Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép Hồ Bơi: Mác Bê Tông, Cốt Thép Và Điều Kiện Thi Công

Phiếu giao bê tông ghi đúng mác. Mẫu nén sau đó đạt cường độ thiết kế. Nhưng khi tháo cốp pha, chân thành hồ vẫn xuất hiện rỗ sâu, phía sau Skimmer có hốc và một đoạn băng cản nước không được bê tông bao kín.

Đến khi cấp nước thử, mặt ngoài thành bắt đầu xuất hiện vệt ẩm.

Trường hợp này cho thấy một điểm quan trọng trong thi công hồ bơi: bê tông đạt cường độ nén chưa đồng nghĩa kết cấu đã đủ khả năng giữ nước.

Mác hoặc cấp độ bền chỉ phản ánh một phần chất lượng. Kết quả cuối còn phụ thuộc cốt thép, lớp bảo vệ, khả năng bê tông điền đầy, mạch ngừng, thiết bị xuyên thành, cốp pha, đầm và bảo dưỡng.

Mác Bê Tông Có Quyết Định Hồ Bơi Giữ Nước Tốt Hay Không?

Không.

Mác bê tông chủ yếu cho biết khả năng chịu nén theo hệ thống thử và tuổi mẫu được quy định. Nó không chứng minh rằng bê tông ngoài công trường đã điền đầy sau thiết bị, Waterstop không bị xô lệch hoặc kết cấu sẽ không phát sinh vết nứt.

Khả năng giữ nước là kết quả của cả thiết kế + vật liệu + thi công.

Tăng mác không thể thay cho cốt thép, lớp bảo vệ, cấu tạo mạch, biện pháp đầm, bảo dưỡng hay xử lý các vị trí xuyên thành.

Vì Sao Kết Cấu Hồ Bơi Khác Một Cấu Kiện Bê Tông Thông Thường?

Bản đáy và thành hồ phải vừa chịu tải vừa làm việc như một kết cấu có yêu cầu giữ nước.

Một thành hồ có thể chưa mất khả năng chịu lực nhưng vẫn không đạt yêu cầu sử dụng nếu vết nứt tạo đường truyền nước. Vì vậy, ngoài cường độ còn phải kiểm soát chuyển vị, nứt, độ bền và các vùng liên kết.

Hồ cũng không chỉ làm việc ở trạng thái đầy nước. Khi hồ cạn, đất và nước ngầm phía ngoài có thể tạo trạng thái tải khác; với hồ trên sàn hoặc sân thượng, toàn bộ tải phải được truyền qua hệ chịu lực của công trình.

Phân tích đầy đủ về nền móng, tải trọng, hồ âm đất, hồ nổi và các dạng đặc biệt được đặt tại bài kết cấu và xây dựng hồ bơi.

Lỗ Xuyên Làm Kết Cấu Phức Tạp Hơn

Skimmer, hộp thu đáy, đầu trả, đèn âm nước, ống tràn và khung kính đều chiếm chỗ trong kết cấu.

Mỗi lỗ mở ảnh hưởng đồng thời tới:

• Đường truyền lực;
• Vị trí và neo cốt thép;
• Khoảng trống cho bê tông đi qua;
• Vị trí đưa vòi đầm;
• Lớp bê tông bao quanh thiết bị;
• Cấu tạo giữ nước tại cổ xuyên.

Vì vậy, thiết bị âm không thể được xem là một hạng mục M&E tách rời khỏi kết cấu.

Mác Và Cấp Độ Bền Phản Ánh Điều Gì?

Ngoài công trường, “mác bê tông” thường được dùng để nói về cường độ chịu nén. Hồ sơ thiết kế có thể dùng một hệ ký hiệu cấp độ bền khác tùy tiêu chuẩn áp dụng.

Đội thi công phải đọc đúng yêu cầu của hồ sơ đã phê duyệt. Không tự quy đổi bằng bảng truyền miệng hoặc thay cấp phối chỉ vì hai tên gọi được cho là “gần tương đương”.

Mẫu nén đạt cũng không cho biết:

• Bê tông phía sau Skimmer đã kín hay chưa;
• Cốt liệu có bị kẹt giữa các lớp thép;
• Waterstop đã được bao kín;
• Cốp pha có làm mất vữa;
• Thiết bị chờ có bị dịch chuyển;
• Kết cấu có phát sinh nứt do co ngót, nhiệt độ hoặc nền chuyển vị.

Do đó, kết quả mẫu nén không thay thế nghiệm thu trực tiếp kết cấu.

Không Có Một Mác Bê Tông Chung Cho Mọi Hồ

Cường độ bê tông phải được xác định theo hồ sơ thiết kế và điều kiện thực tế của công trình.

Không nên dùng các quy tắc kiểu:

• Hồ gia đình mặc định dùng một mác cố định;
• Hồ thương mại chỉ cần tăng một cấp;
• Hồ sâu hơn chỉ cần tăng mác;
• Có phụ gia chống thấm thì giảm thép;
• Thành dày thì không cần kiểm soát nứt.

Hai hồ có cùng thể tích vẫn có thể yêu cầu khác nhau nếu một hồ đặt trên nền ổn định còn hồ kia nằm trên mái, nền san lấp hoặc khu vực có nước ngầm cao.

Ngoài Cường Độ, Bê Tông Cần Đủ Khả Năng Thi Công

Một cấp phối đúng trên giấy nhưng không thể đi qua vùng cốt thép và thiết bị chờ dày đặc vẫn có thể tạo khuyết tật.

Khả Năng Điền Đầy Và Kích Thước Cốt Liệu

Các vùng thường khó thi công gồm chân thành, góc đáy–thành, hai phía Waterstop, sau Skimmer, quanh hộp thu đáy và vùng nối chồng nhiều thép.

Nếu cốt liệu không phù hợp khoảng hở thực tế, đá có thể bị giữ lại trong khi phần vữa đi trước, tạo hốc hoặc vùng bê tông không đồng nhất.

Do đó, cấp phối phải được xem cùng bản vẽ cốt thép và thiết bị chờ, không duyệt tách rời.

Nếu phía sau một thiết bị không còn đường đưa bê tông hoặc không thể đưa vòi đầm tới vị trí cần thiết, tăng độ sụt không giải quyết được xung đột hình học đó.

Độ Sụt Không Có Một Con Số Dùng Chung

Độ sụt phù hợp phụ thuộc cấp phối, phương pháp bơm, mật độ thép, tuyến bơm, thời gian vận chuyển và điều kiện thời tiết.

Hỗn hợp càng lỏng không đồng nghĩa càng tốt. Mục tiêu là đủ tính công tác nhưng vẫn giữ ổn định, hạn chế phân tầng và tách nước.

Không Tự Ý Thêm Nước Tại Công Trường

Nếu bê tông khó bơm hoặc độ sụt không phù hợp, không nên để đội bơm tự đổ thêm nước vào xe.

Mọi điều chỉnh hỗn hợp tại công trường phải nằm trong quy trình đã được phê duyệt và tuân theo giới hạn của cấp phối, đơn vị cung cấp cùng người có thẩm quyền của dự án.

Việc tiếp nhận cũng nên cho phép truy xuất từng xe: mã cấp phối, thời điểm giao, phụ gia và khu vực đã đổ.

Co Ngót Và Độ Bền Không Được Giải Quyết Bằng Một Loại Phụ Gia

Co ngót phụ thuộc nhiều yếu tố cùng lúc: nước, chất kết dính, kích thước cấu kiện, nhiệt độ, gió, mức độ ràng buộc, trình tự thi công và bảo dưỡng.

Không có một phụ gia duy nhất loại bỏ mọi nguy cơ nứt.

Trong môi trường có chloride, hồ gần biển hoặc hồ sử dụng điện phân muối, yêu cầu về độ bền còn phải xét khả năng tác nhân xâm nhập tới cốt thép. Lớp bảo vệ không đủ và vết nứt có thể làm quá trình này bất lợi hơn.

Các yêu cầu cụ thể phải do kỹ sư xác định theo môi trường và tiêu chuẩn của dự án.

Phụ Gia Chống Thấm Không Thay Thế Cấu Tạo Kết Cấu

Phụ gia có thể là một phần của cấp phối, nhưng không được dùng làm lý do thay đổi cấu tạo chịu lực hoặc các lớp được thiết kế để kiểm soát nước.

Không Thay Thế Cốt Thép

Không dùng lý do “bê tông chống thấm” để:

• Bỏ một lớp thép;
• Giảm neo;
• Cắt thép quanh thiết bị;
• Bỏ gia cường quanh lỗ mở;
• Thay đổi bước thép đã thiết kế.

Không Thay Thế Cấu Tạo Mạch Ngừng

Hai đợt bê tông không tự trở thành một khối kín chỉ vì hỗn hợp có phụ gia.

Mạch ngừng và cấu tạo cản nước vẫn phải theo hồ sơ. Waterstop bị gập, lệch hoặc không được bê tông bao kín vẫn có thể trở thành đường thấm.

Không Tự Động Thay Thế Chống Thấm Bề Mặt

Nếu hồ sơ thiết kế quy định một hệ gồm bê tông, xử lý khe, cổ xuyên, chống thấm và lớp hoàn thiện, không được tự ý bỏ một lớp vì đã thay đổi cấp phối bê tông.

Vai Trò Của Cốt Thép Trong Hồ Bơi

Cốt thép tiếp nhận ứng suất kéo, liên kết các bộ phận và giúp phân bố biến dạng.

Vai trò của thép không phải làm cho bê tông “không bao giờ nứt”. Một nhiệm vụ quan trọng là kiểm soát cách vết nứt hình thành và phân bố.

Khả năng đó phụ thuộc không chỉ tổng lượng thép mà còn đường kính, khoảng cách, hướng, vị trí và neo.

Không Tự Bỏ Một Lớp Thép

Tùy sơ đồ chịu lực, thành và đáy có thể cần thép ở cả hai mặt.

Không bỏ thép chỉ vì:

• Hồ nhỏ;
• Thành dày;
• Bê tông mác cao;
• Phía ngoài thành có đất.

Cấu hình cuối cùng phải theo bản vẽ kết cấu.

Tương tự, chiều dày thành và bản đáy cũng không nên chọn theo kích thước hồ hoặc kinh nghiệm công trình trước; phần này cần được kiểm tra riêng theo cách xác định độ dày thành và đáy hồ bơi từ tải trọng, sơ đồ chịu lực và điều kiện nền.

Neo, Nối Và Vùng Lỗ Mở

Góc thành–đáy, bậc, mép tràn, lỗ thiết bị, góc lõm và vùng đổi cao độ là những nơi cần kiểm soát kỹ.

Không làm ngắn neo để tránh ống.

Nếu thiết bị xung đột với cốt thép, trình tự phù hợp là dừng vị trí đó, đối chiếu bản vẽ và để kỹ sư kết cấu cùng đội M&E xử lý trước khi tiếp tục.

Cắt một thanh thép rồi “bù bê tông” không phải biện pháp thiết kế.

Lớp Bê Tông Bảo Vệ Phải Được Giữ Đúng Vị Trí

Lớp bảo vệ giúp duy trì vị trí làm việc của thép, khả năng bám dính và hạn chế tác nhân môi trường tiếp cận cốt thép.

Nếu thép bị ép sát cốp pha, lớp bảo vệ giảm. Nếu lồng thép bị đẩy quá xa khỏi vị trí thiết kế, hình học làm việc của tiết diện cũng thay đổi.

Do đó phải kiểm soát bằng hệ con kê, ghế thép và biện pháp giữ lồng thép ổn định.

Không nên dùng gạch vỡ, gỗ hoặc những vật kê tạm không kiểm soát để thay cho biện pháp kê đã được chấp thuận.

Thiết Bị Âm Thành Phải Được Chốt Trước Khi Khóa Thép

Một dấu tâm Skimmer trên mặt bằng chưa đủ để thi công.

Trước khi gia công vùng lỗ mở cần biết ít nhất:

• Kích thước thực của thân thiết bị;
• Cao độ theo mặt hoàn thiện;
• Hướng và kích thước kết nối;
• Khoảng không phía sau để nối ống;
• Cấu tạo thép quanh lỗ mở;
• Biện pháp cố định khi đổ.

Nếu cần đối chiếu kích thước thực tế của Skimmer, hộp thu đáy, đầu trả hoặc ống xuyên trước khi khóa kết cấu, có thể kiểm tra nhóm phụ kiện hồ bơi âm bê tông. Việc chọn model vẫn phải phù hợp hồ sơ M&E và thủy lực.

Thiết bị cũng cần được cố định độc lập. Không nên để chính đường ống hoặc một thanh cốt thép mảnh giữ toàn bộ thân Skimmer trong lúc bê tông được bơm và đầm.

Cốp Pha Và Điều Kiện Trước Khi Đổ

Cốp pha phải giữ đúng hình học và hạn chế mất vữa.

Khe hở tại chân thành có thể làm vữa thoát ra, để lại vùng cốt liệu lộ hoặc rỗ. Hệ chống yếu cũng có thể làm thành phình, thay đổi chiều dày hoặc kéo sai cao độ thiết bị.

Trước khi phát lệnh đổ, nên khóa đồng thời các nhóm sau:

Nếu một khu vực không có đường đưa bê tông hoặc vòi đầm, hoặc thép vẫn xung đột với thiết bị, chưa nên phát lệnh đổ.

Sau khi các điều kiện đầu vào đã được khóa, trình tự đưa bê tông, chia đợt đổ, đầm và xử lý khi quá trình bị gián đoạn cần chuyển sang quy trình đổ bê tông hồ bơi để kiểm soát rỗ, mạch lạnh và dịch chuyển thiết bị chờ.

Phần kết cấu chỉ là một mắt xích trong toàn bộ quá trình xây dựng; để đối chiếu trình tự từ khảo sát, kết cấu, chống thấm, đường ống đến lắp đặt và nghiệm thu, xem quy trình thiết kế và thi công hồ bơi chuẩn kỹ thuật.

Mẫu Nén Đạt Chưa Đủ Để Nghiệm Thu Kết Cấu

Sau tháo cốp pha vẫn phải kiểm tra hình học và bề mặt thực tế.

Một vùng thành có thể bị rỗ do đầm thiếu hoặc mất vữa dù mẫu nén của đợt đổ đạt cường độ.

Nghiệm thu nên kết hợp:

• Hồ sơ giao bê tông;
• Kết quả thử;
• Nhật ký thi công;
• Hình học thực tế;
• Vị trí thiết bị;
• Rỗ, hốc, thép lộ hoặc vùng bê tông bất thường.

Khuyết tật không nên được trát che ngay trước khi ghi nhận hiện trạng.

Vết Nứt Phải Được Ghi Nhận Trước Khi Sửa

Khi phát hiện nứt, cần ghi vị trí, hướng, chiều dài, thời điểm xuất hiện và quan hệ với mạch ngừng hoặc thiết bị chờ.

Không nên từ một vết nứt nhìn thấy mà kết luận ngay do co ngót, lún hay kết cấu.

Nếu cần xác định vết nứt chủ yếu liên quan đến lún nền, co ngót hay vị trí khe thi công, nên phân loại nguyên nhân theo bài sự cố nứt kết cấu hồ bơi trước khi chọn phương án xử lý.

Bảo Dưỡng Là Một Phần Của Chất Lượng Bê Tông

Bảo dưỡng giúp hạn chế mất ẩm sớm và duy trì điều kiện cần thiết để bê tông phát triển các tính chất yêu cầu.

Không nên chờ bề mặt khô trắng hoặc nứt mới bắt đầu xử lý.

Đáy, mặt trên thành, mép tràn, góc và những vùng vừa tháo cốp pha có điều kiện mất nước khác nhau. Vì vậy, phương án bảo dưỡng phải được chuẩn bị từ trước khi đổ và phù hợp môi trường công trường.

Tăng Mác Bê Tông Không Tự Khắc Phục Những Gì?

Những Lỗi Công Trường Cần Tránh

Chọn mác theo hồ đã làm trước. Hai công trình giống kích thước vẫn có thể khác nền, tải và điều kiện môi trường.

Cho rằng mác cao thì không cần kiểm soát chống thấm. Cường độ không sửa được mạch ngừng, lỗ xuyên hoặc nứt.

Tự thêm nước để bê tông dễ bơm. Hỗn hợp không còn ở trạng thái đã được kiểm soát nếu việc điều chỉnh không nằm trong quy trình phê duyệt.

Bố trí thép dày nhưng không chừa đường cho bê tông. Mặt ngoài có thể đẹp trong khi phía sau thiết bị bị rỗ.

Cắt thép để lắp Skimmer. Lỗ mở đã làm vùng này phức tạp hơn; không nên tiếp tục thay đổi đường truyền lực tại công trường.

Chỉ buộc thiết bị vào lồng thép. Thiết bị có thể xô hoặc kéo chính cốt thép lệch theo.

Trát khuyết tật ngay khi tháo cốp pha. Việc này che mất thông tin cần để xác định mức độ và nguyên nhân.

Câu Hỏi Thường Gặp

Hồ bơi nên dùng bê tông mác bao nhiêu?

Không có một con số dùng chung. Cường độ phải được xác định từ thiết kế, điều kiện nền, tải trọng, môi trường, yêu cầu độ bền và tiêu chuẩn áp dụng.

Bê tông mác cao có chống thấm tốt hơn không?

Không thể kết luận chỉ từ mác. Khả năng giữ nước còn phụ thuộc nứt, cốt thép, mạch ngừng, Waterstop, chất lượng đầm và thiết bị xuyên thành.

Hồ bơi có bắt buộc dùng phụ gia chống thấm không?

Phụ thuộc hệ thiết kế. Phụ gia không thay thế cốt thép, cấu tạo mạch hoặc các lớp chống thấm khác khi hồ sơ vẫn yêu cầu.

Có được thêm nước vào xe bê tông để dễ bơm không?

Không được tự ý thực hiện. Mọi điều chỉnh phải theo giới hạn cấp phối và quy trình được dự án cùng đơn vị cung cấp chấp thuận.

Thành hồ có bắt buộc dùng thép hai mặt không?

Không thể kết luận chỉ từ loại công trình. Cấu tạo phải theo sơ đồ chịu lực và bản vẽ kết cấu.

Có thể cắt cốt thép để lắp Skimmer không?

Không tự ý cắt. Phải dừng tại vị trí xung đột và xử lý theo chi tiết được kỹ sư kết cấu phê duyệt.

Mẫu nén đạt nhưng thành hồ bị rỗ có nghiệm thu được không?

Không thể nghiệm thu chỉ từ mẫu nén. Vùng rỗ phải được đánh giá về vị trí, độ sâu, quan hệ với thép, thiết bị và yêu cầu giữ nước.

Độ sụt bao nhiêu là phù hợp?

Phụ thuộc cấp phối và biện pháp thi công; không có một mức chung cho tất cả hồ.

Đổ đáy và thành cùng một lần có tốt hơn không?

Không mặc định. Phương án chia đợt hay đổ liên tục phải dựa trên thiết kế, cốp pha, cốt thép, thiết bị chờ và biện pháp thi công.

Kết Luận

Kết cấu bê tông cốt thép hồ bơi không thể được đánh giá chỉ bằng một con số mác bê tông.

Bê tông phải đủ cường độ nhưng cũng phải thi công được qua cốt thép; thép phải đúng vị trí và lớp bảo vệ; thiết bị âm phải được khóa trước khi đổ; mạch ngừng và Waterstop phải được kiểm soát; khuyết tật sau tháo cốp pha phải được ghi nhận trước khi che.

Trước xe bê tông đầu tiên, kết cấu, M&E và biện pháp thi công phải đang dùng cùng một phiên bản hồ sơ.

Một xung đột được phát hiện trước khi đổ có thể chỉ cần sửa bản vẽ hoặc điều chỉnh vị trí. Cùng lỗi đó sau khi bê tông đã bao kín thép và thiết bị có thể kéo theo đục kết cấu, sửa chống thấm, đường ống và lớp hoàn thiện.

Nguồn tham khảo kỹ thuật

• ACI CODE-350-20 — Environmental Engineering Concrete Structures.
• ACI SPEC-350.1-22 — Tightness Testing of Environmental Engineering Concrete Structures.
• ACI SPEC-301-20 — Specifications for Concrete Construction.
• ACI SPEC-117-10, Reapproved 2015 — Tolerances for Concrete Construction.
• ACI PRC-308-26 — Curing of Concrete.
• ACI PRC-222-19 — Protection of Metals in Concrete Against Corrosion.
• ASTM C94/C94M-26c — Ready-Mixed Concrete.