Xin chào mọi người.
Đây là Enta.
Vào thời điểm này, trước khi mùa mưa bắt đầu, công việc có vẻ thưa thớt hơn một chút.
Vì thường phải đến trực tiếp công trường nên cũng có nhiều câu hỏi.
Gần đây, có một bạn trẻ hỏi tôi: “Anh Enta ơi, cuối cùng thì anh giải quyết vấn đề ‘đội mũ trùng’ thế nào vậy?”.
Đó là một câu hỏi hay đấy (cười). Tuy nhiên, thật khó để trả lời ngay lập tức chỉ bằng một câu. Có thể nói là “30mm” cũng được, mà nói là “40mm” cũng được.
Bởi vì điều đó phụ thuộc vào điều kiện.
Trong bài viết này, tôi sẽ trình bày về “lớp bê tông che phủ cốt thép”, từ việc ôn lại định nghĩa, cách tính toán trong kết cấu khung thép, cho đến các mẹo để đảm bảo tiêu chuẩn tại công trường, kèm theo các nguồn tham khảo.
※Trước đây cũng đã từng...Về lớp bê tông bao phủ cốt thép | Quy định về độ dày lớp bê tông bao phủ khung giànTôi đang viết một bài báo như vậy, nhưng lần này tôi sẽ đi sâu hơn một chút vào các phép tính và thực tiễn tại hiện trường nhé.
Trước hết, “lớp bê tông che phủ” của cốt thép là gì?
Trước tiên, chúng ta hãy làm rõ các thuật ngữ.
“Độ che phủ” (độ dày che phủ) là khoảng cách ngắn nhất từ bề mặt bê tông đến thanh cốt thép ở lớp ngoài cùng.
Trong lĩnh vực kiến trúc, người ta thường gọi là “độ dày lớp phủ”, còn trong lĩnh vực công trình dân dụng thì thường chỉ gọi đơn giản là “lớp phủ”.
Vậy tại sao lại phải cố tình duy trì khoảng cách này? Có ba lý do chính.
3 vai trò bảo vệ của mũ trùm đầu
Điểm đầu tiên là chống gỉ.
Vì bê tông có tính kiềm mạnh nên cốt thép bên trong sẽ không bị rỉ sét.
Ngược lại, nếu lớp phủ quá mỏng, nước và không khí bên ngoài sẽ dễ dàng xâm nhập đến cốt thép, khiến cốt thép bị rỉ sét.
Thứ hai là các biện pháp trung hòa.
Bê tông phản ứng với khí carbon dioxide trong không khí và từ từ mất tính kiềm từ bề mặt (quá trình trung hòa).
Khi hiện tượng này lan đến cả cốt thép, lớp màng chống gỉ sẽ mất tác dụng và cốt thép bắt đầu bị gỉ.
Lớp phủ càng dày thì thời gian để quá trình trung hòa lan đến cốt thép càng được kéo dài.
Thứ ba là khả năng chống cháy và bám dính. Nó vừa có vai trò bảo vệ cốt thép khỏi bị tiếp xúc đột ngột với nhiệt độ cao khi xảy ra hỏa hoạn, vừa có vai trò liên kết chặt chẽ giữa bê tông và cốt thép.
Tham khảo: Định nghĩa và vai trò của lớp phủ cốt thép (khoảng cách ngắn nhất từ bề mặt bê tông đến cốt thép / chống gỉ, chống trung hòa, chống cháy)
Nói tóm lại, lớp bọc thép giống như một “bảo hiểm” để bảo vệ tuổi thọ của cốt thép vậy.
Độ che phủ tối thiểu của kết cấu khung thép được xác định như sau: | Cmin = α · c0 |
Chúng ta sẽ tìm hiểu cách xác định độ che phủ tối thiểu trong kết cấu khung thép.
Trong “Hướng dẫn thiết kế và thi công công trình kè (bản sửa đổi) tháng 11 năm Heisei 18” của Hiệp hội Bảo vệ Mặt dốc Đặc biệt Toàn quốc, việc tính toán giá trị tối thiểu của độ che phủ theo công thức sau đây được coi là tiêu chuẩn.
Cmin = α · c0
Cmin: Độ che phủ tối thiểu
α: Hệ số tương ứng với cường độ thiết kế f’ck của vữa
・f’ck ≤ 18 N/mm² … α = 1,2
・18 N/mm² < f’ck < 34 N/mm² … α = 1,0
・34 N/mm² ≤ f’ck … α = 0,8
c0: Độ che phủ cơ bản. Lấy 30 mm làm cơ sởHiệp hội Bảo vệ Mặt dốc Đặc biệt Toàn quốc, “Hướng dẫn Thiết kế và Thi công Công trình Khung Chống Trượt (Bản sửa đổi), tháng 11 năm Heisei 18”, trang 50
Ví dụ, trong trường hợp sử dụng khung pháp lý 300 thường dùng là D13 và cường độ thiết kế của vữa dưới 18 N/mm², thì,
Cmin = 1,2 × 30 mm = 36 mm
Như vậy. Nói cách khác, điều này có nghĩa là “hãy đảm bảo độ che phủ từ 36mm trở lên nhé”.
Mối quan hệ ở đây là: khi cường độ tăng lên đến mức α = 1,0 hoặc 0,8, độ che phủ tối thiểu có thể nhỏ hơn một chút.
“Khoảng trống” của cốt thép và khung phun bê tông 40mm
Bên cạnh việc lắp nắp đậy, điều cần lưu ý nữa là “khoảng trống” của cốt thép.
“Aki” là khoảng trống giữa các thanh cốt thép liền kề. Nếu khoảng trống này quá hẹp, vữa (bê tông) sẽ không thể lấp đầy khe hở một cách hiệu quả, dẫn đến hiện tượng lấp đầy không đều, tức là nguyên nhân gây ra hiện tượng “janka”.
Cũng trong “Hướng dẫn thiết kế và thi công công trình khung dầm (bản sửa đổi) tháng 11 năm Heisei 18”, tiêu chuẩn về khoảng trống ngang được quy định như sau:
・Đường kính cốt thép từ φ trở lên
・Từ 20mm trở lên
・Lớn hơn 4/3 lần kích thước tối đa của cốt liệu
Trong số các giá trị này, giá trị lớn nhất sẽ được lấy làm tiêu chuẩn.
Ngoài ra, đối với kết cấu khung thi công bằng phương pháp phun bê tông, để đảm bảo khả năng lấp đầy, khoảng trống giữa các thanh cốt thép nên được duy trì ở mức ít nhất 40 mm.Hiệp hội Bảo vệ Mặt dốc Đặc biệt Toàn quốc “Hướng dẫn Thiết kế và Thi công Công trình Khung Chống Trượt (Bản sửa đổi) tháng 11 năm Heisei 18”
Vì khung thi công bằng phương pháp phun được lấp đầy bằng cách “phun” như tên gọi, nên vữa khó lan tỏa ra xung quanh hơn so với việc đổ bê tông thông thường.
Vì vậy, tiêu chuẩn “độ mở khẩu độ nên từ 40mm trở lên” được đặt ra khá khắt khe hơn một chút.
Ngay cả tại các công trường liên quan đến NEXCO, nếu bạn ghi nhớ con số “40mm” này thì việc trao đổi sẽ diễn ra nhanh chóng hơn.
Trong “Hướng dẫn thiết kế và thi công neo đất” của NEXCO (Công ty Đường cao tốc Đông, Trung và Tây Nhật Bản) cũng nêu rõ quan điểm về việc bố trí cốt thép xung quanh khung cọc (Hướng dẫn này, tháng 8 năm Heisei 19, trang 85–86).
Hãy thử tính toán độ che phủ ngang qua một ví dụ thực tế
Chỉ nhìn con số thôi thì khó hình dung được, nên tôi sẽ thử theo dõi hiện tượng chồng chéo ngang trong khung quy định 300.
Chiều dài hiệu dụng của khung được tính toán, nhưng ở đây giả sử với khung 300 thì chiều dài hiệu dụng là 235 mm. Như vậy, phần còn lại là,
300 − 235 = 65 mm
Nếu áp dụng 65 mm còn lại này cùng với đường kính cốt thép (nếu là D13 thì bán kính là 6,5 mm) vào bản vẽ bố trí và tính toán lại, ta sẽ có một ví dụ cho thấy chiều cao lớp bê tông che phủ ngang ở một bên là khoảng 58,5 mm.
Chi tiết cụ thể sẽ thay đổi tùy theo cách bố trí cốt thép, vì vậy xin hãy xem đây là các giá trị ví dụ thực tế cũng được sử dụng trong bài viết gốc.
Dù có chồng thêm một cuộn D13 nữa lên đó,
58,5 mm − 13 mm = 45,5 mm
Vẫn còn 45,5 mm. Vì con số này đã đáp ứng yêu cầu “tốt nhất là nên có khoảng trống từ 40 mm trở lên”, nên,
40mm < 45,5mm = OK!
Vậy là thế đó. Nó cũng đáp ứng được yêu cầu về độ chồng tối thiểu 36mm như đã đề cập trước đó. Khi tự mình kiểm tra kỹ lưỡng như thế này, bạn sẽ có thể cảm nhận được một cách trực quan tại công trường rằng “Cách chồng lớp này có ổn không?”.
※Chiều dài hiệu dụng 235 mm và độ che phủ ngang 58,5 mm chỉ là những con số được đưa ra làm ví dụ.
Trên thực tế, vui lòng tính toán dựa trên các thông số của ván khuôn, mặt cắt và bản vẽ thiết kế được sử dụng. Đối với các công trường yêu cầu cơ sở lý luận cho các số liệu, xin vui lòng kiểm tra lại theo hướng dẫn và bản vẽ thiết kế sẵn có.
Việc đội mũ “cũng không nên đội quá nhiều”
Cuối cùng, xin nói thêm một điều mà mọi người thường dễ hiểu lầm.
Không phải là lớp phủ càng dày thì càng tốt.
Bê tông cốt thép chỉ thực sự chắc chắn khi cốt thép và bê tông hòa làm một.
Càng xa bề mặt, phần bê tông bên ngoài thanh cốt thép càng trở nên gần giống như “không có cốt thép”.
Vì bê tông có độ bền uốn thấp, nên nếu lớp bê tông che phủ quá dày, phần đó sẽ dễ bị nứt hoặc sứt mẻ.
Vì vậy, khi mua trùng lặp, điều quan trọng là phải giữ được sự cân bằng giữa “giữ lại mức tối thiểu, nhưng không mua quá nhiều”.
Việc hướng dẫn quy định độ che phủ tối thiểu hoặc độ che phủ cơ bản là 30mm có nghĩa là đây là giới hạn dưới nhằm ngăn chặn tình trạng quá mỏng, chứ không có nghĩa là có thể làm dày bao nhiêu tùy ý, phải không?
Đây là điểm mà các bạn trẻ thường hiểu nhầm, nên tôi luôn cố gắng giải thích ít nhất một lần tại hiện trường.
Cũng có thể xảy ra trường hợp do cạo quá nhiều nên bề mặt bị bong tróc một mảng.
Cuối cùng, đối với độ chồng chéo, tốt nhất là nên lắp ráp đúng theo giá trị thiết kế, nằm trong khoảng giữa “giới hạn dưới để tránh rỉ sét” và “giới hạn trên để duy trì tính thống nhất”.
Không có thủ thuật phức tạp nào cả, chỉ cần tính toán chính xác dựa trên chiều dài hiệu dụng và đường kính cốt thép để đảm bảo đáp ứng được độ che phủ tối thiểu và khoảng trống.
Chỉ có thế thôi.
Tôi nghĩ đây là cách tốt nhất để duy trì hiệu lực của khung pháp lý trong thời gian dài.
Ngoài ra, vai trò và nguyên tắc cơ bản của “kaburi” đã được đề cập trong bài viết trướcVề lớp bê tông bao phủ cốt thép | Quy định về độ dày lớp bê tông bao phủ khung giànBài viết này cũng có đề cập đến vấn đề đó, nên nếu bạn đọc kết hợp cả hai bài, chắc chắn sẽ hiểu rõ hơn.
Hẹn gặp lại nhé.
Chiều dài khoan sau khi đổ bê tông lấp khe hở | Kết quả đo thực tế là 500 mm, đúng theo thiết kế
