Nghiên cứu sự phát triển của ứng suất nhiệt trong bê tông áp dụng tính toán

LỜI CẢM ƠN Luận văn “Nghiên cứu phát triển ứng suất nhiệt bê tơng áp dụng tính tốn cho cơng trình Bản Mịng tỉnh Sơn La” hồn thành với giúp đỡ nhiệt tình Phịng đào tạo đại học sau đại học, Khoa công trình thầy giáo Trường Đại học Thuỷ Lợi Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS.Nguyễn Cảnh Thái tận tình hướng dẫn, dìu dắt tác giả hồn thành luận văn này, xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Khoa Cơng trình, Phịng Đào tạo đại học Sau đại học Trường đại học Thuỷ Lợi, đồng nghiệp cung cấp tài liệu số liệu cho luận văn Tác giả có kết hơm nhờ bảo ân cần thầy cô giáo, giúp đỡ, động viên quan, gia đình bạn bè đồng nghiệp năm qua Một lần tác giả xin ghi nhớ tất đóng góp to lớn Do trình độ có hạn thời gian nghiên cứu ngắn, nên luận văn tránh tồn tại, hạn chế, tác giả mong nhận bảo đóng góp Q thầy giáo bạn đồng nghiệp Tác giả mong muốn vấn đề tồn tác giả nghiên cứu sâu để góp phần đưa kiến thức khoa học vào phục vụ sản xuất Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Tác giả Phùng Thị Thu Quyên BẢN CAM ĐOAN Kính gửi: Ban Giám hiệu trường Đại học Thủy Lợi Khoa Cơng Trình Phịng Đào tạo ĐH&SĐH Tên là: Phùng Thị Thu Quyên Học viên cao học lớp: 20C11, chun ngành: Xây dựng cơng trình thủy, Trường Đại học Thủy Lợi Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu phát triển ứng suất nhiệt bê tơng áp dụng tính tốn cho cơng trình Bản Mịng tỉnh Sơn La” cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu trích dẫn trung thực Các kết nghiên cứu luận văn chưa người công bố cơng trình khác Nếu điều cam kết tơi có điểm khơng đúng, tơi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm cam kết chịu hình thức kỷ luật nhà trường Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Tác giả cam kết Phùng Thị Thu Quyên MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG VÀ ỨNG SUẤT NHIỆT TRONG BÊ TÔNG 1.1 Tổng quan bê tông 1.1.1 Bê tông khối lớn 1.1.2 Nhiệt độ cực đại bê tông độ chênh lệch nhiệt độ 1.1.3 Vật liệu dùng để chế tạo bê tông khối lớn .5 1.2 Các tính chất bê tông, phát triển nhiệt khối đổ bê tông 1.2.1 Độ dẫn nhiệt bê tông 1.2.2 Nhiệt dung bê tông 1.2.3 Biến dạng nhiệt 1.2.4 Sự phát triển nhiệt khối đổ .7 1.2.5 Nguyên nhân hậu trình thay đổi nhiệt 1.3 Tình hình xây dựng đập nghiên cứu ứng suất nhiệt bê tông Việt Nam giới 10 1.3.1 Tình hình xây dựng đập nghiên cứu ứng suất nhiệt bê tông Việt Nam 10 1.3.2 Tình hình xây dựng đập nghiên cứu ứng suất nhiệt bê tông nước 14 1.4 Một số đặc điểm chung đập bê tông điều kiện để xây dựng đập bê tông 16 1.4.1 Đặc điểm chung đập bê tông: 16 1.4.2 Một số điều kiện để xây dựng đập bê tông 17 CHƯƠNG PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT NHIỆT TRONG BÊ TƠNG 19 2.1 Diễn biến nhiệt ứng suất nhiệt bê tông 19 2.1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến diễn biến nhiệt bê tơng khối lớn .19 2.1.2 Nhiệt thủy hóa xi măng .19 2.1.3 Ứng suất nhiệt nứt nhiệt bê tông 21 2.2 Các phương pháp giải toán nhiệt lựa chọn phương pháp tính tốn 27 2.2.1 Phương pháp giải tích (phương pháp phân ly biến số) 28 2.2.2 Phương pháp toán tử 28 2.2.3 Phương pháp gần 28 2.2.4 Lựa chọn phương pháp giải toán nhiệt 31 2.3 Nguyên lý khống chế nhiệt độ đập bê tông 32 2.4 Các biện pháp khống chế ứng suất nhiệt bê tông 33 2.4.1 Giảm lượng tỏa nhiệt (phát nhiệt) bê tông 33 2.4.2 Hạ thấp nhiệt độ khối đổ (làm mát trước) 36 2.4.3 Tăng nhanh tốc độ tỏa nhiệt bê tông sau đổ (làm mát sau) 38 2.5 Ảnh hưởng phân khe, phân khối ứng suất nhiệt độ 39 2.6 Ứng dụng tổ hợp biện pháp khống chế nhiệt 43 2.6.1 Biện pháp 43 2.6.2 Khống chế phụ thêm 43 2.6.3 Quản lý quy trình thi cơng (Lợi dụng lúc nhiệt độ khí trời thấp để đổ bê tông) 44 CHƯƠNG ÁP DỤNG TÍNH TỐN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA ỨNG SUẤT NHIỆT TRONG ĐẬP BÊ TƠNG CỦA CƠNG TRÌNH HỒ CHỨA NƯỚC BẢN MÒNG-TỈNH SƠN LA 45 3.1 Giới thiệu tổng quan cơng trình 45 3.2 Tính tốn, kiểm tra ứng suất nhiệt theo điều kiện thiết kế 47 3.2.1.Tính nhiệt độ giới hạn lớn cho phép theo lý thuyết so sánh kết mặt nhiệt độ 47 3.2.2 Nội dung phương pháp PTHH lựa chọn phần mềm để giải toán nhiệt ứng suất nhiệt 50 3.2.3 Đặc tính vật liệu thân đập: 52 3.2.4 Tiến độ thi công: 55 3.2.5 Số liệu khác phân tích nhiệt: 56 3.2.6 Mơ hình hóa toán: .61 3.2.7 Kết tính tốn trường nhiệt độ: 64 3.2.8 Kết tính tốn trường ứng suất: 79 3.3 So sánh kết tính tốn với số liệu quan trắc 89 3.3.1 Bố trí thiết bị quan trắc khối bê tông đập 89 3.3.2 Quá trình quan trắc số liệu đo 90 3.4 Phân tích kết tính tốn đề xuất biện pháp cần thiết 94 KẾT LUẬN 96 KIẾN NGHỊ .99 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Q trình thay đổi nhiệt độ bê tơng khối lớn Hình 1.2: Đập Định Bình tỉnh Bình Định (đập bê tơng đầm lăn) .13 Hình 1.3: Đập Tân Giang tỉnh Ninh Thuận (đập bê tơng trọng lực) .14 Hình 1.4 : Đập Miyagase cao 156m – Nhật Bản 16 Hình 2.1: Tỏa nhiệt xi măng theo thời gian .20 Hình 2.2: Ứng suất nhiệt phát sinh khối bê tông .22 Hình 2.3: Nứt nẻ bề mặt nứt xuyên đập bê tông 23 Hình 2.4: Biến dạng nhiệt ứng suất kiềm chế khối BT 24 Hình 2.5: Phân bố ứng xuất đáy khối bê tông .25 Hình 2.6: Hệ số ảnh hưởng kiềm chế R .25 Hình 2.7: Đá dăm che mát, tưới ẩm để hạ nhiệt 37 Hình 2.8: Sơ đồ bố trí đường ống làm lạnh khối đổ 39 Hình 2.9: Tác dụng khe nhiệt .41 Hình 2.10: Quan hệ chiều dài khối đổ ứng suất nhiệt .42 Hình 3.1: Quá trình thay đổi nhiệt bê tông khối lớn 47 Hình 3.2: Biểu đồ tra chênh lệch nhiệt độ khối đổ .48 Hình 3.3: Biểu đồ tra tăng nhiệt trở lại 49 Hình 3.4: Các đợt thi cơng nâng cao mặt cắt đập .56 Hình 3.5: Đường cong biên nhiệt độ môi trường, 0C 57 Hình 3.6: Đường cong phát triển cường độ bê tông 57 Hình 3.7: Đường biểu thị tính co ngót từ biến bê tông (m/m) .60 Hình 3.8: Đường đặc trưng tăng nhiệt bê tơng, 0C .61 Hình 3.9: Mơ hình đợt thi cơng nâng cao mặt cắt đập 63 Hình 3.10: Mơ hình hóa mặt cắt đập hoàn thiện .64 Hình 3.11: Đầu đọc cầm tay Model GK-403vw readout box 90 Hình 3.12: Hiện trường thi công xây dựng .91 Hình 3.13: Hiện trạng khối đổ bê tông 91 Hình 3.14: Biểu đồ phát triển nhiệt độ 16 ngày đầu – Thực đo 94 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Một số cơng trình xây dựng giai đoạn trước năm 1945 11 Bảng 1.2 Một số cơng trình xây dựng giai đoạn từ năm 1975 đến 13 Bảng 2.1 : Nhiệt thủy hóa đơn khống xi măng: .19 Bảng 2.2 : Nhiệt thủy hóa đơn khoáng xi măng: .20 Bảng 2.3 : Hệ số kinh nghiệm đặc trưng cho tỏa nhiệt khoáng .21 Bảng 2.4 : Hệ số ảnh hưởng kiềm chế R 21 Bảng 2.5: Thống kê hàm lượng xi măng số đập .35 Bảng 3.1: Cấp phối bê tông thân đập 53 Bảng 3.2: Kết thí nghiệm cường độ kháng nén bê tông .53 Bảng 3.3: Kết thí nghiệm cường độ kháng kéo bê tơng .53 Bảng 3.4: Kết thí nghiệm mô đun đàn hồi bê tông 54 Bảng 3.5: Thơng số tính tốn vật liệu phân tích trường nhiệt 54 Bảng 3.6: Tiến độ thi công đợt nâng cao đập mặt cắt MC14 55 Bảng 3.7: Dữ liệu mô đun đàn hồi bê tông (GPa) 59 Bảng 3.8: Kết nhiệt độ tính tốn - Đợt 68 Bảng 3.9: Nhiệt độ đo tuần đầu - Đợt 69 Bảng 3.10: Nhiệt độ đo tháng 11 12/2013 - Đợt 69 Bảng 3.11: So sánh kết nhiệt độ tính tốn thực đo - Đợt 71 Bảng 3.12: Nhiệt độ đo thiết bị đo - Đợt 74 Bảng 3.13: Giá trị đo ứng suất theo thực tế - Đợt 1_kN/m2 .82 Bảng 3.14: Giá trị ứng suất thu thập - Đợt 85 Bảng 3.15: Số liệu quan trắc trường – 06 ngày đầu 93 MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết đề tài Ngành xây dựng Việt Nam ngày bước tạo nên hình ảnh đất nước Việt Nam đại với cơng trình mang tầm cỡ ngày cải thiện tốt Riêng công trình thủy lợi, thủy điện nước ta năm qua xây dựng hàng trăm cơng trình Thủy lợi, thủy điện lớn với quy mô lớn- nhỏ như: đập bê tông trọng lực Tân Giang, Bái Thượng, Sông Đà, Cửa Đạt Tuy nhiên ứng suất nhiệt bê tông vấn đề đề cập nghiên cứu nhiều xây dựng cơng trình sử dụng lượng lớn bê tơng, bê tơng cốt thép Qua q trình thi cơng, đúc kết khơng kinh nghiệm quý báu từ khâu khảo sát thiết khâu thi cơng cơng trình bê tơng khối lớn Mặt khác, nước Việt Nam ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa, lại phân chia thành vùng miền có khí hậu biến đổi khác Ví dụ Miền Bắc: có bốn mùa rõ rệt, mùa đông nhiệt độ thấp, mùa hè lại cao Nhiệt độ chênh lệch lên tới 300C Ở Miền Trung thời tiết lại khác hơn, chênh lệch thời điểm không lớn, mùa hè nhiệt độ lại cao, 350C Ở Tây Nguyên, nhiệt độ ngày đêm chênh lệch 100C Sự thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng nhiều đến biến đổi nhiệt cơng trình Tuy nhiên biến đổi hậu gây ảnh hưởng cho cơng trình người ta chưa biết nhiều Vì thiết kế thi cơng thiếu ý cần thiết Đó nguyên nhân chủ yếu làm xuất khe nứt đập bê tông Các khe nứt xuất dù lớn hay nhỏ làm ảnh hưởng đến tuổi thọ khả làm việc cơng trình với cơng trình thủy lợi Sự biến đổi khí hậu vùng miền biến đổi khác phức tạp nên yêu cầu ổn định lật phải đáp ứng khả chống thấm cao Vậy nên khe nứt xuất làm giảm khả chống thấm tiềm ẩn an toàn cơng trình đưa vào sử dụng Tuy nhiên q trình phát sinh ứng suất nhiệt phụ thuộc nhiều vào giá trị nhiệt ban đầu vật liệu điều kiện mơi trường Do q trình thi cơng cần phải xác định q trình phát triển ứng với điều kiện trường nhằm đánh giá, so sánh với kết thiết kế để từ có phương pháp xử lý thích hợp kịp thời Đề tài: “Nghiên cứu phát triển ứng suất nhiệt bê tơng áp dụng tính tốn cho cơng trình Bản Mịng, tỉnh Sơn La” thực nhằm đóng vai trị thiết thực vào xu hướng phát triển khoa học kỹ thuật công nghệ Việc tính tốn cơng trình cụ thể thi cơng tìm biến đổi ứng suất nhiệt cho cơng trình đó, kịp thời có biện pháp ngăn chặn giảm thiểu xảy cố Mặt khác, việc lựa chọn tính tốn cơng trình thuộc miền Bắc có tính chất phức tạp thời tiết, điều kiện thi công giúp cho việc thực giải cơng trình có tính chất tương tự Mục đích đề tài Đề tài nghiên cứu nhằm mục đích sau: - Tính tốn ứng suất nhiệt bê tơng theo điều kiện lý thuyết điều kiện thi công - So sánh kết tính tốn với trị số đo thực tế ứng suất cho phép từ phân tích kết đề xuất biện pháp xử lý (nếu có) Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu ứng suất nhiệt bê tông, phạm vi nghiên cứu luận văn áp dụng tính tốn cụ thể cơng trình Bản Mòng, thuộc xã Hủa La, thành phố Sơn La 3.2 Nội dung nghiên cứu Luận văn tập trung nghiên cứu nội dung sau: - Cơ sở lý thuyết ứng suất nhiệt bê tơng, phân tích lựa chọn phương án giải toán nhiệt - Áp dụng tính tốn cơng trình cụ thể việc thưc tính tốn đo đạc trị số ứng suất nhiệt cơng trình Bản Mịng, tỉnh Sơn La - Phân tích kết tính tốn, trị số đo thực tế để từ đưa nhận định ứng suất nhiệt bê tông đề xuất biện pháp xử lý (nếu có) 88 Đợt 7: Kết tính tốn ứng suất T = 10800h Đợt 8: Kết tính tốn ứng suất T = 11520h 89 Đợt 9: Kết tính tốn ứng suất T = 12240h Nhận xét chung kết ứng suất: -) Giá trị ứng suất nén nhiệt nhỏ ứng suất nén cho phép bê tông phát triển theo thời gian Tuy nhiên ứng suất kéo số vùng sát mặt khối đổ bị kéo lớn -) Giá trị ứng suất giảm dần theo thời gian thi công; 3.3 So sánh kết tính tốn với số liệu quan trắc Để đo ứng suất nhiệt thực tế bê tông công trình thi cơng sử dụng thiết bị quan trắc 3.3.1 Bố trí thiết bị quan trắc khối bê tông đập Thiết bị quan trắc nhiệt độ khối bê tông đập lắp đặt để theo dõi nhiệt độ khối bê tông đập sau kết thúc khối đổ kéo dài sau số năm vận hành Thiết bị quan trắc nhiệt độ khối bê tông đặt vào lịng khối bê tơng đập q trình đổ bê tông Việc ghi chép nhiệt độ khối bê tông đập phải đồng thời với việc đo ghi nhiệt độ khơng khí thời điểm 90 Thiết bị đo ứng suất bê tông loại đo ứng suất thẳng đứng làm việc lắp đặt để đo ứng suất bê tông mặt cắt đáy đập từ kết thúc khối đổ, suốt thời gian thi công thời gian vận hành công trình Việc bố trí thiết bị đo hình vẽ (hình 3.4) *Loại tình trạng thiết bị đo Thiết bị đo loại thiết bị đầu đọc cầm tay Model GK-403vw readout box Tình trạng thiết bị hoạt động tốt, nhạy, khơng có lỗi, độ sai số cho phép Hình 3.11:Đầu đọc cầm tay Model GK-403vw readout box 3.3.2 Quá trình quan trắc số liệu đo *Thời gian thời điểm quan trắc Thời gian đo từ ngày 1/7/2013 bắt đầu lắp đặt đầu đo: AKB84, AKB85, AKB86, AKB87, AKB88 Thời điểm quan trắc: lắp đặt thiết bị đầu đo Mật độ đo: sau đổ bê tông vào khối đổ 24h/1 lần đọc số liệu *Hiện trạng thi công cơng trình khối đổ Tại trường thi cơng xây dựng nhà thầu thi công tiến hành thi công đổ bê tông khối đổ mặt cắt 14, đầu đo AKB84, AKB85, AKB86, AKB87, AKB88 , 91 Hình 3.12: Hiện trường thi cơng xây dựng Hình 3.13: Hiện trạng khối đổ bê tơng Sau hồn thành cơng tác đổ bê tơng thấy khối đổ bê tơng hồn chỉnh, khơng có biểu bất thường khác 92 * Số liệu quan trắc Vị trí khoảnh đổ bê tơng đầu đo AKB84, AKB85 AKB86 theo dõi ngày, trước đổ bê tông đến nhiệt độ khối đổ ổn định Vị trí đầu đo quan trắc xem Hình 3.4 Vị trí khoảnh đổ bê tông đầu đo AKB84, AKB85 AKB86 theo dõi ngày, trước đổ bê tông đến nhiệt độ khối đổ ổn định 93 Bảng 3.15: Số liệu quan trắc trường – 06 ngày đầu TT Ký hiệu Đầu đầu đo đo Ngày 3/7/2013 Ngày 4/7/2013 Ngày 5/7/2013 Ngày 6/7/2013 Ngày 7/7/2013 Ngày 8/7/2013 T0 16h15 9h15 16h15 9h15 16h15 9h15 16h15 9h15 16h15 9h15 16h15 Nhiệt độ trời (oC) 28.5 29.1 28.5 29.1 28.5 29.1 28.5 29.1 28.5 29.1 28.5 29.1 84-1 30.6 31.6 40.8 59 50.6 50 49.1 48.6 48,5 45.7 44.1 42.8 84-2 30.5 32.1 40.7 58.8 50.5 49.9 49.1 47.5 46,9 44.6 43 41.7 84-3 30.6 31.7 40.6 59 50.6 50 49.2 47.6 46 44.7 43.1 41.8 85-1 30 31.2 40.5 57.6 50 49.4 48.6 46.7 46,1 43.8 42.2 40.9 85-2 30 31.4 40.7 57.7 50 49.4 48.6 45.5 44,9 42.6 41 39.7 85-3 30.4 31.6 40.4 57.9 50.4 49.8 49 46.2 45,6 43.3 41.7 40.4 86-1 30.2 31.5 50.2 61 50.2 49.6 48.8 47.9 46,3 45 43.4 42.1 86-2 30 31.8 50.4 61 50 49.4 48.6 46.4 45,8 43.5 41.9 40.6 86-3 30 31.7 50.2 61.1 50 49.4 48.6 46.8 46,2 43.9 42.3 41 AKB 84 AKB 85 AKB 86 94 Hình 3.14: Biểu đồ phát triển nhiệt độ 16 ngày đầu – Thực đo Q trình phát triển so sánh với trình phát triển nhiệt nêu kết trường ứng suất Đợt (Bảng 3.8 Bảng 3.11) Cho thấy, đường trình phát triển nhiệt độ 06 ngày đầu (Từ ngày 02/07/2013 đến ngày 07/07/2013) phù hợp với kết tính tốn so sánh Bảng 3.11 phần trên, tương ứng với vị trí đặt thiết bị KBS 84, KBS 85 KBS 86 3.4.Phân tích kết tính tốn đề xuất biện pháp cần thiết Kết quan trắc thu thập theo quy trình, quy phạm đề cương phê duyệt qua kết tính tốn, phân tích nhận thấy:  Thiết bị đo đạc làm việc ổn định, kết đo đạc đáng tin cậy  Chênh lệch nhiệt độ vượt giới hạn cho phép, cần phải tiến hành theo dõi thêm khối đổ khác để có điều chỉnh kịp thời  Nhiệt độ khối đổ phát triển đến ổn định thời gian cho phép, khơng có đột biến, khơng có yếu tố bất thường Kết tính tốn trường nhiệt cho thấy: Trường nhiệt độ phân tích theo phương pháp lý thuyết gần với kết quan trắc thu thập Kết so sánh nêu Bảng 3.8 Bảng 3.11 Kết tính tốn ứng suất nhiệt cho thấy: -) Giá trị ứng suất nén nhiệt nhỏ ứng suất nén cho phép bê tông 95 phát triển theo thời gian, gần với kết đo thực tế Đới với Đợt 1, đổ lần toàn mặt cắt, ứng suất kéo bề mặt thượng hạ lưu mặt khối đổ nhỏ, nhỏ giá trí ứng suất phát triển bê tơng Tuy nhiên với đợt đổ Đợt 2, Đợt 3, Đợt 4, Đợt 5, Đợt 6, mặt khối đổ, ứng suất kéo nhiệt tăng cao ứng suất cho phép, để phát sinh khe nứt vị trí Đối với Đợt 7, Đợt 8, Đợt giá trị ứng suất bề mặt nhỏ ứng suất cho phép Lưu ý: Các đợt đổ Đợt đến Đợt đợt đổ có tính giả định tác giả đưa để phân tích lý thuyết -) Giá trị ứng suất giảm dần theo thời gian thi công Với lượng tài thu thập nhiệt độ ứng suất đo thực tế ngồi trường ít, chủ yếu tập trung vào Đợt 1_Khối đổ giáp đập Qua so sánh cho thấy kết tính tốn thực đo gần Trong trường hợp, tiến hành khối đổi q trình hồn thiện mặt cắt đập, giá trị ứng suất, nhiệt độ vượt q nhiều so với kết tính tốn khuyến cáo hồ sơ Thiết kế vẽ thi cơng cần thiết phải kéo dài tiến độ thi công, tăng khoảng thời gian nghĩ đợt đổ, chia nhỏ khối đổi đợt (dạng lược), sử dụng biện pháp giảm nhiệt độ cốt liệu, 96 KẾT LUẬN Bài tốn phân tích ứng suất nhiệt bê tơng tốn phức tạp, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Điều kiện thi công, tiến độ thi công, nhiệt độ ban đầu bê tông ướt, cấp phối bê tông, phát triển cường độ bê tơng, đặc tính mơ duyn đàn hồi bê tông theo thời gian, nhiệt độ môi trường thay đổi theo ngày đêm, hệ số đối lưu, tỉ nhiệt, hệ số giản nở nhiệt vật liệu, Với nhiều điều kiện ban đầu vậy, phân tích theo phương pháp lý thuyết phần mềm Midas Civil đề cập đầy đủ yếu tố ảnh hưởng Tuy nhiên, số tài liệu cấp phối bê tông, nhiệt độ ban đầu bê tông ướt, phát triển cường độ bê tông tham khảo tài liệu thu thập từ cơng trình thủy điện Huội Quảng – Với mác BT tương tự cơng trình Bản Mịng tỉnh Sơn La Vì vậy, phân tích lý thuyết khơng hồn tồn giống với điều kiện vật liệu bê tông đầu vào với thực tế thi cơng cơng trình Bản Mịng tỉnh Sơn La Kết so sánh nhiệt độ cho Đợt (Có số liệu thực tế thu thập): Thời gian Ngày, tháng 20h 70h 120h 150h 2400h 3000h 02/07/2013 04/07/2013 06/07/2013 07/07/2013 09/2013 10/2013 11/2012 -:- 12/2013 3600h Giá trị max tính tốn (0C) 32,4 46,2 49,7 50,0 28,8 27,3 Giá trị max thực tế đo (0C) 30,6 50,4 49,1 48,5 - Sai khác 26,2 26,2 0,00% 5,88% 8,33% 1,22% 3,09% - Kết so sánh ứng suất nén cho Đợt (Có số liệu thực tế thu thập): Thời gian Ngày, tháng 3600h 12/2013 Giá trị max tính tốn (kN/m2) 2277 Giá trị max thực tế đo (kN/m2) 2567 -:- 2920 Sai khác 11% -:- 22% 97 Theo kết tính tốn cho Đợt 1, vị trí tiếp giáp giao thoa 02 miền nhiệt độ, vị trí có khả xuất ứng suất kéo lớn Thì giá trí ứng suất kéo bê tơng phát triển cao ứng suất kéo trường nhiệt gây Thể biểu đồ sau (Điểm sát biên nền): Đối với đợt thi công giả định: Đợt đến Đợt giá trị ứng suất nén đảm bảo theo điều kiện phát triển cường độ Tuy nhiên ứng suất kéo nhiệt sinh vị trí bề mặt tiếp giáp mơi trường khơng khí cao so với ứng suất kéo cho phép bê tơng Kết phân tích ứng suất kéo bề mặt đợt đổ giả định: Đợt đến Đợt 9, vị trí bề mặt khối đổ sau: 98 Đợt thi công Đợt Đợt Đợt Đợt Đợt Đợt Đợt Đợt Hình thức thi cơng khối đổ Một lần, tăng cao 5m, từ +629,5m -:- +634,5m Một lần, tăng cao 5m, từ +634,5m -:- +639,5m Một lần, tăng cao 5m, từ +639,5m -:- +644,5m Một lần, tăng cao 5m, từ +644,5m -:- +649,5m Một lần, tăng cao 5m, từ +649,5m -:- +654,5m Một lần, tăng cao 5m, từ +654,5m -:- +659,5m Một lần, tăng cao 5m, từ +659,5m -:- +664,5m Một lần, tăng cao 5,5m, từ +664,5m -:- +670m Ứng suất kéo max bề mặt (kN/m2) 3448 3876 2894 4294 4158 1067 433 506 Vị trí nhận xét - Bề mặt khối đổi - Ứng suất kéo vượt cho phép - Bề mặt khối đổi - Ứng suất kéo vượt cho phép - Bề mặt khối đổi - Ứng suất kéo vượt cho phép - Bề mặt khối đổi - Ứng suất kéo vượt cho phép - Bề mặt khối đổi - Ứng suất kéo vượt cho phép - Bề mặt khối đổi - Ứng suất nhỏ giới hạn - Bề mặt khối đổi - Ứng suất nhỏ giới hạn - Bề mặt khối đổi - Ứng suất nhỏ giới hạn Từ kết ứng suất nhiệt ứng với đợt thi công giả định thiên lớn mà tác giả tự đưa để phân tích cho thấy: Các đợt đổ: Đợt đến Đợt thi cơng lần giới hạn cao trình mặt cắt phân bề mặt khối đổ xuất vết nứt ứng suất kéo bề mặt vượt mức cho phép Tuy rằng, đợt thi cơng hình thức thi cơng đổ lần cho Đợt đến Đợt có tính chất giả định, nêu lên nguy hiểm cho hình thức thi cơng 99 KIẾN NGHỊ Từ kết phân tích ứng suất nhiệt sinh bê tông, với trường hợp khác đập Bản Mòng tỉnh Sơn La sau: - Đợt 1: Phân tích sát với thực tế thi công, cho kết gần với thực đo; - Đợt đến Đợt 9: Là đợt giả định, xét trước hợp thi công lần giới hạn cao trình đợt thi cơng Cho kết phân tích ứng suất kéo vượt giới hạn cho phép bê tông Phát sinh vết nứt bề mặt khối đổ Mặt cắt đập có xu hướng bị kéo phần Với điều kiện phân tích theo thực tế theo giả định đặt Tác giả kiến nghị cụ thể cho công trình đập Bản Mịng tỉnh Sơn La sau: - Phân nhỏ đợt đổ thi công, khối đổ nằm giới hạn kích thước lớn nhật khối đổ không vượt 1,5m -:- 2m; Các khối đổ bố trí so le đợt đổ theo hình thức lượt; - Chiều cao đợt đổ liên tục có chiều cao khơng vượt 1,5m Thời gian để tiếp tục đổ đợt phái khơng ngày tính từ lúc đổ xong đợt đổ dưới; - Chiều cao lớp đổ tùy thuộc vào vị trí đặc điểm kết cấu, không vượt 50cm, đổ dầm liên tục kết thúc chiều cao đợt đổ; - Để hạn chế chênh lệch nhiệt độ môi trường nhiệt khối đổ cần áp dụng biện pháp dùng bao tải dứa tấp lên bề mặt khối đổi :- ngày đầu sau đổ Sử dụng nước tưới bảo dưởng bê tơng có nhiệt độ chênh lệch khơng q 150C so với nhiệt độ bề mặt bê tông; - Các yêu cầu khác quy trình thi cơng tn thủ theo Tiêu chuẩn quốc gia TCXDVN 305-2004 “Bê tông khối lớn, Quy phạm thi công nghiệm thu” 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO I TIẾNG VIỆT [1] Đào Tuấn Anh, (2013) “Nghiên cứu sở khoa học cho việc bố trí khe nhiệt đập bê tơng trọng lực điều kiện Việt Nam” Tuyển tập hội nghị khoa học thường niên, ISBN 978-604-82-0066-4 [2] Nguyễn Xuân Bảo, 1997, Bài giảng dùng cho lớp cao học ngành Cơng trình, “Tính tốn kết cấu cơng trình phương pháp sai phân hữu hạn”, NXB nông nghiệp, Hà Nội [3] Bộ NN&PTVT, 2012, QCVN 04-05 “Các quy định chủ yếu thiết kế cơng trình Thủy lợi” [4] Bộ NN&PTNT, 2002, 14TCN 59-2002, “Cơng trình thủy lợi, Kết cấu bê tơng bê tông cốt thép- Yêu cầu kỹ thuật” [5] Bộ NN&PTNT, 1993, 14TCN 48- 86, “Quy phạm thi công bê tơng mùa nóng- khơ” [6] Bộ NN&PTVT, 2003, 14TCN 56- 88, “Thiết kế đập bê tông bê tông cốt thép- Tiêu chuẩn thiết kế” [7] Bộ môn thi công, Trường Đại học Thủy Lợi, “Bài giảng cao học Thi cơng cơng trình bê tơng” [8] Bộ mơn thi cơng ,Trường Đại học Thủy Lợi, 2004, Giáo trình “Thi cơng cơng trình Thủy lợi- tập I, II”, NXB Nông nghiệp [9] Bộ môn vật liệu xây dựng, Trường Đại học Thủy Lợi, 2008, Giáo trình “Vật liệu xây dựng” [10] Bộ Xây dựng, TCXDVN 305: 2004, “Bê tông khối lớn- Quy phạm thi công nghiệm thu” [11] Bộ Xây dựng, TCVN 8215-2009, “Các quy định chủ yếu thiết kế bố trí thiết bị quan trắc cụm cơng trình đầu mối cơng trình Thủy lợi” [12] Nguyễn Tiến Đích (2010), Cơng tác bê tơng điều kiện khí hậu nóng ẩm Việt Nam, NXB Xây dựng, Hà Nội 101 [13] Hồ Ngọc Khoa, Vũ Chí Cơng (12-2012) “ Phân tích trường nhiệt độ ứng suất nhiệt bê tông khối lớn phương pháp phần tử hữu hạn” Tạp chí khoa học cơng nghệ xây dựng số 14 [14] Đỗ Văn Lượng, 2005, “Nghiên cứu phát triển nhiệt ứng suất nhiệt để ứng dụng vào công nghệ thi đập bê tông trọng lực Việt Nam” [15] Trần Văn Miên, Nguyễn Lê Thi (2013) “ Nghiên cứu đặc trưng nhiệt bê tông sử dụng hàm lượng tro bay lớn” Tạp chí khoa học công nghệ xây dựng số 3+4 [16] Nguyễn Văn Mạo (1997), Cơ sở tính tốn cơng trình thủy lợi, Hà Nội [17] Phạm Mão, 1985, Đề tài khoa học 1981-1985 “Nghiên cứu phương pháp phòng chống xuất khe nứt đại”, Hà Nội [18] Vũ Thanh Te, Đại học Thủy Lợi, 1999, “Công nghệ thi công bê tông” [19] Vũ Thanh Te, Đỗ Văn Lượng (2001), “Một số kết nghiên cứu diễn biến nhiệt độ ứng suất nhiệt q trình thi cơng đập trọng lực- Tân Giang” [20] Nguyễn Công Thắng, 2000, “ Tính tốn ứng suất nhiệt kết cấu bên tông khối lớn phương pháp phần tử hữu hạn” Tạp chí thủy lợi, (số 333- 3÷4), Hà Nội [21] Nguyễn Thống (2010) “Tính tốn khuếch tán nhiệt khối đổ bê tơng Đập Tân Giang- Ninh Thuận”, Tạp chí khoa học công nghệ, đại học Đà Nẵng số 3(38) [22] Nguyễn Đức Thắng, , 1997, “Nghiên cứu ứng suất nhiệt, nguyên nhân biện pháp phòng ngừa phá hoại nhiệt cơng trình bê tơng” Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Trường Đại học Thủy lợi [23] Nguyễn Cảnh Tĩnh (2008), “Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố đến trạng thái ứng suất nhiệt đập bê tông, ứng dụng cho đập Sê San 3”, luận văn Thạc sỹ kỹ thuật, chuyên ngành xây dựng cơng trình thủy, trường Đại học Thủy Lợi, Hà Nội [24] Phan Gia Tranh, 2009, Trung Quốc “Hướng dẫn khống chế nhiệt độ đập bê tông” [25] Trung tâm khoa học triển khai kỹ thuật Thủy lợi, “Báo cáo quan trắc Cơng trình hồ chứa nước Bản Mòng, thuộc xã Hủa La, thành phố Sơn La” 102 II TIẾNG ANH [26] MIDASoft, Inc, “Analysis For Civil Structures” III WEB [27] http://www.google.com.vn Trang tìm kiếm Việt Nam ... dựng đập nghiên cứu ứng suất nhiệt bê tông 1.3 Việt Nam giới 1.3.1 Tình hình xây dựng đập nghiên cứu ứng suất nhiệt bê tông Việt Nam Ở nước ta việc nghiên cứu diễn biến nhiệt độ, ứng suất nhiệt. .. phương pháp giải toán nhiệt 31 2.3 Nguyên lý khống chế nhiệt độ đập bê tông 32 2.4 Các biện pháp khống chế ứng suất nhiệt bê tông 33 2.4.1 Giảm lượng tỏa nhiệt (phát nhiệt) bê tông. .. để chế tạo bê tông khối lớn .5 1.2 Các tính chất bê tông, phát triển nhiệt khối đổ bê tông 1.2.1 Độ dẫn nhiệt bê tông 1.2.2 Nhiệt dung bê tông 1.2.3 Biến dạng nhiệt