|
BỘ
XÂY DỰNG
******
|
CỘNG
HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
********
|
|
Số:
09/2004/QĐ-BXD
|
Hà
Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2004
|
QUYẾT ĐỊNH
VỀ VIỆC BAN HÀNH TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG VIỆT NAM TCXD VN 305:
2004 "BÊ TÔNG KHỐI LỚN - QUY PHẠM THI CÔNG VÀ NGHIỆM THU"
BỘ TRƯỞNG BỘ XÂY DỰNG
Căn cứ Nghị định số 36/
2003/NĐ-CP ngày 04/04/2003 của Chính Phủ quy định chức năng, nhiệm vụ, quyền
hạn và cơ cấu tổ chức của Bộ Xây dựng.
Căn cứ biên bản số 131/ BXD -KHCN ngày 03/11/2003 của Hội đồng Khoa học kỹ
thuật chuyên ngành nghiệm thu đề tài khoa học '' Biên soạn Quy phạm xây dựng
Việt Nam : Thi công bê tông khối lớn''
Xét đề nghị của Viện trưởng Viện Khoa học công nghệ Xây dựng tại công văn số
909/CKH-KHKT ngảy 26 / 11 / 2003 và Vụ trưởng Vụ Khoa học Công nghệ
QUYẾT ĐỊNH
Điều 1 : Ban hành kèm theo quyết định này 01 Tiêu chuẩn
Xây dựng Việt Nam TCXD VN 305: 2004'' Bê tông khối lớn - Quy phạm thi công
và nghiệm thu''.
Điều 2 : Quyết định này có hiệu lực sau 15 ngày kể từ ngày
đăng công báo .
Điều 3 : Các Ông: Chánh Văn phòng Bộ, Vụ trưởng Vụ Khoa
học Công nghệ, Viện trưởng Viện Khoa học công nghệ Xây dựng và Thủ trưởng các
đơn vị có liên quan chịu trách nhiệm thi hành Quyết định này ./.
|
Nơi nhận :
- Như điều 3
-VP Chính Phủ
- Công báo
- Bộ Tư pháp
- Vụ Pháp chế - BXD
- Lưu VP&Vụ KHCN
|
BỘ
TRƯỞNG BỘ XÂY DỰNG
Nguyễn Hồng Quân
|
TCXDVN
TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG VIỆT NAM
TCXDVN 305: 2004
BÊ TÔNG KHỐI LỚN -
MASS
CONCRETE - CODE OF PRACTICE OF CONSTRUCTION AND ACCEPTANCE
HÀ
NỘI - 2004
Lời nói đầu
TCXDVN 305: 2004 do Viện Khoa học Công nghệ Xây
dựng biên soạn, Vụ Khoa học Công nghệ trình duyệt, Bộ trưởng Bộ Xây dựng ban
hành theo Quyết định số:09.. ngày..10.. tháng..5... năm..2004..
TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG VIỆT NAM
TCXDVN 305: 2004
BÊ
TÔNG KHỐI LỚN – QUI PHẠM THI CÔNG VÀ NGHIỆM THU
MASS
CONCRETE - CODE OF PRACTICE OF CONSTRUCTION AND ACCEPTANCE
Quy phạm này áp dụng cho việc thi công và nghiệm thu
các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép khối lớn bằng bê tông nặng thông
thường thuộc các công trình công nghiệp, dân dụng và thuỷ lợi, nhằm khắc phục
tình trạng nứt kết cấu do hiệu ứng nhiệt thủy hóa của xi măng.
Tiêu chuẩn này thay thế mục 6.8 của Tiêu chuẩn TCVN
4453-1995.
2 Thuật ngữ- định nghĩa
Khối đổ- Thể tích kết cấu được thi công liên tục trong
một đợt đổ bê tông.
Phần khối đổ- Một phần thể tích của kết cấu được chia
nhỏ để đổ bê tông trong một đợt đổ.
Chiều cao lớp đổ- Chiều dày lớp bê tông được quy định
để có thể đầm một lần bằng thiết bị đầm hiện có.
Chiều cao đợt đổ- Kích thước theo chiều cao của kết
cấu được quy định để đổ bê tông liên tục
trong một đợt đổ.
Độ chênh nhiệt độ- Mức chênh nhiệt độ giữa các điểm
trong khối bê tông. Đơn vị tính là 0C.
Mô dun độ chênh nhiệt độ- Mức chênh nhiệt độ giữa hai
điểm trong khối bê tông cách nhau 1m. Đơn vị thính là 0C/m.
3. Tiêu chuẩn
viện dẫn
TCVN 4453 :
1995 - Kết cấu bê tông và Bê tông cốt thép toàn khối. Quy phạm thi công và
nghiệm thu;
TCVN 1770 :
1986 - Cát xây dựng. Yêu cầu kỹ thuật;
TCVN 1771 :
1987 - Đá dăm, sỏi và sỏi dăm dùng trong xây dựng. Yêu cầu kỹ thuật;
TCVN 5592 :
1991 - Bê tông nặng. Yêu cầu bảo dưỡng ẩm tự nhiên;
TCVN 4506 :
1987- Nước cho bê tông và vữa. Yêu cầu kỹ thuật.
4 Yêu cầu giải pháp chống nứt cho bê tông khối lớn
Kết cấu bê tông hoặc bê tông cốt thép được coi là khối
lớn khi có kích thước đủ để gây ra ứng suất kéo, phát sinh do hiệu ứng nhiệt
thuỷ hoá của xi măng, vượt quá giới hạn kéo của bê tông, làm nứt bê tông, và do
đó cần phải có biện pháp để phòng ngừa vết nứt.
Trong điều kiện khí hậu nóng ẩm Việt Nam
kết cấu có cạnh nhỏ nhất (a) và chiều cao (h) lớn hơn 2m có thể được xem là
khối lớn.
Đối với các kết cấu có dạng ngàm
hoặc kết cấu có hình khối phức tạp thì kích thước khối lớn sẽ do người thiết kế
xem xét quyết định.
Khi kết cấu có kích thước vượt
quá giới hạn trên thì cần phải có giải pháp phòng ngừa nứt bê tông ngay từ
trong khâu thiết kế và chuẩn bị thi công. Cụ thể là:
- Khi a và h đến 1m: Không cần
cấu tạo cốt thép chống nứt bê tông.
- Khi a và h đến 2m: Nên có cấu
tạo cốt thép chống nứt bê tông.
- Khi a và h trên 2m: Cần có
thiết kế cốt thép chống nứt và biện pháp phòng ngừa vết nứt trong thi cộng
5.1Thi công
kết cấu bê tông khối lớn phải đảm bảo đạt được bê tông có cường độ, độ đặc
chắc, độ chống thấm theo yêu cầu thiết kế và không bị nứt do hiệu ứng nhiệt
thủy hóa của xi măng trong bê tông sau khi thi công.
5. 2Đơn vị
thi công cần có biện pháp cụ thể để thực thi giải pháp phòng chống nứt do thiết
kế đề ra bao gồm: chuẩn bị vật tư, thiết kế thành phần bê tông, trộn, vận
chuyển, đổ đầm, và bảo dưỡng bê tông, nhằm đảm bảo kết cấu sẽ không bị nứt do
hiệu ứng nhiệt thủy hóa của xi măng trong quá trình đóng rắn của bê tông.
6.1.1Thi công
bê tông khối lớn cần được thực hiện theo chỉ dẫn của TCVN 4453:1995 và của Quy
phạm này
6.1.2Nhà thầu
cần đặc biệt quan tâm tới biện pháp phòng chống nứt khối bê tông do hiệu ứng
nhiệt thủy hóa của xi măng trong quá trình đóng rắn của bê tông.
6.2 Sử dụng vật liệu
6.2.1Xi măng:
Xi măng dùng cho bê tông khối lớn nên chọn các loại sau đây:
Xi măng poóc
lăng thông thường, có lượng nhiệt thủy hóa sau 7 ngày không quá 70cal/g.
Xi măng ít
tỏa nhiệt, có lượng nhiệt thủy hóa sau 7 ngày không quá 60 Cal/g.
Xi măng ít
tỏa nhiệt thường phải dùng cho các công trình có yêu cầu đặc biệt về an toàn
và chống thấm.
Xi măng
Pooclăng - puzzơlan (có hàm lượng puzzơlan từ 15% đến 40% khối lượng), hoặc xi
măng poolăng - xỉ (có hàm lượng xỉ lò cao 20% ¸
70% khối lượng). Các xi măng này nên sử dụng cho các công trình xây dựng ở vùng
ven biển có tiếp xúc với nước chua phèn.
Chú thích
- Có thể dùng bột puzzơlan hoặc bột xỉ lò cao đã nghiền mịn trộn với xi măng
poolăng thường theo một tỷ lệ nhất định để có xi măng poclăng-puzzơlan, hoặc xi
măng pooclăng-xỉ. Nhưng cần làm thí nghiệm xác định tính năng yêu cầu của hỗn
hợp xi măng trong quá trình thiết kế thành phần bê tông.
6.2.2 Cốt
liệu
Cát:
Cát dùng cho bê tông khối lớn là cát sông hoặc cát đập từ đá, có mô đun độ lớn
không dưới 2,2. Ngoài ra cát cần có chất lượng thỏa mãn các yêu cầu ghi trong
TCVN 1770 : 1986 hoặc trong các tiêu chuẩn hiện hành khác về chất lượng cát cho
bê tông.
Đá dăm,
sỏi: Đá dăm hoặc sỏi, dùng cho bê tông khối lớn có Dmax không
dưới 10 và không quá 150. Kích thước Dmax của đá dăm, sỏi
phải đảm bảo không vượt quá 1/3 khoảng cách nhỏ nhất giữa các cốt thép, và
không lớn hơn khoảng cách từ cốt thép biên tới thành cốp pha. Khi hỗn hợp bê
tông được vận chuyển trong ống bơm thì Dmax cuả cốt liệu lớn phải không vượt
quá 1/3 đường kính ống bơm.
Ngoài các yêu cầu trên, đã dăm, sỏi dùng cho kết cấu
bê tông khối lớn phải thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật ghi trong TCVN 1771 :
1987 hoặc trong các tiêu chuẩn hiện hành khác về chất lượng cốt liệu lớn dùng
cho bê tông.
6.2.3 Nước
Nước dùng để
trộn bê tông, bảo dưỡng bê tông và làm lạnh
khối bê tông cần thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật quy định trong TCVN 4506
: 1987, hoặc các tiêu chuẩn hiện hành khác về chất lượng nước cho bê tông và
vữa.
6.2.4 Phụ gia
Các phụ gia
sau đây thường dùng trong bê tông khối lớn:
Phụ gia cuốn
khí;
Phụ gia giảm
nước (phụ gia dẻo hóa, dẻo hóa cao, hay siêu dẻo);
Phụ gia chậm
ninh kết.
Phụ gia sử
dụng cần có chứng chỉ chất lượng của nhà sản xuất, và phải có thử nghiệm tính
năng của phụ gia trong quá trình thiết kế thành phần bê tông.
b/Phụ gia dùng cho bê tông khối lớn cần đạt hiệu quả
sau đây đối với hỗn hợp bê tông:
Tăng độ công
tác hoặc giảm lượng nước trộn;
Kéo dài thời
gian ninh kết bê tông;
Điều khiển
được độ tách nước;
Giảm độ phân
tầng;
Giảm mức tổn
thất độ sụt theo thời gian.
c/Phụ gia
dùng cho bê tông khối lớn cần đạt hiệu quả sau đây đối với bê tông ở trạng thái
đóng rắn:
Giảm tốc độ
phát nhiệt thủy hóa của xi măng khi đóng rắn;
Giảm hàm
lượng xi măng trong bê tông;
Tăng cường độ
bê tông;
Tăng độ chống
thấm nước của bê tông;
Tăng độ chống
mài mòn của bê tông.
6.3 Thiết kế thành phần bê tông
Thành phần bê
tông khối lớn được thiết kế như đối với bê tông nặng thông thường. Ngoài ra,
cần đảm bảo những yêu cầu sau đây trong quá trình thiết kế thành phần bê tông
khối lớn:
6.3.1Thành phần bê tông phải đảm bảo nhận được bê tông
có cường độ và độ chống thấm đạt yêu cầu thiết kế. Bê tông phải sử dụng được
các vật liệu sẵn có tại địa phương, đạt được yêu cầu về độ công tác để dễ thi
công, và có hàm lượng xi măng ít nhất.
Khuyến khích chọn kích thước cốt liệu lớn đến mức lớn
nhất có thể, để giảm lượng xi măng sử dụng. Kích thước cốt liệu lớn cần được
chọn cho từng bộ phận kết cấu để đảm bảo sử dụng thích hợp và kinh tế.
6.3.2 Để giảm
lượng dùng xi măng trong bê tông, đối với các công trình có nhu cầu chịu tải
muộn hơn 28 ngày tuổi, có thể thiết kế mác bê tông ở tuổi 60, 90 ngày đến 1 năm
(thí dụ đối với đập thủy lợi).
Với trang
thiết bị thi công hiện có, cần thiết kế thành phần bê tông với độ sụt thấp nhất
đến mức có thể.
6.3.3 Đối với
những công trình có điều kiện thì nên sử dụng kỹ thuật đầm lăn để thi công bê
tông. Khi đó việc thiết kế thành phần bê tông đầm lăn sẽ cho phép giảm đáng kể
lượng dùng xi măng.
6.4 Quy trình thi công bê tông khối lớn
6.4.1Định
lượng và trộn bê tông
Việc định
lượng vật liệu bằng cân đong và trộn bê tông được tiến hành tại các trạm trộn
bằng các thiết bị chuyên dùng. Độ chính xác cân đong, thời gian trộn, chu kỳ
trộn được quy định theo kinh nghiệm của trạm trộn.
6.4.2 Vận chuyển
bê tông
Bê tông được
vận chuyển đến công trình bằng xe trộn, ống bơm, băng chuyền. Khi vận chuyển
bằng ống bơm hoặc băng chuyền thì cần có biện pháp che chắn để bê tông không bị
nung nóng bởi bức xạ mặt trời. Thời gian chờ bê tông không nên quá 1,5h. Được
phép tối đa đến 4h. Cứ sau 0,5 giờ phải trộn lại 1 lần và trước khi đổ phải
trộn lại bê tông. Nếu vận chuyển bằng bơm thì trong thời gian chờ bê tông, cứ
0,5 giờ lại phải đẩy bê tông trong ống bơm dịch đi khoảng 20cm.
Bê tông được
chuyển đến chỗ đổ bằng xe trộn đổ trực tiếp, ống bơm, băng chuyền, cần cẩu.
6.4.3 Đổ
và đầm bê tông
Bê
tông khối lớn được đổ và đầm theo phương pháp dùng cho bê tông nặng thông
thường (TCVN 4453 : 1995). Ngoài ra cần đảm bảo những yêu cầu sau đây:
Chiều cao
mỗi đợt đổ: Một đợt đổ liên tục có chiều cao không quá 1,5m. Thời gian chờ
để đổ tiếp đợt phía trên không ít hơn 4 ngày đêm tính từ lúc đổ xong đợt đổ
dưới.
Chiều cao
lớp đổ: Chiều cao mỗi lớp đổ được quy định tùy theo đặc điểm của kết cấu và
thiết bị thi công nhưng không nên vượt quá 50cm. Các lớp đổ cần được đổ và đầm
liên tục quay vòng cho tới khi đạt đủ chiều cao của một đợt đổ. Thời gian quay
một vòng lớp đổ không nên quá 1h vào mùa hè và 2h vào mùa đông, tùy theo thời
tiết.
Thi công
ban đêm: Vào mùa hè, đổ bê tông ban đêm có tác dụng hạn chế tốc độ phát
nhiệt thuỷ hóa của xi măng.
Đối với các
kết cấu dùng bê tông đầm lăn thì quy trình thi công, chiều cao lớp đổ được
người thi công xác định tùy theo đặc tính của thiết bị đầm lăn.
Xử lý bề mặt
bê tông đợt đổ trước: Bề mặt bê tông của mỗi đợt đổ cần phải được giữ gìn để
tránh những tác động cơ học (như đi lại, kéo thiết bị đi qua, va đập v.v...),
và tránh làm bẩn bề mặt bê tông (như rơi vãi vật liệu, rác, dầu mỡ v.v...).
Trước khi đổ tiếp đợt sau, bề mặt đợt trước cần được
làm nhám, rửa sạch, tưới nước + xi măng. Xong trải một lớp vữa xi măng cát dày
1 ¸ 1,5 cm
có thành phần giống như vữa xi măng cát trong bê tông. Đổ bê tông đến đâu, trải
vữa xi măng + cát đến đấy. Khi dùng chất trợ dính để xử lý bề mặt bê tông thì
thực hiện theo chỉ dẫn của nhà sản xuất chất trợ dính.
Chú thích
- Đối với các công trình có yêu cầu chống thấm cao (thí dụ các đập thủy lợi),
tại nơi tiếp giáp các đợt đổ có thể phải khoan phun ép hồ xi măng sau khi dỡ
cốp pha.
6.4.4 Bảo
dưỡng bê tông
Bảo dưỡng
bằng tưới nước được thực hiện theo yêu cầu của TCVN 5592 : 1991. Việc tưới nước
phải đáp ứng yêu cầu thoát nhiệt nhanh khỏi khối bê tông. Vì vậy chu kỳ tưới
nước cần đảm bảo sao cho bề mặt bê tông luôn ướt. Nhiệt độ nước tưới và nhiệt
độ bề mặt bê tông không nên chênh nhau quá 150C.
Bảo dưỡng
bằng bọc vật liệu cách nhiệt được thực hiện theo chỉ dẫn ở điều 6.8..2
Vào mùa hè,
để hạn chế việc thúc đẩy quá trình thủy hóa xi măng làm tăng nhiệt độ bê tông,
khối bê tông đổ xong cần được che chắn nắng chiếu trực tiếp trong thời gian
khoảng 2 tuần lễ đầu tiên.
6.5Công tác cốp pha
6.5.1Cốp pha
cho bê tông khối lớn, ngoài việc đảm bảo về độ chính xác hình học, vị trí, độ
kín khít để chống mất nước xi măng, độ cứng và độ ổn định dưới tải trọng thi
công theo yêu cầu của TCVN 4453:1995, còn cần đảm bảo những yêu cầu sau đây:
Đối với kết
cấu bê tông được bảo dưỡng bằng tưới nước, để thoát nhiệt nhanh thì nên dùng
cốp pha thép hoặc cốp pha hợp kim. Cốp pha gỗ, thép và hợp kim có thể dùng cho
kết cấu có yêu cầu giữ nhiệt thuỷ hóa trong quá trình bảo dưỡng (theo chỉ dẫn
ở điều 6.8..2).
6.5.2Cốp pha
thành kết cấu bê tông khối lớn chỉ được tháo khi bê tông đã có tuổi không ít
hơn 5 ngày đêm.
6.6 Biện pháp phòng chống nứt
trong thi công bê tông khối lớn
6.6.1Yếu tố
gây nứt bê tông khối lớn
Bê
tông khối lớn bị nứt do hiệu ứng nhiệt thuỷ hóa xi măng khi có đủ 2 yêú tố sau
đây:
1)Độ chênh
nhiệt độ DT giữa các điểm hoặc các vùng
trong khối bê tông vượt quá 200C: DT
> 200C.
Môđun độ
chênh nhiệt độ MT giữa các điểm trong khối bê tông đạt không dưới 500C/m.(
Xem định nghĩa Môđun độ chênh nhiệt độ ở mục 2): MT ³ 500C/m.
Để
giám sát 2 thông số này trong thi công, cần đặt hệ thống các điểm đo trong khối
bê tông để khảo sát diễn biến nhiệt độ bê tông trong quá trình đóng rắn. Trong
đó cần phải có các điểm đo tại tâm khối đổ, tại sát cạnh ngoài và tại điểm cách
mặt ngoài bê tông khoảng 40-50cm.
6.6.2 Để đảm
bảo cho khối bê tông không bị nứt thì cần phải có biện pháp kỹ thuật để loại
trừ một trong hai yếu tố trên. Biện pháp kỹ thuật ở đây là:
Hạn chế tốc
độ phát nhiệt thủy hóa của xi măng trong bê tông.
Hạn chế độ
chênh lệch nhiệt độ DT.
6.7 Biện pháp hạn chế tốc độ phát nhiệt thủy hóa của xi măng
trong bê tông
6.7.1Các biện pháp sau đây cho phép hạn chế tốc độ
phát nhiệt thủy hóa của xi măng trong bê tông
Hạn chế lượng
dùng xi măng
Để hạn chế
lượng dùng xi măng trong bê tông, có thể thực hiện các giải pháp sau đây:
Thiết kế
thành phần bê tông có độ sụt nhỏ nhất tới mức có thể, sử dụng phụ gia để giảm
nước trộn bê tông, dùng bê tông đầm lăn.
Dùng xi măng
ít tỏa nhiệt: (Xem điều 6.2.1)
Hạ nhiệt độ
hỗn hợp bê tông.
Nhiệt độ hỗn
hợp bê tông trước khi đổ nên khống chế ở mức không cao hơn 250C, tốt
nhất nên ở mức không quá 200C. Để đạt được nhiệt độ này, nhất là vào
mùa hè nắng nóng, cần phải có biện pháp hạ thấp nhiệt độ các vật liệu thành
phần của bê tông và nước, và che đậy bảo vệ hỗn hợp bê tông trước khi đổ. Dưới
đây là các biện pháp cụ thể:
6.7.2 Biện
pháp hạ nhiệt độ cốt liệu
Có thể sử
dụng các biện pháp kỹ thuật dưới đây để hạ nhiệt độ vật liệu đầu vào nhằm hạ
nhiệt độ hỗn hợp bê tông trước lúc đổ.
Che chắn
nắng kho chứa cốt liệu: Các kho chứa cát, đá dăm, sỏi cần được che chắn
khỏi tác động trực tiếp của bức xạ mặt trời làm nóng vật liệu chứa trong kho.
Phun nước
lên đá dăm, sỏi: Đá dăm, sỏi trong kho chứa được phun nước theo chu kỳ để
giữ ướt bề mặt tạo cơ chế nước bay hơi làm hạ nhiệt độ vật liệu
Làm lạnh
cát bằng nước lạnh: Dòng nước lạnh từ máy làm lạnh được chạy qua hộc chứa
cát để hạ thấp nhiệt độ cát trước khi trộn, phương pháp này cho phép hạ thấp
nhiệt độ hỗn hợp bê tông khoảng 40C. Nước đã qua cát sẽ trở về máy
làm lạnh để làm lạnh trở lại.
Nhúng đá
dăm sỏi vào nước lạnh: Đá dăm, sỏi trong thùng chứa có đáy và thành hở được
nhúng vào nước đã được làm lạnh để hạ thấp nhiệt độ vật liệu. Sau đó đổ lên
băng tải rung để loại bớt nước thừa trước khi đưa vào máy trộn. Phương pháp này cho phép hạ nhiệt độ hỗn hợp bê tông khoảng 120C.
Phun nước
lạnh lên cốt liệu: Nước làm lạnh đến khoảng 40C được phun lên
cát hoặc đá dăm, sỏi chạy trên băng chuyền trước khi vào máy trộn, phương pháp
này cho phép hạ nhiệt độ hỗn hợp bê tông khoảng 70C.
Làm lạnh
chân không: Cát hoặc đá sỏi trong xi lô hay thùng chứa dung tích 100 ¸ 300 tấn được tạo chân không (6mm thủy ngân)
để tạo cơ chế hạ thấp nhiệt độ sôi và tăng khả năng hấp thụ nhiệt hóa hơi của
nước. Do đó nước dễ dàng bay hơi khỏi cốt liệu làm hạ thấp nhiệt độ cốt liệu.
Thời gian nhúng được xác định sao cho lạnh thấm vào hết hạt cốt liệu lớn.
Phương pháp này cho phép hạ thấp nhiệt độ hỗn hợp bê tông khoảng 180C.
Chú thích
- Tuỳ theo điều kiện và yêu cầu thi công cụ thể có thể áp dụng một hoặc một số
giải pháp hạ nhiệt độ cốt liệu nêu trên.
Khi thiết kế
thành phần bê tông cần phải tính đến lượng nước hấp thụ của cốt liệu khi đã qua
xử lý làm lạnh nêu trên.
6.7.3 Biện
pháp hạ thấp nhiệt độ nước trộn bê tông
Sử dụng
nước đá: Nước đá ở dạng cục được đập nhỏ hoặc ở dạng viên nước đá nhỏ chế
sẵn được dùng thay nước trộn bê tông. Tùy theo yêu cầu thi công, có thể thay
thế nước đá một phần hay toàn bộ nước trộn. Sử dụng nước đá cho phép hạ thấp
nhiệt độ hỗn hợp bê tông khoảng 120C.
Làm lạnh nước
bằng nitrogen lỏng: Nitrongen lỏng (ở nhiệt độ -1960C) được dẫn
trong hệ thống ống đi qua thùng chứa nước trước khi sử dụng để trộn bê tông.Phương
pháp này cho phép hạ thấp nhiệt độ nước trộn có thể xuống tới 1
C.
6.7.4
Che đậy hỗn hợp bê tông:
Hỗn
hợp bê tông chạy trong ống bơm hay trên băng chuyền hoặc nằm trong thùng vận
chuyển bằng cẩu vào mùa hè cần được che đậy để tránh tác động trực tiếp của bức
xạ mặt trời, làm nóng hỗn hợp bê tông trước khi đổ.
6.8 Biện pháp hạn chế độ chênh nhiệt độ khối bê tông
Độ chênh
nhiệt độ lớn giữa các phần của khối bê tông là nguyên nhân chủ yếu gây hiệu ứng
nhiệt làm nứt bê tông.
Các biện pháp
kỹ thuật sau đây có thể làm giảm độ chênh nhiệt độ DT của khối bê tông trong những ngày đầu đóng rắn:
Đưa nhiệt
trong khối bê tông ra ngoài;
Bọc vật liệu
cách nhiệt để giữ nhiệt khối đổ;
Chia nhỏ khối
đổ để thi công;
Chống xung
nhiệt khi tháo dỡ cốp pha;
Chống mất
nhiệt nhanh ở các gờ cạnh và góc kết cấu.
Dưới đây là
nội dung chi tiết của các biện pháp này:
6.8.1 Đưa
nhiệt trong khối bê tông ra ngoài
Do nhiệt độ ở
tâm khối đổ thường lớn hơn nhiều so với nhiệt độ vùng xung quanh, nên việc đưa
nhiệt từ vùng tâm khối đổ thoát ra ngoài sẽ làm giảm độ chênh nhiệt độ DT giữa lớp bê tông trong và ngoài khối đổ.
Có thể thực hiện việc này bằng cách đặt một dàn ống thoát nhiệt bằng kim loại
trong lòng khối đổ. Sau đó bơm nước lạnh chạy qua dàn ống để đưa nhiệt trong
khối đổ ra ngoài (hình 1). Việc đặt dàn ống này cần phải do các nhà chuyên môn
tính toán về phạm vi không gian thoát nhiệt và khả năng trao đổi nhiệt của dàn
ống.
Những thông
số sau đây của dàn ống có thể được tham khảo để tính toán:
Dùng ống thép
có đường kính (25 ¸ 30)mm, thành ống
dày 1,5 mm, kích thước dàn ống được xác định trên cơ sở kích thước khối bê tông
cần thoát nhiệt.
Dùng nước
lạnh tự nhiên từ mạng cấp nước thành phố hoặc nước sông, hồ, hoặc nước đã được
làm lạnh trước để cấp cho dàn ống.
Tốc độ bơm
nước qua dàn cần đạt (15 ¸ 17)l/phút.
|
|
1. Bê tông khối lớn
2. Dàn ống thoát nhiệt
|
Hình
1- Sơ đồ đặt dàn ống thoát nhiệt cho khối lớn bê tông
Thông thường
nhiệt độ nước cấp có thể để ở nhiệt độ không khí tự nhiên. Đối với những công
trình cần dùng nước đã được làm lạnh trước thì nhiệt độ nước cấp vào dàn ống có
thể để ở khoảng trên 30C. Khi cần nước lạnh hơn thì có thể dùng 70%
nước và 30% propylene glycol (chất chống đóng băng), khi đó nhiệt độ nước cấp
có thể thấp ở mức 10C.
Dàn ống thoát
nhiệt được duy trì hoạt động liên tục trong thời gian 7-10 ngày, tùy theo mức
yêu cầu thoát nhiệt và hiệu quả thoát nhiệt của dàn ống.
Cần có biện
pháp theo dõi diễn biến nhiệt độ của khối bê tông trong thời gian dàn ống hoạt
động.
Xử lý dàn ống
thoát nhiệt sau khi ngừng hoạt động: Sau khi kết thúc quá trình thoát nhiệt
khối bê tông, dàn ống thoát nhiệt được bơm rửa sạch trong lòng ống, đuổi hết
nước ra khỏi dàn ống và bơm ép vữa xi măng cát lấp đầy tất cả các ống của dàn.
Vữa xi măng cát có cường độ không thấp hơn cường độ vữa trong bê tông. Khi vữa đã đóng rắn thì cắt bỏ các phần ống
thừa ra ngoài khối bê tông.
Chú thích
- Kết cấu của dàn ống thoát nhiệt phải được thiết kế sao cho đảm bảo việc bơm
vữa sau này được thực hiện dễ dàng, không gây ách tắc trong quá trình bơm.
6.8.2 Bọc vật
liệu cách nhiệt để giữ nhiệt khối đổ
Nguyên tắc
chung: Biện pháp bọc vật liệu cách nhiệt cho phép giữ cho nhiệt thủy hóa của xi
măng không thoát ra ngoài, mà tích tụ trong khối bê tông và cân bằng nhiệt giữa
vùng tâm với vùng xung quanh khối đổ. Biện pháp này chỉ được áp dụng đối với
các kết cấu bê tông có khối tích cho phép đổ liên tục và kết thúc trong thời
gian không quá 2 ngày đêm.
Vật liệu cách
nhiệt sử dụng: Có thể dùng các vật liệu cách nhiệt sau đây để bọc xung quanh
khối đổ:
1) Vật
liệu tấm:
Tấm xốp
polystyrene hoặc polyurethane dày (4¸5)cm,
có khối lượng thể tích không dưới 20kg/m3. (Dùng để bọc bề mặt và
thành bê tông).
Tấm bông
khoáng có chiều dày (7¸10)cm (dùng để
bọc bề mặt và thành bê tông).
2) Vật
liệu rời:
Hạt
polystyrene xốp với chiều dày không dưới 10 cm (dùng để phủ bề mặt bê tông).
Trấu thóc với chiều dày không dưới 15 cm (dùng đổ
phủ mặt bê tông).
Chú thích
- Các vật liệu cách nhiệt trên cần phải gữi ở trạng thái khô, độ ẩm không quá
12%.
Quy trình bọc
vật liệu cách nhiệt
(1) Bọc
thành xung quanh khối đổ: Vật liệu tấm cách nhiệt được bọc áp sát mặt ngoài
cốp pha thành trước lúc đổ bê tông. Cần có biện pháp che chắn mặt ngoài để
chống mưa làm ướt vật liệu cách nhiệt.
(2) Phủ mặt
bê tông: Sau khi hoàn thiện bề mặt bê tông cần nhanh chóng thực hiện việc
phủ vật liệu cách nhiệt lên bề mặt bê tông. Đầu tiên cần trải một lớp nilon
polyethylene để ngăn nước trong bê tông tiếp xúc với vật liệu cách nhiệt. Sau
đó xếp ken các tấm vật liệu cách nhiệt, hoặc trải các vật liệu rời cho đủ chiều
cao yêu cầu và phủ kín bề mặt bê tông. Đối với vật liệu rời thì nhất thiết phải
có lớp che đậy ở phía trên (như vải bạt, nilon v.v...) để giữ ổn định lớp vật
liệu này và chống mưa làm ướt chúng. Đối với vật liệu tấm thì có thể tùy tình
hình thời tiết có mưa hay không để giải quyết việc có cần che đậy phía trên hay
không.
Đối với các
khối đổ có diện tích bề mặt lớn thì hoàn thiện bề mặt bê tông đến đâu, tiến
hành phủ vật liệu cách nhiệt ngay đến đấy.
Sơ đồ bọc vật
liệu cách nhiệt cho khối đổ xem hình 2.
(3) Dỡ vật
liệu cách nhiệt và cốp pha thành:
Vật liệu cách
nhiệt được dỡ khi bê tông đã có không ít hơn 5 ngày tuổi. Dỡ làm 2 bước: Đầu
tiên dỡ bung các tấm vật liệu cách nhiệt ra nhưng chưa chuyển đi. Đối với vật
liệu rời thì tháo dỡ lớp nilon phía trên và xáo trộn lớp vật liệu rời. Ngày hôm
sau mới tháo dỡ vật liệu cách nhiệt chuyển ra khỏi khối bê tông (cho cả thành
và mặt bê tông).
Tiếp đó cốp
pha thành được tháo bung ra và cũng qua một ngày mới chuyển ra khỏi mặt thành
bê tông.
Không dỡ vật
liệu cách nhiệt và côp pha vào lúc trời mưa.
Chú thích: Cần có biện pháp theo dõi diễn biến nhiệt độ trong
khối bê tông trong suốt thời gian không ít hơn 7 ngày tuổi của bê tông.
|
|
1.
Nilon phủ tránh mưa
2.
Lớp bông khoáng dày (7 ¸ 10)cm
3.
Nilon đậy mặt bê tông
4.
Tấm xốp polystyrene dày (4 ¸
5)cm
5.
Bê tông khối lớn
6.
Cốp pha thành
|
Hình
2 - Sơ đồ bọc vật liệu cách nhiệt để giữ nhiệt khối đổ
6.8.3 Chia
nhỏ khối đổ để thi công
Nguyên tắc
chung: Đối với các khối bê tông có thể tích lớn, không thể thi công xong
trong thời gian ngắn, thì có thể chia khối đổ thành các phần nhỏ để thi công.
Các phần của
khối đổ được chia với kích thước sao cho có một cạnh hoặc chiều cao nhỏ hơn 2m.
Kích thước này có thể lớn hơn nếu kết cấu đã được tính cốt thép phòng chống nứt
cho khối lớn. Khi đó người thiết kế sẽ quy định cụ thể kích thước chia nhỏ khối
đổ. Tuỳ theo đặc điểm của kết cấu, người thiết kế sẽ quyết định vị trí chia
khối đổ sao cho đảm bảo tính toàn vẹn và sự làm việc bình thường của khối bê
tông sau này.
b/ Phương
pháp chia nhỏ khối đổ
Đầu tiên cần
xem xét khả năng chỉ chia khối đổ theo chiều cao, sao cho một đợt đổ không quá
1,5m và có thể đổ hết độ cao của đợt trong thời gian không quá 2 ngày đêm.
Trường hợp
diện tích bề mặt khối đổ quá lớn, không thể đáp ứng được yêu cầu về thời gian
nêu trên nếu chỉ chia khối bê tông theo chiều cao, thì cần phải chia khối đổ cả
theo mặt bằng. Sơ đồ chia khối đổ theo mặt bằng xem ở hình 3.
c/ Thi
công các phần của khối đổ: Việc thi công các phần của khối đổ được thực
hiện theo trật tự sao cho mỗi phần đều có thể thoát nhiệt thủy hóa xi măng
nhanh nhất mà tiết kiệm được thời gian thi công (Hình 3 làm thí dụ).
Khi phần đổ
sau có một hoặc nhiều cạnh áp sát với phần đổ trước thì phần đổ sau chỉ bắt đầu
đổ khi bê tông ở phần đổ trước đã đủ tuổi không dưới 4 ngày đêm.
Khi chiều cao của các phần khối đổ lớn hơn 1,5m thì cần chia chiều cao
thành các đợt đổ, mỗi đợt không cao quá 1,5m. Đợt sau bắt đầu đổ khi bê tông
đợt trước đã có tuổi không dưới 4 ngày đêm.
Chú thích:
Cần có biện pháp theo dõi quá trình diễn biến nhiệt độ của các phần khối đổ
trong quá trình đổ bê tộng.
Hình
3 - Sơ đồ mặt bằng chia khối đổ thành các phần nhỏ.
6.8.4
Chống xung nhiệt khi tháo dỡ cốp pha
Để tránh tác
động xung nhiệt cho lớp bê tông xung quanh phía ngoài khối đổ, việc tháo dỡ cốp
pha cần đảm bảo những yêu cầu sau đây:
Chỉ tháo cốp
pha thành khi bê tông đã có tuổi không ít hơn 5 ngày đêm (điều 6.5.2).
Tháo cốp pha
làm 2 bước: Đầu tiên tháo bung thành cốp pha nhưng vẫn để cốp pha tại chỗ. Sau
một ngày đêm mới chuyển cốp pha đi.
Đối với các
kết cấu có dùng biện pháp bọc vật liệu cách nhiệt thì việc tháo dỡ vật liệu
cách nhiệt và cốp pha thành được thực hiện theo điều 6.8.2c.
6.8.5 Chống
mất nhiệt nhanh ở các gờ cạnh và góc kết cấu
Các gờ cạnh
và góc kết cấu bê tông khối lớn thường bị mất nhiệt nhanh, tạo ra chênh lệch
lớn giữa nhiệt độ của gờ cạnh hoặc góc với nhiệt độ khối bê tông, chừng mực nào
đó có thể gây nứt bê tông ở các vị trí này. Vì vậy cần có biện pháp bảo vệ để
tránh mất nhiệt nhanh cho các gờ cạnh và góc kết cấu.
6.9 Công tác kiểm tra
Ngoài những công tác kiểm tra thực hiện theo chỉ
dẫn của TCVN 4453 : 1995, đối với bê tông khối lớn cần chú ý kiểm tra
những vấn đề dưới đây:
6.9.1
Kiểm tra trước khi đổ bê tông
Trước khi đổ
bê tông cần kiểm tra những vấn đề sau đây:
Tình trạng vật liệu xi măng, cát
đá sỏi (có phù hợp với bê tông khối lớn hay không);
Hàm lượng xi măng trong bê tông
(với tinh thần là càng ít càng tốt);
Biện pháp bảo vệ hỗn hợp bê tông
(che chắn nắng);
Nhiệt độ hỗn hợp bê tông trước lúc
đổ (khống chế theo điều 6.7.1c);
Tình trạng vật liệu cách nhiệt sẽ
sử dụng;
Biện pháp thi công chống nứt,
chiều cao lớp đổ và đợt đổ;
Tình trạng thiết bị thi công (để
đảm bảo thi công liên tục các lớp đổ và đợt đổ
theo mức thời gian quy định);
Tình trạng cốp pha (theo yêu cầu
của điều 6.5);
Tình trạng lắp đặt hệ dàn ống
thoát nhiệt (nếu có) và vận hành thử chúng;
Chế độ bảo dưỡng ẩm bằng tưới nước
(sao cho thoát nhiệt nhanh);
Biện pháp xử lý dàn ống thoát ra
nhiệt khi kết thúc thi công;
Biện pháp thi công bọc vật liệu
cách nhiệt.
6.9.2 Kiểm
tra sau khi đổ bê tông
Tiến hành kiểm tra những vấn đề sau đây:
Chất lượng thi công bọc vật liệu
cách nhiệt để giữ nhiệt khối đổ. Đặc biệt các gờ cạnh và góc;
Tình trạng bảo dưỡng bằng tưới
nước ( đảm bảo thoát nhiệt nhanh);
Tình trạng dỡ cốp pha và vật liệu
cách nhiệt (không gây xung nhiệt);
Có xuất hiện vết nứt hay không sau
khi tháo cốp pha và sau một vài ngày tiếp theo;
Chất lượng bê tông theo thiết kế;
Chế độ vận hành hệ dàn ống thoát
nhiệt (nếu có);
Diễn biến nhiệt độ, bê tông khối
đổ;
Chất lượng liền khối của khối đổ
(khi có chia nhỏ khối đổ).
6.9.3
Tổ chức kiểm tra
Đơn vị thi
công tự kiểm tra thường ngày những việc nêu trong điều (6.9.1 và 6.9.2).
Đơn vị thiết
kế và chủ đầu tư tiến hành kiểm tra song song.
Người kiểm
tra cần có trình độ chuyên môn về bê tông và công nghệ bê tông.
7 Công tác nghiệm thu
7.1 Ngoài những quy định về
nghiệm thu ghi trong TCVN 4453 : 1995, đối với thi
công bê tông khối lớn cần được chú trọng nghiệm thu những vấn đề sau đây:
Chất lượng vật liệu đầu vào phù hợp với bê tông khối lớn;
Chất lượng hỗn hợp bê tông (Độ sụt, hàm
lượng xi măng nhiệt độ trước khi đổ);
Chất lượng thi công (đổ bê tông liên tục
các lớp đổ và đợt đổ theo mức thời gian quy định);
Chất lượng bọc vật liệu cách nhiệt để
giữ nhiệt khối đổ;
Chất lượng lắp đặt hệ thống dàn ống
thoát nhiệt (nếu có) và tình trạng vận hành;
Tình trạng nứt khối bê tông sau thi
công;
Chất lượng liền khối các phần của khối
bê tông đã thi công;
Chất lượng xử lý hệ dàn ống thoát nhiệt;
Diễn biến nhiệt độ bê tông sau khi đổ.
7.2 Trường hợp có xuất hiện vết nứt khối bê tông thì việc xử lý
vết nứt sẽ do người thiết kế xem xét cụ thể để quyết định.
7.3 Những vấn đề cần nghiệm thu được viết thành biên
bản có chữ ký của đại diện các bên chủ đầu tư và nhà thầu trước hoặc sau mỗi
công đoạn thi công. Cuối cùng cần có một biên bản nghiệm thu đánh giá tổng thể
toàn khối bê tông đã đổ.
8 Ghi chép và lưu giữ hồ sơ
8.1 Toàn bộ diễn biến của quá trình thi công và nghiệm
thu công trình cần được ghi chép đầy đủ dưới dạng biên bản xác nhận các bên
hoặc sổ nhật ký công trình.
8.2 Các tài liệu bao gồm: Bản vẽ thiết kế, bản vẽ hoàn
công, phiếu kiểm tra chất lượng, biên bản nghiệm thu giữa các bên, nhật ký công
trình cần được chủ đầu tư lưu giữ cẩn thận để sử dụng lâu dài.