3. NHỮNG VẤN ĐỀ TỒN TẠI HIỆN NAY CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN
9.3.2. Kiểm tra hiện trường thời gian ninh kết ban đầu của bê tông đầm lăn:
Lấy thời gian ninh kết ban đầu của bê tông đầm lăn làm căn cứ để xác định thời gian giãn cách cho phéo giữa tầng bê tông trên và dưới, là qui định của Trung Quốc trong '' Qui phạm thi công bê tông đầm lăn thủy công''. Mấu chốt của việc chấp hành quyết định này là lấy gì căn cứ để xác định được thời gian ninh kết ban đầu của bê tông đầm lăn tại điều kiện hiện trường. Phòng nghiên cứu vật liệu xây dựng trường Đại học Vũ Hán đã tiến hành nghiên cứu về vấn đề này và đã thu được những kết quả sơ bộ.
A. Nguyên lý xác định thời gian ninh kết ban đầu:
1. Việc ninh kết của chất keo dính trong bê tông đầm lăn:
Vữa xi măng là pha phân tán của các hạt xi măng tạo thành mang tính keo hoà tan. Các hạt xi măng và các sản phẩm sinh ra do thuỷ hoá nhanh tạo thành hạt keo. Các hạt keo dưới tác dụng tương hỗ bề mặt mà hút lẫn nhau tạo thành hạt keo lớn. Sau khi
kết. Lực liên kết giữa các kết cấu dính kết này chủ yếu là lực phân tử Fandehua có cường độ không lớn, hơn nữa giữa các hạt liên kết với nhau của liên kết hấp dẫn còn sót lại một lớp dung môi mỏng. Dưới tác dụng của ngoại lực, sự phá huỷ kết cấu kết dính này mang tính xúc biến phục hồi Trong các thời gian ninh kết của vữa xi măng khác nhau mang đặc trưng kết cấu này ở các mức độ khác nhau.
Xi măng liên tiếp thuỷ hoá tạo ra các sản phẩm thuỷ hoá ngày càng nhiều, kết cấu của vữa xi măng từ kết cấu kết dính chuyển dần thành kết cấu lưới kết dính - kết tinh và kết cấu kết tinh. Lực tác dụng giữa các hạt trong kết cấu kết tinh không còn là lực phân tử nữa mà là lực tay liên kết hoá học, vì thế mà có cường độ lớn hơn nhiều. Sau khi kết tinh bị phá vỡ thì không còn tính chất xúc biến phục hồi nữa.
Thời gian ninh kết của vữa xi măng phải tương ứng với sự chuyển biến đặc tính kết cấu của vữa xi măng. Trước khi ninh kết, kết cấu vữa xi măng là kết cấu kết dính, ninh kết ban đầu là tiêu chí chuyển biến từ kết cấu kết dính sang kết cấu kết tinh.
Tro bay cũng cùng một cấp số lượng với xi măng, hệ vữa xi măng - tro bay vẫn mang tính chất thể keo. Điều duy nhất không giống nhau là, tro bay không có tính thuỷ hoá nhanh bằng clanke, nó phải chờ một thời gian mới chịu lực tác dụng của sản phẩm xi măng thuỷ hoá Ca(OH)2, làm cho các chất oxy hoá và sản phẩm thuỷ hoá Ca(OH)2
hoạt tính bám đầy trên bề mặt sinh ra phản ứng tro núi lửa. Do vậy nếu so sánh thể vữa xi măng - tro bay với thể vữa xi măng cùng một mật độ, thì thời gian duy trì kết cấu kết dính dài hơn, từ kết cấu kết dính chuyển sang kết cấu kết tinh tương đối chậm thời gian ninh kết ban đầu thể vữa tương ứng dài.
Trộn chất ninh kết chậm có thể làm chậm quá trình chuyển hoá từ kết cấu kết dính sang kết cấu kết tinh, kéo dài thời gian ninh kết ban đầu của thể vữa xi măng. Tăng tỉ lệ nước keo sẽ làm tăng khoảng cách của các hạt keo, giảm lực phân tử giữa các hạt keo. Kéo dài thời gian ninh kết ban đầu của vữa.
Trộn cốt liệu mịn thô vào vữa, do sức háo nước của cốt liệu khiến bề mặt cốt liệu hình thành màng nước dày nhất định, làm giảm rõ rệt tỉ lệ nứơc keo thực tế của vữa trong vữa cát xi măng, rút ngắn thời gian ninh kết ban đầu.
Trong bê tông đầm lăn nếu trộn vào các chất tro bay, chất làm chậm ninh kết, tỉ lệ vữa nhỏ, tỉ lệ cát lớn; vì các nguyên nhân siêu khô cứng của hỗn hợp làm cho việc đo thời gian ninh kết ban đầu trở nên khó khăn, nhưng qui luật của quá trình ninh kết về nguyên tắc không khác so với vữa xi măng và bê tông thường.
2. Nguyên lý xác định ninh kết:
Như trên đã nói, tiêu chí của ninh kết ban đầu là sự chuyển biến của kết cấu vữa xi măng từ kết dính sang kết tinh. E.E.KAậMblKOBA và H.B.MUXAẫ∧OB dùng máy đo độ nhớt để nghiên cứu quá trình hình thành kết cấu của vữa xi măng có tỉ lệ nước tro khác nhau τ0 và độ nhớt η0 biến hoá theo thời gian như hình 9-4. Tất cả các đường cong đều có một điểm chuyển tiếp. Với một loại xi măng đã xác định, không kể là tỉ lệ nước tro ra sao thì τ0 và η0 của điểm chuyển tiếp đều đã được xác định. Điểm chuyển tiếp này tương ứng với sự chuyển biến của vữa xi măng từ kết cấu dính sang kết cấu kết tinh.
Cũng còn một số học giả nghiên cứu về vấn đề này, kết quả cho hay, qua quá trình ninh kết của vữa xi măng từ kết cấu kết dính sang kết cấu kết tinh thì trở kháng ngoại lực phát sinh thay đổi một cách rõ rệt. Chúng ta có thể lợi dụng đặc trưng này để phán đoán thời gian ninh kết ban đầu của vữa xi măng và bê tông. Xác định thời gian ninh kết của hỗn hợp bê tông trong nhà được tiến hành trong điều kiện nhiệt độ, độ ẩm không đổi. Điều kiện môi trường tại hiện trường thi công so với điều kiện trong nhà phức tạp hơn rất nhiều. Có rất nhiều nguyên nhân biến đổi hoặc thúc đẩy hoặc trở ngại
đến sự chuyển biến từ kết cấu kết dính sang kết cấu, kết tinh, làm cho thời gian ninh kết ban đầu hoặc rút ngắn hoặc kéo dài. Căn cứ vào lý luận động lực học hình thành kết cấu vữa xi măng và kết quả thí nghiệm ở hình 9-4, thì bất kể là thời gian ninh kết ban đầu rút ngắn hay kéo dài, thời gian ninh kết ban đầu của hỗn hợp bê tông đồng nhất về cơ bản là nhất quán với trở kháng ngoại lực.
Hình 9-4: Ứng lực cắt cực hạn của vữa xi măng τ0 và độ nhớt biến đổi theo thời gian