III. Cỏch tiếp cận và phương phỏp nghiờn cứu:
2.2.1 Trạm trộn và thiết bị sản xuất vữa BTéL
2.2.1.1. Mỏy trộn:
Thực tiễn chứng minh, trộn BTéL cú thể sử dụng mỏy trộn tuần hoàn kiểu cưỡng bức, mỏy trộn tuần hoàn rơi tự do, mỏy trộn gỏo.. và tốt nhất dựng mỏy trộn liờn tục mới đảm bảo tốt cường độ thi cụng lớn, nhanh của thi cụng BTéL. Theo kinh nghiệm sử dụng của nhiều cụng trỡnh, nếu dựng mỏy trộn để trộn BTéL cần chỳ ý cỏc vấn đề sau:
1. Trỡnh tự phối liệu:
Khi trộn bờ tụng thỡ trỡnh tự đổ cỏc loại vật liệu vào mỏy cú ảnh hưởng nhiều đến chất lượng của hỗn hợp BTéL. So sỏnh trỡnh tự phối liệu của bờ tụng thường và BTéL như sau:
Bảng 2.3: Tỡnh tự nạp vật liệu vào mỏy trộn
Bờ tụng thường BTéL
- Thứ 1: đổ nước, chất phụ gia, cỏt vào mỏy tiến hành trộn ướt.
- Thứ 2: Đổ keo dớnh vào trộn đều gọi là bao cỏt.
- Thứ 3: đổ đỏ để trộn bao đỏ cho đến khi đều.
- Thứ 1: đổ nước, phụ gia, cốt liệu thụ vào cho mỏy quay vài phỳt.
- Thứ 2: đổ xi măng + tro bay và cỏt vào
Sự khỏc nhau của trỡnh tự nạp vật liệu là do trong BTéL sử dụng tro bay và cỏt đỏ nhõn tạo nờn thường nảy sinh một số vấn đề mới như:
- BTéL trộn nhiều chất độn thay thế nờn nếu trộn bao cỏt trước thỡ cỏnh mỏy trộn sẽ dớnh nhiều vữa cỏt.
- Vữa cỏt cú hàm lượng nước ớt khú mà phủ dớnh hết lờn bề mặt cốt liệu thụ. Bề mặt cốt liệu nhõn tạo mà xự xỡ thỡ càng tăng thờm độ phức tạp cho việc vữa cỏt phủ lờn bề mặt cốt liệu.
Vỡ vậy mà trỡnh tự đổ vật liệu vào mỏy trộn của BTéL khụng thể ỏp dụng như bờ tụng thường được, nhưng vỡ cỏc loại mỏy trộn sử dụng ở cỏc cụng trỡnh khỏc nhau, nguyờn vật liệu và tỷ lệ phối liệu cũng khỏc nhau, do vậy khụng thể dưa ra một thứ tự thống nhất cỏch đổ. Túm lại, tuỳ theo từng loại mỏy trộn mà cụng trường sử dụng cụ thể của BTéL, qua thớ nghiệm để xỏc định trỡnh tự phối liệu một cỏch hợp lý.
Sơ đồ trỡnh tự nạp vật liệu thụng thường như hỡnh 2.9
Hỡnh 2.9. Sơ đồ trỡnh tự nạp vật liệu thụng thường
+ Đối với mỏy trộn cưỡng bức sơ đồ trỡnh tự nạp vật nhiệu hỡnh 2.10 như sau
Hỡnh 2.10. Sơ đồ trỡnh tự nạp vật nhiệu với mỏy trộn cưỡng bức
+ Đối với mỏy trộn tự do sơ đồ trỡnh tự nạp vật nhiệu hỡnh 2.11 như sau
Hỡnh 2.11. Sơ đồ trỡnh tự nạp vật nhiệu với với mỏy trộn tự do
2. Dung lượng trộn:
Khi trộn bờ tụng thường, nguyờn liệu rời rạc, trộn với nước xong thỡ thể tớch giảm đi, trong khi trộn cú đủ khụng gian rơi để trộn hỗn hợp đầy đủ từ đú được trộn đều. Khi trộn BTéL, do dựng ớt nước, sự biến đổi thể tớch trước và sau khi đổ nước khụng khỏc nhau nhiều, khụng gian rơi giảm đi làm cho BTéL khụng đạt đến hỗn hợp đầy đủ. Vỡ vậy phải giảm bớt dung tớch trộn để BTéL đạt chất lượng tốt hơn.
Vớ dụ: mỏy trộn dựng ở đập Khanh Khẩu, nếu trộn bờ tụng thường là 1m3
, nếu cũng trộn 1m3
BTéL thỡ trộn khụng đều, sống nhiều, một phần cốt liệu thụ thậm chớ chưa cú dớnh vữa cỏt, cốt liệu thụ bị phõn ly nghiờm trọng. Lượng trộn giảm xuống 0,8m3
thỡ trộn đều hơn, cốt liệu ớt phõn ly hơn. Ở cỏc đập De Mist Krael và Zaaihock - Nam Phi dung lượng trộn giảm đi tới 1/3 định mức. Mỏy trộn ở đập liễu khờ là 6,8m3, phối liệu đổ vào chỉ cũn 5-6m3.
Mặt khỏc, cũn một nguyờn nhõn khỏc là mở rộng miệng thựng mỏy để thuận lợi đổ vữa bờ tụng ra được nhanh vỡ thế cũng làm dung tớch thựng trộn giảm đi.
Cỏt + Tro bay/Puzơlan Đỏ to +Đỏ vừa Nước + Phụ gia hoỏ Đỏ nhỏ + Đỏ vừa +Đỏ to Cỏt Xi măng Tro bay/Puzơlan Nước Cốt liệu thụ
Cỏt + Tro bay/Puzơlan
3. Thời gian trộn:
Thời gian trộn tuỳ thuộc vào loại mỏy trộn và vữa bờ tụng qua thử nghiệm để chọn. Cú một số mỏy trộn BTéL thỡ kộo dài thời gian hơn so với trộn bờ tụng thường. Cú những cụng trỡnh dựng mỏy trộn thỡ thời gian trộn BTéL và bờ tụng thường chờnh nhau khụng đỏng kể. Núi chung thời gian trộn BTéL lớn hơn khoảng 1,5 lần thời gian trộn vữa bờ tụng truyền thống.
Bảng 2.4. Thời gian trộn vữa của một số loại mỏy trộn của một số cụng trỡnh trờn thế giới Tờn cụng trỡnh Loại mỏy trộn Thời gian trộn bờ tụng thường (s) Thời gian trộn BTĐL (s) Nơi chế tạo Cụng trỡnh Thủy khẩu Kiểu cưỡng bức (2*4.5) 70 75 Nhật
Đảo địa xuyờn - Nhật
Kiểu cưỡng bức (2*1.5)
60 60
Aiơkxi - Mỹ Kiểu cưỡng bức (2*4.5)
42 42
Cỏch Hà Nham
Kiểu tự do (4*3) 135 150 Xưởng thuỷ cụng Trịnh Chõu
Tam Hiệp kỳ 1 Kiểu tự do (4*3) 135 150 Xưởng thuỷ cụng Trịnh Chõu
Tam Hiệp kỳ 2 Kiểu tự do (4*3) 135 150 Xưởng thuỷ cụng Trịnh Chõu
4. Vấn đề bỏm dớnh:
Khi trộn BTéL, cú một số mỏy trộn cú vấn đề dớnh vữa cỏt vào cỏnh mỏy trộn làm cho chất lượng vữa bờ tụng thay đổi. Vớ dụ, ở đập Khanh Khẩu cứ trộn xong 20 mẻ lại rửa mỏy trộn 1 lần vỡ vậy làm giảm hiệu suất cụng tỏc. Thứ tự đổ vật liệu vào hợp lý cũng sẽ làm giảm bớt hiện tượng bỏm dớnh.
5. Vấn đề phõn ly:
Chiều cao đổ, cấu tạo mỏng cũng ảnh hưởng đến sự phõn ly của cốt liệu khi xả vữa. Thường phải cải tiến mỏng tạo thành cỏc ngăn, tầng để cốt liệu giảm phõn ly.
2.2.1.2 Cỏc thựng chứa và xi lụ
Mỗi mỏy trộn phải cú 1 thựng chứa cỏt và 3 thựng chứa đỏ dăm. Cỏc thựng chứa này được thiết kế để dũng vật liệu chảy ra khụng bị phõn tầng, cú khả năng xử lý cốt liệu trong điều kiện ẩm ướt mà khụng bị tắc nghẽn. Vật liệu từ cỏc thựng được đưa vào mỏy trộn bằng hệ thống băng tải theo dũng liờn tục và cú van điều chỉnh tự động từ trung tõm điều khiển để đảm bảo tốc độ chảy ra của cỏc cốt liệu khỏc nhau phự hợp với cấp phối đó định trước.
Mỗi mỏy trộn sẽ cú ớt nhất 2 xi lụ riờng biệt, 1 để chứa xi măng, 1 để chứa phụ gia khoỏng hoạt tớnh. Kớch thước của cỏc xi lụ phụ thuộc vào cụng suất trạm trộn. Cỏc xi lụ sẽ cú hệ thống tiếp nhận xi măng, phụ gia khoỏng khi trạm trộn đang ở trạng thỏi làm việc. Dũng chảy xi măng và phụ gia khoỏng hoạt tớnh từ xi lụ vào mỏy trộn sẽ được điều chỉnh tự động từ trung tõm điều khiển để đảm bảo phự hợp với cấp phối đó định trước.
Tất cả cỏc chứa, xi lụ được thiết kế kớn để khụng bị ảnh hưởng của nước mưa và được màu sỏng để giảm bức xạ ỏnh nắng chiếu vào. Ngoài ra cỏc mỏy trộn cũn cú cỏc thựng chứa và hệ thống cấp cỏc loại phụ gia khỏc phự hợp với số lượng cỏc loại phụ gia được sử dụng cho BTĐL
Hỡnh 2.12. Hệ thống cỏc xi lụ thủy điện Sơn La
2.2.1.3. Hệ thống nạp nước
Hệ thống chuyển nước tới cỏc mỏy trộn gồm cú đường ống và cỏc van điều khiển. Khi cốt liệu đưa vào cú độ ẩm thay đổi thỡ van điều khiển sẽ điều chỉnh nước từ từ để bự vào hàm lượng độ ẩm thay đổi trong cốt liệu. Cỏc van này được điều khiển tự động để chỳng cú thể đúng lại nếu xi măng, phụ gia khoỏng hoặc cốt liệu ngừng nạp vào mỏy trộn ở mức yờu cầu.