Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu các giải pháp nâng cao chất lượng độ nhẵn bề mặt bê tông trong xây dựng công trình Thủy lợi Thủy điện

Đối vớikết cấu bê tông và bê tông cốt thép do đó luôn chịu tác động bởi các điều kiệnkhí hậu nóng ẩm như: năng lượng bức xạ mặt trời cao, lượng mưa khá lớn, nhiệt độ và độ âm cao và có b

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUÝ LỢI

TRAN CÔNG CHÍNH

LUẬN VAN THẠC SĨ KY THUAT

HÀ NỘI - 2010

TRAN CÔNG CHÍNH

NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO

CHAT LƯỢNG ĐỘ NHẮN BE MAT BE TONG

TRONG XÂY DUNG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI THỦY ĐIỆN

CHUYÊN NGÀNH ;_ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THUY

MÃ SỐ 60-58-40

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DAN KHOA HỌC:

LTS, NGUYEN TRUNG ANH

2 NGND.GS.TS LE KIM TRUYEN

HANOL-2010

Nội dụng Trang

MO DAU 1

CHUONG 1: NHÂN TO ANH HƯỚNG DEN CHAT LƯỢNG, TUÔI THỌ

VA ĐỘ NHAN CONG TRINH BÊ TONG

1.1 Khái niệm về chất lượng công trình 31.2 Điều kiện tự nhiên, môi trường - :cc:ccsccsscseeeecece A12.1 Điều kiện khí hậu 41.2.2 Diéu kiện môi trường biển 61.3.Công tác thiết kế công trình bê tông, bê tông cốt thép 10

1.4, Công tác thi công 13

1.5 Công tác quản lý, duy tu bảo dưỡng 4 1.5.1 Công tác quản lý khai thác 15 15.2 Công tác duy tụ bảo đưỡng co: s22: 5¬".

1.6 Ảnh hưởng của độ nhẫn bề mặt bé tông và cường độ bê tông đến chất

lượng, tuổi thọ công trình 16

1.7 Những yêu cầu ky thuật và chất lượng đối với công trình bê tông 25

Kết luận chương 1 31

CHƯƠNG 2: THỰC TRANG VÀ NHUNG NGUYEN NHÂN LAM

GIAM CHAT LƯỢNG ĐỘ NHAN BE MAT BE TONG

2.1, Thực trạng về chất lượng các công trình bê tông va bê tông cốt thép 322.2 Công tác khảo sát, đánh giá nền móng công trình ảnh hưởng đến

chất lượng bê tông : ¬‹

ing trình bê tông, bê tông cốt thép 40

2.4, Công tác thi công bê tông cốt thép _ 4

2.4.2 Công tác thiét ké cấp phối xử lý hỗn hợp bê tông, ván khuôn 48.3.4.3 Kỹ thuật không chế nhiệt trong bê tông 49

24.4 Kỹ thuật thi công khe thi công 50 2.5 Công tác quản lý vận hành 50

2.6 Đánh giá chung về công trình bê tông đã xây dựng ở nước ta 322.6.1 Các công trình hỏ chứa 532.6.2 Các công trình lẫy nước, tiêu nước, cổng qua đề 59

2.6.3 Các công trình vùng ven biểu oescccseseicccv 6

Kết luận chương 2 69CHUONG 3: NHỮNG GIẢI PHÁP DE NANG CAO CHAT LUQNG

VA ĐỘ NHAN BE MAT BE TONG,

3,1 Nghiên cứu sử dung mác bê tông hợp lý cho từng công trình và bộ phận

công trình ¬

31.1 Nghiên cttw sử dung mác bê tông hợp lý 555 - - 70 4.1.2 Nghiên cứu sử dung mác bê tông cho các bộ phận khác nhau 70

3.2 Công tác thiết kế công trình thủy công n

3.3 Thiết kế cấp phôi bê tông T6

3.3.1 Các yêu cầu kỹ thuật đối với loại bê tông cân thiết kể, - 7

3.3.2 Vật liệu sử dung 1

3.3.3 Thiết kế thành phd bê tông - s55 vest 84

3.4 Công tác thi công bê tông : cao 88

3.5 Lựa chọn sử dụng ván khuôn hợp lý để nâng cao chất lượng công trình

và độ nhẫn mặt bê tông 95

Kết luận chương 3.

CHUONG 4: NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BÊ TONG CƯỜNG ĐỘ CAO VÀO

CONG TRÌNH THUY LỢI THỦY DIEN Ở NƯỚC TA

4.1, Khái niện về bê tông cường độ cao co nen

4.2 Cấu trúc bê tông cường độ cao

4.3 Các tinh chat của bê tông cường độ cao.

ành phần cấp phối bê tông cường độ cao.

4.4.1 Các phương pháp thiết kế bê tông cường độ cao

4.4.2 Cúc bước thir kể be tông cường độ caô ò re

4.4.3 Lựa chọn vật liệu.

4.4.4 Thiét kế thành phần bé tông cường độ cao ban đầu

4.5 Khả năng ứng dụng bê tông cường độ cao.

4.6, Những dé xuất ứng dụng bê tông cường độ cao vào các công trình

‘Thuy lợi, Thủy điện

Hình 1.2 Hình ảnh bê tông bị rỗ ở công trình thủy điện Son La 18Hình 1.3 Hình ảnh bê tông bị rỗ bề mặt 19

Hình 1.4 Hình ảnh nứt bê tông ban mặt công trình thủy lợi Cửa Đạt 20

Hình 1.5 Hình ảnh vết nứt bê tông bản mặt công trình thủy lợi Cửa Dat 2

Mình 1.6 Hình ảnh vết nứt bê tông bản mặt công tinh thủy lợi Cửa Đạt 21

Tình 1.7 Hình ảnh bê tông quá khô công trình thủy lợi 2

Hinh 2.1 Hình ảnh bê tông cốt thép bị ăn mòn ở trụ cầu 68Hình 2.2 Thiết bị siêu âm kiểm tra kết cấu bê tông cốt thép cống vùng triều 68

Hình 2.3 Thực trạng bé tông cốt thép cổng vùng triều bị ăn mòn 69

Hình 3.1 Vn khuôn thép công trình thủy điện Khe Bồ 100 Mình 3.2 Ván khuôn thép trụ pin công trình thủy điện Sơn La 100

Hinh 3.3 Dựng lắp ván khuôn thi công bê tông khối lớn 101Hình 3.4 Vấn khuôn thi công công trình đầu mỗi thủy điện Sơn La 101

Minh 3.5 Vấn khuôn thép thi công bê tông đập chính thủy điện Son La 102 Hình 3.6 Vấn khuôn thi công bê tông công trình thủy điện Sơn La H2

Hình 3.7 Thi công bê tông công trình đầu mỗi thủy điện Sơn La 103

Hình 3.8 Van khuôn trượt thi công bê tông công trình thủy điện SơnLa — 103

Hình 3.9 Ván khuôn thi công bê tông công trình thủy điện Sơn La 104 Hình 3.10 Vấn khuôn thi công bê tông công trình thủy điện Sơn La 104

Hình 4.1 Cấu trúc của bê tông 108

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của nước biển Việt Nam va trên thé giới 8

Bang 1.2 Độ mặn nước biển ting mặt trong vùng biển Việt Nam 8

Bang 1.4 Sai số cho phép về kích thước và vị trí của kết cấu bê tông và BTCT 29

Bang 2.1 Giới hạn cho phép của clorit trong bé tông( theo ACL-201-2R) 36

Bảng 2.2 Đánh gid tác động ăn mon của khí thai lên bê tông 36

Bang 2.3 Him lượng tdi da cho phép cua các yếu tổ có hai cho bê tông

có trong đất (mg/l) 37Bảng 2.4 Mức độ tác động lên bê tông của đất va nước có chứa sulfat

với nồng d6% 38 Bảng 2.5 Hệ số vượt tai n 4

Bảng 2.6 Hệ số đảm bảo Ky, 4

Bảng 2.7 Hệ số t6 hợp tải trong n, 4 Bảng 2.8 Nhiệt thủy hóa của các don khoáng trong xi măng 49 Bảng 2.9 Nhiệt thủy hóa của các loại xi mang theo thời gian s0 Bảng 2.10 Kiểm tra chất lượng bê tông một số công trình 56

Bang 2.11 Tổng hợp các hư hỏng của công 61

Bảng 2.12 Độ bén thực tế của các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép làm việc

trong môi trường biển Việt Nam 6T Bảng 3.1 Ty lệ N/X tối thiểu đối với bê tông chống thắm 14 Bảng 3.2 Thời gian đông kết của các loại xi măng, 78 Bảng 3.3 Chọn dùng xi mang cho công trình xây dựng T8 Bang 3.4 Quy định về chon mác XM để sản xuất bê tông có các mắc tương img BÚ Bảng 3.5 Ham lượng hạt sét, bụi cho phép (không lớn hơn theo khối lượng) 81

Bảng 3.6 Bốn nhóm cát dùng cho bê tông nặng 82

Bảng 3.7 Quy định của cát dùng cho bê tông nặng 82

măng khác nhau 83 Bảng 3.10 Nhóm bê tông theo ham lượng không khí 84

Bảng 3.11 Các tà iệu để lựa chon cắp phí

Bảng 3.12 Hệ

lông nặng 85

của

h đến phẩm chat của cốt liệu của bê tông 87

Bảng 3.13 Các giá tr của hệ số Kạ đối với các hn hop bê tông lưu động

( lượng nước yêu cầu của cát Ne = 7%) 88

Bang 3.14 Thời gian trộn hỗn hợp bê tông (Phút) oOBảng 3.15 Thời gian lưu hỗn hợp bê tông không có phụ gia o1

Bảng 3.16 Chiều day lớp đỏ bê tong 2 Bảng 3.17 Thời gian cho phép ngừng khi đỗ bê tông không phụ gia ( phú) 93 Bảng 3.18 Thời gian bảo dưỡng âm, 93 Bing 3.19 Bảng thời gian bảo dưỡng bê tông %

Bing 3.20 Cường độ bê tông tối thiểu để tháo dỡ ván khuôn, đã giáo chịu lực

(GeRas) khi chưa chất tải 9

Bảng 3.21 Thời gian tháo đỡ ván khuôn thành đứng ( ngày ) 95

Bảng 3.22 Cường độ bê tông tối thiểu để tháo dỡ ván khuôn, da giáo chịu lực

Bang 3.23 Thời gian tháo dỡ bê tông thành đứng (ngày) 99 Bang 4.1 Bê tông M60 (mẫu hình trụ D = 15cm) có độ dẻo lớn ở Việt Nam 111 Bảng 4.2 Bê tông M70, M100 Độ sụt 18em in

Bảng 4.3 Sự diễn biển của các tính chất cơ học của BT CDC 113Bảng 4.4 Các số lệu thí nghiệm co ngót bé tong thường va bé ting cường độ cao 116

Bảng 45 Thành phan hóa học của 2 loại tro bay (loại Fv loại C) li

Bang 4.6 Lượng nước trộn cần thiết và hàm lượng không khí của bê tông tươi

Thực hiện chiến lược phát triển kinh tế

2010-2020 Để sém đưa nước ta thoát khỏi tình trạng nghèo nàn lạc hậu to thành nước CNH - HĐH vào những năm 2020 Mỗi năm nhà nước đã giành

khoảng 30% GDP tir nhiều nguồn vốn khác nhau như vốn ODA, ADB cho xây.dựng phát triển các cơ sở hạ tầng góp phần đáng kể cho tăng trưởng kinh tế của.đất nước Những thành tựu đạt được trong ngành xây dựng cơ bản là rất đáng tựhào Nhìn tổng thể, chất lượng công trình có chuyển biến tốt và không ngừng

được nâng cao, đáp ứng yêu cầu của xã hội Nhiều công trình trọng di

Nha nước được kiểm định theo tiêu chuẩn Quốc tế đã đạt chất lượng Số lượng

và khối lượng xây dựng công trình tăng lên không ngừng, năm sau vượt năm

đầu tu nhiều ty đồng để duy tu bảo dưỡng, phải sửa chữa hoặc phá đi làm lại gây

chất lượng, sau một thời gian sử dụng chưa được bao lâu đã bị xuống

sm lãng phí cho nhân dân Nhiều công trình thi công xong để lại kiến trúc

„ bề mặt bê tông lỗi lõm, ghd ghé tạo cơ hội cho tác nhân bên ngoài xâm thực, phá hoại bê tông và bê tông cốt thép.

Để chủ động phòng ngừa và nâng cao chất lượng bê tông, đặc biệt là bê

tổng Thủy công và thắm mỹ cho các công trình, chúng ta cin nghiên cứu các giải

pháp để nâng cao chất lượng, độ nhẫn bề mặt công trình bê tông trong xây dựng

các công trình Thủy lợi, Thủy điện Để tăng tuổi thọ cho công trình, nâng cao

hiệu quả đầu tư và công trình ngày càng hiện đại hóa đáp ứng sự nghiệp phát

triển của nước nhà.

I, MUC DICH CUA ĐÈ TÀI

Mục tiêu: “Lam tang độ nhẫn bê mặt bê tông công trình thủy công đểnâng cao chất lượng và tuổi thọ công trình ”

= Nghiên cứu các nhân tổ ảnh hưởng đến chất lượng và độ nhẫn bề mặt bê

tông

~_ Nghiên cứu thực trang và nguyên nhân làm giảm chất lượng và độ nhẫn bề

mặt bê tôi

~ Nghiên cứu các giải pháp nâng cao chất lượng lượng bê tông ấp dụng

trong xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện.

~ Nghiên cứu sử dụng bê tông cường độ cao vào xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện

IIL CÁCH TIẾP CAN VA PHAM VI DOI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

~ _ Tiếp cận thông qua các công trình thực tế đã và đang thi công

= Thông qua các ấn phẩm, tài liệu nước ngoài liên quan đến vấn dé nghiên

cứu.

~ Tiép cận qua chuyên gia trong lĩnh vực thủy lợi.

IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CUU

‘Thu thập thông tin, tài liệu liên quan về công trình nghiên cứu.

Phuong pháp thống kê: qua thực tế, báo cáo tài liệu thiết ké công trình.

Phuong pháp phan tích, đánh giá: thông qua công trình thực tế, phân tích.đánh giá để tìm ra giải pháp làm tăng độ nhẫn b mặt bê tông

Phuong pháp chuyên gia: thông qua góp ý của các chuyên gia.

NHAN CONG TRINH BE TONG1.1 Khái niệm về chất lượng công trình.

Chit lượng công tình là sự đáp ứng được các yêu cầu đặt ra trong những điềukiện cụ thể được xác định nó bao gồm các yếu tố:

= _ Sự phù hợp với quy hoạch trước mắt và lâu đài Quy hoạch thủy lợi với

giao thông, xây dựng và phát tiễn kính tế xã hội của từng vùng và củaquốc gia

= Đáp ứng được yêu cầu sử đụng và nhiệm vụ đặt ra theo yêu cầu t

~ _ Việc thiết kế và thi công phải đáp ứng tiêu chuẩn và quy phạm hiện hành

~ BG an toàn khi vận hành và khai thác công trình.

= Sw ảnh hưởng tác động đến môi trường xây dung.

= Các chỉ tiêu kỹ thuật công trình và công nghệ xây dựng có phù hợp

công trình xây dựng là những yêu cầu tổng hợp đối với bên

vững, mỹ quan, kinh tế của công trình phù hợp với quy chuẩn xây dựng, tiêu

chuẩn kỹ thuật, phù hợp với hợp đồng kinh tế và pháp luật hiện hành của Nhà

nước”

Chất lượng thi công công trình là một bộ phận quan trọng tạo nên hệ thống chất lượng hay sản phẩm của công trình, là giai đoạn mắu chốt thực hiện công,

năng sản phẩm công trình và giá trị sử dụng, chất lượng giai đoạn thi công tốt

xấu, quyết định sự tốt xấu của chất lượng công trình,

~ Chat lượng nghiên cứu giai đoạn dự án đầu tư, là chỗ dựa của nghiên cứu mụctiêu chất lượng và trình độ khống chế chất lượng.

~ Chất lượng thiết kế công trình, là văn bản chủ yếu thể hiện mục tiêu chấtlượng, là chỗ dựa để lập kế hoạch không chế chất lượng

~ Chất lượng giai đoạn thi công xây dựng công trình, là quá trình quan trọng

thực hiện mục tiêu chất lượng, khống chế và đảm bảo chất lượng công trình

theo công nghệ thi công phù hợp.

~_ Ở giai đoạn khai thác sử dụng công trình, việc duy tu bảo dưỡng, vận hành.công trình đúng quy trình thiết kế có tác dụng duy trì chất Iwowngin và kéo dài

tuổi thọ công trình.

* Đặc điểm của công trình Thủy lợi, Thủy điện có liên quan đến chất lượng:

+ Liên quan đến điều kiện địa hình, địa chất.

+ Thời gian xây đựng đài.

+ Yêu cầu chống thấm lớn, phải ôn định

+ Giai đoạn vận hành khai thác bị tác động của yếu nhiễu tổ môi trường, khít

hậu, thủy văn.

Vi vậy càng cần coi trong chit lượng công trình, không được cầu thả, không,

quá trình xây dựng Đặc.

chế chặt chẽ, làm cho khống chế chất lượng xuyên s

biệt cần coi trọng quá trình thì

1.2, Điều kiện tự nhiên, mí

1.2.1 Điều kiện khí hậu [5]

Việt Nam nằm trong vùng nội chí tuyến Bắc bán

ing công trình có khối lượng lớn, di trường

„ khí hậu Việt Nam

thuộc loại hình nhiệt đới gió mùa, với những đặc điểm là nóng am, mưa nhiều vàphân hóa theo mùa rõ rệt Do đặc điểm của đất nước nằm dài từ Bắc đến Nam,nên khí hậu cũng thay đổi theo từng vùng: Các tỉnh phía Bắc thuộc loại hình

nhiệt đới gió mia, có mùa hé nóng va mùa đông lạnh Còn các tỉnh phía Nam.

mùa rõ rệt Các yếu tố khí hậu bao gồm: Độ ẩm và nhiệt độ không khí, tốc độ.gió, bức xạ mặt ười, lượng mưa ở mỗi vùng mỗi mùa cũng khác nhau Đối vớikết cấu bê tông và bê tông cốt thép do đó luôn chịu tác động bởi các điều kiện

khí hậu nóng ẩm như: năng lượng bức xạ mặt trời cao, lượng mưa khá lớn, nhiệt

độ và độ âm cao và có biên độ thay đổi khá lớn, thưởng xuyên có gió bão các

yếu t6 khí hậu nóng am có tác động và ảnh hưởng lớn đến quá trình đóng rathình thành cấu trúc ban ầu, chất lượng bê tông, công nghệ thi công và độ ben

ế, Thí dụ:

~_ Trời nắng nóng, không khí khô có thể làm cho bê tông bị mắt nước nhanh.lâu của kết cấu bê tông cốt thép trong việc duy trì các công năng thiế

trong những giờ đầu đóng rắn, để lại cấu trúc rỗng hoặc gây nứt mặt bê tông

= Độ sụt của ông có thé bị hao tổn nhanh dưới trời nắng nóng.

= Bê tông có thể bị tổn hao cường độ, mắc dưới tác động của khí hậu nóng ẩm

nếu không được bảo dưỡng đúng kỹ thuật trong những ngày đầu đóng rắn

~_ Kết cấu bê tông cốt thép có thể bị nứt dưới tác động lâu ngày của các yếu tố

khí hậu.

~ Bê tông kh

hiệu ứng nhiệt thủy hóa của xi măng trong b tông.

lớn sẽ tỏa nhiệt nhanh dưới trời nắng nóng, gây nứt bê tông do

~_ Bê tông có thé tăng nhanh đóng rắn trong điều ki khí hậu nắng nóng.

~_ Bê tông có thể phát triển cường độ tiếp sau tuôi 28 ngày trong điều kiện khíhậu nóng ẩm

Công trình Thủy lợi, Thủy điện mang tính chất chung của công tác xây dựng

trường nước, ánh nắng

khó khăn

và nó còn có đặc điểm: thường xuyên tiếp xúc với mí

mặt trời, chịu tác động của cột nước cao, thi công trong điều kiện

nhưng đòi hỏi chất lượng cao, khối lượng công việc lớn Quá th xay dựng chịu

tác động của rất nhiễu yếu tổ như địa hình, địa chất thủy văn khí tượng, thời gian

định mà còn phải đảm bảo tính chống thắm, chống xâm thực của môi trường vàchống mài mòn.

Trong môi trường khí hậu thời tiết, kết cấu bê tông cốt thép chịu các tácđộng khác nhau do sự thay đổi nhiệt độ, độ ẩm, tác dụng hóa chất ăn mòn có

trong nước hoặc không khí, các vi sinh vật v.v.đều góp phần đẩy nhanh tình

trạng xuống cf

1.2.2 Didi kiện môi trường biển [20]

Theo thống ké các công tình vùng biển và cửa sông ven biển chiếm

khoảng 50% khối lượng cá

Những công trình bê tông, bê tông cố

hưởng xâm thực của không khí, nước biển rất mạnh Việt Nam có bờ biển đài

công tình bê tông và bê tông cốt thép ở nước ta.

thép khu vực này khi làm việc bị ảnh

trên 3000km, đồi hỏi phải quan tâm tới đặc điểm của vùng khí hậu này đối với

thép.

công tác bé tông

Khí hậu vùng ven biển Việt Nam ngoài những đặc thù của khí hậu nóng ẩm

Bị biển, tác động của ion Cl Các yi

phân chia theo các Miễn Bắc, Trung, Nam còn có thêm điều kiện tác động của

tố khí hậu đã thúc đẩy quá trình xâm

m

nhập CI vào bê tông làm tăng nhanh quá trình ăn mỏn kết cấu bê tông cốt thép.Đặc điểm vùng khí hậu biển Việt Nam là lượng muối trong nước biển tăng din

từ Bắc vào Nam Nên tác động của các yếu tố khí hậu đối với quá trình xâm nhập

CT vào kết cấu bê tông cũng thay đổi Tuy nhiên theo nghiên cứu của việnKHCN xây dựng, thi do tác động cân bằng của các yếu tổ khí hậu nóng am giữacác vùng và các mủa đối với quá trình xâm nhập CI nên quả trình này có thẻđược xem là không thay đổi từ Bắc vào Nam Đặc điểm này cần được quan tâm.khi xem xét vấn dé công nghệ bê tông trong vùng khí hậu ven biển

‘Theo K.Mohta, ăn mòn môi trường biển được chia làm ba vùng chính:

+ Vùng thủy triều lên xuống: ở đây xảy ra quá trình ăn mòn hóa học và an mòn

vi sinh đối với bê tông, an mòn cốt thép, tác động phá hủy vật lý và va đập, mài

man cơ học.

+ Vùng không khí biển (không khí có chứa các muối phân tán): chủ yếu là ăn

mòn cốt thép, dẫn tới làm nứt nẻ, phá hoại lớp bê tông bảo vệ

Bé tông và bê tông cốt thép được xây dựng trong nước biển hoặc vùng venbiển chịu tác động trực tiếp của các yếu tổ xâm thực của môi trường biển ma đặctrưng là bốn loại yéu tố xâm thực sau:

~ Các yếu tế hóa hoe: nước biển có chứa các ion khác nhau của các loại muối

~_ Các yếu tế biến động của nước biển và thời tiết: nước thủy triều lên xuống

nên một số bộ phận bị khô ẩm liêt

= Các yếu tổ vật lý: nhiệt độ biến đồi.

= Cấc yễu tổ cơ học: tác động của sóng xói mòn trên bề mặt bê tông

Tac động phối hợp của các yếu tố này làm cho bê tông và bê tông cốt théptrong môi trường biển bị ăn mòn mạnh Xét về bản chất có một số dạng ăn mòn

chính sau:

~ Ăn mòn hóa học bê tông trong nước biển và vùng có mực nước lên xuống

- An mồn bê tông do vi sinh vật bi

Trong các dạng ăn mòn nay thì ăn mòn hóa học của bê tông trong môi trường biển là nguy hiểm nhất nó vừa phá vo iu trúc bê tông vừa tạo điều

kiện để các tác nhân hóa học xâm thực vào ăn mòn cốt thép Bảng 1.15 1

Vùng biển | Vùngbiến | BiếnBắc | Biến Ban

->_ Các tác nhân yế

cốt thép:

i khí hậu gây nên sự hư hỏng và ăn mòn bê tông, bê tông

‘Lain văn Thực sĩ Rỹ thuật

* Nhiệt độ: Tit cả các vật liệu xây dựng tiếp xúc với thiên nhiên đều chịu ảnh

hưởng của những biến thiên nhiệt độ Những thay đổi về nhiệt độ làm thé tích

vật liệu co giãn gây nên hiện tượng cong, vênh Sự lặp đi lặp lại những biển dạng

đồ sẽ làm kết cầu bị long lẻo Mat khác nhiệt độ làm thay đổi tinh chất lý hóa của

vật liệu có thời hạn hoặc không có thời hạn

Sự thay đổi nhiệt độ sẽ làm thay đổi các đặc trưng sau của vật liệu:

= Đặc trưng về kích thước hình học (cong ¡

én),

- Đặc trưng hóa học (phản ứng phân rã, phân hủy sinh học)

ih, méo mồ)

- Đặc trưng cơ học (đội

- Đặc trưng vật lí (thay đôi điện tr )

* Bức xạ mặt trời: Năng lượng mặt trời được trái Ấp thụ ở một số giải sóng.nhất định Sự biến thiên năng lượng có từ ánh sáng trực tiếp (trực xạ) ở mỗi giải

sóng khác nhau Bức xạ hồng ngoại được tắt cả các dạng vật chất hấp thụ và gân

nên sự tăng nhiệt độ,

xung quanh, hoặc cũng có thể làm giảm nhiệt độ

nhiệt độ không khí xung quanh gây nên sự giãn nở thể tích lặp đi lặp lại góp

phan làm hư hỏng công trình bê tông và bê tông cốt thép

* Các thành phần của không khí: thành phần của khí ngoài trời bao gồmkhoảng 20% Ôxi, 3% khí CO; và 79,97% Nitơ và khí trơ

Trong môi trường ẩm, CO; tạo ra dung dich axit loãng Sự xâm nhập

của CO; từ khí quyển vào bê tông làm trung hòa thành phần kiềm vôi gây nên sự

ăn môn cối thép Quá trình nay được gọi là quá trình cacbonát hóa

* Các chất 6 nhiễm không khí: Các thành phần khi như SO;, NO; hòa tan trongnước hoặc có âm sẽ tạo ra axít thâm thấu vào bê tông làm hủy hoại cốt thép trong

bê tông

> Sw tương thích của công tác bê tông với điều kiện khí hậu

Mỗi kết cấu bê tông làm việc trong một môi trường khí hậu cụ thể Vì vậy

việc đảm bảo sự tương thích với điều kiện khí hậu địa phương theo vùng và theo.thời gian trong năm sẽ đảm bảo chất lượng của công tác bê tông và độ bền lâu

của công trình

~_ Quá trình đóng rắn của bê tông trong những ngày đầu có thé bị tác động củacác yếu tổ khí hậu làm nứt mặt bê tông và giảm cường độ và độ chống thấm

~ Thi công kết cấu bê tông khôi lớn trong điều kiện nắng nóng dễ làm nứt kết

cấu do hiệu ứng nhiệt thủy hóa của xi măng trong bê tông

- Kết cấu BTCT làm việc lâu dai dưới tác động của khí hậu nóng ẩm địaphương có thé bj nứt do bid

mặt bê tông do quá trình cácbônát hóa dài ngày trong không khí.

dạng nhiệt âm theo chu kỳ, hoặc bị ăn mon bề

-du làm việc trong môi trường khí hậu vùng ven biển chịu tác động đồng,

kiện khí thời của các lâu nóng ẩm và khí hậu biển, có thé nhanh chóng

bị phá hoại do ăn mòn Cl

'Những phân tích khí hậu nêu trên mang tính đặc thù của vùng khí hậu Việt Nam.

“Trong công tác bê tông cẳn phải chú trọng đến vấn đẻ thích ứng với môi trường.khí hậu cụ thể

1.3 Công tác thiết kế công trình bê tông, bê tông cốt thép

Độ bền kết cấu công trình bê tông cốt thép trong môi trường khí hậu ở ViệtNam là kết quả tổng hợp của các công đoạn khảo sắt, thiết kế, hi công, giám sắtchất lượng và quản lý sử dụng công trình Van đẻ nay liên quan đến trình độ

khoa học — xây dựng của nước ta Vì vậy dé nâng cao độ bền công trình bê tông,

cốt thép trong môi trường ở Việt Nam cần di sâu khảo sát xem xét nguyên nhândẫn đến ăn mòn và phá hủy kết cấu công trình bê tông cốt thép

1.3.1 Công tác thiết kế

Chưa quan tâm đúng mức đến lựa chọn được vật liệu và giải pháp chốnglại các yếu tổ bat lợi cho công trình trong môi trường nước ở Việt Nam.

Tuổi thọ công trình xây dựng từ bê tông, bê tông cốt thép theo yêu cauthiết kế trung bình là 50+ 60 năm, công trình đặc biệt là 80+100 năm Vấn dé đặt

ra khi thiết kế cần lựa chọn vật liệu đảm bao khả năng chống ăn mòn nhằm duytrì độ bền lâu dài cho cho kết cấu Theo thống kê các công trình đã xây dựng, độ

bên trung bình thực tế của nhiễu kết cấu bê tông cốt thép chỉ đạt từ 30:50% di

tho theo yêu cầu thiết kế Nguyên nhân một phan là do khi thiết kế các côngtrình thủy lợi chúng ta chưa lường hết được tác động ăn mòn và phá hủy kết cấu.trong môi trường khí hậu ở nước ta Khi thiết kế thường mới chú ý nhiều đến khảnăng chịu tải, tính toán sao cho an toàn về tải trong, về én định trượt, lật, kéo,nén mà xem nhẹ khâu lựa chọn vật liệu và biện pháp chống lại các tác nhân bắt

lợi của môi trường dé tăng độ bền cho kết cấu công trình bé tông cốt thép

Trong một thời gian đài các công trình Thủy lợi, Thủy điện sử dụng bê tông mác M200 đến M250, chiều dày lớp bảo vệ trung bình là 2z3m, quy định.

tuổi thọ trung bình tir 50 + 60 năm cho công trình bê tông cốt thép trong môi

trường nước ngọt, nước mặn, nước lợ

“Thực tế quá trình làm việc của các công trình đã chứng minh về mặt chịu

lực được tính toán đảm bảo, nhưng với công nghệ thi công và lựa chọn vật liệu

sử dụng thì độ bền cho kết cấu bê tông cốt thép thường nằm trong khoảng 30đến 40 năm

Trong thi húng ta chưa xây dựng được tiêu chuẩn, quy phạm xây dung dành riêng cho môi trường nước mặn, nước Ig mang tính đặc thù của Việt

Nam Hơn nữa, trong hệ théng tiêu chuẩn còn thiếu các tiêu chuẩn thử nghiệm

đánh giá nhanh độ bền

xâm thực nên nhiều trường hợp chưa có đủ cơ sở để lựa chọn và kiểm tra khả

cấu bê tông cốt thép làm việc trong môi trường có tính

năng chống ăn mòn của vật liệu, kết cấu trước khi đưa vào công trình Do vậy tir

khâu khảo sắt, thiết kế đã không lựa chọn được vật liệu phù hợp với độ bền của

yêu cầu kết cau công trình bê tông trong môi trường xâm thực

Để khắc phục vấn đề này, tài liệu thiết kế phải có đủ các thông số liênquan đến môi trường xây dựng công trình Từ đó thiết kế đưa ra được những chỉdẫn, những quy định cụ thể về chế tạo, sao cho bê tông có khả năng chống lại

được các điều kiện xâm thực của môi trường khi làm việc,

13.2 én trúc

Với các công trình Thủy lợi, Thủy điện Việc nghiên cứu kiến trúc bẻ mặt

công trình chưa được quan tâm đầy đủ để phù hợp với môi trường khí hậu xung

cả các kết cầu quanh, kiến trúc thường là các mặt phẳng và mặt cong đơn giản

nằm ở vị trí chịu ảnh hưởng xâm thực mạnh của môi trường chưa được các biện.pháp bảo vệ chống ăn mỏn

132 đề sử dụng vật liệu

Chất lượng bê tông theo góc độ bền chắc được đo bằng khả năng cthắm Tính chất này cia bê tông đã cứng hóa được quyết định bởi hệ sí

trong kết cấu bê tông và day là cơ sở cho phép bê tông chồng chịu được các xâm

thực hóa học từ môi trường bên ngoài như: Sulphát, axít, các bon đi ôxít; và các y

tác động xấu của môi trường có liên quan.

và từ các

"bên trong như các tương tắc kiềm cốt liệu của xi măng không ti

‘Tinh thắm chịu ảnh hưởng bởi chất lượng Xi măng, chất lượng cốt li

thành phần cắp phối của cốt liệu, mô đun độ lớn của cối u, tỷ lệ N/XM và mức

độ thủy hóa Các yếu tố ảnh hưởng đến tính thắm của bê tông có thé phân làm.hai loại lớn: yếu tổ bề mặt và yếu tổ bên trong Các tác động phá hoại cấu trúc

ngoài của bê tông và vữa thưởng là do yết ó hại của môi trường có tinh ăn

h

trường nở cũng có thể do xi ming kém chất lượng hoặc chứa nhiều Oxit can ximòn gây ra Yếu tố phá hoại bên trong thường do liệu và xi măng có

Các éu tố vật lý tác động ảnh hưởng đến tính bền của bê tông như: do bị bao

mòn, khí thực, sóng va hoặc phong hóa Khả năng chống chịu các lực này phụthuộc vào chất lượng bê tông Bê tông có cường độ cao, mật độ cao, độ rỗngthấp, tinh chống thắm cao thì khả năng chống đỡ lại các tác động vật lý tốt hơn

và tudi tho đài hơn.

1.4 Công tác thi công

đổ

Trong thi công bê tông, các khâu trộn bê tông, vận chuy ông, kỳ

thuật đầm, kỹ thuật hoàn thiện, bảo dưỡng đều ảnh hưởng đến chất lượng xây.lắp Đỗ bê tông trên nền chưa được gia cố day đủ, sự dịch chuyển của ván khuôn

6 định không tốichặt và có thé dẫn đến nứt bề mặt hay nứt sâu v.v trong lúc bê tông đang cứng

hóa

do lắp ráp và đầm không đủ độ chặt đều ảnh hưởng đến độ

“Trong thi công bê tông thường gặp một số lỗi kỹ thuật sau:

~ _ Sự liên kết không đảm bảo kỹ thuật giữa các lớp bê tông do nguyên nhân phát

sinh khe lạnh, hiện tượng bê tông rỗ tổ ong, nứt do chấn động khi bê tông

ngưng kết cũng là những vấn để thường gặp trong thi công bê

nhiệt, trong quá trình bê tông đông cứng sự thủy hóa của xi

lớn làm cho nhiệt độ trong khối bê tông tăng cao

độ

măng sinh ra lượng nhiệt r

“Trong thời gian ngắn nhiệt độ có thé tăng từ 30°=50°C, sự thay đổi nhí

trong khối bê tông dẫn đến sự tăng thé tích Quá trình biến đổi thé tích nếu

không được tự do sẽ sinh ra ứng suất (ứng suất được sinh ra có nguyên nhân

từ nhiệt độ) Sự chênh lệch nhiệt độ bên trong khối đồ và giữa khối đỗ vớimôi trường tạo ra trong khối bê tông những vùng ứng suất kéo, nén khác

nhau Bê tông có cường độ chịu kéo rất nhỏ, vì thế khi ứng suất kéo do nhiệt

độ gây ra lớn hơn ứng suất kéo cho phép dẫn đến bê tông bị nứt Có 2 trường

hợp nứt dọc và nứt xuyên, các vết nứt xuyê: trong khối bé tông, khó

phát hiện và gây hư hỏng cho công trình Do đó khi thi công bé tông khối lớn

cẩn đặc biệt chú ý đến việc khống chế độ nhiệt độ và trạng thái ứng suất trong.khối đổ

Niit còn có thể phát sinh khi kết cấu có nhiều thép, bê tông không đủ dẻo

để lip đầy, độ đặc chắc của bê tông không cao Dùng tỉ lệ N/X cao dễ sinh hiện

tượng phân ting, tách nước làm tăng độ rổng trong bê tông, về lâu dài sẽ làm cho

bê tông giảm khả năng chồng thắm, không có đủ khả năng chống lại các tác nhân

ăn mòn của môi trường,

itt do có khí

Việc thiểu bảo dưỡng làm cho bề mặt bê tông Š mặt

kém chịu mài mon và ảnh hưởng đến chất lượng lớp áo bảo vệ, khi lớp bảo vệ bị

nứt thì không đảm bảo được nhiệm vụ bảo vệ cho khối bê tông bên Sau thời gian

từ 20 đến 30 năm sẽ làm cho cốt thép bị ăn mòn nhanh chóng trong các môi trường xâm thực,

Một số trường hợp bê tông phải làm việc khi chưa đủ cường độ thiết kế,

tháo dé cốp pha sớm khi bê tông chưa đảm bảo ồn định vi cầu hoặc vanchuyển cấu kiện trước thời gian hạn định đều dễ sinh ra nứt làm giảm chất lượng

bê tông.

a

công nên khó dim bảo chất lượng công tác xây lắp.

kỹ thuật thi

lượng thi công xây dựng công trình chưa cao, nhiều công đoạn còn làm thủ

Công tác giám s công, quản lý chất lượng và nghiệm thu công trình chưa được duy tì chặt chế, thường xuyên

Lớp bê tông bảo vệ của nhiều kết cấu bê tông chưa dam baochiéu daychính đáng theo quy định, nên không thể đủ khả năng bảo vệ cho kết cấu theo

yêt thiết kế

1.5 Công tác quản lý, duy tu bảo dưỡng

bảo dưỡng công trình có vai trò hết sức quan trọng, đây là công việc cần phảilâm thường xuyên, định kỳ, lâu dài trong suốt thời hạn sử dụng công trình.

Qua khảo sat thực tế cho thấy, do khâu quan lý khai thác và bảo tì côngtrình của chúng ta chưa đi vào nề nếp, chưa được quy định chặt chẽ bằng văn bản

quy phạm pháp luật Nhà nước một cách chặt chẽ nên nhiều công trình đã sớm bị

hư hong Chúng ta chưa có các quy định về pháp lý chat chẽ về kiểm tra định ky

công trình nhằm phát hiện kịp thời các nguyên nhân gây hư hỏng kết cấu công

trình để

Chế

xuất hiện sự cổ gây hư hỏng nghiêm trọng cho công trình chúng ta mới tiến hành

m có biện pháp khắc phục

lộ bảo trì công trình hầu như chưa được quan tâm, thường khi nào

khảo sát, điều tra, tìm hiểu nguyên nhân gây hư hỏng và lúc đó mới bi

các giải pháp kỹ thuật để khắc phục

Để kị phục tình trạng này, tác giả kiến nghị một số biện pháp quản lý cần

thực hiện:

+ Cần có lý lịch để theo doi chất lượng và tinh trạng làm việc của công trình

Quá trình nâng cấp, duy tu, sửa chữa công trình theo thời gian sử dụng phải được ahi chép cn thận và lưu hỗ sơ để quản lý có cơ sở khoa học.

+ Sử dụng công trình đúng nhiệm vụ thiết kế quy định, không cho phép công,

trình làm việc quá tải

+ Định kỳ theo thời gian cần kiểm tra đánh giá chất lượng công để phát

hiện sớm nhất các hư hỏng của công trình và kịp thời có biện pháp khắc phục

1.5.2 Công tác duy tu bảo dưỡng,

Việc dưỡng hộ bê tông giai đoạn mới dé nhằm tạo ra môi trường để bêtông phát tri tất cả các bêcường độ và ph tuân theo các quy định chặt che

tông mới đúc đều phải dưỡng hộ, thời gian dưỡng hộ phụ thuộc vào vùng khí hậu

và được quy định trong quy phạm.

Công tác bảo trì công trình lâu nay chưa được quan tâm đúng mức Công

trình xây dựng cơ bản nói chung, công trình Thủy lợi nói riêng nhất là đối với

công trình bê tông làm việc trong môi trường có xâm thực, việc bảo nì có một ý

nghĩa kỹ thuật và kính tế to lớn có tác dụng thiết thực trong việc kéo dai tuổi thọ

công trình một cách rất hiệu quả và đồng thời giúp cho đơn vị quản lý, vận hành

công trình được an toàn,

Đối với các công trình bê tông xây dựng ở những vùng có môi trường

nước xâm thực, công tác bảo trì công trình cùng với việc áp dụng các biện pháp.

kỹ thuật công nghệ mới nhằm hạn chế an mòn bê tông và bê tông cốt thép do môi

trường xâm thực gây ra mang lại hiệu quá cao hơn.

chi phí dùng trong việc thực hiện bảo tì công trình.

thường xuyên thấp hơn nhiều so với kinh phí để sửa chữa các công trình không.được bảo trì theo quy định dẫn đến bị hư hỏng nặng Biện pháp kỹ thuật dé sửa

chữa cũng đơn giản và dễ thực hiện hơn nhiễu ln, thời gian và không gian thicông cũng thuận lợi hơn dẫn đến hiệu quả kinh tế cao và an toàn trong quá trình

xử lý.

1.6 Ảnh hưởng của độ nhẫn bé mặt bê tông và cường độ bê tông đến chất

lượng, tuổi thọ công trình

Tuổi thọ của kết edu công trình bê tông và bê tông cốt thép phụ thuộc tổng

hợp các công đoạn thiết kế thi công, giám sát chất lượng và quản lý sử dụng công

trình Công trình có thé bj hư hỏng ở các thời kỳ khác nhau, kể cả khi còn dang

xây dựng hoặc sau đó tiếp xúc với môi trường: nhiệt độ, độ Am, sự ăn mòn củahóa chất, các chu kỳ tan và đóng băng, sự tiếp xúc với tia cực tím, hoặc do ứngsuất biển dạng thay đổi theo chu kỳ

Độ nhẫn bề mặt bê tông ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng công tình,

thông thường bề mặt bê tông nhẫn thì độ đặc chắc của bê tông cao Nếu bề mặtcông trình bê tông không đảm bảo độ nhẫn thi sẽ tạo điều kiện cho tác động xâm.thực của môi trường Nhiều công trình xây dựng bằng bê tông cốt thép ở nước ta

sau một thời gian khai thác đã bị ăn mòn và phá hoại trong môi trường có tính

chất ăn môn Điều đó đồi hỏi phải có các biện pháp phòng ngừa để hạn chế sự ăn

mòn của các kế bê tông và bê tông cốt thép trong đó biện pháp làm nhẫn bề

ất kết

mặt của bê tông là khâu quan trọng nó liên quan đến nhiều công tác như: c

dính, phụ gia, thành phan cấp phối của bê tông, công tác ván khuôn, biện pháp.thi công, công tác bảo dưỡng, điều kiện khí hậu, nhiệt độ, môi trường đây lànhững nguyên nhân gây ảnh hưởng đến cường độ chất lượng, tuổi thọ của công

trình bê tông và bê tông cốt thép.

"Một số vẫn đề thường gặp với bê mat bê tông như sau:|3]

* Bê tông bị rổ: Hiện tượng này khá phổ biến trong quá trình đúc bê tông, có thé

xuất hiện rỗ mặt, rỗ tổ ong hay rỗ sâu Các nay có độ sâu từ I+2cm thành.từng mảng trên mặt kết cấu bê tông Nguyên nhân gây ra hiện tượng

- Thời gian

định, dẫn đến có chỗ vữa bê tông bị bỏ sót không được đi

bê tông chưa đủ hay quá kỹ hoặc chưa tuần theo trình tự quy

1, hoặc đầm quá nhiều

làm mắt vita xi măng,

- Đức bê tông chỗ dày chỗ mỏng, không theo nguyên tắc đỗ thành từng lớp có

chiều dày tùy theo khả năng của máy đầm rung cho nên những chỗ không đầm.thấu sẽ bị rổ

~ Dùng những loại vữa bê tông quá khô, độ sụt nhỏ ma không quy định chế độ.đầm kỹ, hoặc chọn máy đầm không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

~ Thành phần cốt liệu của vữa bê tông chưa hợp lý: có thé tỷ lệ các hạt cốt liệu cỡtrung gian không đủ dé chèn lắp khe hở giữa các hạt cốt liệu lớn

- Cốp pha không phẳng và kin, có kẽ hở nên khi đầm bê tông vữa xi măng chảy.

ra ngoài còn lại sỏi va đá làm mặt bê tông bị rỗ

Hình 1.1 Hình ảnh mặt bê tong bị

‘Lain văn Thực sĩ Rỹ thuật

* Bê tông bị rằng: Hiện tượng bê tông trong kết cấu bị rỗng là vì vữa bê tông

trong khi đỗ bị gián đoạn không liên tục Hiện tượng rỗng khác hiện tượng rỗ ởchỗ rỗ bê tông không được đầm chặt hoặc bê tông bị phân ting Trường hợp kích.thước khoang rỗng thường lớn làm cốt thép lộ ra Bê tông bị ring làm giảm tínhchất toàn khối của bê tông Hiện tượng rỗng thường xuất hiện ở những vị trí sau.của kết cầu:

~ Ở mặt đưới của các dam, bản bê tông, cốt thép gần như lộ hẳn ra ngoài, không

có lớp bảo vệ.

- Các góc nối giữa các cấu kiện nơi bê tông bị co ngót do không được thi công

cùng một đợt

~ Vị trí có bản thép chôn sẵn để hàn liên kết các kết cấu với nhau, khi đỗ bê tông.

vữa không làm đầy ở dưới các tắm ban thép đó, hình thành khoang rỗng

* Bé mặt bê tông bị nứt nẻ: hiện tượng nứt nẻ thường do ứng suất nhiệt, do việc

dưỡng hộ bê tông kịp thời hoặc chưa day đủ.

Tuận văn Thực sĩ RS thuật

- Trong thời gian khô rắn, bê tông co ngót (giảm thể tích khô do mắt nước) Sự.

co ngót của đá xi măng bị bộ khung cốt liệu cứng ngăn cản nên bê tông bị nứt nẻ;các vết nứt có hình chân chim, gọi là những vết nứt co ngót

- Sự thủy hóa của xi măng trong khối bê tông phát sinh ra nhiệt Nếu mặt bêtông bê ngoài không được bảo dưỡng cắn thận, bé mặt nguội nhanh hơn bê tông

ở trong khối, đo đó phát sinh ra những vết nứt né vì ứng suất nhiệt Những kết

cấu được bảo dưỡng bằng hơi nước nếu để nguội mau qua cũng nứt nẻ

Hình 1.4 Hình ảnh nứt bê tong bản mặt Công trình thủy lợi Cửa Đạt

Tuận văn Thực sĩ RS thuật

“Hình 1.5 Hình ảnh vét niet bê tông bản mặt công trình thủy lợi Cửa Đạt

Tình 1.6 Hình ảnh vét nứt bê tông bản mat công trình thủy lợi Cửa Dat

Tuận văn Thực sĩ RS thuật

* Bê tông bị vỡ lở: Bê tông bị vờ lở thành từng mảng, mảng vỡ rộng từ

50+-120mm, thường xảy ra ở các góc cạnh kết cầu và ở mặt tắm bê tông Nguyênnhân lở vỡ bê tông có thể

~ Sử dụng những cốt liệu kém phẩm chat,

~ Cốt liệu chưa được rửa sạch, còn lẫn nhiễu tạp chat, tính dính kết kém.

~ Bun đất rơi xuống do người di lại trên dàn giáo khi đổ bê tông, lẫn vào vừa bê

tông

© Bê tông quá khô: thông thường kết cấu bê tông được dưỡng hộ can thận thìmặt bê tông có màu xám xanh Có trường hợp khối bê tông sau khi dỡ cốp pha rathì thấy mặt ngoài khô tring, nguyên nhân là do bê tông không được bio dưỡngtốt, bê tông chưa được tưới nước thường xuyên Mặt ngoài bê tông tiếp xúc vớikhông khí và ánh nắng mặt trời nên chóng khô; nước trên bề mặt bê tông nhanh.bay hơi không còn đủ nước để phục vụ sự thủy hóa của xi măng dẫn đến matngoài bê tông có mẫu trắng và cường độ bê tông tăng rit chậm

Tuận văn Thực sĩ RS thuật

Bê tông bị xâm thực: khi thành phần hóa chất trong xi mang và cốt liệu

n nhân sau:

trường làm thay đổi Bê tông bị xâm thực do các nguy

~ Trong xi măng pooc lăng, thành phan của nó có thừa vôi tự do tới 3% Vôi này

dễ tan trong nước và tan nhanh hơn, khi nước xâm nhập sâu vào trong kết cấu bê

tông có tính axiL

~ Aluminat canxi kết hợp với các muối sunphat trong môi trường sẽ tạo ra những

tỉnh thể mi ối không hòa tan, các tỉnh thể này gây ra những ứng xuất kéo cục bộ

lớn trong đá xi mang và làm nó bị phá hoại

~ Các thành phan hóa chất hình thành trong quá trình ninh kết của xi mang pooclăng tác dụng với các chất hữu cơ của môi trường ngoài Cấu trúc tinh thé của đá

xi ming có thể để cho nhiều chất hữu cơ thâm nhập được Các chất xâm thực.thắm vào trong bê tông góp phần phá hoại đá xi măng

~ Một vài loại khi chịu tác dụng của phản ứng kiểm do tác động của môi trường xung quanh, sẽ lâm tăng nở thé tích phá hoại kết cầu bê tông

* Bê tông bị điện phân: bê tông có cốt thép dễ dẫn điện hơn bê tông không có

cốt thép, nhí mặt ngoài nơi có cốt thép, ở đây khí ẩm và các chất điện

muối tự do thì tính dẫn điện

phân dễ thâm nhập Nếu trong bê tông ẩm có c

ngày cảng tăng và hậu qua là bé tông và cốt thép bị xâm thực.

*Bê tông bị biến dang vì nhiệt: có 3 trường hợp gây hư hỏng bê tông do biến

dang nhỉ

+ Biến dạng nhiệt bị ngăn can theo hướng dọc kết cau

+ Biến dạng nhiệt bị ngăn cản theo hướng ngang kết cấu

+ Gradiang nhiệt thay đổi bên trong kết cấu hoặc ở chỗ ranh giới b tông cũ và

mới, hoặc giữ lớp bê tông trong và ngoài kết cấu

Biến dạng giữa bê tông cũ và bê tông mới thường không đồng đều, bê tông cũ có

hệ số giãn nở do nhiệt lớn còn bê tông mới có hệ số giãn nở do nhiệt nhỏ làm cho

sự dính kết giữa chúng bị phá hoại, trường hợp xấu hơn gây vết nút sâu trong bê

tông.

‘Théng thường thì biến dạng nhiệt gây nứt bề mặt bê tông, vì nhiệt độ lớp bê tông

bề mặt thay đổi nhanh theo môi trường bên ngoài, còn nhiệt độ lớp bê tông bên

trong thay đổi chậm hơn Vì vậy mà Građiäng nhiệt sẽ thay đổi theo tiết diện kếtcấu, nó có trị số lớn nhất ở mặt ngoài, đặc biệt là ở lớp dày từ 2+3 em bể mặt bê

im: Lượng nước trong bê tông thay đổi do quá trình

thủy hóa hoặc do bốc hơi sẽ làm thay đổi thể tích bê tông dẫn đến khối bê tông bịbiển dạng Nếu quá trình biến dạng của bê tông bị ngăn cản thì sẽ sinh ra ứng

tính vào khoảng 0,005.

suấ L Bê tông chất lượng xấu có hệ số biến dạng tu)

Vige biến dang của bé tong một phần do thé tích cốt liệu thay đổi, còn một phần

do chất dính trương nở Bê tông cl

inh vào khoảng 0,0001

lượng tốt có cốt liệu không thấm nước.

thì hệ số biển dạng tuy

> Biện pháp tăng cường độ nhẫn bề mặt bê tông:

~ Khi thi công bê tông phải tuân thủ Quy phạm kỹ thuật thi công.

- Tránh bê ng bị rổ trong quá trình đỗ bê tông

- Khi đỗ bê tông tránh các hat cốt liệu lớn nhô ra ngoài

~ Chọn loại đầm bê tông phù hợp với kết cấu công trình

- Làm lớp bảo vệ chống xâm thực ăn mòn phá hoại công trình bê tong

- Dùng bê tông cường độ cao hoặc thêm phụ gia tăng độ lưu động cho bê tông.

~ Dùng bê tông tự lèn có nhiễu thành phần hạt mịn

~ Ding ván khuôn có bề mặt phẳng và nhẫn, không cong vênh biển dang

~ Trên bé mặt ván khuôn quét các lớp hóa chat bảo vệ tăng độ nhẫn

~ Dùng lượng nước thấp và tăng cường lượng xi măng

- Bảo dưỡng bê tông đúng theo yêu cầu

1.7 Những yêu cầu kỹ thuật và chất lượng đối với công trình bê tông.

Bê tông là một loại vật liệu tông hợp (compositer) gồm các cốt liệu liênkết lại với nhau bằng chất kết dính là xi măng Chất lượng vật liệu được thé hiệnbằng các đặc trưng cơ - lý - hóa phụ thuộc vào nhiều yếu tố mà chủ yếu là chấtlượng cốt chất kết dính, hàm lượng các thành phan, quá trình chế tạo và bảo

đường, môi trường tác động,

Qua hơn một thé kỷ sử dung, ngoài những wu điểm của loại vật liệu này

như: độ bền cao, biến dạng ít, tương đối ôn định trong môi trường khí hậu thời

dễ tạo hình, dé đúc khuôn người ta đã phát hiện được một số nhược điểm

*Tính dong nhất

biển động của các đặc trưng cơ bản khá lới

Bê tông là loại vật liệu tổ hợp có cầu trúc phức tạp, mức đội

Trên cùng một công trình cùng một

mác bê tông, cùng loại cốt liệu, cùng loại ximăng và hàm lượng pha trộn nhưngmột số đặc trưng cơ bản như cường độ, mô đun đàn hồi, độ rỗng, độ co ngót

ng nhau tại các vị trí của công trình có thé do:

nhau, sự phân phối cốt liệu, hàm lượng xi măng, tỷ lệ N/X

không đồng đều nhau.

~ Trong quá trình đồng rắn, bê tông chịu sự tác động khác nhau của môi trườngnhư nhiệt độ, độ âm của không khí, bức xạ của mặt trời, điều kiện, chế độ bảo

dưỡng.

Tính đồng nhất của bê tông được thể hiện qua hệ số đồng nhất cho trong bảng

13:

Bảng 1.3 Hệ số đồng nhất của bê tông [3]

Mắc bê tong

‘Trang thái Mã0 - 250 Mã00 - 600

Nén đúng tâm hoặc nén uốn 055 06

Kéo 04 045

3 Độ xép của bê tông: Trong quá trình thủy hóa xi măng, lượng hydrat tạo thành

không đủ để thay thé thé h của nước ban đầu, khi nước bốc hơi dẫn đến tinhtrạng bị xốp và hiện tượng co ngót của bê tông Qua kết quả nghiên cứu ở một sốtài liệu cho thấy bê tông dù có chất lượng tốt nhất vẫn có độ chặt không quá 90%(nghĩa là dù bê tông có đạt đến độ chặt tối đa vẫn tồn tại lỗ rỗng không dưới

10%) Độ rỗng trong bê tông tăng lên ty lệ thuận với ty lệ N/X Do đó để giảm

độ rỗng cho bê tông cin giảm tỷ lệ N/X một cách hợp lý Độ ring tạo điều kiện

để các yếu tổ môi trường tác động vào bê tông diy nhanh quá trình xuống cấp

của bê tông giảm chất lượng của bê tông,

3 Độ co ngót của bê tông: Ngoài việc tạo ra độ rỗng, trong quá trình thủy hóa xi

măng trong bê tông còn có hiện tượng co ngót Hiện tượng này xây ra mạnh

trong thời gian đầu mới đỗ bê tông, tức là trong quá trình ninh kết của bê tông,

đặc biệt là khoảng thời gian từ 1+ Sh sau khi đổ b tông Sau khi kết thúc quá

trình dong rắn hiện tượng này giảm đi rõ rét và dừng han khi bê tông đạt một

năm tuổi.

Một số 1 15 ảnh hưởng đến độ cơ ngót của bê tông:13]

~ Độ co ngót của bê tông tăng cùng với việc tăng him lượng và độ mịn của xi

măng Khi chọn tỷ lệ cấp phối cốt liệu hợp lý có thể giảm được lượng xi

măng, sẽ giảm được co ngót trong bê tông

~_ Bê tông dùng cốt liệu đá rắn chắc như các loại đá mác ma có độ co ngót bé

hơn so với bê tông dùng cốt liệu đá xa thạch Đồng thời kích thước của cốt

liệu cũng có ảnh hưởng đến độ co ngót Với một cắp phối hợp lý các cốt liệunhỏ và vừa được lèn chặt cùng với các cốt liệu lớn làm giảm đáng kể lượng co.

ngồi

~ BO co ngót của bê tông giảm khi độ đặc chắc của bê tông tăng lên và khi ham

lượng nước trong bê tông giảm đi

Ngoài ra độ co ngót của bê tông còn phụ thuộc vào nhiệt độ, độ im của không

khí và tốc độ gió Nhiệt độ môi trường khi dé bê tông cảng cao, độ co ngót của

bê tông càng tăng, Còn khi đ của môi trường tăng lên, thì độ co ngót của bê

tông giảm xuống, tốc độ gió cũng ảnh hưởng lớn đến độ co ngót của bê tông Tốc

độ gió càng lớn, độ co ngót của bê tông càng tăng Để đối phó với hiện tượng co

ngót của bê tông có thể thực hiện các biện pháp sau đây:

+ Bảo dưỡng bê tông, giữ độ ẩm cho bê tông ít nhất 15 ngày sau khi đỏ

+ Dùng loại xi măng thích hợp và hạn chế him lượng xi măng.

chắc

1g phương pháp chấn động chọn loại

.6) lập còn có

h

công trình Chọn tỷ lệ N/X thích hợp (tir 0,

thấu: Trong kếtnhững lỗ rỗng thông nhau kết hợp với những khe nứt lí sinh ra trong quá

iu bê tông ngoài những lỗ rỗng c

co ngói tạo điều kiện truyền dẫn các chat long xuyên qua cấu trúc của bê tông

Khi tỷ lệ N/X cing lớn, độ rỗng càng lớn dẫn tới độ thắm thấu của bê tông,

cảng cao Bê tông có độ co ngót nhỏ, giảm bớt các khe nút trong quá trình đông

cứng có thể giảm được độ thâm thầu

Chất kết dính cũng ảnh hưởng đến độ thẩm thấu Theo nghiên cứu cácchất kết dinh Puzølan giảm được độ thẩm thấu của bê tông Một số phụ giachống thắm cũng có thé giảm được tính thẩm thấu của bê tông

Hiện tượng thẩm thấu mở đường cho mọi tác nhân ăn mòn thâm nhập vào

bê tong, phá hủy cầu trúc của bê tông va ăn môn cốt thép Để giảm sự thẩm thấu

của bê tông có thể thực hiện các biện pháp sau

~ _ Giảm tỷ lệ N/X, tăng độ chặt của bê tông càng cao càng tốt sử dụng phươngpháp dim hợp lý

~ Dùng loại chất kết dính thích hợp, có thé dùng loại xi măng có puzolan

= Ding loại phụ gia chống thắm phù hợp,

3 Phản ứng kiềm cốt liệu: đây là một hiện tượng xảy ra đỗi với một vài cốt liệu

như dang silic hoạt tính tác dụng với K, Na hoặc Ca(OH)› của xi mang va tạo

thành một chất keo bao bọc quanh bề mặt cốt liệu Khi bê tông bị ẩm, keo này sẽ

nở thể tích gây ra ứng lực trong bê tông làm xuất hiện các khe nứt xung quanh.hạt cốt liệu Do đó hơi âm càng thắm vào bê tông cảng có xu hướng đẩy nhanh

- Đảm bảo bê tông không bi phân cỡ khi vận chuyển, khối bê tông được đặc

~_ Đảm bảo chất lượng vật liệu và tỷ lệ

ih bê tông ninh kết được bảo vệ và nuôi dưỡng tốt

chấc quả

= am bảo phân khoảnh, chia đợt, phân đoạn thi công hợp lý Xử lý tốt khe thi

công đảm bảo tính hoàn chỉnh theo thiết kế

~ Phải có biện pháp thoát nhiệt tốt trong bê tông khối lớn

~_ Loại trừ ảnh hưởng xấu của thời tiết và khí hậu đối với bê tông

= Đảm bảo độ nhẫn bề mặt chống xâm thực, chống mài mòn của môi trườngđến bê tông và cốt thép, giảm hệ số nhám tăng lưu lượng ở các công trình

~ Dim bảo độ đặc chắc, giảm tỷ lệ lỗ rỗng và rỗ bé mặt tăng cường tính chống,

thấm nước của bé tông

- Dam bảo độ mỹ thuật phù hợp với cảnh quan môi trường.

> Sdn phẩm bê tông:

~_ Đảm bảo đúng hình đáng bé ngoài và các kích thước hình học của mỗi khốitheo thiết kế Sai số cho phép về kích thước, vị trí cúa kết cấu bê tông và bê

tông cốt thép trong phạm vi cho phép theo bảng 1.4.

Bảng 1.4 Sai số cho pháp 'h thước và vị trí của kết cấu bê tông và BTCT

“Trị số cho phép.

TT Tên sai số (mm)

1 Độ lệch của cấc mặt phẳng và các đường cất nhân của

các mặt phẳng đó so với đường thing đứng hoặc với

chiễu nghiêng thiết kể, tính cho toàn bộ chiều cao kết

cầu

a Đối với mồng: 20

b, Dối với tường đổ trong khuôn cổ định và cật đỡ 15

sản đồ tại chỗ:

e Đối với cột khung nhà nối

cầu trục hoặc đằm liên kết

4, Đối với công ìnhth công bằng cốp pha trượt | 1/500 chiều cao công

với nhau bing dim 10

trình nhưng không quá 100mm

e Đối với nhà thi công bằng cắp pha trượt 1/1000 chu cao

nhưng Không qué 50mm.

Độ chénk lệch cia mặt so với mặt phẳng ngang:

-Tính cho Im mặt phẳng về bắt cứ hướng nào s

+ Cho toàn bộ công tink 20

3 | Sai số cục bộ của mặt tên cùng của bê tông so với

thiết kể khi kiểm tra bằng thước dai 2m áp sát vào 8

mặt b tông

Sais theo chiếu dv hoặc nhịp của fe bộ phận 20

5 _ Sai số về kích thước cua tiết điện ngang của các bộ.

phân +

6 — Su số về kích thước của cde rãnh, cde bằm để thếtbị

a Vit +10

b Khoảng cách giữa các tìm +15

e- Kích thước theo chiều ngang: 10

` — Sai sb rong công tác đặt các bu Tong néo

a, Trên bình đồ trong phạm vi trụ: 5

b Trên bình đồ ngoài phạm vit: 10

e- Theo chiễu cao +a0

8 | Sai số về cao trình của các mặt và các vật đặt sẵn làm.

điểm tra cho cốt thép hoặc bê tông cốt thp lắp ghép 45

và các bộ phận lắp ghép khác

3ˆ Sai vỗ Khí chia các trục của nfn, mồng và các điểm

tựa khác dưới kết cầu khác có những đầu không cắt

TAL Wi ä số nhịp

hoặc bước của kết

cấu)

Các khe thí công sau khi thi công phải xử lý theo quy phạm thi công, vị trí,

hình thức phải bảo đảm tính hoàn chỉnh, chỉnh thể của toàn khối

‘Lain văn Thực sĩ Rỹ thuật

Kết luận Chương 1'Có nhiều nhân tố ảnh hưởng đến chat lượng, tuôi thọ và độ nhẫn mặt của.công trình bê tông như: điều kiện tự nhiên, khí hậu, môi trường, khao sát, thiết

ké, thí công quản lý, duy tu bảo dưỡng, khai thác Phải tim hiểu các nguyên

nhân để đánh giá, phân tích những yếu tố tác động trực tiếp đến chất lượng, tuổithọ và độ nhẫn bể mặt công trình bê tông

Độ nhẫn mặt bê tông nó ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ và mỹ quan của

do

công trình Trong đó quá trình thi công cần đặt ra các yêu cầu kỹ thuật

đảm bé mặt bê tông đạt được độ nhẫn nhất định, đẻ phòng ngừa và chống lại cáctác động có hại của môi trường đối với công trình nhằm nâng cao tuổi thọ và tính.thẳm mỹ cao của công trình bê tông và bê tông cốt thép