III. Cỏch tiếp cận và phương phỏp nghiờn cứu:
3.1.6. Kiểm tra thiết bị đầm
Người kiểm tra phải kiểm tra sự phự hợp với yờu cầu kỹ thuật đề ra của thiết bị đầm trước khi bắt đầu làm việc.
3.2.Khống chế chất lượng trong thi cụng BTĐL
3.2.1. Khống chế vật liệu đầu vào
3.2.1.1. Xi măng
Xi măng để sản xuất BTĐL phải là loại xi măng Poocland do cỏc nhà mỏy sản xuất xi măng với cụng nghệ lũ quay.
Xi măng dựng để sản xuất BTĐL là loại xi măng Poocland PC 40, khụng sử dụng loại xi măng hỗn hợp PCB để sản xuất BTĐL. Xi măng phải đảm bảo cỏc yờu cầu kỹ thuật theo Tiờu chuẩn ngành 14 TCN 66 – 2002 “Xi măng dựng trong bờ tụng thuỷ cụng – yờu cầu kỹ thuật”.
Xi măng dựng để sản xuất BTĐL được thớ nghiệm theo quy định trong Tiờu chuẩn ngành 14 TCN 67 – 2002 “Xi măng dựng cho bờ tụng thuỷ cụng – Phương phỏp thử”. Bất kỳ loại xi măng nào chứa tại cụng trường hơn 60 ngày phải được lấy mẫu thớ nghiệm nếu cú yờu cầu của Tư vấn và nếu kết quả thớ nghiệm khụng đảm bảo cỏc yờu cầu theo cỏc Tiờu chuẩn đó quy định thỡ số xi măng này sẽ khụng được sử dụng cho cỏc kết cấu của cụng trỡnh chớnh. Bất kỳ loại xi măng nào đó xuất xưởng quỏ 60 ngày đều khụng được đưa vào cụng trường để sử dụng cho cỏc kết cấu của cụng trỡnh chớnh.
Xi măng sử dụng cho BTĐL được cung ứng dưới dạng xi măng rời hoặc đúng bao. Nếu sử dụng quy trỡnh khớ nộn để nạp xi măng vào cỏc xi lụ thỡ nhiệt độ sẽ khụng được vượt quỏ 550
C. Nhiệt độ sẽ được xỏc định bằng cỏch đo nhiệt bờn ống chuyển với một thiết bị đo nhiệt bề mặt.
Nhiệt độ của xi măng khi vận chuyển tới chõn cụng trỡnh khụng được vượt quỏ 350C.
Ngay sau khi vận chuyển tới cụng trỡnh, xi măng được giữ trong cỏc xi lụ, bể chứa hoặc cỏc kết cấu khỏc được thụng giú hợp lý, khụ và kớn. Cỏc thiết bị chứa phải cú đường vào để kiểm tra và lấy mẫu. Cỏc thiết bị chứa phải được Tư vấn chấp nhận. Tuỳ thuộc vào nguồn cung ứng xi măng và khả năng vận chuyển để xỏc định quy mụ cần thiết của cỏc xi lụ trữ xi măng, nhưng trong mọi trường hợp, lượng xi măng trữ tại cụng trỡnh để sử dụng cho thi cụng BTĐL phải đảm bảo khụng dưới 7 ngày sử dụng theo cụng suất trung bỡnh của mỏy trộn.
Chỉ tiờu chất lượng của xi măng phải đảm bảo cỏc yờu cầu kỹ thuật theo Tiờu chuẩn ngành 14 TCN 66 – 2002 “Xi măng dựng trong bờ tụng thuỷ cụng – yờu cầu kỹ thuật”.
3.2.1.2. Phụ gia
1. Phụ gia khoỏng hoạt tớnh
Ở nước ta hiện cú tiờu chuẩn TCXDVN 395:2007 là tiờu chuẩn về “phụ gia khoỏng cho BTĐL”, ngoài ra cú tiờu chuẩn ngành 14TCN 105:1999 là tiờu chuẩn về “Phụ gia khoỏng hoạt tớnh nghiền mịn cho bờ tụng và vữa” và tiờu chuẩn phụ gia khoỏng cho xi măng TCVN 6882:2001. Cỏc loại phụ gia khoỏng loại N, F, C theo ASTM C618 thuộc loại phụ gia khoỏng hoạt tớnh theo cỏc tiờu chuẩn Việt Nam núi trờn
Mỗi đợt tro bay nhập kho, phải tiến hành lấy mẫu kiểm tra, nếu thấy khỏc thường thỡ phải kịp thời xỏc minh nguyờn nhõn và giải quyết. Tro bay khụ trong quỏ trỡnh vận chuyển và bảo quản cần chỳ ý chống ẩm, chống ụ nhiễm. Chỉ tiờu chất lượng của tro bay xem bảng 3.2
Bảng 3.2. Tiờu chuẩn chất lượng tro bay Số tiờu chuẩn Độ mịn 0,008 mm sàng cũn (%) Lượng đốt chỏy (%) Lượng nước cần (%) SO3 (%) Độ mở (%) GB 1596-76 < 8 < 8 <105 <3 <1 ASTMC - 618 Lượng sút trờn sàng No 325
khi sàng ướt tối đa <34 <6 <105 1,5 3
14TCN 105-1999 <15 <6 <5 3
Phụ gia khoỏng hoạt tớnh được sử dụng cho BTĐL nhằm mục đớch giảm lượng xi măng, giảm lượng nhiệt thuỷ hoỏ của xi măng để giảm nhiệt độ trong khối BTĐL. Phụ gia khoỏng hoạt tớnh sử dụng cho BTĐL phải đảm bảo cỏc yờu cầu kỹ thuật nờu trong Tiờu chuẩn ASTM C618 – 99 “Quy định kỹ thuật tiờu chuẩn đối với tro bay và Puzalan thiờn nhiờn nguyờn chất hoặc đó nung dựng làm phụ gia khoỏng cho bờ tụng”.
Vớ dụ Phụ gia khoỏng hoạt tớnh sử dụng cho BTĐL của hầu hết cỏc cụng trỡnh thủy điện tại nước ta như thủy điện Sơn La, thủy điện Đakđrinh.... là loại tro bay của nhà mỏy nhiệt điện (Loại F trong ASTM C618) hoặc Puzolan thiờn nhiờn (Loại N trong ASTM C 618) được nghiền từ đỏ bazan bọt khai thỏc ở khu vực khỏc. Cỏc yờu cầu kỹ thuật chủ yếu đối với phụ gia khoỏng hoạt tớnh được nờu trong bảng 3.3 và 3.4 như sau:
Bảng 3.3.Yờu cầu hoỏ học bắt buộc đối với phụ gia khoỏng hoạt tớnh thủy điện Bản Vẽ
Loại phụ gia khoỏng
N F
Đioxyt silic (SiO2) + oxyt nhụm + oxyt sắt 70 70
Trioxyt sunfua (SO3), max.% 4 5
Hàm lượng ẩm, max.% 3 3
Cỏc yờu cầu kỹ thuật đối với phụ gia khoỏng hoạt tớnh sử dụng cho BTĐL của đập ở Việt Nam được kiểm tra theo cỏc phương phỏp quy định trong Tiờu chuẩn ASTM C 311.
Bảng 3.4. Yờu cầu vật lý bắt buộc đối với phụ gia khoỏng hoạt tớnh thủy điện Bản Vẽ
Loại phụ gia
N F
Độ mịn
+ Mức giữ lại trờn sàn 45 àm, khi sàng ướt 34 34
Chỉ số tăng độ bền
+ Với xi măng Poocland, 7 ngày tuổi, min % mẫu của chỳng 75 75 + Với xi măng Poocland, 28 ngày tuổi, min % mẫu của chỳng 75 75
Độ chặt C
+ Độ nở hoặc co trong nồi hấp, max% 0,8 0,8
Độ đồng nhất
+ Dung trọng chờnh lệch lớn nhất so với trung bỡnh, % 5 5 + % cũn lại trờn sàn 45àm, chờnh lệch lớn nhất, điểm % so với 5 5
Tỷ lệ phụ gia khoỏng hoạt tớnh sử dụng cho BTĐL phải được xỏc định trờn cơ sở thớ nghiệm để đảm bảo đạt được mục đớch đề ra. Loại, nguồn cung cấp và tỷ lệ phụ gia khoỏng sử dụng cho bờ tụng phải được Tư vấn thoả thuận trước khi thực hiện.
Nhiệt độ của phụ gia khoỏng khi vận chuyển đến cụng trỡnh khụng vượt quỏ 350C. Nếu sử dụng quy trỡnh khớ nộn để nạp phụ gia khoỏng vào cỏc xi lụ thỡ nhiệt độ sẽ khụng được vượt quỏ 550
C. Nhiệt độ của phụ gia khoỏng sẽ được xỏc định bằng cỏch đo nhiệt ở bờn ngoài ống chuyển với một thiết bị đo nhiệt bề mặt.
Cỏc yờu cầu về xi lụ giữ phụ gia khoỏng cũng tương tự như đối với xi lụ giữ xi măng. Lượng phụ gia khoỏng trữ tại cụng trường phải đảm bảo đủ để sử dụng khụng dưới 15 ngày theo cụng suất trung bỡnh của mỏy trộn.
2. Cỏc loại phụ gia húa khỏc
Trong hỗn hợp bờ tụng cú thể sử dụng một số loại phụ gia cho cỏc mục đớch khỏc nhau như:
Phụ gia hoỏ dẻo: Việc sử dụng phụ gia hoỏ dẻo cũng nhằm mục đớch giảm lượng nước trong bờ tụng, giảm lượng xi măng trong bờ tụng. Việc sử dụng phụ gia hoỏ dẻo phải trờn cơ sở thớ nghiệm.
Phụ gia chậm đụng kết: Việc sử dụng phụ gia làm chậm đụng kết nhằm kộo dài thời gian bắt đầu quỏ trỡnh đụng kết của BTĐL, tạo điều kiện thuận lợi cho cụng tỏc san, đầm BTĐL. Loại và tỷ lệ pha trộn phụ gia chậm đụng kết sử dụng cho BTĐL phải được xỏc định trờn cơ sở thớ nghiệm
Phụ gia hoỏ dẻo, phụ gia chậm đụng kết sử dụng phải phự hợp với cỏc yờu cầu kỹ thuật quy định cho phụ gia loại A và loại D trong Tiờu chuẩn ASTM C 494.
Phụ gia đó được lưu giữ quỏ 6 thỏng từ khi sản xuất khụng được sử dụng cho cụng trỡnh trừ khi được kiểm tra lại cho thấy vẫn đảm bảo cỏc yờu cầu kỹ thuật.
3.2.1.3. Cỏt
Cỏt dựng trong đập BTĐL hay đập bờ tụng thường thụng thường là cỏt tự nhiờn và cỏt nhõn tạo. Tuy nhiờn với đập BTĐL thường dựng cỏt nhõn tạo.
Cỏt dựng cho BTĐL phải đảm bảo cỏc yờu cầu theo Tiờu chuẩn ngành 14 TCN 68 – 2002 “Cỏt dựng cho bờ tụng thuỷ cụng – yờu cầu kỹ thuật và phương phỏp thử”.
Tại trạm trộn BTĐL, cỏt phải được để trong khu vực cú mỏi che để trỏnh bị nung núng do ỏnh nắng chiếu vào hoặc bị quỏ ẩm do nước mưa.
Cỏt khi đưa đến mỏy trộn phải cú độ ẩm đồng đều và độ ẩm tối đa khụng vượt quỏ 7%, lượng nước trong cỏt ẩm phải được kể đến như là nước trộn hỗn hợp BTĐL.
Cỏc mục kiểm tra chủ yếu của cỏt là modun độ mịn, tỷ lệ ngậm nước và độ ẩm. Nếu dựng cỏt nhõn tạo thỡ phải kiểm tra hàm lượng hạt nhỏ (<0,075mm), bởi vỡ hàm lượng cỏt nhỏ thay đổi sẽ làm thay đổi dung trọng của bờ tụng đầm lăn.
Mỗi ngày kiểm tra ớt nhất 1 lần modun độ mịn của cỏt, nếu kết quả kiểm tra chờnh lệch với trị số đó cho 2% trở lờn thỡ phải điều chỉnh lại lệ tỷ cấp phối.
Lượng nước của BTĐL ảnh hưởng đến dung trọng và cường độ của bờ tụng đầm lăn, vỡ thế kiểm tra tỷ lệ ngậm nước của cỏt là vụ cựng quan trọng. Qua cỏc tài liệu đo được cho thấy, tỷ lệ ngậm nước thay đổi 0,5% thỡ trị số VC của hỗn thay đổi từ 6-8s, thay đổi 1% thỡ VC thay đổi 13-15s. Việc kiểm tra hàm lượng nước của cỏt phải liờn tục tiến hành để kịp thời điều chỉnh việc cấp nước trộn được chuẩn xỏc.
Lượng ngậm nước của cỏt phải ổn định. Thiết kế bói chứa cần xột tới điều kiện thoỏt nước của đống cỏt và đủ thời gian cho cỏt thoỏt nước của đống cỏt và đủ thời gian cho cỏt thoỏt nước, cố gắng sao cho tỷ lệ nước của cỏt < 6%. Vỡ nếu hàm lượng nước lớn hơn 6% thỡ sự dao động của tỷ lệ nước sẽ lớn và ảnh hưởng đến trị số VC. Khi nước của cỏt dao động trờn 0,5% thỡ phải điều chỉnh lượng nước dựng.
Vớ dụ cỏt dựng cho BTĐL của đập Đakđrinh được khai thỏc tại mỏ cỏt cỏch Nhà mỏy thuỷ điện 13 km về phớa hạ lưu. Cỏt sử dụng cho BTĐL phải đảm bảo cấp phối hạt nằm trong giới hạn sau:
Bảng 3.5: Thành phần cấp phối hạt cỏt của đập Đakđrinh
Cỡ sàng Phần trăm qua sàng
9,5mm 100
4,75mm 95ữ100
2,36mm 75ữ95
Cỡ sàng Phần trăm qua sàng
600àm 35ữ60
300àm 24ữ40
150àm 12ữ28
75àm 6ữ8
Mụđum độ lớn của cỏt trong khoảng 2,1 ữ 3,1
Cấp phối hạt cỏt phải càng gần cỏc trị số trung bỡnh trong giới hạn càng tốt và phải duy trỡ sự ổn định cao về cấp phối hạt trong suốt thời gian thi cụng.
Tổng số phần trăm của cỏc tạp chất trong cỏt khi đưa đến mỏy trộn khụng vượt quỏ 3%.
Mụđun độ lớn của cỏt phải đảm bảo mức ổn định và đồng đều tương đối. Tại mọi thời điểm, mụđun độ lớn của ớt nhất 9 trong số 10 mẫu thớ nghiệm liờn tiếp cú giỏ trị thay đổi khụng quỏ 0,2 so với mụđun độ lớn trung bỡnh của 10 mẫu thớ nghiệm.
Vớ dụ cốt liệu dăm dựng cho BTĐL ở thủy điện Sơn La theo đỳng như yờu cầu trong tiờu chuẩn ASTM C33-03, như điều chỉnh dưới đõy để phự hợp với cấp phối tiờu chuẩn sử dụng tại Việt Nam.
Tổng thành phần hạt kim, dẹt trong cỏc nhúm hạt cốt liệu riờng biệt khụng được vượt quỏ 25% theo tiờu chuẩn ASTM D4791. Cấp phối hạt của cốt liệu dăm cho BTĐL tại thủy điện Sơn La sẽ phải đỏp ứng theo cỏc yờu cầu sau:
Bảng 3.6: Thành phần cấp phối hạt của thủy điện Sơn La
Kớch Cỡ mắt sàng thiết kế (mm) % Phần trăm qua sàng theo trọng
63mm 100
50mm 100
38mm 87ữ100
Kớch Cỡ mắt sàng thiết kế (mm) % Phần trăm qua sàng theo trọng 20mm 63ữ79 12.5mm 50ữ64 10mm 43ữ59 5mm 29ữ42 2.4mm 21ữ32 1.2mm 14ữ24 0.6mm 10ữ19 0.3mm 8ữ15 0.15mm 6ữ12 0.075mm 5ữ10 3.2.1.4. Đỏ
Đỏ dăm cho BTĐL phải đảm bảo cỏc yờu cầu theo Tiờu chuẩn ngành 14TCN 70 – 2002 “Đỏ dăm, sỏi và sỏi dăm dựng cho bờ tụng thuỷ cụng – yờu cầu kỹ thuật”. Tại trạm trộn BTĐL, đỏ dăm phải được để trong khu vực cú mỏi che để trỏnh bị nung núng do ỏnh nắng chiếu vào hoặc bị quỏ ẩm do nước mưa.
Đơn vị thi cụng phải đảm bảo khả năng cung cấp liờn tục đỏ dăm đỳng yờu cầu kỹ thuật cho sản xuất BTĐL với một lượng dự trữ phự hợp với năng lực sản xuất của trạm nghiền sàng. Trong mọi trường hợp, lượng đỏ dăm dự trữ phải đảm bảo khụng ớt hơn khối lượng đỏ dăm cần sử dụng trong thời gian 1 thỏng theo cường độ thi cụng trung bỡnh thời đoạn.
Đường kớnh vượt quỏ của cỏc cấp đỏ phải khống chế trong phạm vi cho phộp. Tỷ lệ nước bề mặt của đỏ dao động trờn 0,2% thỡ phải điều chỉnh lượng nước trộn. Áp dụng sàng để kiểm tra đường kớnh quỏ cỡ, qui cỏch mắt sàng và tiờu chuẩn đỏnh giỏ đường kớnh quỏ cỡ theo tiờu chuẩn qui định. Kiểm tra tỷ lệ ngậm nước chủ yếu tiến hành với loại đỏ nhỏ.
Bảng 3.7. Tiờu chuẩn đỏnh giỏ đỏ đường kớnh quỏ cỡ
Kớch thước cốt liệu (mm)
Kớch thước lỗ sàng (mm) Tiờu chuẩn đỏnh giỏ Đường kớnh nhỏ hơn thớ nghiệm Đường kớnh quỏ cỡ thớ nghiệm Đường kớnh
nhỏ hơn Đường kớnh quỏ cỡ
5~20 4,17 23,3 Khụng được
vượt quỏ 2% (tớnh theo trọng lượng)
Toàn bộ cho qua sàng đường kớnh
quỏ cỡ
20~40 16,7 46,7
40~80 33,3 93,3
80~150 66,7 175
Bảng 3.8. Đỏ dăm dựng cho BTĐL của đập Đakđrinh
Cỡ hạt định danh Phần trăm qua cỏc cỡ sàng 60mm 50mm 37,5mm 25mm 19mm 12,5mm 9,5mm 4,75mm 2,36mm 25ữ50 100 95-100 35-70 0-15 - 0-5 12,5ữ25 100 95-100 20-25 0-10 0-5 5ữ12,5 100 95-100 40-70 0-15 0-5
Thành phần hạt của mỗi nhúm cỡ hạt phải nằm trong giới hạn sau:
Trong mỗi nhúm hạt, tỷ lệ hạt dẹt tối đa khụng quỏ 25%. Hạt dài và hạt dẹt là cỏc hạt cú kớch thước lớn nhất và kớch thước nhỏ nhất chờnh lệch nhau hơn 5 lần.
Cỏc nhúm cỡ hạt đỏ dăm được để thành từng đống riờng ở bói chứa và được chuyển vào 3 thựng chứa cốt liệu thụ của trạm trộn BTĐL. Khi đỏ dăm được chuyển vào thựng trộn thỡ khối lượng của mỗi nhúm cỡ hạt đỏ dăm phải được xỏc định để đảm bảo hỗn hợp đỏ dăm sẽ cú đường thành phần hạt gần đỳng nhất với đường thành phần hạt dưới đõy:
Bảng 3.9. Thành phần cấp phối đỏ dăm của đập Đakđrinh
Cỡ sàng Phần trăm qua sàng
50mm 100
37,5mm 81
25mm 58
Cỡ sàng Phần trăm qua sàng
12,5mm 28
9,5mm 18
Tổng giỏ trị phần trăm của cỏc tạp chất trong đỏ dăm khi đưa đến mỏy trộn khụng vượt quỏ 2%.
Để trỏnh phõn tầng đỏ dăm, cần hạn chế số lần vận chuyển đỏ dăm ở mức cú thể. Khi đổ đỏ dăm cú đường kớnh lớn hơn 40mm thỡ chiều cao đổ khụng quỏ 1,5m nếu để rơi tự do.
Vớ dụ đỏ dăm dựng cho BTĐL của đập Sơn La
Tổng thành phần hạt kim, dẹt trong cỏc nhúm hạt cốt liệu riờng biệt khụng được vượt quỏ 25% theo tiờu chuẩn ASTM D4791. Cấp phối hạt của cốt liệu dăm cho BTĐL tại thủy điện Sơn La sẽ phải đỏp ứng theo cỏc yờu cầu tiờu chuẩn sau:
Bảng 3.10. Thành phần cấp phối đỏ dăm của thủy điện Sơn La
Kớch Cỡ mắt sàng thiết kế (mm) % Phần trăm qua sàng theo trọng
63mm 100 50mm 100 38mm 87ữ100 25mm 85ữ72 20mm 63ữ79 12.5mm 50ữ64 10mm 43ữ59 5mm 29ữ42 2.4mm 21ữ32 1.2mm 14ữ24 0.6mm 10ữ19 0.3mm 8ữ15 0.15mm 6ữ12 0.075mm 5ữ10
3.2.1.5. Nước
Nước dựng để trộn BTĐL, sục rửa hoặc bảo dưỡng BTĐL, chế biến cốt liệu BTĐL phải sạch, khụng cú chứa dầu mỡ, muối, kiềm, phự sa, chất hữu cơ và chất khỏc làm ảnh hưởng xấu đến bờ tụng như sột, bựn… Độ đục của nước khụng vượt quỏ 0,2%. Độ ẩm của cốt liệu cũng được xem như là nước pha trộn.
Nước cho bờ tụng phải đảm bảo cỏc yờu cầu theo Tiờu chuẩn ngành 14 TCN 72 – 2002 “Nước dựng cho bờ tụng thuỷ cụng – yờu cầu kỹ thuật”.