CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯỢNG THI CÔNG MẶT ĐÊ BÊ TÔNG CỐT THÉP 1. Tổng quan về chất lượng công trình bê tông 1. Khái quát về bê tông + Khái niệm: Bê tông (gốc từ béton trong tiếng Pháp) là một loại đá nhân tạo, được hình thành bởi việc trộn các thành phần: Cốt liệu thô, cốt liệu mịn, chất kết dính,. theo một tỷ lệ nhất định (được gọi là cấp phối bê tông).
+ Phân loại: có các loại bê tông phổ biến là: - Bê tông tươi - Bê tông nhựa - Bê tông Asphalt - Bê tông polime - Các loại bê tông đặc biệt khác + Lịch sử phát triển của bê tông [8]: Cuối năm 1849: phát minh ra bê tông cốt thép. Từ năm 1855, vật liệu bê tông cốt sắt được dùng phổ biến. Cốt thép được đặt cảm tính ở giữa chiều cao tiết diện. Sau năm 1880: bắt đầu tiến hành nghiên cứu về cường độ bê tông, cốt thép và lực dính của bê tông, cốt thép→ đặt cốt sắt vào vùng bê tông chịu kéo và đến năm 1886 đã kiến nghị phương pháp tính toán cấu kiện BTCT.
Đầu thế kỷ XX bắt đầu xây dựng lý thuyết tính toán kết cấu BTCT theo ứng suất cho phép. Năm 1939: giáo sư Loleit người Nga cùng với nhiều người khác đã nghiên cứu tính không đồng nhất và đẳng hướng, tính biến dạng đàn hồi dẻo của bê tông và kiến nghị phương pháp tính toán theo giai đoạn phá hoại. 5 Năm 1955: bắt đầu tính toán theo phương pháp mới có tên gọi là phương pháp tính theo trạng thái giới hạn. Ở Việt Nam, công nghệ thi công bê tông cũng đã có mặt từ rất sớm.
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế và khoa học kỹ thuật, công nghệ thi công bê tông ngày càng được áp dụng rộng rãi và nghiên cứu để phát triển phù hợp với công nghệ thi công hiện đại. Đặc điểm và ứng dụng của bê tông cho kết cấu mái đê + Đặc điểm của bê tông: - Về sức bền vật lý, bê tông chịu lực nén khá tốt nhưng khả năng chịu lực kéo không tốt lắm. Vì vậy, trong xây dựng các công trình, các vật liệu chịu lực kéo tốt (ví dụ thép) được sắp xếp để đưa vào trong lòng khối bê tông, đóng vai trò là bộ khung chịu lực nhằm cải thiện khả năng chịu kéo của bê tông. Loại bê tông có phần lõi thép này được gọi là bê tông cốt thép.
Các tác động khác như đóng băng hay nước ngấm vào trong bê tông cũng có thể gây ra hư hại cho loại vật liệu này. - Bê tông thực chất là loại vật liệu rỗng, được đặc trưng bởi kích thước của lỗ rỗng và cách nối giữa những lỗ này theo dạng nào, bởi sự không liên tục trong vi cấu trúc như các liên kết thành các hạt, bởi sự kết tinh tự nhiên của các hydrate. Những lỗ rỗng này làm cho độ thấm nước của bê tông tăng dẫn đến sự trương nở, sự nứt nẻ và điều đó cũng làm cho cốt thép bị gỉ. Tuổi thọ của bê tông chịu ảnh hưởng của lượng thấm nước và khí qua kết cấu bê tông , của tính thấm hồ xi măng và có thể của ngay cả cốt liệu nữa.
+ Ứng dụng của bê tông: - Bê tông được sử dụng rộng rãi trong xây dựng các công trình kiến trúc, móng, gạch không nung hay gạch block. - Mặt lát của vỉa hè, cầu và cầu vượt, đường lộ, đường băng. - Các cấu trúc trong bãi đỗ xe, đập, hồ chứa/bể chứa nước, ống cống. 6 - Chân cột cho các cổng, hàng rào, cột điện và thậm chí là thuyền.
Chất lượng công trình mái đê bê tông Khi công nghệ thi công bê tông được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực xây dựng, việc đảm bảo chất lượng thi công các công trình bê tông là hết sức cần thiết. Một công trình bê tông đảm bảo chất lượng cần đáp ứng được các yêu cầu về kỹ thuật thi công bê tông và yêu cầu kỹ thuật nghiệm thu bê tông. Hiện nay, với việc áp dụng công nghệ thi công tiến bộ kết hợp với sự nghiên cứu kỹ càng các công tác trước thi công, việc thi công mái đê bê tông đã có nhiều tiến bộ. Nhiều công trình thực hiện vừa đảm bảo tính kỹ thuật vừa đảm bảo được thẩm mỹ và nhiệm vụ công trình.
Đê biển Hải Hậu, áp dụng kết cấu mái lát dạng khối chữ nhật khoét lõm để giảm tác dụng sóng leo 7 Hình 1. Hệ thống đê biển Quảng Ninh Hình 1. Mái kè đê biển ở Nam Định 8 Bên cạnh các công trình có chất lượng tốt, cũng còn một số công trình, hạng mục công trình, chất lượng chưa đạt yêu cầu kỹ thuật, gây lún, sạt lở, thấm; có công trình phải xử lý gây tốn kém kinh phí, kéo dài tiến độ, có công trình khi đưa vào khai thác sử dụng bị xuống cấp nhanh. Cốp pha không đảm bảo, bê tông bị thấm, nứt 9 Hình 1.
Xử lý khe thi công không đảm bảo kỹ thuật, nước thấm qua khe Hình 1. Nền mái đê trước khi đổ bê tông chưa được đầm chặt 10 Hình 1. Thi công bê tông mái đê không có cốp pha Hình 1. Bê tông bị xốp do không được đầm chặt trong khuôn 11 Hình 1.
Kè đê sông Mã bị sạt lở, sụt lún, nứt nẻ Hình 1.10 Mặt đê xuống cấp sau một thời gian đưa và sử dụng 12 1. Tổng quan về công nghệ thi công bê tông mái đê 1. Công nghệ thi công bê tông toàn khối * Đĩnh nghĩa: bê tông toàn khối là các cấu kiện bê tông được đổ trực tiếp tại các vị trí trên công trình. * Ứng dụng: ứng dụng với các công trình đổ bê tông khối lớn, mặt sàn rộng, có cấu kết bất kỳ phụ thuộc vào cấu trúc công trình.
Được áp dụng rộng rãi trong các công trình dân dụng, thủy lợi, công nghiệp; các công trình đặc biệt như xi lô, ống khói. * Ưu điểm: - Kết cấu có độ cứng lớn, chịu lực động tốt. - Có thể đúc được các kết cấu có hình dạng kích thước bất kỳ tùy theo yêu cầu kiến trúc. - Cốt liệu để chế tạo bê tông như đá, sỏi, cát có sẵn tại các địa phương cần xây dựng.
- Có thể chế tạo được từ nhiều loại bê tông có những đặc tính khác nhau như: bê tông chống thấm, bê tông chịu ăn mòn, bê tông cách nhiệt, cách âm… - Có thể cơ giới hóa trong khi thi công. - Giá thành thấp hơn so với các kết cấu khác. * Nhược điểm: - Thời gian chờ để kết cấu chịu được lực là khá lâu. - Việc thi công phụ thuộc nhiều và điều kiện thời tiết.
- Các kết cấu có hình dáng to, trọng lượng nặng. - Tốn kém các vật liệu để làm ván khuôn, cột chống. Công nghệ thi công bê tông đầm lăn * Đĩnh nghĩa: Bê tông đầm lăn (BTĐL) là loại bê tông sử dụng các nguyên vật liệu tương tự như bê tông thường. Khác với bê tông thường được đầm chặt bằng thiết bị 13 rung đưa vào trong lòng khối đổ, BTĐL được làm chặt bằng thiết bị rung lèn từ mặt ngoài (lu rung).
* Ứng dụng: Công nghệ này thích hợp cho các công trình bê tông khối tích lớn, hình dáng không phức tạp như đập, mặt đường. Việc đầm lèn bê tông bằng lu rung cho phép sử dụng hỗn hợp bê tông khô, ít chất kết dính hơn so với bê tông thường nhờ vậy đối với một số đập và đường bê tông, thi công bằng công nghệ này nhanh hơn và rẻ hơn so với dùng công nghệ đổ bê tông truyền thống. Công nghệ BTĐL thường được áp dụng thích hợp cho thi công đập bê tông trọng lực và mặt đường, sân bãi. * Ưu điểm: - Phương pháp thi công không phức tạp, lượng dùng xi măng thấp.
- Thi công nhanh - Giá thành hạ - Giảm chi phí cho các kết cấu phụ trợ - Giảm chi phí cho các biện pháp thi công. * Nhược điểm: - Lưu ý chất lượng bám dính giữa các lớp. - Do BTĐL được thi công thành những lớp nên các khe tiếp giáp giữa các lớp có thể gây nên vấn đề thấm trong thi công. - Sự phân ly hỗn hợp bê tông là một trong những vẫn đề bất lợi nhất có thể xảy ra trong quá trình sản xuất và đổ BTĐL.
Công nghệ thi công bê tông dự ứng lực * Định nghĩa: kết cấu bê tông ứng lực là dạng kết cấu bê tông có sử dụng các sợi cáp bằng thép cường độ cao đặt trong lòng các cấu kiện bê tông theo một cách phù hợp sao cho khi các sợi cáp này được kéo căng thì sức căng trong các sợi cáp đó sẽ trở thành các lực có xu hướng chống lại các tác động của tải trọng tác dụng vào cấu kiện. * Ứng dụng: 14 - Trong xây dựng các công trình cầu. Hơn 50% công trình cầu hiện nay được xây dựng bằng công nghệ bê tông dự ứng lực. - Các nhà đỗ xe có môi trường ăn mòn cao.
- Xây dựng sàn trong các công trình xây dựng. - Các tháp cao và mảnh cho truyền hình, vi ba hay truyền thanh. - Kết cấu giàn khoan khai thác dầu khí. - cáp dịch chuyển ra ngoài khi bị kéo căng chứ không thể dịch chuyển vào trong.
* Ưu điểm: - Giảm thời gian thi công và tiết kiệm tiền bạc. - Phù hợp với những công trình nhà cao tầng, cầu với nhịp và khẩu độ lớn. - Chịu được tải trọng lớn hơn so với kết cấu bình thường - Ứng dụng trong thi công sàn sẽ giúp giảm chiều cao tầng, giảm chi phí BTCT, giảm chi phí móng tạo sàn phẳng cấu trúc đẹp, không gian linh hoạt, giảm chi phí. * Nhược điểm: công nghệ thi công bê tông ứng lực đòi hỏi cần có trình độ kỹ thuật cao và giám sát chất lượng chặt chẽ.
Do vậy, nếu yếu tố thiết kế và thi công không đảm bảo chất lượng, quản lý nguyên vật liệu không tốt, chưa có hệ thống tiêu chuẩn áp dụng phù hợp sẽ không tạo nên hiệu quả của công nghệ thi công này. Công nghệ thi công bê tông tự lèn * Đĩnh nghĩa: Bê tông tự lèn (BTTL) là một loại bê tông mà hỗn hợp mới trộn xong của nó có khả năng tự điền đầy các khuôn đổ, kể cả những kết cấu dầy đặc cốt thép, bằng chính trọng lượng bản thân, không cần bất kỳ một tác động cơ học nào từ bên ngoài. Nói cách khác bê tông tự lèn là bê tông mà hỗn hợp của nó khi đổ không cần đầm nhưng sau khi đông cứng, kết cấu bê tông vẫn đảm bảo độ đồng nhất, độ đặc chắc và các tính chất cơ lý như bê tông thường cùng mác.
