Ảnh hưởng của nổ mìn đến cường độ của kết cấu bê tông đang đông cứng

 108
ẢNH HƯỞNG CỦA NỔ MÌN ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CỦA KẾT CẤU BÊ TÔNG ĐANG ĐÔNG CỨNG 
ts. NguyÔn Quang Cưêng 
Bộ môn Công nghệ và Quản lý xây dựng – Trường ĐHTL 
Tóm tắt: Tại Việt Nam, việc thi công nổ mìn gần công trình bê tông đang trong giai đoạn đông 
cứng được xem là kỹ thuật phức tạp và chưa có những hướng dẫn cụ thể. Nghiên cứu tác động của 
tải trọng nổ đến bê tông đang đông cứng là một trong các vấn đề quan trọng và có ý nghĩa thực 
tiễn. Bài báo giới thiệu các kết quả thí nghiệm trên các mẫu thử chịu chấn động và tải trọng nổ. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Trong quá trình thi công tại các công trường 
lớn, đặc biệt là các công trình thủy lợi, thủy điện, 
nhiều hạng mục công trình thường tiến hành thi 
công song song và trong số đó có công tác nổ 
mìn. Do yêu cầu về tiến độ nên một số trường hợp 
không thể chờ cho bê tông đủ tuổi thiết kế mới 
tiến hành nổ mìn mà phải tiến hành thi công song 
song. Một vấn đề quan trọng là nghiên cứu tác 
động của nổ mìn đến chất lượng của kết cấu bê 
tông đang trong giai đoạn đông cứng. 
2. QUÁ TRÌNH ĐÔNG KẾT CỦA BÊ TÔNG 
Bê tông là một môi trường gồm nhiều thành 
phần: chất dính kết (xi-măng), nước và cốt liệu 
(cát, đá dăm hoặc sỏi). Trong các trường hợp 
cần thiết, trong bê tông có các chất độn đặc biệt. 
Sự hình thành của kết cấu và động học của các 
thuộc tính bê tông là những quá trình có tính 
chất giai đoạn. Người ta có thể chia ra làm 4 
giai đoạn: 
- Giai đoạn thứ nhất của sự đông cứng của bê 
tông là sự tác động tương hỗ vật lý giữa các 
thành phần, độ bền nén của bê tông khi đó là rất 
nhỏ, độ lớn của hệ số Poát-xông xấp xỉ 0,5. Tác 
động rung đối với bê tông trong giai đoạn này, 
lúc đầu gây ra phá huỷ tạm thời tính liên kết cấu 
trúc của vữa xi măng; sau đó kích hoạt các tính 
chất lý hóa của xi măng giúp cho quá trình lèn 
chặt xi măng hiệu quả hơn; cuối cùng là cải 
thiện các tính chất của bê tông và tăng tốc độ 
lan truyền của các sóng đàn hồi trong nó. Thời 
kỳ này diễn ra trong khoảng 1/2 ngày đêm. 
- Giai đoạn thứ hai được đặc trưng bởi sự 
phát triển của các quá trình hoá - lý của sự hình 
thành của kết cấu kết tinh. Tại những thời điểm 
đầu của giai đoạn này, khả năng khôi phục các 
mối liên kết đã bị phá huỷ giữa các phần tử vẫn 
còn. Tiếp sau sự đông cứng thì độ bền nén đạt 
tới 10KG/cm2 và bắt đầu tăng lên; còn hệ số 
Poát-xông giảm từ 0,25 đến 0,3. Tuổi của bê 
tông trong giai đoạn này là từ 0,5 đến 4 ngày 
đêm. 
- Trong giai đoạn thứ ba, độ bền tăng lên 
mạnh mẽ trong một khoảng thời gian là 10 ÷ 14 
ngày đêm. 
- Cuối cùng, trong giai đoạn thứ tư (sau 10 ÷ 
14 ngày đêm), xảy ra sự cộng sinh kết tinh của 
các hợp phần mới si-li-cát, tốc độ của các sóng 
đàn hồi sẽ được tăng lên ở một mức độ nhỏ hơn 
so với giai đoạn trước, độ bền của bê tông sẽ 
tiếp tục tăng lên. 
Trong các giai đoạn thứ ba và thứ tư, độ bền 
và mô đun đàn hồi tăng lên, đồng thời hệ số 
Poát-xông giảm xuống còn 0,15. 
σi (Mpa) 
1 2 3 4 5 6 7 10 20 30 40 t, ng.dem
5
15
20
10
0
1 2
4
3
Hình 1. Ảnh hưởng của tuổi bê tông đối với độ bền 
của các mẫu thử 
Từ các đồ thị thu được trên hàng loạt các 
 109
công trình thuỷ lợi (hình 1) người ta thấy rằng 
độ bền phụ thuộc tuyến tính vào lôgarit của tuổi 
của bê tông trong thời kỳ đông cứng. 
Đối với các tính toán gần đúng thì độ bền của 
bê tông ở tuổi khác nhau, có thể được tính theo 
công thức: Cp (m/s) 
3,5
t, ng.dem403020107654321 50 70
3,0
4,0
5,0
4,5
4
1
2 3
Hình 2. Ảnh hưởng của tuổi bê tông đối với đối 
với tốc độ lan truyền của các sóng đàn hồi 
1- Bê tông mác M90200 (Nhà máy thuỷ điện 
Khôtgikenxkaia) 
2- Bê tông mác M180200 (Nhà máy thuỷ 
điện Đơnhep) 
3- Bê tông mác M180200 (Nhà máy thuỷ 
điện Curpxaixkaia) 
4- Bê tông mác M180250 (Nhà máy thuỷ 
điện Curpxaixkaia) 
σi = σM.Ft (1) 
Trong đó : 
 σM – Độ bền theo mác của bê tông; 
 Ft - Hệ số hiệu chỉnh về tuổi của bê tông đối 
với bê tông đang đông cứng, phụ thuộc vào tỷ 
số của tuổi thực tế (t) với tuổi định mức tương 
ứng với độ bền theo mác (TM). Các trị số của Ft 
có thể lấy theo bảng 1. 
Bảng 1. Hệ số Ft 
MT
t
 0,005 0,01 0,015 0,025 0,04 0,08 
Ft 0,1 0,25 0,35 0,45 0,55 0,70 
3. TÁC ĐỘNG CỦA TẢI TRỌNG NỔ LÊN BÊ 
TÔNG ĐANG TRONG GIAI ĐOẠN ĐÔNG CỨNG 
3.1. Lý luận cơ bản 
Những kết quả thu được của O.Ia.Berg rất 
phù hợp với lý thuyết của A.Gritfit và các lý 
thuyết về những bất thường và những cấu trúc 
khuyết tật. Trên cơ sở các lý thuyết này, người 
ta đã chứng minh rằng: Khi vật liệu phải chịu tải 
thì do sự tồn tại của các khuyết tật trong nó, một 
trường thứ cấp của các ứng suất được tập trung 
tại các biên giới của các khuyết tật và tại các 
biên giới của các hợp phần có các tính chất khác 
biệt nhau. Ở các vị trí có sự tập trung của các 
ứng suất thì các vi thể tích có cấu trúc nở rời sẽ 
được tạo ra và cùng với sự tăng lên của ứng suất 
hoặc cùng với sự tăng lên của thời gian tác dụng 
của nó. Khi có sự tăng lên hơn nữa của tải trọng 
thì các vi khe nứt sẽ được tăng lên, được hợp 
nhất lại và được chuyển thành các khe nứt lớn. 
Hiện tượng phát sinh của các khe nứt lớn khi 
có các ứng suất nhỏ hơn giới hạn độ bền là phù 
hợp với các tài liệu thực nghiệm về sự giảm 
xuống của độ bền, cũng như của tốc độ lan 
truyền của các sóng đàn hồi đối với các mẫu thử 
bê tông mà chúng phải chịu các ứng suất như 
thế. Nghiên cứu trên các mẫu thử có tuổi khác 
nhau cho thấy độ bền tương đối của bê tông và 
tốc độ lan truyền trong bê tông của các sóng đàn 
hồi phụ thuộc vào giá trị ứng suất có trước của 
vật liệu do các ứng suất tĩnh thể hiện trên hình 
3. Đồ thị hình 2 chỉ ra rằng, sự giảm xuống của 
độ bền và của tốc độ lan truyền của các sóng 
được bộc lộ trong bê tông khi các ứng suất lớn 
hơn 0,4 giới hạn bền. Khi ứng suất đạt 80% ứng 
suất giới hạn thì sự tổn thất của độ bền sẽ đạt tới 
40%. Như vậy, hiện tượng tổn thất của độ bền, 
khi có sự vượt quá hạn mức nào đó của các ứng 
suất nhưng vẫn nhỏ hơn ứng suất tới hạn, chính 
là cơ sở vật lý của sự tác động nguy hiểm của 
các tải trọng nổ lên bê tông đang đông cứng. 
Mối quan hệ giữa độ bền của bê tông với tốc 
độ đặt tải đã được chứng minh bằng các thực 
nghiệm. Người ta nhận thấy rằng sự giảm xuống 
3 bậc của thời gian đặt tải sẽ dẫn tới sự tăng lên 
của hệ số gia cố động Kđ đối với sự nén ép, kéo 
và uốn tới 60%. 
Đối với độ bền nén, trong phạm vi thời gian 
đặt tải H = 1 ÷ 2000(s), theo các số liệu thực 
nghiệm thì: 
 110
Kđ = 1,58 - 0,35.lgH+ 0,07.(lgH)
2 (2) 
Khi có sự đặt tải động nhiều lần thì độ lớn 
của giới hạn độ bền sẽ giảm đi cùng với sự tăng 
lên của số lượng chu kỳ đặt tải. Người ta lấy 
tiêu chuẩn của độ bền bê tông khi có sự đặt tải 
nhiều lần chính là giới hạn của độ bền mỏi của 
nó mà khi có một số lượng rất lớn lần đặt tải (cỡ 
hàng trăm nghìn lần) thì nó bằng 40 ÷ 60% giới 
hạn tĩnh của độ bền khi có sự đặt tải một lần. 
3.2. Những số liệu thực nghiệm 
Chấn động do nổ mìn tác động lên công trình 
bê tông với tải trọng tốc độ cao, có tính chất chu 
kỳ và đổi dấu của các tải trọng. 
 Cp/Cpk, [σ] /[σ]K 
0,8
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0,2 0,4 0,6
 - 1
 - 2
 - 3
σ /[σ]K 
Hình 3. Mối quan hệ giữa tốc độ tương đối và độ 
bền tương đối với ứng suất có trước của các mẫu 
thử (σ/[σ]K) 
- Đường cong I - tốc độ tương đối của sự lan 
truyền của các sóng đàn hồi Cp/Cpk 
- Đường cong II: độ bền tương đối [σ] /[σ]K 
1- Bê tông M180300 (Xaiano-Susenxkaia) 
2- Bê tông M180200 (Đơnhep) 
3- Bê tông M180200 (Cupxaiano) 
Việc nghiên cứu trạng thái của bê tông khi có 
sự đặt tải chấn động là một việc có thể làm được 
bằng con đường thử nghiệm trên các sàn rung 
trong các điều kiện phòng thí nghiệm. 
3.2.1. Các kết quả nghiên cứu tiêu biểu trong 
phòng thí nghiệm ở một số công trường xây 
dựng thuỷ điện 
Sự thay đổi của các tính chất của bê tông 
đang đông cứng dưới sự tác động của các tải 
trọng chấn động nổ đã được nghiên cứu trên 
hàng loạt các công trường xây dựng thủy lợi. 
Tại công trường xây dựng thuỷ điện 
Kraxnôrekaia (LB Nga) người ta đã tiến hành 3 
loại các thí nghiệm với việc đánh giá sự thay đổi 
của độ bền các mẫu thử - các khối lập phương 
có cạnh 20cm, bê tông M180200, mà các mẫu 
thử ấy đã phải chịu sự tác động có tính chất 
động trên sàn rung hoặc trực tiếp từ các vụ nổ. 
Trong giai đoạn thứ nhất, người ta đã rung 
các mẫu thử có tuổi khác nhau từ 1 ÷ 31 ngày 
đêm. Tốc độ rung đạt tới 120cm/s, tần số đã 
được thay đổi từ 10 đến 60Hz. Một nhóm các 
mẫu thử đã phải chịu sự rung nhiều lần ở tuổi 
khác nhau. Sau khi rung, người ta đã xác định 
và so sánh độ bền nén với các chỉ tiêu so với các 
mẫu thử kiểm tra. Sự giảm xuống rõ rệt của độ 
bền (10%) đã được ghi nhận đối với các mẫu 
thử mà chúng chịu sự tác động của sự rung 
nhiều lần và đã được kiểm tra về độ bền ở trong 
tuổi 28 ngày đêm. 
Kết quả này đã được khẳng định trong loạt 
thí nghiệm thứ hai, khi có sự tác động của sự 
rung nhiều lần của các mẫu thử ở tuổi khác 
nhau. Những thử nghiệm về nén của mẫu thử ở 
tuổi 28 ngày đêm đã chỉ ra sự giảm đi thực sự 
của độ bền các mẫu thử chịu tác dụng của sự 
rung ở tuổi 2 ngày đêm. Ngay cả ở các thời kỳ 
muộn hơn (trước 14 ngày đêm), tác động rung 
nhiều lần với tốc dộ 120m/s đã dẫn tới độ bền 
giảm 15 ÷ 20%. 
Trong loạt thí nghiệm thứ ba, người ta đã gắn 
chặt các mẫu thử vào một khối bê tông và người 
ta đã quan sát chúng trước sự tác động của các 
vụ nổ mìn mà chúng phá vỡ khối bê tông ấy. 
Người ta đã hoàn thành các vụ nổ này bằng cách 
thức: Đa số các nhóm các mẫu thử ở tuổi khác 
nhau (trước 28 ngày đêm) sẽ phải chịu một lần 
sự tác động của tải trọng nổ; còn một nhóm 
riêng khác thì phải chịu đến 8 lần. Tốc độ dịch 
chuyển của các mẫu thử là 21 ÷ 30cm/s. Người 
ta đã nhận thấy sự giảm xuống rõ rệt (45%) của 
I II 
 111
độ bền các mẫu thử khi mà chúng phải chịu sự 
tải động nhiều lần của vụ nổ. 
Bằng các cuộc thí nghiệm, trong các điều 
kiện của công trường Nhà máy thuỷ điện 
Toctogulxkaia người ta đã xác lập được tốc độ 
cho phép tối đa của sự dịch chuyển đối với khối 
bê tông M180200 ở tuổi 35 ngày đêm, khi có tác 
động nổ một lần. Người ta đo được nó bằng 
1,3m/s. 
Trong các điều kiện của công trường Nhà 
máy thuỷ điện Khôtgikentxkaia, người ta đã cho 
các khối lập phương bằng bê tông M90200 có 
cạnh 20 cm phải chịu sự tác động rung với các 
tốc độ khác nhau. Việc rung của loạt thứ nhất 
của các mẫu thử đã được thực hiện khi độ lớn 
của thành phần thẳng đứng của tốc độ 15cm/s 
và bê tông ở các tuổi 1; 2; 4; 7 và 10 ngày đêm; 
trong loạt thứ hai - khi tốc độ 50cm/s và ở các 
tuổi 1; 2; 5; 7 và 12 ngày đêm. Sau mỗi lần tác 
động, một nhóm các mẫu thử được đem ra thử 
nghiệm về nén; và các mẫu thử còn lại khác thì đã 
được đem ra thử trước sự tác động của các lần 
rung lặp lại (số lượng lớn nhất các lần rung là 5). 
Những lần thí nghiệm về nén các mẫu sau cùng 
thì đã được hoàn thành ở tuổi 90 ngày đêm. Việc 
khảo sát bằng siêu âm các mẫu thử đã được hoàn 
thành ngay trong những ngày đầu của quá trình 
đông cứng của bê tông (trước và sau khi có tác 
động rung), còn trong những thời hạn muộn hơn - 
chỉ sau sự tác động của nó mà thôi. 
Sự thay đổi theo thời gian của độ bền của các 
mẫu thử mà chúng chịu sự tác động của sự rung, 
đã được chỉ ra trên hình 3. Độ bền đã được nêu 
ra ở đây là các độ lớn tương đối (so với độ bền 
các mẫu kiểm tra). Các đồ thị chỉ ra rằng, tác 
động rung lên bê tông ở tuổi 1 - 2 ngày đêm đã 
không ảnh hưởng đến độ bền của bê tông. Sự 
giảm đi của độ bền chỉ được quan sát thấy khi 
rung ở tuổi từ 2 - 12 ngày đêm. Tiếp sau đó, 
hiển nhiên là sẽ xảy ra “sự hàn gắn lại” từng 
phần các vi khe nứt. Ở tuổi 90 ngày đêm, sự tổn 
thất của độ bền là 4% khi tốc độ 15cm/s và là 
 14% khi tốc độ 50cm/s. Từ đồ thị tổng hợp đã 
có người ta có thể hiểu tốc độ 50cm/s là tốc độ 
tới hạn đối với bê tông ở tuổi 10 ÷ 12 ngày đêm 
với độ bền nén 11MPa. 
[σ] /[σ]K 
0,6
0,8
1,0
1 2 4 7 10 12 15 30 90
1
2
T, ng.dem
Hình 4. Quan hệ giữa độ bền tương đối của các 
mẫu thử chịu sự tác động có tính chất động với 
tuổi của bê tông. 
Đường cong 1: Rung với tốc độ 15cm/s 
Đường cong 2: Rung với tốc độ 50cm/s 
Việc kiểm tra bằng siêu âm trạng thái các 
mẫu thử trước và sau khi có sự tác động rung đã 
cho phép chi tiết hoá theo thời gian các đặc 
trưng của quá trình tổn thất độ bền khi có sự tác 
động có tính chất động lên bê tông. Đặc trưng 
ấy đã được chỉ ra trên các đồ thị của mối phụ 
thuộc của đại lượng Cp vào tuổi của bê tông 
(hình 5). Việc rung làm cho tốc độ lan truyền 
sóng siêu âm Cp và độ bền của các mẫu thử 
giảm đột biến (đặc biệt là khi tuổi của bê tông 
tới 7 ngày đêm). Đại lượng Cp trong các mẫu 
thử sau sự tác động của sự rung với tốc độ 
15cm/s là nhỏ hơn trong các mẫu thử kiểm tra, 
nhưng là lớn hơn so với sau khi rung với tốc độ 
50cm/s. Sự giảm xuống lớn nhất của các trị số 
Cp đã được nhận thấy trong các mẫu thử ở tuổi 
từ 2 - 7 ngày đêm, sau sự tác động của sự rung 
với tốc độ 50cm/s. Ở tuổi muộn hơn, sự tổn thất 
tương đối của độ bền sẽ giảm xuống - là điều 
cũng đã được ghi nhận cả khi căn cứ theo các đồ 
thị trên hình 3 kể trên khi mà bê tông có thể 
“hàn gắn lại” từng phần các khuyết tật. 
Cp .10m
3/s 
 112
T, ng.dem40302010754321 50 60
1
2
3
Hình 5. Quan hệ giữa tốc độ lan truyền của các 
sóng đàn hồi với tuổi của bê tông đối với các mẫu 
thử chịu sự tác động có biến động với tốc độ 15cm/s 
(đường cong 1), 50 cm/s (đường cong 2) và đối với 
các mẫu thử kiểm tra (đường cong 3). 
Khi rung có tốc độ không đổi thì mức độ 
giảm xuống tương đối của Cp, cùng với sự tăng 
lên của tuổi bê tông, sẽ được giảm xuống. Đồ 
thị trên hình 5 chỉ ra rằng: 50cm/s là tốc độ cho 
phép tới hạn của sự dịch chuyển đối với bê tông 
ở tuổi 10 ÷ 12 ngày đêm. 
3.2.2. Các nghiên cứu thực nghiệm khi chịu 
tải trọng nổ 
Đã có bốn nhóm các mẫu thử bê tông có 
cùng thành phần và kích thước như vậy được 
đem ra thử nghiệm chịu đựng các tải trọng nổ. 
Các mẫu thử này đã được bố trí trong các hố có 
chiều sâu 50cm mà trong đó người ta gắn chặt 
chúng bằng thạch cao mịn và đổ đá lấp kín từ 
trên xuống. Bên cạnh các mẫu thử, người ta còn 
bố trí các máy đo chấn động để ghi tốc độ của 
các dao động khi có các vụ nổ. Có hai nhóm các 
mẫu thử đã được đem ra thử nghiệm chịu đặt tải 
4 lần ở tuổi trước 10 ngày đêm; còn hai nhóm 
khác thì đã được đặt tải một lần, nhưng với các 
tốc độ dịch chuyển lớn (bảng 2). Việc khảo sát 
bằng siêu âm và các cuộc thử nghiệm về độ bền 
các mẫu thử phải chịu tải giống như đối với 
trường hợp các mẫu thử kiểm tra, thì cũng được 
tiến hành ở tuổi 90 ngày đêm. 
Bảng 2. Độ bền tương đối của bê tông 
Tuổi của 
bê tông 
(ngày 
đêm) 
Tốc độtrung 
bình của sự 
dịch chuyển 
(cm/s) 
Độ bền tương đối (1) 
Tốc độ sự lan 
truyền của các 
sóng đàn hồi 
Độ bền 
nén 
1 17 - - 
2 17 - - 
7 17 - - 
10 17 - - 
90 - 0,98 0,945 
1 52 - - 
2 52 - - 
7 52 - - 
10 52 - - 
90 - 0,975 0,92 
2 220 - - 
90 - 0,97 0,88 
10 220 - - 
90 - 0,985 0,97 
(1) Độ bền tương đối (so với mẫu kiểm tra) 
của mẫu thử sau 28 ngày, đêm. 
Những kết quả thí nghiệm với các mẫu thử 
chịu tác động nổ, xét về toàn bộ trùng hợp với 
các số liệu của các thí nghiệm về sự rung. 
Người ta đã ghi nhận được sự thay đổi của tốc 
độ tương đối của sự lan truyền các sóng đàn hồi 
(2 - 3)% khi có sự giảm xuống lớn thực sự của 
độ bền các mẫu thử (đến 12%). Mối phụ thuộc 
của sự giảm xuống của độ bền bê tông vào mức 
độ đặt tải và độ bền của nó đã được bộc lộ một 
cách rõ rệt. Chẳng hạn, khi có sự tác động nổ 4 
lần với tốc độ 17 và 52 m/s thì độ bền bê tông 
bị giảm xuống tương ứng là 5,5% và 8% ; sự tác 
động với tốc độ 220cm/s lên các mẫu thử ở tuổi 
2 ngày đêm đã gây ra sự giảm xuống của độ bền 
12%, ở tuổi 10 ngày đêm (khi bê tông đã xác lập 
lại một phần độ bền) - chỉ 3%. 
Cp/ Cp 
0 .9 8
1
0 .9 7
0 .9 9
T , n g .d e m2 5 7 1 0
1 .0 0
Hình 6. Quan hệ giữa tỷ số của tốc độ lan 
truyền sóng đàn hồi Cp/ Cp với tuổi của bê tông 
 113
(Cp , Cp:lần lượt là tốc độ lan truyền sóng đàn 
hồi sau khi rung với tốc độ 50cm/s và trước đó) 
3.2.3. Nghiên cứu sự ảnh hưởng của số lần 
chịu tải động 
Tiến hành thí nghiệm trong điều kiện rung 
với các mẫu thử khối lập phương có cạnh 15 cm 
có tuổi khác nhau. Mục đích thí nghiệm này 
nhằm xác lập ảnh hưởng của số lần đặt tải động 
có cường độ xác định ở những ngày đầu tiên của 
quá trình đông cứng của bê tông, cũng như ảnh 
hưởng của “mác“ (tức là của độ bền) bê tông 
đến trạng thái của nó. Việc kiểm tra trạng thái 
các mẫu thử trong quá trình đông cứng, đã diễn 
ra một cách theo định kỳ bằng phương pháp siêu 
âm và bằng sự đánh giá độ bền nén ở tuổi 28 
ngày đêm. 
Bảng 3. Độ bền tương đối của bê tông 
Số hiệu 
nhóm 
mẫu 
Mác bê 
tông 
Tuổi 
của bê 
tông 
(ngđ) 
Số chu 
kỳ tác 
động 
Tốc độ 
dao 
động 
(m/s) 
Độ bền 
tương 
đối (1) 
1 M180200 1 1 15 1,05 
2 1 50 15 0,97 
1 M180200 3 1 15 0,99 
2 3 50 15 0,99 
1 M180200 1 1 30 1,03 
2 1 15 30 0,93 
1 
M180200 
3 1 30 0,99 
2 3 15 30 0,86 
3 3 50 30 0,9 
1 M180200 7 15 30 0,86 
2 7 50 30 0,66 
1 M28200 1 1 30 1,1 
2 1 50 30 0,94 
1 M28200 3 1 30 1,06 
2 3 50 30 0,95 
1 M180300 1 1 30 1,0 
2 1 50 30 0,88 
1 M180300 3 1 30 0,97 
2 3 50 30 0,92 
Những kết quả thí nghiệm (bảng 3) đã chỉ ra 
rằng: Khi tốc độ dịch chuyển là 15cm/s, số lần 
đặt tải không ảnh hưởng đối với độ bền của bê 
tông. Khi tốc độ dịch chuyển là 30cm/s, nếu số 
lần đặt tải tăng lên thì độ bền của bê tông bị 
giảm. Hơn nữa trong những trường hợp tốc độ 
dịch chuyển là 30cm/s, độ bền của bê tông còn 
bị giảm xuống tới mức mức nhỏ nhất khi tuổi bê 
tông là 1 ngày đêm; ở mức lớn đối với tuổi 3 
ngày đêm và ở mức độ lớn nhất đối với tuổi 7 
ngày đêm. 
 [σ]/[σ]K 
 M180200 M180300 M28200 
1
2
0,8
0,9
20 24 [σ]K Mpa 
Hình 7. Quan hệ giữa độ bền tương đối của bê 
tông [σ]/[σ]K (khi có sự tác động chấn động với tốc 
độ dịch chuyển 30cm/s) với độ bền của các mẫu 
kiểm tra [σ]K ở tuổi 28 ngày đêm 
- Đường cong 1: Sự tác động một lần lên các 
mẫu thử ở tuổi 3 ngày đêm; 
- Đường cong 2: Khi có 50 lần tác động lên 
các mẫu thử ở tuổi 3 ngày đêm. 
- 
3.2.4. Nghiên cứu sự ảnh hưởng của hiệu 
ứng “quy mô“ 
Tại công trường nhà máy thuỷ điện 
Curpxaixkaia, người ta đánh giá hiệu ứng quy 
mô khả dĩ khi có sự tăng lên của thể tích bê tông 
phải chịu tải bởi vụ nổ. Những cuộc thí nghiệm 
đã được thực hiện trên các khối bê tông lập 
phương với cạnh 0,2m; 0,5m và 1m và các dầm 
bê tông có kích thước 1m x 0,3m x 0,3m, những 
mẫu thử đã được đặt trong buồng nổ thử nổ sao 
 114
cho các các mặt chính diện của chúng nằm cách 
xa như nhau, kể từ tâm ngoài của vụ nổ. Các 
khối bê tông lập phương có cạnh 0,2m đã được 
gắn chặt với nền bằng thạnh cao mịn, bê tông 
của các mẫu thử còn lại được đặt vào cốp pha 
trên bề mặt cứng đã được làm sạch. Các mẫu 
thử kiểm tra đã được người ta bố trí ở bên ngoài 
đới ảnh hưởng của các vụ nổ. 
Khi nổ các vụ nổ thì các lượng thuốc đã được 
phân bố trong 3 lỗ khoan lớn nghiêng hội tụ 
(dưới góc nghiêng 300 so với phương nằm 
ngang), có chiều sâu 3m - 4m. Tổng khối lượng 
của các lượng thuốc trong mỗi một vụ nổ là 
0,75kg Amônit 6ЖB. Những vụ nổ đã được 
thực hiện khi bê tông ở tuổi 1; 3; 6 (2 lần) và 80 
ngày đêm (2 lần). 
Tốc độ của các dao động do các vụ nổ đã 
được người ta đo bằng các máy đo chấn động 
mà chúng đã được đặt trực tiếp trên các mẫu thử 
và nền của chúng. Người ta đã kiểm tra trạng 
thái của bê tông bằng các phép đo siêu âm, còn 
đối với các mẫu thử có cạnh 0,2m bằng việc xác 
định độ bền nén. 
Mặc dù có cường độ đặt tải đủ cao, một sự 
xấu đi rõ rệt của trạng thái bê tông, sau các vụ 
nổ đã được xác nhận là chỉ đối với các mẫu thử 
có cạnh 0,2m. Một trong số các hố ấy người ta 
đã thấy được một khe nứt ngang trên mặt bên 
sườn. Tuy vậy sự nghiên cứu siêu âm sau vụ nổ 
theo các mặt này đã không chỉ ra được sự phát 
triển của khe nứt về phía sâu. Những hình ảnh 
khe nứt mà các nghiên cứu này thu được trên 
các hố, trong mọi trường hợp đều có dạng tuyến 
tính. 
Độ lớn của tốc độ sóng đàn hồi đo được sau 
các vụ nổ trên các mẫu thử không có gì khác 
biệt thực sự so với các trị số đối với các mẫu thử 
kiểm tra. Khi có các tốc độ xấp xỉ của sự dịch 
chuyển của nền thì các tốc độ trung bình của sự 
dịch chuyển của các mẫu thử được giảm xuống 
một cách có quy luật, cùng với sự tăng lên của 
chiều dài cạnh của chúng (hình 8). 
Tại công trường nhà máy thuỷ điện 
Curpxaixkaia, người ta đã xác định được bằng 
thực nghiệm tốc dộ cho phép của sự dịch 
chuyển đối với các mẫu (các khối lập phương 
bằng bê tông M180200 có cạnh 0,2m). Những 
mẫu thử ở tuổi 4 và 30 ngày đêm đã được đặt tại 
khoảng cách khác nhau (3,5 - 100m) kể từ các 
lượng thuốc, cùng với các máy đo chấn động 
ghi lại tốc độ dịch chuyển của chúng. Việc khảo 
sát bằng siêu âm và các cuộc thực nghiệm về sự 
nén đã cho phép rút ra một kết luận rằng: 
1
2
0 ,2 0 ,6 1 ,0 1 ,4 1 ,8 2 ,2 B ,m
0 ,8
1 ,0
a - C p /C p k
b - C m , m /s
2 ,0
0 ,4
B ,m2 ,21 ,81 ,41 ,00 ,60 ,2
1 ,2
2 ,6
2 ,6
Hình 8. Quan hệ giữa tốc độ tương đối của các 
sóng đàn hồi dọc Cp/Cpk (hình a) và tốc độ dịch 
chuyển Cm (hình b) với kích thước các cạnh của 
mẫu thử (B) 
- Đường cong 1: tốc độ dịch chuyển ở đáy 
các mẫu thử. 
- Đường cong 2: tốc độ dịch chuyển trên các 
mẫu thử. 
Những dấu hiệu ban đầu của sự phá huỷ cấu 
trúc bê tông tương ứng với một tốc độ tới hạn 
của sự dịch chuyển là 0,3m/s đối với các mẫu 
thử ở tuổi 4 ngày đêm với độ bền nén là 
6,5MPa; là 0,5m/s- đối với các mẫu thử ở tuổi 
30 ngày đêm có độ bền là 11,5 MPa. 
Tại công trường nhà máy thuỷ điện Xaiano-
Susenxkaia, trên các công trình bê tông khối 
lớn, bằng phương pháp siêu âm, người ta đã xác 
lập được tốc độ cho phép của sự dịch chuyển, 
tương ứng đối với bê tông M180300 ở tuổi 1 - 2; 
7 và 15 ngày đêm là 0,15m/s; 0,8m/s và 
1,05m/s. 
4. KẾT LUẬN 
Những kết quả nghiên cứu sự tác động của 
tải trọng lên bê tông trong giai đoạn đông cứng 
 115
cần được xem như là một trong những cơ sở 
quan trọng để xây dựng các phương pháp tính 
toán các thông số khoan nổ. Sự tác động của các 
tải trọng nổ sẽ gây ra ảnh hưởng tiêu cực nhất 
đến bê tông khi đang ở độ tuổi từ 4h đến 12h. 
Điều này rất đáng chú ý vì ở bê tông mới đổ có 
hiện tượng tổn thất độ bền rất đáng kể khi sớm 
phải chịu một tải trọng nào đó (có thể nhỏ hơn 
rất nhiều so với tải trọng giới hạn). Các nghiên 
cứu đã cho thấy khi có các ứng suất 80% ứng 
suất giới hạn thì độ bền của bê tông đã bị tổn 
thất tới 40%. Ngoài ra, số lần tác động của tải 
trọng tác dụng và hiệu ứng quy mô cũng là 
những yếu tố gây nhứng ảnh hưởng đáng kể đến 
kết quả tác dụng của vụ nổ. 
Tác động của tải trọng nổ đối với bê tông đang 
trong giai đoạn đông cứng là một vấn đề kỹ thuật 
phức tạp; nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố và chi 
phối đến chất lượng, tiến độ và giá thành xây 
dựng công trình. Đây là một vấn đề quan trọng 
cần phải được nghiên cứu tỉ mỉ kể cả lý thuyết và 
thí nghiệm trong điều kiện thực tiễn ở Việt Nam. 
Tài liệu tham khảo: 
1. Bản hướng dẫn xác định thông số và tiến hành công tác khoan nổ tại đường viền hố móng 
những công trình kỹ thuật thuỷ lợi quan trọng, Trung tâm thông tin KHKT Năng lượng và điện khí 
hoá Liên Xô, Matxcơva 1982. 
2. Взывные работы вблизи охраняемых обчектов - м. недра -1984. 
Abstract: 
IMPACT OF BLASTING TO CONCRETE STRUCTURE HARDENING PHASE 
Nguyen Quang Cuong 
 Blasting work, which is adjacent to hardening concrete, requine sophistreated tech. To the present time, 
in Vietnam a specification of Blasting has yet to be developed. Therefore, the study about Blasting impact to 
concrete structure which are still in hardening phase is nescessary. This paper decibes some results of 
experiments on concrete samples under the impact of blasting vibration.