Ảnh hưởng của cát biển và cát sông đối với chất lượng bê tông

Ảnh hưởng của cát biển và cát sông đối với chất lượng bê tông Việc sử dụng cát sông trong chế tạo bê tông gây ra tình trạng sạt lở khi vật liệu này bị khai thác thường xuyên và quá mức. Để khắc phục tình trạng đó, các nghiên cứu thử nghiệm cát biển vào việc tạo bê tông đã cho thấy đây là một giải pháp hiệu quả, vừa là nguồn vật liệu thay thế, vừa giảm nguy cơ sạt lở. May mai nen được sử dụng để giúp nâng cao hiệu quả thi công. Phần lớn các nghiên cứu về tính chất cơ học của bê tông sử dụng cát biển (BTCB) kết luận ưu điểm của vật liệu này so với bê tông sử dụng cát sông (BTCS) truyền thống. Tuy nhiên, cũng có một số nghiên cứu cho kết quả ngược lại. Nội dung bài viết này trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm cường độ chịu nén và kéo uốn của bê tông sử dụng cát biển thay thế một phần hoặc toàn bộ cát sông (CS). Cát biển sử dụng trong nghiên cứu được khai thác ở biển TP. Tuy Hoà ở ba dạng: cát biển tự nhiên (CB); cát biển qua rửa trôi hai lần bằng nước nóng (CB2) và rửa trôi bằng dòng chảy sông trong thời gian 7 ngày (CB7). Kết quả nghiên cứu cho thấy, bê tông sử dụng CB phát triển cường độ sớm hơn so với BTCS. Ở 28 ngày tuổi, phụ thuộc vào tỉ lệ CB sử dụng mà cường độ chịu nén của bê tông phát triển khác nhau so với mẫu BTCS. Trong đó, bê tông sử dụng mẫu CB2 có cường độ chịu nén lớn nhất. Kết quả tương tự cũng được ghi nhận đối với cường độ chịu kéo uốn. Trong những năm gần đây, việc khai thác nguồn CS quá mức để sản xuất bê tông phục vụ xây dựng cơ sở hạ tầng đã dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng về môi trường trên toàn thế giới. Để giải quyết bài toán thiếu hụt cát phục vụ cho xây dựng và bảo vệ môi trường, nhiều nhà khoa học đề xuất sử dụng CB với trữ lượng lớn thay thế một phần CS để chế tạo bê tông. Tuy nhiên, hàm lượng các hoá chất và tạp chất có trong CB là những yếu tố ảnh hưởng lớn đến các tính chất cơ - lý và cấu trúc của bê tông. Ngoài ra, thành phần hạt của CB cũng ảnh đến các tính chất của bê tông. CB đã được sử dụng rộng rãi cho bê tông ở một số nước trên thế giới. Tuy nhiên, hiện nay trên thế giới chưa có tiêu chuẩn kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng CB cho bê tông. Ngoài ra, CB ở các khu vực và vị trí khác nhau có thành phần các ion hoá chất gây hại và các tạp chất khác nhau, thêm vào đó cơ sở dữ liệu về nghiên cứu bê tông sử dụng CB còn hạn chế nên vấn đề nghiên cứu bê tông sử dụng CB vẫn còn là một hướng nghiên cứu mang tính thời sự và được nhiều nhà khoa học trong nước và quốc tế quan tâm. Một trong những nguyên nhân chính cản trở việc sử dụng CB cho bê tông là hàm lượng muối trong CB lớn. Khi sử dụng trực tiếp CB cho bê tông, các tạp chất và lượng muối có trong CB sẽ ảnh hưởng trực tiếp và gây hại cho bê tông như: độ bền của bê tông giảm, bê tông có thể bị trương phồng và kết tủa, đồng thời hiện tượng giãn nở sunfat và các hậu quả bất lợi khác có thể xảy ra. Các ion clorua (Cl- ) có trong CB theo thời gian sẽ gây ăn mòn cốt thép đặt trong bê tông. Do đó, để đảm bảo độ bền cho bê tông và kết cấu bê tông cốt thép, cần thiết phải giảm hàm lượng các ion gây hại và các tạp chất có trong CB đến ngưỡng an toàn. Kết quả phân tích tổng quan cho thấy, CB là vật liệu tiềm năng để thay thế CS cho bê tông. Tuy nhiên, hiện nay cơ sở dữ liệu nghiên cứu về vấn đề này vẫn còn hạn chế, đặc biệt là đối với CB ở Việt Nam.