I/ PAGE 2 Cao duy tiÕn ViÖn khoa häc C«ng nghÖ X©y dùng Gi¸m s¸t chÊt lîng bª t«ng Hµ Néi – 2003 Lêi nãi ®Çu VËt liÖu sö dông trong c«ng tr×nh x©y dùng rÊt ®a d¹ng vÒ chñng lo¹i ViÖc gi¸m s¸t chÊt l[.]
Cao tiến Viện khoa học Công nghệ Xây dựng - Giám sát chất lợng bê tông Hà Nội 2003 Lời nói đầu Vật liệu sử dụng công trình xây dựng đa dạng chủng loại Việc giám sát chất lợng đa chúng vào sử dụng đợc thực theo bớc sau: Kiểm tra chất lợng trớc thi công; Giám sát sử dụng vật liệu trình thi công; Nghiệm thu vật liệu công trình sau thi công Bớc áp dụng cho tất loại vật liệu Bớc áp dụng cho loại vật liệu có thay đổi có tính chất thử hình thành hoàn chỉnh sau trình thi công Tài liệu đề cập tới loại vật liệu chính, thờng sử dụng công trình xây dựng, sau đây: Bê tông nặng thông thờng (mác C10-40) Bê tông đặc biệt: - Loại mác cao (C50-60); - Bê tông chống thấm; - Bê tông chịu uốn; - Bê tông bơm; - Bê tông kéo dài thời gian ninh kết; - Bê tông cho kết cấu cần tháo đà giáo sớm Khối xây thông thờng; Vữa đặc biệt; Thép cốt bê tông; Ngói lợp, lợp; Sơn, vôi Chơng I Giám sát chất lợng bê tông nặng thông thờng (mác C10 - 40) 1.1 Căn để giám sát Các kỹ thuật mà ngời kỹ s lấy làm chuẩn để giám sát là: Yêu cầu thiết kế; tiêu chuẩn, quy phạm, tài liệu kỹ thuật đợc duyệt yêu cầu riêng chủ đầu t 1.1.1 Yêu cầu thiết kế Các yêu cầu thờng đợc thể trực tiếp vẽ (ví dụ: bê tông C30 MPa, cốt thép CII Ra = 30 N/mm2 ), yêu cầu khác đợc dẫn tuân thủ theo số tiêu chuẩn quy phạm tài liệu kỹ thuật biên soạn riêng (ví dụ tài liệu kỹ thuật công tác bê tông, công tác xây trát, công tác vữa chèn, công tác hàn, sơn kết cấu thép ) Yêu cầu thiết kế vật liệu bê tông gồm: - Giá trị cờng độ nén bê tông tuổi nghiệm thu (hay gọi mác ) Ví dụ: Đối với công trình dân dụng, công nghiệp thờng cờng độ nén bê tông tuổi 28 ngày (R28) Đối với công trình thuỷ điện, thuỷ lợi cờng độ nén bê tông tuổi 180, 90 28 ngày - Giá trị cờng độ nén bê tông thời điểm thực công việc ®ã VÝ dơ : ®Ĩ cÈu, l¾p cÊu kiƯn, ®Ĩ kéo căng ứng suất, để tháo ván khuôn đà giáo, để vận chuyển vv - Các tiêu lý khác (ngoài cờng độ nén) bê tông VÝ dơ: cêng ®é n, ®é chèng thÊm níc, ®é chịu mài mòn, khối lợng thể tích - Các yêu cầu riêng vật liệu chế tạo bê tông Ví dụ: Xi măng dùng loại PC40 loại toả nhiệt Q 7ngày 75 Cal/g, loại bền sunphat Đá dăm Dmax = 20 mm, phụ gia loại dẻo hoá siêu dẻo, chống thấm, hạn chế tốc độ toả nhiệt - Các yêu cầu liên quan công nghệ thi công Đối với số công trình, thiết kế giàng buộc yêu cầu công nghệ Ví dụ: sử dụng bê tông phù hợp công nghệ cốp pha trợt, bê tông có thời gian ninh kết phù hợp để không phát sinh mạch ngừng thi công vv Tóm lại: Yêu cầu thiết kế vật liệu bê tông tập hợp giá trị cờng độ (nén , nén/uốn), tiêu lý khác (độ chống thấm nớc, độ chịu mài mòn ) tuổi nghiệm thu thời điểm thực công nghệ (cẩu lắp, kéo ứng suất trớc ); yêu cầu riêng liên quan vật liệu công nghệ chế tạo bê tông 1.1.2 Tiêu chuẩn, quy phạm, tài liệu kỹ thuật + Tiêu chuẩn, quy phạm Khi thiết kế định trực tiếp vẽ Ví dụ: Thép CIII TCVN 1651-85; thÐp SD 490 JIS G 3112 - 91 Khi thiết kế không định trực tiếp vẽ Thiết kế kết cấu theo tiêu chuẩn quốc gia vật liệu bê tông đợc giám sát khống chế theo tiêu chuẩn nớc Ví dụ: Kết cấu đợc thiết kế theo tiêu chuẩn Việt nam kích thớc viên mẫu chuẩn đợc lấy theo TCVN 3105-93 (150x150x150 mm), thÝ nghiÖm Ðp mÉu theo TCVN 3118-93 Kết cấu đợc thiết kế theo tiêu chuẩn Mỹ kích thớc viên mẫu chuẩn đợc lấy theo tiêu chuẩn Mü ASTM C 172 - 69 (xH = 150x300 mm), thÝ nghiƯm Ðp mÉu theo tiªu chn Mü ASTM C39- 72 Lu ý tình thờng gặp: - Hệ số quy đổi từ cờng độ nén bê tông xác định viên mẫu hình trụ kích thớc 150x300 (xH) sang viên mẫu lập phơng kích thớc 150x150x150 mm: R(MÉu lËp ph¬ng) = k x R(mÉu trơ) k = 1,15 - 1,25, trung b×nh k = 1,2 (TCVN 3118-93) - Kích thớc viên mẫu đúc để kiểm tra cờng độ phải phù hợp đờng kính hạt lớn cốt liệu sử dụng Dmax = 10,20 mm (đá 1x2) dùng 100x100x100mm; Dmax = 40 mm (đá2 x4) dùng 150x150x150mm; Dmax = 70 mm (đá 4x6) dùng 200x200x200mm; Dmax = 100 mm (đá 6x8) dùng 300x300x300mm viên mẫu kích thớc tèi thiĨu viªn mÉu kÝch thíc tèi thiĨu viªn mÉu kÝch thíc tèi thiĨu viªn mÉu kÝch thíc tèi thiĨu Dùng khuôn kích thớc nhỏ để đúc viên mẫu bê tông có cốt liệu kích thớc to quy định tạo giá trị cờng độ mẫu ép cao 10-30% nhng giá trị giả tạo, không cờng độ bê tông kết cấu thực (Chi tiết tham khảo TCVN 3105-93, TCVN 3118-93) + Tài liệu kỹ thuật số công trình lớn, ngời thiết kế soạn thảo tài liệu kỹ thuật riêng dới dạng trích yếu nội dung, yêu cầu từ tiêu chuẩn, quy phạm Tài liệu có lợng thông tin lớn yêu cầu ngời thiết kế Cách làm tránh đợc việc ghi nhiều yêu cầu vẽ lặp lại thông tin nhiều vẽ Một vài - ví dụ: Specification for concrete work (điều kiện cho công tác bê tông) Specification for grouting (điều kiện cho công tác vữa rót) Điều kiện kỹ thuật công tác sản xuất bê tông thuỷ điện Hoà bình Thùc chÊt tµi liƯu kü tht cịng lµ sù tËp hợp tiêu chuẩn quy phạm xây dựng dới dạng rút gọn Đây yêu cầu bắt buộc thiết kế 1.1.3 Yêu cầu riêng chủ đầu t Th«ng thêng, nhiƯm vơ BQLDA giao cho bé phËn kỹ thuật trực thuộc hợp đồng giao cho tổ chức giám sát khác yêu cầu đảm bảo việc giám sát thi công thực theo thiết kế đọc duyệt, phù hợp tiêu chuẩn, quy phạm hành tài liệu kỹ thuật đợc phê duyệt Bên cạnh chủ đầu t đặt số yêu cầu riêng buộc công tác thi công phải tuân thủ Các yêu cầu thờng vào điều kiện thực tế công trình, không trái với văn pháp quy yêu cầu thiết kế Ví dụ: Cũng thực công việc thi công bê tông C30, chủ đầu t yêu cầu số tất hạng mục phải sử dụng bê tông thơng phẩm bê tông bơm, quy định nguồn vật t cung cấp vv Đây kỹ thuật để giám sát Tóm lại: Căn kỹ thuật để giảm sát tập hợp yêu cầu kỹ thuật thiết kế, tiêu chuẩn, quy phạm tài liệu kỹ thuật cần đợc áp dụng số yêu cầu riêng chủ đầu t 1.2 Trình tự nội dung giám sát 1.2.1 Kiểm tra chất lợng vật liệu tríc thi c«ng Bao gåm kiĨm tra vËt liƯu chế tạo bê tông thành phần bê tông thí nghiệm 1.2.1.1 Kiểm tra vật liệu chế tạo bê tông Mục tiêu cần đạt: Sự phù hợp vật t cung ứng công trờng phiếu kiểm tra chất lợng chúng với kỹ thuật đợc yêu cầu phải đảm bảo Đối với công trình áp dụng TCVN: + Xi măng: Trong phiếu kiểm tra cần có tiêu : Loại; lô sản phẩm; độ mịn; thời gian bắt đầu, kết thúc ninh kết; tính ổn định thể tích; cờng độ nén Xi măng đà chấp thuận cho sử dụng tiêu kiểm tra phù hợp TCVN 2682-99 xi măng poóc lăng thờng, phù hợp TCVN 6260-97 xi măng poóc lăng hỗn hợp Riêng cờng độ nén xi măng Rx phải phù hợp với mác bê tông chế tạo Rb nh sau: Rx/Rb bê tông phụ gia dẻo hoá Rx/Rb = 0,8 - bê tông có phụ gia dẻo hoá + Cát: Trong phiếu kiểm tra cần có tiêu: nguồn gốc, khối lợng riêng, khối lợng thể tích, lợng tạp chất hữu cơ, cấp phối hạt, môđun độ lớn, lợng hạt sàng mm, độ bẩn Cát đợc chấp thuận cho sử dụng tiêu kiểm tra phù hợp TCVN 177086 Đối với bê tông Rb < 30MPa cã ®đ ln chøng kinh tÕ - kü tht cã thể linh hoạt chấp thuận cho sử dụng cát có 1-2 tiêu không hoàn toàn phù hợp TCVN 1770-86 Các loại cát nớc bẩn, nớc lợ cần đợc khống chế thêm tiêu hàm lợng Cl- 0,05% Các loại cát sử dụng cho hạng mục công trình chịu lực quan trọng, khối đổ kích thớc lớn cần đợc khống chế khả phản ứng kiềm - silíc + Đá (sỏi): Trong phiếu kiểm tra cần có tiêu: nguồn gốc, khối lợng thể tích, khối lợng thể tích xốp, đờng kính hạt lớn nhất, độ bẩn, lợng hạt hoi dẹt, cấp phối, độ nén dập Đá (sỏi) đợc chấp thuận cho sử dụng tiêu kiểm tra phù hợp TCVN 1771-87 Đối với bê tông Rb < 30MPa có ®đ ln chøng kinh tÕ - kü tht cã thĨ linh hoạt chấp thuận cho sử dụng dá dăm (sỏi) có 1-2 tiêu không hoàn toàn phù hợp TCVN 1771-87 Các loại sỏi nớc biển, nớc lợ cần đợc khống chế thêm hàm lợng Cl- 0,01% + Nớc trộn bảo dỡng: Trong phiếu kiểm tra cần có tiêu: loại, nguồn gốc; độ pH; lợng muối hoà tan, lợng ion Cl- , lợng ion SO4= Nớc đợc chấp thuận cho sử dụng tiêu kiểm tra phù hợp TCVN 4506-87 Thận trọng cho phép sử dụng nguồn nớc nhiễm mặn Công trình bê tông cốt thép thông thờng xây vùng biĨn nªn khèng chÕ Cl- 500mg/l + Phơ gia bê tông: Chứng nhà sản xuất phiếu kiểm tra cần có tiêu : loại; hÃng sản xuất; lực tính chất (khả giảm n ớc, khả kéo dài ninh kết, ); tû lƯ phơ gia khun c¸o sư dơng theo % so với xi măng Phụ gia đợc chấp thuận cho sử dụng phù hợp với yêu cầu kỹ thuật thi công công trình, hớng dÉn sư dơng cđa h·ng s¶n xt, cã kÕt qu¶ so sánh đối chứng bê tông có phụ gia loại phụ gia đa công trình Không nên sử dụng phụ gia có chứa Cl- cho kết cấu bê tông cốt thép điều kiện Việt nam 1.2.1.2 Kiểm tra thành phần bê tông thí nghiệm Mục tiêu cần đạt: Sự phù hợp vật liệu thí nghiệm vật liệu thi công, độ tin cậy trình đúc, ép mẫu thí nghiệm phiếu thành phần bê tông phòng thí nghiệm lập Thành phần bê tông đợc chấp thuận cho sử dụng đồng thời đảm bảo yêu cầu sau: a Vật liệu thí nghiệm đợc lấy từ nguồn vật t đà đợc chuẩn bị đủ cung ứng cho hạng mục công trình cần đổ, đạt chất lợng theo kết kiểm tra nêu 1.2.1.1 b Có độ sụt phù hợp dạng kết cấu biện pháp thi công chúng Tham khảo bảng Bảng Độ sụt hỗn hợp bê tông nên dùng cho dạng kết cấu Dạng kết cấu Tối đa 7-8 78 Độ sụt, cm Tối thiểu 23 23 Móng tờng móng bê tông cốt thép Móng bê tông, giếng chìm, tờng phần ngầm Dầm, tờng bê tông cốt thép 910 23 Cột 910 23 Đờng, nỊn, sµn 78 23 Khèi lín 56 23 Ghi chó: Bảng áp dụng cho thời gian thi công 45 ë thêi tiÕt nãng (T 30oC) 60 cho thời tiết mát (T< 30oC) - - Khi thi công đầm máy, độ sụt theo bảng Khi thi công đầm thủ công, độ sụt chọn cao 3cm Khi thi công đầm phơng pháp rung nén, rung va, độ sụt chọn 01 cm chọn hỗn hợp có độ cứng Vebe s Độ sụt thích hợp phục vụ số công nghệ thi công đặc biệt chọn nh sau: Cọc khoan nhồi: 14 16cm; bê tông bơm: 12 18cm tuỳ theo khoảng cách chiều cao bơm; chèn khe, hốc, mối nối nhỏ không đầm đợc: 18 22 cm Khi thời gian thi công cần kéo dài thêm 3045 phút, độ sụt chọn cao 23 cm so với giá trị ghi bảng c Đủ sản lợng: Thành phần bê tông thí nghiệm phải đảm bảo đủ thể tích cho 1m3 bê tông sử dụng (vật liệu khô) Điều đợc kiểm tra công thức: X C § -+ N + - + -= 1000 , lÝt (1) aX aC aĐ Trong đó: X, N, C, Đ lợng dùng xi măng , nớc, cát, đá (sỏi) cho 1m bê tông trạng thái khô; aX , - Khối lợng riêng xi măng, giá trị trung bình với xi măng Poóc lăng 3,1g/cm3 aC, aĐ - Khối lợng thể tích cát, đá sỏi cho 1m3 bê tông, giá trị thờng gặp: aC = 2,62 - 2,65 g/cm3 với cát sông, aĐ = 2,63-2,68 g/cm3 với đá dăm gốc đá vôi; 2,7-2,8 g/cm3 với đá dăm granít; 2,63-2,66 g/cm3 với sỏi Ví dụ: Bê tông mác 20 (MPa) thờng gặp Thành phần 1m3 bê tông 1: X1 = 340 kg; C1 = 685 kg; §1 = 1180 Kg; N1 = 185 lít Thành phần 1m3 bê t«ng 2: X2 = 390 kg; C2 = 780 kg; §2 = 1360 Kg; N2 = 210 lÝt ThÓ tÝch bê tông thực theo công thức là: V1 = 340/3,1 + 685/2,63 + 1180/2,65 + 185 = 1000 lÝt = 1m3 V2 = 390/3,1 + 780/2,63 + 1360/2,65 + 210 = 1145 lÝt = 1,145m3 Nh vËy ë thµnh phần có lợng dùng xi măng lớn so với thành phần nhng thực chất thể tích chúng lại lớn m nên thành phần cần đợc hiệu chỉnh qui 1m3: V2/V1 = 1,145/1 = 1,145 Xcp2 = X2/1,145 = 340 kg §cp2 = §2/1,145 = 1188 kg Ccp2 = C2/1,145 = 681 kg Ncp2 = N2/1,145 = 183 kg Thành phần 1m3 bê tông 2: X2 = 340 kg; C2 = 681 kg; §2 = 1188 Kg; N2 = 183 lít d Đạt mác mẫu thí nghiệm thành phần: Mẫu bê tông sau đúc đợc thí nghiệm kiểm tra cờng độ nén đợc quy đổi cờng ®é mÉu chuÈn kÝch thíc 150x150x150 mm Cêng ®é nÐn viên mẫu bê tông đợc tính theo công thức: R = P/F (2) Trong ®ã: P - Tải trọng phá hoại, tính daN; F - Diện tích chịu lực nén viên mẫu, tính cm2; - Hệ số tính đổi kết thử nén viên mẫu bê tông kích thớc khác viên mẫu chuẩn cờng độ viên mẫu kích thớc 150x150x150mm Giá trị lấy theo bảng Hình dáng kích thớc mẫu (mm) Mẫu lập phơng 100x100x100 150x150x150 200x200x200 300x300x300 MÉu trơ 71,4x143 vµ 100x200 150x300 200x400 Hệ số tính đổi Bảng 0,91 1,00 1,05 1,10 1,16 1,20 1,24 Cờng độ nén thành phần bê tông thí nghiệm trung bình số học cờng độ nén viên mẫu (chi tiết xem TCVN 3118-93) Thành phần bê tông thí nghiệm đợc coi đạt có mức dự phòng cho thi công nh sau: - Trong trờng hợp đong xô, xe cải tiến, trộn xẻng, đầm tay: cờng độ nén trung bình vợt mác bê tông thiết kế 1820%; - Trong trờng hợp đong xe cải tiến vạch mức xác, hộc đong thể tích xác, trộn máy, đầm máy: cờng độ nén trung bình vợt mác thiết kế 13-15%; - Trong trờng hợp cân tự động, trộn máy, đầm máy: cờng độ nén trung bình vợt mác bê tông thiết kế 10-12% e Đạt mác theo tiêu khác thiết kế có yêu cầu: cờng độ chịu uốn, mác chống thấm, cờng độ tuổi công nghệ Sau kiểm tra đầy đủ thấy đạt tất yêu cầu kể (từ a-e) tiến hành chấp nhận cho sử dụng thành phần đà thí nghiệm để chế tạo bê tông kết cấu 1.2.2 Giám sát thi công Bao gồm giám sát công đoạn trộn, vận chuyển, đổ đầm, bảo dỡng, lấy mẫu thử lý sử lý khuyết tật (nếu có) 1.2.2.1 Giám sát trộn hỗn hợp bê tông: Mục tiêu cần dạt: Sử dụng vật liệu, phù hợp thành phần bê tông thí nghiệm đà chấp thuận Trộn bê tông theo công nghệ khác nhau: thủ công (cân đong thủ công), bán giới (cân đông thủ công, trộn may), giới (cân đong tự động , 10 trộn máy) ảnh hởng tới mức đồng tính chất lý bê tông dao động mức 7-20% Các nội dung giám sát chính: Thành phần mẻ trộn: Trình tự xác định khối lợng thành phần mẻ trộn phù hợp dung tích máy trộn nh sau: * Tính hệ số bê tông = -X + C + § vx vc vđ (3) Trong đó: X,C,Đ - Khối lợng xi măng, cát, đá (sỏi) 1m3 bê tông, Kg ; vx, vc, vđ (vs) - Khối lợng thể tích xốp (đổ đống) xi măng, cát, đá ( sỏi ), Kg/m3 Sè liƯu thêng gỈp vx = 1100 1300 Kg/m3; vc =1350 1450 Kg/m3; v® = 1350 1450 Kg/m3; vs = 1500 1550Kg/m3 * TÝnh thÓ tÝch bê tông V mẻ tối đa trộn mẻ thùng máy dung tích Vmáy Vmẻ = Vm¸y (4) * VËt liƯu thùc tÕ cho mẻ trộn máy X1,, C1 , Đ1 , N1 , PG X1 C1 Đ1 N1 PG = X Vmẻ = C Vmẻ = Đ Vmẻ = N VmỴ = PG VmỴ (5 ) (6) (7) (8) (9) Năng lực máy trộn: máy trộn rơi tù ¸p dơng cho DS 4-5cm M¸y trén cỡng áp dụng cho loại độ sụt Điều chỉnh thành phần mẻ trộn: Khi cốt liệu ẩm: - Thí nghiệm xác định độ ẩm vật liệu - Căn vào thành phần bê tông phòng thí nghiệm cấp, điều chỉnh thành phần bê tông trờng phù hợp với độ ẩm thực tế vËt liÖu Xh =X Ch = C (1 + Wc/100) §h = § (1 + W®/100) 10 (10) (11) (12)