp, sửa chữa hư hỏng, nâng cao khả năng chịu lực cho các kết cấu của những công trình cầu cảng.

– Sử dụng trong quá trình phun mái dốc, bảo vệ mái đê,...

– Thi công các cấu kiện, hạng mục không cần sử dụng cốp pha, thích hợp ứng dụng tại những công trình có bề mặt uốn lượn, yêu cầu tính thẩm mỹ cao.

– Đa phần bê tông phun được sử dụng trong quá trình đào hầm ngầm, phun bê tông làm kết cấu chống đỡ tạm thời trong hầm và làm bê tông lót cho bê tông mặt hầm.

be-tong-phun-4-1651069662.jpg

Bê tông phun được sử dụng nhiều trong sửa chữa hầm 

Một số công trình ứng dụng bê tông phun tại Việt Nam

Tại Việt Nam, bê tông phun đã được đầu tư nghiên cứu và ứng dụng cho một số công trình lớn như đập thủy điện, bao gồm những thủy điện lớn như: thủy điện Yaly, thủy điện Hòa Bình, thủy điện Hàm Thuận,... và hầm xuyên đèo Hải Vân, khu du lịch Đại Nam,...

Bên cạnh đó, bê tông phun cũng đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong quá trình xây dựng hồ bơi với quy mô từ nhỏ đến lớn. Hồ bơi hiện nay đa phần được thi công theo phương pháp phun ướt bằng những thiết bị chuyên dụng như là: máy bơm, hệ thống khí nén áp lực, các ống dẫn vật liệu phun, súng phun,...

Quy trình sản xuất và cung cấp, vận chuyển bê tông phun tại các hồ bơi cũng tương tự như bê tông thương phẩm thông thường. Bên cạnh đó, quá trình nghiệm thu độ sụt lún và cường độ nén bê tông phun cũng tuân thủ những tiêu chuẩn hiện hành tại Việt Nam.

Thiết kế cấp phối bê tông phun hiện nay thiên về cấp phối bê tông hạt mịn và độ sụt thấp để đảm bảo khả năng dính bám và tạo hình khi phun. Chất lượng của các hồ bơi sau khi phun bên cạnh việc chịu ảnh hưởng bởi chất lượng bê tông phun thì còn chịu tác động rất lớn bởi chính tay nghề và tính chuyên nghiệp của nhà thầu thi công.

be-tong-phun-5-1651069662.jpg

Yaly là một trong những thủy điện tại Việt Nam ứng dụng bê tông phun trong xây dựng

Tìm hiểu các tiêu chuẩn của bê tông phun

Nhằm đảm bảo tuyệt đối về chất lượng vật liệu sản xuất bê tông phun, một số tiêu chuẩn cụ thể cũng được đề ra. Bên cạnh đó, tiêu chuẩn bê tông phun cũng dựa theo các phương pháp thí nghiệm tiêu chuẩn hóa và quyết định các đặc tính độ bền của thành phẩm.

Tiêu chuẩn chất lượng nguyên liệu

  • A820: Sợi thép sử dụng cho bê tông cốt sợi thép.

  • C311: Lấy mẫu và Thử nghiệm Bụi tro hoặc Pozzolan tự nhiên được sử dụng như một chất phụ gia khoáng trong bê tông xi măng – portland.

  • C1240: Đánh giá hơi Silica sử dụng trong vữa và bê tông xi măng.

Tiêu chuẩn chất lượng bê tông phun

  • C78: Cường độ uốn của bê tông phun.

  • C642: Trọng lượng riêng, tính hút và lỗ rỗng trong bê tông đã đông cứng.

  • C1018: Độ bền dai chống uốn và cường độ của bê tông cốt sợi thép có vết nứt đầu tiên.

  • C1102: Thời gian ninh kết của bê tông có chứa phụ gia tăng đông cứng cho bê tông phun.

  • C1116: Tiêu chuẩn kỹ thuật về bê tông cốt sợi thép và bê tông phun.

  • C1117: Thời gian ninh kết của hỗn hợp bê tông phun thử bằng độ kháng xuyên.

  • C1140: Chuẩn bị các mẫu thử và kiểm tra các mẫu thử lấy từ tấm mẫu thử bê tông phun.

Ưu nhược điểm của bê tông phun

Một số ưu nhược điểm của bê tông phun có thể kể đến như:

Ưu điểm

  • Có khả năng kết dính cực kỳ tốt với bề mặt bê tông cũ.

  • Mác cao, đặc chắc, độ chống thấm cao, tăng khả năng chống nứt, chịu uốn cho bê tông phun.

  • Không co ngót, không phân tách, phân tầng.

  • Mất ít thời gian đạt cường độ, do đó cho phép chịu tải sớm, thủy triều ít ảnh hưởng đến quá trình thi công.

  • Không dùng ván khuôn, cốp pha cồng kềnh.

  • Diện tích sửa chữa nhỏ như dầm, cọc hoặc lớn như đáy bản đều phù hợp.

be-tong-kho-4-1651069391.jpg

Bê tông phun sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội so với bê tông thông thường

Nhược điểm

  • Yêu cầu kỹ thuật phun đúng tiêu chuẩn

  • Có thể xảy ra vấn đề hao hụt vật liệu nếu không có kinh nghiệm thi công

  • Sau khi phun cần hoàn thiện bề mặt

Lời kết

Trên đây là những thông tin chi tiết nhất về bê tông phun - loại bê tông đang được ứng dụng rất nhiều trong các công trình xây dựng. Sử dụng bê tông phun sẽ tiết kiệm được thời gian thi công cũng như hạn chế việc sử dụng dàn cốp pha rườm rà, phức tạp.