Việc đảm bảo chất lượng của bê tông tươi là yếu tố then chốt, quyết định sự bền vững và an toàn của toàn bộ công trình. Một trong những yếu tố quan trọng nhất có ảnh hưởng của nước đến bê tông tươi chính là tỷ lệ nước được sử dụng khi trộn và việc kiểm soát lượng nước trong suốt quá trình bảo dưỡng sau đó. Cụ thể, việc thêm nước không đúng cách vào bê tông tươi có thể gây ra nhiều tác hại nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ, độ bền và tuổi thọ công trình.
Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/xi măng
Tỷ lệ nước/xi măng (N/X) được định nghĩa là tỷ lệ giữa khối lượng nước và khối lượng xi măng có trong hỗn hợp bê tông. Tỷ lệ này có ảnh hưởng trực tiếp của nước đến bê tông tươi về mặt cường độ và độ bền sau khi đông cứng. Xi măng phản ứng với nước thông qua quá trình thủy hóa để tạo ra chất kết dính, có nhiệm vụ liên kết các cốt liệu như cát và đá lại với nhau.
Khi tỷ lệ N/X ở mức thấp, lượng nước vừa đủ để xi măng thủy hóa hoàn toàn, từ đó tạo ra bê tông có cường độ cao và độ bền tốt. Ngược lại, khi tỷ lệ N/X cao, lượng nước dư thừa sẽ làm loãng hỗn hợp, giảm khả năng kết dính của xi măng, dẫn đến bê tông yếu và dễ bị nứt sau này.
Ngoài ra, việc sử dụng quá nhiều xi măng cũng có thể gây vấn đề, bởi khi đó sẽ cần nhiều nước hơn để kích hoạt xi măng, dẫn đến co ngót quá mức khi bê tông khô. Điều này cũng góp phần làm tăng ảnh hưởng của nước đến bê tông tươi theo hướng tiêu cực.
Tác hại của việc thêm nước vào bê tông không đúng cách
Việc thêm quá nhiều nước vào bê tông tươi là một sai lầm phổ biến và gây ra nhiều hậu quả tiêu cực, làm tăng tỷ lệ N/X ngoài mức khuyến cáo.
- Giảm cường độ bê tông, bởi nước dư thừa làm loãng hỗn hợp, giảm khả năng kết dính của xi măng. Cường độ chịu nén của bê tông có thể giảm đáng kể khi tỷ lệ N/X tăng.
- Lượng nước dư thừa khi bay hơi sẽ tạo ra các khoảng trống, làm tăng độ co ngót và nguy cơ nứt bê tông khi khô; nước dư thừa cũng có thể làm tăng nguy cơ nứt do ứng suất nhiệt.
- Bê tông có tỷ lệ N/X cao sẽ có nhiều lỗ rỗng hơn, làm tăng khả năng thấm nước, ảnh hưởng xấu đến độ bền và tuổi thọ công trình.
- Nước dư thừa làm chậm quá trình thủy hóa, kéo dài thời gian đông cứng, ảnh hưởng đến tiến độ thi công.
- Cường độ thấp và nhiều lỗ rỗng khiến bê tông dễ bị mài mòn và giảm tuổi thọ tổng thể. Thứ sáu, nước dư thừa dễ làm các thành phần trong bê tông (xi măng, cát, đá) bị phân tách, gây phân tầng và giảm chất lượng đồng nhất.
- Bê tông tươi quá nhão do nhiều nước sẽ khó thi công, đầm chặt và tạo hình. Cuối cùng, nước dư thừa tích tụ bên dưới cốt thép có thể làm giảm liên kết giữa cốt thép và bê tông, ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của kết cấu.
Mặc dù việc thêm quá nhiều nước có nhiều tác hại, nhưng việc thêm quá ít nước vào bê tông tươi cũng tiềm ẩn những vấn đề nghiêm trọng không kém. Bê tông quá khô sẽ rất khó trộn, khó đổ, đầm chặt và tạo hình, ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình thi công, đặc biệt trong điều kiện thời tiết nắng nóng làm giảm tính công tác nhanh chóng. Thiếu nước làm xi măng không thể thủy hóa hoàn toàn, dẫn đến hỗn hợp không đồng nhất và giảm chất lượng tổng thể. Bê tông thiếu nước sẽ có cường độ thấp, dễ bị nứt nẻ và giảm độ bền, đồng thời tăng nguy cơ nứt bề mặt do khô quá nhanh, đặc biệt dưới tác động của nhiệt độ cao.
Vai trò của các loại phụ gia
Phụ gia bê tông là các chất được thêm vào hỗn hợp bê tông với một lượng nhỏ nhằm cải thiện các tính chất của bê tông tươi hoặc bê tông sau khi đã cứng. Nhiều loại phụ gia khác nhau có thể điều chỉnh ảnh hưởng của nước đến bê tông tươi bằng cách thay đổi lượng nước cần thiết để đạt được các đặc tính mong muốn.
Có thể kể đến một số loại phụ gia phổ biến: phụ gia giảm nước giúp giảm lượng nước cần thiết để đạt độ sụt mong muốn mà vẫn giữ được độ chảy, từ đó tăng cường độ, cải thiện tính công tác và giảm co ngót; phụ gia siêu dẻo là chất giảm nước hiệu quả cao, cho phép giảm lượng nước đáng kể, thường dùng trong bê tông cường độ cao; phụ gia chống thấm giúp bê tông ngăn chặn sự thâm nhập của nước; phụ gia chống đông giúp bê tông đạt cường độ nhanh trong điều kiện lạnh; phụ gia chậm đông làm chậm quá trình ninh kết, thích hợp cho công trình lớn hoặc thời tiết nóng; phụ gia tăng cường độ giúp nâng cao khả năng chịu lực; phụ gia giảm nhiệt giúp kiểm soát nhiệt độ khi ninh kết; và phụ gia tạo bọt giúp tạo lỗ rỗng nhỏ, cải thiện tính chống băng giá và chống thấm.
Cần lưu ý rằng hiệu quả của phụ gia, đặc biệt là phụ gia giảm nước, có thể thay đổi tùy thuộc vào loại xi măng được sử dụng, thể hiện ảnh hưởng phức tạp của nước đến bê tông tươi khi có sự tham gia của phụ gia. Một số phụ gia cũng có thể gây tác dụng phụ như tăng khả năng hút không khí, gây phân tầng hoặc làm chậm đông kết. Việc sử dụng phụ gia cần tuân thủ đúng hướng dẫn của nhà sản xuất và các quy định kỹ thuật liên quan.
