Cường độ chịu nén của bê tông cường độ cao

Cường độ chịu nén của bê tông là gì?

Cường độ chịu nén của bê tông là tính chất quan trọng để đánh giá chất lượng của bê tông. Cường độ chịu nén của bê tông phụ thuộc rất lớn vào tỷ lệ N/X bê tông.  Tỷ lệ N/X ảnh hưởng rất lớn đến độ bền, độ ổn định thể tích và nhiều tính chất khác liên quan đến độ rỗng của bê tông. Vi vậy mà cường độ chịu nén được quy định sử dụng trong thiết kế, hướng dẫn công nghệ và đánh giá chất lượng riêng.
Cường độ nén của bê tông phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Chất lượng và hàm lượng của các vật liệu chế tạo bê tông: cốt liệu, xi măng và các phụ gia. Quy trình, thiết kế thành phần và thời gian nhào trộn hỗn hợp vật liệu, môi trường sản xuất và khai thác bê tông.

Cường độ chịu nén của bê tông

Các tính chất của các vật liệu thành phần ảnh hưởng đến cường độ bê tông là: Chất lượng của cốt liệu nhỏ và cốt liệu lớn. Hồ xi măng và tính dính bám của hồ xi măng với cốt liệu.
Những yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc vĩ mô và vi mô của bê tông là: độ rỗng, kích thước và hình dạng lỗ rỗng, sự phân bố các lỗ rỗng, hình thái của sản phẩm thủy hóa và sự dính bám giữa các hạt rắn.

Cường độ nén là tính chất sử dụng quan trọng nhất của vật liệu. Đó cũng là tính chất mà sự cải thiện của nó là ly kỳ nhất. Người ta có thể thực hiện ở phòng thí nghiệm, sử dụng thành phần tối ưu bê tông có thể đạt cường độ bê tông vượt quá 200 MPa. Tuy nhiên trong thực tế không yêu cầu về cường độ quá cao và giá thành của bê tông quá đắt. Việc chế tạo loại bê tông dễ đổ với các cốt liệu thông thường, giá thành không quá cao, cường độ nằm trong khoảng từ 60 đến 120 MPa, sẽ có ý nghĩa thực tế cao hơn, điều đó cũng thể hiện một bước tiến lớn hơn so với bê tông thường.

Chỉ tiêu                                               Ngày	1	3	7	14	28	90	365
Cường độ nén trung bình (MPa)	27,2	72,2	85,6	85,6	92,6	101,0	114,1
Cường độ nén chẻ (MPa)	2,2	5,4	6,4	6,4	6,1
Môđum đàn hồi ( GPa)	34,9	48,7	52,4	52,4	53,4	53,6	56,8

 
 Để giải thích các cường độ cao này, mô tả vật lý sự phá hoại bê tông chịu nén, xuất hiện bởi sự uốn dọc liên tục. Sử dụng một kết cấu dầm để mô hình hóa bê tông, người ta dễ dàng chứng minh cường độ nén phải phát triển theo bình phương độ đặc của hồ xi măng đã cứng rắn- được xác định bằng tỷ lệ thể tích của pha rắn, trong khi cường độ kéo chỉ phát triển theo lũy thừa của đại lượng này ( định luật Feret). Điều này gần như được chứng minh bằng thực tế.

Cường độ chịu nén của bê tông cường độ cao được xác định trên mẫu bê tông tiêu chuẩn, được bảo dưỡng 28 ngày trong điều kiện tiêu chuẩn, theo tiêu chuẩn Việt Nam hoặc quốc tế tích hợp.

Theo tiêu chuẩn Việt Nam, mẫu tiêu chuẩn để xác định cường độ bê tông là mẫu hình hộp lập phương có cạnh 150 x 150 x 150 mm, bảo dưỡng trong điều kiện t=20-25^oC, W=90-100%. Hoặc mẫu hình trụ D= 15, H= 30 cm, lấy mẫu và bảo dưỡng theo tiêu chuẩn Việt Nam

Theo ACI thì mẫu tiêu chuẩn để xác định cường độ bê tông cường đô cao là mẫu hình trụ tròn có kích thước: d=6 in và h= 12 in( 150x300 mm), và được bảo dưỡng ẩm.

Cường độ chịu nén của bê tông cường độ cao hiện nay theo quy định của ACI( Mỹ) từ 42 MPa (600 psi) đến 138 MPa( 20, 000 psi). Ở Việt Nam và Châu Âu thường quy định có cường độ khoản 60-80 MPa.