Phụ gia bê tông

Phụ gia bê tông

Phụ gia bê tông:

1. phụ gia bê tông là gì:

Là những hợp chất hay hỗn hợp các hợp chất chất vô cơ, hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp mà khi cho một lượng nhỏ vào hỗn hợp bê tông sẽ làm thay đổi tính chất công nghệ của bê tông hay tính chất sử dụng của bê tông đã hóa rắn theo ý muốn.

Ngày nay, sự ra đời của xi măng và bê tông xi măng cùng với sự phát triển của công nghiệp hoá học đã làm thay đổi tính chất công nghệ trong sản xuất và sử dụng bê tông. Hàng loạt chất đã được nghiên cứu sử dụng làm phụ gia cho bê tông. Tại các nước phát triển hơn 80% tổng sản lượng bê tông có sử dụng phụ gia. Việc sử dụng các loại phụ gia đã thực sự trở thành một cuộc cách mạng trong lĩnh vực sản xuất và sử dụng bê tông được nhiều người, nhiều ngành quan tâm nghiên cứu nhằm tìm kiếm và phát huy những khả năng mới của phụ gia. Bằng việc sử dụng các phụ gia khác nhau người ta có thể chế tạo ra bê tông có cường độ đặc biệt cao, có độ đặc chặt, khả năng chống thấm và độ dẻo cao.

 2. Tác dụng ( tại sao phải sử dụng phụ gia bê tông )

 Khi sử dụng phụ gia cho bê tông sẽ cải thiện các tính chất của bê tông cũng như hỗn hợp bê tông, cụ thể như tăng tính lưu động của hỗn hợp bê tông, giảm lượng dùng nước và xi măng, điều chỉnh thời gian ninh kết và rắn chắc, nâng cao cường độ và tính chống thấm của bê tông …

 Bằng việc sử dụng các phụ gia khác nhau người ta có thể chế tạo bê tông có cường độ đặc biệt cao, có độ đặc chặt, khả năng chống thấm và độ dẻo cao.

 Theo thống kê của chuyên gia kinh tế Liên xô Babaev, hiệu quả kinh tế đạt được khi sử dụng phụ gia hoá dẻo để sản xuất các sản phẩm bê tông cốt thép giảm được 18% chi phí.

 Theo Batracov chi phí cho sản xuất bê tông khi sử dụng phụ gia siêu dẻo để sản xuất bê tông mac 60MPa, tổng chi phí giảm tới 42%, còn nếu sử dụng phụ gia complex thì tổng chi phí giảm tới 58%.

Theo thống kê của các chuyên gia Nhật Bản khi sử dụng phụ gia để sản xuất bê tông tự đầm (SCC) thì hiệu quả kinh tế xã hội đạt được như sau:

  •  Tổng chi phí cho xây dựng giảm 15 ¸30%.
  • Giảm tiếng ồn, giảm sự ô nhiễm môi trường, giảm tai nạn lao động. Vì các lý do trên, việc nghiên cứu và sử dụng phụ gia là cần thiết. Nó thực sự là một cuộc cách mạng trong công nghệ sản xuất bê tông.  

  Tính riêng từ năm 1977 tới nay, hàng năm có khoảng 70 – 125 loại phụ gia mới ra đời.

3. Lịch sử nghiên cứu và sử dụng phụ gia bê tông trên thế giới.

 Việc đưa vào bê tông các sản phẩm khác nhau (phụ gia) nhằm cải thiện một vài tính chất cuả chúng, được thực hiện ngay từ thời kỳ đầu của việc sản xuất bê tông bằng ximăng pooclăng. Các sản phẩm đưa vào đầu tiên chắc chắn là thạch cao, canxi clorua, các loại bột mịn.

 Trước hết, người ta tìm cách tác động lên thời gian ninh kết, cường độ cơ học, tính chống thấm nước của bê tông.

 Cnadlt đã nghiên cứu từ năm 1891 tác dụng của các chất làm chậm đông kết nhanh và làm chậm sự đông kết. Việc sử dụng chất đường làm một chất làm chậm đông kết đã được biết tới vào năm 1909.

 Những nhà sản xuất đầu tiên bán các sản phẩm thích hợp đối với bê tông để cải thiện một vài tính chất của chúng xuất hiện vào năm 1910.

 Các sản phẩm sản xuất vào những năm 1920 – 1930 là các chất kỵ nước có gốc là các sản phẩm mịn, như các muối stearat, keo xương, san hô biển, các chất cứng nhanh có gốc là Clorua canxi, các chất kỵ nước cứng nhanh.

 Năm 1932 lần đầu tiên Mỹ công bố việc sử dụng nước thải sunphít của các nhà máy giấy làm phụ gia hóa dẻo cho bê tông.

 Các chất cuốn khí chỉ đựơc thực tế sử dụng từ những năm 1948.

 Một bước tiến quan trong nghiên cứu và sử dụng phụ gia hóa học cho bê tông là sự ra đời của phụ gia siêu dẻo – là phụ gia hóa dẻo thế hệ hai, đến nay có hai loại phụ gia siêu dẻo (theo ASTM C494 type F & G) được sử dụng phổ biến trên cơ sở Naphtalen sunphonat foocmandehit (NSF) do Nhật bản tổng hợp đầu tiên năm 1964 và Melamin foocmanđehit sunfonat (MSF) do Cộng hòa liên bang Đức chế tạo năm 1972, hơn hai mươi năm nay do sử dụng phụ gia siêu dẻo kết hợp với xi măng mac cao và cốt liệu chọn lọc chế tạo bê tông chất lượng cao (High perfommance concrete – HPC) có cường độ và độ bền đặc chắc cao (độ thấm nhỏ).

 Trong những năm gần đây thế giới đang tập trung nghiên cứu chế tạo, sử dụng phụ gia siêu dẻo thế hệ mới có tên gọi chung là nhóm POLYCACBOXYLAT có khả năng giảm nước nhiều hơn, đóng vai trò rất quan trọng đối với tương lai bê tông chất lượng cao và công nghệ bê tông tự đầm cũng như phát triển các loại phụ gia polyme để biến tính xi măng, nâng cao chất lượng vữa làm vật liệu chống thấm bảo vệ và hoàn thiện công trình đạt chất lượng và hiệu quả cao trong xây dựng.

 Các nước phát triển đi đầu trong việc nghiên cứu, chế tạo và sử dụng phụ gia hoá học (PGHH). Ở Mỹ sử dụng phụ gia hóa dẻo để sản xuất bê tông: 1967 – 46 triệu m3; 1978 – 68 triệu m3; 1982 – 85 triệu m3.

 Ở Canađa từ năm 1987-1988 dùng phụ gia siêu dẻo chế tạo bê tông đạt cường độ 80 MPa để xây dựng tòa nhà chọc trời ở Toronto, đến nay 100% sản lượng bê tông của nước này có sử dụng PGHH.

 Ở Anh, Pháp hợp tác xây dựng đường hầm xuyên biển Măng-sơ dùng phụ gia siêu dẻo DURCIPLAST và HR401 của Sika chế tạo hàng triệu m3 mac lớn hơn 60Mpa.

 Ở Pháp triển khai dự án nhà nước về bê tông chất lượng cao (1986-1990) và đã hình thành một mạng lưới gồm 15 trung tâm chế tạo bê tông chất lượng cao trộn sẵn có sử dụng phụ gia siêu sẻo DURCIPLAST trên cơ sở MSF đạt cường độ 60-100Mpa.

 Tại Nhật bản 100% bê tông có sử dụng PGHH, lượng dùng ước tính đến 1triệu tấn/năm phụ gia các loại. Tại Trung Quốc từ 1980 đã chế tạo bê tông cường độ 50-70MPa đi từ xi măng Pooclăng thông dụng, phụ gia hóa dẻo và Silicafume để thi công các kết cấu chịu lực (cột, dầm) nhà cao tầng từ 60-216m ở Bắc Kinh, Thẩm Quyến, Thượng Hải.

4. Lịch sử nghiên cứu và sử dụng phụ gia cho bê tông ở Việt Nam

 Ở nước ta việc nghiên cứu và sử dụng phụ gia hóa học cho bê tông xây dựng mới được thực hiện từ những năm 60 của thế kỷ này, đánh dấu bằng việc nghiên cứu sử dụng phụ gia CCB cho công trình thủy điện Thác Bà với sự giúp đỡ của Liên Xô cũ.

 Năm 1971, tại hội nghị bê tông toàn miền Bắc đã có báo cáo kết quả nghiên cứu sản xuất PGHH cho bê tông từ nguyên liệu trong nước, tiếp đó nhiều cơ quan khoa học đã tiến hành nghiên cứu xong kết quả dừng lại trong phạm vi PTN.

 Năm 1977 Viện KHKT Xây dựng nghiên cứu chế tạo phụ gia hóa dẻo từ dịch kiềm đen của nhà máy giấy, sản phẩm ở dạng bột, dẻo, lỏng với tên thương phẩm là LHD (K,D,L). Tiếp đó nghiên cứu phụ gia hóa dẻo LK-1 trên cơ sở biến tính dịch kiềm đen và phụ gia siêu dẻo COSU nhằm nâng cao cường độ và khả năng chống thấm của bê tông. Các loại phụ gia trên được sử dụng rộng rãi vào các công trình xây dựng.

 Tiếp đó nhiều đơn vị thuộc nhiều ngành khác nhau đã tiến hành nghiên cứu và cho ra đời nhiều sản phẩm PGHH sử dụng rộng rãi cho các công trình xây dựng:

 – Sản phẩm phụ gia lignhin kiềm PBG-K01 và lignhin nitro hóa PBG-K02, phụ gia BENIT trên cơ sở bentonit của Viện khoa học thủy lợi có tác dụng giảm nước nâng cao mac bê tông, chống thấm.

 – Sản phẩm phụ gia ZECAGI của Viện KHKT Giao thông có tác dụng dẻo hóa cao, đông cứng nhanh chống thấm và chống ăn mòn cốt thép.

 – Sản phẩm hóa dẻo PA và phụ gia Puzzolith từ Puzzolan và rỉ mật cuả Công ty thí nghiệm Vật liệu giao thông I.

 – Sản phẩm KĐT-2 của Viện Vật liệu xây dựng nghiên cứu chuyển giao cho nhà máy giấy Hòa Bình năm 1984, xây dựng dây chuyền sản xuất với quy mô 300tấn/năm góp phần phục vụ hơn 1 triệu m3 để xây dựng công trình thủy điện Hòa Bình. Từ phụ gia KĐT-2 Viện còn tiếp tục nghiên cứu biến tính chế tạo phụ gia đa chức năng (chống thấm và phát triển cường độ nhanh), cũng như cho ra đời sản phẩm phụ gia siêu dẻo SD-83 bằng cách sunfonat hóa naphthalen, sau đó thực hiện phản ứng đa ngưng tụ với foocmalin. Sản phẩm này phụ gia cho bê tông có độ sụt cao OK ³20cm, sử dụng cho các cấu kiện bê tông có mật độ cốt thép dầy đặc, khi thi công phải bơm phun áp lực cao và làm giảm tổn thất độ sụt của bê tông tươi.

 Tháng 4/1996 Công ty trách nhiệm hữu hạn MBT Việt Nam (Master Builder Technologies) xin được phép đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất phụ gia bê tông và hóa chất xây dựng tại khu Công nghiệp Thuận An, tỉnh Bình Dương với 100% vốn nước ngoài (Thụy Sĩ).

 Tháng 6/1996 Công ty TNHH Sika Việt Nam được phép đầu tư nhà máy sản xuất phụ gia bê tông và hóa chất xây dựng tại khu Công nghiệp Nhơn Trạch, Đồng Nai với 100% vốn nước ngoài là 4,7 triệu USD có công suất 15.400tấn/năm.

 Tiếp đó nhiều công ty khác như GRAGE (Mĩ), Fosroc (Anh), SKW (Đức) và Mapei (Ý) … đã ào ạt đưa vào thị trường trong nứơc hàng loạt sản phẩm phụ gia bê tông dưới nhiều tên thương phẩm khác nhau, tạo nên bộ mặt thị trường hoá phẩm sôi động.

 Nhiều cơ sở trong nước đã mạnh dạn đầu tư nghiên cứu và đưa ra thị trường nhiều sản phẩm phụ gia bê tông khác nhau như: PLACC- 02A, Selfill (liên hiệp quang hoá điện tử) ; BENIT- 1, BENIT- 2, BENIT- 3 (Viện KHKT thuỷ lợi) từ khoáng sét tự nhiên; PUZÔLIT, PA (CIENCO 1); LK1, ICT Super (viện KHCNXD) từ dịch kiềm đen v.v… các sản phẩm này đã góp phần làm phong phú thị trường phụ gia bê tông, giải quyết vấn đề ô nhiễn môi trường, 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.

Năm 2004 công ty cổ phần BIFI được thành lập theo giấy phép kinh doanh của UBND thành phố Hà Nội, Đăng ký nhãn hiệu hàng hoá và được cấp bằng độc quyền sáng chế số 5888 theo quyết định số: 9514/QĐ-SHTT ngày 19.09.2006 của Cục sở hữu trí tuệ – Bộ KH&CN. BIFI đã xây dựng hàng loạt nhà máy sản xuất phụ gia cho bê tông chất lượng cao trên cở sở nguồn nguyên liệu sẵn có trong nước với công xuất thiết kế giai đoạn 1 (2006 – 2008) là: 10.000 tấn/năm; giai đoạn hai là: 30.000 tấn/năm có khả năng đáp ứng nhu cầu sử dụng phụ gia cho bê tông ngày càng tăng ở Việt Nam.

5. Phân loại các phụ gia bê tông

 Phụ gia được phân loại theo thành phần, theo công năng và theo các yêu cầu đặc biệt. Theo phân loại của Hiệp hội quốc gia về phụ gia (SYNAD) của Pháp thì các loại phụ gia bê tông được phân loại như sau:
 – Phụ gia cải biến tính lưu biến và hàm lượng khí
  •  Chất tăng dẻo – giảm nước
  • Chất tăng dẻo – giữ nước
  • Chất cuốn khí.
 – Phụ gia cải biến sự ninh kết và cứng rắn.
  •  Tăng nhanh hoặc làm chậm ninh kết.
  • Phụ gia cải biến độ bền đối với các tác dụng vật lý hoá học
  • Chống đóng băng và chống nứt nẻ do đóng băng;
  • Kỵ nước bên trong;
  • Sản phẩm bảo dưỡng
Theo tiêu chuẩn Liên Xô (Nga) thì chia làm 3 loại phụ gia: phụ gia khoáng, phụ gia tạo bọt, phụ gia hoá học.

Phụ gia hoá học được chia làm 9 nhóm.

Tiêu chuẩn ASTM C494-86 quy định 7 loại phụ gia hoá học và 4 loại phụ gia khoáng cho bê tông.

  •  Loại A: Giảm nước
  • Loại B: Chậm đông kết
  • Loại C: Đóng rắn nhanh
  • Loại D: Hoá dẻo chậm đông kết
  • Loại E: Hoá dẻo đóng rắn nhanh
  • Loại F: Siêu dẻo
  • Loại G: Siêu dẻo chậm đông kết
 Tiêu chuẩn Mỹ ACI 212 quy định về 14 loại phụ gia.

ST.

Mauris ut orci dapibus, sollicitudin metus id, facilisis magna. Praesent pellentesque consequat nibh. Ut egestas velit quis ante tincidunt, eget luctus orci tincidunt. Cras massa augue, facilisis sit amet mattis vel, mollis vel neque. Nam maximus laoreet erat, a sagittis risus auctor non. Interdum et malesuada fames ac ante ipsum primis in faucibus. Praesent at interdum felis. Pellentesque facilisis vulputate justo, in euismod turpis aliquet id. Nam ut nibh eros. Vivamus lacus orci, rhoncus quis sodales et. Pellentesque facilisis vulputate

Donec interdum felis fringilla posuere pellentesque. Duis elementum blandit justo, eget tincidunt diam sollicitudin sed. Nulla hendrerit tempor nisi non feugiat. Curabitur a auctor nisl. Sed sagittis purus ac felis venenatis, at sagittis ante suscipit. Nulla lacinia eros odio, sit amet fringilla nisl porttitor sit amet. Nunc tempus, nunc a rutrum ullamcorper, lacus purus porttitor lacus, vitae ullamcorper erat erat quis nibh. Sed vitae diam sed quam malesuada gravida sed ac nisl. Fusce sed accumsan purus. Pellentesque facilisis vulputate

Leave a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *