Bê tông xi măng là loại vật liệu rất quan trọng trong xây dựng cơ bản phục vụ cho mọi ngành kinh tế quốc dân. Trong quá trình sử dụng, bê tông sẽ xuất hiện rất nhiều các khuyết tật làm ảnh hưởng tới mỹ quan kiến trúc và khả năng sử dụng của kết cấu bê tông. Nguyên nhân chính nằm ở chính đặc tính của vật liệu bê tông xi măng như khả năng chịu uốn kém, phản ứng thủy hóa xi măng, phản ứng hóa học giữa các thành phần khoáng vật gây mất ổn định thể tích.
Cùng Hải Nam EPC điểm qua một số khuyết tật của bê tông và nguyên nhân gây ra khuyết tật nhé:
1. Nứt nẻ
Nứt nẻ bê tông là hiện tượng thường gặp trong công trình xây dựng. Các vết nứt trong bê tông có thể phát triển từ nhiều nguyên nhân, mà bản chất là khả năng chịu uốn kém của bê tông. Các vết nứt trông thấy được thường gặp khi ứng suất uốn lớn hơn khả năng (cường độ) bền uốn của bê tông.
Vết nứt thường xuất hiện khoảng vài giờ sau khi đổ bê tông, trong khi bê tông còn ở trạng thái dẻo và cường độ của bê tông do thủy hóa xi măng gần như không đáng kể.
a. Theo thời điểm hình thành, vết nứt trong bê tông có thể phân thành 2 loại chính sau:
– Vết nứt hình thành trong quá trình cố kết của bê tông do tốc độ cố kết khác nhau của các thành phần bê tông và do sự ngăn cản cục bộ bởi cốt thép hay các cốt liệu lớn. Các vết nứt dạng này thường xuất hiện khoảng nửa giờ đến 3 giờ sau khi đổ bê tông và thường phát triển dọc theo hệ thống lưới thép trong sàn.
– Vết nứt hình thành trong quá trình co ngót của bê tông khi sự co ngót này bị ngăn cản bởi sự co ngót không đều gây mất ổn định thể tích. Các vết nứt dạng này có thể xuất hiện song song và cách nhau từ 100-600 mm, nhưng thông thường không theo khuôn mẫu nào cố định. Chiều dài vết nứt có thể từ 0,25-2 m, và thông thường khoảng 300-600 mm. Bề rộng vết nứt tại bề mặt có thể đến 3 mm, thường chỉ phát triển đến độ sâu của cốt thép. Tuy nhiên, dưới tác động của hiện tượng co ngót sau này của kết cấu bê tông, chúng có thể phát triển xuyên suốt chiều dày sàn.
b. Phân loại vết nứt:
– Theo nguyên nhân xuất hiện:
- Vết nứt do tác động của ngoại lực trong quá trình sử dụng;
- Vết nứt do tác động của cốt thép ứng lực trước lên bê tông;
- Vết nứt công nghệ do co ngót bê tông, do mức độ đầm vữa bê tông kém, chưng hấp bê tông không đều, do chế độ nhiệt-ẩm;
- Vết nứt hình thành do cốt thép bị ăn mòn.
– Theo mức độ nguy hiểm:
- Vết nứt chứng tỏ tình trạng nguy hiểm của kết cấu;
- Vết nứt làm tăng độ thấm nước của bê tông (ở tường tầng hầm);
- Vết nứt làm giảm tuổi thọ kết cấu do cốt thép hoặc bê tông bị ăn mòn mạnh;
- “Vết nứt thường” không gây nguy hiểm cho kết cấu (bề rộng vết nứt thường không vượt quá giá trị giới hạn cho phép của tiêu chuẩn).
2. Rạn nứt
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 50 mm, 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.
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.
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 này sẽ làm giảm ứng suất gây biến dạng.
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 3-5 mm. 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.
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 làm cho 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.
Hi vọng với những phân tích trên, mong rằng bạn sẽ có cái nhìn tổng quát hơn về bê tông cũng như cách khắc phục các khuyết tật của bê tông.
