Tìm hiểu về Bê tông khối lớn là gì
Bê tông khối lớn là gì? Yêu cầu và biện pháp kiểm soát vết nứt bê tông khối lớn
1. Đặc điểm của bê tông khối lớn
Bê tông khối lớn là loại bê tông được sử dụng cho các công trình có kích thước cấu kiện lớn, thường được xác định theo chiều dày và cạnh nhỏ nhất của cấu kiện. Theo tiêu chuẩn TCVN, các tiêu chí về kích thước và yêu cầu kiểm soát vết nứt của bê tông khối lớn được chia làm ba nhóm chính:
Kích thước lớn hơn 2m: Đây là những khối bê tông yêu cầu phải được kiểm soát chặt chẽ để hạn chế sự xuất hiện của các vết nứt do ứng suất nhiệt trong quá trình thủy hóa xi măng.
Kích thước từ 1m đến 2m: Đối với các cấu kiện có kích thước trong khoảng này, việc kiểm soát nứt do nhiệt là cần thiết và phụ thuộc vào từng dự án cụ thể. Thông thường, các biện pháp kiểm soát được áp dụng để đảm bảo an toàn kết cấu.
Kích thước nhỏ hơn 1.5m: Mặc dù không đòi hỏi các biện pháp kiểm soát quá nghiêm ngặt, nhưng vẫn cần có các phương pháp bảo dưỡng hợp lý nhằm duy trì độ bền và chất lượng của công trình.
2. Rủi ro nứt do nhiệt
Rủi ro lớn nhất đối với bê tông khối lớn là vết nứt do nhiệt, gây ra bởi nhiệt thủy hóa xi măng. Khi bê tông đông kết, quá trình thủy hóa sinh ra một lượng nhiệt lớn, dẫn đến sự chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt và lõi của khối bê tông. Cụ thể, nhiệt độ tại tâm khối bê tông có thể đạt từ 85°C đến 100°C, điều này tạo ra các ứng suất nội lớn, dễ dẫn đến nứt nẻ.
Ứng suất nhiệt: Trong 1 đến 3 ngày đầu sau khi đổ, sự chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và bên ngoài khối bê tông là cực đại, gây nên các ứng suất nhiệt có thể tạo thành các vết nứt nguy hiểm. Việc kiểm soát chênh lệch nhiệt độ là vô cùng quan trọng để ngăn ngừa hiện tượng này.
3. Biện pháp kiểm soát vết nứt
Để hạn chế vết nứt do ứng suất nhiệt trong bê tông khối lớn, một loạt các biện pháp kiểm soát đã được đề xuất. Các biện pháp này bao gồm việc kiểm soát nhiệt độ tối đa, chênh lệch nhiệt độ, sử dụng các vật liệu bảo ôn, và các phương pháp đổ thử nghiệm.
Giới hạn nhiệt độ và chênh lệch nhiệt độ:
- Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) yêu cầu chênh lệch nhiệt độ (DeltaT) không vượt quá 20°C và gradient nhiệt độ không vượt quá 50°C/m.
- Tiêu chuẩn Mỹ (ACI) cho phép nhiệt độ tối đa trong lòng khối bê tông là 71.1°C, với mốc thường dùng là 70°C, và DeltaT cũng không quá 20°C.
Sử dụng vật liệu bảo ôn:
Bảo vệ bề mặt khối đổ bằng cách giữ lại ván khuôn ít nhất trong 3 ngày, hoặc 5 ngày nếu tháo ván khuôn sớm. Vật liệu bảo ôn giúp giữ nhiệt tại bề mặt khối bê tông, giảm thiểu chênh lệch nhiệt độ và hạn chế vết nứt.
Sử dụng xi măng ít tỏa nhiệt:
Các tiêu chuẩn về xi măng như TCVN 7712, ASTM C1157 (LH), và EN 197-1 đều khuyến nghị việc sử dụng loại xi măng ít tỏa nhiệt để giảm thiểu nhiệt lượng sinh ra trong quá trình thủy hóa.
Kiểm soát nhiệt độ bê tông tươi:
Nhiệt độ của bê tông tươi nên được giữ trong khoảng 30-32°C. Có thể sử dụng các biện pháp như che chắn và tưới ẩm cốt liệu, hoặc sử dụng nước lạnh hay đá viên để giảm nhiệt độ ban đầu của bê tông.
Tối ưu cấp phối bê tông:
Việc tối ưu hàm lượng xi măng và sử dụng các loại phụ gia khoáng phù hợp giúp giảm thiểu nhiệt tỏa ra. Cốt liệu lớn hơn được sử dụng cùng với cường độ yêu cầu đạt trong 56 ngày thay vì 28 ngày để giảm bớt các ứng suất nội phát sinh.
Đổ thử bê tông (mock-up):
Trước khi thực hiện đổ chính thức, tiến hành đổ thử nghiệm nhằm đánh giá và kiểm tra các yếu tố kỹ thuật. Các khối đổ thử cần có kích thước và chiều dày tương tự hoặc lớn hơn so với công trình thực tế. Bảo dưỡng cách nhiệt cần duy trì lớp bảo ôn dày ít nhất 5cm và không tưới nước trong giai đoạn đầu.
Các biện pháp kiểm soát vết nứt bê tông khối lớn bao gồm việc sử dụng xi măng ít tỏa nhiệt, kiểm soát nhiệt độ bê tông tươi, áp dụng các biện pháp bảo dưỡng cách nhiệt và tiến hành đổ thử. Yêu cầu nhiệt độ tối đa trong lòng khối bê tông là ≤ 71°C, với chênh lệch nhiệt độ tối đa 20°C. Nếu đáp ứng được các yêu cầu về thành phần vật liệu và quy trình bảo dưỡng, nhiệt độ có thể nới lỏng lên đến 85°C.
Những biện pháp này là cần thiết để đảm bảo chất lượng và tuổi thọ của công trình bê tông khối lớn, đồng thời hạn chế các rủi ro nứt nẻ trong quá trình sử dụng.
>> Xem thêm:
Nhận xét
Đăng nhận xét