Cốt liệu bê tông tái chế (RCA) được sử dụng theo quy trình khác với bê tông mới bởi bê tông tái chế được sàng lọc cẩn thận để loại bỏ các mảnh kim loại, sắt thép hay các mảnh vật liệu vỡ khác có thể ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của vật liệu. Bê tông tái chế sau đó được nghiền nhỏ với kích thước tùy thuộc vào nhu cầu cụ thể của từng dự án.

Quá trình sàng lọc được tiến hành đặc biệt đối với các nhà tái chế đá và các nhà cung cấp vật liệu cho nhà thầu xây dựng đường xá và bãi đậu xe.

Sử dụng cốt liệu bê tông tái chế (RCA) mang lại nhiều lợi ích về mặt kinh tế và môi trường. Chủ cơ sở tái chế và các nhà thầu có thể tiết kiệm được một khoản chi phí lớn khi sử dụng RCA, do đó các nhà xây dựng có thể dành nhiều chi phí hơn cho vật liệu trang trí bề mặt.

Sử dụng RCA thân thiện với môi trường sinh thái, đây là lợi thế quan trọng nhất của vật liệu xanh này. Quá trình khai thác đá, sau đó nghiền nhỏ đòi hỏi phải sử dụng các nguồn tài nguyên thiên nhiên và chế biến cơ khí. Việc tái chế bê tông sẽ tạo ra vòng đời mới cho cốt liệu đòi hỏi chế biến rất ít nên nguyên liệu tự nhiên không bị ảnh hưởng. Thêm vào đó việc xử lý bê tông tái chế chiếm ít không gian hơn việc để bê tông phân hủy ở bãi chôn lấp.

RCA có tính linh hoạt cao, có thể được sử dụng với nhiều chức năng khác nhau phù hợp với các ứng dụng trong xây dựng như các dự án cảnh quan hay cải tạo nhà ở.

Các nhà nghiên cứu thuộc Cơ quan Quản lý Đường cao tốc Liên bang Hoa Kỳ đã chứng minh rằng mặc dù được tái chế từ phế liệu bê tông, RCA đáng tin cậy về mặt cấu trúc và an toàn để sử dụng làm vật liệu tổng hợp tự nhiên.

Với những lợi ích rõ ràng của mình, RCA có thể được tận dụng tốt nhất để xây dựng lối vào, hành lang hoặc sân trong cho các khu dân cư; các bãi đậu xe thương mại và đường giao thông nông thôn. RCA đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật để sử dụng làm vật liệu xây dựng cho các tòa nhà mới. Cốt liệu bê tông tái chế cũng là lựa chọn tuyệt vời để làm đường ống thoát nước và cải tạo các tiện ích khác.
Các quốc gia phát triển như Mỹ, Singapore, Pháp, Đức, Bỉ và Luxembourg đã có những chính sách và biện pháp để xử lý bê tông phế liệu, đồng thời sử dụng cốt liệu bê tông tái chế trong xây dựng.

Mỹ

Bê tông dùng cho xây dựng và bê tông phế liệu chiếm xấp xỉ 135 triệu tấn mỗi năm, tương đương với 1,36kg/người/ngày. Phế liệu xây dựng có thể tái chế đều được xử lý khi kết thúc vòng đời để bắt đầu một “cuộc sống” mới hữu ích hơn như sử dụng để xây dựng vỉa hè hoặc các công trình khác, giúp giảm lượng chất thải ra môi trường và giảm nhu cầu cho nguyên liệu mới cho xây dựng.

Cơ quan Vận tải Liên bang Hoa Kỳ (STA) trong nhiều năm qua đã đẩy mạnh việc sử dụng thường xuyên bê tông tái chế như một dạng cốt liệu. Các thông số kỹ thuật, thực tiễn xây dựng và các thách thức trong việc thực hiện cũng được cơ quan này ghi lại và nghiên cứu. Thông tin này sau đó được phổ biến cho tất cả các cơ quan vận tải các bang thông qua các hướng dẫn kỹ thuật, đào tạo nếu cần.

STA đã lựa chọn các tiểu bang Minnesota, Utah, Virginia, Texas và Michigan để nghiên cứu kỹ lưỡng quy trình tổng hợp cốt liệu bê tông tái chế tại các khu vực này. Sau khảo sát, STA đã đưa ra 5 số liệu để mô tả mức độ sử dụng cốt liệu bê tông tái chế ở từng bang. Kết luận được STA rút ra từ những con số này cho thấy: Bê tông thường được tái chế để sử dụng làm đường cao tốc ở Hoa Kỳ; Ứng dụng chính của RCA ở Hoa Kỳ được coi như một vật liệu cơ bản; Việc sử dụng RCA trong nhựa đường nóng (HMA) không được chấp nhận rộng rãi ở Hoa Kỳ.

Singapore

Tại Singapore, cốt liệu bê tông tái chế đã được sử dụng để xây dựng và cải tạo nhiều công trình, trong đó có việc xây dựng cảng xuất nhập khẩu tại Sân bay quốc tế Changi. Tập đoàn sân bay Changi đã khởi xướng dự án sử dụng bê tông tái chế từ việc phá dỡ các công trình quanh sân bay để tái tạo mặt sàn cứng cho máy bay. Dự án đã thể hiện tính khả thi của việc sử dụng RCA như một giải pháp thay thế cho cốt liệu tự nhiên trong bê tông để xây dựng.

Để khắc phục mặt sàn cứng đã bị hỏng hóc, máy cắt thủy lực và bê tông phế liệu đã được vận chuyển đến cơ sở tái chế gần đó để chế biến. Phế liệu này chủ yếu là bê tông nghiền, kim loại màu. Việc chế biến được thực hiện bằng cách sử dụng máy nghiền di động kết hợp với hệ thống băng tải. Các quy trình chính bao gồm nghiền, sàng lọc RCA theo kích cỡ yêu cầu cho ứng dụng bê tông.

Luxembourg

Hiện trạng quản lý chất thải ở Luxembourg đứng vị trí thứ 2 trong số 28 nước châu Âu. Thứ hạng cao của quốc gia này cho thấy tỷ lệ chất thải xây dựng bao gồm cả đất đá được tái sử dụng lớn.

Theo Khung Hướng dẫn về Xử lý Chất thải của châu Âu, các quốc gia thành viên phải thực hiện các biện pháp cần thiết để đạt được mục tiêu thu hồi, tái sử dụng và tái chế tối thiểu 70% (tính theo trọng lượng) lượng phế liệu xây dựng vào năm 2020. Tại Luxembourg, nguồn gốc chủ yếu của phế liệu xây dựng đến từ các tòa nhà bao gồm gạch, ngói, gốm sứ, đất, thạch cao, vật liệu cách điện, gỗ và kim loại. Bê tông tái chế của Luxembourg có chất lượng trung bình.

Cốt liệu bê tông tái chế của Luxembourg sẽ được cấp chứng nhận từ Laboratoire d’Essais des Matériaux des Ponts et Chaussées du Luxembourg. RCA chủ yếu được sử dụng trong xây dựng đường xá, lớp phụ gia trong xây dựng nền móng nhưng không được sử dụng trong sản xuất bê tông mới. Tuy nhiên, việc sử dụng RCA vẫn chưa đạt được mục tiêu mang tính tiềm năng của Luxembourg.

Bỉ

Bối cảnh địa chất của Bỉ ảnh hưởng đến sự phát triển của việc sử dụng cốt liệu bê tông tái chế. Bỉ được chia thành 2 khu vực quản lý chính và cũng đại diện cho 2 vùng địa lý khác nhau bao gồm khu vực nói tiếng Hà Lan, Flanders ở phía Bắc và khu vực nói tiếng Pháp, Wallonia ở phía Nam.

Khu vực Flanders khuyến khích việc nghiên cứu và sử dụng cốt liệu bê tông tái chế cho nhiều ứng dụng khác nhau. Trong khi đó, ở vùng Wallonia có một số mỏ sa thạch, các chủ sở hữu mỏ đá đã ngăn chặn việc nghiên cứu sử dụng RCA để duy trì các ưu thế và quyền hạn của họ trên thị trường. Vì vậy, ở khu vực phía Nam nước Bỉ, sự phát triển của cốt liệu tái chế đã bị hạn chế.

Pháp

Theo các chuyên gia Pháp, quốc gia này có một số đơn đặt hàng nhỏ cho các nước khác trong việc phát triển các quy trình và yêu cầu chi tiết cho việc sử dụng cốt liệu bê tông tái chế. Do đó, Chính phủ Pháp đã đưa ra một dự án phạm vi quốc gia về việc nghiên cứu và phát triển RCA được gọi là RECYBETON. Mục đích của dự án này là thay đổi xu hướng bằng cách sử dụng lại tất cả các vật liệu từ phế liệu bê tông như các thành phần bê tông mới, keo thủy lực.

Đức

Theo các chuyên gia Đức, việc sử dụng RCA mang tính khả thi. Tuy nhiên, vẫn còn một số hạn chế như quy trình sản xuất RCA không được thực hiện một cách hiệu quả. Có những dự án xây dựng chỉ sử dụng vật liệu tái chế này ở quy mô rất nhỏ so với số lượng dự án trên tổng thể và động lực thường xuất phát từ nhận thức về môi trường của một nhóm nhỏ. Bên cạnh đó, các tiêu chuẩn của Đức cũng hạn chế những ứng dụng sử dụng cốt liệu bê tông tái chế.

Bê tông tự trộn:

Bước 1: Chuẩn bị các nguyên liệu (cát vàng, đá dăm, xi măng, nước sạch để trộn bê tông), các dụng cụ (xẻng, thúng đong vật liệu, cào đá…)

Bước 2: Trộn các nguyên liệu ở dạng khô theo tỷ lệ mác bê tông mong muốn.

Sau khi tập trung các nguyên liệu cần thiết, người trộn bê tông trộn đều các vật liệu vào với nhau, xáo trộn lại một lần nữa với lượng nước vừa đủ. Xi mang được dùng trong trộn thủ công thường là loại PCB 30, tùy theo công thức mà ta trộn, thông thường là 1 xi mặng, 3 cát, 6 hoặc 8 sỏi.

Ngày nay khi các công trình có khối lượng bê tông sử dụng lớn, việc trộn tay cần nhiều nhân lực, hoặc không thể đáp ứng lượng bê tông lớn cùng một thời điểm, người ta đã thay nhân công bằng các thùng trộn.

Thùng trộn mỗi lần trộn được một bao xi măng, cát, đá tùy theo mác bê tông yêu cầu. Các bước thực hiện cũng tương tự trộn bằng tay, vật liệu khô được đưa vào nhào trộn sau đó thêm nước.
Bê tông tươi trộn sẵn tại các trạm trộn

Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu (xi măng, cát, sỏi, đá…) đã định lượng sẵn, đưa vào máng chứa cốt liệu

Bước 2: Sau khi đã chuẩn bị cốt liệu, hệ thống băng truyền sẽ tự động đưa cốt liệu vào các thùng trộn, song song đó các silo chứa nước và chất phụ gia sẽ tự động thêm vào thành phần cốt liệu và trộn đều.

Với hệ thống tự động hóa, các trạm trộn bê tông sẽ cho ra bê tông thương phẩm với chất lượng đồng đều, có thể cung cấp một lượng lớn cho các công trình, sẽ tốt hơn rất nhiều so với đảo trộn bằng tay, ngay cả các công trình nhà dân, việc sử dụng bê tông tươi cũng rất nên xem xét.

Kiểm tra độ sụt tại công trường thi công

Kiểm tra độ sụt tại công trường là kiểm tra xem bê tông được cung cấp có độ sụt đúng như cam kết trong hợp đồng (giữa bên bán và bên mua) và đúng với các tài liệu kỹ thuật quy định về bê tông được sử dụng ở công trường (do bên thiết kế, quản lý dự án đưa ra).

Về mặt kỹ thuật: Độ sụt thể hiện sự đồng nều của bê tông và tỷ lệ các thành phần trong hỗn hợp bê tông. Kiểm tra độ sụt tại công trường là bước “kiểm tra nhanh” chất lượng của bê tông được cung cấp.

Việc kiểm tra phải thực hiện trước khi quyết định có cho phép xe bê tông đó (mẻ bê tông đó) có được phép đưa vào sử dụng (đổ  vào các cấu kiện đợi đổ bê tông hay không). Nếu độ sụt không đảm bảo đúng cam kết, Chủ đầu tư nên yêu cầu xe bê tông đó (mẻ bê tông đó) không được đưa vào sử dụng.
Các bước tiến hành kiểm tra đột sụt và các lưu ý:

Về mặt bản chất, kiểm tra độ sụt là phương thức kiểm soát chất lượng. Đối với mẻ trộn cụ thể độ sụt phải đảm bảo tính nhất quán. Sự thay đổi chiều cao độ sụt biểu thị sự thay đổi không mong muốn trong tỷ lệ thành phần hỗn hợp bê tông và tỷ lệ thành hỗn hợp sau đó được điều chỉnh để đảm bảo mẻ trộn bê tông tính nhất quan. Tính đồng nhất này đảm bảo nâng cao chất lượng và tính toàn vẹn của kết cấu ninh kết của bê tông.

Khái niệm: “Độ sụt” đơn giản là một thuật ngữ để mô tả độ cứng hỗn hợp bê tông như thế nào, hơn là sử dụng sự mô tả chung chung như “tính ẩm ướt” hay “tính lỏng”. Chiều cao của hỗn hợp bê tông sau khi được được đổ trong nón sụt giảm khác nhau từ một trong những mẫu khác. Mẫu với chiều cao thấp hơn chủ yếu được sử dụng trong xây dựng, với các mẫu có độ sụt cao thường được sử dụng để xây dựng đường vỉa hè.

Mục đích: Mục đích của thử nghiệm là để đo lường sự đồng nhất của bê tông. Nhiều yếu tố được tính đến khi thỏa mãn các yêu cầu cụ thể của cường độ bê tông, và để đảm bảo rằng một hỗn hợp đồng nhất xi măng đang được sử dụng trong quá trình xây dựng. Các thử nghiệm cũng xác định thêm khả năng “”dễ thi công”" của bê tông, mà cung cấp một quy mô về cách dễ dàng vận chuyển, đầm chặt, và bảo dưỡng bê tông. Các kỹ sư sử dụng kết quả để sau đó làm thay đổi cấp phối bê tông bằng cách điều chỉnh tỷ lệ xi măng-nước hoặc thêm phụ gia hóa dẻo để tăng độ sụt của hỗn hợp bê tông.

Phương pháp thực hiện: Việc kiểm tra độ sụt bê tông chứng tỏ nhiều tiến bộ công nghệ, và một số nước thậm chí thực hiện các thí nghiệm sử dụng máy móc tự động. Tính đơn giản hóa, nhìn chung được chấp nhận phương pháp thực hiện các thí nghiệm như sau:

Thiết bị kiểm tra: Mâm phẳng đủ rộng; Bay xoa gạt phẳng hỗn hợp; Que thép tròn để đầm; Nón sụt hay nón Abraham; Thước thép Bê tông; Bê tông được lấy từ xe chở (hoặc Ximăng, nước, cát & cốt liệu để trộn thủ công).

Các bước tiến hành:

   • Đặt chảo trộn trên sàn nhà và làm ẩm nó với một số nước. Hãy chắc chắn rằng đó là ẩm ướt nhưng không có nước tự do đọng lại. Giữ vững hình nón sụt giảm tại chỗ bằng cách sử dụng 2 chân giữ.

   •  Chèn hỗn hợp bê tông vào một phần ba hình nón. Sau đó, đầm chặt mỗi lớp 25 lần bằng cách sử dụng các thanh thép trong một chuyển động tròn, và đảm bảo không để khuấy.

   •  Thêm hỗn hợp cụ thể hơn để đánh dấu hai phần ba. Lặp lại 25 lần nén cho một lần nữa. Đầm chặt vừa vào lớp trước bê tông. Chèn hỗn hợp bê tông sao cho đầy nón sụt có thể đầy hơn, sau đó lặp lại quá trình đầm 25 lần.(Nếu hỗn hợp bê tông không đủ để đầm nén, dừng lại, thêm tiếp hỗn hợp và tiếp đầm chặt như trước).

   •  Gạt bỏ hỗn hợp bê tông thừa ở phần trên mở của hình nón sụt bằng cách sử dụng que đầm thép trong một chuyển động quanh cho đến khi bề mặt phẳng. Từ từ tháo bỏ nón sụt bằng nâng nó theo chiều dọc trong thời gian (5 giây + / – 2 giây), và đảm bảo rằng mẫu bê tông không di chuyển.

   •  Đợi cho hỗn hợp bê tông sụt. Sau khi bê tông ổn định, đo sự sụt giảm theo chiều cao bằng cách chuyển hình nón ngược sụt xuống đặt bên cạnh các mẫu, đặt que thép nén trên nón sụt giảm và đo khoảng cách từ thanh đến tâm di dời ban đầu.

Tùy theo điều kiện thời tiết cụ thể mà người ta áp dụng phương pháp bảo dưỡng bê tôngkhác nhau. Quá trình bảo dưỡng được phân chia tương đối ra 2 giai đoạn: giai đoạn bảo dưỡng ban đầu và giai đoạn bảo dưỡng cơ bản tiếp theo. Về cơ bản, có thể chia thành 2 phương pháp bảo dưỡng bê tông.

- Phương pháp bảo dưỡng ẩm: là phương pháp sử dụng nước hoặc thông qua vật liệu giữ nước để làm ẩm bề mặt bay hơi của bê tông.

- Phương pháp bảo dưỡng khô: là phương pháp không sử dụng nước trong quá trình bảo dưỡng. Trong phương pháp này bề mặt bay hơi của bê tông được phủ bằng vật liệu cách ẩm như vải bạt, màng poliêtilen hoặc phun chất tạo màng (ví dụ Antisol E, Antisol S của Sika).

Ảnh hưởng của phương pháp bảo dưỡng đến cường độ bê tông

Một trong những tính chất của bê tông đạt được sau sự thay đổi hóa - lý trong quá trình hình thành cấu trúc là cường độ chịu nén. Vì vậy nếu không đánh giá được giá trị cường độ thì không thể đánh giá sự hiệu quả của các phương pháp bảo dưỡng bê tông khác nhau.

Nhằm mục đích lựa chọn phương pháp bảo dưỡng bê tông hiệu quả trong điều kiện khí hậu nóng ẩm, Phòng thí nghiệm công trình LAS-XD 1043 tiến hành thí nghiệm nhằm đánh giá mức độ ảnh hưởng của phương pháp bảo dưỡng đến quá trình mất nước, biến dạng dẻo và cường độ bê tông.

Thí nghiệm tiến hành trong các mùa thời tiết khác nhau, với các thông số khí hậu cơ bản như sau:

- Thời tiết khô hanh mùa đông: Ttb = 18 ÷ 30 độ C, Wtb = 40 ÷ 65%;

- Thời tiết nắng nóng mùa hè: Ttb = 28 ÷ 40 độ C, Wtb = 40 ÷ 65%.

- Thời tiết nóng ẩm mùa hè: Ttb = 28 ÷ 35 độ C, Wtb = 65 ÷ 85%;

Cường độ chịu nén của bê tông ở các tuổi 1, 3, 7, 14, 28 ngày được xác định bằng phương pháp nén mẫu kích thước 10x10x10 cm đúc từ cùng mẻ vữa bê tông với tỷ lệ N/X = 0,6; độ sụt S = 6 ÷ 8 cm, xi măng PCB 400, bảo dưỡng theo các phương pháp khác nhau.

Các nhóm mẫu đối chứng được bảo dưỡng và đóng rắn trong điều kiện tiêu chuẩn với T = 20 ± 3 độ C, W = 95% ± 5%. Đồng thời với thí nghiệm bảo dưỡng - nén mẫu, tiến hành các thí nghiệm xác định sự mất nước và biến dạng dẻo trên các mẫu được bảo dưỡng giống như các mẫu được nén xác định cường độ. Xác định sự mất nước trên các mẫu kích thước 10x10x10 cm; biến dạng dẻo trên các mẫu kích thước 10x10x30 cm.

Đối với mỗi một điều kiện thời tiết, các mẫu bê tông được bảo dưỡng theo các phương pháp như sau:

- Không bảo dưỡng (bay hơi nước tự do);

- Phương pháp bảo dưỡng khô (hạn chế tối đa sự bay hơi nước) - phủ bề mặt bay hơi bằng tấm nilon ngay sau khi đổ bê tông, thời gian phủ là 3 ngày;

- Phương pháp bảo dưỡng kết hợp - sau 2h (trong điều kiện thời tiết khô hanh và nắng nóng), sau 4h (trong điều kiện nóng ẩm mùa hè) kể từ lúc đổ bê tông xong không áp dụng bất kỳ phương pháp bảo dưỡng nào. Sau đó bề mặt bay hơi được phủ bằng tấm nilon, thời gian phủ 3 ngày.

Tiến hành thí nghiệm cho thấy: sự phát triển cường độ bê tông phụ thuộc rất lớn vào điều kiện đóng rắn, được đặc trưng bới các thông số nhiệt độ - độ ẩm của thời tiết và phương pháp bảo dưỡng.

- Bê tông không bảo dưỡng trong điều kiện thời tiết khác nhau ở tuổi 28 ngày chỉ đạt được cường độ tương ứng là 66%, 62% và 87% R28tc (R28tc­ - cường độ mẫu bê tông tương ứng, đóng rắn trong điều kiện tiêu chuẩn).

   => Nguyên nhân là do sự mất nước quá nhanh với một lượng lớn nước trộn làm ảnh hưởng đến quá trình thủy hóa. Ngoài ra, sự mất nước nhanh trong một thời gian ngắn kéo theo sự phát triển nhanh đạt tới giá trị cực đại của biến dạng dẻo, biến dạng tiếp tục phát triển trong giai đoạn đóng rắn tiếp theo của bê tông ảnh hưởng đến cấu trúc và cường độ của bê tông.

- Đối với các mẫu được phủ bề mặt bay hơi ngay sau khi đổ bằng màng nilon, cường độ ở tuổi 28 ngày tương ứng với 3 điều kiện thời tiết đạt 98,5%, 101% và 97% R28tc, về cơ bản đạt được cường độ thiết kế. Tuy nhiên, rõ ràng quá trình đóng rắn vẫn chưa được diễn ra trong điều kiện tốt nhất.

   => Nguyên nhân có thể giải thích bởi lượng nước thừa không có cơ hội thoát ra khỏi bê tông khi bê tông đang ở trạng thái dẻo. Quá trình thoát hơi nước vẫn tiếp tục diễn ra khi bê tông đã đóng rắn và đã đạt một cường độ nhất định, góp phần tạo ra trong cấu trúc bê tông các lỗ rỗng và mao mạch, ảnh hưởng đến cường độ cuối cùng của bê tông.

- Với phương pháp bảo dưỡng kết hợp (sau 2 - 4h kể từ lúc đổ để bê tông bay hơi nước tự do, sau đó bề mặt bay hơi được phủ bằng tấm nilon) đảm bảo cường độ sau 28 ngày của bê tông so với cường độ thiết kế. Tương ứng với 3 điều kiện thời tiết, cường độ bê tông 28 ngày tuổi đạt đạt 103,7%, 106,4% và 104,3% R28tc, chứng tỏ bê tông đã đóng rắn trong điều kiên thích hợp.

   => Kiểm soát sự mất nước bê tông trong thời kỳ đầu đóng rắn trong khoảng dưới 30 ÷ 35% lượng nước trộn ban đầu không làm ảnh hưởng đến sự phát triển cường độ, hạn chế sự phát triển tiếp theo của biến dạng gây ảnh hưởng xấu đến cấu trúc bê tông. Ngoài ra, phủ bề mặt thoáng của bê tông bằng nilon sẽ hấp thụ được năng lượng do bức xạ mặt trời, làm nhiệt độ khối bê tông cao hơn khoảng 1- 5 độ C so với bê tông không phủ nilon, nhiệt độ này được duy trì trong quảng thời gian tương đối lâu và giảm dần từ từ khi nhiệt độ môi trường thay đổi. Những yếu tố này đã tạo nên điều kiện tốt (nhiệt độ và độ ẩm cao) thuận lợi cho bê tông đóng rắn và phát triển cường độ.
Xác định thời gian cần thiết bảo dưỡng bê tông

Để xác định thời gian cần thiết của giai đoạn bảo dưỡng cơ bản tiếp theo, ta tiến hành thí nghiệm như sau: các tổ mẫu bê tông kích thước 10x10x10 cm với tỷ lệ N/X = 0,6. độ sụt S = 6 – 8 cm được đúc và bảo dưỡng bằng phương pháp kết hợp trong điều kiện thời tiết tự nhiên. Các mùa và các thông số nhiệt độ - độ ẩm cơ bản như sau: thời tiết khô hanh mùa đông: Ttb = 18 ÷ 30 độ C, Wtb = 40 ÷ 65%; thời tiết nắng nóng mùa hè: Ttb = 28 ÷ 40 độ C, Wtb = 40 ÷ 65% và thời tiết nóng ẩm mùa hè: Ttb = 28 ÷ 35 độ C, Wtb = 65 ÷ 85%.

Đối với mỗi một điều kiện thời tiết, sau khi kết thúc giai đoạn bảo dưỡng ban đầu (2h bay hơi nước tự do đối với thời tiết hanh khô và nắng nóng; 4 h đối với thời tiết nóng ẩm), thời gian bảo dưỡng cơ bản tiếp theo đối với các nhóm mẫu sẽ khác nhau: 1 ngày, 2 ngày và 3 ngày. Sau đó tấm nilon sẽ được dỡ bỏ và bê tông đóng rắn tiếp theo trong điều kiện tự nhiên. Cường độ của 3 nhóm mẫu tương ứng sẽ được xác định ở ngày thứ 1 và ngày thứ 28; ngày thứ 2 và ngày thứ 28; ngày thứ 3 và ngày thứ 28.

Kết quả thí nghiệm cho thấy, thời gian bảo dưỡng cơ bản tối thiểu để sau khi dừng bảo dưỡng, ở tuổi 28 ngày bê tông đạt trên 100%R28t/c phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện thời tiết. Bản chất của vấn đề là thời gian bảo dưỡng phải đảm bảo cho bê tông đạt được cường độ bảo dưỡng tới hạn RthBD, cho phép bê tông phát triển cường độ bình thường không bị ảnh hưởng bất lợi của thời tiết.

Bê tông được bảo dưỡng 1 ngày ở điều kiện thời tiết nắng nóng có R1 đạt 42,6%R28tc và R1+27 đạt 102,5%R28tc. Nếu tăng thời gian bảo dưỡng lên 2 ngày, giá trị cường độ tương ứng: R2 = 61,5%R28tc và R2+26 = 103,7%R28tc; tăng lên 3 ngày – R3 = 73,1%R28tc và R3+25 = 106,4%R28tc.

Ở điều kiện thời thời tiết khô hanh mùa đông với nhiệt độ của không khí và nhiệt độ của vữa bê tông không cao nên sự phát triển cường độ của bê tông giảm so với điều kiện thời tiết nắng nóng. Giá trị tương ứng của cường độ bê tông so với thời gian bảo dưỡng cơ bản như sau: R1 = 24,1R28tc và R1+27 = 91,5%R28tc; R2 = 39,4%R28tc và R2+26= 97,8%R28tc; R3 = 51,2%R28tc và R3+25 = 103,4%R28tc.

Với nền nhiệt độ và độ ẩm trung bình tương đối cao trong điều kiện thời tiết nóng ẩm, thời gian bảo dưỡng cơ bản tiếp theo tối thiểu là 2 ngày và ở độ tuổi 28 ngày đạt trên 100% so với cường độ thiết kế. Giá trị tương ứng của cường độ bê tông so với thời gian bảo dưỡng cơ bản trong trường hợp này cụ thể như sau: R1 = 36,4%R28tc và R1+27 = 98,4%R28tc; R2 = 57,7%R28tc và R2+26 = 103,6%R28tc; R3 = 72,8%R28tc và R3+25 = 106,2%R28tc.

Như vậy, thời gian bảo dưỡng cơ bản cần thiết dao động trong khoảng 1- 3 ngày tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của thời tiết thi công. Trong mọi điều kiện thời tiết, cường độ bảo dưỡng tới hạn của bê tông (cường độ tối thiểu cần đạt được của bê tông để có thể dừng quá trình bảo dưỡng) phải đạt trên 40% của R28tc.

Cũng cần phải chú ý rằng, với điều kiện thời tiết, khi Ttb = 15 ÷ 25 độ C, Wtb = 70 ÷ 95% thì không cần áp dụng các biện pháp bảo dưỡng, bê tông có thể đóng rắn tốt trong điều kiện bay hơi nước tự nhiên.

Kết luận

Trên cơ sở kết quả nghiên cứu, đề xuất phương pháp bảo dưỡng bê tông hiệu quả bằng phương pháp kết hợp khi thi công các cấu kiện bê tông toàn khối trong các điều kiện thời tiết khác nhau của khí hậu nóng ẩm Việt Nam. Qui trình bảo dưỡng bao gồm 2 giai đoạn:

- Giai đoạn bảo dưỡng ban đầu: Tùy theo điều kiện thời tiết, giai đoạn bảo dưỡng ban đầu sẽ cho phép bê tông bay hơi nước tự do trong thời gian 1 - 4 giờ sau khi hoàn thiện bề mặt tùy thuộc điều kiện thời tiết thi công: 1 - 2 giờ đối với thời tiết nằng nóng; 2 - 4 giờ đối với thời tiết nóng ẩm và khô hanh. Bản chất của giai đoạn này là tạo điều kiện và kiểm soát để lượng nước không cần thiết bay hơi khỏi bê tông trong khi bê tông đang ở trạng thái dẻo.

- Giai đoạn bảo dưỡng cơ bản tiếp theo: Giai đoạn này được thực hiện ngay sau khi kết thúc giai đoạn 1 bằng cách phủ bề mặt bay hơi của cấu kiện bằng vật liệu cách ẩm (nilon, bạt….). Thời gian bảo dưỡng tối thiểu đến khi bê tông đạt cường độ bảo dưỡng tới hạn, đảm bảo cho quá trình đóng rắn tiếp theo diễn ra bình thường trong mọi điều kiện bất lợi của thời tiết, được xác định trên 40% R28tc: 1 ngày đối với thời tiết nắng nóng; 2 - 3 ngày đối với các điều kiện thời tiết khác. Trong điều kiện thời tiết nóng ẩm, kéo dài thời gian bảo dưỡng lên 3 ngày, bê tông phát triển cường độ nhanh hơn, có thể đẩy nhanh thời gian tháo ván khuôn, rút ngắn tiến độ thi công.