Trình bày Báo cáo thuyết minh tóm tắt đề tài trước Hội đồng, GS.TSKH. Nguyễn Văn Liên - Chủ nhiệm đề tài cho biết, ở Việt Nam hiện nay kết cấu bê tông khối lớn được sử dụng ngày càng phổ biến, như: Sàn, vách hầm, đài móng nhà cao tầng, bệ móng, trụ cầu, đập bê tông trọng lực… Tuy nhiên, tại nhiều công trình, các kết cấu này thường xuất hiện hiện tượng nứt, như nứt lớp mặt, nứt sâu, nứt xuyên vì nhiều nguyên nhân khác nhau. Do đó, việc tiến hành điều tra, khảo sát thực trạng công tác thi công bê tông khối lớn, đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng loại bê tông này trong điều kiện Việt Nam là đặc biệt cần thiết.

Nội dung đề tài gồm 6 chương: Điều kiện khí hậu Việt Nam và ảnh hưởng đến kết cấu bê tông; quan điểm về bê tông khối lớn; quá trình thủy hóa xi măng và cơ chế gây nứt bê tông trong điều kiện Việt Nam; thực trạng và nguyên nhân gây nứt bê tông khối lớn trong điều kiện Việt Nam; các giải pháp nâng cao chất lượng thi công bê tông khối lớn trong điều kiện Việt Nam; kết luận và kiến nghị.

Nói về quá trình bốc hơi nước trong thời kỳ đầu đóng rắn và cơ chế gây nứt bê tông, GS.TSKH. Nguyễn Văn Liên nhận định, khi bê tông bị mất nước nhanh, nước từ các lớp trong bê tông không kịp di chuyển bù lại phần nước bị mất ở lớp mặt, gây ra sự mắt cân bằng về mật độ nước ở các lớp. Lớp bê tông mặt bị mất nước sẽ mất dần tính lưu biến và đông kết sớm hơn các lớp bên trong. Sự mất nước khác nhau giữa các lớp gây ra biến dạng không đều và tại lớp mặt có thể xuất hiện các vết nứt dạng chân chim. Đây gọi là nứt co mềm.

Trong khi đó, nứt mặt do co khô thường xảy ra khi khối bê tông bị mất nước không đều. Tại lớp mặt, bê tông bị mất nước nhiều nên co nhiều hơn các lớp bên trong. Do sự cản co của các lớp trong, tại lớp mặt xuất hiện ứng suất kéo, tại lớp trong hình thành ứng suất nén. Khi ứng suất kéo lớp mặt vượt quá giới hạn chịu kéo của bê tông, bê tông sẽ bị nứt. Kết cấu lớp mặt bị mất nước, lớp trong không mất nước, khi đó, lớp trong cản co lớp mặt, nên hình thành ứng suất kéo tại lớp mặt, nén tại phần trong. Các vết nứt mặt thường nông (2 - 5cm), bề rộng không lớn (0,05 - 0,2mm), không cùng hướng. GS.TSKH. Nguyễn Văn Liên cho biết, ngoài nguyên nhân do mất nước, nứt bê tông khối lớn trong điều kiện Việt Nam còn do chênh lệch nhiệt độ.

Thông qua thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu kiến nghị: Cơ quan chức năng cần soát xét các tiêu chuẩn để điều chỉnh, bổ sung cho phù hợp với tình hình hiện nay; tập huấn, phổ biến rộng rãi cho các chủ thể có liên quan để nâng cao trách nhiệm trong thi công bê tông khối lớn đảm bảo chất lượng bê tông trong điều kiện Việt Nam; thực hiện các giải pháp nâng cao chất lượng thi công bê tông khối lớn, cụ thể là các giải pháp phòng chống nứt bê tông trong giai đoạn đầu đông cứng phải được yêu cầu trong hồ sơ mời thầu để có đầu tư phù hợp; áp dụng các giải pháp hạ nhiệt độ Tmax và giảm chênh lệch nhiệt độ trong thi công bê tông khối lớn phải được tư vấn giám sát xác nhận trước khi thi công và giám sát nghiệm thu từng công việc trong quá trình thi công cũng như sau khi thi công hoàn thiện bề mặt bê tông khối lớn; tổ chức biên soạn sổ tay hướng dẫn thi công bê tông khối lớn trong điều kiện khí hậu Việt Nam.

Nhóm nghiên cứu cũng đề xuất, chênh lệch nhiệt độ ΔT trong và ngoài khối đổ phụ thuộc vào cấp cường độ bê tông và được lấy như sau: Cấp cường độ C50: ΔT≤30; cấp cường độ C40: ΔT≤25; cấp cường độ <C40: ΔT<20. Người thiết kế phải hướng dẫn cụ thể trong chỉ dẫn kỹ thuật các giải pháp hạ nhiệt độ Tmax trong lòng khối đổ và giảm chênh lệch nhiệt độ ΔT trong và ngoài khối phù hợp với tiến độ từng giai đoạn thi công công trình và phải theo dõi sát sao quá trình thi công để kịp thời điều chỉnh nếu có biến động về thời tiết hay tiến độ thi công bị kéo dài hơn dự kiến ban đầu.

Việc theo dõi diễn biến nhiệt độ bên trong khối đổ là căn cứ đánh giá hiệu quả các giải pháp hạ nhiệt khối đổ cũng như lựa chọn giải pháp cách nhiệt bề mặt với môi trường bên ngoài sao cho đạt được hiệu quả giảm ΔT lớn nhất. Do đó cần quy định gắn thiết bị đo nhiệt độ để theo dõi diễn biến nhiệt độ bên trong khối đổ. Thiết bị đo nhiệt độ phải được đặt ở ít nhất 3 vị trí, tại tâm khối đổ (đo Tmax), tại sát mặt ngoài khối đổ và tại điểm cách mặt ngoài 50cm (để kiểm tra). Thiết bị lắp xong phải theo dõi trong 2- 3 tuần.

Để hoàn chỉnh Báo cáo thuyết minh đề tài, các chuyên gia phản biện và thành viên Hội đồng KHKT Bộ Xây dựng đã đưa ra nhiều nhận xét, góp ý về chuyên môn, để nhóm nghiên cứu tiếp thu, chỉnh sửa.

Kết luận cuộc họp, Chủ tịch Hội đồng Vũ Ngọc Anh đánh giá, đề tài đã được nhóm nghiên cứu thuộc Hội Kết cấu và công nghệ xây dựng Việt Nam thực hiện công phu, bài bản và nghiêm túc, có tính khoa học cao, chất lượng tốt, tuy còn những sai sót do lỗi đánh máy, biên tập.

Chủ tịch Hội đồng Vũ Ngọc Anh góp ý nhóm nghiên cứu cần xem xét, gộp nội dung chương 1 và 2 của đề tài thành 1 chương, sẽ đảm bảo tính hợp lý, bố cục ngắn gọn, dễ hiểu hơn, đồng thời tiếp thu ý kiến góp ý của các chuyên gia phản biện, thành viên Hội đồng để hoàn thiện Báo cáo, sớm trình lãnh đạo Bộ Xây dựng xem xét, quyết định.

Hội đồng KHKT chuyên ngành Bộ Xây dựng nhất trí nghiệm thu đề tài khoa học “Điều tra, khảo sát thực trạng công tác thi công bê tông khối lớn, đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng trong điều kiện Việt Nam”, với kết quả đạt loại Xuất sắc.

Trần Đình Hà