Vữa không co có cường độ cao để sửa chữa mặt đê Tả Đuống (Bắc Ninh).[09/01/12]
09/01/2012 08:47
VỮA KHÔNG CO CÓ CƯỜNG ĐỘ CAO ĐỂ SỬA CHỮA MẶT ĐÊ TẢ ĐUỐNG (BẮC NINH)
TS. Vũ Quốc Vương
Bộ môn Vật liệu xây dựng
Đại học Thuỷ Lợi.
Tóm tắt: Tính đến nay, các công trình đê điều từ cấp I đến cấp III của Tỉnh Bắc Ninh được cứng hoá bằng bê tông khoảng 80%, riêng đê Tả Đuống được cứng hoá 100%. Mặt đê bê tông này có hiện tượng bong, tróc còn trơ lại đá, nguyên nhân do chất lượng bê tông kém và đặc biệt xe quá tải thường xuyên qua lại. Một trong những giải pháp kinh tế để sửa chữa bề mặt đê này là dùng một lớp vữa đặc biệt phủ lên bề mặt bê tông cũ. Vữa dùng để sửa chữa mặt đê bê tông ngoài yêu cầu cường độ cao vữa cần phải có thêm tính linh động cao, khả năng thẩm thấu và gắn kết với bê tông nền đê cũ tốt và đặc biệt là khả năng chống bào mòn cao. Vậy nên việc nghiên cứu sản xuất vữa không co, cường độ, tính chống thấm, chống ăn mòn và chống bào mòn cao để sửa chữa mặt đê nói chung và đê Tả Đuống là rất cần thiết.
1, Đặt vấn đề:
Các công trình đê điều có quy mô và kích thước khác nhau, có những con đê có bề mặt rộng mấy chục mét, cho phép xe tải trọng mấy chục tấn đi qua như đê Yên Phụ, Hà Nội, có những con đê bề mặt rộng 10m, 5m cho phép xe tải trọng 12 tấn đi qua. Việc xử lý sửa chữa mặt đê của những công trình này khác nhau về công nghệ cũng như vật liệu, tuỳ thuộc vào yêu cầu của chủ đầu tư. Có những con đê đã kết hợp đường gia thông để xe tải 20, 30 tấn đi qua để chở vật liệu xây dựng cũng như kết hợp đường giao thông vào các khu công nghiệp.
Các loại vữa trộn sẵn như của hãng Sika, Grace…giá thành rất cao [1], chưa thể phù hợp với công việc sửa chữa các công trình ở Việt Nam. Chính vì vậy việc nghiên cứu sản xuất xuất vữa không co, cường độ, tính chống thấm, chống ăn mòn và chống bào mòn cao để sửa chữa mặt đê Tả Đuống là rất cần thiết. Bài viết này chúng tôi trình bày kết quả nghiên cứu sản xuất vữa chống co, cường độ, tính chống thấm, chống ăn mòn và chống bào mòn cao do bộ môn Vật Liệu Xây Dựng – Trường ĐH Thủy Lợi, Công ty TNHH Castech Việt Nam, CT CP Thương mại & XD Thảo Vi và Công ty CP Thiên Đức Giang sản xuất. Loại vữa này có các tính năng giống với các loại vữa nhập ngoại, ngoài ra vữa chúng tôi sản xuất còn có thêm khả năng thẩm thấu và gắn kết với bê tông nền đê cũ tốt và đặc biệt là khả năng chống bào mòn cao, rất phù hợp cho việc sửa chữa mặt đê Tả Đuống.
2, Các bước tiến hành nghiên cứu:
2.1, Thiết kế sơ bộ thành phần vữa.
Vữa dùng để sửa chữa công trình bê tông và bê tông cốt thép cần có cường độ cao, phải tương đương và lớn hơn cường độ của vữa trong bê tông cũ và không thấp hơn 30 MPa. Để đáp ứng được yêu cầu đó, trong nghiên cứu này chúng tôi tạm dùng công thức Bôlômây-Skramtaev để tính tỷ lệ X/N (tức N/X).
RV = A.RX.(X/N-0,5) (daN/cm2)
Trong đó A =0,55 hệ số thực nghiệm phụ thuộc và chất lượng của vật liệu.
Chúng tôi tiến hành thiết kế thành phần vữa với 6 loại mác: M30, M40, M50, M60, M70, M80.
Theo khuyến cáo của ACI 301-89, đối với bê tông hoàn toàn không thấm nước thì tỷ lệ N/X ≤0,48 đối với nước thường và tỷ lệ N/X ≤0,44 đối với nước biển cùng với điều kiện bê tông có thành phần hạt cốt liệu hợp lý và được đầm chặt tốt [1]. Theo Neville A.M, khi tỷ lệ N/X của hồ nhỏ hơn 0,55 thì hệ số thấm của đá xi măng giảm đột ngột tới mức thấp hơn 10x10-14 m/s [2].
2.2, Vật liệu sử dụng trong chế tạo vữa chống co, cường độ cao.
2.2.1, Xi măng
Dùng XM PCB 40: Sản xuất tại nhà máy xi măng Hoàng Thạch, Nghi Sơn, Phúc Sơn.
2.2.2, Cát vàng
Chúng tôi dùng cát vàng Sông Lô có các chỉ tiêu kỹ thuật như sau:
- Khối lượng riêng: ga =2,6 T/m3 (TCVN 339-1986).
- Khối lượng thể tích xốp: go =1,45 T/m3 (TCVN 339-1986).
- Độ ẩm bão hoà khô bề mặt: W = 0,4% (ASTM)
Cát vàng được sang loại bỏ hạt kích thước >5mm. Phơi khô sơ bộ ngoài trời, sau đó đưa vào tủ sấy nhiệt độ 100-1050C trong 3 đến 5 giờ. Cát được đóng vào bao 2 lớp nilong bảo quản nơi khô ráo.
2.2.3, Phụ gia siêu dẻo dạng bột
Phụ gia siêu dẻo dạng bộ được chúng tôi chọn là RN-10, Castech, sử dụng ở dạng bột mịn, khô. Phụ gia này có mầu nâu vàng.
2.2.4, Phụ gia Polymer
Polymer acrylic dạng bột mịn, khô, mầu trắng, không mùi dễ hoà tan trong nước.
2.2.5, Phụ gia trương nở chống co
Phụ gia trương nở dạng bộ được chúng tôi chọn hai loại là IRT-10, IAA-10, Castech, sử dụng ở dạng bột mịn, khô. Phụ gia này có mầu trắng.
3, Quy trình sản xuất và đặc tính kỹ thuật của vữa chống co, cường độ cao.
3.1, Quy trình sản xuất vữa chống co, cường độ cao.
Định lượng Xi măng PCB40 từ silô chứa xả xuống thùng trộn, sau đó định lượng các thành phần phụ gia từ các silô chứa xả xuống thùng trộn, tiến hành trộn khoảng 2 đến 3 phút. Trong lúc máy trộn vẫn quay tiến hành định lượng cát vàng đã sấy khô từ silô chứa và xả xuống trộn tiếp thêm 3 đến 5 phút rồi xả, đóng bao và vận chuyển vào kho thành phẩm, xem hình 1, hình 2 dười.
Hình 1:Máy xúc vận chuyển cát phơi sơ bộ vào máy sấy Hình 2: Nhân công sàng cát và phơi
3.2. Đặc tính kỹ thuật của vữa chống co, cường độ cao.
Sáu cấp phối vữa chống co, cường độ, độ chống thấm, chống ăn mòn và bào mòn cao chúng tôi nghiên cứu sản xuất có đặc tính kỹ thuật ở bảng 1.
Bảng 1. Đặc tính kỹ thuật của vữa chống co, cường độ, độ chống thấm, chống ăn mòn và bào mòn cao TT Tên chỉ tiêu Mức M30 M40 M50