tụng khối lớn.
Hỡnh thức phỏn chia khoảnh đổ là cơ sở chớnh cho việc tổ chức thi cụng, mà
ở đõy ta quan tõm chủ yếu việc tổ chức đổ bờ tụng. Mức độ thi cụng cụng trỡnh liờn quan chặt chẽ đến việc hỡnh thành và phỏt triển trường nhệt trong cụng trỡnh. Mức
độ thi cụng cụng trỡnh được đặc trưng bởi cường độ đổ bờ tụng và tốc độ phỏt triển theo chiều cao, tức là phụ thuộc vào quy trỡnh đổ bờ tụng, loại cụng trỡnh và hệ
Trước hết ta xem xột vai trũ hệ thống phõn chia khoảnh đổ trong việc hỡnh thành trạng thỏi nhiệt trong cụng trỡnh. Để thi cụng cỏc cụng trỡnh bờ tụng khối lớn người ta phõn chia cụng trỡnh thành những đợt, đoạn. Trong từng đoạn người ta tổ
chức đổ bờ tụng theo chiều cao một cỏch cú hệ thống. Vớ dụ nhưởđõy thường dựng hệ thống phõn khoảnh kiểu trụ, kiểu lờn đều, kiều gạch xõy. Từ khi bắt đầu đổ bờ tụng đến khi hoàn thành, quỏ trỡnh được hỡnh dung như ta sắp xếp cỏc khoảnh theo thứ tự nhất định như kiểu xếp gạch. Trong mỗi khoảnh được hỡnh thành từ nhiều khối bờ tụng cú tớnh chất, nhiệt độ ban đầu gần như nhau. Hỡnh vẽ 2.2 mụ phỏng cỏc khối đổ tại một thời điểm đang thi cụng 1 khối bờ tụng. 1 2 3 4 5 6 n n-1 11m 12m 11m 11 m 12m Hỡnh 2.4: Mặt bằng phõn khối đổ
Khối bờ tụng cú tiết diện, kớch thước bxl=11x12m, chiều cao h=2m.
Cỏc ụ vuụng được đỏnh số thứ tựđược đặc trưng cho trỡnh tự đổ. Nhỡn vào hỡnh 2.2 ta thấy cú rất nhiều cỏch “xếp” cỏc khối sao cho đạt được độ cao và chiều rộng cần thiết. Tức là cú rất nhiều cỏch đỏnh số thứ tự cho cỏc ụ từ dưới lờn trờn. Vớ dụ ta cú thể hoỏn vị ụ 3,4 với ụ 6,7. Như vậy ta thấy với một trỡnh tự nhất định của cỏc khối đổ ta cú một lịch sử hỡnh thành khối. Điều đú cho thấy toàn bộ cỏc biờn tỏa nhiệt phụ thuộc trỡnh tự này. Dẫn tới chếđộ nhiệt trong khối phụ thuộc vào lịch sử
hỡnh thành khối. Đú là chưa xột tới hàng loạt yếu tố khỏc như thời gian đổ, sự khỏc nhau của cỏc khối đổ, cỏc khe thi cụng phỏt sinh, cỏc điều kiện thực tế...
Tuy nhiờn, trong thực tế chỉ cú một hệ thống phõn khoảnh phự hợp. Trong mục dưới đõy sẽ phõn tớch đặc điểm khi thi cụng cụng trỡnh theo cỏc cỏch phõn khoảnh khỏc nhau.
2.3.1. Hỡnh thức phõn khoảnh kiểu trụ.
Hỡnh thức phõn khoảnh kiểu trụ chia cụng trỡnh thành từng cột riờng biệt và phải phun xi măng vào giữa cỏc khe dọc trước khi cụng trỡnh làm việc. Việc phun xi măng vào khe thi cụng này cú thể tiến hành sau khi bờ tụng co ngút và làm lạnh đến nhiệt độ ổn định. Ngược lại, nú sẽ làm thay đổi toàn bộ chế độ nhiệt trong từng khoảnh trụ. Điều đầu tiờn ta nhận thấy khi thi cụng đổ cỏc cột (trụ) thỡ diện biờn cỏc cột thường là lớn, khả năng tỏa nhiệt cao. Mặt khỏc, khối lượng bờ tụng trong vựng tiếp xỳc, cỏc khoảnh trụ cú kớch thước ngắn, bề mặt cỏc khoảnh cú khả năng được làm lạnh dưới nhiệt độ trung bỡnh của cụng trỡnh. Những khoảnh ngắn sẽ giảm khả
năng xuất hiện những chỗ yếu trờn cựng một khoảnh vỡ vậy tăng được hệ số dự trữ
vềứng suất kộo. Sự dao động của ứng suất nhiệt sẽ chậm lại theo pha dao động của nhiệt độ khụng khớ bờn ngoài và vựng bờ tụng đang xột càng nằm xa mặt hở thỡ sự
chậm lại càng lớn. Việc đổ bờ tụng ở cỏc khoảnh trờn đỳng lỳc sẽ làm giảm ảnh hưởng của sự dao động nhiệt độ khụng khớ đến trị số ứng suất phỏt triển trong cỏc khoảnh dưới.
Trường nhiệt độ phụ thuộc một phần vào khoảng thời gian giữa cỏc khoảnh
đổ và cỏc khoảnh bờn cạnh khoảnh đang xột. Đối với cỏc khoảnh trờn nền đỏ hoặc trờn khối bờ tụng cũ cú khoảnh bị kiềm chế về chuyển vị và khi đổ cỏc khoảnh bờn trờn, khoảnh chỉ được nung núng một phớa. Sự nộn ộp xuất hiện do tỏa nhiệt theo ba biờn. Đối với cỏc khoảnh “tự do” chỉ cú 2 biờn tiếp xỳc khụng khớ biờn trờn và biờn dưới đều tiếp xỳc với bờ tụng mới. Khoảnh được nung núng và kỡm chế tỏa nhiệt lớn hơn. Sự tỏa nhiệt theo 2 biờn cựng lớn gõy lờn ứng suất nộn tõm khoảnh. Ngoài ra cũn cú thể gõy sự nộn ộp gia cường do sự thay đổi độ chờnh lệch về nhiệt độ giữa tõm và biờn khi giảm nhiệt độ khụng khớ. Kớch thước của khoảnh theo phương ngang khụng lớn chủ yếu xỏc định bởi trạng thỏi ứng suất. Suất nhiệt phỏt sinh
trong thõn đập. Kớch thước này càng lớn thỡ chiếm diện tớch nền cũ càng nhiều. Sự
khụng đồng nhất về sự biến dạng của nền sẽ gõy ứng suất khú tập trung trong khoảnh đổ và dễ sinh ra nứt. Khi thi cụng cỏc khe ta thấy rằng độ lớn của khe cú thể
thay đổi trong quỏ trỡnh tỏa nhiệt. Hơn nữa sự khụng đồng đều khi đổ bờ tụng theo chiều cao và theo phương ngang làm cho độ hở khe khú bằng nhau và đủ rộng.
Cường độ thi cụng theo chiều cao càng lớn thỡ nhiệt độ trung tõm khoảnh sẽ
càng tăng. Nhưng nếu chiều cao của khoảnh tăng lờn thỡ nhiệt độ ở trung tõm khoảnh sẽ tăng với tỷ lệ lớn hơn nhiều. Tiến độ đổ bờ tụng cựng với khớ hậu đúng vai trũ quan trọng trong việc hỡnh thành và phỏt triển ứng suất kộo và mở rộng khe nứt do nhiệt độ tăng. Cỏc khoảnh chia theo kiểu hỡnh trụ khụng nờn chờnh lệch quỏ lớn. Trong trường hợp ngược lại, tại bề mặt của cỏc khoảnh cao khú cú thể làm lạnh
được từ bờn ngoài thậm chớ khi bị núng và chờnh lệch nhiệt độ tõm và biờn khoảnh
đổ quỏ giới hạn cho phộp gõy ra nứt. Như vậy ta nhận thấy rằng tốc độ đổ bờ tụng theo chiều cao của cỏc trụ bằng nhau, thỡ về mặt nhất định tớnh phõn phối nhiệt trong cỏc trụ sẽ gần giống nhau. Nhưng trờn bề mặt cỏc khoảnh đổ trước và đổ sau thường cú sự va chạm nhiệt độ đột ngột nếu ta khụng để cỏc khoảnh đổ trược một thời gian tiếp xỳc khớ trời. Điều đú dễ gõy nứt. Chớnh vỡ vậy cỏc khoảnh trụ thường khụng đồng đều về độ cao. Việc làm lạnh hợp lý cỏc khối đổ trước cú thể là một biện phỏp giải quyết vấn đề liờn quan đến chờnh lệch vềđộ cao cỏc khoảnh trụ. Bởi vậy phải thụng qua tớnh toỏn chặt chẽđề ra phương phỏp tổ chức đổ bờ tụng đểđảm bảo tớnh chống nứt và hoàn chỉnh cụng trỡnh. Trong đú việc đảm bảo trạng thỏi nhiệt cho lớp bờ tụng lớp dưới cũng như xử lý vựng tiếp xỳc giữa 2 lớp bờ tụng trước và sau giữ vai trũ quan trọng. Cỏc yếu tố như kớch thước khoảnh đổ, thời gian ngừng
đổ bờ tụng trong vựng tiếp xỳc, giới hạn khoảnh đổ... tất cảđều liờn quan đảm bảo trạng thỏi nhiệt cho cụng trỡnh.
2.3.2. Hỡnh thức phõn khoảnh kiểu lờn đều.
Hỡnh thức phõn khoảnh kiểu lờn đều là đổ bờ tụng thành những khoảnh dài lờn đều theo chiều cao trờn diện ngang. Hỡnh thức này khụng cú những khe dọc giữa cỏc khối trong cụng trỡnh. Khỏc với hỡnh thức phõn khoảnh kiểu trụ, hỡnh thức này yờu cầu chặt chẽ về trạng thỏi nhiệt, và tớnh đồng đều cao. Kớch thước của cỏc khoảnh dài là yếu tố chủ yếu dẫn tới sự khỏc nhau về nhiệt của hỡnh thức phõn khoảnh này. Cỏc khoảnh theo hỡnh thức này cú kớch thước chiều dài bằng chiều rộng của mặt cắt ngang đập tại vị trớ đang xột. Cũn chiều rộng bằng khoảng cỏch giữa cỏc khe lõn cận.
Khi thi cụng từng khoảnh dài vựng tiếp xỳc với bờ tụng cũ lớn dễ gõy cỏc vết nứt xuyờn tõm rất nguy hiểm. Trong thực tế quan sỏt cho thấy rằng nếu khụng đảm bảo chếđộ nhiệt bằng cỏc biện phỏp thớch hợp thỡ trờn mặt biờn tiếp giỏp khe kết cấu xuất hiện cỏc vết nứt, chủ yếu vết nứt xuyờn. Cỏc vết nứt xuất hiện theo chiều dài khoảnh dài. Việc đảm bảo chống nứt được thực hiện nếu ta dựng biện phỏp chỉnh chế độ nhiệt khoảnh dài vừa hạ nhiệt độ ban đầu (tức hạ nhiệt độ vữa bờ tụng).
Chiều cao của cỏc khoảnh dài và hỡnh dạng của khoảnh trờn mặt bằng là vấn
đề liờn quan mật thiết chếđộ nhiệt. Đối với cỏc khoảnh tiếp giỏp với đỏ cứng chiều cao giảm nhỏđi để khống chế nhiệt độ dễ dàng hơn. Ta cú thể chia cỏc khoảnh làm 3 loại chủ yếu cỏc khoảnh ở vựng tiếp giỏp đỏ cứng, khoảnh ở vựng chuyển tiếp, và khoảnh ở vựng tự do. Cỏc khoảnh ở trong cựng một vựng cú điều kiện làm việc tương tự nhau. Chớnh vỡ vậy sự hỡnh thành ứng suất nhiệt sẽ tương tự nhau. Cũng như hỡnh thức phõn khoảnh kiểu trụ, tốc độ thi cụng đập theo chiều cao quyết định sự kỡm chế nhiệt trong cỏc khoảnh đổ trước phớa dưới. Đối với cỏc khoảnh nằm trong cỏc vựng khỏc nhau, yờu cầu sự hạ nhiệt độ khỏc nhau. Yờu cầu này căn cứ
vào sự hạ nhiệt độ do tỏa nhiệt của cỏc khoảnh. Sự tự hạ nhiệt độ này sẽ khụng khỏc nhau nhiều nếu chiều cao khoảnh lớn hơn 4m. Ngược lại, nếu chiều cao khoảnh nhỏ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
hơn 4m thỡ hỡnh dạng khoảnh sẽ ảnh hưởng đỏng kể đến sự tự làm lạnh. Đú là kết luận được người ta rỳt ra khi quan sỏt nhiều trờn thực tế.
10 0 0.1 0.5 0.8 0.2 0.3 0.4 0.6 0.7 0.9 1.0 1.1 1 2 3 4 ϕ:Đặc điểm hình dạng khoảnh
Chiều cao khoảnh (m)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Hỡnh 2.5: Quan hệđặc điểm hỡnh dạng khoảnh và chiều cao khoảnh đổ Hệ số ϕ đặc trưng cho hỡnh dạng khoảnh trong quỏ trỡnh tự làm lạnh của khoảnh:1 - Khoảnh lập phương; 2 - Khoảnh cú kớch thước mặt bằng 10x4m; 3 - Khoảnh cú kớch thước mặt bằng 10x10m; 4 - Khoảnh cú kớch thước mặt bằng 10x30m.
Từ hỡnh 2.3 ta cũng thấy mức độ ảnh hưởng tới sự làm lạnh khoảnh phớa dưới sẽ giảm đối với khoảnh cao hơn 5m và tăng đối với những khoảnh thấp.
Đối với cỏc khoảnh dài diện tớch tiếp xỳc khụng khớ lớn, ảnh hưởng của khớ hậu như nhiệt độ, giú, ỏp suất cục bộ khụng khớ,... tới sự tự làm lạnh của khoảnh lớn hơn nhiều cỏc khoảnh trong hỡnh thức phõn khoảnh kiểu trụ. Chớnh vỡ vậy đối với những vựng khớ hậu ấm và ụn hũa cú thể khụng cần thiết dựng cỏc biện phỏp làm lạnh bằng đường ống. Ngược lại trong điều kiện khớ hậu khắc nghiệt hơn. Khụng
những phải dựng biện phỏp làm lạnh mà phải kết hợp nhiều biện phỏp một cỏch hợp lý. Ngoài việc làm lạnh thỡ cụng tỏc ngăn ngừa sự làm lạnh quỏ nhanh và quỏ thấp trong cỏc khoảnh dài cũng là một nhiệm vụ khụng kộm phần quan trọng, đặc biệt là
đối với những cụng trỡnh thi cụng trong vựng khớ hậu lạnh. Chớnh vỡ vậy, cụng tỏc khụng chế nhiệt độ cụng trỡnh đặt cơ sở tớnh toỏn, nghiờn cứu kỹ lưỡng trạng thỏi nhiệt cú xột tới yếu tố cụng nghệ thi cụng, khớ hậu, vật liệu v.v...
2.3.3. Hỡnh thức phõn khoảnh kiểu xõy gạch.
Hỡnh thức đổ kiều xõy gạch thường dựng để thi cụng thõn đập loại thấp và vừa. Nú thớch hợp với loại đập trọng lực cao từ 50ữ60m trở xuống, đối với đập cao là khụng thớch hợp. Chiều cao mỗi khối chừng 2ữ5m, chiều dài khoảnh từ 9ữ18m.
Dựng cỏch đổ xõy gạch, khối đập trờn sẽ lệch khe so với khối đập dưới 1 khoảng là e, núi chung e nờn lấy bằng 1/2ữ1/3 chiều cao h của khối đổ nhưng khụng cho phộp chồng ở giữa khối.
Trờn mặt lệch khe cú bố trớ rónh cài chốt và mặt khe cũng phải đỏnh xờm và làm thành hỡnh lồi lừm trờn mặt lớp bờ tụng để tăng cường tớnh chỉnh thể cho bờ tụng. Nhưng trờn đoạn e núi trờn khụng được đỏnh xờm. Giữa cỏc mặt khe lệch thường khụng phụt vữa.
Ưu điểm của phương phỏp đổ này là khụng phải khoan phụt vữa. Đồng thời nếu khe so le khụng bị kộo tỏch ra, tớnh chỉnh thể của thõn đập là tốt, song nhược
điểm là: Về mặt thi cụng việc cản trở lẫn nhau giữa cỏc khối đổ là rất lớn ảnh hưởng
đến tiến độ thi cụng; dưới tỏc động của nhiệt độ bờ tụng và ứng suất co ngút rất dễ
bị kộo nứt ởđầu khe, phỏ hoại tớnh chỉnh thể của thõn đập.
Khi chọn kớch thước khối bờ tụng kiểu xõy gạch cũng căn cứ vào năng lực thi cụng và ứng suất nhiệt. Một mặt diện tớch khối đổ phải thớch ứng với điều kiện thiết bị và nhõn lực thi cụng, mặt khỏc phải đảm bảo ứng suất nhiệt và biến đổi nhiệt nằm trong phạm phi cho phộp.
Cũng như cỏc phương phỏp đổ khỏc sau khi đổ bờ tụng cú quỏ trỡnh biến đổi nhiệt trong khối đổ bờ tụng và trong cả kết cấu cụng trỡnh. Đối với phương phỏp đổ
khe xảy ra vấn đề ứng suất tập trung đặc biệt. Vấn đề này khụng xảy ra đối với cỏc phương phỏp đổ khỏc.
Theo những kinh nghiệm đó cú thỡ ta cú thể cú một số cỏc nhận xột khi bố trớ theo phương phỏp phõn khoảnh kiểu xõy gạch:
- Chiều cao h của khối đổ bờ tụng khụng lờn quỏ lớn vỡ nếu h càng lớn, khe giữa 2 khối đổ kề nhau sẽ dài, tổng ứng suất truyền cho bờ tụng ở mặt trờn và mặt khe dưới phải gỏnh vỏc càng lớn, càng dễ phỏt sinh nứt. Vỡ thế chiều cao khối đa số
hạn chế từ 3ữ4m, ở nơi nền đỏ càng nờn thấp hơn.
- Nơi nền đỏ, ứng suất đầu đoạn khe lệch, tập trung và tăng lờn lớn nhất, đập càng xõy lờn cao, thỡ giảm dần. Là do lớp trờn chịu hạn chế của nền múng nhỏ. Chớnh vỡ thế những vị trớ tương đối cao trờn thõn đập cú thể xem xột đến việc nõng cao chiều cao khối đổ.
- Cũng cần kiểm tra mức độ khỏng kộo của bờ tụng trờn đường kộo dài phớa trờn và phớa dưới của khe để cần thiết thỡ ỏp dụng cỏc biện phỏp phũng chống nứt. Chỳng ta nờn tớnh toỏn, thớ nghiệm hoặc đỏnh giỏ tổng ứng suất kộo dài hai đầu của khe, nghiờn cứu bờ tụng cú gỏnh chịu những lực kộo này hay khụng để cú những biện phỏp tương ứng. Về mặt lý luận ứng suất tập trung đầu khe là lớn vụ cựng (trờn thực tế do tớnh chất đàn hồi của bờ tụng và khe cú chiều rộng nhất định), vỡ thế nhất
định cú vết nứt. Cho nờn cần thiết phải ỏp dụng một số biện phỏp ở nơi nối chồng lờn để giảm nhẹ mức độ tập trung ứng suất nhằm giảm bớt khả năng nứt. Nếu qua kiểm tra tớnh toỏn cho rằng bờ tụng chưa thể chịu được những lực kộo này thỡ cũn phải khống chế hơn nữa biờn độ thay đổi nhiệt độ của khối bờ tụng hoặc ở đỉnh và
đỏy khe bố trớ cốt thộp. Trong những thiết kết tương tự trước đõy, ở vị trớ khe lệch nơi chồng lờn núi chung khụng bố trớ cốt thộp, vỡ thế mỗi khi bị nứt thỡ khụng chấm dứt được. Ở những vị trớ quan trọng, sau khi đó kiểm tra tớnh toỏn cần phải bố trớ đủ
lượng cốt thộp. Bản thõn cốt thộp khụng thểđề phũng xuất hiện khe nứt, nhưng chớ ớt cũng làm giảm khả năng khe nứt khụng phỏt triển dài và mở rộng.
- Như vậy mặt trờn và mặt dưới của khe, trạng thỏi ứng suất của bờ tụng sau khi tớnh toỏn cho là an toàn hoặc đó bố trớ cốt thộp nhưng cũng phải xột đến bất trắc
cú thể cú nứt dọc theo phõn khe và kộo dài theo hướng lờn và xuống rất bất lợi. Chớnh vỡ thế trong thiết kế chỳng ta nờn làm cho tổng lực khỏng cắt trờn phạm vi bộ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
phận tiếp giỏp e chồng lờn nhau nhỏ hơn cường độ khỏng cắt đứt của khối bờ tụng dọc theo phớa trờn và phớa dưới khe lệch. Nờn hạn chế trị số của e trong khoảng