Microsoft Word sua LV ban chuan 27 11 2003 in nop doc LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ chuyên ngành xây dựng công trình thủy với đề tài “Nghiên cứu nâng cao khả năng chống thấm cho cống, đập xà lan vùng đồ[.]
LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ chuyên ngành xây dựng cơng trình thủy với đề tài: “Nghiên cứu nâng cao khả chống thấm cho cống, đập xà lan vùng đồng sông Cửu Long thi công bê tơng tự lèn” Trong q trình thực luận văn học viên nhận giúp đỡ thầy, cô giáo trường Đại Học Thủy Lợi, đặc biệt hướng dẫn trực tiếp thầy giáo TS Nguyễn Quang Phú Đến tơi hồn thành luận văn thạc sĩ theo kế hoạch đề Mong muốn học viên góp phần nhỏ bé vào việc Nghiên cứu nâng cao khả chống thấm cho cống, đập xà lan vùng đồng sông Cửu Long thi công bê tông tự lèn cho cơng trình bê tơng Việt Nam nói chung cơng trình thủy lợi nói riêng Tuy nhiên hiểu biết thân thời gian thực luận văn có hạn với thiếu thốn trang thiết bị nên nội dung luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận ý kiến đóng góp, bảo thầy, để nâng cao hiểu biết có điều kiện phát triển thêm nội dung nghiên cứu luận văn sau Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy TS Nguyễn Quang Phú, người trực tiếp hướng dẫn, bảo tận tình, cung cấp kiến thức khoa học cho suốt thời gian qua Qua gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy, cô giáo môn Vật liệu xây dựng, Khoa cơng trình, Phịng đào tạo Đại học Sau đại học trường Đại học Thủy Lợi, phịng thí nghiệm vật liệu - Viện Thủy Cơng, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận văn Thạc sĩ Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, tháng 11 năm 2014 Học viên Phan Tuấn Phong LỜI CAM ĐOAN Tên là: Phan Tuấn Phong Học viên cao học: Lớp 20C21 Ngành học: Xây dựng cơng trình thủy Trường : Đại học Thủy lợi Tôi xin cam đoan luận văn tơi thực hướng dẫn thầy giáo TS Nguyễn Quang Phú với đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu nâng cao khả chống thấm cho cống, đập xà lan vùng đồng sông Cửu Long thi công bê tông tự lèn”, tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các nội dung kết nghiên cứu trung thực, chưa công bố cơng trình khác Tác giả Phan Tuấn Phong MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG TỰ LÈN 4 1.1 Khái niệm bê tông tự lèn (BTTL) 5 1.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng BTTL nước giới 5 1.2.1 Tình hình nghiên cứu ứng dụng BTTL giới 5 1.2.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng BTTL Việt nam 9 1.3 Đặc tính kỹ thuật BTTL đặc tính vật liệu sử dụng 20 1.3.1 Đặc tính kỹ thuật BTTL: 20 1.3.2 Đặc tính vật liệu sử dụng chế tạo BTTL 20 1.4 Sự cần thiết tăng tính chống thấm cho BTTL cơng trình thủy lợi 22 1.5 Kết luận 23 CHƯƠNG II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Vật liệu nghiên cứu 25 2.1.1 Những vấn đề cần lưu ý lựa chọn vật liệu để sản xuất BTTL .25 2.1.2 Một số yêu cầu loại vật liệu dùng sản xuất BTTL .26 2.2 Phương pháp nghiên cứu tiêu chuẩn dùng thí nghiệm 33 2.2.1 Phương pháp nghiên cứu 33 2.2.2 Các tiêu chuẩn sử dụng 34 2.3 Kết luận 41 CHƯƠNG III THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG TỰ LÈN VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP 42 TĂNG KHẢ NĂNG CHỐNG THẤM CHO BÊ TÔNG TỰ LÈN SỬ DỤNG CHO CỐNG, ĐẬP XÀ LAN 42 3.1 Các yêu cầu kỹ thuật chung BTTL 42 3.2 Thiết kế cấp phối BTTL 42 3.2.1 Các yêu cầu điều kiện cần thiết thiết kế cấp phối BTTL: 42 3.2.2 Kết thí nghiệm vật liệu chế tạo BTTL 44 3.2.3 Các bước thiết kế cấp phối BTTL thí nghiệm 53 3.3 Kết thí nghiệm xác định tiêu BTTL 56 3.3.1 Thí nghiệm xác định tính cơng tác (độ chảy x) hỗn hợp BTTL rút côn 56 3.3.2 Thí nghiệm xác định khả chảy qua cốt thép hỗn hợp BTTL L box 58 3.3.3 Thí nghiệm xác định cường độ nén Rnén 59 3.3.4 Thí nghiệm xác định độ chống thấm nước bê tông .60 3.3.5 Phân tích kết thí nghiệm đạt 60 3.4 Nguyên nhân gây thấm biện pháp tăng khả chống thấm cho BTTL .62 3.4.1 Nguyên nhân gây thấm bê tông 62 3.4.2 Các biện pháp nâng cao khả chống thấm cho BTTL .62 3.5 Cơ sở lựa chọn giải pháp tăng khả chống thấm cho BTTL 62 3.5.1 Nâng cao độ đặc vi cấu trúc BTTL sử dụng phụ gia khống, hóa 62 3.5.2 Tạo lớp màng bọc bảo vệ bê tông 69 3.6 Kết nghiên cứu nâng cao khả chống thấm cho BTTL 72 3.6.1 Nghiên cứu nâng cao khả chống thấm sử dụng phụ gia hóa học 72 3.6.2 Nghiên cứu nâng cao khả chống thấm sử dụng phụ gia khoáng 74 3.6.3 Nghiên cứu nâng cao khả chống thấm sử dụng vật liệu thẩm thấu kết tinh gốc xi măng (VLTTKT GXM) 79 3.7 Lựa chọn phương pháp tăng khả chống thấm BTTL 82 3.8 Kết luận chương 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………… …………………………….…87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1-1: Sử dụng BTTL cho Mố neo cầu Akashi-Kaikyo 6 Hình 1-2: Đường hầm Sodra Lanken - Thụy Điển - thi công BTTL 6 Hình 1-3: Tháp Ma Cao - Trung Quốc - thi cơng BTTL 6 Hình 1.4: Nhà thi đấu Đà Nẵng, dầm xiên thi cơng năm 2010 BTTL .10 Hình 1-5: Thi cơng BTTL nút dầm - cột, nhà 34 tầng - T34 dự án Trung Hịa 11 Hình 1-6: Thi cơng đập xà lan BTTL hố móng tập trung OMon Xa No 13 Hình 1-7: Tháo nước vào hố móng cho xà lan trước di chuyển cơng trình đến vị trí xây dựng 13 Hình 1-8: Lai dắt xà lan di chuyển đến vị trí xây dựng cơng trình 13 Hình 1-9: Đắp đất thi cơng mang cống cơng trình cống Phước Long - Bạc Liêu 14 Hình 1-10: Kè lát bảo vệ mái thượng hạ lưu, cống Phước Long - Bạc Liêu 14 Hình 1-11: Cống Bảy Chề - tỉnh Sóc Trăng, hồn thành năm 2011 BTTL .14 Hình 1-12: Cống Đá - tỉnh Sóc Trăng, hồn thành năm 2011 BTTL 14 Hình 1-13: Cống Minh Hà - Cà Mau thi công năm 2007 BTTL .15 Hình 1-14: Cống Ba Thơn - Bạc Liêu, hồn thành năm 2011 BTTL 15 Hình 1-15: Đập xà lan di động Phước Long - tỉnh Bạc Liêu thi công năm 2004 BTTL .16 Hình 1-16: Cống KH8C Kiên Giang - hồn thành năm 2007 thi cơng BTTL.16 Hình 1-17: Cống T17-23 Xã Khánh An, huyện U Minh - Cà Mau, thi công 2008 BTTL 16 Hình 1-18: Cống thủy lợi Bà Bét - Hậu Giang, thi cơng năm 2007 BTTL 16 Hình 2-1: Đường cong biến dạng chảy khả tự lèn hỗn hợp bê tơng 30 Hình 2-2: Thí nghiệm xác định độ chảy xoè hỗn hợp BTTL 37 Hình 2-3: Sơ đồ cấu tạo thiết bị L-box .38 Hình 2-4: Máy đo mác chống thấm W bê tơng (Trung Quốc) 41 Hình 3-1: Xi măng PC 40 Hà Tiên sử dụng nghiên cứu thí nghiệm 44 Hình 3-2: Cát sơng Tiền sử dụng nghiên cứu 46 Hình 3-3: Đá dăm Đồng Nai sử dụng nghiên cứu 47 Hình 3-5: Phụ gia siêu hóa dẻo HPA - 80 .53 Hình 3-6: Phụ gia điều chỉnh tính lưu biến VISCOMA - 02 53 Hình 3-7: Thí nghiệm xác định độ chảy xòe hỗn hợp BTTL 57 Hình 3-8: Đo kiểm tra đường kính chảy xịe hỗn hợp BTTL sau rút 57 Hình 3-9: Thí nghiệm hỗn hợp BTTL thiết bị L-box .58 Hình 3-10: Kiểm tra khả chảy qua cốt thép hỗn hợp BTTL 58 Hình 3-11: Đúc mẫu lập phương .59 Hình 3-12: Kiểm tra mẫu lập phương .59 Hình 3-13 Cấu trúc hồ đá xi măng với tỷ lệ N/X khác 63 Hình 3-14: Sự hình thành bọt khí bê tơng .65 Hình 3-15 Cơ chế hố dẻo phụ gia hoá học 66 Hình 3-16: Hình dạng hạt tro bay .68 Hình 3-17: Mơ phân bố hạt xi măng hạt tro bắt đầu thủy hóa.68 Hình 3-18: Chống thấm sơn chống thấm màng chống thấm .70 Hình 3-19 Hình ảnh lỗ mao quản lấp đầy khống có cường độ .71 Hình 3-20: Bề mặt bê tông không sử dụng vật liệu thẩm thấu kết tinh 72 Hình 3-21: Bề mặt bê tông sử dụng vật liệu thẩm thấu kết tinh .72 Hình 3-22: Ảnh hưởng silica fume đến tính cơng tác BTTL .75 Hình 3-23: Ảnh hưởng silica fume đến cường độ nén tuổi ngày BTTL 76 Hình 3-24: Ảnh hưởng silica fume đến cường độ nén tuổi 28 ngày BTTL .77 Hình 3-25: Phun VLTTKT GXM lên bề mặt bê tơng cơng trình 85 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1: Lượng vật liệu cho 1m3 bê tông tự lèn dùng để chế tạo đập xà lan 19 Bảng 2-1: Tiêu chuẩn thí nghiệm xi măng 34 Bảng 2-2: Tiêu chuẩn thí nghiệm cát 35 Bảng 2-3: Tiêu chuẩn thí nghiệm đá dăm 35 Bảng 2-4: Tiêu chuẩn thí nghiệm phụ gia tro bay 36 Bảng 3-1: Tính chất lý xi măng .45 Bảng 3-2: Tính chất lý cát .46 Bảng 3-3: Thành phần hạt cát 46 Bảng 3-4: Tính chất lý đá dăm thí nghiệm 48 Bảng 3-5: Thành phần hạt đá dăm thí nghiệm 48 Bảng 3-6: Tính chất kỹ thuật Silica fume 49 Bảng 3-7: Tính chất kỹ thuật tro bay Phả Lại 50 Bảng 3-8: Thành phần hoá bột đá vôi 51 Bảng 3-9: Phụ gia siêu dẻo dùng thí nghiệm 52 Bảng 3-10: Phụ gia cải thiện tính lưu biến dùng thí nghiệm 52 Bảng 3-11: Bảng thành phần cấp phối BTTL M40 55 Bảng 3-12: Kết thí nghiệm cường độ nén bê tông .60 Bảng 3-13: Kết thí nghiệm độ chống thấm bê tông 60 Bảng 3-14: Bảng thành phần cấp phối BTTL M40 73 Bảng 3-15: Tính chất BTTL tỷ lệ lượng dùng HPA-80 73 Bảng 3-16: Bảng thành phần cấp phối BTTL M40 74 Bảng 3-17: Tính chất BTTL tỷ lệ lượng dùng silica fume so với cấp phối đối chứng (CP0) 74 Bảng 3-18: Các tiêu mức chất lượng 80 Bảng 3-19: Thành phần VLTTKT GXM theo trọng lượng 81 Bảng 3-20: Thành phần cấp phối BTTL có không dùng VLTTKT GXM 81 Bảng 3-21: Kết thí nghiệm BTTL có khơng dùng VLTTKT GXM .81 Bảng 3-22: Cấp phối hợp lý lượng dùng phụ gia cho BTTL .83 Bảng 3-23: Cấp phối tối ưu cường độ khảo sát lượng dùng Silica fume .83 Bảng 3-24: Cấp phối hợp lý cường độ tính cơng tác thay đổi lượng dùng phụ gia hóa 84 Bảng 3-25: Kết tính chất BTTL CP8’ 84 MỞ ĐẦU I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Trên giới nay, kỹ thuật công nghệ thi công lĩnh vực xây dựng phát triển cách vượt bậc Tốc độ xây dựng Việt nam phát triển mạnh mẽ Các ngành xây dựng dân dụng, công nghiệp, thuỷ lợi, cầu đường mở rộng với thiết kế đa dạng, phong phú có nhiều dạng kết cấu mà việc đầm bê tơng khó thực hiện, mặt khác nhiều hạng mục cơng trình cần sức chịu tải cao, kết cấu phức tạp, đặc biệt với cơng trình có mật độ cốt thép lớn yêu cầu ngày cao chất lượng hỗn hợp bê tông bê tông để phù hợp với đặc thù cơng trình, sử dụng bê tơng thơng thường khả tự đầm trọng lượng thân hạng mục cơng trình khơng thể đảm nhận được, cần phải có giải pháp để nâng cao chất lượng bê tơng, hay nói cách khác hạng mục cần sử dụng bê tơng tự lèn (BTTL) Với tính chất tự chảy xịe BTTL lấp đầy kết cấu phức tạp, hỗn hợp BTTL có khả chảy cao, tự đầm trọng lượng thân, khơng cần ngoại lực tác động, có khả xuyên qua không gian hẹp, không bị phân tầng Sử dụng BTTL có nhiều ưu điểm so với bê tông truyền thống như: thi công dễ dàng, rút ngắn thời gian thi công đến 20-25%, giảm chi phí nhân cơng, thiết bị đầm lèn, đảm bảo chất lượng bê tơng, chất lượng kết cấu, giảm chí phí hồn thiện bề mặt bê tơng Một giải pháp định đến chất lượng cơng trình việc ứng dụng công nghệ BTTL vào việc thi cơng cơng trình, kể đến tịa nhà Trung Hịa cơng ty VINACONEX thi cơng, ứng dụng xây dựng thủy lợi có cống kiểu đập xà lan di động cống Minh Hà, Rạch Lùm - Cà mau; cống Sáu Hỷ - Bạc Liêu Việc sử dụng BTTL xây dựng cơng trình có hình dáng kết cấu phức tạp, cốt thép dày đặc, yêu cầu chất lượng cao bước tiến quan trọng trông công nghệ thi Hiện xây dựng, ngành thủy lợi kết cấu mỏng dày cốt thép cống đê, xi phông dẫn nước, cửa van bê tông cốt thép mỏng, đập xà lan di động đòi hỏi mác bê tơng cao từ 30÷40MPa lớn hơn, ngồi cịn địi hỏi tính chống thấm tốt, tính bền cao, nên cần thiết phải áp dụng công nghệ BTTL Việc sử dụng BTTL xây dựng công trình có hình dáng kết cấu phức tạp, cốt thép dày đặc, yêu cầu chất lượng cao bước tiến quan trọng công nghệ thi công bê tông bê tông cốt thép cơng trình thủy lợi cần thiết Ở Việt Nam, việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ BTTL chưa phổ biến ứng dụng rộng rãi, đặc biệt cơng trình có hình dáng kết cấu phức tạp, cốt thép dày đặc, yêu cầu chất lượng cao Vì ngành xây dựng nói chung, xây dựng Thủy lợi nói riêng việc nghiên cứu ứng dụng BTTL cho kết cấu phức tạp mỏng dày cốt thép điều cần thiết Trong công trình cống, đập xà lan sử dụng BTTL chiều dày lớp bê tông bảo vệ khoảng 3cm, khả bị ăn mòn thấm BTTL cao Từ tác giả lựa chọn đề tài “Nghiên cứu nâng cao khả chống thấm cho cống, đập xà lan vùng Đồng sông Cửu Long thi công bê tông tự lèn” để nghiên cứu II MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI - Nghiên cứu vật liệu chế tạo BTTL - Thiết kế thành phần BTTL yêu cầu thí nghiệm số tính chất lý BTTL dùng cho cống, đập xà lan - Lựa chọn giải pháp chống thấm cho BTTL dùng thi công cống, đập xà lan vùng đồng sông Cửu Long (ĐBSCL) III CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Thu thập tài liệu BTTL dùng cho số cơng trình xây dựng Việt Nam nước ngồi, phân tích lựa chọn loại vật liệu để chế tạo BTTL dùng xây dựng cống, đập xà lan Việt Nam - Tham khảo số cơng trình ứng dụng BTTL, để thiết kế cấp phối BTTL có khả chống thấm tốt cho số cơng trình cống, đập xà lan vùng ĐBSCL - Thí nghiệm phịng xác định số tiêu lý BTTL yêu cầu IV KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC: - Thành phần cấp phối BTTL dùng xây dựng cống, đập xà lan có khả chống thấm - Lựa chọn giải pháp nâng cao khả chống thấm cho BTTL xây dựng cơng trình cống, đập xà lan hay sửa chữa cơng trình vùng đồng sơng Cửu Long sử dụng vật liệu thẩm thấu kết tinh gốc xi măng 79 Mặt khác, việc sử dụng silica fume nhằm mục đích tăng mác thấm BTTL (đã thiết kế CP0) mà phải đảm bảo yêu cầu ban đầu đặt BTTL dùng cho cống, đập xà lan đồng Sơng Cửu Long là: hỗn hợp bê tơng (HHBT) đạt tính cơng tác tốt (độ chảy xịe đạt 65cm- 75cm) cường độ bê tông ≥ 40MPa Bên cạnh đó, giải pháp đưa phải đảm bảo hiệu kinh tế để ứng dụng thực tế Chính vậy, ta thấy lượng dùng Silica fume 2% lượng dùng CKD hợp lí đảm bảo tất u cầu đặt có độ chảy xịe 69cm, cường độ tuổi 28 ngày đạt 44,8MPa mác thấm đạt W8 Ở CP4 đảm bảo tất yêu cầu thiết kế ban đầu đặt có giá thành cao so với CP2 sử dụng vào thực tế mục đích tăng mác thấm CP4 đạt mác thấm W10 Hay CP8 đạt mác thấm W14 cường độ 51,5MPa, nhiên ta lựa chọn CP8 khơng đảm bảo u cầu tính cơng tác (độ chảy xịe đạt 41cm) Vậy với tỷ lệ lượng dùng silica fume 2% so với lượng dùng CKD vừa nâng cao khả chống thấm đảm bảo tính cơng tác BTTL đặt Việc sử dụng phụ gia khống hoạt tính siêu mịn silica fume vào BTTL góp phần cải thiện cấu trúc bê tông, làm tăng độ đặc bê tơng Từ làm tăng khả chống thấm cường độ bê tơng Bên cạnh đó, làm giảm tính cơng tác HHBT 3.6.3 Nghiên cứu nâng cao khả chống thấm sử dụng vật liệu thẩm thấu kết tinh gốc xi măng (VLTTKT GXM) Sử dụng vật liệu thẩm thấu kết tinh để tăng khả chống thấm cho bê tông phương pháp sử dụng nhiều quốc gia giới Tuy nhiên, phương pháp Việt Nam hầu hết sản phẩm vật liệu thẩm thấu có mặt thị trường sản phẩm nhập nên việc sử dụng rộng rãi cịn hạn chế Năm 2010, Viện Thủy Công nghiên cứu chế tạo thành công vật liệu thẩm thấu kết kinh gốc xi măng 80 Bảng 3-18: Các tiêu mức chất lượng Mức TT Tên tiêu chất lượng Tr¹ng thái, màu sắc mi mũn ca bờ tụng quột hợp chất chống thấm TTKT CT - 09 , so vi mu i chng Phng phỏp th Bột mịn màu Dùng mắt thờng xám nhạt tay Gim 1.2 ln ASTM 3118 Độ chảy xịe, cm, khơng nhỏ 22 ± Theo phụ lục A Độ phủ, kg/m2, không nhỏ TCVN 2095 : 1993 - Khô bề mặt 15 TCVN 2096 : 1993 - Khô hồn tồn 60 Thời gian khơ, giờ, khơng lớn Độ bám dính màng hợp chất chống thấm TTKT CT -09 bề mặt bê tông theo 1.5 TCVN 2097 :1997 phương ngang tuổi 28 ngày, N/mm2 Độ chống thấm bê tông quét hợp chất chống thấm TTKT CT -09, so với mẫu đối TCVN 3116 : 1993 chứng, không nhỏ hơn, atm, Hạn sử dụng Tối đa 12 tháng Đề tài lựa chọn loại vật liệu để khảo sát ảnh hưởng vật liệu thẩm thấu kết tinh đến khả chống thấm BTTL Dưới số giới thiệu chung thành phần khống, hóa vật liệu thẩm thấu kết tinh gốc xi măng đề tài sử dụng Trong vật liệu thẩm thấu kết tinh gốc xi măng, tỷ lệ thành phần phụ gia hoá học chiếm khơng lớn, sử dụng dạng dung dịch thuận lợi tính tốn cụ thể với phụ gia hố học có hàm lượng khơ 33 - 35% 100kg sơn khơ cần sử dụng lít phụ gia hố học (tỷ trọng phụ gia hố học cỡ 1,15kg/lít) 81 Khi sử dụng thành phần phụ gia hố học dạng dung dịch tiến hành trộn thành phần xi măng pooc lăng, cát thạch anh nghiền phụ gia khoáng siêu mịn chuẩn bị hỗn hợp sử dụng trộn với thành phần phụ gia hoá học Bảng 3-19: Thành phần VLTTKT GXM theo trọng lượng Xi măng pooc Cát thạch anh Phụ gia khoáng sản siêu Phụ gia hoá học dạng lăng (TP1) (TP2) mịn (TP3) lỏng (TP4) 64- 68 24- 25 7.0 - 8.0 2.0 - 2.5 Ghi chú: Lượng hạt siêu mịn có đường kính μm cịn có xi măng pooc-lăng cát thạch anh nghiền Đề tài tiến hành khảo sát cấp phối sau: Bảng 3-20: Thành phần cấp phối BTTL có khơng dùng VLTTKT GXM Vật liệu dùng cho 1m3 bê tông Tên CP VLTTKT X TB Cát Đá N (Kg) (Kg) (Kg) (Kg) Phụ gia hóa học HPA-80 VISCOMA-02 (Kg) ( lít ) ( lít ) GXM CP0 Không dùng 340 210 880 704 170 5.5 3.3 CP0’ Có dùng 340 210 880 704 170 5.5 3.3 Tiến hành phun vật liệu thẩm thấu lên bề mặt mẫu đúc từ CP0 Làm thí nghiệm để so sánh khả chống thấm BTTL có sử dụng không sử dụng VLTTKT GXM Bảng 3-21 thống kê kết thí nghiệm: Bảng 3-21: Kết thí nghiệm BTTL có khơng dùng VLTTKT GXM Mác thấm CP VLTTKT GXM CP0 Không W6 CP0’ Có W8 W(at) Nhận xét: Qua bảng 3-21 ta thấy: sử dụng thêm VLTTKT GXM quét bên bề mặt BTTL làm cho tính chất HHBT bê tông không thay đổi Tuy nhiên, mác thấm bê tông lại tăng lên từ W6 (khi không sử 82 dụng VLTTKT GXM) đến W8 (khi sử dụng VLTTKT GXM) Vậy việc sử dụng VLTTKT GXM làm tăng khả chống thấm bê tông 3.7 Lựa chọn phương pháp tăng khả chống thấm BTTL Như đề tài trình bày giải pháp tăng khả chống thấm cho BTTL sử dụng phụ gia hóa học, phụ gia khống hoạt tính siêu mịn vật liệu thẩm thấu kết tinh gốc xi măng (VLTTKT GXM) Cả giải pháp đáp ứng yêu cầu đặt tăng mác thấm BTTL Tuy nhiên, giải pháp lại có ưu nhược điểm định đạt hiệu tốt trường hợp định Nhìn chung, phụ gia siêu dẻo phụ gia khống hoạt tính hai thành phần khơng thể thiếu cấp phối BTTL Với lượng dùng, loại dùng phụ gia định có ảnh hưởng đến chất lượng số tính chất bê tơng BTTL Cụ thể với phụ gia siêu dẻo HPA-80 thay đổi lượng dùng từ 0.8% đến 1.1% ảnh hưởng tới tính cơng tác cường độ mác thấm bê tơng BTTL Hay phụ gia khống hoạt tính siêu mịn thêm vào thành phần bê tông ảnh hưởng đến cường độ, mác thấm bê tơng tính cơng tác hỗn hợp BTTL Tại lượng dùng 2% silica fume so với tổng lượng CKD tăng mác thấm lên cấp so với cấp phối sở tính chất khác đảm bảo yêu cầu Đề tài “Nghiên cứu nâng cao khả chống thấm cho cống, đập xà lan vùng Đồng sông Cửu Long thi công bê tông tự lèn” nên việc sử dụng phương pháp nêu q trình chế tạo bê tơng tự lèn hợp lý Vì thêm hai thành phần vào cấp phối bê tơng cải thiện vi cấu trúc bê tông đạt mục đích tăng mác thấm cho bê tơng Bản thân BTTL bê tơng có lượng dùng nước lớn nên so với bê tơng mác có mác thấm thấp hơn, mà đặc biệt BTTL dùng cho cơng trình thủy lợi cống, đập xà lan nên yêu cầu độ chống thấm cao làm việc mơi trường ln tiếp xúc với mơi trường nước Mặt khác, có số cơng trình thủy lợi thi cơng xong muốn xử lý tăng mác thấm bê tông lên để chống ăn mịn dùng VLTTKT GXM đề tài đề xuất Khi sử dụng phương pháp làm tăng mác thấm bê 83 tông, phương pháp thi công lại đơn giản, nhanh gọn Hay nói cách khác, sử dụng VLTTKT GXM phù hợp cho việc hồn thiện cơng trình sửa chữa cơng trình thủy lợi Đối với cơng trình đập xà lan xây sử dụng BTTL Có thể sử dụng: Có thể sử dụng cấp phối CP3’ tăng hàm lượng phụ gia siêu dẻo đảm bảo tính cơng tác, cường độ khả chống thấm dùng cho cơng trình xây + Nếu cơng trình sử dụng BTTL M40 đạt cấp chống thấm W8 sử dụng cấp phối CP3’ với tỷ lệ lượng dùng phụ gia siêu dẻo HPA - 80 1.1% Bảng 3-22: Cấp phối hợp lý lượng dùng phụ gia cho BTTL CP % HPA-80 CP3’ 1.1% X TB Cát Đá N (Kg) (Kg) (Kg) (Kg) 340 210 880 704 Phụ gia hóa học HPA-80 VISCOMA-02 (Kg) ( lít ) ( lít ) 162 6.05 3.3 + Với hạng mục đặc biệt cơng trình sử dụng BTTL M40 đạt W14 sử dụng cấp phối CP8 Bảng 3-23: Cấp phối tối ưu cường độ khảo sát lượng dùng Silica fume Vật liệu dùng cho 1m3 bê tông Tên CP SF/CKD X SF TB Cát Đá N (Kg) (kg) (Kg) (Kg) (Kg) (Kg) CP8 8% 340 44 210 880 704 170 Phụ gia hóa học HPA-80 VISCOMA-02 ( lít ) ( lít ) 5.5 3.3 Với lượng dùng silica fume 8% tối ưu cường độ khả chống thấm nhiên tính cơng tác (độ chảy xịe) đạt đến 41cm khơng đảm bảo cho thi cơng cần phải điều chỉnh tính cơng tác việc tăng lượng dùng phụ gia lên 1.15% với lượng dùng hỗn hợp BTTL đạt tính cơng tác tốt mà giữ nguyên tỷ lệ N/CKD thành phần khoáng Sau điều chỉnh lượng dùng phụ gia, thành phần CP8 sau: 84 Bảng 3-24: Cấp phối hợp lý cường độ tính cơng tác thay đổi lượng dùng phụ gia hóa Vật liệu dùng cho 1m3 bê tông Tên CP CP8’ X SF TB Cát Đá Phụ gia hóa học N SF/CKD HPA-80 VISCOMA-02 (Kg) (kg) (Kg) (Kg) (Kg) (Kg) ( lít ) ( lít ) 340 44 210 880 6.32 3.3 8% 704 170 Kết tính chất cấp phối CP8’ lựa chọn điều chỉnh lượng dùng phụ gia siêu dẻo lên 1.15% CKD để đảm bảo tính cơng tác, với lượng dùng phụ gia hỗn hợp không bị phân tầng tách nước đạt khả chống thấm W14 Bảng 3-25: Kết tính chất BTTL CP8’ SF/CKD CP (%) CP8’ Độ chảy xòe D, cm 8% 65 R7 R28 Mác thấm (MPa) (MPa) W(at) 41.8 48 W14 Nhận xét: Khi sử dụng cấp phối sử dụng phụ gia hóa học phụ gia Silica fume thiết kế xây dựng cơng trình xây tùy thuộc tính chất đặc tính sử dụng hạng mục cơng trình sử dụng cấp phối - Đối với số cơng trình cống dẫn đập xà lan sử dụng có dấu hiệu suy giảm tuổi thọ gây thấm cần có biện pháp xử lý + Có thể dùng lớp bê tơng BTTL có mác thấm cao dùng sửa chữa lên bề mặt bê tông cũ, nhiên phương pháp làm tăng tải trọng đập xà lan thay đổi chiều dày kết cấu + Phương pháp sử dụng vật liệu thẩm thấu kết tinh gốc xi măng tiện lợi hiệu kỹ thuật kinh tế Sau thi công đập xà lan xong, phun VLTTKT GXM lên bề mặt bê tông tăng mác thấm bê tông 85 Hình 3-25: Phun VLTTKT GXM lên bề mặt bê tơng cơng trình Theo thí nghiệm đề tài tiến hành xác định khả tăng mác thấm BTTL sử dụng VLTTKT GXM mác thấm tăng atm Điều phù hợp với số nghiên cứu, thử nghiệm nhóm đề tài nghiên cứu VLTTKT GXM Viện Thủy Cơng trước Bên cạnh cơng trình xây Việt Nam cịn nhiều cơng trình thủy lợi sử dụng mà bị phá hoại ăn mòn, thấm mơi trường làm việc Nếu q trình kéo dài gây hư hỏng nặng kết cấu, cơng trình Trong mơi trường chua phèn, mơi trường nhiễm mặn đồng sông Cửu Long, cường độ hệ số thấm bê tông thay đổi theo thời gian Trong tháng đầu cường độ bê tông tăng, hệ số thấm giảm, sau cường độ suy giảm hệ số thấm tăng lên (tính chống thấm bê tông đi) Sự biến đổi cường độ hệ số thấm bê tông tác động môi trường chua phèn nhiễm mặn đồng sông Cửu Long 86 Đề nghị không sử dụng bê tông mác thấp M35 cho cơng trình BTCT vùng chua phèn đồng sông Cửu Long Vậy việc sử dụng VLTTKT GXM phun lên bề mặt cấu kiện bê tông công trình thủy lợi đồng sơng Cửu Long đảm bảo độ bền làm việc kết cấu môi trường làm việc 3.8 Kết luận chương Đề tài thiết kế thiết kế thành phần cấp phối BTTL có cường độ nén 43,2MPa mác chống thấm W6 dùng để nghiên cứu nâng cao khả chống thấm Kết nghiên cứu đạt được: BTTL đạt yêu cầu ban đầu đặt độ chảy xòe đạt 73 cm, khả chảy qua cấu kiện cốt thép cường độ nén đạt 40 MPa độ chống thấm đạt W8 tăng lượng dùng phụ gia siêu dẻo nâng lên W14 sử dụng Silica fume Bên cạnh đó, đề tài đưa giải pháp tăng khả chống thấm cho BTTL dùng cho cống, đập xà lan VLTTKT, sử dụng phụ gia khoáng hay phụ gia siêu dẻo phân tích chế ưu nhược điểm giải pháp Các giải pháp đưa hồn tồn giải mục tiêu đề nâng cao khả chống thấm cho BTTL, nhiên phụ thuộc loại cơng trình sử dụng phương pháp cho phù hợp Đập xà lan thường xuyên hoạt động di chuyển môi trường nước, khả chống thấm bị giảm trình ăn mịn, cần thiết kế kỹ lưỡng giai đoạn đầu Trong thời gian đầu sử dụng cần thường xun kiểm tra chất lượng bê tơng, có dấu thấm cần xử lý VLTTKT gốc xi măng 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu đề tài luận văn, rút số kết luận sau: - Có thể lựa chọn vật liệu hợp lý nước để thiết kế thành phần BTTL có cường độ cao, tính chống thấm tốt - Luận văn thiết kế BTTL đạt yêu cầu ban đầu đặt độ chảy xòe đạt 60 - 75cm, cường độ nén đạt 40 Mpa độ chống thấm đạt W8 tăng lượng dùng phụ gia siêu dẻo nâng lên W14 sử dụng Silica fume - Luận văn đưa giải pháp tăng khả chống thấm cho BTTL sử dụng phụ gia hóa học, phụ gia khống hoạt tính siêu mịn vật liệu thẩm thấu kết tinh gốc xi măng, từ phân tích chế ưu nhược điểm giải pháp để lựa chọn giải pháp hợp lý tăng khả chống thấm cho BTTL việc sử dụng vật liệu thẩm thấu kết tinh gốc xi măng quét bên bề mặt BTTL làm tăng khả chống thấm cho bê tông hiệu cần đưa vào áp dụng thực tế Vì vật liệu sơn Viện Thủy công - Viện KHTL nghiên cứu chế tạo thành cơng với vật liệu sẵn có Việt Nam, giá thành hạ, dễ thi công hiệu chống thấm tốt KIẾN NGHỊ - Trong nghiên cứu biện pháp để nâng cao độ chống thấm BTTL Các biện pháp cụ thể nâng cao chống thấm cho BTTL đa dạng, phải đồng từ thiết thi công - Đập xà lan thường xuyên hoạt động di chuyển môi trường nước, khả chống thấm bị giảm q trình ăn mịn, cần thiết kế kỹ lưỡng giai đoạn đầu Trong trình sử dụng cần theo dõi xử lý kịp thời giúp kéo dài tuổi thọ cống, đập xà lan - Đề nghị không sử dụng bê tơng mác thấp M35 cho cơng trình BTCT vùng chua phèn vùng ĐBSCL 88 - Kiến nghị nghiên cứu sử dụng kết hợp với số phụ gia khoáng khác như, xỉ, tro trấu Dùng cho BTTL để giảm giá thành Nghiên cứu sử dụng số loại phụ gia hoá học khác cho BTTL - Kiến nghị nghiên cứu bê tông tự lèn chống ăn mịn mơi trường nhiễm mặn chua phèn vùng ĐBSCL 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1, Hồng Phó Un (2004) Một số kết nghiên cứu ứng dụng bê thông tự lèn xây dựng thủy lợi Tạp chí NN&PTNT 1/2004 (81-83) 2, Hồng Phó Uyên, Nguyễn Quang Phú, Lê Văn Đồng nnc (6/2012) Hội thảo số kết nghiên cứu ứng dụng bê tông tự lèn xây dựng Thủy lợi 3, Hồ sơ thiết kế BVTC (năm 2007) cơng trình cống Minh Hà Rạch Lùm - Cà Mau Viện Thủy công lập 4, Nguyễn Như Quý, Nguyễn Tấn Quý (2009) Thí nghiệm vữa siêu dẻo bê tơng cường độ cao, độ sụt lớn với có mặt tro bay qua tuyển Phả Lại 5, Nguyễn Văn Chánh, Phan Xn Hồng, Nguyễn Ninh Thụy (2000) Bê Tơng tự lèn Tạp chí phát triển khoa học cơng nghệ Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Vol 3, Tháng 5/6/2000 (72-79) 6, Nguyễn Tuấn Hiển, Đỗ Hữu Trí (2003), Kết bước đầu nghiên cứu bê tông tự lèn phục vụ xây dựng cơng trình giao thơng Tạp chí Khoa học Viện Khoa học Công nghệ GTVT 7, Nguyễn Như Quý (2011) Nghiên cứu chế tạo bê tông tự lèn sử dụng vật liệu sẵn có điều kiện Việt Nam Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ - Trường ĐHXD 8, Nguyễn Quang Bình (2013) "Nghiên cứu chế tạo sơn thẩm thấu gốc xi măng, để chống thấm cho kết cấu bê tơng cơng trình Thuỷ lợi" - Viện KHTL Việt Nam 9, Tài liệu giới thiệu sản phẩm chống thấm kết tinh hãng Xypex; Viện hóa học - Bộ Quốc phịng 10, Tài liệu giới thiệu sản phẩm Chống thấm kết tinh Pene - Seal hãng hãng Simon; 11, Trương Thị Hồng Thúy (2004) Báo cáo tổng kết đề tài “Nghiên cứu chế tạo bê tông tự lèn sử dụng vật liệu sẵn có Việt Nam” 12, Trương Đình Dụ, Trần Đình Hịa, Trần Văn Thái (2007) Báo cáo tổng kết khoa 90 học kỹ thuật dự án sản xuất thử nghiệm: hồn thiện cơng nghệ thiết kế, chế tạo vận hành đập xà lan di dộng áp dụng cho vùng triều phục vụ công trình ngăn sơng vùng ven biển 13, Trường ĐHTL Giáo trình VLXD, (1980), NXB Nơng Nghiệp 14, Căn tiêu chuẩn Việt Nam tiêu chuẩn hành khác có liên quan Tiếng Anh 15, Allan J D.A., M.I.C.T Allan Dowson Consulting The Application, SelfCompacting Concrete (SC) in Precast Products 16, Ake Skarendahl Market Acceptance of Self-Compacting Concrete, the Swedish experience Proceeding of the Second International Symposium on SelfCompacting Concrete, October 2001, Tokyo, Japan, (1-12) 17, BE 96-3801/ Contract Mo: BRPR-CT 96-0366 Rational Production and Improved Working Environment Through Using Self-Compacting Concrete 18, Celik Ozyildirim, D Stephan Lane Final report Evaluation of SelfConsolidating Concrete 19, Commercial Construction Systems Trends in Commercial Construction Systems New Zealand Concrete, September 2000, (10-16) 20, Charles Nmail and Brad Violetta The Use if Flowing Concrete in Cogested Areas Concrete International Vol 19, No 19, Sep 1996 (53-57) 21, D.J Martin Economic Impact of SCC in Precast concrete Producers Proceeding of First North American Conference on the design and Use of Self-Consolidating Concrete, November 2002 United State of America, (147152) 22, Frank Jacob and Fritz Hunkeler SCC for the Rehabilitation of a Tunnel in Zurich/Switzerland Proceeding of the Second International Symposium on Self-Compacting Concrete, October 2001, Tokyo, Japan, (707-714) 23, G Cruz Eaton Holiday in Philippines Presentation foe: Glenium Seminar in Tokyo 91 24, Hachiro Kitamura, Takeyoshi Nishizaki, Hydeyoshi Ito, Ryuichi Chikamashu, Fumio Kamada and Minoru Okudate Construction of Prestressed Concrete Outer Tank for LNG Storage Using High-Strength Self-Compacting Concrete Proceedings of International Workshop on Self-Compacting concrete, August 1998 Kochi, Japan, (263-291) 25, Hajime Okamura and Kazuma Ozawa Mix Design for Self-Compacting Concrete Concrete Library of JSCE No 25, June 1995, (107-120) 26, H Takeuchi, M Higuchi and A Nanni Application of “Flowble” Concrete in Tunnel Lining Concrete International, Volume 16, No.4, April 1994 (26-29) 27, Itoshi Izumi and Kazumasa Inoue State of The art Report on Construction of Building Structures Proceedings of International Workshop on SelfCompacting concrete, August 1998 Kochi, Japan, (292-309) 28, Kamal Henri Khayat and Pierre Claude Aitcin Use of Self-Consolodating Concrete in Canada Present Situation and Perspectives Proceeding of International Workshop on Self-Compacting concrete, August 1998 Kochi, Japan, (11-22) 29, Keun-Joo Byun, Jin-Keun Kim and Ha-Won Song, Self-Compacting Concrete in Kores Proceedings of International Workshop on Self-Compacting concrete, August 1998 Kochi, Japan, (368-383) 30, Kimble Marfleet Gammon Innovation Competition Self-Compacting Concrete Admixtures Meeting in Hongkong, 23 November 2000 31, K.H Kayat and R Morin Performance of Self-Consolidating Concrete use to Repair Parapet Wall in Montreal Proceeding of First North American Conference on the design and Use of Self-Consolidating Concrete, November 2002 United State of America, (419-424) 32, Luigi Coppala Properties and applications of SCC: Equipment for its evaluation and some useful suggestion on mixdesign, ingredients, production and placing Concrete Technology 92 33, M.Ouchi Current conditon of Self-Compacting Concrete in Japan Proceeding of the Second International Symposium on Self-Compacting Concrete, October 2001, Tokyo, Japan, (63-68) 34, Masahiro Ouchi, Sada-aki Nakamura, Thomas Osterberg, Seven Erik Hallberg, Myint Lwin Application of SCC in Japan, Europe and the United States 35, M Collepardi, Self-Compacting Concrete: What is new? Seventh CANMET/ACI International Conference on Superplasticizers and Other Chemical Admixtures in Concrete, ISBN 0-87031-127-1 36, M Vachon and J Daczko US Regulatory Work on SCC Proceeding of First North American Conference on the design and Use of Self-Consolidating Concrete, November 2002 United State of America, (377-380) 37, Nguyen Nhu Quy, Nguyen Tan Quy and Stroeven P Investigation on effects of fine fillers on the properties of high-fluidity mortar Proceeding of ICCM.IBST 2001 International Conference on Advanced Technologies in Design, Construction and Maintenance of Concrete Structures, March 2001, Hanoi, Vietnam, (588-593) 38, Recommendation for Self-Compacting Concreta, Japan Societ of Civil Engineers, Japan, 1999 39, Self-Compacting Concrete: Modern Concrete and Admixture Technology, Southeast Asia Construction, Sept/Oct 2000 (84-88) 40, Somnuk Tangtermsirikul Design and Construction of Self-Compacting concrete in Thailand Proceeding of International Workshop on Self-Compacting concrete, August 1998 Kochi, Japan, (72-86) 41, Specification and Guidelines of Self-Compacting Concrete EFNARC, Association House, 99 West Street, Farham, Surey GU9 & EN, UK, February, 2002 42, Takefumi Shindoh and Yasunori Matsuoka Development of Compacting Concrete and Evaluation Test methods Journal of Concrete Technology – 2003 Concreate Institute (23-26) 93 43, Takeshi Ohtomo, Satoru Asaka, Joo-Yeon Kim, Chan-Gyu Park, Seung-Jun Beal, Chel-Su Jung and Stephen H.E Philips Self-Compacting Concrete used for underground diaphragm walls of the World’s largest 200000 Klingground tanks at Inchon LNG terminal in Korea Proceeding of the Second International Symposium on Self-Compacting Concrete, October 2001, Tokyo, Japan, (661-670) 44, Tim Avery Self-Compacting concrete powerful tool for Complicated pours Concrete monthly, http://www.Concretemonthly.com/monthly/art.php/594 45, Toyoharu Nawa, Tasuo Izumi and Yoshinobu Edamatsu State of the Art Report on materials and design of Self-compacting Concrete Proceedings of The International Workshop on Self-Compacting Concrete, August 1998, Kochi, Japan (160-190) 46, T Osterberg The Use of SCC in Sodra Lanken Project Proceeding of First North American Conference on the design and Use of Self-Consolidating Concrete, November 2002 United State of America, (395-400) 47, T Sugamata, M Hibino, M Ouchi and H Okamura A study of Particle Dispersion Effect of Polycarboxylate Based Superplasticizers 48, Yin-Wen Chan and Ming Hong Hshieh The Development and Long-term deformation of Self-Compacting concrete Proceeding of Seventh East AsiaPacific Conference on Structural Engineering and Construction (EASEC 7) Volume 2, August, 1999, Kochi, Japan, (1414-1419) 49, Yin-Wen Chan and Jenn-Chuan Chern The Application of Self-Compacting Concrete in Taiwan Proceeding of the Second International Symposium on Self-Compacting Concrete, October 2001, Tokyo, Japan, (25-32)