NGHIÊN CỨU TÍNH CÔNG TÁC HỖN HỢP BÊ TÔNG VÀ KỸ THUẬT BẢO DƯỠNG BÊ TÔNG TỰ LÈN TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU VIỆT NAM
Kỹ thuật Xây dựng
Luận án tập trung nghiên cứu tính công tác của hỗn hợp bê tông tự lèn (BTTL) và kỹ thuật bảo dưỡng BTTL trong điều kiện khí hậu Việt Nam, một công nghệ mới xuất hiện từ năm 1983 tại Nhật Bản nhưng còn hạn chế về nghiên cứu và ứng dụng tại Việt Nam. Mục đích chính của đề tài là đề xuất quy trình và yêu cầu kỹ thuật đảm bảo tính công tác của hỗn hợp BTTL, cùng với các chỉ dẫn kỹ thuật bảo dưỡng BTTL phù hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa của Việt Nam.
Nội dung nghiên cứu bao gồm việc chế tạo hỗn hợp BTTL, khảo sát thực nghiệm sự suy giảm tính công tác, sự mất nước và biến dạng mềm của hỗn hợp. Luận án cũng xây dựng mô hình mạng nơ-ron nhân tạo (ANN) để dự báo tính công tác ban đầu theo vật liệu chế tạo, cũng như ước lượng sự suy giảm tính công tác theo yếu tố công nghệ và khí hậu. Phạm vi nghiên cứu áp dụng cho kết cấu bê tông cốt thép thông thường thi công tại chỗ, không bao gồm bê tông khối lớn, với các cấp phối BTTL có tỷ lệ N/B = 0,256 - 0,374; TrB/B=0,081-0,418; B35 – B50, trong điều kiện khí hậu khu vực Hà Nội tương đồng với một số khu vực khác trên cả nước.
Kết quả nghiên cứu đã đưa ra hướng dẫn phương pháp thiết kế cấp phối và kỹ thuật chế trộn BTTL từ nguồn vật liệu ở Việt Nam. Mô hình MLP-ANN (ANN1) được xây dựng thành công, có khả năng dự báo chính xác 6 thông số tính công tác (SF, T500, Jring, Lbox, Vfunnel, SR) và cường độ nén R28 của BTTL. Luận án cũng xác định được quy luật và giá trị suy giảm tính công tác dưới tác động của các yếu tố công nghệ và khí hậu, ảnh hưởng đến cường độ BTTL, với mô hình MLP-ANN (ANN2) dự báo dựa trên nhiệt độ hỗn hợp, môi trường và thời gian lưu giữ.
Đồng thời, luận án đề xuất “Quy trình cơ bản thiết kế cấp phối, trộn, vận chuyển – lưu giữ hỗn hợp BTTL” và “Quy trình đảm bảo tính công tác của hỗn hợp BTTL trong vận chuyển - lưu giữ”, với thời gian lưu giữ tối đa khác nhau tùy thuộc điều kiện khí hậu (nắng nóng: 30÷45 phút; khô hanh: <45÷75 phút; nóng ẩm: ≤ 75÷90 phút; và nồm ẩm: ≤75÷120 phút). Các quy luật và giá trị mất nước, biến dạng mềm của BTTL trong 10 giờ đầu cũng được xác định, cho thấy sự ảnh hưởng đến chất lượng và cường độ. Để đạt cường độ thiết kế R28, cần áp dụng phương pháp bảo dưỡng phù hợp trong 4 giờ đầu đóng rắn, đảm bảo tốc độ mất nước lớn nhất ≤ 0,5kg/m²/giờ, lượng nước mất ≤ 5% và giá trị biến dạng mềm ≤ 0,8÷1mm/m.
Phương pháp bảo dưỡng BTTL được đề xuất gồm 2 giai đoạn: bảo dưỡng ban đầu (BDBĐ) không quá 1 giờ (cho phép bê tông bay hơi nước tự do có kiểm soát), và bảo dưỡng tiếp theo (BDTT) bằng cách che phủ bề mặt bằng vật liệu bảo dưỡng cách ẩm (màng ni lông tối thiểu 0,1mm, che phủ bằng hai lớp ni lông). Thời gian BDTT và cường độ bảo dưỡng tới hạn (RthBD) được quy định cụ thể cho từng điều kiện khí hậu (khô hanh và nóng ẩm: TBD = 7 ngày, RthBD ≥ 60%R28; nắng nóng: TBD = 5 ngày, RthBD ≥ 62%R28).