Page 74 - Tạp chí Giao Thông Vận Tải - Số Tết Âm Lịch
P. 74
SỐ 1+2 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian
giữa các đợt đổ bê tông đến nhiệt độ tối đa
và nguy cơ nứt trong bê tông khối lớn
n ThS. NCS. LÊ VĂN HƯNG; TS. NGUYỄN TRỌNG CHỨC ; PGS. TS. HOÀNG QUỐC LONG
(*)
Viện Kỹ thuật Công trình đặc biệt (Học viện Kỹ thuật Quân sự)
Email: trongchuc.nguyen@lqdtu.edu.vn
(*)
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
TÓM TẮT: Trong kết cấu bê tông khối lớn (BTKL), BTKL ngày càng đóng vai trò quan trọng trong xây
việc xác định nhiệt độ lớn nhất và nguy cơ nứt nhiệt dựng các công trình lớn như mố, trụ cầu, tường dày và đập.
ở tuổi sớm ngày có vai trò hết sức quan trọng, từ Theo Tiêu chuẩn ACI 207.1R-96, BTKL là những khối có kích
đó đưa ra các biện pháp phù hợp để kiểm soát vết thước đủ lớn, cần áp dụng biện pháp giảm thiểu vết nứt
nứt nhiệt ở tuổi sớm ngày trong quá trình xây dựng do nhiệt sinh ra trong quá trình hydrat hóa xi măng. Theo
công trình. Bài báo này, tác giả đánh giá nguy cơ TCVN 9341:2012, quy định kết cấu bê tông được coi là khối
nứt nhiệt trong kết cấu BTKL được chia làm hai đợt lớn khi có cạnh nhỏ nhất (a) và chiều cao (h) từ 2 m trở lên.
đổ bê tông và khoảng cách thời gian giữa các đợt Việc thi công BTKL cần đảm bảo cường độ, độ đặc chắc và
đổ bê tông thay đổi. Mô hình phần tử hữu hạn được chống thấm, đồng thời tránh nứt do hiệu ứng nhiệt thủy
sử dụng để dự đoán nhiệt độ, ứng suất nhiệt, chỉ số hóa xi măng [1-3]. Đặc tính quan trọng nhất của BTKL là
và xác suất nứt trong khối BTKL. Kết quả thu được ứng xử nhiệt, phân biệt nó với bê tông thông thường. Kích
cho thấy ảnh hưởng của thời gian giữa các đợt đổ thước lớn của kết cấu BTKL tạo ra chênh lệch nhiệt độ lớn
bê tông tới nhiệt độ lớn nhất, ứng suất nhiệt, chỉ số giữa bên trong và bên ngoài của kết cấu dẫn đến biến dạng
và xác suất nứt nhiệt trong khối BTKL là rất rõ ràng, kéo, ứng suất và vết nứt, điều này ảnh hưởng đến thiết kế,
từ đó có thể giúp các đơn vị thi công tối ưu hóa tiến khả năng sử dụng và thẩm mỹ của công trình [4-6].
độ thi công, đề xuất thời gian tiến hành đổ bê tông Kiểm soát nhiệt độ để ngăn nứt nhiệt trong kết cấu
đợt sau so với đợt trước một cách phù hợp để kiểm bê tông là mục tiêu chính trong thiết kế và thi công. Có 4
soát vết nứt nhiệt một cách hiệu quả. phương pháp chính: Kiểm soát hàm lượng xi măng, làm
TỪ KHÓA: Nhiệt độ lớn nhất, trường nhiệt độ, bê mát cốt liệu, sử dụng ống làm mát và tổ chức thi công chia
tông khối lớn, chỉ số nứt, bê tông. nhỏ khối đổ. Mỗi phương pháp có ưu, nhược điểm riêng,
trong đó phương pháp tổ chức thi công (chọn kích thước
ABSTRACT: In mass concrete structures, it is crucial khối, lập tiến độ, chọn thiết bị, làm mát bề mặt) thường
to assess the maximum temperature and the risk of được sử dụng [7, 8].
thermal cracking at an early age. This assessment Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng chia nhỏ kết cấu
forms the basis for proposing appropriate measures thành các đợt đổ bê tông giúp hạn chế nhiệt độ trong
to manage thermal cracking during construction. BTKL. Nghiên cứu [8] cho thấy chia kết cấu BTKL theo chiều
This article evaluates the risk of thermal cracking in ngang thành hai lớp đổ là hiệu quả trong việc kiểm soát nứt
mass concrete structures, which are divided into two nhiệt. Nghiên cứu [9] cũng khẳng định việc chia khối móng
concrete pouring phases, with varying time intervals thành hai phần với hai hỗn hợp bê tông khác nhau giúp
between them. A finite element model is employed giảm chênh lệch và đỉnh nhiệt độ. Thêm vào đó, việc chia
to predict the temperature, thermal stress, cracking khối bê tông lớn thành các khối nhỏ hơn cũng giảm thiểu
index and probability of cracking in these structures. nguy cơ nứt bê tông [10].
The results demonstrate the significant impact of Các nghiên cứu trước chưa xem xét ảnh hưởng của
the time interval between pouring phases on the khoảng cách thời gian giữa các đợt đổ bê tông đến nhiệt
maximum temperature, thermal stress, cracking index độ trong kết cấu BTKL. Trên thực tế, trước khi đổ khối thứ
and the likelihood of thermal cracking. These findings hai, mặt thoáng của khối thứ nhất tiếp xúc với không khí
can construction units in optimizing the construction và nhiệt sinh ra từ quá trình thủy hóa xi măng sẽ tỏa ra môi
schedule and determining the best concrete pouring trường. Khi đổ khối thứ hai, mặt thoáng của khối thứ nhất sẽ
times to effectively control thermal cracking. tiếp xúc với khối thứ hai, tạo ra sự truyền nhiệt giữa hai khối.
KEYWORDS: Maximum temperature, temperature Thời gian giữa các đợt đổ ảnh hưởng đến quá trình truyền
field, mass concrete, cracking index, concrete. nhiệt và nhiệt độ tại bề mặt tiếp xúc, từ đó tác động đến
nhiệt độ lớn nhất trong kết cấu BTKL. Bài báo này khảo sát
73
