Bê tông xi măng là một trong những vật liệu quan trọng không thể thiếu trong ngành xây dựng, phục vụ cho lĩnh vực kinh tế. Trong quá trình sử dụng, xuất hiện nhiều vấn đề liên quan đến mỹ quan kiến trúc và tính ổn định của kết cấu bê tông. Những khuyết tật bê tông chủ yếu bắt nguồn từ các đặc tính của bê tông xi măng, bao gồm khả năng chịu uốn kém, các phản ứng hóa học của xi măng và các thành phần khoáng vật gây sự mất ổn định về thể tích.
Cùng HTS Chem điểm qua một số loại khuyết tật bê tông và nguyên nhân gây ra khuyết tật nhé:
Nội dung chính
Khuyết tật bê tông: Nứt nẻ
Nứt nẻ là một hiện tượng phổ biến thường gặp trong quá trình xây dựng công trình. Các vết nứt này có thể phát triển do nhiều nguyên nhân, nhưng nguyên nhân cơ bản là do bê tông có khả năng chịu uốn kém. Thông thường, các vết nứt có thể thấy rõ khi ứng suất uốn vượt quá cường độ chịu uốn của bê tông.
Các vết nứt thường xuất hiện trong khoảng vài giờ sau khi bê tông được đổ, khi bê tông đang trong trạng thái dẻo và cường độ còn chưa đạt đến mức đáng kể do quá trình thủy hóa của xi măng.
Theo thời điểm hình thành
Vết nứt trong bê tông có thể phân thành 2 loại chính sau:
- Các vết nứt hình thành trong quá trình cố kết của bê tông xuất phát từ sự cố kết khác nhau của các thành phần bê tông và do sự hạn chế cục bộ bởi cốt thép hoặc các thành phần lớn khác. Loại vết nứt này thường xuất hiện trong khoảng từ nửa giờ đến 3 giờ sau khi bê tông được đổ và thường phát triển theo hệ thống lưới thép trong sàn.
- Các vết nứt hình thành trong quá trình co ngót của bê tông do sự không đều trong quá trình co ngót, gây mất ổn định về thể tích. Loại vết nứt này có thể xuất hiện song song và cách nhau từ 100-600 mm, thường không tuân thủ một khuôn mẫu cố định. Chiều dài của vết nứt có thể từ 0,25-2 m, thường dao động trong khoảng 300-600 mm. Bề rộng vết nứt tại bề mặt có thể lên đến 3 mm và 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 mở rộng qua cả chiều dày của sàn.
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).
Khuyết tật bê tông: Rạn nứt
Xuất hiện dưới dạng một mạng lưới các vết nứt trên bề mặt bê tông, chúng có kích thước tương đối nhỏ, mỗi vết nứt dưới 50 mm, thường khó nhận biết khi bê tông đã khô.
Ngay từ giai đoạn đầu của quá trình phát triển cường độ, khi điều kiện thời tiết không thuận lợi cho quá trình co ngót và bề mặt bê tông khó giữ ẩm, như trong trường hợp độ ẩm thấp, nhiệt độ không khí cao, hay khi có gió hanh khô, tổng hợp các yếu tố này tạo điều kiện cho quá trình thoát nước khỏi bề mặt. Trái lại, bê tông vẫn cần một lượng nước nhất định để quá trình thủy hóa diễn ra. Đây là nguyên nhân chính dẫn đến sự hình thành các vết rạn nứt.
Tuy hiện tượng này thường không ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng hoạt động của kết cấu bê tông, vì các vết rạn nứt thường không sâu và không tiếp xúc với cốt thép. Thuật ngữ “nứt chân chim” thường được dùng để mô tả tình trạng này.
>> Xem thêm: Chống nứt sàn bê tông và các cách xử lý vết nứt bê tông sàn
>> Xem thêm: Sàn bê tông bị thấm nước: Nguyên nhân và biện pháp khắc phục đơn giản
Khuyết tật bê tông: Phồng rộp bề mặt
Hiện tượng phồng rộp bề mặt hoặc tạo ra các khe rỗ khí thường thấy trên bề mặt bê tông, đặc biệt đối với các cấu trúc mỏng (điều này gây khó khăn trong việc thực hiện công đoạn đầm dùi). Các kẽ nứt hình thành chưa bị phá vỡ, do đó nước thừa (lượng nước biến thành hơi trong quá trình thủy hóa nhiệt) và khí bọt (thường khoảng 1,5% với bê tông thông thường) trong bê tông không thể thoát ra ngoài. Dưới tác động của nhiệt độ, các thành phần này dần dần chuyển hóa và bay hơi, tạo nên các “bọc không khí” xuất hiện trong bê tông.
Khuyết tật bê tông: Cong vênh
Cong vênh xảy ra khi 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 (như sàn, bản mỏng…).
Đặc biệt, khi ứng suất gây biến dạng lớn hơn độ bền uốn của bê tông, các vết nứt sẽ hình thành và phát triển. Sự xuất hiện của vết nứt trong trường hợp này sẽ giúp giảm đi ứng suất gây biến dạng.
Tách lớp bê tông
Tách lớp, tương tự như hiện tượng phồng rộp blister, xảy ra khi các mảng vữa xi măng trên bề mặt bị bong tróc và tách ra khỏi kết cấu bê tông do quá trình thoát hơi nước và bọt khí. Tuy nhiên, so với blister, diện tích của lớp hơi nước và bọt khí trong trường hợp này lớn hơn, chúng tụ lại thành các mảng, miếng và tạo thành một lớp riêng biệt trong kết cấu bê tông.
Thường thì việc phát hiện các dấu hiệu của tình trạng này khá khó từ khi nó mới xuất hiện cho đến khi bề mặt bê tông khô và vùng tách lớp bị phá vỡ dưới tác động của ngoại lực, với chiều dày của các mảng vữa xi măng khoảng từ 3-5 mm. Ngoài ra, hiện tượng bong tróc cũng có thể phát sinh do ứng suất kéo tạo ra trong quá trình oxy hóa của cốt thép trong kết cấu bê tông.
Hiện tượng trắng mặt, phấn hóa bê tông
Hiện tượng trắng mặt hoặc sự hình thành bụi bê tông là kết quả của lớp bột xi măng xuất hiện do quá trình phân hủy của bề mặt bê tông sau giai đoạn ninh kết. Cơ bản, hiện tượng này có nguyên nhân sau:
- Thành phần chính của bê tông xi măng bao gồm chất kết dính vô cơ (xi măng), nước và các hạt cốt liệu. Khi kết hợp các thành phần này, phản ứng giữa xi măng và nước sẽ diễn ra cho đến khi bê tông đạt cường độ (sau 28 ngày).
- Đồng thời, trong quá trình tiến triển phản ứng thủy hóa của xi măng, các hạt xi măng và cốt liệu sẽ lơ lửng trong nước. Do trọng lượng riêng lớn hơn, các hạt cốt liệu sẽ có xu hướng trôi xuống dưới, đẩy nước và một phần hạt xi măng lên phía trên, hình thành một lớp vữa xi măng với khả năng chịu mài mòn kém. Khi chịu tác động của lực ngoại, lớp vữa xi măng sẽ bị mài mòn dần, đồng thời các thành phần xi măng trong lớp vữa sẽ tách ra, tạo thành 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 các biện pháp xử lý khuyết tật bê tông.
