Máy xây dựng
Mở đầu Những vấn đề chung máy xây dựng I vài nét phát triển máy xây dựng Máy xây dựng xuất từ đầu kỷ 19, phát minh động nước Năm 1812 có máy nạo vét lòng sông Năm 1836 máy xúc với dung tích gầu 1,14m có suất 30 ÷ 40m3/h đời Sau loại máy trộn bê tông, máy lu đường loại thiết bị xây dựng khác xuất Máy xây dựng thực phát triển đời động đốt trong, động điện ngày hoàn thiện Do đòi hỏi ngày lớn khối lượng chất lượng xây dựng nên nhiều nước tập trung nghiên cứu sản xuất loại máy xây dựng Trong kỷ 20, phát triển máy xây dựng truyền động cáp đến hệ máy xây dựng tiến truyền động thuỷ lực Các nước xã hội chủ nghĩa cũ, đứng đầu Liên Xô, có ngành sản xuất máy xây dựng sớm, sản xuất với khối lượng lớn để phục vụ công xây dựng lại đất nước sau chiến tranh Vào cuối kỷ 20, máy xây dựng có bước phát triển nhảy vọt Ngành chế tạo máy xây dựng thừa hưởng tiến công nghệ chế tạo máy, công nghệ vật liệu đặc biệt kỹ thuật điện điện tử cho đời hệ máy xây dựng hoàn hảo, đáp ứng công nghệ xây dựng tiên tiến, giảm ô nhiễm môi trường Các nước sản xuất máy xây dựng không ngừng cải tiến sản phẩm kiểu dáng công nghiệp, suất tiêu hao nhiên liệu, tiện nghi buồng lái, tiện lợi bảo dưỡng, sửa chữa, độ tin cậy, suất, chủng loại, công tác đáp ứng khía cạnh nhu cầu sản xuất đảm bảo hiệu kinh tế Kích cỡ máy đa dạng hoá Đặc biệt ngày có nhiều công trình xây dựng với qui mô lớn nên nhiều loại máy cỡ lớn sản xuất cho phù hợp với yêu cầu thực tế công tác xây dựng Nhờ phát triển công nghệ, mức độ đại máy xây dựng ngày tăng Các vật liệu có sức bền cao sử dụng để nâng cao hệ số công suất trọng lượng máy Các nước hàng đầu lĩnh vực phải kể đến Mỹ, Nhật Bản, Tây Đức, Thụy Điển, với tên tuổi hãng tiếng Caterpillar, John Deere, Ingersoll-Rand (Mỹ), Mitsubishi Heavy Inds, Kubota, Komatsu, Kobelco, Hitachi, Sakai (Nhật Bản), Mannesmann, Bomag, Hamn, Libher (Đức), Volvo, Dynapac (Thụy Điển), Nordberg (Phần Lan) Nước châu lên lĩnh vực phải kể đến Hàn Quốc với hãng quen thuộc Sam Sung, Daewoo, Huyndai Ngày công việc nặng nhọc xây dựng đào đất, phá đá, vận chuyển đất đá, nghiền sàng, trộn bê tông, vận chuyển vật liệu xây dựng lên cao… giới hoá Mức độ giới hoá xây dựng nhiều nước phát triển mức cao, ví dụ: Các nước nhóm G7 đạt 95%, ấn Độ đạt 70% Ở Việt Nam, máy xây dựng có bước phát triển đáng kể Vào năm sáu mươi, miền Bắc nhập máy xây dựng để thi công công trình thuỷ điện, làm đường, khai thác mỏ, Trong giai đoạn công việc xây dựng lại đất nước sau chiến tranh bắt đầu phát triển, công việc bốc xúc vận chuyển vật liệu với khối lượng đáng kể đòi hỏi phải giới hoá Những năm sau xây dựng giao thông phục vụ chiến đấu Các máy móc thời kì chủ yếu theo chương trình viện trợ Liên Xô, Trung Quốc số nước xã hội chủ nghĩa cũ khác miền Nam, máy xây dựng chủ yếu hãng Mỹ chế tạo, đưa vào miền Nam để xây dựng công trình quân sự, đường sá Những thập kỷ tiếp theo, tình hình sử dụng máy xây dựng Việt Nam có thay đổi nhiều, số lượng chủng loại tăng lên đáng kể nhằm đáp ứng công việc xây dựng công trình có quy mô ngày lớn thuỷ điện Sông Đà công trình khai thác mỏ lộ thiên Quảng Ninh Sau ngày thống tổ quốc, máy xây dựng nước tư Nhật Bản, ý, Thụy Điển, Pháp, bắt đầu có mặt nước ta Ví dụ, thiết bị Volvo, Komatsu, Fiat, Kobelco, Hitachi, Hino, Dynapac chế tạo nhập vào để thực công trình xi măng Hoàng Thạch, thuỷ lợi Dầu Tiếng, thuỷ điện Trị An, công việc bốc xúc khai thác mỏ lộ thiên, khu vực Quảng Ninh Tuy máy móc nước tư chế tạo hoạt động có hiệu giá đầu tư ban đầu cao nên thời kì này, nhiều máy nước XHCN cũ sử dụng rộng rãi Điều kiện kinh tế, xã hội sở hạ tầng nước ta giai đoạn ảnh hưởng nhiều đến tình hình sử dụng máy xây dựng Thông thường, thiếu vốn nên dự án nước viện trợ thường thiết bị nước cung cấp vào Việt Nam Đến năm đầu thập kỷ chín mươi, với công đổi nước, tình hình sử dụng máy xây dựng Việt Nam cải thiện Các công trình có quy mô lớn, chất lượng công trình đòi hỏi cao, thời gian xây dựng dài, người ta sử dụng tổ máy đồng bộ, đại Trong đó, công trình nhỏ, thời gian xây dựng ngắn phải dựa sở máy móc có sở xây dựng đầu tư thêm số thiết bị lẻ để thi công Do sách mở cửa, sức ép kinh tế thị trường đòi hỏi chất lượng công trình mà máy xây dựng nhập vào Việt Nam dần nâng lên chất ưu thiết bị xây dựng đại công nghệ thi công tiên tiến chứng minh sức mạnh công ty Người ta nghĩ tới hiệu thực tế cuối thiết bị mang lại không quan tâm giá đầu tư ban đầu Thực tế giá đầu tư ban đầu theo kinh nghiệm chiếm khoảng 25% tổng chi phí đời máy (Caterpillar Annual Report -1999) Hiệu thiết bị phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chế độ hỗ trợ sản phẩm nhà cung cấp thiết bị, suất, độ bền máy móc, hiệu sử dụng nhiên liệu, trình độ sử dụng, Về suất tiêu hao nhiên liệu Trước người sử dụng thường ý đến suất tiêu hao nhiên liệu (g/mã lực.giờ), cách tính không phản ánh hiệu thực tế máy Ngày người ta dùng thông số so sánh có ý nghĩa thực tế hơn, khối lượng công việc thực tiêu hao đơn vị nhiên liệu (gọi hiệu tiêu hao nhiên liệu) Qua phân tích tình hình sử dụng máy xây dựng Việt Nam, thấy tranh tổng thể hoạt động này, xu hướng phát triển nhu cầu máy xây dựng nước ta ngày tăng Trong năm gần đây, đòi hỏi sản xuất, số lượng máy xây dựng chế tạo với công nghệ đại nhập vào nước ta ngày nhiều với đủ chủng loại, kích cỡ Ngành công nghiệp chế tạo máy Việt Nam phải phấn đấu để có thương hiệu máy xây dựng riêng II Phân loại máy xây dựng Máy xây dựng máy thiết bị phục vụ cho công tác xây dựng công trình dân dụng, công nghiệp, quốc phòng, thuỷ lợi giao thông vận tải, Máy xây dựng có nhiều chủng loại đa dạng, phân loại theo sở khác như: theo công dụng, theo nguồn động lực, theo hệ thống điều khiển, Trong phần ta vào mục đích sử dụng máy để phục vụ cho công tác xây dựng: đào vận chuyển đất, sản xuất vật liệu xây dựng, nâng vận chuyển vật liệu thiết bị, thiết bị phụ trợ hoàn thiện Từ máy xây dựng phân loại: II Máy nâng - vận chuyển Máy nâng vận chuyển đơn làm công tác nâng vận chuyển vật liệu, hàng hoá bao gồm loại: Máy vận chuyển ngang: có hướng vận chuyển luôn song song với mặt đất, di chuyển đường (ôtô, máy kéo), đường sắt (xe goòng, xe lửa), mặt nước (xà lan, tầu thuỷ) đường không (máy bay vận tải, trực thăng), Trong xây dựng công trình, máy vận chuyển ngang thường sử dụng phạm vi hẹp Máy vận chuyển đứng (máy nâng): kích, tời, palăng, vận thăng, thang máy, loại máy trục Máy vận chuyển liên tục: có hướng vận chuyển ngang, nghiêng hay thẳng đứng (băng tải, gầu tải, vít tải, ) dùng để vận chuyển vật liệu rời, vụn II.2 Máy làm đất: Máy làm đất máy chuẩn bị mặt xây dựng, đào vận chuyển đất, bao gồm: Máy đào (máy đào gầu, máy xúc máy đào nhiều gầu); Máy đào - vận chuyển đất (máy ủi, máy cạp máy san); Máy đầm đất (máy đầm lăn ép, máy đầm xung kích máy đầm chấn động); Máy chuyên dùng để thi công công trình thuỷ lợi (máy đào hang, nạo vét kênh…) II.3 Máy gia cố móng: Máy gia cố móng máy đưa cọc xuống lòng đất làm cho móng vững hơn, giữ ổn định công trình xây lắp Các loại máy bao gồm: máy đóng cọc, máy ép cọc, máy khoan cọc nhồi, II.4 Máy sản xuất vật liệu: Máy sản xuất vật liệu xây dựng bao gồm máy nghiền, sàng rửa đá, máy trộn bê tông, máy vận chuyển đầm bê tông III Chế độ làm việc tiêu máy xây dựng III Chế độ làm việc Mỗi trình làm việc máy đặc trưng tiêu khác nhau: lực, tốc độ, thay đổi phương chiều giá trị chúng, thời gian mang tải nguyên công Các tiêu phụ thuộc vào đối tượng thi công, tính chất lý chúng, điều kiện làm việc, kết cấu máy Trong trường hợp tổng quát, ta xác định tải trọng tác dụng lên cấu làm việc, kết cấu máy hay động thời gian làm việc Tải trọng thời gian làm việc đặc trưng chế độ làm việc máy Có thể chia chế độ làm việc máy làm sáu loại, tuỳ thuộc loại máy loại công việc: - nhẹ, - trung bình, - nặng vừa, - nặng, - nặng Mỗi loại máy lại có đặc tính cấu tạo đặc điểm hoạt động riêng, việc xác định chế độ làm việc phải vào loại máy cụ thể, đặc điểm hoạt động tính chất công việc chúng III.2 Các tiêu kinh tế - kỹ thuật Các tiêu kinh tế - kỹ thuật máy xây dựng, không kể công dụng đặc điểm cấu công tác là: khối lượng, kích thước, độ phức tạp, tính thích ứng sửa chữa, tuổi thọ, công suất riêng suất máy a) Khối lượng máy: Có hai loại, khối lượng làm việc khối lượng kết cấu Khối lượng làm việc có dự trữ đầy đủ nhiên liệu hay vật liệu sử dụng Khối lượng kết cấu hay khối lượng khô: nhiên liệu hay vật liệu sử dụng Khối lượng hay trọng lượng máy, nói chung giảm tốt, có liên quan đến công suất khả di chuyển máy (trừ số máy cần tăng trọng lượng máy đầm, máy đào, ) b) Kích thước máy phân làm hai loại: Kích thước thân máy (chiều cao, chiều rộng chiều dài), không thay đổi Kích thước làm việc máy, có liên quan đến kích thước công tác vị trí tương ứng làm việc c) Công suất riêng máy: Công suất riêng máy công suất tính đơn vị khối lượng hay kích thước dung tích công tác Công suất riêng máy lớn máy chịu tải tốt khối lượng hay kích thước lại nhỏ, gọn d) Độ phức tạp máy: Độ phức tạp máy đặc trưng số lượng chi tiết phận hay cấu tạo thành máy điều kiện nhau, tăng số lượng chi tiết máy, máy phức tạp, làm cho việc sử dụng sửa chữa khó khăn Căn vào số lượng chi tiết máy, chia độ phức tạp máy làm ba loại: - Máy có độ phức tạp đơn giản máy có số lượng chi tiết máy ≤ 1500; - Máy có độ phức tạp trung bình máy có số lượng chi tiết máy khoảng 15003000; - Máy có độ phức tạp cao máy có số lượng chi tiết máy > 3000 e) Tính thích ứng bảo dưỡng sửa chữa: Tính thích ứng sửa chữa đặc trưng khả tháo lắp chi tiết hay phận cụm máy, sửa chữa dễ dàng, thuận tiện, xác nhanh f) Độ tin cậy: Độ tin cậy đặc trưng khả làm việc chi tiết máy hay cấu máy máy, mức độ tượng hư hỏng thời gian làm việc quy định chưa đến kỳ sửa chữa Độ tin cậy máy phụ thuộc vào kết cấu chi tiết máy hay cấu máy có hợp lý không, mà phụ thuộc vào chất lượng chế tạo chi tiết máy, bảo dưỡng sửa chữa định kỳ g) Tuổi thọ: Tuổi thọ máy thời gian làm việc máy, điều kiện bình thường, đến phải sửa chữa có liên quan đến thời gian sử dụng khấu hao máy h) Năng suất: Năng suất máy đặc trưng hay biểu thị khối lượng sản phẩm máy làm đơn vị thời gian (m3/h, T/h, T/km-h, ) có ba loại: - Năng suất lý thuyết: xác định điều kiện máy phải làm việc liên tục với tốc độ tải trọng tính toán thiết kế chế tạo - Năng suất kỹ thuật: xác định tương tự suất lý thuyết, có xét đến điều kiện thực tế đối tượng thi công loại đất, địa hình môi trường làm việc - Năng suất thực tế: lượng sản phẩm máy làm giờ, ca năm Năng suất thực tế phụ thuộc nhiều vào trình độ sử dụng người lái, trình độ tổ chức quản lý thi công, Như vậy, tuỳ theo chức máy, mà người ta cho trước tiêu kinh tế kỹ thuật cho thêm số tiêu khác thường gọi Đặc tính kỹ thuật máy Nhờ có giới thiệu “Đặc tính kỹ thuật máy” này, ta khảo sát, lựa chọn máy cách hợp lý lập dự án, để bảo đảm chất lượng thi công kế hoạch công trình Chương Công tác xây dựng 1.1 Đặt vấn đề Xây dựng ngành quan trọng Việt Nam Từ thống đất nước, việc xây dựng lại sau chiến tranh phát triển nhanh chóng, đặc biệt từ thời điểm đất nước mở cửa, chủ động hội nhập quốc tế Trong năm gần đây, ngành tạo hàng triệu việc làm Xây dựng trình động, hấp dẫn thường tạo thu nhập cao cho người lao động Vì nghề hấp dẫn, nhiều người muốn vươn lên làm giàu Mặc dù lợi ích ngành mang lại lớn, ngành cạnh tranh khốc liệt với nhiều rủi ro tài Ngoài ra, tính chất chu kì mùa vụ công tác xây dựng thường làm giảm cách đáng kể thu nhập hàng năm người lao động Về nguyên tắc, xây dựng kết hợp nghệ thuật khoa học Vì vậy, người muốn thành công nghề cần phải có kiến thức kĩ thuật hiểu biết thực tế kinh doanh quản lí Sự cạnh tranh quốc tế ngày tăng phát triển nhanh chóng công nghệ làm thúc đẩy phát triển thiết bị, vật liệu, phương pháp kĩ thuật quản lí xây dựng Kinh nghiệm xây dựng thực tế vô quan trọng, người nghiên cứu xây dựng cần tận dụng hội để quan sát tham gia vào hoạt động xây dựng Các chương sau bàn việc sử dụng thiết bị xây dựng, tập trung vào công tác đất, đá, bê tông xây dựng công trình lớn Tuy nhiên, nguyên tắc liên quan áp dụng cho thiết bị dùng xây dựng nhà loại công việc xây dựng khác Cần lưu ý rằng, người quản lí thiết bị xây dựng cấp liên quan đến công tác lựa chọn, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa thay tổ máy để tạo hiệu cao chi phí thấp xây dựng, người kỹ sư máy cần biết phương pháp thiết kế chế tạo thiết bị thay thế, cải tiến thiết bị để nâng cao hiểu sử dụng, phù hợp với công việc mang lại hiệu kinh tế cao 1.2 Phân cấp công trình xây dựng 1.2.1 Các quy định luật xây dựng Năm 2003 Quốc hội nước cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam thông qua Luật Xây dựng số 16/2003/QH11 Luật có chương, 123 điều quy định khung hoạt động xây dựng Ví dụ : Theo điều luật quy định ‘’Loại cấp công trình xây dựng”: Công trình xây dựng phân thành loại cấp công trình Loại công trình xây dựng xác định theo công sử dụng Mỗi loại công trình chia thành năm cấp bao gồm cấp đặc biệt, cấp I, cấp II, cấp III cấp IV; Cấp công trình xác định theo loại công trình vào quy mô, yêu cầu kỹ thuật, vật liệu xây dựng công trình tuổi thọ công trình xây dựng Chính phủ quy định việc phân loại, cấp công trình xây dựng Từ luật xây dựng, phủ ngành nghị định, thông tư hướng dẫn thực luật xây dựng: Điều 4/209/NĐ-CP sửa đổi quy định phân loại phân cấp công trình xây dựng: Công trình xây dựng phân thành loại sau: a) Công trình dân dụng; b) Công trình công nghiệp; c) Công trình giao thông; d) Công trình thủy lợi; đ) Công trình hạ tầng kỹ thuật Cấp công trình xây dựng xác định theo loại công trình, vào tầm quan trọng quy mô công trình Cũng theo nghị định loại công trình chia thành cấp: cấp đặc biệt, cấp 1, cấp 2, cấp cấp Cấp công trình phụ thuộc mức độ quan trọng, mức độ vốn đầu tư cấp quản lý Điều 78 luật xây dựng quy định ‘’an toàn thi công xây dựng công trình’’ Ngành xây dựng ngành có tỷ lệ tai nạn cao so với ngành khác Trong tai nạn liên quan đến thiết bị xây dựng chiếm phần lớn tai nạn xây dựng nghiêm trọng Do nhà thầu thi công xây dựng phải thực biện pháp bảo đảm an toàn cho người, máy móc, thiết bị, tài sản, công trình xây dựng, công trình ngầm công trình liền kề; máy móc, thiết bị phục vụ thi công phải kiểm định an toàn trước đưa vào sử dụng; Điều 79 luật xây dựng quy định ‘’Bảo đảm vệ sinh môi trường thi công xây dựng công trình’’ Trong trình thi công xây dựng công trình, nhà thầu thi công xây dựng công trình có trách nhiệm: Có biện pháp bảo đảm vệ sinh môi trường trình thi công xây dựng bao gồm: môi trường không khí, môi trường nước, chất thải rắn, tiếng ồn yêu cầu khác vệ sinh môi trường 1.2.2 Quản lý xây dựng quản lý thiết bị Phạm vi quản lý xây dựng Quản lý xây dựng công việc kiểm soát nguồn xây dựng gồm : nhân lực, vật liệu, thiết bị, tiền vốn thời gian Như vậy, phạm vi quản lí xây dựng rộng lớn bao gồm lĩnh vực : đấu thầu hợp đồng ; tổ chức lập kế hoạch dự án ; phương pháp, vật liệu thiết bị xây dựng; kiểm soát tiến độ chi phí; an toàn sức khoẻ; kiểm soát chất lượng; đời sống tinh thần người lao động; quan hệ công chúng Các vấn đề quan lý xây dựng nói đề cập đầy đủ cụ thể luật xây dựng nghị định phủ xây dựng Phần tập trung vào việc ứng dụng chúng quản lý thiết bị xây dựng Mỗi người quản lý công trình xây dựng cần nhận thức phần tách rời công tác quản lý xây dựng Thành công dự án công ty tuỳ thuộc vào công tác quản lý theo thẩm quyền cấp An toàn sức khoẻ Khi tai nạn xây ra, ảnh hưởng chúng thường lớn nhiều so với người suy nghĩ Ngoài chi phí trực tiếp để đền bù cho nạn nhân, giải cố, thay thiết bị vật tư bị hỏng, chi phí tiền phạt theo khoản áp dụng, có nhiều chi phí gián tiếp liên quan khác Các chi phí bao gồm chậm tiến độ dự án phải dừng để điều tra, thời gian thay lao động bị thương, thay thiết bị, vật tư hư hại, ảnh hưởng tinh thần người lao động, chi phí gia tăng bồi thường cho người lao động bị thương tích, chăm sóc bệnh viện quỹ bảo hiểm… Chất lượng xây dựng Trong năm gần đây, có nhận thức tốt tầm quan trọng chất lượng sản phẩm tất ngành, kể ngành xây dựng Nhà thầu chịu trách nhiệm chất lượng xây dựng Thực tế cho thấy việc tra thử nghiệm đại diện chủ đầu tư thực kiểm tra số điểm, xác định phận cụ thể công trình đạt tiêu chuẩn tối thiểu Các nhà thầu cần hiểu quản lý chất lượng làm tăng chi phí phải làm lại làm chậm tiến độ đồng thời đánh uy tín Năng suất Nói chung suất xây dựng để đo khối lượng hàng hoá dịch vụ xây dựng lao động Định nghĩa không kể đến vai trò vốn đầu tư cải tiến công nghệ suất tính toán Trong năm gần đây, ngành xây dựng công trình chứng minh việc sử dụng thiết bị xây dựng lớn suất cao làm tăng suất hạ giá thành sản phẩm có làm tăng chi phí vật tư nhân lực Có nhiều cách để nhà quản lí có tránh nhiệm sáng tạo để tăng suất hạ giá thành sản phẩm Quản lý thiết bị Mục tiêu nhà quản lý thiết bị sử dụng thiết bị thực công việc xây dựng để hoàn thành dự án thời hạn phạm vi ngân sách đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng Tuy mục tiêu chung nhà quản lý thiết bị dự án xây dựng có khác biệt : Đối với người quản lí dự án xây dựng bao gồm: - Lựa chọn tổ máy tối ưu cho dự án khuôn khổ nguồn đơn vị xây dựng - Lập kế hoạch sử dung thiết bị, đảm bảo hoạt động tuân theo kế hoạch - Đảm bảo có đủ thời gian để bảo dưỡng thiết bị - Làm việc với trưởng phòng quản lý thiết bị công ty hệ số sẵn sàng, việc sử dụng bảo dưỡng thiết bị Đối với người quản lý thiết bị công ty bao gồm: - Tư vấn cho nhà quản lý dự án việc lựa chọn thiết bị dùng cho dự án Đảm bảo tổ máy bảo dưỡng thích hợp có hệ số sẵn sàng cao Lựa chọn đào tạo công nhân vận hành bảo dưỡng thiết bị Quản lí sở bảo quản bảo dưỡng thiết bị Thiết lập quy trình mua sắm phụ tùng sửa chữa hiệu Làm việc với quản lý dự án sử dụng, bảo dưỡng, hệ số sẵn sàng thiết bị Duy trì việc theo dõi chi phí sử dụng thiết bị Lập kế hoạch lí thay thiết bị đề xuất việc mua sắm thiết bị 1.3 Công tác đất đá, bê tông xây dựng 1.3.1 Năng suất lựa chọn thiết bị cho công tác đất Công tác đất công tác đào, vận chuyển đất, đá từ vị trí sang vị trí khác sản phẩm phụ thuộc vào kết cấu bề mặt, độ ẩm, tỉ trọng độ bền Hoạt động công tác đất, đá đào, chất vật liệu lên phương tiện vận chuyển chuyên chở, đổ đất (rải chất đống), đầm, san hoàn thiện Thiết bị xây dựng, quy trình làm việc thông thường quản lý công việc công tác đất trình bày chương tài liệu Các yếu tố quản lý công tác đất bao gồm: đánh giá xác khối lượng công việc, phân tích cẩn thận điều kiện làm việc, lựa chọn thiết bị phù hợp với vật liệu, lập kế hoạch quản lý công việc cẩn thận Lựa chọn thiết bị Tính hiệu lợi nhuận công tác đất chịu ảnh hưởng từ lựa chọn vận hành thiết bị Lựa chọn thiết bị cho dự án xây dựng liên quan đến nhiều yếu tố, yếu tố quan trọng khả đáp ứng yêu cầu công việc thiết bị Lợi nhuận lớn dự án hay khả quay vòng vốn đầu tư nên xem yếu tố để lựa chọn thiết bị, thiết bị phải đáp ứng yêu cầu công việc Khi giá 10 46 48 50 52 54 56 58 60 62 13-3 13-10 14-5 15-0 15-7 16-2 16-9 17-4 17-11 305 333 361 390 421 453 486 520 555 254 278 300 324 350 378 404 433 463 15-4 16-0 16-8 17-4 18-0 18-8 19-4 20-0 20-8 335 384 416 450 486 523 562 600 642 279 320 348 375 405 436 470 500 565 17-4 18-1 18-10 19-7 20-4 21-1 21-10 22-7 23-4 399 434 471 509 549 591 634 678 734 332 361 393 424 457 492 528 565 603 23-0 24-0 25-0 26-0 27-0 28-0 29-0 30-0 31-0 529 576 625 676 729 784 841 900 961 440 480 520 563 605 650 700 750 800 * Tính toán kích thước sụt đất Theo phương dọc đất sụt thường có dạng hình tam giác (như minh hoạ bảng 1-3) đống đất sụt hình trụ thường có dạng hình nón Vì tính toán thể tích đống đất sụt dễ dàng dựa vào quan hệ hình học Ngược lại, tính kích thước đống đất sụt để chứa lượng vật liệu Công thức tính xác định sau: * Cho đống đất hình tam giác: V = F L 1/ 4.V B = L tan ρ H= (1-10) B tan ρ ; (1-11) Trong đó: V- thể tích khối đất, m3; F- diện tích tiết diện đống vật liệu, m2; B - Chiều rộng đáy đống đất, m; H - Chiều cao đống đất, m; L - Chiều dài đống đất; m; ρ - Góc xoải, độ; * Cho đống đất hình nón: V = 1/3 F h 19 7,64.V D = tan ρ H= 1/ (1-12) D tan ρ , (1-13) : D - đường kính đống đất tính mặt Ví dụ 1-3 Xác định chiều rộng B chiều cao H đống đất hình tam giác tạo đào diện tích đất 9,3 m2 Đất đào thuộc loại đất thường có độ tơi xốp 25% góc xoải tự nhiên 37o Lời giải Với mét dài thể tích đất đào 9,3 m đất tự nhiên Vì mét khối đất rời đơn vị chiều dài : L= F 1.(1 + ∆ tx % )= 9,3 1,25 = 11,6 m3 đất đào 1/ 11,6 B = o tan 37 = 7,85 m 7,85 tan 37o H= = 2,96 m Ví dụ 1-4 Xác định kích thước đống đất đổ hình nón đào từ 76,5 m đất cát tự nhiên Độ tơi xốp đất góc xoải 12 % 32o Lời giải Thể tích: V = 76,5 1,12 = 85,7 m3 đất đào 1/ 7,64 85,7 D = o tan 32 H= = 10,16 m 10,16 tan 32o = 3,17 m 20 1.3.3 Đá Phân loại đá Đá loại vật liệu xây dựng quan trọng, chúng có sẵn vỏ trái đất, thường liên kết thành lớp tạo thành núi đá Mức độ khó công tác khai thác đá phụ thuộc vào nhiều yếu tố Yếu tố loại đá Có loại đá bản: đá phún xuất , đá trầm tích đá hình thành biến đổi địa lý Đá phún xuất hình thành làm lạnh đột ngột vật liệu nóng chảy lòng trái đất núi lửa phun trào Đá trầm tích hình thành từ kết tủa vật liệu nước không khí Vì loại đá thường phân tầng thành lớp Đá hình thành biến đổi địa lý đá phún xuất đá trầm tích thay đổi thành phần cấu trúc yếu tố lý hoá Do đó, khác khai thác đá thường phân biệt đá phún xuất đá trầm tích Ngoài yếu tố loại đá, yếu tố khác ảnh hưởng đến trình khai thác đá bao gồm: Phạm vi phân tầng, gãy khúc Mức độ phong hoá Tính dòn đá Cỡ hạt mức độ kết tinh Đặc điểm đá Mặc dù nhiều loại đá xác định mắt thường, xác định bề mặt bên Còn để xác định đặc điểm bên cần phải khoan lấy mẫu tiến hành thí nghiệm phương pháp đo địa chấn Sử dụng máy đo khúc xạ địa chấn để xác định đặc điểm đá độ sâu vừa phải ứng dụng năm gần Phương pháp phân tích dựa vận tốc âm truyền đất đá Máy dò âm xác định vận tốc sóng truyền đá tạo từ nguồn phát (hình 1-3) Vận tốc lan truyền đá cứng vào khoảng 6096 m/s đất rời vào khoảng 305 m/s Đo thời gian nhận sóng âm định vận tốc truyền âm xác định bề dày lớp đá Các thí nghiệm khúc xạ đá trầm tích cho phép xác định chiều dày độ cứng lớp đá Để xác định chiều dày, nguồn phát đầu dò bố trí cách nhau, cố định với Vẽ đồ thị quan hệ thời gian truyền sóng khoảng cách từ nguồn phát đến đầu dò Các lớp khác biểu diễn đoạn với độ dốc khác Nguồn phát song âm TB thu song âm 21 Lớp Lớp thứ Lớp thứ Hình 1-3 Thí nghiệm khúc xạ địa chấn hình 1-4 Đường có độ dốc lớn biểu diễn vật liệu mềm Tuy nhiên cần ý rằng, công thức tính chiều dày lớp vật liệu vận tốc truyền âm lớp lớn lớp Ví dụ v2 lớn v1, v3 lớn v2 Vì quan hệ góc tới góc khúc xạ sóng âm bề mặt giao hai lớp đá phương trình vận tốc truyền sóng âm Các thí nghiệm khúc xạ địa chấn sử dụng để xác định chiều dày lớp đá Chiều dày lớp đất đá phía tính theo công thức 1-14 1/ D v −v H1 = v2 + v1 (1-14) đó: H1 = chiều dày lớp (m) D1 = khoảng cách từ nguồn phát đến đường giao cắt đồ thị thời giankhoảng cách (m) v1 = vận tốc lớp (m/s) v2 = vận tốc lớp thứ (m/s) Trong hầu hết ứng dụng xây dựng, quan tâm đến chiều dày độ cứng lớp đất/đá độ cứng lớp thứ Tuy nhiên số trường hợp phải xác định chiều dày lớp thứ độ cứng lớp Chiều dày lớp thứ tính công thức 1-15 Công thức có giá trị tương đối, độ xác tương đương với phương pháp xác định theo đồ thị địa chất Hình 1-4 Đồ thị số liệu thí nghiệm khúc xạ địa chấn 1/ D v −v H = v3 + v2 − 0,25 H1 ; (1-15) Trong đó: H1 - Chiều dày lớp H2 - Chiều dày lớp thứ 22 D1 - Khoảng cách từ nguồn phát đến đường giao cắt đồ thị thời giankhoảng cách D2 - Khoảng cách từ nguồn phát đến đường giao cắt thứ đồ thị thời gian-khoảng cách v1 - vận tốc lớp mặt; v2 - vận tốc lớp thứ 2; v3 - vận tốc lớp thứ Ví dụ 1-5 minh hoạ cách sử dụng công thức 1-14 1-15 Ví dụ 1-5 Xác định vận tốc sóng âm chiều dày lớp đá thứ thứ dựa liệu khúc xạ sau: ft 10 Khoảng cách từ nguồn phát đến đầu dò 20 30 40 50 60 m 3,05 6,10 9,14 12,19 15,24 18,29 21,34 24.38 27,43 30,48 10 15 20 23 27 30 32 34 36 70 80 90 100 Thời gian t (ms) Lời giải Vẽ đồ thị thời gian truyền sóng âm khoảng cách nguồn phát đầu dò hình 1-4 Tính giá trị v1, v2, v3 H1, H2 ta v1 = 12,19 = 609,6m 0,02 v2 = 21,34 − 12,19 = 914,5m 0,03 − 0,02 v3 = 30,48 − 21,34 = 1524m 0,036 − 0,03 H1 = 12,19 914,5 − 609,6 ( ) = 2,73 914,5 + 609,6 H2 = 121,3 1524 − 914,5 / ( ) − 0,25.2,73 = 10,65.0,5 − 0,68 = 2,73 1524 + 914,5 23 1.3.4 Bê tông sản xuất bê tông Bê tông (gốc từ béton tiếng Pháp) loại đá nhân tạo, hình thành việc nhào trộn đầm chặt thành phần: Cốt liệu thô (đá, sỏi, vật liệu tổng hợp…), cốt liệu mịn (cát, đá nghiền…), chất kết dính (Xi măng + nước) theo tỷ lệ định sau thời gian khối liên kết, đóng rắn thành khối cứng đá Trong kết cấu xây dựng, bê tông chịu nhiều tác động khác nhau: chịu nén, uốn, kéo, trượt, chịu nén ưu lớn bê tông Do đó, người ta thường lấy cường độ chịu nén tiêu đặc trưng để đánh giá chất lượng bê tông, gọi mác bê tông Khi nói đến mác bê tông nói đến khả chịu nén mẫu bê tông Các TCVN 3105:1993, TCVN 4453:1995 quy định cách thức mẫu xác định cường độ bê tông, đơn vị tính MPa (N/mm²) daN/cm² Mác bê tông phân loại từ 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500 600 Khi nói mác bê tông 200 nói tới ứng suất nén phá hủy mẫu bê tông kích thước tiêu chuẩn, dưỡng hộ điều kiện tiêu chuẩn, nén tuổi 28 ngày, đạt 200 daN/cm² Còn cường độ chịu nén tính toán bê tông mác 200 90 daN/cm² (được lấy để tính toán thiết kế kết cấu bê tông theo trạng thái giới hạn thứ nhất) Ngày người ta chế tạo bê tông có cường độ cao lên đến 1000 daN/cm² Ở quốc gia khác quy định kích thước mẫu khác Theo tiêu chuẩn Mỹ, mẫu bê tông hình trụ tròn (thí nghiệm nén dọc trục) Để tiêu chuẩn tương đương cần có hệ số quy đổi Do tính chất ưu việt bê tông mà vật liệu sử dụng rộng rãi tất công trình xây dựng móng, cột trụ, cọc chống, mặt sàn, tường chắn, thân đập, đường giao thông… Hoạt động xây dựng liên quan đến sử dụng bê tông cứng theo quy trình: trộn, vận chuyển, đổ, đầm hoàn thiện bảo dưỡng Đặc tính bê tông yếu tố quan trọng để đạt yêu cầu thiết kế xây dựng Bê tông rắn phải đảm bảo yêu cầu cường độ thiết kế, đồng nhất, không thấm, bền chịu mòn Đặc tính bê tông thương phẩm khả làm việc tính kinh tế Thành phần bê tông, phương pháp trộn công nghệ xây dựng yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính bê tông Các loại bê tông Tuỳ theo ứng dụng trọng lượng riêng, bê tông phân làm nhiều loại khác Bê tông thường có trọng lượng riêng từ 2.243 đến 2.563 daN/m tùy theo phương pháp trộn cốt liệu Khi thiết kế, trọng lượng riêng bê tông thường lấy 2403 daN/m Ứng suất nén sau 28 ngày thường từ 13.790 đến 27.580 kPa Bê tông nhẹ có tỉ trọng nhỏ 1.922 daN/m ứng suất nén sau 28 ngày thường lớn 17.237 kPa Bê tông nhẹ thường sử dụng cốt liệu đá phiến, xỉ Bê tông nhẹ cách điện có tỉ trọng từ 240 đến 1.442 daN/m Sau 28 ngày, ứng suất nén khoảng 690 đến 6.895 kPa Và tên gọi loại bê tông thường sử dụng cho mục đích cách điện Cốt liệu sử dụng cho bê tông cách điện thường đá perlite 24 chất khoáng Trong số trường hợp, hỗn hợp bê tông xuất bọt khí thay hạt cốt liệu Bê tông trọng lực loại bê tông sử dụng kết cấu mà tỉ trọng bê tông tạo ứng suất kết cấu thân đập Vì kết cấu dạng thường không sử dụng thép sử dụng thép để gia cố Trọng lượng riêng bê tông loại bê tông thông thường Bê tông nặng loại bê tông làm từ cốt liệu có tỉ trọng lớn đá barite, quặng sắt Loại bê tông thường sử dụng làm tường chắn phóng xạ lò phản ứng hạt nhân Trọng lượng riêng loại bê tông thường khoảng 2.884 đến 6.408 daN/m Bê tông độ sụt loại bê tông có độ sụt nhỏ 2,5 cm Độ sụt phép đo khả ổn định bê tông đo theo thiêu chuẩn ASTM CI43 sau: Đổ bê tông vào hình nón rỗng sau tháo hình nón độ giảm chiều cao khối bê tông độ sụt Bê tông độ sụt thường sử dụng để làm công trình lắp đặt đường ống lát mặt mái nghiêng Bê tông chịu lửa loại bê tông có khả chịu nhiệt độ cao Loại bê tông thường ứng dụng thi công lò hơi, lò luyện kim Nhiệt độ lớn bê tông chịu lửa làm việc phụ thuộc vào loại cốt liệu chịu lửa sử dụng Bê tông đúc sẵn bê tông đúc thành hình dạng thiết kế trước để lắp ghép vào kết cấu công trình Bê tông kiến trúc loại bê tông sử dụng để thiết kế bề mặt đặc biệt công tác hoàn thiện để đạt hiệu ứng thiết kế kiến trúc Bê tông trắng màu sử dụng ứng dụng Bê tông kiến trúc thường đúc sẵn dùng cho kết cấu tường chắn sàn Các thành phần bê tông Các thành phần bê tông xi măng, cốt liệu nước Các chất phụ gia khác thêm vào thường để đạt số tính chất bê tông Đặc tính ảnh hưởng thành phần đến bê tông trình bày tài liệu chuyên ngành a Xi măng Theo TCVN 5439-1991 xi măng phân loại dựa đặc tính: Loại clanke thành phần xi măng, mác, tốc độ đóng rắn, thời gian đông kết, tính chất đặc biệt Xi măng dựa sở clanhke: - xi măng póoclăng (không có phụ gia khoáng); -xi măng póoclăng hỗn hợp, (tỷ lệ phụ gia khoáng chiếm 20%); - xi măng póoclăng xỉ (tỷ lệ phụ gia xỉ chiếm 20%); - xi măng póoclăng puzơlan (tỷ lệ phụ gia puzơlan chiếm 20%); - xi măng alumin hàm lượng Al2O3 20% nhỏ 60%; 25 - xi măng giàu alumin hàm lượng Al2O3 60% Phân loại theo mác bê tông: PC30, PC40, PC50 Theo tiêu chuẩn Mỹ (ASTM) xi măng sử dụng xây dựng ký hiệu loại I đến loại V Loại I loại xi măng Poóc-lăng sử dụng mục đích thông thường Loại II có khả chịu lực tốt loại I sinh nhiệt trình hidrát hoá so với loại I Bê tông loại II thường sử dụng kết cấu lớn hệ thống dẫn nước vị trí mà nước ngầm cao bề mặt đổ bê tông Loại III loại xi măng đạt 190% độ bền loại I sau ngày ninh kết Loại ngày đầu trình hidrát hoá tỏa 150% nhiệt so với loại bê tông thông thường Vì loại tháo ván khuôn sớm thích hợp với thời tiết lạnh loại IV loại xi măng sinh nhiệt, tỏa 40-60% nhiệt so với xi măng thông thường ngày Tuy nhiên độ bền đạt 55% xi măng thông thường sau ngày Loại xi măng thường sử dụng kết cấu trọng lực đập Loại V có khả chống thâm nhập yêu tố bên tốt đạt 75% độ bền sau ngày so với xi măng thông thường Loại thường sử dụng cho kết cấu ngập đất nước Ngoài loại trên, tiêu chuẩn ASTM xếp loại số loại xi măng đặc biệt khác Loại IA, IIA, IIIA tương tự loại I, II, III có thêm thành phần airentraining Loại IS tương tự loại I trộn từ xỉ lò cao với xi măng Loại IS-A có thêm phụ gia chống tạo bọt khí Loại IP, IP-A, P P-A có thêm thành phần xi măng pu-zơlan Vì thành phần pozzolan hạn chế sinh nhiệt trình hidrát hoá nên sử dụng công trình lớn đập nước Loại IP-A P-A có thành phần chống tạo bọt khí Xi măng trắng (ASTM CI50 CI75) có nhiều loại sử dụng chủ yếu cho mục đích kiến trúc b Cốt liệu Cốt liệu sử dụng bê tông giảm giá thành trộn giảm độ co ngót Bởi cốt liệu chiếm 60 đến 80% thể tích bê tông, nên đặc tính cốt liệu ảnh hưởng lớn đến đặc tính bê tông Để có bê tông chất lượng tốt, cốt liệu phải trộn với xi măng khoảng trống hạt cốt liệu Hàm lượng xi măng giảm cốt liệu có kích cỡ phù hợp có hình tròn lập phương Cốt liệu phải có tính tốt, không bị đóng băng, thành phần hoá học ổn định hạt mịn ảnh hưởng đến khả kết dính vữa xi măng với cốt liệu c Nước Nước sử dụng hỗn hợp bê tông cho số mục đích khác Mục đích tạo độ ẩm để diễn trình hydrát hoá trình phản ứng hoá học xi măng nước để đông cứng xi măng Nếu cốt liệu chưa bão hoà, bề mặt khô cần phải thêm nước trộn Phương pháp để xác định lượng nước cần thêm vào mẻ trộn dựa vào lượng nước để đưa độ ẩm cốt liệu đạt đến giá trị yêu cầu Lượng nước trộn bê 26 tông ảnh hưởng đến độ dẻo khả làm việc bê tông Cường độ, độ bền, khả chống thấm, độ ổn định khả chịu mài mòn bê tông liên quan đến tỉ lệ nước xi măng trộn bê tông Tỉ lệ nước/xi măng thấp độ bền độ ổn định bê tông cao Chính tỉ lệ nước/xi măng trộn phải chọn theo yêu cầu sau đông kết bê tông Thông thường tỉ lệ nước/xi măng theo khối lượng vào khoảng 0,4-0,7 Những loại nước uống sử dụng để trộn bê tông Tuy nhiên vật liệu hữu nước trộn bê tông ngăn cản kết dính xi măng lên bề mặt cốt liệu Các chất axít nước phản ứng với xi măng ngăn cản trình hidrát hoá Nước biển sử dụng để trộn bê tông làm giảm độ bền bê tông 10-20% Sử dụng tỉ lệ nước/xi măng thấp bù cho tỉ lệ giảm độ bền Nhưng không nên sử dụng nước biển trộn bê tông dự ứng lực làm thay đổi tính thép dự ứng lực bê tông Khi có nghi ngờ chất lượng nước trộn bê tông nên trộn thử kiểm tra độ bền sau 28 ngày d Các chất phụ gia Có nhiều chất phụ gia thêm vào bê tông, số chất phụ gia là: chất chống tạo bọt khí, chất làm giảm lượng nước, chất làm chậm đông kết, chất làm nhanh đông kết, pu-zơlan chất tăng khả làm việc Chất chống tạo bọt khí bê tông làm tăng khả chống đóng băng khả thâm nhập hợp chất hoá học Chất phụ gia làm tăng khả làm việc chống thấm bê tông đông kết Vì chất phụ gia chống tạo bọt khí thường sử dụng bê tông rải đường kết cấu chống đóng băng Phụ gia giảm lượng nước làm tăng độ sụt khả trộn bê tông, nên trộn bê tông không cần cho nhiều nước mà không thay đổi tính chất bê tông Tuy nhiên chất giảm lượng nước chất phụ gia có tác dụng làm chậm trình đông kết bê tông Chất làm chậm thường sử dụng cần hạn chế ảnh hưởng nhiệt độ cao lên bê tông Chất sử dụng để làm chậm trình đông kết bê tông bơm bê tông xa Chất làm chậm sử dụng để tạo mặt bê tông Chất tăng đông kết có tác dụng ngược lại với chất làm chậm Phụ gia giảm thời gian đông kết tăng thời gian bê tông đạt độ bền tối đa Vì hầu hết chất tăng đông kết, muối CaCl ăn mòn kết cấu thép bê tông nên không sử dụng hợp chất bê tông dự ứng lực, thép mạ nhôm, mạ kẽm Pu-zơ-lăng dạng vật liệu thiêu kết tro bay, khoáng diatomit, tro núi lửa, đá canxi sử dụng để thay xi măng trộn Pu-zơ-lăng giảm sinh nhiệt trình hidrat hoá, tăng khả làm việc giảm phân tầng trộn Chất tăng độ sụt làm tăng độ sụt hỗn hợp bê tông Tuy nhiên hầu hết chất phụ gia làm tăng độ sụt bê tông Thiết kế hỗn hợp bê tông Kỹ sư thiết kế hỗn hợp bê tông thường gặp phải vấn đề lựa chọn phương pháp trộn tiết kiệm mà đảm bảo yêu cầu ninh kết bê tông độ sụt bê tông 27 Phương pháp trộn tiết kiệm thường sử dụng tỉ lệ cốt liệu/xi măng cao với điều kiện đảm bảo độ sụt cho phép tỉ lệ nước/xi măng theo yêu cầu Tài liệu không đề cập đến thiết kế hỗ hợp bê tông Quy trình thiết kế hỗn hợp bê tông việc chọn tỉ lệ nước/xi măng để đảm bảo yêu cầu độ bền, độ ổn định chống thấm Tiếp theo lựa chọn độ sụt theo yêu cầu Bước trộn thử với tỉ lệ nước/xi măng chọn, kiểm tra chất lượng tỉ trọng Cuối tính toán khối lượng thành phần yêu cầu trộn thức Xác định tỉ lệ mẻ trộn trộn bê tông Quy trình xác định tỉ lệ xi măng, nước, cốt liệu chất phụ gia trước trộn bê tông gọi xác định tỉ lệ mẻ trộn Vì thông số kỹ thuật bê tông yêu cầu đạt độ xác thành phần vật liệu 1-3% Vì nên chọn vật liệu theo khối lượng Để tính toán người ta sử dụng thùng phụ để xác định cốt liệu xi măng cho vào thùng trộn Nước tính toán trước xác định kinh nghiệm người trộn Quy trình trộn trình bày chương 11 Đối với máy trộn nhỏ, thường cho cốt liệu xi măng trực tiếp vào thùng trộn, nước thêm vào theo kinh nghiệm người trộn Xi măng sử dụng cho máy trộn thường đo theo trọng lượng bao chứa (50 kg) Khi lắp đặt trạm trộn cần ý đảm bảo không gian cho kho chứa vật liệu thiết bị vận chuyển xử lý Khi dỡ tải vào ô tô tự đổ, thiết lập quy trình cho ô tô tự đổ riêng cho mẻ trộn ô tô chuyên chở vật liệu để đạt hiệu suất cao Vì trạm trộn lớn, cốt liệu thường vận chuyển từ kho chứa tới trạm trộn băng tải gầu ngoạm Xi măng thường lấy qua ống dẫn từ xe tải toa xe lửa vào thùng trộn Ở trạm trộn di động nhỏ hơn, cốt liệu vận chuyển băng tải, gầu ngoạm máy xúc lật Xi măng đóng bao đổ vào thùng trộn hệ thống chất tải bên Thiết bị lựa chọn để cung cấp vật liệu phải đảm bảo lượng vật liệu yêu cầu độ cao yêu cầu Bố trí trạm trộn phương án vận chuyển hiệu yêu cầu bắt buộc để đảm bảo cho trạm trộn hoạt động hiệu Đổ bê tông Đổ bê tông nghĩa đưa bê tông dẻo vào vị trí cuối (thường phạm vi cốtpha, bao gồm việc rải bê tông làm chặt bê tông lại) Khi đổ bê tông vận chuyển cần tránh làm phân tầng bê tông Trước đổ bê tông cần kiểm tra xem ván khuôn sạch, chắn gia cố thích hợp chưa Bề mặt bê tông nên lót dầu vật liệu có tác dụng ngăn cách bê tông với ván khuôn để dễ dàng tháo ván khuôn sau mà không làm ảnh hưởng đến bề mặt bê tông Ván khuôn cần tẩm ướt trước đổ bê tông để tránh hút nước bê tông Nếu đổ bê tông lên lớp bê tông trước cần chuẩn bị bề mặt cẩn thận để hai lớp bê tông liên kết với Đánh xờm bề mặt trước sau bê tông đông cứng Đánh xờm bề mặt bê tông trước đông cứng thực tia nước, chổi bàn chải sợi thép Đánh xờm sau đông cứng thực 28 biện pháp mài mòn học bàn cắt, đục cưa Nên đổ lớp vữa lỏng lên đá bê tông đông cứng trước đổ bê tông để tăng kết dính lớp bê tông Khi đổ bê tông, cửa thiết bị vận chuyển nên gần vị trí đổ cuối Có thể dùng gầu để đổ bê tông hay khối Đổ bê tông vào ván khuôn hẹp theo phương đứng thường sử dụng máng, phễu đổ bơm Ống đổ vòi voi sử dụng để tránh phân tầng Bê tông nên đổ thành lớp có chiều dày từ 152 đến 610mm tùy thuộc vào loại công trình xây dựng Diện tích lớp nên phải giới hạn để đảm bảo không xảy ninh kết ban đầu trước đổ lớp Có thể sử dụng bơm gầu đặc biệt hay phễu dẫn để đổ bê tông nước Phễu dẫn bao gồm phễu gắn với ống thẳng đứng xuống vị trí mong muốn nước Để không cho nước vào ống, cần phải đổ đầy bê tông vào ống trước hạ ống xuống Khi đáy ống xuống đến vị trí cần thiết, bê tông bắt đầu bơm Ống từ từ nâng lên trình đổ bê tông Đổ bê tông nước cần phải đảm bảo đầu cuối ống ngập bê tông Tỉ lệ nước / xi măng nhỏ 0,5 hàm lượng xi măng 392kg/m3, độ sụt từ 152 -178mm kích thước lớn cốt liệu khoảng 51mm Thuật ngữ bắn bê tông Viện bê tông Mỹ sử dụng tiêu chuẩn để loại bê tông vận chuyển ống đổ khí nén cách phun vào bề mặt với vận tốc cao Nó gồm có hai trình Quá trình trộn khô: hầu thêm vào vòi phun trình trộn ướt tất vật liệu (kể nước) trộn trước vào ống cấp Các thuật ngữ khác dùng cho trình bao gồm: đổ bê tông khí nén, phun bê tông, súng bắn bê tông Do sử dụng hỗn hợp tương đối khô nên bê tông phun giữ trọng lượng hình dạng kể phun lên tường hay lên trần Tính chất đặc biệt hữu ích xây dựng công trình có nhiều mặt cong bể bơi, bồn chứa, đường hầm kênh đào Ngoài hữu ích phủ vật liệu khác lớp vật liệu chống cháy lên kết cấu thép Bê tông cần làm chặt trình đổ để ngăn chặn hình thành lỗ rỗng khối bê tông Làm chặt bê tông thực đầm tay, sử dụng đầm rung hiệu Các loại đầm rung thường đầm dùi dùng điện khí nén Đôi sử dụng loại đầm bề mặt để làm chặt mặt bê tông Sử dụng đầm rung cho phép trộn hỗn hợp cứng trộn vật liệu có cốt liệu lớn Khi đầm bê tông máy đầm chấn động nên đặt theo phương đứng để lực rung tác dụng đến tận đáy hỗn hợp Nếu rung lâu rung theo phương ngang dẫn đến phân tầng bê tông Quá trình rung nên dừng lại nước vữa xi măng xuất bề mặt máy đầm Hoàn thiện dưỡng hộ Công tác hoàn thiện nhằm mục đích tạo bề mặt đạt thiết kế Công tác hoàn thiện bao gồm: láng bề mặt, làm bề mặt, trát phẳng quét mặt Láng bề mặt thực công việc để đạt bề mặt thiết kế Làm sử dụng phẳng kim loại gỗ để đầm bề mặt bê tông ấn hạt cốt liệu vào bề mặt Trát phẳng công tác 29 để làm phẳng làm chặt bề mặt Quét mặt công tác để tạo bề mặt chống trượt Công tác hoàn thiện bê tông thường làm tay nhiều trường hợp dung máy 7.Rải bê tông Bởi bê tông rải đường sử dụng rộng rãi xây dựng đường cao tốc đường băng, nên thiết bị rải đường chuyên dụng nghiên cứu phát triển để tăng tốc độ phù hợp với điều kiện xây dựng Để định hình mặt đường người ta sử dụng ván khuôn kim loại để ngăn bê tông chảy dẻo công tác rải, hoàn thiện sửa chữa Có nhiều thiết bị sử dụng với lớp rải bê tông thiết kế để di chuyển lớp rải bê tông Các thiết bị thường gọi chung thiết bị định hình Thiết bị định hình sử dụng để tạo phần chuyển tiếp dọc theo đường cao tốc Các thiết bị tương tự thường không di chuyển dọc theo ván khuôn rải lớp mép Để có bề mặt phẳng rải bê tông cần sử dụng đến máy san định hình chuyên dụng Chức thiết bị tương tự máy san đào máy cắt trình bày chương Tuy nhiên thiết bị thiết kế để di chuyển mặt bê tông sử dụng ván khuôn để điều khiển theo phương đứng Các máy rải bê tông thường máy tự hành, phận định hình trải rộng, đứt đoạn tạo lực rung lên bê tông máy di chuyển phía trước Máy trộn ô tô vận chuyển bê tông từ trung tâm trộn bê tông đến đổ vào ván khuôn trước máy rải Khi sử dụng thêm thép dự ứng lực máy trộn phải đặt ván khuôn để tránh va chạm với thép đặt trước Các phận rải kết hợp đa dạng nên làm việc với ván khuôn phương pháp rải trượt Những phận thường kết hợp với băng tải để nhận bê tông từ ô tô đưa đến vị trí rải (được trình bày chương 11) Sau rải bê tông, phải sử dụng thiết bị hoàn thiện theo chiều ngang để tạo bề mặt bê tông mong muốn Tiếp đến sử dụng thiết bị hoàn thiện theo chiều dọc thiết bị cuối để hoàn thiện bê tông Sau kết thúc công tác hoàn thiện, sử dụng thêm số thiết bị sửa lỗi tự động để phun hỗn hợp xử lý lên bề mặt bê tông bị lỗi Đây thiết bị tự hành thiết bị gắn bơm để phun Rải đường khuôn trượt sử dụng máy rải khuôn trượt để rải, đầm hoàn thiện lớp rải trình di chuyển máy Bê tông sau đổ hỗ trợ trọng lượng giữ hình dạng mà không cần thêm thiết bị hỗ trợ Các máy rải thiết kế để không gây ảnh hưởng đến thép dự ứng lực đặt bê tông, nên đặt thép trước máy rải Trong năm gần đây, máy tạo lề đường có phát triển vượt bậc Mặc dù máy rải trượt có ưu điểm vượt trội hẳn, máy rải trượt máy vuốt 30 sử dụng Do phát triển nhanh máy rải trượt cắt mép, chúng sử dụng để làm vỉa hè giải phân cách đường cao tốc Năng suất làm công tác tương tự máy tạo lề đường Bê tông rải đường có độ đồng cao độ sụt khoảng 25-100mm Bê tông đầm lăn Các thành phần bê tông đầm lăn bao gồm: - Cốt liệu thô: đá, - Cốt liệu mịn: cát, xi măng, - Chất độn: tro bay, xỉ quặng lò cao nghiền, tro núi lửa nguyên liệu khác núi lửa Chất độn có tác dụng nâng cao tính linh động hỗn hợp bê tông giống xi măng Ngoài ra, chất độn tiềm ẩn hoạt tính phản ứng thuỷ hoá lần thứ hai với xi măng tạo sản phẩm thuỷ hoá hydioxyt canxi, chất thuỷ hoá có tính kết dính ổn định, có tác dụng quan trọng nâng cao tính kỹ thuật bê tông - nước: - phụ gia: Trộn phụ gia giảm nước để tăng tính linh động hỗn hợp RCC cải thiện tính dính giảm khả phân cỡ Do thi công RCC diện tích lớn nên cần phải tăng thời gian ninh kết ban đầu để giảm xuất khe lạnh Thường sử dụng phụ gia Sulfat Canxi gốc chất gỗ, có chức giảm nước làm chậm ninh kết Bê tông đầm lăn (RCC) dạng bê tông xây dựng Chúng sử dụng lần đầu để xây đập trọng lực từ năm 70 Trong năm gần đây, Việt Nam ứng dụng bê tông đầm lăn vào xây dựng công trình đập thủy điện Sơn La Về bản, quy trình thi công bê tông đầm lăn bao gồm đổ rải bê tông có độ sụt không thành lớp Sau sử dụng đầm rung đầm bánh lốp để làm chặt bê tông Ưu điểm bê tông đầm lăn thi công nhanh, đơn giản rẻ tiền Trong trường hợp xây đập, giá thành thi công đầm lăn 1/3 giá thành bê tông truyền thống Trong xây dựng đường giao thông, cần rải lớp có độ dày lớn, bê tông đầm lăn thường sử dụng thay bê tông truyền thống nhựa asphalt Đầm bê tông đầm lăn nên thực sớm không nhiều 10 phút sau đổ Đầm rung thường sử dụng thi công bê tông đầm lăn, sau sử dụng đầm bánh loại nặng để bịt kín khe nứt mối nối Đầm lăn nhẵn loại nhẹ sử dụng công đoạn cuối để làm nhẵn bề mặt Các loại đầm sử dụng cho bê tông đầm lăn tương tự loại đầm sử dụng đầm bê tông asphalt trình bày chương sau Tuy nhiên rải liền kề trước đông cứng không nên đầm phía tiếp giáp với rải khoảng 300mm rải xong Sau rải mới, tiến hành đầm chỗ tiếp giáp Trước rải khe lạnh, góc bề mặt nên cắt để tạo hình theo phương đứng Trong vòng 24 phải tưới nước, làm mát, dưỡng hộ cách phun lớp màng dưỡng hộ 31 9.Bê tông asphalt xử lý bề mặt Các vật liệu nhựa đường gồm có asphalt hắc ín Hắc ín sử dụng để rải đường asphalt sử dụng thường xuyên Các tính chất hắc ín asphalt tương tự ngoại trừ hắc ín không hoà tan sản phẩm từ dầu mỏ Vì tính chất nên hắc ín thường sử dụng để rải đoạn đường có nhiên liệu tràn qua Nhược điểm hắc ín dễ biến đổi thay đổi nhỏ nhiệt độ Vì asphalt chiếm ưu xây dựng làm đường nên thuật ngữ nhựa đường asphalt thường sử dụng nhau, đặc biệt xây dựng công trình lớn Bề mặt nhựa đường thường làm từ trộn hỗn hợp cốt liệu rắn asphalt Vì asphalt có tác dụng gắn kết hạt cốt liệu nên thường gọi chất gắn kết Lớp rải đường truyền tải trọng xuống lớp dưới, chống lại mài mòn phương tiện giao thông tạo sức kháng bề mặt Các cốt liệu đá dăm, xỉ, sỏi, cát khoáng chất thường sử dụng Vì cốt liệu chiếm từ 90-92% nên ảnh hưởng lớn đến đặc điểm lớp rải đường Một số đặc điểm bật cốt liệu rải đường như: - Cốt liệu nhám, xù xì, góc cạnh tăng khả đan xen, liên kết vào nhau; - Cốt liệu cứng bền để tránh bị vỡ nghiền chịu tải; - Cốt liệu có cấu trúc bền vững chống lại xâm thực thời tiết; - Cốt liệu có cấp phối hợp lý đạt tính chất mong muốn hỗn hợp; - Cốt liệu khô cho phép kết dính tốt với nhựa đường - Cốt liệu khô tránh tượng tróc lớp nhựa đường kết dính nước hấp thu cốt liệu Cốt liệu thường phân loại theo kích thước thành cốt liệu thô, cốt liệu mịn, hạt mịn (khoáng rời hay bụi khoáng) Hạt mịn vật liệu không đàn hồi bụi đá, xi măng hạt minh hỗn hợp asphalt Xi măng asphalt dạng rắn asphalt, nung nóng chuyển sang trạng thái lỏng để dùng hỗn hợp nhựa đường Xi măng asphalt phân loại theo độ nhớt truyệt đối chúng nhiệt độ 140oF Độ nhớt xi măng asphalt từ AC-2,5 (mềm) AC40 (cứng) Phân loại xi măng asphalt theo thí nghiệm xâm nhập dùng Trong thí nghiệm thâm nhập: độ thâm nhập (% cm) đo kim tiêu chuẩn giây với tải trọng 100 g xâm nhập vào hỗn hợp asphalt 77 oF Nếu độ thâm nhập từ 200-300 % xếp vào vật liệu mềm, độ thâm nhập từ 40-50 % xếp vào vật liệu cứng Nhũ tương asphalt dạng asphalt hoà tan nước tạo thành hỗn hợp nhũ tương Một số ưu điểm đặc biệt nhũ tương asphalt trộn với cốt liệu ướt không cháy không độc Asphalt nhũ tương phân thành loại: kết dính nhanh, trung bình chậm Hắc ín thường kí hiệu RT cộng thêm số giá trị độ nhớt Có 12 loại khác từ RT-1 (độ nhớt thấp) TR-12 (dạng rắn nhiệt độ phòng) Có loại hắc ín để tạo asphalt RTCB-5 RTCB-6 32 Qua phân tích tính kỹ thuật loại vật liệu ta nhận thấy để đạt chất lượng sản phẩm từ loại vật liệu nêu trên, cần phải trải qua quy trình công nghệ, bước quy trình phải sử dụng máy móc thiết bị công tác khác để đạt chất lượng sản phẩm cuối Các thiết bị lựa chọn phải phù hợp công nghệ xây dựng tính chất lý vật liệu, tính kinh tế điều kiện môi trường Các tập Tìm hiểu luật xây dựng Việt Nam, nghị định quy định quản lý chất lượng công trình Một người quản lý xây dựng quản lý nguồn nào? “Năng suất xây dựng” xác định nào? Sự hiểu sai định nghĩa gì? Liệt kê bốn trách nhiệm người quản lí thiết bị xây dựng nhà thầu Sử dụng bảng 1-1, xác định thời gian làm việc thiết bị (phút/giờ) theo kết hợp công việc điều kiện quản lý Một khối đất có khối lượng riêng dạng đất rời 1187 kg/m dạng đất tự nhiên 1483 kg/m3 Xác định độ tơi xốp hệ số chất tải đất Một máy cạp có khả chất tải 45 630 daN thể tích chứa 26,8 m Xác định thể tích đất tự nhiên tập máy cạp vận chuyển Một khối đất có khối lượng riêng tính theo mét khối đất rời 1139 kg/m 3, theo mét khối đất tự nhiên 1424 kg/m3 theo mét khối đất sau đầm 1676 kg/m Xác định độ tơi xốp độ co đất Một dự án yêu cầu đào, vận chuyển đầm 76460 m đất tự nhiên loại đất tập Xác định thể tích đất rời phải vận chuyển thể tích đất đầm 10 Đào đất sét có diện tích 9,3m2 Xác định chiều cao chiều rộng khối đất đổ Cho biết góc xoải độ giãn nở 35o 40% So sánh kết với bảng 5-5 giải thích khác 11 Tìm kích thước khối đất đổ có chiều dài 30,5 m đào từ 765 m đất cát Cho biết góc xoải độ tơi xốp 30o 12% 12 Tính chất lý có ảnh hưởng tới thiết bị ?, cho ví dụ 13 Vì thiết bị để đầm bê tông thường bê tông đầm lăn lại khác nhau? 33 ... 8-6 9-0 9-6 10 -0 10 -6 11 -0 11 -6 12 -0 12 -6 13 -0 13 -6 14 -0 14 -6 15 -0 16 -0 17 -0 18 -0 19 -0 20-9 21- 0 22-0 (m ) 64 72 81 90 10 0 11 0 12 1 13 2 14 4 15 6 16 9 18 2 19 6 210 225 256 289 324 3 61 400 4 41 484 (m2)... 67.5 75.0 83.3 92.0 10 1 11 0 12 0 13 0 14 1 15 2 16 3 17 5 18 7 213 240 270 300 333 367 402 46 48 50 52 54 56 58 60 62 13 -3 13 -10 14 -5 15 -0 15 -7 16 -2 16 -9 17 -4 17 -11 305 333 3 61 390 4 21 453 486 520 555... 14 -0 14 -8 (m ) 43 48 54 60 66 74 81 88 96 10 4 11 2 12 2 13 0 14 0 15 0 17 0 19 3 216 240 266 294 323 (m ) 35.8 40.0 45.0 50.0 55.0 61. 5 67.5 73.0 80.0 87.0 93.5 10 1 10 8 11 7 12 5 14 1 16 1 18 0 200 2 21 244