Cập nhật Bài Viết “Thí nghiệm độ co ngót bê tông” lần cuối ngày 15 tháng 8 năm 2022 tại Địa Điểm công ty TKT Company

Bê tông bị co ngót là đặc tính hiển nhiên và mặc định ở tất cả các loại bê tông và là sự đau đầu của các nhà xây dựng. Trong suốt chiều dài lịch sử của bê tông cho đến hiện đại người ta đều tìm cách giảm thiểu sự co ngót bê tông để kiểm soát các hậu quả một cách tốt hơn.

Bài viết này TKT Company cùng bạn tìm hiểu bản chất các loại co ngót bê tông và cách thức để đo lường chúng. Thí nghiệm độ co ngót bê tông phải thực hiện ra sao để chúng ta có thể phán đoán loại bê tông nào co ngót nhiều hay ít? Bạn cùng đón đọc nhé.

Thí nghiệm độ co ngót bê tông
Hình ảnh: Thí nghiệm độ co ngót bê tông

1. Nguyên nhân co ngót bê tông là gì?

4 Dạng co ngót bê tông mà bạn đã được tìm hiểu trong các bài viết trước của chúng tôi bao gồm:

  • Autogenous (tự sinh)
  • Drying (co ngót khô)
  • Plastic (co ngót dẻo)
  • Carbonation (co ngót cac bon hóa)

Sự thay đổi thể tích dưới dạng co ngót hoặc trương nở bắt đầu khi xi măng bắt đầu liên kết trong bê tông, tùy thuộc vào điều kiện đóng rắn. Trong trường hợp trong quá trình thủy hóa, nước được cung cấp liên tục cho tất cả các lỗ rỗng của hồ xi măng, thì hiện tượng trương nở bê tông sẽ xảy ra. Ngược lại, nếu không có nước như vậy, bê tông bắt đầu co lại.

Co ngót của bê tông bao gồm co ngót hóa họcco ngót tự sinh, cũng như co ngót khô, co ngót  dẻo, co ngót do thay đổi nhiệt độco ngót do quá trình cacbonat hóa.

Sự co ngót tự sinh của bê tông là do hiện tượng tự hút ẩm trong hệ thống lỗ rỗng của hồ xi măng đã đông cứng, khi nước được tiêu thụ trong quá trình thủy hóa xi măng.

Sự co ngót hóa học của hồ xi măng bao gồm sự giảm thể tích của hồ xi măng xảy ra do liên kết hóa học của nước xảy ra trong cùng một quá trình.

Trong quá trình phản ứng hóa học giữa xi măng và nước, nhiệt được giải phóng, làm tăng nhiệt độ của bê tông và do đó co ngót bê tông do sự thay đổi nhiệt độ này.

Các dạng co ngót bê tông
Hình ảnh: Các dạng co ngót bê tông

1.1. Co ngót tự sinh

Tự sinh: Co ngót tự sinh là sự giảm đồng đều độ ẩm bên trong do quá trình thủy hóa xi măng, đặc trưng của bê tông cường độ cao. Sự co ngót tự sinh góp phần đáng kể vào việc nứt bê tông khi tỷ lệ nước – xi măng (w/c – water/cement) nhỏ hơn 0,4. Việc sử dụng bê tông với tỷ lệ w/c cao hơn một chút có thể giảm thiểu vấn đề này. Tuy nhiên, cường độ và độ chống thấm của bê tông sẽ giảm nếu tăng tỷ lệ w / c. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến sự co ngót tự nhiên của bê tông là tỷ lệ w/c và độ chín của bê tông. Độ chín của bê tông chủ yếu bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường và loại xi măng. Không có cách nào hiệu quả để giảm thiểu sự co ngót tự sinh cho bê tông hiệu suất cao (HPC).

Trong quá trình thủy hóa xi măng, nước được tiêu thụ để tạo thành các sản phẩm thủy hóa. Khi quá trình này tiếp tục, thể tích của các lỗ rỗng tăng lên do sự co ngót hóa học của hồ xi măng.

Theo định luật Boyle, sự gia tăng thể tích lỗ xốp đóng có liên quan đến việc giảm áp suất không khí bên trong lỗ xốp. Sự giảm áp suất này có ảnh hưởng gián tiếp đến độ ẩm tương đối trong lỗ xốp. Sau khi cân bằng nhiệt động lực học đã được thiết lập trong các lỗ xốp của hồ xi măng, nước trong mao quản tự do bay hơi đầu tiên, tiếp theo là nước từ các lớp bề mặt hấp phụ của thành các lỗ xốp.

Sự giảm chiều dày của các lớp hấp phụ này gây ra sự xuất hiện của ứng suất kéo và các biến dạng tương ứng đáng kể trong các lớp này, điều này rất khó chống lại cho kết cấu, với độ cứng vẫn thấp của nó. Trong giai đoạn đầu của quá trình đông cứng, khi mô đun đàn hồi của hồ xi măng vẫn còn tương đối thấp, các ứng suất kéo này cũng có thể gây ra biến dạng lớn bên ngoài, được gọi là co ngót tự sinh. Sự co ngót tự sinh của bê tông cường độ cao thường chiếm khoảng một nửa tổng số co ngót, với hơn một nửa sự co ngót tự sinh cuối cùng xảy ra trong 24 giờ đầu tiên sau khi trộn bê tông.

Sự co ngót tự sinh của bê tông, mà một số người còn gọi là sự co rút hydrat hóa là kết quả của quá trình tự hút ẩm trong các lỗ rỗng của đá xi măng.

Đó là việc sử dụng nước trong quá trình thủy hóa xi măng. Co ngót hóa họcco ngót tự sinh rất liên quan với nhau và khó có thể vẽ được ranh giới giữa hai loại co ngót này.

Về cơ bản, sự co ngót hóa học xảy ra và sau đó chúng ta có thêm lỗ rỗng do quá trình hydrat hóa. Quá trình tự hút ẩm bắt đầu trong các lỗ rỗng này do quá trình hydrat hóa, tức là bên trong cấu trúc đá xi măng, tất cả nước được sử dụng để hydrat hóa và độ ẩm không thể đạt đủ nhanh từ bên ngoài do cấu trúc không đồng nhất. Điều này dẫn đến co ngót (thậm chí là các vết nứt bên trong bê tông) mà chúng ta gọi là co ngót tự sinh.

Hầu hết việc tưới nước tự động được thực hiện trong tháng đầu tiên, tức là trong những ngày đầu tiên và bắt đầu vài giờ sau khi trộn những gì phụ thuộc vào loại hỗn hợp.

Nguyên nhân gây co ngót bê tông
Hình ảnh: Nguyên nhân gây co ngót bê tông

Figure 2. Relations between autogenous and chemical shrinkage: C – unhydrated cement, W – unhydrated water, Hy – hydration products, and V – voids generated by hydration

Về mặt lý thuyết, mức độ phát triển co ngót tự sinh được xác định bởi mức độ hydrat hóa của xi măng vì phần lớn sự co ngót tự sinh xảy ra trong tháng đầu tiên. Quy luật phát triển theo thời gian của các biến dạng này được kết nối trực tiếp với động lực thủy hóa xi măng, mặt khác, kiểm soát sự phát triển giá trị của cường độ bê tông cơ học.

Do đó, các thông số ảnh hưởng đến động lực học này giống nhau, những yếu tố ảnh hưởng đến sự gia tăng của giá trị cường độ: loại và độ mịn của xi măng nghiền và tỷ lệ xi măng nước (w / c).

Bởi vậy, đường cong khai triển của độ co tự sinh tương thích rất tốt với sự phát triển của đường cong độ bền cơ học. Trong vài ngày đầu, sự phát triển của sự co rút tự sinh rất nhanh. Nó đạt từ 60 đến 90% giá trị co ngót của 28 ngày.

Tổng cường độ co ngót tự nhiên là vừa phải, nhưng khi chúng ta thêm nó vào các độ co ngót khác, chúng ta có các giá trị không đáng kể: từ 100 đến 300×10-6. Tốc độ phát triển của nó trong giai đoạn đầu thuộc loại này, vì vậy sự co ngót này đã bị các chuyên gia bỏ qua trong một thời gian dài, bởi vì các thử nghiệm co ngót thông thường (ít nhất là những thử nghiệm được sử dụng để xác định các luật được đề cập trong các quy tắc tính toán) bắt đầu trong vòng 48 giờ hoặc 3 ngày. Độ co ngót tự sinh vẫn nhỏ hơn 10-4 đối với bê tông có tỷ lệ xi măng nước (w/c) lớn hơn 0,45 nhưng tăng rất nhanh khi tỷ lệ này giảm xuống dưới 0,40 và có thể đạt giá trị 3×10-4.

Mối quan hệ co ngót tự sinh tỷ lệ nước xi măng
Hình ảnh: Mối quan hệ co ngót tự sinh tỷ lệ nước xi măng

Độ co ngót tự sinh đo bằng bê tông cường độ thường với tỷ lệ xi măng nước 0,54 được thử nghiệm trong thực tế là thấp không đáng kể. Thực tế này có lẽ là lý do tại sao trước đây co ngót tự sinh không được quan tâm nhiều hơn khi nghiên cứu bê tông cường độ thường.

Trong khi với bê tông cường độ cao có tỷ lệ xi măng nước rất thấp thì co ngót tự sinh lại chiếm một phần quan trọng của quá trình co ngót toàn phần. Nói chung, sự co ngót tự sinh tăng lên khi tỷ lệ xi măng nước giảm.

Kết quả thí nghiệm thu được tại Pháp cho thấy tỷ lệ xi măng nước giảm từ 0,41 xuống 0,33 đã làm tăng độ co ngót tự sinh lên 56%. Do đó, độ co ngót tự sinh đối với bê tông cường độ cao lớn hơn đáng kể so với bê tông cường độ thường.

Một số nhà nghiên cứu đã kết luận rằng mức tăng này lớn hơn từ 2 đến 2,5 lần. Sự co ngót tự sinh của bê tông hiệu suất cao thậm chí còn biểu hiện rõ hơn, trong khi sự co ngót do khô là rất ít. Và ở bê tông tự lèn (SCC), do có thể tích hồ xi măng lớn nên hiện tượng co ngót tự sinh là rất lớn. Tương tự có thể được kết luận từ kết quả của các thử nghiệm thực nghiệm riêng, trong đó hỗn hợp bê tông thường và bê tông cường độ cao ở dạng lăng trụ có kích thước 10/10/40 cm và tuổi từ 420-430 ngày, được thử nghiệm.

Bê tông thông thường được thử nghiệm có tỷ lệ nước-xi măng w/c = 0,58 và giá trị trung bình của độ co ngót tự nhiên 112×10-6, trong khi bê tông cường độ cao, có tỷ lệ nước-xi măng w/c = 0,36 và giá trị trung bình của co ngót tự sinh 264×10-6. Kết quả cho thấy độ co ngót tự sinh của bê tông cường độ cao lớn hơn độ co ngót tự sinh của bê tông thông thường bê tông khoảng 2,3 lần.

1.2. Co ngót dẻo

Co ngót dẻo là do mất nước do bốc hơi từ bề mặt bê tông mới đổ hoặc do bị hút bởi bê tông khô bên dưới. Ở bề mặt, sự co ngót dẻo xảy ra khi tốc độ bay hơi vượt quá tốc độ chảy nước bề mặt (dâng nước bề mặt, thoát nước bề mặt). Sự co lại gây ra ứng suất kéo trong các lớp bề mặt vì chúng bị hạn chế bởi lớp bê tông bên trong không co ngót. Vì bê tông có cường độ chịu kéo thấp hoặc khả năng biến dạng thấp đặc biệt khi chúng còn đang ở trạng thái dẻo, nên hiện tượng nứt dẻo có thể dễ dàng xảy ra.

So với các loại co ngót khác, nó là loại lớn nhất và kích thước của nó có thể bằng 1% khối lượng xi măng. Chúng phát triển rất nhanh trong vài giờ đầu tiên và nó không được để ý.

Thông thường, nó không đáng kể so với điều kiện ứng suất của công trình xây dựng vì nó xảy ra trong khối chất lỏng của bê tông tươi.

Các vết nứt do co ngót dẻo thường gặp nhất trong các tấm sàn, xảy ra ngẫu nhiên, theo đường chéo và trên cốt thép.

Ngăn ngừa nứt do co ngót dẻo đạt được bằng cách phủ bề mặt bê tông càng sớm càng tốt và bảo vệ nó khỏi tác động của gió khô. Việc phun các hợp chất đóng rắn gốc nhựa (trừ khi ở dạng nhũ tương) không thể được thực hiện một cách hiệu quả cho đến khi nước tự do bay hơi hết.

Do đó, rất khó để đảm bảo rằng hợp chất được áp dụng trước khi các vết nứt do co ngót của nhựa bắt đầu hình thành. Che phủ bằng tấm polythene là giải pháp hữu hiệu nhất. Trên đường bê tông và các bề mặt khác, nơi kết cấu hoàn thiện là quan trọng, lớp phủ phải được treo lên khỏi bề mặt.

Nguy cơ nứt cũng giảm do sử dụng cốt sợi, làm tăng đáng kể khả năng chịu kéo của bê tông ở trạng thái dẻo. Trong một số trường hợp, các vết nứt có thể được loại bỏ bằng cách rung lại của bê tông hoặc bằng sức mạnh của xoa nền bê tông.

Các vết nứt do co ngót dẻo có xu hướng rộng đến 3 mm và chiều dài thay đổi từ 50 mm đến 3 m. Chúng thường sâu 20–50 mm nhanh chóng thu nhỏ lại trong bê tông. Trong một số trường hợp, chúng có thể mở rộng thông qua toàn bộ chiều sâu. Hình thái của các vết nứt thường xuất hiện ở một góc xấp xỉ 45 ° so với hướng đúc và chạy song song với nhau. Khoảng cách giữa các vết nứt có thể thay đổi nhưng có thể là 1 đến 2 m.

Các vết nứt cũng có thể hình thành ngẫu nhiên như một mẫu bản đồ lớn. Các mẫu khác nhau này có thể bị ảnh hưởng bởi hướng mà các hoạt động gia công tinh đã được thực hiện hoặc bởi các đặc điểm vật lý chẳng hạn như dấu khắc sâu. Một đặc điểm đáng chú ý của các vết nứt do co ngót nhựa là chúng thường không kéo dài đến mép của tấm vì điều này có thể co lại mà không bị hạn chế. Những vết nứt này có thể hình thành ở cả bê tông không cốt thép và bê tông cốt thép.

Sự co ngót của lớp bề mặt được ngăn chặn trong nội bộ các bộ phận của bê tông không co lại dẫn đến kéo ứng suất trong lớp bề mặt. Những ứng suất này có thể lớn hơn từ cường độ kéo của bê tông dẻo giai đoạn sớm dẫn đến vết nứt, nông và rộng.

Lượng xi măng lớn hơn tăng co ngót dẻo. Tác hại của loại này co ngót có thể được loại bỏ tương đối dễ dàng.

1.3. Co ngót khô

Độ co ngót của bê tông là biến dạng phụ thuộc vào thời gian trong một mẫu thử không tải và không bị giới hạn ở nhiệt độ không đổi. Nó thường được coi là tổng của co ngót khô và co ngót tự sinh.

Sự co ngót do khô là sự giảm thể tích chủ yếu do mất nước trong quá trình khô và điều này có thể tiếp diễn trong nhiều năm sau khi bê tông được đúc.

Sự co ngót tự sinh chủ yếu là do các phản ứng hóa học khác nhau trong hồ xi măng và xảy ra trong những ngày và tuần đầu tiên sau khi đúc. Tất cả những điều khác đều bằng nhau, độ co ngót khô tăng lên khi tỷ lệ nước trên chất kết dính tăng lên và độ co ngót tự sinh giảm.

Đối với bê tông cường độ cao hơn, hiện tượng co ngót tự nhiên là đáng kể và phải được xem xét khi thiết kế kết cấu bê tông để đảm bảo khả năng sử dụng.

1.4. Co ngót hóa học

1.3. Co ngót hóa học

Sự co ngót hóa học của hồ xi măng thể hiện sự giảm thể tích hồ xi măng xảy ra do sự liên kết hóa học của nước trong quá trình thủy hóa xi măng. Trong quá trình đông cứng bê tông, một số biến đổi hóa học phát triển trong hồ xi măng. Hậu quả trực tiếp của những biến đổi hóa học này là làm giảm thể tích hồ xi măng.

Co ngót hóa học trong quá trình đông cứng bê tông
Hình ảnh: Co ngót hóa học trong quá trình đông cứng bê tông

Hiện tượng này được thể hiện rõ ràng ở hình 1. Kết quả là thể tích của các sản phẩm hydrat hóa, được tạo thành trong phản ứng của nước và xi măng nhỏ hơn so với thể tích của các thành phần đầu vào là xi măng và nước. Nguyên nhân chính khiến thể tích hồ xi măng giảm, nếu chúng ta so sánh với thể tích của nước và xi măng, là do độ cứng của nước hỗn hợp hóa học tăng lên so với nước tự do của hỗn hợp trước khi kết dính.

Nội lực xảy ra với sự phát triển của cấu trúc vi mô do hồ xi măng đông cứng lại gây ra một số biến dạng nhất định của hồ xi măng, tức là bê tông. Ở một giai đoạn nhất định của quá trình đông cứng dẫn đến sự co ngót của hồ xi măng gây ra thêm các lỗ rỗng góp phần làm tăng thể tích lỗ rỗng liên kết trong hồ xi măng đông cứng lại. Lỗ rỗng xảy ra do co rút hóa học có một vị trí quan trọng trong quá trình co rút tự sinh.

1.4. Co ngót cabonat hóa

Sự co ngót do cacbonat hóa xảy ra khi bê tông tiếp xúc với không khí có chứa khí cacbonic. Khi bê tông cứng tiếp xúc với loại không khí này, trọng lượng tăng lên và bê tông trải qua quá trình co ngót cacbonat hóa không thể đảo ngược.

Sự co ngót cacbonat có thể lớn như sự co ngót khô không khí ở 70 độ F, độ ẩm tương đối 50% và điều kiện bão hòa. Quá trình cacbonat hóa diễn ra chậm và thường tạo ra sự co ngót nhỏ ở độ ẩm tương đối dưới 25 phần trăm, hoặc gần bão hòa.

Phát triển tối đa của quá trình cacbonat hóa diễn ra khi bê tông ở trong môi trường khô với độ ẩm tương đối khoảng năm mươi phần trăm. Quá trình cacbon hóa trong bê tông mới đổ thường xảy ra khi bê tông được đặt trong điều kiện thời tiết lạnh sử dụng lò sưởi gas không có thông gió. Khi carbon monoxide phản ứng với bê tông tươi gần bề mặt, nó tạo ra một bề mặt mềm, mịn như phấn, thường dày từ 0,00254 đến 0,00762 mét.

1.5. Các phương pháp đo độ co ngót bê tông và hạn chế

Quy trình tiêu chuẩn để đo độ co ngót của bê tông bao gồm việc đo tổng biến dạng co ngót trong lăng trụ bê tông trong độ tuổi từ 7 ngày đến 56 ngày trong một môi trường được kiểm soát cụ thể. Điều này không giải thích được sự co ngót tự nhiên xảy ra trong vòng 7 ngày đầu tiên và thường dẫn đến nứt khi già tuổi bê tông khi sự co ngót này được hạn chế.

Phương pháp thử cũng không phù hợp với cách tiếp cận được quy định trong các quy tắc thực hành (chẳng hạn như EN 1992-1-1: 2004 và AS 3600-2009) để định lượng riêng biệt độ co tự sinh và co ngót khô.

Bài báo này mô tả một cuộc thí nghiệp thực nghiệm về độ co ngót trong bê tông của Úc, trong đó một phương pháp thực nghiệm đáng tin cậy để đo độ co ngót tự sinh được đề xuất và sử dụng để định lượng độ co ngót tự sinh trong bê tông có cường độ từ 30 MPa đến 80 MPa.

Cho đến nay, dữ liệu thử nghiệm chỉ ra rằng độ co ngót tự nhiên được đánh giá thấp trong cả Tiêu chuẩn Úc và Eurocode 2. Các sửa đổi của các biểu thức hiện có đối với độ co ngót tự sinh và khô quy định trong Eurocode 2 cũng được đề xuất.

Kết quả của một cuộc thử nghiệm trong phòng thí nghiệm về sự co ngót tự nhiên sớm của bê tông cường độ cao và khả năng giảm thiểu của nó, được trình bày. Bê tông như vậy thể hiện sự co ngót tự nhiên đáng kể, tuy nhiên, điều này cần được hạn chế trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển để ngăn ngừa sự xuất hiện của các vết nứt và / hoặc giảm khả năng chịu tải của kết cấu bê tông.

Các khả năng sau đây để giảm co ngót tự sinh đã được nghiên cứu: sử dụng xi măng nhiệt độ thấp, phụ gia giảm co ngót, sợi thép, sợi polypropylene nung sẵn và cốt liệu nhẹ ngâm sẵn. Trong trường hợp sử dụng cốt liệu nhẹ tự nhiên ngâm nước trước, có thành phần từ 2 đến 4 mm, độ co ngót tự nhiên sớm của bê tông cường độ cao một ngày tuổi giảm khoảng 90%, không thay đổi cường độ nén của bê tông khi so sánh. với bê tông tham chiếu.

2. Tại sao bê tông co ngót trở thành vấn đề quan trọng trong xây dựng

Tại sao co ngót bê tông gây ra vấn đề lớn
Hình ảnh: Tại sao co ngót bê tông gây ra vấn đề lớn

2.1. Ứng suất gây ra bởi sự co ngót bị kiềm chế

  • Khi bê tông khô 2 mặt
  • Khi co ngót gây ra bởi các thành tố bị kiềm chế
  • Ứng suất nội bộ gây ra bởi các thành tố

2.2. Ứng suất gây ra bởi sự cong vênh

  • Khi tấm bê tông mới đổ trên nền chỉ khô 1 mặt.
  • Sự co ngót khác nhau giữa bê tông mới đổ và lớp nền bê dưới.
  • Tấm sàn bê tông bị cong và ứng suất bên trong bê tông gây ra bới

3. Các yếu tố ảnh hưởng đến co ngót bê tông

Bảo dưỡng ảnh hưởng đến co ngót bê tông như thế nào
Hình ảnh: Bảo dưỡng ảnh hưởng đến co ngót bê tông như thế nào
  • Nhiệt độ môi trường
  • Độ ẩm tương đối và phương pháp bảo dưỡng bê tông
  • Hàm lượng nước trên xi măng hoặc trên vữa
  • Kích thước cốt liệu
  • Hàm lượng không khí
  • Kích thước mẫu thử
Tương quan độ co ngót và hàm lượng nước xi măng
Hình ảnh: Tương quan độ co ngót và hàm lượng nước xi măng

Bê tông mỏng sẽ nứt ở thời điểm sớm hơn

Tương quan độ co ngót bê tông và kích thước mẫu trong thí nghiệm
Hình ảnh: Tương quan độ co ngót bê tông và kích thước mẫu trong thí nghiệm

4. Thí nghiệm độ co ngót của bê tông

4.1. Thí nghiệm đo độ co ngót bê tông theo ASTM C157 Un-Restained (Free) Shrinkage Test

Mẫu hình lăng trụ tứ giác dài từ  1” – 4” (inch) phụ thuộc vào kích thước cốt liệu

  • Lăng trụ dài 1” dành cho hầu hết các loại vữa
  • Lăng trụ dài 3” dành cho cốt liệu tới 1”
  • Lăng trụ dài 4’ dành cho cốt liệu tới 2”

Tiêu chuẩn yêu cầu bảo dưỡng trong điều kiện ẩm 28 ngày để giảm thiểu mọi biến số ảnh hưởng không mong muốn.

Sau công đoạn bảo dưỡng ban đầu mẫu được đặt trong môi trường kiểm soát giống như hầu hết các thí nghiệm đo co ngót của bê tông khác.

Thí nghiệm độ co ngót bê tông
Hình ảnh: Thí nghiệm độ co ngót bê tông
Thí nghiệm độ co ngót tự do và ảnh hưởng của điều kiện bảo dưỡng
Hình ảnh: Thí nghiệm độ co ngót tự do và ảnh hưởng của điều kiện bảo dưỡng

Ảnh hưởng của độ ẩm, nhiệt độ tới độ co ngót của bê tông trong quá trình bảo dưỡng.

Mẫu thử càng ngắn thì độ co ngót càng lớn.

4.2. Thí nghiệm đo co ngót bê tông bằng đúc vòng – Ring Test

Theo ASTM C1581

  • Bê tông dày 1.5”, cao 6”
  • Đường kính bên ngoài vòng là 16”, bên trong là 13”.
  • Vòng thép dày 0.5”

Theo AASHTO T334

  • Bê tông dày 3”, cao 6”
  • Đường kính bên ngoài vòng là 18” bên trong là 12”
  • Vòng thép dày 0.5”

4.3. So sánh 2 dạng thí nghiệm đo co ngót bê tông

Thí nghiệmƯu điểmNhược điểm
Co ngót tự doThí nghiệm đơn giảnCó thể sử dụng như một phương pháp kiểm tra chất lượng hỗn hợp vữa bê tôngKhông phù hợp với điều kiện sử dụng thực tế của bê tông. Thực tế bê tông luôn bị kiềm tỏa Phải kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm lưu mẫu
Có ngót bị kiềm tỏaMô phỏng điều kiện sử dụng thực tế của bê tôngThí nghiệm có thể đánh giá trong vòng 28 ngàyCó thể đánh giá cho bê tông cầu, đườngVòng thép phải tự làmYêu cầu kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm phòngGiá thí nghiệm đo co ngót bê tông caoBê tông có thể sẽ không bị nứt để đo
Thí nghiệm độ co ngót bê tông bằng vòng thép
Hình ảnh: Thí nghiệm độ co ngót bê tông bằng vòng thép cưỡng bức

💡💡💡 Thiết bị đo biến dạng (strain gauge) là gì?

Strain Gauge là tên gọi của một loại cảm biến mà giá trị điện trở có thể thay đổi theo lực tác dụng vào nó. Cảm biến Strain Gauge sẽ thu thập các tín hiệu lực tác động vào nó như lực căng, áp suất, trọng lượng, mô-men xoắn… sau khi nhận các lực này giá trị điện trở sẽ thay đổi, các thay đổi sẽ được truyền về thiết bị đo lực căng – kéo – nén, qua bộ chuyển đổi thành tín hiệu điện để hiển thị lên màn hình giúp người dùng có thể đọc số liệu lực cần đo

Do Strain Gauge hoạt động dựa trên sự biến dạng của nó khi có lực tác động vào nên đôi khi người ta còn gọi nó là cảm biến đo độ biến dạng, một số nơi còn gọi là Strain Gage hoặc cảm biến lá điện trở.

Loại cảm biến này có kích thước rất mỏng, nhỏ, được thiết kế theo nhiều hình dạng và kích thước khác nhau để phù hợp với từng ứng dụng đo riêng. Strain Gauge được xem là bộ phận chính cấu tạo nên cảm biến lực (LoadCell). Một Load Cell có thể bao gồm nhiều Strain Gauge để nâng cao độ chính xác của phép đo lực

Thí nghiệm đo co ngót bê tông sử dụng vòng:

  • Phụ thuộc nhiều vào môi trường xung quanh mẫu thử cũng như tất cả các thí nghiệm đo độ co ngót của bê tông khác.
  • Ít nhất, cần theo dõi các vòng kiềm tỏa
    • Tuy vậy phần mềm, hoặc thiết bị cảm biến đo biến dạng nếu chất lượng thấp có thể ảnh hưởng đến kết quả.
    • Cảm biến cũng bị ảnh hưởng nhiều bởi nhiệt độ
  • AASHTO T334 có thể không phù hợp với các thiết kế cấp phối hỗn hợp, khi mà mẫu có thể sẽ khkông bị nứt.
  • ASTM C157 đơn giản hơn có thể so sánh giữa các cấp phối hỗn hợp.

Bài viết trên đây đã giúp bạn có thêm thông tin về thí nghiệm độ co ngót bê tông để bạn có thể áp dụng thực tế kiểm tra hiệu quả của cấp phối, phụ gia trong thi công, đổ bê tông.

Ở bài viết tiếp theo, TKT Company sẽ cùng bạn tìm hiểu về một loại bê tông bị co ngót tự sinh mạnh, đó là bê tông cường độ cao (high performance concrete – HPC) bạn cùng đón đọc nhé.

5. Kiến thức có thể bạn quan tâm

Nguồn: công ty TKT Company

09.38.17.22.94