Nghiên cứu sử dụng vật liệu địa phương và hệ thống sản xuất rcc cho đập công trình thủy điện bình điền tỉnh thừa thiên huế

LỜI CẢM ƠN Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành cơng trình thủy với tên đề tài“Nghiên cứu sử dụng vật liệu địa phương hệ thống sản xuất RCC cho đậpcơng trình thuỷ điện Bình Điền - tỉnh Thừa Thiên Huế” hoàn thành với sựgiúp đỡ tận tình, hiệu khoa Cơng trình, Khoa sau Đại học, Bộ môn Thi công, Bộ môn Thủy công, Bộ môn Vật liệu xây dựng, Thư viện trường Đại học Thủy Lợi, Trung tâm thí nghiệm Sơng Đà, Trung tâm thí nghiệm Điện 1, Tổng cơng ty Tư Vấn Xây Dựng Thủy Lợi Việt Nam-CTCP,Công ty tư vấn 11 …cùng Thầy, Cô giáo trường bạn bè, đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn đến Cơ quan, đơn vị, Khoa, Bộ mơn cánhân nói truyền bá kiến thức, tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả suốt trình học tập thực luận văn tốt nghiệp Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đếnTS NguyễnTrung AnhvàGS.TS Lê Kim Truyềnnhững người trực tiếp hướng dẫn, tậntình giúp đỡ, cung cấp tài liệu tham khảo để học viên hoàn thành luận văn với nội dung thời hạn đăngký Xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô giáo, động viên quan,gia đình, bạn bè đồng nghiệp ln bảo ân cần tác giả mặt suốt năm qua Tuy có cố gắng phấn đấu, với nỗ lực thân thờigian trình độ cịn hạn chế, luận văn khơng thể tránh khỏi khiếm khuyết Rất mong nhận bảo đóng góp chân tình Thầy, cô bạn bè đồng nghiệp để luân văn hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày 26 tháng 11 năm 2010 MỞ ĐẦU Trang I Tính cấp thiết đềtài……………………………………………… II Mục đích đề tài………………………………………………… III Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu………………………… IV Kết dự kiến đạt được…………………………………………… ChươngI ĐẶC ĐIỂM CỦA BÊ TÔNG ĐẦMLĂN I Khái niệm chung bê tông đầm lăn( R C C ) ………………………… II Tình hình sử dụng bê tông đầm lăn nước giới………… Tình hình sử dụng bê tơng đầm lăn giới…………………… Triển vọng áp dụng bê tông đầm lăn Việt Nam…………………… Tiềm nguyên liệu thiết bị thi công dùng cho công nghệ 10 BTĐL Việt Nam III Những yêu cầu vật liệu thi công RCC…………………………… 13 Xi măng…………………………………………………………… 13 Phụgia……………………………………………………………… 14 Nước choRCC……………………………………………………… 14 Cát dùng choRCC………………………………………………… 15 Cốt liệu thô(đá)…………………………………………………… 15 IV Đặc điểm RCC………………………………………………… 16 V Những yêu cầu sử dụng RCC xây dựngđập…………… 17 Chương II NGHIÊN CỨU NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VẬT LIỆU KHI THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CÔNG RCC I Những yêu cầu thiết kế cấp phối thi côngRCC……………… 18 Cường độ bê tông…………………………………………………… 18 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến Độ chốngthấm……………………………………………………… 19 Hiện tượng sinh nhiệt khối đổ bê tông đầmlăn……………… 19 Độ côngtác 20 V c ……………………………………………………… R R Cốtliệu……………………………………………………………… 20 Hàm lượngnước…………………………………………………… 22 II Hỗn hợp RCC, nhân tố ảnh hưởng đến tính chất hỗn hợpbê 22 tông CácnhântốảnhhưởngđếntrịsốV c ……………………………… 22 1.1 Lượng dùng nước bê tông…………………………………… 22 1.2 Lượng dùng đặc tính cốt liệu thơ………………………………… 22 1.3 Ảnh hưởng tính chất cốt liệu nhỏ……………………………… 23 1.4 Chủng loại tro bay puzolan ảnh hưởng đến chấtlượng………… 23 ẢnhhưởngcủachấtphụgiađốivớiV c củaaBTĐL……………… 24 1.6 Sự ảnh hưởng môi trường khí hậu thời gian ngừng làmviêc 24 1.7 Điều kiện bảo dưỡng bêtơng……………………………………… 24 III Tính tốn thành phần cấp phối RCC thí nghiệm thicơng… 25 Đặc điểm thiết kế cấpphối…………………………………… 25 Nguyên tắc thiết kế cấp phốiBTĐL……………………………… 26 Nguyên lý thiết kế cấp phốiBTĐL………………………………… 28 IV Diễn biến nhiệt BTĐL nguyên lý khống chếnhiệt……… 31 Tính BTĐL, đặc điểm ứng suất nhiệt đặc điểm thicông 31 Thiết kế khống chế nhiệt độ trongBTĐL……………………… 32 2.1 Chủng loại khe nứt bêtông………………………………… 32 2.2 Nguyên lý sản sinh khe nứt nhiệt bêtông………………… 32 2.3 Thiết kế khống chếnhiệt……………………………………… 33 V Tính chất RCC đôngcứng……………………………… 35 Địnhnghĩa………………………………………………………… 35 Các ứngdụng…………………………………………………… 36 1.5 R R R R Mục đích sử dụngRCC…………………………………………… 36 Các ưu điểmchính………………………………………………… 37 Các ưu điểmkhác………………………………………………… 39 Các yêu cầu trách nhiệm kỹthuật………………………… 39 Chương III THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CƠNG ĐẬP RCC CHO CƠNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN BÌNH ĐIỀN, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ I Giới thiệu cơng trình………………………………………………… 40 II Thiết kế thành phần cấp phối RCC ứng dụng thi công…………… 43 Các tiêu thiết kế đậpRCC………………………………… 45 Công tác chuẩn bị thí nghiệm vậtliệu…………………………… 46 Thành phần cấp phối với puzolan Phong Mỹ Giaquy…………… 48 Thiết kế bãi thí nghiệmBTĐL……………………………………… 49 Kiểm tra thiết bị thí nghiệm thi cơng trước tiến hành đắpbãi 50 RCC trường Thí nghiệm hiệntrường……………………………………………… 51 58 Kết thí nghiệm độ cơng tácVebe (V c )………………………… R R Kết thí nghiệm vữa liên kết sử lý khelạnh…………………… 59 Kết thí nghiệm bê tơng trongkhối……………………………… 60 10 Kết thí nghiệm thời gian đông kết bê tông đầm lăn……… 87 11 Kết thí nghiệm nén bê tơng RCC lập phương đúc ngồi trạm 88 trơn 12 Kết thí nghiệm nén mẫu bê tơng RCC thi công hiên 90 trường III Các giải pháp kỷ thuật để bảo đảm chất lượng cơng trình………… 98 IV Khống chế nhiệt sản xuất RCC thi công hiên trường…… 99 99 Khống chế nhiệt bê tông đầm lăn khốilớn…………………… V Kiểm tra thành phần cấp phối thi công hiệntrường………… 101 Kiểm tra khống chế chất lượng nguyên vậtliệu…………………… 101 Kiểm tra khống chế chất lượng trình trộn sảnxuất… 102 Kiểm tra xác xuất vật liệu trộn khỏimáy…………………… 103 VI Ưu nhược điểm học kinh nghiệm thiết kế cấp 106 phối thi công Ưu nhượcđiểm 106 107 Bài học kinhnghiệm ChươngIV NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG SẢN XUẤT RCC LẠNHĐỂ PHỤC VỤ THICÔNG I Đặc điểm để xây dựng thiết kế hệ thống sản xuất RCC lạnhđể 109 thi công trường II Một số kết nghiên cứu để triển khai dây chuyền sản xuất RCC 111 để phục vụ thi công trường III Lựa chọn phương án dây chuyền sản xuất RCC lạnh…………… 112 IV Quy trình vận hành hệ thống dây chuyền sản xuất RCC lạnh……… 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………… 114 DANH MỤC BẢN VẼ ChươngI ĐẶC ĐIỂM CỦA BÊ TƠNG ĐẦM LĂN Trang Hình 1.1 Tỷ lệ áp dụng BTĐL theo hướng khác giới…… Hình 1.2 Thi cơng đập BTĐL xe lu rung …………………………… Hình 1.3 Thi cơng sân bãi cơng ngh ệ BTĐL ……………………… Hình 1.4 Cấu tạo trụ neo cáp cầu treo Akashiyko - Nhật Bản ……… Hình 1.5 Thi cơng đập BTĐL thuỷ điện Bình Điền đầm bàn … 10 Hình 1.6 Thi cơng đập BTĐL thuỷ điện Bình Điền máy ủi …… 10 Hình 1.7 Thi cơng đập BTĐL thuỷ điện Bình Điền tơ, máy ủi, 10 đầm rung Hình 1.8 Một dây chuyền sản xuất cát nhân tạo Châu Âu …………… 15 Hình 1.9 Dây chuyền sản xuất BTĐL thuỷ điện Bình Điền ……………… 16 Hình 1.10 Thi cơng đập Bình Điền - Thừa Thiên Huế …………………… 17 ChươngII NGHIÊN CỨU NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VẬT LIỆU KHI THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CƠNGRCC Hình 2.1 Máy nén khí bê tơng 300 tấn……………………………………… 18 Hình 2.2 Máy thí nghíệm thấm bê tơng ……………………………………… 19 Hình 2.3 Thí nghiệm nhiệt độ bê tong sau trộn ra…………………… 20 Hình 2.4 Bàn rung thiết bị đo độ cứng vebe………………………… 20 Hình 2.5 Bộ rây vật liệu theo tiêu chuẩn………………………………… 21 Hình 2.6 Máy làm nước đá bào Iceman corpation……………………… 31 Hình 2.7 nước đá bào trữ nhà tuyết sẵn sàng cho việc 32 trộn bê tông lạnh ChươngIII THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CƠNG ĐẬP RCC CHO CƠNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN BÌNH ĐIỀN, TỈNH THỪA THIÊNHUẾ Hình 3.1 Thi cơng đập BTĐL lu rung 46 Hình 3.2 Khoan nỗn BTĐL trường …………………………… 104 Hình 3.3 Nén mẫu thí nghiệm BTĐL ………………………………… 104 Hình 3.4 Kiểm tra dung trọng phương pháp rót cát……………… 104 Hình 3.5 Kiểm tra dung trọng phương pháp máy phóng xạ……… 104 Hình3 Tiến hành đo thời gian ninh kết BTĐL trường 105 Hình 3.7 Rửa xe trước vào đổ BTĐL vào khoảnh đổ 105 Hình 3.8 Trải vải bạt bề mặt BTĐL mưa 105 Hình 3.9 Phun sương bảo dưỡng BTĐL 105 Hình 3.10 Mặt cơng trình thuỷ điện Bình Điền Hình 3.11 Mặt cắt dọc cơng trình thuỷ điện Bình Điền 107 Hình 3.12 Mặt cắt ngang cơng trình thuỷ điện Bình Điền 108 ChươngIV 106 NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG SẢN XUẤT RCC LẠNHĐỂ PHỤC VỤ THICƠNG Hình 4.1 Dây chuyền sản xuất RCC lạnh 109 Hình 4.2 Dây chuyền sản xuất RCC lạnh 112 DANH MỤC BẢNG BIỂU ChươngI ĐẶC ĐIỂM CỦA BÊ TÔNG ĐẦMLĂN Trang Bảng 1.1 Số lượng đập BTĐL số nước giới Bảng 1.2 Một số cơng trình đập BTĐL thiết kế ChươngII NGHIÊN CỨU NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VẬT LIỆU KHI THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CƠNGRCC Bảng 2.1 So sánh tính bê tông đá cuội bê tông đá dăm 23 Bảng 2.2 Sự ảnh hưởng tro bay có chất lượng khác trị sốVc 24 Bảng 2.3 Ảnh hưởng cường độ điều kiện dưỡng hộ đập Đại 24 Điền Khang Khẩu ChươngIII THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CÔNG ĐẬP RCC CHO CƠNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN BÌNH ĐIỀN, TỈNH THỪA THIÊNHUẾ Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật dự án thủy điện Bình Điền 40 Bảng 3.2 Trị số tham khảo hệ số hồi quy A, B 43 Bảng 3.3 Trị số t 44 Bảng 3.4 Hàm lượng nước trộn N, l/m 44 Bảng 3.5 Các tiêu đánh giá loại phụ gia khoáng sau 47 Bảng 3.6 Thành phần cấp phối puzolan Phong Mỹ 48 Bảng 3.7 Thành phần cấp phối puzolan Gia Quy 49 Bảng 3.8 Kết kiểm tra dung trọng độ ẩm lớp 01 Phong M ỹ khơng 53 P P có phụ gia hố học Bảng 3.9 Kết kiểm tra dung trọng độ ẩm lớp 01 Phong Mỹ, có phụ 54 gia hoá học Bảng 3.10 Kết kiểm tra dung trọng độ ẩm lớp 02,Phong Mỹ có phụ gia hoá học 55 Bảng 3.11 Kết kiểm tra dung trọng độ ẩm lớp 02, Gia Quy, có phụ 55 gia hoá học Bảng 3.12 Kết kiểm tra dung trọng độ ẩm lớp 02,Phong Mỹcó phụ 56 gia hoá học Bảng 3.13 13 Kết kiểm tra dung trọng độ ẩm lớp 03,Gia Quy có 56 phụ gia hố học Bảng 3.14 Kết kiểm tra dung trọng độ ẩm lớp 04,Phong Mỹ có phụ 57 gia hố học Bảng 3.15 Kết kiểm tra dung trọng độ ẩm lớp 04, Gia Quy, có phụ 57 gia hố học Bảng 3.16 Kết kiểm tra dung trọng độ ẩm lớp 05Phong Mỹ có phụ 58 gia hố học Bảng 3.17 Kết kiểm tra dung trọng độ ẩm lớp 05, Gia Quy, có phụ 58 gia hoá học Bảng 3.18 Kết kiểm tra trị số Vc 59 Bảng 3.19 Thành phần cấp phối vữa bê tông 59 Bảng 3.20 Kết đo nhiệt độ khối đổ 61 Bảng 3.21 Số liệu tổng hợp đo nhiệt độ bê tông khối 85 Bảng 3.22 Kết nén mẫu bê tông đầm lăn dung trọng bê tông 88 Bảng 3.23 Kết nén mẫu bê tông dung trọng bê tông khoan lấy mẫu 91 Bảng 3.24 Kết nén mẫu bê tông dung trọng bê tông khoan lấy mẫu 95 Bảng 3.25 Cấp phối bê tông đầm lăn 97 Bảng 3.26 Cấp phối vữa bê tông 98 Bảng 3.27 Cấp phối bê tông đổ biên 98 Bảng 3.28 Kiểm tra trị số sai lệch trình phối cốt liệu 103 Bảng 3.29 Kiểm tra xác xuất vật liệu trộn khỏi máy 104