Nghiên cứu thực trạng và giải pháp tăng cường quản lý chất lượng bê tông các dự án xây dựng cầu khu vực đông nam bộ luận văn thạc sĩ xây dựng cầu hầm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI BÙI QUANG NĂNG NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG VÀ GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG BÊ TÔNG CÁC DỰ ÁN XÂY DỰNG CẦU KHU VỰC ĐÔNG NAM BỘ LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI BÙI QUANG NĂNG NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG VÀ GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG BÊ TÔNG CÁC DỰ ÁN XÂY DỰNG CẦU KHU VỰC ĐÔNG NAM BỘ Chuyên ngành: Xây dựng cầu hầm Mã số: 60.58.25 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS TRẦN ĐỨC NHIỆM Hà Nội - 2014 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VIỆC SỬ DỤNG BÊ TÔNG TRONG CÁC DỰ ÁN XÂY DỰNG CẦU Ở VIỆT NAM HIỆN NAY 1.1 Tình hình chung sử dụng bê tơng cơng trình cầu nƣớc ta 1.2 Bê tơng sử dụng số dự án khu vực Đông Nam 1.2.1 Dự án cầu Gò Găng 1.2.2 Dự án cầu Chà Và 1.2.3 Dự án cầu Bàn Thạch 11 1.2.4 Dự án cầu Vàm Gửi 13 1.2.5 Dự án cầu Rạch Chiếc 14 1.3 Kết luận chƣơng CHƢƠNG 15 16 CÁC ĐẶC TRƢNG VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG VÀ CÁC CẤP PHỐI BÊ TÔNG ĐƢỢC SỬ DỤNG TRONG DỰ ÁN XÂY DỰNG CẦU VÀM GỬI – DỰ ÁN ĐƢỜNG LIÊN CẢNG CÁI MÉP THỊ VẢI 16 2.1 Xi măng 16 2.2 Cốt liệu chế tạo bê tông 22 2.3 Phụ gia: 31 2.4 Nƣớc 32 2.5 Hỗn hợp bê tông 33 2.6 Cấp phối bê tông đƣợc xem xét dự án cầu Vàm Gửi 37 2.6.1 Cấp phối bê tông cấp 50 MPa trạm A 37 2.6.2 Cấp phối bê tông cấp 50 MPa trạm B 39 2.6.3 Cấp phối bê tông cấp 35 MPa trạm A B 40 2.6.4 Cấp phối bê tông cấp 30 MPa trạm A 41 2.6.5 Cấp phối bê tông cấp 30 MPa trạm B 42 Học viên: Bùi Quang Năng LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT 2.7 Kết luận chƣơng CHƢƠNG 43 44 QUẢN LÝ CHẤT LƢỢNG BÊ TÔNG THEO ĐỘ LỆCH CHUẨN VÀ CƢỜNG ĐỘ ĐẶC TRƢNG 44 3.1 Cơ sở lý thuyết xác suất thống kê thiết kế thành phần bê tơng kiểm sốt chất lƣợng 44 3.1.1 Đại lƣợng ngẫu nhiên 44 3.1.2 Quy luật phân phối xác suất đại lƣợng ngẫu nhiên 44 3.1.3 Các tham số đặc trƣng đại lƣợng ngẫu nhiên 47 3.1.4 Độ lệch chuẩn 50 3.1.5 Hệ số phân tán 51 3.1.6 Quy luật phân phối chuẩn 51 3.2 Độ lệch chuẩn, cƣờng độ đặc trƣng, cƣờng độ yêu cầu 52 3.3 Hệ thống tổ chức quản lý chất lƣợng cầu Vàm Gửi 54 3.4 Kết luận chƣơng 60 CHƢƠNG 61 CÔNG TÁC QUẢN LÝ CHẤT LƢỢNG BÊ TƠNG CƠNG TRÌNH 61 4.1 Xác định cƣờng độ chịu nén bê tông 61 4.1.1 Phƣơng pháp xác định độ sụt hỗn hợp bê tông TCVN 3016 : 1993 61 4.1.2 Xác định cƣờng độ chịu nén bê tông 62 4.2 Cƣờng độ yêu cầu: 64 4.3 Phƣơng pháp kiểm sốt chất lƣợng bê tơng theo độ lệch chuẩn cƣờng độ đặc trƣng theo ACI (American Concrete Institute) 67 4.4 Biểu đồ kiểm soát chất lƣợng bê tông theo độ lệch chuẩn cƣờng độ đặc trƣng 69 4.4.1 Dạng biểu đồ đơn giản dùng kiểm sốt chất lƣợng bê tơng 70 4.4.2 Biểu đồ Shewhart kiểm sốt chất lƣợng bê tơng 71 Học viên: Bùi Quang Năng LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT 4.5 Đánh giá chất lƣợng bê tông dự án theo cƣờng độ đặc trƣng 72 4.5.1 Cƣờng độ đặc trƣng: 72 4.5.2 Trƣờng hợp không đạt yêu cầu cƣờng độ chịu nén 73 4.5.3 Bảo quản mẫu thí nghiệm 74 4.6 Đánh giá kết thí nghiệm nén mẫu bê tông cấp 50 MPa 4.6.1 Giai đoạn thiết kế cấp phối 74 74 4.6.1.1 Cấp 50 MPa trạm A 74 4.6.1.2 Cấp 50 MPa trạm B 77 4.6.1.3 Cấp 35 MPa trạm A 79 4.6.1.4 Cấp 35 MPa trạm B 82 4.6.1.5 Cấp 30 MPa trạm A 84 4.6.1.6 Cấp 30 MPa trạm B 87 4.6.2 Giai đoạn sử dụng 89 4.6.2.1 Cấp 50 MPa trạm A 89 4.6.2.2 Cấp 50 MPa trạm B 93 4.6.2.3 Cấp 35 MPa trạm A 99 4.6.2.4 Cấp 35 MPa trạm B 105 4.6.2.6 Cấp 30 MPa trạm B 114 4.6.3 Tổng hợp số liệu 122 4.7 Kết luận chƣơng 122 Kết luận kiến nghị 124 TÀI LIỆU THAM KHẢO 126 Học viên: Bùi Quang Năng LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT LỜI MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, hạ tầng giao thông khu vực Đông Nam phát triển mạnh Một số dự án triển khai nhƣ tuyến cao tốc thành phố Hồ Chí Minh – Long Thành – Dầu Giây, nâng cấp mở rộng Quốc lộ 51, nâng cấp mở rộng tuyến An Sƣơng - An lạc Hàng loạt cầu, hầm ngõ thành phố Hồ Chí Minh nhƣ cầu Rạch Chiếc, Cầu Sài Gòn, cầu Phú Mỹ, hầm Thủ Thiêm đƣợc xây dựng Các điểm xung đột ngã tƣ Thủ Đức, vòng xoay Hàng Xanh đƣợc giải cầu vƣợt Khu vực Đồng Nai, Bình Dƣơng, Bà Rịa – Vũng Tàu có cầu Đồng Nai, cầu Hóa An, cầu Gị Găng, cầu Chà Và, cầu Bàn Thạch, cầu Vàm Gửi… Việc tiếp cận, sử dụng vật liệu mới, phụ gia hệ vật liệu truyền thống cho bê tông chất lƣợng cao Đồng thời đặt yêu cầu cho vật liệu, công nghệ chế tạo, công tác quản lý chất lƣợng Cùng với việc nâng cao hiểu biết cấu trúc tính chất bê tơng, tiên đốn điều khiển đặc tính chúng Do đặc điểm hình thành từ nhiều loại vật liệu, cơng nghệ chế tạo, điều kiện mơi trƣờng, bảo dƣỡng, thói quen sản xuất Dẫn đến cƣờng độ bê tông có biến động, khiến ngƣời làm cơng tác quản lý chất lƣợng phải quan tâm Thực tế cho thấy, vùng, miền điều kiện tự nhiên, xã hội có tính đặc thù Kết cấu cấu bê tơng vào điều kiện cụ thể, ngồi u cầu chung cịn có u cầu riêng Ở miền Đơng Nam bộ, nơi có tốc độ tăng trƣởng cao tập trung nhiều cơng trình giao thơng quan trọng Cần thiết phải nhìn nhận, theo dõi, đánh giá chất lƣợng bê tơng nhằm có biện pháp để ngăn ngừa, điều chỉnh nhằm đảm bảo chất lƣợng bê tông đạt đƣợc tiêu chuẩn chất lƣợng nhƣ định Trong khu vực Đông Nam bộ, có nhiều dự án triển khai thi cơng, cầu Vàm Gửi số Thuộc dự án thành phần số 1, đoạn từ Học viên: Bùi Quang Năng LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Km0+00 đến Km1+898.03 nối từ cảng Cái Mép Hạ đến cảng Container Cái Mép, huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu Cầu Vàm Gửi đƣợc xây dựng với chiều dài 285.5m, kết cấu phần sử dụng dầm super T, móng mố trụ sử dụng cọc khoan nhồi đƣờng kính 1.5m Tại đây, việc quản lý đánh giá chất lƣợng bê tông đƣợc thông qua cƣờng độ đặc trƣng Dựa cƣờng độ đặc trƣng ngƣời ta đánh giá đƣợc chất lƣợng bê tông sử dụng cho dự án đồng thời nguồn liệu cho kết cấu sử dụng môi trƣờng có tính chất tƣơng tự Đó lý học viên chọn đề tài “Nghiên cứu thực trạng giải pháp tăng cường quản lý chất lượng bê tông dự án xây dựng cầu khu vực Đông Nam bộ” Trong đề tài này, trƣờng hợp nghiên cứu tập trung dự án điển hình dự án xây dựng cầu Vàm Gửi Đối tƣợng nghiên cứu Cƣờng độ đặc trƣng bê tông khu vực Đông Nam Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu chất lƣợng bê tơng thơng qua kết thí nghiệm nén bê tơng cƣờng độ 28 ngày tuổi từ đánh giá chất lƣợng bê tông sử dụng cho dự án sở để điều chỉnh cấp phối cần thiết Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu chất lƣợng bê tơng thơng qua thí nghiệm nén tuổi 28 ngày bê tông cấp 50 MPa, cấp 35 MPa, cấp 30 MPa trạm bê tông A trạm bê tông B sử dụng cho Cầu Vàm Gửi, dự án đƣờng Liên cảng Cái Mép – Thị Vải, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu Phƣơng pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với phân tích thống kê xác suất xử lý số liệu Kết cấu đề tài: phần mục lục, lời mở đầu, danh mục tài liệu tham khảo, đề tài đƣợc viết thành chƣơng: Học viên: Bùi Quang Năng LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chƣơng 1: tổng quan việc sử dụng bê tông dự án xây dựng cầu việt nam Chƣơng 2: tổng quan vật liệu chế tạo bê tông cấp phối bê tông đƣợc sử dụng dự án xây dựng cầu Vàm Gửi – dự án đƣờng liên cảng Cái Mép Thị Vải Chƣơng 3: quản lý chất lƣợng bê tông theo độ lệch chuẩn cƣờng độ đặc trƣng Chƣơng 4: đánh giá chất lƣợng bê tơng cơng trình Kết luận kiến nghị Học viên: Bùi Quang Năng LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VIỆC SỬ DỤNG BÊ TÔNG TRONG CÁC DỰ ÁN XÂY DỰNG CẦU Ở VIỆT NAM HIỆN NAY 1.1 Tình hình chung sử dụng bê tơng cơng trình cầu nước ta Để xây dựng đất nƣớc theo hƣớng cơng nghiệp hóa, đại hóa sớm đƣa đất nƣớc trở thành nƣớc công nghiệp theo hƣớng đại vào năm 2020 Hệ thống cơng trình giao thơng mà đặc biệt cơng trình cầu đƣờng đã, tiếp tục khẳng định xƣơng sống phát triển toàn xã hội Các dự án hạ tầng quan trọng, quy mơ lớn, có khả thay đổi mặt giao thơng liên vùng đƣợc đầu tƣ dƣới nhiều hình thức nhiều nguồn vốn khác Sau tìm hiểu số dự án đƣợc triển khai với loại bê tông khác Bảng 1.1 Một số dự án đƣợc triển khai Việt Nam Tên dự án STT Nguồn vốn Dự án xây dựng cầu Gò Găng - TP Vũng Tàu Trong nƣớc Dự đoạnán2xây dựng cầu Chà Và – TP Vũng Tàu Trong nƣớc Dự án xây dựng cầu Rạch Chiếc TP HCM Trong nƣớc Dự án xây dựng cầu Vĩnh Thịnh ODA - Korea Dự án xây dựng cầu Vàm Cống ODA - Korea Dự án xây dựng cầu Cao Lãnh Australia & ADB Dự án xây dựng cầu Bãi Cháy ODA - Japan Dự án xây dựng đƣờng cao tốc Hà Nội - Lào Cai ODA - Japan Dự án xây dựng cầu Vàm Gửi – Bà Rịa Vũng Tàu Trong nƣớc 10 Trì Dự án xây dựng cầu Bàn Thạch Trong nƣớc Các dự án sử dụng vật liệu bê tông cho hầu hết phận kết cấu Tùy vào cấu kiện (cọc, bệ móng, kết cấu phần ) mà bê tông đƣợc Học viên: Bùi Quang Năng LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT sử dụng với cƣờng độ khác nhau, thƣờng từ 16 MPa đến 50 MPa Sau khái quát việc sử dụng vật liệu bê tông số dự án ven biển Đông Nam thành phố 1.2 Bê tông sử dụng số dự án khu vực Đông Nam 1.2.1 Dự án cầu Gò Găng Đảo Gò Găng đảo Long Sơn thuộc thành phố Vũng Tàu, đƣợc quy hoạch thành khu đô thị - công nghiệp quan trọng Hiện nay, đảo Long Sơn đảo Gò Găng bị chia cắt với thành phố Vũng Tàu sông Chà Và sông Dinh Giao thông đƣờng bị chia cắt ảnh hƣởng đến phát triển kinh tế hai đảo khu vực Dự án xây dựng cơng trình vƣợt sơng nhằm nối đảo Gị Găng, Long sơn với trung tâm nằm quy hoạch thành phố Vũng Tàu đƣợc Thủ tƣớng phê duyệt Quy mô xây dựng giai đoạn 1: Cầu vĩnh cửu BTCT dự ứng lực BTCT thƣờng - Khổ thơng thuyền tƣơng ứng với mức nƣớc H5%=1.60m, B×H= 80m×10m - Mặt cắt ngang cầu: B = 0.5+1.5+2×4.0+1.5+0.5=12.0m - Chiều dài tồn cầu 733.68 m tính đến mố Phía sau đuôi mố M0 M13 đoạn tƣờng chắn BTCT, bờ dài 57.62 m - Sơ đồ nhịp: [(39+2×40+39)+(55+90.6+120+90.6+55)+(39+2×40+39)]m + Nhịp dầm hộp BTCT DUL liên tục đúc hẫng cân có sơ đồ: (63+108+3×135+108+63)m + Nhịp dẫn dầm super T BTCT DUL kéo trƣớc, mặt cầu đổ chỗ có sơ đồ: (39+2×40+39)m Học viên: Bùi Quang Năng 112 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT 84 43.29 30 0.19 0.04 85 43.57 30 0.47 0.22 86 41.88 30 (1.23) 1.50 87 44.42 30 1.32 1.74 88 43.01 30 (0.09) 0.01 89 43.86 30 0.75 0.57 90 44.70 30 1.60 2.57 91 43.29 30 0.19 0.04 92 41.88 30 (1.23) 1.50 93 40.46 30 (2.64) 6.97 94 41.31 30 (1.79) 3.21 95 40.74 30 (2.36) 5.56 96 42.72 30 (0.38) 0.14 97 41.88 30 (1.23) 1.50 98 41.03 30 (2.07) 4.31 99 41.88 30 (1.23) 1.50 100 42.16 30 (0.94) 0.89 101 41.31 30 (1.79) 3.21 102 41.03 30 (2.07) 4.31 103 43.01 30 (0.09) 0.01 104 44.14 30 1.04 1.08 105 42.16 30 (0.94) 0.89 106 44.70 30 1.60 2.57 107 43.86 30 0.75 0.57 108 44.42 30 1.32 1.74 109 39.89 30 (3.21) 10.28 110 40.46 30 (2.64) 6.97 111 40.74 30 (2.36) 5.56 112 41.31 30 (1.79) 3.21 113 40.46 30 (2.64) 6.97 114 39.61 30 (3.49) 12.18 Giá trị trung bình, Xa 43.10 Học viên: Bùi Quang Năng Tổng 1,027.95 113 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Bảng 4.30 Giá trị trung bình kết quả, X a Tổng số mẫu, N Độ lệch chuẩn, S  43.10 114  (Xi  Xa )2 N 1 Hệ số k (ứng với xác suất lỗi 5%) Cƣờng độ đặc trƣng, X0  Xa  k  S Cƣờng độ nhỏ quy định, X cr 3.02 1.64 38.16 30 Hình 4.13 Biểu đồ kiểm soát - Trong giới hạn cảnh báo giá trị cƣờng độ nén từ 37.07 MPa đến 49.13 MPa - Với độ lệch chuẩn 3.02 MPa, chất lƣợng bê tông đƣợc đánh giá tốt - Với giá trị cao, khơng ổn định: vật liệu khơng có vấn đề, mà cơng tác chế tạo mẫu có vấn đề Học viên: Bùi Quang Năng 114 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT - Với giá trị thấp: vật liệu khơng có vấn đề, mà hỗn hợp bị thừa nƣớc bảo dƣỡng 4.6.2.6 Cấp 30 MPa trạm B Bảng 4.31 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Ngày đổ 23/6/2013 TT Cấu kiện Học viên: Bùi Quang Năng Kq nén Xi, MPa 41.59 48.67 45.55 44.14 42.44 38.48 50.36 40.74 45.84 42.72 39.05 38.20 44.70 44.14 38.48 42.44 40.18 48.10 45.84 42.44 44.14 41.88 41.88 41.03 42.44 47.25 44.99 43.57 Ryc MPa 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 Đánh giá Xi  X a (Xi  Xa )2 0.44 7.51 4.40 2.98 1.29 (2.68) 9.21 (0.41) 4.68 1.57 (2.11) (2.96) 3.55 2.98 (2.68) 1.29 (0.98) 6.94 4.68 1.29 2.98 0.72 0.72 (0.13) 1.29 6.10 3.83 2.42 0.19 56.40 19.34 8.90 1.65 7.16 84.78 0.17 21.91 2.46 4.45 8.76 12.59 8.90 7.16 1.65 0.96 48.22 21.91 1.65 8.90 0.52 0.52 0.02 1.65 37.15 14.68 5.84 115 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 26/6/2013 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Học viên: Bùi Quang Năng 41.59 46.40 43.57 49.51 46.40 45.27 48.10 49.80 44.70 40.18 41.31 42.44 46.40 44.70 50.93 43.57 41.88 45.84 44.42 42.44 46.69 44.70 38.48 40.74 39.61 42.44 39.33 45.84 42.44 39.61 43.29 44.70 40.18 38.48 41.03 39.61 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 0.44 5.25 2.42 8.36 5.25 4.11 6.94 8.64 3.55 (0.98) 0.15 1.29 5.25 3.55 9.77 2.42 0.72 4.68 3.27 1.29 5.53 3.55 (2.68) (0.41) (1.54) 1.29 (1.83) 4.68 1.29 (1.54) 2.13 3.55 (0.98) (2.68) (0.13) (1.54) 0.19 27.52 5.84 69.87 27.52 16.93 48.22 74.68 12.59 0.96 0.02 1.65 27.52 12.59 95.52 5.84 0.52 21.91 10.66 1.65 30.57 12.59 7.16 0.17 2.38 1.65 3.34 21.91 1.65 2.38 4.55 12.59 0.96 7.16 0.02 2.38 116 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 3/72013 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Học viên: Bùi Quang Năng 40.74 42.16 38.48 40.74 39.05 32.82 41.88 42.44 40.18 39.05 41.03 42.44 38.48 40.46 38.76 39.61 40.46 41.88 42.72 38.48 41.31 42.44 39.33 40.18 36.78 33.67 45.27 44.99 42.16 37.91 35.37 39.61 28.86 35.08 45.27 36.78 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 (0.41) 1.00 (2.68) (0.41) (2.11) (8.33) 0.72 1.29 (0.98) (2.11) (0.13) 1.29 (2.68) (0.70) (2.39) (1.54) (0.70) 0.72 1.57 (2.68) 0.15 1.29 (1.83) (0.98) (4.37) (7.49) 4.11 3.83 1.00 (3.24) (5.79) (1.54) (12.30) (6.07) 4.11 (4.37) 0.17 1.00 7.16 0.17 4.45 69.47 0.52 1.65 0.96 4.45 0.02 1.65 7.16 0.48 5.73 2.38 0.48 0.52 2.46 7.16 0.02 1.65 3.34 0.96 19.13 56.04 16.93 14.68 1.00 10.51 33.51 2.38 151.19 36.86 16.93 19.13 117 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 5/11/2013 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Học viên: Bùi Quang Năng 37.07 39.33 41.03 39.61 43.29 39.61 36.78 38.48 38.48 40.74 38.48 36.78 38.48 37.91 43.29 43.01 41.03 38.76 44.14 41.31 40.46 39.61 39.33 37.91 39.61 41.59 38.76 40.18 41.03 42.16 39.61 39.05 43.01 41.59 38.48 39.89 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 (4.09) (1.83) (0.13) (1.54) 2.13 (1.54) (4.37) (2.68) (2.68) (0.41) (2.68) (4.37) (2.68) (3.24) 2.13 1.85 (0.13) (2.39) 2.98 0.15 (0.70) (1.54) (1.83) (3.24) (1.54) 0.44 (2.39) (0.98) (0.13) 1.00 (1.54) (2.11) 1.85 0.44 (2.68) (1.26) 16.73 3.34 0.02 2.38 4.55 2.38 19.13 7.16 7.16 0.17 7.16 19.13 7.16 10.51 4.55 3.43 0.02 5.73 8.90 0.02 0.48 2.38 3.34 10.51 2.38 0.19 5.73 0.96 0.02 1.00 2.38 4.45 3.43 0.19 7.16 1.59 118 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT 44.14 30 2.98 8.90 138 40.74 30 (0.41) 0.17 139 40.18 30 (0.98) 0.96 140 38.76 30 (2.39) 5.73 141 40.18 30 (0.98) 0.96 142 39.05 30 (2.11) 4.45 143 41.03 30 (0.13) 0.02 144 39.89 30 (1.26) 1.59 145 38.76 30 (2.39) 5.73 146 39.05 30 (2.11) 4.45 147 40.18 30 (0.98) 0.96 148 42.44 30 1.29 1.65 149 39.61 30 (1.54) 2.38 150 40.18 30 (0.98) 0.96 151 41.88 30 0.72 0.52 43.01 30 1.85 3.43 41.88 30 0.72 0.52 42.44 30 1.29 1.65 155 40.74 30 (0.41) 0.17 156 41.03 30 (0.13) 0.02 157 40.18 30 (0.98) 0.96 158 41.59 30 0.44 0.19 159 41.31 30 0.15 0.02 160 40.74 30 (0.41) 0.17 161 40.74 30 (0.41) 0.17 162 41.59 30 0.44 0.19 163 41.31 30 0.15 0.02 164 39.61 30 (1.54) 2.38 165 41.88 30 0.72 0.52 166 41.03 30 (0.13) 0.02 167 42.16 30 1.00 1.00 168 41.88 30 0.72 0.52 169 42.44 30 1.29 1.65 152 153 154 13/11/2013 137 Học viên: Bùi Quang Năng 119 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT 43.01 30 1.85 3.43 171 41.59 30 0.44 0.19 172 39.89 30 (1.26) 1.59 173 40.18 30 (0.98) 0.96 174 41.03 30 (0.13) 0.02 175 41.59 30 0.44 0.19 176 44.70 30 3.55 12.59 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 42.16 42.16 41.88 41.03 39.61 40.46 40.74 41.88 41.59 40.18 41.88 41.03 40.74 41.03 42.44 41.03 41.03 41.88 41.31 41.03 41.03 41.31 41.88 43.01 41.31 44.99 41.03 41.31 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 1.00 1.00 0.72 (0.13) (1.54) (0.70) (0.41) 0.72 0.44 (0.98) 0.72 (0.13) (0.41) (0.13) 1.29 (0.13) (0.13) 0.72 0.15 (0.13) (0.13) 0.15 0.72 1.85 0.15 3.83 (0.13) 0.15 1.00 1.00 0.52 0.02 2.38 0.48 0.17 0.52 0.19 0.96 0.52 0.02 0.17 0.02 1.65 0.02 0.02 0.52 0.02 0.02 0.02 0.02 0.52 3.43 0.02 14.68 0.02 0.02 9/12/2013 170 Học viên: Bùi Quang Năng 120 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT 44.70 38.76 39.05 38.76 39.33 39.89 39.61 39.05 38.76 38.20 37.91 39.05 39.33 39.61 40.18 41.03 39.05 39.33 39.89 40.74 41.03 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 3.55 (2.39) (2.11) (2.39) (1.83) (1.26) (1.54) (2.11) (2.39) (2.96) (3.24) (2.11) (1.83) (1.54) (0.98) (0.13) (2.11) (1.83) (1.26) (0.41) (0.13) 12.59 5.73 4.45 5.73 3.34 1.59 2.38 4.45 5.73 8.76 10.51 4.45 3.34 2.38 0.96 0.02 4.45 3.34 1.59 0.17 0.02 226 39.05 30 (2.11) 4.45 227 39.33 30 (1.83) 3.34 228 39.61 30 (1.54) 2.38 229 38.76 30 (2.39) 5.73 230 38.20 30 (2.96) 8.76 231 38.76 30 (2.39) 5.73 232 39.33 30 (1.83) 3.34 233 41.31 30 0.15 0.02 234 40.74 30 (0.41) 0.17 235 39.33 30 (1.83) 3.34 236 38.76 30 (2.39) 5.73 237 39.61 30 (1.54) 2.38 238 39.89 30 (1.26) 1.59 Giá trị trung bình, Xa 41.16 14/12/2013 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 Học viên: Bùi Quang Năng Tổng 1,081.90 121 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Bảng 4.32 Giá trị trung bình kết quả, X a Tổng số mẫu, N Độ lệch chuẩn, S   (Xi  Xa )2 N 1 Hệ số k (ứng với xác suất lỗi 5%) Cƣờng độ đặc trƣng, X0  Xa  k  S Cƣờng độ nhỏ quy định, X cr 41.16 238 2.81 1.64 36.54 30 Hình 4.14 Biểu đồ kiểm sốt - Trong giới hạn cảnh báo giá trị cƣờng độ nén từ 35.53 MPa đến 46.78 MPa - Với độ lệch chuẩn 2.81 MPa, cƣờng độ trung bình mẫu cao, cƣờng độ đặc trƣng lớn cƣờng độ quy định Theo bảng 4.4, chất lƣợng bê tông đƣợc đánh giá tốt Học viên: Bùi Quang Năng 122 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT 4.6.3 Tổng hợp số liệu Bảng 4.33 Tóm tắt số liệu nén bê tơng cấp 50 MPa Cƣờng độ nén quy định f’c = 50 MPa Thiết kế cấp phối Thi công Xa MPa 62.64 62.51 Trạm A Trạm B X0 S V Xa X0 S V MPa MPa % MPa MPa MPa % 56.23 3.94 6.23 69.45 63.32 3.74 5.39 55.35 4.37 6.99 66.7 59.33 4.49 6.74 Bảng 4.34 Tóm tắt số liệu nén bê tông cấp 35 MPa Cƣờng độ nén quy định f’c = 35 MPa Thiết kế cấp phối Thi công Trạm A Trạm B Xa X0 S V Xa X0 S V MPa MPa MPa % MPa MPa MPa % 43.84 37.47 3.88 8.86 42.63 36.16 3.94 9.24 43.96 36.63 4.47 10.17 43.31 35.21 4.94 11.4 Bảng 4.35 Tóm tắt số liệu nén bê tông cấp 30 MPa Cƣờng độ nén quy định f’c = 30 MPa Thiết kế cấp phối Thi công Xa MPa 42.56 43.10 Trạm A Trạm B X0 S V Xa X0 S V MPa MPa % MPa MPa MPa % 36.85 3.48 8.19 42.64 36.66 3.65 8.55 38.16 3.02 7.01 41.16 36.54 2.81 6.28 4.7 Kết luận chƣơng Ở cấp bê tông, cƣờng độ đặc trƣng X0 lớn cƣờng độ nén quy định f’c Ở cấp bê tông 50 MPa, cƣờng độ trung bình trạm B lớn cƣờng độ trung bình trạm A, mức độ biến động khác không nhiều Cung cấp vật liệu cho cối trộn xe xúc lật, mô đun độ lớn cát, làm mát cốt liệu trộn khiến cho bê tơng trạm B có cƣờng độ trung bình cao Nhìn chung, độ lệch chuẩn kết nén cấp bê tông dao động từ 2.81 MPa đến 4.94 MPa, hệ số biến động từ 5.39% đến 11.4% Theo ACI 214R – 11, giai đoạn thiết kế cấp phối mẫu đƣợc xem nhƣ lô, chất lƣợng bê tơng cấp 50 MPa mức trung bình hệ số biến động mẫu lô lớn Bê tông cấp 35 MPa 30 MPa, giai đoạn thiết kế cấp phối mẫu đƣợc xem nhƣ lô, ACI 214R – 11 áp dụng cách đánh giá theo hệ số biến động, với hệ số biến động nhƣ ta có bê tơng Học viên: Bùi Quang Năng 123 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT chất lƣợng Trong giai đoạn sử dụng mẫu đƣợc chế tạo từ nhiều lô, ACI 214R – 11 áp dụng cách đánh giá theo độ lệch chuẩn, bê tơng cấp 35 MPa 30 MPa có chất lƣợng tốt độ lệch chuẩn kết nén thấp Các nhóm nguyên nhân dẫn đến biến động cƣờng độ bê tơng: - Nhóm thứ nhất: biến động tính chất bê tông, nguồn biến động vật liệu đầu vào, công nghệ chế tạo + Tỉ lệ nƣớc/xi măng (nƣớc/chất kết dính) + Vật liệu cấp phối: xi măng, cát, đá, phụ gia, nƣớc, thành phần hỗn hợp + Nhiệt độ môi trƣờng: nhiệt độ bê tông, bảo dƣỡng + Công tác thi công: trình trộn, vận chuyển - Nhóm thứ hai: biến động cơng tác chế tạo mẫu, mẫu nhóm mẫu đƣợc chế tạo hỗn hợp, nhƣng có biến động cƣờng độ chúng nguyên nhân sau: + Lấy mẫu + Ván khuôn mẫu + Xử lý mẫu + Công tác bảo dƣỡng + Thiết bị nén mẫu + Kỹ thuật nén mẫu Từ kết thấy chất lƣợng bê tơng mức trung bình Ngồi ngun nhân đến từ vật liệu, cơng nghệ sản xuất, cịn có ngun nhân đến từ cơng tác thí nghiệm Kiểm sốt vật liệu chặt chẽ, tập kết vật liệu phù hợp với trạm trộn có cơng nghệ kém, thí nghiệm mẫu tiêu chuẩn, nâng cao tay nghề thi công điều chỉnh cấp phối biện pháp góp phần nâng cao chất lƣợng bê tơng dự án Học viên: Bùi Quang Năng 124 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Kết luận kiến nghị Kết luận: Từ năm 2006 trở lại đây, dự án xây dựng mới, cầu khu vực Đông Nam đƣợc thiết kế theo tiêu chuẩn 22TCN 272 – 05 Là vùng có tốc độ tăng trƣởng cao nƣớc, hạ tầng giao thông phát triển mạnh, vùng Đông Nam thu hút nhiều dự án Việc cung cấp, vận chuyển, tiếp thu công nghệ sản xuất có nhiều thuận lợi Tuy nhiên, thực tế cho thấy công nghệ cũ tồn tại, khả thi công bê tông đơn vị chênh lệch Cũng khu vực này, vật liệu đƣợc cung cấp từ nhiều nguồn, chất lƣợng không ổn định khan cốt liệu nhỏ Có khoản dự trữ cƣờng độ để bù đắp cho không chắn vật liệu, công nghệ,…Sẽ mạo hiểm chọn cấp phối sát với yêu cầu dự án, nhiên lãng phí thiên an tồn Việc xác định cƣờng độ bê tơng thực tế công trƣờng nhằm phản ánh cƣờng độ thực bê tơng, từ điều chỉnh thay cấp phối Cách tiếp cận đơn giản so sánh biến đổi tổng thể biến thiên kiểm tra, cách sử dụng độ lệch chuẩn hệ số biến thiên Từ kết đánh giá chất lƣợng bê tơng tình hình thực tế dự án, ngƣời làm công tác quản lý chất lƣợng cần đƣa biện pháp thích hợp để bê tơng đảm bảo yêu cầu Kiến nghị: - Lấy mẫu, chế tạo, bảo dƣỡng nén mẫu phải phù hợp TCVN 3118 – 93 - Không sử dụng gầu cào để cung cấp cốt liệu hạt - Tăng cƣờng kiểm soát vật liệu đầu vào, hạn chế sử dụng vật liệu từ nhiều nguồn khác - Theo dõi thƣờng xuyên, điều chỉnh độ ẩm cốt liệu kịp thời, đảm bảo tỉ lệ nƣớc/chất kết dính Học viên: Bùi Quang Năng 125 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT - Cần xây dựng tiêu chuần phù hợp với 22 TCN 272 – 05 để dẫn đánh giá bê tông theo hệ số biến động độ lệch chuẩn Không nên áp đặt hệ số biến động cho loại bê tông Nhƣ trên, việc đánh giá dựa vào ACI 214R-11, TCVN 5574 : 2012 áp đặt hệ số biến động mẫu thử nén V=13.5% không thực tế Tiểu chuẩn ACI 214R - 11 lập sẵn bảng kiểm soát cho trƣờng hợp cƣờng độ nén quy định dƣới 35 MPa, cƣờng độ nén quy định 35 MPa theo hệ biến động chung, biến động nhóm mẫu (lơ mẫu) Học viên: Bùi Quang Năng 126 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Bộ Giao Thông Vận Tải (2005), “Tiêu chuẩn thiết kế cầu (22TCN 272 – 05)” [2] Bộ Xây Dựng (1993), “Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ nén (TCVN 3118 – 1993)” [3] Bộ Xây Dựng (1995), “Kết cấu bê tông bê tơng cốt thép tồn khối – Quy phạm thi cơng nghiệm thu (TCVN 4453 – 1995)” [4] Bộ Xây Dựng (2012), “Kết cấu bê tông bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế (TCVN 5574- 2012)” [5] Bộ Xây Dựng (2012), “Bê tông nặng – Xác định định độ thấm ion clo phương pháp đo điện lượng (TCVN 9937 – 2012)” [6] Bộ Xây Dựng (2012), “Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – u cầu bảo vệ chống ăn mịn mơi trường biển (TCVN 9346 – 2012)” [7] Phạm Duy Hữu, Đào Văn Thông, Phạm Duy Anh (2012), “Vật liệu xây dựng mới”, NXB Giao thông Vận tải [8] Trần Đức Nhiệm (1996), “Các phương pháp xác suất lý thuyết độ tin cậy thiết kế cơng trình”, Đại học Giao thông Vận tải Hà Nội Tiếng Anh [ 9] ACI 363.2R-98 (1998), Guide to Quality Control and Testing of High-Strength Concrete [10] ACI 318M-11 (2011), Building Code Requirements for Structural Concrete [11] ACI 214R-11 (2011), Evaluation of Strength Test Results of Concrete [12] Concrete international (2013), Concrete Q&A Evaluation of Strength Results [13] Ken Wylie, P.E (2013), designing and proportioning normal concrete mixtures, Annual Quality Concrete School New Mexico State University Học viên: Bùi Quang Năng