Kiến thức cơ bản về bê tông cốt thép

Bê tông cốt thép là loại kết cấu được dùng rất nhiều trong xây dựng. Bài viết này sẽ cung cấp tất cả các kiến thức cơ bản và thực tế nhất về bê tông cốt thép.

Nếu bạn là một kỹ sư gà mờ mới ra trường, hay một sinh viên ham chơi lười học bị hổng một mảng kiến thức lớn. Đừng lo lắng, sau khi đọc xong bài viết này bạn sẽ chém gió như một kỹ sư hiện trường lâu năm nhất. Tất nhiên nếu bác nào sành sỏi rồi thì không nên đọc cho mất công. Bài viết này đôi khi nói hơi kỹ chút về cách nói trong thi công thực tế vì khi ra trường có một số kiểu nói hơi khác trong sách vở. Vì thế đừng nói là tôi viết thiếu, hay thừa. Tôi chỉ viết những điều đủ để bạn ra ngoài tự tin chém gió, dễ học nhất. Còn mang đầy đủ sách vở ra thì cũng sẽ không thể học hết được.

1. Bê tông là gì:​

Bê tông là một loại đá nhân tạo được tạo ra bởi hỗn hợp gồm: xi măng, cát vàng, đá dăm, và nước (Có thể thay đá dăm bằng sỏi). Người ta trộn đá dăm (hoặc sỏi), cát vàng, xi măng, nước theo một tỷ lệ (Tỷ lệ các thành phần này gọi là cấp phối). Tạo thành một hỗn hợp sền sệt. Hỗn hợp này đổ vào khuôn (gọi là đổ bê tông). Để qua một thời gian ninh kết nó sẽ đông cứng tạo thành một khối rắn chắc gọi là bê tông.

2. Thành phần bê tông hay các loại cốt liệu trong bê tông:​

Đá dăm trong bê tông:​

Khi nói đến đá dăm sẽ có nhiều chỉ số. Tuy nhiên thực tế anh em chỉ quan tâm đến kích thước đá dăm thôi. Đá dăm phân loại theo kích thước như 1×2; 2×3; 2×4; 4×6 …


Cát trong bê tông:​

Có 2 loại hay dùng là cát vàng và cát đen. Khi đổ bê tông người ta thường chỉ dùng cát vàng. Tuy nhiên thực tế thì một số nhà thầu khi thi công sẽ mua cát rẻ ngoài bãi. Loại cát rẻ này sẽ hay được pha trộn cát đen vào. Nếu bạn đã từng đi mua cát sẽ thấy bãi cát có rất nhiều loại với các chất lượng và giá cả khác nhau. Nếu bạn là tư vấn giám sát hãy kiểm tra chất lượng đầu vào cẩn thận. Tôi sẽ nói kỹ hơn trong bài viết dành riêng cho các bạn làm công việc tư vấn giám sát.

Lưu ý: Trong xây dựng chỉ dùng cát nước ngọt nhé. Hãy thận trọng khi thi công rất dễ mua phải cát nước mặn sẽ cực kỳ nguy hiểm. Cát nước mặn sẽ dễ làm ăn mòn cốt thép trong bê tông cốt thép.

Xi măng trong bê tông​

Có 2 loại xi măng hay dùng là xi măng pcb30 và pcb40.

PCB30: thường chỉ dùng khi xây gạch, đổ lót hoặc các công tác không cần cường độ chịu lực cao. Anh em hay gọi là xi xây là thế.
PCB40: Dùng cho công tác đổ bê tông nên gọi là xi đổ. Tất nhiên nó vẫn dùng để xây được và tốt là khác. Tuy nhiên hơi lãng phí vì giá của nó đắt.
Khi làm xây dựng nên lưu ý trong thiết kế sẽ yêu cầu loại xi măng và hãng xi măng nào.


Xi măng trong xây dựng. PCB30 và PCB 40. Khối lượng bao xi măng đóng theo 50kg​

Nước trong bê tông:​

Nước được cho vào sau khi xi măng, đá, cát đã được trộn đều nhau. Tuy nhiên thực tế thi công thì anh em hay trá trẩn trộn cùng nhau luôn. Lượng nước nhiều hay ít sẽ làm cho bê tông nhão hay đặc. Vì thế có một chỉ số để đo gọi là độ sụt của bê tông. Độ sụt sẽ nói rõ phần bên dưới.
Nếu độ sụt cao nghĩa là bê tông nhão sẽ làm cho việc trộn và đổ bê tông được dễ dàng hơn. cũng làm cho bề mặt bê tông sau khi dỡ cốp pha sẽ đẹp, ít tạo ra khe rỗng bên trong khối bê tông. Tuy nhiên nó sẽ làm cho bê tông bị giảm cường độ (nghĩa là giảm khả năng chịu lực). Ngược lại bê tông đổ cứng sẽ khó thi công, lượng nước không đủ sẽ dễ gây nứt, khó làm nhẵn bề mặt … Vì vậy trong thiết kế họ sẽ yêu cầu độ sụt.
Thực tế khi thi công anh em sẽ đổ nhão hơn độ sụt một chút và dùng cảm giác chứ cũng ít khi kiểm tra được chỉ số này. Chỉ chém là độ sụt hơi cao hay hơi thấp, hay bê tông trộn nhão quá … Còn công trình cấp cao mới hay kiểm tra cái này.
Bê tông có tính chịu nén rất tốt nhưng chịu uốn và chịu kéo rất kém nên người ta kết hợp với một loại khác là thép. Sự kết hợp đó tạo ra bê tông cốt thép. Nó vừa chịu nén mà vừa chịu kéo. Vấn đề là bố trí thép ở phần chịu kéo và bê tông ở phần chịu nén ra sao (tôi sẽ nói ở phần dưới).


Sự sắp xếp cốt liệu trong bê tông:​

Cát vàng, xi măng, nước tạo thành một chất kết dính. Chất kết dính này sẽ lọt vào các khe rỗng giữa các hạt to hơn là đá dăm. Đóng vai trò liên kết các hạt đá dăm với nhau tạo thành một khối bê tông.

Như vậy xi măng hạt rất nhỏ, mịn sẽ liên kết các hạt cát vàng (Trong cát vàng có cả sỏi nhỏ). Hỗn hợp này lại liên kết các hạt đá dăm.

Tại sao tôi lại nói đến điều này. Thực tế khi ta hiểu được bản chất sự sắp xếp này thì khi ra công trường sẽ dễ tùy biến hơn. Và nó sẽ giải thích cho một số vấn đề khác sẽ nêu trong từng phần bên dưới.

Ví dụ: Nếu khối bê tông lớn. Người ta có thể chèn đá hộc vào và hỗn hợp bê tông lại lọt giữa các khe rỗng của đá hộc. Đóng vai trò liên kết các viên đá hộc với nhau.

3. Khả năng chịu lực của bê tông:​

Bê tông có khả năng chịu nén rất tôt tuy nhiên khả năng chịu kéo của nó rất kém. Chính vì vậy trong một kết cầu bê tông được sắp xếp vào vùng chịu nén phần chịu kéo sẽ bố trí cốt thép. Sẽ tìm hiều ở phần bê tông cốt thép bên dưới.

Nói đến cường độ bê tông người ta nói đến khả năng chịu nén. Và nó được đo bằng việc thí nghiệm mẫu bê tông.

Người ta vẫn thường đo cường độ bê tông bằng mac hoặc mpa. Thực tế trong bao xi măng thì ghi mac mà các bản thiết kế thì ghi mpa. Vấn đề này các bạn phải đọc thật kỹ những điều sau đây để tránh hiểu lầm.

Hiện nay vào ngay thời điểm 2020 này nước ta quy định bê tông chịu lực theo cấp độ bền như sau: để tránh hiểu lầm tôi chỉ trích một phần của bảng.

Cấp độ bền (B) Cường độ chịu nén (Mpa) Mác bê tông (M)
B3.5 4.50 50
B5 6.42 75
B7.5 9.63 100
B10 12.84
B12.5 16.05 150
B15 19.27 200
B20 25.69 250
B22.5 28.90 300
B25 32.11
B27.5 35.32 350
B30 38.53 400

Khi người ta nói bê tông được thiết kế đạt cấp độ bền B20 thì cường độ chịu nén là 25,69 MPA, quy đổi là là mác 250.

Thực tế ra công trường một số anh em không hiểu hoặc nói tắt là 25mpa sẽ bằng khoảng mác 300. tại sao lại thế rõ ràng trên kia nó là 250 mà. Thì như thế này, tất cả do anh thí nghiệm mà ra.

Có 2 loại mẫu thí nghiệm hiện nay là đúc mẫu trụ lập phương 15x15x15 cm. Và trụ tròn đường kính 15cm cao 30cm.

Và rắc rối sảy ra khi 1 ông thí nghiệm bằng trụ vuông và một ông thí nghiệm bằng trụ tròn sẽ phải có một giá trị quy đổi. Và cái anh mác mà anh em công trường nói là hay thí nghiệm bằng trụ vuông. Còn anh MPA hay thí nghiệm bằng trụ tròn. Thế nên mới sinh ra cái quy đổi kia. Nói vậy anh em đã nôm na hiểu chưa ^_^.



4. Cấp phối của bê tông:​

Cái gì ảnh hưởng đến cường độ chịu lực của bê tông? Chủ yếu là cấp phối bê tông, là tỷ lệ xi măng, cát, đá dăm tạo ra. Thêm một số yếu tối khác như độ sụt, điều kiện môi trường, chất lượng các loại cốt liệu.

Cấp bảng cấp phối bê tông đã được người ta đưa ra sẵn, nếu đi thi công cứ việc làm theo thôi. Trong đó sẽ nói rõ đá dăm loại gì, xi măng loại gì … tỷ lệ ra sao? Độ sụt bao nhiêu.

Tuy nhiên về nguyên tắc các bạn hiểu nôm na thế này.

Sỏi hoặc đá dăm càng nhiều bê tông càng cứng. Nhưng nếu nhiều quá, chất kết dính sẽ ko đủ sẽ làm bê tông dễ vỡ vụn.

Sỏi hoặc đá dăm ít đi, lượng cát tăng lên sẽ làm cho bê tông mịn, đẹp, dễ thi công nhưng lại có cường độ kém đi.

Chính vì thế người ta đưa ra bảng cấp phối đã được kiểm nghiệm trong phòng thí nghiệm.

Tại sao đã làm theo bảng cấp phối mà khi ra công trường vẫn phải làm thí nghiệm.

Đó là do khi ra công trường người ta không thể đong đếm như trong phòng thí nghiệm. Các loại vật liệu ngoài thực tế như cát, sỏi, đá dăm, xi măng; điều kiện môi trường như độ ẩm, nhiệt độ cũng khác. Vì vậy người ta phải làm thí nghiệm hiện trường là vì vậy.

5. Độ sụt của bê tông:​

Độ sụt của bê tông được đo khi bê tông mới được trộn xong. Họ cho vào một cái trụ (cái nón) tiêu chuẩn. Úp ngược trụ đó xuống sau đó tút cái vỏ trụ ra để bê tông tự sụt xuống. Sau đó đo xem nó hạ thấp bao nhiêu so với lúc đầu.

Đo độ sụt của bê tông bằng nón tiêu chuẩn​
Độ sụt cao tức là bê tông nhão sẽ dễ thi công nhưng lại làm giảm cường độ và ngược lại.

6. Bê tông cốt thép sự kết hợp hoàn hảo:​

Như các bạn biết đó, bê tông có khả năng chịu nén rất tốt nhưng lại chịu uấn rất kém. Trong khi thép lại chịu uấn và kéo tốt.

Một kết cấu luôn phải chịu uấn và chịu nén. Vì vậy người ta đã kết hợp bê tông và cốt théo với nhau tạo thành một loại kết cấu khá hoàn chỉnh.

Người ta bố trí cốt thép tại nơi chịu uấn và bê tông vào nơi chịu nén.

Nói vậy không có nghĩa là cốt thép không chịu nén tốt. Cốt thép chịu nén tốt nhưng nếu làm một kết cấu đặc toàn thép thì sẽ rất tốn kém. Ngoài ra bê tông có thể tạo ra các kết cấu có hình thù khác nhau một cách dễ dàng.

Về việc bố trí cốt thép và bê tông ra sao tôi sẽ nói kỹ trong một bài khác.

7. Công tác cốt thép​

Thép trong xây dựng đều là các thanh tròn có chiều dài là 11,7m. Trừ các loại thép trơn sẽ được bố trí bằng cuộn tròn.

Các thanh thép trơn sẽ được dùng chủ yếu làm thép cầu tạo. Thép có gân từ phi 10 (có nghĩa là đường kính 10mm) trờ lên sẽ được dùng để chịu lực.

VIệc tạo gân cốt thép sẽ có tác dụng làm thép không bị tụt ra trong quá trình thi công.

Các chỉ số thường sẽ được in nổi lên thanh thép.

Các chỉ số thép thường in trên thanh thép​


1. Công tác gia công cốt thép:​

Đây là công tác mà kỹ sư xây dựng cần thực hiện trước khi lắp dụng cốt thép.

Bản vẽ thi công sẽ thống kê cho ta từng loại thép, số lượng và hình thù. Việc của kỹ su hiện trường là tính toàn cắt thép làm sao.

Mục đích việc cắt làm sao cho ít bị thép vụn nhất vì thanh thép chỉ dài 11,7m. Trong khi các cấu kiện thì dài ngắn và hình thù khác nhau.

Việc cắt thép sẽ xử dụng máy cắt tại công trường.

2. Công tác uấn thép​

Việc uấn thép có thể dùng một số các công cụ như máy uấn thép đai. Hoặc uấn bằng tay, bằng bàn uấn thép.

Uấn thép bằng dụng cụ cầm tay​


Bàn uấn thép
Nói chung bạn làm cách nào cùng được nghĩa là uấn được thép theo hình dạng thiết kế.

Lắp dựng cốt thép sẽ được tiến hành song song hoặc sau khi uấn thép xong. Công tác vào thép phải đúng thứ tự và khoảng cách đúng với thiết kế.

Lắp dựng cốt thép phải chính xác và đúng thứ tự​

8. Công tác lắp dựng ván khuôn​

Ván khuân được lắp dựng sau khi lắp dụng xong cốt thép.

Ván khuôn có tác dụng làm nơi chứa và tạo hình khôi kết cấu bê tông cốt thép.

Lắp dựng ván khuân phải phẳng, kín, và đúng hình dạng, kích thước​
Có nhiều loại ván khuân nhưng hay dùng có ván khuân sắt, ván khuân gỗ và ván khuân phủ phin….
Yêu cầu lắp dựng ván khuân phải thật phẳng theo hình thù thiết kế. Giữa các tấm ván khuôn phải thật khít, kín. Nếu không kín thì phải dùng vữa xi măng bít vào hoặc lót tải, dán băng dính ….
Việc ván khuân không kín sẽ gây ra việc bị thất thoát nước, xi măng và cát khi đổ bê tông. Nhất là khi đầm
Việc nước xi măng và cát chảy ra ngoài khối bê tông khi đổ sẽ làm giảm khả năng chịu lực. Kết cấu dễ bị thấm.


9. Công tác đổ bê tông​

Trước khi đổ bê tông người ta sẽ phải gia công, lắp dựng cốt thép, lắp dựng ván khuôn sau đó mới đổ bê tông. Đương nhiên một số trường hợp cần san sửa mặt bằng, đổ lót …
Trong phần này tôi sẽ nói trước về công tác đổ bê tông sau khi đã làm xong các việc trước đó.
Trong thực tế khi muốn đổ bê tông sẽ chia làm 2 loại chính. Đó là bê tông tươi và bê tông trộn tại chỗ.
Trước khi đổ bê tông cần nghiệm thu cốt thép xem đã buộc đúng chưa, đúng loại thép chưa. Nghiệm thu ván khuôn xem đủ độ cứng, phẳng và gia cố thành được chưa …
Đánh dấu cao độ đổ tại nhiều vị trí trên khu vực đổ bê tông bằng các loại máy đo cao độ.
1. Công tác đổ bê tông tươi:
Bê tông tươi là bê tông được trộn trực tiếp tại các trạm trộn bê tông.
Nhà thầu đặt mua bê tông tại trạm trộn. Bê tông được trạm trộn chở ra công trường bằng xe chở bê tông (xe bồn).
Để đổ bê tông vào khuôn thì có rất nhiều cách các bạn có thể tham khảo dưới đây.
– Đổ bê tông trực tiếp bằng xe bồn chảy trực tiếp bằng máng vào khuôn.
– Trong một số trường hợp địa hình ko cho phép có thể dùng gầu máy xúc hứng bê tông vào đổ vào khuôn. Hoặc dùng xe bơm bê tông để bơm bê tông từ xe bồn vào khuôn. Vòi xe bơm được điều khiển di chuyển theo chiều ngang dọc và lên xuống được.

Xe bơm bê tông tươi có 4 chân định vị, và người điều khiển vòi bơm
Lưu ý khi đổ bê tông tươi: Cần xem xét các yếu tố trước khi đổ bê tông tươi như sau

– Thể tích bê tông cần đổ có nhiều không. Một xe bơm sẽ chở được từ 8-15 khối bê tông. Đó là loại thông dụng chứ không nói một số loại xe đặc biệt. Nếu số lượng ít sẽ tốn công vận chuyển bê tông.

– Địa hình nơi thi công có cho xe bê tông vào không. Có nhiều nơi dốc, hẹp quá xe cũng không lên nổi. Xe chở bê tông dài khoảng 12m.

– Nếu thuê xe bơm bê tông thì cần phải đổ số lượng lớn vì một ca bơm mà ít quá sẽ tốn tiền ca bơm. địa hình cho cho phép xe bơm đậu không.

– Trạm trộn bê tông có ở xa công trường không.

– Giá thành của một khối bê tông tươi đắt hơn bê tông trộn tại chỗ.

2. Công tác đổ bê tông tại chỗ​

Bê tông đổ tại chỗ tức là trộn và đổ luôn tại công trường. Một số cach đổ bê tông tại chổ như sau:

– Trộn bằng tay: cách này rất ít khi sử dụng. Chỉ dùng khi lượng bê tông ít và không có máy móc. Dùng nhân công trộn trực tiếp bằng tay cho vào sô đổ vào khuân.

– Trộn bằng máy trộn mini: Nhân công sẽ múc cát, đá dăm, xi măng, nước vào máy trộn đều. Đổ ra gầu máy xúc hoặc các vật như xô, xe rùa … và đổ vào khu vực đã lắp ván khuân bê tông. Có rất nhiều loại máy trộn khác nhau với thể tích trộn một lần khác nhau.
– Trộn bê tông bằng cách đào một hố sau đó làng xi măng và cát vào. Sau đó đổ cát, xi măng, đá dăm, nước vào. Dùng gầu máy xúc đảo đều sau đó múc vào khuân. Có thể dùng các phương tiện vận chuyển nếu ở xa, hoặc dùng máng dẫn bê tông vào.

– Trộn bê tông bằng hộc tôn gia cố bằng thép hộp. Làm tương tự như khi đào hố, chỉ khác là bằng hộc sắt.

View: https://www.youtube.com/watch?v=C1v4B8T_qGw


Còn vô vàn cách trộn và đổ bê tông khác mà tôi không thể nói hết trong bài được. Nhưng các cách này khá phổ biến rồi.

Lưu ý khi đổ bê tông tại chỗ:

– Một số trường hợp chủ đầu tư sẽ không đồng ý cách trộn và đổ bê tông tại chỗ bằng hộc, hố hoặc trộn tay. Nguyên nhân là khó đong đếm và không đều so với trộn máy.
– Khi trộn bê tông tại công trường cần xem các điều kiện có cho phép không. Như máy xúc, nhân công, nguyên liệu, nguồn nước, điện ..
– Khối lượng bê tông vừa phải mới trộn trực tiếp tại công trường.


3. Công tác đầm khi đổ bê tông​

Dù bạn đổ bê tông bằng cách nào cũng phải có công tác đầm. Đầm dùi, đầm rung và đầm là.

– Đầm dùi là khi đổ bê tông vào hố ván khuôn cần dùng đầm dùi sâu vào bê tông. Máy sẽ rung làm cho bê tông chảy sâu vào các kẽ nhỏ tránh được việc bị rỗ bề mặt khi tháo ván khuôn. Đồng thời làm cho bê tông chặt hơn tránh bị lỗ hổng bên trong khối bê tông.

Việc đầm dùi cực kì quan trong nhất là với khối bê tông có bố trí cốt thép dày.
– Đầm là: dùng đầm là để đầm mặt của khối đổ cho thật phẳng đẹp.
– Đầm rung: Dùng các loại máy rung lắp bên ngoài ván khuân để đầm.
Nếu không đầm kỹ mặt bê tông sẽ rất xấu sau khi dỡ ván khuân.
Sau khi đổ bê tông xong cần bảo dưỡng bê tông hàng ngày bằng tưới nước lên bề mặt. Do bê tông khi ninh kết sẽ tỏa nhiệt
 
  • Like
Reactions: BeTongBiKen