5. NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN
2.1NHỮNG YấU CẦU KHI THI CễNG ĐẬP Bấ TễNG ĐẦM LĂN
2.1.1 Nguyờn vật liệu và thiết kế cấp phối
Nguyờn vật liệu chế tạo RCC cũng khụng cú khỏc biệt lớn so với CVC. Chỳng bao gồm cỏc loại vật liệu như: Xi măng, phụ gia khoỏng, cốt liệu lớn, cốt liệu nhỏ, phụ gia hoỏ học (phụ gia chậm đụng kết) và nước.
RCC là hỗn hợp được tạo thành bởi 6 loại vật liệu: xi măng, chất độn (phụ gia khoỏng hoạt tớnh), nước, cỏt, đỏ, và chất phụ gia. Xi măng và chất độn gọi chung là chất kết dớnh (CKD). Hỗn hợp của nước với vật liệu kết dớnh tạo thành vữa kết dớnh, chỳng bao bọc bờn ngoài cỏt và lấp vào cỏc khe rỗng của cỏt, cựng với cỏt tạo thành vữa cỏt. Vữa cỏt bao bọc bờn ngoài đỏ và lấp vào cỏc khe rỗng của đỏ. Vữa kết dớnh sau khi đụng cứng đó dớnh kết cỏc cốt liệu lại với nhau thành một khối chắc chắn. Trong hỗn hợp RCC, cốt liệu tạo thành “khung xương” của bờ tụng, cú tỏc dụng nhất định nõng cao một số tớnh năng của bờ tụng (như biến dạng thể tớch nhỏ, giảm bớt độ tăng nhiệt của bờ tụng…). Trong hỗn hợp RCC, chất phụ gia cú tỏc dụng làm chậm đụng kết, giảm lượng nước và dẫn khớ (hay cuốn khớ).
- Xi măng:
Xi măng là thành phần quan trọng trong bờ tụng, khi trộn với nước tạo thành hồ dẻo sau đú cú khả năng rắn chắc lại và cho cường độ. Khi tiếp xỳc với nước cỏc hạt xi măng bị thấm ướt, cỏc khoỏng clanker tạo nờn xi măng phản ứng với nước gọi là phản ứng thủy hoỏ cho khả năng liờn kết, gắn chặt cỏc hạt cốt liệu (đỏ và cỏt) lại thành một khối rắn chắc gọi là bờ tụng.
của cỏc khoỏng khỏc nhau thỡ khụng giống nhau. Do vậy nhiệt thuỷ hoỏ của xi măng phụ thuộc vào loại xi măng.
Xi măng được phõn loại dựa vào cỏc thuộc tớnh cơ bản. Ở mỗi nước cú cỏch phõn loại riờng của mỡnh. Ở Việt Nam xi măng được phõn thành 7 loại chủ yếu.
Xi măng poúclăng hỗn hợp cú nhiệt thuỷ hoỏ vừa phải, tuy nhiờn nếu sử dụng cựng một lượng phụ gia khoỏng lớn thỡ sự phỏt triển cường độ khụng đạt yờu cầu. Do đú hiện nay chủ yếu sử dụng loại xi măng khụng pha phụ gia, tức xi măng poúclăng theo TCVN 2682 – 1999.
- Phụ gia khoỏng:
Trong bờ tụng khối lớn núi chung và RCC núi riờng sự cú mặt của phụ gia khoỏng nghiền mịn là khụng thể thiếu. Phụ gia khoỏng cú thể là phụ gia khoỏng hoạt tớnh cú khả năng kết hợp với Ca(OH)R2R thải ra khi thuỷ hoỏ xi măng cho sản phẩm tương tự như khi thuỷ hoỏ xi măng, phụ gia trơ hay chất độn mịn.
Sự cú mặt của phụ gia khoỏng nghiền mịn cú tỏc dụng:
+ Giảm lượng dựng xi măng clanke, cải thiện thành phần hạt của cốt liệu, tăng độ đặc vi cấu trỳc, giảm nhiệt thuỷ hoỏ;
+ Tăng dẻo do hiệu ứng ổ bi (ball bearing effect), cú tỏc dụng giảm nước nhào trộn, tăng độ phõn tỏn của hạt xi măng do đú tăng mức độ thuỷ hoỏ;
+ Tăng độ bền của bờ tụng trong mụi trường cú tỏc nhõn rửa kiềm, tỏc nhõn ăn mũn hoỏ học nhờ phản ứng giữa SiOR2R hoạt tớnh cú trong phụ gia khoỏng với Ca(OH)R2R - gọi là phản ứng puzơlanic.
- Phụ gia hoỏ học:
Hiện nay hầu hết cỏc loại bờ tụng đều sử dụng phụ gia hoỏ học.
Cốt liệu, gồm cốt liệu lớn và cốt liệu nhỏ đúng vai trũ bộ khung vững chắc của bờ tụng. Khi được sử dụng một cỏch hợp lý, lượng dựng chất kết dớnh sẽ giảm đến mức tối thiểu giỳp giảm giỏ thành bờ tụng và cải thiện nhiều tớnh chất quan trọng của bờ tụng núi chung và RCC núi riờng, đú là: Giảm co ngút; Giảm từ biến; Giảm khả năng ăn mũn; Giảm nhiệt thuỷ hoỏ.
+ Cốt liệu nhỏ
Cốt liệu nhỏ thường là cỏt. Cỏt cú thể là cỏt tự nhiờn khai thỏc từ sụng, suối, biển, v.v… Cỏt nhõn tạo cú thể là cỏt xay từ cỏc loại đỏ khỏc nhau, cỏt từ tro đỏy cỏc buồng đốt than hay xỉ lũ cao. Ở Việt Nam cỏt chủ yếu được khai thỏc từ sụng suối cú chất lượng và thành phần hạt đỏp ứng yờu cầu của TCVN 7570:2006 - Cốt liệu cho bờ tụng và vữa - Yờu cầu kỹ thuật.
Về thành phần hạt, cỏt cần cú đường biểu diễn thành phần hạt nằm trong đường bao cấp phối quy định của quy phạm sẽ cho ta chế tạo được hỗn hợp bờ tụng đỏp ứng chất lượng.
Cỏt sử dụng cho RCC cú một số yờu cầu đặc biệt. Xuất phỏt từ việc RCC được đầm chặt bằng lu rung và RCC là loại bờ tụng khụng cú độ sụt, tớnh cụng tỏc khi xỏc định bằng dụng cụ VờBe cú gia tải Q = 22,7 kg nằm trong giới hạn thiết kế cho phộp, thường khoảng (10-20) ± 5 sec. Kinh nghiệm nghiờn cứu và ứng dụng RCC trờn thế giới cho thấy khi hàm lượng hạt cú kớch thước < 0,075 mm tăng thỡ độ đầm chặt, cường độ và độ chống thấm của RCC được cải thiện rừ rệt. Đối với cỏt xay theo tiờu chuẩn EM 1110-2-2006 của USCE hàm lượng lọt sàng 0,075 mm là 6 – 18 %. Trong đú cỏt tự nhiờn thường cú rất ớt lượng hạt mịn này do vậy cần bổ sung bằng cỏc hạt khụng cú tớnh dẻo. Hàm lượng hạt mịn bổ sung khụng vượt quỏ 6–7 % tổng lượng dựng cỏt.
Ngoài yờu cầu thành phần hạt cỏt để chế tạo bờ tụng núi chung về RCC núi riờng cần thoả món cỏc yờu cầu khỏc như: hàm lượng hạt yếu và sột cục; hàm
lượng tạp chất hữu cơ; tổng hàm lượng bụi bựn sột, v.v…
+ Cốt liệu lớn
Cốt liệu lớn chiếm một khối lượng lớn nhất trong tất cả cỏc thành phần tạo thành hỗn hợp bờ tụng. Trong bờ tụng thường lượng cốt liệu lớn dao động trong khoảng 0,45 mP 3 P đến 0,87 mP 3 P ở trạng thỏi chặt cho 1mP 3 P bờ tụng phụ thuộc vào đường kớnh lớn nhất DRmaxR và mụ đun độ lớn của cỏt. RCC sử dụng lượng cốt liệu núi chung và lượng cốt liệu lớn núi riờng nhiều hơn so với CVC. Vớ dụ theo EM 1110-2-2006 thể tớch đặc của cốt liệu lớn trong 1mP
3
P RCC dao động trong khoảng 0,45 mP
3
Pcho đỏ dăm DRmaxR = 19 mm; 0,49 mP
3
P cho đỏ dăm DRmaxR = 50 mm và 0,57 mP (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3
Pcho đỏ dăm DRmaxR = 75 mm từ 0,76 ữ 0,96 mP
3
P ở trạng thỏi chặt. Lượng cốt liệu lớn ở đõy tăng xấp xỉ 10% so với trong CVC.
Cốt liệu lớn cho RCC khụng chỉ thay đổi về khối lượng mà thành phần hạt của cốt liệu lớn sử dụng cho RCC cũng cú sự khỏc biệt.
Ngoài yờu cầu về thành phần hạt, cốt liệu lớn cần đỏp ứng cỏc yờu cầu khỏc: Hàm lượng sột cục và hạt mềm yếu: hàm lượng hạt < 0,075mm; tạp chất than, than nõu; độ mài mũn, độ nở sunfat;…
- Nước dựng để trộn và nuụi dưỡng bờ tụng:
+ Nước sinh hoạt phự hợp với tiờu chuẩn của nhà nước đều dựng để trộn và nuụi dưỡng bờ tụng được.
+ Hàm lượng cỏc chất trong nước để trộn bờ tụng phải phự hợp với cỏc yờu cầu của tiờu chuẩn SDJ 207.
Đối với đập cú độ cao đến 50 m phải cú hệ số thấm tối thiểu là 10P
-7
P
cm/s; đập cú độ cao đến 100m phải cú hệ số thấm tối thiểu là 10P
-8
Pcm/s; đập cú độ cao đến 200m phải cú hệ số thấm tối thiểu là 10P
-9
Pcm/s và đập cú độ chiều cao lớn hơn là 10P
-10
Pcm/s. Vỡ vậy ứng dụng RCC cho đập thỡ đỏp ứng cỏc yờu cầu trờn đặt ra khụng dễ dàng
2.1.2 Thiết kế tỷ lệ cấp phối
- Tỷ lệ cấp phối RCC phải thoả món yờu cầu cỏc chỉ tiờu kỹ thuật của thiết kế cụng trỡnh và cụng nghệ thi cụng.
- Xỏc định cỏc tham số thiết kế tỷ lệ cấp phối:
+ Lượng vật liệu độn thờm: phải qua thớ nghiệm để xỏc định khi lượng độn thờm vượt quỏ 65% thỡ phải cú thớ nghiệm riờng để chứng minh.
+ Tỷ lệ nước trờn chất keo dớnh: Phải căn cứ vào yờu cầu của thiết kế về cường độ, biến dạng khi kộo, lượng toả nhiệt tối đa, khỏng đụng v.v... để quyết định; trị số nờn nhỏ hơn 0,7.
+ Hàm lượng cỏt: Phải qua thớ nghiệm để chọn được hàm lượng cỏt tối ưu. Khi dựng cỏt thiờn nhiờn, hàm lượng cỏt trong RCC 3 cấp là 28% ~ 32%; 2 cấp là 32% ~ 37%. Khi dựng cỏt nhõn tạo thỡ hàm lượng cỏt phải tăng thờm 3% ~ 6%.
+ Lượng dựng nước đơn vị: Căn cứ cỏc yếu tố như độ cụng tỏc của RCC (VC), lọai cốt liệu và Dmax của cốt liệu, hàm lượng cỏt v.v... để quyết định.
- Độ cụng tỏc của RCC (VC) cú thể chọn 10s ~ 20s. Trị số VC tại cửa ra của mỏy trộn phải căn cứ vào sự thay đổi của khớ hậu, thực tế hiện trường để chọn và khống chế, trị số VC tại cửa ra của mỏy trộn cú thể dựng 10s~20s.
- Lượng dớnh kết (keo dớnh) của RCC đối với cụng trỡnh vĩnh cửu khối lớn khụng nờn ớt hơn 130 kg/m3.
- Trong quỏ trỡnh thi cụng, nếu cần thay đổi loại hoặc xuất xứ của vật liệu gốc thỡ phải qua thớ nghiệm điều chỉnh lại tỷ lệ cấp phối trước.
2.1.3 Thớ nghiệm RCC và thớ nghiệm đầm lăn tại hiện trường a. Thớ nghiệm RCC: a. Thớ nghiệm RCC: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Tớnh năng vật lý lực học:
cường độ chống nộn của mẫu lập phương RCC.
+ Xỏc định dung trọng RCC toàn cấp phối: Xỏc định trong lượng của khối lập phương RCC toàn cấp phối để làm cơ sở thiết kế đập được ổn và để đỏnh giỏ mật độ đầm chặt thi cụng đầm lăn.
+ Thớ nghiệm cường độ chống nứt của RCC: Để xỏc định cường độ chống nứt của RCC.
+ Thớ nghiệm kộo dón hướng trục của RCC: Để xỏc định cường độ chống kộo hướng trục của RCC, năng lực ứng biến kộo dón khi kộo đứt (cũn gọi là cực hạn kộo dón và mụdun đàn hồi chống kộo).
+ Thớ nghiệm cuốn cong của RCC: Áp dụng phương phỏp tăng tải trọng lờn xà đỡ ống chia 3 để xỏc định cường độ chống uốn của RCC, thỡ cú thể đồng thời đo được năng lực ứng biến uốn kộo dón và modun đàn hồi chống uốn.
+ Thớ nghiệm cường độ chống cắt của RCC: Để xỏc định cường độ chống cắt của tầng mặt và RCC, để làm cơ sở đỏnh giỏ tớnh hoàn chỉnh của kết quả kết cấu RCC và tớnh ổn định của nú.
+ Thớ nghiệm cường độ chống cắt của RCC tại thực địa (phương phỏp "đẩy ngang"): Kiểm tra tớnh năng chống cắt của thõn đập RCC, đỏnh giỏ chất lượng đầm lăn, đề xuất tham số ổn định chống trượt thõn đập. Thớch hợp cho làm thớ nghiệm chống cắt ở bản thõn khối RCC, ở mặt liờn kết giữa cỏc tầng và mặt liờn kết giữa bờ tụng và nền đỏ.
+ Thử modun đàn hồi tĩnh lực khỏng ỏp của RCC: Xỏc định modun đàn hồi tĩnh lực khỏng ỏp của cọc bờ tụng trũn.
+ Thớ nghiệm chậm biến khỏng ỏp của RCC: Xỏc định biến dạng chậm của cục bờ tụng trũn dưới tỏc dụng của tải trọng khụng đổi (thường là khoảng 30% tải trọng phỏ huỷ), biến dạng tăng dần theo thời gian.
Phự hợp với thớ nghiệm chịu nộn một hướng của RCC ở điều kiện nhiệt độ khụng đổi (20P
0
P
C) và tuyệt đối ẩm.
+ Thớ nghiệm nhanh cường độ bờ tụng (phương phỏp chưng ộp): Đo nhanh cường độ chống nộn của mẫu thử bờ tụng hỡnh lập phương cú kỳ hạn ±90 ngày (hoặc 180 ngày) để xỏc định tỉ lệ cấp phối của RCC và chống chế chất lượng thi cụng bờ tụng.
+ Đo dung trọng sau đầm RCC tại hiện trường: Đo dung trọng sau đầm của RCC hiện trường để đỏnh giỏ mật độ thực đầm lăn. Điều này thớch hợp với việc xỏc định dung trọng của tầng bờ tụng vừa mới đầm xong cú chiều dày khụng lớn hơn 50 cm.
- Tớnh bền vững:
+ Thớ nghiệm chống thấm của RCC: Đo cấp chống thấm của RCC. + Đo hệ số thẩm thấu của RCC: Đo hệ số thẩm thấu của RCC.
+ Thớ nghiệm tớnh chống đụng của RCC: Xỏc định năng lực chống lại tỏc dụng lặp lại của nước và nhiệt độ õm của RCC, để phõn loại tớnh chống đụng của nú.
Thớch hợp với thớ nghiệm tớnh chống đụng của RCC đó lấy cường độ chống nộn làm chỉ tiờu đỏnh giỏ.
+ Thớ nghiệm tớnh chống đụng của RCC (phương phỏp đụng nhanh): Xỏc định năng lực chống lại tỏc dụng lặp lại của nước và nhiệt độ õm của RCC để phõn loại tớnh chống đụng của nú. Thớch hợp với thớ nghiệm tớnh chống đụng của RCC đó lấy modun đàn hồi, tổn thất chất lượng và chỉ số bền lõu làm chỉ tiờu đỏnh giỏ.
+ Thớ nghiệm Modun đàn hồi của RCC: Xỏc định tần số tự rung chiều ngang, chiều dọc của RCC khối trụ nhiều cạnh, rồi tớnh modun đàn hồi động, dựng để phõn loại tớnh chống đụng của bờ tụng đàm lăn. Thớch hợp với cỏc
mẫu thử cú tỉ lệ giữa chiều dài và cạnh dài lớn nhất của mặt cắt là 3 ~ 5 mẫu thử.
- Tớnh năng vật lý nhiệt và biến dạng thể tớch:
+ Thớ nghiệm biến dạng thể tớch tự sinh của RCC: Đo biến dạng thể tớch tự sinh của RCC ở điều kiện nhiệt độ khụng đổi tuyệt đối ẩm, biến dạng thể tớch hoàn toàn chỉ do tỏc dụng thuỷ phõn của vật liệu kết dớnh. (khụng bao gồm biến dạng thể tớch của RCC do ảnh hưởng của tải trọng ngoài, nhiệt độ, độ ẩm và cốt liệu hoạt tớnh - kiềm gõy lờn.
Thớ nghiệm so sỏnh tương đối biến dạng thể tớch tự sinh của RCC cú thể ỏp dụng phương phỏp này.
+ Thớ nghiệm khụ co của RCC (ướt nở): Xỏc định biến dạng theo chiều dài hướng trục của RCC do khụ, ướt tạo nờn với điều kiện khụng cú tải trọng ngoài và nhiệt độ khụng đổi, để so sỏnh tớnh khụ thỡ co lại, ướt thỡ nở ra của cỏc loại RCC.
+ Đo hệ số nhiệt độ của RCC: Đo hệ số dẫn nhiệt của RCC
+ Thớ nghiệm độ tăng cỏch nhiệt của RCC: Đo nhiệt độ tăng của bờ
tụng do nhiệt lượng thuỷ hoỏ sinh ra trong điều kiện cỏch nhiệt để tỡm quan hệ độ tăng nhiệt với thời gian. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Xỏc định hệ số nở vỡ nhiệt của RCC: Xỏc định hệ số dón của RCC.
b. Thớ nghiệm đầm lăn tại hiện trường
* Phạm vi cụng việc:
Để kiểm nghiệm khả năng đầm và hiệu quả đầm của RCC theo cấp phối đó chọn và xỏc định cỏc tham số cụng nghệ thi cụng, trước khi thi cụng đập RCC cần tiến hành thớ nghiệm đầm nộn ở hiện trường. Thụng qua thớ nghiệm, chủ yếu nhằm xỏc định cấp phối thi cụng, cỏc tham số thi cụng, cụng nghệ thi cụng và trỡnh tự vận hành cỏc thiết bị xe mỏy.
* Mục đớch thớ nghiệm:
- Thụng qua thớ nghiệm hiện trường về cấp phối thi cụng RCC, xỏc định cấp phối thi cụng.
- Xỏc định cỏc tham số thi cụng chủ yếu của RCC và chọn cụng nghệ thi cụng, yờu cầu như sau:
+ Xỏc định chiều dày lớp đầm nộn của bờ tụng
+ Xỏc định thiết bị đầm, số lần đầm và xỏc định ỏp lực bờn của vỏn khuụn. + Đo thời gian ngưng kết ban đầu của RCC ở cỏc thời đoạn thi cụng khỏc nhau và xỏc định thời gian ngừng ngắt quóng cho phộp giữa 2 lớp đầm.
+ Luận chứng thứ tự đổ vật liệu vào trạm trộn và đo thời gian trộn.
+ Luận chứng phương thức cụng nghệ vận chuyển, thớ nghiệm và phõn tớch khả thi phương ỏn vận chuyển bằng ụ tụ, băng tải và mỏng dẫn chõn khụng.
- Xỏc định cỏc tham số cú liờn quan về cụng nghệ thi cụng RCC trong cỏc điều kiện thời tiết khỏc nhau.
- Xỏc định tiờu chuẩn và biện phỏp khống chế chất lượng thi cụng.
- Xỏc định dung trọng, cỏc chỉ tiờu chống thấm và lực học của BT trong