Tại sao cần thêm bột Silica vào bê tông?

Tại sao nhu cầu nước hoặc độ nhớt lại tăng khi thêm silica fume vào bê tông?

 

Khói silic có thể nâng cao đáng kể hiệu suất của bê tông nhưng nó cũng làm tăng nhu cầu nước và độ nhớt. Khi sử dụng với số lượng thấp, khói silic có thể cải thiện khả năng chảy của bê tông; tuy nhiên, với số lượng cao hơn, nó có thể dẫn đến tăng độ nhớt và nứt vỡ sớm. Để ngăn ngừa nứt, việc bảo dưỡng thích hợp và trộn cân bằng với các vật liệu khác là điều cần thiết.

Khói silic

Hiệu suất bê tông

Vết nứt sớm

Các hạt khói silic có tính ưa nước và có diện tích bề mặt rất lớn. Lượng nước cần thiết để làm ướt một diện tích bề mặt lớn như vậy là tương đối cao. Do đó, khi hàm lượng silica fume tăng (lớn hơn 5%), nhu cầu nước hoặc tỷ lệ nước-xi măng của hỗn hợp bê tông sẽ tăng nếu đạt được độ sụt tương tự. Tương tự, nếu hàm lượng nước hoặc tỷ lệ nước-xi măng không thay đổi thì bê tông sẽ ngày càng nhớt khi hàm lượng silica fume tăng lên. Để thực sự nâng cao cường độ và khả năng chống thấm của bê tông mà không làm tăng tỷ lệ nước-xi măng và để đạt được khả năng thi công tốt, silica fume thường được sử dụng kết hợp với các chất khử nước hoặc chất siêu dẻo. Bê tông silica fume mới có độ bám dính cao và không dễ bị phân tách.

Khi hàm lượng silica fume nằm trong phạm vi tương đối thấp, tức là trong khoảng 5% vật liệu kết dính, silica fume thực sự có thể làm giảm độ nhớt của hỗn hợp bê tông. Trong trường hợp này, hình dạng hạt của khói silic (các hạt hình cầu) đóng vai trò chủ đạo, vì hiệu ứng “mang bóng” của các hạt hình cầu lớn hơn hiệu ứng “nhu cầu nước làm ướt” của diện tích bề mặt riêng cao. Nói cách khác, lượng silica fume thấp không chỉ làm tăng cường độ liên kết của hỗn hợp bê tông mà còn cải thiện khả năng chảy và giảm áp suất bơm, khiến nó rất phù hợp để chuẩn bị bê tông có tính công tác cao hoặc bê tông tự lèn.

Tại sao bê tông silica fume có xu hướng dễ bị nứt?

Trong xây dựng thực tế, bê tông silica fume thường được coi là “dễ bị nứt”. Một phần nguyên nhân là do hiểu biết chưa đầy đủ về các đặc tính của bê tông khói silic và thiếu sự điều chỉnh tương ứng trong việc kiểm soát chất lượng xây dựng, chẳng hạn như không đủ kiểm soát chất lượng bảo dưỡng. Một phần lý do khác là silica fume thường được sử dụng trong bê tông đòi hỏi hiệu suất cao, chẳng hạn như cường độ cao, độ thấm thấp và độ bền cao. Loại bê tông này có tỷ lệ nước-xi măng thấp và lượng vật liệu kết dính cao, có thể dẫn đến tăng độ nhạy với co ngót và tăng nhiệt độ, có khả năng dẫn đến các vết nứt. Hơn nữa, silica fume làm tăng độ co ngót tự sinh ở tuổi sớm, làm cho bê tông dễ bị nứt ở tuổi sớm hơn trong các điều kiện hạn chế. Ảnh hưởng của khói silica đến vết nứt bê tông chủ yếu liên quan đến các vết nứt ở giai đoạn đầu (xảy ra trong vòng hai tuần đầu tiên) và cần được phân tích từ góc độ co ngót dẻo, co ngót tự sinh và ảnh hưởng của nhiệt độ.