Tiêu Chuẩn Kỹ Thuật Và Cách Pha Trộn Chuẩn Của Bê Tông Chịu Nhiệt

Bê tông chịu nhiệt là một trong những vật liệu xây dựng quan trọng trong xây dựng và công nghiệp, đặc biệt là khi tiếp xúc với nhiệt độ cao như trong các lò nung, nhà máy xi măng, lò luyện kim và các ngành công nghiệp nặng khác. Đặc tính chịu nhiệt giúp bê tông giữ được tính ổn định và độ bền cơ học ngay cả khi phải làm việc trong điều kiện khắc nghiệt. Tuy nhiên, để đạt được hiệu quả tối ưu, bê tông chịu nhiệt phải đáp ứng những tiêu chuẩn kỹ thuật khắt khe và quy trình pha trộn hợp lý. 
 

1. Tính Chịu Nhiệt Của Bê Tông

Bê tông chịu lửa được sản xuất từ các thành phần đặc biệt, đảm bảo chịu được nhiệt độ cao mà không bị nứt vỡ hay thay đổi tính chất cấu tạo. Tính chịu nhiệt của bê tông phụ thuộc vào:

1.1. Khả Năng Chịu Nhiệt (Refractoriness)

Khả năng chịu nhiệt của bê tông được xác định bằng nhiệt độ mà bê tông có thể chịu được mà không bị mất khả năng cơ học hoặc vật lý. Bê tông chịu nhiệt thường được chia thành các loại theo mức độ chịu nhiệt:

• Bê tông chịu nhiệt mức độ thấp (Low-heat-resistant concrete): Có khả năng chịu được nhiệt độ từ 200°C đến 600°C, thích hợp cho các công trình cần có tính chịu nhiệt vừa phải, như tường bao của các lò nung nhỏ. 

• Bê tông chịu nhiệt cao (High-heat-resistant concrete): Chịu nhiệt từ 600°C đến 1100°C và thường được sử dụng trong các nhà máy xử lý nhiệt, lò nung công nghiệp lớn, nơi nhiệt độ thường xuyên vượt quá 1000°C.

Tham khảo: 

Bê tông chịu lửa chịu nhiệt 1500-1700 độ C Calderys Taicast F60

Bê tông chịu nhiệt sợi kẽm khả năng chịu nhiệt 1500 °C

1.2. Độ Bền Cơ Học Ở Nhiệt Độ Cao (Compressive Strength at High Temperatures)

Độ bền của bê tông chịu nhiệt có thể giảm khi nhiệt độ tăng cao. Do đó, các thành phần của bê tông cần được lựa chọn sao cho tối ưu hóa khả năng duy trì độ bền cơ học, hạn chế sự biến dạng và duy trì khả năng chịu nén dưới tải trọng cao.
 

2. Tiêu Chuẩn Kỹ Thuật Của Bê Tông Chịu Nhiệt

Để đảm bảo bê tông chịu lửa chịu nhiệt có thể hoạt động hiệu quả trong môi trường nhiệt độ cao, người ta sử dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật sau:

2.1. Tiêu Chuẩn Về Thành Phần Hóa Học

Bê tông chịu nhiệt có thể được làm từ nhiều thành phần khác nhau, nhưng các thành phần quan trọng cần lưu ý gồm:

• Xi măng chịu nhiệt: Sử dụng xi măng có tỷ lệ ôxít canxi (CaO), magie (MgO), nhôm oxit (Al2O3) và silicat (SiO2) phù hợp. Các hợp chất này giúp bê tông chịu nhiệt và chống lại các tác động từ nhiệt độ cao.

• Cát chịu nhiệt: Cát được dùng trong bê tông chịu nhiệt phải có khả năng chịu được nhiệt độ cao mà không bị vỡ hoặc biến dạng. Cát chịu nhiệt thường là cát silicat hoặc cát nhôm.

• Vật liệu chịu nhiệt bổ sung: Bột nhôm, silica fume và các vật liệu khác có thể được sử dụng để cải thiện khả năng chịu nhiệt và giảm tỷ lệ co ngót của bê tông khi làm việc trong môi trường có nhiệt độ cao.

2.2. Tiêu Chuẩn Về Kết Cấu Của Bê Tông

Bê tông chịu nhiệt cần có độ xốp nhất định, giúp giảm mật độ và cải thiện khả năng cách nhiệt. Bê tông cũng cần có tỷ lệ nước/cement tối ưu để đảm bảo kết cấu bền vững, không bị nứt trong quá trình đóng rắn và chịu nhiệt.

2.3. Tiêu Chuẩn Về Độ Ẩm và Dễ Dàng Trộn Lẫn

Để bê tông có khả năng trộn đồng đều, độ ẩm của các vật liệu phải được kiểm soát chính xác. Ngoài ra, khả năng pha trộn nhanh và đồng nhất của bê tông cũng là yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng trong suốt quá trình sử dụng.

>>> Tham khảo: Chi tiết về bê tông chịu lửa, chịu nhiệt 

3. Cách Pha Trộn Bê Tông Chịu Nhiệt Chuẩn

Quy trình pha trộn bê tông chịu nhiệt phải tuân thủ các bước nghiêm ngặt để tạo ra một hỗn hợp bê tông có tính ổn định, chống mài mòn và chịu được nhiệt độ cao.

3.1. Lựa Chọn Tỉ Lệ Thành Phần

• Xi măng (Portland cement): Sử dụng khoảng 300-400 kg/m³ xi măng chịu nhiệt. Đảm bảo lựa chọn đúng loại xi măng chịu nhiệt có tỷ lệ alumina cao, giúp bê tông bền vững trong điều kiện nhiệt độ cao.

• Cát chịu nhiệt: Cát nên chiếm từ 35% đến 40% thể tích hỗn hợp. Sử dụng cát sạch, không có tạp chất và có độ mịn cao sẽ giúp bê tông có khả năng chịu nhiệt tốt hơn.

• Đá vôi chịu nhiệt (Aggregates): Chọn đá vôi hoặc đá silica với kích thước vừa phải để tăng cường độ bền cho bê tông.

• Nước: Tỷ lệ nước trong bê tông chịu nhiệt phải được kiểm soát nghiêm ngặt. Thường sử dụng khoảng 30% đến 50% nước so với lượng xi măng để đảm bảo sự kết dính và dễ trộn lẫn.

3.2. Thêm Phụ Gia Cải Tiến Chịu Nhiệt

Các phụ gia như Vmat Latex HC, VMAT PC 01 hoặc Phụ gia hóa dẻo và bù co ngót có thể thêm vào để nâng cao khả năng chịu nhiệt của bê tông. Những phụ gia này giúp tăng mật độ bê tông, đồng thời cải thiện khả năng chống mài mòn và giảm tính co ngót của bê tông.

3.3. Quá Trình Pha Trộn

• Trộn khô: Trước tiên, trộn các thành phần khô như xi măng, cát và đá vôi chịu nhiệt để tạo thành hỗn hợp đồng đều.

• Thêm nước và phụ gia: Sau khi các thành phần khô được trộn đều, từ từ thêm nước và các phụ gia vào hỗn hợp. Trộn kỹ cho đến khi hỗn hợp bê tông trở nên đồng nhất và dễ thi công.

• Kiểm tra độ lưu động: Kiểm tra độ lưu động của bê tông bằng cách sử dụng phương pháp kiểm tra hình chóp (cone test). Bê tông chịu nhiệt chuẩn phải có độ lưu động vừa phải, không quá lỏng cũng không quá đặc.

3.4. Đổ và Cô Đặc

Sau khi trộn, bê tông sẽ được đổ vào khuôn và sử dụng các phương pháp rung để cô đặc, giúp loại bỏ bọt khí và cải thiện độ chặt chẽ của bê tông. Đảm bảo rằng bê tông được đổ đều và không có vết nứt.

 

4. Ứng Dụng Của Bê Tông Chịu Nhiệt

Bê tông chịu nhiệt được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp, đặc biệt là trong các ngành yêu cầu khối lượng bê tông có khả năng chịu nhiệt cao và bền bỉ.

• Lò nung: Bê tông chịu nhiệt thường được sử dụng để xây dựng vách của lò nung trong ngành gốm sứ, nhà máy luyện kim và các ngành công nghiệp nặng khác.

• Tường chắn: Trong các nhà máy nhiệt điện, bê tông chịu nhiệt được dùng làm vật liệu chắn bảo vệ, giúp ngăn nhiệt độ cao ảnh hưởng đến các cấu trúc khác của tòa nhà.

• Nhà máy sản xuất xi măng và gạch chịu nhiệt: Bê tông chịu nhiệt được ứng dụng trong các cơ sở sản xuất vật liệu chịu nhiệt.

Kết Luận

Bê tông chịu nhiệt là một vật liệu xây dựng không thể thiếu trong các công trình yêu cầu tính năng chịu nhiệt cao và độ bền vượt trội dưới tác động của nhiệt độ cực kỳ khắc nghiệt. Việc lựa chọn đúng các thành phần, tiêu chuẩn kỹ thuật và quy trình pha trộn đúng cách là yếu tố then chốt đảm bảo chất lượng của bê tông chịu nhiệt.