Đồ án thi công Công nghệ xây dựng Công trình Bê tông

Việc tính toán cấp phối bê tông nhằm đảmbảo khả năng chịu lực của bê tông sau khi rắn chắc cũng như cho phép ta xác địnhđược khối lượng các thành phần vật liệu cần thiết để chế tạo bê tô

Mục Lục

CHƯƠNG 1 TÀI LIỆU TÍNH TOÁN CƠ BẢN 2

1.1 Tài liệu cho trước 2

1.2 Nhiệm vụ của đồ án 2

1.3 Tiến độ thực hiện 3

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG TÍNH TOÁN 4

2.1 Tính khối lượng và dự trù vật liệu 4

2.2 Tính toán cấp phối bê tông: 8

CHƯƠNG 3 PHÂN KHOẢNH, ĐỢT ĐỔ BÊ TÔNG 14

3.1 Khái niệm khoảnh đổ, đợt đổ 14

3.2 Lập bảng dự kiến phân đợt đổ 15

3.3 Xác định cường độ đổ bê tông thiết kế (Q TK ) 15

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN CHỌN MÁY 18

4.1 tính toán chọn máy trộn 18

4.2 tính toán số xe vận chuyển cốt liệu 20

4.3 Đề xuất và lựa chọn phương án vận chuyển vữa bê tông 22

4.4 Tính toán số máy đầm bê tông 23

CHƯƠNG 5 CÔNG TÁC ĐỔ, SAN BÊ TÔNG 26

5.1 Đổ bê tông: 26

5.2 San bê tông: 26

5.3 Dưỡng hộ bê tông: 26

5.4 Kiểm tra không phát sinh khe lạnh 28

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN THIếT KẾ VÁN KHUÔN 30

6.1 Tổng quan 30

6.2 Tính toán thiết kế 30

6.3 Chọn phương án lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn, đà giáo cho khoảnh đổ đại diện36 CHƯƠNG 7 KẾT LUẬN 38

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG

CHƯƠNG 1 TÀI LIỆU TÍNH TOÁN CƠ BẢN 1.1 Tài liệu cho trước

1.1.1 Đặc trưng kết cấu công trình

Công trình là một cống qua đê có 2 cửa, bề rộng khoang cống 2,5m , Chiềudài đoạn cống 6m Chiều dài sân trước 8m Bê tông lót M100, có chiều dày 10cm.Các bộ phận khác sử dụng bê tông mác M200

Dung trọng tựnhiên khô o(T/m3)

Tính toán ván khuôn nằm

1.2 Nhiệm vụ của đồ án

1.2.1 Thuyết minh tính toán

1.2.2 Bản vẽ

1.3 Tiến độ thực hiện

Tuần 1: Hướng dẫn

Tuần 2: Hướng dẫn

Tuần 3: Kiểm tra Thuyết minh + Bản vẽ Phân khoảnh đổ, đợt đổ

Tuần 4: Kiểm tra Thuyết minh + Bản vẽ (Toàn bộ)

Tuần 5: Nộp đồ án

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG TÍNH TOÁN 2.1 Tính khối lượng và dự trù vật liệu

cửa vào

13,5*0.5*2,1+2*(0,4+0,8)*0,4/2*2,1+2*0,2*0,35*13,5

17,07

15,11

cửa vào

10,25*0,35*2,1+2*10,25*0,35*0,35+(0,4+

0,8)*0,4/2*3,2+2,73

13,54

37,48

13 18 Nắp đoạn

cống số

5

13,5*3,14*(1,0520,72)/2+3,14*1,05*(0,

3*[13,5*1,2*2,1-47,67

47,65

[0,14*1,2+2,3*0,3+0,3*2,2+(0,17+0,75)*0

84/2]*2,5

4,76

2.2 Tính toán cấp phối bê tông:

Cấp phối của bê tông là sự phối hợp về tỷ lệ của các thành phần cấu tạo nên bêtông cho một đơn vị thể tích bê tông Cấp phối của bê tông là nhân tố chủ yếuquyết định đến cường độ của bê tông Việc tính toán cấp phối bê tông nhằm đảmbảo khả năng chịu lực của bê tông sau khi rắn chắc cũng như cho phép ta xác địnhđược khối lượng các thành phần vật liệu cần thiết để chế tạo bê tông đáp ứng đủkhối lượng công trình yêu cầu, từ đó có kế hoạch dự trù, cất giữ và bảo quản

2.2.1 Xác định độ sụt của bêtông (Sn):

- Độ sụt của bê tông phụ thuộc vào loại kết cấu và điều kiện thi công

- Tra bảng 4-1 trong 14 TCN 59-2002 ta chọn Sn = 6- 8 cm

2.2.2 Tính toán cấp phối bê tông

- Theo qui phạm: Với bê tông mác M100 có khối lượng không nhiều thì tadùng bảng tra sẵn của TCN D6-78

-Với bê tông có mác lớn hơn M100 phải tính toán cấp phối

- Tính toán: Theo TCN D6-78

a) Bê tông lót (Bê tông mác M100)

- Xác định dự trù vật liệu cho bê tông lót mác 100:

Do mác bê tông lót chỉ là M100 - mác thấp nên tra bảng ĐỊNH MỨC VTXD

- Xác định dự trù vật liệu cho bê tông chính M 200 :

Chọn đường kính viên đá : Dmax phải thoả mãn điều kiện sau đây:

+ Dmax  1/3 kích thước nhỏ nhất của tiết diện công trình.

 Dmax 

3

1

.50 = 16,67 (cm) + Khoảng cách nhỏ nhất giữa hai thanh cốt thép là: 0,2 m

 Dmax 

3

2

.20 = 13 (cm) + Dung tích máy trộn V = 400lít

căn cứ vào 2 yêu cầu để xác định:

- Đối với yêu cầu về cường độ

Áp dụng công thức : Rb28 = k.RX.(

N

X

- 0,5) Trong đó: Rb28 = 200KG/cm2

- Yêu cầu về độ bền của công trình thuỷ công:

Vì đây là công trình thuỷ công luôn nằm dưới nước chịu áp lực nên chọn

Dựa và độ sụt Sn = 6 8 cm và đá dăm có Dmax = 40 mm theo ĐỊNH MỨCVTXDCB lượng nước cho 1 m3 bê tông là 185 lít.

c) Kiểm tra tỉ lệ:

m =

oc od d

od d r

r D

(*)Trong đó :

-: hệ số tăng cát, đối với đầm máy= 11,2

đối với đầm tay = 1,21,4

Với m = 0,38 thì không phải hiệu chỉnh lượng nước Vậy N = 185 lít

- Xác định lượng XM cho 1m3 bêtông

Ta lấy tròn lượng xi măng là 239kg, để dễ cấp phối

- Xác đinh lượng cát, đá cho 1 m3 bêtông:

Áp dụng phương pháp thể tích tuyệt đối:

Vb = Vac + Vad + Vax +N = 1000

Vb = C D X N

ax ac

ad ax

ac

D r N X C







    (2)

Từ (1) và (2) rút ra ta có :

- Lượng đá cho 1 m3 bêtông:

Đ =

ad od d r

- Điều chỉnh cấp phối theo độ ẩm tự nhiên của cát, đá:

Do trong cát và đá có độ ẩm tự nhiên (với d 1%,c 3%nên ta hiệuchỉnh lại số lượng các thành phần trong bê tông như sau:

e) Xác định khối lượng vật liệu cần thiết để xây dựng công trình

Với định mức tiêu hao vật liệu là: 1,025 ta có khối lượng vật liệu cần thiết

để xây dựng công trình như sau:

Bảng 2.3: khối lượng vật liệu cần thiết để xây dựng công trình:

CHƯƠNG 3 PHÂN KHOẢNH, ĐỢT ĐỔ BÊ TÔNG 3.1 Khái niệm khoảnh đổ, đợt đổ

3.1.1 Khoảnh đổ

Khoảnh đổ bê tông là vị trí đổ bê tông tại đó có cốt thép và ván khuôn đã lắpdựng Kích thước khoảnh đổ được giới hạn bởi các khe thi công và khe kết cấu.3.1.2 Đợt đổ

Đợt đổ bê tông là khối lượng bê tông được đổ liên tục trong một khoảng thờigian nhất định Một đợt đổ có thể đổ 1 hay một số khoảnh đổ

Mỗi đợt đổ gồm:

3.1.3 Nguyên tắc phân đợt đổ

của máy và đội thi công

- Tiện cho việc bố trí thi công (các khoảnh trong đợt không quá xa nhau)

- Theo trình tự trước sau

- Tiện cho bố trí trạm trộn và vận chuyển

nhau nên bố trí 2 đợt khác nhau)

V vữa bêtông(m3)

Thờigian đổ(ca)

Cường độ đổ

bê tông(m3/h)

Hệ số tăng vữa bê tông: K = 1,025

3.3 Xác định cường độ đổ bê tông thiết kế (Q TK )

- Chọn cường độ đổ bê tông thiết kế:

Có thể chọn QTK = Qmax (Sẽ chọn được thiết bị thỏa mãn cho tất cả các đợt)

Có thể chọn QTK Qmax (Những đợt có Q Qmax huy động thêm máytrộn dự trữ)

- Từ bảng 3.1 tính được cường độ đổ bê tông theo đợt và vẽ biểu đồ cường độ

đổ bê tông theo đợt

- Chọn cường độ thiết kế là Qtk=Qmax= 6,9 m3/h

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN CHỌN MÁY 4.1 tính toán chọn máy trộn

4.1.1 Chọn loại máy trộn

Việc chọn máy trộn phải dựa trên các căn cứ :

- Điều kiện cung cấp thiết bị

- Lựa chọn loại máy trộn (thường là máy trộn tuần hoàn rơi tự do) có thể tracứu sổ tay máy thi công ta chọn loại máy trộn bê tông là loại quả lê, xe đẩy, ký hiệu:

SB – V16 với các thông số chính sau:

 Góc nghiêng thùng khi trộn 13o, khi đổ bê tông 60o

 Kích thước giới hạn: + Dài : 2,55 m

 + Rộng : 2,02 m

 + Cao : 2,85 m trọng lượng máy trộn : 1,9 tấn

- Thời gian trộn bê tông:

Thời gian trộn bê tông tính từ lúc toàn bộ vật liệu đã đổ vào thùng trộn tới khivữa bê tông bắt đầu xả ra Thời gian trộn bê tông có quan hệ với độ sụt, dung tíchcông tác của thùng trộn, tốc độ quay của thùng trộn và nhiệt độ khi trộn bê tông.Với loại máy trộn SB- V16 có thời gian trộn là: tt = 60(s)

4.1.2 Xác định năng suất thực tế của máy trộn

- Năng suất thực tế của máy trộn được tính theo công thức:

B 4 3 2 1

tt

tttt

f

V

6,3N







Trong đó:

KB: Hệ số sử dụng thời gian KB = 0,85  0,95

Ntt: Năng suất thực tế của máy trộn (m3/h)

Vvàott: Thể tích thực tế của vật liệu đổ vào máy trộn (lít) f: Hệ số xuất liệu f = 0,65  0,7

t1 :Thời gian trộn bê tông: t1 = 180 (s)

t2 : Thời gian đổ vật liệu vào : t2 = 30 (s)

t3 : Thời gian trút vữa bê tông ra : t3 = 30 (s)

t4 : Thời gian giãn cách : t4 = 10 (s)

trộn Vậy ta cần cho 2 bao xi măng trong 1 mẻ trộn

Ta tính mỗi mẻ trộn dùng 100kg xi mămg Khối lượng vật liệu cho một mẻ trộn: Cát : C = 160 kg

Đá : Đ =400 kgNước : N = 40 lítKhi đó Vvàott = 456 lít,

Với Ntt=3,84 m3/h

Vậy số máy trộn cần sử dụng là m=2 máy

+Số máy trộn kể cả sử dụng lẫn dự trữ là :

Vậy ta chọn 2 máy trộn còn 1 máy dự trữ

4.1.3 Xác định năng suất thực tế của trạm trộn:

QTT = mn.Ntt (m3/h)Với Ntt: Năng suất thực tế của máy trộn (m3/h)

Cần đảm bảo các nguyên tắc sau:

- Thuận lợi cho tập kết vật liệu, cung cấp nước trộn bê tông

- Thuận lợi cho việc vận chuyển cốt liệu, vận chuyển vữa bê tông

- Hạn chế việc di chuyển trạm trộn nhiều lần

4.2 tính toán số xe vận chuyển cốt liệu

4.2.1 Đề xuất và lựa chọn phương án vận chuyển

Tính năng suất xe cải tiến vận chuyển cốt liệu

Tính toán xe vận chuyển cốt liệu với khoảng cách L = 100m

Vxe: Dung tích thùng xe cải tiến (200 lít)

t1: Thời gian nạp cốt liệu vào xe (20  30 s)

t2, t3: Thời gian đi về của xe (t2+ t3 = 2L/v _ v = 5km/h)

v - Vận tốc trung bình của xe; ta lấy v = 5km/h = 1,4 m/s

L - Chiều dài đường vận chuyển; L = 100m

1,4

 t2 t3   � 

t4: Thời gian đổ cốt liệu ra (5  10 s)

t5: Thời gian trở ngại dọc đường (120  180 s)

KB: Hệ số lợi dụng thời gian KB = 0,85  0,95

Từ tỷ lệ phối liệu cho 1m3 bê tông theo khối lượng sau khi đã điều chỉnh độ

ẩm, ta xác định thể tích xi măng , cát và đá cần phải cung cấp cho trạm trộn trong 1giờ:

VCĐ = QTT(VC +VĐ) (m3/h)Với: VC = CTT / oc= 552/1,4 = 394,29 (lít) = 0,39429 (m3)

VĐ = ĐTT / ođ = 1342/1,53 = 877,12 (lít) = 0,87712 ( m3)

Qtt = 7,68 (m3/h)Vậy VCĐ = 7,68(0, 39429 + 0,87712) = 9,7644 (m3/h)

Vậy Vxm = 7,68.0,2712= 2,08 (m3/h)

nxe = Vx/xe=2,08/2 = 1(xe)

Ta chọn bằng 1 xe để vận chuyển xi măng

Vậy ta cần 6 xe để vận chuyển vật liệu

4.3 Đề xuất và lựa chọn phương án vận chuyển vữa bê tông

- Phương án 2: Dùng xe cải tiến vận chuyển vữa bê tông vào khoảnh đổ (cự ly

<100m)

Vì mặt bằng thi công ngắn, khối lượng vật liệu nhỏ nên theo phương án 2 là thuận lợi hơn cả

4.3.1 Tính toán xe vận chuyển vữa bê tông với khoảng cách L = 100m

Khi vận chuyển vữa bê tông cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Bê tông không bị phân cỡ Muốn vậy đường vận chuyển bê tông phải bằngphẳng giảm số lần bốc dỡ không để bê tông rơi tự do từ trên cao xuống khi độcao đổ bê tông lớn hơn 2,5 3 m thì phải có phễu, vòi voi hoặc máng

- Đảm bảo cấp phối của vữa bê tông đúng yêu cầu thiết kế, thiết bị đựng bê tôngkhông bị rò rỉ, khi chở bê tông không nên chở quá đầy tránh vữa bê tông bị rơivãi, chú ý che đậy khi trời mưa, nắng

- Không để bê tông sinh ra ninh kết ban đầu, thời gian vận chuyển vữa bê tôngkhông được vượt quá thời gian cho phép, cần sử dụng phương pháp vận chuyểntốt để rút gắn thời gian vận chuyển

- Việc vận chuyển vữa bê tông đến khoảnh đổ cần đảm bảo tốc độ đổ bê tông,tránh sinh khe lạnh ở khoảnh đổ

+ Tính toán vận chuyển vữa bê tông:

a) Năng suất xe cải tiến khi vận chuyển vữa bê tông:

Vxe: Dung tích thùng xe cải tiến (150 lít)

t1: Thời gian nạp cốt liệu vào xe (20  30 s)

t2, t3: Thời gian đi về của xe (t2+ t3 = 2L/v _ v = 5km/h)

v - Vận tốc trung bình của xe; ta lấy v = 5km/h = 1,4 m/s

L - Chiều dài đường vận chuyển; L = 100m

1,4

 t2 t3   � 

t4: Thời gian đổ cốt liệu ra (5  10 s)

t5: Thời gian trở ngại dọc đường (120  180 s)

KB: Hệ số lợi dụng thời gian KB = 0,85  0,95

b) Tính số xe vận chuyển vữa bê tông:

Số xe cần để vận chuyển vữa bê tông là:

1 3,84

2,59

1, 48

MT tt xeBT

xe

N n



Ta chọn bằng 3 xeTrong đó: 1 MT

N : Năng suất thực tế vận chuyển vữa BT của 1 xe cải tiến

Số xe cải tiến vận chuyển vữa bê tông phục vụ cho trạm trộn có 2 máy trộn:

NxeBT = m.nxeBT = 2.3 = 6xe

Số xe dự trữ tính bằng 10%

Vậy ta dung 6 xe vận chuyển và 1 xe dự trữ

4.4 Tính toán số máy đầm bê tông

4.4.1 Mục đích:

Để đảm bảo cho bê tông đổ được đồng nhất, chắc, đặc,không có hiệntượng rỗng bên trong và rỗ bên ngoài và tạo điều kiện cho bê tông bám chắcvào cốt thép.Ở đây ta chọn phương pháp đầm máy.Ưu điểm của đầm máy sovới đầm thủ công là:

- Giảm công lao động

- Năng suất cao

- Chất lượng bê tông đảm bảo.

- Tránh được nhiều khuyết tật trong thi công bê tông toàn khối

- Cường độ bê tông tăng lên do đầm chặt hơn và đều hơn

- Bê tông vào hết các khe nhỏ

4.4.2 Chọn loại đầm :

Nhằm đảm bảo cường độ bê tông và loại bỏ bọt khí trong bê tông cần tiếnhành đầm bê tông ngay sau khi đổ

Căn cứ vào :

Yêu cầu về mặt cường độ và độ bền chống thấm

 Hình dạng kích thước kết cấu công trình,khoảng cách cốt thép

 Kích thước khoảnh đổ, phương pháp đổ bê tông vào khoảnh đổ

Do công trình có dạng tường và bản mỏng khối lượng và cường độ thicông nhỏ, kết cấu công trình có nhiều chi tiết phức tạp nên ta chọn máy đầmloại chấn động trục mềm chạy bằng điện mã hiệu: C - 376 với các thông số

kỹ thuật sau:

- Năng suất đầm tối đa: 7 m3/h

- Chiều dài chày đầm: 40cm

- Đầm cắm sâu vào lớp trước 5-10cm để đảm bảo sự kết hợp tốt giữa cáclớp bê tông.

hơn 1.5 lần bán kính tác dụng của đầm

khuôn: 2d < l1 < 0,5Ro và giữa các vị trí đầm cuối cùng đến vị trí sẽ đổ

CHƯƠNG 5 CÔNG TÁC ĐỔ, SAN BÊ TÔNG 5.1 Đổ bê tông:

Đối với các loại bản đáy ta sử dụng phương pháp đổ bê tông theo lớp nghiêngvới góc nghiêng  < 11o Còn với thân cống và phần tháp cống do có chiều caokhá lớn nên ta đổ theo phương pháp đổ lên đều

5.2 San bê tông:

- Phương pháp và thao tác san bê tông chính xác có ảnh hưởng lớn tới chấtlượng của bê tông Để giảm bớt công tác san bê tông, khi đổ bê tông vào khoảnh

đổ chú ý đổ cho đều

Đổ bê tông đến đâu ta tiến hành san ngay đến đó đảm bảo cho bê tông không bịphân tầng phân lớp Khi san cần chú ý các yêu cầu kỹ thuật, tránh va đập vào cốtthép và ván khuôn

- Do khối lượng bể tông nhỏ, cường độ thi công không cao nên ta sử dụngphương pháp san bê tông bằng thủ công Công cụ san là cuốc, xẻng, cào

- Đối với các khe thép, các góc công trình khó san bằng thủ công và những vịtrí có nhiều cốt thép, khi có yêu cầu đẩy nhanh tiến độ thi công thì ta dùng đầmkết hợp để san Khi san bằng đầm chú ý không cắm thẳng đầm vào giữa đốngvữa bê tông mà nên cắm nghiêng, cần khống chế thời gian rung của đầm khôngquá 15 s trong khi san, đầm theo hình hoa mai và khoảng cách san cũng khôngquá xa để tránh hiện tượng phân cỡ, tầng trong bê tông

5.3 Dưỡng hộ bê tông:

-Mục đích :

Sau khi đổ bê tông cần bảo dưỡng tốt ngay từ những ngày đầu nhằm:

- Chống mất nước và bổ sung nước cho bê tông, giúp cho sự thuỷ hoá của ximăng được thuận lợi và hoàn toàn

- Đảm bảo chất lượng bê tông

- Phòng nứt bề mặt do bị mất nước, nâng cao khả năng chống thấm, chống xâmthực của bê tông sau này

- Nhiệm vụ bảo dưỡng :

- Cống được thi công vào mừa khô nên sau khi hoàn thành công tác đổ bê tông

6 giờ cần tiến hành công tác dưỡng hộ Phải bảo đảm cho bề mặt bê tông đủ nhiệt

độ và độ ẩm thích hợp Trong mọi trường hợp không được để bê tông khô trắngmặt

- Phương pháp bảo dưỡng :

thường xuyên trong 7 ngày đầu Ban ngày 2 giờ tưới 1 lần, ban đêm tưới 2 lần.Những ngày sau phải giữ ẩm cho mặt bê tông và ván khuôn

chảy liên tục tưới khắp mặt bê tông

lý công trình Sau đó mới được tháo đỡ ván khuôn

Phương pháp xử lý khe thi công:

+ Đối với công trình này khe thi công là các khe tiếp xúc giữa các lớp bêtông đổ trước và lớp bê tông đổ sau Có cả khe đứng và khe ngang Có nhiềuphương pháp xử lý khe thi công.Trong trường hợp này ta có thể áp dụng 1 trongcác biện pháp sau:

1 Với bê tông đã đông cứng lâu, không có cơ giới nên dùng phương phápđục xờm Phương pháp này chất lượng tốt nhưng năng suất thấp Dùng chòngmáy để đánh xờm cho năng suất cao nhưng lượng hao bê tông lớn,dễ làm cốt liệu

bị rung động long ra Với bê tông cũ đã đổ lâu, độ sâu đánh xờm không nên nhỏhơn 0,5 cm, tốt nhất là lộ ra được nửa hòn đá

2 Bêtông mới đổ chưa đông cứng hoàn toàn sau khi đổ 4 ~12 giờ, dùng vòinước cao áp để xói rửa lớp vữa trên mặt bê tông Phương pháp này đơn giản bảođảm chất lượng và năng suất cao Phương pháp này chỉ dùng xử lý khe thi côngngang

3 Với khe thi công đứng đánh xờm khó khăn nên dùng phụ gia làm giảm tốc

độ dính kết với nồng độ 15% hoặc CCB quét lên mặt ván khuôn Khi bê tông đạtcường độ cho phép tháo dỡ ván khuôn, lớp bê tông mặt chưa đông cứng hoàntoàn, dùng vòi nước xói rửa sẽ tạo được mặt bê tông, nhằm tiếp xúc tốt Phươngpháp này cũng được dùng cho cả khe thi công ngang