Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng vật liệu cho bê tông tự đầm công trình thủy áp dụng cho công trình tân mỹ tỉnh ninh thuận

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỌ VÀ TÊN TÁC GIẢ LUẬN VĂN: NGUYỄN VĂN CHÍN TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG VẬT LIỆU CHO BÊ TÔNG TỰ ĐẦM CƠNG TRÌNH THỦY - ÁP DỤNG CHO CƠNG TRÌNH TÂN MỸ, TỈNH NINH THUẬN LUẬN VĂN THẠC SĨ ỨNG DỤNG Bình Định – Năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỌ VÀ TÊN TÁC GIẢ LUẬN VĂN: NGUYỄN VĂN CHÍN TÊN LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG VẬT LIỆU CHO BÊ TƠNG TỰ ĐẦM CƠNG TRÌNH THỦY - ÁP DỤNG CHO CƠNG TRÌNH TÂN MỸ, TỈNH NINH THUẬN CHUN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY MÃ SỐ: 60.58.40 LUẬN VĂN THẠC SĨ ỨNG DỤNG Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN VĂN HƯỚNG Bình Định – Năm 2018 Trang i LỜI CẢM ƠN Qua trình nỗ lực phấn đấu học tập nghiên cứu thân với giúp đỡ tận tình thầy, cô giáo Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng bạn bè đồng nghiệp, luận văn thạc sĩ ứng dụng “Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu sử dụng vật liệu cho bê tông tự đầm công trình thủy - Áp dụng cho cơng trình Tân Mỹ, tỉnh Ninh Thuận” tác giả hoàn thành Để có thành này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Văn Hướng tận tình hướng dẫn, bảo cung cấp thông tin khoa học cần thiết trình thực luận văn Cuối tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể Thầy, cô giáo khoa Xây dựng Thủy lợi Thủy điện, Trường Đại học Bách Khoa, gia đình, bạn bè động viên, tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn Mặc dù cố gắng hạn chế thời gian, kiến thức khoa học kinh nghiệm thực tế thân tác giả cịn nên luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong nhận ý kiến đóng góp trao đổi chân thành giúp tác giả hoàn thiện đề tài luận văn Xin trân trọng cảm ơn! Bình Định, ngày 26 tháng 05 năm 2018 Học viên thực Nguyễn Văn Chín Trang ii CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do- Hạnh phúc Bình Định, ngày 26 tháng 05 năm 2018 BẢN CAM ĐOAN Tên học viên: NGUYỄN VĂN CHÍN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, không chép từ nguồn thông tin khác Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Văn Chín Trang iii TĨM TẮT NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG VẬT LIỆU CHO BÊ TƠNG TỰ ĐẦM CƠNG TRÌNH THỦY - ÁP DỤNG CHO CƠNG TRÌNH TÂN MỸ, TỈNH NINH THUẬN Học viên: NGUYỄN VĂN CHÍN Mã số: 60.58.40 Khóa: K33 Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng Tóm tắt – Bê tông tự đầm phát triển, ứng dụng rộng rãi ngành xây dựng ngày nhờ vào ưu điểm vượt trội so với loại bê tông khác như: Giảm lao động thủ công, giảm ôn nhiễm tiếng ồn, nâng cao chất lượng, chống thấm tốt, tiến độ thi công nhanh mỹ thuật cao Tuy nhiên, nước ta quy chuẩn, tiêu chuẩn bê tông tự đầm chưa đầy đủ nên cơng tác kiểm sốt chất lượng cho SCC chưa cao, nhà đầu tư dự án chưa ứng dụng nhiều Nghiên cứu đề xuất nhằm mở rộng khả ứng dụng đưa giải pháp để kiểm soát chất lượng công tác thiết kế cấp phối SCC mà sử dụng vật liệu gần cơng trình đảm bảo yêu cầu kỹ thuật mang lại hiệu kinh tế cao Luận văn nêu thực trạng, tồn việc ứng dụng SCC cho cơng trình thủy khu vực Miền Trung thời gian qua Từ rút kinh nghiệm nhằm tối ưu hóa cấp phối SCC tận dụng vật liệu chỗ để ứng dụng thi cơng cơng trình thủy lợi Tân Mỹ tỉnh Ninh Thuận Tác giả so sánh hiệu kinh tế với bê tơng thường có mác cường độ nén đưa hướng để phát triển cơng nghệ SCC tương lai Từ khóa – Bê tông tự đầm; Thiết kế cấp phối; Cát nghiền; Phụ gia hóa khống; Thí nghiệm độ chảy loang; Cường độ nén; Quản lý chất lượng; Tro bay RESEARCH ON SOLUTIONS TO ENHANCE THE EFFECTIVE USE OF MATERIALS FOR SELF COMPACTED CONCRETE THE HYDRAULIC WORKS - APPLIED FOR TAN MY WORK, NINH THUAN PROVINCE Abstract – Nowadays, self-compacted concrete had been and being developed, widely applied in the construction field thank for the outstanding advantages compare to the other types of concrete such as: Decreasing manual labor, minimizing noise pollution, improving quality, good tightness, quick construction progress and high fine-arts However, at present in our country the regulations and standards on self-compacted concrete is not fully, therefore the quality control for SCC is not high Hence, the project investors have not yet applied widely This research has proposed to extend the applicable ability and to bring solutions for quality control and mix design of SCC which use materials near the works but still to ensure the technical requirements and bringing high economic efficiency The thesis has stated the reality, the existence of SCC application for hydraulic works in the Central Region past time Then learning from experience to optimize the concrete mix of SCC to reuse on-site materials for application in the construction of Tan My Irrigation project in Ninh Thuan province The author compared its economic efficiency to the conventional concrete with the same compressive strength and to give the direction for developing SCC technology in future Keywords - Self Compacting Concrete; Mix design; Crushed sand; Chemical and mineral admixture; Slump flow test; Compressive strength; Quality control; Fly Ash Trang iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ACI ASTM BT CP CVC Dmax Dmin : American Concrete Institute : American Society for Testing and Materials : Bê tông : Cấp phối : Conventional Vibrated Concrete : Kích thước hạt lớn cốt liệu lớn : Kích thước hạt nhỏ cốt liệu lớn EFNARC : European Federation of National trade Associations Representing producers and applications of specialist building products FA : Fly Ash MA : Mineral Admixture Mđl : Mô đun độ lớn N/CKD : Nước/Chất kết dính N/X : Nước/Xi măng PC : Portland Cement PCB : Portland Cement Blended PGH : Phụ gia hóa PGK : Phụ gia khống S/A : Tỷ lệ Cát/(Tổng cốt liệu) SCC : Self-Compacting Concrete SP : Superplasticizer TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam VMA : Viscosity Modifying Admixture XM : Xi măng Trang v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i BẢN CAM ĐOAN ii TÓM TẮT iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv MỤC LỤC v DANH MỤC CÁC BẢNG ix DANH MỤC CÁC HÌNH x PHẦN MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Cấu trúc luận văn CHƯƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.1 Khái quát bê tông tự đầm 1.2 Tổng quan nghiên cứu, ứng dụng SCC giới Việt Nam 1.2.1 Tổng quan ứng dụng bê tông tự đầm giới 1.2.2 Tổng quan ứng dụng bê tông tự đầm Việt Nam 1.3 Thuận lợi khó khăn ứng dụng SCC vào cơng trình xây dựng 10 1.3.1 Thuận lợi 10 1.3.2 Khó khăn 10 1.4 Yêu cầu chung bê tông tự đầm 11 1.4.1 Yêu cầu phân loại bê tông tự đầm 11 1.4.1.1 Yêu cầu 11 1.4.1.2 Phân loại bê tông tự đầm 12 1.4.2 Thành phần vật liệu chế tạo SCC 12 1.4.2.1 Xi măng 13 1.4.2.2 Nước trộn 13 1.4.2.3 Phụ gia hóa học 13 1.4.2.4 Phụ gia khống hoạt tính 14 1.4.2.5 Cốt liệu 15 1.4.3 Các phương pháp thí nghiệm kiểm tra bê tông tự đầm 16 1.4.3.1 Phương pháp xác định độ chảy loang phương pháp rút 16 1.4.3.2 Phương pháp thí nghiệm phểu chữ V – V-Funnel 17 1.4.3.3 Phương pháp xác định khả chảy L- Box 18 Trang vi 1.4.3.4 Phương pháp xác định khả chảy U-Box 19 1.4.3.5 Phương pháp thí nghiệm khả chống phân tầng 19 1.5 Nghiên cứu thiết cấp phối bê tông tự đầm 20 1.5.1 So sánh thành phần cấp phối SCC với bê tông thường CVC 20 1.5.2 Các phương pháp thiết kế thành phần cấp phối SCC 21 CHƯƠNG KẾT QUẢ ỨNG DỤNG SCC VÀ GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG VẬT LIỆU CHO SCC CƠNG TRÌNH THỦY 23 2.1 Phương pháp thử nghiệm, yêu cầu kỹ thuật cho vật liệu bê tông tự đầm 23 2.2 Yêu cầu tính chất vật liệu sử dụng 24 2.2.1 Xi măng (Cement) 25 2.2.2 Phụ gia khống hoạt tính - Tro bay (Fly ash) 25 2.2.3 Cốt liệu mịn (Fine Aggregate) 26 2.2.4 Cốt liệu thô (Coarse Aggregate) 27 2.2.5 Nước (Water) 27 2.2.6 Phụ gia hóa (Chemical admixture) 27 2.2.7 Yêu cầu kỹ thuật tiêu tính cơng tác vữa SCC 28 2.3 Thống kê kết vật liệu, cấp phối tính chất SCC cơng trình thi công 29 2.3.1 Kết thí nghiệm tiêu lý xi măng 29 2.3.2 Kết thí nghiệm tính chất lý cát 30 2.3.3 Kết thí nghiệm tính chất lý đá dăm 31 2.3.4 Kết thí nghiệm tiêu lý phụ gia khoáng 32 2.3.5 Kết thí nghiệm nghiệm tính chất lý phụ gia hóa 32 2.3.6 Bảng thống kê cấp phối bê tông tự đầm thi cơng cơng trình thủy 33 2.3.7 Thống kê kết tính hỗn hợp vữa SCC 35 2.4 Nhận xét, đánh giá thực trạng chất lượng SCC sử dụng vật liệu để thi công cơng trình thủy thời gian qua 36 2.4.1 Cơng trình đập dâng Văn Phong (CP1) 36 2.4.2 Cơng trình Nhà Hội Nghị (CP2) 38 2.4.3 Cơng trình Thủy điện Sơng Bung (CP3) 39 2.4.4 Cơng trình Thủy điện A Lưới (CP4) 40 2.4.5 Cơng trình Thủy điện Đa Nhim mở rộng (CP5) 41 2.4.6 Cơng trình Hồ chứa nước Nước Trong (CP6) 42 2.5 Giải pháp để nâng cao hiệu sử dụng chất lượng SCC 42 2.5.1 Thiết bị, dụng cụ kiểm tra chất lượng SCC 42 2.5.1.1 Danh mục thiết bị thí nghiệm 43 2.5.1.2 Danh mục thiết bị thi công SCC 45 2.5.2 Quản lý chất lượng SCC 48 Trang vii 2.5.2.2 Quản lý chất lượng hỗn hợp vữa SCC 49 2.5.2.3 Quản lý chất lượng SCC trường 50 2.6 Đề xuất quy trình kiểm sốt chất lượng q trình sản xuất, thi công nghiệm thu SCC 50 2.6.1 Quy trình thiết kế tổ chức thi cơng 50 2.6.2 Quy trình thiết kế cấp phối bê tơng tự đầm 51 2.6.3 Giải pháp nâng cao kiểm soát chất lượng SCC 53 2.6.3.1 Đối với công tác thiết kế biện pháp thi công 53 2.6.3.2 Đối với công tác thi công 53 2.6.3.3 Đối với cơng tác kiểm sốt vật liệu hỗn hợp SCC 54 2.6.3.4 Công tác kiểm soát chất lượng hỗn hợp SCC 55 2.6.3.5 Cơng tác kiểm sốt chất lượng SCC đóng rắn 56 2.7 Kết luận chương 56 CHƯƠNG TẬN DỤNG VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG ĐỂ THIẾT KẾ CẤP PHỐI SCC CHO CƠNG TRÌNH HỆ THỐNG THỦY LỢI TÂN MỸ - NINH THUẬN 57 3.1 Giới thiệu chung cơng trình hệ thống thủy lợi Tân Mỹ 57 3.2 Khảo sát, thí nghiệm loại vật liệu sẵn có cơng trình 58 3.2.1 Vật liệu xây dựng cát 58 3.2.1.1 Đánh giá trữ lượng, chất lượng điều kiện khai thác mỏ cát: 59 3.2.1.2 Thí nghiệm tiêu lý cát nghiền 60 3.2.2 Vật liệu xây dựng đá dăm 62 3.2.2.1 Đánh giá trữ lượng, chất lượng điều kiện khai thác đá dăm 63 3.2.2.2 Thí nghiệm tiêu lý đá dăm cho bê tông 64 3.2.3 Vật liệu Xi măng 65 3.2.4 Vật liệu phụ gia khống hoạt tính tro bay 67 3.2.5 Phụ gia hóa học 69 3.2.6 Nước trộn bê tông 69 3.3 Đánh giá chất lượng loại vật liệu đầu vào để thiết kế cấp phối SCC 69 3.3.1 Cốt liệu nhỏ - Cát nghiền 69 3.3.2 Cốt liệu lớn – Đá dăm 4,75x25,0 mm 70 3.3.3 Chất kết dính – Xi măng poolang PC40 70 3.3.4 Chất kết dính – Tro bay Vĩnh Tân 70 3.3.5 Phụ gia hóa học Sika Vicocrete 8200 71 3.4 Thiết kế cấp phối SCC Tân Mỹ sở tận dụng vật liệu chỗ 71 3.4.1 Trình tự thiết kế cấp phối bê tơng 71 Trang viii 3.4.2 Kết tính tốn, thiết kế cấp phối bê tông tự đầm 76 3.4.3 Kết tính tốn, thiết kế cấp phối bê tơng thường có mác SCC 77 3.5 Thí nghiệm tính chất hỗn hợp SCC SCC đơng cứng 78 3.5.1 Thí nghiệm tính chất hỗn hợp SCC 78 3.5.2 Thí nghiệm tính chất SCC đóng rắn 82 3.5.3 Lựa chọn cấp phối để thi công 84 3.6 So sánh, đánh giá hiệu kinh tế, kỹ thuật sử dụng SCC bê tông truyền thống có cường độ nén 85 3.6.1 Các yêu cầu kỹ thuật 85 3.6.2 So sánh hai cấp phối có Mác 85 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 89 Kết luận 89 Kiến nghị 90 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 Trang 89 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận * Những kết đạt - Luận văn cho biết tổng quan bê tông tự đầm sử dụng rộng rãi giới Việt Nam Việc sử dụng bê tông tự đầm làm tăng độ bền kết cấu bê tông bê tông cốt thép, tăng độ chống thấm, nâng cao chất lượng, mỹ thuật, tăng tuổi thọ bền vững cho cơng trình xây dựng - Luận văn nghiên cứu công nghệ bê tông tự đầm, phân tích ưu điểm loại bê tơng này, đề xuất áp dụng vào số kết cấu xây dựng cơng trình thủy Đánh giá trạng chất lượng SCC, từ đưa giải pháp phù hợp để kiểm soát chất lượng sử dụng cơng nghệ SCC vào cơng trình xây dựng - Luận văn thể việc tận dụng tối đa vật liệu sẵn có sử dụng cơng trình vật liệu gần cơng trình để thiết kế thành phần cấp phối bê tông tự đầm đáp ứng với yêu cầu thiết kế đề - Luận văn tồn cơng tác kiểm sốt chất lượng SCC đưa giải pháp cụ thể nhằm nâng cao cơng tác kiểm sốt chất lượng của: Vật liệu đầu vào, dây chuyền biện pháp thi công SCC, kiểm tra tính hỗn hợp SCC bê tông tự đầm - Hiện nay, tốc độ xây dựng Việt Nam phát triển mạnh mẽ, việc ứng dụng công nghệ xây dựng tiên tiến, mang lại hiệu chất lượng cao nên đòi hỏi công nghệ mới, vật liệu áp dụng cấp bách Cơng trình xây dựng ngày có thiết kế đa dạng, phong phú có nhiều dạng kết cấu mà việc đầm bê tơng khó thực nên cơng nghệ bê tơng tự đầm sử dụng cát nghiền mịn, nguồn tro bay gần cơng trình xây dựng để giảm chi phí nhân công, tận dụng nguồn phế thải chỗ - Giải giải pháp thi công bê tông điều kiện bê tông thường sử dụng mà đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất lượng, mỹ thuật cơng trình SCC ứng dụng ngành xây dựng đại như: Các kết cấu mảnh, hình dáng phức tạp, mật độ cốt thép dày, kết cấu đầm hay sửa chữa, gia cố kết cấu mỏng, nên việc dùng bê tông tự đầm mác cao giảm tiết diện kết cấu Việc sử dụng tro bay thay phần xi măng cải thiện tính công tác hỗn hợp bê tông, giảm nhiệt thủy hóa bê tơng mang lại hiệu cao - Đối với cấp phối SCC sử dụng lượng phụ gia khống hoạt tính nhiều nên tận dụng nguồn vật liệu thải từ nhà máy như: Tro bay; xỉ than; bột đá;… mà nguồn chất thải mà năm nước ta phải bỏ kính phí lớn để xử lý, bảo vệ mơi trường Nâng cao mức an tồn lao động cho người xây Trang 90 dựng nhờ việc giảm thiểu chi phí nhân cơng Hạn chế đáng kể tiếng ồn thi công xây dựng sử dụng thiết bị đầm chặt cho bê tông - Nghiên cứu luận văn cung cấp thêm thông tin sử dụng loại cát nghiền từ đá (Cát nhân tạo) để dùng cho SCC nói riêng bê tơng nói chung cần thiết Vì giai đoạn nguồn cát tự nhiên ngày khan hiếm, chất lượng Vì việc ứng dụng cát nghiền có độ mịn cao tăng tính cơng tác SCC giảm tổng lượng chất kết dính m3 bê tông nhằm hạ giá thành xây dựng, mang lại hiệu kinh tế, bảo vệ môi trường gây việc khai thác nguồn cát tự nhiên - Tổng giá thành thi công m3 bê tông tự đầm thấp so với bê tông thường 5% rút ngắn (1,4 - 1,6) lần thời gian thi cơng cơng trình xây dựng nhờ làm giảm tổng giá thành, đẩy nhanh tiến độ xây dựng cơng trình Góp phần tiết kiệm ngân sách Nhà Nước, nâng cao lợi ích kinh tế cho nhà đầu tư Từ kết nghiên cứu công nghệ thành phần cấp phối bê tông tự đầm khẳng định: SCC áp dụng để thi công kết cấu mỏng, dày cốt thép số kết cấu tương tự: Dầm, cột, tai van, cầu máng vỏ mỏng, đồng thời sử dụng để thi cơng vị trí khó khăn cao, nước, áp dụng để sửa chữa cơng trình thủy có u cầu chống thấm mà đảm bảo chất lượng mỹ thuật cao Kiến nghị - Bê tông tự đầm cơng nghệ cịn mới, triển vọng áp dụng loại bê tông cho kết cấu cơng trình đặc biệt đáng quan tâm Ví dụ cơng trình địi hỏi cường độ siêu cao, cơng trình có kích thước mỏng mác bê tơng cao, vị trí khó đổ bê tơng cốt thép dày đặc, nơi yêu cầu thi công cao, vị trí chật hẹp, v.v , Vì cần nghiên cứu kỹ lưỡng hơn, toàn diện tính chất loại bê tơng khả áp dụng vào thực tiễn xây dựng cơng trình thủy - Khi áp dụng SCC cho cơng trình khác có tính chất tương tự cần so sánh, lựa chọn vật liệu tối ưu để lựa chọn cấp phối bê tông tự đầm bê tông truyền thống cho đạt yêu cầu kỹ thuật hiệu kinh tế Về kỹ thuật cần phải thí nghiệm so sánh các tính SCC mà lựa chọn loại cấp phối phù hợp với kết cấu hạng mục công trình Về mặt kinh tế cần phân tích giá thành hai loại bê tông dựa yếu tố ảnh hưởng tới giá thành bê tông: Vật liệu, nhân cơng máy thi cơng Từ lựa chọn sử dụng công nghệ bê tông truyền thống hay bê tông tự đầm để đảm bảo hiệu tối ưu - Để sử dụng hiệu SCC xây dựng cơng tác quản lý chất lượng cần có hệ thống kiểm sốt chặt chẽ từ vật liệu đầu vào đến dây chuyền thi công đồng tiên tiến đặc biệt đội ngũ nhân lực phải có kinh nghiệm cơng tác quản lý, thi cơng bê tông tự đầm - Hiện nước ta chưa ban hành tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật về: Phương pháp thử, thiết kế, thi công nghiệm thu bê tơng tự đầm Các thí nghiệm phương Trang 91 pháp thử SCC phải sử dụng tiêu chuẩn nước ngồi nên đề nghị quan có thẩm quyền sớm xây dựng, ban hành quy phạm để SCC áp dụng rộng rãi ngày phát triển công nghệ tương lai Trang 92 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] T Uomoto and K Ozawa, “Recommendation for self-compacting concrete,” Jsce, pp 1–19, 1999 E Aharon-Shalom, a Heller, C Druta, Aharon-Shalom, and A E.Heller, “Tensile Strength and Bonding Characteristics of Self-Compacting Concrete,” J Electrochem Soc., vol 2, no August, p 115, 2003 Ms HSI-WEN CHAI BSc, Department, and Depa, “Design and testing of selfcompacting concrete,” Environ Eng., vol Kochi, Jap, pp 14–15, 1998 M Ouchi, S Aki, T Osterberg, S.-E Hallberg, and M Lwin, “Applications of Self-Compacting Concrete in Japan, Europe and the United States,” Fed Highw Adm., pp 1–20, 2003 M Safiuddin, “Development of Self-consolidating High Performance Concrete Incorporating,” 2008 H Okamura, K Ozawa, M Ouchi, and Ahmed Loukili, “Self-Compacting Concrete,” Struct Concr., vol 1, no 1, p 278, 2011 T Self Consolidating Concrete (SCC) Liney, “Self Consolidating Concrete (SCC),” Naylor Publ Inc., 2004 Z Ding and X An, “A method for real-time moisture estimation based on selfcompacting concrete workability detected during the mixing process,” Constr Build Mater., vol 139, pp 123–131, 2017 B H V Pai, M Nandy, A Krishnamoorthy, P K Sarkar, C P Ganapathy, and P George, “Development of Self Compacting Concrete with Various Mineral Admixtures,” Am J Civ Eng., vol 2, no 3, p 96, 2014 O H Wallevik, F V Mueller, and S Kubens, “THE GREEN ALTERNATIVE OF SELF COMPACTING CONCRETE, ECO-SCC,” 2010 N Q Phú, “Lựa chọn vật liệu để thiết kế cấp phối bê tông tự lèn,” vol 44, pp 43–48, 2014 K L T T Hương and G T P N K Tình, KS Bùi Văn TS Vũ Quốc Vương, “Nghiên cứu công nghệ bê tông tự lèn vào công trình bảo vệ bờ đất yếu,” pp 12–15 Ö Eren and a Alyousif, “Some Properties of Fiber Reinforced Self Compacting Concrete,” Significance, no September, pp 27–30, 2010 P and U EFNARC The European Guidelines for Self-Compacting Concrete: Specification, “The European Guidelines for Self-Compacting Concrete: Specification, Production and Use,” Eur Guidel Self Compact Concr., no May, p 68, 2005 M S Design and properties of self-compacting concrete mixes and its simulation in the J-ringAbo Dhaheer, “Design and properties of self-compacting Trang 93 [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] concrete mixes and its simulation in the J-ring,” no November, 2016 HERU ARI CHRISTIANTO, “Effect of chemical and mineral admixtures on the fresh properties of self compacting mortars a,” NATURAL AND APPLIED SCIENCES OF MIDDLE EAST TECHNICAL UNIVERSITY, 2004 A D Deva and G K S K V S, “A Comparative Study on Mechanical Properties of Normal Vibrated Concrete and Self Compacting Concrete,” vol 2, no 2, pp 93–100, 2015 P G D E Schutter, “Self-Compacting Concrete,” Concrete, no September, 2005 C Shi, Z Wu, K Lv, and L Wu, “A review on mixture design methods for selfcompacting concrete,” Constr Build Mater., vol 84, pp 387–398, Jun 2015 O M Ahmed, “Possibility of Producing Self-compacting Concrete in Sudan BY : Sudan University of Science and technology Faculty of Engineering A thesis submitted to the University of Khartoum in partial fulfillment of the requirement for the Degree of Master of Scince,” 2013 EFNARC Specification and Guidelines for Self-Compacting Concrete, “Specification and Guidelines for Self-Compacting Concrete,” Rep from EFNARC, vol 44, no February, p 32, 2002 U Politecnica, “Development of high-strength self-compacting concrete with fly ash : a four-step experimental methodology Development of high-strength selfcompacting concrete with fly ash : a four-step experimental methodology,” 2002 K M Murthy, N R a V, R Reddy, I V Vijaya, and M Reddy, “Mix Design Procedure for Self Compacting Concrete,” IOSR J Eng., vol 2, no 9, pp 33– 41, 2012 S F Wani and R Rana, “Review Paper-Study on Mix Design & Hardened Properties of Self Compacting Concrete,” no April, pp 24–26, 2015 S Utsi, “Performance Based Concrete Mix-Design Aggregate and Micro Mortar Optimization Applied on Self-Compacting Concrete Containing Fly Ash,” no Luleå University of Technology Department of Civil, 2008 Hồ sơ thiết kế kỹ thuật cơng trình hệ thống thủy lợi Tân Mỹ đơn vị: Tổng Công ty Tư vấn Xây dựng Thủy lợi Việt Nam – CTCP lập TẠP CHÍ XÂY DỰNG TẠP CHÍ XÂY DỰNG VIỆT NAM - BẢN QUYỀN THUỘC BỘ XÂY DỰNG SỐ 602 - THÁNG 5-2018 Vietnam Journal of Construction – Copyright Vietnam Ministry of Construction ISSN 0866-8762 NĂM THỨ 57 tapchixaydungbxd.vn Th 57 Year 5-2018 MỤC LỤC 5.2018 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Lương Văn Hùng, Phạm Sỹ Đồng, Nguyễn Ngọc Lâm, Nghiên cứu ảnh hưởng sợi bazalt đến số tính chất bê tông chất lượng siêu cao Nguyễn Công Thắng, Nguyễn Văn Tuấn Nguyễn Thanh Phong, Hồng Phi Vũ Nguyễn Quốc Trường, Phạm Quang Sơn, Lê Văn Hùng, Cao Văn Vui Đặng Quốc Thái, Lưu Trường Văn Đỗ Thị Mỹ Dung Nguyễn Văn Mỹ, Lê Quang Sơn, Dương Minh Hải Ngơ Thị Kim Dung Nguyễn Đình Huấn, Trịnh Thị Thanh Trang Bạch Đình Thiên, Nguyễn Dỗn Bình, Cao Thị Hương Nguyễn Hiệp Đồng Nguyễn Huỳnh Trúc Cang, Võ Đăng Khoa, Lê Hoài Long Nguyễn Minh Đức, Nguyễn Quốc Việt Nguyễn Ngọc Thắng, Nguyễn Mai Chí Trung Nguyễn Quang Tuấn Nguyễn Thanh Phong, Phan Thành Nhân Nguyễn Thanh Phong, Nguyễn Văn Lợi Nguyễn Thị Phương Khuê, Đỗ Hữu Đạo, Phan Khắc Hải Nguyễn Văn Hướng, Nguyễn Văn Chín Nguyễn Trọng Nghĩa, Nguyễn Văn Dương Nguyễn Trọng Nghĩa, Trần Vũ Tự, Nguyễn Văn Dương Nguyễn Vũ Thiêm, Phạm Văn Trung Phạm Văn Trung, Nguyễn Vũ Thiêm Phạm Sơn Tùng, Võ Ngọc Nhựt Phạm Sơn Tùng, Phạm Đình Võ Phùng Thị Hồi Hương Tơ Đình Chương, Lưu Trường Văn Trần Hồng Ngun, Trần Thanh Danh Trần Ngọc Phú Trịnh Tiến Khương Trịnh Tự Lực Trương Quốc Sử Văn Thanh Bình, Hà Duy Khánh Huỳnh Thị Minh Trúc Nguyễn Duy Khánh, Phan Văn Long 11 17 20 23 28 32 36 41 45 49 54 59 62 65 68 75 80 84 87 90 94 101 109 115 118 123 128 131 134 138 146 151 Đánh giá hư hại khung bê tơng cốt thép chịu động đất có xét đến tương tác đất kết cấu Thiết lập mơ hình nhân tố ảnh hưởng đến rủi ro dự án xây dựng nông thôn Bến Tre Sử dụng phần mềm r phân tích tốn rủi ro thi cơng xây dựng cơng trình Nghiên cứu giải pháp tối ưu hình học cánh vát gió kết cấu nhịp cầu dây văng có tiết diện ngang hở nhằm ngăn ngừa ổn định khí động flutter Thiết kế thư viện đại học đáp ứng yêu cầu dạy học Đánh giá trạng thu gom nước thải phân bùn quận Hải Châu theo công cụ SDA Nghiên cứu chế tạo cốt liệu nung cho bê tông từ tro bay nhiệt điện đất sét Tính tốn bê tơng cốt thép đẳng hướng phương pháp cân giới hạn Xác định xu hướng thực hành marketing nhà thầu xây dựng thành phố Hồ Chí Minh Nghiên cứu ổn định sạt trượt trình nạo vét đắp đê bao tỉnh An Giang Ảnh hưởng điều kiện biên đến tần số dao động bị nứt sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn mở rộng Giải pháp cung ứng nhà công nhân khu cơng nghiệp tập trung Hải Phịng Ứng dụng quy hoạch tuyến tính cơng tác quy hoạch san đô thị Đánh giá rủi ro dự án đầu tư xây dựng theo hình thức đối tác cơng tư (PPP) thành phố Hồ Chí Minh Khảo sát tiêu chí đánh giá lựa chọn nhà cung ứng vật tư xây dựng Đánh giá thay đổi số tính chất đất từ mơ hình vật lý nghiên cứu tính lún đất yếu có khơng có sử dụng bấc thấm kết hợp gia tải Thực trạng ứng dụng giải pháp nâng cao chất lượng bê tơng tự lèn cho cơng trình thủy khu vực miền trung Mơ hình đàn hồi-nhớt-dẻo-từ biến đơn giản cho đất Phương pháp xác định gần ảnh hưởng tốc độ biến dạng đến mặt chảy dẻo cho mơ hình đất yếu Xác định trị riêng véc tơ riêng dây văng theo phương pháp ngun lý cực trị Gauss Tính tốn vịm rỗng hai khớp theo phương pháp nguyên lý cực trị Gauss Ứng dụng thuật toán logic mờ (fuzzy logic) để phát rị rỉ dầu khí đường ống Xác định đặc tính thành hệ từ tài liệu địa vật lý sử dụng mạng nơron nhân tạo Thiết kế dầm cong ngang bê tông cốt thép theo TCVN 5574:2012 Xác định mô hình nhân tố ảnh hưởng đến thất bại việc quản lý bên liên quan cho dự án trường học TP.HCM Phân tích lựa chọn thơng số độ cứng đất cho tốn mơ chuyển vị tường vây hố đào cơng trình khu vực quận – TP Hồ Chí Minh Một số vấn đề quản lý tiền doanh nghiệp Xây dựng Tính tốn cấu kiện chịu uốn tiết diện thẳng góc bê tơng cốt sợi thép phân tán theo tiêu chuẩn nga sp 52-104-2006 Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn giải tốn kết cấu có gối tựa xiên Xu hướng phát triển nnđt giới – học hội cho phát triển đô thị sinh thái mang sắc nông nghiệp đại Việt Nam Phân tích số mức độ quan trọng nguyên nhân phát sinh khối lượng dự án xây dựng sử dụng vốn ngân sách nhà nước Nghiên cứu tính tốn carbon footprint cho cơng trình xây dựng Việt Nam Nghiên cứu ảnh hưởng hệ số đến ứng xử kết cấu bể chứa bê tơng cốt thép Bìa 1:Với thiết kế đại, ứng dụng đồng giải pháp công nghệ, “Thư viện truyền cảm hứng” Trường ĐH Tôn Đức Thắng, TP.HCM, đánh giá tiêu chuẩn quốc tế đại Việt Nam Chủ nhiệm: Bộ trưởng Phạm Hồng Hà Tổng Biên tập: Trần Thị Thu Hà Hội đồng biên tập: TS Thứ trưởng Lê Quang Hùng(Chủ tịch) PGS.TS Phạm Duy Hòa PGS.TS Nguyễn Minh Tâm PGS.TS Vũ Ngọc Anh TS Trần Văn Khôi PGS.TS Hồ Ngọc Khoa (Thư ký) Hội đồng khoa học: GS.TSKH Nguyễn Văn Liên(Chủ tịch) GS TS Phan Quang Minh GS.TS Nguyễn Thị Kim Thái GS.TS Nguyễn Hữu Dũng GS.TS Cao Duy Tiến GS.TS Nguyễn Trọng Hòa GS.TS Nguyễn Việt Anh GS.TS Hiroshi Takahashi GS.TS Chien Ming Wang GS.TS Ryoichi Fukagawa GS.TS Nguyễn Quốc Thơng(Thư ký) 5.2018 Giá 35.000VNĐ Tịa soạn: 37 Lê Đại Hành, Hà Nội Liên hệ vở: 04.39740744; 0983382188 Trình bày mỹ thuật: Thạc Cường, Quốc Khánh Giấy phép xuất bản: Số: 372/GP-BTTTT ngày 05/7/2016 Tài khoản: 113000001172 Ngân hàng Thương mại Cổ phần Công thương Việt Nam Chi nhánh Hai Bà Trưng, Hà Nội In Công ty TNHH MTV in Báo nhân dân TP HCM SCIENTIFIC RESEARCH Lương Văn Hùng, Phạm Sỹ Đồng, Nguyễn Ngọc Lâm, Nguyễn Công Thắng, Nguyễn Văn Tuấn Nguyễn Thanh Phong, Hồng Phi Vũ Nguyễn Quốc Trường, Phạm Quang Sơn, Lê Văn Hùng, Cao Văn Vui Đặng Quốc Thái, Lưu Trường Văn Đỗ Thị Mỹ Dung Nguyễn Văn Mỹ, Lê Quang Sơn, Dương Minh Hải Ngô Thị Kim Dung Nguyễn Đình Huấn, Trịnh Thị Thanh Trang Bạch Đình Thiên, Nguyễn Dỗn Bình, Cao Thị Hương Nguyễn Hiệp Đồng Nguyễn Huỳnh Trúc Cang, Võ Đăng Khoa, Lê Hoài Long Nguyễn Minh Đức, Nguyễn Quốc Việt Nguyễn Ngọc Thắng, Nguyễn Mai Chí Trung Nguyễn Quang Tuấn Nguyễn Thanh Phong, Phan Thành Nhân Nguyễn Thanh Phong, Nguyễn Văn Lợi Nguyễn Thị Phương Khuê, Đỗ Hữu Đạo, Phan Khắc Hải Nguyễn Văn Hướng, Nguyễn Văn Chín Nguyễn Trọng Nghĩa, Nguyễn Văn Dương Nguyễn Trọng Nghĩa, Trần Vũ Tự, Nguyễn Văn Dương Nguyễn Vũ Thiêm, Phạm Văn Trung Phạm Văn Trung, Nguyễn Vũ Thiêm Phạm Sơn Tùng, Võ Ngọc Nhựt Phạm Sơn Tùng, Phạm Đình Võ Phùng Thị Hồi Hương Tơ Đình Chương, Lưu Trường Văn Trần Hồng Nguyên, Trần Thanh Danh Trần Ngọc Phú Trịnh Tiến Khương Trịnh Tự Lực Trương Quốc Sử Văn Thanh Bình, Hà Duy Khánh Huỳnh Thị Minh Trúc Nguyễn Duy Khánh, Phan Văn Long 11 17 20 23 28 32 36 41 45 49 54 59 62 65 68 75 80 84 87 90 94 101 109 115 118 123 128 131 134 138 146 151 Seismic damage assessment of reinforced concrete frames with considerasion of soil – structure interaction Developing a model of factors affecting risks of new rural construction projects in Ben Tre province Using the r software to analyze the risk in construction works Study on the optimum geometry of fairing attachment in open cross section to improve flutter instability for cable-stayed bridges Designing university libraries which meet current teaching and learning requirements Service delivery assessment scorecard (sda): analytical tools for assessing current situation of wastewater and fecal sludge collection in Hai Chau district Research on producing fired lightweight aggregates from fly ash and clay Design of the isotopic reinforced concrete slabs using limit equilibrium method Identify trends of marketing practices of contractors in Ho Chi Minh city Research on the Stabilization Analysis of Channel Embankments during Dredging and Backfill Process in An Giang Province Affect of boundary conditions to oscillation frequency of the cracked plate using extended finite element method Solutions to provide housing for workers in industrial parks in Hai Phong Applied linear programming in leveling urban management problem Literature Review of construction material supplier evaluation and selection criteria Assessment of changes some properties of soft soil from physical model test to study the settlement of soft soil using and not using pvd Application status and solutions to improve the quality of self-consolidating concrete for hydraulic constructions in the central region New simple visco-elastic-plastic-creep soil model New approximated method for determining effects of strain ratios to yielding surface of soft soil model Separate cable stays in the Gaussian Extremes method Calculate the two-joint hollow joint by the Gaussian extreme-principle method Using fuzzy logic to detect leak in petroleum pipelines Formation characterization from well log using artificial neural network Design of reinforced concrete horizontally curved beam accodding to TCVN 5574:2012 Determining the model of factors affecting failure of stakeholder management for education projects in Ho Chi Minh City Evaluation of soil stiffness parameter in diaphragm wall deflection simulation project in district - Ho Chi Minh city Some problems on money management in construction enterprise Design member is subjected to bending moment using fiber reinforced concrete according to russian code sp 52-104-2006 Using finite element method for analysis of inclined support structures Trends on the development of urban agriculture in the world - lessons and opportunities for ecological urban development bearing modern agriculture identity in Vietnam Analysis of importance index of factors causing quantity increase in construction projects invested by governmental funds A study on estimating carbon footprint of buildings in Vietnam Study on the effect of modulus of subgrade reaction on the structural behavior of the reinforced concrete water container First Cover: Along with modern design and sync application of technology solutions, the INSPIRE Library of Ton Duc Thang University, Ho Chi Minh City, is evaluated international standards and most modern in Vietnam Chairman: Minister Pham Hong Ha Editor-in-Chief: Tran Thi Thu Ha 5.2018 Office: 37 Le Dai Hanh, Hanoi Editorial Board: 04.39740744; 0983382188 Design: Thac Cuong, Quoc Khanh Publication: No: 372/GP-BTTTT date 5th, July/2016 Account: 113000001172 Joint Stock Commercial Bank of Vietnam Industrial and Commercial Branch, Hai Ba Trung, Hanoi Printed in: Nhandan printing HCMC limited Company Editorial commission: Le Quang Hung, Ph.D (Chairman of Editorial commission) Assoc Prof Pham Duy Hoa, Ph.D Assoc Prof Nguyen Minh Tam, Ph.D Assoc Prof Vu Ngoc Anh, Ph.D Tran Van Khoi, Ph.D Assoc Prof Ho Ngoc Khoa, Ph.D Scientific commission: Prof Nguyen Van Lien, Sc.D (Chairman of Scientific Board) Prof Phan Quang Minh, Ph.D Secretary of Scientific Council Prof Nguyen Thi Kim Thai, Ph.D Prof Nguyen Huu Dung, Ph.D Prof Cao Duy Tien, Ph.D Prof Nguyen Trong Hoa, Ph.D Prof Nguyen Viet Anh, Ph.D Prof Hiroshi Takahashi, Ph.D Prof Chien Ming Wang, Ph.D Prof Ryoichi Fukagawa, Ph.D Prof Nguyen Quoc Thong, Ph.D Thực trạng ứng dụng giải pháp nâng cao chất lượng bê tơng tự lèn cho cơng trình thủy khu vực miền trung Application status and solutions to improve the quality of self-consolidating concrete for hydraulic constructions in the central region Ngày nhận bài: 9/03/2018 Ngày sửa bài: 15/04/2018 Ngày chấp nhận đăng: 25/05/2018 TĨM TẮT Bê tơng loại vật liệu xây dựng đa sử dụng tồn giới Bê tơng tự lèn hay cịn gọi bê tơng tự đầm (SCC) loại bê tơng có tính chảy lớn, khơng phân tần có khả lan truyền khơng gian, điền đầy ván khuôn, kể dầy đặc cốt thép mà không cần tác động đầm rung học từ bên Do ưu điểm nên loại bê tông ngày trở nên phổ biến cơng trình xây dựng Việc thiết kế cấp phối SCC phụ thuộc vào yêu cầu kỹ thuật, tận dụng vật liệu địa phương quy trình sản xuất Nhằm nghiên cứu tính khả dụng đẩy mạnh việc dùng bê tông tự lèn thiết kế dùng vật liệu địa phương Bài báo trình bày tổng quan thực trạng ứng dụng bê tơng SCC cơng trình thủy khu vực miền Trung qua đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng bê tơng SCC có dùng vật liệu địa phương Từ khóa – Bê tơng tự đầm; Cát nghiền; Phụ gia hóa khống; Quản lý chất lượng; Tro bay ABSTRACT Concrete is one of the versatile construction materials which are used worldwide Self-consolidating concrete, also known as self-compacting concrete (SCC), is a highly flowable, non-segregating concrete that spreads into place, fills formwork, and encapsulates even the most congested reinforcement, all without any mechanical vibration Due to the above advantages, this concrete becomes more and more popularly in constructions SCC mixture proportions can vary widely depending on application requirements, the availability of local materials, and the mixture proportioning procedure In order to study the feasibility promote of using the concepts of SCC with locally available materials The present paper will report a review of the current status of SCC application for hydraulic constructions in the central region, and thereby propose the solutions to improve the quality of SCC concrete using local materials Keywords - Self Compacting Concrete; Crushed sand; Chemical and mineral admixture; Quality control; Fly Ash Nguyễn Văn Hướng Giảng viên, Khoa XD Thủy Lợi - Thủy Điện, Trường ĐH Bách Khoa – ĐH Đà Nẵng Nguyễn Văn Chín Trưởng phịng thí nghiệm chun ngành Xây dựng LAS-XD 325, Công ty Cổ phần Xây dựng 47 Nguyễn Văn Hướng, Nguyễn Văn Chín Đặt vấn đề Bê tông loại vật liệu xây dựng đa sử dụng rộng rãi cơng trình xây dựng Bê tơng tự lèn hay cịn gọi bê tơng tự đầm (SCC) loại bê tơng có tính chảy lớn, khơng phân tần có khả lan truyền tốt không gian, điền đầy ván khuôn, kể dầy đặc cốt thép mà không cần tác động đầm rung học từ bên [1] Bê tông tự lèn loại bê tông phát triển hoàn thiện giáo sư Okamura cộng Đại học Tokyo - Nhật Bản vào năm 1988 [2] Do ưu điểm so với bê tông truyền thống nên công nghệ Nhật Bản bê tông SCC lan rộng ứng dụng Châu Á, sau đến Châu Âu vào nửa đầu năm 90 Công nghệ bê tông tự lèn xem thành tựu đáng mong đợi ngành xây dựng nhằm khắc phục hạn chế bê tông truyền thống CVC (Conventional Vibrated Concrete: CVC) Cụ thể ưu điểm mà bê tông SCC mang lại so với bê tông CVC sau: - Thi cơng nhanh địi hỏi nhân lực tổng chi phí giảm; - Có thể sử dụng cho kết cấu có hình dạng phức tạp (ngóc ngách, mỏng, ) cốt thép dày đặc; - Có tính cơng tác tốt, nhiên tỷ lệ nước/ xi măng thấp bê tông SCC phát triển cường độ nhanh, tăng độ bền tăng chất lượng bê tông; - Gần không tách nước phân tầng; - Bề mặt bê tông sau thi cơng có tính thẩm mỹ cao khơng bị ảnh hưởng kỹ người lao động; - Góp phần giảm thiểu nhiễm tiếng ồn đầm q trình thi cơng Về bản, bê tơng SCC có thành phần tương tự bê tông truyền thống CVC Tuy nhiên, có khác biệt rõ ràng bê tơng CVC SCC tính cơng tác hỗn hợp bê tơng tươi (Hình 1), bê tơng SCC đòi hỏi tỷ lệ cao thành phần hạt mịn, giảm cốt liệu lớn dùng phụ gia hóa học (phụ gia siêu dẻo giảm nước cao cấp) [3] 05.2018 75 xây dựng phương trình mơ ảnh hưởng yếu tố thành phần đến tính cơng tác cường độ bêtơng [5]; Lê Sỹ Trọng Hồng Phó Uyên [6] đưa đánh giá hiệu kinh tế kỹ thuật bê tông tự lèn ứng dụng cho đập xà lan di động; Gần đây, Nguyễn Quang Phú công bố kết nghiên cứu lựa chọn vật liệu để thiết kế cấp phối bê tông tự lèn [7] nâng cao khả chống thấm cho bê tông tự lèn dùng cơng trình thủy lợi [8] Thực trạng ứng dụng bê tơng SCC cho cơng trình thủy Ở khu vực miền Trung, thời gian gần bê tông SCC ứng dụng để thi công kết cấu cơng trình thủy mà có mật độ cốt thép dày đặc, kết cấu mỏng có hình dáng phức tạp hay vị trí chật hẹp mà nhân cơng vào đầm được, kể như: cánh tràn piano - Đập dâng Văn Phong (Bình Định, Hình 2); tai van, khe phai cửa van tràn xả lũ đỉnh trần cống dẫn dòng - Hồ chứa nước Nước Trong (Quảng Ngãi); buồng xoắn tuabin - Nhà máy thủy điện Sông Bung (Quảng Nam); tai van khe phai cửa van tràn xả lũ đỉnh trần cống dẫn dòng - Thủy điện A Lưới (Thừa Thiên Huế); đỉnh vòm đường hầm dẫn nước - Thủy điện Sông Bung (Quảng Nam), khe phai cửa nhận nước đỉnh vòm đường hầm dẫn nước - Thủy điện Đa Nhim mở rộng (Lâm Đồng); a Bê tơng SCC b Bê tơng CVC Hình Bê tông SCC CVC sau rút côn So với nước giới việc ứng dụng bê tơng SCC cơng trình xây dựng nói chung cơng trình thủy nói riêng nghiên ứng dụng vào cuối năm 2000 Năm 2009, tác giả Nguyễn Văn Chánh công bố kinh nghiệm sản xuất thi công hiệu bê tông tự lèn [4]; Năm 2010, Kim Huy Hồng nnk trình bày kết nghiên cứu tối ưu hệ nguyên liệu thành phần bê tông tự đầm cường độ siêu cao sử dụng cốt liệu nhỏ cát tự nhiên kết hợp cát nhân tạo nghiền từ đá, sử dụng cốt liệu lớn đá dăm đến 10 mm Kết cho thấy bê tơng có độ chảy x thay đổi từ 525 mm đến 850mm cường độ nén thay đổi từ 140 đến 170 Mpa, Bảng Bảng tổng hợp thành phần cấp phối SCC thi công công trình Cấp phối Mác BT thủy cơng (tuổi) – Cơng trình XM (kg) Tro bay (kg) 270 Cát (kg) Đá dăm (kg) Phụ gia hóa (lít) Phụ gia VMA (lít) Nước (lít) 1,14 197 CP1 M30(28) - Đập dâng Văn Phong 300 850 710 5,70 CP2 M30(28) - TĐ Sông Bung 428 1088 746 4,71 176 CP3 M30(28) - TĐ A Lưới 435 927 830 4,79 202 CP4 M30(28) - TĐ Đa Nhim mở rộng 440 930 810 4,84 207 CP5 M30(28) – Hồ chứa nước Nước Trong 350 170 902 Bảng Nguồn loại vật liệu sử dụng cho cấp phối SCC thi công cơng trình 819 5,20 180 Cát Mơđu n Hạt < 0,14 mm (%) Sông Kôn 3,15 3,8 5-20 Thành Mỹ 2,35 12,5 5-10 4,7512,5 A Lưới 2,44 10,8 Sông Cái 2,76 4,9 Nước Trong 2,79 4,3 Loại XM PCB40 Phụ gia khống Phụ gia hóa Đá dăm (mm) Nguồn cát Hoàng Thạch Tro bay Phả Lại Vinkem 72S 5-20 Hoàng Mai Sika 8200 Kim Đỉnh Sika 3000-10 M30(28) -TĐ Đa Nhim mở rộng Kim Đỉnh Sika 3000-10 M30 – Hồ chứa nước Nước Trong Kim Đỉnh Cấp phối Mác BT thủy cơng (tuổi) – Cơng trình CP1 M30(28) - Đập dâng Văn Phong CP2 M30(28) - TĐ Sông Bung CP3 M30(28) - TĐ A Lưới CP4 CP5 Pu zơ lan tự nhiên Sika 8200 5-20 Ghi chú: Trong giai đoạn từ năm 2009 đến 2012 lúc thi công cơng trình khu vực Miền Trung chưa có nguồn tro bay nên buộc phải lấy tro bay Phả Lại Hải Dương, CP5 dùng Pu zơ lan tự nhiên Quảng Ngãi Bảng Kết thí nghiệm bê tơng SCC cơng trình Cấp phối 76 Mác BT thủy cơng (tuổi) – Cơng trình Chảy loang D (cm) T50 (giây) L - Box H2/H1 Cường độ chịu nén (MPa) R7 R28 CP1 M30(28) - Đập dâng Văn Phong 79 3,5 1,00 26,8 38,9 CP2 M30(28) - TĐ Sông Bung 71 5,0 0,83 25,8 34,7 CP3 M30(28) - TĐ A Lưới 68 4,5 0,87 26,2 35,9 CP4 M30(28) - TĐ Đa Nhim mở rộng 67 4,0 0,86 26,5 36,3 CP5 M30 – Hồ chứa nước Nước Trong 75 4,0 0,94 25,6 35,3 05.2018 Bảng Tần suất lấy mẫu kiểm tra chất lượng bê tông SCC TT Chỉ tiêu kiểm tra Tần suất kiểm tra Độ chảy loang, T50cm Đầu mẻ trộn bê tông có thay đổi: Độ ẩm, nhiệt độ tăng giảm đột biến, thay đổi thời tiết, có biến động cốt liệu,… Trong phòng Hiện trường x x x x x x x x x x Hộp L-Box Phểu V-Box Hiệu chỉnh cấp phối Nhiệt độ SCC Cứ ÷ lần Thời gian ninh kết Đầu mẻ trộn x Độ chống thấm Một tổ mẫu/ Block bê tông x Cường độ chịu uốn Một tổ mẫu/ Block bê tông x Cường độ chịu nén Ba tổ mẫu/ Block bê tông x 10 Ghi chú: Khi điều kiện thời tiết bất lợi (gió lớn, trời mưa, nhiệt độ cao) phải tăng thêm tần suất kiểm tra độ chảy loang; L-Box; V-Box; hiệu chỉnh cấp phối SCC x Đối với cơng trình có đặc điểm chung việc thiết kế cấp phối bê tông SCC tận dụng tối đa nguồn nguyên vật liệu địa phương gần cơng trình nhằm mang lại hiệu kinh tế Các cấp phối bê tông SCC thi cơng cơng trình thủy khu vực miền Trung – Tây Nguyên thời gian qua thống kê Bảng Nguồn gốc loại vật liệu sử dụng thí nghiệm lý vật liệu để tiến hành thiết kế cấp phối cho cơng trình thể Bảng Các loại vật liệu đầu vào khảo sát, thí nghiệm kiểm tra lựa chọn nguồn cho có chất lượng đạt yêu cầu giá thành phù hợp để đưa vào sử dụng cho cơng trình Những nguồn vật liệu Bảng vật liệu lựa chọn để thi cơng có tiêu lý đạt theo yêu cầu kỹ thuật phù hợp với quy chuẩn Việt Nam QCVN 16:2014/BXD [9] b Ván khuôn cốt thép a Cốt thép dụng cụ hỗ trợ đổ bê tơng cách tràn c Hình ảnh đập piano vận hành Hình Đập tràn Văn Phong – Bình Định Các kết thí nghiệm chất lượng hỗn hợp bê tơng SCC (Thí nghiệm kiểm tra đường kính chảy loang hỗn hợp SCC thời gian T50 thời điểm đường kính chảy loang hỗn hợp đạt 50cm thí nghiệm khn L – Box thực theo qui trình Phụ lục B1 B3 Hướng dẫn The European Guidelines for SelfCompacting Concrete [10]) cường độ nén (được thí nghiệm theo 05.2018 77 TCVN 3118:1993 mẫu lập phương kích thước 15x15x15 cm) thể Bảng Các cấp phối bê tông SCC áp dụng cho cơng trình cho thấy: - Các tính chất hỗn hợp bê tơng SCC độ chẩy loang khả dễ chẩy khuôn L – Box đạt theo yêu cầu kỹ thuật The European Guidelines for Self-Compacting Concrete [10]; - Tận dụng tối đa nguồn nguyên vật liệu địa phương để thiết kế cấp phối bê tông; - Các cấp phối CP1 CP5 dùng cát sơng có mơđun lớn (tương ứng 3,15 2,79) có lượng hạt mịn nhỏ 0,14 mm thấp (tương ứng 3,8% 4,3%) lựa chọn thành phần cấp phối hợp lý nên hỗn hợp SCC đảm bảo tính cơng tác; - Các cấp phối dùng sử dụng xi măng PCB 40 có chứa khoảng 15% ÷ 35% phụ gia khống hoạt tính phụ gia đầy nên tính cơng tác SCC khó kiểm sốt; - Sử dụng cát tự nhiên có lượng hạt mịn thấp khó đạt tính cơng tác hỗn hợp SCC nên buộc phải tăng lượng chất kết dính dẫn đến cường chịu nén tuổi 28 ngày cao mác thiết kế, hiệu kinh tế - Sử dụng nguồn tro bay Phả Lại tỉnh Hải Dương nên có cự ly vận chuyển đến cơng trình xây dựng khu vực miền Trung – Tây Nguyên xa nên giá thành tương đối cao - Cơng tác kiểm sốt chất lượng vật liệu đầu vào bê tông SCC với tần suất thấp; - Chưa kiểm tra số tính cơng tác hỗn hợp SCC như: Thí nghiệm đánh giá khả tự lèn khả chảy qua khe kẽ cốt thép khn J-Ring; Thí nghiệm đánh giá khả tự lèn, khả chảy qua khe kẽ cốt thép khuôn V- Funnel - đo thời gian chẩy hỗn hợp bê tông SCC sau sản xuất sau phút; Xác định khả chống phân tầng; Giải pháp nâng cao chất lượng cho bê tông SCC 3.1 Đối với công tác thiết kế biện pháp thi công - Hệ thống giàn chống, ván khuôn cần thiết kế đảm bảo khả chịu lực, ổn định khối đổ hỗn hợp bê tơng SCC lỏng hơn, tính cơng tác lớn hơn, độ linh động cao hơn, thời gian ninh kết kéo dài trọng lượng lớn so với bê tông tuyền thống Mặt khác, hỗn hợp bê tơng SCC tích hồ lớn, hàm lượng hạt mịn cao nên địi hỏi ván khn phải kín khít để khơng bị chảy vữa làm bê tơng bị rỗng xốp, giảm chất lượng rỗ bề mặt bê tông sau tháo ván khuôn; - Thiết kế khối đổ cho SCC cần phải phù hợp với tính cơng tác loại cấp phối bê tông SCC Việc đổ bê tơng SCC phương pháp bơm, rót từ xuống nên cần chọn nhiều vị trí để rót vào khối đổ Giới hạn chiều dài hỗn hợp bê tông chảy khoảng đổ phải nhỏ m, chiều cao hỗn hợp bê tông rơi tự phải nhỏ 1,5 m chọn vị trí đặt ống bơm không bị vướng cốt thép để hỗn hợp bê tông SCC không bị phân tầng, đảm bảo chất lượng đồng khối bê tông 3.2 Đối với công tác thi công 3.2.1 Trộn bê tông - Cân đong vật liệu: Vật liệu dùng để sản xuất bê tông SCC sau kiểm tra chất lượng đạt yêu cầu đưa vào phểu chứa trạm trộn Bê tông SCC dễ bị thay đổi tính cơng tác tính lý thành phần cấp phối thay đổi, việc cân đong vật liệu cho mẻ trộn phải xác lập phần mềm vận hành trạm trộn Sai số cho phép cân đong thiết bị cho loại vật liệu đảm bảo theo yêu cầu Tiêu chuẩn TCVN 4453:1995; - Trộn hỗn hợp bê tông SCC: Bắt buộc phải dùng máy trộn cưỡng hệ thống cân đong tự động Thời gian trộn cần thiết phải xác định mẻ trộn thử tổng thời gian trộn thường lớn so với bê tơng thường Quy trình nạp vật liệu thời gian trộn kiến nghị: (1) 78 05.2018 Làm làm ẩm cối trộn; (2) Nạp Cát + Xi măng + Phụ gia khống hoạt tính trộn khơ thời gian 60 giây; (3) Nạp khoảng 50% ÷ 70% lượng nước trộn trộn tiếp 60 giây; (4) Nạp tiếp hỗn hợp gồm: 50% ÷ 30% Nước + phụ gia hóa trộn tiếp 60 giây; (5) Nạp hết lượng đá dăm trộn thời gian 90 giây Tổng thời gian trộn hỗn hợp bê tông SCC 4,5 phút 3.2.2 Vận chuyển hỗn hợp bê tông SCC đến khối đổ - Xe vận chuyển trước nạp hỗn hợp bê tông SCC phải vệ sinh khơng cịn đá dăm lớn nước bồn xe Trên đường vận chuyển bồn xe phải quay để hỗn hợp bê tông không bị phân tầng bị lắng cốt liệu đảm bảo tính cơng tác, độ linh động hỗn hợp bê tông SCC; - Thời gian cho phép lưu hỗn hợp bê tơng q trình vận chuyển cần phải xác định thí nghiệm thơng qua thời gian ninh kết bê tông; - Trong hồn cảnh khơng cho thêm nước vào hỗn hợp bê tông đường vận chuyển 3.2.3 Bảo dưỡng bê tơng - Bê tơng SCC có sử dụng phụ gia siêu dẻo, giảm nước cao cấp nên thời gian ninh kết thường kéo dài, hỗn hợp bê tông SCC đổ phải bảo vệ để tránh mưa tác động xấu như: nhiệt độ, gió, nước chảy rung động; - Do bê tơng tự lèn có hàm lượng hạt mịn cao tỷ lệ nước/ xi măng nhỏ nên để hạn chế co ngót nứt, việc bảo dưỡng ban đầu cho bê tông thực sớm tốt quy trình 3.3 Đối với cơng tác kiểm soát vật liệu hỗn hợp SCC 3.3.1 Xi măng Xi măng dùng cho SCC nên dùng xi măng pooc lăng đảm bảo chất lượng phù hợp với tiêu chuẩn TCVN 2682:2009 “Xi măng Poóc lăng – Yêu cầu kỹ thuật”, TCVN 6260:2009 “Xi măng Poóc lăng hỗn hợp – Yêu cầu kỹ thuật” Quy chuẩn QCVN 16:2017/BXD 3.3.2 Phụ gia khoáng - Khống chế độ ẩm phụ gia khống nhỏ 3% Vì tro bay có màu tương tự xi măng nên công tác lưu trữ vận hành trạm trộn bê tông cần lưu ý để tránh nhầm lẫn; - Phụ gia khoáng chiếm phần tương đối lớn cấp phối bê tông SCC nên thiết kế cấp phối cho công tình cần kiểm tra lựa chọn nguồn phụ gia khoáng đạt yêu cầu, đảm bảo tiến độ cung cấp mà mang hiệu kinh tế cao 3.3.3 Phụ gia hóa - Phải thường xuyên kiểm tra, kiểm định ống đong phụ gia để đảm bảo liều lượng theo cấp phối quy định; - Khi trộn bê tông SCC cần lưu ý tránh nhầm lẫn phụ gia 3.3.4 Cốt liệu - Cấp phối bê tông SCC nhạy cảm với thay đổi cốt liệu Nên để đảm bảo chất lượng bê tông SCC ổn định cần tăng tần suất lấy mẫu kiểm tra cốt liệu Trường hợp thành phần hạt cát có mơđun độ lớn thay đổi q ±0,2 so với lúc thiết kế ban đầu cần phải tính tốn, hiệu chỉnh lại cấp phối trường; - Đá dăm dùng bê tông SCC loại 5-20 mm nên có thay đổi: Dây chuyền nghiền sàng, nguồn gốc đá, ảnh hưởng đến thành phần hạt dăm phải hiệu chỉnh lại cấp phối Đặc biệt hàm lượng thoi dẹp đá dăm có ảnh hưởng lớn đến: khả chảy qua, khả điền đầy, dễ bị phân tầng Theo tiêu chuẩn TCVN 7570:2006 bê tông cấp nhỏ hay cấp B30 hàm lượng thoi dẹp cho phép đến 35 % để đảm bảo tính bê tông SCC đề nghị khống chế hàm lượng thoi dẹp đá dăm cho bê tông SCC không vượt 15%; - Cốt liệu trữ kho phải đảm bảo có độ ẩm đồng Phải thường xuyên kiểm tra độ ẩm cốt liệu có thay đổi độ ẩm phải hiệu chỉnh cấp phối trường Khống chế độ ẩm cốt liệu trước đổ bê tông phải luôn nhỏ 3% 3.4 Đối với cơng tác kiểm sốt chất lượng hỗn hợp SCC SCC đóng rắn 3.4.1 Hỗn hợp bê tông SCC - Đối với hỗn hợp bê tơng SCC ngồi việc kiểm tra tính công tác (độ chảy loang khả dễ chẩy khuôn L – Box) cần bổ sung lấy mẫu kiểm tra thêm tính sau: Đánh giá khả tự lèn khả chảy qua khe kẽ cốt thép khn JRing; Thí nghiệm đánh giá khả tự lèn, khả chảy qua khe kẽ cốt thép khuôn V- Funnel - đo thời gian chẩy hỗn hợp bê tông SCC sau sản xuất sau phút; Xác định khả chống phân tầng - Khi vữa bê tông trộn sau 90 phút sau 20 phút phải lấy mẫu lại để kiểm tra lại tính cơng tác, độ linh động vữa SCC Nếu vữa SCC không đạt u cầu phải đổ bỏ 3.4.2 Bê tơng SCC đóng rắn - Ngồi việc kiểm tra chất lượng hỗn hợp SCC theo tiêu cần tổ chức thí nghiệm tính chất lý bê tơng SCC đóng rắn: Khoan lấy mẫu trường để đánh giá cường độ chịu nén, chịu uốn, chịu kéo độ chống thấm so với mẫu phịng thí nghiệm (tùy theo u cầu kỹ thuật cơng trình) - Thử cắm neo anke thép trường để kéo thử độ dính bám với cốt thép để so sánh bê tông tự đầm bê tông thường mác (tùy theo yêu cầu kỹ thuật cơng trình) 3.4.3 Tần suất lấy mẫu thí nghiệm kiểm tra chất lượng Việc lấy mẫu kiểm tra tính cơng tác, cường độ nén, kéo, ninh kết, tiến hành lấy mẫu lúc miệng xả trạm trộn Vì chưa có quy phạm để áp dụng cho công tác thi công nghiệm thu bê tông tự đầm Tần suất lấy mẫu kiểm tra kiến nghị lấy theo bảng 4 Kết luận Hiện nay, tốc độ xây dựng Việt Nam phát triển mạnh mẽ, việc ứng dụng công nghệ xây dựng tiên tiến, mang lại hiệu chất lượng cao nên địi hỏi cơng nghệ mới, vật liệu áp dụng cấp bách Với thiết kế đa dạng, phong phú có nhiều dạng kết cấu mà việc đầm bê tơng khó thực nên cơng nghệ bê tơng tự đầm sử dụng cát nghiền mịn, nguồn tro bay gần cơng trình xây dựng để giảm chi phí nhân cơng, tận dụng nguồn phế thải chỗ, nâng cao chất lượng, mỹ thuật, tuổi thọ cơng trình đẩy nhanh tiến độ thi cơng xây dựng, góp phần bảo vệ môi trường điều cần thiết Bê tơng SCC ứng dụng cơng trình cấu kiện xây dựng đại như: Các kết cấu mảnh, hình dáng phức tạp, mật độ cốt thép dày hay kết cấu đầm hay sửa chữa, gia cố kết cấu mỏng, nên việc dùng bê tông tự đầm mác cao xem giải pháp kỹ thuật Việc sử dụng tro bay thay phần xi măng cải thiện tính cơng tác hỗn hợp bê tơng, giảm nhiệt thủy hóa bê tơng mang lại hiệu cao Nghiên cứu báo cung cấp thêm thông tin cơng trình thủy sử dụng bê tông SCC, trường hợp cho hiệu đặc biệt cao kỹ thuật kinh tế Trong nguồn cát tự nhiên ngày khan hiếm, chất lượng Vì việc sử dụng cát nghiền từ đá (Cát nhân tạo) cho SCC nói riêng bê tơng nói chung cần thiết Đặc biệt việc sử dụng cát nghiền có độ mịn cao tăng tính công tác SCC giảm tổng lượng chất kết dính nhằm hạ giá thành xây dựng, mang lại hiệu kinh tế, bảo vệ môi trường gây việc khai thác nguần cát tự nhiên ngày cạn kiệt [3] H A F Dehwah, ‘Mechanical properties of self-compacting concrete incorporating quarry dust powder, silica fume or fly ash’, Constr Build Mater., vol 26, no 1, pp 547–551, 2012 [4] Nguyễn Văn Chánh, ‘Bê tông tự lèn sản xuất kiểm nghiệm thi công’, Science & Technology Development, Vol 12, No.18, pp 52-58, 2009 [5] K Huy Hoàng, B Đức Vinh, T Văn Mạnh, and H Sơn Trí, ‘Tối ưu thành phần hỗn hợp bê tông tự đầm cường độ siêu cao’, Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ, vol 13, no 2, pp 5–15, 2010 [6] Lê Sỹ Trọng Hồng Phó Un, ‘Đánh giá hiệu kinh tế kỹ thuật bê tông tự lèn (SCC) ứng dụng cho đập xà lan di động’, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Thủy lợi, số 14, pp 85-90, 2013 [7] Nguyễn Quang Phú, ‘Lựa chọn vật liệu để thiết kế cấp phối bê tơng tự lèn’, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thủy lợi Môi trường, số 44, pp 43-48, 2014 [8] Nguyễn Quang Phú, ‘Một số kết nghiên cứu nâng cao khả chống thấm cho bê tông tự lèn dùng cơng trình thủy lợi’, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thủy lợi Môi trường, số 47, pp 81-88, 2014 [9] Bộ Xây dựng, ‘Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia sản phẩm, hàng hóa vật liệu xây dựng’ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia, Hà Nội, 40p 2014 [10] BIBM, CEMBUREAU, ERMCO, EFCA, EFNARC, ‘The European Guidelines for SelfCompacting Concrete’, SCC European Project Group, 68p, 2005 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ACI Committee 237, Self-Consolidating Concrete (237R-07), American Concrete Institute Farmington Hills, MI, USA, 30p, 2007 [2] H Okamura and M Ouchi, ‘Self-compacting concrete’, J Adv Concr Technol., vol 1, no 1, pp 5–15, 2003 05.2018 79 ... VĂN NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG VẬT LIỆU CHO BÊ TÔNG TỰ ĐẦM CÔNG TRÌNH THỦY - ÁP DỤNG CHO CƠNG TRÌNH TÂN MỸ, TỈNH NINH THUẬN CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY... thi công tiên tiến bê tông tự đầm xu hướng tất yếu Chính lý việc ? ?Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu sử dụng vật liệu cho bê tông tự đầm cơng trình thủy - Áp dụng cho cơng trình Tân Mỹ, tỉnh Ninh. .. nghiệp, luận văn thạc sĩ ứng dụng ? ?Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu sử dụng vật liệu cho bê tông tự đầm cơng trình thủy - Áp dụng cho cơng trình Tân Mỹ, tỉnh Ninh Thuận? ?? tác giả hồn thành Để