Bài báo cáo tìm hiểu về đề tài bê tông phun

Bài báo cáo tìm hiểu về đề tài bê tông phun

VT LIU XÂY DNG NHÓM 14 Bê tông phun 1 | Page BÊ TÔNG PHUN Shotcrete MC LC 1. LCH S: 3 2. C IM CHUNG: 5 3. CÁC VT LIU: 8 3.1. Ximng : 10 3.2. Ct liu: 11 3.3. Nc: 11 3.4. Ph gia tng đông cng: 12 3.4.1. Ph gia do hóa: 12 3.4.2. Ph gia đông kt nhanh dùng cho bê tông phun ( Accelerator – vit tt là ACC): 12 3.4.2.1. V ACC truyn thng (Traditional ACC): 12 3.4.2.2. ACC gc alkaline-aluminate - và s tham gia vào quá trình thy hóa ca xi mng: 13 3.4.2.3. ACC gc sodium silicate ci tin hay thy tinh lng (modified sodium silicate): 16 3.4.2.4. ACC gc akali-free: 17 3.5. Si thép (Steel Fibers) : 21 3.6. Hi/bt Silica (Silica Fume) : 23 3.7. Li thép (Wire Mesh) : 24 VT LIU XÂY DNG NHÓM 14 Bê tông phun 2 | Page 3.8. Các ph gia khác : 25 4. KH NNG NG DNG VÀ CÁC CÔNG TRÌNH Ã XÂY DNG: 26 4.1. ng dng: 26 4.2. Các công trình đã xây dng: 28 5. NGHIÊN CU CH TO TI VIT NAM: 35 5.1. Vt liu s dng: 35 5.2. Cp phi bê tông cht lng cao: 37 5.3. Xác đnh các tính cht ca bê tông cht lng cao ht mn: 38 5.4. Công ngh ch to bê tông ht mn cht lng cao: 41 5.5. Kt lun: 42 6. BIN PHÁP THI CÔNG: 44 6.1. Bin pháp trn phi liu: 44 6.1.1. Quá trình trn t: 46 6.1.2. Quá trình trn khô: 46 6.2. Chun b b mt cn phun: 47 6.3. Chun b ct liu trn: 49 6.4. Trn ct liu: 49 6.5. Phun bê tông: 51 6.5.1. Vòi phun hn hp ( Súng phun ): 51 6.5.2. Vòi phun điu khin t xa ( Robot arm): 53 6.5.3. V trí/t th Vòi phun: 54 6.6. Các loi máy phun bê tông: 55 6.7. Các yu t khác: 57 6.8. Bo dng bê tông: 58 8. TÀI LIU THAM KHO: 59 VT LIU XÂY DNG NHÓM 14 Bê tông phun 3 | Page 1. LCH S: Các nguyên tc v súng phun ximng (vòi xt bêtông phun) đã đc phát trin nm 1907 bi Carl E. Akeley, nhà t nhiên hc, nhà thám him, và nhà điêu khc, đ thc hin tt hn các tác phm b đ chin tích. Nó đc phát trin hn na và đng ký sáng ch nm 1910 bi Công ty Cement Gun ti Allentown,Pennsylvania, công ty này cng đt ra mt t mi gunite cho loi vt liu mà ngày nay đc gi chính thc là bêtông phun ct liu nh. Vic đa va phun hay bêtông phun vào xây dng ngm có l bt đu  M Thc nghim Brucetown ca Cc M Pittsburgh vào nm 1914. Tuy nhiên, nó cha th phát trin thành mt loi vt liu chng đ chp nhn đc do có xu hng bong ra khi mi xut hin áp lc đá nh, do đòi hi phi phun thành các lp mng vì có đ dính bám kém, và do co ngót quá nhiu gây bi lng dùng ximng cao. ã có mt vài ng dng thành công đc ghi nhn, nh vic dùng nó kt hp vi neo bulông ti mt hm  M nm 1952, và ti mt hm th hai do Keifer báo cáo nm 1966. S phát trin  châu Âu phn ln ging nh ti lc đa M này, mc dù các tài liu ca châu Âu đ ngh ch đ kim soát cht lng gt gao hn. Sau Th chin II, ngi ta tp trung vào phát trin h thng ngm nh là mt s cn thit kinh t ti mt lot các d án thy đin và k thut khác có liên quan  các quc gia thuc dãy Anp (Áo, Thy S, và Bc Italia) và Thy in. Nm 1952, va phun đc s dng thành công nh mt h chng và v hm duy nht cho các hm áp lc và hm không áp khi xây dng h thng thy đin Maggia ca Thy S. Mt vài nm sau ngi ta chng kin s phát trin ca bêtông phun, hay "shotcrete". Các thit b có kh nng phun ct liu 25mm đc ch to, giúp cho có th trn ximng vi ct liu mà không cn x lý trc, và khin cho có th kim soát đc khi lng ximng cn dùng. Loi ph gia ci thin đông cng và thúc đy ninh kt cng ra đi, cho phép phun bêtông thành tng lp dày, trên nhng b mt t, và khng ch dòng nc thm khá ln. VT LIU XÂY DNG NHÓM 14 Bê tông phun 4 | Page  Áo, các máy phun bêtông ct liu ln đc ch to, và chc nng ca bêtông phun trong vic hn ch s rão ri ca đá không n đnh v hóa hc cng nh v cu trúc đã đc chng minh ti d án Prutz-Imst (1953-54) và ti Schwarzach (Los Birql, 1955-58) (Rotter, 1960). Tính hiu qu ca nó đc th hin hn na trong đa cht trt không đng nht không c kt và trong đt t, mm ti Serra Ripoli và Monastero (Italy) (Zanon, 1962). Trong nhng nm 1960-62, bêtông phun ca mt trong hai hm ôtô song song  Planicia, Venezuela, đã chn đng hay chng li s rão ri đt và gi cho h đào n đnh trong 12 tháng, trong khi đó tuyn hm đôi khác đc chng theo cách truyn thng đã gp phi phá hoi cc b do ti trng tng dn (Rabcewicz, 1964). Ti d án kho tr đã tháo nc Kaunertal (Áo) nm 1962-63, hiu qu ca bêtông phun kt hp vi neo bulông trong l va đã đc chng minh trong đa tng rt nng, đá schist sericite (mica trng cha kali) đã mylonit hóa do mm, ni mà h vì chng thép thông thng kt hp vi h thanh gia c vt trc (forepoling) bng thép đã tht bi (Rabcewicz, 1964). Nm 1967, mt đon hm đc đào qua si cha c kt cho xe đin ngm Milano (Italy), gây lún b mt ít hn so vi đã xy ra đi vi mt hm bên cnh theo phng pháp khiên đào. Trong khi đó, s phát trin song hành ca k thut bêtông phun cng din ra trên bán đo Scandinavia. Nhng d án ln đu tiên  Thy in là ti các nhà máy thy đin Holjes (1958- 60) và Lossens (1959-69), và  Na Uy, ti nhà máy thy đin Tokke (1963) (Karlsson and Fryk, 1963). Xu hng  Thy in là dùng bêtông phun không có ct thép, không có li thép, hay các b phn chng đ h m truyn thng khác. Khong nm 1965-66, Nht Bn có v cng đã gia nhp trào lu, mc dù có ít các báo cáo bng ting Anh v các kinh nghim đu tiên ca h. Bc M tt li phía sau, có l do h có mt ngun cung cp khng l v các vt liu chng đ thay th có tính kinh t. Kinh nghim đu tiên v công trình ngm có VT LIU XÂY DNG NHÓM 14 Bê tông phun 5 | Page s dng bêtông phun cng đã đ li mi nghi ng chung trong gii k s và các nhà thu v tính hoàn ho ca phng pháp, và đn nay s nghi ng vn tn ti. Các ng dng sm ca bêtông phun ti Bc M gm có Hm ng st Quc gia Canada (Mason, 1968), Hm No.1 Tehachapi (Cecil, 1970), Hm Balboa (Blanck, 1969), và Hm Lucky Friday (Miner và Hendricks, 1969). Tóm li, hiu qu ca bêtông phun chng li s phá hoi ca đt đá đã đc chng minh trong rt nhiu điu kin đa cht. Các d án dùng bêtông phun đu tiên đã s dng quá trình trn khô. Vic dùng bêtông phun trn t bt đu gia nhng nm 1960. Nghiên cu s dng si thép trong bêtông phun bt đu cui nhng nm 1970. Vic s dng đi trà bt đu vào đu nhng nm 1980 và gia tng chm vì có nhiu vn đ phi vt qua và ri s chp nhn tng lên. ng lc cho s phát trin này có t phía các nhà thu và do có nhng vn đ v lp đt các li thép hàn. S phát hin ra li ích ca vic cho thêm bt Silic đioxit (silica fume) vào hn hp bêtông phun là vào nm 1983. Trong vòng ba nm, s dng đi trà bt đu và tng trin vng chc. 2. C IM CHUNG: Bêtông phun không đn thun ch là loi "bêtông to nh khí nén". Mc dù các vt liu c bn (ximng, đá, cát, nc) là tng t và tuân theo cùng nhng tiêu chun ASTM, nhng các cht thêm vào (ví d ph gia tng tc đ đông cng, microsilica, và si thép) làm thay đi tính cht ca nó và khin cho bêtông phun tr nên đc nht và hu dng theo mt cách thc khác xa so vi bêtông thng. Bê tông phun là mt loi vt liu có nhng đc thù riêng, to điu kin thi công thun tin, hình thành tng lp mng có lc dính cao nh áp sut phun, đc s dng đ sa cha và gia cng kt cu bê tông, BTCT, kt cu gch đá,… VT LIU XÂY DNG NHÓM 14 Bê tông phun 6 | Page Vi s phát trin ca khoa hc bê tông, kh nng chng thm và cng đ đc nâng cao nh có s tham gia ca polimer và vt liu composite Phun bê tông là mt loi k thut đã có t lâu. Song, vi s kt hp vi vt liu mi và k thut s dng ng lc trc đt ngoài tit din đã to thành công ngh khôi phc và nâng cp chu lc ca các công trình BTCT. Bêtông phun tho lun  đây tp trung vào loi s dng trong k thut xây dng ngm. Thi gian bt đu ninh kt nhanh (1 - 6 phút hay ít hn), thi gian kt thúc đông kt nhanh (đin hình khong 12 phút, ti đa 20 phút), tính dính bám tt vào b mt đt đá, liên kt tt gia các lp phun liên tip, phát trin cng đ cao sm (ví d 700 psi ≈ 50 kg/cm2 trong 8 gi), có tính mm do và ng sut d/còn li ln, đ thm gim, và có th mng hn v kích thc có th so vi bêtông đ ti ch, tt c nhng cái đó là u đim tt yu ca bêtông phun. Tuy vy, đi vi mt d án có th không cn đòi hi phi có mi tính cht u vit đó. Bêtông phun ct liu ln là dng chun dùng cho hm và hang ln; vic dùng bêtông phun ct liu nh ch gii hn trong vic làm nhn b mt và các ng dng th cp khác.  đáp ng đc chin lc phát trin đó, đáp ng đc nhu cu s dng than ca nn kinh t quc dân, hàng nm Tp đoàn Than khoáng sn phi đào hàng trm nghìn mét lò các loi, thi công nhiu công trình ngm vi công nng và nhim v khác nhau. Mt khác t các kt qu kho sát đa cht và thc t khai thác cho thy, càng xung sâu thì điu kin đa cht càng phc tp, tính cht c lý ca đt đá càng bin đi khó lng trc, gây khó khn cho công tác đào chng lò. C th, nhiu đon lò đào qua đt đá mm yu, phay phá làm cho công tác chng gi rt khó khn, các gii pháp, vt liu chng gi đã và đang áp dng bc l nhiu hn ch. VT LIU XÂY DNG NHÓM 14 Bê tông phun 7 | Page Ngoài ra các yu t khác nh: Nâng cao tc đ đào chng lò, h giá thành đào chng, n đnh đng lò, tn dng ngun vt liu hin có đ ch to kt cu chng lò là nhng yu t ht sc quan trng trong công tác đào chng lò.  gii quyt các vn đ trên, nhiu thành tu khoa hc công ngh hin đi đã đc ng dng. Mt trong s đó là công ngh bê tông phun đã đc ng dng đ thi công các đng hm trong công trình ngm và m ca nc ta. Bê tông phun chng gi các công trình ngm và các đng lò trong khai thác m là mt công ngh đc các nc công nghip phát trin ng dng rng rãi trong my thp niên gn đây.  Vit Nam, bê tông phun đã đc s dng đ chng gi các đng hm ca nhiu ngm trên c nc nh: Thy đin Hòa Bình, Thy đin Yali; hm đng b qua đèo Hi Vân, hm đng b Kim Liên, gn đây bê tông phun còn đc ng dng trong hm đng b qua èo C và nhiu ng dng khác ca loi vt liu này. Trong công nghip m, mc dù bê tông phun đc s dng t rt sm đ chng gi các đng lò  Công ty than Mo Khê,  Mông Dng, Khe Chàm… nhng đn nay mc đ trin khai và s dng bê tông phun còn nhiu hn ch.  ng dng rng rãi loi vt liu này trong công tác chng gi và gia c các đng lò ca ngành than cng nh các công trình ngm dân dng cn phi quan tâm đn các yu t nh: Thit b thi công, công ngh, ph gia, cp phi vt liu và các yêu cu k thut khác. VT LIU XÂY DNG NHÓM 14 Bê tông phun 8 | Page Thi công hm Hi Vân bng phng pháp phun bê tông 3. CÁC VT LIU: Mt s tiêu chun ASTM, khi đc trích dn, s góp phn đáng k vào vic đm bo cht lng vt liu, cung cp các phng pháp thí nghim tiêu chun hóa, và quyt đnh các đc tính đ bn ca thành phm. Chúng đc lit kê di đây đ tin cho vic tham chiu có vit tt sau này và s đc tho lun khi nào thích hp. Mt vài tài liu ca Vin Bê tông M (ACI) cng có ích và cng đc lit kê. Các Tiêu chun ca Hi Th nghim và Vt liu M (ASTM) + Các tiêu chun sau đây giúp đm bo cht lng ca nguyên liu (sáu tiêu chun ni ting cho bêtông và thép không nêu  đây): - A820 Si thép cho Bêtông Ct Si thép - C311 Ly mu và Th nghim Bi Tro hoc Pozzolan T nhiên dùng nh mt Ph gia Khoáng trong Bêtông Ximng-Portland - C1240 Hi Silica (Silic Oxyt) s dng trong Va và Bêtông Ximng VT LIU XÂY DNG NHÓM 14 Bê tông phun 9 | Page + Các tiêu chun th sau đây giúp đm bo cht lng ca bêtông phun (ba tiêu chun ni ting đc b qua): - C78 Cng đ Un ca Bêtông phun - C642 Trng lng Riêng, Tính hút thu, và L rng trong Bêtông đã ông cng - C1018  bn dai chng Un và Cng đ ca Bêtông Ct Si thép có Vt nt-u tiên (Dùng Dm vi Ba im Cht ti) - C1102 Thi gian Ninh kt ca H Ximng Portland Cha Ph gia Tng ông cng cho Bêtông phun - C1116 Tiêu chun k thut v Bêtông Ct Si thép và Bêtông phun - C1117 Thi gian Ninh kt ca Hn hp Bêtông phun th bng  kháng Xuyên - C1140 Chun b và Th các Mu ly t Tm Mu th Bêtông phun Các n phm ca Vin Bêtông M (ACI) - 506R-90 Ch dn v Bêtông Phun - 506.2 Tiêu chun k thut v Vt liu, Cp phi, và Phun Bêtông phun - 506.1R Báo cáo hin trng v Bêtông phun Ct Si thép - 506.3R Hng dn v Chng ch cp cho Công nhân phun Bêtông - 544.2R o lng các Tính cht ca Bêtông Ct Si thép Ba loi vt liu sau đây ch yu ging nh cho bêtông thng; ba loi vt liu tip theo s to cho bêtông phun các tính cht đc bit cn thit ca nó. VT LIU XÂY DNG NHÓM 14 Bê tông phun 10 | Page 3.1. Ximng : Portland cement loi I, loi II loi V theo tiêu chun ASTM 150C - Loi 1, 2, hay 5. Khi lng thông thng là 8.5 đn 10.5 bao (43 kg mt bao) cho mt mét khi. - Ch dùng mt loi ximng cho mt d án đ tránh s ln ln do vn chuyn. Các c ht nghin mn hn ca Loi 1 đc a dùng - Loi 2 bình thng thì không cn thit cho bêtông phun khi nhit thy hóa thp nhng có th dùng nu cn có tính kháng sunfat va phi. - Loi 3 (đ có cng đ cao sm) nói chung không đc khuyn cáo. S bt đu và kt thúc ninh kt đc thúc đy thng đòi hi ti nhng vùng m t và  phía trên đu hn kh nng ca bn thân Loi 3. Nhiu loi ph gia thúc đy đông cng không tng hp vi Loi 3. - Loi 4, sn xut nhm sinh ít nhit thy hóa trong bêtông khi ln (nh ninh kt t t), không phù hp vi bêtông phun. - Loi 5 chp nhn đc khi cn có tính chng sunfat cao. [...]... t i th m phun, giúp bê tông chuy n t tr ng thái d o sang tr ng thái s t ng khí gi a kho ng cách t u vòi phun ng trong không n b m t phun, và do v y bê tông có kh m t phun và t o thành l p (có chi n theo quá trình phun) V i tác d ng c a ACC, vi c phun bê tông lên các b m t th và b m t vòm (overhead) m i có th th c hi c Tác d ng t nhanh c a bê tông phun khi s d ng ACC cho phép ng d ng bê tông phun cho... b tông Các lò xuyên v t r t s m Hang r ng t t c phun a t ng d ng ng b tông; m t vòng c ng vòm ch ng thép Cu i cùng, kh nhu c c hoàn thành và phun b tông Khi vào sâu d n, nh gi cb o th dài 60m M t 8m c xu t hi n trong kh i cu i k t làm trôi ra m t lo t s i cu i và theo sau là s ch y nh gi t quãng Sau khi phun 30 phút, b tông b nghi m, công vi o, v i vi c khoan các chu k có 110 l mìn, chi u Bê tông phun. .. ng x b Nh c bi t t i khu v c phun b tông n khô sinh ra nhi u b t n b i cao nhìn th c u này là do m t s nhân t n m ngoài quá trình tr u khi n t xa, và k t qu v trí c a vòi phun không thích h 4 KH t l n b i và b NG D NG 4.1 NG: ng d ng: S d ng bê tông phun v i v t li u là bê tông h t m n ch c ng d - K t h p cùng v i c t s i phân tán (s i thép, s i các bon) ch t o l p bê tông phun có chi u dày 2 ÷ 5cm ho... Gian Bi n áp và Bu ng Van phân ph u ki v y Tuy th a ch t không phù h p l m v i c c gia c b ng các neo bulông ng su c và v h m u b ng b tông phun có chi u dày t i thi u 10cm Vi c phun b tông v h m hoàn t c khi xu t hi n lo i b tông phun t t có s i thép gia ng) Bê tông phun 30 | P a g e V T LI U XÂY D NG a ch t bao g m các l p xen k c a bùn k t, sét k t, và cát k t v i th NHÓM 14 ng a m ch xâm nh p và... ho c l l á t t, cho phép thi công h m ng m v kháng nén cao, l c dính v i c l n Bê tông phun 26 | P a g e V T LI U XÂY D NG NHÓM 14 - Dùng làm l p bê tông phun ph nh n, làm ph ng b m t c a k t c u - c ng d ng làm l p lót cho các công trình ng m trong h m - c dùng ch t o neo bê tông c t thép ho c làm h n h p v mác cao Bê tông phun 27 | P a g e V T LI U XÂY D NG - NHÓM 14 c dùng trong s a ch a k t c ng... l N/X trong kho ng 0.4 và 0.45 là t t nh t Bê tông phun 11 | P a g e V T LI U XÂY D NG 3.4 Ph NHÓM 14 ng: - S phun b tông b ng khí nén và nhu c u ph m nh t i ch trên các b m ph i có ph y ninh k c s dính bám vào b n nh tr ic n tránh t p b tông càng dày, th i gian ninh k t càng ph i ng n 3.4.1 Ph gia d o hóa: - cs d u ch nh và c i thi n tính ch t c a bê tông phun thái d o và tr ng thái r l phát tri -... 3 cho bê tông phun nh (duy trì tính công tác t gi ), bên c cl i thi n kh góp m t c a các lo i ph t nh gia kéo u ch nh tính công tác c a bê tông, ph gia tr 3.4.2 Ph t nhanh dùng cho bê tông phun ( Accelerator – vi t t t là ACC): 3.4.2.1 V ACC truy n th ng (Traditional ACC): - chúng ta nghiên c u, công ngh i t t là BTP) t (wet mix) yêu c u vi c thêm vào ph nh nh m làm gi ys t nhanh t t c a bê tông M... thân (>0.4MPa), do v y, có th thi công l p bê tông phun v i khi s d ng ACC g c th y tinh l ng - V i lo i ACC này, chi u dày l p BTP có th n 20-50cm trên vòm Qui ng là phun l p BTP th nh t dày kho ng 6-10cm trên toàn b b m t phun Sau khi l p BTP th nh yêu c u, phun ti p l p th Bê tông phun 14 | P a g e V T LI U XÂY D NG hai dày kho NHÓM 14 c chi u dày BTP i phun ti p các l yêu c u - ACC g thích h p khi... thép không th l i thép cách b m t phun quá xa, theo yêu c có hi u qu Bê tông phun 24 | P a g e V T LI U XÂY D NG l n nh t, thì ch NHÓM 14 u ng màn ch n gây b i c ng b tông có th gi i thép c ng và b i s ng c in i lu ng phun i thép - “liên k t móc xích” ng M nh c c ph i h p v a nó là tóm b t l i ch l và các m tông phun có hi u qu s m, b i vì nó ch ng l i s bong l t ng kh c phun t ngay khi nó ninh k t và... khác nhau Ví d c nhìn c dùng ch y u cho gia c t m Bê tông phun 19 | P a g e V T LI U XÂY D NG th m 2 và 3 quan tr ng nh NHÓM 14 n gia c m 1 và 4 l i quan tr m: c aluminate, ACC g c alkalinh y v c ki m tra tác d ng v c khi phun bê tông là vi c làm vô cùng c n thi t (Nhi u khi b n quá b phun hông th y dính m i ng Làm gi n lúc i ra thì ch t) cu i cùng c a bê tông, tuy m nh ng không kinh kh (b n ch c quanglan . Tm Mu th B tông phun Các n phm ca Vin B tông M (ACI) - 506R-90 Ch dn v B tông Phun - 506.2 Tiêu chun k thut v Vt liu, Cp phi, và Phun B tông phun - 506.1R Báo cáo hin. Cha Ph gia Tng ông cng cho B tông phun - C1116 Tiêu chun k thut v B tông Ct Si thép và B tông phun - C1117 Thi gian Ninh kt ca Hn hp B tông phun th bng  kháng Xuyên . trí/t th Vòi phun: 54 6.6. Các loi máy phun bê tông: 55 6.7. Các yu t khác: 57 6.8. Bo dng bê tông: 58 8. TÀI LIU THAM KHO: 59 VT LIU XÂY DNG NHÓM 14 Bê tông phun 3