Bê tông lắp ghép: Khái niệm và những tính năng vượt trội trong thi công xây dựng

1/. Bê tông lắp ghép là gì?

Bê tông lắp ghép là một loại vật liệu xây dựng có sự kết hợp giữa bê tông và thép xây dựng, tạo ra một cấu kiện có chức năng chịu tải trọng của công trình. Loại bê tông này hiện nay được ứng dụng rộng rãi trong các công trình như nhà ở, văn phòng, nhà xưởng,…

Cấu tạo của một khối bê tông lắp ghép khá đơn giản, bao gồm các bộ phận sau:

• Dầm dự ứng lực: có 2 loại dầm dự ứng lực thường được sử dụng là P113 và P114. Dầm P113 có khẩu độ dao động từ 1m đến 3.9m. Dầm P114 có khẩu độ dầm dao động từ từ 4m đến 4.7m. Cả hai loại dầm này đều được làm bằng bê tông cốt thép đúc sẵn trong nhà máy.

• Tấm bê tông siêu nhẹ: được tạo nên bởi hỗn hợp bao gồm cát, xi măng, đá nghiền, và không có phụ gia độc hại. Những tấm bê tông siêu nhẹ này được đúc theo đúng quy chuẩn, kích thước giống nhau. Hầu như không có sự sai lệch để làm sao có thể lắp vừa khít vào hệ dầm có sẵn.

• Cốt thép: là lưới thép phi 4 được đan theo tiêu chuẩn đã định sẵn. Lưới thép này nhằm cố định mặt sàn.

• Lớp bê tông mỏng phía trên: lớp bê tông mỏng này có độ dày khoảng 4cm, được sàn phẳng ở phía trên, có tác dụng để lát gạch, lát gỗ.

2/. Quá trình phát triển của vật liệu bê tông lắp ghép

Bê tông lắp ghép thật ra không phải là vật liệu xây dựng mới xuất hiện. Từ giữa thế kỷ trước trên thế giới, cấu kiện bê tông đúc sẵn đã được nghiên cứu nhằm giải bài toán rút ngắn thời gian xây dựng. Ngoài ra, các kỹ sư cũng cần một vật liệu thay thế làm sao đáp ứng mục tiêu giảm chịu lực hệ khung dầm trong khi thi công các tòa nhà cao tầng.

Giải thích kỹ thuật này, người ta chia kết cấu khối bê tông lắp ghép thành các cấu kiện riêng biệt như sàn, trần, tường, dầm…Các cấu kiện này trước tiên sẽ được chế tạo sẵn tại nhà máy hay sân bãi. Sau đó đem đến vị trí thiết kế rồi lắp ghép lại với nhau thành kết cấu thống nhất. Điều này lại làm cho quá trình xây dựng kéo dài, công trình chịu tác động từ nhiều yếu tố bên ngoài như khí hậu, thời tiết. Lâu dần ảnh hưởng đến tiến độ và chất lượng của cả công trình xây dựng.

Tuy nhiên, do công nghệ xây dựng thời điểm đó còn lạc hậu, nên việc lắp ghép nhà từ các tấm lớn bằng bê tông lắp ghép đúc sẵn còn nhiều hạn chế. Do đó biện pháp này không thể triển khai tại các khu chung cư trên 10 tầng.

Mãi cho tới những năm gần đây, công nghệ xây dựng đã ngày càng tân tiến và hiện đại hơn. Cùng với đó là nhu cầu tiết giảm các chi phí xây dựng, giảm giá thành sản phẩm, thì vật liệu bê tông lắp ghép mới bắt đầu được chú ý trở lại.

3/. Ưu điểm vượt trội của bê tông lắp ghép trong công trình xây dựng

3.1. Rút ngắn thời gian và các công đoạn khi thi công công trình

Khác với các loại vật liệu bê tông khác, khi sử dụng bê tông lắp ghép để làm trần nhà thì không cần tiến hành công đoạn chuẩn bị và tháo dỡ cốp pha. Cũng không phải tốn thời gian để chờ bê tông khô và bảo dưỡng bê tông sau khi đổ. Như vậy, khi sử dụng bê tông lắp ghép này đã giúp rút ngắn thời gian thời gian xây dựng từ 10 – 15 ngày/tầng. Đồng thời, lượt bớt đi rất nhiều những công đoạn cần yêu cầu khắt khe đối với sự tỉ mỉ, cẩn thận, không được xảy ra bất kỳ lỗi nào.

3.2. Bê tông lắp ghép giúp giảm tải trọng của công trình

Được làm từ những viên gạch block siêu nhẹ, rỗng ở giữa nên trọng lượng của những tấm bê tông lắp ghép được giảm đi rất nhiều so với bê tông truyền thống. Do đó, khi sử dụng sàn được làm từ bê tông lắp ghép thì theo đó trọng lượng sàn sẽ giảm từ 5 đến 7 kg/m2. Như vậy, với công trình hơn lớn có diện tích từ 100m2 đến hàng nghìn m2 thì trọng lượng đã được giảm đi là rất lớn.

3.3. Đảm bảo an toàn và độ bền cao

Điểm ưu việt của bê tông lắp ghép là sử dụng công nghệ tiên tiến làm cho những tấm bê tông này dù có độ rỗng ở giữa nhưng khả năng chịu lực, chịu lực của nó không hề kém những tấm bê tông cốt thép đặc. Bên cạnh đó, bê tông lắp ghép đã được bộ xây dựng kiểm duyệt chất lượng trước khi đưa vào sử dụng rộng rãi trong các công trình thi công hiện nay. Do đó, chủ đầu tư có thể yên tâm về độ bền và sự an toàn của chúng.

Ngoài ra, những tấm bê tông này còn giúp điều hòa nhiệt độ bên trong công trình được, khả năng cách âm tối đa, đảm bảo không gian riêng tư cho người sử dụng.

4/. Một vài hạn chế của bê tông lắp ghép

• Cần xử lý cẩn thận tại các mấu nối để đảm bảo mấu nối chắc chắn

• Độ cứng tại các điểm kết cấu không lớn

• Cần hỗ trợ thêm các phương tiện để vận chuyển, cẩu và lắp. Điều này sẽ dẫn đến một khoản chi phí vận chuyển phát sinh.

• Dưới tác dụng của tải trọng lớn thì đôi khi khối bê tông lắp ghép dễ phát sinh khe nứt. Điều này sẽ làm mất thẩm mỹ và gây thấm cho công trình.

• Do trọng lượng của khối bê tông khá lớn. Nên khó làm được kết cấu nhịp lớn. Tuy nhiên, nhược điểm này gần đây được khắc phục bằng cách sử dụng bê tông nhẹ và bê tông cốt thép ứng lực trước có kết cấu vỏ mỏng.

5/. Quy trình sản xuất bê tông lắp ghép đạt tiêu chuẩn

5.1. Bước 1: Gia công khung thép đạt chất lượng

Trước khi gia công khung thép sẽ phải qua quá trình kiểm tra về chất lượng. Ví dụ như nếu thanh thép cong, vênh sẽ phải nắn thẳng; thanh thép nếu bị rỉ cần mài bóng như mới.

Trong quá trình tạo hình khung, thép phải được đo chính xác từng milimet để đảm bảo sự đồng bộ về kích thước. Hạn chế tối đa tình trạng chênh lệch kích thước lớn nhỏ so với khuôn đã định sẵn. Thép sau khi được cắt nhỏ sẽ sắp xếp thành khung rồi được cố định bằng những thanh thép nhỏ.

5.2. Bước 2: Đặt khung thép vào khuôn

Sau khi được cố định, khung thép sẽ được đưa vào khuôn. Bước này để đảm bảo khuôn thép không bị biến dạng khi đổ bê tông. Ván khuôn này được làm bằng thép hợp kim, có kích thước định sẵn bằng với kích thước khuôn thép để tạo sự đồng nhất trong quá trình sản xuất khối bê tông lắp ghép.

5.3. Bước 3: Tiến hành đổ bê tông

Sau khi khuôn và khung thép đã được cố định lại, nằm song song với mặt đất sẽ tiến hành đổ bê tông vào khuôn. Lượng bê tông trước đó đã được trộn theo đúng tỷ lệ và chất lượng. Sau đó tính toán chuẩn xác khối lượng cần đổ và đổ vào khuôn. 

Bê tông lắp ghép được tạo thành từ hỗn hợp xi măng, đá dăm, chất phụ gia. Do được sản xuất theo công nghệ và tiêu chuẩn của Nhật Bản nên bê tông này có ít nước, cường độ và độ bền cao.

5.4. Bước 4: Hoàn thiện bề mặt khối bê tông và bảo dưỡng

Sử dụng chất phụ gia tăng bóng để bề mặt khối bê tông lắp ghép được bóng và mịn hơn. Sau khi hoàn thiện bề mặt, cần áp dụng biện pháp bảo dưỡng chúng bằng hơi nước ở nhiệt độ 50°C. Qua thời gian dưỡng hộ bằng hơi nước ở nhiệt độ cao, sẽ tiếp tục dưỡng hộ bê tông nhưng điều chỉnh lại ở nhiệt độ phòng.

5.5. Bước 5: Tháo khuôn bê tông thành phẩm và lưu kho

Sau khi dưỡng hộ xong, cần kiểm tra lại lần nữa chất lượng khối bê tông lắp ghép xem đã đạt chuẩn chưa. Nếu đã đạt tiêu chuẩn thì tháo khuôn và vận chuyển đến kho. Còn khuôn thép sẽ được đưa về vị trí ban đầu. Đối với những khối bê tông chưa đạt được tiêu chuẩn cần tiếp tục dưỡng hộ trở lại theo bước 4.

6/. Một số quy định kỹ thuật khi thi công bê tông lắp ghép

6.1. Quy định khi lắp ghép cấu kiện bê tông đúc sẵn

Trước khi lắp ghép cần, phải chọn phương tiện cẩu lắp phù hợp. Đồng thời, lắp ghép phải tuân theo trình tự lắp ghép cấu kiện đúng tiêu chuẩn để đảm bảo độ chính xác khi lắp ghép. Ngoài ra, cũng cần đảm bảo độ cứng của kết cấu, không trở nên biến dạng trong quá trình lắp ghép cấu kiện.

6.2. Biện pháp kỹ thuật thi công bê tông lắp ghép

Khi chọn các loại cần trục, máy và các thiết bị lắp ghép bê tông tại công trình, cần phải tuân theo những biện pháp kỹ thuật thi công sau:

• Đúng kích thước và khối lượng kết cấu

• Hình dạng và kích thước công trình xây dựng

• Nắm rõ đặc điểm của khu vực lắp ghép để tránh sai sót khi thi công.

Trên đây là những thông tin tổng hợp chi tiết và đầy đủ nhất nhằm giải đáp thắc mắc về bê tông lắp ghép, những tính năng vượt trội, cũng như một số tiêu chuẩn cần biết khi thi công. Hy vọng thông qua bài viết này, độc giả sẽ có những kiến thức hữu ích để ứng dụng vào thực tế công trình cũng như các hoạt động giám sát chất lượng công trình về sau.