TỌA ĐÀM: GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU NGUY CƠ NỨT DO NHIỆT CỦA BÊ TÔNG – NHỮNG NGUYÊN TẮC CHUNG VÀ VÍ DỤ THỰC TIỄN ĐỔ BÊ TÔNG LIÊN TỤC KẾT HỢP PHÂN CHIA LỚP ĐỔ VỚI CẤP PHỐI VÀ TỎA NHIỆT KHÁC NH
Trang 1TỌA ĐÀM: GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU NGUY CƠ NỨT DO NHIỆT CỦA BÊ TÔNG
– NHỮNG NGUYÊN TẮC CHUNG VÀ VÍ DỤ THỰC TIỄN
ĐỔ BÊ TÔNG LIÊN TỤC KẾT HỢP PHÂN CHIA LỚP ĐỔ VỚI CẤP PHỐI
VÀ TỎA NHIỆT KHÁC NHAU
-Một phương pháp mới thi công bê tông khối lớn
Hồ Ngọc Khoa
GV Trường Đại học Xây dựng Hà Nội
khoahn@nuce.edu.vn
Trang 2NỘI DUNG TRÌNH BÀY
Trang 3I ĐẶT VẤN ĐỀ
khoahn@nuce.edu.vn
1 MỤC ĐÍCH:
• Hạn chế sự tăng nhiệt trong khối bê tông
• Hạn chế chênh lệch nhiệt độ ΔT trong
khối bê tông
2 TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ:
• Chỉ số nứt của bê tông: Icr > 1
r
( )( )
t e c
t e
f t I
Cường độ kéo tách theo thiết kế của BT tại thời điểm t e (Kgf/m 2 )
Ứng suất kéo (nhiệt) trong BT tại thời điểm t e (Kgf/m 2 );
KIỂM SOÁT NỨT BÊ TÔNG KHỐI LỚN HIỆN NAY
Trang 41 ĐẶT VẤN ĐỀ
• Đổ bê tông có mạch ngừng.
• Sử dụng bê tông tỏa nhiệt thấp
✓ Xi măng tỏa nhiệt thấp
✓ Giảm lượng XM: phụ gia khoáng
hoạt tính, phụ gia siêu dẻo
✓ Cấp phối tối ưu
• Giảm nhiệt độ ban đầu của hỗn hợp
bê tông
• Bảo dưỡng khối bê tông phù hợp
(dưỡng ẩm tự nhiên, giữ nhiệt).
• Kiểm soát nhiệt độ bê tông.
Trang 51 ĐẶT VẤN ĐỀ
KHỐI BÊ TÔNG:
• Đổ bê tông liên tục.
• Sử dụng bê tông tỏa nhiệt thấp
✓ Giảm lượng XM: phụ gia khoáng
hoạt tính, phụ gia siêu dẻo
✓ Cấp phối tối ưu
• Giảm nhiệt độ ban đầu của hỗn hợp
bê tông.
• Bảo dưỡng giữ nhiệt khối bê tông.
• Kiểm soát nhiệt độ bê tông.
1- Vật liệu chống nước (nilon) 2- Vật liệu giữ nhiệt
3- Vật liệu cách ẩm phủ mặt bê tông 4- Vật liệu giữ nhiệt dạng tấm (polystyrene) 5- Bê tông khối lớn
6- Ván khuôn thành
Trang 61 ĐẶT VẤN ĐỀ
3 CÁC PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG BÊ TÔNG KHỐI LỚN:
(Một phương pháp bao gồm các giải pháp kết hợp, tùy thuộc vào ĐK thi công và kết cấu)
c PP ĐƯA NHIỆT TRONG BÊ TÔNG
RA NGOÀI:
• Đổ bê tông liên tục.
• Sử dụng bê tông tỏa nhiệt thấp
✓ Xi măng tỏa nhiệt thấp
✓ Giảm lượng XM: phụ gia khoáng hoạt
tính, phụ gia siêu dẻo
✓ Cấp phối tối ưu
• Giảm nhiệt độ ban đầu của hỗn hợp bê tông.
• Bảo dưỡng ẩm tự nhiên bê tông.
• Kiểm soát nhiệt độ bê tông.
Trang 71 ĐẶT VẤN ĐỀ
4 PHƯƠNG PHÁP MỚI: ĐỔ BÊ TÔNG LIÊN TỤC VỚI CÁC LỚP ĐỔ CÓ CẤP PHỐI VÀ TỎA NHIỆT KHÁC NHAU ÁP DỤNG CHO ĐÀI MÓNG
KẾT HỢP CÁC GIẢI PHÁP VẬT
LIỆU VÀ THI CÔNG:
• Sử dụng bê tông tỏa nhiệt khác
nhau cho lớp trên và lớp dưới của
khối.
✓ Phụ gia khoáng hoạt tính (tro bay)
✓ Phụ gia siêu dẻo
✓ Phụ gia chậm ninh kết
• Bảo dưỡng giữ nhiệt bề mặt BT
• Kiểm soát nhiệt độ bê tông.
Trang 8II MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM
1 KHẢO SÁT MÔ HÌNH:
a CÁC KHẢO SÁT THỰC HIỆN:
Trang 9II MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM
1 KHẢO SÁT MÔ HÌNH:
b KẾT QUẢ KHẢO SÁT:
bay → bê tông bị nứt: Icr = 0,75.
25,20C.
0,5m thì xác suất nứt của bê tông nhỏ hơn, Icr = 0,88 và 0,91.
Trang 10II MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM
2 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM:
Hình 1 Khối bê tông thực
nghiệm
Hình 2 Vị trí đặt đầu đo nhiệt độ a) Mặt bằng; b) Mặt cắt đứng
Trang 11II MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM
2 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM:
✓ Số liệu nhiệt độ: bê tông, bảo dưỡng, môi trường
✓ Cường độ bê tông đạt yêu cầu thiết kế
✓ Bê tông không bị nứt qua quan sát trực quan
Trang 12II MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM
KIỂM CHỨNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH MÔ HÌNH:
Kết quả thực nghiệm và phân tích mô hình: Sự tương đồng về quy luật và giá trị Quá trình mô phỏng số phản ánh được ứng xử nhiệt trong khối bê tông
Trang 13II MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM
3 PHÂN TÍCH MÔ HÌNH VỚI CÁC PA VẬT LIỆU VÀ THI CÔNG KHÁC NHAU:
❖ NỘI DUNG:
✓ Nghiên cứu thiết kế cấp phối bê tông tỏa nhiệt khác nhau
✓ Nghiên cứu xác định vị trí phân chia lớp đổ có cấp phối khác nhau
✓ Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố: nhiệt độ ban đầu của hỗnhợp bê tông, nhiệt độ bảo dưỡng, thời gian bảo dưỡng
❖ MỤC ĐÍCH:
✓ Xác định nguyên tắc về cấp phối các lớp bê tông
✓ Xác định vị trí phân chia lớp đổ (chiều cao lớp bê tông)
✓ Khuyến cáo về nhiệt độ ban đầu của hỗn hợp bê tông
✓ Kiểm tra trường nhiệt độ, ứng suất và chỉ số nứt của bê tông
✓ Khuyến cáo về nhiệt độ bảo dưỡng bê tông
✓ Xác định thời gian bảo dưỡng bê tông
Trang 14II MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM
3 PHÂN TÍCH MÔ HÌNH VỚI CÁC PA VẬT LIỆU VÀ THI CÔNG KHÁC NHAU:
❖ KẾT QUẢ:
✓ Nguyên tắc về cấp phối các lớp bê tông: Lớp bê tông phần trên tỏanhiệt cao hơn lớp bê tông phần dưới của khối
✓ Tỉ lệ phân chia tối ưu cho chiều dầy các lớp cấp phối:
✓ Khuyến cáo nhiệt độ ban đầu của HH BT: nhỏ thì có lợi cho kếhoạch kiểm soát nứt tổng thể Tuy nhiên với nhiệt độ ban đầu 300Cthì cũng không làm ΔT vượt quá 200C
Trang 15II MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM
3 PHÂN TÍCH MÔ HÌNH VỚI CÁC PA VẬT LIỆU VÀ THI CÔNG KHÁC NHAU:
❖ KẾT QUẢ:
✓ Kiểm tra trường nhiệt độ, ứng suất trong khối: bình thường
✓ Kiểm tra chỉ số nứt của bê tông: bê tông an toàn, ít khả năng nứt
Trang 16II MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM
3 PHÂN TÍCH MÔ HÌNH VỚI CÁC PA VẬT LIỆU VÀ THI CÔNG KHÁC NHAU:
❖ KẾT QUẢ:
✓ Khuyến cáo về nhiệt độ bảo dưỡng bê tông: Không nhỏ hơn 300C.Nhiệt độ bảo dưỡng bê tông càng lớn sẽ giảm được ΔT
✓ Xác định thời gian bảo dưỡng bê tông: Không ít hơn 60 tiếng từ thời
điểm hoàn thành đổ bê tông (T bđ = 34 – 35 0 C; T BD = 40 0 C; T kk TB = 25 0 C)
Trang 17III PHÂN TÍCH VÍ DỤ THI CÔNG THỰC TẾ
ĐÀI MÓNG CÔNG TRÌNH LOTTE CENTER HANOI
1 THÍ NGHIỆM MÔ HÌNH
Trang 18III PHÂN TÍCH VÍ DỤ THI CÔNG THỰC TẾ
2 NHIỆT ĐỘ BAN ĐẦU HỖN HỢP BÊ TÔNG VÀ NHIỆT ĐỘ BẢO DƯỠNG
- NHIỆT ĐỘ HỖN HỢP BÊ TÔNG KHI ĐỔ DƯỚI 35 0 C
- NHIỆT ĐỘ BẢO DƯỠNG BÊ TÔNG TRÊN 30 0 C
Trang 19III PHÂN TÍCH VÍ DỤ THI CÔNG THỰC TẾ
3 PHÂN CHIA LỚP ĐỔ VỚI CẤP PHỐI BÊ TÔNG TỎA NHIỆT KHÁC NHAU
Trang 20IV PHÂN TÍCH VÍ DỤ THI CÔNG THỰC TẾ
4 BẢO DƯỠNG, KIỂM SOÁT NHIỆT ĐỘ BÊ TÔNG
Trang 21IV PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG
1 QUY TRÌNH THI CÔNG
Trang 22IV PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG
2 HƯỚNG DẪN KỸ THUẬT BẢO DƯỠNG BÊ TÔNG
Trang 23IV PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG
2 HƯỚNG DẪN KỸ THUẬT BẢO DƯỠNG BÊ TÔNG
Trang 24a Sử dụng bê tông tỏa nhiệt thấp
b Sử dụng phụ gia chậm ninh kết (khi thời gian đổ bê tông kéo dài)
c Bảo dưỡng giữ nhiệt bề mặt bê tông
d Sử dụng các lớp đổ tỏa nhiệt khác nhau cho bê tông phần trên (tỏa nhiệt cao) và phần dưới (tóa nhiệt thấp) của khối đổ
3 Phương pháp này cho phép
a Quy trình công nghệ không phức tạp, dễ thực hiện
b Không đòi hỏi thiết bị thi công đặc biệt
c Vật liệu có sẵn, nguồn cung phong phú ở Việt Nam
d Đổ bê tông liên tục, không chia nhỏ khối đổ, không mạch ngừng, không sử dụng giàn thoát nhiệt phức tạp
e Thúc đẩy bảo vệ môi trường, xây dựng xanh, bền vững
4 Phương pháp này đòi hỏi
a Kiến thức cơ bản về kết cấu và thi công xây dựng
b Kiến thức sâu rộng về công nghệ bê tông
c Kỹ năng mô phỏng số và phân tích mô hình bằng Midas Civil hoặc các công cụ tương đương.