Nghiên cứu công nghệ thi công bê tông cường độ cao theo phương pháp tự chèn cho các công trình thủy lợi thủy điện

1 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG TRƯƠNG ĐÌNH QUÂN NGHIÊN C U CÔNG NGH THI CÔNG BÊ TÔNG CƯ NG Đ CAO THEO PHƯƠNG PHÁP T CHÈN CHO CÁC CÔNG TRÌNH TH Y L I - TH Y ĐI N Chun ngành : Xây d ng cơng trình th y Mã s : 60.58.40 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Đà N ng - Năm 2012 Cơng trình đư c hồn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c: TS HOÀNG PHƯƠNG HOA Ph n bi n 1: TS TR N ĐÌNH QU NG Ph n bi n 2: TS NGUY N XUÂN TO N Lu n văn ñư c b o v t i H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 14 tháng 12 năm 2012 Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng 3 M Đ U Tính c p thi t c a ñ tài Hi n Vi t Nam cơng cu c cơng nghi p hóa, hi n đ i hóa Đ t nư c, nhi u cơng trình xây d ng l n có k t c u m i ñang ñư c thi t k thi công xây d ng Đ c bi t cơng trình khai thác tài ngun nư c, vi c thi t k cơng trình đưa nhi u d ng k t c u có kh ch u l c l n, kích thư c ti t di n m nh, m t ñ c t thép dày, d n ñ n vi c đ , đ m bêtơng thi cơng r t khó ho c khơng th c hi n đư c N u bêtơng khơng đ u ki n đ có th đ theo phương pháp thơng thư ng ho c khơng đư c đ m ch t s d n t i r ng, r c u ki n, làm cư ng đ bêtơng thi t k khơng ñ m b o ñ b n c a c u ki n b suy gi m ñáng k M t nh ng v n ñ k thu t c n quan tâm gi i quy t cơng ngh thi cơng bêtơng cư ng đ cao, ñ c bi t cho m t s b ph n k t c u có đ c m ch u l c ph c t p, ch u ng su t c c b l n bu ng xo n tua bin, bu ng tua bin, bu ng ñ t máy phát ñi n nhà máy th y ñi n, tư ng ch n, c c khoan nh i, bê tông c u c ng, cơng trình ven bi n T i v trí u c u bêtơng có cư ng đ ch u nén ch u kéo l n M t khác, t i nh ng v trí cao, sàn cơng tác ch t h p vi c bơm bêtơng lên cao đ m bêtơng ñ u có nh ng yêu c u ñ c bi t khó khăn Hơn n a, m t s cơng trình xây d ng sau m t th i gian khai thác s d ng, k t c u b ăn mịn b i mơi trư ng nư c tác nhân khác c n ph i gia c , s a ch a, k t c u có m t c t ngang h p, chi u dài l n, c t thép dày n u dùng bêtơng truy n th ng cơng tác đ , đ m bêtơng đ m b o u c u r t khó khăn, t n nhi u cơng s c, đơi khơng th th c hi n ñư c 4 M t nh ng gi i pháp có th áp d ng t t cho u ki n nói s d ng bê tơng t lèn(BTTL) có cư ng đ cao Nh ng tính ch t đ c bi t khác cư ng ñ cao v ch u kéo ch u nén, ñ ch ng th m cao, tu i th cao,… n cho lĩnh v c áp d ng lo i bê tông t lèn ngày m r ng Lo i bêtông v i kh t ch y l p ñ y, ch y vư t qua rào c n c t thép m t đ cao, khơng phân t ng có cư ng đ nén cao đư c ng d ng cho nhi u cơng trình c u h m, nhà cao t ng th gi i Hi n nghiên c u bê tơng t lèn ñư c s d ng r ng rãi t i Nh t, Châu Âu M nh ng tính vư t tr i c a so v i bê tông truy n th ng Tuy nhiên, t i Vi t Nam h u m i m ch cơng trình đư c th c hi n M t nh ng nguyên nhân d n ñ n vi c BTTL chưa ñư c áp d ng ph bi n ñi u ki n c p ph i nghiêm ng t, có s thay đ i tính – lý r t l n ñ i v i thành ph n v t li u H th ng tiêu chu n, quy chu n thi t k , thi công cho vi c áp d ng v t li u chưa ñ y ñ , rõ ràng Cũng chưa có nhi u nghiên c u, ng d ng s d ng v t li u s n có t i ñ a phương ñ ch t o BTTL Trong nh ng năm g n đây, có nh ng tín hi u cho th y BTTL d n ñư c ch p nh n thông qua vi c s d ng thi cơng t i v trí khó khăn, nh ng k t c u nh dày ñ c c t thép, k t c u thành m ng, h p, ho c ng thép nh i bê tông Đ c bi t t i Đà N ng, Qu ng Nam ñã ñang tri n khai r t nhi u d án xây d ng nhà cao t ng, cơng trình c u l n, cơng trình th y l i - th y n l n có nhi u d ng k t c u ph c t p v y vi c ng d ng BTTL s d ng v t li u t i ch vào th c t xây d ng s đem l i l i ích đáng k v m t kinh t k thu t 5 Tuy nhiên, nh ng hi u bi t v BTTL khu v c có ph n h n ch , ch t p trung vào m t s quan nghiên c u, trư ng Đ i h c, m t s hãng cung c p ph gia m t s tr m s n xu t bê tơng tươi Tính thương m i hóa c a lo i bê tơng t i khu v c chưa cao Vi c tăng cư ng áp d ng BTTL khu v c Qu ng Nam, Đà N ng m t s vùng c nư c ñã ñ t cho nh ng ngư i làm công tác nghiên c u nh ng v n ñ sau: C n ph i nghiên c u k v nh ng tính ch t lý c a BTTL, có đư c nh ng tính ch t vi c áp d ng m i b o ñ m ñ tin c y nâng cao hi u qu kinh t s d ng BTTL Các v n ñ v ti m ñ s n xu t BTTL s d ng c t li u t i ñ a phương u ki n mơi trư ng khu v c Nghiên c u công ngh thi công bê tơng cư ng đ cao theo phương pháp t chèn áp d ng r ng rãi công trình xây d ng M c tiêu nghiên c u M c tiêu c a nghiên c u nghiên c u tính cơng tác c a h n h p bê tông t lèn cư ng ñ cao tính ch t lý c a bêtơng, tho mãn u c u đ ng d ng thi cơng cơng trình th y l i – th y ñi n Ý nghĩa c a nghiên c u nh m cung c p m t s thông s th c t c a BTTL s d ng v t li u t i ch cơng ngh thi cơng T đ xu t s d ng lo i v t li u xây d ng cơng trình th y l i – th y n nói chung t i đ a phương th i gian t i M c tiêu chung c a nghiên c u ti n hành kh o sát ñ i v i s phát tri n cư ng ñ c a m t thi t k c p ph i BTTL phù h p b ng vi c s d ng c t li u ñ a phương ñ ñánh giá hi u qu c a c p ph i BTTL ñư c l a ch n theo cư ng ñ đ b n tiêu chí s d ng khác Các m c tiêu c th sau: Đ thi t k c p ph i BTTL thích h p s d ng c t li u ñ a phương; Đ ñánh giá s phát tri n cư ng ñ ñ b n c a BTTL Đ có th ng d ng BTTL vào th c t s n xu t Ph m vi nghiên c u Ph m vi c a nghiên c u gi i h n vi c phát tri n m t s thi t k c p ph i phù h p s d ng c t li u ñ a phương ñáp ng ñư c yêu c u c a BTTL cư ng ñ cao ñ ch y xoè, kh t làm ñ y, kh ch y xuyên qua khu v c h n ch ñ m b o yêu c u v cư ng ñ , ñ b n, ñ n ñ nh yêu c u khai thác khác c a bê tông Phương pháp nghiên c u Phương pháp tính tốn lý thuy t k t h p th c nghi m phịng thí nghi m th c t ngồi cơng trư ng(các ch tiêu lý v t li u, h n h p tính ch t c a BTTL) K t c u lu n văn Ngoài ph n m ñ u, k t lu n, ph l c tài li u tham kh o, lu n văn ñư c chia làm chương sau: Chương 1: T ng Quan Chương 2: Nghiên c u thi t k thành ph n Bê tông t lèn cư ng ñ cao s d ng v t li u t i Qu ng Nam – Đà N ng Chương 3: Công ngh thi công Bê tông t lèn cư ng ñ cao ñ xu t ng d ng Bê tông t lèn vào m t s k t c u xây d ng t i ñ a phương 7 CHƯƠNG 1: T NG QUAN 1.1 KHÁI QUÁT V BÊ TƠNG T LÈN Bê tơng t lèn bê tơng có kh ch y dư i tr ng lư ng b n thân làm ñ y hồn tồn c p pha th m chí c nh ng nơi d y ñ c c t thép mà khơng c n b t c tác đ ng h c mà v n ñ m b o tính đ ng nh t Nói m t cách khác, bê tơng t lèn bê tơng có kh t lèn ch t BTTL có đ c ñi m tương ñ i gi ng lo i BTXM thơng thư ng, đư c ch t o t v t li u c u thành ch t k t dính xi măng, c t li u, nư c ph gia Bê tông t lèn có th đư c s d ng u ki n khó khăn khác khơng th s d ng máy đ m như: đ bê tơng dư i nư c, c c nh i, b máy c t ho c tư ng gia c Đ linh đ ng cao c a BTTL làm cho có th đ vào khn mà khơng c n rung Bê tơng t lèn có th đư c coi "s phát tri n mang tính cách m ng xây d ng bê tông nhi u th p k " L i ích kinh t mà mang l i ñã ñư c ki m ch ng : - Xây d ng nhanh hơn; - Gi m nhân l c công trư ng; - Thi cơng d dàng hơn; - Đ đ ng nh t đơng đ c hồn tồn; - B m t hồn thi n t t hơn; - Nâng cao đ b n; - S c dính bám tăng; - D dàng thi t k thành ph n bê tơng; - Gi m ti ng n khơng có ch n đ ng; - Mơi trư ng làm vi c an tồn Tuy nhiên, BTTL v n có m t s v n đ như: • Bê tơng t lèn có mơ đun đàn h i th p hơn, có th hư ng đ n đ c tính bi n d ng c a k t c u bê tơng d nh ng l c; • Chùng dão co rút cao nên nh hư ng ñ n m t mát ng su t ñ võng theo th i gian 1.2 T NG QUAN V BÊ TÔNG T LÈN TRÊN TH GI I T đư c ch t o thành cơng BTTL t i Đ i h c Tokyo vào nh ng năm 1980, v n ñ v ñ b n c a k t c u bê tơng giành đư c s quan tâm l n c a gi i khoa h c chuyên ngành xây d ng t i Nh t B n nư c tiên ti n th gi i Đ n năm 2000 kh i lư ng BTTL ñư c s d ng cho s n ph m đúc s n bê tơng tr n s n xây d ng c a Nh t B n 400.000 m3 (Ouchi et al., 2003) T i Châu Âu, năm 1996, nhi u nư c Châu Âu ñã thành l p d án "S n xu t h p lý c i thi n môi trư ng b ng cách s d ng BTTL T đó, BTTL đư c áp d ng thành cơng t i nhi u cơng trình c u, tư ng l p p m t h m t i Châu Âu (Ouchi et al, 2003) Trong nh ng năm 2000-2003, M ñ t bi t ngành cơng nghi p bê tơng đúc s n BTTL ñã ñư c s d ng hàng lo t d án thương m i(Ozyldirim, 2003; Ouchi et al., 2003) M t ng d ng ñi n hình c a BTTL xây d ng m neo c a c u treo dây võng Akashi-Kaikyo, b ch a ga LNG c a Công ty Gas Osaka (Nh t B n) Hình 1.2 S d ng BT t ñ m cho M neo c a c u Akashi-Kaikyo T i Canada BTTL ñư c s d ng lĩnh v c xây d ng, xây d ng c u đư ng cơng trình xây d ng dân d ng, t ng kh i lư ng BTTL chi m kho ng 25% lư ng bê tơng đư c s d ng th trư ng 1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN C U, LÈN NG D NG BÊ TÔNG T VI T NAM T i Vi t Nam có m t s s nghiên c u, áp d ng bê tông t lèn v i quy mô nh ĐH Xây d ng HN, ĐH Bách khoa TPHCM, Vi n Khoa h c Th y l i, ñang th c hi n ñ tài thu c d án SX th nghi m c p B PGS TS Hồng Phó Un làm ch nhi m: “hồn thi n cơng ngh ch t o thi công bê tông t lèn xây d ng cơng trình th y l i” Tuy nhiên, nh ng nghiên c u v kh t ñ m c a h n h p bê tông v n chưa ñư c ñ c p ñ n m t cách k lư ng T năm 1999-2001, trư ng Đ i h c Bách Khoa thành ph H Chí Minh nghiên c u thành cơng BTTL có s d ng b t đá vơi Tuy nhiên, k t qu nghiên c u chưa ñư c áp d ng vào cơng trình xây d ng th c t xây d ng cơng trình Năm 2008, khoa Xây d ng C u Đư ng trư ng Đ i h c Bách Khoa, Đ i h c Đà N ng ñã nghiên c u ng d ng BTTL dùng cho ñư ng ô tô, sân bay K t qu nghiên c u s đư c áp d ng vào cơng trình xây d ng c ng Cái Mép Th V i cu i năm 2010 Hình 1.6 Nhà thi đ u Đa Năng, Đà N ng, d m xiên 10 Nh ng năm g n ñây, BTTL ñã b t ñ u ñư c s d ng t i m t s cơng trình xây d ng nhà cao t ng mà ph n l n có Ch đ u tư ho c Nhà th u Công ty nư c ngồi thi cơng tịa nhà Keanam, Phú M Hưng, Mút ñ u d m ñ u c t tồ nhà 34 – Trung Hịa v.v CHƯƠNG 2: NGHIÊN C U THI T K THÀNH PH N BTTL CƯ NG Đ CAO S D NG V T LI U T I QU NG NAM – ĐÀ N NG Đ c tính b n c a BTTL : - Tính bi n d ng cao(kh t l p ñ y c p pha) - Kh ch y qua v t c n - Kh ch ng phân t ng 2.1 YÊU C U CƠ B N C A BÊ TÔNG T LÈN: V b n BTTL có thành ph n v t li u gi ng v i bêtông truy n th ng như: xi măng, c t li u, nư c, ch t ñ n ch t ph gia Tuy nhiên, c n ph i tính đ n m t lư ng l n ph gia siêu d o nh m làm tăng tính cơng tác c a bê tơng, m t lư ng b t khống l n có thành ph n m t ch t bôi trơn cho l p c t li u thô s d ng ch t hóa h c tăng ñ nh t ñ tăng thêm ñ bám ch c cho bêtơng Đ đ t đư c ñ c tính b n BTTL, ñ nh hư ng thi t k thành ph n c p ph i c n: - H n ch hàm lư ng c t li u (c t li u thô chi m 50% kh i lư ng bê tông cát 40% kh i lư ng v a); - T l nư c / b t khoáng th p; - S d ng m t lư ng l n ph gia siêu d o 2.2 M T S PHƯƠNG PHÁP THI T K BTTL 11 Sau ñây m t s phương pháp thi t k c p ph i BTTL ñã ñư c nghiên c u, phát tri n công b , xu t b n Th gi i: Phương pháp thi t k giáo sư Okamura H Ozawa K t i trư ng ñ i h c công ngh Koichi (Nh t B n) công b t i h i th o v bê tông ch t lư ng cao Vi n Bê tông Hoa Kỳ (ACI) t ch c vào năm 1994; Phương pháp thi t k giáo sư Ouchi Masahiro, Okamura H Ozawa K công b t i H i th o v k t c u bê tông t i Đài Loan năm 1998; Phương pháp thi t k tác gi : Nawa T, Izumi T Edamatsu Y công b t i H i th o v BTTL t i trư ng Đ i h c Công ngh Koichi vào năm 1998; Phương pháp thi t k giáo sư Billberg thu c Vi n nghiên c u xi măng bê tông Th y Đi n công b năm 1999 d a kinh nghi m th c t ng d ng SCC t i Th y Đi n kéo dài nhi u năm; Phương pháp thi t k Bennenk, H.W J.Van Schiindel công b t i Istanbul, Th Nhĩ Kỳ năm 2002; Phương pháp thi t k y ban Châu Âu v h th ng bê tơng hóa ch t đ c bi t dùng xây d ng EFNARC (The European Federation of Specialist Construction Chemicals and Concrete systems) công b t p Hư ng d n s d ng SCC năm 2002 (ñi u ch nh năm 2005) và; Phương pháp thi t k Hi p h i K sư dân d ng Nh t B n JSCE (Japan Society of Civil Engineering) công b năm 1998 Trong nh ng phương pháp phương pháp EFNARC ñ xu t tương t phương pháp c a JSCE ban 12 ñ u EFNARC phát tri n phương pháp thi t k BTTL d a nh ng nghiên c u kinh nghi m th c t c a Nh t B n Nhìn chung, quy trình thi t k m t c p ph i BTTL s bao g m nh ng bư c Hình 2.1 sau (EFNARC, 2002): Thi t l p đ c tính u c u Ch n v t li u (t công trư ng) Thi t k ñi u ch nh thành ph n h n h p Đánh giá v t li u thay th Khơng đ t u c u Ki m tra ñi u ch nh ñ c tính Đ t u Ki m tra đ c tính bê tơng nhà máy ho c t i cơng trư ng Hình 2.1 Quy trình thi t k BTTL Vì BTTL nh y c m v i nh ng thay đ i tính ch t lý, hoá c a c t li u nên q trình s n xu t thí nghi m v phân lo i c t li u ñ m c n ñư c th c hi n thư ng xuyên so v i bê tông truy n th ng Ngư i ta ph i th c hi n t t c thí 13 nghi m c n thi t cho ñ n ñ t yêu c u trư c ti n hành thi cơng 2.3 NGUN LÝ CH Đ T O BÊ TƠNG T LÈN CÓ CƯ NG CAO Đ nâng cao kh ch u t i tr ng c a ñá bêtơng c n nâng cao đ đ c ch c c a c t li u, n n ñá ximăng, vùng truy n b m t c a n n ñá ximăng c t li u Vi c gia tăng cư ng ñ n n ñá ximăng cư ng ñ vùng truy n b m t gi a n n ñá ximăng v i c t li u ñư c th c hi n s : - Gi m nư c nhào tr n h n h p bêtơng (đánh giá thơng qua t s Nư c/Ch t k t dính) đ gi m t i ña l r ng nư c nhào tr n dư th a t o - Gia tăng lư ng s n ph m calcium silicate hydrate (C-S-H) c a q trình th y hóa ximăng, chuy n b t khống portlandite thành khống C-S-H đ làm tăng đ ñ c ch c c a c u trúc Hình 2.2 Sơ đ ngun lý ch t o bê tơng cư ng đ cao Bê tơng t lèn, v i nguyên lý t i ưu thành ph n h t c a c h nguyên li u ñ t o tính d o dính cao s s p x p ch t ch gi a 14 h t, cho phép t o bêtơng có tính t ch y cư ng ñ c c cao n u k t h p t t v i nguyên lý ch t o bêtơng cư ng đ cao 2.4 SƠ LƯ C V M T S M V T LI U T I QU NG NAM, ĐÀ N NG 2.4.1 V ñá xây d ng: Các thành t o ñ a t ng khu v c Qu ng Nam, Đà N ng ch y u bao g m: Đá ch y u ñá M cma phun trào th m nh p, Ph c h H i Vân, pha (γa, T3, hv1): Granít biotit, granit hai mica h t v a ñ n l n d ng porphyr Cư ng đ đá t 800-1200kg/cm2 thích h p cho vi c s n xu t bê tông Hi n ñ a bàn Qu ng Nam, Đà N ng có r t nhi u m đá ñư c khai thác ñ ph c v cho nhu c u xây d ng t i ñ a phương Trong m t vài năm g n ñây, t i Qu ng Nam ngu n v t li u ñá thư ng ñư c cung c p b i m như: M đá Hồ Vân, M đá Weixensine, M ñá Hưng Long, M ñá Hương An, M Đá Đ i Hi p - Đ i L c - Qu ng Nam T i Đà N ng, nh ng năm g n đây, t c đ th hoá t i Đà N ng di n r t nhanh, song song v i vi c xây d ng khu th m i, nhà cao t ng ñ c bi t cơng trình c u l n Thu n Phư c, C u R ng, Tr n Th Lý, Hồ Xn v.v đư c tri n khai xây d ng, vi c s d ng v t li u cho cơng trình ch y u cung c p b i m ñá t i huy n Hoà Vang, Qu n C m L Liên Chi u, thành ph Đà N ng M t s m như: M Đá Phư c Tư ng , M ñá H B c 2.4.2 V t li u cát xây d ng: H th ng sông Qu ng Nam – Đà N ng có dịng ch y ln ln thay đ i, ln chuy n dịng b b i l ng ho c xói l vào mùa 15 mưa lũ Vì v y h lưu c a sơng có tr lư ng cát r t l n kho ng 160 tri u t n ch t lư ng t t, modun ñ l n t 2,2–3, r t phù h p cho vi c s n xu t bê tông s n ph m khác ngành xây d ng Ngu n cát t i khu vưc ñư c khai thác t lịng sơng Vĩnh Đi n, Túy Loan, sông Yên, C u Đ , C m L , Cu Đê 2.4.3 Đá vơi Ngu n đá vơi t i khu v c ñư c khai thác ch y u t i m Mà cooih – huy n Đơng Giang, Qu ng Nam Đây m đá vơi l n v a đư c ph đưa vào quy ho ch ngu n d trũ ngu n d tr đá vơi cho s n xu t xi măng B t đá vơi siêu m n đư c s n t i Nhà máy s n xu t b t đá vơi siêu m n t i xã Hoà Châu, C m L thành ph Đà N ng 2.5 THÀNH PH N V T LI U C A BÊ TƠNG T CƯ NG Đ LÈN CĨ CAO 2.5.1 Xi măng Hi n nay, lo i xi măng thông d ng dùng bê tông t lèn xi măng giàu belite (thành ph n C2S = 40-70%), xi măng to nhi t th p có thành ph n C3A C4AF nh Đ xu t s d ng xi măng Kim Đ nh PC 40 – ñư c s n xu t t i Nhà máy Xi măng Kim Đ nh – Th Tr n T H - t nh Th a Thiên Hu 2.5.2 Ph gia m n Trong bê tông t lèn vi c s d ng ph gia khống có hàm lư ng h t m n (b t) l n làm tăng ñ nh t d o c a v a xi măng Ph gia khoáng m n s d ng ch t o bê tơng t lèn có nhi u ch ng lo i silicafume, tro nhi t n, x lị cao, b t đá vơi,tro tr u 2.5.3 Ph gia siêu d o 16 Trong ch t o BTTL, ngư i ta thư ng s d ng hai lo i ph gia siêu d o: - Ph gia siêu d o gi m nư c m c ñ cao (30-40% nư c tr n) - Ph gia siêu d o gi m nư c m c đ cao cu n khí(ph gia u ch nh ñ nh t) 2.5.4 C t li u nh Đ xu t c t li u nh dùng bê tông t lèn s d ng cát C u Đ , ñây lo i cát vàng ñư c khai thác t i khu v c lân c n C u Đ - C m - L Đà N ng, tr lư ng l n, mơđun đ l n t 2.2-3 2.5.5 C t li u l n Trong bê tơng t lèn, đ đ m b o tính ch t t lèn, hàm lư ng c t li u l n đư c dùng so v i bê tông thư ng Kh t ch y, t lèn c a bê tông t lèn ph thu c vào kích thư c hàm lư ng c t li u l n thành ph n bê tông Đá dăm s d ng ch t o bê tơng t lèn đư c gi tr ng thái bão hồ khơ b m t nh m tránh thay ñ i lư ng nư c tr n cho bê tông Trong ph m vi nghiên c u ñ xu t s d ng ñá ñư c t i m Đá H B c công ty C ph n xây d ng cơng trình Đơ th Đà N ng s n xu t đ thí nghi m thi t k thành ph n bê tông 2.5.6 Hàm lư ng nư c: Hàm lư ng nư c BTTL nh hư ng r t l n ñ n ñ c trưng ch t lư ng c a bêtơng hóa c ng như: cư ng ñ cu i cùng, ñ x p r ng… Bêtông ch t lư ng cao ph i có lư ng nư c 180lít/m3 bêtơng Thư ng vào kho ng 160-170lít/m3 bêtơng 2.6 THÍ NGHI M CÁC CH TIÊU CƠ LÝ C A V T LI U 2.6.1 Thí nghi m ch tiêu lý c a c t li u thơ 17 2.6.2 Thí nghi m ch tiêu lý c a c t li u m n Ti n hành l y m u ñá t i tr m bê tông công ty C ph n xây d ng Cơng trình Đơ th Đà N ng thí nghi m ch tiêu lý v t li u: Thành ph n h t, kh i lư ng riêng, hàm lư ng bùn sét, ñ hút nư c… 2.6.3 Thí nghi m ch tiêu lý c a xi măng Thí nghi m ch tiêu lý v t li u: kh i lư ng riêng, kh i lư ng th tích, cư ng ñ u n, cư ng ñ nén m u th … 2.7 THI T K CƯ NG Đ THÀNH PH N BÊ TƠNG T LÈN CĨ CAO Đ ki m tra tính kh thi c a vi c ch t o m t c p ph i BTTL theo yêu c u s nh ng v t li u ñã ch n ti n hành thi t k thành ph n c p ph i 45 MPa theo phương pháp EFNARC ñưa V i ñ c tính c a h n h p bê tơng tươi sau : B ng 2.8 Yêu c u v đ c tính c a bê tơng t lèn 45 MPa th nghi m C p BT y/c (Mpa) 45 Dmax (mm) Đ xoè (mm) T500 (s) Lo i khuôn (mm) PP Thi t k 15 600-800 4-8 150x300 EFNARC Sau thi t k , tr n th r i ñi u ch nh thành ph n cho h n h p bê tơng đ t u c u ñ N u tho mãn ñ c tính u c u ti n hành đúc m u ki m tra cư ng ñ theo phương pháp gi ng ñ i v i bê tông thư ng Thành ph n c p ph i sau ñi u ch nh B ng 2.2 sau: B ng 2.10 Thành ph n v t li u cho 1m3 bê tông 45MPa V t li u Kh i lư ng Kh i lư ng (kg) Đá (Kg) 10x15 5x10 (70%) (30%) Cát vàng (C u ñ ) XM Kim ñ nh PC40 545.3 885 435 233.7 Silica- Ph gia B t ñá Nư c fume Vicorete (Hoà Châu) HE 10 AT 32.6 8.51 130 T ng 169.8 2439.9 18 Th tích (lít) 204.2 87.5 331.2 142.2 10.9 7.8 Đ xoè : 66.7 cm 48.1 169.8 1,001.0 T50 : 5.31s Sau ñi u ch nh xong thành ph n bê tơng Ti n hành đúc m u ki m tra cư ng ñ , k t qu c a m u c p ph i b ng 2.3 sau: B ng 2.17 K t qu cư ng ñ ch u nén c a c p ph i 45MPa Cp Cư ng ñ Cư ng ñ Cư ng ñ m u nén ngày nén ngày nén 28 ngày (MPa) (MPa) (MPa) 15x30 ph i Kích thư c (cm) Tên c p 45.2 49.3 51.5 Như v y có th th y vi c ch t o m t c p ph i BTTL s v t li u ñã ch n hồn tồn có th th c hi n đư c Đ tìm hi u thêm kh có th ch t o ñư c m t c p ph i có cư ng đ cao hay khơng ti n hành thi t k c p ph i bê tông 60MPa v i yêu c u v ñ c tính b ng sau: B ng 2.18 u c u v đ c tính c a Bê tông t lèn 60 MPa th nghi m C p BT (MPa) 60 Dmax Đ xoè T500 Lo i khuôn (mm) (mm) (s) (mm) 15 y/c 600-800 4-8 150x300 PP Thi t k EFNARC Tương t ti n hành thi t k , tr n th ñi u ch nh thành ph n ñ ñ t đ c tính bê tơng u c u đ Thành ph n c p ph i 60 MPa ñư c ñưa B ng 2.19 sau: 19 B ng 2.19 Thành ph n v t li u cho 1m3 bê tông 60MPa (CP1) V t li u Cát vàng (C u ñ ) Đá (Kg) 10x15 5x10 Kh i (60%) (40%) lư ng Kh i lư ng 439.2 292.8 880 (kg) Th tích 164.5 109.6 329.4 (lít) Đ xoè : 67.4 cm XM Kim ñ nh PC40 Silicafume Ph gia B t đá Vicorete (Hồ Nư c T ng HE 10 Châu) AT 470 47 9.2 130 170.5 2438.7 153.6 15.7 8.4 48.1 170.5 999.8 T50 : 4.93s K t qu thí nghi m: M i c p ph i ñúc 03 t h p m u (m i t g p 03 m u) thí nghi m nén 3, 28 ngày K t qu thí nghi m nén c th ñư c t ng h p b ng 2.6 sau: B ng 2.21 K t qu cư ng ñ ch u nén c a c p ph i 60MPa Tên c p ph i C p ph i Kích thư c Cư ng ñ Cư ng ñ Cư ng ñ m u nén ngày nén ngày nén 28 ngày (cm) (MPa) (MPa) (Mpa) 15x30 59.86 65.79 68.38 Ta có th th y so v i bê tông truy n th ng, bê tơng t lèn có th d dàng s n xu t m t lo i bê tơng có cư ng ñ nén lên ñ n 60MPa, theo yêu c u ban ñ u tác gi ñi thi t k c p bê tơng 45MPa đ t u c u sau ti p t c thi t k c p bê tơng 60MPa đ xem kh ch t o lo i v t li u K t qu thí nghi m cho th y cư ng đ 28 ngày có th đ t 120% cư ng ñ thi t k Sau ch n ñư c 02 c p ph i trên, ti n hành đúc m u thí nghi m u n, thí nghi m ch ng th m ki m tra ñ ñ ng nh t c a m u bê tông b ng phương pháp siêu âm * K t qu thí nghi m cư ng đ ch u u n K t qu thí nghi m cư ng ñ u n c a c p ph i bê tơng thi t k đư c t ng h p theo b ng 2.7 2.8 sau: 20 + Cư ng đ trung bình ch u kéo u n bê tông 45Mpa: 6.37 MPa + Cư ng đ trung bình ch u kéo u n bê tơng 45Mpa: 8.16 MPa 2.8 THÍ NGHI M ĐÁNH GIÁ KH BÊ TÔNG T NĂNG LÀM VI C C A LÈN 2.8.1 Thí nghi m xác đ nh đ ch y x M c đích c a thí nghi m ñánh giá ñ ch y c a BTTL 2.8.2 Thí nghi m đ linh đ ng kh ch y c a BTTL (ph u ch V) M c đích c a thí nghi m xác đ nh kh san l p (tính d ch y) c a bê tơng v i đư ng kính c t li u t i đa 25mm 2.8.3 Thí nghi m ki u hình h p, ch U - Thí nghi m ki u hình h p Phương pháp ñư c s d ng ñ ñánh giá kh ch y c a bê tông khu v c dày ñ c c t thép kh ch ng l i s phân t ng c a bê tơng - Thí nghi m ki u ch U (U Type) Phương pháp ñư c s d ng ñ ño ñư c kh san l p c a h n h p bêtông 2.8.4 Phương pháp th vòng J (J ring: ASTM C 1621/C 1621M) M c đích c a thí nghi m đánh giá kh ch y c a bê tông có c t thép 2.8.5 Thí nghi m ki u h p ch L M c đích c a thí nghi m ñánh giá kh t ch y kh ch ng l i s phân t ng c a bê tông 21 2.9 M T S HÌNH TƠNG TH NH TR N TH VÀ ĐÚC M U BÊ NGHI M Hình 2.17 Khn đúc m u hình tr φ15x30cm m u u n 15x15x60cm Hình 2.18 D ng c thí nghi m đ ch y x, vịng J, Hơp thí nghi m ch L; ph u V ch U; Hình 2.21 Thí nghi m đ ch y x vịng J Hình 2.24 M u TN cư ng ñ nén, u n sau ñúc m u 22 2.10 SO SÁNH BÊ TÔNG T LÈN V I BÊ TÔNG THƯ NG CÙNG CƯ NG Đ Đ ñánh giá s khác bi t gi a bê tông t lèn bê tông thư ng v ch tiêu k thu t giá thành ta xem xét chi phí v t li u s phát tri n cư ng ñ ch u nén c a hai lo i bê tông cư ng ñ (S d ng cho d m c u Tr n Th Lý đ so sánh) CHƯƠNG 3: CƠNG NGH THI CÔNG BÊ TÔNG CƯ NG Đ S CAO THEO PHƯƠNG PHÁP T D NG BTTL VÀO M T S CHÈN VÀ Đ XU T K T C U XÂY D NG T I Đ A PHƯƠNG 3.1 CÔNG NGH THI CÔNG BÊ TÔNG T LÈN 3.1.1 Chu n b v t li u Đ thu n ti n cho vi c ki m sốt v t li u đ u vào yêu c u v bãi ch a v t li u ph i ñ m b o ch ng ñư c s l n l n gi a lo i v t li u, ch ng l i tác nhân nh hư ng khác th i ti t, đ m, mưa gió …v.v C n thi t ph i dùng mái che vách ngăn ñ ch a lo i v t li u cát, đá 3.1.2 Tr n bê tơng Hi n có hai cơng ngh tr n bê tơng ch y u công ngh tr n t cơng ngh tr n khơ 3.1.3 Quy trình th i gian tr n BTTL 3.1.3.1 Thi t b tr n 3.1.3.2 Quy trình tr n, phân ph i v n chuy n BTTL 3.1.4 Ki m soát ch t lư ng s n ph m 3.1.4.1 Ki m soát ch t lư ng v t li u 3.1.4.2 Ki m sốt ch t lư ng bê tơng 3.1.4.3 Q trình đ hồn thi n bê tơng t i hi n trư ng 23 3.2 Đ XU T S D NG BÊ TÔNG T LÈN VÀO M T S K T C U XÂY D NG 3.2.1 ng d ng BTTL thi công k t c u ñúc s n 3.2.2 ng d ng BTTL ñ thi công k t c u ñ t i ch 3.2.3 S d ng BTTL ñ s a ch a k t c u bê tông cũ, b khuy t t t 3.2.4 S d ng BTTL ñ thi cơng kè bê tơng - đá h c đ ñ ng 3.2.5 S d ng BTTL ñ thay th cho cơng trình nư c s d ng ng bê tông ly tâm Φ2500 3.2.6 S d ng BTTL ñ gia c - s a ch a k t c u BTCT cơng trình Th y l i – Th y ñi n 24 K T LU N VÀ KI N NGH * K t lu n : − Bê tơng t lèn v i nh ng tính vư t tr i c a ngày đư c nghiên c u, phát tri n ng d ng r ng rãi toàn Th gi i − Trong ñi u ki n v t li u ñ a phương hồn tồn có th ch t o đư c m t c p ph i Bê tông t lèn có cư ng đ cao nh m đáp ng cho nh ng cơng trình có u c u bê tơng có cư ng đ ch u nén ch u kéo l n − Đ linh ñ ng t v i, kh t làm ñ y, kh ch y qua v t c n không b phân t ng c a Bê tông t lèn làm cho có tính ng d ng cao xây d ng c u ñ c bi t nh ng v trí dày đ c c t thép, k t c u có b dày nh , k t c u có u ki n thi cơng khó khăn Đ c bi t công tác s a ch a k t c u b t ong, nh ng k t c u ch u l c b hư h ng trình khai thác vi c s d ng Bê tơng t lèn gi i pháp hi u qu nh t − Khi s d ng Bê tông t lèn cho k t c u xây d ng có th gi m đư c 30% chi phí nhân cơng, gi m ñư c t 2-2.5% giá thành gi m ñư c chi phí s d ng ñ m có th ti t ki m đư c kho ng 25% th i gian thi công − Khi thi t k thành ph n bê tơng t đ m dùng ñ s a ch a c n lưu ý ñ n ñ c trưng k t c u s a ch a ñ ch n c t li u l n, đ linh đ ng, đ có th đ t hi u qu cao Tuy nhiên, BTTL v n có m t s v n đ như: − Bê tơng t lèn có mơ đun đàn h i th p hơn, có th hư ng đ n đ c tính bi n d ng c a k t c u bê tông d nh ng l c; − Chùng dão co ngót cao nên nh hư ng ñ n m t mát ng su t ñ võng theo th i gian; 25 − Giá thành c a BTTL cao (cao so v i bê tông thư ng t 1.3-1.5 l n) H n ch c a ñ tài: − Vi c ñi u tra ñánh giá lo i v t li u t i ñ a phương chưa ñư c th c hi n m t cách ñ y ñ , ñ tài m i ch ch n m t ho c m t s m , ngu n v t li u r i ti n hành thi t k , ch t o mà chưa có u ki n đ th nghi m cho t ng m v t li u − Chưa nghiên c u ñư c nh ng tính ch t c a BTTL nh t nh hư ng c a mơi trư ng m n đ n k t c u Các tính ch t khác mơđun đàn h i, co ngót, đ dính bám v i c t thép v.v chưa ñư c ki m ch ng − Nghiên c u ñ y ñ , chi ti t có ñánh giá t ng quan mang tính thuy t ph c cao đ có th áp d ng bê tơng t lèn r ng rãi xây d ng nư c ta * Ki n ngh hư ng phát tri n c a ñ tài : − Nghiên c u phát tri n bê tơng t lèn cư ng đ cao siêu cao áp d ng cho ngành xây d ng c u − Nghiên c u ng d ng Bê tông t lèn vào k t c u xây d ng khác kè bê tơng đá h c l n bi n, sông … ... BTTL Các v n ñ v ti m ñ s n xu t BTTL s d ng c t li u t i ñ a phương ñi u ki n môi trư ng khu v c Nghiên c u công ngh thi công bê tông cư ng ñ cao theo phương pháp t chèn áp d ng r ng rãi cơng trình. .. Quan Chương 2: Nghiên c u thi t k thành ph n Bê tông t lèn cư ng ñ cao s d ng v t li u t i Qu ng Nam – Đà N ng Chương 3: Công ngh thi công Bê tông t lèn cư ng ñ cao ñ xu t ng d ng Bê tông t lèn vào... cao Vi n Bê tông Hoa Kỳ (ACI) t ch c vào năm 1994; Phương pháp thi t k giáo sư Ouchi Masahiro, Okamura H Ozawa K công b t i H i th o v k t c u bê tông t i Đài Loan năm 1998; Phương pháp thi t k