• English
  • Tiếng Việt

Catalogue

Home News

Giãn nở nhiệt trong các công trình và mối nối co giãn

expansion joint. khe co gian va keo tram khe co gian
Mối nối co giãn nhiệt thermal movement joint on pavement

Xem thêm: Quy trình thi công | Keo trám mối nối | Vật tư phụ | Video mô phỏng khe co giãn

Vật liệu giãn nở hoặc co ngót khi có thay đổi nhiệt độ. Hầu hết vật liệu giãn nở khi nhiệt độ tăng và co lại khi nhiệt độ giảm. Khi ở trạng thái biến dạng tự do, bê tông sẽ giãn nở hoặc co lại theo sự thay đổi của nhiệt độ. Kích thước của kết cấu bê tông dù là một chiếc cầu, tuyến đường cao tốc hay 1 tòa nhà thì cũng không kháng lại được tác động của nhiệt động. Hiện tượng co giãn theo biến thiên nhiệt độ diễn ra bất kể kết cấu đó có tiết diện ngang như thế nào.

Bê tông giãn nở ít khi nhiệt độ tăng và co lại khi nhiệt độ giảm. Nhiệt độ thay đổi có thể do các điều kiện môi trường hoặc do quá trình thủy hóa xi măng (quá trình phản ứng hóa học tỏa nhiệt trong đó xi măng phản ứng với nước trong hỗn hợp bê tông để tạo ra chất kết dính calcium silicate hydrate và các hợp chất khác). Hệ số giãn nhiệt trung bình của bê tông vào khoảng 10 phần triệu/ 1 oC (10×10-6/C). Thực tế quan sát cũng cho thấy hệ số giãn nhiệt của bê tông trong khoảng 7 đến 12 phần triệu/1 oC. Điều này có nghĩa là với mỗi đoạn bê tông dài 30.5m, phần giãn nở thêm hoặc co lại là 1.7cm khi nhiệt độ tăng lên hoặc giảm xuống từ 38 oC.

Co giãn bê tông có sự khác nhau chủ yếu do loại cốt liệu (sỏi, đá, đá granite vv), hàm lượng vật liệu kết dính, tỷ lệ nước và xi măng, dải nhiệt độ, độ ẩm tương đối trong môi trường. Trong các yếu tố này, loại cốt liệu có ảnh hưởng lớn nhất đến sự co giãn của bê tông.

Vấn đề nghiêm trọng xảy ra với các kết cấu lớn khi hơi nóng không được thoát ra. Co nhiệt trên bề mặt bê tông mà không có sự thay đổi tương ứng về nhiệt độ bên trong sẽ dẫn đến sự chênh lệch nhiệt và dẫn đến nứt. Các thay đổi nhiệt độ gây co ngót sẽ làm nứt các cấu kiện bê tông bị ngàm giữ bởi cấu kiện bên cạnh, bởi nội lực hoặc bởi nền đất. Ví dụ, khi nhiệt độ thay đổi, bê tông có xu hướng co lại nhưng không thể vì nó bị ngàm vào phần đáy. Điều này làm cho bê tông bị kéo (sinh ra ứng xuất) và nứt.

Vertical Contraction Joint
Contraction joint.

Mối nối co giãn, khe co giãn là cách kiểm soát nứt hiệu quả nhất. Nếu không bố trí các mối nối co giãn với mật độ phù hợp để chịu được co giãn khi có thay đổi nhiệt độ, bê tông sẽ bị nứt cùng với sự thay đổi nhiệt độ ở phía bị ngàm giữ. Mối nối kiểm soát nứt được bố trí cho đường dạo, sàn, và tường nhằm bảo đảm nứt chỉ diễn ra ở các mối nối này thay vì xảy ra một cách ngẫu nhiên. Các khe co giãn được bố trí ở các vị trí theo thiết kế cho các bản sàn hoặc tường để chống nứt do co nhiệt. Một trong những phương pháp thi công khe co giãn hiệu quả nhất là cắt 1 rãnh liên tục trên mặt sàn bằng máy cắt bê tông.

Mối nối co giãn sau khi được cắt theo chiều rộng và chiều sâu thiết kế phải được trám bằng keo trám mối nối phù hợp nhằm bảo đảm khả năng đàn hồi, co giãn, độ kín nước, khả năng kháng thời tiết.

Quy trình thi công keo trám mối nối khe co giãn xem tại đây.

 

Tags: , , , , ,

© 2019 Vinats. All rights reserved.