CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG ĐẦM LĂN

Công nghệ bê tông đầm lăn (BTÐL) là loại công nghệ sử dụng bê tông không có độ sụt, được làm chặt bằng thiết bị rung lèn từ mặt ngoài (lu rung). công nghệ này thích hợp sử dụng cho các công trình bê tông khối lớn, không cốt thép và hình dáng không phức tạp như lõi đập, mặt đường.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG ĐẦM LĂN CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG ĐẦM LĂN TS. Nguyễn Quang Hiệp Phòng Bê tông nặng - Viện CN Bê tông - Viện KHCN Xây dựng (ICT/IBST) ĐT: 04-8360248 - Email: pbtvkhcnxd@hn.vnn.vn 1. Khái niệm Công nghệ bê tông đầm lăn (BTÐL) là loại công nghệ sử dụng bê tông không có độ sụt, được làm chặt bằng thiết bị rung lèn từ mặt ngoài (lu rung). công nghệ này thích hợp sử dụng cho các công trình bê tông khối lớn, không cốt thép và hình dáng không phức tạp như lõi đập, mặt đường. Việc sử dụng hỗn hợp bê tông khô hơn (không có độ sụt) và đầm lèn bê tông bằng lu rung giúp cho thi công nhanh hơn, rẻ hơn so với dùng công nghệ thi công bê tông truyền thống. Công nghệ BTÐL nếu áp dụng cho xây dựng mặt đường so với công nghệ thi công thông thường có các ưu điểm sau: - Lượng dùng xi măng thấp, có thể sử dụng một số phế thải hoặc sản phẩm phụ của các ngành công nghiệp khác giúp hạ giá thành vật liệu; - Ðạt cường độ cao ở thời gian đầu, sớm cho phép lưu thông đường; - Phương pháp thi công không phức tạp, tương tự như thi công bê tông asphalt; - Tốc độ thi công nhanh giúp rút ngắn thời gian thi công và giảm tổng chi phí. 2. Vật liệu chế tạo BTÐL 2.1. Xi măng Ðối với BTÐL dùng cho đập khối lớn nên sử dụng xi măng có nhiệt thuỷ hoá thấp hơn so với nhiệt thuỷ hoá của xi măng poc lăng thường (TCVN 2682 -1992) như các loại poóc lăng - pu giơ lan (TCVN 4033-95) và xi măng hỗn hợp xỉ lò cao (TCVN 6260 -1999) hay xi măng ít toả nhiệt (TCVN 6069-95). Ðối với BTÐL cho mặt đường có thể dùng các loại xi măng thông thường như các dạng xi măng dùng cho kết cấu thông thường khác. 2.2. Cốt liệu Ðối với BTÐL cho đập, có thể sử dụng cốt liệu có Dmax tới 75mm hoặc cao hơn. Tuy nhiên việc lựa chọn Dmax cần cân nhắc kỹ về kinh tế và kỹ thuật. Việc sử dụng cốt liệu có Dmax lớn 100mm- 150mm tuy có giảm giá thành vật liệu chế tạo bê tông nhưng lại đẩy cao chi phí trộn và vận chuyển hỗn hợp bê tông. Ðối với BTÐL cho mặt đường, chỉ nên sử dụng cốt liệu có Dmax 20mm. 2.3. Phụ gia khoáng Phụ gia khoáng (PGK) pu-giơ-lan là vật liệu silicat hoặc alumo-silicat mà bản thân nó có ít hoặc không có khả năng đóng rắn nhưng với sự có mặt của nước hoặc độ ẩm nó có thể phản ứng với can-xi hy- dro-xit để có thể đóng rắn. Pu-giơ-lan cho BTÐL cần phù hợp tiêu chuẩn ASTM C618-97 hoặc 14 TCN 105-97, TCVN 3735-82. 2.4. Phụ gia hoá học Các công trình BTÐL thường sử dụng các loại phụ gia: Phụ gia dẻo hoá-giảm nước, giảm nước và kéo dài thời gian đông kết và một số loại phụ gia cuốn khí. Trên thực tế, việc sử dụng phụ gia dẻo hoá và dẻo hoá chậm đông kết làm tăng tính dễ thi công lu lèn và kéo dài thời gian thi công làm cho khả năng bám dính và độ chống thấm vùng tiếp giáp giữa các lớp bê tông được tăng cường. Việc lựa chọn loại và tỷ lệ dùng phụ gia hoá học thường căn cứ vào kết quả thí nghiệm với các vật liệu XM, PGK, cốt liệu cụ thể. 3. Thiết kế thành phần bê tông đầm lăn 3.1. Quan điểm địa kỹ thuật Quan điểm ÐKT coi hỗn hợp BTÐL là hỗn hợp đất được gia cố xi măng, thành phần được lựa chọn dựa trên quan hệ độ ẩm và khối lượng thể tích. Ðối với mỗi loại cốt liệu và hàm lượng chất kết dính, mục đích thiết kế là xác định độ ẩm tối ưu để hỗn hợp có độ đặc chắc cao nhất bằng thí nghiệm lèn tương xứng với lèn thực thế tại hiện trường. Với phương pháp thiết kế dựa trên quan điểm này, các lỗ rỗng giữa các hạt cốt liệu nói chung không được lấp đầy bởi hồ XM sau khi lèn. Có hai phương pháp thiết kế TPBT theo quan điểm ÐKT là phương pháp BTÐL nghèo và phương pháp đơn giản hoá đất. 3.2. Quan điểm bê tông Với quan điểm bê tông, thành phần BTÐL được lựa chọn dựa trên quan hệ giữa cường độ nén và một số tính chất khác với tỷ lệ N/CKD được Abrams thiết lập vào năm 1918. Quan điểm bê tông được dựa trên khái niệm lượng hồ xi măng vừa đủ để lấp đầy khoảng trống giữa các hạt cốt liệu để hỗn hợp bê tông có thể được lèn chặt tốt hơn, độ rỗng giữa các hạt nhỏ hơn. Các phương pháp thiết kế thành phần BTÐL theo quan điểm bê tông + Phương pháp dư hồ (Cục Khai hoang Mỹ); + Phương pháp thiết kế BTÐL theo USACE ; + Phương pháp CRD Nhật Bản ; + Phương pháp thiết kế BTÐL theo Viện Bê tông Mỹ ACI 207.5R ; + Phương pháp RCCD Trung Quốc. 4. Các phương pháp thí nghiệm BTÐL 4.1. Phương pháp đo độ cứng hỗn hợp BTÐL Hiện nay để thí nghiệm xác định tính công tác (độ cứng) của hỗn hợp BTÐL, Anh, Mỹ, Nhật và Trung Quốc đều dùng máy rung VeBe cải tiến (ở Nhật máy rung này còn được gọi là đầm VC). Vì tiêu chuẩn thử độ cứng cho BTÐL không giống nhau giữa các quốc gia nên ở mỗi công trình, mỗi nước các thông số của đầm VeBe cũng khác nhau (Bảng 1). Bảng 1 Thông số đầm VeBe cải tiến với thùng tiêu chuẩn Nơi sử dụng Thông số máy rung lèn Tải trọng Kích thước VeBe cải tiến ép mặt, kg thùng, Tần số Gia tốc Biên độ dao mm rung, biểu kiến, động, mm Hz g ASTM C - 1170 60±1,67 5 0,4-0,75 22,7± 0,5 Φ240x200 ACI 211.3-75 50 5 0.5 22,7± 0,5 Φ240x200 CIRIA – Anh 50 5 0.5 12,5± 0,1 Φ240x200 Nhật 50-60 5 0.5 20 ± 0,1 Φ240x200 USACE 60±1,67 5 0,4 -0,75 12,5± 0,1 Φ240x200 4.2. Phương pháp đúc mẫu xác định cường độ chịu nén, chịu kéo khi uốn BTÐL Có hai nguyên lí đúc mẫu xác định cường độ nén và uốn mẫu - Ðúc mẫu bằng bàn rung và chất tải lên mặt mẫu, CRD C-160, ASTM C 1176, SL-48-94 - Ðúc mẫu bằng búa rung mặt ASTM C 1435, hoặc đầm rung mặt RCD Bảng 2 Các thông số cơ bản của thiết bị đúc ...