Tư Vấn

Nói một cách đơn giản về khái niệm bê tông thì vật liệu này là một hỗn hợp gồm keo dính và nguyên liệu. Keo dính bao gồm xi măng poóc lăng và nước, giúp liên kết các nguyên liệu thô ( đá, sỏi...) và nguyên liệu mịn ( cát, đá mạt, đá xay...). Thông qua một phương trình hóa học gọi là hydrat hóa, các chất này sẽ đóng rắn và làm cho tất cả kết dính với nhau thành 1 khối cứng như đá.

Trong quá trình này, chìa khóa dẫn đến một tính chất đáng chú ý: bê tông có tính dẻo dai khi mới pha trộn và bền cứng khi đóng rắn. Những tính chất này giải thích tại sao một vật liệu như bê tông lại có thể xây dựng các tòa nhà chọc trời, cầu, vỉa hè, xa lộ, công trình giao thông.

Pha trộn các thành phần
 
Chìa khóa để đạt được một khối bê tông bền vững đúng với khái niệm nằm ở sự phân chia và pha trộn tỉ mỉ các thành phần bê tông. Một mẫu không có bột xi măng để lấp đầy các khoảng trống giữa các cát đá thì sẽ khó đặt và tạo ra bề mặt thô. Một mẫu với một lượng lớn bột xi măng sẽ dễ dàng đặt và tạo ra một bề mặt bê tông nhẵn, tuy nhiên, cách làm như thế không đem lại hiệu quả và có thể dễ dàng bị nứt.

Các tính chất hóa học của xi măng poóc lăng chỉ thực sự hữu dụng khi có sự hiện diện của nước. Trộn xi măng và nước theo tiêu chuẩn nhất định tạo thành 1 chất giúp kết dính đá và cát. Thông qua một phương trình hóa học gọi là hydrat hóa, chất ấy sẽ đông kết lại và tạo thành một khối bê tông chắc chắn.

Độ tốt của keo dính sẽ quyết định đến những đặc tính của bê tông. Sức mạnh của keo dính, lần lượt, phụ thuộc vào tỷ lệ nước và xi măng. Tỷ lệ nước-xi măng là trọng lượng của nước trộn chia cho trọng lượng của xi măng. Bê tông nhẹ được sản xuất bằng cách giảm tỷ lệ nước-xi măng càng nhiều càng tốt mà không làm mất khả năng thi công, cho phép bê tông đặt và hợp nhất đúng cách.

Một mẫu bê tông thiết kế hợp lý sẽ có khả năng thi công tốt và có độ bền lẫn sức mạnh cần thiết. Thông thường, một mẫu bê tông sẽ có khoảng 10 đến 15 phần trăm xi măng, 60 đến 75 phần trăm cát đá và 15 đến 20 phần trăm nước. Không khí tiếp xúc bề mặt bê tông cũng có thể chiếm từ 5 đến 8 phần trăm. Tuỳ vào công dụng, các thành phần và khối lượng sẽ cho ra các loại bê tông khác nhau phù hợp cho từng nhu cầu và mục đích sử dụng. 

Các thành phần khác có trong vật liệu bê tông
 
Gần như bất kỳ nguồn nước tự nhiên không mùi không vị nào cũng có thể được sử dụng làm nước trộn bê tông. Các thành phần tạp chất quá mức nếu có ở nước trộn không chỉ có thể ảnh hưởng đến thời điểm đông cứng và sức mạnh của vật liệu bê tông mà còn có thể gây ra hiện tượng nở hoa, rỗ tổ ong, nhuộm màu, ăn mòn cốt thép và giảm độ bền của bê tông. Thông số kỹ thuật thường đặt ra các giới hạn về clorua, sulfat, kiềm, và chất rắn có ở nước trộn trừ khi các phép thử đã được thực hiện để xác định mức độ ảnh hưởng của các tạp chất có trong nước trộn trên bê tông.

Mặc dù hầu hết những loại nước uống đều thích hợp để trộn các loại bê tông nhưng vẫn phải được lựa chọn cẩn thận. Nguyên liệu thường chiếm 60 đến 75 phần trăm tổng khối lượng xi măng. Loại và kích thước của nguyên liệu phụ thuộc vào độ dày và mục đích của sản phẩm.

Các phần xây dựng tương đối mỏng đòi hỏi phải có cốt liệu thô nhỏ, mặc dù cốt liệu có đường kính lên tới sáu inch đã được sử dụng trong các con đập lớn. Sự thay đổi kích thước hạt một cách liên tục là điều mong muốn để sử dụng chất kết dính một cách hữu hiệu. Ngoài ra, nguyên liệu phải sạch sẽ và không có bất kỳ vấn đề nào có thể ảnh hưởng đến cấu trúc bê tông.

Sự khởi đầu của hydrat hóa
 
Ngay sau lúc nguyên liệu, nước và xi măng được kết hợp, bê tông sẽ cứng lại. Đa số những loại xi măng poóc lăng đều là xi măng thủy lực và sẽ cứng lên thông qua một phương trình hóa học được gọi là hydrat hóa. Trong phản ứng này, một nút được hình thành trên bề mặt của mỗi hạt xi măng. Nút phát triển và mở rộng đến khi nó liên kết với các nút từ các hạt xi măng khác hoặc dính chặt vào các nguyên liệu liền kề.

Một khi mà được pha trộn kỹ lưỡng và có thể sử dụng, nó sẽ được đặt trong khuôn mẫu trước khi bê tông trở nên quá cứng.

Trong quá trình sắp đặt, bê tông củng cố để thu gọn trong các khuôn mẫu cũng như loại bỏ các lỗ hổng tiềm ẩn, chẳng hạn như rỗ tổ ong.

Đối với dạng tấm, bê tông giữ nguyên tại vị trị đặt cho đến khi độ ẩm trên bề mặt biến mất, sau đó một cái tay nổi bằng gỗ hoặc bằng kim loại được sử dụng để làm phẳng. Quá trình làm phẳng sẽ tạo ra một kết cấu bê tông bền vững nhưng hơi thô, có độ chống trượt tốt. Nếu bề mặt đã mịn, cứng và dày thì sẽ tiến đến quá trình tiếp theo là trán thép.

Việc tu dưỡng sẽ tiến hành sau khi bề mặt bê tông tiếp xúc đủ cứng để chống lại sự ăn mòn hóa học. Tu dưỡng đảm bảo quá trình hydrat hóa liên tục của xi măng để tăng cường độ cứng liên tục. Bê tông sẽ tu dưỡng bằng cách phun sương hoặc bằng cách sử dụng vải giữ ẩm như khăn lụa hay bông. Các phương pháp tu dưỡng khác nhằm ngăn ngừa sự bốc hơi nước bằng cách niêm phong bề mặt bằng nhựa hoặc các chất phun độc đáo gọi là các hợp chất tu dưỡng.

Các kỹ thuật được sử dụng cho bê tông trong thời tiết cực lạnh hoặc nóng để bảo dưỡng. Việc này sẽ giúp bê tông giữ ẩm được lâu hơn, trở nên cứng hơn và bền hơn khi nó hoàn thiện. Tỷ lệ cứng phụ thuộc vào thành phần và độ mịn của xi măng, tỷ lệ pha trộn, điều kiện dưỡng ẩm và nhiệt độ môi trường. Bê tông sẽ tiếp tục bền chắc hơn theo từng thời điểm. Hầu hết sự hydrat hóa và sự vững chắc theo thời gian sẽ xảy ra mạnh mẽ trong tháng đầu tiên của chu trình sống của bê tông, nhưng hydrat hóa vẫn tiếp diễn ở tốc độ chậm hơn trong nhiều năm tiếp theo đó.