Tọa đàm trực tuyến “Giải pháp giảm thiểu nứt do nhiệt của bê tông khối lớn”

Ngày 23/10/2021, tại Hà Nội, Tạp chí Xây dựng - Tạp chí Khoa học chuyên ngành của Bộ Xây dựng, tổ chức buổi Tọa đàm trực tuyến “Giải pháp giảm thiểu nứt do nhiệt của bê tông khối lớn – Những nguyên tắc chung và ví dụ thực tiễn”.

Tham dự Tọa đàm có các diễn giả: TS. Phan Hữu Duy Quốc -Phó Tổng giám đốc Công ty cổ phần xây dựng COTECCONS: PGS TS. Trần Văn Miền - Giảng viên Trường Đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh; PGS TS. Hồ Ngọc Khoa - Giảng viên Trường Đại học Xây dựng Hà Nội và các chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vực bê tông Việt Nam, các hội, hiệp hội chuyên ngành xây dựng.

Tọa đàm được tổ chức để các chuyên gia, nhà khoa học và các bên liên quan trao đổi, chia sẻ kinh nghiệm và hợp tác trong lĩnh vực nghiên cứu, nâng cao khả năng chống nứt cho bê tông khối lớn, góp phần thúc đẩy ngành sản xuất bê tông ở Việt Nam phát triển bền vững trong tương lai.

Xuất phát từ yêu cầu thực tế là bất kỳ kết cấu bê tông nào là tuổi thọ sử dụng lớn hơn tuổi thọ thiết kế. Do đó, bê tông phải có khả năng chịu mài mòn, chống được hiện tượng xâm thực bởi những tác động của các yếu tố thời tiết, môi trường và theo chế độ bảo trì đã được thiết kế. Hiện tượng nứt bê tông nếu không được xử lý kịp thời bằng những giải pháp khoa học hợp lý sẽ ảnh hưởng đến tính bền vững của công trình xây dựng.

Tại hội thảo, các diễn giả, chuyên gia khách mời trình bày nhiều tham luận khoa học chuyên sâu, đồng thời trao đổi, thảo luận nhiều nội dung xoay quanh chủ đề buổi Tọa đàm, bao gồm: Những nguyên lý chung về nguyên nhân và giải pháp chống nứt cho bê tông khối lớn; Kỹ thuật kiểm soát nhiệt độ cho bê tông khối lớn các dự án điển hình; Đổ bê tông liên tục kết hợp phân chia đổ với lớp cấp phối và tỏa nhiệt khác nhau - Một phương pháp mới thi công bê tông khối lớn”.

Nêu lên những nguyên nhân cơ bản phát sinh hiện tượng nứt trong bê tông khối lớn, TS. Phan Hữu Duy Quốc - Phó Tổng giám đốc COTECCONS chỉ ra những cách hiểu chưa chính xác về bê tông khối lớn và về nguy cơ nứt do nhiệt thủy hóa, trong đó có một suy nghĩ mặc định khá nguy hiểm rằng kích thước khối bê tông phải là trên 2m mới cho là bê tông khối lớn, trong khi thực tế thì nguy cơ nứt luôn hiện hữu ngay cả khi khối bê tông chỉ dày vài chục cm.

Theo TS. Phan Hữu Duy Quốc, khi nói về khởi nguồn của việc nứt trong bê tông khối lớn, trước tiên cần phải nói đến nhiệt độ tăng cao trong khối bê tông (đôi khi đạt đến mức trên 90 độ C) do nhiệt thủy hóa phát sinh từ phản ứng giữa xi măng và nước. Mức độ và tốc độ tăng của nhiệt độ trong khối bê tông sẽ tùy theo loại và lượng xi măng, nhiệt độ ban đầu của khối bê tông, vật liệu ván khuôn, thời gian tháo ván khuôn, thời tiết.

Tuy nhiên, nguyên nhân trực tiếp của hiện tượng nứt lại nằm ở sự thay đổi thể tích do nhiệt độ của bê tông (theo nguyên tắc nóng thì nở ra, lạnh thì co lại) có bị cản trở hay không. Nếu sự biến đổi thể tích (khi nhiệt độ tăng lên, hoặc giảm xuống) bị cản trở, ứng suất sẽ phát sinh trong khối bê tông và vết nứt sẽ phát sinh nếu ứng suất này vượt quá khả năng chịu đựng của bê tông.

Trên cơ sở nhận diện chính xác những nguyên nhân chính của hiện tượng nứt bê tông khối lớn, TS. Phan Hữu Duy Quốc trình bày các giải pháp khác nhau nhằm giảm thiểu những thay đổi thể tích của bê tông hoặc giảm các cản trở đối với hiện tượng biến dạng. Để các giải pháp này đạt hiệu quả tối đa, cần thiết phải định lượng nguy cơ nứt, cũng như định lượng hiệu quả của các giải pháp về vật liệu cũng như phương pháp thi công. Giải pháp định lượng được giới thiệu bao gồm phân tích số bằng phương pháp phần tử hữu hạn, hay sử dụng công thức thực nghiệm từ các tiêu chuẩn của nước ngoài. Trong đó có đề cập đến những giải pháp còn khá mới lạ đối với Việt Nam như: sử dụng phụ gia trương nở để bù co ngót nhiệt, sử dụng băng sợi carbon để giảm thiểu bề rộng vết nứt (phân tán vết nứt), “mặc áo” cho xe bồn bê tông, sử dụng cốt liệu có độ co giản nhiệt thấp.

Trong khi đó, bàn về kỹ thuật kiểm soát nhiệt độ cho bê tông khối lớn ở các dự án điển hình, PGS TS. Hồ Ngọc Khoa cho biết, trong thi công bê tông khối lớn, vấn đề quan trọng nhất mà dự án cần quan tâm là kiểm soát nứt cho kết cấu.

Trên thực tế thi công kết cấu bê tông khối lớn hiện nay ở Việt Nam, để kiểm soát nứt bê tông nhiều phương pháp đã được áp dụng như như chia nhỏ khối đổ, thi công bê tông nhiều đợt có mạch ngừng, sử dụng dàn thoát nhiệt đưa nhiệt bên trong khối bê tông ra ngoài, sử dụng các giải pháp phụ gia, cấp phối để giảm nhiệt trong khối bê tông…

PGS TS. Hồ Ngọc Khoa chia sẻ phương pháp thi công bê tông khối lớn sử dụng các lớp đổ tỏa nhiệt khác nhau cho phần trên và dưới của khối bê tông, kết hợp sử dụng bê tông tỏa nhiệt thấp, phụ gia làm chậm ninh kết và bảo dưỡng bề mặt cách nhiệt là công nghệ mới, lần đầu tiên ở Việt Nam cho thi công đài móng công trình Lotte Center; một số vấn đề cơ bản của phương pháp thu được qua quá trình nghiên cứu thực nghiệm, lý thuyết và thực tế thi công.

Tham dự buổi Tọa đàm, PGS TS. Trần Văn Miền nhận định, để hạn chế và kiểm soát nứt do nhiệt của kết cấu bê tông khối lớn, cần tập trung kiểm soát chênh lệch nhiệt độ giữa các điểm trong khối bê tông và nhiệt độ lớn nhất sinh ra trong quá trình dưỡng hộ bê tông, bằng những kỹ thuật: Tối ưu cấp phối bê tông với hàm lượng xi măng sử dụng tối thiểu và kết hợp phủ các lớp ủ nhiệt kín cho kết cấu bê tông khối lớn; lắp đặt ống giải nhiệt (cooling pipe) và kết hợp phủ các lớp ủ nhiệt kín cho kết cấu bê tông khối lớn; Phân chia kết cấu bê tông khối lớn thành nhiều khối đổ khác nhau.

Kết luận buổi Tọa đàm, Nhà báo Nguyễn Thái Bình, Tổng Biên tập Tạp chí Xây dựng cảm ơn các diễn giả, chuyên gia, đại biểu khách mời đã quan tâm, dành thời gian tham gia và chia sẻ những kiến thức chuyên sâu cũng như những kinh nghiệm thực tiễn của Việt Nam và các quốc gia trên thế giới để đưa ra các giải pháp khoa học nhằm giảm thiểu hiện tượng nứt do nhiệt của bê tông khối lớn, góp phần tăng cường tính bền vững cho công trình xây dựng. Ban Tổ chức sẽ tổng hợp những ý kiến đóng góp của các chuyên gia, đại biểu tham dự Tọa đảm làm cơ sở cho các hoạt động nghiên cứu khoa học, hoàn thiện thể chế, chính sách ngành xây dựng trong lĩnh vực bê tông.