Khắc phục những vấn đề nứt gãy của bê tông

Khắc phục những vấn đề nứt gãy của bê tông

Cấu trúc tường, cầu đường và các cấu trúc khác bằng bê tông thường có vết nứt sau một vài thập kỷ xây dựng may danh bong be tong, thủ phạm được xác định do phản ứng kiềm tổng hợp (AAR).

Các nhà nghiên cứu đã tìm ra biện pháp xử lý vấn đề này tại cấp độ nguyên tử.

Các nhà nghiên cứu từ Viện Paul Scherrer (PSI) hợp tác cùng các đồng nghiệp tại Viện Vật liệu Thụy Sĩ để nghiên cứu dấu hiệu rạn nứt của bê tông cũ hay phản ứng AAR.

Trong phản ứng này, một dạng vật chất chiếm nhiều không gian mua máy mài nền bê tông hơn so với bê tông gốc, do đó dần dần các vết nứt bê tông hình thành sau vài thập kỷ.

Các nhà nghiên cứu đã khám phá cấu trúc chính xác của dạng vật liệu này.


Các nguyên tử của cấu trúc này bố trí với mật độ dày tạo thành các tinh thế ở dạng khoáng silicat tạo lớp.

Cấu trúc này chưa từng được quan sát trước đây.

Các nhà nghiên cứu đã khám phá bằng các phép đo tại Swiss Light Source (SLS).

Kết quả nghiên cứu này hướng tới sự phát triển bê tông bền vững hơn trong tương lai.

AAR là một phản ứng hóa học có ảnh hưởng đến kết cấu bê tông ngoài trời trên khắp thế giới, xảy ra khi bê tông tiếp xúc với nước hoặc hơi ẩm.

Điển hình như một số lượng lớn các cây cầu và đến 20% bức tường trên các đập ở Thụy Sĩ đang bị ảnh hưởng bởi phản ứng AAR.

Gặp phản ứng AAR, các thành phần như: xi măng – thành phần chính của bê tông, có chứa các kim loại kiềm như natri và kali.

Khi hơi ẩm và nước xâm nhập vào bê tông như nước mưa sẽ phản ứng với các kim loại kiềm.

Thành phần chính thứ hai trong bê tông là cát, sỏi, bao gồm các khoáng chất như thạch anh và fenspat.

Về mặt hóa học, những khoáng chất này gọi là silicat. Nước kiềm tính phản ứng với những silicat này tạo thành canxi silicat hydrat.

Chất này có khả năng hấp thụ độ ẩm nhiều hơn, dần dần gây ra nứt gẫy bên trong bê tông.

AAR diễn ra rất chậm, vì vậy các vết nứt ban đầu rất nhỏ và vô hình với mắt thường.

Tuy nhiên, trong quá trình bán máy mài nền bê tông sử dụng 3 hoặc 4 thập kỷ, các vết nứt mở rộng đáng kể và cuối cùng gây ảnh hưởng tới độ bền vững của toàn bộ kết cấu bê tông.