Thứ bảy, 26 Tháng 3 2016

Bàn về phương pháp thí nghiệm độ thấm nước của bê tông

Được viết bởi
(3 Đánh giá)

(Chống thấm xây dựng)Tính thấm nước của bê tông là chỉ tiêu không chỉ quan trọng đối với các công trình thủy lợi thường tiêp xúc với nước, mà theo tài liệu [1], nó cũng quan trọng cả đối với các kết cấu bê tông cốt thép ở ngoài trời vì cũng phải trải qua những cơn mưa và băng tuyết ở những vùng giá lạnh.

Độ thấm nước ảnh hưởng đến độ bền của kết cấu bè tông và bê tông cốt thép.

Đối với các kết cấu công trình có yêu cầu chống thấm, thì khi thiết kế thành phẩm bê tông phải thử độ chống thấm nựớc trong phòng thí nghiệm để đảm bảo thành phần bê tông không những đạt yêu cầu về độ lưu động, cường độ, mà còn đạt yêu cầu chống thấm... Có nhiêu phương pháp thí nghiệm độ chống thấm nước hoặc độ thấm nước, nhưng thông thường sử dụng ba phương pháp được đề cập đến ở dưới đây:

1. Phương pháp thí nghiệm độ chống thấm theo áp lực nước tối đa để được mác chống thấm. Mác chống thấm được định nghĩa là áp lực nước tối đa để nước thấm qua mẫu thử và tạo ra vết ướt trên mặt mẫu [2], Còn TCVN 3116:2007 [3] định nghĩa mác chống thấm là khả năng bê tông không để nước thấm qua dưới áp lực thủy tĩnh và ký hiệu bằng chữ W. Bê tông nặng có các mác chống thấm W2, W4, W6... W20. Chỉ số của W biểu thị áp lực nước tối đa được tính bằng daN/cm2 (Atm) và đều là số chẵn. Như vậy khoảng cách các áp lực ở đây là 2 daN/cm2. Đây là phương pháp của Liên Xô được áp dụng từ năm 1959 (GOST 4800-59) và được sử dụng cho đến ngày nay. Trung Quốc và Việt Nam cũng áp dụng phương pháp này và đưa vào tiêu chuẩn quốc gia. Do khoảng cách các mác tương đối rộng, nên có thể xảy ra trường hợp hai loại bê tông có khả năng chống thấm khác nhau, nhưng lại có cùng mác chống thấm. Điều đó cũng giống như trường hợp hai loại xi măng hay bê tông có cường độ nén khác nhau, nhưng lại có cùng mác.

Khi phân định mác thì phải chấp nhận một khoảng cách quy ước giữa các mác. Như vậy mác chống thấm là một giá trị quy ước có tính chất tương đối. Khi cần xác định chính xác độ thấm nước của bê tông hoặc trong nghiên cứu cần xác định chính xác tác dụng của một yếu tố nào đó (loại phụ gia, xi măng, biện pháp công nghệ, thành phần...) đối với độ thấm nước của bê tông, thì có thể dùng phương pháp xác định hệ số thấm nước của bê tông.

2. Hệ số thấm nước (K1) biểu thị độ thấm nước và độ thấm nước là chỉ tiêu ngược của độ chống thấm. Độ thấm nước càng nhỏ, thì độ chống thấm càng cao và ngược lại. Chỉ cần xác định một chỉ tiêu này là hiểu được chỉ tiêu kia, vì đây là hai mặt của một vấn đề. Phương pháp thí nghiệm K1 được dùng ở các nước phương Tây từ lâu [4, 5] và dựa trên nguyên lý của thí nghiệm độ thấm nước của đất. Theo tiêu chuẩn Thuật ngữ [6], K1 được định nghĩa là lượng nước thấm qua một đơn vị chiều dày trên 1 đơn vị diện tích mẫu bê tông, trong một đơn vị thời gian thí nghiệm, dưới 1 đơn vị áp lực và ở điều kiện nhiệt độ thường là 20°C. K1 được tính theo công thức dạng Darcy như sau:

K1 = Vna /S(P1-P2)l (m/h) hoặc cm/s 

Trong đó: Vn. thể tích nước thấm qua mẫu bê tông thu được, m3 hoặc cm3;

a: Chiều dày của mẫu, m hoặc cm;

S: Diện tích mặt mẫu chịu tác động của nước, m2 hoặc cm2;

P1 - P2: Áp lực thủy tĩnh ở hai mặt đối diện của mẫu, m hoặc cm cột nước;

t: Thời gian thí nghiệm, h hoặc s.

Phương pháp này cũng được quy định trong tiêu chuẩn Liên Xô [7] và đã đưa vào tiêu chuẩn Việt Nam [8].

Trong thực tế ở Việt Nam, đối với những công trình do nước ta thiết kế thường dùng mác chống thấm, còn những công trình do nước ngoài thiết kể lại dùng hệ số thấm. Người xây dựng luôn muốn biết quan hệ giữa hai chỉ tiêu để khi thí nghiệm chỉ tiêu này có thể hình dung được chỉ tiêu kia. Trong tài liệu [9] giới thiệu một bảng số liệu thể hiện quan hệ tương đối của hai chỉ tiêu đó như sau:

Quan hệ giữa W và K1, cm/s 

W

K, của mẫu thí nghiệm

Có độ ẩm cân bằng

Có độ ẩm bão hòa

 

 

B2

 

Lớn hơn 7.10-9 ÷ 2.10-8

 

Lớn hơn 5.10-10 ÷ 1.10-9

 

 

B4

 

 

Lớn hơn 7.10-9 ÷ 2.10-9

 

 

Lớn hơn 1.10-10 ÷ 5.10-10

 

 

B6

 

 

Lớn hơn 7.10-10 ÷ 2.10-9

 

 

Lớn hơn 5.10-11 ÷ 1.10-10

 

 

B8

 

 

Lớn hơn 1.10-10 ÷ 6.10-10

 

 

Lớn hơn 1.10-11 ÷ 5.10-11

 

 

B10

 

 

Lớn hơn 6.10-10 ÷ 1.10-10

 

 

Lớn hơn 5.10-12 ÷ 1.10-11

 

 

B12

6.10-11 và nhỏ hơn

5.10-12 và nhỏ hơn

 Ghi chú: Độ ẩm cân bằng là độ ẩm của mẫu để trong không khí, còn độ ẩm bão hòa là độ ẩm cùa mẫu được ngâm nước

 Đáng chú ý là số liệu trong bảng này không có sự liên tục và ứng với một mác chống thấm thì có một khoảng trị số hệ số thấm. Đó là do bản chất của hai chỉ tiêu này đã được phân tích ở trên. Bảng số liệu này cũng được đưa vào tài liệu [9] được xuất bản ở Việt Nam. Vừa qua có một đề tài nghiên cứu câp Bộ cũng đưa ra một bảng quan hệ giữa W và K1 nhưng tư liệu này chưa được chính thức hóa và phổ biên rộng rãi, nên không được nêu lên trong bài này. Hiện nay chúng ta đã nghiên cứu và ứng dụng bê tông cường độ cao - chất lượng cao có mác tới 100(MPa) có độ chống thấm lớn, khó xác định được bằng hai phương pháp nêu trên.

3.Phương pháp xác định độ sâu thấm nước được tính bằng mm. Đây là độ sâu nước thấm vào mẫu dưới áp lực và trong thời gian nhất định. Chỉ tiêu này cũng biểu thị độ thấm nước của bê tông và được quy định trong tiêu chuẩn châu Âu [10]. Có đề tài nghiên cứu bê tông cường độ cao dùng tro trấu và đã sử dụng phương pháp này để đánh giá độ thấm nước của bê tông dùng tro trấu để so sánh với bê tông đối chứng.

Đó là mấy phương pháp thí nghiệm thấm bê tông thường dùng trong phòng thí nghiệm và thử trên mẫu. Ngoài ra còn có phương pháp thí nghiệm trực tiếp trên kết cấu, nhưng không được đề cập đến trong phạm vi bài này. Tùy tình hình cụ thể chúng ta có thể lựa chọn sử dụng phương pháp nào thích họp để đạt được mục đích yêu cầu đã đề ra. Nội dung cụ thể của từng phương pháp được trình bày chi tiết trong các tiêu chuẩn liên quan.

TS. NGUYỄN TIẾN TRUNG – TS. NGUYẺN THÚC TUYÊN

Tài liệu tham khảo:

1.Bryant Mather (2002) Concrete Primer, ACI International.

2.GOST 12738.5-78 Phương pháp thí nghiệm độ chống thấm (Tiêu chuẩn Liên Xô cũ).

3.TCVN 3116:2007 Bê tông nặng - Phương pháp xác định độ chống thấm nước.

4.CRD - C48-92 Standard method for waterpermeability of concrete.

5.Hãng MATEST (Italia) hướng dẫn sử dụng máy thí nghiệm hệ số thấm nước của bê tông.

6.ACI 116R -00 Cement and Concrete Technology.

7.GOST19426-74 Bê tông - Phương pháp xác định hệ số thấm nước.

8.TCVN 8219:2009 Hỗn hợp bê tông thủy công và bê tông Thủy Công - Phương pháp thử.

9.Nguyễn Thúc Tuyên, Phạm Văn Trình (1986) Bẽ tông và vữa, NXB XD.

10.BSEN 12390-8:2000 Testing hardened concrete - Part 8: Depth of penetration of water under pressure

 

Theo: TẠP CHÍ SÀI GÒN ĐẦU TƯ & XÂY DỰNG

 

Được xem 1580 lần

Liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin

Các thông tin (*) yêu cầu phải nhập. Mã cho phép dùng các thẻ HTML.

Công ty TNHH An Phát VN

Liên hệ với An Phát VN qua di động: 0916.744.366 hoặc gửi email tới địa chỉ kd.anphatvn@gmail.com . Chúng tôi chuyên cung cấp dịch vu xây dựng công nghiệp và dân dụng, chống thấm các công trình xây dựng, thủy lợi, cấp thoát nước, lắp đặt hệ thống điện nhẹ, điện nước, Internet... Đại lý phân phối bán sĩ và lẻ dầu nhớt Shell trong công nghiệp & vận tải.

https://www.anphatvn.com