Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của tro bay và phụ gia chống thấm WP307 đến cường độ nén 28 ngày và khả năng chống thấm nước của bê tông xi măng, định hướng ứng dụng cho kết cấu ngầm giao thông. Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của tro bay và phụ gia chống thấm WP307 đến cường độ nén 28 ngày và khả năng chống thấm nước của bê tông xi măng, định hướng ứng dụng cho kết cấu ngầm giao thông.
Chương trình thí nghiệm gồm 9 cấp phối với 3 mức hàm lượng tro bay và 3 mức hàm lượng WP307. Cường độ nén được xác định theo TCVN 3118, trong khi độ chống thấm được đánh giá theo TCVN 3116 bằng phương pháp vệt thấm. Kết quả cho thấy tro bay làm giảm nhẹ cường độ nén nhưng cải thiện khả năng chống thấm. WP307 có ảnh hưởng rõ rệt hơn đến độ sâu vệt thấm và là yếu tố chi phối chính đối với tính chống thấm của bê tông. Vùng thành phần phù hợp bước đầu được đề xuất là 15 - 20% tro bay kết hợp với 0,3 - 0,6% WP307 theo khối lượng chất kết dính.
Trong các công trình ngầm giao thông, bê tông không chỉ bảo đảm khả năng chịu lực mà còn phải đáp ứng yêu cầu kín nước trong điều kiện thường xuyên chịu tác động của nước ngầm, áp lực nước và môi trường ẩm ướt kéo dài. Khi khả năng chống thấm không đạt yêu cầu, nước có thể xâm nhập qua hệ lỗ rỗng và vi khe nứt, làm tăng nguy cơ rò rỉ, ẩm mốc, suy giảm độ bền lâu và chi phí sửa chữa. Vì vậy, cùng với cường độ chịu lực, độ chống thấm là một chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng đối với bê tông dùng cho các kết cấu ngầm giao thông, đặc biệt là hầm, tường vây, sàn đáy và các công trình ngầm đô thị.
Khả năng chống thấm của bê tông phụ thuộc vào cấu trúc lỗ rỗng, mức độ liên thông mao quản, tỷ lệ nước/chất kết dính, chất lượng vùng tiếp xúc hồ xi măng - cốt liệu và sự hiện diện của phụ gia khoáng hoặc phụ gia hóa học. Trong các giải pháp đang được quan tâm, việc sử dụng tro bay thay thế một phần xi măng kết hợp với phụ gia chống thấm là hướng tiếp cận có tiềm năng do vừa có thể cải thiện vi cấu trúc bê tông, vừa giảm lượng xi măng sử dụng.
Nhiều nghiên cứu cho thấy tro bay ở mức thay thế trung bình có thể giúp giảm tính thấm và nâng cao độ bền lâu nếu được bảo dưỡng phù hợp, tuy nhiên hiệu quả còn phụ thuộc vào loại tro bay, tỷ lệ thay thế và điều kiện dưỡng hộ [5-7]. Ngoài ra, TCVN 13568 cũng khuyến nghị sử dụng tro bay kết hợp với phụ gia hóa học và kiểm tra đồng thời các chỉ tiêu cường độ, độ chống thấm khi áp dụng cho bê tông công trình. Bên cạnh đó, phụ gia chống thấm có thể làm giảm tính thấm thông qua cải thiện cấu trúc lỗ rỗng hoặc cản trở đường dẫn thấm, song hiệu quả vẫn phụ thuộc vào liều lượng sử dụng và tính tương thích với hệ chất kết dính.
Ở Việt Nam, một số nghiên cứu đã xem xét khả năng thấm hoặc xâm nhập của các tác nhân bất lợi trong bê tông, chẳng hạn thông qua các chỉ tiêu liên quan đến ion clorua [8]. Tuy nhiên, hiện chưa có nhiều nghiên cứu trong nước đánh giá trực tiếp ảnh hưởng của tro bay và phụ gia chống thấm đến khả năng chống thấm nước của bê tông xi măng theo TCVN 3116:2022 [3], đặc biệt theo phương pháp vết thấm. Đây là phép thử có ý nghĩa thực tiễn vì phản ánh trực tiếp khả năng kín nước của bê tông cứng dưới áp lực nước, phù hợp với yêu cầu kiểm chứng cấp phối cho các kết cấu ngầm.
Nghiên cứu này tập trung làm rõ ảnh hưởng của hàm lượng tro bay và phụ gia chống thấm WP307 đến cường độ nén 28 ngày và khả năng chống thấm nước của bê tông xi măng theo TCVN 3116:2022 [3]. Trên cơ sở đó, nghiên cứu hướng tới đề xuất khoảng thành phần phù hợp nhằm cân bằng giữa yêu cầu chịu lực và yêu cầu kín nước. Kết quả thu được có thể được sử dụng như cơ sở tham khảo bước đầu cho lựa chọn cấp phối bê tông dùng trong công trình ngầm giao thông trong điều kiện vật liệu và khí hậu ở Việt Nam.
Xem chi tiết Bài nghiên cứu TẠI ĐÂY:
Buildata
