Trang chủ / Hướng dẫn thi công bê tông khối lớn theo TCVN 9341:2012

Hướng dẫn thi công bê tông khối lớn theo TCVN 9341:2012

21/08/2025
Tư vấn kỹ thuật

Dưới góc nhìn chuyên môn của một kỹ sư xây dựng, tiêu chuẩn TCVN 9341:2012 – Bê tông khối lớn: Thi công và nghiệm thu [1] là tài liệu hướng dẫn kỹ thuật cốt lõi, đóng vai trò định hướng toàn diện trong việc đảm bảo chất lượng, độ bền và tính ổn định của các kết cấu bê tông có kích thước lớn. Việc áp dụng đúng các quy định trong tiêu chuẩn này không chỉ giúp kiểm soát hiệu quả các rủi ro kỹ thuật như nứt nhiệt do thủy hóa xi măng, mà còn góp phần nâng cao hiệu suất thi công và tuổi thọ công trình.

Bài viết dưới đây trình bày lại nội dung tiêu chuẩn theo cách tiếp cận thực tiễn, nhằm hỗ trợ các kỹ sư, nhà thầu và đơn vị tư vấn triển khai thi công bê tông khối lớn một cách khoa học, an toàn và hiệu quả.

Mục lục nội dung

Khái niệm bê tông khối lớn

Bê tông khối lớn là loại kết cấu bê tông hoặc bê tông cốt thép có kích thước đủ lớn để gây ra ứng suất kéo phát sinh từ hiệu ứng nhiệt trong quá trình thủy hóa xi măng. Khi ứng suất này vượt quá giới hạn chịu kéo của bê tông, nó sẽ dẫn đến hiện tượng nứt nhiệt. Trong điều kiện khí hậu nóng ẩm của Việt Nam, các kết cấu có chiều cao hoặc cạnh nhỏ nhất lớn hơn 2m được xem là bê tông khối lớn (theo TCVN 9341:2012). Với các hình khối phức tạp như ngàm hoặc khối đặc biệt, kích thước khối lớn sẽ do người thiết kế quyết định.

Hình 1 – Ảnh thi công bê tông khối lượng lớn tại các đập – Engineering Civil.org. [2]

Quy định thi công bê tông khối lớn

2.1. Đổ bê tông theo đợt

Chiều cao mỗi đợt đổ không vượt quá 1,5m.
Thời gian chờ giữa các đợt đổ không ít hơn 4 ngày đêm kể từ khi hoàn thành đợt đổ trước.

Ý nghĩa kỹ thuật:

Giới hạn chiều cao giúp kiểm soát nhiệt độ phát sinh từ phản ứng thủy hóa, tránh chênh lệch nhiệt độ lớn gây nứt.
Đảm bảo hiệu quả đầm nén và tính đồng nhất của khối bê tông.
Quản lý tiến độ thi công hiệu quả.
Duy trì sự ổn định kết cấu trong suốt quá trình thi công.

2.2. Đổ bê tông theo lớp

Chiều cao mỗi lớp đổ không vượt quá 50cm.
Các lớp phải được đổ và đầm liên tục quay vòng cho đến khi đạt chiều cao của một đợt đổ.
Thời gian quay vòng lớp đổ không quá 1 giờ vào mùa hè và 2 giờ vào mùa đông, tùy điều kiện thời tiết.

Ý nghĩa kỹ thuật:

Đảm bảo hiệu quả đầm nén, tránh phân tầng và tăng độ đặc chắc.
Kiểm soát nhiệt độ trong quá trình thi công, đặc biệt trong thời tiết nóng.
Duy trì tính liên tục và đồng nhất của khối bê tông.
Thích ứng với điều kiện thời tiết để đảm bảo chất lượng.

2.3. Thi công ban đêm

Trong mùa hè, đổ bê tông vào ban đêm là biện pháp hữu hiệu để giảm tốc độ phát nhiệt thủy hóa, từ đó hạn chế nguy cơ nứt nhiệt.

Biện pháp kỹ thuật phòng chống nứt do nhiệt

Để kiểm soát hiệu ứng nhiệt trong quá trình đóng rắn của bê tông khối lớn, tiêu chuẩn TCVN 9341:2012 đưa ra các biện pháp kỹ thuật sau:

3.1. Hạn chế tốc độ phát nhiệt thủy hóa

Giảm lượng xi măng sử dụng: Thiết kế hỗn hợp với độ sụt thấp, dùng phụ gia giảm nước, áp dụng bê tông đầm lăn. Trong tiêu chuẩn TCVN 9341:2012, việc hạn chế lượng xi măng sử dụng trong hỗn hợp bê tông là một biện pháp quan trọng nhằm giảm thiểu nguy cơ nứt do nhiệt. Để đạt được mục tiêu này, tiêu chuẩn đưa ra các khuyến cáo cụ thể như sau:

Thiết kế hỗn hợp bê tông với độ sụt thấp: Một trong những phương pháp hiệu quả để giảm lượng xi măng cần thiết là thiết kế hỗn hợp bê tông với độ sụt thấp nhất có thể. Độ sụt thấp giúp giảm lượng nước cần thiết trong hỗn hợp, từ đó giảm lượng xi măng cần thiết để đạt được độ bền và tính công tác mong muốn. Việc tối ưu hóa thiết kế hỗn hợp bê tông không chỉ giúp tiết kiệm nguyên liệu mà còn giảm thiểu nhiệt phát sinh trong quá trình thủy hóa, từ đó hạn chế nguy cơ nứt do nhiệt.

Sử dụng phụ gia giảm nước: Để duy trì độ linh động của bê tông mà không cần tăng lượng xi măng, tiêu chuẩn khuyến nghị sử dụng các loại phụ gia giảm nước. Phụ gia này cho phép giảm lượng nước trộn mà vẫn đảm bảo tính công tác của hỗn hợp bê tông. Nhờ đó, có thể giảm lượng xi măng cần thiết mà không ảnh hưởng đến chất lượng và độ bền của bê tông. Việc sử dụng phụ gia giảm nước là một giải pháp hiệu quả để kiểm soát nhiệt thủy hóa và cải thiện hiệu suất của bê tông trong các công trình xây dựng.

Sử dụng xi măng ít tỏa nhiệt: Chọn loại xi măng có nhiệt thủy hóa thấp, phù hợp với công trình yêu cầu cao về chống thấm và độ bền. Trong tiêu chuẩn “TCVN 9341:2012”, vai trò của xi măng trong bê tông khối lớn và việc lựa chọn loại xi măng phù hợp được nhấn mạnh như những yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng và độ bền của công trình. Dưới đây là nội dung chi tiết về các khía cạnh này:

Xi măng là thành phần chủ yếu trong hỗn hợp bê tông, đóng vai trò như chất kết dính, giúp liên kết các cốt liệu lại với nhau để tạo thành một khối bê tông chắc chắn. Tuy nhiên, trong quá trình thủy hóa, xi măng cũng là nguồn phát sinh nhiệt lượng đáng kể. Nhiệt lượng này, nếu không được kiểm soát, có thể dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ trong khối bê tông, tạo ra ứng suất nhiệt vượt quá khả năng chịu kéo của bê tông. Kết quả là, bê tông có thể bị nứt do nhiệt – một trong những rủi ro nghiêm trọng nhất ảnh hưởng đến độ bền và tuổi thọ của công trình. Do đó, việc kiểm soát nhiệt thủy hóa của xi măng là rất quan trọng trong thi công bê tông khối lớn.

Tiêu chuẩn TCVN 9341:2012 quy định rõ ràng về các loại xi măng nên được sử dụng cho bê tông khối lớn, tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật và điều kiện môi trường của công trình:

– Xi măng poóc lăng thông thường: Xi măng poóc lăng thông thường có lượng nhiệt thủy hóa sau 7 ngày không vượt quá 293,02 J/g. Loại xi măng này phù hợp với các công trình thông thường, nơi không có yêu cầu đặc biệt về kiểm soát nhiệt độ trong quá trình thủy hóa.

– Xi măng ít tỏa nhiệt: Xi măng ít tỏa nhiệt có lượng nhiệt thủy hóa sau 7 ngày không vượt quá 251,16 J/g. Loại xi măng này thường được sử dụng trong các công trình có yêu cầu cao về an toàn kết cấu, chống thấm và kiểm soát nứt nhiệt, chẳng hạn như đập thủy điện, móng sâu và bể chứa lớn.

– Xi măng Poóc lăng-Puzzolan hoặc Poóc Lăng-xỉ: Xi măng poóc lăng-puzzolan hoặc poóc lăng-xỉ có khả năng chống xâm thực tốt, thích hợp cho các công trình xây dựng ở vùng ven biển hoặc vùng nước chua phèn. Ngoài việc giảm nhiệt thủy hóa, các loại xi măng này còn cải thiện độ bền lâu dài và khả năng chống thấm của bê tông. Việc lựa chọn loại xi măng phù hợp và áp dụng các biện pháp kỹ thuật để kiểm soát nhiệt thủy hóa là yếu tố then chốt trong thi công bê tông khối lớn. Tuân thủ tiêu chuẩn TCVN 9341:2012 không chỉ giúp đảm bảo chất lượng và độ bền của kết cấu mà còn giảm thiểu rủi ro nứt nhiệt – một trong những thách thức lớn nhất trong thi công các khối bê tông có kích thước lớn.

Hạ nhiệt độ hỗn hợp bê tông trước khi đổ: Theo khuyến cáo tại mục 6.7.1.3 của tiêu chuẩn TCVN 9341:2012, việc kiểm soát nhiệt độ của hỗn hợp bê tông trước khi đổ là một yêu cầu kỹ thuật thiết yếu nhằm giảm thiểu nguy cơ nứt do ứng suất nhiệt phát sinh trong quá trình thủy hóa xi măng. Cụ thể, nhiệt độ hỗn hợp bê tông cần được duy trì không vượt quá 25°C, và tốt nhất là dưới 20°C để đảm bảo quá trình đóng rắn diễn ra ổn định và an toàn.

3.2. Hạn chế độ chênh lệch nhiệt độ (ΔT)

Thoát nhiệt ra ngoài: Sử dụng hệ thống ống dẫn nhiệt trong khối bê tông.
Bọc cách nhiệt: Giữ nhiệt trong khối để cân bằng nhiệt độ giữa vùng tâm và vùng ngoài.
Chia nhỏ khối đổ: Giúp thoát nhiệt nhanh và kiểm soát tiến độ.
Chống xung nhiệt khi tháo cốp pha: Tháo dỡ cần thực hiện cẩn thận để tránh gây sốc nhiệt cho bê tông.

Bảo dưỡng bê tông khối lớn

Bảo dưỡng là giai đoạn quan trọng để đảm bảo chất lượng và độ bền của bê tông sau khi đổ:

Bảo dưỡng bằng tưới nước

Tưới nước liên tục lên bề mặt bê tông để giữ ẩm và thoát nhiệt: Nhiệt độ nước tưới không nên chênh lệch quá 15°C so với bề mặt bê tông để tránh sốc nhiệt.
Bảo dưỡng bằng bọc vật liệu cách nhiệt: Dùng vật liệu như xốp polystyrene hoặc trấu thóc phủ lên bề mặt bê tông ngay sau khi hoàn thiện.
Giúp giữ nhiệt ổn định trong khối bê tông, giảm nguy cơ nứt do chênh lệch nhiệt độ.
Biện pháp che chắn nắng: Trong mùa hè, cần che chắn khối bê tông khỏi ánh nắng trực tiếp trong hai tuần đầu sau khi đổ để hạn chế tăng nhiệt độ nội khối.

Kết luận

Thi công bê tông khối lớn là một quá trình phức tạp, đòi hỏi sự tuân thủ nghiêm ngặt các quy định kỹ thuật để đảm bảo chất lượng, độ bền và tuổi thọ công trình. Việc kiểm soát nhiệt độ, lựa chọn vật liệu phù hợp, quy trình đổ bê tông theo lớp và bảo dưỡng đúng cách là những yếu tố then chốt giúp ngăn ngừa nứt nhiệt – một trong những rủi ro lớn nhất đối với kết cấu bê tông khối lớn.

Bài viết khác

21/08/2025