Lịch sử nghiên cứu và sử dụng phụ gia cho bê tông trên thế giới?

Việc đưa vào bê tông các sản phẩm khác nhau (phụ gia) nhằm cải thiện một vài tính chất của chúng, được thực hiện ngay từ thời kỳ đầu của việc sản xuất bê tông bằng ximăng pooclăng. Các sản phẩm đưa vào đầu tiên chắc chắn là thạch cao, canxi clorua, các loại bột mịn.

Trước hết, người ta tìm cách tác động lên thời gian ninh kết, cường độ cơ học, tính chống thấm nước của bê tông.

Cnadlt đã nghiên cứu từ năm 1891 tác dụng của các chất làm chậm đông kết nhanh và làm chậm sự đông kết. Việc sử dụng chất đường làm một chất làm chậm đông kết đã được biết tới vào năm 1909.

Những nhà sản xuất đầu tiên bán các sản phẩm thích hợp đối với bê tông để cải thiện một vài tính chất của chúng xuất hiện vào năm 1910.

Các sản phẩm sản xuất vào những năm 1920 - 1930 là các chất kỵ nước có gốc là các sản phẩm mịn, như các muối stearat, keo xương, san hô biển, các chất cứng nhanh có gốc là Clorua canxi, các chất kỵ nước cứng nhanh.

Năm 1932 lần đầu tiên Mỹ công bố việc sử dụng nước thải sunphít của các nhà máy giấy làm phụ gia hóa dẻo cho bê tông.

Các chất cuốn khí chỉ đựơc thực tế sử dụng từ những năm 1948.

Một bước tiến quan trong nghiên cứu và sử dụng phụ gia hóa học cho bê tông là sự ra đời của phụ gia siêu dẻo - là phụ gia hóa dẻo thế hệ hai, đến nay có hai loại phụ gia siêu dẻo (theo ASTM C494 type F & G) được sử dụng phổ biến trên cơ sở Naphtalen sunphonat foocmandehit (NSF) do Nhật bản tổng hợp đầu tiên năm 1964 và Melamin foocmanđehit sunfonat (MSF) do Cộng hòa liên bang Đức chế tạo năm 1972, hơn hai mươi năm nay do sử dụng phụ gia siêu dẻo kết hợp với xi măng mac cao và cốt liệu chọn lọc chế tạo bê tông chất lượng cao (High perfommance concrete - HPC) có cường độ và độ bền đặc chắc cao (độ thấm nhỏ).

Trong những năm gần đây thế giới đang tập trung nghiên cứu chế tạo, sử dụng phụ gia siêu dẻo thế hệ mới có tên gọi chung là nhóm POLYCACBOXYLAT có khả năng giảm nước nhiều hơn, đóng vai trò rất quan trọng đối với tương lai bê tông chất lượng cao và công nghệ bê tông tự đầm cũng như phát triển các loại phụ gia polyme để biến tính xi măng, nâng cao chất lượng vữa làm vật liệu chống thấm bảo vệ và hoàn thiện công trình đạt chất lượng và hiệu quả cao trong xây dựng.

Các nước phát triển đi đầu trong việc nghiên cứu, chế tạo và sử dụng phụ gia hoá học (PGHH). Ở Mỹ sử dụng phụ gia hóa dẻo để sản xuất bê tông: 1967 - 46 triệu m3; 1978 - 68 triệu m3; 1982 - 85 triệu m3.

Ở Canađa từ năm 1987-1988 dùng phụ gia siêu dẻo chế tạo bê tông đạt cường độ 80 MPa để xây dựng tòa nhà chọc trời ở Toronto, đến nay 100% sản lượng bê tông của nước này có sử dụng PGHH.

Ở Anh, Pháp hợp tác xây dựng đường hầm xuyên biển Măng-sơ dùng phụ gia siêu dẻo DURCIPLAST và HR401 của Sika chế tạo hàng triệu m3 mac lớn hơn 60Mpa.

Ở Pháp triển khai dự án nhà nước về bê tông chất lượng cao (1986-1990) và đã hình thành một mạng lưới gồm 15 trung tâm chế tạo bê tông chất lượng cao trộn sẵn có sử dụng phụ gia siêu sẻo DURCIPLAST trên cơ sở MSF đạt cường độ 60-100Mpa.

Tại Nhật bản 100% bê tông có sử dụng PGHH, lượng dùng ước tính đến 1triệu tấn/năm phụ gia các loại. Tại Trung Quốc từ 1980 đã chế tạo bê tông cường độ 50-70MPa đi từ xi măng Pooclăng thông dụng, phụ gia hóa dẻo và Silicafume để thi công các kết cấu chịu lực (cột, dầm) nhà cao tầng từ 60-216m ở Bắc Kinh, Thẩm Quyến, Thượng Hải.