CHUYÊN ĐỀ THI CÔNG BÊ TÔNG KHỐI LỚN, NHỮNG VẤN ĐỀ KỸ THUẬT QUAN TRONG CẦN GIẢI QUYẾT

CHUYÊN ĐỀ, THI CÔNG BÊ TÔNG KHỐI LỚN, NHỮNG VẤN ĐỀ KỸ THUẬT, QUAN TRONG CẦN GIẢI QUYẾT

Chuyên đề: Thi công bê tông khối lớn, vấn đề kĩ thuật quan trọng cần giải I.Đặt vấn đề: Ngành công nghiệp xây dựng Việt Nam ngày bước tạo nên hình ảnh đất nước Việt Nam đại với cao ốc tầm cỡ sở hạ tầng cải thiện tốt Với cơng trình có quy mơ lớn vậy, thiết kế có biện pháp thi cơng bê tơng khối lớn như: Các khối móng lớn cho cơng trình, đập thủy điện thủy lợi, dự án cầu đường Kết cấu bê tông bê tông cốt thép coi khối lớn có kích thước đủ để gây ứng suất kéo, phát sinh hiệu ứng nhiệt thuỷ hóa xi măng, vượt giới hạn kéo bê tông làm nứt bê tơng Do q trình thi cơng cần phải có biện pháp để phòng ngừa vết nứt tránh làm ảnh hưởng hư hại đến kết cấu Đối với kết cấu có kích thước vượt qúa giới hạn cần phải có giải pháp phòng ngừa nứt cho bê tông từ khâu thiết kế thi công Hiện tượng nứt nhiệt gây bê tơng khối lớn khống chế áp dụng giải pháp hữu hiệu để giảm lượng nhiệt phát sinh mức độ thay đổi nhiệt độ Mức độ kiểm soát nhiệt độ để chống nứt thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố : Vị trí địa lý, chiều cao độ dày kết cấu, đặc trưng cốt liệu, tính chất bê tông Qua báo cáo chuyên đề “Thi công bê tông khối lớn, vấn đề kỹ thuật quan trọng cần giải quyết” thành viên nhóm trình bày quy trình thi công vấn đề cần giải việc thi công bê tông khối lớn đề cập đến số giải pháp khống chế để giúp giảm thiểu sai sót hư hại trình thi cơng bảo dưỡng bê tơng khối lớn II Tổng quan thi công bê tông khối lớn Khái niệm Bê tông khối lớn Kết cấu bê tông bê tông cốt thép coi khối lớn có kích thước đủ để gây ứng suất kéo, phát sinh hiệu ứng nhiệt thuỷ hoá xi măng, vượt giới hạn kéo bê tơng, làm nứt bê tơng, cần phải có biện pháp để phòng ngừa vết nứt.Trong điều kiện khí hậu nóng ẩm Việt Nam kết cấu có cạnh nhỏ (a) chiều cao (h) lớn 2m xem khối lớn Trang Chuyên đề: Thi công bê tông khối lớn, vấn đề kĩ thuật quan trọng cần giải (Hình I: Dự án đường sắt cao Hà Đông- Cát Linh-Hà Nội) Yêu cầu thi công bê tông khối lớn Thi công kết cấu bê tông khối lớn phải đảm bảo đạt bê tơng có cường độ,độ đặc chắc, độ chống thấm theo yêu cầu thiết kế không bị nứt hiệu ứng nhiệt thủy hóa xi măng bê tơng sau thi cơng Đơn vị thi cơng cần có biện pháp cụ thể để thực thi giải pháp phòng chống nứt thiết kế đề bao gồm: chuẩn bị vật tư, thiết kế thành phần bê tông, trộn, vận chuyển, đổ đầm, bảo dưỡng bê tông, nhằm đảm bảo kết cấu không bị nứt hiệu ứng nhiệt thủy hóa xi măng q trình đóng rắn bê tông Trang Chuyên đề: Thi công bê tông khối lớn, vấn đề kĩ thuật quan trọng cần giải (Hình II: Cơng trình thủy điện hồ Cửa Đạt-Thường Xn-Thanh Hóa) Thi cơng bê tơng khối lớn 3.1 Nguyên tắc chung - Thi công bê tông khối lớn cần thực theo dẫn TCVN 4453:1995 Quy phạm - Nhà thầu cần đặc biệt quan tâm tới biện pháp phòng chống nứt khối bê tơng hiệu ứng nhiệt thủy hóa xi măng q trình đóng rắn bê tơng 3.2 Sử dụng vật liệu 3.2.1 Xi măng: Xi măng dùng cho bê tông khối lớn nên chọn loại sau đây: a) Xi măng pc lăng thơng thường, có lượng nhiệt thủy hóa sau ngày khơng q 70cal/g b) Xi măng tỏa nhiệt, có lượng nhiệt thủy hóa sau ngày khơng q 60 Cal/g Xi măng tỏa nhiệt thường phải dùng cho cơng trình có u cầu đặc biệt an tồn chống thấm Trang Chuyên đề: Thi công bê tông khối lớn, vấn đề kĩ thuật quan trọng cần giải 3.2.2 Cốt liệu a) Cát: Cát dùng cho bê tong khối lớn cát tong cát đập từ đá, có mơ đun độ lớn khơng 2,2 Ngồi cát cần có chất lượng thỏa mãn yêu cầu ghi TCVN 1770 : 1986 tiêu chuẩn hành khác chất lượng cát cho bê tong b) Đá dăm, sỏi: Đá dăm sỏi, dùng cho bê tong khối lớn có Dmax khơng 10 khơng q 150 Kích thước Dmax đá dăm, sỏi phải đảm bảo không vượt 1/3 khoảng cách nhỏ cốt thép, không lớn khoảng cách từ cốt thép biên tới thành cốp pha Khi hỗn hợp bê tong vận chuyển ống bơm Dmax cuả cốt liệu lớn phải khơng vượt q 1/3 đường kính ống bơm Ngồi u cầu trên, dăm, sỏi tong cho kết cấu bê tong khối lớn phải thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật ghi TCVN 1771 : 1987 tiêu chuẩn hành khác chất lượng cốt liệu lớn tong cho bê tong 3.2.3 Nước Nước dùng để trộn bê tong, bảo dưỡng bê tong làm lạnh khối bê tong cần thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật quy định TCVN 4506 : 1987, tiêu chuẩn hành khác chất lượng nước cho bê tong vữa 3.2.4 Phụ gia a) Các phụ gia thường dùng bê tông khối lớn: Phụ gia khí Phụ gia giảm nước (phụ gia dẻo hóa, dẻo hóa cao, hay siêu dẻo) Phụ gia chậm ninh kết Phụ gia sử dụng cần có chứng chất lượng nhà sản xuất, phải có thử nghiệm tính phụ gia q trình thiết kế thành phần bê tong b) Phụ gia tong cho bê tong khối lớn cần đạt hiệu sau hỗn hợp bê tông: Tăng độ công tác giảm lượng nước trộn Kéo dài thời gian ninh kết bê tong Điều khiển độ tách nước Giảm độ phân tầng Giảm mức tổn thất độ sụt theo thời gian c) Phụ gia dùng cho bê tông khối lớn cần đạt hiệu sau bê tông trạng thái đóng rắn: Giảm tốc độ phát nhiệt thủy hóa xi măng đóng rắn Trang Chuyên đề: Thi công bê tông khối lớn, vấn đề kĩ thuật quan trọng cần giải Giảm hàm lượng xi măng bê tong Tăng cường độ bê tong Tăng độ chống thấm nước bê tong Tăng độ chống mài mòn bê tong 3.3.Thiết kế thành phần bê tông Thành phần bê tông khối lớn thiết kế bê tơng nặng thơng thường Ngồi ra, cần đảm bảo yêu cầu sau q trình thiết kế thành phần bê tơng khối lớn: 3.3.1 Thành phần bê tông phải đảm bảo nhận bê tơng có cường độ độ chống thấm đạt yêu cầu thiết kế Bê tông phải sử dụng vật liệu sẵn có địa phương, đạt yêu cầu độ công tác để dễ thi công, có hàm lượng xi măng Khuyến khích chọn kích thước cốt liệu lớn đến mức lớn có thể, để giảm lượng xi măng sử dụng Kích thước cốt liệu lớn cần chọn cho phận kết cấu để đảm bảo sử dụng thích hợp kinh tế 3.3.2 Để giảm lượng dùng xi măng bê tơng, cơng trình có nhu cầu chịu tải muộn 28 ngày tuổi, thiết kế mác bê tông tuổi 60, 90 ngày đến năm (thí dụ đập thủy lợi) Với trang thiết bị thi cơng có, cần thiết kế thành phần bê tông với độ sụt thấp đến mức 3.3.3 Đối với cơng trình có điều kiện nên sử dụng kỹ thuật đầm lăn để thi cơng bê tơng Khi việc thiết kế thành phần bê tông đầm lăn cho phép giảm đáng kể lượng dùng xi măng 3.4 Quy trình thi cơng bê tơng khối lớn ( Hình III: Dự án đường sắt cao Hà Đông- Cát Linh-Hà Nội ) Trang Chuyên đề: Thi công bê tông khối lớn, vấn đề kĩ thuật quan trọng cần giải 3.4.1 Định lượng trộn bê tông Việc định lượng vật liệu cân đong trộn bê tông tiến hành trạm trộn thiết bị chuyên dùng Độ xác cân đong, thời gian trộn, chu kỳ trộn quy định theo kinh nghiệm trạm trộn 3.4.2 Vận chuyển bê tơng (Hình IV: Dự án đường sắt cao Hà Đông- Cát Linh-Hà Nội ) a) Bê tông vận chuyển đến công trình xe trộn, ống bơm, băng chuyền Khi vận chuyển ống bơm băng chuyền cần có biện pháp che chắn để bê tông không bị nung nóng xạ mặt trời Thời gian chờ bê tông không nên 1,5h Được phép tối đa đến 4h Cứ sau 0,5 phải trộn lại lần trước đổ phải trộn lại bê tông Nếu vận chuyển bơm thời gian chờ bê tông, 0,5 lại phải đẩy bê tông ống bơm dịch khoảng 20cm b) Bê tông chuyển đến chỗ đổ xe trộn đổ trực tiếp, ống bơm, băng chuyền, cần cẩu 3.4.3 Đổ đầm bê tơng (Hình V: Cơng tác đổ đàm bê tông) Trang Chuyên đề: Thi công bê tông khối lớn, vấn đề kĩ thuật quan trọng cần giải a) Bê tông khối lớn đổ đầm theo phương pháp dùng cho bê tông nặng thông thường (TCVN 4453 : 1995) Ngoài cần đảm bảo yêu cầu sau đây: Chiều cao đợt đổ: Một đợt đổ liên tục có chiều cao khơng q 1,5m Thời gian chờ để đổ tiếp đợt phía khơng ngày đêm tính từ lúc đổ xong đợt đổ Chiều cao lớp đổ: Chiều cao lớp đổ quy định tùy theo đặc điểm kết cấu thiết bị thi công không nên vượt 50cm Các lớp đổ cần đổ đầm liên tục quay vòng đạt đủ chiều cao đợt đổ Thời gian quay vòng lớp đổ khơng nên q 1h vào mùa hè 2h vào mùa đông, tùy theo thời tiết Thi công ban đêm: Vào mùa hè, đổ bê tông ban đêm có tác dụng hạn chế tốc độ phát nhiệt thuỷ hóa xi măng b) Đối với kết cấu dùng bê tơng đầm lăn quy trình thi công, chiều cao lớp đổ người thi công xác định tùy theo đặc tính thiết bị đầm lăn c) Xử lý bề mặt bê tông đợt đổ trước: Bề mặt bê tông đợt đổ cần phải giữ gìn để tránh tác động học (như lại, kéo thiết bị qua, va đập v.v ), tránh làm bẩn bề mặt bê tông (như rơi vãi vật liệu, rác, dầu mỡ v.v ) Trước đổ tiếp đợt sau, bề mặt đợt trước cần làm nhám, rửa sạch, tưới nước + xi măng Xong trải lớp vữa xi măng cát dày  1,5 cm có thành phần giống vữa xi măng cát bê tông Đổ bê tông đến đâu, trải vữa xi măng + cát đến Khi dùng chất trợ dính để xử lý bề mặt bê tơng thực theo dẫn nhà sản xuất chất trợ dính Chú thích - Đối với cơng trình có u cầu chống thấm cao (thí dụ đập thủy lợi), nơi tiếp giáp đợt đổ phải khoan phun ép hồ xi măng sau dỡ cốp pha 3.4.4 Bảo dưỡng bê tông Trang Chuyên đề: Thi công bê tông khối lớn, vấn đề kĩ thuật quan trọng cần giải (Hình VI: Cơng trình thủy điện hồ Cửa Đạt -Thường Xuân -Thanh Hóa) a) Bảo dưỡng tưới nước thực theo yêu cầu TCVN 5592 : 1991 Việc tưới nước phải đáp ứng yêu cầu thoát nhiệt nhanh khỏi khối bê tơng Vì chu kỳ tưới nước cần đảm bảo cho bề mặt bê tông ướt Nhiệt độ nước tưới nhiệt độ bề mặt bê tông không nên chênh 150C b) Bảo dưỡng bọc vật liệu cách nhiệt thực theo dẫn điều 6.8 c) Vào mùa hè, để hạn chế việc thúc đẩy trình thủy hóa xi măng làm tăng nhiệt độ bê tơng, khối bê tông đổ xong cần che chắn nắng chiếu trực tiếp thời gian khoảng tuần lễ 3.4.5 Công tác cốp pha Trang Chuyên đề: Thi công bê tông khối lớn, vấn đề kĩ thuật quan trọng cần giải (Hình VII: Cơng trình thủy điện hồ Cửa Đạt-Thường Xn-Thanh Hóa) 3.4.5.1 Cốp pha cho bê tơng khối lớn, ngồi việc đảm bảo độ xác hình học, vị trí, độ kín khít để chống nước xi măng, độ cứng độ ổn định tải trọng thi công theo yêu cầu TCVN 4453:1995, cần đảm bảo yêu cầu sau đây: Đối với kết cấu bê tông bảo dưỡng tưới nước, để nhiệt nhanh nên dùng cốp pha thép cốp pha hợp kim Cốp pha gỗ, thép hợp kim dùng cho kết cấu có yêu cầu giữ nhiệt thuỷ hóa trình bảo dưỡng (theo dẫn điều 6.8 2) 3.4.5.2 Cốp pha thành kết cấu bê tông khối lớn tháo bê tơng có tuổi khơng ngày đêm III : Vấn đề kĩ thuật biện pháp giải thi công BêTông Khối Lớn Vấn đề kĩ thuật Trang Chuyên đề: Thi công bê tông khối lớn, vấn đề kĩ thuật quan trọng cần giải (Hình VIII: Cầu Rồng- Đà Nẵng-Viêt Nam) Yếu tố gây nứt bê tông khối lớn Bê tông khối lớn bị nứt hiệu ứng nhiệt thuỷ hóa xi măng có đủ yêú tố sau đây: 1) Độ chênh nhiệt độ T điểm vùng khối bê tông vượt 200C: T > 200C 2) Môđun độ chênh nhiệt độ MT điểm khối bê tông đạt không 500C/m.( Xem định nghĩa Môđun độ chênh nhiệt độ mục 2): MT  500C/m Để giám sát thông số thi công, cần đặt hệ thống điểm đo khối bê tông để khảo sát diễn biến nhiệt độ bê tông q trình đóng rắn Trong cần phải có điểm đo tâm khối đổ, sát cạnh ngồi điểm cách mặt ngồi bê tơng khoảng 40-50cm Để đảm bảo cho khối bê tông không bị nứt cần phải có biện pháp kỹ thuật để loại trừ hai yếu tố Biện pháp kỹ thuật là: Hạn chế tốc độ phát nhiệt thủy hóa xi măng bê tơng Hạn chế độ chênh lệch nhiệt độ T Biện pháp giải thi công Bê Tông Khối Lớn 2.1 Biện pháp hạn chế tốc độ phát nhiệt thủy hóa xi măng bê tông 2.1.1 Các biện pháp sau cho phép hạn chế tốc độ phát nhiệt thủy hóa xi măng bê tơng Trang 10 Chuyên đề: Thi công bê tông khối lớn, vấn đề kĩ thuật quan trọng cần giải a/ Hạn chế lượng dùng xi măng Để hạn chế lượng dùng xi măng bê tơng, thực giải pháp sau đây: Thiết kế thành phần bê tông có độ sụt nhỏ tới mức có thể, sử dụng phụ gia để giảm nước trộn bê tông, dùng bê tơng đầm lăn b/ Dùng xi măng tỏa nhiệt: Các loại xi măng khác có nhiệt toả thay đổi lớn Hỗn hợp bê tơng toả nhiệt lựa chọn tối ưu cho cho bê tông khối lớn để hạn chế đến mức thấp khả nứt nhiệt Hỗn hợp sử dụng lượng cực đại tro bay xỉ để thay xi măng hay chứa lượng chất kết dính thấp mà khơng làm thay đổi nhiều tính chất bê tông đạt yêu cầu đề Tro bay thường dùng để thay xi măng tỉ lệ 15%-20% Xỉ lò cao nghiền mịn dùng thay 65%-80% lượng xi măng để làm giảm nhiệt hydrat hoá c/ Hạ nhiệt độ hỗn hợp bê tông Nhiệt độ hỗn hợp bê tông trước đổ nên khống chế mức không cao 25 0C, tốt nên mức không 200C Để đạt nhiệt độ này, vào mùa hè nắng nóng, cần phải có biện pháp hạ thấp nhiệt độ vật liệu thành phần bê tông nước, che đậy bảo vệ hỗn hợp bê tông trước đổ Dưới biện pháp cụ thể: 2.1.2 Biện pháp hạ nhiệt độ cốt liệu Có thể sử dụng biện pháp kỹ thuật để hạ nhiệt độ vật liệu đầu vào nhằm hạ nhiệt độ hỗn hợp bê tông trước lúc đổ a/ Che chắn nắng kho chứa cốt liệu: Các kho chứa cát, đá dăm, sỏi cần che chắn khỏi tác động trực tiếp xạ mặt trời làm nóng vật liệu chứa kho b/ Phun nước lên đá dăm, sỏi: Đá dăm, sỏi kho chứa phun nước theo chu kỳ để giữ ướt bề mặt tạo chế nước bay làm hạ nhiệt độ vật liệu c/ Làm lạnh cát nước lạnh: Dòng nước lạnh từ máy làm lạnh chạy qua hộc chứa cát để hạ thấp nhiệt độ cát trước trộn, phương pháp cho phép hạ thấp nhiệt độ hỗn hợp bê tông khoảng 0C Nước qua cát trở máy làm lạnh để làm lạnh trở lại d/ Nhúng đá dăm sỏi vào nước lạnh: Đá dăm, sỏi thùng chứa có đáy thành hở nhúng vào nước làm lạnh để hạ thấp nhiệt độ vật liệu Sau đổ lên băng tải rung để loại bớt nước thừa trước đưa vào máy trộn Phương pháp cho phép hạ nhiệt độ hỗn hợp bê tông khoảng 120C e/ Phun nước lạnh lên cốt liệu: Nước làm lạnh đến khoảng 40C phun lên cát đá dăm, sỏi chạy băng chuyền trước vào máy trộn, phương pháp cho phép hạ nhiệt độ hỗn hợp bê tông khoảng 70C f/ Làm lạnh chân không: Cát đá sỏi xi lơ hay thùng chứa dung tích 100  300 tạo chân không (6mm thủy ngân) để tạo chế hạ thấp nhiệt độ sôi Trang 11 Chuyên đề: Thi công bê tông khối lớn, vấn đề kĩ thuật quan trọng cần giải tăng khả hấp thụ nhiệt hóa nước Do nước dễ dàng bay khỏi cốt liệu làm hạ thấp nhiệt độ cốt liệu Thời gian nhúng xác định cho lạnh thấm vào hết hạt cốt liệu lớn Phương pháp cho phép hạ thấp nhiệt độ hỗn hợp bê tơng khoảng 180C Chú thích - Tuỳ theo điều kiện yêu cầu thi công cụ thể áp dụng giải pháp hạ nhiệt độ cốt liệu nêu - Khi thiết kế thành phần bê tơng cần phải tính đến lượng nước hấp thụ cốt liệu qua xử lý làm lạnh nêu 2.1.3 Biện pháp hạ thấp nhiệt độ nước trộn bê tông a/ Sử dụng nước đá: Nước đá dạng cục đập nhỏ dạng viên nước đá nhỏ chế sẵn dùng thay nước trộn bê tông Tùy theo yêu cầu thi cơng, thay nước đá phần hay toàn nước trộn Sử dụng nước đá cho phép hạ thấp nhiệt độ hỗn hợp bê tông khoảng 120C b/ Làm lạnh nước nitrogen lỏng: Nitrongen lỏng (ở nhiệt độ -196 0C) dẫn hệ thống ống qua thùng chứa nước trước sử dụng để trộn bê tông Phương pháp cho phép hạ thấp nhiệt độ nước trộn xuống tới C 2.1.4 Che đậy hỗn hợp bê tông: Hỗn hợp bê tông chạy ống bơm hay băng chuyền nằm thùng vận chuyển cẩu vào mùa hè cần che đậy để tránh tác động trực tiếp xạ mặt trời, làm nóng hỗn hợp bê tông trước đổ 2.2 Biện pháp hạn chế độ chênh nhiệt độ khối bê tông Độ chênh nhiệt độ lớn phần khối bê tông nguyên nhân chủ yếu gây hiệu ứng nhiệt làm nứt bê tông Các biện pháp kỹ thuật sau làm giảm độ chênh nhiệt độ T khối bê tơng ngày đầu đóng rắn: Đưa nhiệt khối bê tơng ngồi; Bọc vật liệu cách nhiệt để giữ nhiệt khối đổ; Chia nhỏ khối đổ để thi công; Chống xung nhiệt tháo dỡ cốp pha; Chống nhiệt nhanh gờ cạnh góc kết cấu Dưới nội dung chi tiết biện pháp này: 2.2.1 Đưa nhiệt khối bê tơng ngồi a/ Do nhiệt độ tâm khối đổ thường lớn nhiều so với nhiệt độ vùng xung quanh, nên việc đưa nhiệt từ vùng tâm khối đổ ngồi làm giảm độ chênh nhiệt độ T lớp bê tông ngồi khối đổ Có thể thực việc cách đặt dàn ống thoát nhiệt kim loại lòng khối đổ Sau bơm nước lạnh chạy qua dàn ống để đưa nhiệt khối đổ ngồi (hình 1) Việc đặt Trang 12 Chun đề: Thi công bê tông khối lớn, vấn đề kĩ thuật quan trọng cần giải dàn ống cần phải nhà chun mơn tính tốn phạm vi khơng gian nhiệt khả trao đổi nhiệt dàn ống b/ Những thông số sau dàn ống tham khảo để tính tốn: Dùng ống thép có đường kính (25  30)mm, thành ống dày 1,5 mm, kích thước dàn ống xác định sở kích thước khối bê tơng cần thoát nhiệt Dùng nước lạnh tự nhiên từ mạng cấp nước thành phố nước sông, hồ, nước làm lạnh trước để cấp cho dàn ống Tốc độ bơm nước qua dàn cần đạt (15  17)l/phút Nước lạnh vào Nước nóng Bê tơng khối lớn Dàn ống nhiệt Hình 1- Sơ đồ đặt dàn ống thoát nhiệt cho khối lớn bê tơng Thơng thường nhiệt độ nước cấp để nhiệt độ khơng khí tự nhiên Đối với cơng trình cần dùng nước làm lạnh trước nhiệt độ nước cấp vào dàn ống để khoảng 0C Khi cần nước lạnh dùng 70% nước 30% propylene glycol (chất chống đóng băng), nhiệt độ nước cấp thấp mức 10C c/ Dàn ống nhiệt trì hoạt động liên tục thời gian 7-10 ngày, tùy theo mức yêu cầu thoát nhiệt hiệu thoát nhiệt dàn ống Cần có biện pháp theo dõi diễn biến nhiệt độ khối bê tông thời gian dàn ống hoạt động d/ Xử lý dàn ống thoát nhiệt sau ngừng hoạt động: Sau kết thúc q trình nhiệt khối bê tơng, dàn ống nhiệt bơm rửa lòng ống, đuổi khỏi dàn ống bơm ép vữa xi măng cát lấp đầy tất ống dàn Vữa xi măng cát có cường độ khơng thấp cường độ vữa bê tơng Khi vữa đóng rắn cắt bỏ phần ống thừa ngồi khối bê tơng Chú thích - Kết cấu dàn ống nhiệt phải thiết kế cho đảm bảo việc bơm vữa sau thực dễ dàng, không gây ách tắc trình bơm 2.2.2 Bọc vật liệu cách nhiệt để giữ nhiệt khối đổ a) Nguyên tắc chung: Biện pháp bọc vật liệu cách nhiệt cho phép giữ cho nhiệt thủy hóa xi măng khơng ngồi, mà tích tụ khối bê tơng cân nhiệt vùng tâm với vùng xung quanh khối đổ Biện pháp áp Trang 13 Chuyên đề: Thi công bê tông khối lớn, vấn đề kĩ thuật quan trọng cần giải dụng kết cấu bê tơng có khối tích cho phép đổ liên tục kết thúc thời gian không ngày đêm b) Vật liệu cách nhiệt sử dụng: Có thể dùng vật liệu cách nhiệt sau để bọc xung quanh khối đổ: 1) Vật liệu tấm: Tấm xốp polystyrene polyurethane dày (45)cm, có khối lượng thể tích khơng 20kg/m3 (Dùng để bọc bề mặt thành bê tơng) Tấm bơng khống có chiều dày (710)cm (dùng để bọc bề mặt thành bê tông) 2) Vật liệu rời: Hạt polystyrene xốp với chiều dày không 10 cm (dùng để phủ bề mặt bê tơng) Trấu thóc với chiều dày khơng 15 cm (dùng đổ phủ mặt bê tơng) Chú thích - Các vật liệu cách nhiệt cần phải gữi trạng thái khô, độ ẩm không 12% c/ Quy trình bọc vật liệu cách nhiệt 1) Bọc thành xung quanh khối đổ: Vật liệu cách nhiệt bọc áp sát mặt cốp pha thành trước lúc đổ bê tơng Cần có biện pháp che chắn mặt để chống mưa làm ướt vật liệu cách nhiệt 2) Phủ mặt bê tơng: Sau hồn thiện bề mặt bê tơng cần nhanh chóng thực việc phủ vật liệu cách nhiệt lên bề mặt bê tông Đầu tiên cần trải lớp nilon polyethylene để ngăn nước bê tông tiếp xúc với vật liệu cách nhiệt Sau xếp ken vật liệu cách nhiệt, trải vật liệu rời cho đủ chiều cao u cầu phủ kín bề mặt bê tơng Đối với vật liệu rời thiết phải có lớp che đậy phía (như vải bạt, nilon v.v ) để giữ ổn định lớp vật liệu chống mưa làm ướt chúng Đối với vật liệu tùy tình hình thời tiết có mưa hay khơng để giải việc có cần che đậy phía hay khơng Đối với khối đổ có diện tích bề mặt lớn hồn thiện bề mặt bê tông đến đâu, tiến hành phủ vật liệu cách nhiệt đến Sơ đồ bọc vật liệu cách nhiệt cho khối đổ xem hình 3) Dỡ vật liệu cách nhiệt cốp pha thành: Vật liệu cách nhiệt dỡ bê tơng có khơng ngày tuổi Dỡ làm bước: Đầu tiên dỡ bung vật liệu cách nhiệt chưa chuyển Đối với vật liệu rời tháo dỡ lớp nilon phía xáo trộn lớp vật liệu rời Ngày hôm sau tháo dỡ vật liệu cách nhiệt chuyển khỏi khối bê tông (cho thành mặt bê tơng) Tiếp cốp pha thành tháo bung qua ngày chuyển khỏi mặt thành bê tông Không dỡ vật liệu cách nhiệt côp pha vào lúc trời mưa Chú thích: Cần có biện pháp theo dõi diễn biến nhiệt độ khối bê tông suốt thời gian khơng ngày tuổi bê tơng Trang 14 Chuyên đề: Thi công bê tông khối lớn, vấn đề kĩ thuật quan trọng cần giải 2.2.3 Nilon phủ tránh mưa Lớp bơng khống dày (7  10)cm Nilon đậy mặt bê tông Tấm xốp polystyrene dày (4  5)cm Bê tông khối lớn Cốp pha thành Hình - Sơ đồ bọc vật liệu cách nhiệt để giữ nhiệt khối đổ Chia nhỏ khối đổ để thi công 3 a) Nguyên tắc chung: Đối với khối bê tông tích lớn, khơng thể thi cơng xong thời gian ngắn, chia khối đổ thành phần nhỏ để thi công Các phần khối đổ chia với kích thước cho có cạnh chiều cao nhỏ 2m Kích thước lớn kết cấu tính cốt thép phòng chống nứt cho khối lớn Khi người thiết kế quy định cụ thể kích thước chia nhỏ khối đổ Tuỳ theo đặc điểm kết cấu, người thiết kế định vị trí chia khối đổ cho đảm bảo tính tồn vẹn làm việc bình thường khối bê tơng sau b) Phương pháp chia nhỏ khối đổ Đầu tiên cần xem xét khả chia khối đổ theo chiều cao, cho đợt đổ không 1,5m đổ hết độ cao đợt thời gian không ngày đêm Trường hợp diện tích bề mặt khối đổ q lớn, khơng thể đáp ứng yêu cầu thời gian nêu chia khối bê tơng theo chiều cao, cần phải chia khối đổ theo mặt Sơ đồ chia khối đổ theo mặt xem hình c) Thi công phần khối đổ: Việc thi công phần khối đổ thực theo trật tự cho phần nhiệt thủy hóa xi măng nhanh mà tiết kiệm thời gian thi cơng (Hình làm thí dụ) Khi phần đổ sau có nhiều cạnh áp sát với phần đổ trước phần đổ sau bắt đầu đổ bê tông phần đổ trước đủ tuổi không ngày đêm Khi chiều cao phần khối đổ lớn 1,5m cần chia chiều cao thành đợt đổ, đợt không cao 1,5m Đợt sau bắt đầu đổ bê tơng đợt trước có tuổi khơng ngày đêm Chú thích: Cần có biện pháp theo dõi trình diễn biến nhiệt độ phần khối đổ trình đổ bê tộng Trang 15 Chuyên đề: Thi công bê tông khối lớn, vấn đề kĩ thuật quan trọng cần giải 1 3 2 4 1 3 Hình - Sơ đồ mặt chia khối đổ thành phần nhỏ 2.2.4 Chống xung nhiệt tháo dỡ cốp pha Để tránh tác động xung nhiệt cho lớp bê tơng xung quanh phía khối đổ, việc tháo dỡ cốp pha cần đảm bảo yêu cầu sau đây: Chỉ tháo cốp pha thành bê tơng có tuổi khơng ngày đêm (điều 6.5.2) Tháo cốp pha làm bước: Đầu tiên tháo bung thành cốp pha để cốp pha chỗ Sau ngày đêm chuyển cốp pha Đối với kết cấu có dùng biện pháp bọc vật liệu cách nhiệt việc tháo dỡ vật liệu cách nhiệt cốp pha thành thực theo điều 6.8.2c 2.2.5 Chống nhiệt nhanh gờ cạnh góc kết cấu Các gờ cạnh góc kết cấu bê tơng khối lớn thường bị nhiệt nhanh, tạo chênh lệch lớn nhiệt độ gờ cạnh góc với nhiệt độ khối bê tơng, chừng mực gây nứt bê tơng vị trí Vì cần có biện pháp bảo vệ để tránh nhiệt nhanh cho gờ cạnh góc kết cấu Cơng tác kiểm tra : Ngồi cơng tác kiểm tra thực theo dẫn TCVN 4453 : 1995, bê tông khối lớn cần ý kiểm tra vấn đề đây: 3.1 Kiểm tra trước đổ bê tông Trước đổ bê tơng cần kiểm tra vấn đề sau đây: Tình trạng vật liệu xi măng, cát đá sỏi (có phù hợp với bê tông khối lớn hay không); Hàm lượng xi măng bê tông (với tinh thần tốt); Biện pháp bảo vệ hỗn hợp bê tông (che chắn nắng); Trang 16 Chuyên đề: Thi công bê tông khối lớn, vấn đề kĩ thuật quan trọng cần giải Nhiệt độ hỗn hợp bê tông trước lúc đổ (khống chế theo điều 6.7.1c); Tình trạng vật liệu cách nhiệt sử dụng; Biện pháp thi công chống nứt, chiều cao lớp đổ đợt đổ; Tình trạng thiết bị thi cơng (để đảm bảo thi công liên tục lớp đổ đợt đổ theo mức thời gian quy định); Tình trạng cốp pha (theo yêu cầu điều 6.5); Tình trạng lắp đặt hệ dàn ống nhiệt (nếu có) vận hành thử chúng; Chế độ bảo dưỡng ẩm tưới nước (sao cho thoát nhiệt nhanh); Biện pháp xử lý dàn ống nhiệt kết thúc thi cơng; Biện pháp thi công bọc vật liệu cách nhiệt 3.2 Kiểm tra sau đổ bê tông Tiến hành kiểm tra vấn đề sau đây: Chất lượng thi công bọc vật liệu cách nhiệt để giữ nhiệt khối đổ Đặc biệt gờ cạnh góc; Tình trạng bảo dưỡng tưới nước ( đảm bảo nhiệt nhanh); Tình trạng dỡ cốp pha vật liệu cách nhiệt (không gây xung nhiệt); Có xuất vết nứt hay khơng sau tháo cốp pha sau vài ngày tiếp theo; Chất lượng bê tông theo thiết kế; Chế độ vận hành hệ dàn ống nhiệt (nếu có); Diễn biến nhiệt độ, bê tông khối đổ; Chất lượng liền khối khối đổ (khi có chia nhỏ khối đổ) 3.3 Tổ chức kiểm tra Đơn vị thi công tự kiểm tra thường ngày việc nêu điều (6.9.1 6.9.2) Đơn vị thiết kế chủ đầu tư tiến hành kiểm tra song song Người kiểm tra cần có trình độ chun mơn bê tơng cơng nghệ bê tông TÀI LIỆU THAM KHẢO Đông- Cát Linh-Hà Nội Đạt-Thường Xuân-Thanh Hóa Trang 17 TCXDVN 305-2004- Bê Tơng khối lớn Hình ảnh từ: Dự án đường sắt cao Hà Hình ảnh từ: Cơng trình thủy điện hồ Cửa Hình ảnh từ: Cầu Rồng- Đà Nẵng-Viêt Nam