CÔNG NGHỆ bê TÔNG tự LÈN

Bê tông tự lèn là bê tông có khả năng chảy dưới trọng lượng bản thân và làm đầy hoàn toàn cốp pha thậm chí trong cả những nơi đầy đặc cốt thép mà không cần bất cứ tác động cơ học nào mà vẫn đảm bảo tính đồng nhất. Nói một cách khác, bê tông tự lèn là bê tông có khả năng tự lèn chặt. Khả năng tự lèn chặt là năng lực tiềm tàng của bê tông có liên quan đến khả năng đổ. Với khả năng này, bê tông có thể làm đầy và lèn chặt mọi góc cạnh của cốp pha bằng trọng lượng bản thân nó mà không cần đầm trong quá trình đổ bê tông. Bê tông tự lèn cũng có thể được coi là sự phát triển mang tính cách mạng trong xây dựng bê tông trong nhiều thập kỷ. Lợi ích kinh tế mà nó mang lại đã được kiểm chứng như : Xây dựng nhanh hơn; Giảm nhân lực trên công trường; Thi công dễ dàng hơn; Độ đồng nhất và đông đặc hoàn toàn; Bề mặt hoàn thiện tốt hơn; Nâng cao độ bền; Sức dính bám tăng; Dễ dàng hơn trong thiết kế thành phần bê tông; Giảm tiếng ồn do không có chấn động; Môi trường làm việc an toàn hơn. Tuy nhiên, bê tông tự lèn vẫn có một số vấn đề như: • Bê tông tự lèn có mô đun đàn hồi thấp hơn, nó có thể ảnh hưởng đến đặc tính biến dạng của kết cấu bê tông dự ứng lực; • Chùng dão và co rút cao hơn nên ảnh hưởng đến mất mát ứng suất và độ võng theo thời gian.

1

1.1 (BTTL)

Bê tông t ũ c coi là "s phát tri n mang tính cách m ng trong xây d ng bê tông trong nhi u th p kỷ" L i ích kinh t mà nó mang l i

ki m ch :

- Xây d ;

- Gi m nhân l ờng; - Thi công dễ ;

- Đ ng nh t và hoàn toàn; - B m t hoàn thiện t t ;

- Nâng cao b n; - S ;

- Dễ t k thành ph n bê tông; - Gi m ti ng n do không có ch n ng; - M ờng làm việ

Tuy nhiên, v n có m t s v n :

• lèn có mô un àn h i th ởng n c tính bi n d ng c a k t c u bê tông d ng l c; • C ù ú ởng n m t mát ng su t và võng theo thời gian

1.2 :

Từ khi c ch t o thành công BTTL t Đ i h c Tokyo vào nh

1980, v n v b n c a k t c u bê tông ã giành c s quan tâm l n c a

gi i khoa h c chuyên ngành xây d ng t i Nh t B c tiên ti n trên

th gi Đ 2000 ng BTTL c sử dụng cho các s n phẩm úc sẵn và bê tông tr n sẵn trong xây d ng c a Nh t B 400 000 3 (Ouchi et al., 2003) T C Â 1996 c Châu Âu ã thành

l p d án "S n xu t h p lý và c i thiệ ờng b ng cách sử dụng BTTL

Từ ó, BTTL ã c áp dụng thành công t i nhi u công trình c ờng và các l p p m t h m t i Châu Âu (Ouchi et al, 2003) Trong nh 2000-

2003, ở Mỹ t biệt là trong ngành công nghiệp bê tông úc sẵn BTTL ã

c sử dụng trong hàng lo t các d i(Ozyldirim, 2003; Ouchi et al., 2003) M t ng dụng i n hình c a BTTL là xây d ng m neo c a c u treo dây võng Akashi-Kaikyo, b ch a ga LNG c a Công ty Gas Osaka (Nh t B n)

T i Việ ũ ã có m t s sở nghiên c u, áp dụng bê tông t lèn

i quy mô nhỏ Đ Xây d ng H N Đ Bách khoa TP.HCM, Viện Khoa h c Th y l i, ang th c hiện tài thu c d án s x thử nghiệm c p B do PGS TS Hoàng Phó Uyên làm ch nhiệ : “ ện công nghệ ch t o và thi công bê tông t lèn trong xây d ng công trình th y

l ” T ng nghiên c u v kh m c a hỗn h p bê tông

v c c p n m t cách kỹ ỡng

Từ 1999-2001 ờ Đ i h c Bách Khoa thành ph H Chí Minh ã nghiên c u thành công BTTL có sử dụng b t á vôi Tuy nhiên, k t qu nghiên

c c áp dụng vào công trình xây d ng th c t xây d ng các công trình

2008 X ng C Đ ờ ờ Đ i h Đ i h c

Đ ẵng ã nghiên c u ng dụng BTTL dùng cho ờng ô tô, sân bay K t

qu nghiên c u sẽ c áp dụng vào công trình xây d ng c ng Cái Mép Thị

V i cu 2010

Nh n ây, BTTL ã bắt u c sử dụng t i m t s công trình xây d ng nhà cao t ng mà ph n l n có Ch c Nhà th u là các Công ò e P ú Mỹ Mú u d m u c t toà nhà 34 – Trung Hòa v.v

1.4

ũ ờ ừ ệ x ệ ụ

:

- ệ ị

x ụ ị ; - sử ụ ụ

sử ụ ụ M (Viscosity Modifying x e ỗ

ị ;

- Bê tô sử ụ ệ ị ụ

ũ ừ ệ

ệ ụ

ệ T

ị

ệ p M ệ ắ

Đ c s sử ụ ệ

ỗ

C ỷ ệ ệ ỗ ở

ị ỗ ụ s : - ừ 0 3-0 4 ù e ;

- P ụ ờ

x

ờ xòe

ừ 68- 0 s C ụ ờ s x ừ

: e e s , Melanin sul x e

sulfonat,

- ị T ễ ệ

a các h t, góp ph n l ng c a hỗn h ;

- C t liệu l TT ờ s i bê tông truy n th ng N u ng c t liệu l n cao thì ở n kh lèn c a hỗn h p bê ệ ng k t kh i c t liệu ệ

Đ

ờ

ị s

s Đ

s : ử ụ ụ s ;

- ử ụ ụ ị x

;

Nguyên v t liệ ch t o bê tông t lèn g x ụ gia mịn làm

y, c t liệu nhỏ, c t liệu l n và phụ gia siêu d o Ch ng c a bê tông t lèn phụ thu c vào ch ng c a các nguyên v t liệu thành ph n Hiện nay, ngu n nguyên liệ ch t o bê tông ở c ta r t phong phú Ð sử dụng chúng m t cách hiệu qu , v t liệ c khi sử dụng c c l a ch n và

ki m tra ch ng Ngoài yêu c u ch ng c a v t liệu sử dụng cho bê tông ờng, trong ch t o bê tông t lèn m t s ch tiêu v v t liệ c yêu c u ở

m

a mă

Hiện nay, các lo x ụng dùng trong bê tông t x

ờ x e e n C2S = 40-70%), xi nhiệt th p có thành ph n C3A và C4AF nhỏ Ð c biệt việc dùng xi

n khoáng C3A và C4AF nhỏ trong ch t o bê tông t lèn sẽ

cho hiệu qu ởng phân tán c a phụ gia cao

b m

Trong bê tông t lèn việc sử dụng phụ ng h t mịn (b t) l nh t d o c a v x P ụ gia khoáng mịn sử dụng trong ch t o bê tông t lèn có nhi u ch ng lo s e ệ ện,

x lò cao, b u

• : t c n mịn, thành ph n ch y u là CaCO3

B t ít ho t tính trong vai trò ch t k t dính Vì v ũ

có th c xem là phụ n mịn trong bê tông

• T ệ ện là s n phẩm phụ c thu gom l i thành hỗn h p v t liệu

s x ện Chúng ở d ng

b c nhỏ 0 3 i kh ng từ 2,2 ( 2,8 g/cm3, kh ng th tích x p kho ng 500(1000 kg/m3 Ð i v i bê tông t lèn, tro là v t liệu mị

c i thiện tính ch t c a bê tông

• X lò cao là lo i x c khi luyệ c làm ngu i nhanh

t o thành d ng h t pha thuỷ tinh X lò cao nghi n mịn là ch n mịn

có ti thuỷ hoá X lò cao nghi n mịn có th thêm vào bê tông t

c i thiện tính ch n

• M i phụ gia khoáng v ng SiO2 + Al2O3 > 90% Meta cao lanh là s n phẩm trung gian c a quá trình hình thành mulít từ i tác dụng c a nhiệ cao (700- 900oC) Sau khi gia công nghi n mịn, có th sử dụng làm phụ gia khoáng ho t tính cho bê tông nh m c i thiện tính công tác c a hỗn h ũ

c chắ ắn

• T u: là s n phẩm thu c từ t cháy tr u Tro tr u có

ng SiO2 > 85% Sau khi nghi n mị ũ

tr u có th sử dụng làm phụ gia cho bê tông Tro tr u c i thiện tính ch t

c a bê tông theo 2 cách: ph n ng v i hydroxyt can xi trong bê tông làm

s ng thành ph n gel hydrosilicat canxi và l y kho ng tr ng

gi a các h x Ð c chắc c c nâng cao

• e t liệu r t mịn, ch x s ịnh hình (85-98%),

c c a quá trình s n xu t xilic và h p kim silic b ng h quang Do

có b m t h p phụ l n nên silicafume có kh c t t trong hỗn

h p bê tông, c i thiện tính công tác c a hỗn h p bê tông Ngoài ra, silicafume còn tham gia ph n ng v i các s n phẩm thuỷ hoá c a xi

ù i thành ph n h t siêu mịn sẽ l y các lỗ rỗng gi a thành

ph x ờ c chắ x

c

Trong ch t o bê tông t ờ ờng sử dụng hai lo i phụ gia siêu

d o: Phụ gia siêu d o gi c m cao (30-40% c tr n) và phụ gia siêu d o gi c m cao cu n khí Yêu c i v i phụ gia siêu d o dùng cho bê tông t lèn ngoài việ ch y c a hỗn h p bê tông còn ph i

có kh e ời gian.Hiện nay, phụ gia siêu d o

g c polycarboxylate cho kh a hỗn h p bê tông t

s i các lo i phụ gia khác M t s lo i phụ gia siêu d o gi m

y qua các thanh c t thép c a hỗn h p bê tông Kh y sẽ

c h t l n nh Cũ

gi ù sử dụng ch t o bê tông t

c gi ở tr ng thái bão hoà khô b m t nh c

tr n cho bê tông

1.6

Yêu c u kỹ thu t c a bê tông t Cũ ờng, các yêu c u

t i thi u c n có v i bê tông t lèn là:

- M e ờ nén ), tu i c t, m u chuẩn (trụ ho c l

- C : ờ u ch ng th m, ch ng co vvv Yêu

c u kỹ thu t c a hỗn h p bê tông Yêu c u kỹ thu i v i hỗn h p bê tông t lèn phụ thu u kiện thi c s :

1 Tính năng chảy dẻo cao: Hỗn h p bê tông có kh y v i tính

ch y d o cao và không bị phân t ng

2 Tính năng tự lèn: Có kh y qua các thanh c c

c t ho c theo 3 m c t s :

- M c 1: kh lèn c a hỗn h p bê tông t i các vùng có m c t thép cao (kho ng cách thông thuỷ gi a các thanh c t thép là 35÷60 mm);

- M c 2: kh lèn c a hỗn h p bê tông t i các vùng có m c t thép trung bình (kho ng cách thông thuỷ gi a các thanh c t thép là 60(200 mm);

- M c 3: kh lèn c a hỗn h p bê tông t i các vùng có m c t

thép th p (kho ng cách thông thuỷ gi a các thanh c t thép là >200 mm)

1.7

Ð m b o thời gian duy trì tính công tác c a hỗn h p bê tông trong thời gian thi công (v n chuy ệ ờ T ờng,

bê tông t lèn c y cao cùng kh lèn ch t ít

nh t trong 90 phút Ngoài ra, hỗn h p bê tông t ũ m b o nh ng yêu c u b sung khác v hỗn h p bê tông ho c v bê tông do thi t k yêu c u

C nghiệ i diện cho các tính ch n c a hỗn h p bê tông t c trình bày ở b ng 2

1.8

Việc ch t o bê tông t lèn c c ti n hành t i tr m tr t bị

v n hành và v t liệ c ki m tra ch ng

a

Tính ch t c a bê tông t lèn là r t nh y c i v i s i v t liệu

u vào Khi ch ng v t liệ u vào không ịnh, kh lèn c a hỗn h p bê tông có th bị i hoàn toàn Vì v y khi có b t c s i nào v v t liệ u vào, c n th c hiện thí nghiệm ki m tra l i thành ph n bê tông t lèn Các ch tiêu kỹ thu t c n kh ng ch cho từng lo i v t liệ c trình bày cụ th ở b ng 3

b

Không có yêu c u v b t c lo i máy tr c biệt Có th dùng máy tr n ỡng b c, máy tr do Thời gian tr n bê tông t lèn c n thi t ph i xác ịnh bởi các m tr n thử ờng l s ờng Qui trình

và thời gian tr n bê tông t lèn cho máy tr ỡng b c có th tham kh sau :

c

P c phân ph i và v n chuy n bê tông t lèn phụ thu c vào kích

c c a k t c , kho ng cách từ tr m tr công C n tính toán thời gian duy trì tính công tác (t n th ch y xoè) cho

bê tông t lèn ngay trong khi thi t k thành ph n bê tông Thời gian duy trì

ờ c mở r ng cùng v i s thi t k ú nhi u d ng k t c u mà ở ệ m bê tông r t khó th c hiện Có th k t i

c khoan nh i, c u kiện có chi u cao l n, c u kiện có m c t thép

dày, c u kiện có hình d ng ph c t p nhi u góc c nh Việc sử dụng lo i bê tông v c tính t lèn ch ờng h p này cho hiệu qu c biệt cao Ngoài ra, khi bê tông t c sử dụng trong thi công các công trình

ị ho s n xu t c u kiệ ú sẵ ũ ệu

qu kinh t - xã h i cao

1.10 Hi u quả k thu t - kinh t - xã hội Hi u quả k thu t

- Việc sử dụng bê tông t lèn sẽ b n c a các k t c u bê tông và

bê tông c t thép dùng trong xây d ng

- Gi i quy c các gi u kiện bê tông ờng không th sử dụ c mà v m b o ch ng công trình

Giá thành 1m3 bê tông t lèn l n g p 1,2-1,5 l n so v ờng

t kiệm 60- 0% ng cho thi công bê tông, gi m chi phí máy móc và rút ngắn 1,2-1,5 l n thời gian thi công các công trình xây d ng nhờ m kho ng 8-10% t ng giá thành các công trình xây d ng, góp

ph n ti t kiệ s ũ i nhu n c a các nhà

- Nâng cao m ời trong xây d ng nhờ việc

gi m chi phí nhân công;

- H n ch n khi thi công xây d ng do không ph i sử dụng các thi t bị m ch t cho bê tông, nhờ m ô nhiễ ờng

2 2.1 Thi công c u Akagashi-Nh t:

2.2 :

2.3 C u Akaghi-Kaikyo – Nh t Bản

2.4 Tháp Macao – Trung Qu c

2.5 ng h m Sodra Lanken – Th n

2.6 Công trình Societ Tower – Clevelan

4.2 ộ

C ờ ị ị

4.3 ộ

ờ x

ị ờ ỏ

4.4

M s ệ Đ

ờ :

- TT ờ ờ ; - TT ừ ờ ỏ ờ ; - G ị ừ TT

ờ x x

4.5 ã T ờ 4.6 : Đ TT ờ 4.7 ả

TT s ũ x ờ

ờ

ờ ắ TT ờ

ờ TT ệ

4.8 ả : T ờ 4.9 ộ

BTTL sẽ ở

a Hi n tr ng công trình:

- L p bêtông b o vệ c t thép bị l c t thép, nhi u vị trí bêtông bị

ò m ti t diện chịu l c, nhi u vị x t hiện l th ng Hệ

th ng các k t c u chịu l c bị ỏng n ng

- Bêtông có chi u dày Cácbonát l n, ng Clorua ion ở các thanh thép

t quá tiêu chuẩ ịnh Có hiệ ò t thép Hệ

• Đú 04 ờ Φ15x 30 ù ờ 40MPa;

• 02 u gi nguyên còn 02 m e ắt t o 03 rãnh (3-4)cm trên su t chi u dài m ; s 02 ù TTC ù

ờ o sẵ Đ ờ dính bám gi a 2 l p

ũ m bêtông vào thì dùng sikadur 732 quét m t l p mỏng vào m t ti p xúc trên m ũ

K t qu thử nghi m các mẫu thử khi ch u nén

K t qu thí nghiệm nén cho th ờng chịu nén c a hai m u t x p x

Đ u ó ch ng tỏ bêtông t lèn m i có kh t dính khá t t i

v ờ ũ i làm việ ũ

Đ kh ng ịnh kh ù ệc c a hai l p bêtông m ũ i v i

k t c u chịu u n, ti n hành úc 04 m ờng 15x15x60 có cùng ờng 40MPa Ti n hành thí nghiệm u n theo Tiêu chuẩn TCVN 3119:1993 thì k t qu ờng m u khi u n c a m u d m bê ng 4.6 sau:

K t qu thí nghi m các mẫu sửa chữa khi ch u u n

c Chỉ tiêu kinh t :

So sánh chỉ tiêu kinh t khi sử d ng BTTC trong công tác sửa chữa

y giá thành n u sửa ch e sử dụng bêtông t

gi m r t nhi u l n so v n m b o yêu c u 5

5.1

Bê tông t lèn v i nh t tr i c ngày c nghiên c u, phát tri n và ng dụng r ng rãi trên toàn Th gi i T ệ ệ ị

TT ờ

ờ ị ũ ị

Đ ệ ờ

ị ụ x ệ ị

ỏ ệ ệ

sử ị ị ị ỏ

ệ sử ụ TT ệ

sử ụ TT x 30%

ừ 2 – 2 5% sử ụ

ệ 25% ờ

T TT s :

- TT s ỏ ở

;

- C ù ở s

e ờ ;

- G TT s ờ ừ 1 2-1 4

5.2

- TT ờ s ụ

x

- ụ TT x

s