Việc hiểu các tính chất của bê tông ở các giai đoạn khác nhau của quá trình đông cứng là điều cần thiết để đảm bảo tính toàn vẹn cấu trúc và độ bền của các dự án xây dựng. Bài viết này cung cấp cái nhìn sâu sắc về các phương pháp thử nghiệm được sử dụng để đánh giá cả các tính chất bê tông tươi và bê tông đã đông cứng theo các tiêu chuẩn ASTM cụ thể.
1. Đo Độ Sụt và Hàm Lượng Khí của Bê tông Tươi
Thử nghiệm độ sụt, thực hiện theo ASTM C143, là một biện pháp quan trọng để đánh giá khả năng làm việc và tính nhất quán của bê tông. Thử nghiệm này bao gồm việc đổ đầy bê tông vào khuôn hình nón của Abrams, sau đó được nâng lên để cho phép bê tông sụt xuống. Độ giảm chiều cao của khuôn được đo để xác định giá trị sụt, chỉ ra độ lỏng và hàm lượng nước của bê tông.
Cùng với thử nghiệm độ sụt, hàm lượng khí trong bê tông tươi được đo theo ASTM C231. Tiêu chuẩn này sử dụng phương pháp áp suất để xác định thể tích không khí trong bê tông. Hàm lượng khí là một thông số quan trọng vì nó ảnh hưởng đến độ bền và khả năng chịu đóng băng-tan của bê tông.
2. Xác Định Thời Gian Đông Kết thông qua Thử Nghiệm Kháng Thâm Nhập
ASTM C403 mô tả quy trình đo thời gian đông kết của bê tông thông qua thử nghiệm kháng thâm nhập. Thử nghiệm này đặc biệt quan trọng để hiểu khung thời gian trong đó bê tông bắt đầu tăng cường. Thử nghiệm được thực hiện trên mẫu vữa tươi đã được loại bỏ các hạt thô sử dụng sàng 4,75 mm. Sức kháng thâm nhập được đo ở các khoảng thời gian khác nhau để xác định thời gian đông kết ban đầu và cuối.
3. Đánh Giá Cường Độ Nén
Để đánh giá cường độ nén, các mẫu xi lanh bê tông với kích thước 100 mm × 200 mm được chuẩn bị theo ASTM C39. Các mẫu này được chịu nước ở nhiệt độ kiểm soát 21 ± 2 °C cho đến khi kiểm tra ở các tuổi nhất định. Cường độ nén là một thuộc tính cơ bản, chỉ ra khả năng của vật liệu để chịu tải mà không bị hỏng.
4. Kiểm Tra Carbon Hóa Tăng Tốc
Để phân tích độ bền của bê tông dưới tác động của carbon hóa, một mẫu khối với kích thước 100 mm × 100 mm × 400 mm được chuẩn bị và ủ trong 28 ngày. Sau khi ủ, các đầu mẫu được phủ kín bằng nhựa epoxy để chỉ đạo sự xâm nhập CO2 theo mô hình hai chiều trong quá trình thử nghiệm. Mẫu sau đó được đặt trong một buồng carbon hóa tăng tốc với điều kiện môi trường kiểm soát (nhiệt độ 20 ± 2 °C, độ ẩm tương đối 50 ± 5%, và nồng độ CO2 10 ± 0.5%). Độ sâu của carbon hóa được đánh giá bằng dung dịch phenolphthalein, giúp hiểu được khả năng chống carbon hóa và tuổi thọ tiềm năng của bê tông.
5. Đo Biến Dạng Co Ngót và Nhiệt Hydration
Biến dạng co ngót, có thể dẫn đến nứt và yếu điểm cấu trúc, được đo bằng cách sử dụng cảm biến biến dạng gắn trong mẫu bê tông có kích thước 100 mm × 100 mm × 400 mm. Dữ liệu được thu thập ở các khoảng 30 phút bởi một máy ghi dữ liệu để theo dõi các thay đổi theo thời gian mà không cần can thiệp thủ công.
Ngoài ra, nhiệt hydration, có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của các thuộc tính cơ học và nứt nhiệt, được đo bằng cách sử dụng cặp nhiệt điện loại T đặt tại trung tâm của khuôn cách nhiệt đặc biệt được thiết kế. Các thay đổi nhiệt độ trong bê tông được ghi lại trong suốt bảy ngày, cung cấp cái nhìn sâu sắc về các phản ứng tỏa nhiệt xảy ra khi bê tông đông cứng.
Kết Luận
Các quy trình thử nghiệm được mô tả cung cấp cái nhìn toàn diện về các thuộc tính quan trọng của bê tông, cần thiết để đảm bảo chất lượng và phù hợp của vật liệu cho các ứng dụng xây dựng khác nhau. Bằng cách tuân thủ các tiêu chuẩn ASTM, các nhà nghiên cứu và kỹ sư có thể thu được kết quả đáng tin cậy và chuẩn hóa, dẫn đến sự hiểu biết và tối ưu hóa các công thức bê tông cho hiệu suất cấu trúc và độ bền được cải thiện.