CHƯƠNG 2. YÊU CẦU KỸ THUẬT TRONG THI CÔNG KÊNH BÊ TÔNG LƯỚI THÉP ĐÚC SẴN
2.3. YÊU CẦU KỸ THUẬT TRONG CÔNG TÁC VẬT LIỆU
Kênh bê tông lưới thép đúc sẵn là một dạng của kênh bê tông. Vì vậy, ngoài việc phải đáp ứng các yêu cầu đối với kênh bê tông, còn phải đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật riêng được quy định tại tiêu chuẩn TCVN 6394: 2014: Cấu kiện kênh bê tông vỏ mỏng có lưới thép, TCXDVN 390:2006: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép lắp ghép – Quy phạm thi công và nghiệm thu, TCKT 02:2014: Công trình thủy lợi – Kênh bê tông đúc sẵn: Yêu cầu thiết kế, thi công và nghiệm thu và một số tiêu chuẩn khác; cụ thể như sau:
2.3.1.Xi măng
Xi măng dùng loại xi măng pooc lăng có mác không thấp hơn PC30, đáp ứng theo TCVN 2682 : 2009; có các chỉ tiêu chất lượng cụ thể như tại bảng 2-1:
Bảng 2-1. Các chỉ tiêu chất lượng của xi măng poóc lăng
Tên chỉ tiêu Mức
PC30 PC40 PC50 1. Cường độ nén, MPa, không nhỏ hơn:
- 3 ngày ± 45 min 16 21 25
- 28 ngày ± 8 h 30 40 50
2. Thời gian đông kết, phút
- Bắt đầu, không nhỏ hơn 45
- Kết thúc, không lớn hơn 375
3. Độ nghiền mịn, xác định theo:
- Phần còn lại trên sàng kích thước lỗ 0,09 mm, %, không lớn
hơn 10
- Bề mặt riêng, phương pháp Blaine, cm2/g, không nhỏ hơn 2 800 4. Độ ổn định thể tích, xác định theo phương pháp Le
Chatelier, mm, không lớn hơn 10
5. Hàm lượng anhydric sunphuric (SO3), %, không lớn hơn 3,5 6. Hàm lượng magie oxit (MgO), %, không lớn hơn5,0
7. Hàm lượng mất khi nung (MKN), %, không lớn hơn 3,0 8. Hàm lượng cặn không tan (CKT), %, không lớn hơn 1,5 9. Hàm lượng kiềm quy đổi1) (Na2Oqđ)2), %, không lớn hơn 0,6
Trong trường hợp công trình nằm trong vùng có điều kiện khí hậu khắc nghiệt hoặc ở vùng ven biển thì phải sử dụng xi măng pooc lăng bền sun phát theo TCVN 6067:2004, có các chỉ tiêu chất lượng cụ thể như tại bảng 2-2:
Bảng 2-2. Các chỉ tiêu chất lượng của xi măng poóc lăng bền sun phát
Tên chỉ tiêu Mức
PCSR30 PCSR40 PCSR50 1. Hàm lượng mất khi nung (MKN), %, không lớn hơn 3
2. Hàm lượng magiê ôxyt (MgO), %, không lớn hơn 5 3. Hàm lượng anhydrit sunfuric (SO3), %, không lớn hơn 2,5 4. Hàmlượng tri canxi aluminat (C3A), %, không lớnhơn 3,51) 5. Tổng hàm lượng tetra canxi fero aluminat và hai
lần
tri canxi aluminat (C4AF + 2C3A), %, không lớn hơn
251)
6. Hàm lượng kiềm quy đổi Na2Oqđ,%, không lớn hơn 0,62) 7. Hàm lượng cặn không tan (CKT), %, không lớn hơn 1
8. Hàm lượng bari ôxit (BaO), % 1,5 2,53)
9. Cường độ nén, N/mm2 (MPa), không nhỏ hơn 3 ngày
28 ngày
12 30
16 40
20 50 10. Thời gian đông kết, phút
Bắt đầu, không sớm hơn Kết thúc, không muộn hơn
45 375 11. Độ mịn
Phần còn lại trên sàng 0,08 mm, %, không lớn hơn Bề mặt riêng, phươngpháp Blaine, cm2/g, không nhỏ hơn
12 2800
10 3000
8 3200 12. Độ ổn định thể tích, xác định theo phương pháp
Le Chatelier, mm, không lớn hơn
10
13. Độ nở sun phát ở tuổi 14 ngày, %, không lớn hơn 0,044) 2.3.2. Cốt liệu nhỏ (Cát)
Cát dùng trong sản xuất cấu kiện bê tông lưới thép đúc sẵn có thể là cát tự nhiên, cát nghiền hoặc hỗn hợp cát tự nhiên và cát nghiền nhưng phải đáp ứng các quy định trong TCVN 7570:2006 “Cốt liệu cho bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật”, cụ thể phải đáp ứng các chỉ tiêu như tại bảng 2-3 và 2-4:
Bảng 2-3. Thành phần hạt của cát
Kích thước lỗ sàng Lượng sót tích luỹ trên sàng, % khối lượng
2,5 mm Từ 0 đến 20
1,25 mm Từ 15 đến 45
630 m Từ 35 đến 70
315 m Từ 65 đến 90
140 m Từ 90 đến100
Lượng qua sàng 140 m,
không lớn hơn 10
Bảng 2-4. Hàm lượng các tạp chất trong cát
Tạp chất
Hàm lượng tạp chất, % khối lượng, không lớn hơn bê tông cấp cao hơn
B30
bê tông cấp thấp hơn và bằng B30
Sét cục và các tạp chất dạng cục Không được có 0,25
Hàm lượng bùn, bụi, sét 1,50 3,00
Hàm lượng ion Cl- trong cát 0,05
2.3.3. Cốt liệu lớn
Dùng đá dăm kích thước 5 – 10mm, đáp ứng TCVN 7570:2006 “Cốt liệu cho bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật”, cụ thể phải đáp ứng các chỉ tiêu như tại bảng 2-5 và 2-6:
Bảng 2-5. Thành phần hạt của cốt liệu lớn
Kích thước lỗ sàng mm 100 70 40 20 10 5
Lượng sót tích lũy trên sàng, % khối lượng 0 0 0 0 0-10 90-100 Bảng 2-6. Hàm lượng bùn, bụi, sét trong cốt liệu lớn
Cấp bê tông Hàm lượng bùn, bụi, sét, % khối lượng, không lớn hơn
Cao hơn B30 1,0
Từ B15 đến B30 2,0
- Độ hao mòn khi va đập của cốt liệu lớn thí nghiệm trong máy Los Angeles, không lớn hơn 50 % khối lượng.
- Hàm lượng hạt thoi dẹt trong cốt liệu lớn không vượt quá 15 % đối với bê tông cấp cao hơn B30 và không vượt quá 35 % đối với cấp B30 và thấp hơn.
- Hàm lượng ion Cl- (tan trong axit) trong cốt liệu lớn, không vượt quá 0,01 %.
2.3.4. Nước
Nước dùng trong bê tông lưới thép vỏ mỏng phải tuân thủ các yêu cầu tại TCXDVN 302 : 2004 "Nước trộn bê tông và vữa - Yêu cầu kỹ thuật ", đáp ứng các yêu cầu cụ thể như sau:
- Không chứa váng dầu hoặc váng mỡ.
- Lượng tạp chất hữu cơ không lớn hơn 15 mg/l.
- Độ pH không nhỏ hơn 4 và không lớn hơn 12,5.
- Khi nước được sử dụng cùng với cốt liệu có khả năng gây phản ứng kiềm - silíc, tổng hàm lượng ion natri và kali không được lớn hơn 1000 mg/l.
- Theo mục đích sử dụng, hàm lượng muối hoà tan, lượng ion sunfat, lượng ion clo và cặn không tan không được lớn hơn các giá trị qui định trong bảng 2-7.
Bảng 2-7. Hàm lượng tối đa cho phép của muối hoà tan, ion sunfat, ion clo và cặn không tan trong nước trộn bê tông lưới thép
Mức cho phép (mg/l)
Muối hoà tan Ion sunfat (SO4-2) Ion Clo (Cl-) Cặn không tan
5000 2000 1000 200
2.3.5. Vữa xi măng
Để chế tạo xi măng lưới thép dùng vữa xi măng hay còn gọi là bê tông cốt liệu nhỏ (kích thước cỡ hạt nhỏ). Thành phần của vữa xi măng để chế tạo xi măng lưới thép khác với bê tông thường, trong vữa chỉ có Xi măng, cát, nước, phụ gia (nếu cần), không có cốt liệu thô hoặc dùng cốt liệu thô cũng chỉ dùng dăm sỏi có cỡ hạt từ (5-10)mm.
Vữa xi măng dùng trong sản xuất kênh bê tông lưới thép cũng khác với vữa thường là có cường độ cao hơn nhiều và tỷ lệ N:X nhỏ. Tỷ lệ xi măng/cát khoảng từ
1/4 đến 1/1 tuỳ theo mác vữa thiết kế; tỷ lệ N:X chỉ nên lấy khoảng 0,3 - 0,4 vì nếu nhiều nước thì lượng nước sẽ tạo ra trong vữa xi măng những lỗ rỗng có ảnh hưởng xấu đến cấu trúc và làm giảm cường độ của nó. Vữa xi măng dùng trong kết cấu xi măng lưới thép thường có số hiệu 300, 400, 500 và 600. Vữa xi măng có số hiệu cao sẽ nâng cao được cường độ, chất lượng và độ lâu bền của kết cấu. Tuy vậy, trong nhiều trường hợp cũng không cần tăng số hiệu vữa lên cao quá, vì khi số hiệu tăng cường độ chịu kéo tăng chậm hơn cường độ chịu nén. Đối với kết cấu xi măng lưới thép dùng trong kiên cố hoá kênh mương thông thường dùng số hiệu 300.
Vữa xi măng phải được trộn đều cát với xi măng theo đúng tỷ lệ, sau đó đong nước đổ vào tiếp tục trộn cho đến khi đạt độ dẻo. Kết cấu xi măng lưới thép đòi hỏi vật liệu sạch để sản xuất, vì vậy các thành phần vật liệu cần có sự lựa chọn phù hợp với yêu cầu sử dụng.
2.3.6. Lưới thép
- Hàm lượng lưới thép phải nằm trong khoảng 0,4-0,5%. Đồng thời trong 1cm chiều dày của tiết diện không được đặt quá bốn lưới. Các kết cấu xi măng lưới thép chịu tác dụng va đập hay mài mòn cần có hàm lượng lưới thép tối đa =2,5%.
- Có thể nối lưới thép bằng phương pháp nối ghép. Chiều dài tối thiểu của đoạn lưới chồng lên nhau lấy theo quy phạm, thông thường từ 10 – 20 cm.
- Các lưới thép chịu kéo nên nối so le. Tại một tiết diện hay trên đoạn dài nối ghép, diện tích cả lưới thép bị nối không được vượt quá 50%. Đối với lưới hàn, thì trên đoạn nối ghép, mỗi lưới phải có ít nhất là bốn thanh ngang đã được hàn với tất cả các thanh dọc chịu lực.
Bảng 2-8. Một số loại lưới thép thông dụng trong sản xuất CK xi măng lưới thép
Loại
lưới N0 lưới
Đường kính sợi
thép (mm)
Kích thước
mắt lưới (mm)
Diện tích tiết
diện một sợi
(cm2)
Số lượng sợi cho 1m lưới
Trọng lượng 1
m2 lưới (kg)
Hàm lượng cốt sợi thép khi đặt
2 1 lưới cho 1 m chiều dài
Lưới dệt 6 0,7
1,1
6x6 0,00385 0,01131
149 139
0,90 2,70
0,0058 0,0157
7 0,7 1,1
7x7 0,00385 0,00951
130 125
0,80 1,90
0,0050 0,0119
8 0,7
1,2
8x8 0,00385 0,01131
115 109
0,70 2,10
0,0044 0,0123 9
10 12
1,0 1,0 1,2
9x9 10x10 12x12
0,00785 0,00785 0,01131
100 91 76
1,30 1,20 1,40
0,0078 0,0071 0,0086
Lưới dệt
6 0,7 6x6 0,00385 149 0,90 0,0058
6/12 0,7 6x12 0,00385 149/39 - 0,0058/0,0031
10 1,0
1,2
10x10 0,00785 0,01131
91 90
1,20 4,60
0,0071 0,0100
10/20 1,0
1,2
12x20 0,00785 0,01131
91/40 90/48
0,86 1,22
0,0071/0,0038 0,010/0,0053
12 1,0
1,2
12x12 0,00785 0,01131
78 76
0,95 1,35
0,0061 0,0086
12/25 1,0
1,2
12x25 0,00785 0,01131
78/39 78/39
0,72 1,02
0,0061/0,0031 0,0086/0,0044
Lưới hàn
12/8 0,7
1,0 1,2
12x8 0,00385 0,00785 0,01131
80/115 78/112 76/109
0,59 1,17 1,64
0,0081/0,0045 0,0061/0,0088 0,0086/0,0123
12 0,7
1,0 1,2
12x12 0,00385 0,00785 0,01131
80 78 76
0,48 0,95 1,35
0,0081 0,0061 0,0086
12/25 0,7
1,0 1,2
12x25 0,00385 0,00785 0,01131
80/40 78/39 76/39
0,36 0,72 1,02
0,0031/0,0015 0,0061/0,0031 0,0086/0,0044 (Theo TCKT 02:2014: Công trình thủy lợi – Kênh bê tông đúc sẵn: Yêu cầu thiết kế, thi công và nghiệm thu).
2.3.7.Cốt thép chịu lực
- Trong kết cấu xi măng lưới thép, cốt thép chịu lực (hay còn gọi là cốt thép khung xương) thường dùng loại thép tròn AI có đường kính từ 6 đến 10.
- Cốt thép cũng phải đảm bảo độ sạch như lưới thép.
- Các thanh thép khung cố gắng hạn chế nối, Nếu phải nối thì không làm tăng chiều dầy và phải đảm bảo các quy định cấu tạo cốt thép nối.
- Thép phải đáp ứng các yêu cầu quy định tại TCVN 1651:2008 “Thép cốt bê tông”.
2.3.8.Các chất phụ gia
Để tăng nhanh khả năng đông kết, tăng độ dẻo của vữa xi măng, tăng khả năng chống thâm có thể sử dụng các chất phụ gia như dùng cho bê tông, thường dùng phụ gia Puzơlan (khoảng 10%).
2.4. YÊU CẦU KỸ THUẬT TRONG CÔNG TÁC ĐÚC CẤU KIỆN