Nghiên cứu giải pháp kiểm soát nhiệt và hạn chế nứt trong bê tông cường độ cao

Chuyên khảo phân tích Nghiên cứu ứng xử nhiệt và một số giải pháp kiểm soát nhiệt hạn chế vết nứt trong bê tông cường độ, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên

• Tác giả: Hoàng Thị Tuyết
• Người hướng dẫn: PTS. Nguyễn Hữu Thuấn
• Trường học: Trường Đại học Giao thông Vận tải
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình giao thông
• Đề tài: Nghiên cứu ứng xử nhiệt và một số giải pháp kiểm soát nhiệt, hạn chế vết nứt trong bê tông cường độ cao tuổi sớm kết cấu cầu
• Loại tài liệu: Luận án Tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HIỆU ỨNG NHIỆT CỦA BÊ TÔNG TUỔI SỚM KẾT CẤU CẦU VÀ CÁC GIẢI PHÁP ĐỂ KIỂM SOÁT NHIỆT VÀ HẠN CHẾ VẾT NỨT
• 1.1. Quá trình thủy hóa của xi măng Pooc lăng
• 1.2. Các phản ứng của quá trình thủy hóa
• 1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến tổng nhiệt thủy hóa và sự phát triển nhiệt thủy hóa
• 1.4. Các đặc tính của bê tông ở tuổi sớm. Các tính chất nhiệt của bê tông
• 1.5. Các tính chất cơ học của bê tông
• 1.6. Hiệu ứng nhiệt của bê tông ở tuổi sớm. Sự phát triển nhiệt/truyền nhiệt trong bê tông
• 1.7. Ứng suất nhiệt trong bê tông
• 1.8. Sự hình thành Ettringite muộn (DEF)
• 1.9. Sự phát triển cường độ
• 1.10. Các giải pháp vật liệu để kiểm soát nhiệt độ và hạn chế nứt nhiệt tuổi sớm
• 1.10.1. Tỷ lệ nước/xi măng
• 1.10.2. Phụ gia khoáng
• 1.10.3. Các giải pháp kết cấu và biện pháp thi công để kiểm soát nhiệt độ và hạn chế nứt nhiệt tuổi sớm
• 1.11. Tổng quan về nghiên cứu ứng xử nhiệt của bê tông ở tuổi sớm
• 1.12. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 1.13. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
• 1.14. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TRUYỀN NHIỆT VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘ VÀ ỨNG SUẤT TRONG KẾT CẤU BÊ TÔNG TUỔI SỚM
• 2.1. Cơ sở lý thuyết về dẫn nhiệt
• 2.2. Truyền nhiệt qua đối lưu
• 2.3. Tốc độ sinh nhiệt. Hàm độ tăng nhiệt độ đoạn nhiệt
• 2.4. Phương pháp sai phân hữu hạn tính toán phân bố nhiệt độ trong bê tông ở tuổi sớm
• 2.5. Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn xây dựng mô hình tính toán ứng suất nhiệt
• 2.6. Ứng xử đàn nhớt của bê tông tuổi sớm dưới tải trọng nhiệt. Các mô hình số mô phỏng ứng xử nhiệt tuổi sớm của bê tông
• 2.7. So sánh các mô hình tính toán nhiệt và ứng suất nhiệt
• 2.8. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƯNG NHIỆT VÀ CƯỜNG ĐỘ CỦA BÊ TÔNG TRO BAY CƯỜNG ĐỘ CAO SỬ DỤNG TRONG CÔNG TRÌNH CẦU
• 3.1. Mục đích thí nghiệm
• 3.2. Thí nghiệm cường độ
• 3.3. Thành phần hỗn hợp CĐC thí nghiệm
• 3.4. Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén
• 3.5. Thí nghiệm đo cường độ chịu kéo khi bửa
• 3.6. Thí nghiệm đo nhiệt thủy hóa
• 3.7. Các phương pháp đo nhiệt thủy hóa
• 3.8. Thí nghiệm đo nhiệt thủy hóa theo phương pháp đoạn nhiệt
• 3.9. Kết quả thí nghiệm đo nhiệt thủy hóa
• 3.10. Xác định nhiệt lượng và tốc độ tỏa nhiệt của các hỗn hợp BTCĐC
• 3.11. Xác định mức độ thủy hóa và các tham số nhiệt thủy hóa
• 3.12. Kết luận chương 3
• 4. CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH MỘT SỐ GIẢI PHÁP ĐỂ KIỂM SOÁT NHIỆT VÀ GIẢM THIỂU VẾT NỨT TRONG BÊ TÔNG KẾT CẤU CẦU Ở TUỔI SỚM
• 4.1. Giải pháp vật liệu
• 4.2. Các tham số về cường độ của bê tông
• 4.3. Các tham số về từ biến của bê tông
• 4.4. So sánh, đánh giá các hỗn hợp bê tông tro bay CĐC về phương diện nhiệt và khả năng nứt nhiệt
• 4.5. Các giải pháp khác
• 4.5.1. Thời gian hợp lý tháo dỡ ván khuôn
• 4.5.2. Sử dụng vật liệu cách nhiệt che chắn, bao phủ bê tông ở tuổi sớm
• 4.5.3. Các giải pháp/biện pháp khác
• 4.6. Kết luận chương 4
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về giải pháp kiểm soát nhiệt trong bê tông cường độ cao

Bê tông cường độ cao là một trong những vật liệu xây dựng quan trọng trong ngành xây dựng hiện đại. Tuy nhiên, quá trình thủy hóa của xi măng Pooc-lăng trong bê tông cường độ cao tạo ra nhiệt độ cao, dẫn đến nguy cơ nứt trong kết cấu. Việc kiểm soát nhiệt độ trong bê tông là rất cần thiết để đảm bảo độ bền và tuổi thọ của công trình. Các giải pháp kiểm soát nhiệt bao gồm việc sử dụng các vật liệu phụ gia, điều chỉnh tỷ lệ nước/xi măng và áp dụng các biện pháp thi công hợp lý.

1.1. Tính chất và ứng dụng của bê tông cường độ cao

Bê tông cường độ cao có tính năng vượt trội về khả năng chịu lực và độ bền. Nó thường được sử dụng trong các công trình cầu, nhà cao tầng và các kết cấu chịu tải lớn. Đặc tính này giúp giảm thiểu khối lượng vật liệu và chi phí xây dựng.

1.2. Tác động của nhiệt độ đến bê tông cường độ cao

Nhiệt độ trong quá trình thủy hóa xi măng có thể gây ra ứng suất nhiệt, dẫn đến nứt trong bê tông. Sự chênh lệch nhiệt độ giữa lõi và bề mặt bê tông là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng này. Việc kiểm soát nhiệt độ là rất quan trọng để giảm thiểu rủi ro nứt.

II. Vấn đề nứt trong bê tông cường độ cao và thách thức kiểm soát nhiệt

Nứt trong bê tông cường độ cao là một vấn đề nghiêm trọng, đặc biệt trong giai đoạn đông cứng. Các yếu tố như tỷ lệ nước/xi măng, loại phụ gia và điều kiện môi trường đều ảnh hưởng đến khả năng nứt. Việc hiểu rõ các nguyên nhân gây nứt sẽ giúp tìm ra giải pháp hiệu quả hơn.

2.1. Nguyên nhân gây nứt trong bê tông cường độ cao

Nứt có thể xảy ra do nhiều nguyên nhân, bao gồm ứng suất nhiệt, co ngót và sự không đồng nhất trong cấu trúc bê tông. Các yếu tố này cần được xem xét kỹ lưỡng trong quá trình thiết kế và thi công.

2.2. Thách thức trong việc kiểm soát nhiệt độ

Việc kiểm soát nhiệt độ trong bê tông cường độ cao gặp nhiều thách thức, bao gồm việc lựa chọn vật liệu phù hợp và áp dụng các biện pháp thi công hiệu quả. Cần có các nghiên cứu sâu hơn để tìm ra các giải pháp tối ưu.

III. Phương pháp kiểm soát nhiệt và hạn chế nứt trong bê tông cường độ cao

Có nhiều phương pháp để kiểm soát nhiệt và hạn chế nứt trong bê tông cường độ cao. Các giải pháp này bao gồm việc sử dụng phụ gia khoáng, điều chỉnh tỷ lệ nước/xi măng và áp dụng các biện pháp thi công hợp lý. Mỗi phương pháp đều có ưu điểm và nhược điểm riêng.

3.1. Sử dụng phụ gia khoáng để kiểm soát nhiệt

Phụ gia khoáng như tro bay và xỉ lò cao có thể giúp giảm nhiệt thủy hóa và cải thiện tính chất cơ học của bê tông. Việc sử dụng các phụ gia này không chỉ giảm thiểu nứt mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

3.2. Điều chỉnh tỷ lệ nước xi măng

Tỷ lệ nước/xi măng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến nhiệt độ và khả năng nứt của bê tông. Việc giảm tỷ lệ này có thể giúp giảm nhiệt tỏa ra trong quá trình thủy hóa, từ đó hạn chế nứt.

3.3. Biện pháp thi công hợp lý

Áp dụng các biện pháp thi công như che chắn bê tông, sử dụng vật liệu cách nhiệt và điều chỉnh thời gian tháo dỡ ván khuôn có thể giúp kiểm soát nhiệt độ hiệu quả hơn, từ đó giảm thiểu rủi ro nứt.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu về bê tông cường độ cao

Nghiên cứu về ứng xử nhiệt và các giải pháp kiểm soát nhiệt trong bê tông cường độ cao đã cho thấy nhiều kết quả khả quan. Các thí nghiệm thực tế đã chỉ ra rằng việc sử dụng tro bay và xỉ lò cao có thể giảm nhiệt thủy hóa và cải thiện cường độ bê tông.

4.1. Kết quả thí nghiệm về nhiệt thủy hóa

Các thí nghiệm cho thấy rằng nhiệt độ đoạn nhiệt của bê tông cường độ cao có thể giảm đáng kể khi sử dụng phụ gia khoáng. Điều này chứng tỏ hiệu quả của các giải pháp kiểm soát nhiệt.

4.2. Đánh giá cường độ bê tông sau khi áp dụng giải pháp

Cường độ bê tông được cải thiện rõ rệt khi áp dụng các giải pháp kiểm soát nhiệt. Các kết quả này cho thấy rằng việc nghiên cứu và áp dụng các giải pháp này là cần thiết để đảm bảo chất lượng công trình.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu về bê tông cường độ cao

Nghiên cứu về kiểm soát nhiệt và hạn chế nứt trong bê tông cường độ cao là một lĩnh vực quan trọng và cần thiết. Các giải pháp hiện tại đã cho thấy hiệu quả, nhưng vẫn cần tiếp tục nghiên cứu để phát triển các phương pháp mới và cải tiến hơn nữa.

5.1. Tóm tắt các giải pháp đã được đề xuất

Các giải pháp kiểm soát nhiệt bao gồm sử dụng phụ gia khoáng, điều chỉnh tỷ lệ nước/xi măng và áp dụng biện pháp thi công hợp lý. Những giải pháp này đã được chứng minh là hiệu quả trong việc hạn chế nứt.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Cần tiếp tục nghiên cứu để phát triển các vật liệu mới và cải tiến các phương pháp kiểm soát nhiệt. Điều này sẽ giúp nâng cao chất lượng bê tông cường độ cao và đảm bảo an toàn cho các công trình xây dựng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan về hiệu ứng nhiệt của bê tông tuổi sớm kết cấu cầu và các giải pháp để kiểm soát nhiệt và hạn chế vết nứt Chương 2: Cơ sở lý thuyết về truyền nhiệt và xây dựng mô hình tính toán nhiệt độ và ứng suất trong kết cấu bê tông tuổi sớm Chương 3: Thực nghiệm xác định đặc trưng nhiệt và cường độ của bê tông tro bay cường độ cao sử dụng trong công trình cầu Chương 4: Phân tích một số giải pháp để kiểm soát nhiệt và giảm thiểu vết nứt trong bê tông kết cấu cầu ở tuổi sớm Kết luận và Kiến nghị Ngoài ra là các phần Tài liệu tham khảo và Danh mục các công trình đã công bố của tác giả. TỔNG QUAN VỀ HIỆU ỨNG NHIỆT CỦA BÊ TÔNG TUỔI SỚM KẾT CẤU CẦU VÀ CÁC GIẢI PHÁP ĐỂ KIỂM SOÁT NHIỆT VÀ HẠN CHẾ VẾT NỨT 1. Quá trình thủy hóa của xi măng Pooc lăng Quá trình thủy hóa của xi măng là phản ứng của các khoáng vật thành phần xi măng với nước dẫn đến các thay đổi hóa học và cơ lý. Quá trình này sinh ra một lượng nhiệt nhất định nào đó.

Nhiệt thủy hóa là một đặc tính của xi măng Poóc –lăng, lượng nhiệt được giải phóng phụ thuộc vào thành phần xi măng, nhiệt độ bảo dưỡng, tỷ lệ nước/xi măng và độ mịn của xi măng. Thành phần xi măng bao gồm 4 khoáng vật chính là: tricalcium silicate (C3S), dicalcium silicate (C2S), tricalciumaluminate (C3A) và tetracalcium aluminoferrite (C4AF) [4]. Thành phần hóa học của xi măng Poóc lăng và tên viết tắt của chúng được nêu trong bảng 1. Tên viết tắt của ô xit và hợp chất hóa học của xi măng Pooc lăng [94] Ôxit Tên viết tắt Hợp chất Tên viết tắt của hợp chất CaO C 3CaO.SiO2 (alit) C3 S SiO2 S 2CaO.SiO2 (belit) C2 S Al2O3 A 3CaO.Al2O3 C3 A Fe2O3 F 4CaO.Fe2O3 C4AF MgO M 4CaO.SO3 C4A3S SO3 S 3CaO.

Các phản ứng của quá trình thủy hóa Phản ứng thủy hóa của 4 khoáng chất quan trọng nhất trong xi măng và nước được thể hiện trong các phương trình từ (1. Giai đoạn đầu của quá trình thủy hóa xảy ra tác dụng nhanh của alit với nước tạo ra hydrosilicat canxi và hydroxit canxi [4]: 2(3CaO.1) 6 Vì đã có hydroxit canxi tách ra từ C3S nên C2S thủy hóa chậm hơn C3S và tách ra ít Ca(OH)2 hơn: 2(2CaO.2) Khoáng C3A phản ứng với nước rất nhanh chóng và gây ra sự phát triển về nhiệt. Ngay sau khi trộn với nước, trên bề mặt các hạt xi măng đã có lớp sản phẩm xốp, không bền, có tinh thể dạng tấm mỏng lục giác. Cấu trúc dạng tơi xốp này làm giảm độ bền của xi măng.

Dạng ổn định, sản phẩm phản ứng nhanh của nó là hydro canxi aluminat 6 nước có tinh thể hình lập phương (3CaO.3) Để làm chậm quá trình đông kết, khi nghiền clanhke cần cho thêm một lượng thạch cao từ 3-5% so với khối lượng xi măng. Canxi sunfat đóng vai trò là chất hoạt động hóa học của xi măng, tác dụng với aluminat tricanxit ngay từ đầu để tạo thành ettringite: 3CaO.4) C3A sẽ tiếp tục phản ứng với thạch cao cho đến khi tất cả các thạch cao được sử dụng hết, sau đó C3A sẽ bắt đầu phản ứng với Ettringite để tạo thành monosulfate: 3CaO.5) Thủy hóa khoáng C4AF: 4CaO.Fe2O3 + mH2O = 3CaO.6) Hydroferit sẽ nằm lại trong thành phần của gel xi măng, còn hydroaluminat sẽ lại tác dụng với thạch cao như phản ứng trên. Nhiệt thủy hóa Lượng và động học của nhiệt được tạo ra bởi quá trình thủy hóa xi măng là một thông số quan trọng để dự đoán sự phát triển nhiệt độ và phân bố nhiệt độ trong một cấu kiện bê tông [93]. Sự thủy hóa của xi măng Pooc-lăng là một phản ứng hóa học tỏa nhiệt cao [94].

Thông thường, khoảng một nửa tổng nhiệt lượng thủy hóa được tỏa ra trong khoảng từ 1 đến 3 ngày sau khi trộn xi măng với nước [97]. 7 Dưới các điều kiện thông thường, luồng nhiệt sản sinh ra trong quá trình thủy hóa của xi măng được phân thành 5 giai đoạn (Hình 1. Tốc độ tỏa nhiệt trong quá trình thủy hóa của xi măng [94] * Giai đoạn I (giai đoạn hòa tan <15 phút): Phản ứng hóa học xảy ra ngay sau khi xi măng tiếp xúc với nước bởi vì các ion hòa tan trong nước sẽ phản ứng với C 3A và thạch cao. Sự hình thành ettringite sau phản ứng thủy hóa ban đầu sẽ làm giảm mạnh tốc độ của phản ứng hóa học trong thời điểm cuối của giai đoạn I.

Giai đoạn này có ảnh hưởng rất nhỏ đến sự hình thành cường độ của bê tông. Hỗn hợp sẽ ngay lập tức bước sang giai đoạn ngủ đông.  Giai đoạn II (giai đoạn ngủ đông 1-2h): Trong giai đoạn này, nồng độ của các ion trong dung dịch sẽ giảm từ từ theo dung dịch của pha rắn. Hồ xi măng giữ nguyên trạng thái dẻo.

Giai đoạn này không hỗ trợ gì trong việc phát triển cường độ của bê tông. Tuy nhiên, giai đoạn này lại có ý nghĩa quyết định cho tính công tác của bê tông, cho phép vận chuyển bê tông đến công trình.  Giai đoạn III (giai đoạn gia tốc - max10h ): Alit (C3S) và belit (C2S) trong xi măng bắt đầu thủy hóa và tỏa nhiệt. Trong giai đoạn này, sự đông kết của bê tông được bắt đầu, tốc độ tỏa nhiệt tăng lên rất nhanh kèm theo đó là lượng nhiệt tỏa ra rất lớn.

Silicat sẽ đạt được tốc độ tỏa nhiệt cao ở cuối giai đoạn này. Cường độ của bê tông được phát triển trong giai đoạn gia tốc này, trong đó quá trình đông kết sẽ kết thúc và sự đóng rắn sớm sẽ bắt đầu. Do đó, giai đoạn gia tốc đóng vai trò vô cùng quan trọng trong quá trình hình thành bê tông.  Giai đoạn IV (giai đoạn giảm tốc): Tốc độ phát sinh nhiệt thủy hóa giảm và chuyển sang quá trình kiểm soát khuếch tán.

Trong giai đoạn này, bề dày của các hạt ngậm nước tăng lên và diện tích bề mặt của các phần không ngậm nước giảm xuống. Lớp xi măng đã thủy hóa đóng vai trò như một bề mặt khuếch tán và đóng vai trò quan 8 trọng đến tính thấm của nước và các ion tan rã, còn ettringite được chuyển sang pha monosulfat.  Giai đoạn V (giai đoạn ổn định): Lớp xi măng đã thủy hóa xung quanh các hạt xi măng dày lên, làm giảm đáng kể tốc độ phát nhiệt thủy hóa. Trong giai đoạn này, hợp chất xi măng đã thủy hóa rất khó kết tủa do phần khoảng trống ban đầu được lấp đầy bởi nước được bao phủ bằng xi măng đã thủy hóa.

Sự thủy hóa của xi măng hoàn toàn được điều khiển bởi quá trình khuếch tán. Các yếu tố ảnh hưởng đến tổng nhiệt thủy hóa và sự phát triển nhiệt thủy hóa Các yếu tố sau đây ảnh hưởng đến tổng nhiệt thủy hóa và sự phát triển nhiệt thủy hóa trong bê tông: 1. Thành phần hóa học của xi măng Tốc độ và lượng nhiệt được giải phóng ứng với một thành phần hóa học nào đó của xi măng phụ thuộc vào độ tăng nhiệt độ của bê tông. Tốc độ phát nhiệt thủy hóa đối với một hợp chất xi măng có thể được tính toán bằng cách đánh giá từng hợp chất riêng lẻ và tỉ lệ phần trăm của nó trong xi măng.

Người ta đã chứng minh rằng tỷ lệ tương đối của các hợp chất hóa học hoặc hợp chất Bogue (như C3S, C2S, C3A và C4AF) và độ mịn của chúng xác định lượng nhiệt mà chúng tạo ra trong quá trình thủy hóa cũng như tốc độ sinh nhiệt [62]. Ngoài ra, lượng xi măng được sử dụng ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ và độ lớn nhiệt sinh ra vì số lượng sản phẩm phản ứng có sẵn để thủy hóa và tạo nhiệt [17]. Hàm lượng xi măng càng cao, độ tăng nhiệt độ càng cao. Các loại xi măng có hàm lượng dicalcium silicate (C2S) và/hoặc tetracalcium aluminoferrite (C4AF) cao thường được coi là xi măng tỏa nhiệt thấp, trong khi xi măng có hàm lượng tricalcium silicate (C3S) và tricalcium aluminate (C3A) cao thường giải phóng nhiệt cao.2 cho thấy nhiệt độ thủy hóa điển hình cho từng pha xi măng chính [88].

Nhiệt thủy hóa của các pha xi măng (McCullough và Rasmussen, 1999) [88] Thành phần Nhiệt thủy hóa J/g C3 S 500 C2 S 260 C3 A 850 C4AF 420 C (Vôi tự do) 1165 MgO 850 1. Độ mịn của xi măng. Lượng nhiệt thủy hóa tỏa ra phụ thuộc vào độ mịn của xi măng bởi vì phản ứng thủy hóa bắt đầu diễn ra từ bề mặt của các hạt xi măng. Độ mịn lớn sẽ tạo ra diện tích bề mặt lớn làm gia tăng tốc độ phản ứng giữa xi măng và nước.2 trình bày ảnh hưởng của độ mịn của xi măng đến tốc độ thủy hóa trên cùng một loại xi măng.

Rõ ràng độ mịn lớn gây ra tốc độ thủy hóa cao của xi măng trong một vài ngày đầu. Ảnh hưởng của độ mịn đến tốc độ thủy hóa của xi măng (ACI 207. Loại và lượng phụ gia khoáng Hầu hết các loại bê tông ngày nay kết hợp SCMs để cải thiện tính chất bê tông, như tro bay và xỉ. Nói chung, SCMs làm trì hoãn quá trình thủy hóa, giảm đỉnh nhiệt độ và kéo dài quá trình sinh nhiệt.

Tổng nhiệt lượng thủy hóa nhìn chung là lớn nhất trong 10 xi măng nguyên chất và giảm với sự tăng của hàm lượng phụ gia khoáng trong thành phần hỗn hợp [93]. Sử dụng các phụ gia khoáng hoạt tính thay thế một phần xi măng có hiệu quả trong việc kiểm soát và giảm thiểu độ tăng nhiệt độ do đó làm giảm nhiệt thủy hóa [19]. Phụ gia hóa học Phụ gia hóa học thường được sử dụng trong hỗn hợp bê tông để cải thiện tính công tác và cường độ, giảm hàm lượng nước (và đôi khi hàm lượng phụ gia khoáng hoạt tính), trì hoãn hoặc tăng tốc quá trình thủy hóa, cuốn không khí, cải thiện độ bền hoặc làm thay đổi các tính chất bê tông khác có liên quan. Ngày nay, phụ gia tăng tốc, làm chậm và giảm nước (phạm vi thấp, trung bình và cao) được sử dụng trong hầu hết các hỗn hợp bê tông.

Ảnh hưởng của những phụ gia này về thủy hóa, cường độ, tính thấm, độ bền, tính công tác, và các tính chất khác đã được nghiên cứu [101]. Tỉ lệ nước/vật liệu chất kết dính Khoảng trống ban đầu được lấp đầy bởi nước sẽ được thay thế một phần hoặc hoàn toàn bởi sản phẩm của quá trình thủy hóa. Nếu tỷ lệ w/c quá thấp, xi măng không thể thủy hóa hoàn toàn do không đủ khoảng trống cho các sản phẩm thủy hóa hình thành. Nói chung, xi măng thủy hóa hoàn toàn đòi hỏi tỉ lệ w/c tối thiểu là 0,42 [92].