những được ứng dụng cho các cấu kiện có hình dáng phức tạp, các cấu trúc trong môi trường khắc nghiệt và những cấu kiện đòi hỏi khắc khe về sản lượng và chất lượng; bê tông tự lèn ngày c
TỔNG QUAN
Tổng quan về bê tông tự lèn nhẹ cốt liệu EPS
i L ị ch s ử phát tri ể n c ủ a bê tông t ự lèn
Bê tông tự lèn được ứng dụng đầu tiên vào thập niên 1980 ở Nhật với mục đích tăng độ bền của bê tông và phục vụ nhu cầu cuộc sống Bê tông tự lèn sau đó được thi công với lợi ích giảm thời gian thi công và tiết kiệm chi phí Các nghiên cứu sớm nhất về bê tông tự lèn có thể kể đến: Tanaka et al (1993); Hayakawa et al (1993, 1995); Miura et al (1993); Okamura & Ozawa (1994)…
Bê tông tự lèn gần đây được ứng dụng để sửa chữa các cấu kiện ở Canada và Thụy Sĩ như sửa chữa cầu, mố trụ cầu, các bộ phận của đường hầm, tường dẫn,… Ứng dụng này phải kể đến Jacobs & Hunkeler 2001; Khayat and morin 2002
Và kể từ sự phát triển sớm nhất ở Nhật, ứng dụng về bê tông đúc sẵn tự lèn chất lượng cao được ứng dụng ở nhiều quốc gia như Rilem 2000, Khayat and Aitcin 1998, Skarendahl 2001; Walraven 2001, Ouchi 2001
Sự ứng dụng của bê tông tự lèn ở khu vực Nam Mỹ và các tiểu ban của Mỹ đã lên đến vượt bật, đặc biệt trong sản phẩm đúc sẵn kể từ năm 2000 Sản lượng dự đoán ở nước Mỹ kể từ năm 2000 là: 135.000 m 3 năm 2000; 1,8 triệu m 3 năm 2003; ii Ứ ng d ụ ng và l ợ i ích c ủ a bê tông t ự lèn
Bê tông tự lèn là bê tông có độ chảy cao mà không có bất kỳ sự phân tầng hay tách nước nào Bê tông tự lèn có khả năng chảy dưới trọng lượng bản thân và làm đầy hoàn toàn cốp pha thậm chí trong cả những nơi dày đặc cốt thép mà không cần bất cứ tác động cơ học nào của sự đầm lèn hoặc gia công chấn động nào mà vẫn đảm bảo tính đồng nhất
Bê tông tự lèn có thể được thi công dễ dàng và nhanh chống với số lượng nhân công giảm Độ chảy cao không phân tầng tạo cho bê tông có một bề mặt chất lượng ngay cả khi bê tông dày đặc cốt thép Do đó, bê tông tự lèn còn có khi được gọi là bê tông tự đầm chặt hoặc bê tông tự phẳng
Bê tông tự lèn thường được sử dụng trong những kiến trúc phức tạp với yêu cầu bề mặt hoàn hảo Bê tông tự lèn cũng thường được sử dụng cho các cấu kiện đúc sẵn đòi hỏi khắc khe về sản lượng và chất lượng
Bê tông tự lèn cũng thường được sử dụng cho sàn với thời gian thi công tiết kiệm hơn hoặc được sử dụng cho vách nơi mà bê tông tự lèn được bơm từ đáy của ván khuôn Với độ đồng nhất cao, bê tông tự lèn còn phát huy trong các cấu trúc trong môi trường khắc nghiệt
Lợi ích chính nhận thấy từ bê tông tự lèn là tiết kiệm chi phí, thời gian thi công nhanh, bê tông có chất lượng, độ bền, độ đồng nhất cao hơn bê tông cổ điển
Các ứng dụng và lợi ích trong các ngành công nghiệp:
Trong ngành công nghiệp đúc sẵn:
- Tạo nhiều mẫu đúc sẵn trong một ngày
- Nhân công yêu cầu ít hơn trong cùng một ngày
Bề mặt bê tông chất lượng hơn:
- Cấu kiện có bề mặt láng mịn
- Sản phẩm ít bị lỗi
Cải thiện điều kiện làm việc cho nhân viên:
- Giảm tiếng ồn do đầm lèn, rung ván khuôn
- Giảm lao động chân tay
- Làm việc trong tư thế đứng, hạn chế các chứng đau lưng, giãn dây chằng, đau khớp,…
Hình 1-0-1: Dầm Super-T của công trình Higashi-Oozu Viaduct, Nhật Bản
Dầm dự ứng lực Super –T được sử dụng chính cho các rầm cầu của công trình Higashi-Oozu Viaduct, Nhật Bản Ban đầu, để chuẩn bị cho sản xuất, người ta chọn bê tông cổ điển có độ sụt thấp (80mm) Khi sản xuất, nhiều vấn đề khó khăn phát sinh: bề mặt sù sì, không đồng nhất do kích thước của dầm quá lớn, và tiếng ồn trong quá trình đầm chặt bê tông gây phiền lòng hàng xóm xung quanh trạm bê tông Để giải quyết vấn đề này, bê tông tự lèn được chọn để sản xuất dầm Super-T
Bảng 1-0-1: Yêu cầu đặc tính kỹ thuật của bê tông tự lèn để sản xuất dầm Super-T Đặc tính bê tông Đơn vị Tiêu chuẩn kỹ thuật
Bê tông tươi Độ chảy xòe (mm) 600 – 650 Độ chảy xòe ở T500 (giây) 3 – 15
Khả năng chảy qua thiết bị chữ U (mm) >= 300 Thời gian chảy qua thiết bị chữ V (giây) 8 – 15
Cường độ nén 28 ngày MPa >= 50
Bảng 1-0-2: Thành phần cấp phối bê tông tự lèn để sản xuất dầm Super-T
Việc sử dụng bê tông tự lèn giúp công trình khắc phục được những nhược điểm bề mặt gồ ghề, khó đầm lèn do kích thước và hình dáng phức tạp của dầm T Ngoài ra, cũng giải quyết được phàn nàn do việc tạo nên tiếng ồn trong quá trình đổ bê tông cũng như đầm lèn
Khối lượng tính trên 1m 3 (kg/m 3 )
Nước Cốt liệu mịn Cốt liệu thô Phụ gia
Trong môi trường xây dựng công cộng Phù hợp với xây dựng cấu kiện dày đặc cốt thép
- Cho bề mặt láng mịn
- Tiết kiệm thời gian thi công
- Độ bám dính cao giữa bê tông và cốt thép
- Sản phẩm có thể có màu do hàm lượng hạt mịn cao
- Ít khuyết tật bề mặt liên quan đến bọt khí, tổ ong hoặc phân tầng
Phù hợp với các cấu kiện có hình dạng phức tạp nơi mà bê tông không thể đổ vào: có thể thi công cho các cấu kiện mỏng
Dự án cao ốc Sài Gòn M & C Tower tọa lạc trên khu đất giữa quận 1, trung tâm của thành phố Hồ Chí Minh Đây là khu phức hợp thương mại và căn hộ gồm 180 căn hộ cao cấp, khu trung tâm thương mại dịch vụ cao 6 tầng, một khối văn phòng đạt tiêu chuẩn quốc tế cao 34 tầng và các dịch vụ khác do đơn vị Bouygues Batiment
Hình 1-0-2: Bê tông tự lèn mác 75MPa được dùng để thi công cấu kiện nằm bên dưới các kết cấu có sẵn tại khu vực tầng hầm dự án Sài Gòn M&C Tower, Q.1, Tp.HCM
International (BBI) làm tổng thầu Cùng với nhà thầu chính BBI, công ty Holcim Beton đã phát triển các dòng sản phẩm đặc biệt để đáp ứng các yêu cầu khắc khe về chất lượng sản phẩm cũng như hỗ trợ nhà thầu hoàn thành tiến độ thi công như dự định và luôn là đối tác đồng hành cùng xây dựng các giải pháp kỹ thuật mới Sản phẩm Super beton tự lèn 75MPa đã mang lại nhiều lợi ích đáng kể cho dự án cũng như cho nhà thầu xây dựng:
- Tiết diện cột giảm đến 45%, do đó tăng diện tích sử dụng và tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu Cấu trúc cột gọn nhẹ tăng tính thẩm mỹ kiến trúc
Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài
Nghiên cứu bê tông tự lèn cốt liệu EPS để ứng dụng trong công trình xây dựng b Nhiệm vụ của đề tài
Luận văn tiến hành nghiên cứu trong phòng thí nghiệm với các vật liệu phổ biến trên thị trường TP.HCM Đề tài được xác định các nhiệm vụ ngay từ ban đầu như sau:
- Tổng quan về bê tông tự lèn, bê tông tự lèn cốt liệu EPS: định nghĩa, thành phần cấu tạo, các đặc tính đặc biệt và phương pháp thử phù hợp
- Tổng quan cơ sở khoa học của bê tông tự lèn cốt liệu EPS
- Khảo sát tính chất của hệ nguyên vật liệu: xi măng, cát, cát nghiền, phụ gia, hạt EPS
- Yêu cầu của bê tông tự lèn nhẹ cốt liệu EPS Từ đó, giới hạn hướng nghiên cứu và thử nghiệm của đề tài Trên cơ sở đó thiết kế thành phần cấp phối bê tông tự lèn nhẹ phù hợp với nội dung của đề tài
- Khảo sát các tính chất cơ lý của bê tông tươi và bê tông đóng rắn tự lèn không có cốt liệu EPS
- Nghiên cứu ảnh hưởng của sự thay thế hàm lượng hạt xốp EPS đến các tính chất của bê tông tự lèn cốt liệu EPS
- Khảo sát các tính chất cơ lý của bê tông tự lèn cốt liệu EPS sau khi đóng rắn
- Đánh giá kết quả thử nghiệm bê tông tự lèn và bê tông tự lèn nhẹ cốt liệu EPS để phục vụ cho công trình xây dựng c Tính mới của đề tài
Với cấu trúc tròn và trơn láng, hạt EPS rất thuận lợi cho việc tạo rỗng nhưng lại luôn là hiểm họa cho sự phân bố không đồng đều hoặc phân tầng (hạt EPS nổi trên mặt bê tông) Do vậy, đa phần các khảo sát bê tông EPS ở Việt Nam chỉ mới dừng lại ở bê tông cốt liệu EPS độ sụt thấp (độ sụt
