Vật liệu xây dựng mới bê tông tự đầm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TIỂU LUẬN MÔN HỌC VẬT LIỆU XÂY DỰNG MỚI Học viên Hoàng Anh Dũng Mã học viên 4211012 Lớp Kĩ thuật cơ sở hạ tầng K29 1 Hà Nội 2022 Trường Đại học giao thông vận tải Môn Vật liệu xây dựng mới Hoàng Anh Dũng 1 MSV 4211012 Mục lục CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG TỰ ĐẦM 3 1 Khái niệm bê tông tự đầm 3 2 Phân loại bê tông tư đầm 3 3 Sơ lược phát triển của bê tông tự đầm 3 4 Ứng dụng của bê tông tự đầm trong xây dựng dân dụng, công nghiệp và trong xây dựng nhà cao tầng.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI *** TIỂU LUẬN MÔN HỌC VẬT LIỆU XÂY DỰNG MỚI Học viên: Hoàng Anh Dũng Mã học viên: 4211012 Lớp: Kĩ thuật sở hạ tầng K29.1 Hà Nội 2022 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng Mục lục CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG TỰ ĐẦM Khái niệm bê tông tự đầm .3 Phân loại bê tông tư đầm 3 Sơ lược phát triển bê tông tự đầm Ứng dụng bê tông tự đầm xây dựng dân dụng, công nghiệp xây dựng nhà cao tầng giới .5 Ứng dụng bê tông tự đầm thi công nhà nhiều tầng Việt Nam CHƯƠNG II ĐẶC ĐIỂM VÀ BẢN CHẤT CỦA BÊ TÔNG TỰ ĐẦM 11 Đặc điểm, tính bê tông tự đầm 11 1.1 Đặc điểm 11 1.2 Tính bê tơng tự đầm 12 Ưu điểm nhược điểm bê tông tự đầm .13 2.1 Ưu điểm 13 2.2 Nhược điểm 14 Vật liệu chế tạo kiểm sốt chất lượng bê tơng tự đầm 15 3.1 Vật liệu 15 3.2 Chế tạo bê tông tự đầm 17 3.3 Kiểm soát chất lượng bê tông tự đầm 19 CHƯƠNG III CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG TỰ ĐẦM TRONG THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG TẠI VIỆT NAM 24 Điều kiện thi công thực tế Việt Nam .24 Hoàng Anh Dũng MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng 1.1 Về nhân lực, trình độ thợ 24 1.2 Nguồn nguyên vật liệu 24 1.3 Công nghệ thiết bị 24 Cơ sở lựa chọn ứng dụng công nghệ bê tông tự đầm thi công nhà nhiều tầng 25 Kết luận 26 Hoàng Anh Dũng MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG TỰ ĐẦM Khái niệm bê tông tự đầm - Bê tông tự đầm (tiếng Anh: Self - Compacting concrete (SCC)) loại bê tơng có cường độ nén cao; hỗn hợp vữa bê tơng tự đầm (HHVBT -TĐ) có độ linh động lớn (độ sụt côn tiêu chuẩn đạt SN =16 ÷ 26 cm) độ xòe (ĐX) lớn (D =300 ÷ 500mm) - Hỗn hợp vữa bê tông tự đầm có khả tự chảy lấp đầy lỗ rỗng, vị trí có khe hở nhỏ, kết cấu bố trí cốt thép dày (hàm lượng cốt thép lớn), góc ván khn phù hợp với kết cấu nhà nhiều tầng với lượng cốt thép lớn tiến độ thi cơng địi hỏi nhanh Sau đổ HHBT vào ván khuôn cấu kiện HHBT tự chảy lấp đầy lỗ rỗng với khoảng cách định theo thiết kế mà khơng cần phải đầm Nhờ tính linh động trọng lượng thân HHBT mà đổ không cần tác động học (không cần đầm, rung, ) kết cấu bê tông cốt thép kết cấu bê tông đạt độ đồng nhất, đặc có cường độ cao theo yêu cầu  Chính mà BTTĐ ứng dụng hiệu xây dựng nhà nhiều tần (NNT) xây dựng nhiều cơng trình khác Phân loại bê tơng tư đầm - Có loại bê tông tự đầm: + Loại 1: Trong thành phần có thêm hàm lượng định loại bột + Loại 2: Kiểu dẻo, sử dụng hàm lượng bột thấp sử dụng phụ gia siêu dẻo + Loại 3: Loại kết hợp: sử dụng bột phụ gia siêu dẻo Sơ lược phát triển bê tông tự đầm - Đầu năm 70 kỷ trước, bê tơng với đặc tính đầm rung sử dụng Trong nhiều năm kể từ năm 1983, độ bền cấu trúc bê Hoàng Anh Dũng MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng tông chủ đề lớn gây nhiều quan tâm ý Nhật Bản Để có cấu trúc bê tơng có độ bền theo u cầu cần phải có nhiều công nhân lành nghề Tuy nhiên, số lượng cơng nhân có tay nghề ngành cơng nghiệp xây dựng Nhật Bản giảm dần dẫn đến làm giảm chất lượng cơng trình xây dựng Một giải pháp để đạt kết cấu bê tơng có độ bền mà khơng phụ thuộc vào chất lượng nhân công tay nghề công nhân thi công công sử dụng BTTĐ (bê tông tự đầm) Giáo sư Okamura (Đại học Tokyo) người đề xuất cần thiết BTTĐ vào năm 1986 Ozawa Waekawa tiến hành việc nghiên cứu BTTĐ sở khả làm việc thực tế - Mẫu bê tơng tự đầm chế tạo vào năm 1988 cách sử dụng loại vật liệu sẵn có thị trường Mẫu với tính chất độ khô, độ co cứng, toả nhiệt phản ứng thuỷ hoá, độ đầm chặt sau cứng số đặc tính khác làm hài lịng nhà khoa học Loại bê tông gọi “Bê tơng chất lương cao” (BTCLC) xác định ba đặc tính sau đây: Tươi: Khả tự đầm Có tuổi sớm: nhằm tránh ảnh hưởng ban đầu Cứng: chống lại tác động yếu tố bên - Ngoài BTCLC cịn có độ bền cao tỉ lệ nước xi măng (N/X) thấp Do BTCLC sử dụng loại bê tơng có độ bền cao giới Bởi đổi tên thành “Bê tông tự đầm chất lượng cao” cho phù hợp với mục đích sử dụng - Bê tơng tự đầm lần Ozawa giới thiệu Hội nghị lần thứ khu vực Đơng Á Thái Bình Dương kết cấu kỹ thuật xây dựng vào tháng 01/1989 Việc giới thiệu BTTĐ Ozawa hội nghị quốc t tế CANMET & ACI (Tổ chức Istanbul ) tháng 5/1992 làm cho BTTĐ biết đến nhiều giới Sau hội thảo ACI vào tháng 11 /1994, bê tông tự đầm trở nên phổ biến nhà nghiên cứu kỹ sư giới Nhiều người quan tâm tới độ bền đặc điểm bê tông tự đầm; hoạt động nghiên cứu giới bắt đầu phát triển mạnh Tháng 01/1997, uỷ ban bê tông tự đầm RILEM thành lập Tháng 8/1998, Hội thảo quốc tế quan trọng dành cho SCC tổ Hoàng Anh Dũng MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng chức Đại học Koichi Nhật Bản Các nghiên cứu đa số tập trung phát triển SCC quốc gia khác nhau, bao gồm mơ hình nghiên cứu phát triển mơ hình thiết kế hỗn hợp, thành phần cốt liệu tính lưu biến HHBT Hiện giới có nhiều nước, cơng ty, tổ chức nghiên cứu cơng nghệ BTTĐ, tính chất, đặc tính cấp phối BTTĐ Ứng dụng bê tông tự đầm xây dựng dân dụng, công nghiệp xây dựng nhà cao tầng giới - Sau 30 năm đời BTTĐ giới, công nghệ bê tông tự đầm liên tục cải tiến vật liệu thành phần để chế tạo kỹ thuật thi công Bê tông tự đầm có cường độ cao kết hợp với cốt thép cho phép tạo kết cấu tổ hợp bê tông – thép tối ưu hình dáng khả chịu lực áp dụng rỗng rãi nhiều nước giới - Hiện lý để sử dụng BTTĐ tóm tắt sau: Để rút ngắn thời gian xây dựng Để đảm bảo độ đầm chặt kết cấu vùng tiếp giáp nơi khó đầm Để làm giảm tiếng động rung động trình đầm, đặc biệt nhà máy sản xuất bê tông - Tại công trình quy mơ xây dựng lớn người ta sử dụng BTTĐ để thi công chỗ kết cấu cần thiết để rút ngắn thời gian thi cơng nâng cao chất lượng cho cơng trình - Một kết điển hình cơng nghê sử dụng BTTĐ mấu neo cầu treo có nhịp dài giới (L= 1.991 m), cầu Akashi – Kaikyo; xây dựng vào tháng Tư năm 1998 (hình 1.1) Hai mấu neo cầu xây dựng BTCT sử dụng bê tông tự đầm Việc xây dựng hai mấu neo giới thiệu cho phương thức xây dựng mới, phương thức xây dựng cơng trình hồn tồn sử dụng bê tơng tự đầm.Theo đó, bê tơng nhào trộn nhà máy nằm bên cạnh khu vực xây dựng, sau bơm khỏi nhà máy, truyền dọc theo 200 m đường ống đến khu vực đổ khuôn Tại khu vực đổ khuôn, đường ống xếp lại thành hàng cách đến m Bê tơng tích đọng lại Hồng Anh Dũng MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng cửa van nằm cách đoạn dài m dọc theo đường ống Các van tự động điều khiển cho đoạn đổ bê tông tự đầm nối liên tục khơng bị gian đốn mặt lớp Kích thước lớn hạt cốt liệu thơ sử dụng cơng trình 40 mm Mặc dầu khối bê tông đưa xuống khoảng m kích thước hạt cốt liệu thơ lớn không xảy tượng phân tách hỗn hợp bê tông Theo kết phân tích sau cùng, việc sử dụng BTTĐ giảm bớt thời gian thi công mấu neo khoảng 20% (từ 2,5 năm xuống cịn năm) Hình Cầu Akaghi – kaikyo - Ngồi ra, bê tơng tự đầm áp dụng mà kết cấu cơng trình có cốt thép dày đặc, để sửa chữa kết cấu bê tông cũ bị khuyết tật - Bê tông tự đầm tạo cách mạng việc cải tiến phương thức thi công truyền thống, vốn xây dựng dựa việc sử dụng bê tông thường, cần có q trình đầm lèn Kiểu đầm lèn truyền thống việc dễ tạo phân tách bê tơng cịn gây cản trở cho việc Hoàng Anh Dũng MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng hợp lý hố quy trình xây dựng Nếu vượt qua cản trở này, q trình thi cơng bê tơng tối ưu hố kéo theo phát triển hệ thống thi cơng mới, ván khn, hệ thống gia cố, hệ thống chống đỡ hình dạng kết cấu cải tiến Một dạng kết cấu xuất kết cấu dạng bánh sandwich, bê tơng điền đầy vào vỏ cốt thép Dạng kết cấu ứng dụng Kobe tạo khơng sử dụng bê tơng tự đầm Hình Sản xuất cầu kiện đúc sẵn BTTĐ * Ứng dụng bê tông tự đầm xây dựng nhà cao tầng giới: - Vào năm 1993, công nghệ bê tông tự đầm áp dụng vào xây dựng cơng trình cao tầng - Với khả tự lấp đầy khuôn mà không cần phụ gia, bê tông tự đầm giải vấn đề thi cơng cấu kiện khó nhà cao tầng liên kết dầm cột, vách có chiều dày nhỏ, vị trí có nhiều thép gia cường Bê tơng tự đầm góp phần rút ngắn thời gian xây dựng, hạn chế phụ thuộc yếu tố người việc đầm nén, hạn chế tai nạn lao động Các tính tốn cho thấy tổng chi phí xây dựng dùng BTTĐ giảm nhiều so với sử dụng bê tơng thường Hồng Anh Dũng MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng - Vì cơng nghệ bê tông tự đầm ứng dụng rộng rãi việc xây dựng cơng trình cao tầng giới Các cơng trình cao tầng sử dụng bê tông tự đầm xây dựng nhiều nơi giới, điển hình là: tháp Macao - Trung Quốc) cao 138m, tòa nhà Taipei (Đài Loan) cao 509m, tịa nhà Burj Khalifa (Dubai-UAE) cao 828m (hình 1.3), tịa nhà Landmark Tower-Dubai cao 320m, Hình Thi cơng tịa nhà Buri Khalifa Ứng dụng bê tông tự đầm thi công nhà nhiều tầng Việt Nam Hoàng Anh Dũng MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng - Từ năm 1999-2001, trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh nghiên cứu thành cơng BTTĐ có sử dụng bột đá vơi Nhưng kết nghiên cứu chưa áp dụng vào thực tế xây dựng cơng trình - Năm 2008, khoa Xây dựng Cầu đường trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng nghiên cứu ứng dụng BTTĐ dùng cho đường sân bay Kết nghiên cứu áp dụng vào cơng trình xây dựng cảng Cái Mép Thị Vải - Mặc dù có tín hiệu cho thấy BTTĐ dần chấp nhận Việt Nam thông qua việc sử dụng bê tông tự đầm số kết cấu giới hạn kết cấu thành mỏng, ống thép nhồi bê tơng, vị trí dày đặc cốt thép đầu dầm, đầu cột, đầu tháp cầu dây văng, dầm hộp,… - Tuy nhiên, bê tông tự đầm mẻ nhà thiết kế, nhà thầu thi công quan quản lý Nhà nước lĩnh vực xây dựng Việt Nam - Các cơng trình cao tầng xây dựng Việt Nam chưa sử dụng bê tông tự đầm Những năm gần đây, bê tông tự đầm bắt đầu sử dụng số cơng trình xây dựng nhà cao tầng mà phần lớn có chủ đầu tư nhà thầu cơng ty nước ngồi thi cơng, giải nút liên kết có hàm lượng cốt thép cao (cơng trình 34 tầng – Trung Hồ Nhân Chính, tịa nhà Keangnam,… - Tuy nhiên, với xu hướng phát triển nhà cao tầng nước ta tương lai việc ứng dụng bê tơng tự đầm điều hoàn toàn cần thiết khả thi Sở dĩ phải khẳng định điều đó, phần tính ưu việt bê tơng tự đầm chứng minh thực tế xây dựng cơng trình cao tầng mà giới áp dụng; đồng thời nguồn nguyên liệu để chế tạo BTTĐ Việt Nam dồi Hoàng Anh Dũng MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng Thời gian độ cháy xòe đạt 50 cm ** - * Thí nghiệp chảy phễu V * * ** Thí nghiệp chảy phễu V sau phút ** * ** Khả chảy qua cốt thép * ** * Bảng Các phương pháp thí nghiệp hỗn hợp bê tơng tự đầm Hình Cách xác định độ xịe b) Đặc điểm thành phần BTTĐ sau: - Tỷ lệ N/X thấp - Cốt liệu thơ có kích thước nhỏ có thành phần hạt tối ưu - Cần sử dụng phụ gia siêu dẻo phụ gia hoạt tính c) Thời gian trì tính công tác hỗn hợp bê tông tự lèn - Bê tơng tự đầm có Đảm bảo thời gian trì tính cơng tác hỗn hợp bê tơng thời gian thi công ( vận chuyển , bơm , đổ ) bê tông nhiệt độ môi trường - Thơng thường bê tơng tự đầm cần trì tính chảy cao khả tự lèn chặt 90 phút Ngoài , hỗn hợp bê tông tự đầm cần đảm bảo yêu cầu bổ sung khác hỗn hợp bê tông bê tông thiết kế yêu cầu Ưu điểm nhược điểm bê tông tự đầm 2.1 Ưu điểm Hoàng Anh Dũng 13 MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng - Bê tơng tự đầm có tính vượt trội độ bền, khả tự chảy, tự đầm chặt khả chống phân tầng cực tốt so với bê tông thông thường Bê tông tự đầm coi thay hoàn hảo cho loại bê tơng thơng thường đặc tính làm việc - Độ linh động cao, khả tự làm đầy, khả chảy qua vật cản không bị phân tầng bê tơng tự đầm làm cho có tính ứng dụng cao cơng trình xây dựng đặc biệt vị trí dày đặc cốt thép, kết cấu thành mỏng, kết cấu có điều kiện thi cơng khó khăn nước, cao, kết cấu dầm, cột xiên Vì mà Việt Nam thường sử dụng để giải giải pháp thi công bê tông điều kiện bê tông thường sử dụng mà đảm bảo chất lượng cơng trình - Tiết kiệm chi phí lao động cho thi cơng bê tơng, giảm chi phí máy móc rút ngắn thời gian thi cơng cơng trình xây dựng nhờ làm giảm khoảng tổng giá thành cơng trình xây dựng, góp phần tiết kiệm ngân sách nhà nước nâng cao lợi nhuận nhà đầu tư - Nâng cao mức an toàn lao động cho người xây dựng nhờ việc giảm chi phí nhân cơng - Hạn chế đáng kể độ ồn thi công xây dựng sử dụng thiết bị đầm chặt cho bê tơng, nhờ giảm nhiễm mơi trường - Nguồn nguyên liệu: xi măng, phụ gia trơ, xỉ lị cao, puzơland sẵn có Việt Nam 2.2 Nhược điểm - Giá thành cao bê tông thường - Yêu cầu đội ngũ cán kiểm tra, giám sát chất lượng bê tông nhà máy cơng trường phải có nhiều kinh nghiệm trách nhiệm - Khó khăn cho việc kiểm sốt chất lượng vật liệu đầu vào - Yêu cầu đội ngũ cán công nhân thi công phải lành nghề - Việt Nam nước có nguồn nhân lực lao động dồi dào, giá rẻ Do đó, yếu tố tiết kiệm nhân lực khó thuyết phục vấn đề hạ giá thành - Không thi công cho cấu kiện nằm nghiêng, dốc (bản thang, mái dốc…) Hoàng Anh Dũng 14 MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng - Thiết bị phục vụ cho cơng tác chế tạo, thí nghiệm kiểm tra chất lượng yêu cầu bê tông tự đầm tương đối phức tạp, địi hỏi tính đồng bộ, đại Nhiều cơng đoạn nên địi hỏi cán bộ, cơng nhân phải có kiến thức định Vật liệu chế tạo kiểm sốt chất lượng bê tơng tự đầm 3.1 Vật liệu - Nguyên vật liệu để chế tạo bê tông tự đầm gồm xi măng, phụ gia mịn làm đầy, cốt liệu nhỏ, cốt liệu lớn phụ gia siêu dẻo Chất lượng bê tông tự đầm phụ thuộc vào chất lượng nguyên vật liệu thành phần Hiện nay, nguồn nguyên liệu để chế tạo bê tông nước ta phong phú Ðể sử dụng chúng cách hiệu quả, vật liệu trước sử dụng cần lựa chọn kiểm tra chất lượng Ngoài yêu cầu chất lượng vật liệu sử dụng cho bê tông thường, chế tạo bê tông tự đầm số tiêu vật liệu yêu cầu mức cao a) Xi măng - Hiện nay, loại xi măng thông dụng dùng bê tơng tự đầm xi măng pc lăng thông thường, xi măng giàu belite (thành phần C2S = 4070%), xi măng toả nhiệt thấp có thành phần C3A C4AF nhỏ - Ðặc biệt việc dùng xi măng có thành phần khống C3A C4AF nhỏ chế tạo bê tông tự đầm cho hiệu ảnh hưởng phân tán phụ gia cao b) Phụ gia mịn - Trong bê tông tự đầm việc sử dụng phụ gia khống có hàm lượng hạt mịn (bột) lớn làm tăng độ nhớt dẻo vữa xi măng - Phụ gia khoáng mịn sử dụng chế tạo bê tơng tự đầm có nhiều chủng loại silicafume, tro nhiệt điện, xỉ lị cao, bột đá vơi, tro trấu,… - Bột đá vôi: bột đá vôi nghiền mịn, thành phần chủ yếu CaCO3 Bột đá vơi có hoạt tính vai trị chất kết dính Vì xem phụ gia trơ thành phần mịn bê tông - Tro nhiệt điện sản phẩm phụ thu gom lại thành hỗn hợp vật liệu sau đốt than ăngtraxit than đá nhà máy điện Chúng dạng bột có kích thước nhỏ 0,3 mm với khối lượng riêng dao động từ 2,2 ( 2,8 g/cm3, khối lượng thể tích xốp khoảng 500(1000 kg/m3) Hoàng Anh Dũng 15 MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng - Ðối với bê tông tự đầm, tro vật liệu mịn có tính puzơlanic đưa thêm vào để cải thiện tính chất bê tơng - Silicafume vật liệu mịn, chứa oxit silic vơ định hình (85-98%), thu trình sản xuất xilic hợp kim silic hồ quang Do có bề mặt hấp phụ lớn nên silicafume có khả giữ nước tốt hỗn hợp bê tơng, cải thiện tính cơng tác hỗn hợp bê tơng Ngồi ra, silicafume cịn tham gia phản ứng với sản phẩm thuỷ hoá xi măng với thành phần hạt siêu mịn lấp đầy lỗ rỗng thành phần xi măng làm tăng cường độ, tăng độ đặc cho đá xi măng c) Phụ gia siêu dẻo - Trong chế tạo bê tông tự đầm, người ta thường sử dụng hai loại phụ gia siêu dẻo: Phụ gia siêu dẻo giảm nước mức độ cao (30-40% nước trộn) phụ gia siêu dẻo giảm nước mức độ cao khí Yêu cầu phụ gia siêu dẻo dùng cho bê tơng tự đầm ngồi việc tăng độ chảy hỗn hợp bê tơng cịn phải có khả trì tính cơng tác theo thời gian.Hiện nay, phụ gia siêu dẻo gốc polycarboxylate cho khả trì tính cơng tác hỗn hợp bê tơng tự đầm cao so với loại phụ gia khác: Bảng Một số loại phụ gia siêu dẻo giảm nước cao d) Cốt liệu nhỏ - Cốt liệu nhỏ dùng bê tông tự đầm loại cát thạch anh dùng cho bê tông thông thường với mô đun độ lớn 2,6 - 3,3 - Bất kỳ thay đổi lượng nước ảnh hưởng đến khả phân tầng hay tách nước Vì lượng nước cát hay độ ẩm cát Hoàng Anh Dũng 16 MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng trình sản xuất phải giữ ổn định Ðộ ẩm cát sử dụng tương tự thí nghiệm e) Cốt liệu lớn - Trong bê tông thường cốt liệu lớn chiếm tỷ lệ 0,37-0,47% thể tích đóng vai trò quan trọng chất lượng bê tông Tuy nhiên bê tông tự đầm, để đảm bảo tính chất tự đầm, hàm lượng cốt liệu lớn dùng so với bê tơng thường Khả tự chảy, tự đầm bê tông tự đầm phụ thuộc vào kích thước hàm lượng cốt liệu lớn thành phần bê tông Khả chảy khơng đạt kích thước hạt lớn tăng lên mức cho phép Cũng giống cát dùng cho bê tông tự đầm, đá dăm sử dụng chế tạo bê tông tự đầm giữ trạng thái bão hồ khơ bề mặt nhằm tránh thay đổi lượng nước trộn cho bê tông 3.2 Chế tạo bê tông tự đầm Chuẩn bị vật liệu - Tính chất bê tơng tự đầm nhạy cảm thay đổi vật liệu đầu vào Khi chất lượng vật liệu đầu vào không ổn định, khả tự đầm hỗn hợp bê tơng bị thay đổi hồn tồn Vì có thay đổi vật liệu đầu vào, cần thực thí nghiệm kiểm tra lại thành phần bê tông tự đầm Các tiêu kỹ thuật cần khống chế cho loại vật liệu trình bày cụ thể bảng Bảng Chỉ tiêu kỹ thuật vật liệu chế tạo bê tông tự đầm Hoàng Anh Dũng 17 MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng Phương pháp thiết kế - Thiết kế cấp phối bê tông tự đầm cần đảm bảo yêu cầu kỹ thuật khả tự đầm, độ chảy dẻo, cường độ khả bền vững Phương pháp thiết kế cấp phối cho bê tông tự đầm gồm thiết kế cấp phối dựa lý thuyết hoàn thiện cấp phối sau kết hợp thực nghiệm - Những yêu cầu kỹ thuật phương pháp thiết kế là: Trộn bê tông tự đầm - Không có yêu cầu loại máy trộn đặc biệt Có thể dùng máy trộn - cưỡng bức, máy trộn rơi tự Thời gian trộn bê tông tự đầm cần thiết phải xác định mẻ trộn thử thường lớn so với bê tông thường Quy trình thời gian trộn bê tơng tự đầm cho máy trộn cưỡng tham khảo sau: Hoàng Anh Dũng 18 MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng 3.3 Kiểm sốt chất lượng bê tơng tự đầm * Yêu cầu kỹ thuật a) Yêu cầu kỹ thuật bê tông tự đầm là: + + b) - Cũng bê tông thường, yêu cầu tối thiểu cần có với bê tơng tự đầm Mác (theo cường độ nén ), tuổi cần đạt, mẫu chuẩn (trụ lập phương) Các tính khác: cường độ uốn, độ chống thấm, chống co… Yêu cầu kỹ thuật hỗn hợp Bê Tơng Tính chảy dẻo cao: Hỗn hợp bê tơng có khả làm đầy với tính chảy dẻo cao khơng bị phân tầng Tính tự đầm: Có khả chảy qua cốt thép có kích thước tương tự thực tế theo mức tự đầm sau: + Mức 1: khả tự đầm hỗn hợp bê tông vùng có mật độ cốt thép cao + Mức 2: khả tự đầm hỗn hợp bê tông vùng có mật độ cốt thép trung bình (khoảng cách thông thuỷ cốt thép 60(200 mm) + Mức 3: khả tự đầm hỗn hợp bê tơng vùng có mật độ cốt thép thấp (khoảng cách thông thuỷ cốt thép >200 mm) - Thời gian trì tính cơng tác hỗn hợp bê tông tự đầm: + Ðảm bảo thời gian trì tính cơng tác hỗn hợp bê tông thời gian thi công (vận chuyển, bơm ) bê tông nhiệt độ môi trường Thông thường, bê tơng tự đầm cần trì tính chảy cao khả tự đầm chặt 90 phút + Ngoài ra, hỗn hợp bê tông tự đầm cần đảm bảo yêu cầu bổ sung khác hỗn hợp bê tông bê tơng thiết kế u cầu Các Hồng Anh Dũng 19 MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Mơn: Vật liệu xây dựng phương pháp thí nghiệm đại diện cho tính chất hỗn hợp bê tơng tự đầm trình bày bảng Bảng Các phương pháp thí nghiệm hỗn hợp bê tơng tự đầm * Thí nghiệm hỗn hợp bê tơng tự đầm a) Thí nghiệm khả tự đầm - Xác định khả tự đầm bình chứa hình chữ U (U - flow test, hình 2.1) hình hộp đứng (Box test, hình 2.2) kết cấu có vật cản dịng chảy biến dạng bố trí theo phương đứng Kết cấu bình có khoang A B tách rời đĩa ngăn cách với vật cản đáy cửa trượt chạy dọc theo rãnh tâm Hoàng Anh Dũng 20 MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng Hình 5.Box test - Hỗn hợp bê tơng đổ vào ngăn cao dụng cụ, sau kéo cửa chắn để hỗn hợp bê tông chảy qua ngăn bên Nếu chiều cao chảy đầy >300mm hỗn hợp có khả tự đầm - Thí nghiệm thời gian chảy (V-funnel) Phương pháp xác định tốc độ dòng chảy trung bình với bình hình nón thể tích 10 lít (hình 2.3), thời gian chảy hết hỗn hợp t (giây) hỗn hợp bê tông tự đầm giá trị trongkhoảng 12-16 giây Được xác định công thức: Rc = 10/t Hình V- funnel b) Thí nghiệm độ chảy hỗn hợp bê tông tự lèn ( Flow-Test ) * Thiết bị thí ngiệm hình nón cụt Hồng Anh Dũng 21 MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng Hình Thí nghiệm độ chảy - Đối với độ chảy sụt đo đường kính vng góc với sau lấy giá trị trung bình thường vào khoảng 700 ± 50mm - Song song với thí nghiệm cịn xác định tốc độ chảy, thời gian để đạt đường kính 500mm vào khoảng T50 =2 – giây * Thí nghiệm tốc độ dịng chảy khơng vật cản.(hình 8) Vi Đo dịng chảy cực đại L (mm) Đo khoảng cách Li thời gian ti (s) Tốc độ dịng chảy trung bình bê tơng tính theo cơng thức sau: = Li/ti (mm/s) Hoàng Anh Dũng 22 MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng Hình Thí nghiệm tốc độ dịng chảy Hồng Anh Dũng 23 MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng CHƯƠNG III CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG TỰ ĐẦM TRONG THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG TẠI VIỆT NAM Điều kiện thi công thực tế Việt Nam 1.1 Về nhân lực, trình độ thợ - Nhân công phục vụ cho việc xây dựng cơng trình cao tầng tương đối nhiều trình độ, ý thức kỷ luật lao động chưa cao dẫn đến nhiều tai nạn lao động, thi cơng phần thân cơng trình có chiều cao lớn - Các cán kỹ thuật, công nhân chưa có nhiều kinh nghiệm cơng tác thi cơng kiểm sốt chất lượng bê tơng tự đầm - Tuy nhiên với nguồn lao động dồi dào, có tính cần cù, ham học hỏi sáng tạo, việc tiếp thu sử dụng công nghệ bê tông tự đầm khơng khó khăn 1.2 Nguồn ngun vật liệu - Hiện nay, nguồn nguyên vật liệu để chế tạo bê tông nước ta dồi Với lượng tài nguyên phong phú đa dạng tạo điều kiện phát triển công nghiệp chế tạo vật liệu cho sản xuất bê tông tự đầm - Các cốt liệu chế tạo cát, đá, xi măng Việt Nam dồi Có thể kể đến nguồn như: Cát vàng Sông Lô, Các nhà máy sản xuất xi măng pooc lăng Xi măng Bút Sơn, Vilcem - Thành phần phụ gia trơ như: Bột đá, tro bay, xỉ lò cao, Meta cao lanh, Tro trấu, Silicafume Việt Nam có sẵn, giá thành hợp lý - Tuy nhiên, thành phần phụ gia siêu dẻo ta chưa sản xuất được, chủ yếu phải nhập với giá thành cao 1.3 Công nghệ thiết bị - Công nghệ thi công nhà cao tầng Việt Nam không cịn điều mẻ chưa hồn thiện, chủ yếu tận dụng nguồn lao động thủ công, tay nghề, giá rẻ dồi - Trong gần 10 năm trở lại công nghệ, kỹ thuật, thiết bị thi công đầu tư cải thiện nâng cao đáng kể chủ yếu áp dụng phương pháp sau: Hoàng Anh Dũng 24 MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng + Thi công bán lắp ghép: Thi công trượt phần vách, lõi chịu lực trước sau lắp ghép cấu kiện cột biên, dầm chỗ lắp panel đúc sẵn + Thi cơng lắp dựng cơng trình cốt cứng (thép hình) bọc bê tơng (bê tơng liên hợp) - Phương tiện phục vụ thi cơng khơng có đặc biệt, chủ yếu sử dụng cần trục tháp, vận thăng, bơm bê tơng chủ yếu Bên cạnh đó, vật liệu sử dụng nhà cao tầng chủ yếu bê tơng truyền thống, có nhiều hạn chế kiểm soát chất lượng, tiến độ thi cơng bị kéo dài, chi phí cao, thời gian đưa vào khai thác chậm - Thông thường tốc độ thi cơng phần thơ tồ nhà cao tầng dao động từ 7-14 ngày/tầng, với phương tiện máy móc tương đối đại đa dạng, nhiên với tốc độ thi công thua xa so với giới đặc biệt vấn đề sử dụng vật liệu cơng trình cao tầng kiểm sốt chất lượng thi cơng  Nhìn chung, Việt Nam có đầy đủ loại máy móc đại, cốp pha, chống, đà giáo đảm bảo yêu cầu thi công bê tông tự đầm Cơ sở lựa chọn ứng dụng công nghệ bê tông tự đầm thi công nhà nhiều tầng - Đối với dự án có khối lượng bê tơng nhiều, thời gian thi cơng kéo dài, mác bê tơng u cầu cao sử dụng bê tông tự đầm giảm chi phí lớn, tính hiệu cao - Việc thi cơng cơng trình thấp tầng khơng sử dụng bê tơng tự đầm tiết kiệm lao động khơng đủ để bù vào chi phí bổ sung cho vật liệu bê tông tự đầm - Các nhà cao tầng có nhiều đặc điểm riêng biệt: tải trọng ngang lớn, khối lượng thi công nhiều, mặt thường hạn chế, thi công cao, nhiều người tham gia từ khâu thiết kế kiến trúc kết cấu móng, kết cấu phần thân, sử dụng vật liệu, hệ thống kỹ thuật công nghệ thi công phương thức quản lý, điều hành trình triển khai xây dựng phải quan tâm phối hợp chặt chẽ cách có hệ thống tổng thể - Việc thiết kế cơng trình cao tầng đưa nhiều dạng kết cấu có mật độ cốt thép dày, dẫn đến việc đổ, đầm bê tơng thi cơng khó khơng Hồng Anh Dũng 25 MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng thực Nếu bê tông không đầm chặt dẫn tới rỗng, rỗ cấu kiện, làm cường độ bê tông thiết kế không đảm bảo độ bền cấu kiện bị suy giảm đáng kể - Tại kết cấu giao dầm cột (nút đầu cột) thiết kế với mật độ thép dày đặc Với mật độ cốt thép trên, khả thi công bê tông thường phương pháp bơm đầm chặt bê tông đầm dùi nút giao dầm cột không thực Với khả tự lèn chặt, bê tông tự đầm đặc biệt hiệu việc khắc phục khó khăn kỹ thuật nói - Các cơng trình cao tầng xây dựng thời gian dài với chi phí sản xuất lớn dẫn đến tình trạng ứ đọng vốn lớn, biến động giá dẫn đến rủi ro cao cho chủ đầu tư Việc rút ngắn thời gian thi cơng mang lại lợi ích đáng kể cho chủ đầu tư, hiệu kinh tế-xã hội khác - Sử dụng bê tông truyền thống (thường có cấp độ bền B25 B35) làm cho cơng trình có tải trọng lớn hạn chế chiều cao, chất lượng khó kiểm sốt, tăng chi phí cho phần móng giá thành đầu tư xây dựng cơng trình - Chính điều mà Nhà cao tầng hội tụ đủ yếu tố để sử dụng bê tơng tự đầm chứng minh qua dự án đã, thực thời gian gần giới Kết luận - Bê tông tự đầm có tính vượt trội độ bền, khả tự chảy, tự đầm chặt khả chống phân tầng cực tốt so với bê tông thông thường Bê tông tự đầm coi thay hồn hảo cho loại bê tơng thơng thường đặc tính làm việc - Từ ưu điểm bê tông tự đầm, Việt Nam nghiên cứu, chế tạo ứng dụng thành công số cơng trình giao thơng cho kết tốt Bê tông tự đầm hiệu với dự án có tính phức tạp, khối lượng bê tông lớn, thời gian thi công dài dự án đê, đập, cơng trình cao tầng - Tuy nhiên, bê tông tự đầm chưa thực quan tâm trọng ứng dụng rộng rãi vào cơng trình xây dựng Việt Nam Việt Nam hội tụ đầy đủ điều kiện thuận lợi đầy đủ sở để ứng dụng bê tơng tự đầm vào cơng trình xây dựng đặc biệt cơng trình cao tầng cách Hồng Anh Dũng 26 MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Mơn: Vật liệu xây dựng có hiệu quả: Việt Nam trình xây dựng phát triển, xu hướng xây dựng nhà nhiều tầng tương lai ngày nhiều quy mơ Hồng Anh Dũng 27 MSV: 4211012 ... thức sau: = Li/ti (mm/s) Hoàng Anh Dũng 22 MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng Hình Thí nghiệm tốc độ dịng chảy Hoàng Anh Dũng 23 MSV: 4211012 Trường Đại học giao... thạch anh dùng cho bê tông thông thường với mô đun độ lớn 2,6 - 3,3 - Bất kỳ thay đổi lượng nước ảnh hưởng đến khả phân tầng hay tách nước Vì lượng nước cát hay độ ẩm cát Hoàng Anh Dũng 16 MSV: 4211012. .. 26 Hoàng Anh Dũng MSV: 4211012 Trường Đại học giao thông vận tải Môn: Vật liệu xây dựng CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ BÊ TƠNG TỰ ĐẦM Khái niệm bê tơng tự đầm - Bê tông tự đầm (tiếng Anh: Self