Loại vật liệu SỤKA TẶP 141 dựng để làm phụ gia chống thấm cho bể bơi (ỏp dụng cho mặt trong của bể), cho cỏc cụng trỡnh dưới nước như tầng hầm nhà, bể chứa dưới cống, trạm lọc nước, nghĩa là tất cả những gỡ ở dưới đất ngập nước. Thành phố của nú gồm những bỡnh đựng dung dịch từ bitum và một số tỳi đựng xi măng và phụ gia cỏch dựng như sau :
độ đàn hồi 27000N/mm2. Loại này dựng thi cụng dễ dàng chịu được nơi đúng băng việc sửa chữa cũng dễ dàng. Trước khi ỏp dụng phải làm sạch bề mặt tường, cỏc chỗ lồi chỗ lừm phải được lấp đầy bằng vữa SỤKATẶP 122F. Nhiệt độ thi cụng tối thiểu là +50C. Dụng vụ là bay phết lờn tường tối thiểu 2 lớp, chiều dầy mỗi lớp tối đa là 2,5mm. Người ta cũng cú thể sử dụng mỏy phun để phun lờn tường 2 lớp theo thứ tự 1,5mm và 2,5mm mỗi lớp. Sau khi thi cụng phải bảo vệ chỳng, trỏnh mưa, giú, nắng, tuyết rơi...
Qua thực tế người ta khuyờn nờn sử dụng hàm lượng vật liệu chống thấm SỤKA101HD như sau: • Kết cấu dưới mực nước ngầm < 1m : 4ữ6kG/m2.
• Kết cấu dưới mực nước ngầm > 1m : 6ữ8kG/m2. • Khi độ ẩm cao : 3ữ4kG/m2.
Loại này khụng độc hại nờn trong quỏ trỡnh thi cụng khụng cần cỏc loại dụng cụ dưỡng hộ đặc biệt.
Nhỡn chung vật liệu chống thấm cú nhiều loại, ỏp dụng cho từng trường hợp cụ thể. Để sử dụng một cỏch cú hữu hiệu ta tỡm đọc sổ tay của SỤKA ở đú ta sẽ tỡm được vật liệu cũng như biện phỏp chống thấm thớch hợp.
Để chống thấm, chống rũ rỉ cho khối lượng tầng hầm được xõy bằng gạch, bằng gạch bờ tụng, bằng cellulảie người ta cú thể sử dụng loại ỤGẶLATỌX hoặc SỤKA-FẶNDATỤẶN B. Hia loại này rất cú hữu hiệu cho việc bảo vệ cỏc khối xõy khỏi bị rũ rỉ và thấm nước. ỤGẶLATỌX chế tạo từ bitum kết hợp với cỏc sợi tổng hợp, sợi hoỏ học tạo thành dung dịch bền vững chịu được lạnh và cỏc tạp chất hoỏ học như acid loóng, nước thải cũng như cỏc chất cú cồn. Tuy nhiờn nờn trỏnh khụng cho tiếp xỳc với hidrocacbon. Sử dụng rất dễ dàng, trước khi quột lớp dung dịch lờn kết cấu ta phải làm sạch mặt kết cấu, cỏc chỗ lồi lừm, rỗ phải được trỏt trớt lại cẩn thận bằng vữa xi măng mỏc cao. Dựng chổi hoặc bay để miết lớp đầu tiờn từ dưới lờn (bằng đầu mũi bay) cho nú bỏm chắc vào kết cấu; lớp thứ hai phải phủ hết những chỗ sút của lớp trước. Chiều dầy của lớp bảo vệ từ 3ữ4mm. Việc bảo dưỡng nú cũng rất quan trọng, thời gian thi cụng từ 1ữ3 giờ, thời gian chờ vữa khụ 5 ngày : trỏnh tiếp xỳc với nước trước 24 giờ. Phải bảo vệ lớp vữa khụng được tiếp xỳc trực tiếp với nước, sương mự. Để cho khụ nhanh ta cú thể dựng quạt điện.
Với vật liệu SỤKA FẶNDATỤẶN B, việc ỏp dụng nú cũng tương tự; Nú được chế tạo tại nhà mỏy và đúng thành bao (25kg). Tại cụng trường ta chỉ việc hoà nú với muối theo tỉ lệ 5 lớt muối cho một bao 25 kg. Việc trộn được tiến hành bằng mỏy hoặc bằng tay. Thời gian đụng kết của vữa cũng phụ thuộc vào nhiệt độ nếu t > 300C thỡ vữa sẽ khụ sau 5h30' nếu t < 50C thỡ thời gian vữa khụ phải sau 15 giờ.
Sau khi vữa khụ, ta cú thể tiến hành lấp đất được chỳ ý là khi t > 200C thỡ phải 2 ngày sau mới lấp được cũn khi t < 50C thời gian chỉ là 7 ngày.
Vật liệu này khụng độc hại, vỡ thế khụng cần bảo hộ gỡ đặc biệt tuy nhiờn phải đeo kớnh khi làm việc trỏnh bắn vào mắt.
b) Chống thấm cho tường được thi cụng trong đất
Khi xõy dựng cỏc cụng trỡnh ngầm bằng phương phỏp tường trong đất thỡ vấn đề chống thấm cú ý nghĩa đặc biệt quan trọng. Thường thỡ để làm lớp ngăn nước cho tường thỡ hay sử dụng bờ tụng phun hoặc vật liệu được chế tạo từ bitum. Tuy nhiờn phương phỏp này khả thi đối với tường hầm được xõy dựng theo phương phỏp từ dưới lờn. Đối với trường hợp tường được thi cụng trong đất theo kinh nghiệm xõy dựng thỡ cỏch ngăn nước tốt nhất và tin cậy nhất đú là tạo ra một lớp đất sau tường được keo hoỏ bằng vữa sột keo mịn.
Vữa sột nằm ở trong hào thấm vào trong lỗ rỗng và khe nứt của đất, tạo nờn một màng keo dầy 2ữ5mm. Sự tỏc động tương hỗ của cỏc loại hạt sột lơ lửng trong muối với cỏc hạt đất của xưởng đất được biểu thị một mặt bằng khả năng giữ đơn thuần về mặt cơ học cỏc hạt lơ lửng chuyển động trong lỗ rỗng của đất cú tớnh thấm, mặt khỏc là sự phỏt sinh trực tiếp sự liờn kết về mặt lý hoỏ giữa cỏc hạt này và xưởng của đất thấm nước. Sự tỏc động tương hỗ này được gọi là sự keo hoỏ. Trong quỏ trỡnh xõm nhập của vữa vào đất, tốc độ chuyển động của vữa giảm dần và đến một một độ sõu nào đú thỡ ngừng hẳn. Khi vữa ở trạng thỏi tĩnh sẽ tạo nờn trong lỗ rỗng của đất một cấu trỳc mới là keo cũn ở trờn mặt của đất là một màng sột.
Chiều dày của lớp đất được keo hoỏ phụ thuộc vào chiều sõu hào, cỏc đặc tớnh cơ lý của đất và tớnh keo mịn của vữa. Vớ dụ như ở độ sõu 3m kể từ mặt trờn của vữa ở trong hào khi khụng cú nước ngầm, chiều dầy lớp keo hoỏ trong cuội sỏi đạt đến 1,5m, trong cỏt là > 8cm. Trong cuội sỏi hệ số thấm là Kφ =10-1cm/s; Sau khi xử ký bằng vữa bentonite hệ số thấm giảm xuống đến trị số 3,24.10-6cm/s cú nghĩa là cú thể xem như khụng thấm nước.
Tớnh chất của keo sột và đất sau khi đó được keo hơn trước trờn phụ thuộc vào tớnh chất keo mịn của nú. Việc tạo nờn một màng chống thấm như vậy là cú thể nếu ta sử dụng cỏc vữa cú chất lượng cao; khi đú cỏc hạt sột sẽ se khuếch tỏn, ộp chặt vào nhau và giữa chỳng tạo nờn sự liờn kết keo bền và hoàn toàn khụng cú nước tự do. Cỏc lỗ rỗng của đất chịu lực sẽ được lấp đầy kớn bằng keo của vữa sột và thực tế là tạo nờn một lớp
chống thấm từ đất đó keo hoỏ. Việc sử dụng vữa chất lượng thấp cú trọng lượng riờng thấp là để giữ ổn định cho thành hào, cũn việc tạo thành màng sột khụng thấm nước và sự keo hoỏ đất là khụng thể xảy ra.
Từ những thực tế trờn ta cú thể ỏp dụng tớnh chất keo hoỏ của đất bằng vữa keo mịn để thi cụng chống thấm cho tường hầm được thi cụng trong đất. Như ta đó biết cụng nghệ thi cụng cọc khoan nhồi cũng sử dụng bentonite để giữ thành hố đào trong qua trỡnh thi cụng đào đất. ở đõy vấn đề được đặt ra là an toàn cho thành hố đào là chớnh vỡ thế loại vữa sột sử dụng chỉ cần cú trọng lượng riờng lớn hơn của nước để cõn bằng với ỏp lực nước do nước gõy ra và nú cú tỏc dụng giữ thành hố đào khụng bị sụt lở. Trong quỏ trỡnh đào đất bị lẫn vào vữa sột gõy bẩn vữa vỡ thế ta phải ta phải lọc thu hồi vữa và dựng lại nhưng dự sao thỡ vữa cũng khụng thể sạch trong quỏ trỡnh thi cụng được nờn sau khi đó thổi rửa sạch với mục đớch tạo cho khối bờ tụng đổ khụng bị lẫn tạp chất trong dung dịch bentonite. Để chống thấm cho tường trong đất khi đào hào xong ta dựng vữa bentonite loại chất lượng cao để tạo ra một lớp đất sau tường được keo hoỏ và trờn bề mặt của lớp đất được phủ một lớp màng keo dày từ 2ữ5mm. Chớnh lớp đất keo hoỏ và lớp màng này sẽ ngăn khụng cho nước tiếp xỳc với khối bờ tụng tường. Một khi ta đó sử dụng loại bentonite này thỡ việc thay thế vữa cừ bằng loại vữa sạch cú thể là khụng cần thiết mà dựng ngay nước để thay thế, như vậy chất lượng bờ tụng của tường sẽ đạt chất lượng cao hơn và lỳc này bờ tụng được thi cụng đỳng theo "Đổ bờ tụng trong nước".
Theo nghiờn cứu của cỏc nhà khoa học Nga thỡ việc keo hoỏ lớp đất sau tường đạt kết quả rất khả quan, độ thấm nước giảm dần nhanh ở thời kỳ đầu và sẽ đạt trị số rất nhỏ sau một thời gian. Người ta đó dựng Bentonite cú trọng lượng riờng γv=1,10g/cm3. Để xõy dựng tường bằng phương phỏp "tường trong đất" ở ngoại ụ Moscow. Sau đú người ta lấy mẫu đó được keo hoỏ để kiểm tra mẫu được lấy ở độ sõu 6,5ữ6,7m. Theo kết quả của phũng thớ nghiệm thỡ lớp đất được keo hoỏ dày 9cm. lớp đất này là cỏt buik, hàm lượng cỏt d < 0,005mm chiếm 4,5% cũn lại là cỏt hạt trung. Lớp màng sột tạo thành trờn bề mặt đất hố đào là 3ữ4mm. Hệ số chụng thấm của màng đạt 2.10-9cm/s. Rừ ràng là với kết quả trờn thỡ lớp đất keo hoỏ và màng sột này hoàn toàn đảm bảo chống thấm cho tường trong đất. Người ta đó kiểm tra và thấy rằng tường khụng bị thấm.
Để sử dụng tối đa khả năng của sột để chống thấm, người ta đó nghiờn cứu để điều chỉnh này sẽ mang lại hiệu quả kinh tế tối cao. Cú một số biện phỏp để điều chỉnh vữa sột như phương phỏp cơ khớ, phương phỏp siờu õm và phương phỏp hoỏ học.
Phương phỏp cơ khớ nhằm đạt tối đa sự khuếch tỏn của sột và làm sạch vữa khỏi cỏc tạp chất khi đào hào. Việc xử lớ bằng phương phỏp cơ khớ chủ yếu là làm khuếch tỏn pha cứng thành cỏc hạt nhỏ nhất làm cho chỳng cú khả năng chống thấm cao, độ keo hoỏ cũng được nõng lờn.
Phương phỏp siờu õm thực chất là tỏc động vào vữa cỏc dao động đàn hồi để tạo ra cỏc bọt khớ, cỏc bọt này sẽ tạo ỏp lực lớn làm tăng cường độ của cỏc quỏ trỡnh hoỏ lý, tạo nờn cỏc cấu trỳc ổn định tối đa.
Cũn xử lý theo phương phỏp hoỏ học là người ta đưa vào một số loại hoỏ chất. Nếu như đưa vào trước khi đào hào thỡ gọi là xử lý lần đầu, cũn nếu như trong quỏ trỡnh thi cụng đưa vào để giữ nguyờn hoặc thay đổi tớnh chất của vữa thỡ gọi là xử lý phụ thờm (xử lý bổ xung). Ta cú thể chia hoỏ chất làm 2 nhúm : nhúm hoỏ chất ổ định tạo màng (chất điện phõn kiềm) và nhúm hoỏ chất ổn định như cỏc hoỏ chất hoạt tớnh bề mặt, cỏc keo bảo bệ chống thấm. Cỏc hoỏ chất này hấp thụ lờn bề mặt của cỏc hạt sột, tạo nờn xung quanh chỳng một màng chắn cơ học ngăn cỏch sự xõm thực của cỏc hạt sột.
Tường trong đất thường đúng vai trũ là tường của tầng hầm, vỡ vậy ngoài việc tạo lớp ngăn nước phớa ngoài tường bằng vữa bentonite người ta cũn phải xử lý phớa trong tường bằng cỏc loại vữa chống thấm. Như đó trỡnh bày ở phần trờn để chống thấm cho tường ta dựng cỏc loại vữa khỏc nhau như SỤKA-TẶP 141, SỤKA 101 HD, ỤGẶLATỌX và SỤKA FẶNDATỤẶN B và nhiều loại khỏc của cỏc hóng nước ngoài. Việc ỏp dụng nú được trỡnh bày ở mục (a).
c) Chống thấm cho tường trong đất được xõy dựng bằng cỏc cấu kiện lắp ghộp.
Tường trong đất ngoài việc sử dụng bờ tụng toàn khối để xõy dựng, người ta cũn dựng cỏc tấm panel đỳc sẵn lắp ghộp thành tường. Việc thi cụng loại tường này cũng trải qua cỏc giai đoạn đào hào bằng bentonite, sau đú cỏc tấm panel được đưa xuống hào lắp ghộp lại với nhau. Núi về chống thấm thỡ bản thõn từng cấu kiện đó
• Phương phỏp thay một phần vữa sột để đào hào bằng vữa sột xi măng cỏt thụng dụng sau đú hạo vào trong hào cỏc cấu kiện lắp ghộp. Sau khi đó điều chỉnh và cố định cỏc tấm panel vữa sột ximăng cỏt sẽ chui vào lấp đầy khe hở giữa cỏc tấm tường với nhau và giữa chỳng với vỏch hào.
• Phương phỏp ộp vữa xi măng sột cỏt qua ống vào cỏc mối nối giữa cỏc panel, giữa khe hở tường và vỏch hào. Những ống để ộp vữa này cú thể đặt sẵn vào trong tấm tường khi chế tạo hoặc đặt vào mối nối trong quỏ trỡnh thi cụng.
• Phương phỏp thứ ba là đưa vào trong vữa sột sau khi đào xong hào cỏc phụ gia đặc biệt để chỳng đụng cứng lại.
Như vậy vấn đề chung ở đõy là làm thế nào để cú được một hợp chất vữa xi măng sột cỏt hợp lý đảm bảo yờu cầu chống thấm cho tường và tạo điều kiện thuận lợi cho thi cụng tầng hầm sau này. Thụng thường vữa sột xi măng cỏt bao gồm : xi măng, bentonite, cỏt, nước và cỏc phụ gia bao tăng dẻo. Trong phũng thớ nghiệm người ta chuẩn bị vữa bentonite cú điều kiện ổn định tối đa và độ tỏch nước tối thiểu, đo trọng lượng riờng của nú sau đú xỏc định ứng suất trượt tớnh sau 1 và 10 phỳt (σ1 và σ10). Sau đú xỏc định thành phần của cỏt và tỡm đường kớnh hạt lớn nhất (d10) mà hàm lượng của nú vượt quỏ 10%.
ứng suất trượt tớnh được xỏc định bằng cụng thức của Giukhovixki :
2 1( ) ( ) 0,06 s d P m γ −γ = (7)
Trong đú : PS : ứng suất trượt tĩnh giới hạn (Pascal) d : Đường kớnh cỏc hạt (cm)
γ1 : Trọng lượng riờng của vữa sột (g/cm3). γ2 : Trọng lượng riờng của bentonite (g/cm3).
m : Hệ số phụ thuộc hỡnh dạng cỏc hạt (đối với cỏc hạt hỡnh dạng khụng cố định thỡ m=2) Cũng cú thể xỏc định ứng suất trượt tĩnh theo cụng thức của Kardvel :
.( )3 3 s m R g G= ρ ρ− (8) Trong đú : G : ứng suất trượt tĩnh giới hạn (Pascal)
R : Bỏn kớnh hạt (cm)
ρS : Trọng lượng riờng của hạt (g/cm3). ρm : Khối lượng riờng của hạt (g/cm3). g =9,81cm/s2 là gia tốc trọng trường.
Nếu ứng suất trượt tĩnh đo được sau 1 phỳt và sau 10 phỳt của vữa bentonite nhỏ hơn tớnh toỏn thỡ phải nõng cấp chỳng bằng cỏc phụ gia hoạt tớnh, cỏc phụ gia này cũng được chọn trong phũng thớ nghiệm.
Lượng cỏt để trộn vào hợp chất được xỏc định theo cụng thức :
2 1( ) ( ) .1000 ( ) c c v γ γ γ γ γ − Π = −
Trong đú : Π : Lượng cỏt cho hợp chất vữa (kg) đưa vào 1 m3 vữa bentonite.
γC, γv, γ2 Trọng lượng riờng tương ứng của cỏt, vữa bentonite và vữa sau khi đó đưa cỏt vào (T/m3). (Với γ2 khụng nhỏ hơn 1,55 T/m3)
Để chế tạo vữa sột xi măng cỏt ta khụng được dựng cỏt bụi và cỏt hạt nhỏ. Cũn phụ gia dẻo đưa vào hợp chất nú phụ thuộc vào độ dẻo đó biết của vữa. Qua kinh nhiệm người ta thấy nờn đưa vào một lượng phụ gia dẻo từ 0,15 --> 0,25% trọng lượng chung của ximăng và sột con số cụ thể xỏc định theo từng loại phụ gia sử dụng.
Lượng muối cần thiết để pha loóng phụ gia cũng phải được tớnh toỏn khi xỏc định cấp phối của vữa ximăng cỏt và nước phải thoả món cỏc yờu cầu thi cụng cũng như cỏc yờu cầu thiết kế.
Để kiểm tra độ bền và cỏc tớnh chất cơ chống thấm của vữa sột xi măng cỏt đó chọn, người ta cho đỳc mẫu hỡnh lập phương giữ cho đụng cứng trong vữa bentonite và thử ở tuổi 7,14 và 28 ngày.
Cú điều ta cần chỳ ý là khi chừa mối nối giữa cỏc panel và thành hào bằng vữa sột xi măng cỏt bằng phương phỏp ộp qua cỏc ống để sẵn trong panel hay trong cỏc mối nối thỡ vữa phải được cấp liờn tục và cũng phải luụn kiểm tra độ linh hoạt của vữa cho đến khi kết thỳc cụng việc cho một đoạn tường. Nếu vữa cấp khụng liờn tục
(bị dừng) hoặc độ linh hoạt kộm sẽ cú khả năng xảy ra hiện tượng vữa Sột - XM - Cỏt bị trộn với vữa sột, nghĩa là vữa chỳng khụng tỏch thành cỏc phần riờng biệt, điều này dẫn đến cú thể làm cho mối nối bị thấm và cường độ khụng đạt yờu cầu.
Trong thực tế thi cụng chốn tường lắp ghộp bằng vữa Sột - XM - Cỏt đó cú hiện tượng keo hoỏ một phần lớp