Mạch ngừng là vị trí làm gián đoạn trong thi công bê tông được bố trí ở những vị trí nhất định. Tại những vị trí này lớp bê tông sau được đổ khi lớp bê tông đổ trước đó đã đông cứng.
Vậy : Mạch ngừng thi công bê tông toàn khối là vị trí gián đoạn kỹ thuật, đồng thời là mối nối, trong điều kiện bất khả kháng: không thể đảm bảo điều kiện đúc bê tông liên tục, của công tác thi công bê tông toàn khối.
Nguyên do của thi công mạch ngừng bê tông
Khi phần bê tông đã được đổ trước tại vị trí này của khối bê tông đã chuyển sang giai đoạn ninh kết và đóng rắn, thì không thể được phép đổ bê tông mới vào đó, vì nếu không sẽ làm phá vỡ vĩnh viễn các nối liên kết vừa mới hình thành trong vữa bê tông.
Cần phải để cho bê tông cũ nằm ổn định trong khuôn đúc bê tông, cho đến khi bê tông cũ ninh kết và đóng rắn xong hoàn toàn, thì mới được đổ tiếp. Từ đó hình thành nên mạch ngừng tại vị trí tạm ngừng thi công này.
Do mạch ngừng ảnh hưởng đến tính toàn khối của bê tông, nên tốt nhất là thi công liên tục không để mạch ngừng. Khi bắt buộc phải để, vị trí của nó phải được khống chế trong miền kết cấu có nội lực nhỏ hoặc nội lực không gây nguy hiểm cho kết cấu tại tiết diện mạch ngừng. Để khắc phục sự giảm yếu do mạch ngừng gây ra, tại vị trí mạch ngừng có thể bổ sung thêm cốt thép gia cường mạch ngừng.
Việc thi công bê tông toàn khối trường hợp có để mạch ngừng sẽ tạo ra các đợt thi công bê tông và các phân đoạn thi công bê tông.
Vị trí mạch ngừng là vị trí giảm yếu của kết cấu bê tông cốt thép toàn khối. Do đó kích thước của mạch ngừng phải cố gắng giảm đến mức tối đa; chiều dài mạch ngừng là ngắn nhất, mạch ngừng càng thẳng; ít gấp khúc càng tốt,mặt mạch ngừng phải thẳng góc với trục kết cấu để diện tích bề mặt mạch ngừng là nhỏ nhất.
Lý do thi công mạch ngừng bê tông
Do kỹ thuật :
Để giảm độ phức tạp trong thi công khi những kết cấu có hình dạng phức tạp; việc đổ bê tông liên tục (toàn khối ) rất khó khăn; nếu thực hiện được thì chất lượng bê tông cũng khó đạt yêu cầu.
Ngừng để giảm co ngót, giảm ứng suất nhiệt do nhiệt thủy hóa xi măng trong thi công bê tông khối lớn có thể làm nứt bê tông.
Do tổ chức:
Không phải lúc nào cung tổ chức đổ bê tông liên tục được; khi nhân lực, thiết bị thi công không cho phép dẫn đến khối lượng bê tông cung cấp (Qcc); không đáp ứng được khối lượng bê tông yêu cầu (Qyc ): Qcc < Qyc thì bắt buộc phải thi công có mạch ngừng.
Hay vì hiệu quả kinh tế muốn tăng tỉ số quay vòng ván khuôn thì phải phân đoạn thi công và tạo mạch ngừng…).
Do điều kiện thời tiết, khí hậu, do giữa ngày và đêm… buộc phải tạo mạch ngừng trong thi công bê tông toàn khối.
Xác định thời gian và vị trí mạch ngừng
Thời gian ngừng :
Thời gian ngừng trong thi công bê tông toàn khối không được dài quá hay ngắn quá.
- Như đã biết mạch ngừng là ranh giới giữa lớp bê tông cũ và bê tông mới. Nên tại đây trong giai đoạn mới thi công hai lớp bê tông này sẽ có hai cường độ khác nhau (R1: cường độ lớp bê tông cũ. R2 cường độ lớp bê tông mới).
- Nếu thời gian dừng dài quá thì R1>> R2 hạn chế độ bám dính giữa hai lớp trước và sau. Nếu thời gian ngừng quá ngắn thì R1 rất nhỏ, trong quá trình thi công lớp bê tông thứ hai; sẽ làm nứt, hay sứt mẽ lớp bê tông đã đổ do dầm, đi lại, hay do cốt thép gây ra …
- Thời gian ngừng thích hợp nhất là t = (20 ÷ 24)h; lúc đó lớp bê tông đã đổ đạt được cường độ tối thiểu R1 = 25kg/cm2 .
Vị trí mạch ngừng:
Yêu cầu trong cách tạo mạch ngừng; Mạch ngừng phải phẳng và vuông góc với phương truyền lực nén vào kết cấu.
Đối với mạch ngừng đứng: phải có khuôn để tạo mạch ngừng.
Đối với mạch ngừng nằm ngang nên đặt ở vị trí thấp hơn đầu mút ván khuôn một khoảng 3cm.đến 5cm.
Nguyên tắc chung: Mạch ngừng được bố trí tại vị trí vừa thuận tiện cho thi công và kết cấu làm việc gần đúng như thiết kế. Mạch ngừng được bố trí tại những vị trí sau:
- Tại vị trí mà kết cấu có tiết diện thay đổi đột ngột.
- Tại vị trí thay đổi phương chịu lực.
- Tại vị trí có nội lực nhỏ, quan tâm đến lực cắt nhỏ.
Đối với cấu kiện chịu nén: Mạch ngừng có thể ngừng tại bất kỳ vị trí nào thuận lợi cho thi công. Vì khi chịu nén các lớp bê tông sẽ được ép vào nhau nên không ảnh hưởng đến khả năng làm việc của kết cấu.
Đối với cấu kiện chịu uốn: Vị trí mạch ngừng không ảnh hưởng đến khả năng chiụ lực của cấu kiện bê tông cốt thép. Tuy nhiên không nên đặt tại vị trí moment có khuynh hướng tách hai lớp bê tông ngăn cách bởi mạch ngừng trong vùng chịu kéo.
Cấu kiện chịu cắt: Làm cho hai lớp bê tông trượt lên nhau nên rất nguy hiểm cho cấu kiện. Do đó mạch ngừng phải đặt tại vị trí có lực cắt nhỏ.
Vị trí đặt mạch ngừng cho một số kết cấu công trình bê tông cốt thép toàn khối:
- Mạch ngừng thi công có móng giậc cấp: ngay tại mặt thay đổi tiết diện:I – I.
- Mạch ngừng thi công giữa móng – cột: ngay tại mặt móng II – II
- Mạch ngừng thi công giữa cột cách đáy dầm 3 – 5cm: III – III
Mạch ngừng thi công giữa sàn – cột: tại mặt sàn : IV – IV.
Mạch ngừng thi công ở dầm:
- Với dầm thông thường có chiều cao dầm hd < 80cm thường được đổ bê tông dầm sàn cùng lúc (toàn khối).
- Với những dầm đặc biệt có chiều cao lớn hd > 80cm; nếu thi công có mạch dừng được bố trí trong dầm ở phía dưới mặt sàn một khoảng 3cm ÷5cm .
Mạch ngừng thi công ở sàn:
- Với sàn không sườn; thì mạch ngừng thi công có thể đặt ở bất cứ vị trí nào song song với cạnh ngắn của sàn.
- Với sàn sườn: vị trí mạch ngừng phụ thuộc vào hướng đổ bêtông. Nếu hướng đổ bê tông song song với cạnh ngắn của ô sàn ;(hay vuông góc với cạnh dài của ô sàn); vị trí mạch ngừng được bố trí trong đoạn (1/3 ÷ ¼). Nếu hướng đổ bê tôn song song với cạnh dài của ô sàn; (hay vuông góc với cạnh ngắn của ô sàn); thì vị trí mạch ngừng được bố trí trong đoạn (1/3 ÷ 2/3) Ld ; với ln, ld tương ứng là cạnh ngắn và cạnh dài của ô sàn.
Mạch ngừng thi công ở vỏ vòm:
- Khi đổ bê tông vỏ và vòm nhịp nhỏ (l ≤ 12m) thì đổ liên tục; đổ đối xứng từ hai chân vòm vào đỉnh vòm.
- Đối với vòm lớn (l > 15÷20m) thì đổ có mạch ngừng. Bê tông được đổ thành những dải song song từ chân đến đỉnh vòm; các mạch ngừng được bố trí song song với đường trục của vỏ, vòm; nên nằm ngay tại vị trí kết cấu đỡ ván khuôn; tạo thành các khe và được chèn vữa xi măng có phụ gia chống thấm.
Mạch ngừng thi công ở những công trình chạy dài; như đường ôtô, đường băng được bố trí trung với các khe co giãn của kết cấu đó.
Xử lý mạch ngừng:
Khi đổ lớp bê tông tiếp theo thì mạch ngừng phải được xử lý thật kỹ để hai lớp bê tông mới; và cũ bám dính vào nhau. Thường xử dụng một số biện pháp sau:
- Vệ sinh sạch và tưới nước xi măng lên bề mặt lớp bê tông cũ trước khi đổ bê tông mới.
- Đánh sờm bề mặt, đục hết những phần bê tông không đạt chất lượng nhất là trong mạch ngừng đứng; rồi tưới nước xi măng. Đối với mạch ngừng ngang thì sau khi đánh sờm; cho một lớp vữa xi măng mác cao dày khoảng 2÷3cm trước khi đổ bê tông mới.
- Sử dụng các phụ gia kết dính dùng cho mạch dừng.
- Đặt sẵn lưới thép tại vị trí mạch dừng khi thi công lớp bê tông trước.
