Nghiên cứu nâng cao khả năng chống thấm cho bê tông đầm lăn đập trọng lực bằng sơn thẩm thấu kết tinh gốc xi măng

 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 68 
NGHIÊN CỨU NÂNG CAO KHẢ NĂNG CHỐNG THẤM CHO BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 
ĐẬP TRỌNG LỰC BẰNG SƠN THẨM THẤU KẾT TINH GỐC XI MĂNG 
Nguyễn Quang Phú1 
Tóm tắt: Bài báo giới thiệu việc áp dụng sơn chống thấm thẩm thấu kết tinh gốc xi măng để 
nâng cao khả năng chống thấm cho bê tông đầm lăn đập trọng lực. 
Từ khóa: Bê tông đầm lăn; tro bay; muội silic; phụ gia; thẩm thấu; kết tinh; vật liệu chống thấm. 
I. ĐẶT VẤN ĐỀ1 
Xây dựng công trình sử dụng vật liệu bê tông 
đầm lăn (BTĐL) là một công nghệ mới trong 
xây dựng đập nói riêng và một số công trình 
Thủy lợi, Thủy điện ở Việt Nam nói chung. Một 
vài năm gần đây, ở Việt Nam sử dụng BTĐL 
trong xây dựng các công trình Thủy lợi, Thủy 
điện phát triển rất mạnh. Các loại vật liệu dùng 
để chế tạo BTĐL cũng rất đa dạng và phong 
phú. Trong vật liệu sử dụng cho BTĐL, ngoài 
các vật liệu cơ bản như xi măng, cát, đá, nước, 
thì phụ gia khoáng và phụ gia hóa học cũng 
đóng vai trò rất quan trọng trong việc thiết kế và 
thi công BTĐL. 
Bê tông đầm lăn được xem là bước phát triển 
đột phá trong công nghệ thi công đập bởi các ưu 
điểm nổi bật của nó như: sử dụng ít xi măng 
(chỉ bằng khoảng 25-30% so với bê tông 
thường); tốc độ thi công nhanh, nên giảm giá 
thành, giảm chi phí cho các kết cấu phụ trợ, 
giảm chi phí cho biện pháp thi công, do vậy 
hiệu quả kinh tế mang lại cao hơn. 
Công nghệ BTĐL đặc biệt hiệu quả khi áp 
dụng cho xây dựng đập bê tông trọng lực. Khối 
lượng bê tông được thi công càng lớn thì hiệu 
quả áp dụng công nghệ BTĐL càng cao. Việc 
lựa chọn phương án thi công đập bằng công 
nghệ BTĐL thường đem lại hiệu quả kinh tế cao 
hơn so với đập bê tông thường và đập đất đắp. 
Tuy nhiên, nhược điểm của BTĐL là chống 
thấm kém. Vì vậy, các đập bê tông đầm lăn kiểu 
cũ chỉ sử dụng BTĐL làm lõi đập, bao bọc xung 
quanh là lớp vỏ bê tông thường có khả năng 
chống thấm dày từ 2 đến 3m. Kết cấu đập kiểu 
1 Đại học Thủy lợi 
này thường gọi là “vàng bọc bạc”. Nó được sử 
dụng phổ biến ở hầu hết các nước cho đến cuối 
thế kỷ XX. 
Kết quả khảo sát một số công trình đã hoàn 
thành, đang thi công và chuẩn bị thi công cho 
thấy các công trình BTĐL đầu tiên của Việt 
Nam không dùng BTĐL chống thấm [12,13,14]. 
Trong những năm gần đây, chúng ta đã và đang 
tiếp cận với công nghệ BTĐL chống thấm và có 
những thử nghiệm đầu tiên. 
Trong quá trình nghiên cứu phát triển công 
nghệ BTĐL, Trung Quốc đã nghiên cứu và áp 
dụng thành công loại BTĐL có tính chống thấm 
cao thay cho bê tông thông thường. Năm 1989, 
Trung Quốc là nước đầu tiên trên thế giới xây 
dựng thành công đập trọng lực Thiên Sinh Kiều, 
cao 61 m, hoàn toàn bằng bê tông đầm lăn. Tính 
đến 2004, Trung Quốc có hơn 10 đập bê tông 
mới kiểu này [2,3,5,6]. 
Việc sử dụng BTĐL chống thấm thay cho bê 
tông thường đem lại hiệu quả kinh tế cao nhờ 
đơn giản hoá quá trình thi công. Những năm gần 
đây, Việt Nam bắt đầu nghiên cứu áp dụng 
BTĐL chống thấm cao thay cho bê tông thường 
để xây dựng đập bê tông trọng lực. Kết quả thử 
nghiệm ở các công trình cho thấy, trong điều 
kiện hạn chế lượng xi măng, nâng cao tính chống 
thấm của BTĐL khó hơn nhiều so với đảm bảo 
yêu cầu về cường độ. Do nhu cầu phát triển Thuỷ 
lợi, Thuỷ điện ở Việt Nam, nhiều đập bê tông 
được thiết kế theo công nghệ BTĐL, trong đó có 
một số đập Thuỷ lợi, Thuỷ điện đã dùng BTĐL 
chống thấm thay cho bê tông thường. Vì vậy, 
nghiên cứu biện pháp nâng cao khả năng chống 
thấm của BTĐL trong điều kiện Việt Nam có ý 
nghĩa khoa học và có giá trị thực tiễn cao. 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 69 
II. MỘT SỐ BIỆN PHÁP NÂNG CAO ĐỘ 
CHỐNG THẤM CHO BTĐL 
Ở Việt Nam tuy chưa có công trình thực tế 
xây dựng xong bằng BTĐL chống thấm, nhưng 
việc áp dụng vật liệu này đang được tích cực 
triển khai. Công ty tư vấn thiết kế điện lực 1, 
với sự trợ giúp của chuyên gia quốc tế đã thiết 
kế, đang triển khai thi công đập BTĐL thuỷ 
điện Sơn La, sử dụng BTĐL chống thấm toàn 
mặt cắt R365200W10. Cùng với đập Sơn La 
đang có nhiều đập thuỷ điện khác sử dụng 
BTĐL chống thấm thay cho bê tông thường như 
Bản Vẽ, Đồng Nai 3, Đồng Nai 4 và A Vương 
[12,13,14]. 
Công trình thuỷ lợi Định Bình lần đầu tiên 
thi công thử nghiệm BTĐL chống thấm R90200 
W4 và R90200W2. Tuy đây chưa phải là BTĐL 
chống thấm thay cho bê tông thường, vì ở phía 
thượng lưu vẫn có tường bê tông thường 
R90200W6, nhưng qua thử nghiệm BTĐL chống 
thấm ở công trình Định Bình cũng rút ra được 
một số kinh nghiệm quý trong thiết kế cấp phối 
BTĐL chống thấm [12,13,14]. 
Các công trình xây dựng thành công trong 
thực tế là bằng chứng chắc chắn nhất khẳng 
định cơ sở nâng cao chống thấm BTĐL. Theo 
kinh nghiệm nước ngoài, phụ gia hóa học dùng 
chủ yếu là để điều chỉnh độ công tác và thời 
gian đông kết của hỗn hợp BTĐL. Liều lượng 
dùng phụ gia hóa học trong BTĐL thường lớn 
hơn nhiều so với bê tông thông thường. Việc 
dùng phụ gia giảm nước, chậm đông kết làm 
tăng tính linh động của BTĐL, kéo dài thời gian 
đông kết ban đầu của bê tông giúp cho quá trình 
thi công liên tục không phải mất nhiều thời gian 
và chi phí cho việc xử lý bề mặt trước khi đổ 
các lớp tiếp theo. 
Phụ gia cuốn khí tạo nên một hệ thống bọt 
khí có kích thước đồng đều giúp cho bê tông 
chống chọi được điều kiện thời tiết đóng băng 
và tan băng. Hệ thống bọt khí trong hỗn hợp 
BTĐL góp phần làm tăng tính công tác của 
BTĐL. Nói chung, phụ gia cuốn khí rất thích 
hợp với các loại bê tông nghèo chất kết dính. 
Tuy nhiên, phụ gia cuốn khí nếu sử dụng quá 
liều lượng sẽ làm giảm cường độ bê tông. 
Một số công trình đập BTĐL ở Việt Nam 
hiện nay đang sử dụng các sản phẩm phụ gia 
chậm đông kết dành riêng cho BTĐL là TM25, 
TM30, PLASTIMENT 96, 2000AT (Đập Định 
Bình, đập SeSan4, đập Bình Điền, đập Sơn La, 
đập Tân Mỹ ...). Tuy nhiên, việc nghiên cứu ảnh 
hưởng của phụ gia hóa học đến tính chống thấm 
BTĐL còn ít. 
Theo kinh nghiệm của Trung Quốc [2,6,7], 
hóa chất kết tinh xử lý bề mặt được dùng để 
tăng thêm độ chống thấm cho BTĐL sau khi đổ. 
Cơ chế hoạt động của các chất thẩm thấu này là 
thâm nhập vào bê tông qua đường mao quản, 
các lỗ gel, phản ứng hoá học với Ca(OH)2 hình 
thành sản phẩm silicat có cường độ, liên kết với 
nhau thành hệ thống gel bít kín các lỗ rỗng bê 
tông, làm cứng hoá bê tông và tăng độ chống 
thấm nước. 
Hiện nay tại thị trường Việt Nam đã có nhiều 
loại chất chống thấm bê tông dạng thẩm thấu 
của nhiều hãng vật liệu khác nhau như: XYPEC 
của Úc, PENETRON của Mỹ, INDOSEAL của 
Thuỵ Sĩ. Ở Việt Nam cũng dần dần chế tạo 
được các loại sơn chống thấm thẩm thấu kết 
tinh, đặc biệt là vật liệu chống thấm thẩm thấu 
kết tinh gốc xi măng CT-09 do Trung tâm Vật 
liệu - Viện Thủy Công - Viện Khoa học Thủy 
lợi Việt Nam chế tạo, đã và đang được áp dụng 
chống thấm cho các công trình Thủy lợi. 
Tuy nhiên, đến thời điểm này việc áp dụng 
BTĐL chống thấm thay cho BT thường mới 
đang ở mức độ thử nghiệm trong phòng và trên 
bãi đổ thử nghiệm. Kết quả thí nghiệm BTĐL 
chống thấm tại bãi thử của các công trình A 
Vương, Sơn La chưa đạt mác chống thấm thiết 
kế W6, W10. Công trình thủy lợi Định Bình 
mới thử nghiệm BTĐL chống thấm mác thấp 
(W4) ở lõi đập, chưa sử dụng thay cho BT 
chống thấm phía thượng lưu. 
Vì vậy, trong nghiên cứu các biện pháp để 
nâng cao độ chống thấm của BTĐL công trình 
thủy lợi, cần tập trung vào các vấn đề sau: 
+ Lựa chọn phương pháp thiết kế cấp phối 
hợp lý phù hợp với BTĐL chống thấm, giảm 
bớt lượng dùng xi măng nói riêng và chất kết 
dính nói chung; 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 70 
+ Cốt liệu phải có thành phần hạt liên tục, 
đăc biệt chú ý thành phần cốt liệu nhỏ, đảm bảo 
lượng hạt mịn qua sàng 0,14mm từ 14-18% (Cát 
tự nhiên thường thiếu hạt mịn nên phải bổ xung 
thêm mạt đá). 
+ Sử dụng phụ gia hóa học (phụ gia giảm 
nước, kéo dài đông kết) hợp lý để giảm lượng 
dùng nước, tăng độ đặc chắc và độ chống thấm 
của BTĐL; 
+ Tăng độ mịn của phụ gia khoáng hoạt tính 
nhằm tăng hoạt tính của phụ gia khoáng và phản 
ứng diễn ra triệt để hơn; 
+ Sử dụng hóa chất kết tinh quét lên bề mặt 
bê tông để tăng khả năng chống thấm cho 
BTĐL. 
Tuỳ theo yêu cầu kỹ thuật và kinh tế, có thể 
chọn một hoặc phối hợp biện pháp nâng cao 
chống thấm BTĐL bằng cách tối ưu hóa trong 
quá trình thiết kế cấp phối và sử dụng phụ gia 
khoáng, phụ gia hoá học hợp lý hoặc kết hợp xử 
dụng hóa chất kết tinh xử lý bề mặt 
III. VẬT LIỆU THÍ NGHIỆM 
3.1. Xi măng 
Trong thí nghiệm đã sử dụng loại xi măng 
PC40 Hà Tiên 1 để nghiên cứu. Các chỉ tiêu cơ 
lý của xi măng được thể hiện ở bảng 1. 
Bảng 1. Kết quả thí nghiệm xi măng 
Xi măng PC40 Hà Tiên 1 STT Chỉ tiêu thí nghiệm Phương pháp thử Đơn vị 
M1 M2 M3 
1 Khối lượng riêng TCVN : 4030-2003 g/cm3 3,08 3,08 3,05 
2 Độ mịn ( Lượng sót trên sàng 0,09 
) 
TCVN : 4030-2003 % 5,8 6,2 5,9 
3 Lượng nước tiêu chuẩn TCVN : 6017-1995 % 27,25 27,5 27,0 
Thời gian bắt đầu đông kết TCVN : 6017-1995 ph 150 155 150 3 
Thời gian kết thúc đông kết TCVN : 6017-1995 ph 235 240 230 
4 Độ ổn định thể tích TCVN : 6017-1995 mm 2,5 2,6 2,5 
Giới hạn bền nén tuổi 3 ngày TCVN : 6016-1995 N/mm2 29,8 30,1 28,9 5 
Giới hạn bền nén tuổi 28 ngày TCVN : 6016-1995 N/mm2 51,3 50,1 52,8 
6 Nhiệt thủy hóa TCVN 6070-2005 Cal/g 79,89 80,27 80,14 
Nhận xét: Xi măng Hà Tiên PC40 đạt tiêu chuẩn theo TCVN 2682-2009 và đạt tiêu chuẩn dùng cho bê 
tông thủy công theo 14TCN 66-2002 “Xi măng dùng cho bê tông thủy công - Yêu cầu kỹ thuật”. 
3.2. Phụ gia khoáng hoạt tính 
Phụ gia khoáng hoạt tính là thành phần không 
thể thiếu trong BTĐL, nó vừa có tác dụng giảm 
nhiệt thủy hóa cho bê tông, lấp đầy lỗ rỗng giữa các 
hạt cốt liệu, thay thế một phần xi măng, đồng thời 
nó còn có nhiệm vụ như một phụ gia lấp đầy làm 
tăng độ đặc và tăng thêm độ linh động của hỗn hợp 
BTĐL. Trong thí nghiệm đã sử dụng Tro bay Phả 
Lại do công ty Sông Đà - Cao Cường. Tính chất 
của Tro bay có kết quả như trong bảng 2. 
Bảng 2. Kết quả thí nghiệm tro bay Phả Lại - Sông Đà - Cao Cường 
Kết quả thí nghiệm TT Chỉ tiêu thí nghiệm Phương pháp thử Đơn vị M1 M2 M3 
1 Độ ẩm 14 TCN 108:1999 % 0.21 0.35 0.38 
2 Lượng nước yêu cầu 14 TCN 108:1999 % 29.0 29.5 29.5 
Thời gian bắt đầu đông kết 14 TCN 108:1999 ph 180 175 180 3 Thời gian kết thúc đông kết 14 TCN 108:1999 ph 250 245 250 
Chỉ số hoạt tính tuổi 7 ngày so với 
mẫu đối chứng 14 TCN 108:1999 % 78.9 79.6 78.3 4 Chỉ số hoạt tính tuổi 28 ngày so 
với mẫu đối chứng 14 TCN 108:1999 % 80.2 81.3 79.6 
5 Khối lượng thể tích xốp kg/m3 920 925 915 
6 Tỷ trọng TCVN 4030: 2003 g/cm3 2.41 2.37 2.39 
7 Độ mịn (lượng sót trên sàng 0.08) TCVN 4030: 2003 % 6.8 7.1 6.9 
8 Hàm lượng mất khi nung TCVN 7131:2002 % 4,12 4,16 4,36 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 71 
Kết quả thí nghiệm TT Chỉ tiêu thí nghiệm Phương pháp thử Đơn vị M1 M2 M3 
9 Hàm lượng SiO2 TCVN 7131:2002 % 57,38 57,40 57,58 
10 Hàm lượng Fe2O3 TCVN 7131:2002 % 6,79 6,87 6,95 
11 Hàm lượng Al2O3 TCVN 7131:2002 % 27,72 26,13 27,08 
12 Hàm lượng SO3 TCVN 7131:2002 % 0,11 0,1 0,09 
Nhận xét: Phụ gia khoáng hoạt tính có các chỉ tiêu thí nghiệm đạt tiêu chuẩn dùng cho bê tông đầm lăn 
theo TCXDVN 395-2007 “Phụ gia khoáng cho bê tông đầm lăn”. 
3.3.Cốt liệu 
3.3.1. Cốt liệu mịn (cát): 
Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của cát thí nghiệm như ở bảng 3; thành phần hạt như trong 
bảng 4. 
Bảng 3. Các tính chất cơ lý của cát 
Kết quả thí nghiệm STT Chỉ tiêu thí nghiệm M1 M2 M3 
1 Khối lượng riêng, g/cm3: 2,63 2,64 2,63 
2 Khối lượng thể tích xốp, T/m3 1,39 1,40 1,40 
3 Độ hổng, % 47,1 46,9 46,8 
4 Lượng bùn, bụi, sét, % 1,1 1,06 1,0 
5 Mô đun độ lớn 2,41 2,57 2,55 
6 Tạp chất hữu cơ Đạt Đạt Đạt 
Bảng 4. Thành phần hạt của cát 
STT Kích thước lỗ sàng Lượng sót tích lũy trên từng sàng, % 
 mm M1 M2 M3 
1 5 0,0 0,0 0,0 
2 2.5 7,5 6,1 6,6 
3 1.25 16,9 17,3 17,6 
4 0.63 45,8 50,2 49,2 
5 0.315 81,2 84,7 83,9 
6 0.14 97,6 98,3 98,1 
Nhận xét: 
- Cát có các chỉ tiêu cơ lý đạt yêu cầu dùng cho bê tông thủy công theo 14TCN 68-2002 “Cát dùng cho bê 
tông thủy công – Yêu cầu kỹ thuật” và TCVN 7570-2006 
- Cát dùng chế tạo BTĐL có hàm lượng hạt dưới sàng 0.14 mm là rất ít, nhỏ hơn 1%. Theo các tài liệu 
thiết kế thành phần BTĐL của Trung Quốc và một số tài liệu thiết kế thành phần cấp phối BTĐL khác ở Việt 
Nam thì hàm lượng hạt dưới sàng 0.14mm trong cát để chế tạo BTĐL hợp lý vào khoảng 14-18%, nên đối 
với thành phần hạt của cát như trên cần phải bổ sung khoảng 14-18% hạt lọt sàng 0.14mm. Lượng hạt mịn 
bổ sung vào cát tự nhiên có thể là bột đá có độ mịn thích hợp hoặc phụ gia khoáng mịn. 
3.3.2. Cốt liệu thô (đá dăm): 
Đá dăm được phân ra 2 cỡ hạt: 5-20mm, 20-40mm, kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu tính chất cơ 
lý của đá như trong bảng 5 và 6; thành phần hạt như trong bảng 7. 
Bảng 5. Các chỉ tiêu tính chất cơ lý của đá dăm 5-20mm 
Kết quả thí nghiệm STT Chỉ tiêu thí nghiệm M1 M2 M3 
1 Khối lượng riêng, g/cm3 2,71 2,72 2,72 
2 Khối lượng thể tích, g/cm3 2,68 2,70 2,69 
3 Khối lượng thể tích xốp, tấn/ m3 1,35 1,36 1,38 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 72 
Kết quả thí nghiệm STT Chỉ tiêu thí nghiệm M1 M2 M3 
4 Khối lượng thể tích lèn chặt, tấn/m3 1,53 1,55 1,53 
5 Hàm lượng bùn bụi bẩn, % 0,63 0,87 0,81 
6 Hàm lượng thoi dẹt, % 25,0 19,2 21,8 
7 Hàm lượng hạt mềm yếu, % 1,0 0,86 1,1 
8 Độ hút nước, % 0,45 0,43 0,41 
Bảng 6. Các chỉ tiêu tính chất cơ lý của đá dăm 20-40mm 
Kết quả thí nghiệm 
STT Chỉ tiêu thí nghiệm 
M1 M2 M3 
1 Khối lượng riêng, g/cm3 2,73 2,71 2,72 
2 Khối lượng thể tích, g/cm3 2,70 2,68 2,68 
3 Khối lượng thể tích xốp, tấn/ m3 1,41 1,40 1,41 
4 Khối lượng thể tích lèn chặt, tấn/m3 1,61 1,59 1,59 
5 Hàm lượng bùn bụi bẩn, % 0,45 0,50 0,40 
6 Hàm lượng thoi dẹt, % 10,2 14,3 16,2 
7 Hàm lượng hạt mềm yếu, % 0,87 0,73 0,68 
8 Độ hút nước, % 0,38 0,36 0,39 
Bảng 7. Thành phần hạt đá dăm 5-20mm, 20-40mm 
Lượng sót tích lũy đá 5-20mm, % Lượng sót tích lũy đá 20-40mm, % 
STT 
Kích thước lỗ 
sàng, mm M1 M2 M3 M1 M2 M3 
1 70 
2 60 0,0 0,0 0,0 
3 40 0,0 0,0 0,0 6,7 9,3 5,9 
4 20 8,4 7,8 9,1 75,1 73,8 76,2 
5 10 72,2 73,1 70,5 99,3 99,5 99,1 
6 5 97,5 98,8 96,3 
Từ kết quả thí nghiệm từng loại đá dăm 5-
20, 20-40mm, phối hợp các tỷ lệ đá khác nhau 
để tìm được tỷ lệ đá dăm hỗn hợp 5-40mm có 
dung trọng đầm chặt tối ưu và đường cấp phối 
thành phần hạt đạt yêu cầu kỹ thuật. Kết quả thí 
nghiệm phối hợp thành đá dăm hỗn hợp 5-
40mm từ đá dăm 5-20mm và 20-40mm theo tỷ 
lệ (5-20) : (20-40) = (45 : 55) đạt đcmax = 
1,65tấn/m3. 
Nhận xét: Đá dăm 5-20mm, 20-40mm và Đá 
dăm hỗn hợp 5-40mm có các tính chất cơ lý đạt 
tiêu chuẩn dùng cho bê tông thủy công theo 
14TCN 70-2002 “Đá dăm, sỏi và sỏi dăm dùng 
cho bê tông thủy công - Yêu cầu kỹ thuật” và 
TCVN 7570-2006. 
3.4. Phụ gia hóa học: Phụ gia hóa học sử 
dụng gồm các loại: Phụ gia chậm đông kết 
(CĐK): TM 25 của hãng Sika và Phụ gia giảm 
nước (GN): 2000AT của hãng Sika. 
3.5. Nước trộn và dưỡng hộ bê tông: 
Nước sử dụng trong trộn bê tông và dưỡng 
hộ bê tông trong phòng thí nghiệm là nước sinh 
hoạt đã được kiểm tra đạt có các chỉ tiêu đạt tiêu 
chuẩn dùng cho bê tông theo TCVN 4506-2012. 
Nhận xét: Dựa vào các tiêu chuẩn về vật liệu 
xây dựng dùng cho bê tông nhận thấy kết quả 
thí nghiệm các loại vật liệu: Cát, đá dăm, xi 
măng, nước, phụ gia khoáng hoạt tính có các chỉ 
tiêu cơ lý đều đạt yêu cầu của vật liệu dùng để 
chế tạo bê tông đầm lăn. 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 73 
IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 
4.1. Kết quả thí nghiệm BTĐL 
Trên cơ sở kết quả thí nghiệm cường độ nén, 
lựa chọn tỉ lệ pha trộn phụ gia hợp lý làm cơ sở 
tính toán thành phần cấp phối BTĐL 
M20W6R90. Sau đó trên cơ sở cấp phối đã 
chọn, điều chỉnh lại thành phần nhằm tối ưu hóa 
theo điều kiện thấm. Thành phần cấp phối sau 
khi điều chỉnh và tính chất cơ lý của bê tông thí 
nghiệm như trong bảng 8, 9 và 10. 
Bảng 8. Thành phần cấp phối BTĐL M20W6R90 
Khối lượng vật liệu dùng cho 1m3 
XM PGK PGM Cát Đá dăm, kg Nước Phụ gia hóa, lít TT 
kg kg kg kg 5-20mm 20-40mm lít CĐK GN 
1 115 115 113 692 591 722 115 1,2 0,6 
Ghi chú: Cốt liệu cát, đá dăm ở trạng thái bão hòa 
Bảng 9. Kết quả thí nghiệm các tính chất: độ công tác, thời gian đông kết, khối lượng thể tích 
Vc Thời gian đông kết, h.ph KLTT hh bê tông KLTT tuổi 90 ngày 
TT 
sec B.đầu K.thúc kg/m3 kg/m3 
1 9 17.15 53.25 2448 2423 
Bảng 10. Kết quả thí nghiệm cường độ nén,độ chống thấm,cường độ kéo,cường độ cắt,độ co ngót 
Cường độ nén, MPa Độ chống thấm Cường độ cắt tuổi 90 ngày 
Độ co ngót, 
tuổi 90 ngày tại 
w=90% 
Đổ liên tục Rải VLK 
R3 R7 R28 R90 
Tuổi 
28 
ngày 
Tuổi 90 
ngày f c, MPa f 
c, 
MPa 
% 
6,1 14,6 24,4 31,6 W4 W6 1,36 2,63 1,28 2,28 0.018 
4.2. Thí nghiệm xác định độ chống thấm trên 
mẫu bê tông sau khi xử lý chất chống thấm: 
Tiến hành thí nghiệm độ chống thấm trên các 
mẫu bê tông thí nghiệm theo TCVN 3116 - 
1993. Mẫu đối chứng không quét bề mặt bằng 
sơn thấm thẩm thấu kết tinh gốc xi măng CT-09. 
Kết quả thí nghiệm độ chống thấm như trong 
bảng 12: 
Bảng 12. Chỉ số thấm theo thời gian của các mẫu bê tông có và không xử lý sơn chống thấm. 
Cấp áp lực thử thấm (atm) TT Loại tổ mẫu bê tông 2 4 6 8 10 12 
Ghi 
chú 
V1 kt kt t-12h35 - - - 
V2 kt kt kt t-3h40 - - 
V3 kt kt kt t-11h50 - - 
V4 kt kt kt t-3h45 - - 
V5 kt kt kt t-9h35 - - 
1 
Tổ mẫu đối 
chứng 
V6 kt kt kt t-14h35 - - 
W6 
V1 kt kt kt kt t-5h25 - 
V2 kt kt kt kt t-7h30 - 
V3 kt kt kt kt t-11h35 - 
V4 kt kt kt kt t-7h35 - 
V5 kt kt kt kt kt t-9h15 
2 Tổ mẫu xử lý sơn chống thấm 
V6 kt kt kt kt kt t-11h20 
W10 
 Ghi chú: V1, ....., V6: Các mẫu thử; "kt": Không thấm. 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 74 
Nhận xét: Từ kết quả thí nghiệm thấm trong 
bảng trên cho thấy tổ mẫu xử lý sơn chống thấm 
có thời gian chịu áp lực nước lớn hơn so với các 
mẫu bê tông đối chứng là 4 atm (tăng 2 cấp). 
Qua đó cho thấy ưu điểm về khả năng chống 
thấm của vật liệu này, cũng như nhu cầu chống 
thấm các công trình BTĐL nói riêng, các công 
trình bê tông thủy công nói chung ở Việt Nam 
thì triển vọng sử dụng của sơn chống thấm thẩm 
thấu kết tinh gốc xi măng là rất lớn. 
V. KẾT LUẬN 
Để đảm bảo thiết kế cấp phối BTĐL có khả 
năng chống thấm tốt, thì ngoài việc lựa chọn 
thành phần vật liệu hợp lý, vật liệu có chất 
lượng tốt, thì việc sử dụng phụ gia khoáng, phụ 
gia giảm nước, chậm đông kết hợp lý là hết sức 
cần thiết. 
Cần phải thiết kế cấp phối BTĐL theo điều 
kiện tối ưu hóa điều kiện chống thấm và cường 
độ theo yêu cầu của công trình. 
Việc tăng thêm độ mịn của phụ gia khoáng và 
tăng hàm lượng hạt mịn có đường kính nhỏ hơn 
0,14mm của cốt liệu nhỏ (cát) là hết sức cần thiết. 
Cần thiết sử dụng các hóa chất kết tinh xử lý 
bề mặt để tăng thêm độ chống thấm cho BTĐL 
sau khi đổ. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. ACI 207.5R.99. American Concrete Institute Manual of Concrete Practice, Part 1- 2002, 
Roller Compacted Conctyrete; 
2. Bê tông đầm lăn khối lớn. (Tài liệu dịch từ tiếng Trung. Người dịch Nguyễn Ngọc Bích, Công 
ty tư vấn xây dựng thuỷ lợi 1, 2004); 
3. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 1988 - Quy trình thí nghiệm bê tông đầm lăn (Dịch 
từ tiếng Trung, để tham khảo trong ngành); 
4. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2006 - Chỉ dẫn cho kỹ sư thiết kế và thi công bê tông 
đầm lăn EM 1110-2-2006 (Dịch từ tiếng Anh tài liệu của Hiệp hội kỹ sư quân đội Mỹ năm 2000, để 
tham khảo trong ngành); 
5. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2006 - Nguyên tắc thiết kế đập bê tông đầm lăn và 
tổng quan thi công đập bê tông đầm lăn (Dịch từ tiếng Trung, để tham khảo trong ngành); 
6. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2006 - Bê tông đặc biệt sử dụng cho các đập lớn. 
(Trích dịch từ sách Large Dams in China, A fifty Year Review của tác giả Trung Quốc Jiazheng 
Pan và Jing Ha, để tham khảo trong ngành); 
7. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2006 - Bê tông đầm lăn dùng cho đập (Dịch từ tiếng 
Anh tài liệu Dự án cấp quốc gia của Pháp 1988-1996, để tham khảo trong ngành); 
8. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2006 - Nguyên tắc thiết kế đập bê tông đầm lăn và 
tổng quan thi công đập bê tông đầm lăn (Dịch từ tiếng Trung, để tham khảo trong ngành); 
9. Chỉ dẫn cho kỹ sư thiết kế và thi công bê tông đầm lăn EM 1110-2-2006 (Dịch từ tiếng Anh 
tài liệu của Hiệp hội kỹ sư quân đội Mỹ năm 2000, để tham khảo trong ngành); 
10.Dustan M.M. State of the Art of RCC Dams throughout the world reference to the Son La 
project in Vietnam. (Trong tuyển tập báo cáo Hội nghị Công nghệ bê tông đầm lăn trong thi công 
đập thuỷ điện của Việt Nam, EVN, Hà Nội, tháng 4 năm 2004); 
11.Evaluation of Water Permeability in a Roller Compacted Concrete (RCC) and Conventional 
Concrete. Service d’Expertise en Matériaux Inc. Report to Associattion Canadienne du Ciment, 
August 2005; 
12.Lê Minh "Nghiên cứu biện pháp nâng cao tính chống thấm của bê tông đầm lăn công trình 
thủy lợi" -Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam; 
13.Lê Minh và NNK. Kết quả ban đầu nghiên cứu nâng cao độ chống thấm hấm của bê tông 
đầm lăn bằng phụ gia hóa học - Đặc san Khoa học công nghệ thủy lợi, Viện Khoa học thủy lợi, số 
4, 2007, tr.2-5; 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 75 
14. Lê Minh và NNK. Khảo sát tính chất chống thấm của bê tông đầm lăn một số công trình của 
Việt Nam- Đặc san Khoa học công nghệ thủy lợi, Viện Khoa học thủy lợi, số 3, 2006, tr.10-13; 
15. Nguyễn Quang Bình, Hoàng Phó Uyên, Nguyễn Quang Phú và nnc " Nghiên cứu chế tạo sơn 
thẩm thấu gốc xi măng để chống thấm cho kết cấu bê tông các công trình Thuỷ lợi" - Viện Khoa 
học Thuỷ lợi Việt Nam; 
16. Quy phạm thiết kế đập bê tông trọng lực. (Dịch từ tiếng Trung tiêu chuẩn DL 5108-1999 của 
Trung Quốc, Công ty tư vấn xây dựng thuỷ lợi 1, 2004); 
17. Tµi liÖu giíi thiÖu s¶n phÈm Chèng thÊm b»ng kÕt tinh cña h·ng Xypex; 
18. Tµi liÖu giíi thiÖu s¶n phÈm Chèng thÊm b»ng kÕt tinh Pene - Seal cña h·ng cña h·ng Simon; 
19. TCVN 3116:1993 Tiêu chuẩn quy định phương pháp thử độ chống thấm nước của các loại bê 
tông nặng; 
20. TCXDVN 395-2007 - Phụ gia khoáng cho bê tông đầm lăn; 
21. TCXDVN 7570-2006 - Cốt liệu cho bê tông và vữa - Yêu cầu kỹ thuật; 
Abstract: 
RESEARCH FOR IMPROVING THE IMPERMEABILITY 
OF ROLLER COMPACTED CONCRETE GRAVITY DAM 
WITH CEMENT-BASED CAPILLARY CRYSTALLINE WATERPROOFING PAINT 
This paper presents the applying the cement-based capillary crystalline waterproofing paint to 
improve the impermeability of roller compacted concrete gravity dams. 
Keywords: Roller Compacted Concrete (RCC); Fly Ash; Silica Fume; Admixture; capillary; 
crystallization; waterproofing materials. 
Người phản biện: PGS.TS. Hoàng Phó Uyên BBT nhận bài: 18/12/2013 
Phản biện xong: 7/3/2014