Nguyên Nhân Và Cách Phòng Trống Nứt Nẻ Bê Tông

Xuất hiện dưới dạng 1 mạng lưới các vết nứt trên bề mặt bê tông có kích thước tương đối nhỏ với chiều dài mỗi vết nứt dưới 50mm, khó quan sát được khi bê tông khô.

Ngay trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển cường độ, khi điều kiện thời tiết không thuận lợi cho quá trình co ngót và dưỡng ẩm bê tông như độ ẩm thấp, nhiệt độ không khí cao, gió hanh khô hoặc tổng hợp của các yếu tố trên là nguyên nhân thúc đẩy quá trình thoát nước bề mặt, trong khi đó bê tông vẫn cần hàm lượng nước nhất định để quá trình thủy hóa xảy ra.

Đây là nguyên nhân chính thúc đẩy sự hình thành của các vết rạn nứt.

Hiện tượng này thường không ảnh hưởng nghiêm trọng tới khả năng làm việc của kết cấu bê tông vì các vết rạn nứt thường không sâu và chưa vào tới cốt thép. Thuật ngữ “nứt chân chim’’ thường được sử dụng để mô tả khuyết tật này.

1.3 Phồng rộp bề mặt

Hiện tượng phồng rộp bề mặt hay rỗ khí thường xuất hiện trên bề mặt bê tông, đặc biệt đối với cấu kiện thành mỏng (khó khăn trong công tác đầm dùi), các mạch mao dẫn chưa bị phá vỡ do đó lượng nước thừa (lượng nước bốc thành hơi trong quá trình nhiệt thủy hóa) và lượng bọt khí (do bị cuốn khí, khoảng 1,5%  với bê tông thường) trong bê tông chưa được thoát ra ngoài; dưới tác động của nhiệt độ các thành phần này dần chuyển hóa và bị bay hơi làm xuất hiện các “bọc không khí’’trong bê tông.

1.4 Cong vênh

Cong vênh là hiện tượng các góc, cạnh của kết cấu bê tông bị biến dạng (co ngót) do sự chênh lệch về độ ẩm và nhiệt độ giữa lớp trên và lớp dưới của kết cấu bê tông (sàn, bản mỏng…). Đặc biệt khi ứng suất gây biến dạng lớn hơn độ bền uốn của bê tông thì các vết nứt sẽ hình thành và phát triển; sự tồn tại của vết nứt lúc nàysẽ làm giảm ứng suất gây biến dạng.

1.5 Tách lớp

Tách lớp tương tự như hiện tượng phồng rộp blister, các mảng vữa xi măng bề mặt bị bong tróc và tách khỏi kết cấu bê tông do kết quả của quá trình thoát hơi nước và bọt khí. Tuy nhiên, so với blister thì diện tích lớp hơi nước và bọt khí trong trường hợp này lớn hơn, nó tích tụ  thành  các  mảng,  miếng  và  tạo  thành  một phân lớp trong kết cấu bê tông.

Thông thường tương đối khó để phát hiện dấu hiệu của khuyết tật này kể từ khi nó xuất hiện cho đến khi nó bị phá hủy, chỉ sau khi bề mặt bê tông khô và khu vự tách lớp bị phá vỡ bởi ngoại lực với chiều dày của các mảng vữa xi măng nằm trong khoảng từ 3-5mm. Bên cạnh đó, hiện tượng bong tróc cũng có thể là kết quả của ứng suất kéo sinh ra trong quá oxy hóa kết cấu thép trong bê tông.

1.6 Hiện tượng trắng mặt (phấn hóa)

Hiện tượng trắng mặt hay bụi bê tông là hiện tượng xuất hiện lớp bột xi măng do sự tan rã của bề mặt bê tông sau khi ninh kết. Bản chất của hiện tượng này như sau:

Thành phần chính của bê tông xi măng là chất kết dính vô cơ (xi măng), nước và các hạt hạt cốt liệu, khi tiến hành trộn các thành phần này với nhau sẽ xảy ra phản ứng giữa xi măng và nước, phản ứng này xảy ra cho đến khi bê tông đạt cường độ (28 ngày);

Bên cạnh đó, trong quá trình diễn ra phản ứng thủy hóa của xi măng thì các hạt xi măng và  thành  phần  cốt  liệu  sẽ  trôi  lơ  lửng trong nước,  do  trọng  lượng  riêng  lớn  hơn  nên  các thành  phần  cốt  liệu  có  xu  hướng  di  chuyển xuống dưới, đẩy nước và một phần hạt xi măng lên phía trên tạo thành một lớp vữa xi măng với khả năng chịu mài mòn kém, khi chịu tác dụng của ngoại lực thì lớp vữa xi măng bị mài mòn dần, đồng thời thành phần xi măng trong lớp vữa sẽ bị tách bóc sinh ra lớp bụi xi măng trên bề mặt.

Hiện tượng phấn hóa sẽ làmcho khả năng chịu mài mòn và độ cứng của bề mặt kết cấu bê tông giảm ảnh hưởng đến khả năng làm việc của  cấu  kiện,  đặc  biệt  khi  cấu  kiện  thường xuyên chịu tác dụng của lực kéo trên bề mặt.

Bê tông trang trí BM – Giải pháp phòng ngừa, khắc phục

Nhóm 1:

Không ảnh hưởng hoặc ảnh hưởng ít tới khả năng làm việc của kết cấu,  cơ chế hình thành chủ yếu liên quan đến lượng nước thừa và lượng bọt khí trong bê tông chưa được thoát ra ngoài hoặc lượng nước bề mặt không đủ để quá trình thủy hóa xảy ra với phạm vi xuất hiện không lớn, xuất hiện cục bộ và chủ yếu bên trên bề mặt; bao gồm: phồng rộp bề mặt, rạn nứt chân chim, rỗ tổ ong, cong vênh, bong tróc, phấn hóa và nứt vỡ cục bộ.

Để phòng ngừa sự xuất hiện của các khuyết tật thuộc nhóm này có thể sử dụng một số giải pháp sau đây:

– Thiết kế chính xác tỷ lệ N/X (nước/ xi măng), sao cho lượng dùng xi măng trong bê tông ít nhất.

– Bê tông xi măng sử dụng không nên có quá nhiều bột khoáng, và có tính co ngót thấp. Xi măng ít tỏa nhiệt.

– Duy trì nhiệt độ và độ ẩm bề mặt thích hợp, không nên phủ bề mặt  quá sớm để cho bê tông thoát nhiệt và cũng không nên quá muộn để giảm lượng bốc hơi nước trong bê tông.

– Công tác đầm bê tông cũng cần hết sức lưu ý, tránh để tách (tập trung) và làm mất nước trong bê tông.

– Tỷ lệ cuốn khí không được lớn quá 3%.

– Bề mặt phân cách giữa 2 lớp đổ bê tông phải được đục nhám và vệ sinh sạch sẽ.

– Cân bằng nhiệt độ giữa lớp trên và lớp dưới của cấu kiện bê tông.

Nhóm 2:

Các vết nứt nẻ cracking với chiều dài, bề rộng và độ sâu lớn, gây ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng làm việc của kết cấu. Đối với nhóm này thì các giải phòng phòng ngừa cũng bao gồm như đối với nhóm 1, nhưng ở đây cần chú ý sau:

Như phân tích ở trên, sự xuất hiện vết nứt trong bê tông liên quan chặt chẽ đến tốc độ thoát hơi nước bề mặt và tốc độ nước trồi lên bề mặt. Do đó, vấn đề đặt ra là phải khống chế 2 quá trình này, nhất là tốc độ thoát hơi nước bề mặt nhằm hạn chế tốc độ nhiệt thủy hóa của xi măng trong bê tông.

Để hạn chế tốc độ thoát hơi nước bề mặt, cần khống chế nhiệt độ, độ ẩm không khí, vận tốc gió và nhiệt độ bê tông, cũng như tạo màng ngăn cách giảm việc trao đổi hơi nước giữa bề mặt bê tông và không khí. Cụ thể là:

– Lựa chọn thời điểm thi công hợp lý: nên chọn vào sáng sớm hoặc chiều tối.

– Sử dụng các biện pháp che nắng và che gió.

– Giảm nhiệt độ của bê tông bằng cách hạ nhiệt độcốt liệu, nước trộn, cốp pha, sử dụng xi măng ít toả nhiệt…

– Trước khi thi công, nên làm ẩm và giảm nhiệt độ bề mặt nền, cốp pha.

– Phủ bề mặt bê tông sau khi đổ bê tông (bằng tấm polyethylene hay bao bố ẩm,…).

– Sử dụng giải pháp phun hơi sương lên bề mặt bê tông, đặc biệt khi thi công bê tông khối lớn hoặc nhiệt độ không khí cao.

– Dùng phụ gia giảm việc thoát hơi nước bề mặt ngay sau khi đổ bê tông và cho đến khi hoàn thiện bề mặt: Đây là biện pháp đang được dùng phổ biến trong thực tiễn xây dựng khi đổ bê tông trong điều kiện thời tiết không thuận lợi.

– Đối với bê tông khối lớn, nên áp dụng các giải pháp để đưa nhiệt độ bê tông ra bên ngoài (đặt dàn ống nước trong lòng khối bê tông…) hoặc chia nhỏ khối đổ bê tông.

– Khi nhiệt độ không khí chênh lệch giữa ngày và đêm lớn, gây cho bề mặt bê tông bị sốc nhiệt, sinh ứng suất kéo làm nứt bê tông thì có thể phủ lên trên bề mặt bê tông một lớp cốt liệu rồi mới tiến hành phun nước dưỡng ẩm.

– Áp dụng các biện pháp dưỡng hộ bê tông ngay sau khi hoàn thiện bề mặt.

Điều quan trọng là các biện pháp này cần phải được áp dụng theo đúng qui trình trong suốt quá trình để đảm bảo bê tông đủ cường độ trước khi ứng suất kéo cực đại trong bê tông ở trạng thái dẻo do sức căng bề mặt tăng cao.