Bài giảng Chương 3: Công nghệ bê tông

Chương 3: Công nghệ Bê tông 

Khái niệm cơ 
bản: 
Bê tông là v
ật liệu đá nhân tạo do hỗn hợp các chất kết dính (vô cơ hoặc 
hữu cơ) với nước, cốt liệu lớn, cốt liệu nhỏ, nhào trộn theo một tỷ lệ nhất 
định, rắn chắc lại mà thành. Hỗn hợp trước khi đóng rắn gọi là hỗn hợp bê 
tông.
Giữa XM (chất kết dính) và các cốt liệu thường không xảy ra tác dụng hóa 
học, nên cốt liệu thường được coi là vật liệu trơ. 
Cốt liệu làm giảm đáng kể biến dạng của bê tông khi đóng rắn.

Việc thay đổi cấu trúc, thành phần cốt liệu, thời gian đóng rắn, trạng 
thái dưới tác động của tải trọng, môi trường bên ngoài có thể làm thay 
đổi tính chất của bê tông.
Để điều chỉnh các tính chất của bê tông người ta đưa vào thành phần của 
hỗn hợp bê tông các phụ gia hóa học hoặc thành phần khoáng hoạt tính làm 
đẩy  nhanh  hay  làm  chậm  quá  trình  đông  kết  của  bê  tông,  làm  cho  bê  tông 
dẻo hơn, làm bê tông ít co ngót hơn (ít nứt hơn) vv…


Khi dùng chất kết dính hữu cơ như bitum, chất kết dính tổng hợp 
khác vv …. thì không cần dùng nước khi trộn bê tông để đảm bảo độ 
đặc và tính chống thấm của bê tông.
Bê  tông  là  vật  liệu  dòn,  khả  năng  chịu  nén  tốt,  chịu  kéo  kém.  Để 
tăng khả năng chịu kéo cho bê tông, người ta đặt cốt thép vào vùng 
chịu kéo. BT và CT có cùng hệ số giãn nở nên chúng có sự liên kết 
chặt chẽ với nhau. Bê tông bảo vệ cốt thép không bị xâm thực do 
môi trường bên ngoài.
Công nghệ bê tông bao gồm một loạt các công đoạn như: Chuẩn bị 

nguyên  liệu,  xác  định  cấp  phối  bê  tông,  xác  định  định  lượng  XM, 
nước, cốt liệu, phụ gia cho mẻ bê tông 


Phân loại bê tông: 
Phân loại theo dung trọng của BT (mv):

Bê  tông  đặc  biệt  nặng  có  mv  >  2500  kg/m3;  Bê  tông  nặng  có  mv  = 
1.800­2.500 kg/m3;
Bê tông nhẹ có mv  = 600­1.800 kg/m3; Bê tông đặc biệt nhẹ có mv  < 
600 kg/m3;
Trong  xây  dựng  bê  tông  nặng  có  dung  trọng  mv  =  2.100­2.500  kg/m3 
được sử dụng rộng rãi, là loại sử dụng cốt liệu đặc chắc từ đá vôi, đá 
granit ..)

Phân loại theo chất kết dính:
­Bê tông xi măng: được chế tạo từ các loại xi măng, sử dụng rộng rãi trong 
xây dựng.
­Bê tông silicat được chế tạo trên cơ sở là vôi
­Bệ tông thạch cao: Sử dụng làm các vách ngăn bên trong, các trần treo, chi 
tiết trang trí 


Phân loại theo chất kết dính:
­Bê tông xỉ kiềm: Được chế tạo sử dụng do việc dùng xỉ nghiền mịn, hòa 
trộn với dung dịch kiềm.
­Polime  bê  tông  được  chế  tạo  từ  các  dạng  khác  nhau  của  chất  kết  dính 
polime,  gốc  của  chúng  là  nhựa  (polieste,  epoxi,  acrin,  caccbamit  …)  hoặc 
mônome cùng các phụ gia chuyên dụng. Loại bê tông này được dùng trong 
môi trường có tính xâm thực, mài mòn cao.

­Polime  xi  măng  bê  tông  được  chế  tạo  từ  hỗn  hợp  chất  kết  dính  như  xi 
măng và chất polime (gồm nhựa, các mủ, nhựa cây tan trong nước)
­Bê tông chuyên dụng: được chế tạo từ những loại chất kết dính đặc biệt 
để  chế  tạo  ra  được  những  loại  bê  tông  chịu  nhiệt  độ  cao,  chịu  axit,  chịu 
kiềm, bê tông bảo vệ phóng xạ, bê tông dùng cho các đường băng sân bay.  


Yêu cầu chung đối với bê 
­tông: 
Trước khi đóng rắn bê tông phải có độ lưu động, dễ dàng trộn, vận 

chuyển, không phân tầng;
­ Bê tông cần có tốc độ đóng rắn nhất định, phù hợp với thời gian thi 
công, tháo cốt pha đã định trước;
­ Bê  tông  là  vật  liệu  phức  tạp,  các  tính  chất  của  vật  liệu  tạo  ra  bê 
tông có thể thay đổi đáng kể trong quá trình lưu giữ, khai thác và sử 
dụng.  Do  đó  cần  phải  có  quy  trình  kỹ  thuật  bảo  quản  vật  liệu 
nghiêm ngặt đúng quy định.
Chất kết dính dùng trong bê tông: 

Xi măng Pooclăng: là loại chất kết dính vô cơ được sử dụng phổ biến 
nhất trong xây dựng và sản xuất bê tông.
Xi  măng  Pooclăng:  là  loại  chất  kết  dính  thủy,  đóng  rắn  trong  nước 
hoặc  trong  không  khí.  Tồn  tại  ở  dạng  bột  màu  xám,  chế  tạo  bằng 
cách  nghiền  mịn  clanke  xi  măng  pooclăng  với  một  lượng  thạch  cao 


Xi măng Pooclăng: 

­ Thành phần chính của xi măng bao gồm: 37­60% 3CaO.SiO2  (C3S); 

15­37%  2CaO.SiO2  (C2S);  5–15%  3CaO.Al2O3  (C3A);  10  –  18% 
4CaO.Al2O3.Fe2O3 (C4AF).
­ Khi thay đổi thành phần khoáng của xi măng làm thay đổi tính chất 
của xi măng. XM có hàm lượng C3S tăng thì sẽ có mác cao và đóng 
rắn nhanh.
­ Độ  hoạt  tính  của  xi  măng  thực  chất  là  cường  độ  của  nó.  XM  có 
cường độ từ 30 – 40 Mpa có mác 300; 40­50 MPa có mác 400.
­ Xi  măng  mác  300,  400,  500,  550,  600  thường  sử  dụng  trong  xây 
dựng.  Phổ biến  nhất là PC400. Xi măng có  mác càng  cao thì  càng 
đạt nhanh đến cường độ chịu lực.
­ Xi măng lưu kho càng lâu thì chất lượng càng giảm, do chúng hút 
ẩm  và  khí  CO2  từ  không  khí.  Sau  3  tháng  lưu  kho  chất  lượng  xi 
măng giảm từ 10 – 20% so với mác của chúng.


Xi măng Pooclăng: 

­ Thời  gian  đông  kết  của  xi  măng  (theo  TCVN  403­85):  ở  nhiệt  độ 
20oC không sớm hơn 45 phút, kết thúc không chậm hơn 10 giờ kể 
từ thời điểm trộn nước vào xi măng.
­ Trên thực tế XM đông kết sau 1 – 2 giờ và kết thúc sau 5 – 8 giờ.
­ Để  điều  chỉnh  thời  gian  đông  kết  của  xi  măng  ta  có  thể  dùng  các 
phụ  gia  hóa  học  để  điều  chỉnh.  Khi  đổ  xi  măng  dưới  nước  cần 
đông  kết  nhanh  thì  cho  phụ  gia  đông  kết  nhanh;  Khi  phải  vận 
chuyển đi xa, thời gian dài thì dùng phụ gia kéo dài thời gian đông 
kết.
­ Quá trình đông kết và rắn chắc của xi măng là quá trình tỏa nhiệt, 
do vậy nước trong bê tông sẽ mất đi rất nhanh. Sau khi đổ bê tông 
xong cần phải tiến hành dưỡng hộ bê tông, nếu không bê tông sẽ bị 
co ngót và nứt làm ảnh hưởng tới chất lượng công trình.

Một số loại xi măng, chất kết dính đặc 
biệt: 

­ XM trắng: Chế tạo bằng cách nghiền clanke trắng chứa ít sắt ôxýt 
+ một lượng thạch cao và phụ gia đôlômít.
­ XM pooclăng màu: Chế tạo bằng cách nghiền clanke trắng, thạch 
cao với bột màu. Hàm lượng bột màu khoáng vô cơ không quá 15%, 
bột màu hữu cơ không quá 0,3% khối lượng XM.
­ XM  nở  hoặc  không  co:  sử  dụng  để  chế  tạo  bê  tông  không  thấm 
nước. Trong thành phần của chúng được đưa vào các phụ gia gây 
trương nở, để khi đóng rắn các thành phần của nó sẽ nở ra và bít 
kín mọi kẽ hở trong bê tông.
­ Xi  măng  phốt  phát:  Sử  dụng  để  chế  tạo  loại  bê  tông  bền  nhiệt. 
Trong thành phần của nó có chứa các loại ô xýt kim loại như ô xýt 
đồng, titan, ma giê, và ô xýt kẽm.  


Một số loại xi măng, chất kết dính đặc 
biệt: 

­ Xi  măng  bền  Axit:  Loại  xi  măng  này  giúp  bê  tông  chịu  được  axit, 
thành  phần  gồm  cát  thạch  anh  nghiền  mịn  trộn  đều  với  nátri 
flosilicat, hòa trộn với thủy tinh lỏng và dung dịch keo silicat natri 
hoặc kali silicat với mật độ 1,32 – 1,5 g/cm3.
­   Vôi: Vôi được sản xuất bằng cách nung đá vôi (CaCO3) ở nhiệt độ 
cao.  Vôi  đóng  rắn  trong  không  khí,  thuộc  loại  chất  kết  dính  đơn 
giản nhất, nhưng có cường độ chịu lực rất thấp. Cường độ chỉ đạt 
0,5 – 3 Mpa sau 28 ngày đóng rắn.

­ Thạch  cao:  Sản  xuất  bằng  cách  gia  công  nhiệt  đá  thạch  cao  tự 
nhiên,  hoặc  các  phế  thải  chứa  thạch  cao  (CaSO4.0,5H2O).  Thạch 
cao ít thay đổi thể tích khi đóng rắn, nên hay được dùng chế tạo các 
chi tiết trang trí. Thạch cao có tính ăn mòn cốt thép, nên nếu dùng 
cốt thép thì phải có biện pháp chống ăn mòn.


Cốt liệu dùng trong bê tông: 

­ Cốt liệu dùng trong bê tông chiếm 80% thể tích và có  ảnh hưởng 
tới các tính chất của bê tông, độ bền và giá thành của chúng.
­ Một bộ khung cứng từ cốt liệu có cường độ cao sẽ làm tăng cường 
độ  và  môdul  biến  dạng  của  bê  tông,  giảm  sự  biến  dạng  của  cấu 
kiện dưới tải trọng, cũng như từ biến của bê tông.
­ Cốt liệu làm giảm độ co của bê tông. Độ co của đá xi măng đạt 1 – 
2  mm/m  cấu  kiện.  Khi  bê  tông  có  chứa  quá  nhiều  xi  măng,  sẽ  có 
biến dạng co không đều, làm xuất hiện nội  ứng xuất, cấu kiện sẽ 
dễ  dàng  bị  nứt.  Khi  có  thành  phần  cốt  liệu  phù  hợp,  cốt  liệu  sẽ 
nhận các  ứng xuất co và làm giảm nhiều lần khả năng bị nứt của 
bê tông.
­ Cốt liệu trong bê tông có 2 loại là cốt liệu lớn (>5mm như đá dăm, 
sỏi) và cốt liệu nhỏ (cát tự nhiên hoặc nhân tạo)


Cốt liệu dùng trong bê tông: 

­ Thành  phần  hạt  tiêu  chuẩn  của  cốt  liệu  (cả  cốt  liệu  lớn  và  nhỏ) 
dao động trong khoảng 0,14mm – 70mm.
­ Độ  rỗng  của  cốt  liệu  có  liên  quan  trực  tiếp  tới  thành  phần  hạt, 
chúng được xác định bằng khả năng lèn chặt. Nếu cốt liệu có độ 

rỗng  càng  cao  thì  càng  tốn  xi  măng  là  chất  kết  dính.  Theo  thực 
nghiệm  cho  thấy  cốt  liệu  dạng  khối  lập  phương  có  độ  rỗng  nhỏ 
nhất, tốn ít xi măng nhất và bê tông sau đóng rắn có cường độ cao 
nhất. Khối cầu là khối có độ rỗng lớn nhất.
­ Độ bền của cốt liệu lớn từ đá gốc (đá vôi, đá granit) sẽ chắc bền 
và  có  cường  độ  cao  hơn  vữa  bê  tông.  Các  loại  cốt  liệu  rỗng  như 
sỏi,  cuội  …  có  thể  có  cường  đột  nhỏ  hơn  cường  độ  của  vữa  bê 
tông.
­ Mức độ sạch của cốt liệu cũng làm  ảnh hưởng lớn tới chất lượng 
của  bê  tông.  Bụi hoặc  đất  sét  sẽ  làm  cản trở  khả  năng bám  dính, 


Cốt liệu dùng trong bê tông: 

­ Cát thiên nhiên: Được sử dụng để sản xuất bê tông thường. Khi cát 
thiên nhiên thiếu sẽ sử dụng cát nhân tạo, bằng cách đập vỡ đá gốc 
cứng tới kích thước quy định (5; 2,5; 0,63; 0,315; 0,14mm).
­ Độ  sạch  của  cát  hay  lượng  ngậm  tạp  chất  có  ý  nghĩa  rất  quan 
trọng. Các hạt <0,14mm không quá 10%, các tạp chất như sét, bùn, 
bụi không quá 3% theo khối lượng. Chúng cần được rửa càng sạch 
càng tốt, vì chúng sẽ làm giảm cường độ của xi măng.
­ Sỏi: là loại vật liệu tơi xốp,  được hình thành bởi quá trình phong 
hóa tự nhiên của nham thạch, đá. Cường độ của sỏi không đều, cao 
thấp khác nhau. Trong sỏi có chứa nhiều tạp chất như đất sét, bụi, 
chất hữu cơ.
­ Khi dùng đổ bê tông không nên dùng loại sỏi có bề mặt quá nhẵn, 
có  hình  dạng  giống  đá  dăm,  kém  nhất  là  hạt  hình  thoi  dẹt  có  bề 
rộng  lớn  gấp  3  –  4  lần  bề  dày  của  chúng.  Loại  này  không  được 

Cốt liệu dùng trong bê tông: 

­ Đá dăm: Đá dăm được tạo ra do việc đập đá gốc, đá có hình dạng 
góc  nhọn.  Loại  tốt  nhất  để  chế  tạo  bê  tông  là  loại  gần  với  hình 
khối lập phương hoặc khối tám mặt. Loại kém nhất là hình dẹt, có 
bề dài lớn hơn nhiều so với bề dày. Đá dăm thường sạch hơn sỏi, 
chúng ít có lẫn tạp chất và có cường độ chịu lực tốt hơn, đồng đều 
ơ gia cho bê tông: 
n sỏi.
Phhụ
­ Phụ gia được đưa vào trong bê tông nhằm mục đích điều chỉnh các 
tính  chất  của  bê  tông  như  làm  tăng  nhanh  hay  chậm  lại  quá  trình 
đông kết của bê tông, tăng khả năng chống thấm, hoặc tiết kiệm xi 
măng.
­ Phụ  gia  thường  có  2  dạng  là  phụ  gia  hóa  học  và  phụ  gia  nghiền 
mịn.
­ Phụ  gia  hóa  học  thường  được  đưa  vào  với  tỷ  lệ  0,1  –  0,2%  khối 
lượng  xi  măng,  giúp  làm  thay  đổi  tính  chất  của  bê  tông.  Phụ  gia 


Phụ gia cho bê tông: 

Phụ gia hóa học bao gồm các loại như sau:
­Phụ  gia  hóa  dẻo:  làm  tăng  độ  lưu  động  của  hỗn  hợp  bê  tông,  giữ 
nước, giảm tách nước, chống phân tầng;
­Phu  gia  đóng  rắn  nhanh:  bao  gồm  CaCl2,  Na2SO4,  các  muối  nittrit, 
nitorat. Loại này được sử dụng khi ta tiến hành đổ bê tông dưới nước 
hoặc những khu vực có nước ngầm cao;
­Phụ gia làm chậm thời gian đông kết: Khi tốc độ đổ bê tông bị chậm 
hoặc phải vận chuyển bê tông đi xa, phụ gia này được sử dụng, nhằm 

làm chậm tốc độ đông cứng của bê tông. Sika là loại phụ gia siêu dẻo 
phổ biến  ở VN, làm giảm lượng nước cần sử dụng, làm tăng cường 
độ tới 30%, kéo dài thời gian đông kết, tăng khả năng chống thấm;
­ Phụ gia điều chỉnh độ đặc, độ rỗng của bê tông: Làm cuốn khí, tạo 
khí, tạo bọt, lèn chặt bê tông;


Phụ gia cho bê tông: 

­

Phụ gia làm ức chế tính ăn mòn của bê tông: Loại phụ gia này làm 
tăng khả năng chống ăn mòn của cốt thép trong bê tông;

­

Phụ gia điều chỉnh sự biến dạng của bê tông, phụ gia nở: Loại này 
được sử dụng khi dùng bê tông lèn chặt các lỗ hở trong qua trình 
thi công;

Phụ gia chống băng giá: Loại này có thể dùng KCO3, NaCl, chúng 
làm giảm nhiệt độ đóng băng của nước, thúc đẩy đóng rắn của bê 
tông ở nhiệt độ thấp;
Phụ gia nghiền mịn: Có tính chất làm tăng độ dẻo của bê tông, giảm 
độ phân tầng, giảm lượng xi măng sử dụng. Bao gồm:
­

­Phụ  gia  khoáng:  tồn  tại  ở  dạng  bột,  được  làm  từ  tro,  xỉ  nghiền,  đá 
núi, silicafum … 
­Tro nhà máy nhiệt điện: tạo ra khi đốt than bụi từ phần khoáng của

­

chúng,  phần  này  có  chứa  sét,  thạch  anh  và  đá  cacbonat  có  thành 
phần  chủ  yếu:  35­60%  SiO2,  15­35%  Al2O3;  1­20%  Fe2O3;  1­30% 
CaO mà một lượng nhỏ MgO, SO3, kiềm và các hợp chất khác

­

Muội  silic  (silicafum):  là  sản  phẩm  phụ  của  công  nghệ  sản  xuất 
silicon hoặc hợp kim sắt silic;

­

Phụ  gia  hoạt  tính  puzơlan:  puzolan  thiên  nhiên  bao  gồm  đất 
điatomit,  đá  phiến  sét,  tro  núi  lửa,  đá  bọt,  đá  bazan  được  nghiền 
mịn và pha vào vữa trước khi trộn;

­

Phụ gia tro trấu: sau khi đốt phần hữu cơ bị cháy, phần tro còn lại 
rất giàu silic oxit, nên có thể dùng phụ gia khóang hoạt tính cho bê 
tông;

­

Mêta  cao  lanh:  Là  Alumo  silicat  hoạt  tính  hình  thành  do  nung  cao 
lanh  tinh  khiết  hoặc  đất sét  caolinhit và  được nghiền  với  độ mịn 
cao. 

Nước sử dụng cho bê tông: 

­

Để đảm bảo chất lượng bê tông, nước sử dụng trộn bê tông phải 
có PH>4, có hàm lượng muối gốc sunphát SO4­2 < 2700 mg/l và các 
muối khác <5000 mg/l;

­

Không  sử  dụng  nước  biển  để  đổ  bê  tông  khi  yêu  cầu  về  hàm 
lượng  muối  vượt  mức  cho  phép.  Nếu  vượt  chuẩn  các  loại  muối 
này sẽ ăn mòn cốt thép trong bê tông, nhanh chóng làm giảm cường 
độ chịu lực của cốt thép;

­

Nước sử dụng để dưỡng hộ bê tông cũng có yêu cầu như nước để 
trộn bê tông và cần đạt các tiêu chuẩn theo TCVN 4506 – 1987


Các quá trình ăn mòn bê tông: 

Các cấu kiện BT và BTCT đều có thể bị tác động của môi trường xâm 
thực, gây ra các quá trình ăn mòn trong bê tông. Đặc biệt là trong môi 
trường nước hoặc nóng ẩm. Các dạng ăn mòn tồn tại ở dạng:
­Ăn mòn loại I: là quá trình ăn mòn bê tông dưới tác dụng của nước 
mềm, làm cho xi măng bị hòa tan và bị cuốn đi. Dạng ăn mòn này phát 

triển nhanh khi có nước rò rỉ qua bê tông (Giống quá trình tạo thạch 
nhũ trong hang động).
­Ăn mòn loại II: Xảy ra khi trong nước có chứa các chất hóa học như 
axit  hay  muối  magie,  làm  xảy  ra  phản  ứng  với  đá  xi  măng,  bị  nước 
cuốn đi hoặc ở dạng vô định hình;
­Ăn mòn loại III: Là quá trình tích tụ các muối sunfat, gây nên sự xuất 
hiện  ứng xuất trong các thành lỗ rỗng và mao mạch, dẫn tới sự phá 
hoại các bộ phận cấu thành bê tông.


 Kiểm tra chất lượng bê tông: 

Kiểm  tra  chất  lượng  bê  tông  thực  chất  là  kiểm  định  xem  cường  độ 
của bê tông có đạt được yêu cầu thiết kế hay không. Nếu Rm>Ryc  thì 
mẫu đạt yêu cầu.
Để kiểm tra người ta lấy mẫu thí nghiệm không dưới hai lần trong 1 
ca đối với cấu kiện lắp ghép, và trong 1 ngày đối với kết cấu đổ toàn 
khối. Các mẫu này được bảo dưỡng trong cùng một điều kiện với bê 
tông được đổ tại hiện trường. Sau thời gian theo quy định (thường là 
20 ngày) mang mẫu này ra đo đạc, xác định ra được cường độ Rm của 
m
ẫu. ương pháp kiểm tra chất lượng bê 
 Các ph
tông: 

Để  kiểm  tra  chất  lượng  bê  tông  người  ta  sẽ  thực  hiện  các  phương 
pháp: Phương pháp phá hoại: Mang những mẫu bê tông đã lấy trong 
quá trình đổ bê tông tới phòng thí nghiệm. Sử dụng máy ép có cường 
độ cao, ép mẫu thử đạt tới mức phá hoại, từ đó xác định được Rm.

 Các phương pháp kiểm tra chất lượng bê 
tông: 

Phương pháp không phá hoại: Áp dụng cho những trường hợp kiểm 
tra những cấu kiện đã được lắp ráp tại công trình, hoặc cấu kiện bê 
tông  toàn  khối  đã  thi  công  hoàn  chỉnh  tại  công  trình.  Phương  pháp 
kiểm tra không phá hoại có thể thực hiện theo 2 cách:
­Phương  pháp  cơ  học  bề  mặt:  Người  ta  sử  dụng  các  thiết  bị  hoặc 
dụng cụ tương đối đơn giản, tác động lên bề mặt của kết cấu, sau đó 
sẽ đánh giá cường độ bê tông thông qua sức kháng cự lại những tác 
động lên bề mặt.
­  Phương  pháp  vật  lý:  Sử  dụng  thiết  bị  siêu  âm,  phát  sóng  siêu  âm 
xuyên về phía kết cấu bê tông cần đo, sau đó đo được tốc độ đi qua 
của sóng, ghi lại các dao động sóng để từ đó đánh giá được cường độ 
của bê tông. Phương pháp này có  ưu điểm là có thể đo được cường 
độ của lớp bê tông rất dày, phát hiện các khuyết tật  ở sâu trong cấu 
kiện mà phương pháp cơ học bề mặt không thực hiện được.