Nghiên cứu sử dụng vật liệu địa phương và hệ thống sản xuất rcc cho đập công trình thủy điện bình điền tỉnh thừa thiên huế

LỜI CẢM ƠN Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành cơng trình thủy với tên đề tài “Nghiên cứu sử dụng vật liệu địa phương hệ thống sản xuất RCC cho đập cơng trình thuỷ điện Bình Điền - tỉnh Thừa Thiên Huế” hoàn thành với giúp đỡ tận tình, hiệu khoa Cơng trình, Khoa sau Đại học, Bộ môn Thi công, Bộ môn Thủy công, Bộ môn Vật liệu xây dựng, Thư viện trường Đại học Thủy Lợi, Trung tâm thí nghiệm Sơng Đà, Trung tâm thí nghiệm Điện 1, Tổng cơng ty Tư Vấn Xây Dựng Thủy Lợi Việt Nam-CTCP,Công ty tư vấn 11 …cùng Thầy, Cô giáo trường bạn bè, đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn đến Cơ quan, đơn vị, Khoa, Bộ môn cá nhân nói truyền bá kiến thức, tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả suốt trình học tập thực luận văn tốt nghiệp Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến TS Nguyễn Trung Anh GS.TS Lê Kim Truyền người trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ, cung cấp tài liệu tham khảo để học viên hoàn thành luận văn với nội dung thời hạn đăng ký Xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô giáo, động viên quan, gia đình, bạn bè đồng nghiệp bảo ân cần tác giả mặt suốt năm qua Tuy có cố gắng phấn đấu, với nỗ lực thân thời gian trình độ cịn hạn chế, luận văn tránh khỏi khiếm khuyết Rất mong nhận bảo đóng góp chân tình Thầy, bạn bè đồng nghiệp để luân văn hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày 26 tháng 11 năm 2010 MỞ ĐẦU Trang I Tính cấp thiết đề tài……………………………………………… II Mục đích đề tài………………………………………………… III Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu………………………… IV Kết dự kiến đạt được…………………………………………… Chương I ĐẶC ĐIỂM CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN I Khái niệm chung bê tơng đầm lăn (RCC)………………………… II Tình hình sử dụng bê tông đầm lăn nước giới………… Tình hình sử dụng bê tơng đầm lăn giới…………………… Triển vọng áp dụng bê tông đầm lăn Việt Nam…………………… Tiềm nguyên liệu thiết bị thi công dùng cho công nghệ 10 BTĐL Việt Nam III Những yêu cầu vật liệu thi công RCC…………………………… 13 Xi măng…………………………………………………………… 13 Phụ gia……………………………………………………………… 14 Nước cho RCC……………………………………………………… 14 Cát dùng cho RCC………………………………………………… 15 Cốt liệu thô (đá)…………………………………………………… 15 IV Đặc điểm RCC………………………………………………… 16 V Những yêu cầu sử dụng RCC xây dựng đập…………… 17 Chương II NGHIÊN CỨU NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VẬT LIỆU KHI THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CÔNG RCC Những yêu cầu thiết kế cấp phối thi công RCC……………… 18 Cường độ bê tông…………………………………………………… 18 I Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến Độ chống thấm……………………………………………………… 19 Hiện tượng sinh nhiệt khối đổ bê tông đầm lăn……………… 19 Độ công tác 20 V c ……………………………………………………… R R Cốt liệu……………………………………………………………… 20 Hàm lượng nước…………………………………………………… 22 II Hỗn hợp RCC, nhân tố ảnh hưởng đến tính chất hỗn hợp bê 22 tơng Các nhân tố ảnh hưởng đến trị số V c ……………………………… 22 1.1 Lượng dùng nước bê tông…………………………………… 22 1.2 Lượng dùng đặc tính cốt liệu thơ………………………………… 22 1.3 Ảnh hưởng tính chất cốt liệu nhỏ……………………………… 23 1.4 Chủng loại tro bay puzolan ảnh hưởng đến chất lượng………… 23 1.5 Ảnh hưởng chất phụ gia V c BTĐL……………… 24 1.6 Sự ảnh hưởng mơi trường khí hậu thời gian ngừng làm viêc 24 1.7 Điều kiện bảo dưỡng bê tông……………………………………… 24 III Tính tốn thành phần cấp phối RCC thí nghiệm thi công… 25 Đặc điểm thiết kế cấp phối…………………………………… 25 Nguyên tắc thiết kế cấp phối BTĐL……………………………… 26 Nguyên lý thiết kế cấp phối BTĐL………………………………… 28 IV Diễn biến nhiệt BTĐL nguyên lý khống chế nhiệt……… 31 Tính BTĐL, đặc điểm ứng suất nhiệt đặc điểm thi công 31 Thiết kế khống chế nhiệt độ BTĐL……………………… 32 2.1 Chủng loại khe nứt bê tông………………………………… 32 2.2 Nguyên lý sản sinh khe nứt nhiệt bê tông………………… 32 2.3 Thiết kế khống chế nhiệt……………………………………… 33 V Tính chất RCC đơng cứng……………………………… 35 Định nghĩa………………………………………………………… 35 Các ứng dụng…………………………………………………… 36 R R R Luận văn thạc sĩ kỹ thuật R Bùi Ngọc Chiến Mục đích sử dụng RCC…………………………………………… 36 Các ưu điểm chính………………………………………………… 37 Các ưu điểm khác………………………………………………… 39 Các yêu cầu trách nhiệm kỹ thuật………………………… 39 Chương III THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CƠNG ĐẬP RCC CHO CƠNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN BÌNH ĐIỀN, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ I Giới thiệu cơng trình………………………………………………… 40 II Thiết kế thành phần cấp phối RCC ứng dụng thi công…………… 43 Các tiêu thiết kế đập RCC………………………………… 45 Công tác chuẩn bị thí nghiệm vật liệu…………………………… 46 Thành phần cấp phối với puzolan Phong Mỹ Gia quy…………… 48 Thiết kế bãi thí nghiệm BTĐL……………………………………… 49 Kiểm tra thiết bị thí nghiệm thi cơng trước tiến hành đắp bãi 50 RCC trường Thí nghiệm trường……………………………………………… 51 58 Kết thí nghiệm độ cơng tác Vebe (V c )………………………… R R Kết thí nghiệm vữa liên kết sử lý khe lạnh…………………… 59 Kết thí nghiệm bê tơng khối……………………………… 60 10 Kết thí nghiệm thời gian đông kết bê tông đầm lăn……… 87 11 Kết thí nghiệm nén bê tơng RCC lập phương đúc ngồi trạm 88 trơn 12 Kết thí nghiệm nén mẫu bê tơng RCC thi cơng hiên 90 trường III Các giải pháp kỷ thuật để bảo đảm chất lượng cơng trình………… 98 IV Khống chế nhiệt sản xuất RCC thi công hiên trường…… 99 99 Khống chế nhiệt bê tông đầm lăn khối lớn…………………… Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến V Kiểm tra thành phần cấp phối thi công trường………… Kiểm tra khống chế chất lượng nguyên vật liệu…………………… 101 101 Kiểm tra khống chế chất lượng trình trộn sản xuất… 102 Kiểm tra xác xuất vật liệu trộn khỏi máy…………………… 103 VI Ưu nhược điểm học kinh nghiệm thiết kế cấp 106 phối thi công Ưu nhược điểm 106 107 Bài học kinh nghiệm Chương IV NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG SẢN XUẤT RCC LẠNH ĐỂ PHỤC VỤ THI CƠNG I Đặc điểm để xây dựng thiết kế hệ thống sản xuất RCC lạnh để 109 thi công trường II Một số kết nghiên cứu để triển khai dây chuyền sản xuất RCC 111 để phục vụ thi công trường III Lựa chọn phương án dây chuyền sản xuất RCC lạnh…………… 112 IV Quy trình vận hành hệ thống dây chuyền sản xuất RCC lạnh……… 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………… 114 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến DANH MỤC BẢN VẼ Chương I ĐẶC ĐIỂM CỦA BÊ TƠNG ĐẦM LĂN Trang Hình 1.1 Tỷ lệ áp dụng BTĐL theo hướng khác giới…… Hình 1.2 Thi cơng đập BTĐL xe lu rung …………………………… Hình 1.3 Thi cơng sân bãi cơng ngh ệ BTĐL ……………………… Hình 1.4 Cấu tạo trụ neo cáp cầu treo Akashiyko - Nhật Bản ……… Hình 1.5 Thi cơng đập BTĐL thuỷ điện Bình Điền đầm bàn … 10 Hình 1.6 Thi cơng đập BTĐL thuỷ điện Bình Điền máy ủi …… 10 Hình 1.7 Thi cơng đập BTĐL thuỷ điện Bình Điền tơ, máy ủi, 10 đầm rung Hình 1.8 Một dây chuyền sản xuất cát nhân tạo Châu Âu …………… 15 Hình 1.9 Dây chuyền sản xuất BTĐL thuỷ điện Bình Điền ……………… 16 Hình 1.10 Thi cơng đập Bình Điền - Thừa Thiên Huế …………………… 17 Chương II NGHIÊN CỨU NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VẬT LIỆU KHI THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CƠNG RCC Hình 2.1 Máy nén khí bê tơng 300 tấn……………………………………… 18 Hình 2.2 Máy thí nghíệm thấm bê tơng ……………………………………… 19 Hình 2.3 Thí nghiệm nhiệt độ bê tong sau trộn ra…………………… 20 Hình 2.4 Bàn rung thiết bị đo độ cứng vebe………………………… 20 Hình 2.5 Bộ rây vật liệu theo tiêu chuẩn………………………………… 21 Hình 2.6 Máy làm nước đá bào Iceman corpation……………………… 31 Hình 2.7 nước đá bào trữ nhà tuyết sẵn sàng cho việc 32 trộn bê tông lạnh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến Chương III THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CÔNG ĐẬP RCC CHO CÔNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN BÌNH ĐIỀN, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ Hình 3.1 Thi cơng đập BTĐL lu rung 46 Hình 3.2 Khoan nỗn BTĐL trường …………………………… 104 Hình 3.3 Nén mẫu thí nghiệm BTĐL ………………………………… 104 Hình 3.4 Kiểm tra dung trọng phương pháp rót cát……………… 104 Hình 3.5 Kiểm tra dung trọng phương pháp máy phóng xạ……… 104 Hình 3.6 Tiến hành đo thời gian ninh kết BTĐL trường 105 Hình 3.7 Rửa xe trước vào đổ BTĐL vào khoảnh đổ 105 Hình 3.8 Trải vải bạt bề mặt BTĐL mưa 105 Hình 3.9 Phun sương bảo dưỡng BTĐL 105 Hình 3.10 Mặt cơng trình thuỷ điện Bình Điền Hình 3.11 Mặt cắt dọc cơng trình thuỷ điện Bình Điền 107 Hình 3.12 Mặt cắt ngang cơng trình thuỷ điện Bình Điền 108 Chương IV 106 NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG SẢN XUẤT RCC LẠNH ĐỂ PHỤC VỤ THI CÔNG Hình 4.1 Dây chuyền sản xuất RCC lạnh 109 Hình 4.2 Dây chuyền sản xuất RCC lạnh 112 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến DANH MỤC BẢNG BIỂU Chương I ĐẶC ĐIỂM CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN Trang Bảng 1.1 Số lượng đập BTĐL số nước giới Bảng 1.2 Một số cơng trình đập BTĐL thiết kế Chương II NGHIÊN CỨU NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VẬT LIỆU KHI THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CÔNG RCC Bảng 2.1 So sánh tính bê tơng đá cuội bê tông đá dăm 23 Bảng 2.2 Sự ảnh hưởng tro bay có chất lượng khác trị sốVc 24 Bảng 2.3 Ảnh hưởng cường độ điều kiện dưỡng hộ đập Đại 24 Điền Khang Khẩu Chương III THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CƠNG ĐẬP RCC CHO CƠNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN BÌNH ĐIỀN, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật dự án thủy điện Bình Điền 40 Bảng 3.2 Trị số tham khảo hệ số hồi quy A, B 43 Bảng 3.3 Trị số t 44 Bảng 3.4 Hàm lượng nước trộn N, l/m3 44 Bảng 3.5 Các tiêu đánh giá loại phụ gia khoáng sau 47 Bảng 3.6 Thành phần cấp phối puzolan Phong Mỹ 48 Bảng 3.7 Thành phần cấp phối puzolan Gia Quy 49 Bảng 3.8 Kết kiểm tra dung trọng độ ẩm lớp 01 Phong M ỹ không 53 P P có phụ gia hố học Bảng 3.9 Kết kiểm tra dung trọng độ ẩm lớp 01 Phong Mỹ, có phụ 54 gia hố học Bảng 3.10 Kết kiểm tra dung trọng độ ẩm lớp 02,Phong Mỹ có phụ 55 gia hố học Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến Bảng 3.11 Kết kiểm tra dung trọng độ ẩm lớp 02, Gia Quy, có phụ 55 gia hoá học Bảng 3.12 Kết kiểm tra dung trọng độ ẩm lớp 02,Phong Mỹcó phụ 56 gia hoá học Bảng 3.13 13 Kết kiểm tra dung trọng độ ẩm lớp 03,Gia Quy có 56 phụ gia hoá học Bảng 3.14 Kết kiểm tra dung trọng độ ẩm lớp 04,Phong Mỹ có phụ 57 gia hoá học Bảng 3.15 Kết kiểm tra dung trọng độ ẩm lớp 04, Gia Quy, có phụ 57 gia hố học Bảng 3.16 Kết kiểm tra dung trọng độ ẩm lớp 05Phong Mỹ có phụ 58 gia hố học Bảng 3.17 Kết kiểm tra dung trọng độ ẩm lớp 05, Gia Quy, có phụ 58 gia hố học Bảng 3.18 Kết kiểm tra trị số Vc 59 Bảng 3.19 Thành phần cấp phối vữa bê tông 59 Bảng 3.20 Kết đo nhiệt độ khối đổ 61 Bảng 3.21 Số liệu tổng hợp đo nhiệt độ bê tông khối 85 Bảng 3.22 Kết nén mẫu bê tông đầm lăn dung trọng bê tông 88 Bảng 3.23 Kết nén mẫu bê tông dung trọng bê tông khoan lấy mẫu 91 Bảng 3.24 Kết nén mẫu bê tông dung trọng bê tông khoan lấy mẫu 95 Bảng 3.25 Cấp phối bê tông đầm lăn 97 Bảng 3.26 Cấp phối vữa bê tông 98 Bảng 3.27 Cấp phối bê tông đổ biên 98 Bảng 3.28 Kiểm tra trị số sai lệch trình phối cốt liệu 103 Bảng 3.29 Kiểm tra xác xuất vật liệu trộn khỏi máy 104 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến ... tông đầm lăn đưa cách thiết kế cấp phối công nghệ sản xuất bê tông lạnh Đề xuất cấp phối cho RCC công nghệ sản xuất RCC cho cơng trình thủy điện Bình Điền – Thừa Thiờn Hu Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... dưỡng hộ đập Đại 24 Điền Khang Khẩu Chương III THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CƠNG ĐẬP RCC CHO CƠNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN BÌNH ĐIỀN, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ Bảng 3.1 Thơng số kỹ thuật dự án thủy điện Bình Điền ... PHỐI VÀ THI CƠNG ĐẬP RCC CHO CƠNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN BÌNH ĐIỀN – TỈNH THỨA THIÊN HUẾ I Giới thiệu cơng trình Cơng trình thủy điện Bình Điền nằm sông Hữu Trạch, thượng nguồn sông Hương thuộc địa phận