HƯỚNG DẪN BÊ TÔNG ĐÚC SẴN
Tấm bê tông đúc sẵn lõi rỗng là tấm sàn và mái được đúc tại nhà máy với các khoảng trống dọc liên tục chạy qua độ sâu của chúng, thường làm giảm trọng lượng tấm bằng cách 30 đến 50 phần trăm so với các tấm đặc có cùng độ dày trong khi vẫn duy trì cường độ uốn tương đương. Những tấm này được dự ứng lực bằng các sợi thép cường độ cao trong quá trình sản xuất, được bảo dưỡng trong các điều kiện được kiểm soát và sẵn sàng vận chuyển để lắp đặt, cho phép các kết cấu đạt được các nhịp rõ ràng. 6 đến 18 mét không có sự hỗ trợ trung gian. Đối với các nhà xây dựng đánh giá hệ thống sàn cho nhà kho, công trình đỗ xe, tòa tháp dân cư hoặc tòa nhà thương mại, tấm lõi rỗng mang đến sự kết hợp giữa tốc độ, hiệu quả kết cấu và kiểm soát chi phí mà bê tông đúc tại chỗ hiếm khi sánh được.
Điều gì làm cho tấm lõi rỗng khác với tấm đúc sẵn rắn
Đặc điểm nổi bật của tấm lõi rỗng là một loạt các khoảng trống hình tròn, hình bầu dục hoặc hình giọt nước kéo dài toàn bộ chiều dài của tấm. Các lõi này được hình thành trong quá trình ép đùn hoặc đúc dạng trượt bằng cách sử dụng máy tạo hình lõi rỗng được rút ra dưới dạng bộ bê tông, để lại các kênh liên tục. Một tấm lõi rỗng dày 200mm tiêu chuẩn có thể chứa 5 đến 7 lõi, mỗi lõi có đường kính khoảng 150mm, loại bỏ một khối lượng bê tông đáng kể vốn có thể tăng thêm trọng lượng chết mà không đóng góp đáng kể vào khả năng uốn cong.
Do các lõi được đặt ở vùng trục trung tính của tấm nơi bê tông đóng góp ít nhất vào khả năng chống uốn nên việc loại bỏ vật liệu này có tác động tối thiểu đến hiệu suất kết cấu. Các sợi dự ứng lực, thường là sợi bảy sợi có đường kính 9,5 mm đến 15,2 mm, được đặt ở các mặt bích phía dưới, nơi lực căng cao nhất trong quá trình chịu tải. Sự kết hợp giữa mặt cắt rỗng và thép dự ứng lực được bố trí một cách chiến lược là điều cho phép các tấm lõi rỗng trải dài trên khoảng cách xa trong khi sử dụng ít vật liệu hơn so với tấm đặc tương đương.
| Độ dày tấm | Trọng lượng lõi rỗng | Trọng lượng tấm rắn | Giảm cân |
|---|---|---|---|
| 150mm | 220 kg/m2 | 360 kg/m2 | 39 phần trăm |
| 200mm | 280 kg/m2 | 480 kg/m2 | 42 phần trăm |
| 300mm | 380 kg/m2 | 720 kg/m2 | 47 phần trăm |
| 400mm | 490 kg/m2 | 960 kg/m2 | 49 phần trăm |
Quy trình sản xuất từ giường đúc đến tấm hoàn thiện
Tấm lõi rỗng được sản xuất trên các bệ đúc dài, thường dài từ 100 đến 150 mét, sử dụng phương pháp ép đùn khô hoặc đúc ướt. Trong quá trình ép đùn, một máy di chuyển dọc theo bệ để đổ bê tông có độ sụt rất thấp xung quanh các ống tạo lõi trong khi nén nó thông qua hoạt động rung và khoan. Tạo hình trượt sử dụng hỗn hợp ướt hơn một chút và lõi bơm hơi hoặc lõi cứng được chiết ra khi máy hoạt động. Cả hai phương pháp đều tạo ra các tấm liên tục, sau đó được cắt theo chiều dài cần thiết bằng cưa kim cương khi bê tông đạt đủ cường độ.
Trình tự dự ứng lực và kéo căng
Trước khi đổ bê tông, các sợi dự ứng lực được luồn dọc theo toàn bộ chiều dài của bệ đúc và được căng bằng kích thủy lực với lực thường dao động trong khoảng từ 100 đến 200 kilonewton trên mỗi sợi tùy thuộc vào kích thước sợi và yêu cầu thiết kế. Các sợi vẫn chịu lực căng trong khi bê tông được đúc và xử lý. Khi bê tông đạt được cường độ giải phóng xấp xỉ 28 đến 35 MPa , thường trong vòng 12 đến 18 giờ khi sử dụng phương pháp xử lý bằng hơi nước, các sợi sẽ bị cắt hoặc thả ra. Điều này truyền lực căng vào bê tông, tạo ra ứng suất nén bên trong chống lại ứng suất kéo do tải trọng dịch vụ tạo ra.
Hoạt động bảo dưỡng và cắt
Buồng xử lý bằng hơi nước hoặc nắp được làm nóng sẽ tăng tốc độ tăng cường độ để các bệ đúc có thể được tái sử dụng theo chu kỳ hàng ngày. Sau khi nhả sợi, các tấm được cắt theo chiều dài và chiều rộng xác định, với các khía, lỗ và mặt vát được thêm vào ở giai đoạn này bằng cách cắt cưa hoặc bằng cách chèn các khối trước khi đúc. Kiểm tra kiểm soát chất lượng tại thời điểm này bao gồm đo độ khum, kiểm tra độ hoàn thiện bề mặt và xác minh kích thước so với bản vẽ dự án trước khi các tấm di chuyển đến bãi chứa để xếp hàng.
Dữ liệu tham khảo về khả năng chịu tải và nhịp độ
Khả năng nhịp là yếu tố lựa chọn quan trọng nhất đối với tấm lõi rỗng và nó phụ thuộc vào độ sâu của tấm, dạng sợi, cường độ bê tông và tải trọng tác dụng. Các số liệu sau thể hiện công suất được công bố phổ biến cho các phần lõi rỗng tiêu chuẩn được sử dụng trong các ứng dụng sàn có tải trọng chồng lên trong phạm vi điển hình cho văn phòng và khu dân cư.
| Độ sâu tấm | Số lượng sợi | Khoảng cách tối đa | Sử dụng điển hình |
|---|---|---|---|
| 150mm | 4 sợi | 6,5 m | Tầng dân dụng |
| 200mm | 6 sợi | 8,8 m | Tầng văn phòng |
| 250mm | 8 sợi | 11,2 m | Sàn bán lẻ và bãi đậu xe |
| 320mm | 10 sợi | 14,6 m | Mái nhà kho nhịp dài |
| 400mm | 12 sợi | 18,0 m | Công trình công nghiệp |
Những số liệu này phải được coi là điểm tham chiếu ban đầu, vì xếp hạng nhịp thực tế phụ thuộc vào hình dạng mặt cắt cụ thể của nhà sản xuất, cường độ nén bê tông được sử dụng (thường là 40 đến 50 MPa để sản xuất lõi rỗng) và giới hạn độ võng cần thiết cho ứng dụng. Nhiều nhà sản xuất công bố các bảng nhịp tải chi tiết tính riêng cho cả tổ hợp tải tĩnh và hoạt tải xếp chồng lên nhau, đồng thời các nhà thiết kế kết cấu thường xác minh độ võng trong các điều kiện khả năng sử dụng bên cạnh việc kiểm tra khả năng chịu mômen giới hạn.
Trình tự cài đặt trên trang web
Các tấm lõi rỗng được vận chuyển đến công trường đã được xử lý và sẵn sàng để lắp đặt, đó là một trong những lý do chính khiến các dự án chọn hệ thống này thay vì các giải pháp thay thế đúc tại chỗ. Một đội lắp dựng điển hình có thể đặt giữa 300 và 500 mét vuông số lượng sàn mỗi ngày tùy thuộc vào công suất cần cẩu, kích thước bảng điều khiển và điều kiện tiếp cận địa điểm.
- Xác minh các bề mặt ổ trục bằng phẳng và ở độ cao chính xác, đệm lót khi cần thiết để duy trì ổ trục ổn định
- Nâng tấm bằng cách sử dụng vòng nâng hoặc thiết bị nâng dạng sợi đúc vào các đầu tấm, duy trì góc lắp thích hợp
- Đặt các tấm lên các dải chịu lực, thường là các miếng cao su tổng hợp hoặc các miếng đệm đàn hồi tương tự, với chiều dài chịu lực nhất quán ở mỗi đầu
- Căn chỉnh các cạnh của tấm và điều chỉnh khoảng cách trước khi trát vữa các rãnh dọc giữa các tấm liền kề
- Đặt cốt thép vào các rãnh then ở những nơi cần thiết và đổ vữa để liên kết các tấm liền kề vào một màng ngăn liên tục
- Lắp đặt lớp phủ kết cấu nếu được chỉ định, thường là bê tông cốt thép dày 50 đến 75mm để san phẳng bề mặt và cải thiện hoạt động của màng ngăn
- Hoàn thiện các mối nối tại dầm chu vi và tường chịu cắt theo bản vẽ kết cấu của công trình
Chiều dài vòng bi là một chi tiết quan trọng thường bị đánh giá thấp. Hầu hết các mã yêu cầu chiều dài vòng bi tối thiểu là 75mm đối với các tấm lõi rỗng trên các giá đỡ bằng thép hoặc bê tông, mặc dù nhiều nhà thiết kế chỉ định 100mm trở lên để tăng thêm giới hạn an toàn và dung sai. Ổ trục không đủ có thể dẫn đến nứt hoặc vỡ cục bộ ở các đầu tấm, đặc biệt khi các tấm có hiện tượng khum hoặc chuyển động nhiệt sau khi lắp đặt.
Phụ kiện bê tông đúc sẵn Được sử dụng với hệ thống lõi rỗng
Hệ thống sàn lõi rỗng hiếm khi chỉ bao gồm các tấm và vữa. Việc lắp đặt hoàn chỉnh phụ thuộc vào nhiều loại phụ kiện bê tông đúc sẵn để xử lý các kết nối, chống chịu thời tiết, hỗ trợ và các chi tiết hoàn thiện. Việc lựa chọn các phụ kiện phù hợp có tác động trực tiếp đến cả tốc độ lắp đặt và hiệu suất lâu dài của việc lắp ráp sàn hoặc mái.
Miếng đệm chịu lực và dải hỗ trợ
Các miếng đệm chịu lực nằm giữa mặt dưới của tấm lõi rỗng và dầm, tường hoặc gờ đỡ. Những dải đàn hồi này, thường được làm từ cao su tổng hợp, phân bổ tải trọng phản ứng đồng đều và điều chỉnh các chuyển động và chuyển động quay nhỏ mà không truyền tải trọng điểm vào bê tông. Độ dày tiêu chuẩn dao động từ 3 mm đến 10 mm, với mức độ cứng được chọn dựa trên ứng suất chịu lực dự kiến.
Phần cứng nâng và lắp
Các vòng nâng, bộ nâng sợi và neo nâng chìm được đúc thành các tấm trong quá trình sản xuất để cho phép xử lý cần trục an toàn. Sau khi lắp đặt, các hốc neo thường được lấp đầy bằng vữa không co ngót để duy trì bề mặt phẳng. Các dạng cạnh và nắp cuối cũng được sử dụng trong quá trình sản xuất để đóng các lõi rỗng ở các đầu tấm, ngăn chặn sự xâm nhập của bê tông hoặc vữa vào các khoảng trống trong quá trình đổ lớp phủ lên trên.
Chất trám và vật liệu vữa
Vữa rãnh then, thường là hỗn hợp xi măng không co ngót hoặc polyme biến tính, lấp đầy các mối nối dọc giữa các tấm và rất cần thiết để phân bổ tải trọng trên các khối liền kề. Thanh đệm và chất bịt kín được sử dụng tại các mối nối chu vi và khe co giãn để duy trì khả năng chống chịu thời tiết đồng thời cho phép chuyển động nhiệt. Đối với các ứng dụng trên mái, các phụ kiện chớp và bộ phận thoát nước bổ sung được tích hợp ở các cạnh và phần xuyên thấu của tấm.
| phụ kiện | chức năng | Vật liệu điển hình |
|---|---|---|
| Miếng đệm chịu lực | Phân bố tải trọng phản lực tại các gối tựa | Chất đàn hồi cao su tổng hợp |
| Mũ kết thúc | Bịt kín các lõi rỗng ở đầu bảng | Bê tông nhựa hoặc đúc sẵn |
| Vữa rãnh then | Liên kết các tấm liền kề để truyền tải | Hỗn hợp xi măng không co ngót |
| Nâng neo | Cho phép xử lý cần cẩu trong quá trình lắp dựng | Thép cường độ cao |
| Chất trám khe | Chu vi chịu thời tiết và khe co giãn | Polyurethane hoặc silicone |
Cân nhắc chi phí và kinh tế dự án
Tấm lõi rỗng thường có chi phí lắp đặt thấp hơn so với sàn bê tông đúc tại chỗ cho các nhịp dài hơn 6 mét, phần lớn là do giảm ván khuôn, khung đỡ và yêu cầu lao động tại chỗ. Chi phí vật liệu trên mỗi mét vuông cho tấm lõi rỗng thường Thấp hơn 15 đến 25 phần trăm hơn tấm sàn đúc tại chỗ tương đương khi tính chi phí tổng hợp của bê tông, ván khuôn, cốt thép và tiến độ thi công kéo dài mà hệ thống đúc tại chỗ yêu cầu.
Chi phí vận chuyển trở thành một yếu tố có ý nghĩa đối với tấm lõi rỗng vì chiều dài và trọng lượng của chúng, với hầu hết các dự án đều giới hạn khoảng cách vận chuyển tiết kiệm ở khoảng 150 đến 250 km từ nhà máy sản xuất trước khi chi phí vận chuyển làm giảm lượng vật liệu tiết kiệm được. Các dự án nằm gần nhà máy đúc sẵn được hưởng lợi nhiều nhất từ hệ thống này, trong khi các địa điểm ở xa có thể cần cân nhắc lõi rỗng so với các giải pháp thay thế sẵn có tại địa phương như dầm gỗ hoặc sàn thép với lớp phủ bê tông.
Lịch trình tác động
Bởi vì các tấm lõi rỗng đã được xử lý và sẵn sàng để tải, nên thường có thể đi lại trên các tầng trong vòng vài giờ sau khi đặt, cho phép các giao dịch bắt đầu hoạt động ở cấp độ bên dưới gần như ngay lập tức. Lịch trình nén này thường được coi là động lực chính để lựa chọn lõi rỗng thay vì hệ thống đúc tại chỗ trên các tòa nhà nhiều tầng, trong đó mỗi chu kỳ sàn được tiết kiệm sẽ trực tiếp giúp giảm thời gian dự án tổng thể và giảm chi phí tài chính trong quá trình xây dựng.
Các ứng dụng phổ biến trên các loại tòa nhà
Tấm lõi rỗng được sử dụng trên nhiều loại công trình vì hệ thống này thích ứng tốt với các tấm sàn lặp đi lặp lại và kích thước khoang tiêu chuẩn. Bảng dưới đây tóm tắt nơi hệ thống này được chỉ định thường xuyên nhất và tại sao.
| Loại tòa nhà | Độ sâu tấm chung | Lợi thế chính |
|---|---|---|
| Căn hộ dân cư | 150-200mm | Khối lượng âm thanh và tốc độ quay đơn vị nhanh |
| Tòa nhà văn phòng | 200-250mm | Khoảng cách dài rõ ràng cho kế hoạch sàn mở |
| Cấu trúc bãi đỗ xe | 250-320mm | Độ bền và bảo trì tối thiểu |
| Kho bãi và trung tâm hậu cần | 300-400mm | Khoang rộng để giá đỡ và thiết bị |
| Thiết bị bảo quản lạnh | 250-320mm | Lõi có thể được sử dụng cho các dây chuyền sưởi ấm hoặc làm mát bằng bức xạ |
Một ứng dụng đáng chú ý là việc sử dụng chính các lõi rỗng làm kênh dịch vụ. Trong một số dự án, ống dẫn điện, cáp điện áp thấp hoặc thậm chí cả đường ống nhỏ cho hệ thống bức xạ được dẫn qua lõi trước khi trát vữa ở các mối nối cuối, biến những khoảng trống lãng phí thành cơ sở hạ tầng tòa nhà có thể sử dụng được. Cách tiếp cận này đòi hỏi sự phối hợp cẩn thận trong giai đoạn thiết kế vì các điểm truy cập cốt lõi phải được lên kế hoạch trước khi đúc các tấm.
Khả năng chống cháy và hiệu suất nhiệt
Khả năng chống cháy tự nhiên của bê tông là một trong những lợi ích vốn có của tấm lõi rỗng, với các tấm 200mm điển hình đạt chỉ số chống cháy ở mức 2 giờ trở lên không có lớp chống cháy bổ sung, tùy theo lớp phủ bê tông cho các sợi dự ứng lực và tiêu chuẩn thí nghiệm cụ thể được áp dụng. Điều này làm cho các hệ thống lõi rỗng trở nên đặc biệt hấp dẫn trong việc ngăn cách các khu vực sử dụng trong các tòa nhà có mục đích sử dụng hỗn hợp hoặc cung cấp các ngăn trong gara đỗ xe bên dưới các không gian có người sử dụng.
Về mặt nhiệt, các lõi rỗng cung cấp một mức độ cách nhiệt so với các tấm đặc có độ dày tương đương, vì không khí bị giữ lại trong các khoảng trống có độ dẫn nhiệt thấp hơn bê tông. Tuy nhiên, chỉ riêng tấm lõi rỗng hiếm khi đáp ứng các yêu cầu cách nhiệt vỏ hiện đại cho các ứng dụng mái hoặc tường bên ngoài, vì vậy chúng thường được ghép nối với các tấm cách nhiệt cứng, lớp phủ cách nhiệt hoặc hệ thống bảng cách nhiệt khi được sử dụng ở lớp vỏ tòa nhà thay vì các ứng dụng sàn bên trong.
Kiểm tra chất lượng trước khi chấp nhận các bảng được giao
Việc kiểm tra tại nơi làm việc giúp phát hiện các vấn đề trước khi lắp đặt các tấm pin, khi đó việc sửa chữa trở nên dễ dàng hơn và ít tốn kém hơn. Các mục chính cần xác minh khi đến nơi bao gồm kích thước tổng thể của tấm so với bản vẽ, độ cong trong phạm vi dung sai cho phép (thường được giới hạn ở khoảng 1mm trên mét nhịp đối với hầu hết các ứng dụng), tình trạng bề mặt không có vết nứt hoặc rỗ tổ ong đáng kể và xác nhận rằng các điểm nâng, khối chặn và tấm nhúng phù hợp với yêu cầu của dự án.
Độ cong và độ cong vi sai
Độ cong, độ cong nhẹ hướng lên trên do ứng suất trước, là điều bình thường và thường xảy ra ở các tấm lõi rỗng. Điều quan trọng hơn đối với việc lắp đặt là độ khum chênh lệch giữa các tấm liền kề, vì sự khác biệt lớn có thể tạo ra các bề mặt dạng bậc khó san bằng chỉ bằng phần trên cùng. Các nhà sản xuất thường nhằm mục đích giữ độ cong chênh lệch giữa các tấm liền kề trong phạm vi 10 đến 15mm cho các bảng có chiều dài và lịch sử tải tương tự.
Tài liệu và truy xuất nguồn gốc
Mỗi tấm thường mang các dấu hiệu nhận dạng cho biết ngày sản xuất, thiết kế hỗn hợp và vị trí trong tòa nhà, phù hợp với bản vẽ lắp dựng. Việc duy trì khả năng truy xuất nguồn gốc này giúp đơn giản hóa việc khắc phục sự cố nếu có bất kỳ câu hỏi nào về hiệu suất phát sinh sau khi cài đặt và hỗ trợ các bản ghi hoàn công chính xác để quản lý cơ sở.
