Hoàn thiện quy trình quản lý chất lượng các dự án sửa chữa nâng cấp công trình vừa và nhỏ tại công ty thủy lợi sông tích

i MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC BẢNG iv PHẦN MỞ ĐẦU I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI II MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 2.2 Nội dung nghiên cứu III CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Cách tiếp cận 3.2 Phương pháp nghiên cứu IV KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU CHỐNG THẤM CÁC LOẠI BÊ TƠNG TRONG CƠNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH BẢN MỊNG 1.1 KHÁI NIỆM VỀ CƯỜNG ĐỘ VÀ TÍNH THẤM NƯỚC CỦA BÊ TÔNG 1.1.1 Khái niệm chung 1.1.2 Khái niệm cường độ ( R) bê tông 1.1.3 Khái niệm hệ số thấm ( Kt) bê tông 1.1.4 Khái niệm mác chống thấm (B) bê tông 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG NÂNG CAO KHẢ NĂNG CHỐNG THẤM CHO BÊ TÔNG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI TRÊN THẾ GIỚI 1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG NÂNG CAO KHẢ NĂNG CHỐNG THẤM CHO BÊ TƠNG CƠNG TRÌNH THỦY LỢI Ở VIỆT NAM 10 1.4 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CƠNG TRÌNH BẢN MỊNG 18 1.4.1 Giới thiệu chung dự án 18 1.4.2 Đặc điểm cơng trình Bản Mịng 20 1.4.3 Tình hình vật liệu địa phương 24 CHƯƠNG II: VẬT LIỆU SỬ DỤNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1.1 Phương pháp nghiên cứu tính chất nguyên vật liệu sử dụng 30 2.1.2 Phương pháp nghiên cứu tính chất hỗn hợp bê tông bê tông 31 ii 2.1.3 Phương pháp thiết kế thành phần bê tông 32 2.1.4 Phương pháp toán quy hoạch thực nghiệm 32 2.2 TÍNH CHẤT NGUYÊN VẬT LIỆU SỬ DỤNG 36 2.2.1 Chất kết dính - Xi măng 36 2.2.2 Cốt liệu lớn 37 2.2.3 Cốt liệu nhỏ - Cát nghiền 45 2.2.4 Tro bay 48 2.2.5 Phụ gia hóa sử dụng cho bê tông 51 2.2.6 Nước 53 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG CÁT NGHIỀN 54 3.1 THIẾT KẾ THÀNH PHẦN CẤP PHỐI BÊ TÔNG CÁT NGHIỀN 54 3.1.1 Phương pháp lựa chọn sơ thành phần cấp phối BTCN 54 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA CƯỜNG ĐỘ, MÁC CHỐNG THẤM VÀ HỆ SỐ THẤM CỦA BÊ TÔNG 85 4.1 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CƠ LÝ BTCN 85 4.2 KẾT QUẢ QUAN HỆ GIỮA CƯỜNG ĐỘ VÀ MÁC CHỐNG THẤM B, HỆ SỐ THẤM Kth CỦA BÊ TÔNG 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 TIẾNG VIỆT 93 TIẾNG ANH 93 PHỤ LỤC 1: NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP QUY HOẠCH BẬC HAI MỨC TỐI ƯU VÀ BẬC TÂM XOAY 95 iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BTCN Bê tông cát nghiền BTĐL Bê tông đầm lăn HHBT Hỗn hợp bê tông BT Bê tông N/X Tỷ lệ nước xi măng C/(C+Đ) Tỷ lệ cát cốt liệu - Mức ngậm cát R7, 28, 90 (MPa) Cường độ nén tuổi 7, 28, 90 ngày Kth 28, 90 (cm/s) Hệ số thấm tuổi 28, 90 ngày X Xi măng TB Tro bay CN Cát nghiền Đ Đá dăm N Nước CL Cốt liệu CKD Chất kết dính iv DANH MỤC CÁC BẢNG B Tên bảng biểu Bảng 1.1: Hệ số quy đổi mẫu Trang Bảng 1.2: Chiều dày lớp chống thấm BTĐL cấp phối số đập Trung Quốc Bảng 1.3: Kết đánh giá BTĐL bê tông thường để làm đường Bảng 1.4: Sử dụng phụ gia số cấp phối BTĐL chống thấm 12 Bảng 1.5: Thành phần cấp phối BTĐL Định Bình 14 Bảng 1.6: Thành phần cấp phối vữa liên kết công trình Định Bình Bảng 1.7: Cấp phối BTĐL mác 200B6 200B8 cơng trình Nước Trong 15 Bảng 1.8: Kết thí nghiệm đầm nén trường Nước Trong 18 Bảng 1.9: Bảng thống kê kết thí nghiệm mẫu lý đá VLXD mỏ VLĐ1 Bảng 1.10: Bảng thống kê kết thí nghiệm mẫu lý đá VLXD mỏ VLĐ2 17 25 27 Bảng 1.11: Bảng tính tốn trữ lượng VLXD đá mỏ VLĐ1 VLĐ2 29 Bảng 2.1 Các thí nghiệm theo tiêu chuẩn sử dụng nghiên cứu tính chất vật liệu 31 Bảng 2.2 Các thí nghiệm theo tiêu chuẩn nghiên cứu tính chất hỗn hợp bê tông bê tông 32 Bảng 2.3:: Các tiêu lý xi măng PCB40 Mai Sơn 37 Bảng 2.4: Các tính chất lý đá dăm 39 Bảng 2.5: Thành phần hạt đá dăm 5-20 40 Bảng 2.6: Thành phần hạt đá dăm 20-40 40 Bảng 2.7: Thành phần hạt đá dăm 40-60 41 Bảng 2.8: Thành phần hạt đá dăm 60-80 41 Bảng 2.9: Sự phụ thuộc độ xốp vào kiểu xếp hạt: 43 v Bảng 2.10 : Sự phụ thuộc độ rỗng vào phối hợp cấp hạt 44 Bảng 2.11: Kết lựa chọn tỷ lệ phối hợp 46 Bảng 2.12: Yêu cầu kỹ thuật cát nghiền 47 Bảng 2.13: Các tính chất lý cát Bản Mạt 48 Bảng 2.14: Thành phần hạt cát Bản Mạt Bảng 2.15: Thành phần hạt tro bay nhiệt điện 48 Bảng 2.16: Thành phần hóa học tro bay (%) 51 Bảng 2.17: Kết thí nghiệm phụ gia hóa học 54 Bảng 3.1: Một số loại mác bê tông cần sử dụng cho Bản Mòng 55 Bảng 3.2: Cấp phối BTCN M25R60B6 sử dụng xi măng PCB30 Mai Sơn, Phụ gia SSA 51 56 Bảng 3.3: Cấp phối thành phần định hướng BTCN sử dụng xi măng PCB30 Mai Sơn, phụ gia SSA 57 Bảng 3.4: Kết thí nghiệm cường độ nén cấp phối BTCN M250R60B6 sử dụng xi măng PCB30 Mai Sơn 57 Bảng 3.5: Cấp phối BTCN M25R60B6 sử dụng xi măng PCB40 Mai Sơn, Phụ gia SSA 58 Bảng 3.6: Cấp phối thành phần định hướng BTCN sử dụng xi măng PCB40 Mai Sơn, phụ gia SSA 58 Bảng 3.7: Kết thí nghiệm cường độ nén cấp phối BTCN M250R60B6 định hướng sử dụng xi măng PCB40 Mai Sơn 59 Bảng 3.8: Bảng cấp phối thành phần định hướng mác bê tông sử dụng xi măng PCB30 Mai Sơn, phụ gia Silkroad 60 Bảng 3.9: Bảng cấp phối thành phần định hướng mác bê tông sử dụng xi măng PCB40 Mai Sơn, phụ gia Silkroad 61 Bảng 3.10: Cấp phối mác bê tông chọn 62 Bảng 3.11: Bảng tổng hợp kết thí nghiệm cấp phối sử dụng xi măng PCB 30 Mai Sơn 63 B vi Bảng 3.12: Bảng tổng hợp kết thí nghiệm cấp phối sử dụng xi măng PCB40 Mai Sơn 64 Bảng 3.13 : Thành phần cấp phối sử dụng cho cơng trình Bản Mòng 65 Bảng 3.14: Thành phần cấp phối quy hoạch bê tông cát nghiền 67 Bảng 3.15: Cường độ nén tuổi 7,28,90 ngày mác thấm tuổi 28,90 ngày quy hoạch bê tông cát nghiền 68 Bảng 4.1: Thành phần cấp phối tối ưu cường độ tuổi 90 ngày 87 Bảng 4.2: Thành phần cấp phối tối ưu hệ số thấm tuổi 90 ngày 87 Bảng 4.3: Kết nghiên cứu cấp phối tối ưu 87 Bảng 4.4: Kết thí nghiệm mác chống thấm B hệ số thấm Kt BTCN M20 tuổi 28, 90 ngày 88 Bảng 4.5: Kết thí nghiệm mác chống thấm B hệ số thấm Kt BTCN M20 tuổi 28, 90 ngày 89 Bảng 4.6: Kết thí nghiệm mác chống thấm B hệ số thấm Kth BTCN M20 tuổi 28, 90 ngày 90 Bảng 4.7: Kết thí nghiệm cường độ, mác chống thấm B hệ số thấm Kth bê tơng cơng trình thủy lợi tuổi 28, 90 ngày 91 vii DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ Tên hình đồ thị Hình: 1.1: Mẫu khoan nõn RCC đập Định Bình – Kiểm tra cường độ nén mác thấm Hình 1.2: Xử lý chống thấm cho thân đập - Đập Định Bình Hình 1.3: Mẫu khoan xác định mác thấm bê tơng HCN Nước Trong Hình 1.4: Thí nghiệm nâng cao khả chống thấm cho bê tông RCC Nước Trong dùng hỗn hợp chống thấm XYPEC Trang 12 12 14 14 Hình 1.5: Một số cơng trình thủy lợi bị phá hủy thấm nước 17 Hình 1.6: Cắt ngang đập tràn 22 Hình 1.7: Cắt ngang đập khơng tràn 23 Hình 2.1: Quy hoạch thực nghiệm theo phương pháp leo dốc 33 Hình 2.2: Bãi chữa đá dăm cơng trình Bản Mịng – Sơn La 38 Hình 2.3: Các loại cốt liệu dùng dùng nghiên cứu 39 Hình 2.4: Các kiểu xếp hạt cốt liệu 42 Hình 2.5: Tro bay loại F 48 Hình 2.6: Cấu trúc hạt tro bay 48 Hình 3.1: Biểu đồ quan hệ cường độ nén bê tông lượng dùng xi măng 56 Hình 3.2: Biểu đồ quan hệ cường độ nén bê tông lượng dùng xi măng 58 Hình 3.3: Giao diện phần mềm Design-Expert® 7.1 68 Hình 3.4: Nội dung kế hoạch bậc tâm xoay 68 Hình 3.5: Điền thơng tin hàm mục tiêu 68 Hình 3.6: Điền giá trị hàm mục tiêu 69 Hình 3.7: Phương trình hồi quy 69 Hình 3.8: Kiểm tra tính tương hợp mơ hình 70 viii Hình 3.9: Mặt biểu diễn quan hệ R7 tỷ lệ N/CKD, C/(C+Đ) Hình 3.10: Các đường đồng mức biểu diễn quan hệ R7 tỷ lệ N/CKD, C/(C+Đ) 70 71 Hình 3.11: Ảnh hưởng C/(C+Đ) đến cường độ R7 N/CKD = 0.7 71 Hình 3.12: Ảnh hưởng N/CKD đến cường độ R7 C/(C+Đ) = 0.4 72 Hình 3.13: Phương trình hồi quy 72 Hình 3.14: Kiểm tra tính tương hợp mơ hình 73 Hình 3.15: Mặt biểu diễn quan hệ R28 tỷ lệ N/CKD, C/(C+Đ) 73 Hình 3.16: Các đường đồng mức biểu diễn quan hệ R28 tỷ lệ N/CKD, C/(C+Đ) Hình 3.17: Ảnh hưởng C/(C+Đ) đến cường độ R28 N/CKD = 0.7 Hình 3.18: Ảnh hưởng N/CKD đến cường độ R28 C/(C+Đ) = 0.4 74 74 75 Hình 3.19: Phương trình hồi quy 75 Hình 3.20: Kiểm tra tính tương hợp mơ hình 76 Hình 3.21: Mặt biểu diễn quan hệ R90 tỷ lệ N/CKD, C/(C+Đ) 76 Hình 3.22: Các đường đồng mức biểu diễn quan hệ R90 tỷ lệ N/CKD, C/(C+Đ) Hình 3.23: Ảnh hưởng C/(C+Đ) đến cường độ R90 N/CKD = 0.7 Hình 3.24: Ảnh hưởng N/CKD đến cường độ R90 C/(C+Đ) = 0.4 77 77 78 Hình 3.25: Phương trình hồi quy 78 Hình 3.26: Kiểm tra tính tương hợp mơ hình 79 Hình 3.27: Mặt biểu diễn quan hệ Kth28 tỷ lệ N/CKD, C/(C+Đ) 79 Hình 3.28: Các đường đồng mức biểu diễn quan hệ Kth28 tỷ lệ 80 ix N/CKD, C/(C+Đ) Hình 3.29: Ảnh hưởng C/(C+Đ) đến Kth28 N/CKD = 0.7 80 Hình 3.30: Ảnh hưởng N/CKD đến Kth28 C/(C+Đ) = 0.4 81 Hình 3.31: Phương trình hồi quy 81 Hình 3.32: Kiểm tra tính tương hợp mơ hình 82 Hình 3.33: Mặt biểu diễn quan hệ Kth90 tỷ lệ N/CKD, C/(C+Đ) 82 Hình 3.34: Các đường đồng mức biểu diễn quan hệ Kth90 tỷ lệ N/CKD, C/(C+Đ) 83 Hình 3.35: Ảnh hưởng C/(C+Đ) đến Kth90 N/CKD = 0.7 83 Hình 3.36: Ảnh hưởng N/CKD đến Kth90 C/(C+Đ) = 0.4 84 Hình 4.1: Xác định độ sụt BTCN 86 Hình 4.2: Độ sụt BTCN đạt – 11cm 86 Hình 4.3: Đúc mẫu xác định cường độ 86 Hình 4.4: Nén mẫu BTCN 86 Hình 4.5: Thí nghiệm xác định hệ số thấm 87 PHẦN MỞ ĐẦU I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Bê tơng, bê tơng cốt thép loại vật liệu sử dụng phổ biến cơng trình xây dựng nói chung cơng trình thủy lợi nói riêng bê tơng có nhiều ưu điểm bật khả chịu lực, tuổi thọ cao tận dụng vật liệu địa phương nơi có cơng trình xây dựng Các cơng trình thủy lợi, thủy điện có u cầu tuổi thọ cao, hư hỏng cơng trình có ảnh hướng lớn đến kinh tế xã hội Một nguyên nhân gây hư hỏng thấm nước qua bê tơng Đặc biệt cơng trình thủy lợi, thủy điện chủ yếu tiếp xúc với môi trưởng nước, mơi trường nước có chứa tác nhân ăn mịn Cl-, Na+, CO2, NH3,…Nếu bê tơng có chất lượng tốt, đặc lỗ rỗng tính chống thấm nước cao ngăn tượng thấm nước vào bê tơng khơng gây tượng ăn mịn thép dẫn tới phá hủy kết cấu bê tơng Ngược lại bê tơng chất lượng nước dễ thấm vào kết cấu bê tơng gây ăn mịn cốt thép gây tượng nở cốt thép phá hủy kết cấu bê tông làm giảm tuổi thọ cơng trình Vì cơng trình thủy lợi, thủy điện khả chống thấm bê tông quan trọng Ở nước ta thiết kế bê tơng cho cơng trình thủy lợi trọng đến việc nâng cao khả chống thấm cho bê tông Hiện nay, phần lớn công trình xây dựng thủy lợi Việt Nam thiết kế thi công sử dụng mác chống thấm làm sở để đánh giá khả chống thấm nước bê tơng cơng trình xây dựng thủy điện tập đoàn điện lực EVN làm chủ đầu tư lại dung hệ số thấm Kt để đánh giá Chính việc xác định ảnh hưởng cường độ tính chống thấm bê tơng cần thiết 86 Nhận xét: - Qua kết nghiên cứu CPTƯ cho thấy, cấp phối tối ưu vè cường độ hệ số thấm khống khác nhiều, điều có nghĩa; bê tơng tối ưu cường độ coi tối ưu khả chống thấm - Từ nhận định cường độ nén hệ số thấm quan hệ chặt chẽ với o Thí nghiệm tính cơng tác BTCN Để bê tơng thi cơng cơng trình Bản Mòng đạt độ sụt trạm trộn – 11cm xe bồn chở từ trạm trộn xuống công trường quãng đường dài 2,5 km đổ bê tơng cẩu gầu xúc bê tơng có độ sụt – cm, bê tông thi công đàm chặt đầm rùi Hình 4.1: Xác định độ sụt BTCN Hình 4.2: Độ sụt BTCN đạt – 11cm o Thí nghiệm xác định cường độ BTCN Hình 4.3: Đúc mẫu xác định cường độ Hình 4.4: Nén mẫu BTCN 87 o Thí nghiệm xác định hệ số thấm BTCN Hình 4.5: Thí nghiệm xác định hệ số thấm 4.2 KẾT QUẢ QUAN HỆ GIỮA CƯỜNG ĐỘ VÀ MÁC CHỐNG THẤM B, HỆ SỐ THẤM Kth CỦA BÊ TÔNG Để đánh giá tiêu mác chống thấm loại bê tông đề tài sử dụng phương pháp thí nghiệm theo tiêu chuẩn TCVN 3116 : 1993 “ Bê tông nặng – Phương pháp xác định độ chống thấm nước ”; Việc xác định hệ số thấm Kt bê tông, ban đầu đề tài sử dụng phương pháp xác định theo 14 TCN 65 – 88 Ngành Thủy lợi, nhiên kết thí nghiệm xác định Kt khơng thể tập hợp được, mẫu bê tơng lại bị thấm áp lực khác sinh lượng nước thấm qua mẫu không tuân theo quy luật Cuối cùng, sau tham khảo đơn vị Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng ( IBST ) Công ty tư vấn xây dựng điện I ( PEC I ) để phù hợp với xu hội nhập mặt tiêu chuẩn, đề tài đến lựa chọn phương pháp xác định hệ số thấm Kt bê tông theo tiêu chuẩn Mỹ CRD – C48 – 92 “ Standard Test Method for Bater Permeability of Concrete ” Tức áp lực nước thủy tĩnh lúc ban đầu cho loại bê tông 13,8MPa dễ dàng so sánh lượng nước thấm loại bê tông quy áp lực Đề tài tiến hành nghiên cứu mối quan hệ mác cường độ, mác thẩm hệ số thấm bê tông cát nghiền loại mác M20, M25, M30 tuổi 28, 90 ngày lựa chọn từ kết nghiên cứu 88 4.2.1 Mối quan hệ mác cường độ, mác chống thấm B hệ số thấm Kth bê tông cát nghiền mác M20 Thành phần cấp phối bê tông cát nghiền M20 sau nghiên cứu lựa chọn bảng sau : X TB Đ C N 325 26 1093 760 175 PG Silkroad 3,25 Mỗi mác bê tông đổ thành tổ viên hình lập phương 15 x 15 x15 cm để ép thí nghiệm cường độ ( R28 ) ; tổ x viên x tuổi = 36 viên hình trụ kích thước 15 x 15 cm để thử mác chống thấm B tổ x viên x tuổi = 24 viên hình trụ để thí nghiệm hệ số thấm Cường độ nén bê tông tuổi 28 ngày đạt : R28 = 21 MPa Mẫu bảo dưỡng phòng thí nghiệm điều kiện to = 35 oC, độ ẩm > 98% Sau đủ tuổi 28 ngày, viên hình lập phương nén thử cường độ Số cịn lại lắp viên hình trụ lên máy thí nghiệm thấm để xác định B, viên lên máy Matest để thí nghiệm hệ số thấm cho tuổi 28, 90 ngày Kết thí nghiệm cường độ, mác chống thấm B hệ số thấm Kth BTCN mác M20 thể bảng 4.4 Bảng 4.4: Kết thí nghiệm mác chống thấm B hệ số thấm Kt BTCN M20 tuổi 28, 90 ngày BTCN M20 Cường độ nén Mác chống thấm Hệ số thấm [ ngày ] R [MPa] B [ atm ] Kth [ cm/s ] 28 21,0 138.10 -9 90 24,2 120.10 -9 STT Tuổi mẫu 89 4.2.2 Mối quan hệ mác cường độ, mác chống thấm B hệ số thấm Kth bê tông cát nghiền mác M25 Thành phần cấp phối bê tông cát nghiền M20 sau nghiên cứu lựa chọn bảng sau : X TB Đ C N PG Silkroad 325 26 1130 723 176 3,25 Mỗi mác bê tông đổ thành tổ viên hình lập phương 15 x 15 x15 cm để ép thí nghiệm cường độ ( R28 ) ; tổ x viên x tuổi = 36 viên hình trụ kích thước 15 x 15 cm để thử mác chống thấm B tổ x viên x tuổi = 24 viên hình trụ để thí nghiệm hệ số thấm Cường độ nén bê tông tuổi 28 ngày đạt : R28 = 26,2 MPa Mẫu bảo dưỡng phịng thí nghiệm điều kiện to = 35 oC, độ ẩm > 98% Sau đủ tuổi 28 ngày, viên hình lập phương nén thử cường độ Số lại lắp viên hình trụ lên máy thí nghiệm thấm để xác định B, viên lên máy Matest để thí nghiệm hệ số thấm cho tuổi 28, 90 ngày Kết thí nghiệm cường độ, mác chống thấm B hệ số thấm Kth BTCN mác M20 thể bảng 4.4 Bảng 4.5: Kết thí nghiệm mác chống thấm B hệ số thấm Kt BTCN M20 tuổi 28, 90 ngày BTCN M20 Cường độ nén Mác chống thấm Hệ số thấm [ ngày ] R [MPa] B [ atm ] Kth [ cm/s ] 28 25,5 81.10 -9 90 28,6 74.10 -9 STT Tuổi mẫu 90 4.2.3 Mối quan hệ mác cường độ, mác chống thấm B hệ số thấm Kth bê tông cát nghiền mác M30 Thành phần cấp phối bê tông cát nghiền M30 sau nghiên cứu lựa chọn bảng sau : X TB Đ C N PG Silkroad 349 28 1097 731 176 3,49 Mỗi mác bê tông đổ thành tổ viên hình lập phương 15 x 15 x15 cm để ép thí nghiệm cường độ ( R28 ) ; tổ x viên x tuổi = 36 viên hình trụ kích thước 15 x 15 cm để thử mác chống thấm B tổ x viên x tuổi = 24 viên hình trụ để thí nghiệm hệ số thấm Cường độ nén bê tông tuổi 28 ngày đạt : R28 = 31,2 MPa Mẫu bảo dưỡng phịng thí nghiệm điều kiện to = 35 oC, độ ẩm > 98% Sau đủ tuổi 28 ngày, viên hình lập phương nén thử cường độ Số cịn lại lắp viên hình trụ lên máy thí nghiệm thấm để xác định B, viên lên máy Matest để thí nghiệm hệ số thấm cho tuổi 28, 90 ngày Kết thí nghiệm cường độ, mác chống thấm B hệ số thấm Kth BTCN mác M20 thể bảng 4.6 Bảng 4.6: Kết thí nghiệm mác chống thấm B hệ số thấm Kth BTCN M20 tuổi 28, 90 ngày BTCN M30 Cường độ nén Mác chống thấm Hệ số thấm [ ngày ] R [MPa] B [ atm ] Kth [ cm/s ] 28 31,2 70x10 -9 90 35,5 10 61x10 -9 STT - Tuổi mẫu R : cường độ nén bê tông xác định theo TCVN 3118:93 “Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ nén” 91 - B : Mác chống thấm bê tông xác định theo TCVN 3116 : 1993 “ Bê tông nặng – Phương pháp xác định độ chống thấm nước ”; - Kth : Hệ số thấm nước bê tông xác định theo tiêu chuẩn CRD – C 48 – 92 “ Standard Test Method for Bater Permeability of Concrete ” Bảng 4.7: Kết thí nghiệm cường độ, mác chống thấm B hệ số thấm Kt bê tơng cơng trình thủy lợi tuổi 28, 90 ngày LOẠI VÀ TÍNH CHẤT CHỐNG THẤM CỦA BÊ TÔNG THEO THỜI GIAN S MÁC 28 ngày 90 ngày T BÊ TÔNG T [ MPa ] R B Kth R B Kth [MPa] [atm] [ cm/s ] [MPa] [ atm] [ cm/s ] BTCN M20 21,0 138.10 -9 24,2 120.10 -9 BTCN M25 25,5 81.10 -9 28,6 74.10 -9 BTCN M30 31,2 70.10 -9 35,5 10 61.10 -9 92 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ  KẾT LUẬN Từ kết thí nghiệm xác định mác chống thấm B hệ số thấm Kt loại bê tông công trình thủy lợi kết luận sau : - Ứng với mác cương độ có mác chống thấm B định có khoảng rộng điểm biểu thị hệ số thấm Kt bê tông, bê tơng có mác chống thấm thấp ứng với khoảng điểm hệ số thấm rộng ngược lại ; - Cường độ nén cao mác chống thấm B bê tông cao hệ số thấm Kt bê tông nhỏ ; Cụ thể : R = 20 ⇔ B = ⇔ Kth = (120 10 -9 ÷ 138 10 -9 ); R = 25 ⇔ B = ⇔ Kth = (74 10 -9 ÷ 81 10 -9 ); R = 30 ⇔ B = ⇔ Kth = (70 10 -9 ÷ 61 10 -9 );  KIẾN NGHỊ - Có thể sử dụng mác chống thấm B hệ số thấm Kth để đánh giá tính thấm nước bê tông, nhiên loại bê tơng có mác > M25 nên dùng mác chống thấm B cịn loại bê tơng có mác < M25 nên dùng hệ số thấm Kth để đánh giá xác ; - Ngồi sử dụng cường độ nến để đánh giá mác chống thấm bê tơng, bê tơng có mác ≤ 20 Mpa mác thấm ≤ atm - Do thời gian có hạn, khn khổ đề tài luận văn sử dụng hết phương pháp đánh giá hệ số thấm Kth, nghiên cứu mối quan hệ cường độ nén, mác thấm hế số thấm loại bê tông khác kiến nghị tiếp tục nghiên cứu rộng để hoàn chỉnh mối quan hệ mác chống thấm B hệ số thấm Kt bê tơng nói chung, bê tơng cơng trình thủy lợi nói riêng 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Nguyễn Quang Cung (2002), Nghiên cứu cát nhân tạo sử dụng bê tông vữa xây dựng Báo cáo tổng kết đề tài NCKH cấp nhà nước, Hà Nội Nguyễn Tiến Đích (2006), Cơng tác bê tơng điều kiện khí hậu nóng ẩm Việt Nam NXB Xây dựng, Hà Nội Nguyễn Đình Lợi (2003), Nghiên cứu phương pháp thiết kế thành phần bê tông sử dụng cát nghiền Báo cáo tổng kết đề tài NCKH cấp bộ, Hà Nội Phùng Văn Lự, Phạm Duy Hữu, Phan Khắc Trí (2005), Vật liệu xây dựng Nhà xuất giáo dục, Hà Nội Phùng Văn Lự, Nguyễn Anh Đức, Phạm Hữu Hanh, Trịnh Hồng Tùng (2005), Bài tập vật liệu xây dựng Nhà xuất giáo dục, Hà Nội Phùng Văn Lự (2007), Cấu trúc tính chất Vật liệu xây dựng Tài liệu dùng cho học viên cao học ngành VLXD, Hà Nội TS Nguyễn Như Oanh (2008) Bài giảng cao học ngành công trình VLXD nâng cao Tổng cơng ty Tư vấn xây dựng thủy lợi Việt Nam-CTCP Báo cáo địa chất Bản Mòng (2010) Nguyễn Thanh Tùng (1998), Nghiên cứu cát xay 10 GS.TSKH Nguyễn Minh Tuyển (2004), Quy hoạch thực nghiệm - Nhà Xuất khoa học kỹ thuật TIẾNG ANH 11 ACI 207.5R.99 American Concrete Institute Manual of Concrete Practice, Part 1- 2002, Roller Compacted Concrete 12 ACI 211.3R Standard Practice for Selecting Proportions for Normal, HeavyBeight and Mass concrete 13 BS 882:1992, Specification for aggregate from natural sources for concerte 94 14 Canada Portland cements association, (1991) Design and control of concrete mixtures 15 CRD-C48-92 Test Method for Bater Permeability of Concrete 16 Dustan M.M State of the Art of RCC Dams throughout the Borld reference to the Son La project in Vietnam ( Trong tuyển tập báo cáo Hội nghị Công nghệ bê tông đầm lăn thi công đập thuỷ điện Việt Nam, EVN, Hà Nội, tháng năm 2004) 17 Evaluation of Bater Permeability in a Roller Campacted Concrete and Conventional Concrete- Service d’ Expertise en Mate’riaux Inc.- Report to Associattion Canadienne du Ciment, August 2005 18 Guidelines for Designing and Constructing Roller Compacted Concrete Dams, US Beaureau Reclamation, 1987 19 Roller Compacted Concrete- Technical Engineering and Design Guides, USACE, 1994 95 PHỤ LỤC 1: NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP QUY HOẠCH BẬC HAI MỨC TỐI ƯU VÀ BẬC TÂM XOAY Quy hoạch thực nghiệm sử dụng để nghiên cứu nhiều đối tượng khác nhau, có thành phần đối tượng ảnh hưởng đến tính chất hỗn hợp bê tơng Các q trình xảy đối tượng hỗn hợp bê tông đặc trưng biến, chúng có quan hệ nguyên nhân - kết Các biến đóng vai trò nguyên nhân, gọi biến vào, biến phản ánh kết nguyên nhân gây ra, gọi biến Biến vào kiểm sốt điều khiển Đối tượng cơng nghệ mơ tả sơ đồ sau: Trong đó: Biến vào x1, x2, xk biến điều khiển được, gọi nhân tố điều khiển Biến y1, y2,… ym biến bị điều khiển, gọi biến trạng thái Biến ngẫu nhiên Z (còn gọi nhiễu), tức không điều khiển Để xác lập mô tả thống kê đối tượng công nghệ ta cần thực năm bước: Xác định hệ; xác định cấu trúc hệ thống; xác định hàm tốn mơ tả hệ; xác định thơng số mơ hình mơ tả hệ; kiểm tra tính tương hợp mơ tả cải tiến cần Xác định hệ Số yếu tố độc lập tối đa ảnh hưởng lên hệ xác định theo công thức: F = FĐK + FH Trong đó: FĐK bậc tự điều khiển FH bậc tự hình học hệ Tùy theo yêu cầu người nghiên cứu ta cần chọn k yếu tố (k < F) ảnh hưởng lên hàm mục tiêu y nhiều hàm mục tiêu Yq Hàm mục tiêu 96 tiêu kinh tế kỹ thụât, ví dụ giá thành sản phẩm, lợi nhuận thu Xác định cấu trúc hệ thống công nghệ: Hệ (hỗn hợp bê tông) hộp đen (một phần tử mà chủ thể rõ cấu trúc tính chất bên trong) mơ tả sau: Xác định hàm tốn mơ tả hệ cơng nghệ: Trong trường hợp cấu trúc hộp đen, hàm tốn mơ tả hệ hàm nhiều biến y = φ(x1, x2, xi, xk) phân tích thành dãy Taylor tức hàm hồi quy lý thuyết: yq = β0 + k ∑ βj xj + j =1 k k j ,u =1 j ≠u j =1 ∑ β ju x j xu + ∑ β jj x 2j + Nhưng muốn xác định hệ số hồi quy lý thuyết β0, βi, βiu cần phải có vơ hạn thực nghiệm mà thực tế số thực nghiệm hữu hạn, nên xuất hệ số hồi quy thực nghiệm (thơng số mơ hình thống kê), b0, bj, bju, bjj hàm tốn mơ tả hàm hồi quy thực nghiệm (tức mơ hình thống kê): k yˆ q = b0 + ∑ bj x j + j =1 k k j , u =1 j =1 ∑ b ju x 2j xu + ∑ b jj x 2j +…+… Phương trình dạng tổng qt mơ hình thống kê mơ tả đối tượng nghiên cứu Xác định thông số mô hình thống kê: Xác định hệ số hồi quy (các thông số) từ N thực nghiệm theo công thức (số N phải lớn hệ số) N ∑x bj = i =1 N ji ∑x i =1 yj ∀j = 1,n A ji E 97 N ∑x i =1 N bju = ji ui x yj ∀j,u = 1,n ; j ≠ u A ∑x i =1 E A 2 ji ui x Hai công thức xuất phát từ điều kiện Φ= N ∑(y i =1 i − Yˆi ) → Kiểm tra có nghĩa hệ số bj theo cơng thức: tbj ≥ tp.f2 Trong đó: tp.f2: Là giá trị tra bảng chuẩn số Student mức có nghĩa p bậc tự f2 = m- tbj: Là chuẩn số Student hệ số bj xác định theo công thức: tbj = bj Sb j Giá trị độ lệch tiêu chuẩn Sb phân bố bj xác định theo công thức: j Sbj = Sll N ∑x ji i =1 Trong đó: Sll - Phương sai lặp xác định theo công thức: m Sll2 = ∑ (y a =1 oa − yo )2 m −1 yoa giá trị hàm mục tiêu thực nghiệm thứ α tâm kế hoạch yo giá trị trung bình m thực nghiệm tâm kế hoạch yo = m ∑ yoa m n =1 ∑x ji tổng số hạng bình phương vectơ cột xj ma trận thực nghiệm, với kế hoạch bậc hai mức tối ưu, ∑x ji =N 98 N Số thí nghiệm kế hoạch Kiểm tra tính tương hợp mơ hình cải tiến mơ hình Tính tương hợp mơ hình với thực nghiệm kiểm tra theo cơng thức sau: F ≤ Fp,f1 ,f2 Trong đó: Fp,f1 ,f2 giá trị tra bảng chuẩn số Fisher mức có nghĩa p bậc tự lặp f2, bậc tự dư f1 = N – F chuẩn số Fisher xác định theo công thức: F= S d2 S tt2 phương sai dư xác định theo cơng thức: Trong Sdu N ˆ )2 = S2 (Y − Y du N − l i∑ i i =1 ˆ tương ứng giá trị thực nghiệm giá trị tính toán Với: Y , Y i i N : số thí nghiệm l : số hệ số có nghĩa phương trình hồi quy Nếu điều kiện thoả mãn, mơ hình thống kê (hoặc làm hồi quỹ) tương hợp với tranh thực nghiệm; trường hợp ngược lại phải cải tiến mơ hình cách chuyển sang mô tả hệ hàm hồi quy bậc hai (mô hình thống kê phi tuyết bậc hai) thấy: t( b − y ) = b0 − y0 S (b0 − y0 ) = ∑β S ij ∑ β ij ≥ t p, f2 Kế hoạch thực nghiệm tâm xoay bậc hai Box - Hunter Phương trình hồi quy bậc hai có dạng sau: k k k ˆ = Y bo + ∑ b jx j + ∑ b ji x jx ii + ∑ b ji x 2j + q =j = j,u j≠1 = j,u 99 Khi sử dụng mơ hình thống kê dạng hàm hồi quy bậc hai nhân tố biến thiên mức, quy hoạch tồn phần với số thí nghiệm N = 3n (n số nhân tố) không kinh tế số nhân tố từ trở lên Box Bilson cho thấy sử dụng quy hoạch thực nghiệm bậc 1, với nhân tố biến thiên hai mức, có bổ sung số điểm định khơng gian nhân tố, giảm số thí nghiệm so với kế hoạch dạng 3n Số thí nghiệm theo phương pháp Box Bilson xác định theo công thức: N = 2n + 2n + N0 Trong đó: 2n số thí nghiệm quy hoạch tồn phần bậc 2n số thí nghiệm điểm N0 số thí nghiệm tâm Box Hunter đề xuất phương pháp quy họch bậc hai tâm xoay, theo thơng tin chứa đựng phương trình hồi quy phân bố đồng khơng gian nhân tố Điều kiện để kế hoạch có tính tâm xoay là: N ∑x = u =1 N iu Nλ (i = 1, 2, 3, n) N 3∑ x iu2 x = 3Nλ (i ≠ j, i, j = 1, 2, , n) ∑ x= iu ju = u 1= u Trong a số nhân tố, N số thí nghiệm, λ2 λ4 số liên quan với điều kiện: λ2 n > λ4 n + Nếu đưa thêm số điểm vào khơng gian nhân tố với bán kính 0, tức điểm tâm kế hoạch no, tính λ4 theo cơng thức: n(N + N1 ) λ4 = (n + 2)N1 100 Trong đó: N1 = N - N0 Các điểm quy hoạch tâm xoay bậc hai lấy trục toạ độ nhân tố với giá trị tay đòn α điểm xác định theo công thức: α = 22/4 Có thể chọn α, số điểm số điểm tâm kế hoạch theo số liệu bảng sau: Quy hoạch toàn phần dạng 2n n=2 n=3 n=4 n=5 Số thí nghiệp ma trận hạt nhân 22 = 23 = 24 = 16 25 = 32 Số điểm 10 Số điểm tâm 10 Cách tay đòn α 1,414 1,682 2,000 2,378 ... dụng cơng trình thực tế a) Cơng trình Định Bình Cơng trình Định Bình (Bình Định) cơng trình thủy lợi đầu tiện Việt Nam thi công theo công nghệ bê tông đầm lăn, khởi công năm 2006, hoàn thành... tơng Hiện nay, phần lớn cơng trình xây dựng thủy lợi Việt Nam thiết kế thi công sử dụng mác chống thấm làm sở để đánh giá khả chống thấm nước bê tơng cơng trình xây dựng thủy điện tập đoàn điện lực... tông làm giảm tuổi thọ cơng trình Vì cơng trình thủy lợi, thủy điện khả chống thấm bê tông quan trọng Ở nước ta thiết kế bê tơng cho cơng trình thủy lợi trọng đến việc nâng cao khả chống thấm cho