Tại nhiệt độ này, nhiều vấn đề đặc biệt thường xảy ra là: tốc độ thuỷ hoá xi măng nhanh, thời gian ninh kết ngắn; nước nhào trộn bay hơi nhanh; co ngót dẻo lớn hơn; có ít thời gian hoàn
Trang 11 Tổng quan về thi công bê tông
Phương pháp nhào trộn, vận chuyển, đổ
khuôn bê tông thông thường không được áp
dụng chính xác trong trường hợp khí hậu rất
nóng
Rất khó định nghĩa thế nào là khí hậu
nóng Có thể coi rằng bê tông được thi công
tại nhiệt độ không khí trên 350C được coi là khí
hậu nóng Tại nhiệt độ này, nhiều vấn đề đặc
biệt thường xảy ra là: tốc độ thuỷ hoá xi măng
nhanh, thời gian ninh kết ngắn; nước nhào
trộn bay hơi nhanh; co ngót dẻo lớn hơn; có ít
thời gian hoàn thiện; giảm độ ẩm tương đối;
hút nước khỏi bê tông do nền hoặc ván khuôn;
khó khăn khi bảo dưỡng liên tục và bảo dưỡng
từng phần; khó khăn khi sử dụng phụ gia cuốn
khí
Những vấn đề trên cần được xem xét khi
muốn chế tạo bê tông có chất lượng, có chất
lượng cao và bền trong điều kiện khí hậu
nóng
1.1 Tốc độ thuỷ hoá nhanh
điều chỉnh nhiệt độ bê tông
và phương pháp thi công bê tông trong điều kiện khí hậu nóng
PGS Ts phạm duy hữu
Trường Đại học Giao thông Vận tải
ths phạm quốc chuơng
Sở Giao thông Vận tải TP Hồ Chí Minh
Tóm tắt: Bμi báo trình bμy về phương pháp điều chỉnh nhiệt độ bê tông vμ phương pháp
thi công bê tông trong điều kiện nóng Giải pháp chủ yếu lμ hạ thấp nhiệt độ của nước vμ cốt liệu
Summary: This article describes adjustment method of concrete’s temperature and
construction method in hot weather Main solution is reducing of temperature of water and aggregate
Tốc độ thuỷ hoá phụ thuộc vào nhiệt độ Nhiệt độ để thuỷ hoá xi măng nằm trong khoảng 27 ± 20C ở nhiệt độ cao hơn thời gian ninh kết sẽ giảm, bê tông sẽ sớm đông cứng
và tính công tác giảm nhanh
Điều này cũng chỉ ra rằng chất lượng của gel và cấu trúc gel hình thành tại nhiệt độ cao trong thời gian đầu của quá trình thuỷ hoá có chất lượng thấp Bê tông được thi công trong thời tiết nóng sẽ phát triển cường độ sớm nhưng nó sẽ mất cường độ ở giai đoạn sau Hình 1 mô tả ảnh hưởng của nhiệt độ bảo dưỡng đến cường độ chịu nén của bê tông ở tuổi 1 ngày và 28 ngày
1.2 Cốt liệu
Cốt liệu cần giữ nơi thoáng mát, có mái che Phun nước lên cốt liệu, nước bay hơi sẽ làm giảm nhiệt độ của cốt liệu Nếu có thể phun nước lạnh lên cốt liệu trước khi thi công thì càng tốt
Trang 2Hình 1 ảnh hưởng của nhiệt độ bảo dưỡng đối với cường
độ chịu nén của bê tông ở tuổi 1 ngμy vμ 28 ngμy
1.3 Nước
Nhiệt độ của nước ảnh hưởng rất lớn đến
nhiệt độ bê tông Trong thực tế nhiệt độ của
nước dễ điều chỉnh hơn nhiệt độ của các
thành phần khác Mặt dù hàm lượng nước ít
hơn so với các thành phần khác nhưng sử
dụng nước lạnh có tác dụng tốt đến việc làm
giảm nhiệt độ bê tông (hình 2)
Hình 2 Hiệu quả của nước lạnh
ảnh hưởng đến nhiệt độ bê tông
Nếu nhiệt độ môi trường rất cao, sử dụng nước lạnh không đạt hiệu quả Lúc này cần sử dụng nước đóng băng Các viên đá lạnh được nghiền nhỏ và trộn trực tiếp vào hỗn hợp Cần chắc chắn rằng các viên đá phải tan hoàn toàn khi kết thúc nhào trộn Khả năng giảm nhiệt độ của bê tông khi dùng nước đá dạng viên từ 12 - 200C tuỳ theo nhiệt độ của bê tông và liều lượng nước đá từ 60 - 100 kg
1.4 Nhào trộn và vận chuyển
Nhiệt độ của cốt liệu, nước và xi măng sẽ
được giữ ở nhiệt độ thấp nhất có thể để nhiệt
độ của bê tông dưới 350C Bê tông được nhào trộn trong thời gian tối thiểu Khi sử dụng nước
đá dạng viên cần phải nhào trộn thêm đủ để các viên đá tan hết Hỗn hợp bê tông cần
được nhào trộn ở gần nơi đổ để thời gian vận chuyển là tối thiểu
Cốt thép, ván khuôn, cốt liệu cần được phun nước lạnh ngay trước khi đổ bê tông Cốt thép ở ngoài bê tông có thể được giữ lạnh bằng bất kỳ cách nào Cần bổ sung thêm nhiều nhân công để hoàn thành sớm việc thi công bê tông
Bê tông nên được đổ thành từng lớp mỏng để thời gian giữa các lần đổ là ngắn, nhưng không nên quá mỏng để không bị khô quá nhanh Bê tông ở lớp hoàn thiện cần được che phủ cẩn thận tránh mất nước bề mặt Phủ
bề mặt bê tông bằng các bao tải, vỏ bao xi măng ướt … và tránh để nước từ các bao này nhỏ vào bê tông tươi Che phủ bề mặt sàn bằng bao tải ướt là không thích hợp lắm vì hoàn thiện bề mặt đóng vai trò quan trọng nhất Bảo dưỡng ẩm nên tiến hành càng sớm càng tốt Nếu bê tông được bảo dưỡng ẩm tốt, các mối liên kết có thể xuất hiện sau 24 giờ trong kết cấu sàn, mái
2 Mô phỏng ảnh hưởng nhiệt độ môi trường, nhiệt độ bê tông tươi đến nhiệt độ bê tông
Việc mô phỏng nhiệt độ của bê tông
được tiến hành theo phương pháp xác định
Trang 3nhiệt độ của bê tông bề mặt và ở trong khối
bê tông, xác định mức chênh lệch nhiệt độ
theo chiều dày của kết cấu
Điều kiện tác động là nhiệt độ quá trình
thuỷ hoá trong xi măng, nhiệt độ bê tông tươi;
nhiệt độ không khí; tốc độ gió, chế độ bảo
dưỡng, thời gian bảo dưỡng
Ký hiệu thông số của sự mô phỏng:
- Qα là tổng nhiệt lượng của sự hydrat
hoá trong xi măng (KJ/kg)
- Nhiệt độ bê tông tươi là nhiệt độ của bê
tông trước khi đổ (t0C)
- Tốc độ gió là vận tốc gió xung quanh
các cấu kiện bê tông (m/s)
Trong mô phỏng là tổng nhiệt lượng
Hydrát hoá được thay đổi từ 274.40C đến
302.30C sự thay đổi này xấp xỉ 10% Vì lý do
này mà nhiệt độ của vùng giữa bề mặt và cấu
kiện bê tông đã tăng lên 8.5%
Trong mô phỏng nhiệt độ bê tông tươi bị
gia tăng từ 1.5oC Nhiệt độ lớn nhất trong vùng
giữa các cấu kiện bê tông sẽ bị lên từ 1.07oC
tương ứng mỗi cấp độ tăng nhiệt độ, trong khi
đó nhiệt độ bề mặt cấu kiện bê tông sẽ tăng
từ 0.6oC và 0.93oC đối với mỗi cấp độ tăng
3 Điều chỉnh nhiệt độ vật liệu
Để cải thiện chất lượng bê tông, cần giữ
nhiệt độ càng thấp càng tốt Để đạt được điều
này trong điều kiện khí hậu nóng, cần giữ
nhiệt độ của các thành phần vật liệu của bê
tông càng thấp càng tốt
- Tốc độ gió không xem xét
- Với tổng nhiệt lượng Hydrát hoá là
302.30C, nếu tổng nhiệt lượng trong Hydrát
hoá trong xi măng là 274,4oC thì nhiệt độ sẽ
giảm xuống 40C
- Nhiệt độ bê tông tươi là 320C
- Nhiệt độ không khí xung quanh bê tông
là từ 290C đến 340C
- Nhiệt độ lớn nhất tại vùng giữa của cấu kiện bê tông là:
51 + 17.5 x 1.07 + 20 x 0.4 = 77.70C
- Nhiệt độ lớn nhất tại bề mặt bê tông là: 39.5 + 17.5 x 0.93 + 20 x 0.54 = 66.60C Phương trình tổng quát về nhiệt độ của
bê tông (phương trình cân bằng nhiệt độ):
Cb.Gb .Tb = Cn.Gn.Tn + Cd.Gd.Td +
+ Cc.Gc.Tc + Cx.Gx.Tx trong đó: C, G, T - nhiệt độ; các chỉ số: n - nước; d - đá, c - cát, x - xi măng
Khoảng thay đổi nhiệt độ của các thành phần: Tn từ 0 đến 350C; Td từ 20 đến 350C; Tc
từ 20 đến 350C; Tx từ 25 đến 500C
Kết quả tính toán cho thấy: Với bê tông có: khối lượng thể tích 2322 kg; đá 1080 kg; cát 723 kg; xi măng 349kg; nước 185 lít, để
đạt nhiệt độ bê tông tươi là 200C thì nhiệt độ của xi măng 300C, nhiệt độ của đá là 200C nước là 00C
4 Kết luận
Để thi công bê tông trong điều kiện khí hậu Việt Nam cần khống chế nhiệt độ bê tông tươi khoảng 200C
- Nhiệt độ cốt liệu giữ ở 200C bằng cách làm lạnh bằng nước đá
- Nhiệt độ của nước là 00C
- Khi đó nhiệt độ của bê tông trên mặt là
660C và trong lòng là 770C
- Biện pháp bảo dưỡng là tưới nước liên tục trong 7 ngày là tốt nhất
Tài liệu tham khảo [1] Phạm Duy Hữu Công nghệ bê tông và bê tông
đặc biệt Nhà xuất bản xây dựng, 2005
[2] Kenneth N Derucher Materials for civil and highway Engineers New Jersey, 1998Ă
