Để giải quyết bài toán kiểm soát nứt do nhiệt trong bê tông khối lớn (BTKL) được thi công bằng phương pháp đổ liên tục kết hợp phân chia lớp đổ với cấp phối tỏa nhiệt khác nhau thì việc xác định vị trí chiều dày lớp đổ đóng một vai trò quan trọng. “Nghiên cứu xác định vị trí phân chia các lớp đổ tối ưu của kết cấu bê tông khối lớn thi công bằng phương pháp đổ liên tục kết hợp phân chia lớp đổ tỏa nhiệt khác nhau” chủ yếu nghiên cứu ảnh hưởng của độ dày lớp cấp phối đến trường nhiệt độ và đánh giá vết nứt trong khối bê tông bằng cách sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn với sự hỗ trợ của phần mềm Midas Civil.
Nghiên cứu xác định vị trí phân chia các lớp đổ tối ưu của kết cấu bê tông khối lớn thi công bằng phương pháp đổ liên tục
Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 305:2004 [ 1] về kết cấu bê tông khối lớn, có phạm vi áp dụng cho các kết cấu Bê tông và Bê tông cốt thép thông thường thuộc các công trình dân dụng, công nghiệp và thủy lợi, đưa ra định nghĩa như sau: “Kết cấu bê tông hoặc bê tông cốt thép được coi là khối lớn khi có kích thước đủ để gây ra ứng xuất kéo, phát sinh do hiệu ứng nhiệt thủy hóa của xi măng, vượt quá giới hạn kéo của bê tông, làm nứt bê tông, và do đó cần có biện pháp để phòng ngừa vết nứt”.
Như vậy khái niệm về BTKL theo Tiêu chuẩn Việt Nam tương tự với khái niệm do bộ tiêu chuẩn Mỹ ACI 207 đưa ra [2]. Ngoài ra, trong điều kiện khí hậu ở Việt Nam, tiêu chuẩn TCXDVN 305:2004 có quy định các kết cấu có cạnh nhỏ nhất lớn hơn 2 m có thể được xem là khối lớn, và với các kết cấu có dạng ngàm hoặc kết cấu có hình khối phức tạp thì kích thước khối lớn sẽ do người thiết kế xem xét quyết định. Các kết cấu bê tông khối lớn như móng khối lớn, đập, dầm chuyển, trụ cầu và các cấu kiện bê tông khác có quy mô tương tự [3-5].
Chênh lệch nhiệt độ trong bê tông là do khi nhiệt độ thủy hóa của bê tông tạo ra bị tiêu tán ra môi trường xung quanh làm cho nhiệt độ ở bề mặt bê tông thấp hơn nhiệt độ ở bên trong khối bê tông. Đồng thời nhiệt sinh ra là một hàm của nhiệt độ theo thời gian. Do đó, sự chênh lệch nhiệt độ giữa tâm và bên ngoài của các khối bê tông sẽ tạo ra ứng suất kéo. Nếu ứng suất kéo này lớn hơn cường độ kéo tuổi sớm của bê tông thì hiện tượng nứt sẽ xảy ra [6-8].
Nhưvậy, để giải quyết bài toán kiểm soát nứt nhiệt trong bê tông khối lớn bằng phương pháp phân chia lớp đổ với cấp phối tỏa nhiệt khác nhau, yếu tố chiềudày lớp đổ đóng một vai trò quan trọng. Chiều dày lớp cấp phối trên (lớp cấp phốitỏa nhiều nhiệt) không được mỏng quá, cũng không dày quá.
Các kết quả nghiên cứu mô hình mô phỏng cho thấy khối bê tông có lớp phía trên tỏa nhiệt nhiều hơn có tác dụng như đệm nhiệt giúp giảm sự chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt và tâm khối bê tông. Lớp cấp phối phía trên có thể được xác định thông qua việc giải nghiệm cực trị từ phương trình hồi quy thu được, với điều kiện và giới hạn của nội dung nghiên cứu trong bài báo này thì lớp trên (lớp có cấp phối tỏa nhiệt nhiều) có bề dầy bằng khoảng 0,9m, tức là có tỉ lệ về chiều dày giữa giữa trên và lớp dưới là khoảng 1/4.
Các kết quả nghiên cứu này hoàn toàn tương thích với kết quả nghiên cứu được thể hiện trong [ 25]. Ngoài ra, để giảm sự phát triển nhiệt độ quá cao trong khối bê tông, tro bay được sử dụng thay thế một phần xi măng nhưng vẫn phải đảm bảo cường độ bê tông.
Xem chi tiết Bài nghiên cứu TẠI ĐÂY:
Build.Data
