1. Thu thập tài liệu cần thiết để thiết kế cấp phối:
Trước khi tiến hành thiết kế cấp phối BTĐL phải thu thập cỏc tài liệu kỹ thuật, toàn bộ vấn đề cú liờn quan đến thiết kế cấp phối; bao gồm:
(1) Vị trớ bộ phận cụng trỡnh sử dụng bờ tụng đầm lăn; (2) Yờu cầu kỹ thuật được đưa ra của bờ tụng đối với thiết kế cụng trỡnh như cường độ, biến hỡnh, tớnh chống thấm, tớnh bền, nhiệt thuỷ hoỏ, thời gian ngưng kết của hỗn hợp bờ tụng, độ CV, dung trọng bờ tụng, vv.. (3) Trỡnh độ kỹ thuật thi cụng. (4) Phẩm chất, đơn giỏ của nguyờn vật liệu sử dụng cho cụng trỡnh.v.v..
2. Thiết kế cấp phối sơ bộ.
a) Xỏc định sơ lược cỏc tham số cấp phối yờu cầu:
Xỏc định đường kớnh lớn nhất của cốt liệu thụ và tỷ lệ của cỏc cấp hạt trong cốt liệu thụ, đối với bờ tụng dựng xõy dựng cụng trỡnh thuỷ cụng thường là bờ tụng khối lớn, đường kớnh lớn nhất của cốt liệu lớn thường chọn là 80mm. Tỷ lệ mỗi cấp cỡ hạt là bao nhiờu, cú thể dựa vào trạng thỏi của cốt liệu thụ hoặc dung trọng tự nhiờn, khi dung trọng càng lớn (độ rỗng càng nhỏ), sự phõn tăng của cốt liệu thụ càng giảm, nguyờn tắc xỏc định là phải thụng qua thớ nghiệm. ở Trung Quốc cú nhiều tham số cho bờ tụng đầm lăn cần phải xỏc định. Tỷ lệ 3 cấp cỡ hạt của cốt liệu thụ thường chọn là 4:3:3 hoặc là 3:4:3. Tuỳ theo cụng trỡnh vào loại lớn, trung bỡnh hay nhỏ. Sau khi xỏc định DMax của cốt liệu thụ và cỏc cấp cỡ hạt thỡ cú thể xỏc định được cỏc tham số cấp phối. Trong BTĐL cú xi măng, vật liệu hỗn hợp hoạt tớnh (Gồm tro bay hoặc Puzơlan), nước, cỏt, đỏ được ký hiệu lần lượt là: C, F , W , S , G để biểu thị thụng thường mối quan hệ giữa Nước và lượng Vật liệu kết dớnh biểu thị là tỷ lệ: W/(C+F).
Quan hệ giữa Vật liệu hỗn hợp hoạt tớnh ( Tro bay hoặc puzơlan) và lượng Vật liệu kết dớnh dựng tỷ lệ: F/(C+F) hoặc F/C để biểu thị.
(S+G).
Quan hệ giữa lượng vữa và cỏt và lượng dựng cỏt được biểu thị bởi: (C+F+W)/S
(cũng cú thể dựng hệ số dư lượng vữa a để biểu thị lượng vữa đủ để lấp đầy lỗ rỗng cỏc hạt cỏt). Đú là 4 tham số cấp phối của bờ tụng đầm lăn, việc lựa chọn cỏc tham số cấp phối cần phải thụng qua cỏc phương phỏp dưới đõy để tiến hành:
1. Phương phỏp lựa chọn phõn tớch thớ nghiệm đơn nhõn tố.
Do mỗi tham số cấp phối bờ tụng đầm lăn cú ảnh hưởng đến cỏc tớnh năng của BTĐL ở mức độ khỏc nhau, do đú cú thể chọn tớnh năng nào cú ảnh hưởng rừ rệt nhất, thỡ tiến hành thớ nghiệm đơn nhõn tố để xỏc định, tham số cần xỏc định là tỷ lệ W/(C+F) lượng vật liệu hỗn hợp hoạt tớnh thường thụng qua nghiờn cứu xem xột sự ảnh hưởng của nú đến cường độ nộn và tớnh bền của bờ tụng để quyết định lựa chọn.
Tỷ lệ vữa cỏt phải thụng qua thớ nghiệm xem sự ảnh hưởng của nú đến dung trọng vữa cỏt để xỏc định và hàm lượng cỏt phải dựa vào thớ nghiệm dung trọng bờ tụng để xỏc định giỏ trị tốt nhất đồng thời cú xem xột tới tỡnh trạng phõn tầng của cốt liệu thụ của hỗn hợp bờ tụng.
2. Phương phỏp lựa chọn thiết kế thớ nghiệm trực giao.
Cú thể xem 4 tham số tỷ lệ phối hợp là những nhõn tố thiết kế thớ nghiệm trực giao, mỗi nhõn tố lấy 3 đến 4 mức độ khỏc nhau, lựa chọn trỡnh tự thớ nghiệm trực giao thớch đỏng. Dựng phương phỏp phõn tớch trực quan hoặc phương phỏp phõn tớch phương sai của mỗi nhõn tố và mối quan hệ giữa chỳng với cỏc tớnh năng của bờ tụng, từ đú lựa chọn ra cỏc tham số cấp phối.. Phải thấy rằng Phương phỏp lựa chọn thiết kế thớ nghiệm trực giao đối với thớ nghiệm vật liệu ở trong phũng trong tỡnh trạng chủ động là rất phự hợp, nhưng trước khi chớnh thức thi cụng, cần phải thụng qua thớ nghiệm hiện trường để kiểm nghiệm độ chớnh xỏc của cỏc tham số đó lựa chọn. 3. Phương phỏp lựa chọn so sỏnh loại cụng trỡnh.
Đối với cỏc cụng trỡnh vừa và nhỏ thường khụng cú khả năng thụng qua thớ nghiệm để xỏc định cỏc tham số cấp phối bờ tụng, phải tham khảo cỏc cụng
trỡnh tương tự để sơ bộ chọn cỏc tham số cấp phối, sau đú tiến hành thiết kế sơ bộ cấp phối.
2. Tớnh toỏn lượng dựng vật liệu trong 1m3 bờ tụng đầm lăn:
Để tớnh toỏn cấp phối BTĐL cũng cần phải dựa vào mụt số giả thiết : 1. Giả thiết thể tớch tuyệt đối:
Phương phỏp này giả sử rằng thể tớch của hỗn hợp bờ tụng đầm lăn bằng tổng thể tớch tuyệt đối của cỏc loại vật liệu tạo thành bờ tụng cộng với hàm lượng khụng khớ trộn vào bờ tụng, ta cú cụng thức:
C/ + F/ + W/ + S/ + C/ +10a = 1000 (2- 1)
Trong đú C, F, W, S, G là lượng dựng xi măng, vật liệu hỗn hợp hoạt tớnh, nước, cỏt và đỏ trong 1m3 bờ tụng đầm lăn (kg)
, , - Khối lượng riờng của xi măng vật liệu hỗn hợp và nước (kg/dm3) , - Dung trọng xốp của cỏt và sỏi (kg/dm3)
a: Hệ số biểu thị hàm lượng khớ trong hỗn hợp BTĐL, nếu khụng trộn phụ gia dẫn khớ - Thường lấy a = 1 � 3.
2 Giả thiết về dung trọng bờ tụng:
Giả định dung trọng của hồn hợp BTĐL sau khi trộn là một số xỏc định được; do vậy ta cú thể viết được cụng thức:
C + F + S + W + G = gcon (2 - 2)
Trong đú: cỏc ký hiệu cú ý nghĩa giống như trờn. 3. Giả thiết về lấp đầy và bao bọc:
Giả thiết này là: (1) vữa vật liệu kết dớnh bao bọc cỏc hạt cỏt và lấp đầy lỗ rỗng giữa cỏc hạt cỏt tạo thành vữa cỏt,
liệu thụ, hỡnh thành lờn bờ tụng đồng nhất. Lấy a và b làm chỉ tiờu để so sỏnh.
Với : hệ số a biểu thị tỷ số giữa thể tớch vữa vật liệu kết và thể tớch lỗ rỗng của cỏt. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hệ số b biểu thị tỷ số giữa thể tớch vữa cỏt so với thể tớch lừ rỗng giữa cỏc hạt cốt liệu thụ. Do cần cú thờm 1 lượng vữa dư nhất định, nờn a, b đều phải lớn hơn 1; Trong thực tế giỏ trị a của BTĐL thụng thường lấy từ 1,1 đến 1,3; và hệ số b thường từ 1,2 đến 1,5
3- Trộn thử - Điều chỉnh.
Để tớnh toỏn ra lượng dựng mỗi loại vật liệu kể trờn là phải dựa vào một số giả thiết và cụng thức kinh nghiệm, hệ số kinh nghiệm, hoặc là lợi dụng những tài liệu kinh nghiệm đó cú. Cỏc thụng số của nú là phải thụng qua thớ nghiệm trong phũng để xỏc định, do điều kiện thớ nghiệm và tỡnh hỡnh thực tế cú sự khỏc nhau, cũng cú thể khụng phự hợp hoàn toàn với thực tế nờn bắt buộc phải thụng qua cỏc mẫu trộn thử để điều chỉnh độ cụng tỏc của hỗn hợp bờ tụng và dung trọng thực tế của hỗn hợp bờ tụng.
Dựng cấp phối đó xỏc định sơ bộ được để tiến hành trộn thử bờ tụng , xỏc định giỏ trị Vc của hỗn hợp bờ tụng, nếu như độ Vc lớn hơn yờu cần thiết kế, thỡ phải giữ nguyờn lượng cỏt và tăng thờm cốt liệu thụ và điều chỉnh lượng nước sao cho tỷ lệ W/(C+F+S) khụng thay đổi, Ngược lại thỡ giảm lượng cỏt dựng và lượng nước tương ứng.
4. Xỏc định cấp phối trong phũng.
Khi tỷ lệ W/(C+F) của bờ tụng khụng thoả món yờu cầu đối với cỏc chỉ tiờu yờu cầu của BTĐL, như cỏc chỉ tiờu cường độ và tớnh bền của bờ tụng - thụng thường cú thể sử dụng 3 cấp phối khỏc nhau, mỗi một cấp phối qua trộn thử, điều chỉnh để đạt được cấp phối mới, thường tỷ lệ W/(C+F) trong hai loại cấp phối phải điều chỉnh tăng hoặc giảm 5% lượng XM để trộn thử. Lượng dựng nước của 3 loại cấp phối khụng giống nhau, lượng cỏt cú thể dựa vào độ Vc để thay đổi, điều chỉnh tăng thờm cho thoả đỏng. Mỗi một cấp phối phải căn cứ vào cường độ và tớnh bền của cỏc mẫu thớ nghiệm, bảo dưỡng cho đến khi tuổi bờ tụng theo quy định và tiến hành thớ nghiệm. Sau đú dựa vào kết quả thớ nghiệm để xỏc định được cấp phối trong phũng.
Để xỏc định dung trọng thực tế của hỗn hợp bờ tụng phải tớnh toỏn được lượng vật liệu dựng thực tế của cấp phối bờ tụng đó điều chỉnh được ở trong phũng .
(qua trộn thử, điều chỉnh để đưa ra được cấp phối ở trong phũng..) 5. Tớnh toỏn lại cấp phối hiện trường thi cụng.
Sau khi thớ nghiệm trong phũng đưa ra được cấp phối bờ tụng trong phũng, thụng thường coi vật liệu cỏt, đỏ cú trạng thỏi bề mặt khụ bóo hoà, Nhưng ttại hiện trường thường hàm lượng nước thực tế trong cỏt, đỏ so với thớ nghiệm trong phũng là khỏc nhau, vỡ vậy mà lượng vật liệu thực tế ở hiện trường phải căn cứ vào tỡnh hỡnh nước cú trong cỏt, đỏ để tiến hành điều chỉnh.
Giả sử tỷ lệ lượng nước cú trong cỏt ở hiện trường thi cụng là a%, của đỏ là b%. Thỡ cấp phối trong phũng sẽ được tớnh đổi thành cấp phối hiện trường là :
C’ = C; F’ = F ; S’ = S (1+ a%)
G’ = G (1 +b%); W’ = W - S x a% - G x b%
Trong cụng thức trờn: C, F, W, S, G là lượng vật liệu của cấp phối tớnh được trong phũng.
C’, F, W’, S’, G’: lượng dựng mỗi loại vật liệu ở hiện trường thi cụng thực tế. Khi hàm lượng hạt quỏ kộm của cỏt đỏ ở cụng trỡnh vượt quỏ phạm vi quy phạm quy định, cũng phải tiến hành tớnh đổi cấp phối bờ tụng trong phũng. 6. Thớ nghiệm đầm nộn hiện trường và điều chỉnh cấp phối.
Khi một cụng trỡnh đang thi cụng BTĐL đều bắt buộc phải tiến hành thớ nghiệm đầm lốn hiện trường, ngoài việc để xỏc định cỏc tham số thi cụng, kiểm nghiệm hệ thống vận hành sản xuất, thi cụng và tỡnh trạng mỏy múc đồng bộ, cỏc biện phỏp quản lý thi cụng, ngoài ra cũn thụng qua thớ nghiệm đầm lốn hiện trường để cú thể kiểm nghiệm lại cấp phối của bờ tụng đó thiết kế ra xem cú thớch ứng với thiết bị thi cụng khụng (Bao gồm cả tớnh đầm lốn, tớnh dễ đầm chặt v.v.) và tớnh năng chống phõn tầng của hỗn hợp bờ tụng. Khi cần thiết cú thể phải dựa vào tỡnh hỡnh đầm lờn thực tế để điều
chỉnh lại cấp phối bờ tụng cho hợp lý.
Dung trọng xốp ở trạng thỏi đầm chặt của cỏt và đỏ.
Bờ tụng đầm lăn (BTĐL) là một loại bờ tụng cú cụng nghệ sản xuất và thi cụng mới và tiến bộ, hiện đó được ỏp dụng ở nhiều nước trờn thế giới. Ngay nước lỏng giềng của Việt nam là Trung Quốc cú điều kiện khớ hậu gần tương tự Việt nam cũng đó ứng dụng BTĐL vào việc xõy dựng cỏc cụng trỡnh, đặc biệt là ứng dụng vào việc xõy dựng cỏc đập Thuỷ cụng từ nhiều năm nay. Hiện nay BTĐL đang cú xu hưúng được nghiờn cứu và ứng dụng ở nước ta, đặc biệt là trong cụng tỏc xõy dựng đập bờ tụng trọng lực khối lớn. Vỡ vậy BTĐL cần được nghiờn cứu đầy đủ từ vật liệu chế tạo, cụng nghệ thiết kế và thi cụng, trong đú cú khõu thiết kế cấp phối BTĐL sao cho đạt được yờu cầu đặt ra với cụng trỡnh, vừa đảm bảo kỹ thuật và kinh tế trong điều kiện thời tiết , khớ hậu và tỡnh hỡnh vật liệu của Việt nam là vấn đề rất cần thiết và cấp bỏch được đặt ra cho cỏc nhà khoa học, kỹ thuật nước ta để nhanh chúng làm chủ cụng nghệ thiết kế và thi cụng BTĐL ở Việt Nam.
Về phụ gia cho bê tông đầm lăn, Bộ Xây dựng đã ban hành TCXDVN 395 : 2007 "Phụ gia khoáng cho bê tông đầm lăn " trong đó có phụ gia khoáng, phụ gia khoáng hoạt tính và phụ gia đầy.
Các yêu cầu kỹ thuật cho phụ gia khoáng quy định sau đây: Các chỉ tiêu chất lợng của phụ gia khoáng
Tên chỉ tiêu
Mức Phụ gia hoạt tính
Phụ gia đầy Tự
nhiên Nhântạo
1. Chỉ số hoạt tính cờng độ so với mẫu đối chứng, %, không nhỏ hơn - ở tuổi 7 ngày - ở tuổi 28 ngày 75 75 75 75 - - 2. Hàm lợng SO3, %, không lớn hơn 4,0 5,0 4,0
3. Hàm lợng kiềm có hại của phụ gia, %,
không lớn hơn 1,5 1,5 1,5
4. Tổng hàm lợng các ô xít SiO2+Al2O3+Fe2O3,
%, không nhỏ hơn 70 70 -
5. Độ ẩm, %, không lớn hơn 3,0 3,0 3,0 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
6. Hàm lợng mất khi nung, %, không lớn hơn 10,0 6,0 -
7. Lợng sót sàng 45àm, %, không lớn hơn 34 34 -
8. Lợng sót sàng 80àm, %, không lớn hơn - - 15,0
không lớn hơn
10. Độ nở trong thùng chng áp (Autoclave), %,
không lớn hơn 0,8 0,8 0,8
Thiết bị thi cụng đầm lăn:
Thiết bị thi cụng bờ tụng đầm lăn khụng phức tạp, cỏc thiết bị chớnh để thi cụng bờ tụng theo cụng nghệ này hiện đều cú ở Việt Nam. Thiết bị thi cụng BTéL núi chung cũng giống nhau khi thi cụng BTéL cho đập, đường và cỏc dạng cụng trỡnh bờ tụng khối lớn khụng cốt thộp khỏc. Tuy nhiờn ở mỗi loại hỡnh cụng nghệ đú đũi hỏi thờm những thiết bị thi cụng đặc chủng riờng. Cỏc thiết bị cần thiết cho thi cụng đập bằng cụng nghệ BTéL gồm: Mỏy trộn cưỡng bức cú khả năng trộn hỗn hợp bờ tụng khụ sử dụng cốt liệu cú đường kớnh lớn; băng tải hoặc cỏc thiết bị tương đương để vận chuyển bờ tụng; xe tải tự đổ; mỏy san ủi; mỏy lu rung; mỏy nhồi tấm tạo khe co. Hệ thống phun nước cao ỏp làm sạch bề mặt bờ tụng mạch ngừng, Hệ thống phun nước bảo dưỡng.
Cú thể thấy rằng cỏc thiết bị chớnh cho thi cụng bờ tụng bằng cụng nghệ BTéL đó cú sẵn ở Việt Nam hoặc đều cú thể chế tạo tại Việt Nam. Nếu phổ biến cụng nghệ BTéL ở Việt Nam thỡ cú thể tận dụng được cỏc thiết bị cú sẵn ở trong nước, khụng cần tốn thờm nhiều chi phớ đầu tư mua thiết bị thi cụng mới.
Cụng nghệ thi cụng BTéL cho đập
Cụng nghệ và tổ chức thi cụng BTéL khỏc với bờ tụng khối lớn thụng thường là được tiến hành cựng lỳc trờn một diện rộng.
Sau khi ngăn dũng và thi cụng xong phần nền múng đập thỡ tiến hành thi cụng lớp thềm chống xúi bằng bờ tụng chịu lực. Bờ tụng tường thượng lưu được đổ bằng bờ tụng thường theo cụng nghệ cốp pha trượt (hoặc leo) cú đặt cỏc băng cỏch nước vào khe co dón (thụng thường 15 m/khe). Tường hạ lưu cú thể là bờ tụng đổ tại chỗ giống như tường thượng lưu, cũng cú thể được lắp rỏp bằng cỏc tấm hoặc khối bờ tụng đỳc sẵn. Cỏc lớp kết cầu tường này đúng vai trũ cốp pha cho cỏc lớp bờ tụng đầm lăn phớa trong. Hỗn hợp bờ tụng sau khi được trộn từ cỏc trạm trộn được vận chuyển đến nơi đổ bằng cỏc phương tiện như xe chạy trờn ray, băng tải, xe ụ-tụ tự đổ chuyờn dụng. Hỗn hợp BTéL được san gạt bằng xe ủi. Sau đú chỳng được đầm lốn bằng lu rung (7-12 tấn). Chiều dầy từng lớp đổ được quyết định bởi năng lực đổ, năng lực đầm của cỏc thiết bị. Thụng thường mỗi lớp bờ tụng được san dày khoảng 30-40cm. éể tăng tốc độ di chuyển, tại một số cụng trỡnh, cỏc mỏy
ủi san bờ tụng được cẩu thỏp cẩu chuyển đến cỏc vị trớ cần thiết (trỏnh làm hỏng bề mặt bờ tụng đó đầm). Thời gian từ khi bờ tụng bắt đầu được trộn cho tới khi đầm lốn xong khụng vượt quỏ thời gian bắt đầu đúng rắn của bờ tụng.
Quá trình giám sát chất lợng bê tông đầm lăn nên tập trung vào khâu lu, lèn. Chất lợng bê tông đầm lăn rất phụ thuộc kết quả lu, lèn. Nếu khâu này để sai hỏng dẫn đến sự cố nguy hiểm cho công trình.
Đối với bê tông đầm lăn , còn nhiều vấn đề chuyên môn đang đợc các nhà nghiên cứu tìm hiểu dần để hoàn chỉnh về mặt lý luận cũng nh về thực hành. Biện pháp khống chế nhiệt trong quá trình thi công bê tông đầm lăn nhằm