›
›

Bài giảng Vật liệu xây dựng - Vũ Quốc Vương

ppt 178 trang ngocly 3570
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Vật liệu xây dựng - Vũ Quốc Vương", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pptbai_giang_vat_lieu_xay_dung_vu_quoc_vuong.ppt

Nội dung text: Bài giảng Vật liệu xây dựng - Vũ Quốc Vương

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Bộ môn : VẬT LIỆU XÂY DỰNG BÀI GIẢNG CAO HỌC MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG Giảng viên TS. Vũ Quốc Vương, DĐ: 0913377231, e-mail: vuongvlxd@wru.edu.vn PGS.TS. Hoàng Phó Uyên, DĐ: 0913234867, e-mail: hoangphouyen@yahoo.com
  2. MỤC LỤC ❖ CHƯƠNG 1: PHỤ GIA CHO BÊ TÔNG VÀ VỮA ❖CHƯƠNG 2: BÊ TÔNG lèn LĂN ❖CHƯƠNG 3: BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO ❖ CHƯƠNG 4: BÊ TÔNG TỰ LÈN
  3. CHƯƠNG 1 PHỤ GIA CHO BÊ TÔNG VÀ VỮA ➢LỊCH SỬ DÙNG PHỤ GIA Ở VIỆT NAM ➢HỆ THỐNG PHÁP LÝ QUẢN LÝ VÀ SỬ DỤNG PHỤ GIA Ở VIỆT NAM ➢PHÂN LOẠI PHỤ GIA: ✓Phụ gia khoáng ✓Phụ gia hóa học
  4. ➢LỊCH SỬ DÙNG PHỤ GIA Ở VIỆT NAM ➢ĐỊNH NGHĨA: “ Những chất cho thêm vào bê tông nhằm cải thiện tính chất của bê tông tươi hoặc bê tông đã đóng rắn, tùy theo mục đích của người thi công và sử dụng công trình”. ➢ LỊCH SỬ DÙNG PHỤ GIA Ở VIỆT NAM: ✓ Vữa vôi: Trộn thêm vào mật đường, Bồ hóng bếp, nước nhớt dâm bụt làm cho vữa dẻo và bền hơn ✓ Bê tông xi măng: Xi măng Portland được dùng từ những năm đầu thế kỷ 20 như : Cầu Long Biên (1909), Cung An Định (Huế) (1919).
  5. ✓Những năm 60 của thế kỷ 20: Công trình thủy điện Thác Bà : sử dụng phụ gia CCb của Liên Xô (cũ) ✓Những năm 70 của thế kỷ 20: Công trình thủy điện Hòa Bình : sử dụng phụ gia bã giấy (theo công nghệ kiềm) làm PG dẻo hóa, giảm nước. ✓Những năm 80 của thế kỷ 20: Một số công trình sử dụng phụ gia Lignhin kiềm giảm nước 15%; Phụ gia khoáng sét Bentonit tăng khả năng chống thấm của bê tông Thủy công;
  6. ✓Những năm 90 của thế kỷ 20: SD Phụ gia Ligno Sunphonate giảm nước 20%, các hãng nước ngoài như: SIKA, MBT lần lượt vào Việt Nam có loại phụ gia siêu dẻo gốc Melamin giảm nước 20-25%; ✓Những năm 2000 đến nay: Phụ gia siêu dẻo thế hệ mới: Polycacboxylat Natri giảm nước 25-35%; Phụgia khoáng hoạt tính mạnh như SF, RHA,MK .
  7. ➢ HỆ THỐNG PHÁP LÝ QUẢN LÝ VÀ SỬ DỤNG PHỤ GIA Ở VIỆT NAM ➢Truớc năm 1994: Phải có giấy phép của Bộ Xây dựng; ➢Sau năm 1994: Nhà sản xuất tự công bố chất lượng, đăng ký với Chi cục Quản lý chất lượng, nhà cung cấp phải tự chịu trách nhiệm về sản phẩm của mình;
  8. ➢PHÂN LOAI VÀ HỆ THỐNG TIÊU CHUẨN: ❖Tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN ✓Phụ gia khoáng cho xi măng: TCVN 6882:2001 ✓Phụ gia hoạt tính Puzơlan: TCVN 3736:1982 ✓Xỉ lò cao dùng cho Xi măng: TCVN 4315:1986 ✓Phụ gia hóa học cho bê tông: TCXDVN 325:2004 ✓Phụ gia cho bê tông và vữa: 14 TCN (103-109):1999
  9. ❖Tiêu chuẩn Nước ngoài: ❖ ASTM : ✓ C494: Chemical Admixtures ✓ C260: Air - Entraining Admixtures ✓ C936: Grout Fluidified for Preplaced Aggregate Concrete ✓ C1017: Chemical Admixtures for Use in producing fluing Concrete ✓ C1144: Admixtures for Shotcrete
  10. ❖ACI: ✓ 232-2R-96: Use of Fly Ash in Concrete ✓ 212-3R-91: Chemical Admixtures of Concrete ✓ 212-4R-93:Superplasticizers ✓ 233-R-93: Ground Granulated Blast-Furnace Slag ✓ 234-R-96: Guide for Use of Silcafune in Concrete ❖ Các nhà cung cấp chế tạo PG ở VN SIKA, MBT(DEGUSA) : Thụy sỹ FOSROC : Anh; GRACE: Mỹ; RADMIX: Úc; SIMON, STONHARD, MAPEI : Anh; XYPEX:Canada; VIKEMS: Liên doanh; SBT: Trung Quốc.
  11. ✓Viện VLXD (IBM) ✓Viện KHCNXD (IBST) ✓Liên hiệp Quang hóa điện tử (IMAG) ✓Viện KHTL ✓Viện KHGTVT (ITST) ✓Công ty thí nghiệm GT1 ✓Trung tâm thí nghiệm- Tổng công ty XD số 1 ✓Công ty Nguyên Linh (NiKang-TQ) ✓Viện khoa học xây dựng Giang Tô (SBT-TQ)
  12. ➢ TÁC DỤNG CỦA PHỤ GIA ➢ TÁC DỤNG CỦA PHỤ GIA: ❖ TÍNH DỄ THI CÔNG CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG ✓ Tăng độ linh động, độ sụt, chống tổn thất độ sụt; ✓ Làm chậm hoặc tăng nhanh quá trình ninh kết ✓ Giảm tách nước, phân tầng; ✓ Giảm co ngót hoặc co nở thể tích ❖ CẢI THIỆN CÁC TÍNH CHẤT CỦA BÊ TÔNG ĐÓNG RẮN ✓ Tăng tốc độ phát triển cường độ ✓ Tăng cường độ chịu nén, kéo ✓ Tăng khả năng chống thấm ✓ Làm chậm quá trình tỏa nhiệt, giảm nhiệt tỏa ra khi đóng rắn ✓ Giảm phản ứng kiềm – Cốt liệu ✓ Ức chế ăn mòn cốt thép
  13. ✓ Tăng bám dính ✓ Tăng khả năng chịu va đập và chịu mài mòn ✓ Tạo màu cho bê tông ✓ Tăng dính kết giữa bê tông và cốt thép
  14. PHÂN LOẠI PHỤ GIA THEO ASTM ❖PHỤ GIA KHOÁNG (4 nhóm) ✓ Nhóm X: Xỉ lò cao, xỉ hạt nhiền mịn có hoạt tính cao ✓ Nhóm P: Puzơlan nguồn gốc khoáng thiên nhiên ✓ Nhóm T: Gồm các Phụ gia có hoạt tính từ Tro, Tro bay ✓ Nhóm S: Gồm các phụ gia có gốc Microsilica, cỡ hạt siêu mịn và thành phần hóa học chủ yếu là SiO2 hoạt tính: ▪ Meta Kaolin : Chế tạo từ Cao lanh, gia nhiệt ở nhiệt độ thích hợp và nghiền mịn (10m2/g) ▪ Silicafume (SF): SiO2 Vô định hình rất mịn, thu đựơc từ muội Silic trong lò hồ quang điện ▪ Tro trấu: Hoạt hóa tro trấu trong thiết bị đặc biệt, nghiền mịn
  15. ❖PHỤ GIA HÓA HỌC (7 nhóm) • Loại A: Phụ gia giảm nước • Loại B: Phụ gia ninh kết chậm • Loại C: Phụ gia ninh kết nhanh • Loại D: Phụ gia giảm nước và ninh kết chậm • Loại E: Phụ gia giảm nước và ninh kết nhanh • Loại F: Phụ gia giảm nước và ninh kết nhanh mức cao • Loại G: Phụ gia giảm nước và ninh kết chậm mức cao
  16. Cơ chế đối với phụ gia khoáng hoạt tính ✓ Lấp đầy khoảng trống giữa các hạt cốt liệu mịn (nhóm puzolan P, tro T); ✓ Lấp đầy các lỗ gel, các vi lỗ (nhóm microsilica S); ✓ Phản ứng mạnh đối với Ca(OH)2 tạo ra các khoáng CSH độ bazơ thấp và tái kết tinh ở dạng vi tinh. ✓ Hấp phụ nước trên bề mặt, tạo ra khả năng chống tách nước, chống phân tầng, giữ nước đảm bảo cho quá trỡnh hydrat triệt để hơn; ✓ Giảm khả năng phản ứng kiềm của cốt liệu do giảm lượng kiềm.
  17. Cơ chế đối với phụ gia hoá học ✓Tác dụng đến cấu trúc của nước: Thay đổi độ nhớt, sức căng, khả năng phân ly của nước và áp lực của nước đối với khoáng xi măng; ✓Tác dụng đến độ nhớt, mức độ ion hoá, thế phản ứng keo tụ, phân tán của hệ dung dịch keo xi măng (đây là phản ứng R-L-R trong hệ phân tán keo); ✓Tác dụng đến khả năng chuyển dịch, khuyếch tán trên bề mặt phân pha của phản ứng R-L-R từ đó tác động đến quá trỡnh đóng rắn của xi măng; ✓Có thể tác dụng đồng thời đến nhiều tính chất ở các mức độ khác nhau.
  18. ✓Phụ gia hoá học tác động trực tiếp đến quá trỡnh hoá học và hoá lý của quá trỡnh đóng rắn, cho nên rất quan trọng và có hiệu quả cao. ✓Phụ gia luôn có tính hai mặt, nó không chỉ cải thiện mà còn có thể làm xấu đi một số tính chất nào đó. Vỡ vậy cần phải nghiên cứu và hiểu rõ tác dụng của phụ gia trong những điều kiện nền và môi trường như điều kiện thi công, khai thác. ✓Các phụ gia hoá học thường sử dụng để cải thiện tính năng của đá xi măng đồng thời làm tốt hơn tính công tác của bê tông và vữa tươi.
  19. Cơ chế đối với các phụ gia đặc biệt Tuỳ theo phụ gia mà cơ chế tác dụng của chúng hoàn toàn khác nhau. ✓ Phụ gia tạo bọt cho phép tạo bọt có kích thước lớn trong hồ xi măng. ✓ Phụ gia tạo khí là bột nhôm phản ứng với kiềm sinh ra các bọt khí có kích thước nhỏ trong hồ xi măng. ✓ Phụ gia gây nở: khi phản ứng với Ca(OH)2 tạo thành ettringite. ✓ Phụ gia chống mài mòn: Có thể là bột thạch anh, bột kim loại nặng hoặc bột thép: Các phụ gia này hoàn toàn tác động ở mức độ cơ học vật liệu, ✓ Một lần nữa ta thấy rằng cơ chế tác dụng của các loại phụ gia là cực kỳ phức tạp và hoàn toàn khác nhau tuỳ thuộc vào loại phụ gia mà ta sử dụng.
  20. Một số chú ý khi sử dụng phụ gia ✓Trong một cấp phối, nên sử dụng đồng bộ phụ gia của một nhà cung cấp ✓Không nên tự phối trộn phụ gia ✓Không sử dụng quá giới hạn liều lượng cho phép của mỗi loại phụ gia. ✓Sử dụng đúng quy trỡnh đã chỉ dẫn. ✓Phải thử phụ gia trên cấp phối dự kiến trước khi thi công. ✓Thi công và bảo dưỡng theo những yêu cầu của nhà cung cấp.
  21. MỘT SỐ PHỤ GIA HIỆU QUẢ NÂNG CAO TÍNH NĂNG CỦA BÊ TÔNG VÀ VỮA PHỤ GIA SIÊU DẺO GIẢM NƯỚC CAO Phụ gia siêu dẻo giảm nước cao có gốc cơ bản là: ➢ Cacboxyl: Các hydrocaboxylat và các polyme hydroxylat; ➢ Melamin: Melamin sulfonat; ➢ Sulfonat: Các muối sulfonat . Nếu giữ nguyên độ sụt có thể giảm nước tới 35% vỡ vậy nó có hiệu quả làm tăng cường độ mạnh mẽ. Thường đưa các chất điều chỉnh, các chất kéo dài thời gian ninh kết hoặc một số phụ gia dẻo hoá nhằm tạo ra một hỗn hợp phụ gia phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật và kinh tế. Các dẫn xuất phụ gia có thể dùng để chế tạo bê tông cường độ cao, bê tông bơm, bê tông có độ sụt cao, bê tông kéo dài ninh kết chống tổn thất độ sụt, bê tông cho cốp pha trượt, bê tông tự chảy, bê tông chống thấm,
  22. Một số địa chỉ cung cấp phụ gia ✓ MBT: có họ REOBUILD 561, 716, 8005, 1000; ✓ IBST: COSU; ✓ GRACE: có họ SUPER 39, 20, 20+, DRACEM 100; ✓ SIKA: SIKAMEN-NN, FF, 520, R4, R4PC; ✓ IMAG: SELFILL-4R; 520, R4, R4PC; ✓ FOSROC: CONPLAST 337, 337NR, 430, 423; ✓ KAO: MIGHT-100, 150; ✓ STOHHARD ✓ CTGTVT ✓ BST: SBT JM-I đến JM-VIII Tuy nhiên khi sử dụng nhất thiết phải thử kiểm tra để có thể điều chỉnh cần thiết.
  23. Nhóm phụ gia microsilica - S Một số nhà cung cấp sản phẩm này mang các tên thương mại: ✓ MBT: họ MBSF ✓ SIKA: SIKACRETE - PP1 ✓ GRACE: FORCE 10.000, 10.000D ✓ VIện VLXD: METACAOLANH ✓ IBST: MICROST - T ✓ IMAG: SILICAFUM ➢ Khi sử dụng SF nén cần lưu ý về độ ẩm và thời bảo quản. Nếu bị ẩm, hiệu quả phân tán và hoạt tính của SF sẽ giảm nhiều. Ngoài SF nén, có thể sử dụng SF dưới dạng keo huyền phù. Loại này hiệu quả cao hơn nhưng cũng đắt hơn. ➢ Với sản phẩm METACAOLANH có thể sử dụng cho bê tông màu hoặc bột bả. ➢ Với sản phẩm MICROS-T, do được sản xuất trong nước nên giá thành thấp và hoàn toàn đáp ứng ASTM C 1240-00.
  24. MỘT SỐ LOẠI PHỤ GIA CÓ TÍNH NĂNG CAO NHÓM CÁC LOẠI PHỤ GIA SIÊU DẺO ➢ Gốc Carboxylat; ➢ Gốc Melamin; ➢ Gốc Sulphonate. ▪ Các muối phosphate/hydroxycarboxylic axit có khả giảm nước cao, giá cao: 35.000-50.000đ/lít ▪ Các muối Sulphonate có khả năng giảm nước trung bình; thường làm cho bê tông bị mất độ sụt nhanh; giá thành: 15.000-20.000đ/lít ▪ Các muối Melamin Formaldehyde hoặc Sulphonated Melamin Formadehyde có giá thành cao hơn gốc Sulphonate, nhưng chống được tổn thất độ sụt, phù hợp với điều kiện nắng nóng Việt Nam
  25. Trên thị trường có một số hãng sản xuất • GRACE • KAO • MBT • Sika • IMAG • SBT
  26. Phụ gia hoạt tính nhóm S (microsilica) ✓Microsilica ngày càng phổ biến ✓Microsilica trở thành một cấu tử không thể thiếu trong thành phần các loại bê tông nói trên ✓Độ mịn cực cao và có độ hoạt tính lớn hơn hoặc bằng 80%, hoặc độ hút vôi lớn hơn hoặc bằng 300mg/gCaO.
  27. Đặc tính của Microsilica S ✓Tác dụng với vôi ✓Lấp đầy lỗ rỗng mao quản ✓Có khả năng hấp phụ Microsilica làm tốt hơn tính công tác của hỗn hợp bê tông và tăng cường độ bê tông
  28. Metakaolin
  29. FLY ASH
  30. SILICAFUME
  31. SILICAFUME- SF ✓ SF LÀ BỤI SILIC VÔ ĐỊNH HINH ✓ BỀ MẶT RIÊNG KHOANG 20M2/G ✓ FELSIL, ELKEM, SKW , NORCHEM, GRACE ✓ SFA-HIỆP HỘI SILICAFUME - SILICA-FUME ASSOCIATION - ASTM 1240-03.
  32. HINH 1: SILICAFUME NÉN
  33. HINH 2: SILICAFUME NGUYÊN DẠNG
  34. Silica Fume Colors Premium White Standard Grey
  35. Metakaolin Granulated Iron Blast-Furnace Slags Fly Ash
  36. HINH 3: VỎ TRẤU TRƯỚC KHI CHÁY
  37. HINH4: TRO TRẤU - RHA
  38. Quan hệ giữa độ xốp và cường độ
  39. Quan hệ giữa độ rỗng và hàm lượng silicafume
  40. Một số sản phẩm trên thị trường ✓ FORCE 10.000;10.000D ✓ MB-SF ✓ SIKACRETE PP1 ✓ MICROSILICA (IBST) ✓ Metal cao lanh ❖Các sản phẩm trên đều đáp ứng ASTM 1240-00; ❖Giá trung bỡnh: 9.000đ/Kg ❖Lượng dùng 7-15% so với XM
  41. Lưu ý khi sử dụng ➢Microsilica (S) nên dùng với phụ gia siêu dẻo ➢Ở Việt Nam đã sử dụng Microsilica (S) cho bê tông cường độ cao, bê tông chống thấm, bê tông thuỷ công, bê tông khối lớn, bê tông đập tràn Nhất thiết phải có thử nghiệm và thiết kế cấp phối bê tông
  42. SCC:Self-compacting concrete
  43. SCC:Self-compacting concrete Điền đầy cốp pha Xuyên thép, chảy dàn đều
  44. SCC:Self-compacting concrete Giảm nhân công Chất lượng bề mặt tốt nhất Giảm tiếng ồn Độ đồng nhất cao nhất Cường độ cao
  45. KẾT LUẬN ✓Người thiết kế và sử dụng cần hiểu rõ yêu cầu của công trỡnh, công nghệ thi công. ✓Điều kiện thi công và khai thác công trỡnh. ✓Yêu cầu các phụ gia cần thiết cho BT. ✓Lựa chọn các sản phẩm đáp ứng các yêu cầu đặt ra. ✓Trước khi sử dụng phải có thử nghiệm để điều chỉnh cho phù hợp. ✓Phù hợp với điều kiện khí hậu nóng ẩm VN
  46. CHƯƠNG 2 BÊ TÔNG ĐẦM LĂN (RCC) ➢ LỊCH SỬ BÊ TÔNG ĐẦM LĂN TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM ➢ VẬT LIỆU CHO BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ➢ TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA RCC ➢ TÍNH TOÁN CẤP PHỐI BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ➢ SƠ BỘ VỀ THI CÔNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN
  47. 2.I. SƠ LƯỢC VỀ SỰ PHÁT TRIỂN BTĐL ➢ Từ những năm 60 của thế kỷ 20 các Chuyên gia trên Thế giới đã tìm kiếm loại hình đập mới; ➢ 1961-1962, ở Đài Loan -Trung Quốc đã thi công tường tâm của đập Thạch Môn bằng BTĐL; ➢ 1961-1964, Italia đã xây dựng thành công đập Alpe Gera bằng bê tông khô, nghèo chất kết dính; ➢ Năm 1970, tại Mỹ, hội nghị “ Thi công đập bê tông tốc độ nhanh”, Asilomar người Italia cũng đã đề xuất sử dụng bê tông khô, nghèo để thi công đập; ➢ Jerome Raphael về “Đập trọng lực tối ưu” đã đề xuất dùng biện pháp thi công đập đất đá để thi công bê tông khối lớn với bê tông có cấp phối cốt liệu liên tục và dùng máy lèn rung để đầm chặt bê tông.
  48. ➢ Năm 1972, Tại hội nghị “Thi công kinh tế đập bê tông” Robert W. Canon người Mỹ đã đưa ra bài báo “ Dùng phương pháp lèn đất để xây dựng đập bê tông”; ➢ Năm 1972-1973 cũng tại Mỹ, đập Tims Ford, đập Jackson Dam và đập Lost Creek Dam đã tiến hành thí nghiệm hiện trường về bê tông lèn lăn. ➢ Năm 1973, tại hội nghị Quốc tế về đập lớn lần thứ 11, trong bài báo của A.I.B Moffat viết về “Nghiên cứu bê tông khô, nghèo thích hợp để thi công đập bê tông trọng lực” ➢ Năm 1974, Nhật Bản đã xây dựng kế hoạch “Nghiên cứu hợp lý đập bê tông”, bắt đầu tiến hành nghiên cứu một cách hệ thống về Bê tông lèn lăn, ➢ Năm 1976, đã tiến hành thí nghiệm hiện trường đê quai thượng lưu đập Đại Xuyên. ➢ Năm 1978, thân đập Shimajigawa đã sử dụng bê tông lèn lăn. ➢ Năm 1979, bắt đầu sử dụng bê tông lèn lăn cho phần tiếp giáp nền của đập Đại Xuyên.
  49. ➢ Năm 1975, Viện Nghiên cứu khoa học Thủy công Liên xô (cũ) đã bắt đầu nghiên cứu sử dụng bê tông nghèo xi măng để xây dựng đập bê tông trọng lực. ➢ Năm 1978, đã bắt đầu triển khai kế hoạch nghiên cứu tổng hợp thí nghiệm cho đập bê tông lèn lăn. ➢ Năm 1979-1980, một bộ phận công trình Curpxai Hydaulic Electric Staition đã sử dụng bê tông lèn lăn. ➢ Năm 1984, Liên xô đã chính thức sử dụng bê tông lèn lăn để xây dựng các nhà máy Thủy điện Tashkumr, Bureixo và Cuvinsc, v.v ➢ Tại Trung Quốc, năm 1978 đã bắt đầu tiến hành nghiên cứu xây dựng đập bằng BTĐL ➢ Năm 1980-1981, Tại tỉnh Tứ Xuyên, đường bê tông của nhà máy thủy điện Long Nhai đã tiến hành thí nghiệm Bê tông lèn lăn taị hiện trường. ➢ Năm 1983, tại Hạ Môn tỉnh Phúc Kiến đã tiến hành thí nghiệm hiện trường BTĐL
  50. ➢ Năm 1984-1985, Bê tông lèn lăn đã chính thức được dùng để xây dựng đê quai và tường cửa lấy nước của nhà máy thủy điện Cát Khê Khẩu. ➢ Năm 1985, phần giáp nền của tường âu thuyền đập Cát Châu trên sông Trường Giang cũng đã tiến hành thí nghiệm 2 lần lèn nén hiện trường. Sau đó đập Đồng Nhai Tử và đập phụ của Nhà máy Thủy điện Ngưu Nhật Khê cũng đã sử dụng BTĐL. ➢ Tháng 5 năm 1985, Tại Trung Quốc đập BTĐL đầu tiên đã xây dựng thành công là đập Keng Khẩu tại huyện Đại Điền, tỉnh Phúc Kiến, ➢ Tính đến năm 2005, Trung Quốc đã, đang xây dựng và thiết kế tổng cộng là 125 đập BTĐL, trong đó có 98 đập trọng lực, 27 đập vòm bằng BTĐL (có 26 đập cao trên 100m, trong đó 19 đập trọng lực và 7 đập vòm); đập cao nhất thế giới là đập Long Than (cao 216,5m); ➢ Tính đến năm 2006, trên toàn thế giới đã và đang xây dựng tổng cộng là 278 đập BTĐL, trong đó có 184 đập đã hoàn thành và 94 đập đang thi công;
  51. Đập Bê tông lèn lăn ➢1970 - “Thi công nhanh đập BT” (Asiloma) “ Đập trọng lực tối ưu ” (Jerome Raphael) ➢1972 - “ Dùng PP thi công đập đất đá để thi công BT ” (Robert W.Cannon) ➢1973 - “Nghiên cứu BT khô nghèo để thi công đập BT trọng lực”（A.I.B.Moffat) ĐẬP ĐẤT Đập BT ĐỎ thường - Thi cụng tương đối nhanh -Thi công nhanh - Khối lượng đất đỏ lớn -Khối lượng BT ít - Tớnh ổn định thấp -Tính ổn định cao - Chỉ dựng cho đập thấp -Có thể dùng cho đập cao
  52. THỐNG KÊ ĐẬP BTĐL ĐÃ VÀ ĐANG XÂY DỰNG TRÊN TOÀN THẾ GIỚI (NĂM 2006) Châu Đại Dương 180 Châu Phi 156 3% 160 8% 140 Trung Nam Mỹ 12% Châu Á 120 100 52% Bắc Mỹ 100 13% Châu Âu 80 12% 60 36 33 40 38 40 31 25 26 22 20 10 9 0 Tổng cộng：278 đập Châu Á Châu Âu Bắc Mỹ Trung Châu Phi Châu Đại Nam Mỹ Dương Đã xây dựng：184 đập Tổng cộng Đã xây dựng Đang xây dựng: 94 đập
  53. II. CÁC QUỐC GIA DẪN ĐẦU VỀ BTĐL (Số lượng tính đến năm 2006) 120 Đập 101 100 80 60 43 40 38 22 22 20 14 9 0 Trung Quốc Nhật Bản Mỹ Tây Ban Nha Brazil Nam Phi Việt Nam
  54. Bảng 1.1 Quy mô và khối lượng BT và BTĐL của 5 nước dẫn đầu Thế giới Độ cao của đập Khối lượng RCC Tổng khối lượng Số RCC ( 104m3) BT Quốc gia lượng (m) ( 104m3) đập Trung Cao Trung Cao Trung Cao bình nhất bình nhất bình nhất Trung Quốc 125 73.8 216.5 28.9 495.0 47.7 750.0 Nhật Bản 43 85.3 156 35.55 153.7 65.69 331.7 Mỹ 38 37.9 97 17.37 112.5 19.36 141.0 Brazil 36 46.6 80 26.76 143.8 56.70 880.0 Tây Ban 22 42.9 99 13.19 98.0 15.16 101.6 Nha
  55. Bảng 2.2 Lượng dùng chất kết dính của BTĐL của 4 nước dẫn đầu và Việt Nam Lượng dùng Lượng dùng Lượng dùng Chất kết dính PG khoáng Xi măng 3 3 3 Năm thống (kg/m ) (kg/m ) (kg/m ) Quốc gia kê Trung Lớn Trung Trung Lớn nhất Lớn nhất bình nhất bình bình Cuối 1998 173 230 94 140 79 - Trung Quốc Đầu 2003 163 230 90.2 140 77.2 127 Nhật Bản Cuối 1998 123 130 35 78 87 96 Mỹ Cuối 1998 138 252 53 173 85 184 Tây Ban Nha Cuối 1998 204 250 130 170 75 88 Việt Nam Đầu 2006 240.2 290 154.1 210 93 140 Chú thích：4 nước trên do M.R.H Dunstan thống kê；Việt Nam do tác giả thống kê.
  56. SỰ PHÁT TRIỂN ĐẬP BTĐL CỦA TRUNG QUỐC 35 35 Đã xây dựng 30 Đập trọng lực 26 25 Đập vòm 22 20 20 19 15 14 14 11 10 8 9 5 5 5 3 1 0 0 1986—1990 1991—1995 1996—2000 2001—2005 2006 đến nay
  57. Thống kê các loại hình đập BTĐL của Trung Quốc (tính đến 2006) Đập 60 53 50 40 30 30 22 20 20 14 10 7 9 3 5 0 Đập Trọng Đập vòm Đê quai Đê quai vòm lực trọng lực Đã hoàn thành Đang XD Đang Thiết kế
  58. Thống kê đập BTĐL cao từ 100m trở lên của Trung Quốc ( Tính đến năm 2006) Đập14 14 13 12 10 8 8 6 6 5 4 4 2 1 0 0 0 Đập trọng lực Đập vòm Đê quai trọng lực Đã hoàn thành Đang XD Đang Thiết kế Chú thích : Theo tài liệu “20 năm phát triển đập BTĐL của TQ”
  59. III. XU THẾ PHÁT TRIỂN CÁC LOẠI HÌNH ĐẬP BTĐL TRÊN THẾ GIỚI ❖ Đập bê tông lèn lăn nghèo chất kết dính（LCRCC） (Hàm lượng CKD thường nhỏ hơn 100kg/m3, trong đó lượng puzơlan tới 40% so với lượng dùng xi măng). ❖ Đập bê tông lèn lăn thi công theo phương pháp RCD (Hàm lượng CKD là 120-130kg/m3, trong đó hàm lượng puzơlan chiếm từ 20-35%. ❖ Đập BTĐL có lượng CKD trung bình (MCRCC ) （Hàm lượng CKD từ 100 -140kg/m3) ❖ Đập bê tông lèn lăn giầu chất kết dính (HCRCC） (Hàm lượng CKD từ 150kg/m3 trở lên, hàm lượng trộn phụ gia khoáng tương đối cao, thường từ 60-80%)
  60. Tỷ lệ % các loại hình đập BTĐLphân theo lượng CKD trên Thế giới (tính đến cuối năm 1996) §Ëp RCC §Ëp RCC nghÌo CKD §Ëp lÌn lç Giµu CKD 13.2% rçng 7% §Ëp RCD 44.7% 19.1% §Ëp RCC CKD trung b×nh 22.4%
  61. Số lượng lũy tích theo từng năm của các loại hình đập BTĐL tính đến cuối năm 1996 200 Đập lèn đầy Đập nghèo chất kết dính pBTĐL ậ 150 Đập RCD y đ y ũ Đập CKD trung bình Đập giàu CKD 100 ng tích l ngtích ợ Tổng cộng lư ố S 50 0 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1981-19831984-1985 Năm
  62. Đập Phổ Định - Tỉnh Quý Châu Chiều cao ：75m Loại đập: Vòm
  63. Đập Sa Bài - Tỉnh Tứ Xuyên Chiều cao：132m Loại hình đập: Vòm
  64. Đập Long Than - Tỉnh Quảng Tây Chiều cao: 216,5m Loại đập: Trọng lực
  65. Đập Định Bình - Việt Nam (Đang Thi công)
  66. Đập Định Bình - Việt Nam (Đang Thi công)
  67. Đập Đình Bình (Sau khi hoàn thành) Chiều cao:52.30m
  68. 2.2 TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐẬP VÀ ĐẬP BTĐL Ở VIỆT NAM ➢ Trước đây chủ yếu xây dựng đập đất, hoặc đất đá hỗn hợp ➢ Từ năm 2003 mới bắt đầu nghiên cứu sử dụng công nghệ đập BTĐL (RCC) ➢ Đến năm 2005 đập Định Bình, Pleikrong, Avương sử dụng công nghệ vật liệu BTĐL, đã khởi công xây dựng. ➢ Mặc dù sử dụng công nghệ BTĐL muộn, song đã và đang thiết kế và thi công tương đối nhiều Đập bằng BTĐL. ➢ Đến năm 2005，Việt nam đã có tổng cộng 29 đập BTĐL, trong đó có 9 đập đang thi công, đangthiết kế 20 đập (Xem bảng dưới đây) ➢ Việt nam đứng thứ 5 trên Thế giới về BTĐL，Số lượng đậpBTĐL cao trên 100m đứng thứ 3 (Chỉ sau Trung Quốc và Nhật Bản)。
  69. Bảng2. Thống kê số lượng Đập BTĐL (tínhđến 2006) 老街 莱州 Khối Chiều Thời lượng Loại cao gian 山罗 Tỉnh Tên đập RCC đập Đập hoàn (x104 (m) thành m3) 清华 1 Kon Tum Pleikrong Tr.Lực 71 32.60 2007 2 Bìnhđịnh DinhBinh* “ 54 22.91 2007 宜安 3 Quảng Nam A Vuong “ 83 26.00 2007 4 Pleicu Se San 4 “ 74 80.00 2008 5 Sơn La Son La “ 138 310.0 2010 6 Lai Châu Ban Chat “ 70 160.1 2010 7 Nghệ An Ban Ve “ 138 120.0 2010 广南 8 Đắc Nông Dong Nai 3 “ 110 96.58 2009 昆嵩 9 Đắc Nông Dong Nai 4 “ 129 100.5 2010 平 10 Kon Tum Thuong kon “ - - 2009 嘉莱 定 Tum 11 Quảng Ngãi NuocTrong 70 - 2010 * “ 得农 12 Lào Cai Bac Ha “ 100 - 2008 Thừa Thiên 13 Binh Dien “ 75 - 2008 Huế Thừa Thiên 14 Huế Co Bi “ 70 - 2008 Bản đồ các Tỉnh có đập BTĐL (Tính đến năm 2015)
  70. Bảng 2 (Tiếp) 15 Nghệ An Hua Na Tr. lực - - 2010 Đang TKế 16 Quảng Ngãi Song Bung 2 “ 95 - 2010 “ 17 Quảng Ngãi Song Bung 4 “ - - 2013 “ 18 Quảng Ngãi Song Tranh 2 “ 100 - 2010 “ 19 Quảng Nam Song Con 2 “ 50 12.04 2010 “ 20 Sơn La Huoi Quang “ - - 2012 “ 21 Lai Châu Lai Chau Đập vòm - - 2012 “ 22 Sơn La Nam Chien Tr. lực 130 - 2013 “ 23 Thanh Hóa Trung Son “ 88 50.00 2012 “ Thừa Thiên 24 Huong Dien “ 70 40.00 2012 “ Huế 25 Khánh Hòa Song Cho 1 “ 30 14.00 2009 “ 26 Khánh Hòa Song Cho 2 “ 25 11.00 2009 “ 27 Bình Thuận Ta Pao “ - - - “ 28 Quảng Ngãi DacKrinh - 100 - 2008 “ 29 Đắc Nông AnKhe-Kanak - - - - “ * Công trình thuộc Bộ NN； Công trình khác thuộc Tập đoàn Điện lực VN
  71. 2.I. VẬT LIỆU DÙNG CHO BTĐL ➢1、XI MĂNG ➢2、PHỤ GIA KHOÁNG ➢3、CỐT LIỆU ➢4、PHỤ GIA HÓA HỌC
  72. ➢１、Xi măng 1.1、Tỡnh hỡnh sử dụng Xi măng cho BTĐL trờn Thế giới XM Sili cat PT (ASTM I) (29.3%) XM loại nhiệt TB（ASTM II） (28.7%) 23.6% 29.3% XM Silicát-Tro bay (3.8%) XM Silicat-Puzơlan (7.0%) 4.5% XM Silicat-Bã quặng （1.3%) 1.9% 1.3% XM Chống sun fat (ASTM IV) 7.0% 28.7% (1.9%) Không dùng XM (4.5%) 3.8% Không biết (23.6%)
  73. 1.2、Yêu cầu các chỉ tiêu cơ lý của XM ➢ Khối lượng riêng ➢ Độ mịn： Lượng sót trên sàng 0.08mm: 8% - 4% Tỷ diện tích (300 - 350m2/kg) ➢ Thời gian ngưng kết：Ngưng kết ban đầu≧45min， Ngưng kết cuối cùng ≦ 10h; ➢ Ổn định thể tích ➢ Lượng nước Tiêu chuẩn ➢ Thành phần hóa học（Chú ý hàm lượng MgO、K2O、 Na2O không được quá lớn） ➢ Thành phần khoáng vật: C3S、C2S、C3A、C4AF ➢ Nhiệt Thủy hóa ➢ Mác Xi măng Rx
  74. Bảng3. Chỉ tiêu cơ lý của một số loại XM Việt nam Lượng Thời gian Khối Tính ổn Cường độ nén sót trên ngưng kết lượng định Thể (MPa) Chủng loại và Mác XM sàng (h：min) riêng tích 3 0.08mm Ban Cuối (g/cm ) 3d 28d （%） đầu cùng Kim Dinh PC40 3.15 1.1 合格 1:33 2:03 22 42 * Kim Dinh PCLH40 3.10 0.8 合格 1:37 2:15 21 41 Holcim PC40 3.12 0.7 合格 2:25 2:55 23 43 BimSon PC40 3.10 7.5 合格 3:15 4:25 21.3 45 ButSon PC40 3.15 6.8 合格 2:05 3:25 21.8 41.2 HaiPhong PC40 3.12 1.2 合格 1:30 2::30 25 44 NghiSon PCB40 3.08 1.5 合格 2:30 3:10 25 45 BimSon PCB30 3.08 10.0 合格 1:30 2:30 27 37 Thành phần hóa học ( %) Chủng loại và SiO Al O Fe O CaO TiO MgO SO K Na O Loss Mác XM 2 2 3 2 3 2 3 2 2 O ButSon PC40 21.0 5.40 3.2 63.4 - 1.6 1.90 - - - BimSon PC40 22.1 5.80 3.8 65.2 - - 1.70 - - - TCVN 6260/97 / / / / / ≤5.0 ≤3.5 / / ≤3.0
  75. ➢2、Phụ Gia Khoáng PG Khoáng hoạt tính ➢2.1 Phân loại PG Khoáng： PG Không hoạt tính Phụ Gia Khoáng Xỉ lò cao Tro PuZơlan Đất sét dạng hạt bay thiên nhiên nung Tro bay Tro bay CaO thấp CaO cao
  76. ➢2.2 Tác dụng của Phụ gia khoáng đối với BTĐL ✓ Ảnh hưởng đến độ công tác VC ✓ Ảnh hưởng đến thời gian ngưng kết ✓ Ảnh hưởng đến Cường độ của BTĐL ✓ Ảnh hưởng đến tính tỏa nhiệt ✓ Ảnh hưởng đến tính bền của BTĐL
  77. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM Máy vebe - đo chỉ số công tác của hỗn hợp bê tông tại trạm trộn
  78. THÍ NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG XÁC ĐỊNH TRỊ SỐ VEBE VÀ DUNG TRỌNG TẠI TRẠM TRỘN
  79. ➢2.3 Phân loại và các chỉ tiêu yêu cầu KT Tro bay theo Tiêu chuẩn của Trung Quốc Cấp loại TT Chỉ tiêu yêu cầu Loại I Loaị II Loại III Độ mịn (Lượng sót trên 1 ≤12 ≤20 ≤45 sàng 45μm (%) 2 Lượng mất khi nung (%) ≤5 ≤8 ≤15 3 Tỷ lệ yêu cầu nước（%） ≤95 ≤105 ≤115 4 SO3 (%) ≤3 ≤3 ≤3 Ko quy 5 Ngậm nước (%) ≤1 ≤1 định
  80. ➢2.5 Chỉ tiêu cơ lý một số loại PG khoáng tại Việt Nam Lượng Chỉ số hoạt tính Lượng Khối sót trên Hàm （ ） Độ mất SiO +Fe O cường độ % lượng sàng lượng 2 2 3 Loại PG Khoáng ẩm khi +AL O riêng 0.045 SO 2 3 (%) nung 3 (%) (g/cm3) mm (%) 7d 28d (%) (%) Tro bay Phả Lại 2.25 28.5 2.9 4.37 0.11 87.1 85.5 78.1 Tro bay Nhật Bản 2.31 16.4 0.27 1.83 0.24 87.7 95.5 78.9 Puzơlan Gia Quy 2.85 15.4 1.23 6.7 0.14 75.7 86.3 85.4 Puzơlan Phong Mỹ 2.90 16.2 0.31 5.0 1.39 85.9 84.5 83.2 Puzơlan Bản Chát 2.91 28.9 1.25 2.06 0.06 82.7 81.5 83.1 Puzơlan Hữu ghị 2.87 23.7 0.91 4.69 0.08 83.2 79.0 76.1 Puzơlan Sơn Tây 2.8 23.7 0.48 0.94 0.12 85.4 82.6 78.5 Thành phần hóa học của Tro Bay Nhiệt điện Phả Lại Thành phần hóa học ( %) Tên tro bay SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO TiO2 MgO SO3 K2O Na2O Loss Tro bay 54.85 6.19 24.0 0.71 - - 1.88 0.25 1.2 4.18 Phả Lại
  81. Bảng 4. Thành phần hóa học của Tro bay của một số nước trên Thế giới Thành phần hóa học ( %) Tên Quốc gia SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 Na2O K2O Loss Việt Nam 54.85 6.19 24.06 0.71 - 1.88 1.20 0.25 4.18 Trung Quốc 50.58 27.10 7.1 2.83 1.16 0.34 0.46 1.32 8.15 Mỹ 44.11 20.81 17.49 4.75 1.12 1.19 0.73 1.97 7.83 Nhật Bản 57.96 25.86 4.31 3.98 1.58 0.34 1.49 2.15 0.73 Anh 46.16 26.99 10.44 3.06 1.96 1.59 0.90 3.26 3.86 Pháp 48.45 25.89 8.07 5.95 2.36 1.01 0.46 3.94 3.72
  82. ➢3、Cốt liệu dùng cho RCC ➢ 3.1 Phân loại cốt liệu BTĐL Cốt liệu Cốt liệu Cốt liệu thiên nhiên nhân tạo Cát Cát Sỏi Cát Đá xay núi sông nhân tạo
  83. ➢3.2 Các chỉ tiêu cơ lý yêu cầu của Cốt liệu 3.2.1 Cốt liệu nhỏ 3.2.2 Cốt liệu lớn ➢ Khối lượng thể tích ➢ Khối lượng thể tích ➢ Độ hút nước ➢ Độ hút nước ➢ Khối lượng riêng、Độ rỗng ➢ Khối lượng riêng ➢ Cấp phối hạt（Chú ý hàm ➢ Độ rỗng lượng hạt nhỏ) ➢ Cấp phối hạt（Chú ý hàm lượng ➢ Hàm lượng bùn、sét cục hạt nhỏ, sét, bụi , tạp chất） ➢ Tạp chất hữu cơ của sỏi ➢ Hàm lượng sét cục ➢ Hàm lượng hạt thoi dẹt ➢ Tạp chất hữu cơ ➢ Hàmlượng sunfat ➢ Hàm lượng mica ➢ Hàm lượnghạt quá lớn ➢ Hàm lượng hạt mềm yếu của sỏi ➢ Hàm lượng SO3 ➢ Phản ứng Kiềm cốt liệu ➢ Độ nén dập ➢ Tính kiên cố ➢ Phản ứng kiềm cốt liệu
  84. ➢3.3 Chất lượng Tiêu chuẩn của cốt liệu thô Hạng mục Chỉ tiêu Ghi chú 1.Tổng lượnghạt nhỏ hơn Hạt có đường kính D , D 2.55 BTĐL có yêu cầu chống đông < 2.0 Độ hút nước（%） BTĐL ko yêu cầu chống đông < 2.5 Hàm lượnghạt thoi dẹt（%） Kinh nghiệm có thể cho < 15 phép đến 25% Hàm lượng sunfat， < 0.5 （Tính quy ra SO3）(%) Nếu thẫm hơn màu chuẩn, Tạp chất hưữ cơ（%） Nhạt hơn màu chuẩn phải thí nghiệm kiểm chứng
  85. ➢3.4 Chất lượng tiêu chuẩn của cốt liệu nhỏ Hạng mục Tiêu chuẩn Ghi chú Hàm lượng bùn trong cát thiên nhiên ≤ 5 （%） Không có lượng sét cục 2.5 Hàm lượng chất nhẹ（%） < 1 Khối lượng thể tích <2.0 g/cm3 Hàm lượng sunfat < 1 （Tính quy ra SO3）（%） Nếu thẫm hơn màu chuẩn, phải thí Nhạt hơn màu tiêu Hàm lượng tạp chất hữu cơ（%） nghiệm kiểm chứng chuẩn
  86. ➢3.5 Đường kính lớn nhất của Cốt liệu thô Biểu đồ 2.5 Tình hính sử dụng Dmax của cốt liệu lớn cho BTĐL trên Thế giới （Ghi chú：Thống kê 128 đập BTĐL /156 đập BTĐL đã XD trên Thế giới tính đến năm 1996) 1.6%6.3% 10.9% 0.8% 125 - 150mm (6.3%) 100 - 124mm (0.8%) 14.1% 80 - 99mm (36.7%) 60 - 79mm (29.7%) 36.7% 45 - 69mm (14.1%) 29.7% 30 - 44mm (10.9%) < 29mm (1.6%) ➢Dmax cốt liệu , độ dày lớp đổ và máy móc lèn lèn có liên quan mật thiết với nhau: Dmax càng lớn, yêu cầu khả năng lèn lèn càng cao. ➢Tại Trung Quốc: Đại đa số Dmax đều dùng là 80mm（Ứng với cấp phối 3) và 40mm（ứng với cấp phối 2）。 ➢Tại Việt Nam tồn tại 2 khuynh hướng：Dmax=80mm（Theo Trung Quốc) và Dmax=60mm-50mm（Theo Mỹ)。
  87. ➢3.6 Dmax cốt liệu thô sử dụng trên một số nước Độ dày lớp Quốc gia Tên Công trình đổ RCC Chủng loại cốt liệu Dmax (mm) (cm) Đập Keng Khẩu 30 Đá vôi xay 80 Trung Quốc Đập Yến Than 30 Đs vôi xay 80 Đập Willow Creek 30 Hỗn hợp（Đá thiên 76 Mỹ Middle Fork 30 nhiên + Đá xay) 50 Đá dăm Nhật Bản Tamagawa 100 Đá dăm 150 Đập Los Canchales 45 Sỏi sông 76 Tây Ban Nha Đập Santa Eugenia 30 Đá hoa cương nghiền Ngoài 70，Trong 100 Đập Định Bình 30 Đá dăm Trong 80，Ngoài 40 Việt Nam Đập PleiKrong 30 Đá dăm 60 Đập Bản Chát 30 Đá dăm 50 Pháp Đập Les Olivettes 30 Đá vôi xay 63 Đập Copperfield 30 Sỏi sông 50 Úc Đập Craibourne 30 Đá dăm 50 Đập De Mist Kraal 30 Đá dăm 76 Nam Phi Đập Zaaihoek 30 Đá dăm 76 Marốc Đập La Manzanilla 30 Đá dăm 63
  88. ➢3.7 Cấp phối hạt cốt liệu thô Biểu đồ 2.6 Phân loại cấp cỡ hạt sử dụng cho RCC trên Thế giới （Ghi chú：Thống kê được 128 đập/157 đập RCC tính đến năm 1996) – ( Theo Dunstan) 4.8% 6.5% 18.5% 4 cấp cỡ hạt（ 18.5%) 10.5% 3 cấp cỡ hạt（ 59.7%) 5 cấp cỡ hạt ( 10.5%) 2 cấp cỡ hạt (6.5%) 59.7% 1 cấp cỡ hạt (4.8%) ➢Cấp hối hạt biểu thị mối tương quan giữa tỷ lệ phối hợp giữa các cấp hạt to nhỏ ➢Cấp phối hạt không những ảnh hưởng đến độ lèn chặt，mà còn ảnh hưởng đến hiệu suất công tác của máy lèn lèn。Cấp phối hạt tốt không những làm giảm lượng CKD trong RCC，mà còn cải thiện hiệu quả tính đồng nhất của RCC。 ➢Trung Quốc dùng Cốt liệu lớn chủ yếu phân thành 3 cỡ hạt: Đá nhỏ: 5–20mm, Đá TB: 20–40mm, Đá lớn: 40–80mm。 ➢Việt Nam dùng Cốt liệu lớn vẫn chưa quy định thống nhất, vẫn theo 2 khuynh hướng: Mỹ (4 cỡ hạt) và TQ (3 cỡ hạt)。
  89. ➢3.7.1 Tỷ lệ cỡ hạt cốt liệu thô một số Công trình ở Việt nam BTĐL cấp phối 3 BTĐL cấp phối 2 Chủng Khối Khối lượng Tên CT loại đá To：TB：nhỏ lượng TT TB ：nhỏ TT lớn （%） lớn nhất （%） nhất (kg/m3) (kg/m3) Định Bình Đá dăm 40 : 21 : 39 1630 35 ：65 1530 Bản Chát Đá dăm 40 : 38 : 22 1823 - - 45 : 35 : 20 1686 PleiKrong Đá dăm 32：33：22： - - 1722 13 Se San 4 Đá dăm 50 ：18 : 32 1823
  90. ➢ 3.7.2 Tỷ lệ cỡ hạt cốt liệu thô một số Công trình ở Trung Quốc BTĐL cấp phối 3 BTĐL cấp phối 2 Tên CT Chủng Thủy điện loại đá KL thể tích KL thể tích To：TB：nhỏ To ：nhỏ lớn nhất lớn nhất （%） （%） (kg/m3) (kg/m3) Trúc khê Sỏi 30 : 30 : 40 1753 50 ：50 1876 Đại hiệp Dăm 40 : 30 : 30 1918 60 ：40 1755 Tỉnh Hồ Bắc Lưu Ba Tỉnh An Huy Dăm 30 : 40 : 30 1908 55 ：45 1879 Bạch Liên Nha Tỉnh An Huy Dăm 30 : 40 : 30 1690 55 ：45 1640 Long Than Dăm 30 : 40 : 30 1818 50 ：50 1825 Tỉnh Quảng Dăm 30 : 40 : 30 1960 50 ：50 1840 Tây
  91. ➢3.7.3 Cấp phối hạt Cát dùng cho BTĐL một số CT của Trung Quốc ） ） 0 % 0 % 10 标准范围 标准范围 10 20 砂试验 20 30 白莲崖坝 标准范围 累计筛余（ 累计筛余（ 30 粗砂 址砂 砂试验 40 40 白莲崖黑 50 中砂 50 石渡砂 60 60 标准范围 流波坝址 70 人工砂 70 砂 80 80 标准范围 90 标准范围 90 100 100 0.14 0.315 0.63 1.25 2.5 5 粒径 (mm) 0.14 0.315 0.63 1.25 2.5 5 粒径 (mm) 图2.7 湖北省竹溪大峡工程的用砂级配曲线图 图2.8 安徽省白莲崖、流波工程的用砂级配曲线图 ） 0 % 10 标准范围 标准范围 20 30 麻村砂 累计筛余（ 40 50 60 砂试验 大法坪砂 70 80 标准范围 90 100 5 2.5 1.25 0.63 0.315 0.14粒径 (mm) 图2.9 广西省龙滩工程的用砂级配曲线图
  92. ➢3.5.4 Cấp phối hạt Cát của một số CT của Việt Nam ） ） % % 0 0 10 10 标准范围 标准范围 20 标准范围 标准范围 20 BanChat 砂1 30 30 累计筛余（ 累计筛余（ 40 40 砂试验 BanChat 砂2 50 天然砂 50 60 砂试验 60 BanChat 砂3 70 70 BanChat 砂4 80 标准范围 80 90 90 标准范围 100 100 5 2.5 1.25 0.63 0.315 0.14 粒径 (mm) 5 2.5 1.25 0.63 0.315 0.14 粒径 (mm) 图2.10 DinhBinh工程的用砂级配曲线图 图2.11 BanChat工程的用砂级配曲线图 ） 0 % 10 标准范围 20 标准范围 30 AVuong M1 累计筛余（ 40 砂试验 50 AVuong M2 60 70 AVuong M3 80 90 标准范围 100 5 2.5 1.25 0.63 0.315 0.14粒径 (mm) 图2.12 AVuong工程的用砂级配曲线图
  93. 4.1 Chủng loại PG 4.2.Đặc tính của PG ✓ Chậm ngưng kết ✓ Hàm lượng chất khô（%） ✓ Giảm nước ✓ Tỷ trọng ✓ Giảm nước cao ✓ Độ lưu động với vữa XM ✓ Chậm ngưng kết giảm nước ✓ Độ mịn ✓ Chậm ngưng kết giảm nước ✓ Độ pH mức độ cao ✓ Trương nở bề mặt ✓ Cuốn khí ➢４、Phụ gia 4.3 Ảnh hưởng của PG với BTĐL ✓ Mức giảm nước（%） ✓ Hàm lượng đường ✓ Hàm lượng khí（%） ✓ Tổng lượng SO3 ✓ Tỷ suất tiết nước（%） ✓ Na2S ✓ Thời gian ngưng kết (min） ✓ Độ bão hòa ✓ Tỷ cường độ（%） ✓ Độ lưu động với vữa XM - ✓ Mức co khô ở 28 ngày（%） Cát
  94. ➢4.5 Một số loại Phụ gia sử dụng ở Việt Nam CT BTĐL Chủng loại PG Đơn vị Sản xuất PA-95；PA-2000 Công ty TNHH Giao thông Hồ chứa Plastiment TM 20 CTy Sika（SX tại Việt nam） （ ） Định Bình PA-2000 CTy Sika SX tại Việt Nam Plastiment 96 Cty Sika（SX Tại Việt Nam） Conpast R Công ty Fosroc（Malaixia） Thủy điện Plastiment TM20 Cty Sika（SX tại Việt nam） Sơn La HC61 Công ty Elinco IMAG Công ty IMAG Thủy điện Plastiment 96 Cty Sika（SX tại Việt nam） A Vương Sikament R4 Cty Sika（SX tại Việt nam） Thủy điện Plastiment TM 20 Cty Sika（SX tại Việt nam） Complast R Công ty Fosroc（Malaixia） Pleikrong SDR Công ty Song Da
  95. ➢III、Cấp phối Bê tông lèn lăn ➢1、Đặc điểm thiết kế cấp phối BTĐL ➢2、Nguyên lý thiết kế cấp phối BTĐL ➢3、Phương pháp Thiết kế cấp phối BTĐL ➢4、Đặc điểm và hiện trạng cấp phối BTĐL của Trung Quốc
  96. ➢1.Đặc điểm thiết kế cấp phối BTĐL ✓ Thiết kế CP phải thỏa mãn các chỉ tiêu như : Độ công tác, Cường độ, Tính chống thấm, độ bền.v.v， đồng thời thỏa mãn giá trị tăng nhiệt thủy hóa； ✓ Khống chế Dmax của cốt liệu thô, Cấp phối, cấp cỡ hạt cốt liệu hợp lý; ✓ Phải xem xét đến việc trộn hay không trộn chủng lọai và lượng Phụ gia hợp lý; ✓ Khi xá định lượng nước đơn vị tối ưu，Phải xem xét đến mối liên quan trực tiếp giữa các tính năng của BTĐL sau khi rắn chắc với tỷ lệ N/CKD； ✓ Phải thông qua thí nghiệm lèn nén hiện trường。
  97. ➢2. Nguyên lý thiết kế cấp phối BTĐL 2.1 Nguyên lý lèn lèn đất 140 ng ng ọ 压实功32.5ft. 135 lb/in3 khô khô 压实功20ft.lb 130 Dung tr Dung /in3 125 压实功13.3ft. lb/in3 120 0 5 10 15 20 Tỷ lệ N/ KL đất（%） Quan hệ giữa công năng đầm lèn với dung trọng ( Với lượng nước khác nhau) Đối với một công lèn lèn có một“Lượng nước tối ưu”, với lượng nước tối ưu này，hỗn hợp BTĐL đạt được Dung trọng lớn nhất.
  98. ➢2.Nguyên lý thiết kế cấp phối BTĐL ➢ 2.2 Theo nguyên lý Bê tông nén Cường lèn máy độ BT lèn chặt chịu lèn tay a BT lèn chưa chặt b N/CKD Quan hệ giữa Rb và N/CKD Quan hệ giữa N/CKD và Cường độ chịu nén và các tính chất của BTĐL tuân theo công thức của Abrams thành lập năm 1918 ．
  99. ➢3.Phương pháp thiết kế cấp phối BTĐL ➢Theo phương pháp của Trung Quốc PP Thể tích tuyệt đối PP Dung trọng giả định PP lèn đầy ➢Theo phương pháp của Mỹ
  100. ➢3.1 Sơ đồ trình tự TK Cấp phối BTĐL Điều kiện môi Tuổi Thiết K/C chất Cường độ trường của kế BT lượng TK BTĐL Tro bay/XM Cường độ Chủng loại Y/Cầu XM Độ bền N/CKD K/N lèn Chủng lèn loại CL Tỷ lệ vữa Độ CT Dmax XM-C yêu cầu CL lớn CPhối sơ bộ Mức ng. CP cốt cát liệu Thí nghiệm Trong PTN Độ CT Cường Tính bền độ
  101. I. Thu thập tài liệu liên quan ➢ 1. Vị trí của công trình RCC ➢ 2. Các chỉ tiêu yêu cầu đối với RCC：Cường độ，Biến dạng，Tính chống thấm， Tính bền，Nhiệt thủy hóa，Thời gian ngưng kết，Độ VC，Dung trọng ➢3. Trình độ thi công của các nhà thầu ➢ 4. Phẩm chất đơn giá của nguyên Vật liệu II. Thiết kế sơ bộ CP Cường độ RCC yêu cầu R90 = ARc28[(C+F)/w – B ] Tỷ lệ N/CKD - W/(C+F) Độ công tác (VC)、 Loại cốt liệu thô、Dmax Chọn Lượng dùng nước (mw) Lượng dùng XM (mc) Lượng dùng Tro bay (mf) Mức ngậm cát hợp lý (βs%) Tỷ lệ N/CKD (W/C+F) Chủng loại CL thô, Dmax Lượng Cát (ms) và Lượng đá (m ) SD PP lấp đầy hoặc g PP Thể tích tuyệt đối ❖Trình tự thiết kế cấp phối RCC theo PP Trung Quốc
  102. ❖Thiết kế Cấp phối RCC theo ACI.211.3R (Mỹ) ➢ Xác định thể tích hồ tối thiểu: p =0,38-0,42 (Tỷ số giữa thể tích hồ và thể tích vữa X-C) ➢ Lựa chọn tỷ lệ P/X và (X+P)/N (theo biểu đồ H. 10) ➢ Xác định thể tích đặc của Cốt liệu lớn (theo bảng), Dmax = 75mm tra được : Vđ = 57-61% (Vbt) ➢ Xác định thể tích vữa đặc tuyệt đối, giả thiết có 2% khí trong RCC: Vv = 0,98Vbt – Vđ ➢ Xác định thể tích tuyệt đối của hồ: Vh = p.Vv ➢ Xác định thể tích Cát : Vc = Vv- Vh = Vv(1- p) ➢ Xác định thể tích nước: N ➢ Xác định thể tích Xi măng: Vx ➢ Xác định thể tích của Tro bay hoặc Puzơlan: Vp = Vx(P/X) ➢ Chuyển thể tích vật liệu thành khối lượng ➢ Thí nghiệm điều chỉnh cấp phối : Kiểm tra độ VC, cố định thể tích cốt liệu lớn, lập biểu đồ quan hệ giữa RBT và (X+P)/N để xác định N/(X+P) cuối cùng
  103. ➢ Kết quả Cấp phối BTĐL một số Đập ở Việt nam Mức PG Lượng VL cho 1m3 BT（kg/m3） Thời Mác PG N/ ngậm hóa VC Loại gian Công trình BT khoáng CKD cát (%) (s) CL thô hoàn TKế (%) W C F S G (%) thành DinhBinh CP3, PCB40 C 15 0.61 F48 38.4 15 120 102 96 822 1325 90 Đang CP3, PCB30 C 15 0.61 F42 38.6 TM-20 14 118 120 75 832 1325 Cát TN 90 XD CP2, PCB40 C9020 0.54 F48 38.1 0.4 12 130 126 114 793 1288 Đá xay CP2, PCB30 C9020 0.53 F43 38.0 14 130 140 106 788 1288 0.54 H72 36.0 TM30 20 158 80 210 731 1312 CL “ Pleikrong C18015 0.50 H72 35.0 Compl 20 145 80 210 728 1364 nhân astR tạo SeSan4 C36515 0.75 F64 36.0 - 12 165 80 160 709 1333 “ “ Plastm ent96 AVuong C18015 0.63 F63 37.0 SiKam 12 150 90 150 765 1326 “ “ ent R4 TM20 SonLa C36518 0.66 F74 36 Compl 9 152 60 170 787 1400 “ “ astR BanChat Tro bay PL1 0.78 F65 36.0 - 12 155 70 130 797 1421 C 12 “ Tro bayNB2 365 0.78 F60 36.0 - 9 155 80 120 800 1427 “ Puzơlan HN 0.73 H59 36.0 - 17 160 90 130 797 1421
  104. 4. Đặc điểm và Hiện trạng cấp phối BTĐL theo PP của Trung Quốc ➢ 4.1 Tham số cấp phối RCC ✓ 4.1.1 Tỷ lệ N/CKD ✓ 4.1.2 Hàm lượng PG khoáng ✓ 4.1.3 Tỷ lệ vữa Cát ✓ 4.1.4 Mức ngậm cát ➢ 4.2 Hiện trạng cấp phối RCC của Trung Quốc ✓ 4.2.1 Xi măng ✓ 4.2.2 Phụ gia khoáng ✓ 4.2.3 Hàm lượng chất kết dính ➢ 4.3 Đặc điểm cấp phối RCC của Trung Quốc
  105. 4.1 Tham số cấp phối của Trung Quốc 0.70 - 0.79 70 以上 30以下 1.77% 0.88% 0.88% 0.60 - 0.69 30 - 49 0.40 - 0.49 21.24% 15.04% 26.55% 60 - 69 43.37% 0.50 - 0.59 50 - 59 50.44% 39.83% ： TB：0.536 TB 55.46% Bđ3.5 N/CKD của BTĐL Bđ3.6 Hàm lượng PG khoáng 0.50以上 0.30以下 40以上 25以下 1.77% 4.42% 1.79% 1.79% 25 - 29 35 - 40 0.40 - 0.49 18.75% 25.89% 22.12% 0.30 - 0.39 30 - 34 71.69% 51.78% ： TB 0.536 Bđ3.7 TB：32.64% Tỷ lệ vữa XM-C Bđ 3.8 Mức ngậm cát
  106. 4.2 Hiện trạng cấp phối BTĐL của Trung Quốc 120以上 30-49 30以下 1% 3.54% 0.88% 110-119 30 - 34 13% 51.78% 70-89 120以下 40以下 27.44% 90-109 100-119 3% 0.88% 50.45% 10% 0.50 - 0.59 TB：91.86kg/m3 50.44% Bđ 3.10 Hàm lượng PG khoáng 80-99 24.78% 以下 30 100以下 60-70 220以上 0.87% 0.87% 41.60% 2% ： 3 100-129 TB 72.02kg/m 190-219 0.87% Bđ 3.9 Lượng dùng XM 17% 130-159 32.46% 160-189 46.50% TB：163.06kg/m3 Bđ 3. 11 Hàm lượng chất Kết dính
  107. 4.3 Đặc điểm cấp phối BTĐL của Trung Quốc ➢Lượng dùng CKD thay đổi theo thời gian Trước năm Hạng mục Từ 1991–2000 Sau năm 2001 1991 Hàm lượng PG khoáng 47.71 51.23 56.38 (trung bình)（%） Lượng CKD 149.57 167.39 171.80 ( trung bình)( kg/m3) Hàm lượng XM (TB) 78.43 76.65 75.42 ( kg/m3) ➢Đặc điểm： ➢ Lượng dùng XM thấp ➢ Lượng dùng XM không tăng, có xu hướng giảm nhẹ theo thời gian ➢ Lượng dùng CKD trung bình ➢ Hàm lượng PG khoáng cao ➢ Nhiệt thủy hóa thấp ➢ Tính chống thấm và chống đông rất tốt
  108. 4.4 Tính nhiệt học 1. Nhiệt thủy hóa của CKD 4.1 Cường độ 2. Nhiệt Thủy hóa của PG khoáng 3. Hệ số nhiệt vật lý 1. Cường độ chịu nén + Hệ số biến hình nhiệt độ 2. Cường độ chịu kéo bửa và kéo + Hệ số đảo ôn đúng tâm + Tỷ nhiệt 3. Cường độ chịu cắt + Hệ số đảo nhiệt + Tăng nhiệt tuyệt đối ➢IV. Tính chất chủ yếu của RCC 4.3 Tính bền của RCC 4.2 Tính biến hình của RCC 1. Tính chống thấm 1. Mô đun đàn hồi 2. Tính chịu ma sát 2. Biến hình kéo cực hạn 3. Chống Cácbon hóa 3.Từ biến 4. Tính chống xâm thực 4. Co khô 5. Tính ổn định ăn mòn 5. Biến hình thể tích tự sinh
  109. 4.1 Cường độ của RCC 4.1.1 Cường độ chịu nén của RCC ➢ Tuân theo nguyên lý Abrams giống như BT thường , “Quan hệ với N/CKD” Rc=12.46B/W-14.24F/(C+F)+1.82(F/(C+F))2+6.52 ➢ Rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến Cường độ，Bao gồm： ✓ Độ đặc chắc ✓ Mức ngậm cát ✓ Phẩm chất và cấp phối hạt cốt liệu ✓ Phụ gia hóa học ✓ Hàmlượng và phẩm chất của PG khoáng ✓ Hàm lượng hạt nhỏ trong cốt liệu ✓ Tuổi BT, Bề mặt lớp đổ ✓ Thiết bị và trình độ thi công ✓ Điều kiện bảo dưỡng
  110. 1.Ảnh hưởng của độ đặc chắc 20.0 Rn 17.5 15.0 ➢ Tại đập Pleikrong, dựa 12.5 10.0 R28 = 979k - 817 trên kết quả thí nghiệm 7.5 5.0 hiện trường đã đưa ra 2.5 0.0 công thức mối quan hệ 0.960 0.970 0.980 0.990 1.000 giữa độ đặc của RCC và Độ đặc Cường độ chịu nén ở Quan hệ giữa độ đặc và Rn ở tuổi 28d 20.0 tuổi 28 và 90 ngày như Rn 17.5 15.0 sau: 12.5 R = 745k - 575 10.0 90 • R28 = 979k - 817 7.5 5.0 2.5 • R90= 745k - 575 0.0 0.950 0.960 0.970 0.980 0.990 1.000 Độ đặc Quan hệ giữa độ đặc và Rn ở tuổi 90d
  111. 2.Sự phát triển của Cường độ chịu nén 450 400 0.334 R ct/Rc28 = 31.138t 350 r = 0.97 ng Rn (%) Rn ng ă 300 t t t 250 ấ 200 Su 150 100 50 0 0 300 600 900 1200 1500 1800 Tuôi RCC(d) Sơn La -VN Trung Quốc ➢ Cường độ chịu nén phát triển theo thời gian theo Công thức： 0.334 Rct/Rc28=31.138t （％） Trong đó： Rct - Cường độ chịu nén của RCC ở tuổi t ngày（MPa）； Rc28 - Cường độ chịu nén của RCC ở tuổi 28 ngày （MPa）； t - Tuổi của RCC (d)，1610d≥t≥7d。
  112. 3. Ảnh hưởng của điều kiện bảo dưỡng 10 8 R7 (MPa) Rn Rn (MPa) 6 4 R'7 (MPa) 2 0 53 56 57 59 62 Lượng69 PG khoáng(%) Bđ4.7 Ảnh hưởng của bảo dưỡng đối với Rn ➢ Hàm lưuợng PG khoáng càng tăng thì Cường độ ở tuổi 7 ngày càng giảm； ➢ Nhiệt độ Bảo dưỡng thấp (120C) làm cho biên độ giảm cường độ chịu nén ở tuổi 7 ngày tăng khi hàm lượng PG khoáng là 69%，Cường độ chịu nén sẽ là cao nhất khi hàm lượng PG khoáng khoảng 54%.
  113. 4. Ảnh hưởng của việc sử lý bề mặt và thời gian giãn cách giữa các lớp đổ RCC 50 Rn 40 ➢ Khi thời gian giãn (MPa) 30 cách vượt 24h，Với bề 20 mặt lớp đổ không sử lý, 10 Cường độ RCC giảm. 0 Ko Sử lý Vữa Vữa Cát Nguyên Tinh thể 4h 24h 72h BPháp Sử lý ➢ Sử lý bề mặt bằng vữa X-C cho kết quả tốt hơn Quan hệ giữa Rn với biện pháp sử lý và thời gian giãn cách vữa XM，Cường độ chịu nén đạt cao hơn rõ rệt. ➢ Cường độ sau khi sử lý bề mặt, Vẫn thấp hơn cường độ RCC nguyên thể。 Quan hệ giữa biện pháp sử lý và Rn
  114. 4.1.2. Quan hệ giữ cường độ Rnén và Rkéo Rl =0.078Rc+0.14 r=0.81 n=141 R pl= 0.059Rc+0.73 r=0.70 4 4 n=137 a) 3 3 2 剪拉强度Rl(MP 2 轴拉强度Rl(MPa) 1 1 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 5 10 15 20 25 30 35 40 45 抗压强度Rc(MPa) 抗压强度Rc(MPa) a) Quan hệ Rnén và Rcắt b) Quan hệ Rnén và Rkéo ➢ Cường độ chịu nén càng cao thì cường độ chịu cắt và chịu kéo đúng tâm cũng càng cao, Tuân theo công thức: RpL = 0.059Rc + 0.73 RL = 0.078Rc + 0.14
  115. 2. Sự phát triển của Cuờng độ chịu kéo 劈裂抗拉强度增长率与龄期关系 轴心抗拉强度增长率与龄期的关系 250 250 200 200 150 （%） 150 Rpl/Rp28= 41.399Ln(t) - 29.382 100 Rl/Rl28= 40.964Ln(t) - 27.177 r = 0.9902 100 轴心抗拉强度增长率 r = 0.9805 50 劈裂抗拉强度增长率（%） 50 0 0 0 100 200 300 400 0 100 200 300 400 碾压混凝土的龄期（d） 碾压混凝土的龄期（d） Cường độ chịu kéo bửa và chịu kéo đúng tâm đều tăng theo thời gian, theo công thức sau: ➢ Rpt/Rp28 = 41.40Ln(t)- 29.38 (%) ➢ Rlt/Rl28 = 40.96Ln(t)- 27.18 (%)
  116. 4.2 Tính biến hình của RCC 1. Mô đun đàn hồi 2 90 ➢ Mô đun đàn hồi và Rn ởtuổi 90 lgE 1.5 ngày có quan hệ theo công thức lgE90 = 0.53lgRc90+ 0.74 sau: 1 lgE90 = 0.53lgR90 + 0.74 0.5 0.5 1 1.5 2 lgRc90 ➢ Quy luật phát triển Mô đun đàn Quan hệ giữa Rn và Mô đun đàn hồi hồi theo thời gian: 180 E /E = 20.58 + 24.14Lnt ✓ Mô đun đàn hồi kháng nén： (%) 160 t 28 140 r = 0.98 E /E = 20.58 + 24.14Lnt (%) 120 t 28 增长率 100 Elt/El28 = 34.94 + 18.65Lnt ✓ Mô đun đàn hồi kháng kéo： 80 r = 0.99 60 40 Elt/El28 = 34.94 + 18.65Lnt (%) 20 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 抗压弹性模量 抗拉弹性模量 龄期 (d) Sự Phát triển Mô đun đàn hồi nen và kéo theo thời gian
  117. 2. Biến dạng kéo cực hạn 130 ） 200 120 % （×10 110  p90 = 15.126 p − 76.563 150 p90 100 ） 90 100 －6 80 70 60 50 50 极限拉伸值增长率（ 40 0 极限拉伸值ε 8 9 10 11 12 13 14 0 25 50 75 100 125 150 175 200 灰浆率p（％） 碾压混凝土（%） 常态混凝土（%） 龄期(d) Quan hệ giữa BDKéo cực hạn với mức vữa So sánh Bd kéo cực hạn theo thời gian của BT thường và RCC ➢ Quan hệ giữa Bd kéo cực hạn và tỷ lệ vữa CKD ( theo KL) theo công thức: εP90 = 15.13p - 76.56
  118. 3.Từ biến của RCC ➢ Thời kỳ sớm（trước 90d）Khi tăng tải，Từ biến kéo, từ biến nén của RCC đều lớn hơn CVC，nhưng thời kỳ sau（sau 90d） khi tăng tải，Từ biến của RCC đều nhỏ hơn CVC。 ➢ Từ biến của RCC so với CVC không trộn PG khoáng nhỏ hơn 30%-60%，so với CVC có trộn PG khoáng nhỏ hơn chỉ 10%- 25%。 a) CVC b) RCC 3(d)持 3(d)持 n n kéo 100 100/MPa) 荷 ế n kéo n 时间 -6 /MPa) 荷时间 ế 6 80 持 bi 80 30d ừ 30d持 bi T 荷 ( x10 ừ 时间 荷时间 ( x10- ( 60 T 60 90d持 持 40 90d 40 荷时间 荷时间 20 20 180d持 180d持 荷时间 0 荷时间 0 0 60 12 18 24 30 36 42 0 60 120 180 240 300 360 420 Tuổi ( d ) 0 0 0 0 0 0 Tuổi ( d ) Quan hệ giữa Từ biến theo tuổi của BT với thời gian chất tải khác nhau
  119. 4.Co khô và biến hình tự sinh thể tích của RCC ） 350 —6 • RCC giống CVC，tuổi 300 ， 250 càng tăng thời kỳ sớm 200 150  = 71.78Ln(t) −39.86 Co khô tăng rất nhanh， 干缩（×1 0 d 100 thời kỳ sau chậm lại, 50 0 Theo quy luật： 0 20 40 60 80 100 龄期（d） -6 εd = 71.78Ln(t)–39.86 (x 10 ) Sự phát triển co khô theo thời gian • Biến hình thể tích tự sinh 龄期(d) 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 giảm dần theo thời gian -5 ） -10 và có xu hướng ổn định, －6 -1510 theo quy luật ：  = −4.96Ln(t) − 2.22 -20 a εa = -4.96Ln(t)- 2.22 自生体积变形（× -25 -30 Biến hình thể tích tự sinh theo thời gian
  120. 4.3 Tính nhiệt học của RCC ２.Tăng nhiệt tuyệt đối 1.Hệ số nhiệt vật lý 1 ➢ Hệ số biến hình nhiệt độ 0.8 T Khoảng: 5.0x10-6–11.0x10-6/0C 0.6 r = (1− e−0.177t ) T Đại đa số: 7.0x10-6–9.0x10-6/0C。 0.4 0 ➢ Hệ số đảo ôn 绝热温升比值 0.2 Khoảng: 24.5×10—4～59.5×10—4m2/h, 0 —4 4 2 某龄期绝热温升与最终 Đại đa số: 30×10 ～40×10－ m /h 0 5 10 15 20 25 30 龄期（d） ➢ Hệ số đảo nhiệt Sự biến đổi của sự tăng nhiệt tuyệt đối và Tăng nhiệt cuối cùng Khoảng: 5.29 ～10.76 W/m℃， Đại đa số: 7.40～8.60W/m℃。 T rt = (1− e−0.177t ) ➢ Tỷ nhiệt T 0 Khoảng: 722～1005J/kg℃ ➢Tăng nhiệt tuyệt đối cuối cùng của RCC: 11～20℃ Đại đa số: 860～990J/kg℃ ➢Tăng nhiệt tuyệt đối cuối cùng của CVC : 20～27℃
  121. ➢III、Thi công Bê tông lèn lăn ➢1.Trộn hỗn hợp BTĐL ➢2. Vận chuyển BTĐL ➢3. lèn lèn BTĐL ➢4. Liên kết các lớp rải BTĐL ➢5. Làm sạch và bảo dưỡng BTĐL ➢6. Tạo các khe thi công ➢7. Giám sát chất lượng BTĐL
  122. THIẾT BỊ THI CÔNG TRẠM TRỘN BÊ TÔNG NĂNG SUẤT 120M3/H
  123. THIẾT BỊ THI CÔNG Ô TÔ 20T-VẬN CHUYỂN RCC MÁY SAN PHỤC VỤ THI CÔNG
  124. THIẾT BỊ THI CÔNG MÁY ỦI D6 CÓ GẮN THIẾT BỊ LAZE KHỐNG CHẾ CHIỀU DẦY LỚP ĐẮP
  125. THIẾT BỊ THI CÔNG MÁY ĐẦM DINAPAC TẢI TRỌNG TĨNH 13T, ĐỘNG 16T
  126. THIẾT BỊ THI CÔNG THIẾT BỊ LASER GẮN VÀO MÁY ỦI ĐIỀU CHỈNH CHIỀU DÀY LỚP ĐẮP
  127. CÔNG TÁC XÂY DỰNG BÃI THÍ NGHIỆM ĐƯỜNG VÀO BÃI THÍ NGHIỆM VÁN KHUÔN MẶT THƯỢNG LƯU VÀ HẠ LƯU
  128. CÔNG TÁC XÂY DỰNG BÃI THÍ NGHIỆM BÃI THÍ NGHIỆM VÀ NHÀ THÍ NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG
  129. THIẾT BỊ THI CÔNG MÁY ĐÁNH XỜM-XỬ LÝ KHE ẤM MÁY BƠM NƯỚC ÁP LỰC CAO-XỬ LÝ KHE LẠNH
  130. THÍ NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG BỀ MẶT BÊ TÔNG TRƯỚC KHI XỬ LÝ BỀ MẶT BÊ TÔNGSAU KHI SỬ LÝ KHE ẤM
  131. THÍ NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG BỀ MẶT BÊ TÔNG TRƯỚC KHI XỬ LÝ BỀ MẶT BÊ TÔNG SAU KHI SỬ LÝ KHE LẠNH
  132. CHƯƠNG 3 BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO (High Performance Concrete -HPC) ➢ KHÁI QUÁT VỀ BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO ➢ CẤU TRÚC CỦA BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO ➢ CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA HPC ➢ TÍNH TOÁN THIẾT KÊ CẤP PHỐI HPC
  133. 3.1 KHÁI QUÁT VỀ BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO ❖Bê tông Chất lượng cao (High Performance Concrete - HPC) phân thành 5 loại: ➢ Bê tông siêu dẻo: N/X=0,38-0,42; Sn=15-20cm, Rn đến 60MPa, R7=0,85R28 ; có pha phụ gia siêu dẻo. ➢ Bê tông cường độ cao (High Strength Concrete-HSC): Có thành phần như Bê tông siêu dẻo, N/X=0,25-0,35; sử dụng phụ gia siêu mịn Tro bay hoặc muội Silic, Cường độ 28 ngày đạt không nhỏ hơn 60MPa với mẫu thử hình trụ D=15cm, H=30cm, bảo dưỡng theo tiêu chuẩn. ➢ Bê tông siêu nhẹ: Rn tương tự bê tông thường, Khối lượng thể tích thấp đến 0,8t/m3. ➢ Bê tông tự lèn: Cốt liệu lớn ít, Tăng chất bột và dùng phụ gia siêu dẻo đặc biệt, không cần các thiết bị lèn. ➢ Bê tông cốt sợi: Trong thành phần có thêm sợi (Kim loại, Polyme, các loại sợi khác), cải thiện độ dẻo của Bê tông, tăng khả năng chống nứt.
  134. ❖ Đặc điểm của Bê tông Cường độ cao (HSC): ✓ Độ đặc cao vì HSC có độ dẻo cao do trộn phụ gia siêu dẻo, nên đễ lèn chặt, Ít nước tự do vì tỷ lệ N/CKD rất thấp; ✓ Các mặt tiếp giáp giữa đá Xi măng và Cốt liệu được cải thiện, không còn là vùng yếu như bê tông thường, do đó vết nứt khi bị phá hoại không men theo các mặt tiếp giáp mà đi qua cả phần đá xi măng và cả cốt liệu. ✓ Hàm lượng vôi tự do giảm đến mức tối đa, do trộn loại phụ gia khoáng Silic siêu mịn ✓ Trong HSC xuất hiện trạng thái ứng xuất mới do co ngót nội tại, nó gây ra một lực xiết mạnh vào cốt liệu, do vậy nâng cao được Cường độ chịu kéo và Môđun đàn hồi. ✓ Cốt liệu đặc chắc, thành phần hạt tốt để đảm bảo độ rỗng cốt liệu nhỏ nhất; Cát dùng loại có Mk lớn và có hàm lượng thạch anh cao, cát phải rất sạch, XM dùng mác cao.
  135. ❖Phân loại Bê tông Cường độ cao ➢ Phân loại theo cường độ chịu nén Rnén (Mpa) Loại BT 15 – 25 Bê tông truyền thống 30 – 50 Bê tông thường 60 – 80 Bê tông cường độ cao 100 – 150 Bê tông cường độ rất cao ➢ Phân loại theo thành phần chế tạo ✓ Không sử dụng muội Silic ✓ Sử dụng muội Silic ✓ Sử dụng cốt sợi
  136. ❖ 3.2 CẤU TRÚC CỦA BÊ TÔNG CĐC ➢Gồm các cấu trúc con: ✓ Cấu trúc Vữa Hồ xi măng ▪ Vữa XM cường độ cao ▪ Vữa XM có tỷ lệ N/X thấp ▪ Vữa XM có phụ giảm nước ▪ Vữa XM chịu ép lớn và rung động ▪ Vữa XM có sử dụng các hạt siêu mịn ▪ Vữa XM Polime ✓ Cấu trúc Cốt liệu thô ✓ Cấu trúc vùng tiếp giáp giữa Hồ Xi măng - Cốt liệu
  137. ❖ 3.3 CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA HSC ➢3.1.1 Tính Công tác (Độ sụt) Sn = 10 -12cm ➢ Xác địng bằng nón cụt Abram (đo độ sụt Sn) ➢ Các yếu tố ảnh hưởng đến tính công tác của HSC ✓ Lượng nước nhào trộn (Ntr) ✓ Xi măng: hàm lượng XM (X) và chất lượng (Rx) ✓ Lượng và chất lượng Phụ gia khoáng (Tro bay hoặc bột Silic) ✓ Vữa Ximăng – cát ( hồ ximăng cát) ✓ Cốt liệu: Độ lớn cốt liệu, Cấp phối hạt, Độ sạch ✓ Phụ gia tăng dẻo (Giảm tổn thất độ sụt) ✓ Gia công chấn động
  138. 3.1.2. Sự phát triển của Cường độ chịu nén 140 120 Rn (Mpa) (Mpa) Rn 100 R = 0,685lg(t+1)R 80 ct c28 60 40 20 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Tuôi RCC(d) ➢ Cường độ chịu nén phát triển theo thời gian theo Công thức： (Công thức của Bael – Bpel) Rct = 0,685lg(t+1)Rc28 Trong đó: Rct - Cường độ chịu nén của RCC ở tuổi t ngày（MPa）； Rc28 - Cường độ chịu nén của RCC ở tuổi 28 ngày （MPa）； t - Tuổi của RCC (d)，365d≥t≥1d。 ➢ Hoặc dạng tuyến tính: Rct = t.Rc28 /(a+bt) Với b = 0,95 và a = 28(1-b); 0 <t < 28 Suy ra : Rct = t.Rc28/(1,4+0,95t)
  139. 3.1.3. Cường độ chịu kéo của HSC ➢ Cường độ chịu kéo dọc trục: 0,5 Rkd = 0,54(Rc) (Mpa) Theo Tiêu chuẩn Anh (BS 8007:1987) 0,7 Rkd = 0,12(Rc) (Mpa) ➢ Cường độ chịu kéo cắt: 0,55 Rkc = 0,462.(Rc) (Mpa) (với Rc < 83Mpa) ➢ Cường độ chịu kéo uốn: 0,5 Rku = 0,94.(Rc) (Mpa) (với Rc ≤ 83Mpa) ➢ Cường độ chịu kéo phát triển theo thời gian: 2/3 Rkt = 0,6 + 0,06Rct hoặc: Rkt = k.(Rct) Với: k = 0,3 (Theo Bael –Bpel)
  140. 3.1.4. Mô đun đàn hồi của HSC ➢ Mô đun đàn hồi chịu nén của BT CĐC lớn hơn BT thường, là hàm số của Cường độ nén và dung trọng của Bê tông: ✓ Theo ACI 363, ta có công thức quan hệ: 0,5 1,5 Ec = [3,32(Rc) +6895].(Ɣ/2320) (với BT có Rc >42 Mpa) ✓ Theo Cook, ta có công thức quan hệ: 2,5. 0,315 Ec = 0,0125.Ɣ (Rc) ➢ Yếu tố ảnh hưởng khác: ✓ Cốt liệu (độ rắn chắc, Dmax, Hình dáng, cấu trúc bềmặt, Cấp phối hạt, Mô đun đàn hồi của đá gốc ✓ Đá xi măng (Lỗ rỗng,Tỷ lệ N/X, Hàm lượng khí, Phụ gia khoáng, mức độ thủy hóa xi măng. ✓ Vùng chuyển tiếp (Lỗ rỗng, Vết nứt vi mô, kết tinh Ca(OH)2
  141. ❖3.3 THIẾT KẾ CẤP PHỐI BT CĐC ➢3.3.1 Phương pháp Thiết kế Cấp phối BT CĐC Thường dùng Lý thuyết kết hợp thực nghiệm, gồm các PP: ✓ PP Ban môi trường Anh (The British Department of Environment - BDOE) ✓ PP Viện Bê tông và BTCT Mỹ (The American Concrete Institute, ACI-211-R92) ✓ PP Dreux của Pháp (Trung tâm cầu đường Paris) ✓ PP Bôlômây-Skrămtaev - dùng cho TCVN ✓ PP Viện Bê tông và BTCT Mỹ (ACI 763-R92), được dùng cho 22TCN của Bộ GTVT VN
  142. 3.3.2 Các bước Thiết kế Cấp phối BT CĐC ➢ 3.3.2.1 Thu thập tài liệu và Xác định các yêu cầu Cường độ bê tông thiết kế, tuổi BT thiết kế, độ dẻo yêu cầu, Điều kiện thi công, Vận chuyển, thời tiết, khí hậu, nhiệt độ, kết cấu công trình . ➢ 3.3.2.2 Lựa chọn vật liệu Chọn chủng loại và Xác định các chỉ tiêu cơ lý của Vật liệu (XM, Phụ gia khoáng, đá, cát, Phụ gia hóa), Khả năng cung cấp, kiểm tra theo các tiêu chuẩn phù hợp. ➢ 3.3.2.3 Tính toán thành phần bê tông ban đầu Theo phương pháp phù hợp với từng Quốc gia (Anh, Mỹ, Pháp, VN) ➢ 3.3.2.4 Thí nghiệm trong phòng và điều chỉnh cấp phối Thí nghiệm trong phòng để điều chỉnh thành phần BT hợp lý, đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của Bê tông ➢ 3.3.2.5 Thí nghiệm hiện trường để đánh giá chất lượng BT Trộn thử ở tại hiện trường, đánh giá các chỉ tiêu yêu cầu của BT
  143. 3.3.2.1 Xác định các yêu cầu Thiết kế cơ bản ➢ Cường độ yêu cầu: (Ryc) tn ✓ Cường độ yêu cầu trong phòng thí nghiệm: (R yc ) tn R yc = (Rtk+ 9,65)/0,9 (MPa) ( Đối với mẫu hình trụ) tn R yc = (Rtk+ 11,60)/0,9 (MPa) (Đối với mẫu lập phương) ht ✓ Cường độ yêu cầu ngoài hiện trường: (R yc) ht R yc = Rtk+ 9,65 (MPa) ( Đối với mẫu hình trụ) ht R yc = Rtk+ 11,60 (MPa) ( Đối với mẫu lập phương) ht tn Đơn giản lấy: R yc = 1,035 Rtk và R yc=1,15 Rtk ➢ Tuổi bê tông thiết kế: Tuổi BT Thiết kế Tiêu chuẩn quy địn là: 28 ngày, tuy nhiên còn tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng công trình, có thể lấy tuổi ở 56 hoặc 90 ngày để tiết kiệm chi phí CT. Tuổi kiểm tra vẫn có thể lấy: 3, 7 hoặc 14 ngày.
  144. ➢ 3.3.2.2 Lựa chọn Vật liệu ➢ Xi măng: ✓ Theo ASTM C150, chọn loại I ✓ Dùng XM Pooclăng PC40 trở lên ✓ Kiểm tra bằng thí nghiệm các chỉ tiêu cụ thể, như Cường độ ở các tuổi 7, 28, 56 hoặc 90 ngày ✓ Thí nghiệm tính tỏa nhiệt và các chỉ dẫn cần thiết 3 3 ✓ Lượng [X]min = 350kg/m , [X]max = 525kg/m ➢ Phụ gia siêu dẻo: có 3 thế hệ: A, B và C ✓ A1- Ligno Sunfonat (LS) ( từ gỗ và xenlulo, giảm nước 10%, luợng dùng 2,5%X). ✓ B1- Polime gốc Sunfonat Melamin (MFS) (giảm nước tối đa đến 25%, Phát triển Cuờng độ sớm, lượng dùng 1,5-2,5%X) ✓ B2- Naphtalen Sunfonat Polycondesat (BMS) (Gốc từ thanđá, giảm nước tối đa đến 25%, lượng dùng 1,5 – 2,5%X) ✓ B3- Chất siêu dẻo thế hệ thứ 2: Vinylcopolyme (VC) (Gốc từ dầu thô, giảm nước tối đa đến 30%, luợng dùng 1,5 -2 %X) ✓ C- Chất siêu dẻo thế hệ thứ 3: PolyCacboxylat (PC) Gốc polyme cao phân tử, giảm nước đến 40% (N/X có thể đến 0,27, Sn = 22cm, duy trì tính công tác dài. ➢ Chất làm chậm ninh kết: ( theo ASTM C494, dùng loại B và D)
  145. ➢ Cốt liệu: (Cốt liệu nhỏ+ Cốt liệu thô) Vẫn sử dụng các Tiêu chuẩn về cốt liệu cho Bê tông truyền thống (ASTM C33 hoặc TCVN 1770-86, 1771-87). ❑ Cốt liệu nhỏ: (Cát) Cần lưu ý Mk =2,5-3,2, dùng cát tự nhiên sạch, cấp phối hạt tốt, không có phản ứng kiềm. ❑ Cốt liệu thô: (Đá) Dmax và độ rắn chắc ảnh hưởng đến Cường độ BT CĐC, nên chọn: ✓ R >75 Mpa (Mẫu lập phương chuẩn) BT Dmax = 9,5 – 12,7mm RBT >62,5 Mpa (Mẫu hình trụ chuẩn) ✓ R =60-75 Mpa (Mẫu lập phương chuẩn) BT Dmax = 19 - 25,4mm RBT =50-62,5 Mpa (Mẫu hình trụ chuẩn) ✓ Các hạt cốt liệu có dạng hình khối, có góc cạnh, hàm luợng hạt thoi dẹt nhỏ nhất phù hợp với Tiêu chuẩn hiện hành ✓ Đá dăm dược nghiền từ đá gốc: từ đá Mác ma. Phún xuất và biến chất, Cường độ đá ở trạng thái bão hòa nứớc: Rbh ≥ 2RBT
  146. ➢Bột khoáng siêu mịn: (Tro bay và muội Silic) ❑ Tro bay: (TB) ✓ Dùng cho bê tông có mác từ 40-60 Mpa ✓ Đặc tính kỹ thuật phải phù hợp với quy định trong Tiêu chuẩn ASTM C618, ASTM C311 và ASTM C618 ✓ Hàm lượng tro bay : (10-25)% X ❑ Muội Silic: (MS) ✓ Dùng cho Bê tông có mác 70-100 Mpa ✓ Đặc tính kỹ thuật phù hợp với ASTM C1240-93 ✓ Hàm lượng Muội Silic : (5-15)% X ✓ Khối lượng riêng của Muội Silic: 2200 – 2500 kg/m3 ✓ Tỷ diện tích của Muội Silic: 20.000m2/kg. ✓ Bột khoáng siêu mịn được đánh giá thông qua mẻ trộn trong phòng thí nghiệm để tìm ra tỷ lệ trộn tối ưu.
  147. 3.3.2.4 Tính toán thành phần bê tông ban đầu ➢ Xác định lượng nước (N) cho 1m3 BT: tra bảng 4.1 dựa vào độ sụt và Dmax của đá, với cát có độ rỗng 35%. ➢ Xác định tỷ lệ N/CKD: tra bảng 4.2 dựa vào Dmax của đá và Cường độ bê tông yêu cầu ở tuổi Thiết kế ngoài hiện trường. ➢ Xác định tỷ lệ trộn bột khoáng Siêu mịn: từ (5-15)%X, chọn tỷ lệ bột khoáng siêu mịn ban đầu theo hướng dẫn của nhà sản xuất và theo kết quả nghiên cứu của công trình tương tự, sau đó cần thử lại ở phòng thí nghiệm để tìm tỷ lệ thích hợp. ➢ Xác định lượng dùng Xi măng (X): ✓ CKD = N/(N/CKD) (kg) ✓ MS = %MSxCKD suy ra : X = CKD – MS (kg) ➢ Xác định Khối lượng Cốt liệu: ✓ Cốt liệu thô (đá): Chọn Dmax của đá: Tra bảng 4.3 dựa vào Ryc và Dmax Dmax ≤ 1/5 Kích thước min của kết cấu. ≤ 1/3 Chiều dày bản BT ≤ ¾ K/c Min giữa 2 cốt thép ✓ Xác định thể tích đá tối ưu: (Vđ) Tra bảng 4.4 dựa vào Dmax của đá ✓ Tính khối lượng đá cho 1m3 BT : Đ = Vđ.Ɣođ (kg)
  148. ✓ Cốt liệu nhỏ ( Cát): Tính toán theo nguyên tác thể tích tuyệt đối, ta có: Vac = 1000 – (Vađ + N + Vkk + Vax +Vak) Trong đó: Vađ= Đ/Ɣađ : Thể tích tuyệt đối của đá Vkk : thể tích không khí ( tra bảng 4.1) Vax= X/Ɣax: thể tích tuyệt đối của Xi măng Vak= MS/ƔaMS : Thể tích tuyệt đối của Muội Silic ✓ Xác định khối lượng Cát : C = Vac.Ɣac (kg) ➢ 3.3.2.4 Thí nghiệm trong phòng Thí nghiệm ➢ 3.3.2.5 Thí nghiệm hiện trường
  149. CHƯƠNG 4 BÊ TÔNG TỰ LÈN (Self-Compacting Concrete - SCC) ➢ KHÁI QUÁT VỀ BÊ TÔNG TỰ LÈN ➢ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SCC TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM ➢ VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG TỰ LÈN ➢ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẤP PHỐI SCC ➢ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
  150. 4.1. KHÁI QUÁT VỀ BÊ TÔNG TỰ LÈN 4.1.1. Khái niệm về bê tông tự lèn Bê tông tự lèn (Self-Compacting Concrete-SCC) là loại bê tông mà hỗn hợp mới trộn xong (hỗn hợp bê tông tươi) có khả năng tự điền đầy các khuôn đổ hoặc cốt pha kể cả những kết cấu dầy đặc cốt thép mà vẫn đảm bảo tính đồng nhất bằng chính trọng lượng bản thân, không cần bất kỳ một tác động cơ học nào từ bên ngoài. Như vậy, bê tông tự lèn là bê tông, mà hỗn hợp của nó khi đổ không cần lèn sau khi đông cứng, kết cấu bê tông vẫn đảm bảo độ đặc chắc và các tính chất cơ lý bê tông thông thường cùng mác.
  151. 4.1.2. Đặc điểm và vật liệu chế tạo SCC Bê tông tự lèn có nhiều loại khác nhau, việc phân loại chúng trên thế giới cũng chưa có tiêu chuẩn quy định nào. Dựa vào đặc tính của vật liệu sử dụng để chế tạo có thể chia bê tông tự lèn thành 3 loại: 1) Bê tông tự lèn dựa trên hiệu ứng của bột mịn 2) Bê tông tự lèn sử dụng phụ gia siêu dẻo. 3) Bê tông tự lèn sử dụng cả bột mịn và phụ gia siêu dẻo.
  152. 4.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU SCC TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 4.2.1. Tình hình nghiên cứu SCC trên thế giới Bê tông tự lèn bắt đầu được nghiên cứu ở Nhật bản từ năm 1983 và được áp dụng từ năm 1988 nhằm mục đích nâng cao độ bền vững cho các kết cấu công trình xây dựng. Hiện nay SCC đã được sử dụng rộng rãi trên các công trình xây dựng với quy mô lớn. Năm 1988 đã có 290.000m3 bê tông tự lèn được sử dụng làm các bến thả neo của cầu Akashi Kaikuo với khoảng cách giữa hai trụ lên đến 1991m, dài nhất thế giới. Nhờ việc ứng dụng công nghệ bê tông tự lèn mà thời gian thi công công trình này đã rút ngắn được 20% thời gian. Số lượng các công trình xây dựng được ứng dụng loại bê tông tự lèn ở Nhật ngày càng tăng lên. Nhà máy lọc xăng dầu Murano đã sử dụng 200.000m3 bê tông tự lèn và thi công với tốc độ 500m3 trong một ngày.
  153. Năm 1993 tại sân vận động Fukuoka Dome đã có 10 000 m3 bê tông tự lèn được sử dụng để thi công vòm dốc 45o và khung chịu lực với cốt thép dầy đặc. Tại công trình đường hầm của thành phố Yokohama, hơn 40 m3 bê tông tự lèn đã được sử dụng để thi công mặt bên trong ở độ sâu 20 m. Năm 1998, trong khi xây dựng công trình bể chứa dầu Osaka Gas ( Osaka – Nhật bản ) cũng đã sử dụng 12.000 m3 bê tông tự lèn cho kết cấu bê tông dự ứng lực. Với việc sử dụng công nghệ bê tông tự lèn, công trình này đã rút ngắn được 18% thời gian thi công và giảm hơn 60% nhân công lao động cho công tác bê tông (từ 150 người xuống còn 50 người ), giảm 12% tổng chi phí cho công tác thi công bê tông.
  154. Ngoài việc sử dụng bê tông tự lèn để thi công các công trình xây dựng lớn, Nhật bản cũng đã ứng dụng bê tông tự lèn thay thế bê tông thường trong lĩnh vực chế tạo các cấu kiện bê tông đúc sẵn. Theo tác giả, khối lượng cấu kiện bê tông đúc sẵn sử dụng bê tông tự lèn tại Nhật bản chiếm khoảng 0,5% vào năm 2000. Lần đầu tiên tại Hàn Quốc, công ty Gas Hàn Quốc kết hợp với công ty Taisei – Nhật bản đã sử dụng 256.000 m3 bê tông tự lèn đẻ xây dựng 8 bể chứa gas với đường kính 78,58 m, chiều dầy thành bể là 1,7m và chiều sâu 75 m tại đảo Inchon. Trung Quốc đã sử dụng bê tông tự lèn vào thi công tháp Macao với chiều cao tháp là 338m. Hơn 500 m3 bê tông tự lèn đã được dùng để thi công các kết cấu của tháp từ độ cao 120 m trở lên. Bê tông tự lèn đã được sử dụng rất hiệu quả khi thi công xây dựng các công trình có mật độ cốt thép dầy đặc. Tại Đài Loan, bê tông tự lèn đã được nghiên cứu từ những năm 1990. Việc ứng dụng bê tông tự lèn vào các công trình xây dựng ở Đài Loan chỉ được tiến hành vào năm 1999, và chủ yếu tại các công trình xây dựng cầu, đường cao tốc, bể chứa dầu. Năm 2000, tổng khối lượng bê tông tự lèn dùng trong xây dựng ở Đài Loan xấp xỉ 220.000 m3 ( chiếm 0,3% ) và đến năm 2001 đã vượt trên 600 000 m3 .
  155. 4.2.2. Tình hình nghiên cứu SCC ở Việt Nam Công nghệ bê tông tự đầm vẫn là một công nghệ hoàn toàn mới đối với các nhà xây dựng của Việt nam, nhất là đối với ngành xây dựng thuỷ lợi. Trong công tác nghiên cứu và ứng dụng thử với quy mô nhỏ, công nghệ bê tông tự đầm đã được một số Viện nghiên cứu như Viện KHCN Xây dựng, Viện KHCN giao thông vận tải, trường ĐH xây dựng Hà nội, trường ĐH Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh nghiên cứu và chế tạo thử. Trường ĐH xây dựng Hà nội đã nghiên cứu chế tạo vữa và bê tông tự đầm từ vật liệu sẵn có tại Việt nam, sử dụng bột mịn là bột đá vôi, tro bay nhiệt điện Phả lại. Trường ĐH Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu chế tạo bê tông tự đầm sử dụng bột mịn là bột đá vôi và Mêta cao lanh trong điều kiện phòng thí nghiệm. Viện KHCN giao thông vận tải cũng đã nghiên cứu chế tạo bê tông tự đầm sử dụng bột mịn là bột đá vôi.
  156. Viện KHCN xây dựng ( IBST) đã nghiên cứu chế tạo bê tông tự đầm sử dụng vật liệu sẵn có tại Việt nam . Phòng NC Vật liệu - Viện KH Thuỷ lợi cũng đã nghiên cứu chế tạo bê tông tự đầm cốt liệu nhỏ sử dụng cát Sông lô để thi công thử nghiệm cho công nghệ bảo vệ bờ sông bằng thảm FS. Cũng đã có một số cơ sở tại Việt nam nghiên cứu, áp dụng công nghệ bê tông tự đầm với quy mô rất nhỏ. Nhưng nhìn chung tất cả các nghiên cứu chế tạo bê tông tự đầm của Việt nam cũng chỉ mới là kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Chúng ta chưa có những công trình xây dựng lớn nào , chưa có nhà máy bê tông nào chuyên sản xuất bê tông tự đầm phục vụ xây dựng hay cho các sản phẩm bê tông đúc sẵn.
  157. 4.3. VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG TỰ LÈN 4.3.1. Xi măng Đèi víi bª t«ng tù lèn, do tÝnh ®Æc thï ph¶i cÇn lîng chÊt kÕt dÝnh cao h¬n bª t«ng truyÒn thèng, chÝnh vi vËy ®Ó tr¸nh c¸c hiÖn tîng g©y nøt nÎ do khèi lîng CKD lín g©y ra nªn sö dông xi măng cã nhiÖt thuû ho¸ cµng thÊp cµng tèt. T¹i ViÖt nam, lo¹i xi măng ®îc s¶n xuÊt nhiÒu nhÊt lµ lo¹i pooclăng th- êng (PC ) t¬ng ®¬ng víi xi măng lo¹i I theo tiªu chuÈn Mü ASTM C150 vµ xi măng pooclăng hçn hîp ( PCB ) t¬ng ®¬ng víi lo¹i IP vµ IS theo ASTM C595. Thùc tÕ trªn c¸c c«ng trinh x©y dùng Thuû lîi hiÖn nay ®ang sö dông lo¹i PCB . ChÝnh vi trong lo¹i xi măng PCB ®· cã pha tõ 15 ®Õn 39% kho¸ng nªn khi sö dông cho bª t«ng tù len cã thÓ tÝnh to¸n gi¶m bít ®i thµnh phÇn bét mÞn tõ c¸c lo¹i kho¸ng kÓ c¶ kho¸ng tr¬. Tuy nhiªn trong hçn hîp SCC cã sö dông nhiÒu lîng bét kho¸ng mÞn, vi vËy cã thÓ dïng xi măng thêng PC ®¸p øng tiªu chuÈn TCVN 2682: 1992 vµ c¶ xi măng poãclăng hçn hîp PCB phï hîp tiªu chuÈn TCVN 2660: 1997.
  158. 4.3.2. Cốt liệu Cốt liệu lớn Dmax không nên >20 mm. Cấp phối hạt của cốt liệu lớn có cả hạt <5mm. Các tiêu chuẩn về cường độ, tạp chất của cốt liệu được quy định như đối với bê tông phổ thông. Tuân theo các tiêu chuẩn TCVN 1771: 2005 và 14 TCN 70: 2002. 4.3.3. Chất độn mịn Có thể là bột khoáng nghiền mịn tương đương hoặc mịn hơn xi măng hoặc bột đá nghiền mịn. Nhờ tính chất vật lý của chất độn mịn này làm cho hỗn hợp SCC có tính linh động cao hơn. 4.3.4. Phụ gia hoá học Thường dùng phụ gia siêu hoá dẻo giảm nước cao và phụ gia điều chỉnh tính lưu biến.
  159. 4.4. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SCC 4.4.1. Thiết kế thành phần BTTL của hiệp hội bê tông Nhật Bản (JSCE) Được thiết lập năm 1998 và EFNARC (Anh) năm 2002 dựa trên tực tế nghiên cứu tại Nhật Bản và Anh, trình tự thiết kế như sau:
  160. 4.4.2. Thiết kế thành phần BTTL bằng phương pháp của hiệp hội bê tông Nhật Bản (JSCE)kết hợp với phương pháp thể tích tuyệt đối. Thành phần (cấp phối) bê tông được biểu thị bằng khối lượng của vật liệu thành phần X, Tro bay, N, C, Đ, PG cần cho 1 m3 bê tông: Bước 1: Xác định hàm lượng cốt liệu lớn Thể tích tuyệt đối của đá dùng cho bê tông tự lèn: Vđ = 0,28  0,35 m3/m3 bh Đ = Vđ . đ Trong đó: Đ: khối lượng đá trong 1 m3 bê tông, kg. 3 3 Vđ: thể tích đá trong 1 m bê tông, m bh 3 đ : khối lượng thể tích (bảo hòa nước) của đá, kg/m . Bước 2: Hàm lượng nước: 155  195 kg/m3. Bước 3: Tỷ lệ N/B: 28%  35% theo khối lượng. N Bước 4: Hàm lượng bột (Xi măng + Tro bay). B = N B
  161. Trong đó: B: khối lượng bột trong 1 m3 bê tông, kg. Khối lượng bột trong 1 m3 bê tông thường: 0,16  0,19 m3/m3 bê tông (400  600) kg. N/B: tỷ lệ nước-bột theo khối lượng. Bước 5: Tỷ lệ N/X, xác định như bê tông thường, dùng công thức Bôlômây. N X = Bước 6: Hàm lượng xi măng N X Trong đó: X: khối lượng xi măng trong 1 m3 bê tông, kg. N/X: tỷ lệ nước-xi măng. Bước 7: Hàm lượng tro bay: T = B – X. Trong đó: T: khối lượng tro trong 1 m3 bê tông, kg. B: khối lượng bột trong 1 m3 bê tông, kg. X: khối lượng xi măng trong 1m3 bê tông, kg. Bước 8: Hàm lượng cát: X T Đ bh C= 1000 − + + + N + A . c Trong đó: x T đ • X, T, C, Đ, N, A: khối lượng xi măng, tro, cát, đá, nước, và thể tích khí trong 1 m3 bê tông, kg. 3 • x, T, đ: khối lượng riêng của xi măng, tro bay và đá, kg/m . • cbh: khối lượng thể tích (bão hòa nước) của cát, kg/m3.
  162. MỘT SỐ HÌNH ẢNH THI CÔNG SCC Hình ảnh thi công cầu Akagashi-Nhật
  163. Hình ảnh thi công bể chứa ga Osaka-Nhật
  164. Hình ảnh toà nhà T34-Dự án Trung Hoà
  165. 4.5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ - Bê tông tự lèn có tính chất cơ lý hoàn toàn giống bê tông phổ thông, có thể dùng vào tất cả các công trình thiết kế cho bê tông, đặc biệt các công trình có mật độ cốt théo lớn. Do bê tông tự lèn có độ chảy lớn nên khi thi công chú ý công tác ván khuôn cho kín nước không gây hiện tượng mất vữa bê tông. - Việc thiết kế thành phần bê tông tự lèn có thể sử dụng phương pháp thể tích tuyệt đối kết hợp với phương pháp của hiệp hội bê tông Nhật. - Bê tông tự lèn có lượng chất kết dính nhiều hơn, phải dùng phụ gia siêu dẻo thế hệ mới nên giá thành đắt hơn so với bê tông phổ thông. Tuy nhiên đối với các kết cấu có cốt théo dày như cọc khoan nhồi, móng của các công trình lớn, v.v.v thì sử dụng bê tông tự lèn là biện pháp hữu hiệu.
  166. TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG Thank You for Your Attention Hà Nội，4-2010
  167. TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN VẬT LiỆU XÂY DỰNG Thank You very much! Hà Nội，4-2010