Tiền năng về nguyên vật liệu và thiết bị tỉ công ding cho công nghệ BTĐL ở Việt Nam >_ Tiềm năng về nguyên vật liệu: Thông thường bê tông cho lõi đập trọng lục thường được thiết kế với m
Trang 1LỜI CẢM ƠN
Trong qua trình học tập và làm luận văn cao học, được sự giúp đổ của các
thây, cô giáo trường Đại học Thủy Lợi đặc biệt là thây giáo TS Nguyễn Quang Phú
và thay giáo PGS.TS Nguyễn Quang Hùng, cùng sự có gắng nỗ lực của bản thân đến nay tôi đã hoàn thành luận văn thạc sĩ.
Các kết quả đạt được là những đóng góp nhỏ bé về mặt khoa học trong quá trình nghiên cứu về ảnh hưởng của thấm gây ra tới trường ứng suất biến dạng trong đập bê tông dam lăn Tuy nhiên, trong khuôn khổ luận văn, do diéu kiện thời gian và trình độ có hạn nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Tác giả rất mong nhận được những chỉ bảo và góp ÿ của các thay, cô giáo và các đông nghiệp.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thay giáo hướng dẫn: TS Nguyễn Quang Phú, thay giáo PGS.TS Nguyễn Quang Hùng đã hướng dẫn, chỉ bảo tận tình và cung cấp các kiến thức khoa học can thiết trong quá trình thực hiện luận van Xin chân thành cảm ơn các thay, cô giáo bộ môn Thủy công, bộ môn sức bên
và kết cầu, khoa Công Trình, phòng đào tạo đại học và Sau đại học - Trường Đại học Thuỷ Lợi đã tạo mọi điều kiện thuận lợi dé tôi hoàn thành tốt luận văn thạc sĩ
của mình.
Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ Chỉ nhánh Tư vấn 1- Công ty Cổ phan
Tu vấn Sông Đà đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận
văn.
Xin chân thành cảm ơn các bạn bè đông nghiệp, bạn bè gan xa và gia đình
đã động viên khích lệ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn này.
Hà Nội, tháng 12 năm 2011
Tac gia
Tô Văn Thuật
Trang 2DUNG BE TONG DAM LAN TREN THE GIỚI VA Ở VIỆT NAM
1.1 Tinh hình xây dựng đập bê tông trên thể giới va ở Việt Nam 6
1.1.1 Tình hình xây dựng đập bê tông trên thé giới 6
1 8
1.1.2 Tỉnh bình xây dụng đập bê tông ở made ta
12 Tình hình xây dựng đập bẻ tông dm lần (BBL) trên thé giới và ở Việt Nam,
12.1 Tình bình ứng dụng BTBL trên thể giới 9 12.2 Việc áp dung bê tông dim lin ở Việt Nam la 1.3 Giới thiệu về công nghệ xây dụng đập bê tông dâm lăn „ 1.4 Những tin tại rong công nghệ xây dựng đập bé tông dim lin 9 Lái 9
142 Ve vin’ thi 9
143 VỀ chấtlượng thi cong: 9
L5 Kết luận chung 20CHƯƠNG 2 TAC HAI CUA DONG THÁM TRONG DAP RCC VÀ PHƯƠNGPHAP LUẬN DUNG TRONG NGHIÊN CỨU 12.1 Quá trình phát triển cường độ của bê tông dim lăn 21
2.1.1 Cường độ Kháng nén: 2 2.1.2, Cường độ Kháng kéo: 2 2.1.3 Quanhệ giữa cường độ khẳng nén và cường độ khíng kéo 24
2.2 Các nhân tổ ảnh hưởng tới cường độ của bê tông dim lăn 24
2.2.1 Cường độ kháng nén của BTDL: 24
2 Cường độ khang kéo của bể tổng dim lần 37
2:3 Ảnh hưởng của thắm tới quá trình phat trién cường độ của bê tông dm lăn 42 23.1 Khả năng liên kết và chống thắm của bê tông dim lăn 42 2.3.2 Hiên trang thẩm tại một sé công trinh BTBL-nguyén nhân và cách khắc phục 42 2.3.3 Ảnh hưởng của thắm tới quá trình phát triển cường độ RCC 43
2.4 Phương pháp luận ding trong nghiên cứu, 48
24.1 Phương pháp phân ích ứng suit bién dang trong đập RCC 48
242 Những vin dé con tn tai trong các phương pháp tinh 32
2.4.3 Đề xuất và lựa chon bài oán dùng rong nghiên eu 33CHUONG 3 NGHIÊN CUU ANH HUONG CUA SUY GIẢM CƯỜNG DQ DO.HAM GAY RA TỚI TRƯỜNG UNG SUAT BIEN DẠNG TRONG DAP RCC 543.1 Nghiên ota suy giảm cường độ RCC do dng thắm gây ra ss
Trang 332 Nghiên cứu trường ứng sut biển dang trong toàn bộ đập RCC do quá trinh suy
‘iim cường độ dưới tác dung của đồng thắm cho các dip có chiều cao khác nhau Từ
đồ tìm ra được sự thay đổi về ứng suất biến dang trong từng ving (thân đập) khi suy giảm cường độ %4 3.2.1 Phạm vi tinh toán 5 3.2.2 Trường hop tinh toán 55
KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ
“TÀI LIỆU THAM KHẢO
Trang 41 Tỉnh cấp thiết của đề tài:
tông dim lin (RCC) là một công nghệ mớisông nghệ RCC tương đối pho biến
Đối với Việt Nam, công nghệ
Hiện nay xây dựng đập bê tông din,
Pleikrông, Sơn La, Bản Chat, Dinh Binh Trong nhiều nghiên cứu và thực tế đãchứng minh được công nghệ RCC có rt nhiều ưu điểm
Tuy nhiên, một nhược điểm cơ bản cẩn được quan tâm là sự hình thành phân.
tách lớp giữa các lớp đổ dẫn tới sự suy giảm khả năng chống trượt cing như khả
năng chống thắm của đập Dặc biệt khi đã hình thành phân tích lớp, tắc động của úp
Ive thắm lại là một nhân tổ thúc dy sự phản tách lớp phát triển cảng mạnh mẽ
Không những thể trong thời gian phát tiễn cường độ của bê tông RCC, áp lực thắm
phát sinh trong thân đập cỏ ảnh hưởng mạnh mé tới sức chịu tải của vật liệu Noi
khác, áp lực thắm và sự phân tách lớp cũng như quá trình phát triển của cường
độ bê lông RCC có sự ên quan mật thiết đến nhau.
Xuất phấ từ những luận điểm như vậy, luận văn tập trung đi sâu nghiền cia
‘qui trình suy giảm cường độ của RCC đưới tác dụng của dòng thắm Từ dé tiến
bảnh phân tích ứng suất biển dạng trong toàn bộ thân đập để có thể đưa ra được kết
quả ban đầu về những ứng xử của công rình dưới tác dụng của déng thẩm trong đập ROC.
2 Mục đích và nhiệm vụ của đề tài:
Mue đích nghiên cứu của luận văn là nghiên cứu các yếu tổ ảnh hưởng đến
cường độ RCC, đặc biệt là ảnh hưởng của áp lực thắm tới sự phát triển cường độ
CC, thông qua đó nghiên cứu sự thay đổi phân bổ ứng suất biển dạng trong toàn
bộ than đập RCC để có biện pháp ứng xử vật liệu cũng như những giải pháp công,
trình nhằm nâng cao tinh an toàn cho đập RCC.
Trang 53 Đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu:
~ Đổi tượng nghiên cứu: Đập bê tông dùng công nghệ RC
- Phạm vi ngl cứu: Các đập RCC có chiều cao từ 30m+100m.
- Phương pháp nghiên cứu:
+ Tổng hợp các nghiên cứu khoa học, các số liệu thi nghiệm, lựa chọn phương pháp tính toán.
+ Sử dụng các phần mềm trong phân tích ôn định, ứng suất trong đập
RCC
4 Kết quả dự kiến đạt được:
~ Thấy rõ sự quy luật thay đổi của trường ứng suất chính trong thân đạp ĐỂ
từ đó có những ứng xử công trình cần thiết trong vấn dé chống thắm cho đập bê
tông đầm lăn RCC
~ Qua kết quả tính toán để xuất và lựa chọn bai toán dùng trong nghiên cứu.
Trang 6TONG QUAN TINH HÌNH XÂY DUNG DAP BE TONG
UNG DỤNG BE TONG BAM LAN TREN THE GIỚI
VÀ Ở VIỆT NAM
LAL Tình hình xây dựng đập bê tông trên thé gi và ở Việt Nam
LLL Tĩnh hình xây đựng đập bê tông trên thế giới
“Cách đây khoảng 4000 năm ở Ai Cập, Trung Quốc đã bắt đầu xuất hiện
những công tỉnh thủy lợi (đập, kênh mương và các công tinh đơn giản khác ) Đập đầu tiên được xây dựng ở trên sông Nile cao 1Sm, dài 450m có cốt là đá đổ và đất sét
“Theo thông ké của Hội đập cao thể giới (ICOLD ) tính đến năm 2000 trên
toàn thể giới có khoảng 45.000 đập lớn Theo cách phân loại của ICOLD thì đập có.
chigu cao H=10+ 15m va có chiểu dài L>500m, Q.;¿>2.000 mÌ/; hỗ có dung tích.'W>1.000.000m` nước được xếp vào loại đập cao Số lượng hơn 45.000 đập phân
bố không đều trên các châu lục
Nước có nhiều đập nhất trên thé giới là Trung Quốc với khoảng 22.000 đập
chiếm 48% số đập trén thể giới, Đứng thứ ai là Mỹ với 6.575 đập, thứ ba là Ấn Độvới 4291 đập Tiếp đến là Nhật Bản có 2.675, Tây Ban Nha có 1.196 đập, ViệtNam có 460 đập đứng thứ 16 tong số các nước có nhiều đập lớn
“Tốc độ xây dựng dip cao trên thể giới cũng không đều, thống kế xây dựng{4p từ năm 1900 đến năm 2000 thầy rằng thời kỳ xây dựng nhiều nhất là vào những,
1950, dinh cao là năm 1970.
Theo thông ké dap ở 44 nước của ICOLD-1997, số đập cao 15+30m chiếm
Khoảng 56,2%, cao từ 30+ 150m chiếm khoảng 23/ és
0.1% Từ những năm 1960 trở lại đây, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, lý
uận tinh toán ngày cảng phát triển và hoàn thiện, độ an toàn đập ngày cảng cao.
Trang 7Bảng 1.1: Bảng thống ké số lượng đập cao đã được xây dụng trên Thể giới
si Nước C[Söwơmgdip|STTỊ Nước | Solna dp
7 Hin Quoe | 765 [22 | ThúLam 204
3 TTHÔNHKỳ| 65 | 23 | Thy Dien 190
m Anh SP [29 | BS Dio Nha | 103
15] Amdnia | 486 |30 [Lién Bang Nga] %6
(Số liệu lấy từ bảo Đập và an toàn đập của tác giá Nguyễn Tiến Bat )
1.1.2 Tình hình xây dựng đập bê tông ở nước ta
“Thời kỳ trước những năm 30 của thể kỷ 20, ở nước ta đã xuất hiện mộtđập bê tông trọng lực nhưng mới chỉ là những đập thấp có chiều cao khoảng510m, chưa cố những đập lớn Các đập có kết cầu đơn giản, thi công nhanh bằngthủ công, kỹ thuật không phức tạp ngoại trừ đập Đồng Cam tỉnh Phú Yên do đặcđiểm thuỷ văn của sông Da Ring
Giai đoạn từ 1930 đến 1945 người Pháp tiếp tục xây dựng ở nước ta một sốđập bê tông trọng lực như đập ding Đô Lương - Nghệ An Lim nhiệm vụ cắp nước
tưới, đập Day ở Hà Tây có nhiệm vụ phân lũ, một số đập ding nhỏ khác như đập
dang An Trạch ở Quảng Nam, đập dâng Cẩm Ly ở Quảng Binh,
in 1975, đất nước có chiến tranh nên việc đầu tư
Giai đoạn từ năm 1945
xây dựng các công trình thuỷ lợi lớn bị hạn chế, Trong thời kỳ này chưa có đập bê
tông trong lực cao nhưng cũng đã xây dựng một số đập trin thấp như đập thuỷ điện
Trang 8“Từ năm 1975 đến nay, nước ta bước vào sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện.
dai hoá nên các công trình thuỷ điện thuỷ lợi được xây dựng khắp cả nước và dap
bê tông cũng trở nên khá phổ biển với quy mô và hình thức ngày cảng phong phú
Đầu mỗi các công trình thuỷ lợi, thuỷ điện như: Pleikrông, Sẽ San 3 và Sẽ San 4, Ban Vẽ, Thạch Nham, Tân Giang và đập tràn ở cá Hoà Bình, đầu mối thuỷ dig
“Tuyên Quang à những đập bê tông với khối lượng hàng triệu m! bê tổng, chiều
cao từ 70138m,
Hình 1.1: Đập bê tông trọng lực - Hỗ chứa nước Tân Giang
12 Tình hình
Nam.
dy dựng đập bê tông đầm lăn (BTDL) trên thé giới và ở
Bê tông dim lin (BTDL) là loại bê tông sử dụng các nguyên vật liệu tương
tự như bê tông thường BTDL khác với bê tông thưởng là được đầm chặt bằng thiết
bị rang đưa vio trong lòng khấi dd, BTĐI được làm chặt bằng hit bị rang lên từ
Trang 9mặt ngoài (lu rung) Công nghệ này thích hợp cho các công trình bê tông khối lớn,
hình ding không phức tạp như đập, mật đường Việc dim lên bẽ tông bằng lu rung
cho phép sử dụng hỗn hợp bê tông khô, ít chất kết dinh hơn so với bé tông thường nhờ vậy đối với một số dap và đường bê tông, thi công bằng công nghệ này nhanh
hơn và ré hon so với dùng công nghệ đổ bé tông truyền thống Công nghệ BTĐL
thưởng được áp dụng thích hợp cho thi công đập bê tông trong lực.
1.2.1 Tình hình ứng dụng BTĐL trên thế giới
'Về xây dựng đập trong lực, tinh đến 2005, toàn thể giới đã xây dựng đượctrên dưới 300 đập BIBL với khối lượng tổng cộng khoảng trên 90 triệu m’ BIBL.Hiện Trung Quốc là nước dang dẫn đầu về số lượng đập BTĐL sau đó là Hoa Kỷ,
"Nhật Bản và Tây Ban Nha.
Bang 1.2 Số lượng đập BTĐL đã xây dựng của một số nước trên thé giới
TenGue | Sẽ [THEI | TVR |TyNiee| [THO | Số dip | Teich | TyR | Te
Ga | dipax | BIBL | theo | Klugne Ga | diay | BTD | den | theo
xảy | o'm) | Shmme) % dụng | (0n) | Stung | King
4 i Dài lý
Châu k Châu Âu
Tau | ñ | ozs | a0] 3050 | [hp «| 2 [31 ] 03s
NhụBạ | 49 | 15465 | H509 | 166 | |gyup | 3 | 40 | 07 | 04 Kyrgystan | 1 | d0 | s45 | 0H | lay ' MỜ | 035 | ox titan | 3 | sae | tos | 5% | ng 1 | sam | nạ | t3 Indoncsio | + | S | 045 | ost | [rpwm | 33 | sue | 223 | san
wos | 49616 | 363 | S356 | [rủ 46 | SAM | uo | ser Nam Mỹ Châu Phí
Aemm | 1 | 5m | 15 [ 0 |[Agsn | 3 | 2088 j 07 | 29
Bái 46 | vai | 1263 | 01% | |Ameh | 1 79 | 035 | 0
chúc 2 | aim | 07 | 2 | [gam | 1 BH | ons
colombia | 2 | 3⁄4 | 07 | 32L | |[sun& | HỒ | 20m | sae | 220
Mexico & | so | 21 | 091 | [Nampm | 1 | 12M | ar | at
Tửng ấn | wos | ress | H27 | | tag: 39 | 696 | soar | 75,
Trang 10Loạikhác25% —BTDL nghéo cKO.
Hình 1.2 Ty lệ áp dung BTDL theo các hướng khác nhau trên thể giới
Bê tông dim lin (RCC) có thể được xem là sự phát triển quan trong nhất củacông nghệ dip bê tông trong một phần tư thé ky qua Ap dung đập bing RCC chophép nhiều đập mới có tính khả thi về mặt kinh tễ do giảm giá thành tử phươngpháp thi công nhanh điều này cũng khiến các kỹ sư thiết kế có cơ hội ải tạo cácđập bê ông hiện cổ mà dip đồ cổ sự cổ vé an toàn và en phải gia cỗ, cải thiện cácđập o6 công suất trin chưa hop lý bằng biện pháp cho trin qua dip một cách an
toàn
“rong những năm gin diy RCC đã được áp dụng rộng rã khi thi công các
ap ở các nước trên thể giới (Xem hình 1.3: Các đập RCC đã xây dựng va đang thi
én cudi năm 2009)
Trang 11Từ khi ra đời cho đến nay, việc xây dựng đập BTĐL, đã và đang phát triển
theo các hướng chính:
++ Bê tông dim lan nghèo chất ket dnh (CKD) hàm lượng CKD < 99kgim`)
do USACE - Mỹ phát triển dựa trên công nghệ thi công dat đắi
+ Bê tang dim lăn có lượng CKD trung bình (hàm lượng CKD từ 100149
kg/m’):
+ Bê ting dim lấn giảu CKD: (him lượng CKD > 150 kg/m’) được pháttriển ở Anh Vig thiết kế thành phần BTDL được ei ign từ bê tông thường va việc
thi công dựa vào công nghệ thi công đập dat đắp.
Ngoài ra côn một hướng phát triển BTDL khác đó là hướng phát triển RCD
của Nhật bản (apannese Roller Compacted Dams), chuyển từ dip trọng lực bê
tông thường sang sử dụng BTL Theo hưởng này, BTĐL có lượng CKD nằm giữa
loại BTĐL có lượng CKD trung bình và loại BTĐL có lượng CKD cao.
Sau hơn 30 năm ứng dụng trên th ng nghệ xây dung dip BTDL liên tue được cải iến cả v8 vật iu ch tạo và kỹ thuật thi công, Cho ti nay, đập BTĐL
được thi công xây dựng ở nhiều nước thể giới, ở nơi có nhiệt độ môi trưởng từ rất
thấp cho đến rất cao và có thể tong cả những vùng thường xuyên có mưa lớn
Trước diy, đập BTĐL, sử dụng BTĐL, nghéo CKD được sử dụng ty một số
dập có chiều cao đưới 60m ở Mỹ Ngày nay, các đập BTDL được xây dựng trén thể
giới chủ yéu sử dụng BTĐL có lượng CKD trung bình và giảu CKD như các nước
Tay Âu, Trung Quốc, Nhật Bản
Trang 12Bảng 1.3 Những đặc tinh và tham số hữu quan của một số đập BTDL đã xây dựng
"xong và đang xây dựng:
Khang say [eo đêm nhân
sf NA Lan [am | 4g | wo | vn | má | an [ẤP sim hi
Tin Sin Chine gầm ing
«| Mase Lại [am | | soar | as | a9 | tạ [Cone đến bế
ÔnTmyên 5 đầm Hin, khe ngàng
đ | Đền | áp | ng | ane 9 | mới | em | Si, Me meng
wing Fin Ea
‘in Ân ng it he, tone
, Các $ | 1040 | 6 “ 185 thị công nhiều lần
suite the ni
Trang 13Cie CHE gg, ERE To
s sao | di | Cee Tạ | gan | Ve
STE) Tendin | ain | áp | | ime | dạn | hoàn | (gi) | - TOT
io | mm Kg | tàn
Thân nặ sả at
bộ lông =0 mặt lông nước hoặc
ry | Thain | go | ore | as | H | $6 | 92 | oz |uêm vam học phố
sơ chế nền để làm eho Ve giảm côn Es
H | Gang | mì | 36 | tos are | ror 1999 | To
is | PRT | my | aso | sẽ [oso] sel0| m0 | 63
Bá Sau Ea son
16 | Le Thn | 192 | 736 | 168 | 9030 |3400| vợ | 7A [Be Đừh đạp im
dựng Quốc *
| ses) ue | 28 | os tro | 5 | 8, [Bie tae ain
2 | een res | ao ao Dip xâm bế lũng
ve | THEME | lạ Panes | 0 am | 7 [Drs
Dang
19 | Bán Ũ wf xô Đập be tổng cấpl Buung lai lai lào my phôi 2 chẳng thấm,Đoạn? Te [PS ah sọ nữ
20 | tamtip | tô | sr2 |6 anos] ES |[aasdipbetinyast) cin Tru Guo
“Ghi chí: Những đập không chú thích là của Trung Quốc.
1.22 - Việc áp dung bê tông dim lăn ở Việt Nam
“Trong một vai năm trở lại đây, nền kinh tế nước ta đã có những bước pháttriển đáng kế nhờ có chính sánh mở cửa của Nhà nước Nhiều công trình lớn đangđược xây dung đễ phi tiễn cơ sở hạ ing như các công tình giao thông, thu lợi.
thuỷ điện Các dự án bê tông hoá đường nông thôn, hing ngàn km đường can trải
mặt, Bên cạnh đỏ, để đáp ứng như cầu phụ tả điển tăng cao trong giai đoạn 3005:2015, Tổng công ty điện lực Việt Nam (EVN) đã lap các dự án xây dựng mới
32 nhà máy điện trong đó có 20 nhà máy thuỷ điện Từ năm 2003, EVN đã khởi
công nhiễu công trình thuỷ điện như thủy điện AVương (xây dụng trén địa bản tinhQuảng Nam) công suất lip máy 110MW khởi công 8/2003, Pleikréng (Komtum)sông suất lấp may 100MAW (khỏi công 11/22003), Bản Vẽ (Nghệ An) công suất lắp
máy 300M (khởi công 2004), thuỷ điện Sơn La (Sơn La) với công suất lắp máy
2400MW (khởi công năm 2005), đập Tân Mỹ, Dakdrinh (Quang Ngãi) công suất
Trang 14lắp máy 125MW Vì các công trình này đều đồi hỏi thời gian thi công ngắn, năng.
suất thi công lớn hơn nhiều so với trước đây nên giái pháp xây dựng đập dâng bằng
lầm lần đã được đề nghị lựa chon
"bê tông trong lực thi công bằng công nghệ
Bang 1.4: Một số công trình đập BTĐL đã thiết kế và bắt đầu xây dựng ở nước ta
Năm Vero | Hows| Năm | Hồ | Vere Hous
Ten dip | khởi Tênđịp | khỏi | chứa,
công | ot) (mỘ | om) công | co'm) (mÐ | «my
Trang 151.22.1 Tiền năng về nguyên vật liệu và thiết bị tỉ công ding cho công
nghệ BTĐL ở Việt Nam
>_ Tiềm năng về nguyên vật liệu:
Thông thường bê tông cho lõi đập trọng lục thường được thiết kế với mác,thấp (khoảng 15+20Mpa ) nên lượng dùng xi ming thấp và vi vậy néu không sử
dụng thêm các phụ gia khoáng mịn, hàm lượng hỗ chất kết dính sẽ quá thấp dẫn tới
bể tông kém lưu động và không có độ đặc chắc cao, giảm tính chống thắm, ching
xâm thực và giảm độ bền lâu của bé tông Việc sử dụng các phụ gia khoáng min cho
bê tông khối lớn ngoài việc giảm nhiệt sinh ra do CKD thuỷ hoá còn có tác dụng
giảm giả thành, cải thiện tính công tác của hỗn hợp bê tông
6 nước ta hiện có nhiều nguồn phụ gia khoáng có thể sử dụng làm PGK cho
điện Phả Lại, BTDL gồm các nguồn nhân tạo như tro nhiệt điện (nhà máy ni
Ninh Bình, Uông Bí ) và
Hải Phòng, puzơlan Phong Mỹ - Thừa TI
các loại puzolan tự nhiên như puzolan Sơn Tây, Đá silie
én HÀ „ puzolan Gia Lai, diatomit Kontum, puzolan Bà Rịa- Vũng Tau, diatomit Phú Yên.
> Tiềm năng về thiết bị
“Thiết bj thi công BTDL không phức tạp, các thiết bị chính để thi công bê
tông theo công nghệ này hiện đều có ở Việt Nam hit bị chính để th công BTĐLL
cho đập và đường giống nhau Tuy nhiên ở mỗi loại hình công nghệ đồi hỏi thêm
những thiết bị thí công đặc chủng riêng.
Các thiết bị chính cho thi công đập bằng công nghệ BTDL gồm: Máy trộn
cưỡng bức có khả năng trộn hỗn hợp bê tông khô sử dụng cốt liệu có đường kinh
lớn, băng ti hoặc các thiết bị tương đương để vận chuyển bê tông, xe tải tự đổ, máy
san ủi, mấy lu rung, máy tạo khe co, máy đánh xöm, hộ thống phun nước cao ấp
làm sạch bề mặt bê tông mạch ngừng, hệ thống phun nước bảo đưỡng bê tông.
Có thé thấy rằng các thiết bị chính cho thi công bê tông bằng công nghệBTĐL đã có sin ở Việt Nam hoặc có thé chế tạo một phần tại Việt Nam Nếu phổ
Trang 16biến công nghệ BTDL ở Việt Nam thi có thé tan dụng được các thết bị có sin &
trong nước,
> Higu quả áp dung BTBL lim đập ở Việt Nam
Về kinh tế, hiệu quả lớn nhất mà công nghệ thi công bẽ tông dim lăn đem lạ
là rút ngắn thời gian thi công, sớm đưa công trinh vào khai thác sử dụng, ngoài ra đối với xây dung công trình thuỷ lợi và thuỷ điện, công nghệ này cho phép giảm giá thành vật liệu đáng kế tức giảm tổng vẫn đẫu tr
VỀ kỹ thuật, khi áp dung công nghệ BTĐL, cho xây dựng các công trình khối
lớn cho phép giảm nhiệt thuỷ hod nhờ giảm được lượng dùng xi măng ay giảm
urge nguy cơ nứt khi do ứng suất nhiệt
VỀ môi trường, nhờ việc giảm lượng dùng xi ming trong BTĐIL và có thể thay thé một phần xi ming bằng phụ gia khoảng giúp giảm mức tiêu hao năng
lượng, giảm 6 nhiễm môi trường do ngành công nghiệp sản xuất xi mang gây nên
Hon nữa việc có thé tận dụng phế thải tro than, cho phép giải quyết xử lý phế thải
công nghiệp đang gây ô nhiễm môi trường
“Thuật ngữ “bé tông dm lăn” (RCC) là để mô tả loại bê tông sử dụng trong,
hh thi công kết hợp được tinh kinh tế và công nghệ thi công nhanh của các
quá
dap dip với cường độ và độ bền của bê tông RCC là bê tông có độ ổn định, không
sut trong trạng thải chưa đồng cúng sš được vận chuyển, đổ và đầm bằng các thiết
ông đập dip Các tinh chất của RCC đông cứng tương tự như những tính chất
thing
Lựa chọn kết edu RCC cho hang mục dip dâng bê tng trọng lực à kết cẩu
sử dụng công nghệ thi công tiên tiến, phố biến rộng rãi trên thế giới Lịch sử ứng.
dạng RCC trong thi công có thể tính từ việc sử dụng bê tông đầm lăn trong thi công
đường giao thông hay sử dụng như một vậtliệ trim, cho đến kin sử dụng đầu tiên
ở các đập và sau đó là các bước phát triển tiếp theo của công nghệ này RCC đã là.
một ứng dung thông thường kể từ cuối những năm 1920, nhưng hầu hết chỉ được sửdụng để lim nền đường cao tốc và đường băng sân bay, Trong lĩnh vực ứng dụng
Trang 17này, người ta thường biết đến bê tông nghẻo hoặc bê tông nghèo khô và các thuật
ngữ tương tự Những đẻ xuất ban đầu cho ing RCC có thể sử dụng trong thi công.
én năm 196021961, RCC mới được sir
đập được đưa ra từ năm 1941, nhưng mãi
dụng trong thi công đập Hiện nay, trên thé giới có khoảng trên 300 đập được xây
dụng theo công nghệ RCC, các đập bê tong dim tin đã thay thé các đập bê tông
trọng lực thi công theo công nghệ truyền thống (bê tông đầm rung CVC), Gần 2/3
các đập RCC đã được xây dụng là ở các nước iên tiến như: Colombia (đập Miel 1),
Mỹ (đập Olivenhain), Nhật Bản (đập urayama), Chile (đập Raleo), Ne
(đập Shaba)
(Bureiskaya), Trung Q\
1.3 _ Giới thiệu về công nghệ xây dựng đập bê tông đầm lăn.
Công nghệ bê tông dim lăn đã được Công ty Tư vấn xây dựng điện | áp
dụng cho các công tinh như: Thủy diện Pleikrông, Thủy điện Bản Vẽ, Thủy điện
Sẽ San 4 và đã được chứng minh thực tiễn là giảm chỉ phí đầu tư xây dựng, rút ngắn
thời gian thi công khoảng 1 năm Dự án Thuỷ điện Sơn La là công trình thuỷ điện
lớn nhất của nước ta và cũng là của khu vực, có công suất lắp máy 2.400 MW BO
Công nghiệp định việ thiết kế kỹ thuật công tỉnh Thuy điện Sơn La do
Liên doanh Công ty Tư vin Xây dựng diện 1 (PEC 1) và Viện Thiết kế Thuỷ côngMatxcova (HPI) có sự trợ giúp của Tư vấn phụ Colenco Thụy Sỹ thực hiện Quanghiên cứu và khảo sit cho thấy, xây dưng đập bê tông truyền thống với quy mô
như đập Sơn La sẽ gặp phải nhiều khó khăn phức tp, đời hỏi công nghệ làm lạnh
vita bê lông và trong khối đổ để tránh gây nút dip không kiểm soát được Khối
lượng thiết bị kim lạnh rất lớn sẽ gây khó khăn cho bổ trí mặt bằng thi công, cụ thể
là phải cổ tạm để sản xuất nước để làm lạnh cốt liệ qui mô lớn hệ thông ống dẫnaqua các khối đỗ rất phức tp Ngoài ra, khối lượng thiết bị thi công bê tông rên đập
và khối lượng cốp pha cho bê tông rất lớn cũng gây khó khăn cho bó trí mặt bằng.
thi công và đường vận chuyển Kết quả nghiên cấu thiết kế kỹ thuật giai đoạn I cho
thấy, công nghệ RCC đảm bảo độ tỉn cậy cao nhất cho công trình Trong thiết kế
đập ROC sử dụng hai phương pháp thiết kể chính Phương ph thung” dya vào,
tính kin nước của đập thông qua chất lượng và cách xử lý đúng din đối với mỗi khe
Trang 18nâng Phương pháp “độc lip” đựa vào một thanh chắn chống thắm độc lập, thường
là bố trí trên mặt thượng lưu của đập tương tự như ở đập đá đỗ bản mặt bê tông.Bước phát triển cao nhất của phương pháp này là “đắp cứng” hoặc dip cát si tit xỉ
măng, do mặt cắt ngang lớn hơn thưởng ít phụ thuộc hơn vào cường độ kháng kéo.
và cường độ kết din, Vái hai phương pháp thiết kế trên, công nghệ RCC cho thấy
tính vượt trội so với bê tông truyền thống Công nghệ thi công nhanh hơn với cường.
độ và độ bin của bể tông (có thé lên tới 2.5:3m chiễu đứng mỗi twin ở các đậplớn), do đó cho phép có thể chạy tổ máy số vào cuối năm 2009 Các lớp mỏng hơndẫn đến độ an toàn gia tăng trong thi công nhờ giảm bớt các khác biệt trong các lớp
giữa các lin đỏ, Do đó, độ an toàn cảng được gia tăng do giảm độ phụ thuộc vào
cốp pha Ngoài ra, còn giảm ảnh hưởng đối với môi trường do không cần đào các
đường củp
Có thể nói rằng, việc áp dụng công nghệ bê tông dim lin cho công trình
Thuỷ điện Sơn La là một thành tựu đáng ké trong quá trình tướng thành và phát
triển của ngành thi công công trình thủy Việt Nam.
Trang 191⁄4 Những tồn tai trong công nghệ xây dựng đập bê tông đầm lăn
Mic dù công nghệ BTDL đã được khẳng định là công nghệ xây dụng tối ưu
ấp dụng cho đập trong lực nhưng việc xây dựng đập BTĐL chỉ thực sự phát huy được tính wu việt và tạo ra sản phẩm có chất lượng tương đương với đập b tông thường khi khắc phục được những điểm yếu của loại hình công nghệ này:
TAL VỀchắtlượng bảm dink giữu các lốp:
Cường độ bám dinh giữa các lớp đối với đập BTĐL là điểm
BIBL Vì ly cường độ kéo bé tông tai vàng tiếp giáp giữa các lớp đổ là mỗi quan
tâm lớn nhất khi thiết kế kết cầu đập BTDL Do vậy cần phải có những thử nghiệm
kỹ cảng trên mô hình với các điều kiện về vật liệu, thiết bị và quy tinh thi côngthực t để xác định các tính chất của bê tông tại vũng tiếp giáp giữa ác lớp thi công
và đảm bảo rằng cúc giá tị của các tinh chất của bê tông không thấp hơn yêu cầu
thiết kế
142 Vi vin đề tấm:
Do BTDL được thi công thành những lớp nên các khe tiếp giáp giữa các lớp
sổ thể là đường chỉnh để nước thắm qua thân đập Ngoài ra đo sử dung ít chất kết
dính hơn so với bê tông thường nên BTĐL, có tinh chống thắm kém hơn so với bê tông thường cùng mắc, Vì vậy cần nghiên cứu kỹ các giải pháp cấu tạo chống
thắm, thành phần vật liệu và quy tình thi công thích hợp để dâm bảo khả năng.chống thắm cho đập
1.43 - Về chắtlượng thi công:
Sự phân ly hỗn hợp bê tông là một trong những vẫn dé bắt lợi nhất có thể xảy
ra trong quả trình sin xuất và đổ BTDL Do đặc thủ thi công trên diện rộng với khối
lượng lớn nên việc kiểm soát sự đồng nhất vé hành phần và inh công tác của hỗnhợp BTĐL khó hơn so với bê tông thường Điều này sẽ dẫn dén chất lượng của
BTĐL sẽ dao động lớn
Trang 2015, Kétlugn chung
Dap dit có wu điểm thi công nhanh, song khối lượng lại lớn, độ bắt định về
vật liệu cao hơn đập bê tông, đập cao ít được áp dụng Đập bê tông truyền thông có
hơn, song tỉ công bằng
ta điễm khối lượng nhỏ so với đập đắt, độ bit định d
thủ công, tiến độ rit chậm đặc bit công tình có khối lượng lớn
* Ưu điểm :
Do kế thừa công nghệ thi công cơ giới của đặp đắt 1 đập bê tông đầm lan
có wu điểm lớn là thi công nhanh, hiệu quả kinh tế cao so với thi công thủ công &
đập bê tông truyền thông Ap dung công nghệ này sẽ đấy nhanh được tiến độ thi
sông, công tình sớm đưa vào khai thắc vận hành, hiệu quả kinh tế sẽ lớn hơn nhiều
so với đập bê tông truyén thing Những công trình có kh lượng bé tông lớn là sử
trường của công nghệ BTDL.
Do sử dụng it nước trong hỗn hợp bê tông nên lượng dùng xi măng trong hỗn.hợp BTDL nhỏ Yếu tổ này lim cho nhiệt lượng thuỷ hoá trong khối BTDL nhỏhơn nhiều so với bê tông truyền thống Theo đó vấn để khống chế nhiệt độ không,phức tạp như dip bé tông truyén thing và cảng phúc tạp hơn đổi với đập cao vìphải sử dụng hệ thống ống làm lạnh bên trong thân đập, ngoài các biện pháp hạnhiệt hỗn hợp bê tông bên ngoài
* Nhược điểm :
Các mặt tiếp xúc giữa các lớp 46 néu kiểm soát không chặt chẽ sẽ ảnh hưởng.đến khả năng chống thắm của đập Tuy nhiên vin để này cho đến nay đã được giải
quyết khá triệt đẻ: trong thiết kế đã bổ trị lớp chẳng thắm thượng lưu và lớp bê tông
biến thấi ở phía thượng lưu b tông chống thắm; Sau khi đặp hoàn think mặt
thượng lưu đập được xử lý bing 1 lớp chống thắm dạng kết tỉnh (Xypex hoặc
Krystol ); Sau lớp bê tông chống thắm là hệ thông tiêu nước trong thân đập Trước
hi thị công đã tiễn hành thí nghiệm dm nên hiện trường để xe định thông số im
nên, quy trình th công, thời gian không chế để không được phát sinh khe lạnh ở 2
Trang 21CHƯƠNG 2
TAC HAI CUA DONG THÁM TRONG DAP RCC VA
PHƯƠNG PHAP LUẬN DUNG TRONG NGHIÊN CỨU
24 Qué trình phát triển cường độ của bê tông đầm lần (BTDL)
BTL cũng giống bé tông thường, công a một loại hỗn hợp của nhiều vật
liệu, cấu tạo bên trong rất phức tạp Từ quan điểm kết cầu vĩ mô mà xét, có thể coiBTPL thuộc loại có 2 vật liệu gốc là cốt iệu phân tán trong chất keo dinh của
BIBL, Xét từ quan điểm kết edu vĩ mô, thể vữa keo dính sau khí cứng hóa là tổng
hợp của keo dinh hydroxit canxi kết tinh, các hat xỉ măng chưa thủy héa và các hạt
chất độn, các lỗ hồng của keo, các mao quản, lỗ có nước và không khí Do đó
thay hóa chất keo dính còn kéo đài một thời gian sau nữa, nhất là thủy hóa của các
chất độn trong đó nước còn tiếp tục bốc hơi, để lại không ít các lỗ khí và khe nứt
nhỏ Sự phá hủy của BTDL cũng là do các khe nứt nhỏ bên trong dưới tác dụng của.
ngoại lực mà phát sinh kéo di hoặc mỡ rộng tạo lên.
“Cường độ của BTL được chia thành ba loại: cường độ khang nén, cường độ Kháng kéo và cường độ kháng cắt, Do BTDL có trộn nhiều loại chất độn cho nên
4quy luật phát triển của cường độ không giống như bê tông thường Cường độ thờiđầu của BTĐL phát triển chậm hơn bê tông thường, cường độ sau 28 ngày phát
w BIBL,
phương pháp đánh giá và các chi tiêu cơ lý của RCC về cơ bản gần giống như của
triển nhanh hơn bê tông thường Hiện tại trong thiết kế thi công.
bê tông thường nhưng phương pháp thinh hình chon tỷ lệ cấp phối và tỷ lệ hop
thành đều khác xa với bê tông thường, do đó nguyên nhân ảnh hưởng đến tính năng
của BTDL cũng phúc tạp hơn bê tông thường rt nhiều
21.1 - Cường độ kháng nón:
3.1.1.1 Sự phát triển của Cưởng độ kháng nén
>_ Cường độ kháng nén phát triển theo thời gian theo Công thức:
Trang 22R„: Cường độ khang nén của RCC ở tuổi tngày (Mpa)
R Cường độ kháng nén của RCC ở tuổi 28 ngày Mpa)
$SønLa-VN = Trung Quốc
Mình 2.1: Sự phát triển cường độ kháng nén của BTĐL.
> Cong thức xác định cường độ của BTĐL do Trung Quốc đúc.
dua vào quy trình thí nghiệm:
R, AR, 2 VỐN =9) (KD By 2-2)
“Trong đó:
Ry: Cường độ kháng nén BTDL tuổi 90 ngày,
A: Hệ số phẩm chất cố bing 0,811 đối với dim, bằng 0,733 đối
Trang 23R,,: Cường độ chất kết dính (gồm xi măng và phụ gia khoáng), tuổi
28 ngày
KD: Lượng chit kết dính trong Im’ BTDL
N: Lượng nước trong Im’
B: Hệ số hồi quy xác định bằng thực nghiệm: Bing 0.581 dối với
‘dam, bằng 0,789 đối với sồi
Ngoài ra cường độ kháng nén của RCC có thé áp dụng công thức của Abrams.
> Cuong độ kháng nén của RCC theo nguyên lý Abrams:
B FE rÝ
12,467 —l4, +182! +6 2-3
BR, =1246-1~1424 TP _ GỌ) 6 23)
Trong đó:
R.: Cường độ kháng nén BTĐL tuổi 90 ngày.
W; Ham lượng nước trong Im’ BTDL.
C; Hàm lượng xi mang trong Im’ BTL
F: Ham lượng phụ gia khoáng, B: Hàm lượng bột
Trang 24Hình 2 ur phát triển cường độ kháng kéo của BTL Cường độ chịu kéo bữa và chịu kéo đúng tâm đều tăng theo thời gian, theo công thức sau:
140110) 38) G9)
409610) ~27,18(%) 635) 213.
f= 0.089R0.73 r-070 | $, RoR oveRHO Hee
7 =
Sees &
TIERISRk(Ma) Hình 2.3: Quan hệ giữa cường độ kháng nén và cường độ khẳng kéo của BTL.
Cường độ kháng nón cảng cao thì cường độ kháng cắt và kháng kéo đúng tâm cũng cằng cao, tuân theo công thức:
.059R, + 073 26)
R,=007ER, + 0,14 a
2.2 Các nhân tổ ảnh hưởng tới cường độ của bê tông dm lăn (BTBL)
2.2.1 Cường độ kháng nén củu BTĐL:
Cường độ kháng nén là chỉ tiêu quan trọng trong thiết kể kết cấu BTDL, la
tham số chủ yếu của tết kế tý lệ cắp phối BTĐL BTĐL là loi siêu khô cứng,
him lượng vữa tương đối ít, hóa lỏng khó, trở lực ma sắt giữa các cốt liệu thô cũng, lớn nếu chi ì ảnh hưởng mật độ cũng không lớn, chỉ làm cho
tiếp xúc giữa các hạt ting lên Muốn cho mật độ ba mặt thay đổi dì phải làm cho
Trang 25Kết cấu của nó biến dang, cũng có nghĩa là làm cho các hat thắng được trở lực ma
sat mà di chuyển Trong điều kiện tinh lực, trở lực ma sát này rit lớn, nhưng dưới tác dụng của động lực, các hạt mịn ở vào trạng thái rung động nhảy, còn các hạt thô
thì được sắp xép lại bình thành kết cấu vững chắc, ôn định; do vậy BTL siêu khô
cứng phải dùng rung động để đầm chặt Cường độ kháng nén của BTĐL ting theo gia tốc rung, khi gia tốc rung cực đại lớn hơn Sg thì sự tăng trưởng cường độ kháng,
số xu thể giảm dẫn đến ôn định
Phương pháp tạo hình BITBL khác với bê tông thường là cho rung tạo hình
và tỷ lệ cắp phối cũng như tỷ lệ tạo thành cũng rất khác bê tông thưởng, cũng vì vậy
mà nguyên nhân ảnh hưởng đến tính năng lực học của BTDL cũng phức tạp, chủ
yếu do các nguyên nhân: độ dim chắc, tỷ lẽ keo nước, tỷ lẽ cát cấp phối và chấtlượng ct liệu thô, chit phụ gia chit lượng và số lượng tro bay, hàm lượng hạt nhỏ
trong cốt liệu, kỳ han, mặt ting, điều kiện bảo dưỡng,
2.2.1.1 Ảnh hướng của đầm chắc
Độ chắc của BTL thường được biểu thị bằng mật độ biểu quan BTĐL cóchắc không trực tiếp ảnh hưởng trực iẾp đn tính năng lực học, tức là tỷ lệ cấp phối
trong phòng thứ hoàn toàn phù hợp với yên cầu: nu độ chắc kém thì cường độ
kháng nến cũng không đạt yêu chu, Cường độ kháng nén của BTDL ý lệ thuận với
mật độ biểu quan khô Như hình 24 Trong hình là quan hệ giữa ỷ lệ một độ biểu
quan với mật độ chắc và ty lệ cường độ bê tông thực tế với cường độ bê tông đã
im chắc
Tir hình 2.4 ta thấy, mit độ biểu quan của BTĐL càng lớn thi cường độ
Kháng nén càng cao, khi chứa 5% lỗ rổng thì cường độ bê tông ước giảm 30%, nếukhe lỗ chiếm 2⁄: thi cường độ cũng giảm 10% tr lên Từ đó cho thấy khi thi sông
BTĐLL thi phải khống chế chất lượng chật chế hơn nhiễu so với bé tông thường.
Trang 26Hình 2.5: Tỷ số cường độ và tý số mật độ biểu quan
2.2.12 Ảnh hướng của 1 lệ keo nước với cường độ khẳng nón
“Cường độ kháng nén của BTDL cũng như bê tông thường trong điều kiệntrộn một lượng nhất định chit độn thì cường độ giảm khi tỷ lệ keo nước tăng Theo
“Quy trình thí nghiệm BTDL thuỷ công”, khi chọn tỷ lệ keo nước tham khảo công
Trang 27Ryan: Là cường độ vita cát 28 ngày hỗn hợp xi mang tro bay (Mpa)
W,C, F : La lượng nước, xi mang, tro bay của một đơn vị thể tích bê
tông (kg)
A, B là hệ số hồi quy thay đổi theo điều kiện ở các công trình lớn căn
cứ điều kiện bản than để tìm A, B tương ứng Thông thường có thể
ro bay với cường độ kháng nén.
Rit nhiều thí nghiệm và thực tiễn công trình trên thé giới và Trung Quốc đãchứng minh bê tông có cấp cường độ cao thường là ding xi măng có cấp cường độcao Cùng một tỷ lệ cấp phối và cùng một loại vật liệu khác trừ xi măng ra, với các
loại xi măng khác nhau pha trộn thành bê tông có quy luật phát triển cường độ cũng
không giống nhau, chủ yếu là do có liên quan đến các hàm lượng của thành phần
quặng trong xi măng,
Sau khi trộn to bay vào BTĐL, cường độ sớm của bề tông giảm và phát
triển chim, nhưng cường độ giai đoạn về sau phát triển rất nhanh Chất lượng củatro bay ảnh hưởng đến quy luật phát triển cường độ của BTBL không giống nhau
Tro bay loại tốt so với tro bay thường ảnh hưởng đến cường độ sớm tương đối it
song cường độ phát triển nhanh, Cường độ sém của BTDL giảm theo lượng tro bay tăng, cồn cường độ giai đoạn về sau có tỷ lệ tăng trưởng tăng khi lượng tro bay tăng
sớm như bảng 2.1, Tăng lượng trộn tro bay, tuy có làm giảm cường độ kháng,
nhưng cũng không quan trọng tim đối với bể ông th tích lớn, mà trộn tro bay sẽ
cải thiện tinh dé thi công của BTĐL, làm giảm sự toa nhiệt của bê tông và tránh cốt
liệu phân ly, điều này cũng rt quan trọng
Trang 28Bảng 2.1 : Lượng trộn tro bay trong BTDL và cường độ kháng nén
al
thấp vì thé mà ảnh hướng đến quá tình phản ứng thuỷ hod cia to bay, tng tỷ lệ lỗ
mao quản mà giảm thấp cường độ, nhưng tỷ lệ tăng trưởng cường độ ở giai đoạn về
sau của BTDL th lại cao hon BTDL không trộn tro bay.
Hình 2.6 : Dường cong cường độ kháng nén 90ngày với cường độ tro bay
Trang 292.2.14 Ảnh hưởng của tỷ lẻ lượng sử dụng chắt keo dink trên độ rằng của
keo dính
"Với loại bê tông khô nghèo thì lượng keo dính và nước dùng tương đối ít, tức
là thể tích vữa xi măng và vữa cát tương đối ít, lượng vữa tro không đủ để nhét đầy.
các lỗ hồng không khí, khi duy th cho tỷ lệ keo nước không đổi cũng có nghĩa là
tăng thêm lượng keo dính, thì lượng vữa tro tăng, tỷ lệ khe lỗ nhỏ đi cường độ cũng
tăng theo Nhưng lượng keo tăng đến có thé vữa bao bọc cốt liệu và nhét diy các lỗ
tn hưởng cực nhỏ đến cường độ
Nguồn gốc cường độ của bê tông là cường độ của vữa cát, lực kết dính của vữa cát với cốt liệu thô, cường độ cốt liệu, cường độ vữa cát ngoài việc chịu ảnh
hưởng của tỷ lệxi mang nước ra còn có liên quan tới tỷ số không khí và keo Thuy
hoá vật liệu keo dính diễn ra làm cho thể tích vữa keo dính cũng tăng lên, do đó ma
tỷ lệ keo dính trên lỗ rng cũng tang, cường độ kháng nền vữa cát được nâng cao
như hình 2.7:
Hình 27 Ty lệ chất keo dính tren độ rỗng
Ghi chú : Cưởng độ của mẫu thử hình lập phương cạnh dai Simm
‘Ola chất độn A ; X là chất độn B ; A là chất độn C
Trang 302.2.15 Anh hưởng của hàm lượng cát
Cling như bê tông thường, môđun min hạt cát, lượng đùng nước và tỷ lệ keo.
nước không đối, uất cát quá lớn thì vita keo dính không đủ để bao bọc cất và lắp
vào lỗ rỗng làm cho cường độ của BTL giảm di Khi suất cát quá nhỏ lượng vữa
cất không đủ để bao cốt liệu thô và lắp khe rỗng cũng làm cho cường độ giảm,
ngoài ra suất vữa cát quá nhỏ rắt dễ làm cốt liệu BTĐIL phân ly, làm cho chất lượng
Không đồng đều mà giảm cường độ Cho nên ở BTDL cũng có vin để suất hàm
lượng vữa cát tối ưu
2.2.1.6 Ảnh hướng của cét liệu thô dén cường độ BTĐL,
Những nguyên nhân cốt liệu thô ảnh hưởng đến cường độ của BTĐLL chủ yếu
là cường độ của cốt liệu và tỷ lệ hút nước, hình dáng cốt liệu và hình dáng bŠ mật,đường kính hạt cd liệu và cấp phổi
> Cường độ cốt liệu và ỷ lệ hút nước
Nếu cường độ BTDL yêu cầu không cao lim thì cũng không cin cốt liệu
kiên cố, nhưng yêu cầu khi đầm không vỡ vụn Đối với bê tông mà nói, edt liệu
Không nhất định càng cứng càng tốt, bởi vì cốt liều tốt ngăn cân Không cho để xỉ
ming co giãn sinh ra khe nút Sự thay đổi thể tích sau kh cốt liệu hút nước không
có lợi cho việc kết dính của cốt liệu với đã xi măng làm cho mặt tiếp giáp giữa đá xỉ
liệu hình thành huyệt trống hoặc lỗ tích nước tạo nên khu yếu, đều có ảnh hưởng,
đến cường độ của bê tông Ding cốt liệu có bé mặt thô nhầm để trận thi bê tông cócường độ tốt hơn là rộn cốt liệu nhẫn Tại công tình trộn cất liệu nhân tạo thì.eường độ bê tông tốt hơn là trộn cốt liệu thiên nhiên chính là vì nguyên nhân này
Trang 31> Đường kính hat cốt liệu và cấp phối
Mặt độ biểu quan của BTBL tăng theo đường kính lớn nhất của ct liệu, mà
sường độ BTDL thông thường cũng tăng theo mật độ biễu quan, do vậy tăng cường đường kính lớn nhất của t liệu thô là tăng cường độ BTĐL Qua nghiên cứu chúng thực, trong điều kiện VC và lượng trộn tro bay cũng như cưởng độ đã
inh thì BTDL cũng giống bê tông thường ở chỗ tăng đường kính lớn nhất của cốt
liệu thô, thi tỷ lệ khe rng giữa các edt liga và tổng diện ích bề mặt giảm làm cholượng dùng xi măng cũng giảm Nếu vẫn giữ nguyên lượng dùng xi măng tì cường
độ bê tông sẽ tăng Nhưng tăng đường kính lớn nhất của cốt liệu thì dễ sinh ra cốt
liệu thô trong hỗn hợp bị phân ly, làm giảm độ đồng đều của bê tông, mà sự liên kết của mặt giáp ranh giữa cốt liệu thô với vữa keo dính cứng hoá lạ là khâu yếu của
cường độ bê tông Với tác dung nhất định của tải trong, khe nứt mặt Ếp giấp sẽ
phát triển từ mặt tiếp giáp của cốt liệu có đường kính lớn nhất, từ đó mà dẫn đến bê:
tông bị phá huỷ Căn cứ vào kinh nghiệm thực tiễn công tinh rong và ngoài nước
cho thấy đường kính lớn nhất của cốt hiệu thô BTĐIL khổng chế ở mức 0mm là
vừa phải
Cấp phối lý tưởng của cốt liệu thô bê tông là phải có tỷ lệ rỗng nhỏ nhất, và
bề mặt điện ích cũng nho nhất, nhưng hai vẫn để này không thể cùng tồn tại, cho
ở cốt liệu thô không tổn ti cắp phổi tôi ưu, chỉ có thé căn cứ vào điều kiện
công nghệ thi côt 1 thể để chọn 1a cắp phối vừa phải Cấp phối cốt liệu tho tương
tích Š mặt, và chứđương với điều Ề cả hai tỷ lệ khe ng và di
trọng đến khả năng chỗ St ligu không
«qu lớn, Nếu cốt Liga th bị phân ly ầm cho năng lực tự điều chỉnh của e6t liệu thô
đi, không tránh khỏi
1g phân ly để khoảng cách tỷ lệ phân cấp của
trong quá tình dim rung bê tông siêu khô cứng tương đối
sẽ sinh ra lỗ hồng và khe hở không khí, ảnh hưởng nghiêm trọng đến cường độ
kháng nén và c tính năng khác của bê tông
Trang 32“rộn chất giảm nước vào BTDL khi lượng chất keo dính không đổi tì sẽ
dm độ chắc của BTBL, nếu muốn giữ cho độ chắc của BTĐL không đổi thì
tương ứng giảm lượng ding nước, tức là giảm tỷ lệ nước keo, thì cường độ BTBL
tăng lên.
+n chất ninh kết vào BTDL trên thực tế à kếo đài sự ninh kết cứng hoá
hậu kỳ thì
độ của bê tông chưa trộn chất
1g làm cường độ sém giảm di, pl cũng chậm, nhưng đế
cường độ phục hồi tở lại bình thường đạt đến cườ
chậm ninh kết
Kết qua thí nghiệm đã chứng mình, giữ nguyên độ chắc, trộn vào chất dẫn
khí có thể giảm lượng nước tức là tiết kiệm được vật liệu kết dính, hàm lượng khí
cing lớn thì tết kiệm càng nhiều nhưng cường độ khing nền giảm theo hàm
lượng khí tăng Nếu vẫn duy trì lượng dùng keo dính và mật độ của BTĐL thì trộn
chit din khí vào, không những sẽ làm tăng độ bén vững của BTDL mà còn cải thiệnđược tính dễ thì công của nó BTĐL trộn chất dẫn khí thì phải khống chế thậtnghiêm hàm lượng khí, nếu không thì hàm lượng khí qu lớn sẽ giảm thái quá
cường độ khẳng nén.
2.2.18 Ảnh hưởng của độ min cất liệu đối với cường độ
“Trong tinh hình tỷ lệ cấp phối không thay đổ dng lượng tương bột đã hoặctro bay thay cho cát có th nâng cao cường độ bê tông Qua nghiên cứu thấy, tiền cơ
xử tý lệ cấp phổi thông thường ding tro bay nghiền mịn thay một phần cát để trộnBTDL trong điều kiện vẫn giữ t số VC không đổi thì cường độ kháng nén của bê
tông tăng rổ rột Đồ là vĩ bột mịn tăng làm các khe hở của cát giảm, t lệ giàu vữa
tro ting củi thiện tính dễ thi công, làm bê tông dễ đầm chặt Dùng nhiều tro bay
Không những nó có tác dụng như bột đá là lắp vào khe rỗng mà bản thân nó là vật liệu hoại tính, có th tác dụng với Ca(OH), vinh phản ứng lẫn 2, tăng độ tắc, tăng lượng tro bay tương ứng là giảm tỷ lệ nước keo và suất cát cũng như làm tăng tính inh của bê tông, giảm bớt sự phân ly có nghĩa là tăng cường độ bê tông lên
Trang 33bề mặt hạt cất, vita cất thì lắp các khe hở đá và bao bọc mặt đá Nhưng nếu BTDL
là loại b tông khô nghèo, chất keo dính và nước ding tương đổi ft, vữa keo dính
không đủ để lắp khe hở và bao bé mặt làm cho cường độ bề tông bị giảm, mật độ
biểu quan bị kém di Khi hàm lượng bột min trong cát tăng, do hạt tương đổi min
tương tự như của tro bay, cùng với chất keo dính và nước, độ mịn trong cát cũng có
tác dung lip lỗ hồng và bao hat cát tức là tương đương với việc tăng vữa keo dính,
có thể thoả mãn nh cầu lấp lỗ hồng và bao bọc bề mặt làm suất khe hở giảm nhỏ,mật độ biểu quan tăng, cường độ cũng tăng theo Nếu hàm lượng bột mịn lớn quá
cường độ vữa tro giảm, thì cường độ BTDL cũng giảm theo như hình 2.8.
Hình 2.8 : Đường quan hệ cường độ nén và tý lệ ham bột mịn
Trang 3422.19 Ảnh hưởng của điều kiện bảo dưỡng, tdi đến cường độ kháng
BTDL dùng ít nước, trong quá tinh thi công cần phải giữ cho mặt ting ẩm
vớt để đảm bảo cho mặt ting kết hợp tốt Sau khí BTĐL, cứng hoá, cũng như bê
tông thường cin phải duy t thuỷ hoá bình thường Nghiên cứu phát hiện sau khỉ
tao hình xong mẫu thử, nhiệt độ bảo dưỡng có ảnh hưởng rắt lớn đến cường độ, bảo
dưỡng ở nhiệt độ thip sẽ làm cho thời kỳ đầu cường độ giảm đi, lượng tro bay càng
nhiều tì giảm căng nhanh Duy t nhiệt độ thấp cũng ảnh hưởng rit lớn đến cường
độ hậu kỳ, thí nghiệm ở đập Đại Điền, Kháng Khẩu phát hiện, BTDL bảo dưỡng ở
nhiệt độ dưới 100°C, cường độ rung bình của 27 nhóm mẫu thử kỳ bạn 28 ngày chỉ
có 12,3Mpa, còn cường độ của cùng tỷ lệ cấp phối bảo dường tiêu chuẩn thí nghiệm
trong nhà đạt 19,8Mpa Thi công đập Đại Xuyên của Nhật tiến hành thí nghiệm bio dưỡng nhiệt độ thấp (-10°C=10°C), cường độ 91 ngày chỉ bing 6% của cường độ
mẫu thir bảo dưỡng iêu chuẩn Nhưng nếu sau khi bảo dưỡng ở nhiệt độ thấp xong
lại bảo dưỡng tiêu chuẩn một thời kỳ nữa thi BTL vẫn đuổi kịp một trị số nằm ở
cường độ mẫu thử bảo đường tiêu chuẩn
Bảng 2.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo đưỡng tới cường độ thời kỳ đầu.
Ký hiệu 1 2 3 4 5 6 [ Ghiehú FHE+CJ(G) 53 56 37 9 “ “
R;Mp) | %5 | 9ä 82 Tả 84 | 68 | 200C
RaMp) | 69 | 67 64 62 57 37 | ĐỨCRou, | 081 | 068 | 0đ8 | oss | 068 | 05%
Do nhiệt độ môi trường thấp làm cho nước trong hỗn hợp bê tông bay hoi,
khiến tỷ số keo nước của hỗn hợp giảm thấp qu xi mãng và tro bay Không có I
phát huy hết để mà phản ứng thuỷ hoá tit dẫn đến giảm thấp cường độ
Tuy nhiên cường độ kháng nén của BTDL và bê tông thường đều tăng theo
kỳ bạn kéo đài, nhưng do nguyên nhân vật liệu và tỷ lệ cấp phối của hai loại nàykhác nhau mà quy luật phát triển cường độ cũng không giống nhau Qua nghiên cứu.chứng minh kj hạn tăng thì trị số tương đối của cường độ khẳng nén BTBL cũng
Trang 35tăng dẫn (nghĩa là cường độ kháng nén tăng theo thời gian tuổi kéo dai) Lượng trộn
tro bay ting thị số tương đối của cường độ kháng nên 7 ngày sẽ giảm dẫn, còn trị
số tương đối của cường độ kháng nén 90 ngày thì lạ tăng dần Đồ là do phản ứngthuỷ hoá thi kỳ đầu của wo bay trong chất keo dính tương đối chậm, sau khi đến 28
ngày thì phan ứng thuỷ hoá lần 2 của tro bay tăng din lên, thúc diy cường độ tang
ba Tỷ lệ tăng trưởng cường độ kháng nén của BTĐL sau 28 ngày rõ rằng là cao
hơn bê tông thường Khi lượng to bay cao hơn 50% trị số tương đối của cường độBTDL 7 ngày thấp hơn của bê tông thường trộn bằng xi mang Portland Hiện nay córit nhiều công trình ding BTDL trộn tro bay với tỷ lệ 50%, do vậy có thể nói tuyphát rin cường độ của BTL thời ky đầu chậm hơn bê tông thường trộn xi măng
portland, nhưng cường độ phát triển của bê tông đầm lần thời kỳ sau (sau 28 ngày ) thì lại nhanh hơn của bê tông thường Đây chính là một đặc trưng quan trọng của BTĐLL so với bê tông thưởng.
Cường độ kháng nén cud BTDL tăng theo lượng trộn tro bay, tỷ lệ tăng trưởng cường độ kháng nén thời kỳ sau cũng ting lên, BTDL có lượng trộn tro bay
dn 50%-+60% thì cường độ kháng nén và tuổi có quan hệ theo công thức
R J=se=e] oo
“Trong đó,
R, : Cường độ kháng nén tuổi t ngày.
Roy: Cường độ kháng nén tuổi 28 ngày:
T: Tuổi tính của cường độ kháng nén.
Nghiên cứu chứng minh, biên độ tăng trưởng cường độ 90 ngày của BTDL trộn tro bay càng lớn khi tro bay càng nhiễu Trong bê tông bao Nham Than, tro bay
chiếm tỷ lệ 70% chất keo dinh, nghiên cứu tính năng kj hạn âu đài của nó chothấy, cường độ kháng nén của BTĐL 9 năm tương đương với 2,25 lần cường độ
kháng nén của bê tông thường 28 ngày Từ Snam +9năm, cường độ kháng nén của
Trang 36bê tông tăng trưởng 33,9% Tir 8năm +9ndm, cường độ kháng nén của bê tổng tăng trưởng 3,4%.
22.110 Ảnh hưởng của điều kiện tạo hình mẫu thử
Qua thí nghiệm nghiên cứu cho thấy thời gian rung tạo hình cing dài tì
cường độ khing nén của BTDL cũng có phần tăng lên, nhưng thời gian rung quá di
thì ngược lại sẽ làm cho cường độ giảm Bởi vì néu thời gian rang vượt quá trị số
Ve nhiều lần thì cốt liệu bị phân ly, vữa to bay bị tách ra quá nhiều tạo lên nội bộvữa tro quá ít, khe rỗng tăng làm cường độ kết cấu giảm đi Thông thường y
thời gian rung trong khoảng 2Vc +3Ve là di
“Trong điều kiện rung động nhất định, cường độ nén bé mặt tăng thì cường độ
kháng nén cũng tăng, cường độ nến bề mặt tăng tới trình độ nhất định thì cường độ
kháng nén chỉ tăng chút í Nếu cường độ kháng nén bề mặt tăng quá nhiễu, thì tắm
áp rung tạo hình sẽ bị nhảy, ngược lại hỗn hợp không được dim chặt, kết quả là
cường độ bê tông giảm đi.
22.111 Ảnh hướng của matting đến cường độ kháng nén BTPI,
Nếu xử lý mặt ting BTDL không tốt sẽ tạo thành một mặt yếu kém, sự tồn.tại của nó làm suy yu các chỉ tiêu cường độ của BTDL Nghiên cứu chứng minh,
sự tổn tại mặt yếu kém làm giảm cường độ kháng nén của BTĐL, nhưng trong các.
mẫu thử có mặt ting th thời gian giản cách mặt ting ngắn so với lo thời gian giản
cách dài thì cường độ kháng nén mặt ting đã xử lý cao hơn không xử iy Phương
thức xử lý mặt ting cũng ảnh hưởng đến cường độ kháng nén của mẫu thử Mặc dù.vây cường độ khing nén trung bình của mẫu thử đã được xử lý mặt ting và cường
độ kéo đứt trung bình đều thấp hơn của BTL không có mặt nỗi tiếp
22.112 Ảnh hướng của kịch thước mẫu thử và sing wt đến cường độ bẽ
tông
BTDL thường dùng cốt liệu có đường kính 80mm, vi đo thir cường độ
kháng nén trong nhà thường dùng mẫu thr tiêu chuẩn quy định là khối lập phương
150mmx150mmx150mm, chỉ cho phép dùng cốt liệu có đường kính nhỏ hơn
Trang 37-40mm, cường độ bê tông sau khí sing ướt nhỏ hơn so với cường độ bê tông ban
đầu, Nghiên cứu chứng mình, sau khi qua sàng ướt tác dụng khung cốt của cốt liệugiảm di, do vậy cường độ của 28 ngày nhỏ hơn của bê tông khi chưa sing b cốt
liệu lớn Như vậy cường độ mẫu thử tạo hình lấy từ miệng máy trộn rồi qua sàng
vớt dé thi trong nhà so với khoan nõn bê tông nguyên dang lấy mẫu tại
là có si khác
2.2.2 Cường độ khúng kén của bê tông đầm lan (BTĐL)
in tổ ảnh hưởng cường độ khẳng nén cũng là nhân tổ ảmh hưởng đến
cường độ kháng kéo, chẳng qua là khác nhau về mức độ Những nguyên nhân chủ.yếu là: Tỷ lệ nước keo, lượng trộn tro bay, đường kính hạt trung bình phân cấp cốtliệu, mật độ liên quan của vữa cát, kỳ hạn và mat ting
2.2.2.1 Anh hưởng của tỷ lệ nước keo và lượng tro bay
Kết quả thí nghĩ
BTDL và tỷ lệ nước keo như hình 2.9
cường độ kháng kéo hướng trục kỳ hạn 28 ngày của
Minh 2.9: Cường độ kháng kéo hướng trục của BTDL với các tỷ lệ trộn tro
bay và ty lệ nước keo (kỳ hạn 28 ngày, G lượng trộn tro bay (theo thể tích)
Trang 38BTĐL trộn tro bay khác nhau, cường độ kháng kéo hưởng trục ting khi tỷ lệ nước keo giảm Khi tỷ tước keo như nhau lượng trộn tro bay tăng thì cường độ kháng kéo hướng trục của BTĐL giảm Khi tỷ lệ nước keo nhỏ, tỷ lệ giảm thấp hon
xo với khi tỷ lệ nước keo lớn.
Khi cường độ kháng nén như nhau, cường độ kháng kéo của BTL ting theo lượng trộn to bay, như vậy cải thiện được tính chống nứt của BTĐL.
2.22.2 Ảnh hưng củu đường Kink trung Bình của hat và sự tổ hợp cốt
"Hình 2.10: Quan hệ giữa cường độ kháng kéo trục tiếp khi tỷ lệ nước keo
bằng 0.5 với thể ích cốt liệu BTĐL có lượng vừa tro khoảng 1555:2056, thể tích cốt liệu đạt 80%+85%,
cường độ kháng kéo của BTĐL lớn hơn của bê tông thường Nhưng cường đội
kháng kéo của bê tông tăng theo đường kính lớn nhất của cốt liệu, tuy tng thể tích
cốt liệu nhưng cường độ kháng kéo lại giảm Nguyên nhân chính là mặt giáp giới hợp cốt liệu thô tăng theo đường kính cốt liệu vì nước thoát ra, đầm rung không chặt chẽ sẽ tạo thành mặt yếu hơn nhiều, do đó làm giảm cường độ.
Trang 39Ty lệ cát của BTĐL lớn hon bê tông thường mà đường kính trung bình hạt
lại nhỏ Trong điều kiện đường kính hạt lớn nhất và các điều kiện khác nhưnhau tht khả năng chống kéo của BTDL lớn hơn của bê tông thường
2.22.3 Ảnh hung mật độ biẫu quan của vita cát đến cường độ khẳng
kéo
Độ chắc của BTĐL có ảnh hướng đến cường độ kháng kéo, cả cường độ
Kháng nến, cũng có ti liệu từng để cập, do bê tong nghèo không chắc, một độ biểu
quan tt thấp 2.5% còn cường độ khẳng kéo giim 28%, cũng có nghĩa là mật độ
lượng tốt xấubiểu quan giám 1%, cường độ kháng kéo giảm 11% Nói chung chất
của BTDL chú trong nhiều đến khe hở giữa các cốt liệu thô có hay không còn vữa
tro có lắp hết các khe hở giữa các cốt liệu thô không thì không quan trọng lắm.
“Thực ế cả hai đều không dễ bỏ qua và loại sau là gốc của et iệu thô càng cần phảichú ý Theo M.R.H Dunstan nước Anh đã đề xuất quan hệ giữa mật độ biểu quancủa vữa và tỷ lệ vữa tro/vita cát như hình 2.11, khi tỷ lệ vữa tro trên vữa cát đạt đến
0.42044 thì mật độ biểu quan có thể đạt n 98209 mật độ biểu quan lý thuyết
Hình 2.11 ật độ biểu quan vữa cát và th tích vữa tro/vữa cát Khi tỷ lệ vữa tro bay/vữa cát đạt 0,44 với các tỷ lệ nước keo khác nhau,
lượng to trộn khác nhau, thì cường độ kháng kéo của BTDL như hình 2.12 (a), ().
Trang 40Trong đó hình 2.12 (a) là cường độ kháng kéo BTBL kỳ hạn thấp, với các
lượng trộn tro khác nhau thì lớn hơn của bê tông thường đập lớn, hình 2.12 (b) là
khi tỷ lệ nước keo lớn, trộn tro bay dưới 60% thể ích thì cường độ vẫn tốt hơn của
bê tông thường.
2.2.24 Ảnh hướng tudi đn cường độ khẳng lên
Quy luật tăng trường cường độ kháng kéo BTL theo tuổi cũng giống như
cường độ kháng nén Qua phân tích nghiền cứu một số công mình của Trung Quốc
cho thấy cường độ kháng kéo cũng như cường độ kháng nén tăng theo kỳ hạn kéo
‘dai, Lượng to trộn càng n ường độ kháng kéo thời kỳ đầu càng chậm, còn
phát triển thời kỳ sau càng nhanh Tốc độ tăng trưởng thời kỳ sau của cường đội
kháng kéo cao hơn tốc độ tăng trưởng cường độ kháng nén.
Hình 2.12: So sánh cường độ kháng kéo bê tông thường dip lớn với BTĐI.
các tỷ lệ to bay và các kỳ hạn Khác nhau BTPL không trộn to bay ti sau 28 ngày, cường độ kháng kéo hướng trục tăng trưởng chậm, trộn tro bay thì tăng trưởng nhanh có thẻ hơn BTĐL không trộn.
tro bay Đồ là vì hàm lượng lớn hạt thuỷ tinh trong tro bay có bE mặt tương đối
không dễ bị thuỷ hoá, dén kỳ hạn 28 ngày thì có một ít sản phẩm keo dính thuỷ hoá
xuất hiện, sau 90 ngày bễ mặt các hạt này mới sản sinh ra một lượng lớn silicaL
canxi thuỷ hoá dang sợi, chúng liên tiếp giao thoa với nhau tạo thành cường độ kếtcấu rit cao, làm xung quanh hạt tro bay tạo thành khu kết cấu có tính kháng kéo lớn
