1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Luận văn tốt nghiệp ngành công nghệ kỹ thuật vật liệu xây dựng

151 22 2

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Công Nghệ Kỹ Thuật Sản Xuất Bê Tông Và Các Cấu Kiện Bê Tông Cốt Thép
Tác giả Nguyễn Văn Sơn
Người hướng dẫn PGS.TS. Nguyễn Minh Ngọc
Trường học Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
Chuyên ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Vật Liệu Xây Dựng
Thể loại đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản 2021
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 151
Dung lượng 4,49 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN (9)
    • 1.1. Lời nói đầu (9)
    • 1.2. Giới thiệu chung (10)
      • 1.2.1. Lịch sử phát triển cấu kiện bê tông đúc sẵn (10)
      • 1.2.2. Sơ lược về sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất bê tông (11)
      • 1.2.3. Tình hình sản xuất bê tông ở nước ta hiện nay (12)
      • 1.2.4. Ưu nhược điểm các loại cấu kiện bê tông đúc sẵn (12)
      • 1.2.5. Vai trò và ý nghĩa đối với công trình xây dựng (0)
    • 1.3. Tổng quan về sản phẩm (14)
      • 1.3.1. Tấm tường rỗng (14)
      • 1.3.2. Cọc ly tâm (16)
      • 1.3.3. Bê tông thương phẩm (20)
    • 1.4. Tổng quan về công nghệ và kỹ thuật sản xuất cấu kiện bê tông đúc sẵn (20)
      • 1.4.1. Các công nghê sản xuất cấu kiện bê tông đúc sẵn (20)
      • 1.4.2. Tổng quan về công nghệ sản xuất hỗn hợp bê tông (29)
  • CHƯƠNG 2. CƠ SỞ KHOA HỌC (33)
    • 2.1. Nguyên vật liệu chế tạo sản phẩm bê tông xi măng và bê tông xi măng (33)
    • 2.2. Tính chất của hỗn hợp bê tông và bê tông (41)
    • 2.3. Cấu trúc của bê tông (49)
    • 2.4. Phương pháp tạo hình cấu kiện bê tông đúc sẵn (51)
      • 2.4.1. Phương pháp tạo hình cọc ly tâm (51)
      • 2.4.2. Phương pháp tạo hình tấm tường rỗng (53)
    • 2.5. Dưỡng hộ sản phẩm (55)
    • 2.6. Phân tích tính công tác của hỗn hợp bê tông (56)
      • 2.6.1. Các yếu tố ảnh hưởng tới tính công tác của hỗn hợp bê tông (56)
      • 2.6.2. Lựa chọn tính công tác cho hỗn hợp bê tông chế tạo từng loại sản phẩm (59)
    • 2.7. Phân tích quá trình hình thành và phát triển cường độ của bê tông (59)
      • 2.7.1. Thuyết rắn chắc của xi măng Pooclăng (59)
    • 2.8. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng tới cường độ của bê tông và các giải pháp nâng cao cường độ cho bê tông (61)
      • 2.8.1. Ảnh hưởng của tuổi bê tông (61)
      • 2.8.2. Ảnh hưởng của cường độ đá xi măng (62)
      • 2.7.3. Ảnh hưởng của cốt liệu (66)
      • 2.8.4. Ảnh hưởng của cấu tạo bê tông (66)
      • 2.8.5. Ảnh hưởng của phụ gia (68)
      • 2.8.6. Ảnh hưởng của gia công lèn chặt (68)
      • 2.8.7. Ảnh hưởng của điều kiện môi trường bảo dưỡng (69)
    • 2.9. Các khuyết tật có thể có của bê tông, các giải pháp đề phòng, khắc phục (71)
      • 2.9.1. Các khuyết tật có thể xảy ra (71)
      • 2.9.2. Giải pháp phòng ngừa (75)
      • 2.9.3. Giải pháp khắc phục (76)
  • CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ (77)
    • 3.1. Sơ đồ công nghệ toàn nhà máy (77)
    • 3.2 Phân tích sơ đồ dây chuyền công nghệ cho nhà máy (78)
      • 3.2.1. Kho cốt liệu, kho xi măng (78)
      • 3.2.2. Phân xưởng cốt thép (80)
      • 3.2.3. Trạm trộn bê tông (82)
      • 3.2.4. Phân xưởng tạo hình (88)
    • 3.3. Sơ đồ công nghệ sản xuất tấm tường rỗng (90)
    • 3.4. Sơ đồ công nghệ phân xưởng tạo hình Cọc ly tâm (91)
    • 3.5. Sơ đồ dây chuyền công nghệ phân xưởng thép (93)
    • 3.6. Sơ đồ dây chuyền công nghệ phân xưởng trộn (94)
  • CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN CẤP PHỐI VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ (96)
    • 4.1. Tính toán cấp phối (96)
      • 4.1.1. Lý thuyết thiết kế thành phần cấp phối bê tông (96)
      • 4.1.2. Thiết kế thành phần cấp phối (101)
    • 4.2. Tính toán cân bằng vật chất cho nhà máy (111)
      • 4.2.1. Kế hoạch sản xuất sản phẩm (111)
    • 4.3. Lựa chọn thiết bị (124)
      • 4.3.1. Kho cốt liệu (124)
      • 4.3.2. Kho chứa xi măng (127)
      • 4.3.3. Tính chọn trạm trộn (131)
      • 4.3.4. Phân xưởng thép (138)
      • 4.3.5. Phân xưởng tạo hình cọc ly tâm (142)
      • 4.3.6. Phân xưởng tạo hình tấm tường rỗng (148)

Nội dung

TỔNG QUAN

Lời nói đầu

Bê tông cốt thép được đưa vào sử dụng vào các công trình xây dựng những năm 70-

Vào cuối thế kỷ 19, bê tông cốt thép nhanh chóng trở thành vật liệu xây dựng quan trọng, dẫn đến sự ra đời của các cấu kiện bê tông đúc sẵn Qua thời gian, phương pháp tính toán kết cấu được hoàn thiện, mở rộng phạm vi ứng dụng của vật liệu này Ban đầu, các cấu kiện bê tông được sản xuất thủ công, nhưng sự phát triển của công nghiệp hiện đại đã chuyển đổi sang phương pháp cơ giới hóa, cho phép xây dựng hàng loạt nhà máy sản xuất Trong nửa đầu thế kỷ 20, những nghiên cứu lý luận và phương pháp tính toán bê tông cốt thép đã thúc đẩy ngành công nghiệp này phát triển, đặc biệt là sự thành công của bê tông ứng suất trước, giúp tiết kiệm vật liệu và nâng cao khả năng chịu tải cũng như khả năng chống nứt của cấu kiện.

Ngày nay, ở các nước phát triển, công nghiệp hoá ngành xây dựng và cơ giới hoá thi công với phương pháp lắp ghép đang ngày càng phổ biến, đặc biệt là việc sử dụng cấu kiện bằng bê tông cốt thép và bê tông ứng suất trước Trong thế kỷ 20, công nghệ bê tông đã phát triển mạnh mẽ, mở rộng ứng dụng, tăng đa dạng chủng loại và nâng cao hiệu quả kinh tế cũng như kỹ thuật Công nghệ này không chỉ đáp ứng nhu cầu của nền kinh tế thị trường mà còn giải quyết hầu hết các vấn đề trong xây dựng Hơn nữa, sản xuất cấu kiện bê tông còn góp phần bảo vệ môi trường và tận dụng phế thải từ các ngành công nghiệp năng lượng, mang lại hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 10

Giới thiệu chung

1.2.1.Lịch sử phát triển cấu kiện bê tông đúc sẵn

Vào những năm 30 - 40 của thế kỷ 19, ngành công nghiệp sản xuất xi măng poóclăng ra đời, nhưng đến những năm 70 - 80, bê tông cốt thép mới được ứng dụng trong xây dựng Chỉ sau một thời gian ngắn, vật liệu này đã phát triển nhanh chóng và trở thành yếu tố quan trọng trong ngành xây dựng Sự phát minh ra nhiều loại bê tông mới cùng với việc cải tiến phương pháp tính toán kết cấu đã tối ưu hóa hiệu quả sử dụng của bê tông cốt thép, mở rộng phạm vi ứng dụng của nó Tuy nhiên, việc sử dụng bê tông cốt thép toàn khối đổ tại chỗ vẫn phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, dẫn đến nhu cầu cải tiến công nghệ và sự ra đời của cấu kiện bê tông đúc sẵn.

Vào giữa thế kỷ XIX, những chiếc cột đèn đầu tiên bằng bê tông với lõi gỗ được ra đời, cùng với sự xuất hiện của tà vẹt đường sắt bằng bê tông cốt thép vào năm 1877 Cuối thế kỷ XIX, các cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn như cột, tấm tường bao che, khung cửa sổ và cầu thang đã trở nên phổ biến Đầu thế kỷ 20, bê tông cốt thép đúc sẵn được ứng dụng trong các kết cấu chịu lực như sàn gác, tấm lát vỉa hè và dầm cầu Tuy nhiên, sản xuất các cấu kiện này chủ yếu vẫn dựa vào phương pháp thủ công với những mẻ trộn bê tông nhỏ, dẫn đến việc sản xuất còn hạn chế.

Trong giai đoạn 1930-1940, sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép đã chuyển từ phương pháp thủ công sang cơ giới hóa, dẫn đến sự ra đời của các nhà máy sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn Nhiều loại máy trộn mới và các phương thức đầm chặt bê tông như chấn động, cán, và ly tâm hút chân không đã được áp dụng rộng rãi Bên cạnh đó, các phương pháp dưỡng hộ nhiệt và việc sử dụng phụ gia cùng xi măng rắn nhanh đã giúp rút ngắn đáng kể thời gian sản xuất.

Trong những năm gần đây, các thành tựu nghiên cứu lý luận và phương pháp tính toán bê tông cốt thép đã thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất.

Nguyễn Văn Sơn đã đạt được thành công lớn trong việc phát triển và nghiên cứu bê tông ứng suất trước, ứng dụng vào sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép Thành tựu này cho phép sử dụng bê tông và cốt thép có độ bền cao, tiết kiệm nguyên liệu, từ đó giảm kích thước và trọng lượng của cấu kiện, đồng thời nâng cao khả năng chịu tải và chống nứt.

1.2.2.Sơ lược về sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất bê tông

Sự ra đời của công nghiệp sản xuất xi măng Poóc lăng vào những năm 30 - 40 của thế kỷ XIX đã đánh dấu một bước ngoặt quan trọng trong ngành xây dựng, khi bê tông trở thành một trong những vật liệu xây dựng phổ biến nhất Tuy nhiên, đến thập niên 70, ngành công nghiệp này đã trải qua nhiều thay đổi và phát triển đáng kể.

Vào những năm 80 của thế kỷ XX, sự kết hợp giữa bê tông và cốt thép đã tạo ra một loại vật liệu mới với nhiều ưu điểm vượt trội Bê tông cốt thép nhanh chóng phát triển và trở thành một trong những vật liệu xây dựng quan trọng nhất.

Ngành công nghiệp chế tạo cấu kiện bê tông đúc sẵn đã mang lại nhiều cải tiến quan trọng, giúp giảm số lượng công nhân và thời gian thi công, đồng thời nâng cao chất lượng và an toàn lao động Việc chuyển từ sản xuất thủ công sang cơ giới hóa đã tạo điều kiện cho sự ra đời của những nhà máy sản xuất cấu kiện đúc sẵn đầu tiên Đặc biệt, nghiên cứu và ứng dụng bê tông cốt thép ứng suất trước đã tận dụng được ưu điểm của vật liệu, tiết kiệm nguyên liệu và thu nhỏ kích thước cấu kiện, từ đó nâng cao khả năng chịu tải trọng và chống nứt cho sản phẩm.

Ngày nay, ở các nước phát triển, sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật đã thúc đẩy công nghiệp hoá ngành xây dựng và cơ giới hoá thi công Việc lắp ghép các cấu kiện bằng bê tông cốt thép thường và bê tông cốt thép ứng suất trước ngày càng trở nên phổ biến, đặc biệt trong xây dựng dân dụng và công nghiệp Các sản phẩm như panel sàn, ống cống, cọc móng, cột nhà công nghiệp và dầm cầu chạy đang trở nên đa dạng hơn Dự báo trong tương lai, ngành sản xuất cấu kiện bê tông đúc sẵn sẽ tiếp tục phát triển mạnh mẽ.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 12 với những công nghệ kỹ thuật tiên tiến, hiện đại được áp dụng nhằm nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm

1.2.3 Tình hình sản xuất bê tông ở nước ta hiện nay Ở nước ta, trong những năm qua, nền kinh tế đã phát triển một cách mạnh mẽ Từ những thành tựu phát triển kinh tế đó đã đẩy mạnh tốc độ xây dựng công nghiệp và dân dụng nhằm đáp ứng nhu cầu về nhà ở, nhà làm việc, các công trình công nghiệp, giao thông vận tải,…

Việt Nam đang trong giai đoạn phát triển mạnh mẽ với dân số đông và tiềm năng lớn, đòi hỏi cần có cơ sở hạ tầng hoàn chỉnh để đáp ứng sự tăng trưởng Ngành xây dựng và công nghiệp vật liệu xây dựng cần phải đi trước trong quá trình phát triển này Nhà nước đã đầu tư hợp lý vào ngành vật liệu xây dựng nhằm xây dựng các nhà máy hiện đại, có công suất lớn tương đương với các nước phát triển Để đạt được mục tiêu này, ngành vật liệu xây dựng cần ưu tiên phát triển theo chiều sâu, đổi mới trang thiết bị và công nghệ sản xuất tiên tiến Theo Quy hoạch tổng thể phát triển vật liệu xây dựng Việt Nam đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030, Nhà nước đã đưa ra các chính sách phát triển sản phẩm bê tông một cách rõ ràng.

Bê tông thương phẩm đang được phát triển mạnh mẽ thông qua việc xây dựng các trạm trộn hiện đại, nhằm thay thế phương pháp chế tạo bê tông truyền thống, đơn giản và phân tán Điều này không chỉ đảm bảo chất lượng bê tông mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại các công trường xây dựng.

Bê tông cấu kiện đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các nhà máy sản xuất cấu kiện và bê tông tiền chế, nhằm đáp ứng nhu cầu của thị trường Việc này không chỉ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình công nghiệp hóa ngành xây dựng mà còn nâng cao hiệu quả và chất lượng trong các dự án xây dựng.

Phát triển bê tông mới với cường độ cao, bao gồm bê tông cốt thép ứng lực trước, bê tông tự đầm và bê tông có tính năng đặc biệt, nhằm đáp ứng nhu cầu đa dạng của thị trường.

- Phát triển các loại phụ gia cho bê tông nhằm cải thiện điều kiện thi công và nâng cao tính năng cho bê tông

- Tăng cường sử dụng phế thải làm nguyên liệu sản xuất bê tông

1.2.4.Ưu nhược điểm các loại cấu kiện bê tông đúc sẵn

Cấu kiện bê tông cốt thép được sản xuất sẵn trong các khuôn tại nhà máy, và khi được lắp ghép tại công trường, cường độ tối thiểu cần đạt ít nhất 70% so với cường độ thiết kế yêu cầu.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 13

Gồm các cấu kiện như: Cột, dầm, sàn, móng đài, cọc, ống nước, cột điện phục vụ thi công các công trình ngầm, nhà cao tầng…

Các loại cấu kiện bê tông đúc sẵn dự ứng lực được sử dụng rộng rãi vì chúng có rất nhiều ưu điểm như là:

- Không chịu ảnh hưởng bởi thời tiết

- Thi công nhanh, chất lượng cấu kiện đảm bảo, đồng đều và có khả năng cơ giới hóa cao, sản suất hàng loạt nhiều cấu kiện

- Vật liệu đầu vào được kiểm soát chặt chẽ về chất lượng, độ ẩm, hàm lượng tạp chất…

- Sức chịu tải trọng lớn hơn, tiết kiệm được thép

Bên cạnh đó vẫn tồn tại một số nhược điểm như là:

- Vấn đề vận chuyển các cấu kiện dài, có kích thước lớn rất khó khăn -> chi phí vận chuyển tốn kém

- Tại mối nối giữa các cấu kiện khi lắp ghép dễ bị ngấm nước, liên kết mối nối không đảm bảo gây tập trung ứng suất

1.2.5 Vai trò và ý nghĩa của cấu kiện bê tông đối với công trình xây dựng

Tổng quan về sản phẩm

Sản phẩm Eurowall là tấm tường rỗng bê tông đúc sẵn, được sản xuất bằng công nghệ đùn ép hiện đại Đây là sản phẩm đầu tiên xuất hiện tại thị trường phía Nam, do Tập đoàn Phan Vũ sản xuất và thi công, nhằm thay thế cho tường gạch xây tô truyền thống.

Tấm tường rỗng với các ưu điểm vượt trội như:

- Khối lượng thể tích nhỏ hơn tường gạch truyền thống nên giúp giảm tải trọng xuống móng

- Có cường độ cao, bền vững trong các điều kiện môi trường (Mác trung bình trên 10MPa)

- Vật liệu có tính cách âm, cách nhiệt tốt

- Bề mặt phẳng, không cần tô trát

- Chiều dài tấm tường linh hoạt, có thể cắt gọt điều chỉnh kích thước dễ dàng tại hiện trường

- Chiều dày tấm tường từ 75mm đến 140mm giúp tăng diện tích sử dụng trong căn hộ

- Thuận tiện trong công tác đi các đường ống kỹ thuật

- Bề mặt phẳng có tính thẩm mỹ cao nên ít phụ thuộc vào tay nghề của công nhân

- Tốc độ thi công nhanh hơn nhiều lần so tường gạch truyền thống

- Bố trí công trường gọn gàng, sạch sẽ và ít bị ảnh hưởng bởi thời tiết khi thi công

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 15

- Tăng tốc độ xây dựng và bàn giao căn hộ

Công nghệ xây dựng nhà với tấm tường rỗng đang ngày càng được ưa chuộng nhờ vào những ưu điểm vượt trội như khả năng chịu tải tốt, trọng lượng nhẹ, và khả năng cách âm, cách nhiệt hiệu quả Việc thi công tấm tường rỗng nhanh chóng giúp tiết kiệm thời gian, đồng thời tính linh hoạt trong thiết kế cho phép sử dụng chúng làm tường, sàn, mái, và cầu thang Những lợi ích này đang thúc đẩy tấm tường rỗng trở thành sự lựa chọn phổ biến, dần thay thế các vật liệu xây dựng truyền thống.

Với những ưu điểm vượt trội:

❖ Các tính chất cơ lý đặc biệt:

- Dễ dàng neo giữ các tấm tường vào vị trí yêu cầu

- Dễ lắp các khung cửa đi và cửa sổ

- Lắp đặt hệ thống trang thiết bị đơn giản và nhanh chóng

- Phương pháp xây dựng đơn giản

- Lắp dựng nhanh, trọng lượng nhẹ

- Không phải trát mặt khi công trình đã lắp dựng xong

- Linh hoạt trong thiết kế kiến trúc

- Tuổi thọ và chất lượng công trình cao

Tấm tường có thể dùng để xây dựng mới hoặc cải tạo công trình, có thể áp dụng cho: + Nhà ở nhỏ, nhà trợ cấp

+ Nhà ở cao cấp, biệt thự, chung cư thấp và cao tầng

+ Công trình công cộng, cao ốc văn phòng

+ Các công trình công nghiệp

Hoặc dùng như những tấm tường trong các kết cấu khung thép hay khung bê tông

Theo TCVN 11524:2016 em chọn kích thước sản phẩm theo bảng 1.1

Bảng 1.1 Kích thước sản phẩm tấm tường rỗng

Tên Dài (mm) Rộng Cao R lỗ số lỗ Vđặc(m3)

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 16

Hình 1.2 Sản phẩm tấm tường rỗng Công nghệ đùn ép trong nhà máy

Cọc ly tâm dự ứng lực là loại cọc hình trụ rỗng với đầu cọc, đầu mối nối hoặc mũi cọc phù hợp, như thể hiện trong hình 1.4 Đặc điểm nổi bật của loại cọc này là đường kính ngoài và chiều dày thành cọc được giữ nguyên tại mọi tiết diện của thân cọc.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 17

D Đường kính ngoài cọc d Chiều dày thành cọc a Đầu cọc hoặc đầu mối nối b Mũi cọc hoặc đầu mối nối

Theo tiêu chuẩn TCVN 7888 – 2008 thì cọc ly tâm dự ứng lực được chia thành nhiều kích thước khác nhau trong bảng 1.2

Bảng 1.2 Các loại kích thước cọc ly tâm dự ứng lực

- Phân loại sản phẩm theo cường độ

Cọc bê tông ly tâm dự ứng lực trước (PC) là loại cọc được sản xuất bằng phương pháp quay ly tâm, với cấp độ bền chịu nén của bê tông đạt tối thiểu B40 Cọc này có đường kính ngoài đa dạng, phù hợp cho nhiều ứng dụng trong xây dựng.

Chiều dày thành cọc, d, mm

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 18

Cọc bê tông ly tâm dự ứng lực trước cường độ cao (PHC) được sản xuất bằng phương pháp quay ly tâm, với cấp độ bền chịu nén của bê tông đạt tối thiểu B60.

- Yêu cầu kỹ thuật đối với cọc ly tâm dự ứng lực trước

Cọc PC và PHC phải đảm bảo yêu cầu ngoại quan không có khuyết tật như rạn, nứt, hay rỗ Độ bền uốn nứt của cọc được xác định qua giá trị mômen uốn nứt, với vết nứt không lớn hơn 0,1 mm và giá trị mômen uốn nứt không được nhỏ hơn tiêu chuẩn Độ bền uốn gãy của cọc PC và PHC cần đạt giá trị mômen uốn gãy tối thiểu là 1,5 lần giá trị mômen uốn nứt tiêu chuẩn Đối với cọc PHC, độ bền uốn dưới tải trọng nén dọc trục và độ bền cắt cần tuân thủ các yêu cầu theo tiêu chuẩn.

- Yêu cầu của mối nối

Đầu mối nối của cọc cần phải liên kết chặt chẽ với thân cọc, trong đó đầu cuối của thép ứng lực trước được kết nối với chi tiết đầu mối nối Bề mặt mối nối phải vuông góc với trục cọc, và sai lệch kích thước đường kính ngoài của đầu mối nối so với đường kính ngoài quy định của cọc cho phép nằm trong khoảng từ -0,5mm đến -3mm.

+ Độ bền uốn của mối nối không nhỏ hơn độ bền uốn thân cọc

Độ uốn của mối nối được xác định khi mômen uốn đạt đến mức nứt, tương ứng với giá trị đo được trong quá trình kiểm tra thân cọc.

- Yêu cầu cường độ nén của bê tông

Cường độ nén của bê tông dùng để chế tạo cọc PC phải đạt tối thiểu 50 MPa, tương ứng với cấp độ bền chịu nén B40 Đối với bê tông chế tạo cọc PHC, cường độ nén yêu cầu không được thấp hơn 80 MPa, tương ứng với cấp độ bền chịu nén B60.

Kích thước, cường độ và các yêu cầu khác đối với cọc ly tâm dự ứng lực D300 được nêu trong bảng 1.3 [2]

Bảng 1.3 Tiêu chuẩn kích thước và khả năng chịu lực của cọc ly tâm D300 Đường kính ngoài,

Chiều dày thành cọc, d, mm

Momen uốn nứt kN.m ứng suất hữu hiệu, N/mm 2

Khả năng bền cắt, kN

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 19

Nhà máy sản xuất cọc bê tông ly tâm dự ứng lực D300 sử dụng thép dự ứng lực đường kính 7,5mm với 6 thanh thép Cọc được chia thành hai vùng với thép đai đường kính 3,5mm Vùng 1, dài 900mm từ đầu cọc vào, có bước đai 50mm, trong khi vùng 2, phần giữa cọc, có chiều dài bằng chiều dài cọc trừ đi phần đầu cọc, với bước đai 100mm.

Tỉ lệ thể tích cốt thép so với thể tích cọc chỉ khoảng 0,175%, rất nhỏ so với thể tích bê tông cọc, vì vậy có thể bỏ qua khi tính toán lượng bê tông cần thiết để đổ cọc.

Trong đồ án chọn cọc loại D300: Đoạn mũi cọc

Mặt cắt 1-1 Chi tiết mặt bích Mặt cắt 2-2

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 20

Chi tiết mũi cọc Mặt cắt 3-3

Hình 1.4 Bản vẽ chi tiết cấu tạo cọc ly tâm D300

Bê tông thương phẩm, hay còn gọi là bê tông tươi, là hỗn hợp được trộn sẵn từ cốt liệu cát, đá, xi măng, nước và phụ gia theo tỷ lệ tiêu chuẩn, mang lại các đặc tính cường độ khác nhau Sản phẩm này được ứng dụng rộng rãi trong các công trình công nghiệp, cao tầng và nhà dân dụng nhờ vào ưu điểm vượt trội so với bê tông trộn thủ công, bao gồm quy trình sản xuất tự động, quản lý chất lượng cốt liệu từ đầu vào, rút ngắn thời gian thi công và tối ưu hóa mặt bằng tập trung vật liệu.

Trên thị trường hiện nay, nhiều hãng cung cấp bê tông tươi đang hoạt động tại các khu vực khác nhau, chủ yếu tập trung ở các thành phố lớn và các vùng có sự phát triển xây dựng mạnh mẽ.

Sản phẩm bê tông thương phẩm của nhà máy có thông số kỹ thuật: đạt M30 , M40 , M50 với công suất hàng giờ 100m3 (715200m3/năm)

Tổng quan về công nghệ và kỹ thuật sản xuất cấu kiện bê tông đúc sẵn

a) Công nghệ sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép theo dây chuyền tổ hợp

Công nghệ tổ hợp sản xuất cấu kiện chia quá trình sản xuất thành các công đoạn riêng lẻ hoặc nhóm sản xuất, thực hiện nhiều thao tác khác nhau trên cùng một tổ hợp đa năng Quá trình này diễn ra theo tần suất tự nhiên, với việc vận chuyển khuôn cấu kiện từ vị trí này sang vị trí khác.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 21

Hình 1.5 Sơ đồ dây chuyền tổ hợp

1-máy đổ bê tông; 2- đầm bàn; 3- xe nâng khuôn; 4- bể bảo dưỡng;

5- vị trí tháo khuôn; 6- lắp và bôi dầu; 7- xe goòng

Trong dây chuyền công nghệ tổ hợp, khuôn và cấu kiện được di chuyển bằng cần cẩu hoặc bàn con lăn đến các vị trí có máy móc chuyên dụng Công nghệ này phổ biến nhờ khả năng linh hoạt trong việc chuyển đổi sản xuất giữa các loại cấu kiện mà không cần đầu tư lớn Dây chuyền này mang lại lợi nhuận cao khi sản xuất hàng loạt, như đối với các panel sàn và mái.

Phương pháp này hiệu quả cho việc sản xuất các cấu kiện bê tông có kích thước bề rộng dưới 3m, chiều dài dưới 12m và chiều cao dưới 1m Trong một số trường hợp, có thể chế tạo các cấu kiện dài và nặng hơn, chẳng hạn như cột đèn cao áp.

Trên tuyến công nghệ tạo hình tổ hợp, tất cả các thao tác từ tháo khuôn, làm sạch cho đến chuyển sản phẩm vào kho và quay khuôn trở lại để bắt đầu chu trình sản xuất tiếp theo đều được thực hiện một cách đồng bộ và hiệu quả.

Hình 1.6 Sơ đồ công nghệ sản xuất cấu kiện bê tông theo phương pháp tổ hợp

A- khu chứa nguyên liệu; B- khu chế tạo bê tông; C- khu gia công cốt thép;

D- khu tạo hình; E- khu bãi sản phẩm;

1- vị trí nạp nguyên liệu; 2- bunke; 3- bunke chân không; 4- tháo xi măng; 5- băng tải; 6- ống dẫn xi măng; 7- máy trộn bê tông; 8- thiết bị gia công cốt thép; 9- thiết bị nhiệt căng thép; 10- bệ cốt thép; 11- máy tạo hình cấu kiện; 12- tạo hình; 13- bảo dưỡng; 14- vận chuyển; 15- tháo khuôn; 16- vận chuyển; 17- xe goòng; 18- kho bãi sản phẩm

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 22

Trong xưởng, phương tiện vận chuyển khuôn và cấu kiện chủ yếu là cần trục cẩu hoặc dầm cẩu Khi cần cẩu hoạt động, máy đặt khuôn được sử dụng để chuyển khuôn đến vị trí tạo hình hoặc từ vị trí tháo khuôn đến vị trí chuẩn bị Ngoài ra, máy nâng treo cũng được dùng để di chuyển khuôn và gông giữa các vị trí khác nhau trong quá trình sản xuất.

Sản phẩm từ xưởng tạo hình được vận chuyển vào kho bằng xe tự hành trên đường ray Các tấm panel phẳng hoặc có gờ, có chiều rộng dưới 3m và chiều dài dưới 6m và 12m, thường được chế tạo bằng máy đổ bê tông kết hợp với thiết bị rung Đối với ống, cột rỗng hoặc cột điện tròn, quy trình sử dụng máy tạo hình với lõi rung di động Công nghệ tổ hợp này được áp dụng phổ biến trong các nhà máy bê tông đúc sẵn để sản xuất tấm panel nhiều lỗ rỗng.

Bàn rung tiêu chuẩn với tải trọng 8T thường được sử dụng cho các cấu kiện kích thước 6x2m, trong khi tải trọng 15T phục vụ cho sản xuất các tấm 6x3m và tải trọng 24T cho cấu kiện 3x12m Để làm cho hỗn hợp bê tông cứng hơn, các bàn rung chấn động với tần số 3000 và 6000 vòng/phút được áp dụng Trong quá trình tạo hình các cấu kiện, sau khi lau dầu đáy khuôn, một lớp nước mỏng có phụ gia tăng dẻo được đổ lên đáy khuôn Khi bàn rung hoạt động, hỗn hợp bê tông khô ở đáy khuôn tiếp xúc với lớp nước này trở nên dẻo, giúp vữa xi măng tách ra và tạo ra bề mặt nhẵn phẳng không có lỗ bọt khí, nhờ vào việc không khí dễ dàng bị đẩy lên trong quá trình chấn động.

Thiết bị công nghệ CKBT mang lại nhiều ưu điểm, bao gồm tính linh hoạt và cơ động cao trong việc sử dụng và vận chuyển Khả năng toàn năng của thiết bị cho phép nhanh chóng chuyển đổi giữa các loại sản phẩm mà không cần đầu tư lớn Hơn nữa, vốn đầu tư cho việc mua sắm thiết bị cũng thấp hơn so với dây chuyền sản xuất liên tục.

Thiết bị vận chuyển sản phẩm bằng cầu trục có thể gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng, dẫn đến tình trạng rạn nứt Công nghệ sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép được thực hiện trên dây chuyền liên tục nhằm nâng cao hiệu quả và đồng nhất trong quy trình sản xuất.

Dây chuyền công nghệ sản xuất panel tường

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 23

1- Máy nâng; 2- Xe trung chuyển; 3 – Thiết bị mở và đóng khuôn; 4- Cầu trục; 5 – Xe rải hỗn hợp bê tông; 6 – Bàn đâm; 7 – Máy hoàn thiện bề mặt; 8 – Luồng hoàn thiện bề mặt; 9 – Thiết bị chung chuyển; 10 – Cẩu quay; 11 - ; 12 – Xe vận chuyển

Tuyến sản xuất có thể là khuôn vagông di chuyển trên đường ray kín hoặc băng xích, nơi hoàn thiện các thao tác như chuẩn bị khuôn, đặt cốt thép và đổ bê tông Băng tải di chuyển tương đối với các vị trí thao tác cố định, giúp hoàn thiện sản phẩm theo nhịp độ cưỡng bức, với thời gian hoàn thành mỗi chu trình đồng đều Thời gian này được xác định bởi các thao tác công nghệ phức tạp và tốn nhiều lao động nhất Ưu điểm của công nghệ dây chuyền liên tục là khả năng bố trí thiết bị dày đặc hơn, tiết kiệm diện tích sản xuất và cơ giới hóa cao độ, đồng thời đảm bảo tổ chức lao động hiệu quả nhờ vào nhịp độ sản xuất quy định.

Công nghệ sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép theo phương pháp bệ có một số nhược điểm đáng lưu ý Các cấu kiện yêu cầu phải đồng nhất về loại và kích thước, điều này khiến việc thay đổi khuôn trở nên khó khăn và không thường xuyên Nhịp độ sản xuất cao tạo áp lực lớn lên công nhân tại mỗi vị trí thao tác Hơn nữa, vốn đầu tư ban đầu cho thiết bị rất lớn, vì vậy phương pháp này chỉ phù hợp với các nhà máy có công suất lớn và ít đa dạng về thông số cấu kiện.

Trong phương pháp công nghệ này, các cấu kiện được tạo hình và cứng rắn tại vị trí cố định trên bệ hay trong khuôn không di chuyển

Phương pháp chế tạo kết cấu nặng kích thước lớn, như cột dài trên 12m và dàn, yêu cầu diện tích sản xuất rộng và khó khăn trong cơ giới hóa, tự động hóa, cùng với lao động nặng nhọc Tuy nhiên, đây là phương pháp hiệu quả duy nhất để sản xuất các bê tông cốt thép ứng suất trước, thường được thực hiện trên bệ có trụ neo cốt thép đặt ngoài khuôn hoặc ngay trên khuôn.

Bệ chế tạo cấu kiện được phân thành bệ ngắn và bệ dài, trong đó bệ ngắn dùng để đúc 1-2 cấu kiện và bệ dài để sản xuất 4-16 cấu kiện hoặc nhiều hơn Bệ ngắn thường được sử dụng để đúc các cấu kiện bê tông cốt thép thường và bê tông cốt thép ứng suất trước Cốt thép ứng suất trước trong bệ ngắn có thể là thanh, sợi, bó, thừng hoặc cáp thép Trong khi đó, bệ dài sử dụng cốt thép ứng suất trước với các dạng cốt thép sợi, bó và cáp.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 24

CƠ SỞ KHOA HỌC

Nguyên vật liệu chế tạo sản phẩm bê tông xi măng và bê tông xi măng

- Khái niệm: Là sản phẩm nghiền mịn của hỗn hợp clinke, thạch cao (3-5%) và phụ gia công nghệ nếu có

Cliker là sản phẩm được tạo ra từ quá trình nung hỗn hợp nghiền mịn, chủ yếu bao gồm đá vôi và khoáng sét, nhằm kết khối thành các khoáng chất như canxi silic và canxi aluminat.

- Vai trò của xi măng:

Thủy hóa tạo ra hồ xi măng, đóng vai trò quan trọng trong việc liên kết các thành phần rời rạc như cát và đá, và khi quá trình này hoàn tất, nó hình thành một khối cứng chắc chắn.

Xi măng được sử dụng thỏa mãn tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6260:2009 [3]

Bảng 2.1 - Các chỉ tiêu chất lượng của xi măng poóc lăng hỗn hợp

1 Cường độ nén, mặt phẳng, không nhỏ hơn:

2 Thời gian đông kết, min

- bắt đầu, không nhỏ hơn

- kết thúc, không lớn hơn

3 Độ mịn, xác định theo:

- phần còn lại trên sàng kích thước lỗ 0,09 mm, %, không lớn hơn

- bề mặt riêng, xác định theo phương pháp Blaine, cm 2 /g, không nhỏ hơn

4 Độ ẩm ổn định thể tích, xác định theo phương pháp

Le Chatelier, mm, không lớn hơn 10

5 Hàm lượng anhydric sunphuric (SO3), %, không lớn hơn

6 Độ nở autoclave 1) , %, không lớn hơn 0,8

1) Áp dụng khi có yêu cầu của khách hàng

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 34

Cường độ nén: Cách xác định cường độ nén tương ứng của các mẫu thử hình lăng trụ có kích thước 40mm x 40mm x 160mm Theo tiêu chuẩn TCVN 6016 : 1995

Thời gian đông kết của hồ xi măng được xác định bằng cách quan sát độ lún sâu của kim loại hồ cho đến khi đạt giá trị quy định Độ ổn định thể tích, theo phương pháp Le Chatelier, được đánh giá thông qua sự nở thể tích của hồ xi măng chuẩn, dựa vào sự dịch chuyển tương đối của hai càng khuôn.

Hồ xi măng đạt độ dẻo tiêu chuẩn khi có khả năng cản lại sự lún của kim chuẩn, với lượng nước xác định bằng ba lần sụt kim cho hồ có hàm lượng nước khác nhau, theo tiêu chuẩn TCVN 6017:1995 Độ mịn của xi măng được xác định bằng phương pháp sàng, tính theo tỷ lệ phần trăm lượng xi măng còn lại trên sàng so với tổng lượng xi măng, sử dụng vật liệu chuẩn để kiểm tra Có hai phương pháp xác định độ mịn của xi măng: phương pháp sàng và phương pháp thấm không khí (Blaine), theo tiêu chuẩn TCVN 4030:2003.

Hàm lượng SO 3 : Xác định theo tiêu chuẩn TCVN 141 : 2008 Độ nở autoclave 1 : Xác định theo tiêu chuẩn TCVN 7711 : 2007 b Cốt liệu lớn

Cốt liệu lớn trong bê tông, với kích thước từ 5-70 mm, đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra bộ khung chịu lực cho bê tông, ảnh hưởng đến chất lượng và giá thành sản phẩm Cốt liệu lớn có thể được cung cấp dưới dạng hỗn hợp nhiều kích cỡ hoặc từng kích cỡ riêng biệt Thành phần hạt của cốt liệu lớn được quy định thông qua lượng sót tích lũy trên các sàng, như thể hiện trong Bảng 2.2.

Bảng 2.2.Thành phần hạt của cốt liệu lớn

Lượng sót tích lũy trên sàng, % khối lượng, ứng với kích thước hạt liệu nhỏ nhất và lớn nhất, mm

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 35

Chú thích: Có thể sử dụng cốt liệu lớn với kích thước cỡ hạt nhỏ nhất đến 3 mm, theo thoả thuận

Hàm lượng bùn, bụi, sét trông cốt liệu lớn tùy theo cấp bê tông không vượt quá giá trị trong bảng 2.3

Bảng 2.3 Hàm lượng bùn, bụi, sét trong cốt liệu lớn

Cấp bê tông Hàm lượng bùn, bụi, sét,% khối lượng, không lớn hơn

Sỏi và sỏi dăm làm cốt liệu trong bê tông các cấp phải có cường độ nén dập trong xi lanh phù hợp với yêu cầu trong bảng 2.4

Bảng 2.4 Yêu cầu về độ nén dập đối với sỏi và sỏi dăm

Cấp bê tông Độ nén dập ở trạng thái bão hòa nước,% khối lượng, không lớn hơn

Đối với bê tông cấp cao hơn B30, độ hao mòn khi va đập của cốt liệu lớn thí nghiệm trong máy Los Angeles không được lớn hơn 50% khối lượng Hàm lượng các hạt thoi dẹt trong cốt liệu lớn phải không vượt quá 15% Đối với bê tông cấp B30 và nhỏ hơn, tỷ lệ này không được vượt quá 35%.

- Hàm lượng ion Cl − (tan trong axit), không lớn hơn 0,01%

- Khả năng phản ứng kiềm− silic phải nằm trong vùng cốt liệu vô hại c Cốt liệu nhỏ

- Vai trò lấp đầy khoảng trống giữa đá dăm để tạo độ đặc chắc

Cát dùng để sản xuất hỗn hợp bê thỏa mãn tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7570:2006 [4]

* Theo giá trị môđun độ lớn, cát dùng cho bê tông và vữa được phân ra hai nhóm chính:

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 36

* Cát thô khi môđun độ lớn trong khoảng từ lớn hơn 2,0 đến 3,3;

* Cát mịn khi môđun độ lớn trong khoảng từ 0,7 đến 2,0

Thành phần hạt của cát, biểu thị qua lượng sót tích luỹ trên sàng, nằm trong phạm vi quy định trong bảng 2.5

Bảng 2.5 Thành phần hạt của cát

Kích thước lỗ sàng Lượng sót tích lũy trên sàng, % khối lượng

Lượng qua sang 140àm, không lớn hơn 10 35

Hàm lượng các tạp chất trong cát được quy định trong bảng 2.6

Bảng 2.6 Hàm lượng các tạp chất trong cát

Hàm lượng tạp chất, % khối lượng, không lớn hơn

Bê tông cấp cao hơn B30

Bê tông cấp thấp hơn hoặc bằng B30

Sét cục và các tạp chất dạng cục Không được có 0,25 0,5 Hàm lượng bùn, bụi, sét 1,5 3,0 10,0

• Hàm lượng clorua trong cát tính theo ion Cl − tan trong axit được quy định trong bảng 2.7

Bảng 2.7 Hàm lượng ion Cl − trong cát

Loại bê tông và vữa Hàm lượng ion Cl ,% khối lượng, không lớn hơn

Bê tông dùng trong các kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước 0,01

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 37

Bê tông dùng trong các kết cấu bê tông , bê tông cốt thép và vữa thông thường 0,05

Khả năng phản ứng kiềm− silic trong cát phải nằm trong vùng cốt liệu vô hại d Nước:

- Vai trò để cho xi măng phản ứng thủy hóa tạo ra hồ xi măng liên kết cốt liệu, tạo tính công tác cho hỗn hợp bê tông

+Đảm bảo theo TCVN thoả mãn các yêu cầu kĩ thuật 302 – 2004: [5]

+ Không chứa váng dầu hoặc váng mỡ

+ Không có màu khi dùng cho bê tông và vữa hoàn thiện

+ Lượng hợp chất hữu cơ không vượt quá 15 mg/l

+ Có độ pH không nhỏ hơn 4 và không lớn hơn 12,5

Tùy vào mục đích sử dụng, nồng độ muối hòa tan, ion sunfat, ion clo và lượng cặn không tan cần phải tuân thủ các giá trị quy định trong bảng dưới đây.

Bảng 2.8 Yêu cầu kĩ thuật của nước

Mục đích sử dụng Muối hoà tan Ion sunfat Ion clo Cặn không tan

1 Nước trộn bê tông và nước trộn vữa bảo vệ cốt thép cho các kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước

2 Nước trộn bê tông và nước trộn vữa chèn mối nối cho các kết cấu bê tông cốt thép

3 Nước trộn bê tông cho các kết cấu bê tông không cốt thép Nước trộn vữa và xây trát

- Khi nước sử dụng cùng với cốt liệu có khả năng gây phản ứng kiềm – silic, tổng hàm lượng ion natri và kali không được lớn hơn 1000 mg/l

Nước sử dụng trong bê tông phải đảm bảo không chứa tạp chất có khả năng làm thay đổi thời gian đông kết của hồ xi măng hoặc làm giảm cường độ nén của bê tông.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 38 e Phụ gia

Chất được thêm vào mẻ trộn bê tông trước hoặc trong quá trình trộn với liều lượng không vượt quá 5% khối lượng xi măng, nhằm mục đích điều chỉnh một số tính chất của hỗn hợp bê tông.

+ Phụ gia hóa dẻo giảm nước

Chất phụ gia có khả năng tăng độ sụt của hỗn hợp bê tông mà không thay đổi tỉ lệ Nước/Xi măng, hoặc giảm lượng nước trộn trong khi vẫn duy trì độ sụt Nhờ đó, bê tông đạt được cường độ cơ học cao hơn.

+ Phụ gia làm chậm đông kết

Phụ gia làm giảm tốc độ phản ứng giữa xi măng và nước, do đó kéo dài thời gian đông kết của bê tông

+ Phụ gia đóng rắn nhanh

Phụ gia này giúp tăng tốc độ phản ứng giữa xi măng và nước, rút ngắn thời gian đông kết của bê tông và nâng cao cường độ bê tông trong giai đoạn đầu.

+ Phụ gia hóa dẻo - chậm đông kết

Phụ gia kết hợp được cả chức năng của phụ gia hóa dẻo và phụ gia chậm đông kết + Phụ gia hóa dẻo - đóng rắn nhanh

Phụ gia kết hợp được các chức năng của phụ gia hóa dẻo) và phụ gia đóng rắn nhanh + Phụ gia siêu dẻo (giảm nước mức cao)

Phụ gia cho phộp giúp giảm lượng nước trộn xuống dưới 12% mà vẫn duy trì độ sụt của hỗn hợp vữa bê tông, từ đó tạo ra bê tông có cường độ cao hơn.

Superplasticizer and retarding admixtures are essential components in modern concrete formulations, combining the functions of both water-reducing agents and slow-setting additives These admixtures enhance workability while extending the setting time, making them ideal for various construction applications.

- Yêu cầu:Thỏa mãn TCVN 8826-2011 [6]

- Yêu cầu về độ đồng nhất

Phụ gia hóa học cùng nguồn gốc cần phải có thành phần hóa học đúng như công bố của nhà sản xuất và phải đáp ứng các tiêu chuẩn về độ đồng nhất.

Khi sử dụng phụ gia trong bê tông cốt thép ứng suất trước, nhà sản xuất cần cung cấp thông tin bằng văn bản về hàm lượng ion clo có trong phụ gia Đồng thời, họ cũng phải làm rõ liệu có sử dụng thêm clorua trong quá trình sản xuất phụ gia hay không.

-Phụ gia được sử dụng trong đồ án: Phụ gia siêu dẻo SD-83, phụ gia bê tông BIFI HV297

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 39 f Cốt thép

Yêu cầu đối với thép cốt trong bê tông ứng lực trước

Cốt thép ứng lực trước phải đạt các chỉ tiêu kỹ thuật theo TCVN 1651:2008 và TCVN 6284:1997 [7]

Tiêu chuẩn với cốt thép thường (áp dụng TCVN 1651-2008)

* Thép tròn trơn (áp dụng TCVN 1651 -2008)

Kích thước ,khối lượng 1 mét chiều dài và sai lệch cho phép

Bảng 2.9 Kích thước, khối lượng 1 mét chiều dài và sai lệch cho phép Đường kính danh nghĩa d(mm)

Diện tích mặt cắt ngang danh nghĩa An(mm2)

Vật liệu phải phù hợp với các yêu cầu về đặc tính độ bền kéo quy định trong bảng

Giới hạn Chảy trên Rch

Giới hạn bền kéo Rm

Rm / Rch Độ dãn dài (%) A5 min Agt min

* Thép thanh vằn (áp dụng TCVN 1651-2:2008)

- Kích thước khối lượng 1m chiều dài và sai lệch cho phép

Bảng 2.11 Kích thước, khối lượng 1 mét chiều dài và sai lệch cho phép Đường kính thanh danh nghĩa d(mm)

Diện tích mặt cắt ngang danh nghĩa An (mm2)

Khối lượng 1 mét dài Kg/m Sai lệch cho phép (%)

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 40

+ Độ bền kéo: Vật liệu thử phải phù hợp với yêu cầu quy định trong bảng

Bảng 2.12 Kích thước, khối lượng 1 mét chiều dài và sai lệch cho phép

Giới hạn chảy trên Rch, (Mpa)

Giới hạn chảy trên Rm , (Mpa) Độ dãn dài % A5 nhỏ nhất Agt nhỏ nhất

Sau khi thử thanh thép không được gãy ,rạn nứt có thể nhìn thấy bằng mắt thường Tiêu chuẩn với cốt thép cường độ cao (áp dụng TCVN 6284-1997)

Các yêu cầu cơ bản đánh giá chất lượng

- Hỗn hợp bê tông cần được sản xuất phù hợp với các yêu cầu của tiêu chuẩn này và các quy trình công nghệ được phê duyệt

- Hỗn hợp bê tông sản xuất phải bảo đảm đạt các yêu cầu cơ bản của hỗn hợp bê tông và bê tông:

+ Cường độ bê tông (nén, kéo );

+ Kích thước lớn nhất của hạt cốt liệu;

+ Độ tách nước và tách vữa;

Tính chất của hỗn hợp bê tông và bê tông

a Tính chất của hỗn hợp bê tông

Hỗn hợp bê tông là một thể vật lý đồng nhất bao gồm xi măng, nước, cốt liệu và phụ gia, tương tác với nhau thông qua các lực liên kết vật lý và hóa học Hồ xi măng, được hình thành từ xi măng và nước, là thành phần chính tạo nên cấu trúc bê tông Khi quá trình thủy hóa của xi măng tăng lên, độ phân tán của pha rắn cũng gia tăng, dẫn đến việc tăng độ nhớt và khả năng dính kết của hồ Điều này làm xuất hiện biến dạng đàn hồi và cường độ cấu trúc trong hỗn hợp bê tông, đồng thời hỗn hợp cũng có thể chảy nhão như chất lỏng quánh Do đó, hỗn hợp bê tông có thể được xem là một vật thể đàn hồi dẻo quánh, mang đặc tính của cả chất rắn và chất lỏng lý tưởng.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 42

: Ứng suất trong hỗn hợp bê tông;

: Ứng suất trượt trong hỗn hợp bê tông;

: Độ nhớt của hỗn hợp bê tông;

Dưới tác động của chấn động, lực tương tác giữa các thành phần vật chất trong hỗn hợp bê tông bị phá hủy, dẫn đến việc giảm cường độ cấu trúc Khi đó, hỗn hợp bê tông sẽ chuyển hóa thành một chất lỏng nặng và quánh, dễ dàng lấp đầy khuôn.

⁕ Tính công tác của hỗn hợp bê tông

Tạo hình hỗn hợp bê tông phụ thuộc nhiều vào tính công tác của nó

Tính công tác, hay tính dễ tạo hình, là một đặc tính kỹ thuật quan trọng của hỗn hợp bê tông, thể hiện khả năng lấp đầy khuôn mà vẫn đảm bảo độ đồng nhất dưới điều kiện đầm nén nhất định Để đánh giá tính công tác của hỗn hợp bê tông, người ta thường sử dụng hai chỉ tiêu chính là độ lưu động và độ cứng.

Hình 2.1 Khuôn xác định độ sụt của hỗn hợp bê tông

Độ lưu động là chỉ tiêu quan trọng nhất của hỗn hợp bê tông, đánh giá khả năng dễ chảy dưới tác động của trọng lượng bản thân hoặc rung động Độ lưu động được xác định qua độ sụt (SN, cm) của hỗn hợp bê tông trong khuôn hình nón cụt, kích thước của khuôn phụ thuộc vào cỡ hạt lớn nhất của cốt liệu.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 43

- Cách xác định độ lưu động của hỗn hợp bê tông

+ Xác định độ lưu động SN (cm) theo TCVN 3106 - 1993

Sử dụng côn N o 1 để kiểm tra độ lưu động của hỗn hợp bê tông với cỡ hạt lớn nhất của cốt liệu lên đến 40 mm, trong khi côn N o 2 dành cho hỗn hợp bê tông có cỡ hạt lớn nhất lên đến 70 hoặc 100 mm Trước khi tiến hành xác định, cần làm sạch bê tông cũ và lau chùi mặt trong của khuôn cùng các dụng cụ tiếp xúc với hỗn hợp bê tông bằng giẻ ướt.

Để tiến hành thử nghiệm độ sụt của hỗn hợp bê tông, trước tiên đặt khuôn lên nền ẩm, cứng và phẳng Đứng lên gối đặt chân để cố định khuôn trong quá trình đổ và đầm bê tông Đổ hỗn hợp bê tông qua phễu vào khuôn làm 3 lớp, mỗi lớp chiếm 1/3 chiều cao khuôn, và chọc đều bằng thanh thép tròn 16 mm dài 60 cm Sử dụng khuôn N o 1 chọc 25 lần mỗi lớp và khuôn N o 2 chọc 56 lần, với lớp đầu chọc sâu và các lớp sau chọc vào lớp trước 2-3 cm Sau khi hoàn tất lớp thứ 3, gạt phẳng miệng khuôn và dọn sạch xung quanh Nhấc khuôn thẳng đứng trong 5-10 giây, đo chênh lệch chiều cao giữa miệng khuôn và điểm cao nhất của hỗn hợp Đối với khuôn N o 1, số liệu đo được làm tròn tới 0,5 cm là độ sụt cần thử, trong khi với khuôn N o 2, cần nhân kết quả với hệ số 0,67 Hỗn hợp bê tông có độ sụt bằng 0 hoặc dưới 1,0 cm được coi là không có tính lưu động, và tính dẻo của hỗn hợp sẽ được xác định bằng cách thử độ cứng (ĐC, s).

Độ cứng của hỗn hợp bê tông (ĐC) được xác định bởi thời gian rung động cần thiết để làm phẳng và lèn chặt hỗn hợp bê tông trong khuôn hình nón cụt và hình lập phương.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 44

Để xác định độ cứng của bê tông theo TCVN 3107:1993, sử dụng phương pháp đơn giản với dụng cụ chính là khuôn hình nón cụt và khuôn hình lập phương kích thước 200 x 200 x 200 mm Kẹp chặt khuôn lập phương lên bàn rung, đặt khuôn hình nón cụt vào trong, sau đó đổ hỗn hợp bê tông và đầm chặt Nhấc khuôn hình nón cụt lên như khi xác định độ lưu động, bật đầm rung và bấm đồng hồ giây Tiến hành rung cho đến khi hỗn hợp bê tông san đầy các góc và tạo thành mặt phẳng trong khuôn, sau đó tắt đồng hồ và đầm rung để ghi lại thời gian Độ cứng của hỗn hợp bê tông được tính bằng cách nhân thời gian đo được với hệ số 0,7, tương ứng với độ cứng xác định bằng nhớt kế Vebe.

Theo chỉ tiêu độ lưu động và độ cứng người ta chia hỗn hợp bê tông ra các loại

Bảng 2.16 Các loại hỗn hợp bê tông theo độ lưu động và độ cứng

Loại hỗn hợp bê tông SN(cm) ĐC(s) Loại hỗn hợp bê tông SN(cm) ĐC(s) Đặc biệt cứng

Kém dẻo Dẻo Rất dẻo Nhão

- b Tính chất của bê tông

⁕ Tính hút nước và bão hòa nước

Bê tông có cấu trúc mao quản và rỗng, do đó dễ bị ẩm do hấp thụ hơi nước từ không khí hoặc có thể bị bão hòa khi tiếp xúc trực tiếp với nước.

Khi độ ẩm không khí vượt quá độ ẩm của bê tông hoặc khi nhiệt độ bão hòa hơi nước lớn hơn nhiệt độ bê tông, sẽ xảy ra hiện tượng hút ẩm Độ ẩm cân bằng của bê tông phụ thuộc vào độ rỗng và tính chất của phần rỗng trong bê tông Đối với bê tông thông thường với cốt liệu đặc, độ hút ẩm thường không đáng kể và có thể bỏ qua Tuy nhiên, với bê tông nhẹ có cốt liệu rỗng và cấu trúc toàn khối liên tục, độ hút ẩm có thể đạt tới 20-25%.

Sự hút nước và bão hòa nước của bê tông khi tiếp xúc với nước xảy ra do hiện tượng hút ẩm mao dẫn trong bê tông hoặc qua các lỗ rỗng hở Khi bề mặt sản phẩm hoặc công trình bị thấm ướt, quá trình này diễn ra mạnh mẽ hơn Sự dịch chuyển hơi nước trong các mao quản nhỏ của đá xi măng xảy ra khi có gradient nhiệt độ và độ ẩm, dẫn đến sự hút ẩm mao dẫn.

Bê tông xi măng có khả năng hút nước lớn nhất từ 4 đến 8% theo khối lượng khi ở trạng thái bão hòa Nếu quản có tiết diện nhỏ hơn 1μ, nước sẽ không thể lọt qua, ngay cả dưới áp lực đáng kể Hơn nữa, nếu vách mao quản có chiều dày màng nước hấp phụ chỉ 0,5μ, khả năng dẫn nước của mao quản này sẽ hoàn toàn bị mất.

Khi bê tông bị bão hòa nước, cường độ của nó sẽ giảm, và tỷ số cường độ giữa trạng thái bão hòa và khô được gọi là hệ số mềm, thường dao động từ 0,85 đến 0,9 đối với bê tông xi măng nặng Quá trình hút nước và bão hòa liên tiếp có thể gây ra biến đổi thể tích và biến dạng nhẹ cho bê tông Tuy nhiên, việc lặp đi lặp lại quá trình bão hòa và sấy khô có thể dẫn đến sự phá hoại mối liên kết và làm suy yếu kết cấu bê tông.

Bê tông, dù là loại có kết cấu rỗng hay đặc chắc, đều có khả năng thấm nước và các chất lỏng khác khi chịu tác động của áp lực thủy tĩnh Đặc biệt, bê tông có độ đặc chắc trung bình cho thấy sự thấm lọc không qua đá xi măng và cốt liệu Những hốc rỗng trong bê tông hình thành do sự tách nước trong quá trình đông cứng của xi măng hoặc do sự xuất hiện của các kẽ nứt co ngót.

Bê tông chống thấm là loại vật liệu cần thiết cho một số cấu kiện hoặc công trình bê tông, được phân loại theo số hiệu khác nhau Số hiệu chống thấm của bê tông thể hiện trị số áp lực thủy tĩnh mà tại đó nước không thể thấm qua mẫu bê tông có kích thước tiêu chuẩn.

- Để đảm bảo khả năng chống thấm cho kết cấu hay công trình bê tông có thể dùng ba biện pháp sau đây:

+ Nâng cao độ đặc chắc của bê tông

+ Tăng chiều dài cấu kiện bê tông

+ Nén trước bê tông trong quá trình sản xuất cấu kiện để triệt tiêu ứng suất kéo sẽ xuất hiện dưới tác dụng của áp lực thủy tĩnh

Cấu trúc của bê tông

Bê tông là vật liệu đá có cấu trúc phức tạp, đươc tạo nên từ 3 thành phần sau:

- Cốt liệu với hình dạng, kích thước, cõ hạt, độ đặc chắc, cường độ … khác nhau

- Hệ thống mao quản lớn và bé, các lỗ rỗng trong đó chứa không khí hơi nước hoặc nước

Sau khi đầm nén, các thành phần trong hỗn hợp bê tông được sắp xếp chặt chẽ hơn, kết hợp với quá trình thủy hóa của xi măng, từ đó hình thành cấu trúc bê tông vững chắc.

Hỗn hợp bê tông bao gồm các thành phần chính như xi măng, nước, cát và cốt liệu lớn như đá hoặc sỏi Hiện nay, hầu hết các loại bê tông tươi đều sử dụng chất phụ gia, làm cho phụ gia trở thành yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến cấu trúc của hỗn hợp bê tông.

Tính chất cơ lý và tính năng kỹ thuật của bê tông phụ thuộc vào thành phần cấu tạo và cấu trúc của nó Đặc biệt, tính chất của bề mặt tiếp xúc giữa hạt cốt liệu và đá xi măng, cũng như diện tích tiếp xúc giữa chúng, đóng vai trò quan trọng trong việc xác định hiệu suất của bê tông.

Bê tông công trình có cấu tạo toàn khối liên tục với hạt cốt liệu lớn, bé và chất kết dính phân bố đồng đều, đồng thời chứa một lượng không khí lớn Để giảm khối lượng thể tích và cải thiện tính cách nhiệt, có thể tạo rỗng nhân tạo bê tông bằng cách kết hợp cốt liệu đặc và nặng với cốt liệu rỗng và nhẹ, hoặc bằng cách thêm không khí vào hồ xi măng, vữa xi măng hoặc hỗn hợp bê tông.

Bê tông nhẹ tổ ong không chứa cốt liệu lớn và thường cũng không có cốt liệu nhỏ, đặc trưng bởi sự xuất hiện của nhiều lỗ rỗng nhỏ kín, được hình thành do không khí hòa trộn vào hỗn hợp trong quá trình nhào trộn hoặc nhờ vào việc tạo khí nhân tạo.

Bê tông rỗng lớn được tạo ra bằng cách loại bỏ một phần hoặc hoàn toàn cát trong hỗn hợp cốt liệu, dẫn đến việc các khoảng trống trong cốt liệu không được lấp đầy.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 50

Bê tông có đặc điểm không đồng nhất về cấu tạo và tính chất cơ lý đàn hồi, dẫn đến nội ứng suất và hình thành vết nứt khi co ngót, nở và biến dạng do nhiệt độ, ảnh hưởng tiêu cực đến tính chất kỹ thuật Độ đặc và độ rỗng của bê tông là hai đặc trưng quan trọng, quyết định cường độ, tính bền vững, khả năng chống xâm thực hóa học, tính thấm nước và tính truyền nhiệt, âm Nâng cao độ đặc chắc của bê tông từ 0,86-0,9 lên 0,93-0,95 là cần thiết, nhưng khó đạt được mức cao hơn do sự xuất hiện của mao quản trong đá xi măng và không khí trong quá trình trộn Thể tích xâm nhập phụ thuộc vào tính chất của nguyên liệu và hỗn hợp bê tông, với độ rỗng tăng khi cỡ hạt trung bình của cốt liệu giảm và hàm lượng hạt mịn tăng.

Trong quá trình đầm chặt mạnh mẽ hỗn hợp bê tông, một phần lượng không khí có thể thoát ra, nhưng vẫn còn lại 2-3% thể tích khí trong bê tông Mặc dù lượng khí này không nhiều, nhưng chúng thường phân bố thành lớp mỏng trên bề mặt, làm giảm đáng kể cường độ nén và cường độ kéo của bê tông Để giảm lượng khí này, có thể áp dụng phương pháp bơm hút chân không, giúp loại bỏ không khí và nước trong hỗn hợp, từ đó làm cho kết cấu bê tông đặc chắc hơn.

Bê tông là vật liệu có cấu trúc phức tạp với ba thành phần chính: cốt liệu, hồ xi măng và lỗ rỗng khí Trong một đơn vị thể tích bê tông, tổng thể tích của cốt liệu (Vcl), hồ xi măng (Vh) và lỗ rỗng khí (Vk) luôn bằng 1, thể hiện sự cân bằng trong cấu trúc của hỗn hợp bê tông.

Khi đầm nén tốt thể tích lõ rỗng khí có thể coi như không đáng kể (Vk = 2 – 3%) và lúc đó Vcl + Vh = 1

Khi thi công bê tông, việc đầm nén tốt giúp giảm thể tích lỗ rỗng khí, từ đó tăng cường độ chịu lực, khả năng chống thấm và cải thiện các tính chất kỹ thuật khác Để đảm bảo cấu trúc bê tông đặc chắc, cần chú ý đến tỷ lệ nước/xi măng, lượng nước và xi măng phải được điều chỉnh hợp lý Cấu trúc vi mô của bê tông được xác định bởi cấu trúc của vật rắn, độ rỗng và đặc trưng của lỗ rỗng trong các thành phần như cốt liệu, đá, xi măng, cũng như cấu tạo của lớp tiếp xúc giữa chúng.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 51

Lượng nước trong bê tông được sử dụng để bôi trơn hạt cốt liệu, tạo thành hồ xi măng và một phần bị cốt liệu rỗng hấp thụ Điều này dẫn đến hiện tượng tách nước trong hỗn hợp bê tông dẻo, khiến nước tích tụ trên bề mặt hạt cốt liệu lớn, làm yếu mối liên kết giữa chúng và phần vữa Độ bền của mối liên kết giữa cốt liệu và xi măng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như bản chất và độ nhám của cốt liệu, độ sạch, loại xi măng và tỷ lệ nước/xi măng Độ rỗng trong bê tông, bao gồm các lỗ rỗng nhỏ và mao quản, có thể đạt tới 10-15%.

- Lỗ rỗng trong đá xi măng (lỗ rỗng gen, lỗ rỗng mao quản, lỗ rỗng do khí cuốn vào)

- Lỗ rỗng trong cốt liệu

Để nâng cao độ đặc của bê tông trong quá trình thi công, cần chú ý đến việc hạn chế lỗ rỗng giữa các hạt cốt liệu, tức là khoảng không gian không được chèn hồ xi măng Việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật hợp lý sẽ giúp cải thiện cấu trúc bê tông theo hướng tích cực.

Phương pháp tạo hình cấu kiện bê tông đúc sẵn

2.4.1 Phương pháp tạo hình cọc ly tâm

Bước 1: Nguyên vật liệu & Kiểm tra thiết kế: Chuẩn bị đầu vào nguyên vật liệu có sự kiểm soát tốt

- Riêng cát phải đúng theo modul làm cọc, sạch và được giữ ẩm

- Đá 1×2 được sàn ra theo tiêu chuẩn và cũng được rửa sạch để làm tăng mác bê tông

- Tạo lồng thép thông qua hàn tại nhà máy

Song song với khâu chuẩn bị vật liệu là làm rõ các thiết kế cọc, cấp phối sử dụng để bước sang bước khâu nạp liệu

Bước 2: Nạp liệu là quá trình lắp lồng thép vào khuôn cọc và đổ bê tông theo thiết kế cấp phối được khách hàng phê duyệt Trong bước này, cần lắp copha và kiểm tra kỹ độ kính để ngăn ngừa rò rỉ nước bê tông và đảm bảo quá trình quay ly tâm không bị ảnh hưởng.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 52

Hình 2.2 Lắp lồng thép và đổ hỗn hợp bê tông

Bước 3: Căng thép là quá trình tạo ứng lực trước cho cọc BTLT theo các ứng suất thiết kế, nhằm đảm bảo các moment kháng uốn khi cọc đi vào sử dụng Kết quả kéo thép sẽ được lưu trữ tại phòng thí nghiệm.

Bước 4: Quay ly tâm là một giai đoạn thiết yếu trong quá trình lèn chặt bê tông, với 4 cấp độ quay cần thiết để đảm bảo cọc đạt chất lượng theo thiết kế.

Bước 5: Gia công nhiệt ẩm là quá trình đưa cọc vào lò hơi hấp ở nhiệt độ khoảng 100 oC ± 20, nhằm quyết định thời gian tháo khuôn Hơi nước nóng sẽ thúc đẩy quá trình thủy hóa bê tông trong môi trường nhiệt độ cao, thường kéo dài khoảng 8 giờ, hoặc có thể thay đổi tùy theo công nghệ của từng nhà máy sản xuất.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 53

Bước 6: Tháo khuôn và kiểm tra sản phẩm là bước quan trọng cuối cùng, tùy thuộc vào tiến độ sản xuất và quyết định liên quan đến việc lưu trữ hàng tại nhà máy Trong bước này, chúng ta sẽ tiến hành kiểm tra và phân loại các loại cọc, đảm bảo chất lượng đạt yêu cầu và ghi nhận các lưu ý cần thiết.

Hình 2.4 Cọc ly tâm thành phẩm

Bước 7: Hấp qua lò cao áp là phương pháp được sử dụng tại các nhà máy khi cần cung cấp đơn hàng nhanh chóng hoặc muốn nâng cao chất lượng bê tông Ngay sau khi lấy cọc ra khỏi lò cao áp, chúng ta có thể chuyển cọc đến bãi thành phẩm.

Bước 8: Hoàn thiện sản phẩm: Đây là giai đoạn kiểm tra số lượng, chất lượng, chủng loại hàng hóa và vận chuyển đến công trình

Thông số kĩ thuật của máy quay li tâm như sau:

+ Máy có thể chế tạo loại cọc là : D300 D900 mm

+ Chiều dài sản phẩm : L = 9000  21000 mm

+ Tần số vòng quay dàn đều bê tông : f = 307500 Vòng/Phút

+ Công suất tiêu thụ điện : P = 15,255,6 kW/Giờ

2.4.2 Phương pháp tạo hình tấm tường rỗng

Để tạo hình tấm tường, sử dụng máy ép trục vít kết hợp với đầm rung Sau khi định vị máy đùn vào ray sản xuất, bê tông đã được trộn theo tỷ lệ chính xác sẽ được đổ vào phễu chứa Quá trình tạo hình tấm cần được theo dõi liên tục để khắc phục kịp thời các sự cố như lệch ray hay rạn sản phẩm Những đoạn sản phẩm bị lỗi không thể sửa chữa sẽ được phá dỡ và bê tông sẽ được tái chế để sản xuất lại.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 54

Hình 2.5 Đùn ép tấm tường

Sửa lỗi sản phẩm bằng cách sử dụng vữa xi măng ngay sau khi sản xuất là giải pháp hiệu quả để khắc phục các khiếm khuyết như rạn cạnh tấm và sứt vỡ nhỏ mà không làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

- Dưỡng hộ sản phẩm: Sau khi tạo hình và sửa lỗi, sản phẩm được phủ bạt dưỡng hộ.Sau

Để đảm bảo sản phẩm luôn trong tình trạng ẩm, cần tiến hành tưới nước giữ ẩm trong khoảng 1-2 giờ, tùy thuộc vào điều kiện thời tiết Quá trình này cần được duy trì cho đến khi sản phẩm đủ tuổi xuất xưởng, tránh để bề mặt sản phẩm bị khô.

Hình 2.6 Tấm tường rỗng thành phẩm

Kích thước cắt tấm được điều chỉnh theo yêu cầu của khách hàng, với sai số tối đa là +/-0,5 cm Quy trình cắt tấm được thực hiện bằng máy tự động ngay trên thanh truyền động, đảm bảo độ chính xác và hiệu quả cao.

KCS được thực hiện nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn, quy chuẩn và yêu cầu của khách hàng Quy trình này bao gồm việc kiểm tra hình dạng, kích thước, cường độ chịu lực và các yêu cầu khác từ khách hàng (Xem thêm Quy trình KCS sản phẩm đính kèm)

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 55

Sau khi kiểm tra chất lượng sản phẩm, chúng được lật, bốc dỡ và vận chuyển đến bãi lưu kho Tại đây, sản phẩm được sắp xếp theo lô riêng biệt dựa trên ngày sản xuất Quá trình dưỡng hộ tiếp tục cho đến khi sản phẩm đạt đủ tuổi hoặc theo các yêu cầu đặc biệt khác.

+ Thông số kỹ thuật cơ bản của một dây chuyền công nghệ sản xuất tấm tường panel: + Chiều dày tâm tường (mm): 68, 75, 85, 92, 100, 120, 140

+ Chiều rộng tấm tường (mm): 300, 600

+ Chiều dài tấm tường không vượt quá: 3,4m

+ Nhân công sản xuất: 4-6 người

Dưỡng hộ sản phẩm

+ Khái niệm của công tác bảo dưỡng bê tông:

Tốc độ xây dựng nhanh chóng yêu cầu các cấu kiện bê tông cốt thép (CKBT) phải chịu tải trọng lớn trong quá trình lắp ráp và thi công, gần bằng tải trọng tính toán ban đầu Thời gian cứng rắn của bê tông kéo dài, vượt quá tất cả các thao tác công nghệ CKBT chỉ được xuất xưởng khi đạt cường độ yêu cầu, thường từ 70-80% cường độ thiết kế Do đó, công tác bảo dưỡng bê tông là quy trình quan trọng và cần thiết trong sản xuất CKBT.

+ Mục đích của công tác bảo dưỡng bê tông:

- Về kỹ thuật: đảm bảo lượng nước cần thiết cho quá trình thủy hóa XM để

BT đạt cường độ yêu cầu; đảm bảo độ linh động và đồng nhất của HHBT

Công nghệ hiện đại giúp rút ngắn quá trình cứng rắn của bê tông, tăng nhanh vòng quay của khuôn, nâng cao hệ số sử dụng thiết bị, giảm diện tích sản xuất và rút ngắn thời gian của chu trình sản xuất.

+ Phân loại công tác bảo dưỡng bê tông:

- Dưỡng hộ trong các bể dưới áp suất thường và nhiệt độ của môi trường từ 60 -

100 o C bằng hơi nước bão hòa hay hỗn hợp không khí và hơi nước

- Gia công nhiệt trong autoclave với áp suất 9 - 10 atm, nhiệt độ 174,5 - 191 o C

- Đốt nóng bê tông trong các khuôn kín bằng truyền nhiệt tiếp xúc từ các nguồn nhiệt khác nhau qua các bề mặt bao che của khuôn

- Đốt nóng bằng điện bằng cách cho dòng điện chạy trực tiếp qua bê tông

- Đốt nóng bê tông từ bề mặt để hở của cấu kiện

- Đốt nóng bê tông bằng các dòng điện cảm ứng trong điện từ trường

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 56

Trước khi đổ HHBT vào khuôn, cần đốt nóng bằng hơi nước hoặc dòng điện Sau khi tạo hình, các cấu kiện sẽ được cách nhiệt trong vài giờ.

- Gia công trong buồng kín hay phủ vải bạt trong điều kiện khí hậu nhiệt ẩm

Kết luận, dựa trên điều kiện khí hậu Việt Nam và công nghệ của nhà máy, phương pháp dưỡng hộ sản phẩm tấm tường rỗng tâm bằng cách sử dụng dưỡng hộ tự nhiên kết hợp với phủ vải bạt ẩm và cọc ly tâm bằng hơi nước là lựa chọn tối ưu Những phương pháp này phổ biến trong các nhà máy sản xuất CKBT đúc sẵn nhờ thao tác đơn giản, chi phí đầu tư hợp lý và phù hợp với khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, đồng thời đảm bảo hiệu quả trong quá trình thủy hóa xi măng và đạt cường độ bê tông yêu cầu.

Phân tích tính công tác của hỗn hợp bê tông

2.6.1.Các yếu tố ảnh hưởng tới tính công tác của hỗn hợp bê tông a Lượng nước nhào trộn

Lượng nước trong hỗn hợp bê tông là yếu tố quyết định tính công tác của nó, bao gồm nước tạo hồ xi măng và nước cho cốt liệu Độ lưu biến của hồ xi măng ảnh hưởng đến độ lưu động và độ cứng của bê tông Khả năng hấp thụ nước của cốt liệu là một đặc tính quan trọng, và khi tỉ lệ cấp hạt thay đổi, độ cần nước cũng thay đổi theo Do đó, việc xác định tỉ lệ cốt liệu nhỏ - cốt liệu lớn tối ưu là rất cần thiết để giảm thiểu lượng hồ xi măng Để đạt được cường độ bê tông yêu cầu, tỉ lệ nước-xi măng cần được duy trì ổn định; nếu độ cần nước của cốt liệu tăng, lượng xi măng sử dụng cũng phải tăng theo.

Việc xác định lượng nước trong quá trình nhào trộn bê tông cần dựa vào các chỉ tiêu tính công tác, liên quan đến loại và kích thước cốt liệu Tính công tác phụ thuộc vào độ nhớt và thể tích của hồ xi măng Khi lượng nước quá ít, lực hút phân tử chỉ đủ để hấp phụ bề mặt vật rắn mà không tạo ra độ lưu động cho hỗn hợp Khi lượng nước tăng lên đến một ngưỡng nhất định, lượng nước tự do xuất hiện, làm dày thêm màng nước trên bề mặt vật rắn, giảm nội ma sát và tăng độ lưu động Lượng nước tối ưu cho hỗn hợp bê tông có độ lưu động tốt nhất mà không bị phân tầng được gọi là khoảng giữ nước của hỗn hợp.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 57

Hình 2.7 Biểu đồ lượng nước dùng cho 1 m 3 hỗn hợp bê tông dùng xi măng Pooclăng

1 Dmaxpmm; 2 Dmax@mm; 3 Dmax mm; 4 Dmaxmm

1: Khi cát có N tăng giảm 1% thì lượng nước tăng lên 5l

2: Khi dùng đá dăm, lượng nước tăng lên 15l

3: Nếu dùng xi măng có phụ gia vô cơ hoạt tính lượng nước tăng lên 15 – 20l

4: Dùng bê tông trên 400kg/cm 3 bê tông thì cứ mỗi 100kg lượng nước tăng lên 10l a Loại và lượng xi măng

Để tăng độ lưu động của hỗn hợp bê tông, cần đảm bảo đủ xi măng để lấp đầy các lỗ rỗng của cốt liệu và bọc bề mặt chúng Tuy nhiên, do chi phí, lượng xi măng không thể quá cao Độ lưu động còn phụ thuộc vào loại xi măng và phụ gia vô cơ nghiền mịn, vì mỗi loại xi măng có những đặc tính riêng về lượng nước tiêu chuẩn, độ mịn, thời gian đông kết và độ rắn chắc.

Để đạt được độ lưu động cho hỗn hợp bê tông, vữa xi măng cần phải bao quanh các hạt cốt liệu lớn, thay vì chỉ lấp đầy các lỗ rỗng Nếu vữa xi măng chỉ đủ để lấp đầy các khoảng trống, hỗn hợp bê tông sẽ trở nên rất cứng Việc tạo khoảng cách giữa các hạt cốt liệu lớn và bao bọc chúng bằng vữa xi măng là cần thiết để cải thiện tính chất của bê tông.

Hình 2.8 Cấu trúc của hỗn hợp bê tông ( Cốt liệu + vữa ) a- cứng; b- dẻo c Phụ gia hoạt động bề mặt

Sử dụng một lượng nhỏ phụ gia có thể tăng đáng kể độ lưu động của chất liệu Cơ chế tăng độ lưu động này diễn ra nhờ việc giảm sức căng bề mặt của chất lỏng.

Các loại phụ gia hoạt động bề mặt thường được sử dụng bao gồm phụ gia ưa nước, phụ gia kị nước và phụ gia tạo bọt.

Phụ gia ưa nước phổ biến nhất là muối canxi lignosulfonat, có khả năng hấp phụ lên hạt xi măng, làm ảnh hưởng đến sự định hướng của các phân tử nước trên bề mặt hạt xi măng và giải phóng một phần nước Gốc có cực tính của canxi lignosulfonat giúp hạt xi măng trở nên ưa nước và dễ thấm ướt hơn Nhờ đó, khi sử dụng phụ gia này, lượng nước cần cho hồ xi măng giảm, lực dính kết giữa các hạt xi măng giảm, tạo điều kiện cho chúng dễ trượt lên nhau, từ đó làm giảm độ lưu động của hỗn hợp bê tông.

Phụ gia kị nước như xà phòng natri, axidon và petrolatum oxy hóa thường được sử dụng để cải thiện tính chất của xi măng Khi các phụ gia này hấp phụ trên bề mặt hạt xi măng, chúng hút bám ion canxi, tạo ra các gốc cacbuahyđro kị nước, giúp ngăn chặn sự thấm ướt Sự hình thành các lớp mỏng của các phân tử định hướng cho phép chúng trượt lên nhau dễ dàng, từ đó tăng cường độ lưu động của hỗn hợp bê tông.

Phụ gia tạo bọt khí, chủ yếu là xà phòng natri của các axít hữu cơ, khi được trộn vào bê tông sẽ cuốn theo không khí, tạo ra các bọt khí Những bọt khí này giúp giảm sức căng bề mặt tại mặt phân cách giữa khí và lỏng, đồng thời ổn định trong chất lỏng nhờ vào các hạt phụ gia Kết quả là thể tích hồ xi măng tăng lên, dẫn đến độ lưu động của hỗn hợp bê tông được cải thiện.

Biện pháp hiệu quả để cải thiện tính dẻo và khả năng chảy của hỗn hợp bê tông là thông qua việc chấn động, giúp các phần tử trong hỗn hợp dao động và sắp xếp lại chặt chẽ hơn Khi tần số dao động đạt đến một ngưỡng nhất định, nội ma sát của hỗn hợp giảm xuống mức tối thiểu, tạo ra áp lực chống lại trọng lực Quá trình này dẫn đến sự phân tách của hỗn hợp theo kích thước, hình dạng và khối lượng hạt, làm phá hủy cấu trúc ban đầu và giảm độ cứng của hỗn hợp Kết quả cuối cùng là hỗn hợp bê tông được lèn chặt hơn, với tỷ lệ, độ lớn và đặc trưng bề mặt cốt liệu được cải thiện.

Tỷ lệ, kích thước và đặc tính bề mặt của cốt liệu ảnh hưởng đến độ dẻo của hỗn hợp Khi lượng nước và xi măng giữ nguyên, kích thước cốt liệu lớn hơn sẽ làm tăng độ dẻo của hỗn hợp Ngoài ra, nếu cốt liệu có bề mặt trơn, độ nhớt cũng sẽ tăng theo.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 59

Hình 2.9 Ảnh hưởng của cát đến độ dẻo của bê tông

2.6.2.Lựa chọn tính công tác cho hỗn hợp bê tông chế tạo từng loại sản phẩm

Dựa vào bảng 2.17, chúng ta tiến hành lựa chọn tính công tác sơ bộ cho từng loại sản phẩm bê tông.

Bảng 2.17 Độ lưu động của hỗn hợp bê tông

Dạng cấu kiện và phương pháp tạo hình Độ cứng ĐC (sec) Độ sụt SN

(cm) Cấu kiện bê tông cốt thép cần tháo khuôn sớm 20÷10 0

Tấm lát mặt đường ôtô, đường băng sân bay 10÷6 1÷2

Bê tông toàn khối ít cốt thép 6÷4 2÷4

Cột, dầm, bản bê tông cốt thép ≤4 4÷8

Bê tông nhiều cốt thép < 2 8÷10

Cấu kiện lắp ghép nhà ở - 12÷18

Bê tông dày cốt thép - 18÷24

- Hỗn hợp bê tông để chế tạo sản phẩm Cọc ly tâm có SN= 9-10 cm

- Hỗn hợp bê tông để chế tạo sản phẩm tấm tường rỗng có ĐC= 15-25s

- Hỗn hợp bê tông thương phẩm có SN= 17-18 cm

Phân tích quá trình hình thành và phát triển cường độ của bê tông

2.7.1.Thuyết rắn chắc của xi măng Pooclăng

Sự rắn chắc của xi măng poolang là một quá trình hóa lý phức tạp, bao gồm sự biến đổi liên tục và hình thành cấu trúc đá xi măng Quá trình này được chia thành ba giai đoạn chính.

Khi trộn xi măng với nước, sẽ xảy ra các phản ứng hóa học và vật lý quan trọng Quá trình này bắt đầu với sự phân bố nước trên bề mặt hạt xi măng, dẫn đến hiện tượng hòa tan các thành phần trong xi măng.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 60 khoáng và sự thủy hóa bắt đầu, trước hết các khoáng hoạt tính cao nhất thủy hóa như C3A,

C3S có độ hòa tan thấp, dẫn đến sự bão hòa pha lỏng bởi các sản phẩm thủy hóa Giai đoạn đầu của quá trình rắn chắc, giai đoạn hòa tan, tương đối ngắn Xi măng chứa các khoáng chất như C3S, C3A, C2S và C4AF, và sự tương tác của xi măng với nước phụ thuộc vào các khoáng này Khi alit tương tác với nước, nó tạo ra các hyđrôsilicát canxi, với thành phần phụ thuộc vào nhiệt độ và nồng độ Ca(OH)2 trong pha lỏng Ở nhiệt độ bình thường và nồng độ Ca(OH)2 từ 0,05 đến 1,1 gam CaO/lít, C3S phản ứng với nước tạo ra hyđrôsilicát canxi với mức độ kết tinh thấp và thành phần thay đổi Khi nồng độ Ca(OH)2 giảm, độ bazơ của các hyđrôsilicát canxi cũng giảm Trong pha lỏng bão hòa Ca(OH)2, nếu nhiệt độ thấp, các phản ứng sẽ bị ảnh hưởng.

C3S tác dụng với nước tạo thành hyđrôsilicát canxi có thành phần ổn định là (1,5÷2)CaO.SiO2.nH2O

Khi nhiệt độ môi trường tăng lên đến 30÷50 0 C, C3S tác dụng với nước tạo thành chủ yếu là C3S2H3

Khi nhiệt độ môi trường tăng lên 50÷100 0 C dẫn đến tạo thành CSH và một phần

Nếu nhiệt độ môi trường tăng lên đến 120÷175 0 C, C3S tác dụng với nước tạo thành

C2SH và Ca(OH)2, ở 175÷200 0 C là C2SH2, C2SH, Ca(OH)2

Khi nhiệt độ môi trường vượt quá 200°C, C3S phản ứng với nước tạo ra C3SH2 Khoáng belit trong xi măng tồn tại dưới dạng βC2S, khi tiếp xúc với nước sẽ hình thành các hyđrôsilicát canxi và Ca(OH)2, đồng thời giải phóng nhiệt từ 250 đến 290 kJ/kg Ở nhiệt độ từ 50 đến 100°C, trong pha lỏng có nồng độ Ca(OH)2 thích hợp, C2S sẽ phản ứng với nước tạo thành CSH và C2SH2 Nếu nhiệt độ pha lỏng đạt từ 120 đến 180°C, C2SH2 sẽ chuyển thành C2SH Khoáng C3A khi hydrat hóa sẽ tạo ra các sản phẩm khác nhau tùy thuộc vào điều kiện môi trường, với các sản phẩm cuối cùng có thể là C3AH6, C4AH13, và C4AH19 Pha alumôferít canxi trong xi măng dưới dạng C4AF cũng sẽ phản ứng với nước.

4CaO.Al2O3.6H2O.Fe2O3 +7H2O → 3CaO.Al2O3.6H2O + CaO.Fe2O3.H2O CaO.Fe2O3.6H2O + 3Ca(OH)2 + 10H2O → 4CaO.Fe2O3.13H2O

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 61

Giai đoạn hóa keo là một thời kỳ dài và phát triển mạnh mẽ, trong đó các hydrat mới có tính ổn định nhiệt lực cao hơn khoáng vật tạo nên chúng Nhờ vào sự tương tác với nước, các sản phẩm thủy hóa đạt độ mịn lớn và gần như ở dạng keo.

-Giai đoạn đông kết và rắn chắc

Trong quá trình thủy hóa, lượng nước tự do trong hệ giảm dần, ngoại trừ một phần nước bị mất do bốc hơi hoặc tách ra trong quá trình trầm lắng Nước còn lại được phân bố lại, tạo ra các liên kết phức tạp với pha rắn, dẫn đến việc hỗn hợp bê tông dần mất tính lưu động và bước vào thời kỳ đông kết Thời kỳ này rất quan trọng cho việc hình thành cấu trúc đá xi măng, với kết cấu keo tụ có cường độ dẻo, cho phép phục hồi xúc biến Trong giai đoạn ninh kết, quá trình thủy hóa diễn ra mạnh mẽ cùng với sự tỏa nhiệt lớn Tiếp theo là thời kỳ rắn chắc kéo dài, trong đó cường độ cơ học tiếp tục tăng do cấu trúc đá xi măng được lèn chặt và quá trình kết tinh thủy hóa diễn ra, mặc dù thể tích các hidrat có thể giảm.

Sự phát triển của các tinh thể trong đá xi măng xảy ra do hiện tượng tái kết tinh, dẫn đến sự thay đổi trong trạng thái tiếp xúc bên trong Quá trình này chuyển từ tiếp xúc giữa các màng nước sang tiếp xúc giữa các tinh thể Kết quả là cấu trúc keo tụ của hồ xi măng rắn chắc được thay thế bằng cấu trúc tinh thể của đá xi măng.

Phân tích các yếu tố ảnh hưởng tới cường độ của bê tông và các giải pháp nâng cao cường độ cho bê tông

2.8.1.Ảnh hưởng của tuổi bê tông

Nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến sự phát triển cường độ bê tông Mẫu bê tông được bảo dưỡng ở nhiệt độ 15°C và độ ẩm 95-100% đạt cường độ thiết kế sau 28 ngày, trong khi ở nhiệt độ cao hơn, thời gian này được rút ngắn đáng kể Dưới điều kiện nhiệt độ và độ ẩm tiêu chuẩn, sự phát triển cường độ của đá xi măng và bê tông xi măng poóc lăng có độ rắn chắc trung bình tỷ lệ thuận với logarit của tuổi dưỡng hộ tính theo ngày.

R28= R n * lg 28/ lg n Trong đó R28 và Rn là cường độ của đá xi măng hoặc bê tông ở tuổi 28 ngày và n ngày với n ≥ 3 ngày

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 62

Cường độ của xi măng phát triển không đồng đều, với 40-50% mác xi măng đạt được sau 3 ngày và 60-70% sau 7 ngày Tốc độ tăng cường độ sau đó chậm lại, đến 28 ngày mới đạt được mác hoàn chỉnh Tuy nhiên, trong điều kiện thuận lợi, sự rắn chắc của xi măng có thể kéo dài hàng tháng hoặc thậm chí hàng năm, vượt gấp 2-3 lần cường độ ban đầu.

Cường độ của đá xi măng và tốc độ cứng rắn phụ thuộc vào thành phần khoáng của clinke, độ mịn, độ ẩm, nhiệt độ môi trường và thời gian bảo quản xi măng C3S có tốc độ phát triển cường độ nhanh nhất, đạt 70% cường độ 28 ngày sau 7 ngày Trong khi đó, C2S phát triển chậm trong giai đoạn đầu, chỉ đạt khoảng 15% cường độ của C3S, nhưng sau đó tốc độ này tăng lên và có thể vượt qua C3S C3A có cường độ thấp nhưng phát triển nhanh trong giai đoạn đầu.

2.8.2.Ảnh hưởng của cường độ đá xi măng

Cường độ bê tông được quyết định bởi cường độ của cốt liệu, đá xi măng và liên kết giữa chúng Đặc biệt, cường độ đá xi măng chịu ảnh hưởng từ mác xi măng và tỷ lệ nước trên xi măng (N/X).

Cường độ bê tông phụ thuộc vào mác xi măng, với Rb = f(Rđá xi măng, RCL, Rdính kết) và Rđá xi măng = f(Rx, N/X) Khi mác xi măng cao, cường độ đá xi măng và bê tông tăng lên, trong khi mác xi măng thấp dẫn đến cường độ giảm.

Khi tỷ lệ N/X hợp lí thì đá xi măng có độ rỗng bé nhất nên có cường độ cao, do đó cường độ bê tông cũng cao

Khi tỷ lệ nước/xi măng (N/X) quá cao, lượng nước tự do còn lại sau quá trình bay hơi sẽ tạo ra nhiều lỗ rỗng trong đá xi măng, dẫn đến giảm cường độ của đá xi măng và bê tông Thêm vào đó, nếu lượng nước vượt quá mức cho phép, hỗn hợp bê tông sẽ dễ bị phân tầng, gây khó khăn trong thi công Độ rỗng của đá xi măng do nước tự do bay hơi có thể được xác định bằng một công thức cụ thể.

Trong đó: N, X –Lượng nước và xi măng trong 1m 3 bê tông

-Lượng nước liên kết hóa học tính bằng % khối lượng xi măng Ở tuổi 28 ngày, lượng nước liên kết hóa học khoảng 15-20%

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 63

Hình 2.10 Sự phụ thuộc cường độ bê tông vào lượng nước nhào trộn

Vùng hỗn hợp bê tông được phân loại thành bốn loại chính: (a) vùng hỗn hợp bê tông cứng không đầm chặt được, (b) vùng hỗn hợp bê tông có cường độ và độ đặc cao nhất, (c) vùng hỗn hợp bê tông dẻo, và (d) vùng hỗn hợp bê tông chảy.

Mối quan hệ giữa cường độ bê tông với mác xi măng và tỷ lệ N/X được biểu diễn qua các công thức sau:

R - cường độ chịu nén giới hạn của bê tông sau 28 ngày dưỡng hộ; b daN cm / 2

R x - mác của xi măng; daN cm / 2

K – hệ số kinh nghiệm, kể đến chất lương của cốt liệu như hình dạng, đặc trưng bề mặt Đối với đá dăm K=3,5 và đối với sỏi K=4

Công thức này không chính xác lắm vì tỷ lệ N/X ngoài thực tế dung tương đối lớn

Để đơn giản hóa công thức tính toán, người ta thường lấy tỷ số N/X thành X/N Trong trường hợp này, cường độ bê tông được xem là một hàm số của X/N.

Và ở dạng chung thì công thức có thể biểu thị bằng phương trình:

Hệ số thực nghiệm A và B phụ thuộc vào chất lượng cốt liệu, bao gồm dạng hạt, trạng thái bề mặt và cường độ, cũng như phương pháp xác định mác xi măng và nhiều yếu tố khác.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 64

Nếu biểu diễn bằng đồ thị hàm số Rb=f(X/N) là một dạng đường cong phức tạp, trong đó có một đoạn ở dạng gần đường thẳng (hình 2.5)

Đường cong mô tả mối quan hệ giữa cường độ bê tông và tỷ lệ xi măng trên nước R b = f(X/N) cho thấy sự phụ thuộc của cường độ bê tông vào tỷ lệ X/N Phương trình đường thẳng biểu thị cường độ bê tông được phân chia thành hai trường hợp: khi tỷ lệ X/N ≤ 2,5 và khi X/N ≥ 2,5.

Giá trị tỷ lệ X/N thường dao động từ 2,5 đến 3,5 Các thí nghiệm với nhiều loại bê tông, xi măng và cốt liệu khác nhau cho thấy rằng khi X/N lớn hơn 2,5, phần đường thẳng kéo dài sẽ cắt trục hoành tại điểm O2, nằm bên trái gốc tọa độ và cách gốc tọa độ một khoảng B1 Để đơn giản hóa công thức tính toán cường độ bê tông, giáo sư Skramtaev đã đề xuất coi giá trị B và B1 là không đổi và bằng 0,5.

Như vậy công thức tính toán sơ bộ cường độ bê tông theo Bolomey-Skramtaev sẽ có dạng như sau:

Thay thế các giá trị A và A1 từ bảng 2.18 vào công thức Bolomey-Skramtaev cho thấy sự phụ thuộc giữa cường độ bê tông và tỷ lệ X/N, được biểu diễn qua đồ thị hình 2.11 Điều này cho thấy rằng khi mác của xi măng tăng, góc  cũng tăng theo, dẫn đến cường độ bê tông cao hơn.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 65

Bảng 2.18 Hệ số A và A1 tương ứng với cường độ xi măng

Hệ số A và A 1 ứng với xi măng cường độ theo

- Xi măng hoạt tính cao, không trộn phụ gia thủy

- Đá sạch, đặc chắc, cường độ cao, cấp phối hạt tốt

- Xi măng hoạt tính trung bình Pooc lăng hỗn hợp, chứa 10-15% phụ gia thủy

- Đá chất lượng phù hợp với

- Cát chất lượng phù hợp với TCVN 1770-1986

- Xi măng hoạt tính thấp

Pooc lăng hỗn hợp chứa trên 15% phụ gia thủy

- Đá có 1 chỉ tiêu chưa phù hợp TCVN 1771-1987

Khi tỷ lệ X/N ≤ 2,5, đồ thị cường độ bê tông sẽ là một chùm đường thẳng bắt đầu từ điểm O1 Ngược lại, khi tỷ lệ X/N > 2,5, đồ thị sẽ chuyển thành một đường thẳng xuất phát từ điểm O2.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 66

Hình 2.12 Sự phụ thuộc của cường dộ bê tông nặng vào X/N khi mác xi măng khác nhau

Giải pháp cho bài toán cấp phối bê tông hiệu quả là tính toán lượng X/N, nhằm đảm bảo các yếu tố kỹ thuật và kinh tế Việc lựa chọn mác xi măng phù hợp là rất quan trọng để tạo ra bê tông chất lượng và tiết kiệm chi phí.

2.7.3.Ảnh hưởng của cốt liệu

Cường độ cốt liệu chỉ ảnh hưởng đến cường độ bê tông khi cường độ cốt liệu thấp hơn hoặc xấp xỉ cường độ của đá xi măng Đối với bê tông sử dụng cốt liệu đá đặc chắc, cường độ cốt liệu thường cao hơn yêu cầu, do đó, khả năng gắn kết giữa đá xi măng và hạt cốt liệu trở thành yếu tố quan trọng nhất.

Các khuyết tật có thể có của bê tông, các giải pháp đề phòng, khắc phục

Trong sản xuất bê tông đúc sẵn, khuyết tật là điều không thể tránh khỏi và được phân loại thành nhiều loại khác nhau, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Mỗi loại khuyết tật đều cần có những giải pháp khắc phục và phòng ngừa riêng biệt để đảm bảo hiệu quả sản xuất.

2.9.1.Các khuyết tật có thể xảy ra a Nứt do co mềm khô

Nứt bê tông là hiện tượng phổ biến trong xây dựng, thường xảy ra do khả năng chịu uốn kém của bê tông Các vết nứt xuất hiện khi ứng suất uốn vượt quá cường độ bền uốn của bê tông, thường thấy trong vài giờ sau khi đổ, khi bê tông vẫn ở trạng thái dẻo và cường độ do thủy hóa xi măng chưa đáng kể Dựa vào thời điểm hình thành, vết nứt trong bê tông có thể được phân thành hai loại chính.

Vết nứt trong bê tông xuất hiện do quá trình cố kết không đồng đều giữa các thành phần, cùng với sự cản trở từ cốt thép hoặc cốt liệu lớn Những vết nứt này có thể ảnh hưởng đến độ bền và tính chất của công trình.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 72 cho biết hiện tượng này thường xuất hiện từ nửa giờ đến 3 giờ sau khi đổ bê tông, và thường phát triển dọc theo hệ thống lưới thép trong sàn.

Vết nứt trong bê tông hình thành do quá trình co ngót bị ngăn cản, dẫn đến sự mất ổn định thể tích Những vết nứt này thường xuất hiện song song, cách nhau từ 100-600mm, không theo một khuôn mẫu cố định nào Chiều dài vết nứt dao động từ 0,25-2m, với chiều dài phổ biến khoảng 300-600mm Bề rộng vết nứt có thể đạt tới 3mm và thường chỉ phát triển đến độ sâu của cốt thép Tuy nhiên, hiện tượng co ngót sau này có thể khiến các vết nứt này phát triển xuyên suốt chiều dày của sàn bê tông.

- Vết nứt do tác động của ngoại lực trong quá trình sử dụng;

- Vết nứt do tác động của cốt thép ứng lực trước lên bê tông;

- Vết nứt công nghệ do co ngót bê tông, do mức độ đầm vữa bê tông kém, chưng hấp bê tông không đều, do chế độ nhiệt - ẩm;

- Vết nứt hình thành do cốt thép bị ăn mòn b Phồng rộp bề mặt

Hiện tượng phồng rộp bề mặt bê tông, đặc biệt ở các cấu kiện thành mỏng, thường do khó khăn trong việc đầm dùi Khi các mạch mao dẫn chưa bị phá vỡ, lượng nước thừa và bọt khí không thể thoát ra ngoài, dẫn đến sự tích tụ Dưới tác động của nhiệt độ, các thành phần này chuyển hóa và bay hơi, tạo ra các "bọc không khí" trong bê tông, gây ra hiện tượng rạn nứt.

Bề mặt bê tông có thể xuất hiện các vết nứt nhỏ, tạo thành một mạng lưới với chiều dài mỗi vết nứt dưới 50mm, thường khó nhận thấy khi bê tông khô.

Trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển cường độ, điều kiện thời tiết không thuận lợi như độ ẩm thấp, nhiệt độ cao và gió hanh khô có thể thúc đẩy quá trình thoát nước bề mặt của bê tông Trong khi đó, bê tông cần một lượng nước nhất định để quá trình thủy hóa diễn ra Chính vì vậy, sự thiếu hụt nước trong điều kiện này là nguyên nhân chính dẫn đến sự hình thành các vết nứt trên bề mặt bê tông.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN Trang 73

Hiện tượng nứt chân chim thường không gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng làm việc của kết cấu bê tông, vì các vết nứt này thường nông và chưa ảnh hưởng đến cốt thép Khuyết tật này được biết đến với thuật ngữ "nứt chân chim".

Rỗ tổ ong là hiện tượng xuất hiện trong bê tông, khi các lỗ rỗng hình thành do vữa không lấp đầy khoảng trống giữa các hạt cốt liệu thô Hiện tượng này xảy ra ngay sau khi tháo dỡ ván khuôn và tồn tại chủ yếu ở ba dạng khác nhau.

Rỗ ngoài, hay còn gọi là rỗ mặt, là hiện tượng bề mặt bê tông xuất hiện những lỗ nhỏ giống như tổ ong, nhưng chưa ảnh hưởng đến cốt thép bên trong.

- Rỗ sâu: lỗ rỗng sâu tới tận cốt thép

- Rỗ thấu suốt: lỗ rỗ xuyên qua kết cấu, từ mặt này sang mặt kia

Có khá nhiều nguyên nhân gây ra khuyết tật rỗ tổ ong và chủ yếu tồn tại trong giai đoạn thi công:

- Do vữa bê tông bị phân tầng trong quá trình vận chuyển, đổ và đầm bê tông;

- Do độ dày của bê tông quá lớn vượt quá phạm vi ảnh hưởng tác dụng của đầm;

Vữa bê tông có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng nếu trộn không đều, quá khô hoặc mất nước xi măng trong quá trình vận chuyển do thiết bị không kín khít Hơn nữa, việc ván khuôn không kín khít khi đầm cũng dẫn đến tình trạng mất nước, ảnh hưởng đến chất lượng bê tông.

Đầm bê tông không đạt yêu cầu thường do lớp vữa giữa cốt thép chịu lực và ván khuôn không được thực hiện kỹ lưỡng, hoặc do máy đầm có sức rung quá yếu, dẫn đến việc cấp phối bê tông không được lèn chặt.

- Cốt thép quá dày làm cốt liệu không lọt được xuống dưới hay do cốt liệu lớn không đúng quy cách (kích thước cốt liệu quá lớn)

Sự xuất hiện của rỗ tổ ong làm giảm tiết diện chịu lực, dẫn đến khả năng chịu lực của kết cấu bị suy giảm Điều này tạo điều kiện cho môi trường xâm thực xâm nhập, phá hoại cốt thép và làm hỏng liên kết giữa bê tông và cốt thép.

Tách lớp trong bê tông tương tự như hiện tượng phồng rộp blister, với các mảng vữa xi măng bị bong tróc do thoát hơi nước và bọt khí Tuy nhiên, diện tích tích tụ hơi nước và bọt khí lớn hơn, tạo thành các mảng và phân lớp trong kết cấu bê tông Dấu hiệu của khuyết tật này thường khó phát hiện cho đến khi bề mặt bê tông khô và khu vực tách lớp trở nên rõ ràng.

PHÂN TÍCH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

TÍNH TOÁN CẤP PHỐI VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ

Ngày đăng: 22/08/2021, 10:47

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w