BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NCKH SINH VIÊN: ỨNG DỤNG BÊ TÔNG TÍNH NĂNG SIÊU CAO TRONG XÂY DỰNG NHÀ NHIỀU TẦNG

0 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NCKH SINH VIÊN ỨNG DỤNG BÊ TƠNG TÍNH NĂNG SIÊU CAO TRONG XÂY DỰNG NHÀ NHIỀU TẦNG - Trưởng nhóm nghiên cứu : Konsy LAICHITH, Lớp DCXDDC62 - Thành viên tham gia thực : Anousone SORMIXAY, lớp: DCXDDC61 Phisanou TAYMANY, lớp: DCXDDC62 Syphone THANOUXAY, lớp: DCXDDC62 Kai VILAIYANG, lớp: DCXDDC62 - Người hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Xuân Mãn Hà Nội, Tháng nam 2021 Mục lục Chương , mục Trang Mục lục Danh mục bảng biểu Danh mục từ viết tắt (xếp theo thứ tự bảng chữ cái) Mở đầu I.Khái niệm bê tơng tính siêu cao bê tơng tính siêu cao Những đặc tính kỹ thuật tính cơng tác bê tơng tính siêu cao II.Thành phần bê tơng tính siêu cao III.Thi cơng bê tơng tính siêu cao 22 IV Lĩnh vực sử dụng bê tông tính siêu cao xây dựng 25 V.Những đề xuất sử dụng bê tơng tính siêu cao xây dựng cơng trình nhà nhiều tầng 37 Kết luận 40 Tài liệu tham khảo 41 Danh mục bảng biểu Tên bảng biểu Trang Bảng Sử dụng BTCLSC - TĐ số cơng trình xây dựng Bảng Thành phần UHPC điển hình Bảng Một số tính chất lý xi măng 11 Bảng Cấp phối bê tông chất lượng siêu cao sử dụng nghiên cứu 16 Bảng So sánh bê tông thường NSC bê tông UHPC 40 Danh mục từ viết tắt (xếp theo thứ tự bảng chữ cái); Từ viết đầy đủ Bê tông Tính siêu cao Viết tắt BT TNSC Bê tơng tính siêu cao BTTNSC Bê tơng chất lượng siêu cao BTCLSC Độ sụt SN Độ xòe DX Độ cứng ĐC Độ linh hoạt ĐLH Tính cơng tác TCT Độ chảy ĐC Độ tách nước Độ mịn xi măng Hàm lượng nước Hệ số dùng nước xi măng để thủy hóa bình thường Bê tơng chất lượng siêu cao (Tiếng Anh: Ultra High Performance Concrete) Phụ gia ĐTN ĐMXM HLN KN BTCLSC (Tiếng Anh: UHPC) PG Phụ Gia siêu dẻo PGSD Bê tông thường NSC Sợi thép Thành phần bê tông ST TPBT Xi măng X Nước N Đá, sỏi S Cát C Cốt liệu thô CLT Cốt liệu nhỏ CLN Cốt liệu mịn CLM Đường kính lớn ( kích thước lớn nhất) dmax Đường kính nhỏ ( kích thước nhỏ nhất) dmin Cường độ chịu uốn Ru Cường độ chịu nén Rn Cường độ chịu kéo Rk Cường độ bê tông tuổi ngày sau pha trộn R3ng Cường độ bê tông tuổi ngày sau pha trộn R7ng Cường độ bê tông tuổi 28 ngày sau pha trộn R28ng Mô đun đàn hồi E Hệ số thấm Kth Độ ẩm W Dung trọng thể tích ℽv Dung trọng riêng ℽr Ăn mòn BT AMBT Ăn mòn cốt liệu AMCL Độ thấm Cl ĐTCl Trương nở thể tích TNTT Độ rỗng N Chất kết dính CKD Tỷ lệ nước -xi măng N/X Tỷ lệ nước-chất kết dính N/CKD Khối lượng KL Silica fume SF Tro bay FA Polycarboxylates PC Vinglcopolymers VC Polyme Viscocrete PV Ligno Sulphonates LS Naphthalene Sulphonate Polycondesate BMS Polime gốc sulphonated melamine MFS Mở đầu Xuất vật liệu bê tơng sau bê tông cốt thép làm thay đổi, tạo nên cách mạng ngành xây dựng Cùng với tiến lĩnh vực hóa học, vật lý, ngành vật liệu xây dựng có đột phá lớn công nghệ chế tạo thi công loại vật liệu mới, làm nên kỳ tích ngành xây dựng Bê tông tảng chất kết dính xi măng Pooclang làm cho tốc độ xây dựng lĩnh vực có tăng trưởng vượt bậc với sản lượng lớn Các loại bê tơng chịu nước, chịu nhiệt, chịu ăn mịn Clo, ăn mịn sulfat; bê tơng nhẹ, bê tơng xốp, bê tơng cường độ cao, bê tơng dẻo, bê tơng khí áp chưng ,…đã chế tạo đưa vào xây dựng Gần bê tông tự đầm hay bê tông tự lèn áp dụng xây dựng công trình có mật độ cốt thép lớn, khơng gian đổ hạn chế cúng Hoa Kỳ, Châu Âu, Nhật Bản sử dụng nhiều lĩnh vực xây dựng: Cầu, cống, tháp, hầm nhà nhiều tầng Trong báo cáo chun đề nhóm tác giả trình bày ứng dụng bê tơng tính siêu cao xây dựng nhà nhiều tầng Trong báo cáo khái niệm bê tơng tính siêu cao (BTTNSC) đồng nghĩa với bê tông chất lượng siêu cao (BTCLSC) Cũng cần thấy BTTNSC hay BTCLSC có đặc tính kỹ thuật, đặc tính cơng nghệ cao đáp ứng cho lĩnh vực xây dựng đòi hỏi chất lượng cao, tuổi thọ lớn môi trường không thuận lợi sử dụng bê tông thường Cũng không nhầm bê tông cường độ siêu cao (BTCĐSC) với BTTNSC hay BTCLSC Bê tơng TNSC hay bê tơng CLSC vừa có cường độ siêu cao, vừa có độ sụt lớn, độ xịe lớn nên khơng cần đầm đổ bê tơng đúc cấu kiện xây dựng Những nội dung đề cập đề tài bao gồm: ➢ Khái niệm bê tơng tính siêu cao Những đặc tính kỹ thuật tính cơng tác bê tơng tính siêu cao ➢ Thành phần bê tơng tính siêu cao ➢ Thi cơng bê tơng tính siêu cao ➢ Lĩnh vực sử dụng bê tơng tính siêu cao xây dựng ➢ Những đề xuất sử dụng bê tơng tính siêu cao xây dựng cơng trình nhà nhiều tầng Mục tiêu đề tài là: - Nâng cao nhận thức hiểu biết bê tơng tính siêu cao; - Lĩnh vực áp dụng sử dụng bê tơng tính siêu cao cơng trình xây dựng nói chung xây dựng nhà nhiều tầng nói riêng Kết đạt là: - Hiểu biết thành phần phương pháp thi công bê tơng tính siêu cao; - Biết lựa chọn lĩnh vực xây dựng để sử dụng bê tơng tính siêu cao xây dựng nói chung cơng nghệ thi công nhà nhiều tầng bê tông bê tơng cốt thép nói riêng Trong q trình tiến hành đề tài Nhóm nghiên cứu Thầy PGS.TS Nguyễn Xuân Mãn, Bộ môn Kỹ thuật xây dựng hướng dẫn chu đáo Tuy nhiên kiến thức nhiều hạn chế nên đề tài cịn có nhiều khiếm khuyết nội dung hình thức Nhóm tác giả mong nhận quan tâm, góp ý thầy bạn sinh viên để hồn chỉnh báo cáo đề tài Chúng em chân thành cảm ơn Khoa Xây dựng, Nhà trường, Bộ môn Kỹ thuật Xây dựng tạo điều kiện để chúng em bước đầu làm quyen, tập với công tác nghiên cứu khoa học I Khái niệm bê tơng (BT) tính siêu cao (TNSC) Bê tơng chất lượng siêu cao, tiếng Anh là: Ultra High Performance Concrete (UHPC) hỗn hợp bê tơng trộn sẵn có sử dụng cốt sợi kim loại phân tán phụ gia siêu dẻo (PGSD) Loại bê tông dùng kết cấu đặc biệt có cường độ cao, khả chịu va đập chịu mài mòn lớn Bê tơng có tính siêu cao (BTCLSC) kết nghiên cứu nhà khoa học Hoa Kỳ, Nhật Bản Âu châu năm 70-80 kỷ trước, sở phát triển phụ gia siêu dẻo Polyme hệ Ngày BTTNSC sử dụng rộng rãi giới; có đặc tính sau (AFGC-SETRA, 2002): I.1.Các đặc tính BTTNSC-TĐ cho đây: • Cường độ chịu kéo Rk tuổi: ngày: Rk ≥ mm2; ngày: Rk ≥ 10 mm2; 28 ngày: Rk ≥12 mm2; • Cường độ chịu nén Rn tuổi : ngày: Rn ≥ 50 mm2; ngày: Rn ≥ 80 mm2; 28 ngày: Rn ≥120 mm2; • Chất kết dính (xi măng) có dạng bột, màu xám • Kích thước lớn cốt liệu: 1.0mm • Dạng đổ đống 2,2 tấn/ khối • Khối lượng thể tích hỗn hợp: ~2.4 kg/lít; bê tơng thành phẩm có khối lượng thể tích từ 2,4-2,5 tấn/ khối • Hàm lượng nước: 9.0-10.0% • Độ tách nước: 0% • Mơ đun đàn hồi: ≥ 45Gpa • Độ thấm thấp, cấu kiện làm từ loại bê tơng có khả chống thấm cao; • Chống thấm Cl- cao, chịu mơi trường biển; • Độ chảy từ 500 -700 mm độ linh động (độ sụt SN) từ 160-180mm; tự chảy tác dụng trọng lượng thân để lấp đầy hồn tồn ván khn có mật độ cốt thép dày đặc mà không cần đầm rung (loại bê tông gọi bê tông tự đầm, bê tơng tự lèn hay bê tơng chảy); • Hỗn hợp bê tơng giữ ngun tính đồng suốt q trình vận chuyển thi cơng, khơng bị phân tách thành phần, không phân lớp I.2.Ưu điểm bê tơng tính siêu cao Bê tơng TNSC không độc hại, thành phần trộn sẵn, thi công dễ dàng; hỗn hợp có khả tự chảy, khơng tách nước, không phân tầng; cường độ chịu uốn cường độ chịu nén cao, khả chống thấm lớn, chống ăn mòn tốt; khả chịu va đập, mài mịn lớn Bê tơng tính siêu cao, tự đầm (BTTNSC-TĐ) thường ứng dụng cho cấu kiện bê tơng cốt thép sau đây: bệ móng máy, đường ray, gối cầu; mặt đường chịu va đập (xe bánh xích…); kết cấu dầm cầu, mỏng; kết cấu chịu ăn mịn, mài mịn; vị trí u cầu bê tơng có cường độ cao, khả chịu va đập mài mịn lớn; cấu kiện có mật độ cốt thép dày đặc, điều kiện thi cơng khó khăn vỏ hầm bê tông cốt thép, cột khung nhà, dầm, sàn thi công chỗ vận chuyển vữa theo đường ống Trên bảng (Graybeal, B.A.,2005) số cơng trình xây dựng sử dụng BTTNSC - TĐ giới (xem bảng 1) Bảng Sử dụng BTCLSC - TĐ số cơng trình xây dưng (Graybeal, B.A.,2005) TT Tên cơng trình sử dụng Cat Point Creek Bridge, Richmond Rn28, Eđh, SN, Năm Mpa Gpa cm SD 170 45 16 2013 148 45 16 2015 90 45 16 2016 County, Virginia, USA Hawkeye Bridge Buchanan County, Iowa, USA Footbbridge in Changsha, China Ở Việt Nam có số cơng trình cơng bố nghiên cứu BTTNSC – TĐ, đưa khuyến nghị sử dụng tổ hợp phụ gia khoáng silica fume tro bay để thay phần xi măng chế tạo bê tông chất lượng siêu cao (KOLLMORGEN, G.A , 2004; Nguyễn Công Thắng nnk , 2015) Hiện Trung tâm Phát tiển Công nghệ cao thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam (HL KH-CN VN) tiến hành đề tài khoa học độc lập cấp Nhà nước “ Nghiên cứu cơng nghệ chế tạo bê tơng tính siêu cao (UHPC) phục vụ xây dựng số cơng trình quốc phòng”; mã số: TĐLCN.37/18; giai đoạn 2019-2021 Tuy nhiên, kết nghiên cứu dừng kết luận lý thuyết thực nghiệm sơ khai, chưa đưa vào ứng dụng rộng rãi xây dựng Đồng thời để chế tạo BTCLSC –TĐ đòi hỏi cần nhập nguyên liệu thành phần giá thành sản phẩm cao nên hạn chế sử dụng thực tế xây dựng Trong viết tiến hành việc xác định thành phần BTCLSCTĐ lý thuyết thực nghiệm Điều góp phần quan trọng việc phát triển ứng dụng loại bê tông công nghiệp xây dựng Việt Nam II.Thành phần bê tơng tính siêu cao UHPC UHPC sử dụng nghiên cứu sản phẩm cấp sáng chế nhà sản xuất bê tơng lớn tồn giới Sản phẩm bê tông bột phản ứng bán thị trường tên Ductal Sản phẩm có số thành phần vật liệu khác tùy thuộc vào ứng dụng particular Một phương án điển hình cung cấp bảng Bảng Thành phần UHPC điển hình Vật liệu Lượng, kg/m3 Phần trăm theo (lb/yd3) trọng lượng, % Xi măng Portland 712 (1,200) 28.5 Cát mịn 1020 (1,720) 40.8 Khói silica 231 (390) 9.3 Thạch anh mặt đất 211 (355) 8.4 Phụ gia siêu dẻo 30.7 (51.8) 1.2 Accelerator 30.0 (50.5) 1.2 Sợi thép 156 (263) 6.2 Nước 109 (184) 4.4 kg/m3 = 1,686 lb/yd3 Tỷ lệ vật liệu cấu thành xác định, phần, dựa tối ưu hóa hỗn hợp hạt Phương pháp cho phép ma trix bê tông phân loại mịn vàđồng cao Cát mịn, thường nằm khoảng từ 150 đến 600 micromet (μm), mặt kích thước vật liệu dạng hạt lớnnhất Hạt lớn xi măng có đường kính trung bình xấp xỉ 15 μm Có kích thước tương tự thạch anh nghiền với đồng hồ diatrung bình là10 μm Hạt nhỏ nhất, khói silica, có đường kính đủ nhỏ để lấp đầy khoảng trống kẽ xi măng hạt thạch anh nghiền nát Về mặt kích thước, thành phần lớn hỗn hợp sợi thép Trong nghiên cứu này, sợi thép hỗn hợp có đườngkính 0,2 mm (mm) (0,008 inch) chiều dài 12,7 mm (0,5 inch) Với kích thước tương đối cát sợi, sợi thép củng cố ma trận bê tơng cấp độ vi mô Một phân biệtkhác tính chất sợi thép cung cấp phần 2.3 II.1 Đặt vấn đề – tính cấp thiết nghiên cứu Bê tông chất lượng siêu cao loại bê tông đầy triển vọng kỷ 21, với tính chất đặc biệt độ chảy cao, cường độ cao, độ thấm thấp độ bền cao Tuy nhiên, bê tông chất lượng siêu cao, lượng xi măng sử dụng lớn, khoảng 900 – 1000 kg/m3, điều ảnh hưởng lớn đến giá thành tính chất sản phẩm Do vậy, việc nghiên cứu sử dụng phụ gia khoáng thay phần xi măng bê tông chất lượng siêu cao có ý nghĩa to lớn mặt kỹ thuật, kinh tế mơi trường, góp phần vào mục tiêu phát triển xây dựng bền vững Điều khiến học giả thuộc đội ngũ phát triển công nghệ Cơng ty cổ phần Hóa phẩm xây dựng TKA Việt Nam trăn trở nhiều năm Trong có Giáo sư Nguyễn Văn Tuấn, Nguyễn Công Thắng, Nguyễn Trọng Lâm, Phạm Hữu Danh chuyên gia nghiên cứu Đại học Xây dựng Nghiên cứu cho kết tốt việc sử dụng tổ hợp phụ gia khoáng silica fume tro bay để thay phần xi măng chế tạo bê tông chất lượng siêu cao Kết nghiên cứu cho thấy, việc sử dụng hỗn hợp phụ gia khống cải thiện đáng kể tính công tác tăng cường độ nén bê tông Điều góp phần quan trọng việc phát triển ứng dụng loại bê tông công nghiệp xây dựng Việt Nam II.2 Giới thiệu tổng quan II.2.1 Khái niệm bê tông chất lượng siêu cao Bê tông chất lượng siêu cao (BTCLSC) loại bê tông có độ chảy cao, cường độ nén cao (thường lớn 150 MPa), cường độ uốn lớn (khi sử dụng cốt sợi), độ thấm thấp 28 Hình 16 Dầm càu Quy Hợp huyện Cao Phong, tỉnh Hồ Bình Cầu Quy Hợp huyện Cao Phong, tỉnh Hồ Bình chế ta-no lề hành công nghệ bê tơng siêu tính UHPC đúc sẵn có độ dày 2,5 Cm tải trọng 300 Kg/m2 Hình 17 Cầu dân sinh đúc sẵn làm từ BTTNSC Hiện Nhà máy Bê tông Thành Hưng TP Tuyên Quang tỉnh Tuyên Quang ứng dụng công nghệ bê tông chất lượng siêu cao UHPC để đúc sẵn cầu dân sinh, mỏ neo, nắp hố sân golf… 29 Năm 2020, Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Thành Hưng Tổng cục đường Việt Nam, Ban QLDA 3, Tư vấn giám sát Viện KHGTVT, tư vấn kiểm định Viện VLXD tư vấn thiết kế liên doanh ĐHGTVT Tedi thiết lập thơng số cơng nghệ thiết bị, quy trình thi công lớp UHPC để sửa chữa mặt cầu Thăng long Vật liệu UHPC bê tơng siêu tính sản xuất nước Viện Khoa học công nghệ xây dựng cấp giấy chứng nhận hợp chuẩn phù hợp với tiêu chuẩn Pháp Thành phần cấp phối bê tông siêu tính cát thạch anh lấy Cam Ranh, xi măng PC50 Nhà máy xi măng Nghi Sơn, Silica fume, sợi thép cường độ cao loại phụ gia khác Hình 18 Thiết bị, quy trình thi công lớp UHPC để sửa chữa mặt cầu Thăng long 30 Để phục vụ tốt công việc sửa chữa mặt cầu Thăng Long, Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Thành Hưng đầu tư nhập cối trộn bê tơng siêu tính từ Châu Âu, lắp đặt Tuyên Quang để sản xuất bột UHPC khô đảm bảo chất lượng sản phẩm cho cơng trình Hình 19 Dây chuyền sản xuất BTTNSC từ Châu Âu, lắp đặt Tuyên Quang Đồng thời, đầu tư thêm 02 dây chuyền sản xuất bê tơng siêu tính ướt lắp đặt mặt cầu với hệ thống phụ trợ: Máy rải bê tơng siêu tính xe chở UHPC chuyên dụng, hệ thống bảo dưỡng nước đồng bộ… Theo Tổng cục Đường Việt Nam, mặt cầu Thăng Long qua đợt sửa chữa lớn vào năm 2009 năm từ 2012 – 2014 Năm 2009, mặt cầu Thăng Long sửa 31 chữa tổng thể toàn mặt kết cấu lớp phủ mặt cầu tính từ lên Sau thời gian khai thác, lớp bê tông nhựa SMA bị hư hỏng, trượt, xô dồn nứt dẫn đến lớp bê tông nhựa mặt cầu nhanh bị phá hỏng Trong đợt 2, Bộ Giao thông Vận tải thi công sửa chữa, khắc phục hư hỏng lớp bê tông nhựa mặt cầu Thăng Long máy rải chuyên dụng Hãng HallBrother (Mỹ), sử dụng vật liệu dính bám nhũ tương nhựa đường polyme bê tông nhựa polyme Tuy nhiên, sau thời gian ngắn đưa vào sử dụng, lớp phủ mặt cầu hư hỏng, bong tróc, rạn nứt… Hình 20 Đổ bê tơng TNSC mặt cầu Thăng Long Giải pháp sửa chữa cầu Thăng Long lần thứ cải tạo thép thành mặt cầu liên hợp nhẹ cách: làm thép mặt cầu, hàn đinh neo dài Cm theo công nghệ hàn Plasma tốc độ nhanh (0,17 giây) để khơng gây biến tính vật liệu thép 32 Hình 21 Nghiên cứu dùng BTCT với BTTNSC sửa mặt cầu Thăng Long Sau đặt lưới thép lên đổ bê tơng siêu tính (UHPC) cường độ tối thiểu 120 Mpa, dày tối thiểu Cm.Trong q trình thi cơng che chắn cầu Thăng Long để tránh mưa, nắng, đảm bảo nhiệt độ bê-tông Sửa chữa cầu Thăng long Để sửa chữa mặt cầu Thăng Long cần tăng cường độ cứng cho mặt cầu, đảm bảo độ dính bám mặt cầu lớp phủ, chống thấm, chống đọng nước xuống bề mặt thép mặt cầu Việc cào bóc, làm lớp phủ mặt cầu cũ, thi cơng lớp dính bám thảm bê tông nhựa polyme kỹ sư, cán kỹ thuật công nhân Công ty cổ phần Phương Thành thực Công việc tiến hành theo bước sau: • Cào bóc lớp bê tơng nhựa có • Làm mặt thép cầu • Lắp đặt lưới thép đổ bê tơng siêu tính (UHPC) cường độ cao gấp 3-4 lần bê tông thơng thường • Thi cơng lớp phủ gốc nhựa tạo nhám êm thuận • Thay khe co giãn bị hư hỏng, sửa chữa lề hành hệ thống thoát nước 33 Hình 22 Cạo lớp nhựa bê tơng mặt cầu Thăng Long Hình 23 Làm mặt thép cầu Trong thời gian sửa chữa cấm hoàn toàn phương tiện qua cầu Đại diện nhà thầu sửa chữa cầu Thăng Long cho biết, đơn vị thi công gia cường mặt cầu thép tại, hàn đinh neo thép vào mặt thép lắp đặt lưới thép 34 Hình 24 Chơn bu lơng neo lưới thép thép mặt cầu làm gỉ Tiếp đổ lớp bê-tơng siêu tính (UHPC) có cường độ chịu nén, chịu kéo cao, độ dày tối thiểu Cm Vị trí 120 m nửa mặt cầu đổ bê tông nhà thầu thi công Công ty Thành Hưng thực Thiết bị sử dụng thi công dự án bao gồm trạm trộn để sản xuất hỗn hợp UHPC đổ bê tông siêu tính hãng Skako nhập từ Đan Mạch; thiết bị rải UHPC bảo dưỡng nước nhập từ Trung Quốc Tồn cơng việc vận hành thiết bị từ sản xuất vật liệu UHPC, trộn, rải bảo dưỡng kỹ sư cán kỹ thuật, công nhân Công ty Thành Hưng thực 35 Hình 25 Trạm trộn bê tơng uhpc cơng trường Hình 26 Đổ bê tơng tính siêu cao 36 Hình 27 Cơng tác bảo dưỡng bê tơng TNSC Hình 28 Thảm lớp bê-tơng nhựa polyme phía 37 V Ứng dụng bê tơng tính siêu cao xây dựng cơng trình nhà nhiều tầng Hiện nay, loại bê tơng có vị trí quan trọng cơng trình xây dựng cầu, đường, nhà, cơng có quy mơ lớn Trên giới, cơng trình cao ốc hàng trăm tầng phổ biến sử dụng bê tông TNSC siêu cao Ứng dụng bê tông cường độ cao xây dựng cầu: Loại bê tông thường dử dụng làm hệ thống dầm cầu bê tông dự ứng lực Dựa ưu điểm, bê tông cường độ cao giúp làm giảm tải trọng cho hệ thống dầm, tăng chiều dài kết cấu nhịp Trong xây dựng nhà nhiều tầng BTTNSC dùng để đúc cấu kiện sau: Sử dụng bê tông cường độ cao làm cột tòa nhà: - Nhờ cường độ chịu nén cao hẳn loại bê tông khác, chọn dùng loại bê tông làm làm cột tòa nhà làm tăng khả chịu tải cột, đồng thời giảm kích thước mặt cắt cột Mặt khác, thi công lượng cốt thép, ván khuôn sử dụng để đổ bê tông cường độ cao nhiều Sử dụng BTTNSC để tạo dầm có nhịp lớn tịa nhà nhịp lớn, mái dạng vòm - Sử dụng BTTNSC để xây dựng tháp, trụ có chiều cao lớn - Sử dụng BTTNSC kết cấu bê tông dự ứng lực sàn nhà cao tầng - Sử dụng BTTNSC xây dựng cơng trình ngầm thủy cơng, giao thông, kho ngầm, trụ sở hay thiết chế văn hóa, thể tao, quốc phịng, đất Ngồi BTTNSC dùng hiệu xây dựng công trình biển chịu mặn, chịu xâm thực sóng đánh chống bào mòn Các ứng dụng BTTNSC vào loại cấu kiện khác: • Bệ móng máy, đường ray, gối cầu • Mặt đường chịu va đập (xe bánh xích…) • Các kết cấu chịu ăn mòn, mài mòn • Các vị trí u cầu bê tơng có cường độ cao, khả chịu va đập mài mòn lớn… 38 Hình 29 Bê tơng TNSC sàn nhà cao cấp Ưu điểm bê tơng tính siêu cao Tính bê tơng chất lượng siêu cao cường độ chịu nén 150 Mpa, cường độ chịu kéo trực tiếp sau nứt Mpa, UHPC sở hữu độ cứng độ bền cao Trên hình 30 cho thấy ưu điểm BTTNSC Đây thành công vượt bậc ngành vật liệu xây dựng thời gian qua chắn ngày ứng dụng rộng rãi BTTNSC lĩnh vực xây dựng khác nhau, xây dựng cơng trình cao tầng chiếm ưu Bằng cách tận dụng đặc tính quan trọng BTTNSC, cấu kiện đúc sẵn nhịp dài, cầu dự ứng lực tòa nhà cách mạng hóa bê tơng, sử dụng vật liệu hiệu hơn, cải thiện không gian, nâng cao hiệu suất sử dụng cơng trình Các ưu BTTNSC là: • Giảm tiết diện kích thước kết cấu; 39 • Tăng khả chịu lực độ bền cao; • Mang lại kiến trúc thẩm mỹ đẹp, đặc biệt cho kết cấu; • Phù hợp cho kết cấu đúc sẵn, thi cơng lắp đặt nhanh; • Kiểm sốt tốt chất lượng kết cấu; • Tạo kết cấu có tính đột phá lạ • Giảm thiểu chi phí đầu tư xây dựng cơng trình Hình 30 Các ưu điểm BTTNSC So sánh tiêu cơ-lý BTTNSC so với bê tông thường cho bảng 40 Bảng So sánh bê tông thường NSC bê tông UHPC Chỉ tiêu Đơn vị NSC UHPC Trọng lượng riêng Kg/dm3 2,2-2,5 2,45-2,55 Cường độ chịu nén MPa 10-60 150-250 Cường độ chịu uốn MPa 2-8 15-40 Cường độ chịu kéo MPa 1-4 7-11 Mô-đun đàn hồi GPa 20-40 45-55 Kết luận kiến nghị a) Phần kết luận: Dựa kết đạt đưa số kết luận sau: - Sử dụng bê tơng tính siêu cao tự đầm xu hướng tất yếu thi cơng cơng trình có điều kiện thi cơng đặc biệt, cấu kiện có mật độ bố trí cốt thép dày, khơng gian sau ván khn đổ hẹp vận chuyển vữa cách bơm theo đường ống Trong điều kiện khơng cần phải đầm mà vữa bê tông tự lèn, tự chảy, tự lấp kín khơng gian cần đổ mà đảm bảo tính đồng đều, độ chặt kết cấu; - Bê tông TNSC, tự đầm chế tạo từ vật liệu thành phần gồm: xi măng Portland PC40, cát thạch anh nghiền mịn, sợi thép mác, PGSD hệ có gốc polycarboxylate (PC) hãng BASF nước với cấp phối phù hợp cho ta sản phẩm có chất lượng siêu cao độ bền (cường độ chịu nén 28 ngày tuổi đạt 120 Mpa) , chống thấm nước cao; có độ sụt (khoảng 18-20cm) độ xịe lớn (khoảng 250-300mm) đảm bảo tính cơng tác hỗn hợp - Sử dụng PGSD hệ có gốc polycarboxylate (PC) cịn có khả chống thấm Cl- cao, dùng BTTNSC cho xây dựng cơng trình biển, chịu mặn b) Phần kiến nghị: - Cần thiết phải nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm BTTNSC để đưa vào TCVN 41 - Nội địa hóa thành phần BTTNSC sợi thép, loại PGSD, cốt liệu mịn sở sử dụng vật liệu nano - Nghiên cứu chế tạo thiết bị trộn, thiết bị vận chuyển hỗn hợp BTTNSC tự đầm để việc thi công loại bê tơng giới hóa, nâng cao cơng suất chất lượng sản phẩm Tài liệu tham khảo 1.AFGC-SETRA, Ultra High Performance Fibre-Reinforced Concretes 2002, Paris, France: Interim Recmmendations, AFGC publication RICHARD, P and M.H CHEYREZY, “Reactive Powder concretes with high ductility and 200-800 MPa compressive strength” in Mehta, P.K (ED) Concrete Technology: Past, Present and Future, Proceedings of the V Mohan Malhotra Symposium, 1994: p ACI SP 144-24, 507-518 Detroit: Victoria Wieczorek VOOA, Y.L and S.J FOSTERB, Characteristics of ultra-high performance ‘ductile’ concrete and its impact on sustainable construction The IES Journal Part A: Civil & Structural Engineering, 2010 3: p 168–187 MEHTA, P.K and V MALHOTRA, High performance, high volume fly ash concrete 2008, ACCA Ramachandra, High-Volume Fly Ash and Slag concrete Noyes, 1995: p 800-837 LONG, L.Đ., Nghiên cứu sử dụng tro nhiệt điện đốt than tầng sơi tuần hồn có khử khí sufua (CFBC) Nhà máy Nhiệt điện Cao Ngạn cho sản xuất vật liệu xây dựng Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ, Viện Vật liệu Xây dựng, 2010 AHLBOR, T.M., E J.PEUSE, and D.L MISSON, Ultra-High-PerformanceConcrete for Michigan Bridges Material Performance – Phase I 2008, Center for Structural Durability Michigan Technological University p 152 LE, T.T., Ultra high performance fibre reinforced concrete paving flags 2008, University of Liverpool: Liverpool p 374 AHLBORN, T.M., et al., Strength and Durability Characterization of Ultra-High Performance Concrete Under Variable Curing Conditions TRB Annual Meeting, 2011: p 1-19 10 KOLLMORGEN, G.A., Impact of Age and Size on the Mechanical Behavior of an Ultra-High Performance Concrete, in MS Thesis in Civil Engineering 2004, Michigan 42 Technological, University, Houghton, Michigan 11 GRAYBEAL, B.A., Characterization of the Behavior of Ultra-High Performance Concrete, in PhD Dissertation 2005, University of Maryland, College Park, Maryland 12 LARRARD, F.D and T SEDRAN, Optimization of ultra-high-performance concrete by the use of a packing model Cement and Concrete Research, 1994 24(6): p 997-1009 13 DE LARRARD, F., Concrete mixture proportioning: A scientific approach Modern Concrete Technology Series, E&FN SPON, London, 1999 14 JONES, M., L ZHENG, and M NEWLANDS, Comparison of particle packing models for proportioning concrete constitutents for minimum voids ratio Materials and Structures, 2002 35(5): p 301-309 15 BACHE, H.H., Densified Cement–Based/Ultrafine Particles-Based Materials Proceedings, Second International Conference on Superplasticizer in Concrete, Ottawa, 1981: p 185-213 16 C.HOLLAND, T., Silica Fume User’s Manual Silica Fume Association, April 2005: p 183 17 TUAN, N.V., Rice Husk Ash as a Mineral Admixture for Ultra High Performance Concrete, in Faculty of Civil Engineering and Geociences, Delft University of Technology, the Netherlands 2011 p 165 ... niệm bê tơng tính siêu cao bê tơng tính siêu cao Những đặc tính kỹ thuật tính cơng tác bê tơng tính siêu cao II.Thành phần bê tơng tính siêu cao III.Thi cơng bê tơng tính siêu cao 22 IV Lĩnh vực... tơng tính siêu cao ➢ Thành phần bê tơng tính siêu cao ➢ Thi cơng bê tơng tính siêu cao 5 ➢ Lĩnh vực sử dụng bê tơng tính siêu cao xây dựng ➢ Những đề xuất sử dụng bê tơng tính siêu cao xây dựng... lượng siêu cao Bê tông chất lượng siêu cao (BTCLSC) loại bê tơng có độ chảy cao, cường độ nén cao (thường lớn 150 MPa), cường độ uốn lớn (khi sử dụng cốt sợi), độ thấm thấp 10 độ bền cao [1] Sự