Tiểu luận chuyên đề bê tông đầm lăn

Bê tông đầm lăn BTĐL là loại bê tông sử dụng các nguyên vật liệu tương tự như bê tông thường.. Công nghệ này thích hợp cho các công trình bê tông khối tích lớn, hình dáng

Trang 1

CHUYÊN ĐỀ: BÊ TÔNG ĐẦM LĂN

I Tổng quan

BTĐL là loại bê tông không có độ sụt được tạo thành bởi hỗn hợp bao gồm cốt liệu nhỏ (cát thiên nhiên hoặc cát nghiền), cốt liệu lớn (đá dăm), chất kết dính (xi măng, phụ gia khoáng hoạt tính nghiền mịn), nước, phụ gia đầy, phụ gia hóa học Sau khi trộn đều vận chuyển, san rải hỗn hợp được đầm chặt theo yêu cầu của thiết kế bằng thiết bị đầm lăn

Bê tông biến thái: Là hỗn hợp bê tông đầm lăn giầu vữa, có thể thi công ngay tại khối đổ bằng cách rải lớp vữa chất kết dính trước rồi đổ HHBTĐL lên trên dùng đầm dùi đầm cho đến khi nổi vữa lên và dùng đầm bàn hoàn thiện bề mặt, hoặc trộn trước tại trạm trộn rồi đổ vào chỗ tiếp giáp giữa bê tông đầm lăn và ván khuôn, đầm chặt bằng đầm dùi và hoàn thiện bằng đầm mặt

Bê tông đầm lăn (BTĐL) là loại bê tông sử dụng các nguyên vật liệu tương tự như bê tông thường Khác với bê tông thường được đầm chặt bằng thiết bị rung đưa vào trong lòng khối đổ, BTĐL được làm chặt bằng thiết bị rung lèn từ mặt ngoài (lu rung) Công nghệ này thích hợp cho các công trình bê tông khối tích lớn, hình dáng không phức tạp như đập, mặt đường Việc đầm lèn bê tông bằng lu rung cho phép sử dụng hỗn hợp bê tông khô, ít chất kết dính hơn so với bê tông thường nhờ vậy đối với một số đập và đường bê tông, thi công bằng công nghệ này nhanh hơn và rẻ hơn so với dùng công nghệ đổ bê tông truyền thống Công nghệ BTĐL thường được áp dụng thích hợp cho thi công đập bê tông trọng lực và mặt đường, sân bãi

BTĐL ra đời mang tính bức thiết và tất yếu Sự ra đời của BTĐL là do nhu cầu phát triển xây dựng bê tông trọng lực khối lớn Bê tông của các đập này thường chia thành 2 phần: phần vỏ ngoài cần có cường độ cao, độ chống thấm cao, chịu mài mòn và xâm thực tốt Phần lõi đập yêu cầu cường độ và độ chống thấm vừa phải nhưng phải có lượng to nhiệt càng thấp càng tốt để tránh nứt do ứng suất nhiệt Để thi công các đập bê tông khối lớn phải áp dụng nhiều biện pháp khác nhau song các biện pháp này vẫn chưa đáp ứng được tiến độ và giá thành thi công như mong muốn Nhìn chung ứng suất nhiệt phát sinh trong bê tông cao, xử lý phức tạp dẫn đến thời gian thi công kéo dài, ván khuôn sử dụng nhiều, giá thành cao

Để giải quyết các tồn tại trên, người ta tìm cách chế tạo loại bê tông nghèo xi măng, sao cho có thể thi công và đầm chặt bằng các phưng tiện như thi công đập đất đá Và công nghệ bê tông đầm lăn ra đời từ đó, gặp nhiều khó khăn của bê tông thông thường về ứng suất nhiệt, tốc độ thi công nhanh và mặc dù phải thi công theo quy trình nghiêm ngặt nhưng vẫn có giá thành rẻ bê tông thường

Công nghệ thi công bê tông có thể được coi ra đời sớm nhất vào năm 1960 ở Đài Loan khi sử dụng xi măng trộn đất để đắp đê quai cho đập Thạch Môn

Sau đó từ năm 1961 - 1964 đập Alpe Gera ở Italia được xây dựng bằng bê tông đầm lăn

Năm 1971 - 1977 vương quốc Anh bắt đầu nghiên cứu BTĐL Một cuộc thí nghiệm quy mô được tiến hành tại đập Wimbleball vào năm 1979 Công việc này không đưa đến sử dụng bê tông đầm lăn vào một đập lớn ở Anh, nhưng nó là cơ sở cho thiết kế của Tổng cục khai hoang

Mỹ (USRB) về đập Still water Thượng

Tại Mỹ giáo sư Raphael có báo cáo chuyên đề “Đập bê tông trọng lực tối ưu” vào năm 1970 tại hội nghị xây dựng nhanh các đập bê tông Năm 1980 Mỹ xây dựng đập RCC đầu tiên tại công

Trang 2

trình Willow Creek cao 56 m, không khớp nối ngang không khớp nối dọc, đây cũng là đập đầu tiên trên thế giới xây dựng hoàn toàn bằng BTĐL

Năm 1974 tại Nhật Bn bắt đầu nghiên cứu bê tông đầm lăn và được sử dụng nhằm rút ngắn thời gian thi công và hạ giá thành Trong nhưng năm 1980 hàng loạt công trình đập bê tông được áp dụng với công nghệ đầm lăn như đập SinNakano, đập Tamagawa, chiều cao cao nhất của đập loại này đạt 156 m

Tại Liên Xô cũ, năm 1979 thí nghiệm hiện trường một số Block tại nhà máy thuỷ điện Cưrpxai Năm 1984 chính thức sử dụng vào công trình thuỷ điện Tascumưrxki cao 75m

Tại Tây Ban Nha năm 1984 mới bắt đầu xây dựng đầu trái đập Erizana và đập Castibolanco bằng BTĐL đầu tiên

Tại Trung Quốc đến năm 1980 mới bắt đầu nghiên cứu bê tông đầm lăn Đập RCC đầu tiên được xây dựng năm 1986 là đâp Khang Khẩu cao 56,8 m Năm 1988 xây dựng tiếp đập cho thuỷ điện Diệp Thám

Tại Austraylia, đập đầu tiên được xây dựng là đập Coppefield cao 40 m vào năm 1984 trong đó dùng BTĐL siêu dẻo hoá và việc kết hợp nhập CO rắn để hạ thấp nhiệt độ của hỗn hợp bê tông,

ci thiện cường độ

Tại Nam Phi, đập đầu tiên được xây dựng năm 1986, đặc biệt có hai đập RCC vòm trọng lực Knellpoort và Wolwedans là nhưng đập vòm đầu tiên trên thế giới sử dụng BTĐL

Tại Chilê, năm 1992 đập RCC đầu tiên ra đời là đập Pangue trên sông Bio-Bio chiều cao đập

121 m dài 410 m Đây là đất nước có lượng mưa cao nhất thế giới 4436 mm/năm, tại thời điểm đổ bê tông lượng mưa 4mm/giờ và kh năng động đất tại vùng xây dựng công trình là lớn nhất 8.5 Richter

Tại Algierie nhiệt độ trung bình năm rất cao (43 C) nhưng cũng xây dựng được đập RCC cao 120m, khối lượng BTĐL là 1.690.000 m3

Như vậy trong mọi điều kiện khí hậu, thời tiết khắc nghiệt, nhưng đập RCC vẫn được xây dựng nhờ thành quy trình thi công tiên tiến, kĩ thuật hợp lý và phát huy tối đa hiệu suất của máy móc thiết bị làm nhiều nước quan tâm Hầu khắp các châu lục, đập sử dụng công nghệ BTĐL và đang phát triển toàn diện

Các trường phái bê tông đầm lăn

Hiện nay trên thế giới có 3 trường phái về bê tông đầm lăn đang được sử dụng là: RCC của Mỹ, RCD của Nhật, RCCD của Trung Quốc

a) Phưng pháp RCC

Phưng pháp RCC của Mỹ là do tập đoàn kỹ sư lục quân nghiên cứu đề suất Lúc đầu,

đa số các đập xây dựng đều lấy điều tiết lũ làm mục đích chính, không phải lấy trữ nước bình thường, tức là lấy mục tiêu kinh tế là chính, cho nên đã chọn vữa bê tông khô cứng dùng ít chất kết dính, đối với chất lượng bê tông có phần nào châm trước Đặc điểm của phưng pháp RCC là tốc độ thi công nhanh, giá thành thấp, nhưng tồn tại nhược điểm là hiện tượng nứt, thám rất mạnh Sau đó, người ta tiến hành ci tiến phương pháp RCC, tiếp thu ưu điểm của phưng pháp RCD, hiện tượng nứt và thấm đã giảm thiểu tối đa

Phưng pháp vận chuyển bê tông của phưng pháp RCC của Mỹ chủ yếu là xe ô tô tự đổ hoặc dùng băng tải để chuyển bê tông từ trạm trộn đến đập Trên đập dùng ô tô tự đổ hoặc máy xúc bằng gầu ngửa để chuyển bê tông Máy đầm dùng loại lu rung 10 tấn Trên đập RCC ở thời kỳ đầu xây dựng, trên bề mặt lớp bê tông không cần xử lý, đổ và đầm liên tục từng lớp bê tông Vì vậy mỗi ngày có thể đầm lăn được từ 3 đến 4 lớp, tốc độ lên nhanh, nhưng bề mặt khe tiếp giáp bị thấm nước nhiều Sau này khi xây dựng đập RCC dùng súng thuỷ lực để đánh xờm mặt khe thi công nằm ngang và đổ vào lớp vữa dày 12 - 15 mm, sau đó mới đổ lên và đầm lớp bê tông mới Vì vậy đã nâng cao năng lực chống thấm và kháng cắt

Trang 3

b) Phưng pháp RCD

Đặc điểm của phương pháp này là đm bo tính chống thấm và tính bền vững như bê tông thường Chất lượng bê tông của phưng pháp RCD phải thoã mãn như yêu cầu của bê tông thường về độ chống thấm và cường độ, xử lý đủ khe thi công nằm ngang của đập, đm bo cường độ kháng cắt của khe thi công không thấp hn cường độ kháng cắt của bê tông thường

Theo phưng pháp RCD của Nhật Bn, bê tông được vận chuyển từ trạm trộn đến hiện trường thi công bằng cách khác nhau, tuỳ theo độ cao của đập và điều kiện địa hình Nếu chiều cao của đập không lớn, thường dùng ô tô tự đổ để vận chuyển Nếu chiều cao của đâp lớn, hai bên bờ lại dốc, thường dùng băng ti dốc nghiêng phối hợp với ô tô tự đổ Nếu dùng ô tô tự đổ trong quá trình đổ vật liệu rất dễ gây hiện tượng phân ly cốt liệu Để tránh hiện tượng này thường dùng biện pháp san bê tông mỏng trong vệt thi công Khi san phẳng đạt đến độ dày, lập tức đầm lăn ngay, số lượng đầm lăn phi căn cú vào thí nghiệm hiện trường để quyết định Độ dày lớp đầm được quyết đinh bởi năng lực đổ, năng lực đầm sự khống chế nhiệt độ và các nhân tố khác Thường dùng máy đầm lăn BW - 200 loại 7 tấn để đầm lăn Sau khi đ• san phẳng và trước khi đầm lăn, dùng máy ấn nêm để tạo khe ngang và ấn các tấm kim loại kẽm vào khe Sau 1 lớp đầm lăn nghi 3 dến 4 ngày Để đm bo yêu cầu kháng cắt và chống thấm giữa các khe thi công nằm ngang, phi đm bo thời gian kết thúc đầm lăn tới lúc bắt đầu đánh sờm mặt là 24 - 50 giờ Sau khi đánh xờm đm bo bề mặt bê tông ẩm nước, trên toàn bộ diện tích mặt bằng ri đều lớp vữa dày 15 mm, sau đó đổ và san phẳng tiếp lớp bê tông khác lên

c) Phưng pháp RCCD

Phưng pháp RCCD của Trung Quốc dựa vào đặc điểm chủ yếu của đập RCC sáng tạo ra diện tích đổ bê tông lớn, phát huy cao độ hiệu suất của máy móc thi công, tăng nhanh tốc độ đắp đập Tiếp thu kinh nghiệm và bài học của phưng pháp RCD và RCC, kết hợp với nguồn tro bay sẵn có cực kỳ phong phú, Trung Quốc dùng phưng pháp không bố trí khe dọc, bố trí khe ngang, dùng lượng tro bay lớn, dùng vừa phi chất kết dính, đổ liên tục, tạo ra phưng pháp thi công mang đặc điểm Trung Quốc

Nếu muốn bố trí khe ngang có thể ấn cắt tạo khe, cũng có thể dùng máy khoan khoan lỗ tạo khe tho m•n yêu cầu vị khe ngang khống chế.Sử dụng băng ti để vận chuyển bê tông từ trạm trộn đến thùng đựng đặt cành hiện trường thi công, dùng ô tô tự đổ vận chuyển đến vệt thi công để dàn bằng, san phẳng bằng máy ủi Nói chung độ dày lớp dàn bằng và độ dày lớp đầm lăn không quá 30 cm, san bằng xong lập tức tiến hành đầm lăn ngay Trung Quốc sử dụng 2 loại máy đầm lăn BW - 200 E và BW - 200 AD, đầm lăn chấn động nặng 7 - 11 tấn Bình thường đổ liên tục cần 18 - 29 giờ (diện tích mặt đổ khong 3000 dến 5000 m2) Sau đó nghỉ 2 -3 ngày để sửa chữa thiết bị c giới Đối với khe thi công n\mặt ngang dùng súng thuỷ lực áp suất cao để xử lý và ri lớp vữa dày 15 mm trước khi đổ lớp bê tông đầm lăn mới

Hiện nay c 3 phưng pháp RCD, RCC và RCCD đều được giao lưu trao đổi và học tập lẫn nhau

* Tình hình ứng dụng BTĐL trên thế giới

Về xây dựng đập trọng lực, tính đến 2005, toàn thế giới đã xây dựng được trên dưới 300 đập BTĐL với khối lượng tổng cộng khoảng trên 90 triệu m3 BTĐL Hiện Trung Quốc là quốc gia đang dẫn đầu về số lượng đập BTĐL sau đó là Hoa Kỳ, Nhật Bản và Tây Ban Nha

Bảng 1 Số lượng đập BTĐL tại một số nước trên thế giới

Tên Quốc

Gia

Số đập đã xây dựng

Thể tích BTĐL

(10 3 m 3 )

Tỷ lệ theo S.lượng

%

Tỷ lệ theo K.lượn g%

Tên Quốc Gia

Số đập đã xây dựng

Thể tích BTĐL

(10 3 m 3 )

Tỷ lệ theo S.lượng

%

Tỷ lệ theo K.lượng

%

Trang 4

Châu á Châu Âu

Nhật

Kyrgysta

1.20

Inđonesi

T.B

3.16

49.61

5.38

Argentin

2.76

Colombi

2.04

1.21

16.01

4 16.48 17.27 Tổng: 29

6.96

2 10.17 7.51

Australi

7.53

Tổng: 39 5.703 13.68 6.15

Tổng trên TG

285 92.712

Trang 5

Hình 1 Tỷ lệ áp dụng BTĐL theo các hướng khác nhau trên thế giới

Từ khi ra đời cho đến nay, việc xây dựng đập BTĐL đã và đang phát triển theo các hướng chính:

+ Bê tông đầm lăn nghèo chất kết dính (CKD) (hàm lượng CKD < 99kg/m3) do USACE

-Mỹ phát triển dựa trên công nghệ thi công đất đắp;

+ Bê tông đầm lăn có lượng CKD trung bình (hàm lượng CKD từ 100 đến 149 kg/m3);

+ Bê tông đầm lăn giàu CKD: (hàm lượng CKD > 150 kg/m3) được phát triển ở Anh Việc thiết kế thành phần BTĐL được cải tiến từ bê tông thường và việc thi công dựa vào công nghệ thi công đập đất đắp;

Ngoài ra còn một hướng phát triển BTĐL khác đó là hướng phát triển RCD của Nhật bản

(Japannese Roller Compacted Dams), chuyển từ đập trọng lực bê tông thường sang sử dụng

BTĐL Theo hướng 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 thế giới, công nghệ xây dựng đập BTĐL liên tục được cải tiến cả về vật liệu chế tạo và kỹ thuật thi công Cho tới nay, đập BTĐL được thi công xây dựng ở nhiều nước thế giới , ở nơi có nhiệt độ môi trường từ rất thấp cho đến rất cao và có thể trong cả những vùng thường xuyên có mưa lớn

Trước đây, đập BTĐL sử dụng BTĐL nghèo CKD được sử dụng tại một số đập có chiều cao dưới 60m ở Mỹ Ngày nay, các đập BTĐL được xây dựng trên thế giới chủ yếu sử dụng BTĐL có lượng CKD trung bình và giàu CKD như các nước Tây âu, Trung Quốc, Nhật Bản

Ngoài việc ứng dụng cho đập, BTĐL cũng được ứng dụng trong xây dựng mặt đường và sân bãi BTĐL cho mặt đường lần đầu tiên được áp dụng ở Canada vào năm 1976 tại Caycuse trên đảo Vancouver với diện tích tổng cộng 36.000m2 Cho tới nay, hàng chục triệu m2 đường và sân bãi được xây dựng bằng công nghệ BTĐL ở các nước Mỹ, Nhật và một số nước khác Các công trình mặt đường và sân bãi bằng BTĐL đều cho hiệu quả sử dụng tốt và giảm chi phí bảo dưỡng

Ngoài việc áp dụng cho xây dựng đập, mặt đường và sân bãi, BTĐL còn được áp dụng được cho các dạng kết cấu khác Năm 1986 cầu treo lớn nhất thế giới Akashi được khởi công xây dựng tại Nhật Bản Cây cầu này nối liền đảo Honshu và đảo Shikoku với chiều dài nhịp giữa hai tháp chính 1960m Đây là công trình đã ứng dụng nhiều công nghệ bê tông tiên tiến như bê tông tự lèn, bê tông đổ trong nước và bê tông đầm lăn Móng trụ neo cáp của công trình này được thiết kế là bê tông trọng lực khối lớn (hình 4) Để thi công khối móng với khối tích khoảng 200.000m3 trong thời gian ngắn, công nghệ bê tông đầm lăn đã được lựa chọn áp dụng

Trang 6

Hỡnh 2 Thi cụng đập BTĐL bằng xe lu

rung ( Beni-Haroun - Algeri)

Hỡnh 3 Thi cụng sõn bói bằng cụng nghệ BTĐL

Tuờng bê tông

Bê tông đúc sẵn

Dầm cứng Thanh neo Cáp

Thân khung

angke

Khung angke

Bê tông đầm lăn

84.5

85

Hỡnh 4 Cấu tạo trụ neo cỏp cầu treo Akashi Kaiyko-Nhật Bản

Có thờ̉ thṍy rằng những dạng kờ́t cṍu bờ tụng có hỡnh dáng khụng phức tạp và

khụng có cụ́t thộp đờ̀u có thờ̉ thi cụng bằng cụng nghợ̀ bờ tụng đầm lăn Khụ́i đụ̉ bờ tụng càng lớn, áp dụng cụng nghợ̀ này càng hiợ̀u quả

2 Triển vọng ỏp dụng bờ tụng đầm lăn ở Việt Nam

Trong mụ̣t vài năm trở lại đõy, nờ̀n kinh tờ́ nước ta đó có những bước phát triờ̉n đáng kờ̉ nhờ có chính sánh mở cửa của Nhà nước Nhiờ̀u cụng trỡnh lớn đang được xõy dựng đờ̉ phát triờ̉n cơ sở hạ tầng như các cụng trỡnh giao thụng, thuỷ lợi, thuỷ điợ̀n Các dự án bờ tụng hoá đường nụng thụn cần hàng ngàn km đường cần trải mặt Bờn cạnh đó, đờ̉ đáp ứng nhu cầu phụ tải điợ̀n tăng cao trong giai đoạn 2005-2015, Tụ̉ng cụng ty điợ̀n lực Viợ̀t nam (EVN) đó lọ̃p các

dự án xõy dựng mới 32 nhà máy điợ̀n trong đó có 20 nhà máy thuỷ điợ̀n Từ năm 2003, EVN đó khởi cụng nhiờ̀u cụng trỡnh thuỷ điợ̀n như thủy điợ̀n Avương (xõy dựng trờn địa bàn tỉnh Quảng Nam) cụng suṍt lắp máy 170MW khởi cụng 8/2003, Pleikrụng (Kontum) cụng suṍt lắp máy 100MW (khởi cụng 11/22003), Bản Vẽ (Nghợ̀ An) cụng suṍt lắp máy 300MW (khởi cụng 2004), thuỷ điợ̀n Sơn La (Sơn La) với cụng suṍt lắp máy 2400MW (dự kiờ́n khởi cụng trong năm 2005) Vỡ các cụng trỡnh này đờ̀u đũi hỏi thời gian thi cụng ngắn, năng suṍt thi cụng lớn hơn nhiờ̀u so với trước đõy nờn giải pháp xõy dựng đọ̃p dõng bằng bờ tụng trọng lực thi cụng bằng cụng nghợ̀ đầm lăn đó được đờ̀ nghị lựa chọn

Bảng 2 Mụ̣t sụ́ cụng trỡnh đọ̃p BTĐL đó được thiờ́t kờ́ và bắt đầu xõy dựng ở nước ta

khởi cụng

Hồ chứa,

10 6 m 3

V BTĐL

Hm ax

Tờn đập Năm

khởi cụng

Hồ chứa,

10 6 m 3

V BTĐL

Hm ax

Trang 7

m 3 m m 3 m

Pleikrong 2003 1050 450 85 Đồng Nai

4

2004 340 1400 129

Tranh

Đồng Nai

3

2.1 Tiềm năng về nguyên vật liệu và thiết bị thi công dùng cho công nghệ BTĐL ở Việt Nam 2.1.1 Tiềm năng về nguyên vật liệu

Thông thường bê tông cho lõi đập trọng lực thường được thiết kế với mác thấp (khoảng 15-20MPa) nên lượng dùng xi măng thấp và vì vậy nếu không sử dụng thêm các phụ gia khoáng mịn, hàm lượng hồ chất kết dính sẽ quá thấp dẫn tới bê tông kém lưu động và không có độ đặc chắc cao, giảm tính chống thấm, chống xâm thực và giảm độ bền lâu của bê tông Việc sử dụng các phụ gia khoáng mịn cho bê tông khối lớn ngoài việc giảm nhiệt sinh ra do CKD thuỷ hoá còn có tác dụng giảm giá thành, cải thiện tính công tác của hỗn hợp bê tông

Từ trước tới nay, phụ gia khoáng đã được sử dụng phổ biến cho các công trình bê tông khối lớn thi công theo công nghệ bê tông thường với mục đích giảm nhiệt thuỷ hoá, hạ giá thành

bê tông như các đập thuỷ lợi (Đập sông Lòng Sông, đập Bái Thượng ) và đập thuỷ điện (Sê San 3) Thực tế cho thấy các loại phụ gia khoáng đã sử dụng cho các công trình nói trên đều mang lại hiệu quả kinh tế kỹ thuật tốt

ở nước ta hiện có nhiều nguồn phụ gia khoáng có thể sử dụng làm PGK cho BTĐL gồm các nguồn nhân tạo như tro nhiệt điện (nhà máy nhiệt điện Phả Lại, Ninh Bình, Uông Bí) và các loại pu giơ lan tự nhiên như pu giơ lan Sơn Tây, Đá si lic Hải Phòng, pu giơ lan Phong Mỹ -Thừa Thiên Huế, pu giơ lan Gia Lai, điatomit Kontum, pu giơ lan Bà Rịa-Vũng Tầu, điatomit Phú Yên

2.1.2 Tiềm năng về thiết bị

Thiết bị thi công BTĐL không phức tạp, các thiết bị chính để thi công bê tông theo công nghệ này hiện đều có ở Việt Nam Thiết bị chính để thi công BTĐL cho đập và đường giống nhau Tuy nhiên ở mỗi loại hình công nghệ đòi hỏi thêm những thiết bị thi công đặc chủng riêng

Các thiết bị chính cho thi công đập bằng công nghệ BTĐL gồm: Máy trộn cưỡng bức có khả năng trộn hỗn hợp bê tông khô sử dụng cốt liệu có đường kính lớn; băng tải hoặc các thiết bị tương đương để vận chuyển bê tông; xe tải tự đổ; máy san ủi; máy lu rung; máy tạo khe co; máy đánh xờm; hệ thống phun nước cao áp làm sạch bề mặt bê tông mạch ngừng, hệ thống phun nước bảo dưỡng bê tông

Thiết bị cho thi công đường, sân bãi: Máy trộn cưỡng bức; xe tải tự đổ; máy rải (asphalt);

xe lu rung; xe lu lốp; mắy cắt bê tông

Có thể thấy rằng các thiết bị chính cho thi công bê tông bằng công nghệ BTĐL đã có sẵn ở Việt Nam hoặc có thể chế tạo một phần tại Việt Nam Nếu phổ biến công nghệ BTĐL ở Việt Nam thì có thể tận dụng được các thiết bị có sẵn ở trong nước

Trang 8

2.1.3 Hiệu quả áp dụng BTĐL làm đập và mặt đường ở Việt Nam

Về kinh tế, hiệu quả lớn nhất mà công nghệ thi công bê tông đầm lăn đem lại là rút ngắn thời gian thi công, sớm đưa công trình vào khai thác sử dụng, ngoài ra đối với xây dựng công trình thuỷ lợi và thuỷ điện, công nghệ này cho phép giảm giá thành vật liệu đáng kể tức giảm tổng vốn đầu tư

Về kỹ thuật, khi áp dụng công nghệ BTĐL cho xây dựng các công trình khối lớn cho phép giảm nhiệt thuỷ hoá nhờ giảm được lượng dùng xi măng vì vậy giảm được nguy cơ nứt khối do ứng suất nhiệt Đối với xây dựng mặt đường, sân bãi, việc sử dụng BTĐL có thể rút ngắn thời gian đưa công trình vào sử dụng nhanh gấp hai lần so với bê tông thường

2.2 Một số điểm cần lưu ý khi áp dụng công nghệ BTĐL cho xây dựng đập

Mặc dù công nghệ BTĐL đã được khẳng định là công nghệ xây dựng tối ưu áp dụng cho đập trọng lực nhưng việc xây dựng đập BTĐL chỉ thực sự phát huy được tính ưu việt và tạo ra sản phẩm có chất lượng tương đương với đập bê tông thường khi khắc phục được những điểm yếu của loại hình công nghệ này:

+ Về chất lượng bám dính giữa các lớp

Cường độ bám dính giữa các lớp đối với đập BTĐL là điểm yếu nhất của BTĐL Vì vậy cường độ kéo bê tông tại vùng tiếp giáp giữa các lớp đổ là mối quan tâm lớn nhất khi thiết kế kết cấu đập BTĐL [3] Do vậy cần phải có những thử nghiệm kỹ càng trên mô hình với các điều kiện về vật liệu, thiết bị và quy trình thi công thực tế để xác định các tính chất của bê tông tại vùng tiếp giáp giữa các lớp thi công và đảm bảo rằng các giá trị của các tính chất của bê tông không thấp hơn yêu cầu thiết kế

+ Về vấn đề thấm

Do BTĐL được thi công thành những lớp nên các khe tiếp giáp giữa các lớp có thể là đường chính để nước thấm qua thân đập [3] Ngoài ra do sử dụng ít chất kết dính hơn so với bê tông thường nên BTĐL có tính chống thấm kém hơn so với bê tông thường cùng mác Vì vậy cần nghiên cứu kỹ các giải pháp cấu tạo chống thấm, thành phần vật liệu và quy trình thi công thích hợp để đảm bảo khả năng chống thấm cho đập

+ Về chất lượng thi công:

Sự phân ly hỗn hợp bê tông là một trong những vẫn đề bất lợi nhất có thể xảy ra trong quá trình sản xuất và đổ BTĐL Do đặc thù thi công trên diện rộng với khối lượng lớn nên việc kiểm soát sự đồng nhất về thành phần và tính công tác của hỗn hợp BTĐL khó hơn so với bê tông thường Điều này sẽ dẫn đến chất lượng của BTĐL sẽ dao động lớn

II Cơ sở khoa học

Các nhà vật liệu xây dựng qua nghiên cứu nhận thấy rằng lượng nước (N) yêu cầu để đảm bảo quá trình thuỷ hoá xi măng (X) trong khối bê tông là thấp hơn nhiều so với lượng nước được trộn vào hỗn hợp bê tông truyền thống Mặt khác qua nghiên cứu lí luận về cường độ bê tông phát hiện ra rằng cường độ bê tông Rb tỷ lệ thuận với tỷ lệ N/X (Rb=F(N/X)) Vậy nếu giảm lượng nước trộn thì có thể giảm được lượng xi măng của hổn hợp mà cường độ bê tông vẫn không thay đổi Do giảm lượng nước trộn nên bê tông khô như đất, muốn đầm phải sử dụng máy đầm rung thay vì đầm dùi như bê tông truyền thống

Trang 9

III Tính chất vật liệu

- BT đầm lăn có độ sút nhỏ

- Lượng ximăng ít hơn so với BT thường

- Cường độ BT đầm lăn thường nhỏ hơn so với BT thường

IV Công nghệ thi công

Thiết bị thi công

Thiết bị thi công bê tông đầm lăn không phức tạp, các thiết bị chính để thi công bê tông theo công nghệ này hiện đều có ở Việt Nam Thiết bị thi công BTÐL nói chung cũng giống nhau khi thicông BTÐL cho đập, đường và các dạng công trình bê tông khối lớn kh ông cốt thép khác Tuy nhiên ởmỗi loại hình công nghệ đó đòi hỏi thêm những thiết bị thi cô

ng đặc

chủng riêng

Các thiết bị cần thiết cho thi công đập bằng công nghệ BTÐL gồm: Máy trộn cưỡng bức có khả năngtrộn hỗn hợp bê tông khô sử dụng cốt liệu có đường kính lớn; băng tải hoặc các thiết bị tương đươngđể vận chuyển bê tông; xe tải tự đổ; máy san ủi; máy lu rung; máy nhồi tấm tạo khe co Hệ thốngphun nước cao áp làm sạch bề mặt bê tông mạch ngừng, Hệ thống phun nước bảo dưỡng

Thiết bị cho thi công đường, sân bãi: Máy trộn cưỡng bức; xe tải tự đổ; máy rải (asphalt); xe lu rung;xe lu lốp; mắy cắt bê tông;

Có thể thấy rằng các thiết bị chính cho thi công bê tông bằng công nghệ BTÐL đã có sẵn ở Việt Namhoặc đều có thể chế tạo tại Việt Nam Nếu phổ biến công nghệ BTÐL ở Việt Nam thì c ó

thể tận dụngđược các thiết bị có sẵn ở trong nước, không cần tốn thêm nhiều chi phí đầu tư mua thiết bị thi côngmới

Trang 10

Rải hỗn hợp bê tông đầm lăn bằng máy rải Lu lèn bê tông đầm lăn bằng lu rung

Công nghệ thi công BTÐL cho đập

Công nghệ và tổ chức thi công BTÐL khác với bê tông khối lớn thông thường là được tiến hành cùnglúc trên một diện rộng

Sau khi ngăn dòng và thi công xong phần nền móng đập thì tiến hành thi công lớp thềmchống xói bằng bê tông chịu lực Bê tông tường thượng lưu được đổ bằng bê tông thư ờng theo côngnghệ cốp pha trượt (hoặc leo) có đặt các băng cách nước vào khe co dãn (thông t hường 15 m/khe)

Tường hạ lưu có thể là bê tông đổ tại chỗ giống như tường thượng lưu, cũng có thể được lắp rápbằng các tấm hoặc khối bê tông đúc sẵn Các lớp kết cầu tường này đóng vai trò cốp pha cho các lớpbê tông đầm lăn phía trong Hỗn hợp bê tông sau khi được trộn từ các trạm trộn được vận chuyểnđến nơi đổ bằng các phương tiện như xe chạy trên ray, băng tải, xe ôtô tự đổ chuyên dụng Hỗn hợpBTÐL được san gạt bằng xe ủi Sau đó chúng được đầ

m lèn bằng lu rung (7đến12 tấn) Chiều dầy từnglớp đổ được quyết định bởi năng lực đổ, năng lực đầm của các thiết bị Thông thường mỗi lớp bêtông được san dày khoảng 30-40cm Ðể tăng tốc độ di chuyển, tại một số công trình, các máy ủi san

bê tông được cẩu tháp cẩu chuyển đến các vị trí cần thiết (tránh làm hỏng bề mặt bê tông đã đầ m)

Thời gian từ khi bê tông bắt đầu được trộn cho tới khi đầm lèn xong không vượt q uá thời gian bắtđầu đóng rắn của bê tông

Công nghệ thi công BTÐL cho đường:

Hỗn hợp BTÐL sau khi được trộn đạt được tính công tác cần thiết với độ cứng thử trên thiết bị Vebe

cải tiến từ 20-50s được chuyển đến hiện trường bằng xe tự đổ Sau đó HHBT đ ược rải bằng máy rải

với chiều rộng và chiều dày theo thiết kế Sau khi rải, thay vì được đầ

m chặt bằng thiết bị đầm dùi như bê tông thường, BTÐL được làm chặt từ mặt ngoài bằng xe lu với tải trọn

g lèn và thời gian lèn thích hợp Sau khi kết thúc quá trình làm chặt, bề mặt bê tông được hoàn thiện lại bằng xe lu lốp Sau

1 ngày tiến hành cắt khe co theo thiết kế để chống nứt cho bê tông

Định dạng
Số trang	13
Dung lượng	611 KB