Nghiên cứu giải pháp thiết kế cấp phối bê tông và ứng dụng chất bôi trơn ván khuôn trong công trình hào kỹ thuật

MỤC LỤC

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ THÀNH PHẦN CẤP PHỐI VÀ KẾT HỢP CHẤT BÔI TRƠN VÁN KHUÔN, KHẢ NĂNG ÁP DỤNG TRONG SẢN

Một số dạng kết cấu hào kỹ thuật

Một số dạng hư hỏng bề mặt bê tông

- Do vữa bê tông trộn không đều, vữa bê tông quá khô hay bị mất nước xi măng trong quá trình vận chuyển (thiết bị vận chuyển không kín khít) hay ván khuôn không kín khít khi đầm sẽ bị mất nước xi măng. - Do đầm không kỹ, nhất là lớp vữa bê tông giữa cốt thép chịu lực và ván khuôn (lớp bảo vệ) hay do máy đầm có sức rung quá yếu; cấp phối bê tông không lèn chặt. Sự xuất hiện rỗ tổ ong sẽ làm tiết diện chịu lực tại vị trí rỗ thu hẹp do đó giảm khả năng chịu lực của kết cấu, tạo điều kiện thuận lợi cho môi trường xâm thực vào phá hoại cốt thép, phá hoại liên kết giữa bê tông và cốt thép.

Tách lớp tương tự như hiện tượng phồng rộp, các mảng vữa xi măng bề mặt bị bong tróc và tách khỏi kết cấu bê tông do kết quả của quá trình thoát hơi nước và bọt khí. Thông thường tương đối khó để phát hiện dấu hiệu của khuyết tật này kể từ khi nó xuất hiện cho đến khi nó bị phá hủy, mà chỉ phát hiện sau khi bề mặt bê tông khô và khu vực tách lớp bị phá vỡ bởi ngoại lực với chiều dày của các mảng vữa xi măng nằm trong khoảng từ 3-5mm. Khi dùng các loại dầu thải thì hiện tượng phân tán dầu vào trong kết cấu bê tông là không thể tránh khỏi, dẫn đến xuất hiện hiện tượng phân lớp bê tông làm xuất hiện tách lớp bê tông bảo vệ cốt thép.

Những yêu cầu cơ bản trong nghiên cứu lựa chọn thành phần bê tông

Ảnh hưởng của cốt liệu đến cấu trúc và tính chất cơ lý của bê tông.

Ảnh hưởng của cốt liệu đến cấu trúc và tính chất cơ lý của bê tông 1. Vai trò của cốt liệu dùng cho bê tông

    Hỗn hợp bê tông từ cuội, sỏi có hình dạng hạt tròn, bề mặt nhẵn, với cùng một lượng nước nhào trộn sẽ có tính lưu động lớn hơn hỗn hợp bê tông từ đá dăm có nhiều hạt dẹt, bề mặt nhám ráp; hoặc để đạt cùng mức độ lưu động, có thể giảm lượng nước nhào trộn từ 5-15%. Hỗn hợp bê tông có một hàm lượng cát tối ưu đảm bảo cho bê tông đạt được yêu cầu tính công tác, độ đặc chắc và cường độ với lượng dùng xi măng và nước bé nhất; hoặc với lượng dùng nước nhào trộn không đổi, hỗn hợp bê tông có hàm lượng cát tối ưu sẽ đạt tính lưu động tốt nhất. Cũng có thể tính toán sơ bộ trên cơ sở giả thiết rằng trong hỗn hợp bê tông phần rỗng của cốt liệu lớn và xung quanh các hạt cốt liệu lớn được lấp đầy và bao bọc bởi vữa xi măng cát và hồ xi măng lại đóng vai trò bao bọc quanh hạt cát và lấp đầy phần rỗng giữa các hạt cát.

    Với bê tông nặng từ cốt liệu đặc chắc, cốt liệu lớn có cường độ lớn hơn cường độ của thành phần vữa; khi tăng hàm lượng cốt liệu lớn trong bê tông, tạo khả năng tiếp xúc nhiều hơn giữa các hạt cốt liệu lớn và với các điều kiện khác không thay đổi, cường độ bê tông sẽ lớn hơn so với khi có hàm lượng cốt liệu lớn ít hơn. Đối với bê tông từ cốt liệu đá đặc chắc, cường độ của cốt liệu khá cao, thường vượt quá cường độ yêu cầu bê tông, thì khi đó yếu tố năng lực gắn kết giữa đá xi măng và hạt cốt liệu đóng vai trò quan trọng nhất. Môđun độ lớn của cát (Mdl) đánh giá ảnh hưởng của cốt liệu nhỏ đến tính chất của hỗn hợp bê tông và bê tông chỉ gần đúng, vì các loại cát có thành phần hạt khác nhau, nhưng vẫn có thể cùng môđun độ lớn.

    Hình 2.2: Ảnh hưởng mức ngậm cát (m) đối với tính công tác của hỗn hợp khi lượng dùng nước không thay đổi [4].
    Hình 2.2: Ảnh hưởng mức ngậm cát (m) đối với tính công tác của hỗn hợp khi lượng dùng nước không thay đổi [4].

    Thí nghiệm nguyên vật liệu để chế tạo bê tông .1 Thí nghiệm xi măng

      Hàm lượng (%) Trên sàng Tích lũy. TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Phương pháp TN Kết quả. Hợp chất chống dính ván khuôn Vmat Sepcon a) Mô tả. + Vmat SEPCON là hợp chất bôi trơn dùng cho việc chống dính ván khuôn cho các khuôn bằng gỗ hoặc bằng thép…dùng trong thi công tạo hình bê tông, gạch, ngói, giúp cho việc tháo dỡ và làm vệ sinh ván khuôn được dễ dàng và sạch sẽ, tăng hiệu suất sử dụng ván khuôn và cốt pha. + Vmat SEPCON chống dính cho khuôn bằng kim loại, gỗ, nhựa,…trong thi công tạo hình bê tông, gạch, ngói.

      - Độ nhớt thấp, sử dụng dễ dàng bằng các dụng cụ có sẵn như: ru-lô, chổi quét, thiết bị phun;. - Có thể sử dụng cho khuôn chế tạo cấu kiện bê tông đúc sẵn được bảo dưỡng trong các thiết bị dưỡng hộ nhiệt ẩm. - Sản phẩm sản xuất theo TCCS 01-2014/Vmat, các chỉ tiêu chất lượng được kiểm định một cách chặt chẽ trong phòng thí nghiệm.

      Bảng 2.3: Kết quả phân tích sàng của cát
      Bảng 2.3: Kết quả phân tích sàng của cát

      Phương pháp thiết kế thành phần bê tông

        Đây là phương pháp tính toán lý thuyết kết hợp với việc kiểm tra bằng thực nghiệm dựa trên cơ sở lý thuyết “thể tích tuyệt đối”, có nghĩa là tổng thể tích tuyệt đối (hoàn toàn đặc) của các vật liệu trong 1 m3 bê tông bằng 1000 lít. Căn cứ vào chỉ tiêu tính công tác đã lựa chọn, loại cốt liệu lớn, cỡ hạt lớn nhất của cốt liệu (Dmax), mô đun độ lớn của cát, lượng nước dùng cho 1m3 bê tông sơ bộ được chọn theo bảng 2.8. + Lượng nước xác định trong bảng ứng với cốt liệu lớn là đá dăm, xi măng Pooclăng thông thường và lượng xi măng sử dụng tính được cho 1 m3 bê tông trong khoảng 200÷ 400 kg/m3.

        + Khi lượng xi măng sử dụng lớn hơn 400 kg/m3, thì lượng nước tra bảng sẽ được điều chỉnh theo nguyên tắc cộng thêm 1 lít cho 10 kg xi măng tăng thêm. Rb – mác của bê tông yêu cầu, lấy bằng mác bê tông thiết kế nhân với hệ số an toàn là 1,1 đối với các trạm trộn tự động; và nhân với hệ số an toàn là 1,15 đối với các trạm trộn cân đong thủ công;. Vì vậy Học viên cao học cũng dùng phương pháp nêu trên, tiến hành tính toán cấp phối và thí nghiệm tương tự như trên và coi đây là bê tông đối chứng.

        Bảng 2.7: Độ sụt của hỗn hợp bê tông
        Bảng 2.7: Độ sụt của hỗn hợp bê tông

        ÁP DỤNG THỬ CẤP PHỐI BÊ TÔNG ĐÃ NGHIÊN CỨU VÀ DUNG DỊCH BÔI TRƠN VÁN KHUÔN VMAT SEPCON

        • Định nghĩa về hào kỹ thuật và hố ga hào
          • Sản xuất sản phẩm hào kỹ thuật .1 Yêu cầu về vật liệu
            • Thí nghiệm kiểm tra chất lượng sản phẩm hào kỹ thuật
              • Hiệu quả của việc ứng dụng cấp phối bê tông nghiên cứu và dùng dung dịch Vmat Sepcon bôi trơn ván khuôn hào kỹ thuật đúc sẵn

                Kết hợp sử dụng loại hợp chất chống dính ván khuôn Vmat Sepcon để đảm bảo việc tháo ván khuôn được dễ dàng, bề mặt bê tông nhẵn không trầy xước, không còn hiện tượng rỗ tổ ong, thuận tiện tháo lắp tối đa 4 lần/ngày/1bộ ván khuôn. Về bảo dưỡng: Sử dụng biện pháp tưới nước để bão dưỡng trong điều kiện tự nhiên; trong trường hợp đặc biệt cần rút ngắn thời gian tháo ván khuôn, tăng tiến độ theo yêu cầu sẽ sử dụng giải pháp chưng hấp bê tông bằng hơi nước. Khi đúc bê tông với cấp phối bê tông dùng đá dăm cỡ 10 – 20mm và dầu thải bôi trơn ván khuôn, nước dư thừa và không khí trong bê tông bị dồn về phía bề mặt ván khuôn, không khuếch tán ra môi trường không khí được do đầm nén và độ linh động giữa ván khuôn và bê tông.

                Bề mặt mịn hơn nhờ cấp phối bê tông và dung dịch bôi trơn ván khuôn làm giảm vùng tiếp xúc với không khí, tăng độ đặc chắc; từ đó có thể giảm tỷ lệ khuếch tán cácbon điô xít vào trong bê tông để sinh ra hiện tượng các bon nát hóa. Có rất nhiều biện pháp nghiên cứu để nâng cao chất lượng của bê tông nói chung và nhất là bê tông thành mỏng nói riêng nhưng giải pháp nghiên cứu cấp phối bê tông dùng đá dăm cỡ 5 – 10mm và dung dịch bôi trơn ván khuôn Vmat Sepcon là một giải pháp có tính khả thi lớn trong sản xuất các sản phẩm bê tông cốt thép đúc sẵn thành mỏng, trong đó có sản phẩm hào kỹ thuật. Đã nghiên cứu thiết kế thành phần bê tông mác 25 MPa dùng xi măng bền sun phát Kim Đỉnh PCsr 40, đá dăm từ đá vôi Ninh Bình cỡ 5 – 10mm, cát vàng sông Thao và chọn dùng chất bôi trơn ván khuôn Vmat Sepcon để chế tạo hào kỹ thuật thành mỏng đúc sẵn.

                Nhự vậy việc sử dụng cấp phối bê tông nghiên cứu và dùng Vmat Sepcon là một giải pháp hiệu quả trong sản xuất hào kỹ thuật, cải thiện chất lượng sản phẩm như hạn chế đến mức triệt để lỗ rỗng bề mặt, tăng cường độ, độ chống thấm, đặc biệt tăng độ bền của công trình hào kỹ thuật thông qua việc nâng cao độ đặc chắc của lớp bê tông bảo vệ. Ngoài ra có thể ứng dụng cho các sản phẩm BT và BTCT khác như; bó vỉa hè, bể phốt đô thị và nông thôn; cống tròn, cống hộp thoát nước đủ loại kích cỡ; hố ga, hố thu nước các loại; mương hộp các loại; bể chứa nước sạch dùng cho cấp nước; tấm bê tông cốt thép lắp ghép đường giao thông nông thôn; mái taluy kè;.

                Sơ đồ công nghệ được thể hiện trong hình 3.1.
                Sơ đồ công nghệ được thể hiện trong hình 3.1.