giáo trình công nghệ xây dựng BTCT

MÔN HỌC: CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG Giảng viên: TS Dương Đức Tiến Bộ môn: Công nghệ & Quản lý xây dựng CÔNG NGHỆ THI CÔNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN KHÁI QUÁT VỀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN VẬT LIỆU DÙNG CHO BÊ TÔNG ĐẦM LĂN VÀ THIẾT KẾ CẤP PHỐI THI CÔNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN THI CÔNG KẾT CẤU CHỐNG THẤM ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN DÙNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ĐỂ SỬA CHỮA ĐẬP I KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ ỨNG DỤNG CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN  Bê tông đầm lăn loại bê tông độ sụt rải đầm chặt thiết bị thi công đường, đập đất công suất lớn Thiết bị rải đầm chặt RCC: Xe ủi hay xe rải bê tông atphan Lu rung bánh thép Lu bánh (để hòan thiện bề mặt)  Bê tông đầm lăn – Roller Compacted Concrete (RCC) gồm hai dạng chính:  Bê tông đầm lăn dùng cho mặt đường (RCCP)  Bê tông đầm lăn dùng cho đập (RCC) I KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ ỨNG DỤNG CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN  Yêu cầu RCCP: R  25MPa cho phép thông xe Dmax  25 mm  Yêu cầu RCC dùng cho đập: Cường độ thiết kế chọn 90, 120, hay 180 ngày số trường hợp 365 ngày, giao động khỏang 13  18MPa Ngoài cường độ nén, RCC dùng cho đập cần thoả mãn yêu cầu thiết kế cường độ kéo, cường độ kháng cắt, khối lượng thể tích, hệ số thấm Dmax cốt liệu thay đổi: Một số nước châu Âu, châu Mỹ sử dụng Dmax = 50 mm Nhật Bản dùng Dmax = 80 mm, Trung Quốc dùng Dmax = 40 mm 60 mm I KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ ỨNG DỤNG CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN  So với bê tông thường hay gọi bê tông lèn chặt gia công chấn động - conventional vibrated concrete (CVC), RCC có lượng dùng CKD nhỏ: CKD  100–150 kg/m3 – RCC nghèo chất kết dính CKD = 100–150 kg/m3 – RCC giầu hồ mức trung bình CKD  150–200 kg/m3 hay cao – RCC giầu hồ Nước RCC chiếm – 6% hàm lượng chất khô I KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ ỨNG DỤNG CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN Tây Ban Nha (24) Trung Quốc (170) Marocco (22) Mỹ (48) Nhật (53) Me xi co (12) Việt Nam (24) Brazil (44) South Africa (16) Các nước có số lượng đập BTĐL > 10 đập tính đến năm 2011 Australia (14) 47.4 43.3 40 High-paste RCC dams Medium- paste RCC dams 1996 2002 16.9 12.8 13.3 Lean RCC dams Hard -fill dams Unknown 2.8 0.8 0.6 3.2 10 1.4 1.1 20 RCD 18.6 15.4 16.1 30 21.7 18.5 12.7 Tỷ lệ phần trăm 50 53.4 60 2006 Năm Sự phát triển đập công nghệ RCC giới 73.8 70 Tỷ lệ phần trăm Có loại đập RCC theo chất kết dính: •RCC cực nghèo •RCC nghèo (Tổng lượng 150 kg/m3) 80 High-paste RCC dams 60 Medium- paste RCC dams 50 40 Lean RCC dams 30 20 Hard -fill dams 11.4 10.8 10 2006 Năm I KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ ỨNG DỤNG CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN TT 10 Quốc gia Số lượng đập BTĐL Tỷ lệ so với giới (%) Trung Quốc Nhật Mỹ Braxin Tây Ban Nha Việt Nam Ma rốc Phía Nam Châu Phi Australia Mê xi cô 170 53 48 44 24 24 22 16 14 12 33 10,3 9,3 8,5 4,6 4,6 4,3 3,1 2,7 2,3 I KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ ỨNG DỤNG CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN Lưu vực Diện tích lưu vực (km2) Nhà máy thủy điện Đã xây Đang thiết kế quy hoạch Lô-Gâm 17.200 2 Đà 52.500 Mã-Chu - Cả 27.200 Vũ Gia 10.370 Ba 14.000 Sêsan 11.450 3 Srepok 12.300 Đồng Nai 17.600 Khác Cộng 13 41 V QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN KHỐNG CHẾ CHẤT LƯỢNG MẶT KHOẢNH ĐỔ Khống chế chất lượng khoảnh đổ chủ yếu gồm nội dung sau:  Khống chế hạng mục công việc như: đổ đống, san, đầm lăn  Khống chế mức độ ẩm ướt hỗn hợp đầm lăn (Vc)  Khống chế độ đầm VI DÙNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ĐỂ SỬA CHỮA ĐẬP  Vấn đề dùng bê tông đầm lăn sửa chữa đập hỏng, đập cố cần đưa vào chương trình nghiên cứu, khả áp dụng bê tông đầm lăn để sửa đập lớn  Phát triền nhanh lĩnh vực phải kể đến nước Mỹ, tính đến năm 1991 có 25 đập đất đá đập bê tông dùng bê tông đầm lăn tu sửa hoàn toàn thay đập có cố bị hư hỏng  Vì vậy, chương trình giới thiệu kinh nghiệm ứng dụng bê tông đầm lăn để sửa chữa đập Mỹ VI DÙNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ĐỂ SỬA CHỮA ĐẬP GIA CỐ ĐẬP ĐẤT ĐÁ 8.2 1.5 2.4 Đập Ocoee No.2 (đơn vị m) Lồng gỗ; Rỡ bỏ lồng gỗ; Đổ đá Bê tông đầm lăn; Mặt đổ đá bê tông bọc kín; Ống thoát nước VI DÙNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ĐỂ SỬA CHỮA ĐẬP GIA CỐ ĐẬP ĐẤT ĐÁ  Tiến hành đổ bê tông đầm lăn thành bậc thang đỉnh lớp đá  Công trình xây xong đến nay, qua 10 năm đã bị nhiều lần đỉnh lũ tràn, số địa điểm phía hạ lưu bê tông đầm lăn chưa chắc, bị xói mòn ra, lại hoàn hảo, không bị hư hại VI DÙNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ĐỂ SỬA CHỮA ĐẬP CẢI THIỆN ĐIỀU KIỆN THUỶ LỰC ĐẬP ĐẤT ĐÁ 0.23 4.9 2.4 1 1.2 Đập Brownwood Country Club Đập sẵn có; Đường mặt đất; Bê tông đầm lăn; Ống thoát nước 15cm VI DÙNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ĐỂ SỬA CHỮA ĐẬP CẢI THIỆN ĐIỀU KIỆN THUỶ LỰC ĐẬP ĐẤT ĐÁ  Mới đầu định đào bờ phải để đổ bê tông thường tạo thành mương thoát lũ  Về sau lại định hạ thấp đỉnh cao đập cạnh mương dẫn lũ xuống 1,2m, mở rộng đường mương sẵn có 91m, đổ bê tông đầm lăn bậc thang theo độ dốc 1:2 VI DÙNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ĐỂ SỬA CHỮA ĐẬP CẢI THIỆN ĐIỀU KIỆN THUỶ LỰC ĐẬP ĐẤT ĐÁ 6.4m 3.0 276.45 276.3 1 2.5 Phương án mặt cắt Mặt đất tự nhiên; Mực trữ nước bình thường; Tường tâm bê tông; Đổ đá; Bê tông đầm lăn; Ống thoát nước 15 khoảng cách 51cm VI DÙNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ĐỂ SỬA CHỮA ĐẬP CẢI THIỆN ĐIỀU KIỆN THUỶ LỰC ĐẬP ĐẤT ĐÁ  Mới đầu định đào bờ phải để đổ bê tông thường tạo thành mương thoát lũ  Về sau lại định hạ thấp đỉnh cao đập cạnh mương dẫn lũ xuống 1,2m, mở rộng đường mương sẵn có 91m, đổ bê tông đầm lăn bậc thang theo độ dốc 1:2 VI DÙNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ĐỂ SỬA CHỮA ĐẬP CẢI THIỆN ĐIỀU KIỆN THUỶ LỰC ĐẬP ĐẤT ĐÁ 1.2 3.0 0.9 277.2 3 276.0 1.5 Mặt cắt tràn xả lũ bê tông đầm lăn Đường đào; Mặt đá; Đất đầm chắc; Đổ đá; Tường tâm Bê tông đầm lăn; Đất mặt; Đường mặt đất cũ; Đá dăm VI DÙNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ĐỂ SỬA CHỮA ĐẬP CẢI THIỆN ĐIỀU KIỆN THUỶ LỰC ĐẬP ĐẤT ĐÁ G Cửa khởi động (đơn vị m) Hướng dòng chảy; Giới hạn tầng đất mặt; Đất đầm Mặt đỉnh bê tông đầm lăn; Đá dăm mịn; Đổ đá Bê tông đầm lăn; Tầng đất mặt; Thoát nước đá dăm F F 2 G 277.1 277.2 3.0 F F 3.0 277.1 277.2 G G 276.0 VI DÙNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ĐỂ SỬA CHỮA ĐẬP THAY THẾ ĐẬP CŨ 0,85 24.4m 0,4 6,1 0,76 5,8 5,8 14,6 6,8 6,8 Đập Quail Creek Dike South Dam Mặt cắt rãnh nước bê tông; Bê tông; Bê tông đầm lăn; Mái bảo vệ; Lỗ 7,6cm khoảng cách 3m; Bê tông 4,9 VI DÙNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ĐỂ SỬA CHỮA ĐẬP GIA CỐ ĐẬP BÊ TÔNG VÀ ĐẬP ĐÁ 2.1 4.0 427.3 Đập Gibraltar (đơn vị m) Lỗ thoát nước móng; Đường mặt đất cũ; Hành lang; Thân đập cũ; Thoát nước mặt tiếp giáp; Gia cố bê tông đầm lăn giàu vữa; Bê tông đầm lăn; Bê tông tiếp giáp; Bê tông mặt 0.8 424.2 VI DÙNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ĐỂ SỬA CHỮA ĐẬP GIA CỐ ĐẬP BÊ TÔNG VÀ ĐẬP ĐÁ 0.8 Trình tự đổ bê tông đầm lăn Đổ bê tông thường; Đổ tầng đệm vữa cát 0,61,2cm; Bê tông đầm lăn Mặt tầng; Đầm dùi bê tông đầm lăn giàu vữa; Dùng đầm bàn đầm mặt dốc; ED đập cũ 0.3m E D 0.3m VI DÙNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ĐỂ SỬA CHỮA ĐẬP ĐẶC ĐIỂM DÙNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ĐỂ SỬA CHỮA CÔNG TRÌNH Quy mô công trình tu sửa chênh lệch lớn, số 35 công trình làm ở Mỹ, công trình có khối lượng 800m3, nhiều vượt 130.000m3 Đối với công trình lớn thay xây bê tông đầm lăn thì gì khác nhau, với nhiều công trình tu sửa nhỏ thì có đặc thù riêng biệt Đặc điểm kết cấu Khi đập nhỏ dùng bê tông đầm lăn bảo vệ dốc, nên áp dụng gia cố dạng bậc thang Nó thuận tiện cho viêc thi công, lại có lợi cho việc tiêu Cho tới với đập đất xây dốc bậc thang bê tông đầm lăn chiều cao lớn đập tới 20m, độ sâu lớn nước qua đỉnh đập 3,7m, lưu lượng đơn vị lớn nước 1,05m3/s.m Thông thường ở tầng đáy bê tông đầm lăn có đặt thoát nước không thì khối bê tông đầm lăn phải cần có đủ trọng lượng để triệt tiêu áp lực đẩy ngược VI DÙNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ĐỂ SỬA CHỮA ĐẬP ĐẶC ĐIỂM DÙNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ĐỂ SỬA CHỮA CÔNG TRÌNH Đặc điểm vật liệu Đã xây dựng 35 công trình tu sửa, 80% thiết kế coi bê tông đầm lăn đất, thiết kế tỷ lệ cấp phối lấy quan hệ nước – dung trọng làm sở; còn lại thì thiết kế theo nguyên tắc bê tông Trong thiết kế quan tâm nhiều đến cường độ ban đầu, nhiều công trình dùng xi măng mà không trộn tro bay Đặc điểm thi công Với công trình tu bổ, gia cố thường mua cốt liệu có sẵn thị trường, chọn loại thuận tiện cho việc trộn bê tông xưởng, phần lớn dùng xe tải có cấu bốc tải phía trước để vận chuyển, dùng máy ủi san, đầm rung để đầm Đặc điểm công trình tu bổ, gia cố thường chật hẹp, máy móc thi công khó mà đạt suất cao Cho nên đơng giá bê tông đầm lăn công trình tu sửa thường cao công trình lớn [...]... Bình Sea San 4 Bình Điền 6 7 8 9 10 11 12 13 Khe Bố Hủa Na Huội Quảng Sơn La Bản Vẽ Đồng Nai 3 Đak rinh Bản Chát Tỉnh H (m) Kon Tum 71 Quảng Nam 83 Quảng Nam 55 Gia Lai 104 Thừa Thiên Huế 75 Nghệ An Sơn La Sơn La Nghệ An Đắc Nông Quảng Ngãi Lai Châu 35 90 99 138 136 108 100 130 Bắt đầu KL Kết thúc đổ BTĐL m3x103 2005 2006 2005 2005 2006 326 260 183 753 300 2007 2008 2008 2009 2009 2007 2009 2009 2008... khác nhau  Tuy vậy trong thực tế cách phân loại theo ASTM C494 Trong thi công RCC, phụ gia hoá học chủ yếu được dùng để kéo dài thời gian đông kết của hỗn hợp RCC, tạo điều kiện cho lớp rải sau liên kết tốt với lớp rải trước và chất lượng khe nâng (khả năng bám dính, tính chống thấm…) được cải thiện Giảm giá thành, tăng tốc độ thi công do loại bỏ khả năng sử dụng lớp vữa lót Như vậy phụ gia loại F,G... các loại đá khác nhau Cát từ tro đáy các buồng đốt than hay xỉ lò cao Ở Việt Nam cát chủ yếu được khai thác từ sông suối có chất lượng và thành phần hạt tương ứng yêu cầu của TCVN 1770 – 1986 “Cát xây dựng- Yêu cầu kỹ thuật” Về thành phần hạt, cát cần có đường biểu diễn thành phần hạt lọt trong vùng quy định của quy phạm sẽ cho phép chế tạo được hỗn hợp bê tông có hiệu quả kinh tế và kỹ thuật tốt... Tỷ lệ (%) 1 Trung Quốc 170 41 24,1 2 Việt Nam 24 08 33,33 3 Nhật 53 18 33,96 4 Iran 10 02 20 5 Thổ Nhĩ Kỳ 08 02 25 6 Tây Ban Nha 24 01 4,2 7 Ấn Độ 04 01 25 Bảng: Các nước có đập cao hơn 100 m đang thi công nhiều nhất I KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ ỨNG DỤNG CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN TT Tên đập Nước Chiều cao (m) Chiều dài (m) Thể tích BTĐL (103m3) Tổng thể tích BT (103m3) 1 Long Than Trung Quốc 217 849 4952 7458... 2.0 - 2.5 gọi là cát vừa Mđl > 2,5 gọi là cát thô 33 Cát sử dụng cho RCC có một số yêu cầu đặc biệt: - Xuất phát từ việc RCC được đầm chặt bằng lu rung và RCC là loại bê tông cứng không có độ sụt, tính công tác khi xác định bằng dụng cụ VêBe có gia tải Q = 22,7 kg nằm trong khoảng 20  5 sec Kinh nghiệm nghiên cứu và ứng dụng RCC trên thế giới cho thấy khi hàm lượng hạt có kích thước < 0,075 mm tăng ... Cầu công tác 200 60 3000mm III THI CÔNG RCC Ván khuôn cho công trình BT khối lớn III THI CÔNG RCC - Ván khuôn công son - Ván khuôn hạ lưu - Ván khuôn thượng lưu III THI CÔNG RCC - Ván khuôn công. .. đầm lăn Trung Quốc 2.5 Phương pháp thiết kế RCC Bộ Xây Dựng Nhật Bản (phương pháp RCD) III THI CÔNG RCC Sơ đồ công nghệ thi công RCC III THI CÔNG RCC 179 正常高水位 173 168 Đặc điểm kết cấu đập RCC... tiến độ thi công RCC yêu cầu quan trọng Khoảng 50% khối lượng cốt liệu cho mùa thi công phải dự trữ sẵn trước khởi công công trình nhằm mục đích đáp ứng kịp nhu cầu cao đột xuất mùa thi công Việc