Kiến thức về bê tông trong xây dựng sẽ giúp chúng ta tận dụng được tối đa vai trò của bê tông.
Nó được sử dụng rộng rãi để xây dựng các công trình từ nhà ở cho đến cầu đường, tòa nhà cao tầng và các công trình hạ tầng khác.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về lịch sử, thành phần, quy trình sản xuất, kiểm tra chất lượng, loại bê tông, kỹ thuật thi công, thiết kế, bảo trì và ứng dụng của bê tông trong xây dựng.
Lịch sử phát triển của bê tông trong xây dựng
Bê tông đã được sử dụng từ hàng ngàn năm trước đây. Người Ai Cập cổ đại đã sử dụng kiến thức về bê tông để xây dựng các công trình lớn như Pyramids of Giza. Tuy nhiên, công nghệ sản xuất bê tông đã không được phát triển đáng kể cho đến thời kỳ đương đại.
Trong thế kỷ 19, nhà khoa học Joseph Aspdin đã phát minh ra quá trình sản xuất bê tông Portland – loại bê tông phổ biến nhất hiện nay. Quá trình này liên quan đến việc nung chảy một hỗn hợp gồm clinker và cao silicat, sau đó nghiền nát thành bột.
Năm 1824, Aspdin đã nhận được bằng sáng chế cho sản phẩm của mình và đặt tên là “bê tông Portland” do có màu sáp giống đá Portland từ Anh.
Từ đó, công nghệ sản xuất và sử dụng bê tông đã tiếp tục được phát triển và cải tiến. Ngày nay, bê tông là một trong những vật liệu xây dựng chính được sử dụng trên toàn thế giới.
Kiến thức về bê tông: thành phần và tính chất
Bê tông là một vật liệu composite bao gồm ba thành phần chính: xi măng, cát và đá. Xi măng là thành phần kết dính, còn cát và đá là thành phần tạo khối. Sự kết hợp giữa các thành phần này tạo nên đặc tính vững chắc và độ bền của bê tông.
Các tính chất quan trọng của bê tông bao gồm:
- Độ bền: Bê tông có khả năng chịu lực tốt, làm cho nó trở thành vật liệu lý tưởng để xây dựng các cấu trúc chịu lực như cầu, tòa nhà và đập.
- Khả năng chống thấm: Bê tông có khả năng chống thấm nước, làm cho nó phù hợp để sử dụng trong các công trình ngập nước như hầm chui và bể chứa nước.
- Khả năng chống cháy: Bê tông không cháy và không cháy lan, đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các khuôn viên an toàn và chống cháy.
- Khả năng cách âm: Bê tông có khả năng cách âm tốt, giúp giảm tiếng ồn và tạo ra môi trường sống thoải mái.
- Khả năng điều chỉnh nhiệt độ: Bê tông có khả năng điều chỉnh nhiệt độ tự nhiên, giúp duy trì nhiệt độ trong các công trình xây dựng.
Quy trình sản xuất bê tông
Quy trình sản xuất bê tông bao gồm các bước sau:
- Chọn nguyên liệu: Xi măng, cát, đá và nước là những nguyên liệu quan trọng trong quá trình sản xuất bê tông. Chúng phải được chọn lựa và xử lý sao cho đáp ứng các yêu cầu về chất lượng bê tông cần sản xuất.
- Trộn: Các nguyên liệu được trộn chung với nhau trong một máy trộn để tạo ra hỗn hợp bê tông đồng nhất. Quá trình trộn này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng máy trộn thủ công hoặc máy trộn tự động.
- Vận chuyển và đổ: Bê tông được vận chuyển từ máy trộn đến nơi đổ thông qua xe trộn bê tông. Khi đến nơi đổ, bê tông được đổ vào khuôn mẫu hoặc các vị trí xây dựng mong muốn.
- Hiện thực hóa: Bê tông được nén và hiện thực hóa bằng cách sử dụng công cụ và thiết bị như trục, búa rung và máy nén. Quá trình hiện thực hóa giúp loại bỏ không khí và tạo ra bề mặt bê tông mịn và đồng đều.
Phương pháp kiểm tra chất lượng bê tông
Để đảm bảo chất lượng của bê tông, quá trình kiểm tra chất lượng là rất quan trọng. Dưới đây là một số phương pháp kiểm tra chất lượng bê tông phổ biến:
- Kiểm tra độ bền nén: Phương pháp này đo đạc khả năng chịu được lực nén của bê tông. Một mẫu bê tông được thử nghiệm bằng cách áp dụng lực nén cho đến khi xảy ra suy giảm đột ngột của áp suất.
- Kiểm tra độ bền uốn: Phương pháp này đo đạc khả năng chịu được lực uốn của bê tông. Một mẫu bê tông được chất lỏng và chèn vào máy thử để đo lưu lượng và độ nứt của bê tông.
- Kiểm tra độ bền kéo: Phương pháp này đo đạc khả năng chịu được lực kéo của bê tông. Một mẫu bê tông được kéo với một lực kéo ngang cho đến khi xảy ra suy giảm đột ngột của lực kéo.
- Kiểm tra độ hòa tan: Phương pháp này đo đạc khả năng hòa tan của bê tông trong môi trường axit. Mẫu bê tông được ngâm trong axit và sau đó đo nồng độ axit còn lại.
Các loại bê tông thông dụng trong xây dựng
Trong xây dựng, có nhiều loại bê tông được sử dụng tùy thuộc vào yêu cầu và mục đích của công trình. Dưới đây là một số kiến thức về bê tông và các loại thường dùng thông dụng:
Bê tông thông thường: Đây là loại bê tông phổ biến nhất và được sử dụng rộng rãi trong xây dựng. Nó bao gồm xi măng Portland, cát, đá và nước. Bê tông thông thường có khả năng chịu lực tốt và phù hợp cho các công trình chung.
Bê tông tự trọng: Loại bê tông này có cấu trúc tổ chức đặc biệt giúp nâng cao khả năng chịu lực mà không cần sử dụng cốt thép. Bê tông tự trọng thích hợp cho việc xây dựng các cấu trúc lớn như cầu và tầng hầm.
Bê tông siêu nhẹ: Loại bê tông này có khối lượng rất nhẹ nhờ sử dụng các chất phụ gia. Bê tông siêu nhẹ được sử dụng để xây dựng các công trình yêu cầu trọng lượng nhẹ như vách chắn tiếng ồn và tường ngăn nhiệt.
Bê tông tự bảo vệ: Đây là loại bê tông có khả năng tự phục hồi khi xảy ra nứt nhỏ, giúp kéo dài tuổi thọ của công trình. Bê tông tự bảo vệ thích hợp cho các công trình cần độ bền cao và khả năng chống thấm.
