Đánh giá thực nghiệm biến dạng co ngót bê tông trong điều kiện nhiệt độ cao

Tác giả: TS. TRẦN NGỌC LONG; ThS. NGUYỄN TIẾN HỒNG; ThS. NGUYỄN XUÂN HIỆU - Trường Đại học Vinh; KS. NGUYỄN TRỌNG TUẤN - Trường Trung cấp nghề Hà Tĩnh

Chế tạo mẫu đo co ngót bê tông

Co ngót là hiện tượng bê tông giảm thể tích khi khô trong không khí. Hiện tượng co ngót liên quan đến quá trình thủy hóa xi măng, đến sự bốc hơi nước thừa khi bê tông đông cứng. Co ngót xảy ra chủ yếu trong giai đoạn khô cứng đầu tiên của bê tông. Trong điều kiện bình thường, sau một số năm, bê tông hết co và biến dạng tỉ đối do co ngót có thể đạt đến (3÷5)x10-4, đối với bê tông đổ tại chỗ thì giá trị này có thể lớn hơn nhiều [2].

Hiện tượng co ngót không phụ thuộc vào tải trọng, nó xảy ra khi có sự mất hơi nước trong quá trình hydrat hóa. Co ngót xảy ra trước khi đông cứng được gọi là “co ngót dẻo”, xảy ra sau khi đông cứng được gọi là “co ngót khô” [8].

Co ngót chịu ảnh hưởng của tất cả các yếu tố môi trường, do tác động của các yếu tố này làm ảnh hưởng đến quá trình khô của bê tông. Ngoài ra còn có các yếu tố như kích thước cốt liệu; lượng cốt liệu trong hỗn hợp; tỷ lệ nước - xi măng; kích thước cấu kiện. Lượng cốt liệu tăng lên trong hỗn hợp bê tông thì co ngót sẽ giảm xuống. Tỷ lệ nước - xi măng ảnh hưởng rất lớn đến co ngót, sự ảnh hưởng này là theo tỷ lệ thuận [9].

Điều kiện môi trường ảnh hưởng đến độ lớn co ngót. Độ ẩm tương đối cao thì có ngót giảm và ngược lại. Thí nghiệm đã chỉ ra rằng, co ngót khi ở trong điều kiện độ ẩm không đổi cho giá trị cao hơn khi ở trong điểu kiện độ ẩm thay đổi [6,7].

Giá trị biến dạng co ngót của bê tông cũng bị ảnh hưởng của một vài yếu tố khác như: diện tích bề mặt của cấu kiện tiếp xúc với môi trường, nhiệt độ, tốc độ gió [14]. Hình dáng và kích thước cấu kiện ảnh hưởng đến tốc độ phát triển của co ngót. Bên cạnh đó là sự tăng lên của nhiệt độ và tốc độ gió sẽ làm cho tốc độ khô và bay hơi nước tăng lên, điều này sẽ dẫn tới co ngót tăng cao [10,12,13].

Khu vực Bắc Trung bộ nước ta có nhiệt độ cao và thời gian nóng dài trong một ngày (5 - 6h/ngày). Đặc biệt trong thời gian gần đây, do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, nhiệt độ về mùa hè đang tăng từ 1 - 2 độ, thời gian nóng trong ngày kéo dài lên tơi 5 - 6h, nhiệt độ ngoài trời có lúc lên đến 430C. Với nền nhiệt độ này sẽ ảnh hướng lớn đến hiện tượng co ngót bê tông, đặc biệt trong gian đoạn đầu sau khi đổ.Đã có mốt số thí nghiệm đo biến dạng co ngót bê tông được thực hiện ở Việt Nam trong thời gian qua.

Thí nghiệm thực hiện tại Phòng Thí nghiệm Trường Đại học Xây dựng, do Trần Ngọc Long thực hiện trong thời gian 600 ngày, trong điều kiện khí hậu ở Hà Nội, với mẫu cột bê tông cốt thép, đường kinh 150 mm, cao 600 mm [5], với nhiệt độ 25 - 300C, độ ẩm 80%.

Thí nghiệm đo biến dạng co ngót bê tông do Nguyễn Ngọc Bình thực hiện trong điều kiện tiêu chuẩn, với mẫu chuẩn. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm về biến dạng co ngót bê tông với điều kiện môi trường theo tiêu chuẩn Việt Nam đo được trong vòng 2 năm có giá trị dao động từ (278.8 ÷ 521.3)x10-6 [3].

Thí nghiệm của tác giả Nguyễn Bá Thạch về đo biến dạng co ngót của bê tông trong thời gian 364 ngày với các tổ mẫu bê tông có tỷ lệ nước trên xi măng (N/X) 0,40, 0,45 và 0,50 trong điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai (nhiệt độ 25±20C và độ ẩm 75±5%). Từ các kết quả thí nghiệm xác định được các hệ số thực nghiệm, từ đó có thể dự báo sự phát triển biến dạng co ngót của bê tông thường có cấp độ bền B22,5 (Mác 300#) theo thời gian trong điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai [4].

Mời độc giả xem nội dung đầy đủ bài khoa học tại đây