phụ gia bê tông (admixtures for concrete)

Phụ gia cho bê tông

PHỤ GIA BÊ TÔNG (ADMIXTURES FOR CONCRETE)
I/ GIỚI THIỆU CHUNG:
Phụ gia là những thành phần của bê tông ngoài xi măng, nước và cốt liệu, được thêm
vào ngay trước hoặc trong quá trình trộn để làm thay đổi một số tính chất của nó. Việc sử
dụng một liều lượng phụ gia hợp lý có thể cải thiện một số tính chất của bê tông như cải thiện
chất lượng, tăng cường tính dễ đổ, giảm nhiệt độ tỏa ra lúc ninh kết, rút ngắn hay kéo dài thời
gian ninh kết và thay đổi màu sắc...
Phụ gia có thể được phân loại theo công dụng của nó.
Phụ gia thay đổi rộng lớn trong các thành phần hóa học và nhiều loại phụ gia có hơn
một chức năng của nó. Hai loại phụ gia cơ bản là phụ gia hóa học (chemical) và phụ gia
khoáng (mineral). Tất cả phụ gia sử dụng trong thi công nên đáp ứng điều kiện kỹ thuật, thí
nghiệm nên được kiểm tra để đánh giá phụ gia sẽ tác động đến những tính chất của bê tông
được thực hiện với những loại công việc cụ thể, theo những điều kiện môi trường ước lượng
và trình tự thủ tục thi công ước lượng.
1/ Phụ gia cuốn khí (Air-entraining admixtures).
Loại phụ gia này có tác dụng tạo ra rất nhiều các bọt khí nhỏ trong bê tông để nâng
cao khả năng chịu đóng băng và tan của bê tông, tăng tính linh động của bê tông khi đổ bê
tông trong vùng nhiệt độ thấp. Tác dụng của loại phụ gia này sẽ giảm khi tăng nhiệt độ
trong bê tông và hàm lượng xi măng cao, có trộn chất độn tro bay.
Tác nhân cuốn khí hấp thu một lượng nhỏ bọt khí vào trong bê tông. Lợi ích chính
của điều này tăng cường sự bền vững trong chu trình đóng và tan băng, đặc biệt nó thích hợp
trong môi trường lạnh. Trong khi một vài sự mất cường độ điển hình cùng với tăng khí trong
bê tông, nói chung nó có thể được vượt qua bởi giảm tỉ lệ nước – xi măng thông qua tăng
cường tính làm việc (bởi vì tác nhân cuộn khí của chính nó) hoặc thông qua việc sử dụng
những phụ gia thích hợp khác. Như vậy luôn luôn, phụ gia nên được kết hợp trong bê tông
bởi những người chuyên nghiệp đủ khả năng bởi vì một vài loại có thể tương tác trong
những cách không mong muốn.

Trang 1/18

Phụ gia cho bê tông

2/ Phụ gia giảm nước (Water-reducing admixtures)
Phụ gia giảm nước yêu cầu ít nước hơn để tạo bê tông có cùng độ sụt hoặc tăng độ sụt
bê tông tại cùng một hàm lượng nước. Chúng có thể có tác động đến việc thay đổi thời gian
ninh kết ban đầu. Chất giảm nước được dùng hầu hết đối với việc đổ bê tông trong thời tiết
nóng và nó được sử dụng như là thành phần trợ bơm. Tuy nhiên, một chất siêu dẻo giảm
nước là một loại bột hygroscopic mà có thể hấp thụ khí vào trong bê tông thông qua ảnh
hưởng của nó vào sự căng ứng suất bề mặt của nước, bằng cách đó nó đạt được lợi ích của sự
hấp thụ khí.
Phụ gia giảm nước có tác dụng phân tán các hạt xi măng làm tăng độ chảy của bê
tông và làm tăng tính linh động của bê tông do đó có thể giảm lượng nước trong bê tông.
Tuy nhiên những chất hóa học làm tăng tính linh động thông thường lại có tác dụng làm
chậm quá trình thuỷ hóa xi măng và do đó ảnh hưởng đến thời gian ninh kết của bê tông
nên người ta cần phải bù một lượng thích hợp các hóa chất tăng nhanh đông cứng. Thành
phần hóa học của loại phụ gia này dùng loại gốc Lignosulphonate. Các nghiên cứu chỉ ra
rằng dùng loại phụ gia này làm tăng co ngót khô và từ biến của bê tông.

3/ Phụ gia hoá dẻo (Plasticizers)
Chất siêu dẻo (Super plasticizers) cũng được biết đến như chất chất dẻo (plasticizers)
bao gồm phụ gia làm giảm nước. Được so sánh với những cái ám chỉ như “chất làm giảm
nước” hoặc “chất giảm nước mức độ trung bình”, chất siêu dẻo là “phụ gia giảm nước mức
độ cao”. Phụ gia giảm nước mức độ cao là phụ gia cho phép giảm một lượng nước lớn hoặc
chảy dẻo cao (được định nghĩa bởi nhà sản xuất, nhà cung cấp bê tông và những tiêu chuẩn
trong công nghiệp xây dựng) mà không làm chậm đáng kể thời gian ninh kết hoặc tăng mức
độ hấp thụ khí.
Trang 2/18

Phụ gia cho bê tông

Mỗi loại chất siêu dẻo đã xác định một phạm vi cho khối lượng yêu cầu của của
những thành phần trộn bê tông, cùng với nó là những tác động tương ứng. Chúng có thể duy
trì một độ sệt cụ thể và tính công tác tại một khối lượng giảm nước đáng kể. Liều lượng cần
thay đổi việc trộn thành phần khác nhau của bê tông và loại chất siêu dẻo được sử dụng.
Chúng có thể tạo ra bê tông cường độ cao. Vì với hầu hết loại phụ gia, chất siêu dẻo cũng có
thể tác động đến những tính chất khác nhau của bê tông. Tuy nhiên, những tác động cụ thể
nên được tìm hiểu từ nhà sản xuất hay từ nhà cung cấp bê tông.

4/ Phụ gia siêu dẻo (Super - plasticizers)
1. Định nghĩa:
Phụ gia siêu dẻo là loại có thể giảm lượng nước trong bê tông rất nhiều, nhưng nó
khác với loại phụ gia giảm nước bình thường là nó không ảnh hướng tới thời gian ninh kết
của bê tông. Bởi vậy nó có thể tạo ra các loại bê tông có độ linh động cao. Ở giai đoạn đầu
tiên khi mới phát triển phụ gia siêu dẻo, tác dụng của phụ gia chỉ kéo dài trong thời gian
30 phút cho nên phải kiểm tra rất chặt chẽ thời điểm mà chất phụ gia được trộn vào bê
tông. Ngày nay đã sản xuất các loại phụ gia mà thời gian tác dụng của nó vượt qua giới
hạn này rất nhiều, có thể kéo dài 180 phút. Thành phần hóa học của loại phụ gia này
thường là các loại:
+ Melamine formaldehyde
+ Naphthalene formaldehyde hoặc là các loại khác.
Phụ gia siêu dẻo có thể được dùng với mục đích:
- Tăng tính linh động của bê tông khi vẫn giữ tỷ lệ nước – xi măng (N/X) cố định.
- Tăng cường độ của bê tông bằng cách giảm lượng nước. Thế hệ phụ gia siêu dẻo
đầu tiên có thể giảm nước được 25%, ngày nay có loại giảm được 30% nước và có loại
giảm được 40% nước.
Trong phạm vi tăng độ linh động của bê tông có thể làm cho bê tông đạt tới độ sụt
200mm. Loại bê tông này có thể tự làm bằng mặt nhưng chưa tự đầm được. Lĩnh vực áp

dụng điển hình của phụ gia siêu dẻo cho bê tông trong những trường hợp sau
- Cải thiện việc đổ bê tông và đầm bê tông ở những vùng của cấu kiện bê tông bố trí
dày đặc cốt thép và khó tiếp cận.
- Sản xuất bê tông cường độ cao.
- Trợ giúp cho việc bơm bê tông đi xa hơn và cao hơn.
Khi dùng phụ gia siêu dẻo cần phải chú ý những điểm sau đây:
Trang 3/18


Phụ gia cho bê tông

- Chọn loại thích hợp cho loại xi măng nhất định theo chỉ dẫn của nhà sản xuất và
với liều lượng theo điều kiện cụ thể.
- Mặc dầu bê tông có phụ gia siêu dẻo có thể tự làm bằng mặt nhưng vẫn phải được
đầm chặt.
- Phải chú ý làm ván khuôn cho chặt khít tốt để bê tông không bị rò chảy ra ngoài do
độ linh động cao.
- Khi bơm bê tông với phụ gia siêu dẻo cần có máy bơm dự phòng vì nếu máy bơm
bị hỏng thì không có thời gian để chữa máy bơm.
- Trong trường hợp dùng phụ gia siêu dẻo có tác dụng trong thời gian từ 2 đến 3 giờ
thì mới được phép trộn thêm phụ gia ở trạm trộn.
2. Phân loại phụ gia siêu dẻo theo thành phần hóa học
Phần trên đã trình bày chi tiết về phụ gia siêu dẻo để giảm hàm lượng nước trong bê
tông. Trong phần này sẽ trình bày chi tiết hơn về phụ gia siêu dẻo. Bởi vì khi giảm hàm
lượng nước trong bê tông sẽ ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng bê tông. Yếu tố ảnh hưởng
quyết định đến độ bền lâu của bê tông là độ đặc chắc của bộ khung xương của bê tông.
Khi độ đặc chắc cao thì độ rỗng (độ xốp) thấp dẫn đến tính kháng cacbonát hóa cao, bê
tông có tuổi thọ cao, chi phí giá thành duy tu thấp.
Từ năm 1919 Duff Abram đã đưa ra định luật quan hệ giữa tỷ lệ N/X với cường độ
của bê tông.

Trong đó W/C là tỷ lệ nước-ximăng; K1,2 là các hằng số thực nghiệm, fc là cường độ
bê tông.
Muốn đạt được bê tông có chất lượng cao cần sử dụng phụ gia siêu dẻo giảm nước
cao để giảm tỷ lệ N/X.
Nếu theo thành phần hóa học thì phụ gia siêu dẻo có những loại sau đây.
2.1 Phụ gia siêu dẻo gốc Lignosulphonate (LS)
Đây là loại phụ gia siêu dẻo thế hệ đầu, gốc của nó là loại cao phân tử tự nhiên,
thành phần chủ yếu của gỗ và cellulose, hiệu quả giảm nước thấp, độ giảm nước tối đa
10%.
2.2 Phụ gia siêu dẻo Polyme gốc sulphonate Melamine (MFS)
Phụ gia bê tông thế hệ thứ 2 gốc ure và formaldehyde nó có thể giảm nước tối đa
được 25%. Tính năng của loại phụ gia này cho cường độ sớm, thời gian thi công ngắn khi
tỷ lệ N/X thấp và trong điều kiện khí hậu nóng.
2.3 Phụ gia gốc Naphthalenesulphonate (BNS)
Đây là loại phụ gia thế hệ thứ 2, thu được khi chưng cất than đá, giảm nước tới 25%.
Loại phụ gia này cải thiện được tính linh động của bê tông nhưng giảm cường độ ban đầu.
2.4 Phụ gia siêu dẻo gốc Polycarboxylate (PC)
Đây là loại phụ gia bê tông cao cấp thế hệ 2, sản phẩm từ dầu thô. Loại này có thể
giảm nước tới 30%. Loại phụ gia này có thể kéo dài thời gian có hiệu, nâng cao khả năng
tương thích với các loại xi măng hỗn hợp.
2.5 Phụ gia siêu dẻo gốc Polycarboxylate (PC)
Phụ gia bê tông thế hệ thứ ba, gốc cao phân tử tổng hợp. Nó có thể giảm nước tới
40%. Đặc tính của loại phụ gia này có thể tạo ra các phân tử có các yêu cầu cụ thể. Với tỷ
lệ N/X thấp, duy trì được tính linh động của bê tông lâu và bê tông đạt được cường độ cao.
Như vậy với cùng một loại phụ gia siêu dẻo, các loại xi măng khác nhau sẽ tương
tác khác nhau. Nếu chọn phụ gia siêu dẻo không tương thích với xi măng sẽ làm cho tính
linh động của bê tông mất nhanh theo thời gian. Người ta có thể khắc phục tình trạng này
bằng cách kết hợp với chất Polyme Polycarboxylate có tính hấp thụ khác nhau đối với các
Trang 4/18

Phụ gia cho bê tông

loại xi măng nhất định. Tính hấp thụ phải được thể hiện trong tương quan có độ linh động
cao và duy trì tính linh động lâu. Quá trình hấp thụ nhanh làm cho hồ xi măng có độ chảy
ban đầu cao, quá trình hấp thụ của các phân tử chậm sẽ làm duy trì độ linh động (độ chảy)
lâu.
Ngày nay người ta đã dùng rộng rãi loại phụ gia Polymer thế hệ mới có khả năng
giảm nước cao và duy trì độ linh động tốt để có thể sản xuất bê tông có chất lượng cao.
5/ Phụ gia thúc đẩy ninh kết (Accelerating admixtures)
Dùng để trợ giúp đổ bê tông trong thời tiết lạnh, cho phép kết thúc việc đổ bê tông
và có thể tháo dỡ ván khuôn sớm. Loại phụ gia này có thể dùng trong điều kiện để trám
chỗ rò rỉ do áp lực nước, kết thúc việc sữa chữa kết cấu sớm hơn.
Tác dụng của loại phụ gia này làm tăng nhanh quá trình ninh kết, tăng nhanh cường
độ bê tông trong thời gian ban đầu nhưng nó có thể làm giảm cường độ lâu dài của bê
tông.
Nên chú ý rằng nếu dùng quá liều lượng sẽ làm cho bê tông giảm cường độ chịu lực.
Trong phụ gia đông cứng nhanh có ion clo nên nó có khuynh hướng gia tăng gỉ cho các
kết cấu thép chôn vào bê tông.
Chất tăng tốc rút ngắn thời gian ninh kết của bê tông, cho phép việc đổ bê tông được
phép tiến hành trong điều kiện thời tiết lạnh, cho phép tháo dỡ cốp pha sớm hơn, hoàn thiện
bề mặt bê tông sớm và trong một số trường hợp cho phép chất tải sớm. Sự cẩn trọng phải
được thực hiện trong khi chọn lựa loại và thành phần của chất tăng tốc vì trong hầu hết
trường hợp, việc sử dụng phổ biến những chất làm tăng tốc gây ra một sự gia tăng co ngót
trong quá trình khô của bê tông.
Calcium chloride là một chất tăng tốc phổ biến, được sử dụng để tăng thời gian ninh
kết và cường độ của bê tông. Nó thường nên được đáp ứng những yêu cầu của ASTM D 98.
Việc sử dụng quá mức calcium chloride trong bê tông có thể dẫn đến kết quả quá trình đóng
rắn diễn ra nhanh, tăng mức độ co ngót của bê tông và ăn mòn của cốt thép. Trong điều kiện

thời tiết lạnh hơn, calcium chloride nên được sử dụng như chất làm chống đông. Một khối
lượng lớn của calcium chloride được yêu cầu để làm giảm điểm đông chảy của bê tông mà có
thể dẫn đến hư bê tông.

Trang 5/18


Phụ gia cho bê tông

6/ Phụ gia trì hoãn ninh kết (Retarding admixtures)
Phụ gia giảm nước làm chậm quá trình Hydrat hóa của xi măng, kéo dài thời gian
ninh kết. Phụ gia này được sử dụng hiệu quả trong điều kiện thời tiết nóng để có thể chống lại
ảnh hưởng của quá trình đóng rắn nhanh dưới tác dụng của nhiệt độ cao và việc đổ bê tông
khối lớn. Bởi vì hầu hết loại phụ gia này tác động như làm giảm nước nên chúng cũng thường
được gõi là phụ gia chậm ninh kết giảm nước. Vì theo sự phân loại phụ gia hóa học của
ASTM-ASTM C 494, loại B chỉ đơn giản là phụ gia chậm ninh kết, trong khi đó loại D là cả
hai chậm ninh kết và giảm nước dẫn đến kết quả bê tông sẽ có cường độ cao hơn bởi vì giảm
tỉ lệ nước – xi măng.
Phụ gia này dùng để đổ bê tông trong thời tiết quá nóng, hoặc đổ bê tông với khối
lượng lớn, để loại trừ các mối nối nguội. Nó có tác dụng tốt khi chuyên chở bê tông hoặc
vữa với cự ly quá xa.
Tác dụng của loại phụ gia này làm chậm đông cứng bê tông, nó làm giảm cường độ
bê tông ở tuổi ban đầu (đến 7 ngày) nhưng không làm giảm cường độ bê tông ở tuổi 28
ngày.
Vật liệu dùng để chế tạo loại phụ gia này là các loại axit Lignosulphonic, axit
hydroxy carborylic và các muối của nó. Để có được hiệu quả chậm đông cứng phụ thuộc
vào nhiều yếu tố như nhiệt độ của bê tông, thành phần hóa học của xi măng và hàm lượng
xi măng trong bê tông.
Nếu hàm lượng phụ gia quá nhiều làm cho cường độ bê tông chậm phát triển, có khi
cường độ bê tông dừng phát triển cho đến khi hàm lượng không khí trong bê tông không

thừa, bê tông không được phép khô trong khi tiếp tục phát triển cường độ có nghĩa là phải
kéo dài thời gian bảo dưỡng một cách thích hợp. Việc cho quá liều lượng phụ gia chậm
đông cứng dẫn đến làm giảm cường độ của bê tông.
Phụ gia chậm ninh kết bao gồm cả hai tác nhân hữu cơ và vô cơ. Loại hữu cơ bao
gồm calcium chưa tinh chế, sodium, NH4, muối của lignosulfonic axít, hydrocarboxylic axít,
và carbohydrates. Loại vô cơ bao gồm các oxít của chì và kẽm, phosphates, muối magnesium
, fluorates và borates. Một ví dụ điển hình ảnh hưởng của chất phụ gia chậm đông kết lên tính
chất của bê-tông, axít lignosulfate và axít hydroxylated carboxylic làm chậm thời gian ninh
kết ban đầu ít nhất 1 giờ và không nhiều hơn 3 giờ khi sử dụng ở nhiệt độ 65 đến 100
Fahrenheit. Tuy nhiên, những nhà thầu không cần nhớ những kết quả hóa học cụ thể này. Với
những yêu cầu và mục tiêu công việc cụ thể, nhà cung cấp bê tông sẽ đưa ra những loại phụ
gia thích hợp cũng như tỷ lệ trộn cho mục đích ấy.
7/ Phụ gia tạo màu (Coloring admixtures)
Tác nhân màu đã được sử dụng phổ biến đặc biệt cho vỉa hè và lối đi. Phân lớn được
sử dụng cho bề mặt và thường có những tác động thêm đối với việc làm cứng bề mặt. Đối với
những bề mặt sử dụng phụ gia này thường không nên được sử dụng trong bê tông cuộn khí.
Bê tông màu trọn vẹn là luôn có sẵn.
8/ Phụ gia trợ bơm (pumping admixtures)
Là loại phụ gia để cho bê tông trơn hơn, dễ dàng bơm bê tông cho cự ly xa tránh
phân tầng bê tông. Tác dụng của loại phụ gia này là ép nước ở trong hồ xi măng, làm cho
hồ xi măng trở nên dẻo hơn và chui vào các khe hở của cốt liệu làm cho bê tông trơn.
Trang 6/18


Phụ gia cho bê tông

Loại phụ gia này chỉ dùng cho bê tông được thiết kế với cấp phối giành cho bê tông
bơm không phải để biến loại bê tông được thiết kế với cấp phối bình thường trở thành bê
tông bơm.
9/ Phụ gia chống thấm (permeability reducing)

Phụ gia chống thấm và chống ẩm bao gồm soaps, butyl stearate, mineral oil và
asphalt emulsions được sử dụng để giảm sự thẩm thấu của nước vào trong những lỗ rỗng
lớn của bê tông.
Là loại phụ gia để giảm mức độ truyền dẫn hơi nước ẩm tiết ra trong dạng lỏng hay
hơi nước từ trong bê tông hay đi qua bê tông. Các loại phụ gia này bắt nguồn từ các loại
vật liệu hạt nhỏ có tính pozzolanic nghĩa là nó có thể phản ứng với hydroxide calci được
giải phóng từ sự thuỷ hóa xi măng để tạo ra một thành phần có tính xi măng chèn vào các
lỗ trống.

10/ Phụ gia “chống đông băng” (“anti-freeze”)
Phụ gia “chống đông băng” là những chất tăng tốc được sử dụng với liều lượng cao
tương ứng với giá cao tương ứng để đạt được thời gian ninh kết nhanh, mặc dù chúng không
có những tính chất để bảo vệ chống lại tác nhân đóng băng của chính nó. Tuy nhiên, nói
chung chúng không thường được sử dụng cho những dự án dân dụng.
11/ Phụ gia bê tông nở
Phụ gia này làm tăng thể tích của vữa hoặc của bê tông để sản xuất vữa bơm cho bu
lông neo, chèn chân cột, sản xuất bê tông tự ứng suất.
Loại phụ gia này hoạt động trong lúc thuỷ hóa xi măng hoặc tự nở hoặc phản ứng
với các thành phần khác của bê tông tạo ra sự trương nở. Vật liệu của loại phụ gia có thể
Trang 7/18


Phụ gia cho bê tông

có ba loại. Loại có chứa sắt và chất gia tăng oxit, loại phụ gia tạo khí chứa bột nhôm, loại
có chứa oxit calci tự do.
Do đó khi dùng phải xem xét kỹ việc dùng với các phụ gia khác cho tương thích,
nếu không bê tông sẽ bị phá hoại. Việc dùng quá liều lượng phụ gia sẽ làm cho bê tông bị
phá vỡ do lực giãn nở trong bê tông.
12/ Phụ gia tự bảo dưỡng bê tông (Rehocure)

Bắt đầu từ năm 1988 nhà sản xuất MBT (chi nhánh tại Úc) có đưa ra một loại phụ
gia tự bảo dưỡng 736 (Rechocure 736). Với loại phụ gia này (liều lượng 5 lít/m3 bê tông)
thì bê tông không cần bảo dưỡng mà bê tông vẫn đạt cường độ, giảm tỷ lệ lỗ rỗng và độ
chống mài mòn tương đương như các phương pháp bảo dưỡng bằng nước hoặc bằng màng
bọc thông thường, đặc biệt trị số co ngót dẻo của bê tông giảm đi so với bê tông được bảo
dưỡng bằng phương pháp thông thường.
Các phương pháp bảo dưỡng thông thường là tưới nước ở mặt ngoài bê tông hoặc
giữ nước ở mặt ngoài của bê tông (màng bọc), cơ cấu của tự bảo dưỡng là tạo ra dính kết
hydrogen giữa các phân tử nước với nhóm OH trên một phân tử Polyme.
13/ Một số loại phụ gia khác:
-

Phụ gia giảm co ngót, tạo bọt chống rửa trôi (anti-washout & foaming)
Phụ gia khống chế thuỷ hoá (Hydration-control admixtures)
Phụ gia chống ăn mòn (Corrosion inhibitors)
Phụ gia làm giảm co ngót (Shrinkage reducers)
Phụ gia phản ứng kiềm-silicát (Alkali-silica reactivity inhibitors)

Ngoài ra, những chất thay thế xi măng cũng thay đổi tính chất của bê tông nhưng nói
chung chúng không được phân loại như một loại phụ gia. Hầu hết những phụ gia loại hóa học
gốc hữu cơ bị ảnh hưởng bởi loại xi măng và nhãn hiệu, tỉ lệ nước – xi măng, phân loại cỡ hạt
và nhiệt độ. Phụ gia chống thấm và chống ẩm vẫn có những giá trị không chắc chắn và rủi ro.
Những điều này chỉ là hai trường hợp để chỉ ra đường cong học tập yêu cầu cho bất kỳ ai làm
việc với phụ gia. Trong một số trường hợp, nếu sự hướng dẫn không được tuân thủ một cách
nghiêm ngặt bao gồm những thành phần vật liệu thêm bổ sung để cân bằng những tác động
tiêu cực hoặc không mong muốn của phụ gia, kết quả trộn bê tông có thể bị xấu đi. Ví dụ,
phụ gia chậm động kết nói chung có khả năng làm nhanh quá trình đóng rắn bê tông gây khó
khăn trong việc đổ và hoàn thiện bề mặt. Do đó, một kiến thức sâu rộng của những vấn đề
phức tạp tiềm tàng này liên quan đến những ảnh hưởng ngoài điều kiện kỹ thuật được yêu cầu
đối với sự thành công của việc sử dụng phụ gia. Điều này thậm chí then chốt hơn khi một số

lượng những bên liên quan trong quá trình sản xuất của bê tông, ví dụ nhà sản xuất, nhà thầu
đổ bê tông và nhà thầu xây dựng với bê tông được hoàn thiện là một kết quả kết hợp của một
số quyết định cá nhân. Việc chọn lựa một loại phụ gia thích hợp cho một công việc cụ thể nên
thuộc trách nhiệm của những chuyên gia. Những phương pháp đối với việ sử dụng phụ gia
luôn nên nên được xem xét. Tác động của môi trường đối với một số loại phụ gia là điều cần
nghi vấn. Một số loại phụ gia siêu dẻo thông qua việc tác động lên môi trường sẽ làm ô
nhiễm nước ngầm cũng như nước mặt. Nhiều nghiên cứu vẫn còn được tiến hành trong lĩnh
vực này.
Sau cùng, phụ gia không thể thay thế cho việc thi công tồi và chất lượng vật liệu kém.
Bê tông phải có các tính năng như có thể thi công và hoàn thiện, chắc, bền, chống thấm,
chống mài mòn. Các tính năng này thường có được dễ dàng và kinh tế nhờ sự lựa chọn hợp lý
vật liệu hơn là nhờ đến phụ gia (ngoài trừ phụ gia cuốn khí nếu cần).
Trang 8/18


Phụ gia cho bê tông

Nguyên nhân chính để sử dụng phụ gia là:
1/ Giảm giá thành công tác bê tông;
2/ Để đạt được những tính năng nhất định của bê tông một cách hiệu quả hơn những cách
khác;
3/ Để duy trì chất lượng của bê tông trong suốt các quá trình trộn, vận chuyển, đổ bê tông,
đông cứng bê tông trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt.
4/ Để đáp ứng những nhu cầu cấp bách trong quá trình đổ bê tông.
Dù có những tính năng như vậy, luôn ghi nhớ rằng không có bất cứ loại phụ gia nào hay với
bất kỳ hàm lượng nào có thể thay thế được việc thi công bê tông đúng cách.
Hiệu quả của một phụ gia phụ thuộc vào các yếu tố như chủng loại, nhãn hiệu phụ
gia, hàm lượng vật liệu kết dính, lượng nước, hình dạng, cấp phối và thành phần cốt liệu, thời
gian trộn, độ sụt và nhiệt độ của bê tông.
Nên tiến hành các thử nghiệm cấp phối với phụ gia và vật liệu tại hiện trường với điều

kiện nhiệt độ và độ ẩm giống với thực tế thi công. Bằng cách này, có thể quan sát được sự
tương thích giữa phụ gia với các phụ gia khác, với vật liệu tại công trường cũng như tác dụng
của việc sử dụng phụ gia đối với các tính năng của bê tông tươi và bê tông đã đông cứng.
Hàm lượng phụ gia hoặc do nhà cung cấp đề xuất hoặc dựa trên hàm lượng tối ưu được xác
định bởi các thí nghiệm.
II/ PHỤ GIA HÓA HỌC CHO BÊ TÔNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM:
1/ Tình hình phát triển phụ gia cho bê tông trên thế giới:
Trên thế giới, phụ gia cho bê tông được quan tâm ngay từ cuối thế kỉ 19. Việc sử dụng
CaCl 2 (Calcium Chloride) trong bê tông từ xi măng POOCLĂNG được bắt đầu từ năm 1873
ở Đức và những bản quyền về sử dụng nó bắt đầu từ 1885 ở Anh. Đặc biệt ở những nước có
thời tiết lạnh thì những phụ gia tăng nhanh đỏng rắn như CaCl 2 , trietanol amin, aluminát...
được quan tâm nghiên cứu và được sử dụng với số lượng lớn.
Năm 1932, lần đầu tiên ở Mỹ có những công bố về việc sử dụng nước thải sun phít
của các nhà máy giấy làm phụ gia hoá dẻo cho bê tông. Bắt đầu từ đó, đã có rất nhiều công
trình nghiên cứu ở nhiều nước trên thế giới công bố về ảnh hưởng của lignôsunphônát - thành
phần chủ yếu của nước thải nhà máy giấy theo công nghệ sun phít - đến các tính chất khác
nhau của xi măng và bê tông. Không dừng lại ở đây, các nhà nghiên cứu trên thế giới đã lần
lượt công bố các số liệu của mình về việc sử dụng hàng loạt các nguồn nguyên liệu khác
nhau, với bản chất hoá học khác nhau và được chế tạo và xử lí khác nhau để làm phụ gia cho
bê tông. Những năm 60 là thời kì bùng nổ các thông tin tư liệu về phụ gia hoá học cho bê
tông, phần lớn là về phụ gia hoá dẻo và làm chậm đóng rắn. Bên cạnh lignôsunphônát còn có
hàng loạt các phụ gia khác trên cơ sở phế thải các nhà máy rượu, nhà máy đường, trên cơ sở
hydroxy-carboxylíc axít (tartríc axít, citric axít, gluconíc axít), polysacharít, oligosacharit, các
dẫn xuất đường đơn, đường đôi, đường khử... Sự bùng nổ về tư liệu phụ gia bê tông tiếp tục
suốt những năm 70 và 80 với các công bố công trình khoa học cũng như bản quyền tác giả về
sự kết hợp giữa hai hay nhiều hợp chất khác nhau làm phụ gia nhằm tăng hiệu quả tác dụng
của phụ gia và giảm các ảnh hưởng không mong muôn khi sử dụng đơn lẻ.
Trang 9/18

Phụ gia cho bê tông

Cũng vào những năm 60 thế giới đã chứng kiến sự ra đời đầu tiên ở qui mô công
nghiệp phụ gia siêu dẻo trên cơ sở naphtalen sunphônát formalđêhýt do công ty KAO sản
xuất tại Nhật bản. Tiếp đó là một loại phụ gia siêu dẻo khác trên cơ sở mêlamin sunphônát
formalđêhýt cũng được chế tạo thành công ở Đức. Đó là hai loại phụ gla siêu dẻo chính ngày
càng được sử dụng nhiều trên khắp thế giới cho đến ngày nay.
Bên cạnh đó, đã có rất nhiều nghiên cứu và ứng dụng các chủng loại phụ gia khác cho
bê tông. Các phụ gia nở trên cơ sở Sunphôaluminat, CaO, MgO... được sử dụng trong các
công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp, trong hồ xi măng trám giếng khoan dầu khí...
Các phụ gia polime như các latex styren-butadien, latex acrylíc, các polime dạng bột được sử
dụng rất nhiều làm phụ gia kết dính, phụ gia chống thấm, chống ăn mòn cho xây dựng và sử
chữa các công trình. Các phụ gia trợ bơm, phụ gia điều chỉnh độ nhớt, phụ gia chống trôi
cũng được nghiên cứu và phát triển.
Tuy vậy, về tỉ trọng sử dụng phụ gia cho bê tông thì phụ gia hoá dẻo và phụ gia siêu
dẻo các loại chiếm ưu thế tuyệt đối. Đối với các nước có khí hậu lạnh thì các phụ gia đóng
rắn nhanh và phụ gia lôi khí cũng được áp dụng. Từ năm 1952 đến năm 1956, trên thế giới đã
sử dụng lignôsunphônát làm phụ gia cho khoảng 51 triệu m3 bê tông. Vào năm 1960, khoảng
340 sản phẩm phụ gia bê tông khác nhau có mặt trên thị trường Đức và năm 1962 có khoảng
275 tên phụ gia có mặt ở thị trường Anh. Cho đến năm 1968, mỗi năm có khoảng 50 triệu m3
bê tông các loại ở Nhật bản sử dụng phụ gia bê tông, trong đó có phụ gia hoá dẻo và phụ gia
cuốn khí. Năm 1981 ở Nhật bản có khoảng 12,5% bê tông đúc sẵn và 78% bê tông trộn sẵn
sử dụng phụ gia hoá dẻo, Trong năm 1967 tại Mỹ đã sử dụng phụ gia hoá dẻo trong 38-46
trệu m3 bê tông và như vậy tính cho đến năm đó ở Mĩ đã sử dụng phụ gla hoá dẻo cho tất cả
khoảng 380 triệu m3 bê tông. Đến năm 1978 thì số lượng bê tông sử dụng phụ gia hoá dẻo
hàng năm ở Mỹ đã tăng lên 68 triệu m3. Trong năm 1982, phụ gia hoá học có tính. giảm nước
các loại (hoá dẻo và siêu dẻo) đã được sử đụng cho khoảng 85 triệu m3 bê tông ở Mỹ và 15
triệu m3 bê tông ở Canada. Số liệu này tương đương với khoảng 71% các loại bê tông ở Mỹ
và 88% ở Canada. Còn ở Australia thì ít nhất là 85% lượng bê tông là có sử dụng phụ gia cho
đến năm 1982. Đối với riêng phụ gia siêu dẻo các loại thì cho đến năm 1984 trên toàn thế

giới đã có khoảng 69-76 triệu m3 bê tông sử dụng loại phụ gia này. Tại Mỹ trong những năm
đó có khoảng 1,5-2,3 triệu m3 bê tông mỗi năm sử dụng phụ gia siêu dẻo, tương đương với
gần 2% tổng sản lượng bê tông ở Mỹ hàng năm. Trong khi đó trong số bê tông có sử dụng
phụ gia thì 82% là sử dụng phụ gia hoá dẻo và làm chậm đóng rắn.
Tại Nhật bản trong năm 1980, phụ gia siêu dẻo được sử dụng cho khoảng 2% lượng
bê tông trộn sẵn, 78% sản lượng bê tông trộn sẵn sử dụng phụ gia hóa dẻo và 20% là không
sử dụng phụ gia. Theo thông tin của công ty KAO, do nhu cầu bê tông cường độ cao và bê
tông chất lượng cao trên thế giới ngày càng nhiều, tỉ trọng bê tông có sử dụng phụ gia siêu
dẻo ngày càng cao. Riêng ba nước Mỹ, Canada, Nhật bản thì đến năm 1997 lượng bê tông sử
dụng phụ gia siêu dẻo đã chiếm khoảng từ 9 -12% tổng lượng bê tông được chế tạo hàng năm
tại nước này.
2/ Tình hình nghiên cứu, sản xuất và tiêu thụ phụ gia cho bê tông ở Việt Nam:
Ở nước ta, việc nghiên cứu phụ gia bê tông dường như mới bắt đầu từ những năm 70. Viện
KHCN xây dựng bắt đầu bằng những nghiên cứu sử dụng nước thải của nhả máy giấy để chế
tạo phụ gia hoá dẻo và làm chậm đóng rắn cho bê tông LK-1 bằng con đường kết tủa axít và
sau đó hoà tan lại. Tiếp đó Viện KHCN-Vật liệu xây dựng đã nghiên cứu cô đặc dịch kiềm
Trang 10/18


Phụ gia cho bê tông

đen. Kết quả của nghiên cứu này là sự ra đời một dây chuyền cô đặc chế tạo phụ gia hoá dẻo
KDT2 ngay tại nhà máy giấy Hoà bình, phục vụ có hiệu quả cho công trình xây dựng nhà
máy thủy điện sông Đà.
Một số cơ sở nghiên cứu vong nước khác cũng đã quan tâm đến lĩnh vực phụ gia cho
bê tông. Một vài sản phẩm phụ gia khác đã ra đời. Tuy nhiên trong những năm 80. Việc
nghiên cứu và sản xuất phụ gia trong nước vẫn ở mức bột phát, chưa định hưởng rõ ràng.
Cũng trong đầu những năm 80, do nhu cầu chế tạo bê tông lỏng tại công trình xây dựng nhà
máy thủy điện sông Đà, Viện KHCN Vật liệu xây dựng đã nghiên cứu và chế tạo thành công
phụ gia siêu dẻo SD-83 trên cơ sở naphtalen sunphônát formalđêhýt, mở ra khả năng phát

triển dòng phụ gia cao cấp cho bê tông tại Việt nam.
Cuối những năm 80 đầu 90, nền kinh tế mở cửa ca nước ta đã thu hút nhiều nhà doanh
nghiệp nước ngoài đến mở thị trường tại Việt nam. Trong lĩnh vực hoá phẩm xây dựng, công
ty SIKA (Thụy sĩ) rồi tiếp đó các công ty khác như MBT (Thụy sĩ), GRACE (Mỹ), Fosroc
(Anh), SKW (Đức)... đã ào ạt đưa vào thị trường trong nước hàng loạt sản phẩm phụ gia bê
tông dưới nhiều tên thương phẩm khác nhau, tạo nên mặt thị trưởng hoá phẩm xây dựng sôi
động. Với tính chuyên nghiệp cao, với tiềm năng lớn sẵn có về kĩ thuật và kinh tế, với kinh
nghiệm thị trường sâu sắc, các công ty nước ngoài nhanh chóng chiếm lĩnh tuyệt đại đa số thị
trưởng hoá phẩm đang hình thành và phát triển mạnh mẽ ỡ nước ta. Tuy nhiên cần thấy mặt
tích cực của sự có mặt các công ty hoá phẩm lớn trên thế giới tại Việt nam: Các nhà thi công
xây dựng và các nhà sản xuất vật liệu xây dựng được tiếp cận và sử dụng rất nhiều chủng loại
sản phẩm khác nhau của công nghiệp hoá phẩm xây dựng, được biết và áp dụng nhiều công
nghệ mới khi sử dụng các sản phẩm này, có điều kiện để nâng cao chất lượng sản phẩm và
công tnnh xây dựng..., các nhà nghiên cứu thấy được sự trạng lớn của lĩnh vực hoá phẩm xây
dựng, tính đa dạng về chủng loại sản phẩm cũng như địa chỉ và phương thức áp dụng, có điều
kiện mở cho việc chọn hướng nghiên cứu của mình, đồng thời dễ dàng có được các số liệu so
sánh với các sản phẩm cùng loại đang có mặt trên thị trường; các cơ sở sản xuất và kinh
doanh có được một thị trường đã khai phá rộng lớn, có thêm nhiều kinh nghiệm trạng việc
đánh giá và làm thị trường, học được các phương án và thủ thuật kinh doanh, chọn các sản
phẩm mũi nhọn, có khả năng tiêu thụ lớn... Như được kích thích bởi một thị trường hoá phẩm
xây dựng đầy tiềm năng, nhiều cơ sở trong nước đã đầu tư nghiên cứu và đưa ra thị trướng
thêm nhiều sản phẩm phụ gia bê tông khác nhau như: PLACC-02A, SELFLLL-2010S,
SELFLLL-2010R... (Liên hiệp QUANG-HOA-ĐIỆN-TƯ), BENIT-1, BENIT-2, BENIT-3
(Viện KHKT Thủy lợi), PUZÔLIT, PA95 (CIENCO 1), ZECAGI (Viện KHKT Giao thong
vận tải), (Viện KT Quân sự), SACA (Viện KHCN Vật liệu xây dựng)... Các sản phẩm này đã
góp phần làm phong phú thêm cho thị trường phụ gia bê tông, đồng thời khẳng định khả năng
nghiên cứu, sản xuất và đáp ứng thị trường về mặt hàng này của các cơ sở trong nước. Về
mặt nguyên liệu cho sản xuất phụ gia bê tông, các cơ sở trqng nước đã tận dụng tối đa các
nguồn vật tư sẵn có, đặc biệt là phế thải hoặc các sản phẩm phụ của các ngành công nông
nghiệp. Các phụ gia dẻo hoá và làm chậm đóng rắn thưởng được sản xuất từ các phế thải của

các nhà máy giấy, nhà máy đường, nhà máy sản xuất bia rượu... Cũng có những phụ gla bê
tông được chế tạo từ những nguyên liệu dễ kiếm trong nưởc như bentônít, alunít, puzôlan,
cao lanh... Một số loại phụ gia cao cấp như phụ gia siêu dẻo trên cơ sở naphtalen sunphônát
formalđêhýt và mêlamin sunphônát formalđêhýt được tổng hợp bằng con đường hoá học trên
cơ sở tận dụng tối đa nguyên liệu trong nước.
Trang 11/18


Phụ gia cho bê tông

Mặc dù có những nỗ lực rất lớn, cho đến nay tổng thị phần của tất cả các cơ sở sản
xuất trong nước còn rất khiêm tốn: phần lớn thị phần hoá phẩm xây dựng nói chung và phụ
gia bê tông nói riêng vẫn do các cóng ty nước ngoài nắm giữ.
Trong lĩnh vực hoá phẩm xây dựng ở nước ta hiện nay, nhập khẩu vẫn chiếm đại đa
số, chỉ có khác về hình thức: thay vì phải ki hợp đồng ngoại. chuyển tiền ra nước ngoài và
vận chuyển sản phẩm về nước thì các nhà sử dung hoá phẩm xây dưng trong nước đưa tiền
cho các công ty 100% vốn nước ngoài tại Việt nam và lấy hàng ho đã mang sẵn vào. Trong
khi đó rất nhiều loại sản phẩm các cơ sở sản xuất trong nước có thể đáp ứng được với chất
lượng tốt: ví dụ đối với phụ gla cho bê tông thì phụ gia hoá dẻo và làm chậm đóng rắn hoàn
toàn trong khả năng của các đơn vị trong nước.
Về phía các cơ quan quản lí nhà nước cũng đã coi việc hỗ trợ và bảo trợ các cơ sở sản
xuất hoá phẩm xây dựng là hỗ trợ cho sản xuất chủng loai sản phẩm kĩ thuật có hàm lượng
chất xám cao và hoàn toàn có thể thay thế được hàng nhập khẩu nhằm nâng cao nội lực.
hêm

phụ gia h a dẻo ch m ng r n
Từ các số liệu sử dung phụ gia bê tông ở một số nước phát triển trên thế giới như đã
đề cập trong phần trước có thể thấy phu gia hoá dẻo và làm chậm đóng rắn cho bê tông vẫn là
chủng loai phụ gia chiếm tỉ trọng tiêu thu lớn trong công nghiệp bê tông và xây dưng. Do đặc
thù khí hâu nắng nóng ả nước ta, việc sử dung phụ gia hoá dẻo và làm chậm đóng rắn mang

lại nhiều ưu điểm đặc biệt.
Mặt khác xi măng sản xuất trong nước có chất lượng ngày càng cao, trong xây dựng
cơ bản, tỉ lệ bê tông yêu cầu cường đô cao, chất lượng cao hoặc các tính năng đặc biệt khác
chưa nhiều. Vì thế ưu tiên phát triển và sử dụng phụ gia hoá dẻo và làm chậm đóng rắn ở
nước ta là hướng đi phù hợp. Trong nghiên cứu phát triển loại phụ gia này nên chọn nguồn
nguyên liệu là phế thải hoặc các sản phẩm phụ của các ngành công nông nghiệp trong nước,
tiếp đó là vấn đề giải quyết môi trường, tuy nhiên không thể coi nhẹ chất lượng của sản phẩm
cuối cùng, vấn đề ổn định chất lượng sản phẩm cũng như hàng loạt các tính năng sử dụng
khác.
hêm

phụ gia siêu dẻo
Mặc dù chiếm một tỉ trong khiêm tốn trong họ phụ gia bê tông, phụ gia siêu dẻo với
các tính năng khác nhau đóng một vai trò quan trọng trong công nghiệp bê tông và ngành xây
dựng. Loại phụ gia này không thể thiếu được trong sản xuất bê tông lỏng, bê tông cọc nhồi,
bê tông cưởng độ cao, bê tông yêu cầu độ đặc chắc cao sử dụng trong các môi trường xâm
thực. Hiện nay đã có một số cơ sở trong nước sản xuất và đưa ra thị trưởng các sản phẩm phụ
gia siêu dẻo đóng rắn thường. Phụ gia siêu dẻo đóng rắn chậm với các tính năng kĩ thuật hoàn
toàn tương đương với các sản phẩm cùng loại của các công ty nước ngoài bán trên thị trường
Việt nam. Tuy nhiên cần có những nghiên cứu và đưa ra thị trướng nhiều sản phẩm hơn nữa
với các phẩm cấp chất lương khác nhau. Đáp ứng tính đa dạng hoá sản phẩm và đáp ứng hẹp
cho từng yêu cầu kĩ thuật của từng công trình.
Đối với hỗn hợp bê tông trộn sẵn với tỉ lệ nước xi măng thấp và rất thấp (trường hợp
chế tạo bê tông cường độ cao, bê tông chất lượng cao) thì tẩn thất độ sụt bê tông là một vấn
đề rất lớn. Đặc biệt trong điều kiện nắng nóng ở nước ta vấn đề tổn thất độ sụt của loại bê
tông này dường như rất khó khống chế. Hiện nay trên thế giới đã đưa vào sử dụng phụ gia
Trang 12/18


Phụ gia cho bê tông

siêu dẻo thế hệ mới. cho phép khống chế độ sụt của bê tông rất tốt trong khoảng 01 - 02 giờ
đầu mà hoàn toàn không ảnh hưởng đến sự phát triển cường độ của bê tông. Loại phu gia siêu
đéo mới này đặc biệt thích hợp đối với bê tông có tỉ lệ nước/xi măng thấp hoặc rất thấp (có
thể xuồng tới 0,15).
Ngoài hai dòng phụ gia bê tông cơ bản (hoá dẻo và siêu dẻo), một số loại phụ gia
khác cũng cần nghiên cứu và phát triển, vì mặc dù số lương tiêu thụ không nhiều nhưng
chúng lại không thể thiếu được trong một số yêu cầu cụ thể về công nghệ và kĩ thuật của
công trình. Trước hết phải kể đến phụ gia nở, trong xây dựng dân dụng có thể sử dụng loại
phụ gia này để giảm khả năng nứt của bê tông và vữa, tăng khả năng chống thấm nước. Tuy
nhiên chúng còn được sừ dụng trong các chi tiết kết cấu quan trọng của công trình như bê
tông đầu cọc, hồ và vữa xi măng bơm cho các kết cẩu bê tông cốt thép căng sau... Chúng
cũng là một thành phần không thể thiếu được trong các vật liệu khô trộn sẵn không co.
III/ GIỚI THIỆU MỘT SỐ LOẠI PHỤ GIA THÔNG DỤNG:
1/ Phụ gia chống thấm cần thiết và đa dạng:
Trong sự phát triển của công nghệ xây dựng hiện đại, có thể nói phụ gia chống thấm cho bê
tông là một loại vật liệu xây dựng thật sự quan trọng và ngày càng được sử dụng phổ biến.
Phụ nhưng... không phụ
Hiện nay, với sự tiến bộ mạnh mẽ của ngành xây dựng nói chung và của công nghệ bê
tông nói riêng, phụ gia ngày càng đóng một vai trò quan trọng và tạo ra những ảnh hưởng lớn
đến các tính chất kinh tế - kỹ thuật cũng như tính thẩm mỹ của công trình. Phụ gia ngày nay
thường đảm nhận các nhiệm vụ chính trong bê tông, không "đóng vai phụ" như tên thường
gọi của nó.
Phụ gia siêu hoá dẻo xuất hiện gần như đánh đổ hoàn toàn lý thuyết đã có từ rất lâu:
"không sử dụng xi măng mác thấp để chế tạo bê tông mác cao". Xi măng thông dụng hiện
nay trên thị trường thường có mác cao nhất là 400 kg/cm2 (PC40/PCB40). Một số nhà máy có
thể sản xuất xi măng mác cao hơn (500, 600 hoặc hơn nữa) theo đơn đặt hàng nhưng không
nhiều. Trong khi đó, tại một số nhà máy sản xuất bê tông, các phòng thí nghiệm hoặc các
trung tâm nghiên cứu, người ta đã cho ra đời các sản phẩm bê tông có mác rất cao 800-1000
(và có thể trên 1000kg/cm2) từ các loại xi măng mác thấp hơn hiện nay, với sự có mặt của

phụ gia siêu hoá dẻo. Từ đó cho thấy, phụ gia siêu dẻo đã có ảnh hưởng rất nhiều và quyết
định lớn đến cường độ chịu lực (một tính chất rất quan trọng) của bê tông mác cao.
Bên cạnh đó, mặc dù được thiết kế cấp phối chính xác và thi công cẩn thận nhưng
trong cấu trúc của bê tông thường vẫn luôn tồn tại một lượng lỗ rỗng nhất định và hình thành
nên các mao quản, tạo điều kiện để nước có thể xâm nhập vào bê tông. Bê tông bị thấm khi
sử dụng sẽ gây nhiều tác hại nghiêm trọng như giảm khả năng chịu lực của kết cấu, gây ăn
mòn cốt thép, môi trường ẩm thấp gây ảnh hưởng đến sức khỏe cong người …
Do đó, một trong những vấn đề được quan tâm hàng đầu hiên nay khi thi công bê tông
chính là khả năng chống thấm của bê tông khi tiếp xúc với nước trong quá trình sử dụng. Và
phụ gia chống thấm đã được ra đời để đảm nhận nhiệm vụ quan trọng này.
Từ phụ gia chống thấm "công thức" ngoại - SIKA
Tập đoàn Sika khởi đầu là một công ty Kaspar Winkler sáng lập vào năm 1910 tại Zurick.
Ông là nhà phát minh nổi tiếng người Thuỵ Sĩ trong lĩnh vực hoá chất xây dựng. Công ty đã
Trang 13/18


Phụ gia cho bê tông

phát triển thành tập đoàn và là một trong những nhà cung cấp hàng đầu về hoá chất xây dựng,
trong đó có phụ gia chống thấm.
Trong công nghệ xây dựng hiện nay ở Việt Nam, phụ gia chống thấm đước sử dụng nhiều và
khá nổi tiếng là sản phẩm của Cty Sika Hữu hạn Việt Nam (khu Công nghiệp Nhơn Trạch,
tỉnh Đồng Nai), một công ty thành viên của tập đoàn Sika AG, Thuỵ Sĩ. Phụ gia chống thấm
hiện nay của Sika rất đa dạng và phong phú về chủng loại, thích hợp với nhiều điều kiện sử
dụng khác nhau.
Sikalite là một loại phụ gia chống thấm có tính thi công cao. Đây là một hợp chất
chống thấm dạng lỏng không độc hại và không clorua, được chế tạo sẵn có thể sử dụng ngay.
Khi sử dụng, Sikalite sẽ phản ứng với các thành phần trong hỗn hợp cát + xi măng để trám
vào các lỗ rỗng và mao quản có trong vữa hoặc bê tông, ngăn chặn sự thấm nước nhưng bề
mặt cấu kiện vẫn cho phép sự thoát nước xảy ra. Si ka 102 là một loại vữa gốc xi măng không

chứa clorua được chế tạo sẵn. Khi nhào trộn Sika 102 với nước sẽ tạo thành một lớp cản
nước tạm thời, có khả năng đông cứng nhanh rất hiệu quả. Sikatop Seal 107, một loại vữa
chống thấm gốc xi măng polime cải tiến, hai thành phần, không gây ăn mòn và có tính bảo vệ
đàn hồi. Sản phẩm được thi công trên bề mặt kết cấu, chống thấm cho vữa hoặc bê tông bên
trong cũng như bên ngoài công trình và trong công tác sữa chữa. Ngoài ra, còn nhiều loại phụ
gia chống thấm hữu hiệu khác như Sika Latex, Sika Hydrotite CJ-Type, Sika SwellS-2, Sika
Waterbars Grey, Sika Waterbar Yellow...
2/ Phụ gia giảm nhiệt độ ninh kết (Ứng dụng phụ gia Pugơlan , Tro bay (fly ash) làm
phụ gia bê tông trong xây dựng đập thủy điện ở Việt Nam)
Trong những năm gần đây, các công trình xây dựng ở nước ta ngày càng có quy mô quy mô
lớn, đòi hỏi phải có những loại bê tông tính năng cao phục vụ những mục đích đặc biệt như:
Thi công kết cấu chịu va chạm; chống thấm … Các loại bê tông này phải đảm bảo các yêu
cầu kỹ thuật về: cường độ cao, phát triển nhanh, dễ chảy, khả năng điền đầy cao, ổn định kích
thước, bám dính tốt, không phân tầng, tách nước, không rạn nứt, bền với điều kiện khí hậu,
kháng va đập, chịu rung động, có khả năng bảo vệ cốt thép, chống thấm v.v.
Vì vậy, công nghệ thi công bê tông, sử dụng phụ gia để cải tạo tính chất của bê tông, đặc
biệt là các biện pháp thi công khống chế nhiệt độ ban đầu, giảm ứng suất nhiệt trong bê tông
khối lớn, tăng độ bền vững, kéo dài tuổi thọ công trình, đảm bảo sự an toàn trong quản lý, sử
dụng đối với các đập lớn là vấn đề mang tính khoa học, kinh tế và thực tiễn vô cùng to lớn …
Hiện nay, Tổng công ty Sông Đà đã ứng dụng Puzơlan, tro bay làm phụ gia bê tông trong xây
dựng các Đập công trình Thủy điện Plêikrông, công trình Thủy điện Bản Vẽ và sắp tới là
công trình Thủy điện Sơn La…
 Các biện pháp khống chế nhiệt trong bê tông khối lớn
Có nhiều biện pháp để giảm ứng suất nhiệt trong bê tông khối lớn như: Dùng xi măng ít tỏa
nhiệt; giảm thiểu lượng dùng xi măng; tăng Dmax; độn đá hộc; làm lạnh nước cốt liệu; giảm
chiều dày khối lượng khoảng đổ; dùng ống tỏa nhiệt … Trong các biện pháp trên thì biện
pháp sử dụng các loại phụ gia hoạt tính để thay thế một phần xi măng, giảm nhiệt thủy hóa nguyên nhân tăng nhiệt độ trong bê tông tạo nên ứng suất gây nứt nẻ trong bê tông khối lớn là
biện pháp khống chế nhiệt có hiệu quả nhất.
 Nguyên tắc áp dụng phụ gia khoáng hoạt tính Puzơlan, tro bay trong xây dựng công
trình bê tông khối lớn

Trang 14/18


Phụ gia cho bê tông

Có nhiều loại phụ gia khoáng hoạt tính có tính chất lý hóa có thể thay thế xi măng để giảm
thiểu xi măng trong bê tông như Tro bay, Puzơlan, xỉ lò cao v.v…
Các loại phụ gia trên phải đảm bảo yêu cầu chính :
+ Tổng lượng (SiO2+ Al2O3 + FeO3)% lớn hơn 70%
+ Hàm lượng SO3 % nhỏ hơn 4%
+ Độ ẩm % nhỏ hơn 3%
+ Mất khi nung % nhỏ hơn 10%
+ Chỉ số hoạt tính 28 ngày lớn hơn 75%
+ Độ mịn (sót sàng 45 mm) % nhỏ hơn 34%
- Puzơlan là vật liệu Silic hoặc Silic và Alumin, có ít hoặc không có tính dính kết, nhưng ở
dạng hạt mịn và mặt của nước, ẩm sẽ có tác dụng hóa học với Canxi Hiđrôxít ở nhiệt độ
thường để tạo thành hợp chất chất có tính chất dính kết. Puzơlan thiên nhiên nguyên khai hay
qua nung phù hợp với các yêu cầu áp dụng như một vài loại đất Diatomit, đá mảnh Opan và
Diệp thạch, tro núi lửa hoặc đá bột, trong đó có loại qua nung và không qua nung, các loại vật
liệu khác yêu cầu được nung để cho các tính chất thỏa mãn như một vài loại đất và Diệp
thạch.
- Tro bay là chất thải dạng mịn là kết quả của việc đốt cháy than nghiền hoặc than bột chứa
Antraxít hoặc than chứa Bitan, chúng thỏa mãn các yêu cầu sử dụng, các loại tro bay này có
tính chất như Puzơlan.

Thuỷ điện Sê San 3A - Hạng mục cửa nhận nước
- Cường độ ban đầu của bê tông dùng xi măng Pooclăng và Puzơlan dự đoán là thấp hơn bê
tông xi măng Pooclăng, nhưng càng về sau thì cường độ đạt thiết kế.
 Nguồn phụ gia khoáng hoạt tính Puzơlan, Tro bay Puzơlan cho công trình

Phụ gia tro bay là sản phẩm của nhà máy nhiệt điện, là loại phụ gia có độ mịn và hoạt
tính rất cao.
Component Bituminous Subbituminous Lignite
SiO2 (%)

20-60

40-60

15-45

Al2O3 (%)

5-35

20-30

20-25

Fe2O3 (%)

10-40

4-10

4-15

CaO (%)

1-12

5-30

15-40
Trang 15/18


Phụ gia cho bê tông

LOI (%)

0-15

0-3

0-5

Do hình dạng và cấu trúc hình cầu của nó nên yêu cầu dùng nước thường giảm đi.
Nguồn tro bay có nhiều ở Úc, Trung Quốc … nơi có nhiều nhà máy nhiệt điện và núi
lửa hoạt động. ở Việt Nam sản phẩm nhà máy nhiệt điện Phả Lại trong năm 1998 – 2000 đủ
cung cấp cho công trình đập Bái Thượng và đập Tân Giang.
Đập Tân Giang là đập bê tông trọng lực có chiều cao gần 40m, khối lượng 130.000
m3 bê tông. Đập được xây dựng ở Ninh Thuận vùng có khí hậu nắng nóng khô hạn nhất của
đất nước, không thích hợp thi công bê tông.
Đập đã sử dụng phụ gia tro bay từ 63 – 73 kg tro bay cho 1m3 bê tông, sử dụng nguồn
tro bay ở nhiệt điện Phả Lại. Quá trình thi công đã khống chế được nhiệt độ cho phép, không
phát sinh nứt do ứng suất nhiệt trong bê tông. Kiểm tra cường độ, độ chống thấm … đạt yêu
cầu của bê tông thủy công. Đập đã được Hội đồng nghiệm thu đánh giá cao về chất lượng kỹ
thuật, mỹ thuật và đã phát huy hiệu quả từ năm 2001.
Phụ gia hoạt tính Puzơlan thiên nhiên theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3735:1982 ở

dạng nguyên khai hoặc đã gia nhiệt để tăng hoạt tính, nó được pha trộn vào xi măng để được
xi măng Pooclăng Puzơlan theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4033:1995. Puzơlan thiên nhiên
bao gồm đất Diatonit, đá phún suất, tro núi lửa, đá bột, đá bazan … Puzơlan chứa nhiều ôxít
Silíc vô định hình có hoạt tính, tức là có tác dụng ở nhiệt độ thường với Ca(OH)2 sinh ra khi
xi măng thủy hóa để tạo thành CaO.SiO2.nH2O bền vững cả trong điều kiện ẩm ướt trong
nước.
Ở Việt Nam, phụ gia khoáng từ trước đến nay được nghiên cứu sử dụng chủ yếu cho
sản xuất xi măng. Từ năm 1960, mỏ Puzơlan ở Sơn Tây, đây là loại phún suất sau khi nung
trở thành Puzơlan có độ hoạt tính cao, nhưng nhược điểm là màu đỏ gạch. ở miền Trung và
miền Nam nước ta có sẵn đá bazan, nhiều mỏ đá được sử dụng như Nông Cống (Thanh Hóa),
Phủ Quỳ (Nghệ An), Núi Voi (Quảng Ngãi), Bến Tân (Đồng Nai), Mui Rùa, Núi Đất (Bà
Rịa). Phụ gia được nghiền cùng với Clanhke xi măng tỷ lệ 10 – 15%.
Ở phía Nam nhiều nơi có Puzơlan, nhưng chưa được đánh giá và tổ chức khai thác có
tính công nghiệp để sử dụng, duy chỉ có 2 nguồn cung cấp Puzơlan đang được khai thác để sử
dụng cho sản xuất xi măng hỗn hợp (PCB) là: Puzơlan thiên nhiên lấy tại Tỉnh Bà Rịa.
Nguồn Puzơlan thiên nhiên lấy từ Tỉnh Bà Rịa đã được áp dụng trong xây dựng Đập của
công trình Thuỷ điện Plêikrông mà Tổng Công ty Sông Đà đang thi công đã phát huy được
hiệu quả rất tốt, đáp ứng được về số lượng, chất lượng và yêu cầu kỹ thuật đề ra.

Bảo dưỡng bê tông đầm lăn tại công trình thuỷ điện
Pleikrông
Trang 16/18


Phụ gia cho bê tông

Tính chất Puzơlan lấy tại tỉnh Bà Rịa đang được khai thác ổn định, nghiền tại nhà máy
có thiết bị tự động, độ mịn tiêu chuẩn sử dụng để sản xuất xi măng Sao Mai PCB -30 tỷ lệ
18% có chất lượng rất tốt. Qua thí nghiệm kiểm chứng Puzơlan tại Viện Khoa học Công nghệ
xây dựng (Bộ Xây dựng) và các kết quả thí nghiệm bê tông có sử dụng Puzơlan theo mác

thiết kế ứng với các tỷ lệ ở Trường Đại học Xây dựng cho thấy Puzơlan tại Bà Rịa đáp ứng
được tiêu chuẩn phụ gia khoáng hoạt tính có tác dụng thay thế xi măng giảm nhiệt thủy hóa
trong bê tông khối lớn.
3/ Phụ gia dẻo và phụ gia siêu dẻo.
Như các bạn đã biết, bê tông của chúng ta khi để trong không khí thì hay bị ăn mòn. Do đó
việc bảo vệ bê tông khỏi các tác nhân này là một việc làm quan trọng. Một trong các phương
pháp để bảo vệ bê tông chính là việc thêm các phụ gia vào bê tong. Sau đây tôi xin trình bày
về 2 loại phu gia hay dùng nhất. Chúng ta đã biết trong quá trình trộn vữa thì nước đóng 2
chức năng. Chức năng hóa học là tham gia vào các phản ứng hydrat hóa các pha trong xi
măng (C3S, C2S, C3A, C4AF, C) và chức năng vật lý là làm cho vữa có tính lưu biến cao, dễ
thi công.
Chức năng hóa học: Ví dụ như xi măng bỉm sơn có thành phần là 54,74% C3S,
20,34% C2S, 15,53%C4AF, 8,1%C3A khi phản ứng hidrat hóa hoàn toàn thì theo các phản
ứng tạo đá ta tính được cứ 100 gam xi măng thì cần 55 gam nước nghĩa là tỉ lệ nước/ximang
= 0,55. Thực tế không bao h xảy ra hidrat hóa hoàn toàn. Mức độ hidrat phụ thuộc vào cấp
hạt của ximang. Nếu hạt bé hơn 5.10-6m thì phản ứng hidrat hóa qua 5 ngày mơi xong. cấp
hạt trên 70.10-6m thì trong betong luôn còn một lượng đáng kể hạt ximang chưa hidrat. Mặt
khác trong quá trình hidrat hóa, lớp sản phẩm của phản ứng hidrat hóa bao bọc bên ngoài hạt
ximang chưa hidrat hóa cản trở sự tiếp xúc giữa nó và nước nên làm cho phản ứng hidrat hóa
không tiến hành đến cùng.Do đó với mẫu ximang trên khi thi công ta sử dụng tỉ lệ
nước/ximang=0,55 là dư nước khá nhiều. Trong khi đó nếu ta chuẩn bị phoos liệu là
1ximang+ 3cat thì việc sử dụng tỉ lệ nước/ximang=0,55 thì không thể thi công được (trộn
vữa, bơm vữa lên cao ...)
Chức năng vật lý: Để đảm bảo cho vữa có độ linh động cao giúp cho kỹ thuật thi công
dẽ dàng, thì với mẫu xi mang trê phải có tỉ lệ nước/xi măng tới 0,6-0,7...Lượng nước đóng
chức năng vật lý đó sau khi kết thúc quá trình đóng rắn sẽ thoát ra ngoài để lại các lỗ hổng
bên trong beetong. Thông thường beton có tới 30% lỗ trống. Diều này làm cho beton có tính
thấm nước cao dẽ bị tác nhân xâm thực phá hủy cấu trúc.
Muốn cho tỉ lệ nước/ximang thấp mà vẫn đảm bảo tính lưu biến cao của vữa, phải sử
dụng các loại phụ gia dẻo, siêu dẻo (còn gọi là phụ gia giảm tỉ lệ nước/ximang). Tác dụng của

chất phụ gia dẻo, siêu dẻo, được tính như sau: bề mặt của các hạt xi mang còn dư lớp điện
tích chưa bão hòa, do đó các hạt xi mang có xu hướng kết dính lại với nhau khi tiếp xúc với
chất lỏng phân cực như phân tử nước làm giảm tính lưu biến của vữa.Muốn hạn chế sự kết
dính các hạt xi mặng lại với nhau người ta sử dụng các loại polime tan. Polime hấp phụ lên bề
mặt hạt xi măng làm cho nó bị phân tán dễ dàng trong môi trường nước và không kết dính lại
với nhau. Do đó mặc dầu dùng ít nước nhưng vữa vẫn có độ lưu biến cao. Các hạt xi măng
trượt dễ dàng trong vữa trong quá trình hidrat hóa và sắp xếp đặc xit với sản phẩm hidrat hóa
tạo thành khối bê tông chắc đặc, ít lỗ trống.
Thế hệ đầu tiên của phụ gia dẻo hóa là sunfonat lignhin sản xuất từ nước thải của các
nhà máy giấy có thể làm giảm từ 1-0-25% lượng nước trong vữa và làm tăng đáng kể độ chắc
đặc của bê tông.
Thế hệ thử 2 của phụ gia dẻo hóa gồm nhiều chất polime tan khác nhau trong đó có
melamin sunfonat focmandehyd (MDF) và naphtalen sunfonat focmandehyd (NDF) đều ra
Trang 17/18


Phụ gia cho bê tông

đời từ những năm 1980. với những loại phụ gia siêu dẻ này có thể chuẩn bị vữa với tỉ lệ
nước/ximăng từ 0,12 - 0,3 và chế tạo bê tông chất lượng cao.

Trang 18/18