- Baden Hở “ 75x80=6000 84 1.000.000 Genevơ Kín Trực tiếp26x60=156016/32 360
1.2.9.1 Làm lạnh bê tông ở các đập chắn n−ớc
Quá trình kết rắn của bê tông gắn liền với quá trình toả nhiệt, trong đó nhiệt hydrat hoá tuỳ theo thành phần xi măng có thể đạt từ 250 đến 500 kJ/kg xi măng. Nhiệt đó sẽ toả ra môi tr−ờng. Các thử nghiệm cho thấy một nửa l−ợng nhiệt đó toả ra trong 3 ngày đầu và toàn bộ nhiệt l−ợng toả ra suốt trong một năm mới kết thúc. Do bê tông toả nhiệt nên nhiệt độ tăng khoảng 20 đến 30oC so với nhiệt độ môi tr−ờng. Đối với t−ờng mỏng thì nhiệt đó không quá quan trọng vì nhiệt nhanh chóng toả ra môi tr−ờng và nhiệt độ t−ờng đ−ợc duy trì có thể coi đồng đều.
Nh−ng đối với những công trình đ−ợc đổ bằng các khối bê tông lớn, ví dụ nh− các đập chắn sóng. Do hệ số dẫn nhiệt của bê tông λ=2 W/m.K và hệ số dẫn nhiệt độ a = 0,004 m2/h, nên nhiệt toả từ các khối bê tông ra bên ngoài chậm, ảnh h−ởng nhất định đến chất l−ợng của bê tông. Khi t−ờng dày 2m thời gian làm lạnh 4 ngày, trong khi t−ờng dày 60m thời gian làm nguội lên đến trên 10 năm mà hiệu nhiệt độ so với môi tr−ờng bên ngoài không giảm xuống còn một nửa so với lúc ban đầu.
Nh− vậy, trong khi bề mặt đập đã lạnh và đông cứng từ lâu mà trong t−ờng đập nhiệt độ vẫn còn rất cao. Sự chênh lệch nhiệt độ đó tạo ra ứng lực kéo trên bề mặt đập gây ra các vết rạn nứt bê tông. Do không thể thải nhiệt tự do ra môi tr−ờng và để tránh hiệu nhiệt độ quá cao giữa tâm t−ờng và bề mặt t−ờng cần phải có biện pháp làm lạnh nhân tạo t−ờng đập khi đổ bê tông. Có các ph−ơng pháp khả thi sau đây:
1. Đặt ngầm các đ−ờng ống làm lạnh bên trong đập. Ng−ời ta bố trí các ống n−ớc lạnh đ−ờng kính 25mm trong đập cách nhau theo chiều ngang khoảng 2,4 m; chiều cao khoảng 3m và liên tục bơm n−ớc lạnh qua để thải nhiệt cho bê tông. Tốc độ n−ớc trong ống khoảng 0,6 m/s.
Công suất lạnh tính toán để có thể hạ nhiệt độ bê tông xuống 20 đến 30 K là tuỳ thuộc vào loại xi măng sử dụng, khả năng làm mát của môi chất, ảnh h−ởng bức xạ mặt trời. Theo kinh nghiệm, công suất
lạnh có thể tính theo l−ợng nhiệt tỏa của bê tông khoảng 74000 kJ/m3 bê tông với một số thông số khác của bê tông: Nhiệt dung riêng 0,8 kJ/kg.K, khối l−ợng riêng 2600 kg/m3 và hiệu nhiệt độ cần làm lạnh khoảng 35K.
Biến thiên nhiệt độ của n−ớc lạnh trong ống phụ thuộc chủ yếu vào tỉ lệ nhiệt giải phóng trong bê tông. Khi biết nhiệt l−ợng hydrat hoá giải phóng và các thông số kỹ thuật của bê tông, có thể tính toán đ−ợc biến thiên nhiệt độ của khối bê tông và kể cả tr−ờng nhiệt độ của bê tông trong khi đang làm lạnh.
2. Làm lạnh bằng cách trộn thêm n−ớc đá. Làm lạnh vữa bê tông xuống khoảng 4oC sau đó cho thêm vào vữa một ít n−ớc đá d−ới dạng đá mãnh, đá vụn và tính toán sao cho dung nhiệt đủ để cân bằng toàn bộ nhiệt hydrat hoá.
Có thể làm lạnh xi măng ngay từ nhà máy sản xuất. Th−ờng nhiệt độ xi măng ở đây lên tới 60oC. Tuy nhiên hệ số dẫn nhiệt của xi măng kém do đó cần diện tích trao đổi nhiệt lớn, gây nhiều khó khăn nên ít đ−ợc ứng dụng.
Các phụ gia nh− sợi, đá thô có kích th−ớc lớn đến 150mm đ−ợc rửa sạch và làm lạnh sơ bộ bằng n−ớc lạnh sau đó đ−ợc chứa vào các silô và đ−ợc làm lạnh tiếp bằng không khí lạnh nhiệt độ -1oC thổi qua silô. Cát đ−ợc làm lạnh trực tiếp ngay trên các ph−ơng tiện băng tải bằng chất tải lạnh.
N−ớc trộn bê tông đ−ợc làm lạnh trong các máy sản xuất n−ớc lạnh đến 1oC. N−ớc đá đ−a vào máy trộn cần đ−ợc nghiền nhỏ để n−ớc đá tan nhanh. Tốc độ tan đá phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh− nhiệt độ máy trộn, kích th−ớc cục đá và l−ợng đá trộn trong máy trộn. Đá phải đảm bảo tan hết khi vữa bê tông ra khỏi máy trộn.