Nghiên cứu sử dụng cát nghiền cho bê tông tự lèn

B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR NG B NÔNG NGHI P VÀ PTNT I H C THU L I NGUY N MINH HOAN NGHIÊN C U S D NG CÁT NGHI N CHO BÊ TÔNG T LU N V N TH C S Hà N i – 2014 LÈN B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR NG B NÔNG NGHI P VÀ PTNT I H C THU L I NGUY N MINH HOAN NGHIÊN C U S D NG CÁT NGHI N CHO BÊ TÔNG T LÈN Chun ngành: Xây d ng cơng trình th y Mã s : 60580202 LU N V N TH C S Ng ih ng d n khoa h c: TS V Qu c V Hà N i – 2014 ng L IC M N Lu n v n th c s chun nghành xây d ng cơng trình thu v i đ tài “Nghiên c u s d ng cát nghi n cho bê tông t lèn” đ c hoàn thành v i s c g ng n l c c a b n thân v i s giúp đ nhi t tình c a Khoa Cơng trình, th y cô giáo tr ng i h c Thu L i, B môn V t li u Xây d ng t o m i u ki n đ ng viên giúp đ v m i m t Tác gi xin chân thành c m n c quan, đ n v cá nhân nói c bi t, tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c t i th y giáo h Qu c V ng tr c ti p h ng d n TS V ng d n t n tình giúp đ th i gian th c hi n lu n v n S thành công c a lu n v n g n li n v i trình giúp đ , đ ng viên c v c a gia đình, b n bè đ ng nghi p Tác gi xin chân thành c m n Trong khuôn kh lu n v n th c s , u ki n th i gian có h n nên khơng th tránh kh i nh ng m khuy t, r t mong nh n đ c ý ki n đóng góp quý báu c a th y cô giáo, anh ch b n bè đ ng nghi p Hà N i, ngày 26 tháng 11 n m 2014 Tác gi Nguy n Minh Hoan L I CAM OAN Tên Nguy n Minh Hoan, xin cam đoan cơng trình nghiên c u c a riêng Nh ng n i dung k t qu trình bày lu n v n trung th c ch a đ c công b b t k cơng trình khoa h c Tác gi Nguy n Minh Hoan M CL C PH N M U I TÍNH C P THI T C A TÀI II M C ÍCH NGHIÊN C U C A III CÁCH TI P C N VÀ PH TÀI NG PHÁP NGHIÊN C U Cách ti p c n 2 Ph ng pháp nghiên c u IV K T QU D CH KI N T C NG I: T NG QUAN V NGHIÊN C U VÀ S TÔNG T D NG CÁT NGHI N, BÊ LÈN 1.1 T ng quan v cát nghi n 1.1.1 Tình hình nghiên c u s d ng cát nghi n th gi i: 1.1.2 Tình hình nghiên c u s d ng cát nghi n Vi t Nam: 1.2 T ng quan v bê tông t lèn 10 1.2.1 Tình hình nghiên c u BTTL th gi i: 14 1.2.2 Tình hình nghiên c u ng d ng BTTL t i Vi t nam: 17 1.3 Nhu c u đ i v i bê tông t lèn (BTTL) xây d ng: 18 1.4 K t lu n ch CH ng I: 18 NG II: TÍNH CH T C A V T LI U VÀ CÁC PH NG PHÁP NGHIÊN C U THÍ NGHI M 19 2.1 Tính ch t c a lo i v t li u: 19 2.1.1 Xi m ng: 19 2.1.2 Tro bay: 19 2.1.3 C t li u l n: 22 2.1.4 C t li u nh : 25 2.1.5 Ph gia hóa s d ng cho bê tơng: 29 2.1.6 N 2.2 Ph c: 31 ng pháp nghiên c u: 32 2.2.1 Ph ng pháp xác đ nh tính ch t c a nguyên v t li u s d ng: 32 2.2.2 Ph ng pháp xác đ nh tính ch t c a h n h p bê tông bê tông 33 2.2.3 Ph ng pháp thi t k thành ph n BTTL 34 2.2.4 Ph ng pháp toán quy ho ch th c nghi m tính ch t c a bê tơng: 34 2.3 K t lu n ch CH ng 2: 42 NG 3: THI T K THÀNH PH N BTTL S D NG CHO H NG M C C NG TH NG) THU C TI U D D NG CÁT NGHI N – ÁP P XÀ LAN (HAI H U, BA TÌNH, HAI ÁN H TH NG TH Y L I ÔNG NÀNG R N, T NH B C LIÊU: 44 3.1 Ph ng pháp thi t k thành ph n BTTL s d ng cát nghi n: 44 3.1.1 Ch n c p ph i s b c a bê tông: 44 3.1.2 K t qu c ng đ nén c a c p ph i bê tông: 44 3.1.3 Nghiên c u thành ph n c a BTTL s d ng cát nghi n b ng ph ng pháp toán quy ho ch th c nghi m 49 3.1.4 Nghiên c u thi t k thành ph n BTTL s d ng cát nghi n 60 3.2 Các thành ph n h p lý c a h n h p cát, đá BTTL s d ng cát nghi n: 70 3.2.1 nh h ng c a N/(X+TB) C/(C+ ) đ n c ng đ c a bê tông tu i 28 (R28): 70 3.2.2 Thành ph n h t h p lý c a h n h p cát nghi n đá d m: 72 3.3 Nghiên c u tính ch t c a BTTL s d ng cát nghi n: 72 3.3.1 ch y xòe c a BTTL s d ng cát nghi n: 72 3.3.2 C ng đ nén c a BTTL s d ng cát nghi n: 75 3.3.3 C ng đ kéo u n c a BTTL s d ng cát nghi n cát vàng t nhiên: 76 3.3.4 ch ng th m n c c a BTTL s d ng cát nghi n cát vàng t nhiên: 78 3.4 So sánh BTTL s d ng cát nghi n BTTL s d ng cát vàng t nhiên, đ xu t ph m vi ng d ng c a lo i BTTL s d ng cát nghi n: 81 3.5 ng d ng nghiên c u cho h ng m c c ng p xà lan (Hai H u, Ba Tình, Hai Th ng) thu c ti u d án H th ng th y l i ông Nàng R n, t nh B c Liêu: 82 3.5.1 T ng quan v d án: 82 3.5.2 H ng m c ng d ng: 84 3.5.3 Ngu n cung ng v t li u: 85 3.6 K t lu n ch ng 3: 86 K T LU N VÀ KI N NGH 88 I K T LU N 88 II KI N NGH 89 TÀI LI U THAM KH O 90 TI NG VI T 90 TI NG ANH 92 DANH M C HÌNH V Hình 1.1: Hình nh tr m nghi n sàng cho bê tông đ m l n (công su t 1.700.000m3/n m) c s nghi n sàng cho bê tông CVC (cơng su t 220.000m3/n m) t i cơng trình th y n B n Chát – Lai Châu (2011) …… Hình 1.2: Hình nh cơng tác tr c t li u đá d m, cát nghi n t i bãi tr cơng trình th y n B n Chát (2011)…………………………….……………………… Hình 2.1: Tro bay lo i F c u trúc h t tro bay……………………………….20 Hình 2.2: Hình nh đá d m…………………………………………………….23 Hình 2.3: Cát nghi n thay th cho cát vàng……………………………………26 Hình 2.4: Thành ph n h t c a cát vàng theo TCVN 7570:2006……………….28 Hình 2.5: Thành ph n h t c a cát nghi n theo TCVN 9205:2012…………… 29 Hình 2.6: Ph gia hóa d o PC 03………………………………………………31 Hình 2.7: Quy ho ch th c nghi m theo ph ng pháp leo d c…………………35 10 Hình 3.1: Cơng tác đúc m u thí nghi m nén hình l p ph ng cát nghi n cát vàng…………………………………………………………………………….45 11 Hình 3.2: Cơng tác thí nghi m nén m u hình l p ph 12 Hình 3.3: C ng…………………… 46 ng đ nén c a lo i BTTL s d ng c t li u nh khác tu i 7,14 28 ngày……………………………………………………… 47 13 Hình 3.4: Bi u th c ng đ nén c a lo i BTTL s d ng c t li u nh khác tu i 7,14 28 ngày……………………………………………… 48 14 Hình 3.5: c ng đ nén c a BTTL tu i 28 ngày theo bi n mã X X =- 1….57 15 Hình 3.6: c ng đ nén c a BTTL tu i 28 ngày theo bi n mã X X =+1…58 16 Hình 3.7: Giao di n c a ph n m m Design -Expert® 7.0.0…………….64 17 Hình 3.8: N i dung k ho ch b c tâm xoay………………………………….65 18 Hình 3.9: i n thơng tin hàm m c tiêu……………………………………… 65 19 Hình 3.10: i n giá tr hàm m c tiêu………………………………………… 66 20 Hình 3.11: Ph ng trình h i quy v c ng đ kháng nén c a BTTL s d ng cát nghi n………………………………………………………………………… 67 21 Hình 3.12: Ki m tra tính t ng h p c a mơ hình đ i v i cát nghi n………….68 22 Hình 3.13: M t bi u hi n quan h R28 t l N/(X+TB); C/(C+ )…… 69 23 Hình 3.14: Các đ ng đ ng m c bi u di n quan h R28 t l N/(X+TB); C/(C+ )……………………………………………………………………… 69 24 Hình 3.15: nh h ng c a N/(X+TB) đ n c 25 Hình 3.16: nh h ng c a C/(C+ ) đ n c ng đ R 28 C/(C+ )=0,47…70 ng đ R 28 N/(X+TB)=0,36 71 26 Hình 3.17: Công tác tr n h n h p bê tơng tr c làm thí nghi m đ ch y xịe…………………………………………………………………………… 73 27 Hình 3.18: Thí nghi m đo đ ch y xịe c a BTTL…………………………….74 28 Hình 3.19: Bi u đ so sánh c ng đ nén c a BTTL s d ng cát nghi n có c p ph i h t t nhiên c p ph i h t t i u……………………………………… 76 29 Hình 3.20: Hình nh đúc m u thí nghi m c ng đ kéo u n c a BTTL s d ng cát nghi n cát vàng ………….……………………………………… 77 30 Hình 3.21: Th c hi n thí nghi m kéo u n m u d m BTTL s d ng cát nghi n cát vàng……… ………….……………………………………… 78 t thép; th có nh ng cơng ngh s n xu t thi công bê tông tiên ti n đ i M t nh ng cơng ngh m i cơng ngh bê tông t lèn (BTTL) Ch t l ng đ b n c a k t c u t bê tơng bê tơng c t thép, ngồi vi c ch n v t li u phù h p, thi t k thành ph n c p ph i t i u, cịn ph thu c ch y u vào công ngh thi công, công tác đ , đ m b o d ng bê tông Th c t cho th y có r t nhi u nh ng khuy t t t c a k t c u bê tông, bê tông c t thép q trình thi cơng t o Nh t đ i v i cơng trình thu l i th ng xuyên ho c đ nh k ti p xúc v i n t t nh phân t ng, r , n t v.v thi công không đ m b o ch t l c, nh ng khuy t ng gây s làm gi m đáng k tu i th c a công trình Trong cơng trình xây d ng, có r t nhi u k t c u có hình d ng ph c t p, c t thép d y đ c, có nhi u góc c nh vi c đ m h n h p bê tông r t khó có th th c hi n m t cách hoàn ch nh K t qu k t c u bê tông không đ c c đ m ch t, có nhi u l r ng, khơng đ m b o đ đ c ch c không đ t ng đ , đ ch ng th m n c nh thi t k yêu c u Chính th c t địi h i c n có m t lo i bê tơng có kh n ng t n đ y khuôn c a k t c u, t tr ng l ng c a b n thân h n h p v n đ m b o luôn đ ng nh t không b phân t ng, tách n Bê tông t lèn m t lo i bê tông có th đáp ng đ c yêu c u k thu t [36] c S đ i c a công ngh bê tông t lèn s d ng công ngh vào xây d ng cơng trình có hình dáng k t c u ph c t p, c t thép dày đ c, yêu c u ch t l m t b ng cao c ti n quan tr ng công ngh thi công bê tông bê tông c t thép C ng nh bê tông th ng đ i v i bê tông t lèn đ v n đ s d ng cát nghi n c ng m t v n đ c p thi t xây d ng ngày t ng Trong tr l c ng d ng r ng rãi n c ta nhu c u cát cho ng cát t nhiên hi n có h n ch phân b không đ ng đ u, nhi u n i h u nh khơng có cát t nhiên đ t yêu c u k thu t ch t l ng cho xây d ng, t nh mi n núi: Cao B ng, Hà Giang, S n La, Lai Châu,… h i đ o: Côn có nguy c c n ki t nh : o, Phú Qu c Có nh ng vùng có cát t nhiên, nh ng ng Nai, V ng Tàu,… Vì v y nh ng vùng nh v y c n nghi n đá thành cát đ đáp ng đ nhu c u xây d ng ti t ki m chi phí V n đ tr thành ph bi n hi n nhi u n i đ s d ng cho bê tông th ng bê tơng đ m l n [4] Tính ch t c a cát nghi n khác v i cát t nhiên, v y nh h ng c a đ n tính ch t h n h p c a bê tơng t lèn tính đóng r n c ng khác nh ng nh h n ch c m c a cát nghi n phát huy u m c a c n ph i có ph pháp tính thành ph n c a bê tông t lèn cho phù h p ng ây c ng nhi m v mà đ tài th c hi n II M C ÍCH NGHIÊN C U C A TÀI Nghiên c u s d ng cát nghi n cho bê tông t lèn III CÁCH TI P C N VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U Cách ti p c n - Kh o sát, t ng h p đánh giá cơng trình đ bê tông t lèn c xây d ng b ng công ngh ... t lèn - V i k t qu nghiên c u ki n ngh kh n ng s d ng v t li u cát nghi n cho bê tông t lèn 4 CH NG I: T NG QUAN V NGHIÊN C U VÀ S BÊ TÔNG T D NG CÁT NGHI N, LÈN 1.1 T ng quan v cát nghi n Cát. .. M C ÍCH NGHIÊN C U C A TÀI Nghiên c u s d ng cát nghi n cho bê tông t lèn III CÁCH TI P C N VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U Cách ti p c n - Kh o sát, t ng h p đánh giá cơng trình đ bê tơng t lèn c xây... C U VÀ S TÔNG T D NG CÁT NGHI N, BÊ LÈN 1.1 T ng quan v cát nghi n 1.1.1 Tình hình nghiên c u s d ng cát nghi n th gi i: 1.1.2 Tình hình nghiên c u s d ng cát nghi