Home / Nhà Đất / Bê tông là gì: thành phần cơ bản, phân loại, ứng dụng công trình

Bê tông là gì: thành phần cơ bản, phân loại, ứng dụng công trình

/

Dân xây dựng chắc đều quen thuộc với bê tông, loại vật liệu chủ chốt trong bất kỳ công trình nào. Cứ ngỡ chỉ là thứ cứng nhắc vô tri, nhưng bên trong bê tông chứa đựng cả một lịch sử phát triển thú vị và cơ chế hoạt động đáng nể.

bê tông là gì

Bê tông là gì?

Trong xây dựng, Bê tông là vật liệu kết cấu gồm một chất cứng, trơ về mặt hóa học, dạng hạt, gọi là cốt liệu (thường là cát và sỏi), được kết dính với nhau bằng xi măng và nước. Cốt liệu (aggregate) thường được phân loại thành cốt liệu mịn (kích thước từ 0,025 đến 6,5 mm) hoặc cốt liệu thô (từ 6,5 đến 38 mm hoặc lớn hơn). Tất cả cốt liệu phải sạch, không lẫn tạp chất với các hạt mềm hoặc mùn thực vật, vì ngay cả một lượng nhỏ đất hữu cơ cũng có thể gây ra phản ứng hóa học ảnh hưởng nghiêm trọng đến cường độ của bê tông.

Thời Babylon và Assyria cổ đại, chất kết dính thường dùng nhất là đất sét. Người Ai Cập phát triển một chất giống bê tông hiện đại hơn bằng cách dùng vôi và thạch cao làm chất kết dính. Vôi (canxi oxit), được lấy từ đá vôi, phấn hoặc (nếu có) vỏ hàu, tiếp tục là chất pozzolan chính (tạo thành xi măng) cho đến đầu thế kỷ 19. Năm 1824, một nhà phát minh người Anh, Joseph Aspdin, nung và nghiền hỗn hợp đá vôi và đất sét. Hỗn hợp này, được gọi là xi măng portland, vẫn là chất kết dính chủ đạo trong sản xuất bê tông.

Thành phần cơ bản của bê tông là gì?

Nếu hiểu xem bê tông được làm từ cái gì, thì sẽ thấy có 4 thành phần chính:

  • Chất kết dính: Như xi măng hoặc vôi, giống như chất “keo” chịu trách nhiệm liên kết các thành phần khác lại. Khi trộn với nước, nó tạo thành hồ vữa bao bọc cốt liệu.
  • Cốt liệu: Là các thành phần trơ, không phản ứng hóa học. Gồm:
    • Cốt liệu mịn: Cát, đảm nhiệm vai trò lấp đầy các lỗ hổng giữa các hạt thô.
    • Cốt liệu thô: Đá dăm, xỉ gạch vỡ, chịu lực chính trong bê tông.
  • Nước: Kích hoạt phản ứng hóa học (hydrat hóa) và tạo tính dẻo cho bê tông. Nhưng nhớ là, tỷ lệ nước/xi măng càng thấp, bê tông càng cứng chắc và ít thấm.
  • Chất phụ gia: (Ví dụ: Pozzolan) Cải thiện các tính chất cụ thể của bê tông như thời gian ninh kết, độ bền, chống thấm.

Phân loại hỗn hợp bê tông

Bê tông là “vua” vật liệu trong xây dựng, từ những công trình nhỏ lẻ như sân vườn đến các tòa nhà, cầu đường đồ sộ. Nó được dùng cho nền, sàn, tường, cột, và vô vàn ứng dụng khác. Với sự đa dạng về thành phần và mục đích, bê tông được chia thành ba loại chính:

  • Bê tông vôi: Sử dụng vôi làm chất kết dính, thường dùng cho các công trình ít chịu lực, như nền móng, tường nhà nông thôn.
  • Bê tông xi măng: Loại phổ biến nhất, dùng xi măng làm chất kết dính, có cường độ cao và độ bền tốt.
  • Bê tông cốt thép xi măng: Kết hợp bê tông xi măng với cốt thép (dạng thanh, lưới) để chịu lực kéo, phù hợp cho các kết cấu chịu tải lớn.

Ngoài ra, tùy theo công việc có thể chọn loại bê tông phù hợp trong bốn loại sau:

  • Bê tông khô trộn sẵn: Đã được trộn sẵn, chỉ cần thêm nước để thi công.
  • Bê tông ướt trộn sẵn: Đã được trộn sẵn, vận chuyển đến công trình bằng xe chuyên dụng.
  • Nguyên liệu khô đóng bao: Xi măng, cốt liệu đóng bao riêng lẻ, trộn tại công trình.
  • Bê tông trộn lưu động: Xe chuyên dụng trộn bê tông tại công trình, đảm bảo độ tươi mới.

Bên cạnh các loại chính, còn nhiều loại bê tông khác được tạo ra bằng cách thay đổi tỷ lệ thành phần chính, đáp ứng nhu cầu đa dạng của các công trình. Ví dụ:

  • Bê tông thường: Loại cơ bản, dùng cho các công trình phổ biến.
  • Bê tông cường độ cao: Chịu lực lớn hơn bê tông thường, dùng cho móng, dầm, sàn chịu tải trọng nặng.
  • Bê tông in hoa văn: Bề mặt có hoa văn, dùng cho trang trí sân vườn, lối đi.
  • Bê tông hiệu năng cao: Chống thấm, chịu mài mòn, dùng cho công trình đặc biệt.
  • Bê tông tự lún: Dễ dàng đổ vào khuôn phức tạp, không cần đầm rung.
  • Bê tông hút chân không: Dùng cho các công trình ngầm, chống thấm nước.
  • Bê tông phun: Phun trực tiếp lên bề mặt cần thi công, thích hợp cho địa hình hiểm trở.
  • Bê tông lăn dày: Dùng máy lăn để đầm chặt, thường dùng cho đường, sân bãi.
  • Bê tông trong suốt: Cho ánh sáng truyền qua, dùng cho trang trí, chiếu sáng.
  • Bê tông Asphalt: Kết hợp xi măng với asphalt, dùng cho đường giao thông.
  • Bê tông cứng nhanh: Thích hợp cho các trường hợp cần thi công nhanh chóng.
  • Bê tông Polyme: Dùng nhựa polymer làm chất kết dính, có độ bền cao.
  • Bê tông vôi cải tiến: Kết hợp vôi với phụ gia để tăng cường cường độ.
  • Bê tông trong suốt/truyền ánh sáng: Sử dụng sợi quang học để truyền ánh sáng, dùng cho trang trí, chiếu sáng.

Mô tả ngắn gọn về 21 loại bê tông này được thảo luận dưới đây:

Bê tông vôi – Lime Concrete

Chất kết dính: Điểm khác biệt chính là vôi thay thế xi măng trong loại bê tông này. Tỷ lệ thường dùng là 1:2:5 vôi và cốt liệu (đá) nếu không có quy định khác. Lưu ý khoa/đá cần ngâm nước trước khi trộn.

Ứng dụng: Chủ yếu dùng cho nền móng và mái sân thượng.

Ưu điểm bê tông vôi:

  • Rẻ hơn bê tông xi măng: Giá thành là lợi thế rõ ràng của bê tông vôi.
  • Dễ thi công hơn: Bê tông vôi dẻo hơn, dễ đổ khuôn và chỉnh sửa.
  • Ít tỏa nhiệt khi ninh kết: Thích hợp cho các công trình lớn cần hạn chế nhiệt tích tụ.
  • Chống cháy tốt: Bê tông vôi chịu nhiệt cao, an toàn cho công trình.
  • Chống sulfat tốt: Ít bị ảnh hưởng bởi nước mặn hoặc môi trường có nhiều sunfat.

Nhược điểm bê tông vôi:

  • Ít chịu lực hơn: Cường độ của bê tông vôi không bằng xi măng, hạn chế ứng dụng chịu tải lớn.
  • Độ bền thấp hơn: Bê tông vôi dễ bị phong hóa theo thời gian.
  • Dễ rạn nứt do sương giá: Không phù hợp với những khu vực có khí hậu lạnh giá.

Bê tông xi măng – Cement Concrete

Thành phần chính: Đây là loại bê tông phổ biến nhất trong xây dựng, gồm xi măng, cát, cốt liệu (đá dăm, vụ gạch) với tỷ lệ thông thường là 1:2:4 hoặc 1:3:6. Sau khi trộn, cần dưỡng hộ bê tông xi măng với nước trong 28 ngày để đạt cường độ cần thiết.

Ứng dụng đa dạng: Bê tông xi măng linh hoạt, có thể dùng cho kết cấu chịu lực như dầm, cột, sàn, móng; phi kết cấu như vỉa hè, lề đường, cảnh quan; thậm chí đúc sẵn các cấu kiện như cống, bó vỉa hè, hệ thống thoát nước.

Ưu điểm bê tông xi măng:

  • Cường độ cao: Chịu được tải trọng lớn, phù hợp với nhiều công trình chịu lực.
  • Độ bền tốt: Ít bị phong hóa, tuổi thọ cao hơn bê tông vôi.
  • Chống cháy tốt: An toàn cho công trình trong trường hợp hỏa hoạn.
  • Dễ bảo trì: Bê tông xi măng tương đối dễ sửa chữa khi bị hư hỏng.

Nhược điểm bê tông xi măng:

  • Nặng hơn: Khối lượng riêng lớn, gây khó khăn trong vận chuyển và thi công.
  • Khó thi công hơn: Dẻo kém hơn so với bê tông vôi, đòi hỏi kỹ thuật cao hơn.
  • Dễ nứt: Có thể bị nứt do co ngót nhiệt độ hoặc tải trọng lớn.
  • Dễ hư hỏng do thời tiết khắc nghiệt: Không phù hợp với những vùng có mưa lớn, gió mạnh hoặc nhiệt độ cao.

Bê tông cốt thép – Reinforced Cement Concretes

Bê tông hay “chịu nén giỏi, chịu kéo dở”. Để khắc phục nhược điểm này, giải pháp “tiếp sức mạnh” cho bê tông bằng cách bổ sung thêm cốt thép – bơm thêm một “lõi thép” bên trong. Bê tông cốt thép (RCC, Reinforced Cement Concrete) là vật liệu composite, kết hợp giữa bê tông và cốt thép, để tạo thành một “cặp bài trùng” hoàn hảo trong xây dựng. Cốt thép có thể ở dạng thanh, lưới, sợi… tùy nhu cầu, nằm bên trong khối bê tông theo vị trí tính toán kỹ lưỡng, sẵn sàng cùng nhau gồng gánh mọi lực tác động. Kiểu như nén trước cốt thép để nó gồng sẵn, triệt tiêu hoặc giảm thiểu ứng suất kéo, tạo nên loại bê tông siêu bền – bê tông dự ứng lực.

Nói tóm lại, bê tông cốt thép giống như lực lượng đặc nhiệm trong giới xây dựng, dành cho những công trình chịu tải trọng lớn, uốn cong, hay rung động. Nhờ có anh bạn “lõi thép” bên trong, bê tông cốt thép dẻo dai hơn, chịu kéo tốt hơn, chinh phục được những thách thức mà bê tông thông thường bó tay.

Bê tông khô trộn sẵn – Dry Ready Mix Concrete

Đây là loại phổ biến nhất, thường được bán tại các cửa hàng vật liệu xây dựng. Chúng thường được đóng bao với trọng lượng từ 30 đến 40 kg. Ưu điểm của loại này là dễ trộn, thích hợp cho các công trình nhỏ, tự làm tại nhà. Dụng cụ cần thiết chỉ là xô/xe đẩy, xẻng/cuốc, bay và nước theo định lượng.

Bê tông ướt trộn sẵn – Ready Mix Concrete

Khác với bê tông trộn khô đóng sẵn, loại này đã được trộn sẵn nước, chỉ cần sử dụng trực tiếp. Thích hợp cho các công trình lớn hơn hoặc những người không muốn tự trộn bê tông. Thường được vận chuyển bằng xe trộn nhỏ, có trục trộn liên tục để giữ ẩm và trộn đều. Tuy nhiên, giá thành cao hơn và cần sử dụng nhanh chóng, nếu không sẽ bị đông cứng.

Bê tông khô đóng bao – Bulk Dry Materials

Mua vật liệu khô theo lô lớn sẽ tiết kiệm hơn. Cách này cho phép tùy chỉnh theo yêu cầu và mục đích sử dụng của bê tông. Nhược điểm là cần có không gian lưu trữ lớn và thường phải tự vận chuyển vật liệu đến công trường.

Bê tông trộn lưu động – Transit Mixed Concrete

Loại này thường được sử dụng cho các công trình đổ bê tông tại chỗ. Bê tông được vận chuyển bằng xe tải có thùng trộn lớn, đảm bảo trộn đều và chưa đông cứng trong quá trình vận chuyển. Cho phép đổ bê tông liên tục, tạo ít mối nối hơn và có cường độ cao hơn. Đối với các công trình lớn, bê tông trộn trên xe tải sẽ tiết kiệm chi phí hơn so với mua vật liệu khô hoặc bê tông trộn sẵn, do không cần nhân công để trộn bê tông.

Bê tông thường – Regular Concrete

Loại phổ biến nhất, thường được gọi là bê tông trọng lượng truyền thống hoặc cường độ truyền thống. Dễ dàng tìm mua tại các cửa hàng vật liệu xây dựng để sử dụng cá nhân và gia đình. Có hướng dẫn sử dụng được in trên bao bì sản phẩm. Bê tông thường sử dụng cát và các vật liệu khác làm cốt liệu, được trộn trong các thùng chứa tạm thời.

Bê tông cường độ cao – High-strength Concrete

Bê tông cường độ cao có cường độ nén vượt quá 40 MPa. Loại này được sản xuất bằng cách giảm tỷ lệ nước/xi măng xuống dưới 0,35. Tỷ lệ nước/xi măng thấp khiến loại bê tông này dễ bị nứt gãy. Để khắc phục nhược điểm này, người ta sử dụng các loại siêu dẻo hóa.

Bê tông in hoa văn – Stamped Concrete

Đây là kỹ thuật tạo hoa văn sống động, mô phỏng đá tự nhiên, đá granite, gạch lát… lên bề mặt bê tông bằng các tấm khuôn chuyên dụng. Việc chấn vân được thực hiện khi bê tông còn dẻo. Kết hợp thêm kỹ thuật tạo màu và bề mặt, công trình bê tông có thể đạt được vẻ đẹp gần như đá tự nhiên đắt tiền, nhưng với chi phí tiết kiệm đáng kể. Bê tông chấn vân thường được ứng dụng trong lát vỉa hè, sàn nội thất, sân vườn.

Bê tông hiệu suất cao – High-Performance Concrete

Loại bê tông mới phát triển này vượt trội so với bê tông thông thường về cường độ, độ bền, độ dẻo, dễ thi công, không phân tầng, tính chất cơ học lâu dài, độ rỗng, mật độ, độ dai và ổn định thể tích. Các phụ gia tạo khí có thể được sử dụng để tùy chỉnh cho môi trường khắc nghiệt. 

Bê tông tự lún – Self-Consolidating Concrete

Đặc điểm của loại bê tông này là tự lèn chặt dưới trọng lượng riêng, không cần rung đầm. Bê tông tự chảy có độ dẻo cao, độ sụt thường đạt 650 đến 750mm. Do tính dẻo cao, chúng còn được gọi là bê tông chảy. Bê tông tự chảy đặc biệt phù hợp với các khu vực có cốt thép dày.

Bê tông hút chân không – Vacuum Concretes

Bê tông với hàm lượng nước theo yêu cầu được đổ vào khuôn. Dư nước sau đó được hút ra bằng bơm chân không trước khi bê tông bắt đầu đông cứng. Do đó, kết cấu bê tông có thể sử dụng sớm hơn so với các kỹ thuật xây dựng truyền thống. Loại bê tông này có thể đạt cường độ nén 28 ngày chỉ trong 10 ngày và cường độ nghiền cao hơn 25% so với bê tông thông thường. 

Bê tông phun – Shotcrete

Phương pháp bả bê tông sử dụng khí nén đẩy vữa hoặc bê tông qua vòi phun tốc độ cao lên bề mặt, tạo thành các cấu kiện kết cấu hoặc phi kết cấu cho công trình. Bả bê tông theo phương pháp vữa ướt hiện được áp dụng rộng rãi.

Bê tông đầm lăn – Roller-Compacted Concrete

Loại bê tông này được thi công và đầm chặt bằng thiết bị cơ giới chuyên dụng như lu rung hạng nặng. Chúng chủ yếu được dùng cho gia cố nền đất, lấp hố. Bê tông đầm lăn có hàm lượng xi măng thấp hơn và được phối trộn theo yêu cầu cụ thể. Sau khi đầm chặt, bê tông đạt mật độ cao và cuối cùng đóng rắn thành khối monolit vững chắc.

Bê tông kính – Glass Concrete

Gần đây, xu hướng sử dụng kính tái chế làm cốt liệu trong bê tông đã xuất hiện, tạo ra loại bê tông hiện đại – bê tông kính. Loại bê tông này không chỉ mang đến vẻ đẹp thẩm mỹ độc đáo mà còn sở hữu độ bền cao và khả năng cách nhiệt tốt hơn. Kính tái chế được sử dụng như cốt liệu trang trí, tạo hiệu ứng lấp lánh cho mặt bàn hoặc sàn bê tông. Ngoài ra, nó cũng có thể thay thế một phần cốt liệu truyền thống trong bê tông, góp phần giảm thiểu khai thác tài nguyên.

Ưu điểm:

  • Thân thiện môi trường: Sử dụng kính tái chế giúp giảm nhu cầu khai thác cốt liệu thông thường, góp phần bảo vệ tài nguyên thiên nhiên.
  • Trọng lượng nhẹ: Bê tông kính nhẹ hơn so với bê tông truyền thống, giúp giảm tải trọng công trình.
  • Tính thẩm mỹ độc đáo: Kính mang đến vẻ đẹp lung linh, hiện đại cho các công trình bê tông.

Nhược điểm:

  • Khó thi công: Kính tái chế là vật liệu khó trộn và khó tạo màu đồng nhất, đòi hỏi kỹ thuật thi công cao.
  • Chi phí cao hơn: Giá thành của kính tái chế thường cao hơn so với cốt liệu truyền thống.

Bê tông asphalt – Asphalt Concrete

Bê tông asphalt, hay còn gọi là asphalt, bitum, hoặc mặt đường, là vật liệu tổng hợp gồm cốt liệu đá dăm và nhựa đường, thường được sử dụng để phủ mặt đường, bãi đỗ xe, sân bay, thậm chí là lõi đập đất.

Bê tông cứng nhanh – Rapid Strength Concrete

Như tên gọi, loại bê tông này đạt độ cứng nhanh chỉ trong vài giờ sau khi đổ, cho phép tháo dỡ ván khuôn nhanh chóng và đẩy nhanh tiến độ xây dựng. Ưu điểm này khiến nó thường được sử dụng trong sửa chữa công trình giao thông, vì có thể đưa mặt đường vào sử dụng trở lại chỉ trong vài giờ.

Bê tông polyme – Polymer Concrete

Khác với bê tông thông thường, cốt liệu trong bê tông polyme được liên kết bằng polyme thay vì xi măng. Bằng cách giảm thể tích rỗng trong hỗn hợp, polyme giúp giảm lượng polyme cần thiết để kết dính cốt liệu. Do đó, cốt liệu được phân loại và trộn kỹ lưỡng để đạt độ rỗng tối thiểu. Bê tông polyme có nhiều loại:

  • Bê tông ngâm tẩm polyme
  • Bê tông xi măng polyme
  • Bê tông ngâm tẩm một phần

Bê tông vôi – Limecrete

Loại này thay xi măng bằng vôi, thường được dùng cho nền, sàn, vòm mái. Giống như xi măng, bê tông vôi có nhiều ưu điểm về môi trường và sức khỏe: nguồn gốc tái tạo, dễ vệ sinh.

Ưu điểm:

  • Thân thiện môi trường: Bê tông vôi sử dụng vôi tái tạo, bền vững hơn so với xi măng.
  • Dễ vệ sinh: Bề mặt ít bám bẩn, dễ làm sạch hơn bê tông xi măng.
  • Mát mẻ: Bê tông vôi ít hấp nhiệt, mang lại cảm giác mát mẻ khi đi lại, đặc biệt thích hợp cho thời tiết nóng.

Nhược điểm:

  • Ít chịu lực: Cường độ của bê tông vôi thấp hơn xi măng, không phù hợp cho mọi công trình.
  • Giá thành cao hơn: Do ít phổ biến hơn nên giá thành bê tông vôi thường cao hơn so với xi măng.

Bê tông trong suốt – Light-Transmitting Concrete

Bê tông trong suốt hay còn gọi là bê tông truyền ánh sáng có tỷ trọng dưới 1920kg/m3 được xếp vào loại nhẹ. Chúng được tạo ra bằng cách sử dụng cốt liệu nhẹ như đá xốp, perlite, sỉ than; thường được dùng để:

  • Bảo vệ kết cấu thép.
  • Xây sàn cầu dầm dài.
  • Sản xuất khối xây dựng.

Bê tông là vật liệu nền tảng trong hầu hết các công trình xây dựng. Nắm vững kiến thức về các loại bê tông khác nhau sẽ giúp các chủ đầu tư, nhà thầu và kỹ sư tận dụng tối đa đặc tính của từng loại, từ đó đưa ra lựa chọn phù hợp nhất cho từng hạng mục công trình.

This div height required for enabling the sticky sidebar
error: Content is protected !!
Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views :