Bê tông nặng là gì? Quy trình chế tạo như thế nào? Các cấp cường độ của bê tông nặng và ứng với tiêu chuẩn kỹ thuật nào? Trong bài viết này GachBeTongNhe sẽ cùng các bạn tìm hiểu thật chi tiết những nội dung này nhé. Đặc biệt chúng ta sẽ cùng so sánh giữa bê tông nặng và bê tông nhẹ khác nhau thế nào? Bê tông nhẹ lĩnh vực mà GachBeTongNhe tự hào là đơn vị đi đầu hiện nay!
Theo TCVN 3105:1993 tiêu chuẩn kỹ thuật bê tông nặng (BTN) được định nghĩa như sau: Hỗn hợp bê tông nặng là hỗn hợp đã được nhào trộn đồng nhất theo một tỷ lệ hợp lý các vật liệu sau: chất kết dính, nước, cốt liệu lớn, cốt liệu nhỏ và phụ gia (nếu có) kể từ lúc trộn xong cho tới khi còn chưa rắn chắc.
Bê tông nặng là hỗn hợp BTN đã rắn chắc sau khi tạo hình.
Như vậy, từ hỗn hợp BTN từ các nguyên liệu: xi măng, cát, đá nghiền mịn hoặc tro bay, đá sỏi cốt liệu nhỏ hoặc lớn, nước và các chất phụ gia bê tông cần thiết khác. Sau khi cốt liệu được trộn theo cấp phối thiết kế, hỗn hợp bê tông sẽ đóng rắn và tạo hình. Khi đã tạo hình và ở trạng tái đóng rắn vật liệu này được gọi là Bê Tông Nặng.
Ứng dụng của bê tông nặng
Đặc thù của BTN là trọng lượng rất lớn so với các vật liệu xây dựng thông thường. Khả năng chịu lực nén, chống va đập và ít chịu ảnh hưởng của điều kiện thời tiết bên ngoài. BTN là một thành phần kết cấu quan trọng bậc nhất của các công trình xây dựng.
BTN còn ứng dụng sản xuất các cấu kiện bê tông đúc sẵn có trọng lượng lớn. Các cấu kiện này được ứng dụng như làm nền móng, trụ cột, đối trọng v.v…
Thực tế hỗn hợp BTN sẽ kết hợp với cốt thép để tăng cường khả năng chịu lực. Cấu kiện bê tông cốt thép có tính đồng nhất cao đóng vai trò chính của kết cấu công trình.
Quy trình chế tạo
Quy trình chế tạo bê tông nặng trước tiên cần phải xây dựng tỷ lệ cấp phối. Cấp phối của bê tông cần được tính toàn để kết quả tạo ra loại BTN phù hợp.
Các vật liệu để chế tạo
Đá dăm: sản xuất từ trạm nghiền từ đá gốc tự nhiên khai thác cường độ cao
Cát: sử dụng cát tự nhiên như cát vàng khai thác có độ tuổi cao. Cát nhân tạo sản xuất từ trạm nghiền đá cường độ cao
Xi măng: Sử dụng xi măng pooclang theo tiêu chuẩn TCVN cho các công trình xây dựng và BTN
Nước: Sử dụng nước sạch không có tạp chất, không có hóa chất. Nước có thể khai thác từ sông suối qua trạm xử lý nước kỹ thuật. Sau khi nước được xử lý cần đảm bảo tỷ lệ tạp chất nhỏ nhất và phù hợp tiêu chuẩn sản xuất bê tông.
Phụ gia: Sử dụng các loại phụ gia phù hợp theo thiết kế cấp cường độ nén và đặc tính sử dụng.
Các cốt liệu thô đảm bảo sạch, được sàng tuyển kỹ và phù hợp kích cỡ theo cấp phối thiết kế.
Tỷ lệ cấp phối chế tạo
Có hai cách để xây dựng tỷ lệ cấp phối chế tạo bê tông nặng thường áp dụng như sau:
Cách 1: xác định tỷ lệ N/X đây là tỷ lệ theo khối lượng của cấp phối nguyên liệu xi măng, cát, đá
Cách 2: xác định theo lượng tiêu hao vật liệu theo khối lượng
Tỷ lệ N/X phụ thuộc vào cường độ, điều kiện đông kết cũng như thời gian bê tông ninh kết.
Những loại vật liệu cấp phối cho BTN phải thỏa các điều kiện được nêu trên, bao gồm: đá dăm có cường độ cao, cát có nguồn gốc, nguồn cốt liệu phải sạch, sàng kỹ đảm bảo yêu cầu về kích cỡ hạt.
Tiến hành xác định lượng tiêu hao của nước, xi măng, hệ số dịch chuyển cho hỗn hopwj loại bê tông dẻo, lượng tiêu hao của cát, sỏi,…Ngoài ra, kiểm tra độ sụt, độ cứng của hỗn hợp.
Cường độ của bê tông nặng
Cường độ chịu nén của bê tông nặng là gì? Đây là chỉ số ứng suất nén giới hạn để tạo ra trạng thái phá hủy cấu kiện bê tông nặng đó. Đơn vị thường tính là Kg/cm2 hoặc Mpa.
Cường độ chịu nén của bê tông nặng được phân ra các cấp mác bê tông 100, 150, 200, 250, 300, 350 và 400 là phổ biến. Để xác định cường độ chịu nén của bê tông nặng sẽ căn cứ theo kết quả thí nghiệm mẫu hình lập phương 150x150x150mm. Các mẫu thí nghiệm này được lấy trực tiếp từ hỗn hợp bê tông trước khi đổ. Sau đó, các mẫu này được đưa đi bảo quản phù hợp theo quy chuẩn của thí nghiệm.
Cường độ của BTN được xác định sau thời gian 28 ngày tuổi. Do sau 28 ngày, hỗn hợp bê tông đã hoàn toàn đóng rắn và tạo hình một cách hoàn chỉnh. Đây là chỉ số chỉ cường độ chịu nén của bê tông. Tất nhiên mác bê tông càng cao thì cường độ chịu nén của BTN càng lớn.
Sau đây là bảng tiêu chuẩn cường độ của BTN theo cấp mác bê tông.
STT | Mác bê tông | Cường độ chịu nén (kg/cm2) | Cường độ chịu nén (Mpa) |
1 | M100 | 100 kg/cm2 | 9.63 Mpa |
2 | M150 | 150 kg/cm2 | 16.05 Mpa |
3 | M200 | 200 kg/cm2 | 19.27 Mpa |
4 | M250 | 250 kg/cm2 | 25.69 Mpa |
5 | M300 | 300 kg/cm2 | 28.90 Mpa |
6 | M350 | 350 kg/cm2 | 32.11 Mpa |
7 | M400 | 400 kg/cm2 | 38.53 Mpa |
Bê tông đặc biệt nặng
Bê tông đặc biệt nặng là loại bê tông sau khi đóng rắn tạo hình có trọng lượng nặng nhất. Loại bê tông đặc biệt nặng này có chỉ số PV ≥ 2500 kg/m3. Trong khi chỉ số PV của các cấu kiện BTN thông thường chỉ dao động từ 2200 kg/m3 cho đến tối đa 2500 kg/m3.
Loại bê tông đặc biệt nặng này được thiết kế cấp phối tỷ lệ riêng và ứng dụng cho các kết cấu đặc thù.
Bê tông nặng và bê tông nhẹ
Chắc cũng gần giống như cách các bạn đang suy nghĩ. Chỉ riêng cái tên “nặng” và “nhẹ” đã toát lên sự khác nhau của hai loại bê tông này rồi.
BT nặng có trọng lượng riêng dao động từ 2200 kg/m3 đến 2500 kg/m3. Trong khi đó bê tông nhẹ trọng lượng riêng chỉ dao động trên dưới 1100 kg/m3. Đặc biệt như loại bê tông nhẹ từ bê tông khí chưng áp AAC, ALC. Trọng lượng của bê tông khí chưng áp chỉ dao động từ 650 kg/m3 đến 750 kg/m3. Tức là bê tông nhẹ AAC, ALC chỉ bằng 1/3 so với bê tông nặng thông thường mà thôi.
Trong khi bê tông nặng được ứng dụng cho các kết cấu mang tính chịu tải, lực lực lớn. Kết cấu chịu lực này như một bộ xương sống chịu tải, giữ ổn định cho toàn bộ công trình.
Bê tông nhẹ lại đóng vai trò quan trọng trong sản xuất các sản phẩm mang tính giải pháp. Giải pháp ở đây là phương án xây dựng thông minh hơn như:
- Tấm bê tông nhẹ ALC, AAC, EPS, Cemboard, Acotec v.v…: Để xây dựng tường, vách, sàn lắp ghép
- Gạch bê tông nhẹ: Xây nhà, tôn nền, chống nóng, xây tường chống cháy
- Hoặc sản xuất đồ nội thất bê tông nhẹ: Bàn ghế bê tông nhẹ, Chậu hoa, chậu lavabo v.v…
Tiêu chuẩn áp dụng
Các tiêu chuẩn TCVN áp dụng đối với BTN:
- TCVN 3118: 1993: BTN – Phương pháp xác định cường độ nén
- TCVN 3105:1993: Hỗn hợp BTN và BTN – Lấy mẫu, chế tạo và bảo dưỡng mẫu thử.
- TCVN 9357:2012: BTN – Phương pháp thử không phá hủy. Đánh giá chất lượng BTN bằng vận tốc xung siêu âm.
- TCVN 9335:2012: BTN – Phương pháp thử không phá hủy. Xác định cường độ nén sử dụng kết hợp máy đo siêu âm và súng bật nẩy.
