phân tích nguyên nhân, đưa ra các giải pháp phòng chống nứt thực tiễn áp dụng cho công trình Sơn La.

Mục đích luận văn này như sau: đầu tiên, thực hiện một nghiên cứu tổng thể về biến dạng của BTĐL và đề xuất các cách để cải thiện những biến dạng đó, sau đó, chúng ta so sánh sự biến dạn

Lời cảm ơn

Sau một quá trình học tập và nghiên cứu, dưới sự dạy dỗ, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo thuộc trường đại học thủy lợi và viện khoa học thủy lợi Việt Nam, tôi đã hoàn thành luận văn thạc sĩ, bước cuối cùng để tốt nghiệp khóa học cao học trong suốt 2 năm vừa qua Đây là niềm tự hào của bản thân tôi, khi được nâng cao trình độ khoa học, trước hết là để phục vụ cho công việc hiện nay của tôi tại viện khoa học thủy lợi Việt Nam; sau đó, mong muốn góp phần công sức nhỏ bé phát triển nền nông nghiệp nói riêng và nền kinh tế nước nhà nói chung

Luận văn là những nghiên cứu trên cơ sở lý thuyết, về một công nghệ vật liệu xây dựng, đối với thế giới đã rất quen thuộc, nhưng đối với Việt Nam vẫn còn khá mới mẻ, đó là vật liệu bê tông đầm lăn Nghiên cứu chỉ đề cập đến một khía cạnh nhỏ của vấn đề nứt bê tông đầm lăn Tôi cũng đã bước đầu xây dựng phần mềm tính toán cấp phối bê tông đầm lăn, một trong những biện pháp quan trọng phòng ngừa nứt bê tông đầm lăn Luận văn mới chỉ bước đầu tìm hiểu, đánh giá vấn đề một cách tổng quan Tôi sẽ nghiên cứu sâu hơn về vấn đề này ở những nghiên cứu sau, với cấp độ cao hơn

Để hoàn thành luận văn này; trước hết, tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Như Oanh, bộ môn vật liệu xây dựng, khoa công trình, trường đại học thủy lợi Hà Nội Thầy đã hướng dẫn, chỉ bảo tận tình trong quá trình tôi thực hiện luận văn tốt nghiệp Tôi xin gửi lời cám ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong khoa Công trình nói riêng và toàn thể các thầy cô giáo trường Đại học Thủy Lợi, viện khoa học thủy lợi Việt Nam nói chung Các thầy, cô với sự tận tâm trong công tác giảng dạy đã cho tôi những kiến thức, những bài học về chuyên môn và về đạo đức trong những năm học vừa qua Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, tới bạn bè, đồng nghiệp đã luôn ở bên cạnh động viên, giúp đỡ

Người cảm ơn

Phan Đình Vân

Mục lục

Mở đầu 04 Chương 1 Tổng quan tình hình xây dựng đập bê tông đầm lăn và về vấn đề nứt của bê tông đầm lăn

1.3 Thống kê một số sự cố nứt đập BTĐL trên thế giới và 18

phân tích nguyên nhân

Chương 2 Nghiên cứu, phân tích nguyên nhân gây nứt

2.2 Mô hình tính đàn hồi chịu nén tĩnh lực của bê tông đầm lăn 32

2.7 Các chỉ số đánh giá tính năng chống nứt của bê tông 45

Chương 3 Nghiên cứu một số biện pháp phòng ngừa, giảm nứt cho BTĐL

3.3 Khống chế nhiệt độ và phòng nứt nẻ thân đập 53 3.4 Trộn tro bay hàm lượng cao làm tăng tính năng chống nứt của 55

bê tông

3.5 Dùng Magiê oxit (MgO) tăng tính chống nứt của BTĐL 59 3.6 Ảnh hưởng của xỉ Phospho đến độ bền nứt của BTĐL 59 3.7 Thiết kế cấp phối BTĐL phù hợp với yêu cầu phòng ngừa và 59 giảm nứt

Chương 4 Nghiên cứu về nứt và đề xuất giải pháp giảm nứt ở đập Sơn La

Bảng 1.1 Số lượng đập BTĐL tại một số nước trên thế giới 08 Bảng 1.2 Đập trọng lực BTĐL cao trên 100m đã và đang xây dựng ở 09

BTĐL Long Than

Bảng 3.1 Bảng chỉ tiêu kỹ thuật của xi măng pooc lăng hỗn hợp PCB40 50 Bảng 3.2 Đặc tính của tro bay dùng cho công trình Định Bình 56

Bảng 3.4 Cấp phối BTĐL M150 đã hiệu chỉnh giảm xi măng 58

Bảng 3.6 Hệ số thực nghiệm A và B phụ thuộc vào loại cốt liệu lớn 63 Bảng 3.7 Hệ số t phụ thuộc vào tần suất đảm bảo cường độ 63 Bảng 3.8 Hệ số sai số quân phương phụ thuộc vào Cường độ BTĐL 64

thiết kế

Bảng 3.9 Cấp phối BTĐL đã sử dụng cho đập Sơn La 69

Bảng 4.1 Cấp phối BTĐL đề nghị dùng cho đập Sơn La 90

Mục lục các hình vẽ

Hình 1.1 Thi công đập BTĐL bằng xe lu rung ( Beni-Haroun - Algeri) 13

Hình 1.2 Thi công sân bãi bằng công nghệ BTĐL 13

Hình 2.1 Quá trình thay đổi nhiệt trong bê tông khối lớn 42 Hình 2.2 Biến hình do nhiệt và ứng suất, biến dạng của khối bê tông 43

thế giới, lượng xi măng sản xuất hàng năm đạt đến hai tỷ tấn, và lượng bê tông được

sử dụng hàng năm là khoảng ba tỷ mét khối Do đó có thể nói, bê tông được sử dụng rất nhiều trong xây dựng nói chung

Trải qua lịch sử lâu dài, công nghệ bê tông đã có nhiều kinh nghiệm, liên tục phát triển Từ quan điểm của khoa học vật liệu, có ba bước nhảy vọt trong phát triển công nghệ bê tông: sản xuất xi măng Portland, các sáng chế của phụ gia và nghiên cứu về thành phần của bê tông Mỗi bước là một tiến bộ quan trọng của công nghệ

bê tông và thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của bê tông

Bê tông đầm lăn (BTĐL) là loại bê tông siêu khô được làm chặt bằng đầm rung Đập BTĐL là một loại đập mới, đã được các kiến trúc sư, kỹ sư tìm ra trong quá trình nghiên cứu, tìm kiếm những cách thức mới để xây dựng các đập bê tông trọng lực nhanh chóng và kinh tế Do chi phí thấp, tốc độ xây dựng nhanh, đập BTĐL đã được sử dụng trên toàn thế giới trong thời gian gần đây Cũng giống như các loại bê tông khác, BTĐL cũng bao gồm các vật liệu như xi măng, phụ gia khoáng, phụ gia tổng hợp, nước, và cát, đá Tuy nhiên, tỷ lệ các thành phần của nó

có sự khác biệt đáng kể với những bê tông bình thường, sự khác biệt cả công nghệ xây dựng Công nghệ BTĐL đã được ứng dụng ở nước ta và đã đạt được những thành quả nhất định

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 bê tông, 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, thấy rằng cường độ bê tông tỷ lệ nghịch với

tỷ lệ N/X Vậy nếu giảm lượng nước trộn thì có thể giảm được lượng xi măng của hỗn 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 BTĐL hình thành từ những ý tưởng rất đơn giản như vậy

Công nghệ BTÐL là sử dụng bê tông không có độ sụt, được làm chặt bằng thiết bị rung lèn (lu rung) Công nghệ này thích hợp sử dụng cho các công trình bê tông khối lớn, không cốt thép và hình dáng không phức tạp như xây dựng đập, mặt đường Việc sử dụng hỗn hợp bê tông khô hơn (không có độ sụt) và đầm lèn bê tông bằng lu rung giúp cho thi công nhanh hơn, rẻ hơn so với dùng công nghệ thi công bê tông truyền thống

Sử dụng BTĐL để xây dựng đập có:

Ưu điểm :

- Do kế thừa công nghệ thi công cơ giới của đập đất nên đập bê tông đầm lăn

có ưu điểm lớn là thi công nhanh, hiệu quả kinh tế cao so với thi công thủ công ở đập bê tông truyền thống Áp dụng công nghệ này sẽ đẩy nhanh được tiến độ thi công, công trình sớm đưa vào khai thác vận hành, hiệu quả kinh tế

sẽ lớn hơn nhiều so với đập bê tông truyền thống Những công trình có khối lượng bê tông lớn nên sử dụng công nghệ BTĐL

- Do sử dụng ít nước trong hổn hợp bê tông, lượng dùng xi măng trong hỗn hợp BTĐL nhỏ Yếu tố này làm cho nhiệt lượng thuỷ hoá trong khối BTĐL nhỏ hơn nhiều so với bê tông truyền thống Theo đó vấn đề khống chế nhiệt độ không phức tạp như đập bê tông truyền thống và càng phức tạp hơn đối với đập cao, vì phải sử dụng hệ thống ống làm lạnh bên trong thân đập, ngoài các biện pháp hạ nhiệt hổn hợp bê tông bên ngoài

Nhược điểm :

- Các mặt tiếp xúc giữa các lớp đổ nếu kiểm soát không chặt chẽ sẽ ảnh hưởng đến khả năng chống thấm của đập Tuy nhiên vấn đề này cho đến nay đã được giải quyết khá triệt để: (1) trong thiết kế đã bố trí lớp chống thấm thượng lưu và lớp bê tông biến thái ở phía thượng lưu bê tông chống thấm; Sau khi đập hoàn thành mặt thượng lưu đập được xử lý bằng 1 lớp chống thấm dạng kết tinh (Xypex hoặc Krystol); Sau lớp bê tông chống thấm là hệ thống tiêu nước trong thân đập (2) Trước khi thi công đã tiến hành thí nghiệm đầm nện hiện trường để xác định thông

số đầm nện, quy trình thi công, thời gian khống chế để không được phát sinh khe lạnh ở 2 lớp tiếp giáp

Về vật liệu chế tạo BTÐL, bao gồm:

- Xi măng

Ðối với BTÐL dùng cho đập khối lớn, nên sử dụng xi măng có nhiệt thuỷ hoá thấp hơn so với nhiệt thuỷ hoá của xi măng poóc lăng thường (TCVN 2682 -1992) như các loại poóc lăng - puzơlan (TCVN 4033-95) và xi măng hỗn hợp xỉ lò cao (TCVN

6260 -1999) hay xi măng ít toả nhiệt (TCVN 6069-95) Ðối với BTÐL cho mặt đường có thể dùng các loại xi măng thông thường như các dạng xi măng dùng cho kết cấu thông thường khác

- Cốt liệu

Ðối với BTÐL cho đập, có thể sử dụng cốt liệu có Dmax tới 75mm hoặc cao hơn Tuy nhiên việc lựa chọn Dmax cần cân nhắc kỹ về kinh tế và kỹ thuật Việc sử dụng

cốt liệu có Dmax lớn 100mm- 150mm tuy có giảm giá thành vật liệu chế tạo bê tông nhưng lại đẩy cao chi phí trộn và vận chuyển hỗn hợp bê tông

- Phụ gia khoáng

Phụ gia khoáng (PGK) puzơlan là vật liệu mà bản thân nó có ít hoặc không có khả năng đóng rắn nhưng với sự có mặt của nước hoặc độ ẩm nó có thể phản ứng với can-xi hy-dro-xit để có thể đóng rắn Puzơlan cho BTÐL cần phù hợp tiêu chuẩn ASTM C618-97 hoặc 14 TCN 105-97, TCVN 3735-82

lệ dùng phụ gia hoá học thường căn cứ vào kết quả thí nghiệm với các vật liệu XM, PGK, cốt liệu cụ thể

Một vấn đề trong giới kỹ thuật xây dựng đập biết đến đó là không có đập nào

mà không có vết nứt Vấn đề của các vết nứt trên đập và tính kháng nứt của bê tông được chú ý đến bởi các nhà khoa học trên toàn thế giới Đập BTĐL cũng có vết nứt, nhiều hơn hoặc ít hơn Làm thế nào để ngăn chặn hoặc làm giảm các vết nứt của BTĐL đã trở thành một nhiệm vụ quan trọng

Để ngăn chặn và giảm các vết nứt của đập BTĐL, nhiều cách khác nhau, nhiều biện pháp đã được thử nghiệm trong nhiều lĩnh vực như vật liệu , xây dựng… Luận văn này nghiên cứu tính kháng nứt của BTĐL trên quan điểm khoa học vật liệu và đưa ra cách để cải thiện sức kháng nứt của BTĐL dựa trên so sánh giữa kháng nứt của BTĐL và bê tông bình thường

Mục đích luận văn này như sau: đầu tiên, thực hiện một nghiên cứu tổng thể

về biến dạng của BTĐL và đề xuất các cách để cải thiện những biến dạng đó, sau

đó, chúng ta so sánh sự biến dạng và tỏa nhiệt của BTĐL với những bê tông bình thường và nhận được kết luận rằng sức kháng nứt của BTĐL là tốt hơn so với bê tông thường, trong đó cung cấp nền tảng lý thuyết cho sự tiến bộ của công nghệ BTĐL; cuối cùng, chúng ta đưa ra cách để cải thiện sức kháng nứt của bê tông, có thể ngăn ngừa và làm giảm các vết nứt bê tông, do đó cải thiện điều kiện an toàn và tuổi thọ của bê tông

Phương pháp nghiên cứu chủ yếu dựa trên lý thuyết, trước hết, tham khảo các nghiên cứu trước đây về BTĐL, phần lớn là các nghiên cứu của Trung Quốc Đưa ra được các nguyên nhân và giải pháp chống nứt BTĐL Bước đầu đi sâu vào nguyên nhân gây nứt do cấp phối, và giải quyết vấn đề này, xây dựng 1 phần mềm tính toán cấp phối BTĐL dựa trên lí thuyết Sau đó, tìm hiểu thực tế công trình, đó

là đập BTĐL Sơn La, đây là công trình lớn, thu hút rất nhiều sự quan tâm của giới khoa học kĩ thuật Trong quá trình xây dựng đập, đã xuất hiện các vết nứt BTĐL Tiến hành phân tích nguyên nhân, đưa ra các giải pháp phòng chống nứt thực tiễn

áp dụng cho công trình Sơn La Tính toán, kiến nghị cấp phối sử dụng cho BTĐL đập Sơn La

Bố cục của luận văn như sau:

- Chương 1 : nghiên cứu tổng quan về công nghệ BTĐL, khảo sát một số sự cố nứt BTĐL trên thế giới

- Chương 2 : nghiên cứu nguyên nhân gây nứt BTĐL

- Chương 3 : đưa ra các giải pháp phòng ngừa, giảm nứt BTĐL

- Chương 4 : nghiên cứu về sự cố nứt BTĐL đập Sơn La, biện pháp khắc phục

- Chương 5 : tổng kết các nội dung, kiến nghị bước nghiên cứu tiếp sau

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐẬP BTĐL

VÀ VỀ VẤN ĐỀ NỨT CỦA BTĐL 1.1 Những nghiên cứu 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 1.1 Số lượng đập BTĐL tại một số nước trên thế giới [3]

(10 3 m 3 )

Tỷ lệ theo S.lượng

%

Tỷ lệ theo K.lượng %

Tên Quốc Gia

Số đập

đã xây dựng

Thể tích BTĐL

(103

m3)

Tỷ lệ theo S.lượng

%

Tỷ lệ theo K.lượng

%

T.Quốc 57 28.275 20 30.50 Pháp 6 234 2.1 0.25 Nhật Bản 43 15.465 15.09 16.68 Hy Lạp 3 500 0.7 0.54 Kyrgystan 1 100 0.35 0.11 Italy 1 262 0.35 0.28 Thái Lan 3 5.248 1.05 5.66 Nga 1 1.200 0.35 1.29 Inđonesia 1 528 0.35 0.57 T.B

Tổng trên

TG

Năm 1961 có đê quây tường tâm của đập Thạch Môn ở Đài Loan Trung Quốc và năm 1975 ở Pakistan trong công việc sữa chữa các công trình, cũng dùng công nghệ BTĐL để thi công Đây là lần sớm nhất ở các đập cục bộ xuất hiện BTĐL

Đến năm 1980 - 1984 ở Nhật Bản, Anh, Mỹ cũng đã xây dựng xong các đập

bê tông đầm lăn

Năm 1986 - 1989 ở Trung Quốc xây dựng xong các đập bê tông đầm lăn Khang Khẩu, Cầu Thiên Sinh, Long Môn Than, Phan Gia Khẩu v.v

Qua quá trình phát triển đến nay đã hình thành 3 trường phái chính về công nghệ BTĐL trên thế giới : Mỹ, Nhật, Trung Quốc Mặc dầu công nghệ BTĐL được

áp dụng muộn hơn so với các nước phương Tây, song đến nay Trung Quốc với sự

nỗ lực và sáng tạo, đã trở thành đầu đàn trên thế giới về công nghệ BTĐL này, thể hiện qua các yếu tố sau:

- Số lượng đập BTĐL được xây dựng nhiều nhất so với các nước trên thế giới

- Số lượng đập cao được xây dựng nhiều nhất so với các nước trên thế giới Đập cao nhất đã nghiên cứu cao hơn 200m - đập Long Than

- Cường độ thi công đạt cao nhất thế giới ( thể hiện tính cơ giới hoá cao)

- Đã phát minh ra bê tông biến thái theo đó đã đưa tỷ lệ (BTĐL:Tổng số lượng đập) lên cao nhất thế giới Trình độ thiết kế đập BTĐL được thể hiện thông qua

tỷ lệ này Tỷ lệ càng cao thể hiện trình độ càng cao

- Lần đầu tiên trên thế giới đã áp dụng công nghệ BTĐL vào đập vòm trọng lực

Năm hoàn thành

Vị trí

Chiều dài đỉnh đập

Khối lượng

bê tông đập / khối lượng BTĐL

Xi măng/ Chất phụ gia khác

1 Yantan 111 1992

Sông Hồng Quảng Tây

525 90.5/62.6 90/55(F)

2 Shuikou 101 1993

Sông Mân Phúc Kiến

791 171/37.5 60/100(F)

3 Jiangya 131 1999

Sông Lâu

Hồ Nam

336 135/99 64/104(F)

4 Mianhuatan 115 2001

Sông Thing Phúc Kiến

302 55.3/47

5 Dachaoshan 111 2002

Sông Lan Thương Vân Nam

460 97/65.2 68/107(PT)

6 Sufengying 122 2005

Sông Ô Quý Châu

220 73.6/64.5

Đang xây dựng

Sông Thạch Quảng Tây

720 258/212

8 Jinghong 110

Đang xây dựng

Sông Lan Thương Vân Nam

9 Pengshui 116.5

Đang xây dựng

Sông Ô Quý Châu

10 Longtan 216.5

Đang xây dựng

Sông Hồng Quảng Tây

11 Jinanqiau 161

Đang xây dựng

Sông Kim Sa Vân

Nam

12 Gelantan 113

Đang xây dựng

Sông Lý Tiên Vân Nam

Bảng 1.3 Đập vòm bê tông đầm lăn đã xây dựng ở Trung Quốc [6]

công trình

Độ cao đập

Năm hoàn thành

Vị trí

Chiều dài đỉnh đập

Khối lượng bê tông đập

Xi măng/ Chất phụ gia khác

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 Để thi công khối móng với khối tích khoảng 200.000m3trong thời gian ngắn, công nghệ bê tông đầm lăn đã được lựa chọn áp dụng

Hình 1.1 Thi công đập BTĐL bằng xe lu

rung [3]

( Beni-Haroun - Algeri)

Hình 1.2 Thi công sân bãi bằng công nghệ BTĐL[3]

1.2 Những nghiên cứu ở Việt Nam:

Bê tông đầm lăn hiện nay được áp dụng khá phổ biến trên thế giới Do được

cơ giới hoá cao, tiến độ thi công nhanh, công trình sớm đưa vào khai thác, hiệu quả kinh tế mang lại to lớn, việc áp dụng công nghệ bê tông đầm lăn vào Việt Nam là điều không bàn cãi Những thập niên qua, nhìn lại chặng đường phát triển BTĐL Trung Quốc cũng đủ thấy ưu điểm của loại công nghệ này

Bê tông đầm lăn không chỉ áp dụng vào xây dựng đập mà còn phải được tiếp tục nghiên cứu áp dụng vào việc xây dựng sân bay, cảng, kè chắn sóng, các công trình

bê tông khối lớn, diện rộng

Trong một những năm gần đây, nền kinh tế nước ta đã có những bước phát triển đáng kể nhờ có chính sánh mở cửa của Nhà nước Nhiều công trình lớn đang được xây dựng để phát triển cơ sở hạ tầng như các công trình giao thông, thuỷ lợi, thuỷ điện Các dự án bê tông hoá đường nông thôn có hàng ngàn km đường cần trải mặt Bên cạnh đó, để đáp ứng nhu cầu phụ tải điện tăng cao trong giai đoạn 2005-

2015, Tổng công ty điện lực Việt nam (EVN) đã lập 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 nhiều công trình thuỷ điện như thủy điện Avương (xây dựng trên địa bàn tỉnh Quảng Nam) công suất lắp máy 170MW khởi công 8/2003, Pleikrông (Kontum) công suất lắp máy 100MW (khởi công 11/22003), Bản Vẽ (Nghệ An) công suất lắp máy 300MW (khởi công 2004), thuỷ điện Sơn La (Sơn La) với công suất lắp máy 2400MW (khởi công 2005) Vì các công trình này đều đòi hỏi thời gian thi công ngắn, năng suất thi công lớn hơn nhiều so với trước đây nên giải pháp xây dựng đập

dâng bằng bê tông trọng lực thi công bằng công nghệ đầm lăn đã được đề nghị lựa chọn

Bảng 1.4 Một số công trình đập BTĐL đã được thiết kế và xây dựng ở nước ta [6]

Tên đập Năm

khởi

công

Hồ chứa,

10 6 m 3

V BTĐL

M 3

Hmax

m

Tên đập

Năm khởi công

Hồ chứa,

10 6 m 3

V BTĐL

độ thi công nhanh lại trên diện rộng, hỗn hợp BTĐL khô nên rất dễ xảy ra sự phân tầng cốt liệu.v.v…Mặt khác, khả năng chống thấm của bê tông đầm lăn kém hơn so với bê tông truyền thống, tính liên kết giữa các lớp đầm cũng là một điểm yếu để nước dễ thấm qua Với những lý do trên việc nghiên cứu thiết kế thành phần cấp phối BTĐL phải đồng thời đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật ứng với

các thiết bị thi công đồng thời sản phẩm BTĐL phải đạt được các chỉ tiêu và tính chất cơ lý theo yêu cầu thiết kế, và giảm thiểu lượng dùng xi măng

Bảng 1.5 Cấp phối BTĐL thí nghiệm trong phòng dùng cho đập Định Bình [7]

Đá dăm (kg)

TT Loại bê

tông

loại cấp phối

Loại

XM

X (kg)

Tro bay (kg)

CKD (kg)

C (kg)

N (kg) Cộng 5-20 20-

Loại

XM

X (kg)

Tro bay (kg)

CKD (kg)

C (kg)

N (kg) Cộng 5-20 20-

và BTĐL có sự khác nhau)

Nếu xây dựng đập Sơn La theo công nghệ đập bê tông trọng lực truyền thống, sẽ bắt gặp các vấn đề khó khăn sau :

+ Công nghệ thiết kế, thi công đập bê tông trọng lực truyền thống với chiều cao như Sơn La ta chưa có: (1) Khống chế nhiệt độ bê tông sẽ trở nên phức tạp hơn nhiều so với đập thấp, và càng phức tạp đối với tình hình khí hậu khắc nghiệt khu vực Sơn La; (2) Vấn đề khe thi công theo phương đứng; (3) Vấn đề phụt vữa khe theo phương đứng ; (4) Vấn đề làm lạnh hổn hợp bê tông ban đầu; (5) Vấn đề sử dụng thiết bị dẫn nước lạnh để làm lạnh bê tông trong thân đập

+ Tiến độ thi công sẽ chậm lại rất nhiều do khâu cơ giới hoá không cao Công trình chậm đưa vào khai thác, việc giải quyết vấn đề thiếu hụt điện năng ở miền Bắc hiện nay không kịp thời

Vì vậy chúng ta đã áp dụng công nghệ BTĐL vào đập Sơn La, nhằm rút ngắn tiến độ thi công, gấp rút đưa công trình vào khai thác, giải quyết vấn đề thiếu hụt điện năng ở miền Bắc hiện nay

Bảng 1.7 Cấp phối BTĐL thí nghiệm đề nghị dùng cho đập Sơn La [6]

Đá dăm (kg)

TT Loại bê

tông

loại cấp phối

Loại

XM

X (kg)

Tro bay (kg)

CKD (kg)

C (kg)

N (kg) Cộng 5-

Cuối tháng 12/2005 đập thủy điện Sơn La khởi công và là công trình có quy

mô lớn nhất Đông Nam Á Trong quá trình thi công người ta đã phát hiện vết nứt đầu tiên xuất hiện trên thân đập từ tháng 9 năm 2008 Gần đây, đơn vị thi công lại phát hiện thêm 2 vết nứt mới, trong đó có vết nứt dài nhất là 31,5 m, sâu nhất hơn 6

m Trên thế giới khi thi công các công trình bê tông, đôi khi vẫn xuất hiện các vết nứt do nhiều nguyên nhân như quá trình ninh kết bê tông, nhiệt tỏa ra từ phản ứng hóa học gây ra ứng suất nhiệt, hoặc do tải trọng nặng, đất bị lún, quá trình bảo dưỡng có khiếm khuyết …Tuy nhiên, các vết nứt này phải nằm trong phạm vi cho phép Đối với các công trình tầm cỡ thế kỷ, có ý nghĩa trọng đại, lại hoạt động trong môi trường nước, người ta rất khắt khe, không cho phép xuất hiện vết nứt Các nước đang phát triển, trong đó có Việt Nam khi xây dựng công trình thủy điện lớn thường

áp dụng các tiến bộ công nghệ của thế giới từ khảo sát, lựa chọn vật liệu, kết cấu, thiết kế đến thi công, bảo quản Đập bê tông đá , đầm nện có bản mặt bê tông (CFR)

và đập bê tông đầm lăn (BTĐL) với các phụ gia khoáng thường được quan tâm ứng dụng ở các công trình đập lớn Phương pháp đầm lăn tiết kiệm được xi măng và rút ngắn được thời gian thi công nhưng đòi hỏi thi công rất khắt khe để khống chế nhiệt trong bê tông và đảm bảo độ chặt trong quá trình đầm lăn Công trình thủy điện Sơn

La thi công theo phương pháp đầm lăn, đòi hỏi không thể để xảy ra tình trạng xuất hiện vết nứt bởi vì thứ nhất đây là công trình trọng điểm của quốc gia đòi hỏi rất chặt chẽ từ thiết kế, đến thi công và phải có tay nghề cao Thứ hai, đây là công trình

bê tông làm việc trong môi trường chịu áp lực lớn của nước không được phép rò rỉ Vết nứt chính là “mầm mống”, là kẽ hở để nước thẩm thấu, nếu không kịp thời xử

lý sẽ gây ra đại họa khó lường

Hình 1.4 Công trường thủy điện Sơn La

Hình 1.5 Vết nứt xuất hiện trên đập Sơn La

1.3 Thống kê một số sự cố nứt đập BTĐL trên thế giới và phân tích nguyên nhân:

Bảng 1.8 Bảng điều tra tình trạng nứt một số đập BTĐL trên thế giới

Tình trạng nứt,

rò rỉ

Phân tích nguyên nhân

1 De La Fare Pháp 80m

Dài 350m

70+30 hiện vết nứt rõ

ràng

thiết kế một khớp ngang,

ở giữa thiết

kế 2 đường khớp bề mặt cách nhau 15m

2 Đập Long

Môn

Trung Quốc

Cao 56m Dài 149m

54+86

Năm 1998 sau thi công một ngày, đỉnh bề mặt ven đập xuất hiện hai đường nứt bề mặt,trong đó một đường tương đối dài

từ thượng lưu kéo dài đến hạ lưu Năm 1990 sau khi tích trữ nước, xuất hiện ba đường nứt xuyên suốt Năm

1991 gần đường hành lang xuất hiện một đường nứt liêp tiếp

Thi công vào mùa hè

Cao 40m Dài 290m

95+85

Năm 1988 hoàn thành, sau khi qua mùa nước tháng 8 xuất

lượng xi măng tương đối lớn,nhiệt

độ nước hóa nhiệt tăng

hiện bốn khe nứt tương đối lớn, bề rộng vết nứt lớn nhất 5mm, khoảng cách 30~40m

tương đối cao

Cao 61m Dài 470m

55+85

Khoảng cách khớp ngang không lớn hơn 2m, bên trong BTĐL lắp đặt khớp cảm ứng

Qua tính toán cho thấy sự chênh lệch nhiệt độ trong

và ngoài tương đối nhỏ, không xuất hiện khe nứt xuyên suốt

5 Kênh Thủy

Khẩu Minh

Trung Quốc

Cao 49m Dài 523m

55+100

Không phát hiện vết nứt rõ rệt

Sự chênh lệch nhiệt độ ban đầu có thể vượt quá

100C, không xuất hiện vết nứt lớn

6 Đập ngăn

Vạn An

Trung Quốc

Cao 23m Dài 234m

72+88 79+96

Năm 1990 hoàn thành, năm 1991 xuất hiện năm đường nứt, chủ yếu có ba đường sâu

Lượng xi măng không thấp, sau khi thi công xong lập tức cho nước vào, nhiệt độ nước

khoảng 2m, một đường ở giữa là hơn 10m, nơi đỉnh đập ngăn khoảng cách vết nứt 5~8m

thấp, nhiệt độ đập cao do đó xuất hiện vết nứt

7 Đập Đại

Quảng

Trung Quốc

Cao 55m Dài 820m

50+100

Tình trạng vết nứt không rõ ràng

Không xem xét nhân tố môi trường

8 Đập Ngạc

Châu

Trung Quốc

Cao 82m Dài 1040m

91+39

Trong quá trình thi công năm 1990,

1991 bê tông thường xuất hiện một số vết nứt bề mặt, không xuất hiện khe nứt khởi đầu

Nhiệt độ trung bình 11.30C, lớn nhất là 27.10C, dự tính sẽ không xuất hiện khe nứt

9 Đập Lâm

Giang

Trung Quốc

Cao 104m Dài 531m

71+71

Tình trạng khe nứt không rõ ràng

Trong quá trình tăng nhiệt độ tồn tại ứng lực 0.6~0.8Mpa, cường độ kháng kéo thời kỳ sau lại tương đối lớn, dự tính

sẽ không có vết nứt ban

Cao 25m Dài 123m

72+116

Cứ 15m lắp đặt khớp cảm ứng, tình trạng nứt và rò rỉ không rõ rệt

đập bê tông BTĐL đầu tiên của Tây Ban Nha, cứ cách 15m thiết kế một khớp ngang

Cao 83m Dài 285m

90+12 110+130

thượng lưu thiết kế BTĐL dày 6.5m~10.5m, thiết kế ba khớp ngang, tình trạng nứt

và rò rỉ không

rõ ràng

đập bê tông con lăn cao nhất Tây Ban Nha, trong quá trình vật liệu ngưng kết thì lượng

xi măng là 70 kg/m3, khoảng cách khớp ngang 80m sẽ không

65+0 90+0

Không xuất hiện rõ ràng vết nứt

Nhiệt độ ổn định của đập vào khoảng

200C, hỗn hợp phụ gia

ít, chênh lệch nhiệt độ trong

36+84

Cứ cách 10m lắp đặt khớp cảm ứng, ven khớp có một số

Hàm lượng xi măng rất ít, nhiệt độ cơ

sở cũng

khe nứt

Đường hành lang xuất hiện khe nứt khô,

độ rộng khe nứt thông thường không quá 1mm, chỉ vào mùa đông

độ rộng khe mới là 2mm

tương đối nhỏ, vết nứt

dự tính sẽ không xuyên suốt

14

Đập

Wolwedans Nam Phi

Cao 70m Dài 268m

58+136

lượng rò rỉ từ vết nứt năm

1991 là

1.4+3.5 l/s

Nhiệt độ đập

ổn định, ít khi vượt quá

260C, vết nứt tương đối nhỏ, lượng rò

71+77

đường hành lang và hạ lưu xuất hiện vết nứt, khoảng cách 5~7m, lượng rò rỉ cao

nhất là 4 l/s

Chất lượng thi công kém, cường độ kháng kéo và kháng cắt tương đối nhỏ

và xuất hiện rất nhiều vết nứt

76+0

Hoàn thành không lâu thì xuất hiện một đường nứt kéo dài thượng và

hạ lưu, có thể

Khoảng cách khớp ngang tương đối lớn

90+0

Xuất hiện khe nứt, hơn nữa các khe nứt liên tiếp nhau

Nhiệt độ cơ bản 200C, sự chênh lệch nhiệt độ trong

và ngoài lớn hơn một chút, nhiệt độ ứng suất tương đối lớn

18 Đập Riou Pháp

Cao 26m Dài 308m

0+120

Bề mặt hạ lưu theo quan sát

có khe nứt khô tương đối lớn

Thông qua tính toán, lực kéo thượng

và hạ lưu cao nhất có thể đạt 4Mpa

19

Đập Willow

Cao 52m dài 543m

47+19

Lượng rò rỉ ở

mức170l/s, sau khi tu sửa là10 l/s và không

xảy ra hiện tượng nứt

Do vật liệu xi măng, đặc biệt là dung lượng xi măng thấp

Shimajigawa Nhật bản

Cao 89m Dài 240m

91+39

cách 15m thì đặt một khớp ngang chặn

nư ，ớc sẽ không phát hiện ra hiện tượng nứt đập

đặc điểm điển hình của RCD là hiệu quả phòng tránh rò rỉ tốt Nhưng về kinh tế,tính

ưu việt về tốc

độ của RCD

lại không được phát huy đầy đủ

21

Đập Middle

Cao 38m Dài 128m

66+0

Lớp bê tông phòng rò rỉ dày 0.3m, lượng rò

rỉ 29.9 l/s ,

trong đó 25%

là từ lỗ thoát nước của đập

lượng hỗn hợp phụ gia thấp, hiệu quả phòng rò

rỉ, nứt tương đối kém

22

Đập

Copper Field Australia

Cao 40m Dài 340m

80+30

Giữa phần đập tràn xuất hiện bốn khe nứt liên tiếp với tổng độ dài 4.5mm

lượng xi măng hơi cao 80kg/ m3,mùa đông thứ nhất nhiệt

độ đập từ

350C giảm xuống còn

104+0

Không thiết kế khớp ngang, đập tràn và đỉnh đập đều xuất hiện vết nứt rõ rệt

Phân tích cho thấy: do lượng xi măng tương đối lớn, phần bên trong BTĐL cũng

có thể xảy ra hiện tượng nứt

24

Đập

Galesvile Mỹ

Cao 50m Dài 290m

53+51

mùa đông sự chênh lệch nhiệt độ lớn, đỉnh đập và bề

Chủ yếu do nhiệt độ ứng lực gây nên

mặt đập nứt ra, xuất hiện 6 đường nứt

25

Đập

Monksvile Mỹ

Cao 48m Dài 671m

42+0

Bề mặt xuất hiện vết nứt khô cô đặc, không xuất hiện rõ ràng vết nứt

nhiệt độ thi công thấp, nhiệt độ ứng lực nhỏ

75+0

đường hành lang xuất hiện

rò rỉ nước, nứt

bề mặt

Sự chênh lệch nhiệt độ trong và ngoài tương đối lớn, lực kéo vượt quá cường độ kháng kéo

27

Đập

Bucca Australia

Cao 12m Dài 123m

90+90

Khoảng cách khớp ngang là 100m, xuất hiện tương đối nhiều vết nứt, hơn nữa các khe nứt liên tiếp nhau

Khoảng cách khớp ngang tương đối dài, chênh lệch nhiệt độ trong

và ngoài tương đối lớn, mùa đông tản nhiệt nhanh, hơn nữa phát sinh sự chênh lệch nhiệt độ ban đầu tương đối lớn

Pangue 115m

Dài 410m

khớp ngang 50m, không xuất hiện rõ rệt vết nứt

trong thời kỳ nhiệt độ thấp, nhiệt độ tuyệt đối tăng

79+160

Tình trạng vết nứt không rõ ràng

Theo thực tế kiểm nghiệm nhiệt độ tăng cao nhất

400C, ước tính nhiệt độ ứng lực do

sự chênh lệch nhiệt độ trong

và ngoài tạo thành vượt quá cường độ kháng kéo sẽ xuất hiện nứt đập

CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU, PHÂN TÍCH NGUYÊN NHÂN GÂY NỨT

Chúng ta đi sâu nghiên cứu đặc tính biến hình của BTĐL và phân tích những chỉ tiêu quan trọng của tính năng chống nứt của BTĐL Biến hình của BTĐL phân thành 2 loại Biến hình dưới tác dụng của tải trọng và biến hình dưới tác dụng của phi tải trọng Các biến hình dưới tác dụng của tải trọng chủ yếu là mô hình đàn hồi chịu nén biến dạng kéo dãn cực hạn và biến hình từ biến Biến hình dưới tác dụng của phi tải trọng chủ yếu là biến hình phình nở co không ẩm Biến hình tự thân thể tích và biến hình nhiệt độ …

2.1 Tính chống nứt của BTĐL

2.1.1 Hiện tượng nứt của bê tông đầm lăn

Hiện tượng nứt của bê tông chủ yếu là do ứng suất kéo trong bê tông vượt quá cường độ chịu kéo, hoặc là do ứng suất kéo đạt đến hoặc vượt quá giá trị kéo dãn cực hạn gây ra

Co khô, co lạnh do nhiệt độ giảm của bê tông và sự co thể tích tự sinh sinh ra biến hình co ngót, khi BTĐL chịu ràng buộc của môi trường xung quanh (như co ngót và hạn chế co ngót), bên trong bê tông sẽ sinh ra ứng suất kéo, nên có thể dẫn đến nứt nẻ bê tông

Ví dụ: Kết cấu đập kích thước lớn, nhiều cốt thép và bề mặt nền rất bền chắc hoặc những hạng mục xây dựng như vậy, bê tông mới lấp đầy giữa lớp bê tông cũ Khi bê tông phát sinh co khô hoặc khi nhiệt độ giảm, do chịu cốt thép ràng buộc, có thể dẫn đến nứt nẻ Sự tăng nhiệt độ trong bê tông hoặc vì tác dụng phụ gia trương

nở, làm cho bê tông sinh ra biến hình trương nở Khi biến hình trương nở đến điều kiện nào đó, ứng suất nén sinh ra trong bê tông, bê tông không thể bị nứt nẻ

Nguyên nhân sinh ra vết nứt trong bê tông khối lớn là co khô và ứng suất nhiệt, yếu tố ứng suất nhiệt trong bê tông là chủ yếu nhất Trong thời kỳ đầu rải đổ

bê tông, nhiệt thủy hóa xi măng làm cho nhiệt độ trong bê tông tăng cao, trên bề mặt bê tông sinh ra ứng suất kéo, dẫn đến nứt nẻ bề mặt, khi khí hậu bỗng nhiên giảm, loại vết nứt này càng dễ phát sinh Thời kỳ sau, nhiệt độ của bê tông giảm dần xuống, bê tông sinh ra co ngót, thời gian này bê tông chịu ảnh hưởng bởi môi trường xung quanh, có thể sinh ra vết nứt sâu

Để phòng chống nứt nẻ trong kết cấu bê tông đầm lăn, ngoài việc phải chọn hình thức kết cấu hợp lý và biện pháp thi công để giảm thiểu hoặc loại bỏ ứng suất gây nứt hoặc biến dạng gây nứt, còn phải sử dụng bê tông có tính chống nứt tốt hơn

2.1.2 Đánh giá tính năng chống nứt của BTĐL

Bê tông là loại vật liệu có tính giòn, đặc tính cường độ chịu nén cao, cường

độ chịu kéo thấp, nhưng ở những vị trí công trình khác nhau, các tính chất của bê tông vẫn có sự khác biệt, các phương pháp đánh giá tính chống nứt của bê tông đầm lăn cũng có nhiều cách khác nhau Hiện nay dùng các chỉ tiêu đánh giá khả năng chống nứt của bê tông đầm lăn đã có nhiều chỉ tiêu, nhưng vẫn không có phương pháp đánh giá khả năng chống nứt của BTĐL một cách hoàn chỉnh

Các nhân tố ảnh hưởng đến tính chống nứt của bê tông có rất nhiều, chủ yếu

là chủng loại xi măng, lượng dùng vật liệu kết, lượng trộn và chủng loại phụ gia khoáng, phụ gia hóa học, chủng loại cốt liệu vv… Dựa vào đặc điểm chống nứt của BTĐL người ta đã đề xuất dùng chỉ tiêu F để đánh giá khả năng kháng nứt của BTĐL – Tham số nứt F, biểu đạt bằng công thức [9]:

e

e p E T

R

.

D

= F

ae

Trong đó:

eP: Giá trị kéo dãn cực hạn của bê tông ở tuổi n ngày

Re: Cường độ chịu kéo của bê tông ở tuổi n ngày (MPa) a: Hệ số biến hình nhiệt độ của bê tông ở tuổi n ngày (1/0C) DT: Sự tăng nhiệt độ tuyệt đối của bê tông ở tuổi n ngày (oC)

Ee: Mô đun đàn hồi kéo của bê tông ở n ngày (MPa) Coi tham số chống nứt F là chỉ tiêu đánh giá tính kháng nứt của BTĐL, chủ yếu loại BTĐL trộn tro bay nhiều và dùng cho đập BTĐL, lượng dùng vật liệu kết dính thấp bê tông có thể tích lớn Trong thời kỳ đầu do tăng nhiệt độ bên trong bê tông, tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ bên trong bê tông (cường độ bê tông thời gian này còn thấp) và bên ngoài bê tông, dễ gây ra vết nứt bề mặt Do vậy, hy vọng bê tông có giá trị kéo dãn cực hạn lớn, nhưng lượng phát nhiệt và hệ số trương nở hoặc biến hình thấp Đến thời kỳ sau, bên trong bê tông quá trình nhiệt độ giảm từ cao đến ổn định là do sự thay đổi nhiệt độ và dưới tác dụng tải trọng có thể dẫn đến nứt sâu trong bê tông Thời kỳ này không chỉ hy vọng giá trị kéo dãn cực hạn của bê tông lớn, biến hình nhiệt độ nhỏ và muốn bê tông có đặc tính cường độ chịu kéo cao

và mô đun đàn hồi thấp Trên thực tế, các nhân tố ảnh hưởng đến tính kháng nứt của

bê tông còn có nhiều nhân tố khác nữa Ở đây nhân tố ảnh hưởng chủ yếu nắm bắt được, phải xem tổng hợp tham số kháng nứt F là chỉ tiêu để đánh giá khả năng kháng nứt của BTĐL, giá trị F càng lớn, thì tính kháng nứt sẽ càng cao

2.1.3 Hiệu ứng thời gian của tính năng kháng nứt BTĐL

Hiệu ứng thời gian của tính năng kháng nứt của bê tông là chỉ ra khả năng chống nứt của bê tông tùy thuộc vào thời gian có quy luật thay đổi Như trên đã nói,

có nhiều nhân tố ảnh hưởng của tính chống nứt Căn cứ vào tham số kháng nứt F

của BTĐL đã được thành lập có thể biết, nhân tố ảnh hưởng chủ yếu đến tính kháng nứt của BTĐL là cường độ chịu kéo, giá trị kéo dãn cực hạn, mô đun đàn hồi, sự tăng nhiệt độ tuyệt đối vv… mà những nhân tố đó đều thay đổi theo tuổi của bê tông Do đó tính năng kháng nứt của bê tông cũng thay đổi theo thời gian tương ứng với tuổi của BTĐL

Quan hệ giữa cường độ kéo và cường độ nén của bê tông theo công thức kinh nghiệm là:

3 / 2

)]

( [ 23 0 ) Re(t = R t

Dưới điều kiện bảo dưỡng thông thường, cường độ chịu nén của bê tông tăng liên tục theo sự tăng của độ tuổi bê tông, quan hệ đó theo công thức kinh nghiệm

( )

28 lg

lg 28 )

Do vậy ta có:

3 2

28lg

lg)28(23.0)

û

ùê

è

æ

-=

28 ln 1 28

E = ¥ 1 - -0.400.3Trong các công thức trên:

Re(t): Cường độ chịu kéo của bê tông ở tuổi t ngày (MPa)

R(28): Cường độ chịu kéo của bê tông ở độ tuổi 28 ngày (Mpa)

Ee(t), Ee(¥)- Sự tăng nhiệt tuyệt đối của bê tông ở tuổi t ngày và ngày vô cùng lớn (0C)

K, n: Hệ số thực nghiệm

Có thể thấy, dưới điều kiện bảo dưỡng thông thường, tham số kháng nứt F thay đổi theo tuổi của bê tông Tại trước ngày 7, tính năng kháng nứt càng ngày càng tốt, và ngày 14 xuất hiện tham số F nhỏ nhất, thì khả năng xuất hiện nứt của

bê tông càng lớn Nhưng phải nói rằng, trong điều kiện bảo dưỡng thông thường đạt được, khi thực tế thi công chịu nhiều các nhân tố ảnh hưởng biến đổi theo thời gian

Bê tông theo thời gian đều có khả năng nứt Do vậy, gia tăng bảo dưỡng bê tông trong thời gian thi công, nhất là bảo dưỡng trong thời gian đầu, là phòng chống được nứt nẻ bê tông một biện pháp quan trọng nhất

2.2 Mô hình tính đàn hồi chịu nén tĩnh lực của bê tông đầm lăn

2.2.1 Quan hệ giữa ứng suất và biến dạng của BTĐL

Dưới điều kiện tải trọng tác dụng trong thời gian ngắn (thường tải trọng tĩnh), quan hệ giữa ứng suất và biến dạng của bê tông, tùy thuộc vào ứng suất ( d) lớn hay nhỏ khác nhau, có thể phân thành 3 đoạn Khi mà ứng suất d < (0.3 ¸ 0.5).fc Đường cong quan hệ giữa ứng suất và biến dạng tiệm cận với đường thẳng Khi đó biến dạng của bê tông chủ yếu là biến dạng đàn hồi, không có cực tiểu và biến hình tuyến tính Biến hình tuyến tính đó là do những lỗ nứt rỗng nguyên sinh trong bê tông bị ép kín lại, và ứng lực kéo cục bộ sinh ra những vết nứt cực nhỏ mới Biến dạng đó của bê tông có tính liên tục không bị phá hoại

Khi d là (0.3 ¸ 0.5).fc đến (0.7 ¸ 0.9).fc Đường cong ứng suất và biến dạng

có xu thế đường cong, trong bê tông các vết nứt phát triển rộng và ổn định Nếu duy trì ứng suất ở một mức độ nào đó không đổi, thì vết nứt sẽ phát triển đến một mức

độ nào đó và cũng có thể dừng lại

Khi d ³ (0,7 ¸ 0,9)fc Bê tông xuất hiện sự mở rộng vết nứt không ổn định

Bề mặt bê tông xuất hiện vết nứt có thể nhìn thấy được, đường cong biến hình thể tích của nó chuyển ngược lại, thể tích bắt đầu chuyển hướng phình nở

Ứng suất đạt bằng cường độ nén cực hạn fc, biến dạng liên tục tăng, dẫn đến phá hoại bê tông

Khi BTĐL chịu đựng ứng suất kéo, đường cong ứng suất và biến dạng khi với ứng suất tương đối thấp, tiếp cận dần với đường thẳng, khi ứng suất vượt quá khoảng 70% cường độ kéo cực hạn đường cong bị uốn rõ rệt, sau đó bê tông sẽ bị phá hoại

2.2.2 Mô đun đàn hồi chịu nén lực tĩnh của BTĐL

Mô đun đàn hồi của bê tông là chỉ ra tỷ giá trị của ứng suất và biến dạng tại một điểm nào đó trên đường cong quan hệ giữa ứng suất và biến dạng

Mô đun đàn hồi chịu nén tĩnh của BTĐL và bê tông thông thường không giống nhau, nó chịu rất nhiều nhân tố ảnh hưởng, như mô đun đàn hồi của cốt liệu, mức độ ngưng kết của vật liệu kết dính, tỷ lệ bột/cốt liệu bê tông, dung trọng bê tông, tình trạng dính kết giữa vữa vật liệu kết dính với bề mặt hạt cốt liệu, lỗ rỗng của bê tông và tình hình phân bố lỗ rỗng, cường độ chịu nén của bê tông và tuổi bê tông vv…

Bê tông sử dụng mô đun đàn hồi của cốt liệu càng cao, hàm lượng cốt liệu trong cấp phối bê tông (đặc biệt là cốt liệu thô) càng lớn, cường độ chịu nén của bê tông càng cao, tuổi bê tông càng dài thì tính đàn hồi của bê tông càng cao

Bê tông đầm lăn nghèo, lượng bột vữa không đủ, trong bê tông tồn tại lỗ rỗng nhiều, dung trọng nhỏ, cường độ chịu nén thấp, nên tính đàn hồi cũng kém Thông thường mô đun đàn hồi ở tuổi 90 ngày là 22 đến 586Pa Tỷ lệ N/CKD của BTĐL có bột tro bay cao dưới điều kiện cùng độ công tác thông thường bê tông đầm lăn khô nghèo có tỷ lệ nhỏ hơn Do đó bê tông này có độ đặc cao hơn và cường

độ cao hơn Do vậy mà mô đun đàn hồi dưới cùng tuổi cũng không cao bằng BTĐL khô nghèo Thông thường cường độ chịu nén ở tuổi 90 ngày là 10 – 20MPa (của BTĐL lượng tro bay cao), mô đun đàn hồi là 25 – 31GPa

Mô đun đàn hồi tĩnh lực của bê tông và cường độ nén có liên quan mật thiết với nhau Cường độ càng cao mô đun đàn hồi càng lớn Trong bê tông thông thường cường độ chịu nén ở tuổi 28 (f28) và mô đun đàn hồi (E28) có quan hệ dưới dạng công thức sau:

28

5 28

7 34 2 2 10

f

E

+

=

Trong đó E28 và f28 có đơn vị đều là: MPa

Cũng vậy, xác định cường độ chịu nén của BTĐL ở tuổi 90 ngày và mô đun đàn hồi ở tuổi 90 ngày, phân tích tài liệu quy hồi ta có công thức liên quan giữa f90(MPa) và E90 (MPa) là:

55

90

90 5 446f

E =Nếu tỷ lệ giữa mô đun đàn hồi ở tuổi 28 và 90 ngày của BTĐL bình quân là 0.8655 thì

55

90

28 4 713f

E =Dùng các công thức trên để tính toán ra mô đun đàn hồi của BTĐL và bê tông thông thường có cùng cường độ trong bảng 2.1 Dựa vào tài liệu thí nghiệm và nghiên cứu của nó, thấy rằng mô đun đàn hồi của BTĐL có cấp phối loại 3 đã qua sàng lọc cốt liệu so với bê tông có cấp phối 2 bằng 1.11 lần, tương ứng với bê tông thông thường, với cùng tuổi bê tông có cấp phối lại 4 và 3 đã qua sàng lọc so với bê tông cấp phối thông thường là 1.21 và 1.20 lần Căn cứ và tỷ lệ này tính toán được

mô đun đàn hồi của bê tông có cấp phối khác nhau cũng được liệt kê ở bảng 2.1

Số liệu ở bảng 2.1 thấy rõ thí nghiệm trong phòng 2 loại bê tông có cùng cường độ (đã sàng lọc những hạt cốt liệu có đường kính hạt > 40mm) thu được mô đun đàn hồi của BTĐL thấp hơn một chút

Bảng 2.1 So sánh mô đun đàn hồi của 2 loại bê tông có cùng cường độ [9]

Mô đun đàn hồi bê tông thường

(GPa)

Mô đun đàn hồi BTĐL

(GPa) Cường độ bê tông R90

số là dùng cấp phối IV và cấp phối III

Khi thí nghiệm trong phòng cốt liệu thô đã bị sàng loại đi, nên giá trị mô đun đàn hồi xác định được cao hơn so với mô đun đàn hồi của bê tông thông thường (xem

bảng 2.1) Nếu như cùng cấp phối (ví dụ cấp phối III) mô đun đàn hồi của bê tông đầm lăn thấp hơn bê tông thường Ngoài ra cường độ thời kỳ đầu của BTĐL (đặc biệt

là trong vòng 14 ngày) tương đối thấp, sự phát triển cường độ chậm, nên môn đun đàn hồi thời kỳ đầu tương đối thấp Điều đó rất có lợi cho việc cải thiện tính chống nứt của BTĐL

2.2.3 Mô đun đàn hồi kéo của BTĐL

Mô đun đàn hồi kéo của BTĐL và mô đun đàn hồi chịu nén chịu rất nhiều nhân tố ảnh hưởng, các quy luật ảnh hưởng tương tự nhau Mô đun đàn hồi kéo của BTĐL (đã qua sàng loại cốt liệu lớn) cao hơn mô đun đầu hồi chịu nén của BTĐL

Kết quả thí nghiệm mô đun đàn hồi chịu kéo của BTĐL cho thấy ở tuổi 90 ngày bằng 1.125 ¸ 1.17 lần mô đun đàn hồi chịu nén Kết quả thí nghiệm thấy mô đun đàn hồi của BTĐL cấp phối III sau khi sàng loại hạt lớn thì bằng 1,05 lần

mô đun đàn hồi kéo của BTĐL có cấp phối II Nhưng mô đun đàn hồi kéo của bê tông thường cấp phối III và IV bằng 1.15 lần mô đun đàn hồi kéo của bê tông thường cấp phối loại II sau khi đã sàng loại hạt lớn cốt liệu

2.3 Biến hình kéo dãn cực hạn của BTĐL

Biến hình kéo dãn cực hạn của bê tông là khi kéo đúng tâm mẫu bê tông, biến dạng dãn dài lớn nhất trước khi nứt Giá trị kéo dãn cực hạn là một trong những chỉ tiêu quan trọng trong tính kháng nứt của bê tông và BTĐL

Biến dạng kéo cực hạn của BTĐL và bê tông thường giống nhau, cùng bị ảnh hưởng của các nhân tố như lượng dùng vật liệu kết dính, cường độ chịu kéo của

bê tông, mô đun đàn hồi của bê tông và tuổi bê tông vv… Trong đó chủ yếu là lượng dùng vật liệu kết dính, cường độ chịu kéo của bê tông Khi cùng một cường

độ chịu kéo nhất định thì biến dạng chịu kéo cực hạn của bê tông chủ yếu chịu ảnh hưởng bởi lượng dùng vật liệu kết dính, hoặc có thể nói là chịu ảnh hưởng rất lớn của tỷ lệ bột vữa chất kết dính trong bê tông

Do lượng dùng cốt liệu trong BTĐL tương đối nhiều, xi măng và lượng bột vữa chất kết dính tương đối ít, nên khả năng biến dạng kéo thấp, giá trị biến dạng kéo cực hạn ở tuổi 28 ngày chỉ khoảng 70mm, đến tuổi 90 ngày cũng tăng không nhiều, nhưng trong BTĐL hàm lượng bột tro bay cao, lượng dùng xi măng thấp, nếu chỉ tăng lượng tro bay thì khả năng biến dạng kéo của BTĐL được cải thiện, khả năng biến dạng kéo của nó tùy thuộc vào tuổi bê tông Khi giá trị mô đun đàn hồi

kéo BTĐL trộn lượng tro bay cao, theo tài liệu của Anh cho thấy giá trị mô đun đàn hồi kéo của BTĐL có lượng trộn tro bay cao có giá trị cao hơn BTĐL khô nghèo Theo tài liệu của Mỹ thấy rằng: Mô đun đàn hồi kéo của BTĐL khô nghèo sau 1 năm, chỉ tương đương bằng một nửa của BTĐL lượng tro bay cao, nên khả năng biến dạng kéo thời gian sau tăng

Các tài liệu thí nghiệm cho thấy rằng, khi lượng dùng XM không thay đổi,

mà tăng lượng dùng bột tro bay, thì giá trị mô đun đàn hồi cực hạn của bê tông tăng lên, khi tổng lượng vật liệu kết dính cố định, lượng tro bay tăng lên (thì giảm lượng dùng xi măng) thì giá trị cực hạn của mô đun đàn hồi kéo giảm đi Giá trị mô đun đàn hồi kéo của bê tông tùy thuộc vào tuổi bê tông Tuổi càng dài thì mô đun đàn hồi kéo càng lớn, khả năng biến dạng đàn hồi kéo cực hạn của BTĐL có trộn nhiều tro bay có thể đạt bằng khả năng biến dạng kéo cực hạn của bê tông thông thường ở cùng tuổi

Biến dạng kéo cực hạn của BTĐL và tỷ lệ lượng dùng vật liệu kết dính trong

bê tông có tương quan mật thiết với nhau, theo tài liệu thí nghiệm 12 công trình ở Trung Quốc đã tổng kết phân tích 2 đại lượng đó hiện rõ quan hệ tuyến tính biểu thị bằng phương trình như sau:

e90 = (13.252P – 0.586) x 10-4

Trong đó: P là lượng vật liệu kết dính trong bê tông (tính theo khối lượng)

e90: Giá trị kéo dãn cực hạn của BTĐL ở tuổi 90 ngày

Một số tài liệu thí nghiệm trong phòng nêu ra: giá trị kéo dãn cực hạn của BTĐL thấp hơn giá trị kéo dãn của bê tông thường Cũng có một số tài liệu nói rằng, giá trị kéo dãn cực hạn của BTĐL cao hơn giá trị kéo dãn hạn cực của bê tông thông thường Giá trị kéo dãn cực hạn của BTĐL và bê tông thông thường cao hay thấp phải dựa vào tình hình cụ thể của cấp phối bê tông mà phân tích Ngoài ra còn phải thấy rằng, giá trị kéo dãn cực hạn của BTĐL thu được từ thí nghiệm trong phòng nhỏ hơn giá trị kéo dãn cực hạn của bê tông toàn cấp phối trong thân đập như trên đã nói Vì giá trị kéo trong phòng thí nghiệm BTĐL thường phải sàng loại những hạt cốt liệu thô lớn hơn 40mm, do một bộ phận cốt liệu thô đã sàng loại nên

tỷ lệ bột vữa của mẫu thí nghiệm kéo dãn cực hạn và tỷ lệ vữa của bê tông cấp phối hoàn chỉnh không giống nhau Vì vậy giá trị kéo dãn cực hạn của bê tông trong

phòng thí nghiệm lớn hơn so với giá trị dãn cực hạn của bê tông trong thân đập Bảng 2.2 dưới đây biểu thị kết quả thí nghiệm về giá trị kéo dãn cực hạn của BTĐL

Bảng 2.2 Kết quả thí nghiệm độ dãn cực hạn của bê tông [9]

Giá trị dãn cực hạn của bê tông toàn cấp phối (e90 x 10-6)

tỷ lệ là 1.08

Từ bảng 2.2 kết quả thí nghiệm còn có thể thấy, BTĐL sau khi sàng loại cốt liệu lớn (cấp phối II) có độ dãn kéo dài cực hạn ở tuổi 90 ngày so với bê tông thường sau khi sàng (cấp phối II) cũng ở tuổi 90 thì thấp hơn, nên BTĐL ở tuổi 90 ngày có cấp phối toàn phần có giá trị kéo dãn cực hạn so với giá trị kéo dài cực hạn của bê tông thường ở cùng tuổi và cùng cấp phối toàn phần sự khác biệt nhỏ hơn

2.4 Từ biến của bê tông đầm lăn

Dưới tác dụng của tải trọng không đổi, tùy theo tác dụng của tải trọng càng dài, biến dạng của bê tông sẽ dần dần tăng lên, sự biến dạng tăng dần theo thời gian gọi là từ biến

Từ biến của bê tông là hàm số của sự tăng tải trọng theo thời gian t và thời gian duy trì tải trọng khi s < (0.3 ¸ 0.5)fc; trong thời gian có tải trọng tác dụng biến hình tùy theo thời gian dài mà tăng lên; biến hình từ biến có thể đạt bằng (2¸ 3) lần biến hình tức thời Sau khi dỡ tải, một phần biến hình tức thời hồi phục lại, một

phần nhỏ dần dần khôi phục, gọi là biến hình từ biến khôi phục, ngoài ra còn có thể lưu một phần biến hình vĩnh cửu khi s > (0.5 ¸ 0.8)fc, bê tông sẽ biến hình tăng liên tục đến khi bị phá hoại

Từ biến của bê tông là do từ biến của đá xi măng gây ra, mà từ biến của đá xi măng được sinh ra do dịch chuyển thể keo ngưng dưới tác dụng của tải trọng, cùng với sự lưu động, tính dính của thể keo với cát, cốt liệu đá và xi măng có các hạt không thủy hóa và thể kết tinh có thể không sinh ra từ biến, mà nó còn có thể ngăn cản sự biến hình của đá xi măng, làm giảm sự từ biến của bê tông

Từ biến của BTĐL và bê tông thông thường tương tự nhau, cùng chịu ảnh hưởng của rất nhiều nhân tố Đó là: tỷ lệ bột vữa trong bê tông, tính chất của xi măng, khoáng chất của cốt liệu và cấp phối hạt cốt liệu, cấp phối bê tông, thời gian tăng tải, và thời gian giữ tải, kích thước cấu kiện vv… Khi các điều kiện không đổi,

tỷ lệ bột vữa của bê tông càng lớn, từ biến càng lớn Lượng dùng xi măng trong bê tông nhiều, tỷ lệ N/ bột càng lớn, lượng dùng cốt liệu nhỏ, thì từ biến của bê tông sẽ lớn, tuổi bê tông càng sớm, ứng lực giữ tải càng lớn, thời gian giữ tải càng dài, thì

từ biến của bê tông càng lớn, kết cấu có kích thước càng nhỏ, thì từ biến càng lớn

Dưới tình trạng nguyên vật liệu như nhau biến hình từ biến của bê tông tỷ lệ thuận với tỷ lệ bột vữa của bê tông – Việt Nam hiện nay thường dùng loại bê tông đầm lăn trộn nhiều tro bay, có tỷ lệ bột vữa bê tông trung bình Do vậy tổng biến hình từ biến thường thấp hơn bê tông thường Dĩ nhiên cường độ BTĐL thời kỳ đầu thấp hơn, sự phát triển cường độ thời kỳ đầu chậm, do vậy từ biến duy trì từ tải trọng thời kỳ đầu tất nhiên nhỏ hơn bê tông thường Ngoài ra bê tông thông thường trong thân đập thường dùng cốt liệu thô có hạt lớn hơn 40mm tương đối ít hơn

Theo kết quả thí nghiệm quy luật biến hóa của từ biến của BTĐL và bê tông thường với tuổi khác nhau, từ biến của BTĐL lớn hơn bê tông thường, nhưng tăng tải trọng thời kỳ sau, thì biến hình từ biến của BTĐL nhỏ hơn bê tông thường

2.5 Biến hình co khô ẩm của BTĐL

Co nở của bê tông là do biến hóa của sự thủy phân bên trong bê tông mà sinh

ra, khi bê tông ngâm trong nước thời gian dài có thể sinh ra sự phình nở rất nhỏ, khi

bê tông cứng hóa trong không khí, thì do sự bốc hơi, thể keo ngưng đá xi măng dần dần bị co khô, làm cho bê tông bị co Bê tông đã co khô khi bị hấp thụ nước, thay

đổi ẩm Sự dãn nở ẩm thông thường ảnh hưởng đến tính năng của bê tông không lớn

Bê tông trong quá trình khô, đầu tiên phát sinh sự bốc hơi nước trong lỗ rỗng khí và nước mao quản Bốc hơi nước trong lỗ rỗng khí thì không dẫn đến sự tự co lại của bê tông Bốc hơi nước mao quản làm cho mạch nước trong ống mao quản khi bị rút xuống, đường cong mặt ống mao quản thay đổi lớn Dưới tác dụng của sức căng mặt ngoài, tỷ lệ áp lực nước bên trong và áp lực nước bên ngoài nhỏ Tùy theo độ ẩm không khí giảm thấp, áp lực phụ trong lỗ rỗng mao quản dần dần tăng lên sinh ra lực co khô, làm cho bê tông bị co

Sau khi bốc hơi nước trong lỗ rỗng mao quản hoàn thành nếu như tiếp tục khô ráo, nước hấp thụ trong các hạt của thể keo ngưng cũng như phát sinh bốc hơi một phần Tiêu đi lớp nước màng mỏng của hạt thể keo ngưng là do chịu tác dụng của lực dẫn phân tử làm khoảng cách các hạt thay đổi làm phát sinh ra co khô

Các nhân tố ảnh hưởng của sự co khô bê tông chủ yếu là cấp phối bê tông, chủng loại xi măng, phụ gia khoáng vv… Ngược lại lượng dùng cốt liệu lớn thì

co khô nhỏ Cốt liệu thiên nhiên thông thường co khô, nhưng mô đun đàn hồi lớn, hạn chế sự co khô của bê tông Nếu như lượng vữa vật liệu kết dính nhất định, tỷ lệ cát lớn thì sự co khô của bê tông cũng hơi lớn Lượng nước yêu cầu của xi măng lớn, bê tông chế tạo ra sẽ co khô lớn trộn tro bay và bột đá hay bột núi lửa vv… thì bê tông có sự co khô nhỏ hơn

Các nhân tố ảnh hưởng đến sự co khô của BTĐL và bê tông thường không giống nhau Do lượng nước dùng trong BTĐL nhỏ, lượng dùng vật liệu kết dính thường cũng ít, do có tỷ lệ bột tro bay cao hơn, do vậy tỷ lệ co khô của BTĐL hiển nhiên là nhỏ Theo tài liệu thống kê của 11 đập lớn bằng bê tông thường ở Mỹ thấy

rõ, giá trị co khô của bê tông đầm lăn có hàm lượng tro bay cao chỉ tương đương 1/2 hoặc không đến so với co khô của bê tông thông thường Sự co khô của BTĐL thấp hơn so với bê tông thông thường khoảng 25% Bảng 2.6 liệt kê các bảng thí nghiệm xác định tỷ lệ co khô của một số công trình BTĐL ở Trung Quốc Kết quả trong bảng thấy rõ tỷ lệ co khô của BTĐL nhỏ hơn bê tông thường, điều đó cho thấy BTĐL có lợi là tránh được vết nứt co khô Nhưng cần chú ý là sự co khô thời kỳ đầu (trong vòng 7 ngày) của BTĐL là rất nhanh, vì thể keo ngưng trong BTĐL ở giai đoạn đó còn ít, lỗ rỗng mao quản nhiều, cường độ bê tông thấp Do đó trong

quá trình thi công phải tăng cường bảo dưỡng ở thời kỳ đầu, phòng xuất hiện cao vết nứt do co khô

Biến hình dãn ẩm của BTĐL nhỏ hơn so với bê tông thường Dưới cùng điều kiện, biến hình dãn ẩm của BTĐL chỉ bằng khoảng 56% so với bê tông thường

2.6 Các loại biến hình khác của BTĐL

Ngoài một số loại biến hình của BTĐL đã đề cập ở trên, BTĐL còn có biến hình nhiệt độ và biến hình thể tích tự sinh vv…

2.6.1 Biến hình nhiệt độ của BTĐL

Tùy theo sự thay đổi nhiệt độ mà bê tông phát sinh sự phình nở hoặc là co khô, biến hình đó gọi là biến hình nhiệt độ, biến hình của nó lớn nhỏ có thể dùng hệ

số biến hình nhiệt độ để biểu thị

2.6.1.1 Sự thay đổi nhiệt độ của bê tông:

Trong quá trình bê tông đông cứng, do sự thủy hoá của xi măng đã sinh ra lượng nhiệt rất lớn, làm cho nhiệt độ trong khối bê tông tăng cao, do tính chất dẫn nhiệt của bê tông kém nên nhiệt lượng sinh ra tập trung vào trong khối bê tông làm tăng nhiệt độ trong bê tông gây ra chênh lệch nhiệt độ trong và ngoài khối bê tông Nhiệt độ trong khối bê tông cao hơn nhiệt độ môi trường bên ngoài khối bê tông Theo thời gian, nhiệt độ trong khối bê tông sẽ giảm dần, tới mức ổn định Quan sát thực tế thấy rằng: sự giảm dần nhiệt độ tự nhiên của bê tông kéo dài tới vài chục năm Sau khi nhiệt độ đã giảm xuống tới mức ổn định thì chỉ có vài mét ngoài vỏ của khối bê tông nhiệt độ lên xuống, thay đổi theo nhiệt độ môi trường bên ngoài

Quá trình thay đổi nhiệt độ của bê tông khối lớn có thể chia làm 3 thời kỳ: tăng nhiệt, giảm nhiệt, ổn định nhiệt (như hình 2.1) Từ hình vẽ thấy rằng; nhiệt độ cao nhất của bê tông Tmax bằng nhiệt độ trong bê tông khi đổ Tp cộng với nhiệt độ phát nhiệt lớn nhất của xi măng (chất kết dính) Tr Từ nhiệt độ Tp đến Tmax là thời

kỳ tăng nhiệt, sau khi đạt đến Tmax thì nhiệt độ trong bê tông sẽ giảm dần, giai đoạn này gọi là thời kỳ giảm nhiệt, cuối cùng nhiệt độ trong khối bê tông ổn định Thời gian để nhiệt độ trong khối bê tông đạt đến nhiệt độ ổn định phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố Theo kết quả nghiên cứu của Viện bê tông Mỹ thì trường hợp mặt tường bê tông dày 150mm có thể ổn định sau 1.5 giờ, tường dày 1.5m cần 1 tuần, nếu dày 15m thì phải cần 2 năm và như các đập Hoover, Shasta, Grand Coulee có chiều dày khoảng trên 150m thì thời gian để đạt trạng thái ổn định về nhiệt độ lên tới 200 năm Nhiệt độ tối đa của bê tông đầm lăn chịu ảnh hưởng của yếu tố, bao