Khuôn đúc bê tông

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia

Khuôn đúc bê tông ^[1](còn gọi là Cốp pha), tiếng Anh gọi là Form work, là thiết bị thi công xây dựng, dùng để tạo hình cho kết cấu bê tông và bê tông cốt thép.

[sửa] Chức năng của khuôn đúc bê tông

Quá trình hình thành nên kết cấu bê tông có đủ khả năng chịu lực đúng như thiết kế đã định, bao gồm các giai đoạn sau:

• giai đoạn vật liệu bê tông còn ở dạng vữa lỏng, từ khi ra khỏi trạm trộn (vữa bê tông hình thành) cho đến khi bê tông bắt đầu ninh kết (bắt đầu hình thành các liên kết hóa học giữa các thành phần khoáng trong vữa bê tông, còn gọi là sơ ninh). Giai đoạn này, bê tông ở thể lỏng, nên rất dễ tạo hình khi được chứa vào khuôn. Vữa bê tông lúc này không có cường độ chịu lực và có độ chắc đặc nhỏ cần phải đầm chặt. Nhưng nếu vượt quá giai đoạn này, mà ta động chạm ngay vào vữa bê tông thì sẽ làm phá vỡ những mối liên kết vừa hình thành trong bê tông mà vĩnh viễn không hồi phục được. Do đó, giai đoạn này là giai đoạn có thể thi công bê tông và cần phải có khuôn đúc để chứa đựng và chịu lực thay bê tông.
• giai đoạn vữa bê tông ninh kết và đóng rắn: vữa bê tông lúc này nằm ổn định trong khuôn và dần dần hình thành hệ thống các mối kiên kết các thành phần trong bê tông. Như trên đã nêu, giai đoạn này không được phép thi công nữa. Đây là giai đoạn cần khống chế sự biến dạng của khuôn đúc để không phá vỡ sự ninh kết. Cuối giai đoạn này bê tông hóa rắn (kết cấu bê tông đã hình thành) và giữ nguyên vĩnh viễn hình dạng mà khuôn đúc tạo ra cho nó. các tải trọng tạm thời tác động vào khuôn hầu như hết tác dụng. Đồng thời bê tông đã bắt đầu có cường độ nhất định, nên một số dạng khuôn không chịu lực tức là các loại khuôn chỉ phải chịu tải trọng tạm thời, sau giại đoạn này, hết vai trò thì có thể tháo dỡ được.
• giai đoạn kết cấu bê tông phát triển cường độ: kết cấu bê tông đã cứng và tăng dần cường độ theo dạng tiệm tiến, tốc độ tăng chậm dần. Khuôn đúc vẫn phải chịu các tải trọng thường xuyên thay cho kết cấu bê tông, nhưng mức độ giảm dần theo thời gian, do có sự tiếp quản dần dần của kết cấu bê tông. Nếu chất lượng bê tông tốt và được dưỡng hộ đầy đủ theo tiêu chuẩn, thì kết cấu bê tông có thể đạt mác thiết kế, ở ngày thứ 28. Khi bê tông đạt đến cường độ nhất định, đủ để chịu các tải trọng thường xuyên, thì tùy theo những điều kiện cụ thể, quy định rõ trong tiêu chuẩn, ta có thể tháo dỡ các dạng khuôn đúc chịu lực (loại khuôn chịu cả tải trọng thường xuyên lẫn tải trọng tạm thời), vào các thời điểm cuối giai đoạn này.

Với những đặc điểm như trên, nên khi thi công các kết cấu bê tông, cần thiết phải có một hệ thống khuôn đúc bê tông làm hai nhiệm vụ chính: vừa là khuôn chứa đựng vữa để tạo nên hình dạng thiết kế đã định, đồng thời chịu lực thay cho vữa và kết cấu bê tông sau này hình thành từ vữa đó, khi chúng chưa có hoặc chưa đạt đủ khả năng chịu lực như thiết kế yêu cầu. Do đó, cấu tạo của tất cả các loại khuôn đúc thường gồm hai phần chính:

• hệ tấm ván khuôn: có nhiệm vụ chính là bao chứa tạo hình kết cấu bê tông, ngoài ra, làm nhiệm vụ chuyền tải trọng sang hệ thành phần còn lại.
• hệ chống đỡ chịu lực bên ngoài khuôn: làm nhiệm vụ chịu lực chính cho toàn hệ thống kết cấu khuôn đúc. Chúng bao gồm: gông, giằng, văng, chống, đà, giáo, tăng đơ...

Ngoài ra, ở một số loại kết cấu khuôn đúc đặc biệt (như hệ khuôn trượt), hệ khuôn đúc có thêm một số bộ phận phụ trợ, với chức năng làm sàn công tác hay làm cơ cấu dịch chuyển.

[sửa] Phân loại khuôn đúc bê tông

• Phân loại theo vật liệu chế tạo khuôn

- Hệ khuôn bằng gỗ: tre, gỗ xẻ, gỗ dán (chịu nước),

- Hệ khuôn bằng kim loại: khuôn thép,

- Hệ khuôn bằng nhựa, vật liệu composit,

- Hệ khuôn bằng bê tông, bê tông cốt thép đúc sẵn,

- Hệ khuôn bằng cao su bơm hơi,

- Hệ khuôn hỗn hợp từ các vật liệu trên.

• Phân loại theo cách chế tạo và cách tháo lắp

- Hệ khuôn cố định:

- Hệ khuôn (định hình) luân chuyển:

- Hệ khuôn (định hình) di động:

• Phân công năng khuôn đúc và dạng kết cấu bê tông thành phẩm

- Hệ khuôn móng bê tông và bê tông cốt thép,

- Hệ khuôn tường bê tông cốt thép,

- Hệ khuôn cột bê tông cốt thép,

- Hệ khuôn dầm, khuôn dầm liền sàn và khuôn sàn bê tông cốt thép,

- Hệ khuôn vòm và vỏ bê tông cốt thép,

- Hệ khuôn kết cấu bê tông cốt thép đúc sẵn,

- Hê khuôn kết bê tông khối lớn.

Tất cả các loại khuôn đúc bê tông, trong cách phân loại này, được xếp vào hai nhóm khuôn là: nhóm khuôn chịu lực và nhóm khuôn không chịu lực.

[sửa] Ghi chú

1. ▲ Trong nhiều tài liệu chuyên môn, khuôn đúc bê tông thường được gọi là hệ ván khuôn, với cách hiểu theo nghĩa rộng của từ này.