5. Phương pháp thi cơng bêtơng đặc biệt
5.3. Vữa phun và bờ tụng phun.
Vữa phun là vữa xi măng Ờ nước ựược phun qua ống bằng áp lực hơi, phun ra với tốc ựộ nhanh lên bề mặt. Gần ựây phương pháp này ựược phát triển, người ta ựó cho thờm vào cốt liệu thơ có đường kắnh nhỏ. Vỡ thế làm tăng chiều dầy lớp vữa phun, quá trỡnh thi cụng kinh tế hơn, giảm ựược hàm lượng xi măng. Nói chung có thể sử dụng hỗn hợp bê tơng có độ sụt bằng khơng. Lực phun sẽ đầm nén vật liệụ Có thể sử dụng thêm bộ phận tăng tốc gắn ở ựầu vũi phun ựể phun bê tơng.
Khơng có sự khác biệt lớn giữa vữa phun và bê tông phun. Vữa phun ựược sử dụng ựầu tiên vào ựầu năm 1900. Quá trỡnh ựược tiến hành bằng áp lực hơi và phun
vữa với chiều dày nhỏ. Cũn bờ tụng phun mới ựược sử dụng gần ựây dựa trên nguyên tắc tương tự vữa phun nhưng có thể thi cơng với chiều dày lớn hơn do sử dụng cốt liệu thơ đường kắnh nhỏ.
Có hai phương pháp thi cơng bê tơng phun. đó là phương pháp khơ và phương pháp ướt. Phương pháp khơ có nhiều ưu ựiểm và thường ựược sử dụng.
Phương pháp khô ựược tiến hành như sau:
a) Xi măng và cát ựược nhào trộn kỹ
b) Hỗn hợp xi măng cát ựược cho vào một thùng khắ nén ựặc biệt ựược gọi là Ộsúng bơmỢ
c) Hỗn hợp ựược vận chuyển trong ống dẫn ruột ngựa bằng bánh xe hay bằng súng.
d) Vật liệu ựược vận chuyển ra ựầu vũi(ựặc biệt) Trong vũi nước ựược phun vào với áp lực và nhào trộn ngay lập tức với xi măng/cát.
e) Vữa ướt ựược phun ra khỏi vũi với vận tốc lớn lờn bề mặt cần thi cụng.
Phương pháp ướt : hỗn hợp ựược nhào trộn với nước giống như bê tông thường trước khi vận chuyển qua các ống dẫn ựể ựến ựầu vũị Tại ựầu vũi bờ tụng ựược phun ra bằng khơng khắ nén cũng giống như phương pháp khơ.
Gần ựây phương pháp ướt khơng được thường xuyên sử dụng. Phương pháp khơ hay được sử dụng vỡ nhiều ưu điểm và có thể phun mạnh hoặc phun yếụ Hệ thống phun mạnh sử dụng đầu vũi cú đường kắnh nhỏ, áp lực hơi nén cao, khoảng 90 Ờ 120 m/s, tạo ra hiệu qủa ựầm nén rất tốt. Cũn hệ thống phun yếu sử dụng ựầu vũi cú đường kắnh lớn và phun rộng hơn, hiệu quả đầm nén cũng khơng lớn.
Ưu ựiểm của phương pháp trộn ướt và phương pháp trộn khô
Một vài ưu ựiểm của phương pháp trộn ướt và phương pháp trộn khô ựược trỡnh bày dưới ựâỵ Mặc dù phương pháp trộn ướt có thể ựiều chỉnh tỷ lệ N/X dễ dàng hơn nhưng với tỷ lệ N/X nhỏ phương pháp khơ vẫn được sử dụng rộng róị Bởi vỡ việc bơm cốt liệu nhẹ rất khó vỡ thế sử dụng cốt liệu cú đường kắnh lớn hơn theo phương pháp khô là hợp lý. Phương pháp khơ rất nhạy cảm với độ ẩm của cát, ựộ ẩm của cát quá cao có thể làm tắc ống. Phương pháp khơ có tỷ lệ N/X nhỏ nên co ngót nhỏ và ựộ bền lớn hơn so với phương pháp ướt nhưng phương pháp ướt có thể sử dụng phụ gia cuốn khắ để cải thiện ựộ bền của bê tơng. Phụ gia được sử dụng dễ dàng hơn với phương pháp ướt cũn phương pháp khơ có thể tạo ra hiện tượng tập trung phụ gia tại một vùng. Phương pháp ướt có thể thực hiện khi bề mặt phun có bụi, cơng nhân vẫn thi cơng được khi có gió mạnh hơn so với phương pháp khơ. Do
có áp lực bơm lớn cho nên phương pháp ướt có năng suất thi cơng lớn hơn phương pháp khô.
Sử dụng bờ tụng phun
Với giá thành cao nên bê tơng phun khơng được sử dụng rộng róị Nú chỉ được sử dụng ở những nơi đặc biệt thắch hợp với phương pháp nàỵ Ván khn chỉ cần ựặt ở một bên ựể phun bê tông vào, hơn nữa ván khuôn không cần khoẻ như trong trường hợp ựổ bê tơng thơng thường. Bê tơng phun thắch hợp với kết cấu có chiều dày nhỏ mặc dù khơng có lý do về mặt kỹ thuật giới hạn chiều dày thi cụng cả theo chiều ngang và chiều ựứng. Tuy nhiên thường giới hạn ở chiều dày là 200mm. Tốc độ thi cơng thấp, đặc biệt là phương pháp khô. Thường là 80mm dày trong vũng 1 ngày và cũn phụ thuộc rất lớn vào ựầu vũi (phần tăng tốc).
Sự thật là cú thể vận chuyển bờ tụng trong vũi trờn một khoảng cỏch ựáng kể, ựặc biệt là phạm vi thi cơng rất khó tiếp cận do vậy cơng nghệ bơm rất thắch hợp. Tuy nhiên sử dụng khắ nén trong hầm kắn sẽ làm cho gió quay vũng và rất khú thi cụng. Cần cú khoảng cỏch ựể giữ ựầu vũi, thường là 1m kể từ bề mặt. để ựạt ựược bán kắnh cong lớn của đầu vũi, ống dẫn cũng cần cú khoảng trống đáng kể. Bê tơng phun có thể bán chặt vào bề mặt bê tơng từ trước, vào đá xây hoặc vào bề mặt ựá. Thậm chắ bề mặt kim loại ựược chuẩn bị cẩn thận cũng có thể bao phủ bằng vữa phun.
Chất lượng sản phẩm công trỡnh rất biến ựộng nhất là thi công theo phương pháp khơ, ngồi ra nú cũn phụ thuộc vào trỡnh ựộ tay nghề thi cơng của cơng nhân. Rất khó quản lý chất lượng và không thể ựổ mẫu thử hỡnh hộp hay hỡnh trụ một cỏch đáng tin cậỵ Chỉ có một cách kiểm tra cường ựộ bằng cách khoan lấy mẫu hay tạo mẫu dạng tấm bằng vữa phun. Rất khú lấy mẫu trong gúc hoặc sau cỏc lớp cốt thộp. Nếu tay nghề cụng nhõn kộm sẽ ra bờ tụng cú lỗ rỗng và yếụ
Rất khó tạo ra bề mặt bê tơng phẳng nhẵn khi sử dụng bê tơng phun đặc biệt khi dùng phương pháp khô. Thường thỡ phải sử dụng thờm lớp vữa trỏt dày khoảng 2cm bao ngoài lớp vữa phun.
Phương pháp khơ có tốc ựộ phun tối ựa khoảng 15 m3/giờ, với phương pháp ướt có thể cao hơn.
Tỷ lệ N/X thấp, chiều dày kết cấu thấp, bê tơng chỉ được phủ một mặt vỡ thế cần bảo dưỡng bê tông cẩn thận hơn so với bê tông thường.
Các yêu cầu kỹ thuật ựối với xi măng, cốt liệu và nước ựối với bê tơng thường có thể áp dụng cho bê tơng phun nhưng cốt liệu cần cứng hơn, xi măng không ninh kết quá sớm.
Phụ gia có thể sử dụng cho bê tông phun giống như bê tông thường. Phụ gia nên trộn thêm với nước. Do rất khó điều chỉnh, những phụ gia rất nhạy cạm, mức ựộ ảnh hưởng lớn khơng nên sử dụng.
Khơng có nhiều thơng tin về co ngót khơ và từ biến của bê tơng phun. Co ngót khơ phụ thuộc và hàm lượng nước do vậy có thể nhỏ khi sử dụng phương pháp khô. Từ biến của bê tông phun theo phương pháp khô tương tự như với bê tông thường chất lượng caọ Nhưng từ biến và co ngót của bê tơng phung theo phương pháp ướt cao hơn.
độ bền và khả năng chống băng giá của bê tông phun phương pháp khô rất tốt cịn của bê tơng phun phương pháp ướt thì khơng tốt lắm nhưng có thể cải thiện bằng cách sử dụng phụ gia cuốn khắ. Có khoảng một nửa tác nhân cuốn khắ bị mất khi phun.
Lưu ý khi sử dụng bê tơng phun
Có nhiều nghiên cứu sử dụng bê tông phun ở Châu Âu và ở Mỹ trong vòng 15 năm gần đây bởi vì đặc tắnh sử dụng của bê tơng phun rất tốt. (Cụ thể là sử dụng vữa phun). Cứng, ựầm nén tốt, bê tơng phun có cấu trúc tốt.
Cường độ và tắnh chất của bê tông phun cũng giống như vữa và bê tơng thường có cùng tỷ lệ và hàm lượng nước. Bê tông phun là hỗn hợp có hàm lượng xi măng cao và tỷ lệ nước/xi măng rất thấp. Bê tơng phun có cường độ trung bình khoảng 35 MPạ Một ựiểm mạnh của bê tơng phun là dắnh kết rất tốt với lớp bê tơng cũ, bề mặt đá hay thậm chắ với bề mặt kim loạị
Bê tông phun sử dụng ngầm nên có tắnh chất là ninh kết nhanh để tăng nhanh quá trình xây dựng.
Những nghiên cứu gần ựây
Sử dụng cốt sợi tăng cường là nghiên cứu gần đây đối với bê tơng phun. Cốt thép dài khoảng 20 mm được nhào trộn với bê tơng phun và được bơm bình thường. Các cốt sợi làm tăng ựáng kể cường ựộ chịu kéo của bê tông.
Một nghiên cứu mới khác là sử dụng bê tông phun polymẹ Với loại bê tông này: cốt liệu và momome được nhào trộn với nhau sau đó hỗn hợp ựược bơm bình thường. Sự khác biệt cơ bản giữa bê tông pôlyme và bê tơng phun bình thường là có thêm sự gắn kết do polymẹ Bê tơng phun polyme có chất lượng cao và độ bền rất lớn.