Khái niệm Công nghệ bê tông đầm lăn

1. Khái niệm Công nghệ bê tông đầm lăn (BTÐL) là loại công nghệ sử dụng bê tông không có độ sụt, được làm chặt bằng thiết bị rung lèn từ mặt ngoài (lu rung). công nghệ này thích hợp sử dụng cho các công trình bê tông khối lớn, không cốt thép và hình dáng không phức tạp như lõi đập, mặt đường. Việc sử dụng hỗn hợp bê tông khô hơn (không có độ sụt) và đầm lèn bê tông bằng lu rung giúp cho thi công nhanh hơn, rẻ hơn so với dùng công nghệ thi công bê tông truyền thống.
Công nghệ BTÐL nếu áp dụng cho xây dựng mặt đường so với công nghệ thi công thông thường có các ưu điểm sau:
- Lượng dùng xi măng thấp, có thể sử dụng một số phế thải hoặc sản phẩm phụ của các ngành công nghiệp khác giúp hạ giá thành vật liệu;
- Ðạt cường độ cao ở thời gian đầu, sớm cho phép lưu thông đường;
- Phương pháp thi công không phức tạp, tương tự như thi công bê tông asphalt;
- Tốc độ thi công nhanh giúp rút ngắn thời gian thi công và giảm tổng chi phí.

2. Công nghệ thi công bê tông đầm lăn

2.1. Thiết bị thi công

Thiết bị thi công bê tông đầm lăn không phức tạp, các thiết bị chính để thi công bê tông theo công nghệ này hiện đều có ở Việt Nam. Thiết bị thi công BTÐL nói chung cũng giống nhau khi thi công BTÐL cho đập, đường và các dạng công trình bê tông khối lớn không cốt thép khác. Tuy nhiên ở mỗi loại hình công nghệ đó đòi hỏi thêm những thiết bị thi công đặc chủng riêng.

Các thiết bị cần thiết cho thi công đập bằng công nghệ BTÐL gồm: Máy trộn cưỡng bức có khả năng trộn hỗn hợp bê tông khô sử dụng cốt liệu có đường kính lớn; băng tải hoặc các thiết bị tương đương để vận chuyển bê tông; xe tải tự đổ; máy san ủi; máy lu rung; máy nhồi tấm tạo khe co. Hệ thống phun nước cao áp làm sạch bề mặt bê tông mạch ngừng, Hệ thống phun nước bảo dưỡng.

Thiết bị cho thi công đường, sân bãi: Máy trộn cưỡng bức; xe tải tự đổ; máy rải (asphalt); xe lu rung; xe lu lốp; mắy cắt bê tông;

Có thể thấy rằng các thiết bị chính cho thi công bê tông bằng công nghệ BTÐL đã có sẵn ở Việt Nam hoặc đều có thể chế tạo tại Việt Nam. Nếu phổ biến công nghệ BTÐL ở Việt Nam thì có thể tận dụng được các thiết bị có sẵn ở trong nước, không cần tốn thêm nhiều chi phí đầu tư mua thiết bị thi công mới.

Công nghệ thi công BTÐL cho đập

Công nghệ và tổ chức thi công BTÐL khác với bê tông khối lớn thông thường là được tiến hành cùng lúc trên một diện rộng.

Sau khi ngăn dòng và thi công xong phần nền móng đập thì tiến hành thi công lớp thềm chống xói bằng bê tông chịu lực. Bê tông tường thượng lưu được đổ bằng bê tông thường theo công nghệ cốp pha trượt (hoặc leo) có đặt các băng cách nước vào khe co dãn (thông thường 15 m/khe). Tường hạ lưu có thể là bê tông đổ tại chỗ giống như tường thượng lưu, cũng có thể được lắp ráp bằng các tấm hoặc khối bê tông đúc sẵn. Các lớp kết cầu tường này đóng vai trò cốp pha cho các lớp bê tông đầm lăn phía trong. Hỗn hợp bê tông sau khi được trộn từ các trạm trộn được vận chuyển đến nơi đổ bằng các phương tiện như xe chạy trên ray, băng tải, xe ô-tô tự đổ chuyên dụng. Hỗn hợp BTÐL được san gạt bằng xe ủi. Sau đó chúng được đầm lèn bằng lu rung (7-12 tấn). Chiều dầy từng lớp đổ được quyết định bởi năng lực đổ, năng lực đầm của các thiết bị. Thông thường mỗi lớp bê tông được san dày khoảng 30-40cm. Ðể tăng tốc độ di chuyển, tại một số công trình, các máy ủi san bê tông được cẩu tháp cẩu chuyển đến các vị trí cần thiết (tránh làm hỏng bề mặt bê tông đã đầm). Thời gian từ khi bê tông bắt đầu được trộn cho tới khi đầm lèn xong không vượt quá thời gian bắt đầu đóng rắn của bê tông.

2.2. Công nghệ thi công BTÐL cho đường:

Hỗn hợp BTÐL sau khi được trộn đạt được tính công tác cần thiết với độ cứng thử trên thiết bị Vebe cải tiến từ 20-50s được chuyển đến hiện trường bằng xe tự đổ. Sau đó HHBT được rải bằng máy rải với chiều rộng và chiều dày theo thiết kế. Sau khi rải, thay vì được đầm chặt bằng thiết bị đầm dùi như bê tông thường, BTÐL được làm chặt từ mặt ngoài bằng xe lu với tải trọng lèn và thời gian lèn thích hợp. Sau khi kết thúc quá trình làm chặt, bề mặt bê tông được hoàn thiện lại bằng xe lu lốp. Sau 1 ngày tiến hành cắt khe co theo thiết kế để chống nứt cho bê tông.

3. Hiệu quả áp dụng bê tông đầm lăn làm đập và mặt đường ở Việt Nam

Về kinh tế, hiệu quả lớn nhất mà công nghệ thi công bê tông đầm lăn đem lại là rút ngắn thời gian thi công, sớm đưa công trình vào khai thác sử dụng, ngoài ra đối với xây dựng công trình thuỷ lợi và thuỷ điện, công nghệ này cho phép giảm giá thành vật liệu đáng kể tức giảm tổng vốn đầu tư.

Về kỹ thuật, khi áp dụng công nghệ BTÐL cho xây dựng các công trình khối lớn cho phép giảm nhiệt thuỷ hoá nhờ giảm được lượng dùng xi măng vì vậy giảm được nguy cơ nứt khối do ứng suất nhiệt. Ðối với xây dựng mặt đường, sân bãi, việc sử dụng BTÐL có thể rút ngắn thời gian đưa công trình vào sử dụng nhanh gấp hai lần so với bê tông thường.

Về môi trường, nhờ việc giảm lượng dùng xi măng trong BTÐL và có thể thay thế một phần xi măng bằng phụ gia khoáng giúp giảm mức tiêu hao năng lượng, giảm ô nhiễm môi trường.