Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu, lựa chọn phụ gia khoáng hoạt tính hợp lý dùng cho bê tông đầm lăn của đập dâng Tân Mỹ tỉnh Ninh Thuận

Luận văn thạc sỹ kỹ thuật: Trang Ì

-LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian thực hiện luận văn, với sự nỗ lực của bản thân cùng với sự giúp

đỡ tận tình của các thầy cô, cơ quan và bạn bè đồng nghiệp, luận văn thạc sĩ : “Nghiên cứu, lựa chọn phụ gia khoáng hoạt tính hợp lý dùng cho bê tông đầm lăn của đập dâng Tân Mỹ tính Ninh Thuận đã doge hoàn thành.

Tác giả xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đối với Ban giám hiệu, các thầy cô

Khoa Đại học và sau Dai hoc, Khoa công trình trơờng Dai học Thuỷ lợi đã giảng

dạy, giúp đỡ nhiệt tình trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này Đồng thời tác giả cũng xin chân thành cám ơn su hơớng dan, chỉ bảo tận tinh của thầy

giáo TS Nguyễn Nhoj Oanh.

Tác giả chân thành cảm on Ban lãnh đạo Viện Dao tạo và Khoa học ứng

dụng Miền Trung: Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam, Viện thủy công; Ban Quản lý

lợi; các đồng nghiệp, bạn bẻ và gia đình đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận

lợi cho tác giả trong quá trình học tập và thực hiện luận văn.

Do thời gian và sự hiểu biết còn hạn chế, luận văn chắc chắn còn nhiều thiếu sót, tác giả mong tiếp tục nhận dope sự chỉ bảo của các thầy cô cũng nha sự góp ý của bạn bè và đồng nghiệp.

Tác giả có kết quả hôm nay chính là nhờ sự dạy bảo ân cần của các Thầy giáo, Cô giáo cùng sự động viên khuyến khích của cơ quan, đồng nghiệp, bạn bè,

gia đình trong những năm vừa qua.

Tac gia xin chân thành cảm on !

Ninh Thuận, ngày = thang năm 2012

Tac giả

Dinh Xuân Anh

Học viên: Dinh Xuân Anh, Lớp cao học18C — ĐH2

2 Mục tiêu nghiên cứu cũn đề ne

3 Cách tiếp cận, phạm viva phoqong pháp nghiên cứu „ ne 4 Kết quả dat dope

R-CHOJONG 1 13+

TONG QUAN VE RCC, CONG NGHE THI CONG RCC VA PHY GIA

KHOANG HOAT TÍNH DUNG CHO RC Be

LI Tổng quan vé RCC, công nghệ thi công RCC

-13-1.1.1 Lịch sử phát triển RCC 213 LAL Lịch sử phát tiển RCC tên the gigi " 11.1.2, Lịch sử phat trign RCC tại Việt Nam, “16 1.1.2 Tính op việt của RCC 233 1121 Tbe độ th công nhanh, 233 1122 Kihtt

-3-11223 Thuận lợi trong việc bộ trí đập trân và các két câu phụ trg = 24 +

1.1.2.4 Giảm thiểu công trình dẫn dòng và dé quây

-34-1.125 Các cm điểm khác -25-1.1.3 Những vẫn để tin tai của RCC

-35-1.1.3.1 Chat lopmg kết hợp matting của bể tông

" cầu chống thẳm -35-1.1.3.3, Không chế nhiệt độ và đặt khe ngang sense 11.344 Thi công nhanh "

26-1.1.3.5 Tính bền vững và tuổi tho - - ~26 ~ 1.1.4 Xu thể phát triển của đập RCC - «ue= 26 =

1.2 Tông quan về phụ gia khoảng hogt tink ding cho RCC 1.2.1 Các khái niệm, nhận thức ban đâu -27-1.2.1.1 Quá trình tổng hợp lợi dụng trò bay -3«

Ldn vấn thạc sỹ kỹ thuật Trang 3

-1.2.23 Giữ gin ro bay -32-1.23 Tình hình sử dung puzolan ở Việt Nam 233.

1.2.4, Các loại phụ gia khoáng hoat inh theo tiêu chuan Mỹ 234

1.2.5, Các loại phụ gia khoảng hay tính sử dụng ở Việt Nam - -34~

1251 Tro bay ' waa:

21, Yeu cầu kỹ thuật đỗi với PGKHT -49-2.1.1 Hệ thống tiêu chuẳn Việt Nam 239 2.1.2, Hệ thống tiêu chuẳn ngốc ngoài car

22 Các nguồn cùng cấp PGKHT tụi Việt Nam -2.2.1 Các nhà cung cắp chế tạo phụ gia ở Việt Nam

-22.2, Các nguồn cung cp : _ 22.3 Tính chất cơ lý của các nguồn cung cắp PGKHT

-48-3 - Mộtsố kắt quả ứng dụng PGKHT ti một số công trình -.

3.3.1 Ứng dung PGKHT tại một số công trình ngực ngoài 2.3.2 Ung dụng PGKHT tại một số công trình trong noe

23.2.1 Cong trình đập Định Bình -45-23.22 Công trình khác -47-24 Kếnuận 48-CHG|ƠN: HH.

NGHIÊN CỨU THỰC NGHIEM VÀ ÁP DUNG LÝ THUYET THỰC

NGHIEM DE LỰA CHỌN PGKHT CHO RCC DAP DANG TÂN MỸ TINH

NINH THUAN

31 Giới thiệu về dự dn Hệ thẳng thủy lợi Tân Mỹ -

50-3.11 Tôm tit đự án ' : _—— 3.1.2, Mue tiêu và nhiệm vụ dyin

-50-3:L3, Cấp công trình và quy mô dự án "

32 Một số vật liệu dự kiến thí nghiệm dùng cho RCC Tân Mỹ -

54-3.21, Tiêu chuẩn áp dụng 3⁄22 Nguồn vậtliệu cá:

43 lý uyŠtqny hoạch thực nghiệm ”!

-56-34.1 Những hải niệm cơ bản -%6-3⁄32 Các nguyên ắc cơ bản ~80-3.3.2.1 Nguyên tác không lấy toàn bộ rạng thấi đầu vào “61 332.2 Nguyén tác phức tạp din mô hình toán học “61

3.3223, Nguyên tắc đối chứng với nhi

3.324, Nguyên tác ngẫu nhiễn hỏa (sử dụng tôi không gian các y

a ‘op của quy hoạch thực nghiệm :

3.3.3 Thuật toán (các bogie) của phong pháp quy hoạch thực nghiệ

3.3.3.3, Tiên hành thí nghiệm nhận thông tin -6-3.3.34 Xây đựng và kiếm tra mô hình thực nghiệm

3.3.3.5 ‘Toi om hóa hầm mục tiêu -68-3.3.4, Ứng dụng quy hoạch thực nghiệm vào công nghệ vật liệu -66-3.3.4.1, Thiết lập các mô tả thống ke xu 66"

3.3.42 Các phượng pháp kế hoạch hóa thực nghiệm cực trị chủ yêu 68 « 3.3.4.3 Xác định các giá trị tối op của him mục ti -T0<

Tuận vấn thạc Trang 5

-DANH MỤC CÁC KÝ HIE

~ CVC: Bê tông truyền thông

= RCC: Bê tông dim lan~ BTDL: Bê tông dim lan

~ LCRCC: Bê tông dim lan nghéo chất kết din

~ MCRCC: Bê tông đầm lan loyng chit kết dịnh trưng bình

= RCD: Bê tông dim lan thi công theo phapng pháp của Nhật

~ HCRCC; Bê tông dim lin gidu chit kết dnh

~ PGKHT: Phụ gia khoáng hoạt tính

= Taoos: Thời gian bắt đầu đông kết

~ Teapx: Thời gian kết thúc đông kết=D: Cit ligu thô - Đá+ PG: Phụ gia nói chung

~ NN& PTNT: Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

~ CP: Công ty Cô phần

~ TNHH MTV: Công ty Trích nhiệm hữu hạn Một thành viên

DANH MỤC CAC BANG

Bảng 1.1: Thống kể sé logng đập BTBL đã xây dung trén thể giới đến 2005 I7 -Bảng 1.2: Quy mô và khi lopng bê tông, BTBL của 5 nope dẫn đầu Thể giới đếm

2007

-18-Bảng 1.3: Danh sich các đập BTDL ở Việt Nam đến năm 2013 I8Bảng 1.4: Lopng ding chit kết dịnh trong BTĐL, của 4 ngực dẫn đầu và Việt Nam

19-Bing 1.5: Tốc độ thi công đập RCC của một sé công tinh xây dựng -35-Bảng 1.6: So sinh tính kinhté của các loại đập (I.000.000USD)

-36-Bảng 2.1: Các chỉ tiêu chất lopng của phụ gia khoảng ¬ Bảng 22: Phân loi phụ gia và các yêu cầu kỹ thuật cơ bản cia phụ gia b tông theo ASTM-C6I8

-43-Bang 2.3: Giới thiệu một số m6 Puzolan ở Việt Nam _¬ Bảng 24: Thống kể các nguồn cung cắp PGKHT ti Việt Nam -46 Bảng 2.15: Cập phối BTĐ đập Định Bình thiết kế trong phòng

Bảng 2.16: Cấp phổi sau khi hiệu chỉnh lần L Bảng 2.17: Cấp phối 3 sau khi điễn chính lin 2 -48-Bảng 2.18: Cập phối BTDL thí nghiệm để nghị dùng cho dip Sơn La Bảng 2.19: Cấp phối BTDL dope thi công cho đập Pleikrong

-49-Bảng 3.1: Thông số cơ bản công tình (phin công trình CVC và RCC) 3 + Bảng 3.2: Thành phin cấp phối BTĐL M20B6 cơ bản sử đụng xi mang Kim Đỉnh.

tro bay Pha Lại (Sông Da - Cao Cường)

-14-Bảng 3.3: Tổ hợp các loại vật liệu cho cắp phối BTDL M20B6, Bảng 3.4: Thành phin BTDL MISB2 cơ bản sử dụng xi ming Kim Đình, puzolan

Nii Thom

Bảng 3.5: Tô hợp các loại vật liệu cho cắp phối BTDL MISB2 -16-Bảng 25: Kết quả thí nghiệm Puzclan Núi Thơm - Vinaconex

-84-Bảng 26: Kết quả thí nghiệm Puzơlan Lopng Sơn - Phoc Sơn -85-Bảng 27: Kết quả thí nghiệm Puzolan Gia Quy Minh Tiến -86-Bảng 2.8: Kết quả thí nghiệm Puzolan Nii Voi - IDICO

-S7-Bảng 29: Kết quả thí nghiệm Tro bay Formosa Tây Đô

-88-Bảng 2.10: Kết quả thí nghiệm Tro bay Pha Lai Sông Đà - Cao Cong #9 Bảng 2.11: Kết qua thí nghiệm Tro bay Phá Lại Vina Fly ash 90Bảng 2.12: Ty lệ cắp phối bê ông dim lan ở một số công trinh ở Trung Quốc 01

-Bảng 2.13: Thông số một số đập bê tông đầm lăn ở Trung Quốc

-93-Bảng 2.14: Một sổ đập RCC có độ cao trên 50 m dope xây đựng trong vòng 40 qua

trên toàn thé giới

-94-Ldn vấn thạc sỹ kỹ thuật Trang

-T-Bảng 3.6: Kết quả thí nghiệm các tính chất: độ công tác, thời gian đông két, KLTT

ứng với thành phần cấp phối tối oụ BTDL M20B6 (R90) <98

-Bảng 3.7: Kết quả thí nghiệm: cojmg độ nén, độ chẳng thắm, cường độ kéo, cơðng độ cát, độ co ngót, môđun din hồi, hệ số poisson ứng với thành phần cấp phối ôi

on BTDL M20B6 (R90)

-100-Bing 3.8 "nghiệm các tinh chit: độ công ác, thời gian đông kết KLTT ứng với thành phần cấp phối BTĐL M20B6 (R90) sử dung phụ gia Viện IBST,

Việt Nhật, Vikems

-102-Bảng 3.9: Kết quả thí nghiệm: cojmg độ nén, độ chẳng thắm, cường độ kéo, cơðng độ cát, độ co ngót, môđun din hồi, hệ số poisson ứng với thành phần cấp phối

BTĐL M20B6 (R90) sử dụng phụ gia Viện IBST, Việt Nhật, Vikems = 104 =

Bảng 3.10: Kết qua thí nghiệm các tính chit: độ công tie, thời gian đông kết, KLTT ứng với thành phần cắp phối BTDL M20B6 (R90) sử dụng tro bay Phả Lại (Fly

ash) 106

-Bảng 3.11: Kết qua thi nghiệm: cojmg độ nén, độ ching thẳm, coờng độ kéo soðng độ cit, độ co ngét, médun din hồi, hệ số poisson ứng với thành phin cắp phổi BTDL M20B6 (R90) sĩ dụng to by Ph Lại (Fly ash) = 108

-Bảng 3.12: Kết quả thi nghiệm các tinh chất độ công tic, thời gian dng kếc KLTT ng với tinh phẫ cắp phi tow BTDL MISBA(RS0) -H0-Bảng 3.13: Kết qua thi nghiệm : cường độ nén, độ chống thẩm, cơờng độ kê,

cofig độ cit, độ co ngét, môđun din hỏi, hệ số poisson img với thành phần cắp phối ti op BTDL MI5B2(R90) are Bảng 3.14: Kết qua thí nghiệm các tính chat: độ công ti, thời gian động kế, KLTT ứng với thành phần cắp phối BTDL M15B2(R90) sử dụng phụ gia Viện IBST,

Việt Nhật, Vikems - Hà:

Bảng 3.15: Kết quả thí nghiệm : cường độ nén, độ chẳng thắm, cường độ kéo.

soðng độ cit, độ co ngét, môdun din hồi, hệ số poisson img thành phan cấp phối BTDL MI5B2(R90) sử dụng phụ gia Viện IBST Việt Nhật Vikems 115 +

Bảng 3.17: Kết qua thi nghiệm : cường độ nén, độ chống thim , coping độ ko.

soðng độ cit, độ co ngét, môdun din hồi, hệ số poisson ứng thành phan cấp phối BTDL MI5B2(R90) sử dụng puzalan Nii Voi “118

Bảng 3.18: Kết qua thí nghiệm các tinh chit: độ công ti, thời gian động kế, KLTT ứng với hành phần cấp phối BTĐL M15B2(R90) sử dụng puzotan Long Sơn

120-Bảng 3.19: Kết qua thi nghiệm : cojmg độ nén, độ chống thắm ,cojmg độ ko.

soðng độ cit, độ co ngét, môdun din hồi, hệ số poisson ứng thành phan cấp phối BTDL M1SB2(R90) sử dụng puzalan Lopng Sơn

-132-DANH MỤC CÁC HÌNH VE VÀ ĐÔ THỊ

Hình 1.1: Đập bê tông BTDL Thủy diện A Vopng ~ Quảng Nam, trong thỏi gian đang thi công -34-Hình 1.2: Đập bê tông BTDL Thủy điện A Vopng ~ Quang Nam, đã hoàn thành op vào sử đụng

-34-Hình 1.3: Đập bê tong BTDL Thủy điện Đồng Nai 3 - DakNéng

Hình I: Đập bê tng BTDL Thủy điện Sơn La —tỉnh Sơn La

-35-Hình 1.5: Đập bê ông BTDL Thủy điện Sơn La —tỉnh Sơn La (Khoi loợng BTDL

đã thi công xong)

36Hình 33: Bigu đồ Ve, Coờng độ nén các cấp phối sử dựng XM Hà Tiên 1 122

Hình 3.4: Biểu đồ Ve, Cơờng độ nén các cấp phối sử dụng XM Kim Đỉnh 123 Hình 3.5: Biểu đồ Ve, Copng độ nén các cấp phối sử dung TB Pha Lại (Sông Đà -Cao Cobng) 124Hình 3.6: Biểu đồ Ve, Cơờng độ nén các cấp phối sử dung Tro bay Formusa 125 -Hình 3.7: Biểu đồ Ve, Cơờng độ nén các cấp phối sử dung Tro bay Phả Lại (Fly Ash) =136Hình 3.8: Biểu đồ Ve, Cơờng độ nén các cấp phối sử dung XM Hà Tiên 1 127 Hình 3.9: Biểu đồ Ve, Copng độ nén các cấp phối sử dụng XM Kim Đỉnh 128 -Hình 3.10: Biểu đồ Ve, Cobng độ nén các cấp phối sử dụng Puzolan Núi Thơm

129-Hình 3.11: Biểu dé Ve, Cobng độ nén các cấp phối sử dung Puzolan Gia Quy- 130Hình 3.12: Biểu đồ Ve, Cobng độ nén các cấp phối sử dụng Puzolan Núi Voi 131 -Hình 3.13: Biểu đồ Ve, Cobng độ nén các cấp phối sử dụng Puzolan Lopng

132-Hình 3.14: Một số hình ảnh thí nghiệm

-138-Tuận vấn thạc Trang

-9-MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết của đề tài

Bê tông là loi vật liệu xây dựng chủ yéu trong thé ky XX Công nghệ xây dig sử dụng bể tông truyền thống (CVC - Conventional Vibrated Conerete)đã tạo nên nhiều công trình hiện đại, hữu ích cho xã hội Tuy nhiền trong quá trình xây

dụng, đặc biệt là xây đựng các công trình bê tông khối lớn, vật liệu CVC đã bộc lộ

một số nhoc điểm cơ bản sau:

Lopng tòa nhiệt của bê tông lớn, đối với bể tông khối lớn có thể phát sinh

ứng suất nhiệt lâm giảm các tinh chất eo lý của bể tông nhơicoờng độ, độ chống ‘him nh hoờng đến chất lopmg, độ an toàn của công trình:

- Tin độ thi công châm gây khó khăn và kéo đài thời gian thi công, đặc bit

với công tình có khối ng thi công lớn

- Giá thành xây dựng cao.

CVC dape cải tin, kết hợp giữa hai công nghệ: Công ng

(Bê tông có độ sụt bằng không) và công nghệ thi công đất đá lu lên So với CVC thi

RCC có logng dùng nog thập (độ sụt bằng không) lopng dùng xi măng thấp,

logmg nhiệt tỏa ra it, gi thành thấp, tiến độ thi công nhanh, hiệu quả cao đặc biệt với công trình bê tông khối lớn Những cụ điểm và hiệu quả kinh tế của công nghệ RCC đã nhanh chóng dape công nhận và áp dụng rộng rãi trên thể giới nhop Mỹ,

Anh, Canada, Nhật Ban, Trung Quốc

chế tạo bê tông rung

Ở Việt Nam, những năm gin đây nền kinh tế đã cô những boớc phát triển

đáng kể Việc xây dựng cơ sở ha ting phát triển kinh tổ xã hội cũng dang dope Đảng, Nhà ngợc hét sức chú trong Hàng loạt các công trinh lớn về lĩnh vực xây dựng, giao thông, thủy lợi, thủy điện đã và đang dope trién khai xây dựng Công nghệ RCC cũng đã dope áp dụng vào xây dựng các đập thủy lợi, thủy điện nhoy Công trình Pleikrông - Gia Lai, công trình thủy điện A Voymg ~ Đà Nẵng, Công trình thủy lợi Định Bình - Bình Định, thủy điện Đồng Nai 384 ~ Đắc Nông, thủy điện Sông Tranh ~ Quảng Nam, thủy điện Sơn La, thủy điện Sê San4 Mặc đủ vậy,

công nghệ RCC mới dope áp dụng nên vẫn còn có nhiều vấn đề cần nghiên cứu

ẳ mặt kỹ thuật chủ yếu g

š chất logmg kết hợp matting của bê tông: Mat

RCC là một khâu rất yếu Khi đập cao với chỉ tiêu chống cắt của mat ting tăng, im

1g khi thi công

thé nào để nâng cao chit lopmg kết hợp mặt ting để thỏa mãn chiều cao đập dang

sôn là vẫn dé cần giải quyết;

- Kết cầu chống thắm của RCC: Chit lopng kết hợp mat ting dim không tốt

là nguyên nhân thắm noc Tùy vio tinh hình cụ thé của công trinh ma lựa chọn kết

sấu chống thắm cho phủ hop:

- Khổng chế nhiệt độ và dat khe ngang: Việc không chế nhiệt độ đảm bảo

cho bê tông không bị nữt có i n việc bổ tri khe co gin ngang

Kết hợp với việc tốc độ thi công bi châm lại do vậy mỗi quan hệ khẳng chế nhiệt

khoảng cách khe co giãn ngang — tốc độ thi công cin dope tiếp tục nghiên cứu,

"Điều này còn đặc biệt quan trong đối với đập vòm bởi tỉnh nguyên ven của đập vm

bị anh hoởng:

- Thi công nhanh: Việc ứng dung cơ giới trong thi công cin dope tiếp tue nghiên cứu để đảm bao tinh kính tế và chat lopng xây đựng đập:

inh bền vũng và tuổi thọ của RCC: Lopmg xỉ mang ít trận nhiễu phụ gia

làm coy độ thời kỉ đầu của bê tông bị giảm sit Những công trinh bằng RCC thực

Ế mới chỉ tải qua 20 năm tuổi nên chop thé đánh giá hét dope tinh bÈn vững và

tuổi thọ của RCC

Vat liệu không thể thiếu, đóng vai trò quan trọng trong RCC là Phụ gia khoảng hoạt tính Phụ gia nảy có thể là: Tro bay, puzolan, xi quặng lỏ cao đã nghiền, to nói lửa hoặc các nguyên liệu khác của núi lửa Tác dụng của phụ gia khoáng hoạt tính có thể kể đến:

~ Tác dụng nâng cao tỉnh công tác của hỗn hợp: Kich thoyc hạt của phụ gia “có cùng cấp với hạt xi mang:

- Tác dụng nang cao tính năng kỹ thuật của bê tông: Các phụ gia có hoạt

tính, có thé phan ứng thủy hóa lần hai với xi măng, chất thủy hóa nảy có tính dính kết ôn định;

= RCC cojmg độ thôi ki đầu thấp nhopg coờng độ dải hạn tăng, tăng tinh chống thắm tính biến dang của bê tông thấp;

- Giảm chỉ phí khống chế nhiệt trong bê tông: Nhiệt thủy hóa của phụ gia

nhỏ hơn nhiễu so với xỉ mang.

Đập dâng Tân Mỹ tinh Ninh Thuận là một trong những đập sử dụng công nghệ thi công RCC dang áp dụng nhiều tại Việt Nam Dự án hệ thống thủy lợi Tân My là một dự án lớn, nằm trong quy hoạch tổng thể của lop vực Sông Cái - Phan Rang, tinh Ninh Thuận đã dope nhiều cơ quan trong và ngoài nơớc nghiên cứu Xây

Tuận vấn thạc Trang 11

-đựng hệ thống thủy lợi Tân Mỹ nhằm điều ti, sử dung hợp lý nguồn nơợc sông

Cai, đáp ứng yêu cầu dũng ngực cho cúc ngành kinh tế quốc dân, khai thác tiểm

năng đất đai, phat triển sin xuắt nông nghiệp, đảm bảo an ninh lopng thực tại chỗ,

gốp phần xóa đối giảm nghèo, nhất là vùng đồng bảo dân tộc thiểu số, giữ vững an ninh chin tị, tật tự xã hội khu vực

Vi những tính op việt và mặt tồn tại của RCC, tác dung có tinh quyết định

tới RCC của phụ gia khoảng hoạt tinh, tim quan trong của đập dâng Tân Mỹ trong

dự án Hệ thông thủy lợi Tân Mỹ, việc "NGHIÊN CUU, LỰA CHON PHU GIA KHOANG HOẠT TINH HỢP LÝ DUNG CHO BE TONG ĐÀM LAN CUA DAP DANG TAN MỸ TINH NINH THUAN” là hết súc cin thigt nhằm đơn ra dope phụ

sia khoảng host tinh ding cho bê tông đầm lan của đập ding Tân Mỹ tinh Ninh

“Thuận phù hợp với điều kiện, công nghệ thi công ở nop ta cũng nh điều kiện

riêng của công trình.

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Mục tiêu:

Dựa vào kết quả khảo sit và thí nghiệm vật liệu dùng cho RCC, thí nghiệm thành phần cấp phối RCC cho đập ding Tân Mỹ, lựa chọn phụ gia khoáng hoạt tính

dàng cho bê tông dim lan của đập ding Tân Mỹ tinh Ninh Thuận

Kiến nghị một số vin đề cơ bản về lựa chọn phụ gia khoáng hoạt tính ding

cho bê tông đầm lăn.

Nội dụng thực hiện:

“Tổng quan về công nghệ thi công bẽ tông dim lin và cic loại phụ gia khoảng

hoạt tính dùng tong bê tông đằm ln.

Các yêu cầu kỹ thuật đối với phụ gia khoáng hoạt tinh dùng tong bê tông

đầm lấn Một số kết quả nghiên cứu trong ngợc về phụ gia khoắng hoạt tính

Nghiên cứu thực nghiệm và áp dung lý thuyết quy hoạch thực nghiệm để lựa

chọn phụ gia khoảng hoạt tinh hợp lý ding cho bê tông đầm lan đập dâng Tân Mỹ tinh Ninh Thuận

3 Cách tiếp cận, phạm vi và phojong pháp nghiên cứu Cách tiếp cận:

Tim hiểu về RCC và công nghệ th công RCC trên th giới, ứng dụng và hiện

trang ti Việt Nam.

‘Tim hiểu về Phụ gia khoáng hoại tính và các nguồn Phụ gia khoáng hoạt tính tại Việt Nam, đặc biệt tại khu vực công trình.

‘Thu thập tai ligu và tìm hiểu về các thí nghiệm RCC của đập dâng Tan Mỹ ‘Thu thập tài liệu và tìm hiểu về các thí nghiệm RCC công trình topng tự trong khu vực,

Các thí nghiệm nghiên cứu dope thực hiện tại phòng thí nghiệm vật liệu xây dựng bộ môn Vật liệu xây đựng, Trơờng Đại học Thủy lợi

Các thí nghiệm nghiên cứu dope thực hiện tại phòng thí nghiệm vật liệu xây dung ~ Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, Viện Thủy công.

Pham vi nghiên cứu:

Phụ gia khoáng hoạt tinh dùng cho bê tông dim lăn Phojøng pháp nghiên cứu:

Phopmg pháp ké thừa.

Phopng pháp nghiên cứu thực nghiệm.

Phopng pháp dùng lý thuyết quy hoạch thực nghiệm.

Két quả đạt dope

“Tổng hợp một s

số nguồn cung cắp PGKHT sử dung cho RCC tại Việt Nam,

MỖi quan hệ giữa chỉ tiêu kỹ thuật của phụ gia khoáng hoạt tinh ~ cấp phối

RCC chỉ iêu kỹ thuật của RCC.

chỉ tiêu kỹ thuật chính của Phụ gia khoáng hoạt tính do một

Lựa chọn phụ gia khoáng hoạt tính dùng cho RCC của đập dâng Tân Mỹ tỉnh Ninh Thuận.

Tuận vấn thạc Trang l3

-CHGJƠN |

TONG QUAN VE RCC, CÔNG NGHỆ THỊ CÔNG RCC

KHOANG HOAT TINH DUNG CHO RCC

‘A PHY GIA

1.1, Tổng quan về RCC, công nghệ thi công RCC 1.1.1 Lịch sử phát triển RCC

1.1.1.1 Lịch sử phát triển RCC trên thé giới

Bê tông dim lan (RCC) có thé dope xem là sự phát triển quan trong nhất của công nghệ bê tông trong một phần tthe kỹ qua Sự ra đi của nó đã làm cho một

số dự án đập trở lên kha thi hơn bởi hạ dope giá thành từ việ cơ giới hỏa công tác

thi công, tốc độ thi công nhanh, sớm do công trình vào sử dụng, giảm thiểu lao

động thủ công cũng nhoychi phí cho các công trinh phụ trợ và chỉ phí cho biện pháp thi công Bên cạnh đỏ RCC cũng là một giải pháp thích hợp cả về kính tế và kỹ thuật khi sửa chữa, nâng cắp những đập có vấn đề vé ổn định Tính kinh tế và việc thi công thành công RCC đã nhanh ching dope công nhậntrê toàn th giới

- Từ những năm 60 của thé kỷ 20 các Chuyên gia trên Thể giới đã tìm kiểm

loại hình đập mới:

- 1961-1962, ở Đài Loan -Trung Quốc đã th c

Mon bằng bê ting ddim lần;

tưởng tâm của đập Thạch.

+ 1961-1964, alisđã xây đựng thành công đập Alpe Gera bằng bê ông khô,

ngho chất kết định:

= Năm 1970, tai Mỹ, hội nghị “Thi công đập bê tông tốc độ nhanh

Asilomar ngưội alia cũng đã đề xuất sử dụng bê tông khô, nghèo để thi công đập:

= Jerome Raphael về “Đập trong lục tối øụ” đã đề xuất dùng biện pháp thi

công đập dit đá để thi công bê tông khối lớn với bê tông có cấp phối cốt iệu liên

tue và đồng my dim rung đ ln chật b tông:

- Năm 1972, Tại hội nghị “Thi công ánh tế đập bê tông" Robert W Canon ngoời Mỹ đã dop ra bdi báo “Ding phopng pháp dim đất để xây dụng đập bê wong"

- Năm 1972-1973 cũng tại Mỹ, đập Tims Ford, đập Jackson Dam và đập Lost Creek Dam đã tiền hành thí nghiệm hiện trường về bê tông đầm lãi

- Năm 1973, tại hội nghị Quốc tế về đập lớn lần thứ 11, trong bài báo của A.LB Moffat viết về "Nghiên cứu bê tông khô, nghèo thích hợp dé thi công đập bê tông trong lực” ;

lật Bản đã xây dựng kế hoạch "Nghiên cứu hợp lý đập bê bắt đầu tiến hành nghiên cứu một cách hệ thống về Bê tông dim lã

lãm 1976, đã tiễn hành thí nghiệm hiện troờng dé quai thopng lon đập Đại

‘Nam 1978, thân đập Shimajigawa da sử dung bể tông dm lãm

Năm 1979, bat đầu sử dụng bé tông dim lăn cho phan tiếp giáp nền của đập Đại Xuyên:

fam 1975, Viện Nghiên cứu khoa học Thủy công Liên x6 (cữ) đã bắt dầu

nghiên cứu sử dụng bé tông nghéo xi măng để xây dựng đập bê tông trọng lực;

- Năm 1978, đã b

cho đập bê tông đầm li;

lầu triển khai kế hoạch nghiên cửu tổng hợp thi nghiệm

jm 1979-1980, một bộ phận công mình Curpxai Hydaulic Electric

Staion đã sử dụng bé tông dm lăn

Năm 1984, Liên xô đã chính thức sử dụng bê tông dim lăn để xây dụng các

nhà máy Thúy điện Tachhumr, Bureixo và Cavinse, vv.

- Tai Trung Quốc, năm 1978 đã bắt dầu tiến hành nghiên cứu xây dựng đập

bằng RCC;

Nam 1980-1981, Tại tỉnh Tứ Xuyên, đơờng bê tông của nhà máy thủy điện Long Nhai đã tiến hành thí nghiệm Bê tông dim lăn tại hiện trường:

lăm 1983, tại Hạ Môn tinh Phúc Kiến đã hành thí nghiệm hiện trường.

Năm 1984-1985, RCC đã chính thức dope dùng dé xây dựng dé quai vả toờng cửa lẫy noyie của nhà máy thủy điện Cát Khê Khu;

fm 1985, phần giáp nền của toimg âu thuyền đập Cit Châu tén sông

Troờng Giang cũng đã tiến hank thí nghiệm 2 lan dim nén hiện rơờng Sau đó đập

Đồng Nhai Tir và đập phụ của Nhà máy Thủy điện Ngou Nhật Khê cũng đã sử dụng RCC;

- Tháng 5 năm 1985, Tại Trung Quốc đập RCC đầu tiên đã xây dụng thành

công là đập Keng Kh tại huyện Đại Điền, tính Phúc Kiến;

inh đến năm 2005, Trung Quốc đã, dang xây dựng và thiết kế tổng cộng là 125 đập RCC, trong đó có 98 đập trọng lực, 27 đập vòm bằng RCC (có 26 đập cao trên 100m, trong đó 19 đập trọng lực và 7 đập vòm); đập cao nhất thé giới là đập Long Than (cao 216,5m);

Ludn vấn thạc s Trang l5

-inh đến năm 2006, trên toàn th giới đã và đang xây dựng ý cộng là 278 đập BDL, trong dé có 184 đập đã hoàn thành và 94 đập đang thi công “!

Bang 1.1: Thống kê số loyng đập BTDL đã xây dựng trên thé giới đến 2005

“Cộng Châu K 108 22) Tay Ban Nha 2

6 Canada 2 Cộng Châu Âu 35

T M 39 723 Algieri 1“Cộng Bắc Mỹ 734 ‘Angola 18 ‘Achentina 1 125 Ertroria 19 Braizil 36 726 Maroe in10 Chile 2/27 ‘Nam Phi 4" Colombia 2 Cộng Châu Phi 28

Bảng 1.2: Quy mô và khối loợng bê tông, BDL của 5 nopic dẫn đầu Thể giới

đến 2007

Độ cao của đập | muội "Tổng Nhỗi loợng

sé no ci Khối lopng REC mi

Quốc gia (m) II) (0m) đập | Trung | Cao | Trung Cam Trung | Cao 1.1.1.2 Lịch sử phát triển RCC tại Việt Nam

Công nghệ RCC dope nghiễn cứu ứng dung vào Việt Nam khá muộn so với

các ngớc trên thé giới Tuy vậy, với những tinh năng cụ việt so với bê tông truyền thống đồng thời với sự phát triển nhanh chóng của RCC tại Trung Quốc, một dit

nope liền kể có đặc điểm gin giống với Việt Nam nên trong những năm gần đây

công nghệ RCC đã dope các Bộ Ngành chỉ đạo để thiết ké thi công với nhiều den

thủy lợi thủy điện lớn ở Việt Nam Mới sau vòng hơn 6 năm kể từ nim 2004, một loạt các công trình lớn đã dope xây dựng và dang chuẩn bị xây đựng trên khắp dit nơớc, đơn Việt Nam trở thành nog thứ 7 trên thé giới v tốc độ phát triển đập RCC.

Bảng 1.3: Danh sách các đập BTĐL, ở Việt Nam đến năm 2013

sr) Tên công trình | SME | jaaiémxo | My | chi ena

i PleiKréng TI KonTum 2007 | DAT

2 Định Binh 54 Binh Dịnh 2007 Đã HT

3 | AVegmg | 84d | Quing Nam | 2004 ` ban

4 — Sa fa Gia Lai | 2088 | DAH

5 [Bie Ha 100 | Lio Cai 2008) [Bin ign | 75 | The Thin Hud | 200

TL can 70 | Thìn Thien Hud | 2008

3 [Ding Navs—_[ 110 De Nong DangXD 9 [Ding Nai | 129 [Die Nong [Dang XD 10 | DakRing | 100 | QungNgi | 200

11 | Thopng KonTum T3 Kon Tum 2009

Ldn vin thọcsỹ Trang 11

-ID] Noe Tong | 70 | QungNgi | 200 | Bang XD lã Sơn La 38 Sơn La 2010 Dang XD 14 [Bin Chat 70 Tai Chiu | 2010| Dang XD 15 | Bin Ve 38 NghệAn | 2010 | Dang XD 16 | — Hita Na 90 NghềAn | 2010 | Chuan bf

17 | Sông Bung2 95 Quảng Nam 2010 | Chuan bj

18 | Séngtranh2 | 96 | QuingNam | 2010 | Dang XD 19 | Sông Cin 2 50 | Quing Nam | 2010 | Dang XD 20 | — Bản Uén 85 | ThahHỏa | 201 | Chuan bi

21 Trang Sơn 90 “Thanh hóa Chuẩn bị

2 Huội Quảng 104 Sơn La 2012 Chuan bị.

23 |— Lại Châu Tạ Chu [2012 [Chun bj

24] NimChién [150 Sona 2013 | Chain bj

3 Tả Bao Bình Thuận Chân bị

26 | Sông Bung 4 Quảng Nam T Chuẩn bj

a7 | BaNMi4 100 | “QuagNam | 201 | Bang XD

Hình 1.1: Đập bê tông BTDL Thủy điện A Vojøng ~ Quảng Nam, trong thời gian dang thi công.

Ludn vấn thạc s Trang 19

-Hình 1.3: Đập bê tong BTDL Thủy điện Đồng Nai 3 ~ ĐakNông.

Hình 1.5: Đập bê tông BTDL Thủy điện Sơn La — tình Sơn La (Khối lopng

BIDL đã thi công xong)

Tuận vẫn thạc sỹ kỹ thuật Trang - 21 ~

Hình 1.9:

WTTESTITTT

Tuận vấn thạc Trang 23

-1.1.2 Tính øỊu Vật của REC

1.1.2.1 Tốc độ thi công nhanh

Kích thơớc mặt cắt của RCC cũng topng tự của CVC, nhơng loợng xi măng ít hon, thân đập cổ kết ấu đơn giản, không cổ khe doe, không tạo khe ngang bằng

vấn khuôn, xử dụng các thế bị th công đập đất đá vĩ vây tốc độ xây đựng nhanh

hơn nhiều so với CVC

So với đập đất đá thi mặt cất của đập RCC nhỏ hơn, khối lopng công trình it ấp dụng thi công cơ giới nhơi ở đập đất đá th

ố đập, thời gian thi công đập RCC chi bit Cong độ và thời gian thi công của một s

rit ngẫn th

một nữa của dip đất đã công trình xây dựng dope ghi trong bảng

lan thi

Bảng 1.5: Tốc độ thi công đập RCC của một số công trình xây dung

'Tên đại Lượng bê tông Thời gian thi _ Khối loyng đổ lớn 4P (1000m)) công nhất trong ngày (m')

So với CVC thi đập RCC đã tit kiệm dope khối lopng ván khuôn (thân đập

có kết cấu đơn giản, không có khe dọc, không tạo khe ngang bằng vần khuôn); đồng

thời còn tiết kiệm cả chỉ phí làm lạnh vữa bê tông RCC ding ít xi măng, đơn giá

của bê tông giảm khoảng 10%, với một số đập đơn giá còn giảm xuống = 20% Mặt cất đập RCC nhỏ hơn nhiễu so với đập đắt, đá nên giảm dope vật liệu xây dựng Chiều rộng mỏng đập nhỏ hơn cũng giảm bớt công việc đào và xử lý

móng, thi công chiều dai kênh dẫn và xã lũ cũng giảm do có thể b6 tí tràn xã lũ

ngay tại lòng sông, Đập RCC loại vừa và nhỏ chi cần vài thắng là xây dung xong, cho phép giảm nhiều chi phi dẫn dòng thi công Đập RCC cho phép ngớc tràn qu vì vay, tn suất thiết kế dẫn đồng dope chọn lớn dẫn đến lop loyng thiết kế dẫn

đồng nhỏ, quy mô công trình dẫn dòng nhỏ hơn và ít phức tap hơn nhiều so với đập.

đất đá, Chiều cao đập RCC chỉ cần đạt đến mye nơớc luc kiểm tra là dope, dùngobng chắn sóng để chin sóng, còn với đập đất, đá thì edn phải xét tới voợt cao vànoợc lũ không đoợc tràn qua nên chiều cao đập phải cao hơn đập bê tông, Tôm lạ,

từ các đặc diém kể trên có thể kế lun đập RCC kinh tẾ hơn nhu so với đập đắc đá

Bảng 1.6: So sánh tính kinh tế của các loiip (1.000.000USD)

Giá dự toán Hung

2.3 ‘Thuiin lợi trong việc bổ trí đập trần và các kết chu phụ trợ.

Cũng nhơi đập bê tông thơờng, đập tràn BTDLL doy nổi liền với đập chính Sơ để bố trí điễn hình cho phép lop lượng xả qua đình đập xuống mặt hạ lop, Trái lại, đập tran trong đập đắp thơờng dope thi công ở một trong hai vai đập hoặc ở một

yên ngựa nào đó Đập đắp có đập tram và cửa xà tách biệt khỏi đập và ni chung tốn

kém hơn so với dip BTDL có cả đập tràn và các cửa xả nằm trong đập Đồi với các công trình yêu cầu cửa lấy nopie đặt ở nhiều cao trình để kiểm soát chất lopng nope hoặc để quản lý bùn cát trong hỗ chứa, cửa lấy ngớc có thể neo vào mặt thopng lop ip BTDL, Đổi với đập dip, loại cửa lấy nogie png tự là một tháp đứng tách riêng ở trong hỗ hoặc một kết cấu xây bên bờ hd Giá thành cửa lấy nơớc đập BTDL dường nhơithấp hơn đáng kể so với giá thành kết nước đập đắp, đặc biệt

ở những khu vực có động đắt mạnh Kích thơớc chiều rộng đáy của đập BTĐL ngắn thopie chiều rộng đáy đập dip và do đó làm giảm kích thơớc cũng

nhơichiễu đải của đơờng ống xã và đơờng ống áp lực cho các công trình xả và nhà

máy điện và cũng làm giảm giá thành chuẩn bị nền 1

u cửa

hơn so với

1.1.24, Giảm thiểu công trình dẫn dòng và để quây

Dap BTDL làm giảm giá thành công trình dẫn dòng trong thời gian xây dựng.

và giảm các thiệt hại, các rủi ro khi nơớc tran qua dé quai Đơờng ống dẫn dòng đập.

BTDL sẽ ngắn hơn đơờng ống dòng đập dip Với thời gian thi công ngắn hon, Khả năng xiy ra noe lớn it hơn, do vậy kích thoớc đoờng ống dẫn dòng và chỉề

cao dé quai có thé giảm hơn so với yé so với cá đập bê tông thường và đập.

đắp Các công trình dẫn dong nay có thé đơợc thiết kế chỉ đối với lop lopng lớn.

Tuận vấn thạc Trang 35

-nhất trong mia chứ không ding cho lou loyng lớn -nhất trong năm Với khả năng

chống xói cao của BTĐL, khả năng gây hoyhai sẽ giảm thigu vả thiệt hại gây ra sẽ í hơn, thậm chí nếu bị trần qua để quai Các oy điểm néi bật có thé đơợc thực hiện bằng cách sử dụng BTDL để làm để quai Việc đó tạo nhiễu lợi ích trong công tác

thi công nhanh, chân để nhỏ, vi để quai có thể làm việc dope ngay sau khỉ ngớc tràn qua."

1.12.5 Các ou đểm khác

Khi so sinh với đập dp, khối long ti công dip trọng lục BTL nhỏ hơn nên yêu cầu về nguồn vật iệu thi công ít hơn trong vg lựa chọn tuyén, Hơn nữa, nguồn khai thác sẽ it hơn đáng kẻ va về phopmg điện môi trường có thể ở mức chấp nhận dope Đập trong lực BTĐL cùng vốn chịu đơợc xối bên trong và trăn qua đỉnh tốchơn

Do sử dung it nc trong hỗn hợp bê tông nên logng ding xi mang trong hỗn

hợp BTL nhỏ Yếu tổ này làm cho nhiệt lopng thuỷ hoá trong khối BTĐIL nhỏ

hơn nhiều so với bê tông truyễn thống Theo đỏ vẫn dé khống chế nhiệt độ không

phúc tạp nhơi đập bê tông truyền thông và cảng phức tap hơn đổi với đập cao, vi phải sử dụng hệ thống ống làm lạnh bên trong thân đập, ngoài các biện pháp hạ

nhiệt hỗn hợp bê tông bên ngoài

1.1.3 Những vấn đề tồn tại của RCC

Đập RCC phát tiển rất nhanh, số lopmg dip đã xây ngày cảng lớn Loại kiểu dập RCC đã phát triển theo hong đập trọng lực vim, đập vòm Hiện nay dang còn

không í tổn tại về mặt k thuật cần phái nghiên cứu, vin đỀ tổ ti chủ yếu gồm:

1.1.3.1, Chất loyng kết hợp mặt ting của bê tông.

Mit ting khi thi công RCC là một khâu rất yếu Khi đập cao với chỉ tiêu chống cit của mặt ting tăng, lim thé nào dé năng cao chit logng kết hợp mat ting

để thỏa mãn chiễu cao đập đang còn là van đề cần giải quyết Vi dụ nhơi đập Liễu

Khê - hd lần đầu tiên trữ noớc có độ cao 15.2m thi xuắt hiện logmg thắm nợc lớn (17013), theo phân tích thì noớc thắm chủ yếu đến tir mặt tầng.

1.1.3.2 Kết cấu chống thấm.

Chất lopng kết hop mặt ting đầm không tắt là nguyên nhân thắm noc Tay

vào tỉnh hình cu thé của công trinh mà lựa chọn kết cầu chống thắm cho phù hợp.

Véi nhiều đập RCC đăng CVC ở mặt thoyng lop đập làm lớp chống thắm nhơy đậpNogie Trong, dip Sơn La một số dip ding chất déo tổng hợp, một số dũng ngayRCC dé chống thắm nho đập Định Bình, đập PleiKrông "!

1.1.3.3 Khống chế nhiệt độ và đặt khe ngang

Việc không chế nhiệt độ đảm bảo cho bê tông không bi nứt cổ liền quan mật thiết đến việc bổ trí khe co giãn ngang Kết hợp với việc tốc độ thi công bị chậm lại do vậy mỗi quan hệ không chế nhiệt ~ khoảng cách khe co giãn ngang ~ tốc độ thi

công cần dope tiếp tục nghiên cứu ĐiỀu này còn đặc biệt quan trong đối với đập

vòm bởi tinh nguyên ven của đập vòm bị ảnh hoớng Í'

1.1.3.4 Thi công nhanh

Quy mô đập ngày cảng lớn, yêu cầu cơờng độ thi công cao, việc ứng dụng cơ,

giới trong thi công cản dope tgp tục nghiên cứu để đảm bảo tinh kinh tế và chất logmg xây dựng đập

1.1.3.5, Tính bền vững và tuổi thọ

RCC dùng lopmg xỉ mang ít, trộn nhiều phụ gi làm cobng độ thời kỉ đầu của

bê tông bị giảm sứ, niên hạn cảng tăng thi coờng độ cảng phát triển cho ti thôi kỳ sau (nhojlà 180 ngày, 365 ngày) thi coðng độ sẽ cao CVC Những công trình bằng

RCC thực tẾ mới chỉ trải qua 20 năm tuổi nên chop thé đánh giá hét dope tính bền

vũng và tui thọ của RCC

1.1.4 Xu thé phát triển của đập RCC

Từ khi ra đời cho đến nay, vige xây dựng dip BTĐL đã và dang phát tién

theo các hoping chính

- Đập bê ting dim lăn nghéo chit kết dinh - LCRCC (Ham logng CKD

thường nhỏ hơn 100kg/m’, trong đó lopng puzơlan tới 40% so với lopng ding xi

- Đập bê tông đầm lan thi công theo phopng pháp RCD (Hàm lopng CKD là

120-130kg/mÌ, trong đó hàm long puzolan chiếm từ 20-35%);

- Đập BTDL có loợng CKD trung bình ~ MCRCC (Hàm loyng CKD từ 100

- Đập bê tông dim lan giảu chất kết dính - HCRCC (Him lopng CKD từ

150kg/mỂ trở lên, ham lopng trộn phụ gia khoáng topng đối cao, thơờng từ

Sau hơn 30 năm ứng dung trên thé giới, công nghệ xây dựng đập BTDL liên tue đơợc cải tiến cả bu chế tạo và kỹ thuật thi công Cho tới nay, đập BTĐL dope thi công xây dựng ở nhiều nope thé giới, ở nơi có nhiệt độ môi trường từ rắt thấp cho đến rất cao và có thể trong cả những vùng thơờng xuyên có mop lớn.

vật

Tuận vấn thạc Trang 2T

-“roợc diy, đập BTDL sử dụng BTĐL, nghéo CKD dope sử đụng tại một đập có chiều cao đợi 6m ở Mỹ Ngày nay, các đập BTDL đơợc xây dựng trên thể giới chủ yéu sử dung BTDL có løpng CKD trung bình và giảu CKD nhơicác ngợc

Tây Âu, Trung Quốc, Nhật Bin,

Ngoài việc ứng dụng cho đập, BTĐL cũng dope ứng dụng trong xây dựng mặt đoờng và sân bãi BTĐL cho mặt dojmg lần đầu tiên dope áp dụng ở Canada

vio năm 1976 tại Caycuse trên đảo Vancouver với điện tích tổng cộng 36.000m”,

Cho tới nay, hàng chục triệu mẺ đoờng và sân bãi dope xây dựng bằng công nghệ BTĐL ở các nope Mỹ, Nhật và một số

bai bằng BTĐLL đều cho hiệu quả sử dung tốt va giảm chi phí bảo doping.

noúc khác Các công trình mặt đường và sân

Ngoài việc áp dụng cho xây dựng ip, mặt đoờng và sin bãi, BTĐL còn

ope áp dụng dope cho các dạng kết cấu khác, Năm 1986 cầu treo lớn nhất th giới

Akashi dape khởi công xây dựng tại Nhật Bản Cây

đảo Shikoku với chiều đãi nhịp giữa hai tháp chính 1960m Đây là công trình đã ứng dụng nhiễu công nghệ bê tông tiên tiến nhơi bê tông tự lên bê tông đỗ trong

nope và bê tông dim lan Mồng trụ neo cấp của công trình này dope thiết kế là bê

tông trong lực khối lớn Để thi công khối móng với khối tích khoảng 200,000m` trong thời gian ngắn, công nghệ bé tông đầm kin đã dape lựa chọn áp dụng

u này nối liễn đảo Honshu và

Có thể thấy rằng những dạng kết cấu bê tông có hình đáng không phức tạp và

không có cốt thép đều có th thi công bằng công nghệ bê tông dim lan Khối dd bé tông càng lớn, áp dụng công nghệ này càng hiệu quả "!

1.2 Tổng quan về phụ gia khoáng hoạt tính dùng cho RC 1.2.1 Các khái niệm, nhận thức ban đầu.

“Trong bê tông khối lớn nói chung hay bê tông dim lan RCC nồi riêng sự có

mit của phụ gia khoáng nghiễn mịn là không thé thiếu, Phụ gia Khoảng có thể là

phụ gia khoảng hoạt tính (PGKHT) có khả năng kết hợp với Ca(OH, thải ra khỉ hủy hỏa xỉ ming cho sản phẩm topng tự nhơkhi hy hóa xi măng Phụ gia trơ hay chất độn min,

Sự có mặt của phụ gia khoáng nghiền mịn có tác dung:

- Giảm lopng ding xi mang Clanke, ci thiện thành phần hat cấ liệu, tăng

độ đặc vi cầu tic, giảm nhiệt thủy hd:

- Tăng déo do hiệu ứng 6 bi (ball bearing effect), có tác dung giảm ngớc khi nhào trộn, tăng độ phân tin của hạt xi mang do đó tăng mức độ thay hóa xi măng;

+ Tăng độ bén của bê lông trong môi trường có tác nhân rửa kiềm, tác nhân

ăn mòn hỏa học nhờ phản ứng giữa SiO, hoạt tinh cố trong phụ gia khoảng với Ca(OH) ~ gọi là phan ứng Puzolanic

Phu gia khoáng trong bê tông RCC cỏ thé là tro bay, puzolan, xi quặng lò cao đã nghién, cũng có thé là tro núi la hoặc các nguyên liệu khác của núi la Các phụ gia khoảng này doge tập trung hoặc gia công cho độ mịn củng cấp với độ min

của xi mang dé trộn vio bê tông, cổ tác dung nâng cao tỉnh công tác của hỗn hop

Ngoai ra các phụ gia khoáng có hot tính, cổ thé phan ứng thủy hóa lẫn thứ bai ví xi măng nhờ sản phan thủy hỏa là hydioxyt canxi dợ chất thủy hoa này có

dính én định, có ác dụng nâng cao tính năng kỹ thuật của bê tông,

Bê tông RCC trận phụ gia khoảng sẽ có tỷ lệ ting coờng độ thời kỳ

hong cơÿng độ dit hạn tng, tính chẳng thắm và tinh biển dang của bề tông thấp Vi lượng nh thủy hóa của phụ gia khoáng thấp hơn nhiều so với xi mang, cho

trộn phụ gia khoáng vào bê tông RCC để giảm bớt chỉ phí khống chế nhiệt trong bê

tông Bì

1.2.1.1 Quá trình tổng hợp lợi dụng tro bay

Ngay từ khi xuất hiện tro bay các nhà khoa học trong giới công nghiệp đã để

xuất ý tường lợi dụng tro bay Năm 1932, bộ môn điện lục troức đây của Mỹ đã bắt dầu nghiên cứu sử dung tro bay trong bê tông Nghiên cứu một cách có hệ thẳng là REE.Davil bất đầu 1933, Mới đầu, ông ta chỉ nghiên cứu trận tro bay vào bê tông và vữa, sau khi đã nghiên cứu topng đổi hoàn chỉnh, ông ta có nhiều báo cáo, cồn chủ

biên “Tiêu chuân to bay ASTM" đầu tiên Ông đã đề xuất ra những căn cứ kỹ thuật

khá hoàn thiện sử dụng tro bay trong bê tông ở Mỹ, Những năm thể kỷ 20:

= Những năm 40, đã có kinh nghiệm và dop vào ứng dụng trộn thêm tro bay

"rong xây dựng đập bê tông.

- Những năm 50, do sự phát triển của công nghệ năng lopng, nhiệt điện tăng su nên khối lopng tro bay cũng ting theo Thủy điện phát triển, khối lopng bè tông làm đập tăng là điều kiện để lợi dụng tro bay một cách tổng hợp Tro bay dope sử dụng trong công trình thủy lợi ở một mức độ nhất định.

- Những năm 60, học giả ở cúc nope tiến hình nghiên cứu lý luận cơ bản về

tro bay, đã đề xut rit nhiễu thình quả nhơiđạc tính vt lý,

trúc thé chất, hoạt tính v.v của to bay Tại Trung Quốc đã có những ứng dụng

của trọ bay trong xỉ măng và be tông, các ngành xây dựng vật iu, thủy lợi đã ứng dụng rộng rãi những sự lợi dụng chop cao

h chất hóa học, cấu

Tuận vấn thạc Trang 29

Những năm 70, tại các nope tiên tiến, việc lợi dụng tro bay để chế tạo xi măng đã rit phổ biển Tại Trung Quốc đã xây dựng dope một số nhà máy gach tro bay, nhà máy trộn bê tông nhẹ (trộn khi)

- Những năm 80, nguy cơ mang tính toàn cầu về tải nguyên và năng lop,

mỗi trường bị 6 nhiễm, tài nguyên thiểu hụt cảng thie dy mạnh việc nghiên cứu

và sử đụng tro bay, Nhiều cuộc hội thảo quốc tế, việc nghiên cứu và ứng dụng tro

bay dope diy mạnh Tro bay là ải nguyên dope mọi ngoội trên thị tường thể giới quan tâm vi là tài nguyên phong phú, giá rẻ lại giảm dope tác hại môi trường, là nguyên lig cho xây dựng, xojmg hóa học.u, vật li

= Những năm 90 tro bay dope nghiên cứu sâu, sử dung rộng rãi nh vật liệu

xây dựng, xây dựng công tình, ngành muối, ngành nông nghiệp ý thức bảo vệ môi trường đã thúc diy lợi dụng tng hợp tro bay thành một trio lo tốt Đặc biệt là hội thảo giao lơu học thuật, thành lập các công ty tro bay, thúc day sự quản lý, vận chuyển, ting trữ, lợi dụng, truyền bá kỹ thuật tiên tiến đối với tro bay.

Sang thé ky 21 tro bay với những op vig của mình, công nghệ sản xuất và sir doanh vật liệu xây dựng phát trié

trong các ngành xây dựng, đặc

mạnh tro bay, tro bay đã dope ứng dụng rộng rãi

+ trong công nghệ bê tông, thủy lợi, thủy điện, ©)

1.2.1.2 Xu thé về sử dụng tro bay

Việc nghiên cứu về tro bay đã chuyển biến từ nghiên cứu lý luận sang nghiên cứu về ứng dụng; đặc biệt là nghiên cứu coi đây là tài nguyên và khai thác; không, ngừng tăng sản phẩm của tro bay, luôn luôn đổi mới kỹ thuật; tổng hợp lợi dụng tro bay Xu thé phát triển của tro bay thể hiện qua một số ý sau:

1 Toytopng sử dụng tro bay chuyển sang bảo vệ mỗi trường và coi đây là tải nguyên để ứng xử cho hợp lý

2 Vi tí, chỗ đứng của tro bay: tư đây chủ yếu là cắt giữ nay chuyển

thành tổng hợp loi dụng Hiệu xuất lợi dụng tro bay ở các nope luôn dope nâng cao, có ngốc đạt ở mức 100%.

3 Con dajng tổng hợp lợi dụng tro bay: từ việc làm trước đây nhop nỀn đường, vật iệu dip vật liệu trộn thêm trong bê tông, cải tạo dit phát

triển tới ngày nay nhop các công trinh đầu mỗi thủy lợi, thân đạp, nén mỏng, vận chuyển bê tông bằng bơm, phần lớn các chế phẩm của bê tông.

nguyên liệu cho xi măng, vật liệu hỗn hợp của xi măng, công tỉnh mặt

đường, vật liệu cao cắp để dip, lọc kim loại con đơờng lợi dung cao

sắp

‘Tro bay là một loại nguyên liệu, một tải nguyên, trước đây là loại phế liệu nay chuyển sang vật liệu sử dung, có tính thopmg mại, xuất khẩu tro bay Các công ty sin xu

kinh tếtopng đối

L kinh doanh tro bay phát triển mạnh mẽ, có hiệu ich

‘Ba công bố một số văn ki lợi dụng tro bay.

quy phạm kỹ thuật, tiêu chuẳn vé tro bay vả

6 noc ta, việc nghiên cứu và lợi dụng tổng hợp tro bay đã qua 20 năm, dần

din trở thành môn khoa học mới, có sự thay đổi sâu sắc về mọi mặt:

Trinh độ nhận thức: từ vật phế thải sang có th lợi dụng và ngày nay

chuyên think nguyên liệu

Phượng thức xử lý: trước đây tôn lấp là chính hoặc chôn và dùng kết hợp

phát tiển nay là sản phẩm phối hợp,

Pham vi sử dung: trước đây bó hep trong một số Tinh vực ứng dung nay phát triển rộng các ngành.

Ky thuật lợi dụng: chuyển sang con đơờng lợi dụng cao cấp.

Phopng pháp quản lý: Troe đây là tự phát nay chuyển sang quản lý có hệ thông

Phượng hướng phát iển hình thành bệ thông các sin phẩm, hoạt động

theo nhiều kênh phân phối, sin xuất theo yê cầu

Đối với lợi dụng tro bay từ con đoờng truyền thống trước đây nh xi măng tro bay, bể tông ro bay đến nay nhiễu ngành nghề côn phát tiễn sản phim mới,

đại thể có những ứng dung kỹ thuật sản phẩm sau

Chế phẩm kiến trúc của tro bay: gach nung trộn nhiều tro bay, gạch bọt

Xi to bay, gạch nhỏ rỗng ruột tro bay, gach lát mẫu to bay, thủy tinh tro

bay, gém tro bay vv

“Chế phẩm chịu lửa bảo ôn tro bay: vật chịu lửa bảo ôn, vật liệu phỏng lửa bằng tro bay.

Lọc lấy kim loại và khoáng chắttừ tr bay: tuyển chọn sắt nhôm, than,

Kỹ thuật "rắn hỏa” và “hoạt hóa” tro bay: đây là kỹ thuật trong yếu hiện nay của ro bay Kỹ thuật rắn hóa là để trừ bụi ở bãi tro bay hiện trường

sông trình Kỹ thuật hoạt héa mở ra tiễn đỗ mới cho công nghệ xi ming Sit dyng tro bay trên nông nghiệp: chế tạo các loại phân từ to bay, dùng

tro bay để cái tạo đắc

Tuận vấn thạc Trang 31

-Chúng ta cũng công nhận rằng: sử dụng tổng hợp tro bay trên phopmg

măng, bể tông, các chế phẩm cho công nghệ giao thông vẫn la hoớng đi rat trọng

1.2.2 Sản xuất, vận chuyén và gin giữ tro bay

Nếu ching ta gọi to bay là sin phẩm th bột than là nguyên liệu Bột than sau khi bị đốt chấy tong lò lä dope tro bay boys đầu Thực ra sau khi bột than chy xong ngoài thu dape to bay theo đơờng ống khói, ở dơợi đây lò than ta còn thu đợc xỉ than Tro bay và xi than là bộ phận không thé đốt chấy và chop bị đốt chy

của bộ than, Thường nối tổng hợp lợi dụng to bay là bao gồm cảxỉ ở đây lô, cho nên tro bay phải gọi chung các chất mà lò đốt thải ra "!

1.2.2.1, Sản xuất tro bay

inh thành tro bay là do đốt than phát điện và công nghệ lò cao mã có, Hiện nay có 3 loại đốt than phát điện: lò bột than, l gió, lò ting nhiệt

1 Lô bội than: dùng than khô nghiễn nhỏ thành bột (80% qua n

74um) dop vào lồ đốt bằng khí Trong tro bay thai bằng hệ thống thải

iy, đại bộ phận chất thai (80%) là hình thức tro bay thải qua ống khôi, trong đỗ có 65% tro bay có cỡ hạt nhỏ hơn 0,010mm Tủy theo điểm chây cia than (tro) mã chúng ta thu dope lopng tro bay thải ra khác nhau, 2 Lê gi: dng than vụn có đường kính nhỏ hơn 12,7mm làm nhiền iệu

Than vụn dope đốt liên tục ở nhiệt độ cao 8096859 xi than nóng chy vã với inh thứ xi nông chảy thi ra lô, to bay trong khối có 90% cỡ hạt

nhỏ hơn 0.010mm, Cũng giống nhơ lồ bột than, khuyết điểm chính cia

dang lò này là nồng độ (NO;) cao trong khối

3 Lò ting nhiệt loại ô có máy đổ than vào lỗ và cung cắp lopng không khí

đốt thỏa ding, ding máy để thải bỏ xi than không đốt dope Trong xỉ than

có 1594255 ro bay, trong đố đoờng kính hạt tro by nhỏ hơn 0.010mm

chiếm 10%:459, lẽ!

1.2.2.2 Thu gom và vận chuyển tro bay

Tro bay thu gom ở nhà mấy nhiệt điện gi là khử bụi Thu gom xi đây lò cảng với hệ thống vệ sinh ngoài 1, mẫu chốt lã thụ gom tro bay qua ông khối Sau khi thụ dope rồi dùng các ình thức để chuyển di Khoi hiện trường

* Thủ gom tro bay chi yếu ding các bình thức su: máy hit bụi bằng điện,

indy khử bụi bằng mảng ni; máy khử ụi bằngt và máy khử bụi bằng giá

1 Máy khử bụi bằng tĩnh điện: sử dung chủ yếu ở các lị đốt bột than, Máy

hoạt động theo nguyên lý dùng điện cao áp diện ly khối và hạt bụi nhiễm

điện, sau d6 do lực hút của tĩnh điện mà các hat bụi di chuyển về các bản

‘eye, định kỳ chin động bản cực các hại bụi rơi xuống phễu thu Tuy giá thiết bị cao nhopg cĩ oy điểm thu doye các cấp phổi hạt khác nhau dẫn

én xử lý tốt chất lượng tro bay

Khử bụi bằng phopmg pháp am: dũng ở các nhà máy nhiệt điện đốt than

khử bụi bằng ming noyic hay lai chắn nghiêng Phopmg pháp nảy sẽ thu đợc to bay oft din đến giảm chit logng tro bay, khĩ khan cho việc

tổng hợp.

3 Khử bụi bằng ti: đùng máy thổi giỏ cỡ lớn qua ti khử bụi, so với máy khử bằng tinh điện cĩ hai ou điểm Thứ nhất là thích ứng với các loi

than và hiệu suất thủ dape trên 99% Thứ hai là cĩ thé thu dope với hiệu

suất ao các hạt c rit mịn cĩ hai cho con ngopi Nhope điểm là tối mau rich, túi đất thay ti nhiều nên ít dùng

4 Khử bụi bằng giĩ thơi khơi tổ hợp nhiễu ống thơ gi khơ, chủ yếu dùng ở nhà my nhiệt din nhỏ, khủ bụi chỉ đạt 71%-80% boi vay thom được

kt hop với các thiết bị khử bụi khác mới đạt yêu cầu

* Vận chuyển tro bay sau khi thu gom, tro bay dope vận chuyển ra nơi giữ

gin tro, Cách chuyển tro bay bằng cách khơ và oft Quá trình vận chuyển cĩ thể

phân ra tro, xi riêng hoặc hỗn hợp cả hai Vận chuyển khơ lợi dụng sức giĩ, dùng

khơng khí làm mơi giới, vận chuyển qua đơờng ơng bằng sức ép hộc lục hút Vận

chuyển gặt thi ing noớc làm mơi giới, quả tỉnh vận chuyển tro, xỉ khơng bi bay bụi, IẾ!

1.2.2.3 Giữ gin tro bay

Vj trí kho tro thoymg ở nơi thấp, khe núi, bãi bồi ở sơng, vịnh biển v.v giữ tro bay thường chia làm hai loại dạng chủ yêu là fit và khơ, đại đa số dũng biện pháp oft Nhơng ngày cảng cĩ những nghiêm ngặt về bảo vệ mơi trường, an tồn vệ sinh nên các kho giữ tro bay dẫn chuyển sang khơ

1 Phopng pháp oft: là dùng nogie để di chuyển tro, với sự hỗ trợ của bom

448 dop tr tới bãi chứa, cĩ số it ro vận chuyển qua chảy trần hoặc thẳm, thấu, thời gian bảo quản tai bãi trên mặt tr là một lớp nog, tránh để to

khơ cĩ thé sẽ bay lên gây 6 nhiễm mơi trường bụi

2 Phopng pháp khơ: những năm gần đây sản lopng tro tăng, ngơời ta coi trong phopng pháp bảo quản khơ, thường lơu giữ dạng 6 ruộng Để tránh

Tuận vấn thạc Trang 33

-tinh tang tro bay bụi người ta dip một lớp đắt trên đình, đắp lên lớp cỏ

hoặc loại thực vật nhỏ va làm rãnh thoát nogc l5!

1.2.3 Tình hình sử dụng puzotan ở Việt Nam

Puzotan là một loại nguyên liệu đặc biệt dope phát hig va sử dụng rộng rãi trong xây dựng tr thời La Mã cổ đạ ti vũng Puzwoli ở Italia

Loại nguyên liệu topmg tự này sau đó dope phát hiện ở nhiều noi khác trên

thể giới và vẫn mang tên chung là puzotan, tên của dia phopmg đầu tiên nó dope

hít hiện Ngo ta phân bi

- Puzolan thiên nhiên: Là những loại vật liệu (think tạo địa chấ) có hoạt tính

4 tang thú ty nhiên

+ Puzolan nhân tạo: Không có hoạt tinh ở trang thái tự nhiên, nhơng trở nên có hoạt tính sau khi dope xử lý bằng những phopmg thức khác nhau.

Trong công nghiệp sản xuất xi ming ngày nay, puzơlan dope sử dụng rộng ải với tơi cách là một đòi hỏi kỹ thuật, mặt khác là yêu tổ làm tăng cao hiệu quả kinh tế của sản xuất, vì nhờ có độ hoạt tính (độ hút vôi) cao, phụ gia puzolan dope sử dụng dé trung hoà, hạn chế bớt những thành phần kiểm CaO, Na:O, K;O, vw còn day thita trong quả trình nung luyện clinker hay sinh ra trong quá trình thuỷ hoá của xi măng trong khi sử dụng, nhờ đó hạn chế dope quá trình toa nhiệt, tropng nở thể tích va gây nút vỡ công trình, đặc biệt các công trình doi nope.

Mặt khác, khi phụ gia puzolan tác dụng với các thành phan nói trên dẫn đến

sự hình thành các khoáng vật kết định kiểu C-II-S hay C.AH,, hoặc C,ASHs., lắp

dy các mao quan trong cốt ligu và vì vậy làm ting độ chặt sit của kết cầu, tăng độ bền sulfat của xỉ mã

Về kinh tế, puzolan gip tăng cao công sắt cia ác nhà may, xí nghiệp với toycéch là một chit độn Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6260-1997 áp dung cho

xi ming poocting hỗn hợp, ting lopng phụ gia khoáng cho phép phối rộ trực tiếp

vào clinker xi măng không qua khâu nung luyện vớ tỷ lệ lên tới 40% tu thuộc chit lợng clinker.

Ngay từ những năm 1960, phụ gia puzơlan Sơn Tây đã đợc nhà máy xỉ măng Hải Phòng khai thắc sử dụng

Trong những năm 1976-1977, nhà mấy xi măng Hà Tiên đã khai thác sử dung bazan Mu Rùa (Bà Ria - Vũng Ti) và tgp đố, năm 1991, nhà may đã sử

dạng bazan Bén Thắm (Đồng Nai) làm phụ gia puzolan tự nhiền.

Từ 1985-1990, các nhà máy sin xuất xi măng phía Bắc đã sử dụng to bo của xí nghiệp nhiệt điện Phả Lại làm phụ gia puzolan nhân tạo rong sản xu nhopg hàm loợng than còn sốt lại trong ro bay còn quá cao (30

khi tuyển (15%) đã hạn chế khả năng sử dụng của loại phụ gia này

và độ Ẩm cao sau

“Trong khoảng thời gian đầu những năm 90, hàng loạt các mỏ phụ gia puzolan thiên nhiễn đã dope phát hiện (bazan Nông Cổng ở Thanh Hos, bazan Phủ Quỷ ở Nghệ An: bazan Vĩnh Linh, Của ở Quảng Trị và bazan Sơn Tịnh ở Quảng Nghi) và đoợc các nhà miy xi măng trong khu vực kế cận khai thắc sử dụng, Gần đây (2000), nhà máy xi măng Sao Mai đã chính thức khai thie puzolan từ mồ Nii Thom, Ba Rịa - Vũng Tàu, sử dụng lim phụ gia hoạt tính trong sin xuất xi măng PCB 30-40

Ngoài ra, ở khu vục Tây Nguyên, hing loat các điểm quặng và tụ khoáng khác nhau (nh Trà Bá, Cho, Á ở Gia Lai) cũng đợc khá thác sử dụng cho các

trạm nghiễn từ Bình Định ở vio.

1.24, Các loại phy gia khoắng hoạt tính theo tiêu chuẩn Mỹ

Hiện nay phụ gia khoáng bit đầu dope sử dụng phổ biển ở Việt Nam, tuy nhiên chop có tiêu chuẳn quốc gia cho phụ gia khoảng, vì vậy cho đến nay vẫn sử

dung tiêu chuẩn Mỹ ASTM-C618 theo đỏ phụ gia khoáng đơpc phân thành 3 loại nhơsau

~ Loại E: chủ yêu là tro bay nhiệt điện;

= Loại N: chủ yếu là phụ gia khoáng thiên nhiên có xử lý nhĩ

qua xử lý nhiệt

hay không.

+ Loại C: Chủ yếu là tro bay chứa một him logmg lớn CaO (tro bay đốt than

1.2.5 Các loại phy gia khoáng hoạt tính sử dụng ở Việt Nam

Đối với các công trình RCC ở Việt Nam thơờng sử dụng 2 loại phụ gia khoáng là tro bay và Puzolan,

1.2.5.1 Tro bay

Tro bay trong bê tổng RCC là bụi tro do ống khối lò cao đốt than tỏa rà Thành phần hóa học của nó thay đồi topng đổi tủy thuộc điều kiện nung đốt của lò Nguyễn thay đối thành hoá học của tro bay là sự biển động của hàm lopng và các

tap chất không cháy trong than đốt, Thông thoờng thì thành phần hoa học chủ yếu

của tro bay là SiO,, AO, FesO, và CaO, trong đó SiO,, ALO, có hàm lopng lớn nhất, tổng him logng của chúng là 60% tr lên Ham loyng lO, hot tính và

Tuận vấn thạc Trang 35

-SiO: họat tinh quyết định hoat tinh của tro bay, CaO cực kỳ có lợi cho hoạt tinh của tro bay, có một số lopng tro bay có him lepng CaO cao, sau khi trộn noyie thậm chi

có thé tw đông cứng FeO; trong tro bay có tác dụng là chất dung mỗi, có thể thúc

tiến sự hình thành tỉnh thể, tăng hoạt tinh to bay Than chop chấy trong tro bay là

thành phần phi hoạt tính Than có độ hạt lớn thô, nhiều lỗ Bem tro bay có him

lopng lớn than trộn với xi măng ti ton nhiều ngực hơn để doped chất gu chun Ngoai ra thanh sau khi gặp noc trên bé mặt tạo thành một lớp màng ky nơợc là củn trở việc ngc thẳm thấu vào nội bộ hạt bụi tro bay lâm ảnh hơớng tối phân ứng ôxy hóa hoại tính của Ca(OH): trong tro bay vi vậy mà làm giảm hoại tính của nó, Than là thành phần cổ hại trong tro bay.

ật lý của tro bay

+ Tro dope tạo thành bởi các hạt có kích thoợc rất khác nhau Dùng kính hin

vi quang học hoặc kính hiễn vi điện từ có thể quan sắt rõ ring các hạt tro bay và diện mao của nó, trên diện mạo có thé chia thành ba loại theo độ hạt thô hay min:

Hat tròn, hạt nhiễu lỗ và hạt bắt quy tắc

+ Tro bay có dang hình cầu, bỀ mặt topng đối trơn nhẫn, chúng là các hạt tro

bay nim ở vũng nhiệt độ cao của 1b đốt Với trang thải nhiệt độ cao thanh biến

thành thể néng chảy: các hat lòng này trong quả trinh lạnh đột ngột, dơợi tae dung ức căng bỀ mặt ma hình thành hạt cầu Tủy theo trạng thấi mật độ trong hạt và

mit độ bề ngoài lớn, nhỏ mà phân chia thành hạt cầu ni, hạt cầu chim rỗng một và

hat cầu chắc, hạt cầu phức hop Hat cầu ni là hạt thủy tinh nhỏ vách mỏng rỗng, có

khi trên vách lại xuất hiện các lỗ ring Đoờng kính hạt cầu nổi là 30 + 100ụm

chiếm tỷ lệ lớn, có thé ỗi trên mặt nye.

lớn, lớn nhất dat 2,5 = 2,8 giem’ ~ Ty trong của tro bay canxi thấp khoảng 1,8 + 2,6 g/em” phan lớn là 2 = giem’ Tỷ trong của tro bay canxi cao topng đi

Một số noyic có quy định trị số dung trong: Vi dụ Anh quốc ABC 81/841 quy định không nhỏ hơn 200kg/m` Chỉ tiêu dung trọng có ý nghĩa di

logmg, néu tỷ trọng thay đổi chứng tỏ chất lopng tro bay cũng có thể thay đôi, Tiêu chun ASTM 618 của Mỹ quy định phạm vi thay d6i tỷ trọng của tro bay: kết quả

của 10 mẫu thử không dope voyt quá 5% tị số trung bình, néu sẽ không coi tính

đồng đều của tro đồ không dat Tỷ trọng của tro bay là tham số kỹ thuật không thé thiểu đối với việc thiết kế cắp phi bê tông BTDL Dung trọng của tro bay vào

khoảng 550 + 800kg/m”.

với việc đánh giá chất

- Độ mịn của tro bay cũng là một chi iêu quan trọng Hạt tro bay cảng mịn,

sé hạt min trên 1g cảng nhiều, điện tích bé mặt cảng lớn, Hạt tro bay cảng mịn, hạt

tròn chiếm tỷ lệ cảng lớn thí hạt nhiễu lỗ cảng ít, sở đĩ nhoy vậy là vì các hạt nhiều 13

da phần tồn a rong các hại thô, Phần lớn thi nghiệm của các nope đã chứng minh, số ldợng hat lớn hơn 45um nhiều hay ít có quan hệ mật thiết én nhủ cầu loợng

ofc dùng, do đồ nhiễu quốc ga lấyt lệ phn rim của hạt qua sàng 45um làm chỉ

tiêu độ mịn Độ min của tro bay cũng có thé dựa vào tỷ lệ điện tích bề một lớ

dé đánh giá Tỷ lệ diện tích bể mặt tro bay vào khoảng 1600 + 3500cmẺ/g.

- Tỷ lệ cojmg độ là một chỉ tiều phản ánh mức kết dính nhiều hay ít của ro

bay Tr số coởng độ là giá tị sau lẫn phân ứng thứ hai giữa tro bay với sản phẩm thủy hóa sĩ ming Ca(OH) Thông thong bản thân tro bay không có tính kết dinh, nhopg ở nhiệt độ thường khi có ngức thì ro bay phản img hóa học với vôi để tạo thành chất thủy hóa có tính kết dinh (chủ yếu là keo định siieat canxi thủy hóa) Tro bay có tỷ lệ coờng độ cao đã thể hiện tro bay có chất loymg tốt Trong quy

phạm Trung Quốc GB1596-79 đối với tro bay ding làm nguyên liệu hỗn hợp xi

măng, cổ quy định tỷ lệ copmg độ chống nén thôi hạn 3 thing của to bay xỉ mang

vữa cát không doe thấp hơn 115%, Đối vớ tro bay dùng làm chit độn bê tông ảnh

hơờng tro bay đối với cojmg độ bê tông phải dope phân ánh qua thí nghiệm cường độ ba tông

~ Lopng đốt chiy (long mắt khi nung) cũng li một chỉ tiêu quan trọng về

phim chất tro bay, chủ yếu là phản ảnh lopng than chop chủy hết trong trọ bay Tiêu chun Trung Quốc GB1596-91 quy định tro bay cấp 1, Il, Ill có logng đốt chảy

không dope lớn hơn 5%, 8% và 15%, Tiêu chuẳn ngành 14 TCN 105 ~ 1999 (Việt Nam) quy đình lopmg đốt chấy chiếm 6% Khi logng đốt chiy < 3% gọi là tro bay

đã dope đốt tốt

1.2.5.2 Puzolan

Puzolan là các sản phim lấy từ tro và nham núi lửa, chúng là những sản phẩm mà núi lửa phun lê rồi bị lạnh đột ngột ở các mức độ khác nhau mà tạo thành tro và nham thạch Trong đồ tro núi lửa là các chất tằm tích trong lục địa hoặc

trong noyic có độ hạt cực nhỏ phun lẫn các tạp chit xi, cuội sau khi phun ra hỏa

thạch Thành phần hóa học các chit độn này ngdai hợp chất slic ôxy hóa ra còn cổ một hàm logmg oxit nhôm, và một ít chất oxit hóa kiểm tính (Na.O + K;O) Hoạt tính của chúng phụ thuộc thành phần hóa học và tốc độ làm lạnh sau khi nú lửa phun ra và còn có liên quan tối hàm lopng tinh thể nữa

‘Thanh phn hóa học và hoạt tính của tro, nham thạch khác nhau tùy thuộc vào xuất xứ của tro núi lửa Nham thạch và tro núi lửa đem vào trộn vào bê tông BTDL thi phải nghiền nhỏ gin nhoyxi ming và phải kiểm định xem có phù hợp mới dope dùng,

Tuận vấn thạc Trang 3T

-Cần nhắn mạnh rằng puzolan thiên nhiên là một loại nguyên liệu; nó cỏ thể dope thành tạo từ đá phun trào bazơ (bazan), axiL(tuf ryoliÙ, hay các loại đá trim tích (diatomit), biển chất (siimanit) v.v nhơng có đặc điểm là có một hoạt tính nhất định, mặc dù chất lopmg có thé khác nhau,

Chính vì vậy, khi nói về puzolan, trong bai viết này chúng tôi không dé cập tuổi của các thảnh tạo ban đầu Tại thời điểm hiện nay, puzolan ở nope ta chủ yếu dope khai thác từ các thành tạo bazan.

Do những đồi hỏi khắt khe hơn về đặc tinh kỹ thuật của phụ gia puzolan sử

dạng cho xi ming (TCVN 3735-82), nên hiện ti, các cơ sở khai thác puzolan chỉ

quan tim đến các loại bazan còn nguyễn khối, chop bị phong hoá, bỏ qua các thành

tạo khác ty cũng chất loymg, nhơng ở trang thai bở rời hoặc phong hoá dở dang, phong hoá tiệt để, vì vậy đã lang phi không những về ải nguyên mà còn cả v8 thời

gian và công sức để bóc bỏ và dd đi một khi lopng nguyên liệu không Id tropic khỉ khai thác dape puzơlan nguyên khối

“Trong khi đó, nguyên gu chính dope sử dụng để sản xuất vật liệu xây dựng không nung có thé bao gồm toàn bộ các biến thé của bazan và các sản phẩm bin phong hoá, cũng nhơiphong hoá triệt dé của chúng, phổ biển rộng rãi ở nơc ta

“Trong mặt cất vỏ phong hoá trên đá bazan có thể phân biệt nhiều ting lopmg khác nhau và chất lopng đó phụ thuộc vào nl Xét toàn bộ mặt cắt trong quá trình phong hoá của bazan, từ đơøi lên, có thể khái quát dope một số nét sau:

puzolan với cl

1 Những biến thé bazan chặt sit, khi chop bi phong hoá, do cầu trúc chat si

diện tích bề mặt riêng thấp nên khả năng tiếp xúc thấp dẫn đến hoạt tính

thấp (5+15 mg CaO/gpg), không thé sử dụng nhơi một nguồn puzolan thực thụ,

2 Trong quá trình phong hoá, SiO; có xu hoying giảm din, bị rửa trồi, trong khi Al,O; tích tụ và có him lopng tăng din.

3 Mặc dit dove thành tạo trong điều kiện phun trio thuận lợi cho quả trinh hình thành các tập hợp keo vô định hình, nhơng tổng him loợng

SiO: không làm ting hoạt tinh của mẫu, ngope lại có xu hoớng topng

quan ti lệ nghịch với độ hoạt tinh, Điều này cũng chứng tỏ phần lớn SiO: đã đoợc lin kết trong thành phần khoáng vật của đá, hoặc đã bị rửa tồi mạnh mẽ và không thn ti phổ biển ở dang tr do nên không đồng vai

trồ chủ đạo tạo nên hoạt tính của mẫu

4 Ngope lại, hoạt tính của puzơlan trong đá bazan trong quá trình phong hod cỏ xu hoớng tỷ lệ thuận với tổng hàm lopng Al,O, và với hm lopng

keo vô định bình trong mẫu Điều này chứng tỏ về bản chất hóa học,

chỉnh Aly

đình hình và ảnh hoờng mạnh mẽ tới hoại tính của puzolan trong đã

; là một trong những thành phần cơ bản tạo nên thể keo vô

Ngoài ra, cfu trúc của bazan cũng ảnh hơớng mạnh ti hoạt nh của mẫu, biến thé có khối lopng thé tích nhỏ nhất, với độ lỗ rổng lớn nhất sẽ có độ

hoại tính cao nhất, điền hình la bazan bọt, với kích thoợc lỗ rồng phủ hợp to nên độ lỗ rổng lớn, lim tăng diện tích tiếp xúc với Cat, thêm vào

đồ, hàm lopmg keo hoạt tí hơn so với các biến thể khác,

h lớn dẫn tới hoạt tinh của biến thể này cao

1.3 Kếtluận

đã đem lại hiệu quả to lớn Vật liệu chế tạo RCC topng tự nhơi bê tông, áp dụng công nghệ RCC vào xây dựng các công.

thojmg Khác biệt là sử dụng một loyng lớn phụ gia khoáng để thay thé

cho xi ming Phụ gia khoảng dope ding uỷ theo đặc điểm của từng noyie nhơng phổ biển là tro bay và Puzolan

O Vi

“Công nghệ RCC dang dape ứng dụng rộng ri, dc biệt la trong công tác

Nam tim năng về nguyên vật liệu để chế tạo RCC topng đi xây dựng đập bê tổng trong lục khối lớn Vi vậy RCC cần dope nghiên

cửu đẫy đủ từ ậtiệu chế ạo, công nghệ hit kế và hi công,

Thiết kế cắp phối RCC di theo tiêu chuẩn của nog nào cũng đều phải «qua lựa chọn vật fi

cho đạt doge yêu cầu đặt ra với công trình, vừa đảm bảo kỹ thuật và kinh

tẾ trong điều kiện thờ

vấn đề rất cần thiết và cấp bách dape đặt ra cho các nhà khoa học, kỳ

thuật nope ta để nhanh chóng làm chủ công nghệ thiết kế và thi công

RCC ở Việt Nam.

chế tao Việc lựa chọn phụ gia khoảng hoạt

+, khí hậu và tỉnh hình vật liệu của Việt Nam là

Tuận vấn thạc Trang 39

-CHOIONG I

YEU CAU KỸ THUẬT DOL VỚI PGKHT VA CÁC NGUON PGKHT

TRONG NGỚC 24 Yêu cầu kỹ thuật đối với PGKHT

Phu gia khoảng hoạt tính là một thành phin không thể thiểu tong thành phin cắp phi của RCC Phụ gia khoảng hoại tỉnh vừa đồng vai trỏ là chất kết dinh nâng cao coờng độ và độ chống thắm của RCC, via đóng vai trò nhơichất độn cải thiện

bề mặt tăng khả năng liên kết giữa các lớp rải RCC.

RCC là một thành tựu về công nghệ vật liệu của thé giới Đối với nope ta

công nghệ này mới dape áp dụng nhopg đã có những bog phát triển Trong thết Kế RCC hồi sơ khai chúng ta ấp dụng hoàn todn tiêu chun của các ngợc đã phát iển RCC nhop Mỹ; Trang Quốc; Nhất sau một số công trình đoợc xây dựng và dlc kết kinh nghiệm, chúng ta đã điều chính các quy phạm, tiêu chuẩn này sao cho hủ hợp với điều kiện Việt Nam hon

2.1.1 Hệ thống tiêu chuẩn Việt Nam

Hệ thông pháp lý ở Việt Nam cho việc quân lý và sử dụng phụ gia trước năm 1994: phai có giấy phép cia Bộ Xây dựng, Sau năm 1994; nhà sản xất tự công bổ chất loợng, đăng ký với chỉ cục quản lý chất loợng, tự nhà cung cấp phải chịu trách

m về sin phẩm của mình.

Các tiêu chuẩn nói về phụ gia khoảng hoạt tinh có thể kế đến nhơ sau

TCXDVN 395: 2007 Phụ gia khoáng cho bê tổng dim ăn

TCXDVN 311:2004 Phụ gia khoáng hoạt tính cao ding cho bê tông và vữa: Silicafume và tro tấu nghién min;

TCXDVN 208:1998 Đá Bazan làm phy gia cho ximang - yêu cầu kĩ thuật và phượng pháp thử;

TCXDVN 173:1989 Phụ gia tăng déo KDT2 cho vữa và bêtông xây dựng;

TCXD 231:2003 Phụ gia khoáng hoạt tinh cao Silicafume và to tréu nghiễn

TTCVN 7131:2001 Phụ gia khoảng cho xi mang;

TTCVN 6882 : 2001 Phy gia khoáng cho cho vữa và bê ông; TCVN 3735/1982 Phụ gia host tinh Puzatan;

TCVN 4315:1986 Xi lò cao đồng dé sin xuất XM;

“TCVN 4033:1995 Xi măng Poocling Puzalan;

14 TCN (103-109) < 1999 Phu gia cho bê tông và vữa;

14 TCN 114 - 2001 Hoping dẫn sử dung bê tông và phụ gia trong xây dựng

Tên chỉ tiêu Phy giahoạttính | Phụ gia

“Tự nhiên | Nhân to | đây

1 Chi số hoạt tỉnh cường độ so với mẫu đối chứng, %, không nhỏ hơn

~ Ở tuôi 7 ngày 75 75

Ở tuôi 28 ngày, T75 75 -2 Hàm lượng SO,, %, không lớn hon 40 5.0 40

3, Ham lượng kiêm có hại của phụ gia, %, 1s Ls 1s không lớn hon h : :

4, Tong him lopng các 6 xít

Si0,+A1,0;+Fe,0s, %, không nhỏ hon 7 70 5

1 %, không lớn hơn 3.0 3.0 3.0

6 Ham layng mat kh nung,5o Không TN 49 | TạU hon

7 Lang sốt sàng 43jim, 56, không lớn hon 3 m

-8 Lopmg sót sing Ä0ụm, Ye không lớn hon - 150

9 Lopmg ngợc yêu câu so vỗi mẫu đội

chứng, %, không lớn hơn us 105 us

10, Độ nơ trong thing chơng áp os os os (Autoclave), %, không lớn hon

(Nguồn: theo tiêu chun ngành thiy lợi 14 TCN 105 ~ 1999)

Ghi chú:

- Với mẫu phụ gia khoáng nhân tạo cho phép sir dụng logmg mắt khi nang

«én 12% nhopg phải thí nghiệm dé xá định không gây anh hoymg đến các tính chat

của BTĐIL

+ Ngoài các chỉ iêu đơợc quy định tại bảng 2.1, nu có yêu cầu thì cần phải

kiểm ta thêm: Khả năng ngăn cn phan ứng Kiểm - Sic; Độ bên trong mỗi trơờngsunphát của phụ gia khoáng.