Bê Tông Bị Bọt Khí 13 Nguyên Nhân và Cách Khắc Phục Đúng

Jul 20, 2022

TKT Company

Bọt khí trong bê tông là một hiện tượng phổ biến có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng bề mặt bê tông của công trình xây dựng. Tình trạng này không chỉ làm giảm tính thẩm mỹ mà còn có thể gây ra các vấn đề về cấu trúc lâu dài. Vậy nguyên nhân do đâu và làm thế nào để khắc phục hiệu quả? Trong bài viết này, Dịch vụ vệ sinh công nghiệp – TKT Company sẽ phân tích chi tiết các nguyên nhân dẫn đến hiện tượng bê tông bị bọt khí và cung cấp những giải pháp thực tiễn để giúp bạn đảm bảo chất lượng bê tông trong mọi dự án xây dựng.

Hình ảnh: Bê tông bị bọt khí nguyên nhân và cách khắc phục

Nội dung (Contents)

1. Bê tông bị bọt khí là gì?

Bê tông bị bọt khí (tiếng anh là Blowholes, Surface voids, Bugholes, Pinhole, HoneyComb in Concrete) là hiện tượng phổ biến hay gặp nhất trong các khuyết tật bê tông. Trong khi thực hiện dịch vụ mài sàn bê tông chúng tôi gặp rất nhiều vấn đề khi bê tông bị bọt khí. Càng mài càng thấy bề mặt bê tông bị rỗ nhiều. Điều này khiến phải xử lý vết rỗ bê tông rất mất thời gian, ảnh hưởng đến tiến độ.

Bọt khí có trong cả khối bê tông hay gọi là bê tông bị bọt khí. Bọt khí trong bê tông vào khoảng 4% – 7% of thể tích bê tông. Đối với bê tông tiếp xúc với thời tiết lạnh, đóng băng, ra đông liên tục cần lượng bọt khí trong bê tông khoảng 6%. Dưới 4% bọt khí sẽ khiến bê tông không bền trong thời tiết giá lạnh. Tuy nhiên nếu quá nhiều bọt khí trong bê tông sẽ khiến nó bị yếu. Mỗi khi tăng 1% bọt khí trong bê tông, cường độ nén của bê tông sẽ giảm từ 2-6%.

Ngoài ra, nó góp 1 phần vào việc làm bê tông bị rỗ mặt do bọt khí, nước, khí hòa nước, hóa chất tháo ván khuôn gây ra. Hiện tượng này gây giảm chất lượng bề mặt bê tông.

Khi sân, lối đi hoặc tấm bê tông mới trông mòn và rỗ trước thời gian sử dụng, thì nguyên nhân có thể là bọt khí khí, hay bọt khí. Bề mặt bê tông hoàn thiện có thể nhẵn hoặc nhám tùy thuộc vào kỹ thuật mà người hoàn thiện sử dụng và, bất kể kiểu dáng được chọn là gì, bề mặt phải không có bọt khí và rỗ.

Những khoảng trống này xảy ra do lỗi của con người cũng như chất lượng của vật liệu được sử dụng để trộn bê tông, và mặc dù chúng xuất hiện tự nhiên trong mọi dự án bê tông, sự xuất hiện của chúng có thể được giữ ở mức tối thiểu bằng cách sử dụng các kỹ thuật nhất định.

2. Bê tông bị bọt khí gây hại gì?

Bê tông bị bọt khí gây hại ở hai phương diện:

Chất lượng bề mặt của bê tông: Không khí bị mắc kẹt gây ra hiệu ứng tổ ong, hay gọi là bê tông bị rỗ trên bề mặt.
Chất lượng tổng thể của bê tông: Bọt khí không có sức bền vật lý. Điều này ngăn cản bê tông đạt được cường độ thiết kế đầy đủ vì các khoảng trống không thể chứa bất kỳ cốt liệu có trọng lượng nào.

Bê tông bị bọt khí bề mặt — Hình ảnh: Bê tông bị bọt khí toàn khối

3. Nguyên nhân khiến bê tông bị bọt khí

3.1. Nguyên liệu

Ảnh hưởng của các loại xi măng đến bọt khí bê tông

Trong quá trình sản xuất xi măng, việc sử dụng chất trợ nghiền (chất trợ nghiền bên ngoài, nhà sản xuất rất nhiều, chất lượng chênh lệch rất lớn, và số lượng lớn chất hoạt động bề mặt), thường sẽ có nhiều bọt khí, và xi măng trong những năm gần đây vừa Hàm lượng kiềm quá cao và độ mịn của xi măng quá mịn cũng làm tăng hàm lượng khí của bê tông.

3.2. Loại phụ gia và liều lượng có ảnh hưởng lớn đến việc tạo bọt khí

Các chất phụ gia giảm nước bê tông thông thường trên thị trường có tác dụng hút khí nhất định. Các loại và liều lượng phụ gia khác nhau sẽ ảnh hưởng đến số lượng và kích thước của bọt khí, đặc biệt là khi lượng chất khử nước tăng lên.

Ví dụ, phụ gia bê tông siêu dẻo giảm nước axit polycarboxylic có tác dụng hút khí nhất định, hàm lượng và chất lượng bọt khí đưa vào trong bê tông không ổn định, chủ yếu là do một số bọt khí lớn có hại ảnh hưởng đến tính năng của bê tông. Chỉ kiểm tra hàm lượng khí bê tông không thể chứng minh số lượng và kích thước của các bọt khí được đưa vào. Khi hàm lượng khí đáp ứng yêu cầu, sự xuất hiện cũng có thể là bọt khí có hại, không có lợi cho cường độ và độ bền của bê tông.

3.3. Phụ gia bê tông cũng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến số lượng bọt khí

Khi hàm lượng xi măng trong bê tông có thể đảm bảo cường độ của bê tông, việc thay thế xi măng bằng phụ gia bê tông có thể cải thiện khả năng làm việc của bê tông. Vật liệu hoạt tính cũng có một số cải thiện về sức mạnh. Lượng phụ gia thích hợp có thể cải thiện khả năng làm việc của bê tông. Xi măng được tạo thành có thể lấp đầy khoảng trống giữa các cốt liệu và giảm việc tạo ra bọt khí.

Tuy nhiên, việc bổ sung quá nhiều phụ gia sẽ làm cho độ nhớt của bê tông tăng lên, sẽ ảnh hưởng đến quá trình xả bọt. Do đó, phụ gia trong bê tông là nguyên nhân dẫn đến hiện tượng tạo bọt.

3.4. Cấp phối bê tông không hợp lý

Theo nguyên tắc cấp phối và cấp hạt, trong quá trình thi công cấp phối vật liệu không hợp lý, cấp phối thô quá lớn, kích thước không phù hợp, hàm lượng hạt vụn trong sỏi quá nhiều, cát trộn bê tông thực tỷ lệ trong quá trình sản xuất cao hơn so với trong phòng thí nghiệm. Tỷ lệ cát được cung cấp quá nhỏ, do đó các hạt mịn không đủ để lấp đầy các khoảng trống của cốt liệu thô, dẫn đến các viên không được đặc và tạo thành các khoảng trống tự do, điều này tạo điều kiện cho việc tạo ra các bọt khí.

3.5. Tỷ lệ nước-xi măng không hợp lý

Khi tỷ lệ nước-xi măng quá lớn, vữa xi măng không thể lấp đầy các khoảng trống của cốt liệu. Trong hỗn hợp bê tông có quá ít xi măng, phản ứng thủy hóa tiêu thụ ít nước hơn, và màng kết hợp với nước. Có một lượng nước tự do tương đối lớn, làm tăng khả năng hình thành bọt khí. Đây là lý do tại sao bê tông có một lượng nước lớn và tro nước (water ash) tương đối cao có khả năng tạo ra bọt khí.

3.6. Tỷ lệ cát trong bê tông không lý tưởng

Khi tỷ lệ cát mịn trong bê tông nằm trong khoảng từ 35% đến 60%, hàm lượng cát mịn càng lớn thì khả năng chống phân tầng của hỗn hợp bê tông càng kém và quá trình tách lớp bê tông càng dễ gây tập trung các bọt khí phía trên.

3.7. Độ sụt quá nhỏ hoặc quá lớn

Độ sụt phải càng thấp càng tốt, độ sụt nói chung là 120-180mm, và độ sụt của hỗn hợp bê tông nhỏ hơn 12cm, dễ tạo thành cấp phối thô, không dễ rung và đầm; khi độ sụt lớn hơn 22cm không dễ để thông thoáng và dễ bị phân tầng trong quá trình rung.

3.8. Hình thức và thời gian của thiết bị trộn và vận chuyển sản xuất bê tông

Thời gian khuấy không hợp lý, thời gian khuấy ngắn làm khuấy không đều, mật độ bọt khí khác nhau. Tuy nhiên, thời gian trộn quá nhiều sẽ tạo ra nhiều bọt hơn vào bê tông. Do quãng đường dài, xe chở bê tông sẽ tạo ra quá nhiều bọt khí trong quá trình trộn bê tông.

3.9. Công nhân xây dựng thêm nước vào bê tông mà không được phép

Khi bê tông đến công trường, độ sụt sụt giảm đôi khi rất lớn. Công nhân tại chỗ thường bổ sung nước để tăng khả năng làm việc của bê tông, nhưng điều này sẽ làm tăng tỷ lệ nước-xi măng bê tông, ảnh hưởng đến cường độ và độ bền của bê tông và làm tăng độ xốp của bê tông.

3.10. Bề mặt của mẫu không nhẵn

Người ta đã chứng minh rằng khi sử dụng mẫu bề mặt nhẵn, ít bọt khí được tạo ra hơn, và khi sử dụng mẫu bề mặt thô, nhiều bọt được tạo ra hơn. Tuy nhiên, khuôn ván tại chỗ không chú ý bảo vệ trong quá trình sử dụng lâu dài khiến độ nhẵn bề mặt giảm đi rất nhiều, bọt khí hấp phụ trên khuôn ván khó xả ra ngoài.

3.11. Sử dụng không đúng phụ gia hỗ trợ tháo ván khuôn

Do một số đơn vị thi công tận dụng chất tháo khuôn cũ nên họ thường sử dụng nhớt thải của nhà máy máy móc thu hồi. Dầu động cơ thải này có khả năng hấp phụ mạnh vào các bọt khí. Khi bọt khí trong bê tông tiếp xúc với nó, chúng sẽ hấp thụ. Hình thành trên bề mặt kết cấu bê tông trên ván khuôn, đặc biệt là khi nhiệt độ thấp, càng không thuận lợi cho quá trình xả bọt.

Ngoài ra còn có một số chất giải phóng ván khuôn, thậm chí là chất giải phóng gốc nước, nhưng bọt do bê tông tạo ra vẫn có tác dụng hấp phụ, do đó bọt trong bê tông không thể nổi lên theo rung động cơ học và dần dần nổi lên theo bề mặt tiếp xúc của khuôn mẫu, để bê tông không thể bị thải ra ngoài. Các bọt khí tạo ra.

Chất tách khuôn được thi công không đều trong quá trình thi công tại chỗ cũng là nguyên nhân làm tăng bọt khí.

3.12. Rung bê tông không đúng chỗ

Tuy nhiên, thời gian rung động càng dài (siêu rung động) hoặc ngắn hơn (rung động dưới) và nơi không bị rung chuyển (rò rỉ), các khuyết tật bọt khí xuất hiện trên bề mặt bê tông.

Siêu rung động sẽ khiến các bọt khí nhỏ bên trong bê tông bị vỡ ra và tổ chức lại dưới tác động của máy móc, và ngày càng nhỏ hơn. Cả rung động dưới và mất rung có thể làm cho bê tông bị rời rạc và gây ra các khoảng trống tự nhiên hoặc bọt khí không đều.

3.13. Chiều cao đổ bê tông không hợp lý

Khi sử dụng đầm rung cắm điện, độ dày lớp bê tông phải phụ thuộc vào chiều dài của đầm rung. Chiều dày lớp quá lớn vượt quá độ sâu rung hiệu quả của máy rung, do đó bọt khí không thể xả ra ngoài. Khi chiều dày lớp lớn hơn, các bọt khí bên trong bê tông ít có khả năng bị xả lên trên.

3.14. Khoảng cách chèn của đầm rung quá lớn khi bê tông rung

Phạm vi hiệu quả của bộ rung thường được xác định bởi công suất và đường kính của bộ rung. Vị trí cũng được xác định theo tính lưu động của bê tông. Cao độ chèn quá dày và rung động quá mức. Khoảng cách chèn quá lớn để tương đương với rò rỉ.

Hình ảnh: Kiểm tra cạnh bên để đánh giá mức độ bọt khí

Kiểm tra bề mặt đánh giá mức độ bột khí bê tông — Hình ảnh: Kiểm tra cạnh bên để đánh giá mức độ bọt khí

4. Phòng ngừa bê tông bị bọt khí

4.1. Cấp phối bê tông phù hợp

Các khoảng trống bề mặt như lỗ kim và bọt khí được tạo ra khi không khí bị cuốn vào trong quá trình đóng rắn bê tông. Có thể cần thay đổi thiết kế cấp phối bê tông để đảm bảo độ nhớt chính xác cho ứng dụng. Loại sản phẩm / khuôn / đầm nén sẽ có ảnh hưởng trực tiếp đến độ nhớt hỗn hợp cần thiết.

Kiểm soát chặt chẽ độ sụt của bê tông tại hiện trường. Nếu độ sụt không đạt yêu cầu thì kiên quyết xử lý.

Quản lý chặt chẽ nhân viên thi công. Nếu phát hiện ra hiện tượng pha thêm nước sẽ xử lý nghiêm ngay.

4.2. Trộn bê tông đúng cách

Tăng thời gian trộn bê tông. Khi thời gian trộn được kéo dài, không khí và nước sẽ phá vỡ trong quá trình này. Kết quả là, hỗn hợp bê tông sẽ đồng nhất hơn.

Trộn bê tông không đúng cách cũng tạo thêm bọt khí vào hỗn hợp. Tốc độ trộn càng chậm thì càng có ít cơ hội để không khí được “đánh bay” vào hỗn hợp.

Đối với một số công trình nhất định, chẳng hạn như trộn vữa, nên trộn bằng tay để giữ bọt khí ở mức tối thiểu.

Ngoài ra, rung động trong quá trình trộn giúp loại bỏ không khí bằng cách buộc các bọt khí rung chuyển lên bề mặt. Đảo bê tông, cũng như băm nhỏ bằng cuốc cầm tay, là một trong những cách trộn bằng tay để đảm bảo giảm sự hình thành bọt khí. Thời gian trộn lâu hơn cũng cho phép nhiều thời gian hơn để loại bỏ bọt khí.

4.3. Rung bê tông khi đổ

Độ rung của bê tông có ảnh hưởng đến việc loại bỏ các khoảng trống trên bề mặt. Bằng cách rung bê tông bên trong hoặc bên ngoài khuôn, sự rung chuyển sẽ di chuyển nước và không khí còn sót lại lên bề mặt bê tông.

Chiều dày của bê tông phải được xác định theo khả năng làm việc của bê tông và độ sâu hoạt động của máy rung được sử dụng. Chiều dày của bê tông bơm không được vượt quá 500 mm và chiều dày của bê tông không được bơm không được vượt quá 400 mm. 8 倍。 Chiều dày lớp của thanh rung không được lớn hơn 0,8 lần chiều dài của thanh rung.

Trong trường hợp bình thường, bán kính rung của bộ rung chèn là 45 đến 75 cm, bước đệm của bộ chèn phải được giới hạn ở mức 60 cm hoặc nhỏ hơn, và các điểm nội suy phải được bố trí đồng đều. Khi chiều dày của vách lớn hơn 250mm thì bố trí các thanh rung kiểu hoa mận; Khi chiều dày của tường nhỏ hơn hoặc bằng 250mm, các thanh rung được bố trí theo hình đường thẳng, do đó tránh được bọt do bê tông tường tạo ra do rò rỉ hoặc do rung động cư trú trên bề mặt bê tông.

4.4. Sử dụng cốt liệu đều

Ưu tiên chọn các chất nghiền có độ kiềm thấp, không bám dính, khả năng thích ứng mạnh, có thương hiệu nhất định, quy mô lớn, chất lượng ổn định và ít xi măng trong quá trình thử nghiệm.

Sử dụng cốt liệu không có các mảnh không đều trong hỗn hợp bê tông của bạn. Khi cốt liệu đồng đều hơn, bê tông sẽ trở nên lỏng hơn, do đó khả năng nước và không khí có thể bị giữ lại sẽ giảm xuống.

Kích thước của cốt liệu được sử dụng trong hỗn hợp bê tông cũng ảnh hưởng đến lượng không khí được trộn vào bê tông. Khối lượng kết hợp càng lớn, càng có nhiều cơ hội để không khí hình thành trong hỗn hợp, vì có nhiều khoảng trống hơn giữa các hạt.

Vì lý do này, cát mịn hơn được ưu tiên sử dụng cho các sản phẩm bê tông hoàn thiện, chẳng hạn như sàn phòng trưng bày và nhà để xe, vì cát càng mịn càng ít có cơ hội hình thành không khí.

Các dự án thô sơ, chẳng hạn như tường tầng hầm hoặc hỗn hợp vữa giữa các khối bê tông ít quan trọng hơn về mặt trực quan và các loại cốt liệu thô hơn, chẳng hạn như sỏi và cát sông, được sử dụng.

Khi lựa chọn cốt liệu phải kiểm tra, kiểm soát chặt chẽ kích thước hạt và hàm lượng các hạt dạng kim. Cần chú ý khi sơ chế nguyên liệu để loại bỏ những nguyên liệu không đạt chất lượng. Chọn cấp phối hợp lý để tỷ lệ giữa cốt liệu thô và cốt liệu mịn vừa phải.

Cố gắng tạo tỷ lệ cát trung bình trong bê tông.

4.5. Đổ bê tông chậm hơn

Đôi khi việc làm chậm khi đổ có thể ngăn không khí thừa bị giữ lại trong bê tông khi ván khuôn đang được lấp đầy. Một số dạng như cột có thể được lấp đầy tốt hơn bằng cách bơm từ bên dưới hoặc sử dụng ống tremie. Đôi khi việc lấp đầy mẫu quá nhanh cũng có thể khiến bê tông bị tách rời và gây ra nhiều khoảng trống bề mặt.

Cần lựa chọn thiết bị rung thích hợp, thời gian rung tốt nhất, trong quá trình rung theo phương pháp “bơm chậm chèn nhanh, kéo lên xuống” cần vận hành thẳng thanh rung và xuống, và việc cắm phải chậm và chậm. Rò rỉ, khi dao động cần dao động lên xuống. Khoảng thời gian của mỗi điểm rung là trên bề mặt để thể hiện mức độ nổi để xả các bọt khí. Nên đưa thanh rung vào bề mặt đổ của lớp trên 100mm, để bê tông trên và dưới kết hợp thành một. Ngăn chặn nghiêm trọng sự rung lắc, rò rỉ và rung động quá mức của bê tông.

4.6. Khuôn và chất hỗ trợ tháo khuôn

Khuôn mẫu phải được giữ nhẵn và phẳng. Đối với khuôn thép, cố gắng không sử dụng khuôn thép có độ biến dạng lớn; đối với khuôn gỗ, tránh sử dụng khuôn mẫu cũ cho các bộ phận chính.

Sử dụng đúng chất hỗ trợ tháo khuôn ván để loại bỏ bê tông khỏi khuôn. Điều này cần được áp dụng theo cách chính xác, nếu không sẽ xảy ra vũng. Những vũng nước này có thể cuốn theo không khí và nước ngăn chúng bị loại bỏ bởi quá trình rung.

Việc áp dụng chất hỗ trợ tháo khuôn cần phải được thực hiện rất chính xác và càng mỏng càng tốt. Thông thường, một lớp phủ mỏng hơn của chất tháo khuôn để đảm bảo rằng không khí có thể dễ dàng di chuyển dọc theo ván khuôn đến bề mặt bê tông. Dầu quét đặc hơn đôi khi sẽ làm cho không khí bị giữ lại trên bề mặt bê tông và ván khuôn gây ra các khoảng trống bề mặt.

Cần thận trọng khi lựa chọn chất hỗ trợ tháo khuôn. Theo yêu cầu xây dựng văn minh, không được sử dụng chất giải phóng dầu (oily release agent), và tốt nhất là sử dụng chất giải phóng bọt (defoaming release agent). Chất giải phóng cần được bôi đều nhưng không quá dày và quá đặc trong quá trình thi công.

Hình ảnh: Bê tông bị bọt khí gây rỗ bề mặt khi mài

4.7. Chất khử bọt khí

Có nhiều chất khử bọt khí trong bê tông được thêm vào bê tông trong quá trình trộn để giúp giảm bọt khí hình thành.

4.7.1. Phụ gia giảm nước

Phụ gia giảm nước còn được gọi là chất hóa dẻo và chúng được phân thành ba loại là chất hóa dẻo, chất hóa dẻo tầm trung và chất hóa siêu dẻo.

Chất hóa dẻo thông thường giảm nhu cầu nước đến 10%, chất hóa dẻo tầm trung giảm nhu cầu nước lên đến 15% trong khi chất hóa dẻo siêu giảm nhu cầu nước lên đến 30%.

Canxi, natri và amoni lignosulphonat là những chất hóa dẻo thường được sử dụng. Một số chất siêu dẻo thế hệ mới là gốc polyme acrylic, poly cacboxylat, đa cacbonvylatethers, v.v.

Lignosulfonate (Canxi Lignosulphonate là một chất hoạt động bề mặt anion) phụ gia giảm nước bê tông thế hệ đầu (như sản phẩm Sikamen Super R7N) độ giảm nước 10-15%
Naphthalene Sulfonate Formaldehyde Sodium naphthalene sulfonate formaldehyd (SNF / PNS / FND) có trong Sikament R4 khả năng giảm nước 15-20%
Phụ gia siêu dẻo bê tông polycarboxylate PCE giảm 20-30% thường thấy trong sản phẩm SikaViscocrete

Là những tác nhân phổ biến được sử dụng trong quá trình trộn thương mại để giảm bọt khí.

Các trạm trộn nên làm nhiều thí nghiệm hơn để giảm thiểu lượng nước sử dụng và để kiểm soát hàm lượng của phụ gia và phụ gia mà không làm giảm đáng kể khả năng làm việc của bê tông.

4.7.2. Hóa chất khử khí defoamer

4.7.3. Xi măng

Ngoài ra, bản thân xi măng đóng vai trò là chất bôi trơn giữa các hạt cốt liệu, vì vậy nếu bạn trộn bê tông với công thức “giàu” hơn, nhiều xi măng hơn yêu cầu, nó sẽ làm giảm thêm bọt khí.

4.8. Phụ gia sử dụng

Đối với bê tông mác cao, hiệu suất cao, chúng ta phải sử dụng phụ gia tạo bọt khí nhỏ và phân bố đồng đều, và chúng ta phải có nhà sản xuất, nhãn hiệu và liều lượng nhất định.

Để đảm bảo rằng phụ gia không quá nhiều, không thể theo đuổi một cách mù quáng tính dễ thi công của bê tông.

Trên đây chúng ta đã biết bê tông bị bọt khí là gì, nguyên nhân và cách khắc phục.

Ở bài viết tiếp theo, Chăm sóc công trình TKT Company sẽ cùng bạn tìm hiểu loại bê tông cực kỳ đặc chắc có rất ít bọt khí bên trong. Chúng gọi là bê tông cường độ cao, hay bê tông cường độ siêu cao. Các bạn đón đọc nhé.