Nghiên cứu về sự phát triển và đặc điểm của bê tông đầm lăn trong xây dựng đập Thủy điện ở Việt nam
Tóm tắt:
Bài báo này các tác giả muốn giới thiệu sơ bộ về sự phát triển kỹ thuật xây dựng đập BTĐL
trên thế giới và ở Việt nam và căn cứ vào các tài liệu thống kê đợc của một số công trình đập
BTĐL đã và đang xây dựng và thiết kế ở Việt nam tiến hành phân tích tình hình sử dụng nguyên
vật liệu, các tham số chủ yếu của cấp phối bê tông, thông qua một số kết quả thí nghiệm về các
tính chất chủ yếu của BTĐL tiến hành bình luận, đánh giá và so sánh với một số công trình
BTĐL của Trung Quốc đã và đang xây dựng.
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu về sự phát triển và đặc điểm của bê tông đầm lăn trong xây dựng đập Thủy điện ở Việt nam", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu về sự phát triển và đặc điểm của bê tông đầm lăn trong xây dựng đập Thủy điện ở Việt nam
1 Nghiên cứu về sự phát triển và đặc điểm của Bê tông đầm lăn trong xây dựng đập Thủy điện ở Việt nam NCS. Nguyễn Như Oanh GS. Phương Khôn Hà ( Viện Thủy lợi và Thủy điện Vũ Hán – Trường Đại học Vũ Hán – tỉnh Hồ Bắc – Trung Quốc ) Tóm tắt: Bài báo này các tác giả muốn giới thiệu sơ bộ về sự phát triển kỹ thuật xây dựng đập BTĐL trên thế giới và ở Việt nam và căn cứ vào các tài liệu thống kê được của một số công trình đập BTĐL đã và đang xây dựng và thiết kế ở Việt nam tiến hành phân tích tình hình sử dụng nguyên vật liệu, các tham số chủ yếu của cấp phối bê tông, thông qua một số kết quả thí nghiệm về các tính chất chủ yếu của BTĐL tiến hành bình luận, đánh giá và so sánh với một số công trình BTĐL của Trung Quốc đã và đang xây dựng. Từ then chốt:Bê tông đầm lăn (BTĐL); Cấp phối; Các tính chất chủ yếu; phân tích thống kê; bình luận và đánh giá. 1. Khái quát về tình hình xây dựng đập BTĐL trên thế giới và Việt nam Bê tông đầm lăn là loại bê tông rất khô dùng đầm lăn, chấn động để lèn chặt. Trong quá trình thi công đập bê tông trọng lực đã hình thành lên một loại hình đập mới với tốc độ thi công rất nhanh, giá thành thấp nên trong một thời gian ngắn BTĐL đã được thừa nhận trên toàn thế giới. Việc ứng dụng kỹ thuật bê tông đầm lăn của các nước trên thế giới ngày càng nhiều, hiện nay Mỹ, Nhật, Trung Quốc v.v và trên chục quốc gia khác đã được nghiên cứu, thí nghiệm và áp dụng không những phát triển rất nhanh mà còn không ngừng sáng tạo trong kỹ thuật xây dựng. Tính đến năm 2005, trên thế giới đã xây dựng đựợc 220 đập, Tình hình phân bố xây dựng của các đập BTĐL trên thế giới như biểu đồ 1 dưới đây: 9 22 25 31 33 100 10 26 38 40 36 156 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Ch âu Đ ại d ươ ng Ch âu p hi Ch âu T ru ng N am M ỹ Ch âu B ắc M ỹ Ch âu  u Ch âu A Châu lục Số lượng đập Đã xây dựng Tổng cộng Biểu đồ 1. Tình hình xây dựng đập BTĐL trên thế giới tính đến năm 2005 Từ biểu đồ 1 có thể thấy rằng, Châu A có số luợng đập BTĐL đã và đang xây dựng nhiều nhất, 2 chiếm 52%,Trung Nam Mỹ, Bắc Mỹ và Châu Âu gần như nhau, mỗi Châu chỉ chiếm khoảng 13% - 14%. Trung Quốc, Nhật Bản và Việt nam là những nước đứng đầu về số lượng đập BTĐL đã và đang được xây dựng ở Châu A. Năm 1979,Trung Quốc đã bắt đầu công tác nghiên cứu, thí nghiệm kỹ thuật xây dựng đập BTĐL, Năm 1986,đã xây dựng thành công đập BTĐL đầu tiên là đập Keng Kou taị tỉnh Phúc Kiến. Trải qua 20 năm thực tiễn và phát triển, lĩnh vực xây dựng đập BTĐL của Trung Quốc đã tích lũy được rất nhiều kinh nghiệm và những thành tựu lớn lao, đạt tới là nước dẫn đầu thé giới về kỹ thuật xây dựng đập BTĐL. Hiện nay, Trung Quốc đã xây dựng thành công 66 đập BTĐL, đang xây dựng 35 đập, chuẩn bị xây dụng 24 đập.[2]. Năm 2003,Việt nam mới bắt đầu công tác nghiên cứu, thí nghiệm, thiết kế về bê tông đầm lăn. Năm 2005 công trình Định Bình thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn bắt đầu thi công bê tông đầm lăn. Đồng thời các công trình Plêikrông, AVương thuộc Tổng công ty Điện lực Việt nam cũng tiến hành ứng dụng thiết kế xây dựng đập bằng BTĐL. Từ năm 2005 đến nay, các công trình đập BTĐL phát triển rất nhanh, các công trình đang thi công và chuẩn bị thi công được thống kê trong bảng 1 dưới đây: Bảng 1. Thống kê các đập BTĐL đang xây dựng và đang thiét kế của Việt nam TT Địa điểm XD Tên Công trình Loại hình đập Chiều cao đập (m) Khối lượng RCC (104m3) Thời gian XD Ghi chú 1 Kon Tum Pleikrong Đập TrL 71 32.60 2007 Đang XD 2 Bình Định Định Bình* Đập Tr L 54 22.91 2007 Đang XD 3 Quảng Nam A Vương Đập Tr L 83,4 26.00 2007 Đang XD 4 Gia Lai Sê San 4 Đập Tr L 74 80.00 2008 Đang XD 5 Sơn La Sơn La Đập Tr L 138 310.00 2010 Đang XD 6 Lai Châu Bản Chát Đập Tr L 70 160.15 2010 Đang XD 7 Nghệ An Bản Vẽ Đập Tr L 138 120.00 2010 Đang XD 8 Đắc Nông Đồng Nai 3 Đập Tr L 110 96.58 2009 Đang XD 9 Đắc Nông Đồng Nai 4 Đập Tr L 129 100.50 2010 Đang XD 10 Kon Tum Thượng Kon Tum Đập Tr L - - 2009 Đang Tkế 11 Quảng Ngãi Nước Trong* Đập Tr L 70 - 2010 Đang Tkế 12 Lào Cai Bắc Hà Đập Tr L 100 - 2008 Đang Tkế 13 Thừa Thiên – Huế Bình Điền Đập Tr L 75 - 2008 Đang Tkế 14 Thừa Thiên – Huế Cổ Bi Đập Tr L 70 - 2008 Đang Tkế 15 Nghệ An Hủa Na Đập Tr L - - 2010 Đang Tkế 16 Quảng Ngãi Sông Bung 2 Đập Tr L 95 - 2010 Đang Tkế 3 17 Quảng Ngãi Sông Tranh 2 Đập Tr L 100 - 2010 Đang Tkế 18 Quảng Nam Sông Côn 2 Đập Tr L 50 12.04 2010 Đang Tkế 19 Sơn La Huội Quảng Đập TrL - - 2012 Đang Tkế 20 Lai Châu Lai Châu Đập vòm - - 2012 Đang Tkế 21 Sơn La Nậm Chiến Đập Tr L 130 - 2013 Đang Tkế 22 Thanh Hóa Trung Sơn Đập Tr L 88 50.00 2012 Đang Tkế 23 Thừa Thiên – Huế Hương Điền Đập Tr L 70 40.00 2012 Đang Tkế 24 Khánh Hòa Sông Chò 1 Đập Tr L 30 14.00 2009 Đang Tkế 25 Khánh Hòa Sông Chò 2 Đập Tr L 25 11.00 2009 Đang Tkế 26 Bình Thuận Tà Pao Đập Tr L - - - Đang Tkế 27 Quảng Ngãi ĐắcKrinh Đập Tr L 100 - 2008 Đang Tkế 28 Đắc Nông AnKhê- Kanăk Đập Tr L Đang Tkế *:Các công trình thuộc Bộ NN và PTNT; Các công trình khác thuộc Tổng Công ty Điện lực Việt nam. Từ bảng 1 có thể thấy rằng, cho đến nay Việt nam đang xây dựng 9 đập Bê tông đầm lăn, 19 đập hiện đang trong giai đoạn thiết kế, chuẩn bị thi công hoặc đang quy hoạch,Trong đó chỉ có 1 đập là loại hình đập vòm, còn hầu hết là đập bê tông trọng lực,mặc dù Việt nam bắt đầu nghiên cứu về kỹ thuật BTĐL muộn, nhưng cho đến nay Việt nam đang xây dựng và chuẩn bị xây dựng đập BTĐL đứng vào hàng thứ 5 trên thế giới về số lượng đập và đứng thứ 3 thế giới về số lượng đập cao trên 100m ( Trung Quốc 36 đập, Nhật Bản 13 đập, Việt nam 8 đập). 2.Đặc điểm xây dựng đập BTĐL ở Việt nam 2.1 Các quy phạm và căn cứ sử dụng thiết kế, thi công đập BTĐL ở Việt nam Hiện nay Việt nam chưa có quy trình, quy phạm riêng về BTĐ, và hiện đang có 2 xu hướng sử dụng: Quy phạm của Mỹ và quy phạm của Trung Quốc để tiến hành nghiên cứu, thiết kế, thí nghiệm, thi công và khống chế chất lượng kết hợp với một số quy phạm của Việt nam về VLXD trong quá trình xây dựng đập BTĐL. 2.1.1 Sử dụng các quy phạm của Trung Quốc Quy phạm Thiét kế đập Bê tông trọng lực (DL 5108-1999) Quy phạm thi công đập BTĐL thủy công ( DL/T 5112-2000 ) Quy trình thí nghiệm BTĐL thủy công ( SL 48-1994 ) Quy trình thí nghiệm cốt liệu bê tông Thủy công ( DL/T 5151-2001) Quy trình thí nghiệm về Bê tông thủy công ( DL/T 5150-2001) 2.1.2 Sử dụng Quy phạm của Mỹ ASTM C 1170-91 (Tính công tác(Thí nghiệm độ VC) 4 ASTM C 1040 ( Phương pháp thí nghiệm dung trọng BTĐL) ACI 207-5R (Tính năng kỹ thuật BTĐL của Hiệp hội bê tông Mỹ) ASTM D 1556-82 (Xác định dung trọng BTĐL bằng phương pháp rót cát) ASTM C 1064 (Thí nghiệm Nhiệt học của BTĐL) ASTM C 1176-92 (Chế tạo mẫu và pp thí nghiệm cường độ chịu nén BT) ASTM C 496 (Thí nghiệm cường độ chịu cắt của Bê tông) ASTM C311-98b (Thí nghiêm Mô đun đàn hồi) ASTM C403 (Thí nghiệm tính năng của phụ gia) ASTM C168, C331 (Thí nghiệm tính năng của phụ gia hoạt tính) 2.1.3 Sử dụng quy phạm của Việt nam 14TCVN 65-2002;TCVN 67-2002 (Thí nghiệm tính chất của xi măng) 14TCN 63-2002 - 14TCN 73-2002(Bê tông thủy công và Vật liệu cho BT thủy công) TCVN 4453-1995 (Quy phạm thi công và nghiệm thu KCBT và kết cấu BTCT) QPTL D6-1978 (Quy phạm thi công và nghiệm thu KCBT và kết cấu BTCT) 14TCVN 68;69-2002 (Thí nghiệm cấp phối và các chỉ tiêu cơ l y của cát) 14TCVN 70-2002 (Thí nghiệm cấp phối và các chỉ tiêu cơ l y của đá) TCVN 3118-1993 (Thí nghiệm cường độ chịu nén) 2.2 Sử dụng nguyên vật liệu cho BTĐL ở Việt nam 2.2.1 Xi măng Việt nam thường sử dụng 2 loại xi măng:PC và PCB,đó là xi măng Pooclăng và xi măng Pooclăng hỗn hợp. Các chỉ tiêu vật l y và nhiệt học của các loại xi măng như bảng 2. Bảng 2. Kết qủa thí nghiệm các chỉ tiêu của một số loại xi măng dùng cho BTĐL ở Việt nam Tên và mác xi măng Khối lượng riêng (g/cm3) Lượng sót trên sàng 0.08mm (%) Độ ổn định (%) Thời gian ngưng kết (h:min) Cường độ nén (MPa) Ban đầu Cuối cùng 3d 28d Kim Đỉnh PC40 3.15 1.1 Đạt yêu cầu 1:33 2:03 22 42 Kim Đỉnh PCLH40 * 3.10 0.8 Đạt yêu cầu 1:37 2:15 21 41 Holcim PC40 3.12 0.67 Đạt yêu 2:25 2:55 23 43 5 cầu Bỉm Sơn PC40 3.10 7.5 Đạt yêu cầu 3:15 4:25 21.3 45 Bút Sơn PC40 3.15 6.8 Đạt yêu cầu 2:05 3:25 21.8 41.2 Hải Phòng PC40 3.12 1.2 Đạt yêu cầu 1:30 2::30 25 44 Nghi Sơn PCB40 3.085 1.5 Đạt yêu cầu 2:30 3:10 25 45 Bỉm Sơn PCB30 3.076 10 Đạt yêu cầu 1:30 2:30 27 37 Từ bảng 2 có thể thấy, mác các loại xi măng đều phù hợp với tiêu chuẩn hiện hành của Việt nam (14TCN 65-2002),Cường độ thời kỳ đầu của các loại xi măng đều vượt qua qua định tương đối nhiều, điều đó có quan hệ với độ mịn của xi măng. Nhưng xi măng quá mịn dùng để chế tạo BTĐL chưa hẳn đã tốt. Chỉ có xi măng Bỉm Sơn PCB-30 có lượng sót trên sàng 0.08mm đạt tới 10%. Tất cả các loại xi măng đều có cường độ chịu nén ở tuổi 28 ngày vượt qua mác quy định hơi nhỏ. đa số chỉ sau 1h ngưng kết ban đầu là đã ngưng kết cuối cùng. Những loại xi măng này dùng để chế tạo BTĐL có thể dẫn đến biên độ tăng trưởng cường độ thời gian về sau sẽ nhỏ và vấn đề là thời gian ngưng kết ban đầu của BTĐL sẽ tương đối nhỏ. 2.2.2 Phụ gia khoáng Hiện nay Việt nam đang nghiên cứu, sử dụng thí nghiệm 2 loại phụ gia khoáng: Tro bay và Puzơlan thiên nhiên, chủ yếu là sản phẩm của Việt nam và có tham khảo thêm tro bay nhập khẩu của Nhật Bản và Trung Quốc. Bảng 3 là một số chỉ tiêu cơ ly và nhiệt học của một số loại phụ gia khoáng đang sử dụng cho một số công trình BTĐL tại Việt nam. Bảng 3. Các chỉ tiêu cơ l y của một số loại Phụ gia khoáng tại Việt nam Tên phụ gia khoáng Khối lượng riêng (g/cm3) Lượng sót trên sàng 0.045m m (%) Hàm lượng nước (%) Độ tổn thất khi nung (%) Hàm lượng SO3 (%) SiO2+Fe2O3+A L2O3 (%) Tỷ Cường độ (%) 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 Nghị 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 Từ bảng 3 thấy rằng, Tất cả các loại Phụ gia khoáng của Việt nam sử dụng cho BTĐL đều tương đối thô. Puzơlan Gia Quy là loại Puzơlan tốt nhất, nhưng có độ tổn thất khi nung hơi cao. So sánh các chỉ tiêu của các loại phụ gia khoáng này với tiêu chuẩn của Mỹ(ASTM C618-97)có thể 6 thấy rằng,Các loại tro bay và puzơlan đều thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật. Nhưng đối với puzzơlan hãy còn đang phải từng bước nghiên cứu, thí nghiệm, bởi vì chất lượng của Puzơlan không ổn định. 2.2.3 Phụ Gia hóa học Hiện nay Việt nam chủ yếu dùng loại phụ gia của nước ngoài sản xuất tại trong nước , đều là loại phụ gia giảm nước chậm ngưng kết, một số loại phụ gia được dùng trong 1 số công trình BTĐL ở Việt nam được liệt kê trong bảng 4 dưới đây. Thông qua thí nghiệm, khi hàm lượng phụ gia Plastiment TM 20 là 0.4%,dùng cho các cấp phối bêtông thì thời gian ngưng kết ban đầu là thích hợp, nhưng thời gian ngưng kết cuối cùng hơI dài(từ 38h10min đến 41h20min),làm ảnh hưởng không tốt đến cường độ bê tông. Khi sử dụng loại phụ gia Fosroc,tính năng chống thấm của bê tông là tôt nhất, hệ số thấm có thể đạt được 0.003.10-8m/s。 Bản g 4. Một số loại phụ gia dùng cho một số công trình ở Việt nam Tên công trình Loại phụ gia Ghi chú Định Bình PA -95; PA-2000 Plastiment TM 20 PA-2000 Plastiment 96 Công ty tư vấn giao thông VN sản xuất Công ty Sika(Sản xuất tại Việt nam) Công ty Sika(Sản xuất tại Việt nam) Sơn La Conpast R Plastiment TM20 HC61 RCC VG IMAG Công ty Fosroc(Malaysia sản xuất ) Công ty Sika(Sản xuất tại Việt nam) Công ty Elinco Cty Quang hóa điện tử tại Việt nam Công ty IMAG A Vương Plastiment 96 Sikament R4 Công ty Sika(Sản xuất tại Việt nam) Công ty Sika(Sản xuất tại Việt nam) Pleikrông Plastiment TM 20 Complast R SDR Công ty Sika(Sản xuất tại Việt nam) Công ty Fosroc(Malaysia sản xuất ) Công ty Sông Đà Việt nam 2.2.4 Cốt liệu Hiện nay Việt nam sử dụng 2 loại cốt liệu cho bê tông: Cốt liệu thiên nhiên và cốt liệu nhân tạo. Cốtliệu thiên nhiên trữ lượng có hạn, cự ly vận chuyến xa, giá thành cao. Do đó trông BTĐL dùng để xây dựng đạp có xu hướng sử dụng cốt liệu nhân tạo là chủ yếu. 2.2.4.1 Cốt liệu nhỏ ( cát) Các chỉ tiêu cơ l y của cát được liệt kê trong bảng 5, Cấp phối hạt của cát thể hiện trong bảng 6. 7 Bảng 5. Chỉ tiêu cơ ly của cát dùng cho bê tông đầm lăn Loại cát Khối lượng riêng (g/cm3) Hàm lượng hạt≤0.075 mm (%) Hàm lượng bùn sét (%) Hàm lượng tạp chất hữu cơ Hàm lượng mi ca (%) Hàm lượng đất dính (%) Hàm lượng hạt nhẹ Khối lượng thể tích kg/m3) Độ rỗng xốp (%) Xốp Lèn chặt Cát thiên nhiên 2.65 1.5 1~ 1.2 Màu nhạt hơn TC 0.02 0 Rất ít 1500 1610 43 Cát nhân tạo 2.90 16.6 0.86 Màu nhạt hơn TC - 0 Rất ít 1750 2050 40 Bảng 6. Thành phần hạt của cát Kích thước mắt sàng (mm) Loại cát Lượng sót tích lũy(%) 5.0 2.5 1.25 0.63 0.315 0.16 ‹0.16 F.M Cát thiên nhiên 0 8.66 30.6 67.18 95.25 99.43 0.57 3.02 Cát nhân tạo 1.8 22.6 45.1 57.9 70.0 78.2 21.8 2.72 Từ bảng 5 và 6 có thể nhận thấy rằng, độ rỗng của cát thiên nhiên lớn hơn cát nhân tạo, và hàm lượng hạt ≤0.075mm của cát thiên nhiên quá nhỏ không đạt yêu cầu dùng cho bê tông đầm lăn. 2.2.4.2 Cốt liệu thô ( Đá dăm, sỏi) Bê tông đầm lăn đang sử dụng ở Việt nam hầu hết đều sử dụng đá nhân tạo được nghiền từ đá ngay tại công trình bằng các máy nghiền. Các chỉ tiêu cơ l y của các cấp cỡ hạt được nêu trong bảng 7 dưới đây. Từ bảng 7 cho thấy ở Việt nam việc phân cấp cỡ hạt củacốt liệu thô chưa quy định thống nhất, một số đá có hình dạng hạt không tốt. Bảng 7 Một số kết quả thí nghiệm chỉ tiêu cơ l y đá của một số công trình ở Việt nam Cấp hạt đá (Công trình Định Bình ) Khối lượng riêng (g/cm3) Khối lượng thể tích(kg/l) Độ rỗng (%) Hạt quá cỡ (%) Hạt xấu (%) Hàm lượng hạt thoi dẹt (%) Bụi bẩn (%) Lèn chặt Xốp Lèn chặt Xốp 5–20mm 2.65 1.53 1.41 41.6 48.8 0 0 15.0 0 20–40mm 2.66 1.63 1.50 40.2 48.1 0 0 25.7 0 40 - 80mm 2.65 1.63 1.50 42.3 51.5 0 0 25.8 0 Cấp hạt đá (Công trình Bản Chát ) Khối lượng riêng (g/cm3) Khối lượng thể tích(kg/l) Độ rỗng (%) Hạt quá cỡ (%) Hạt xấu (%) Hàm lượng hạt thoi dẹt (%) Bụi bẩn (%) Lèn chặt Xốp Lèn chặt Xốp 5–12.5mm 2.91 1.70 1.49 42.3 46.8 0 0 9.4 0.51 12.5-25mm 2.91 1.74 1.51 38.7 43.6 0 0 11.0 0.43 25 - 50mm 2.91 1.68 1.41 38.5 43.4 0 0 18.1 0.25 Cấp hạt đá (Công trình Pleik rông) Khối lượng riêng (g/cm3) Khối lượng thể tích(kg/l) Độ rỗng (%) Hạt quá cỡ (%) Hạt xấu (%) Hàm lượng hạt thoi dẹt Bụi bẩn (%) Lèn chặt Xốp Lèn chặt Xốp 8 (%) 5–10mm 2.74 1.72 1.42 42.3 46.8 0 0 15.9 0.9 10 - 20mm 2.74 1.72 1.42 38.7 43.6 0 0 12.9 0.4 20 - 40mm 2.74 1.72 1.41 38.5 43.4 0 0 10.3 0.4 40 - 60mm 2.74 1.72 1.40 0 0 11.4 0.4 2.3 Tình hình cấp phối Bê tông đầm lăn một số công trình ở Việt nam Hiện nay Việt nam đã đưa ra 12 cấp phối bê tông của 6 đập bê tông đầmlăn, trong đó có 4 công trình đang thi công, đó là : Định Bình, PleiKrông, Sê San 4, A Vương,2 công trình Sơn La, Bản Chát đang tiến hành thí nghiệm hiện trường, điều chỉnh cấp phối. Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ ly của 12 cấp phối kiến nghị của 6 đập BTĐL được nêu trong bảng 8 và 9 dưới đây. Bảng 8 . Cấp phối kiến nghị của một số công trình BTĐL ở Việt nam Công trình N/X Tro bay (%) Tỷ lệ vữa cát Hàm lượng cát (%) Lượng Vật liệu tính cho 1 m3 bê tông (kg) C F W S Gd Gz Gx Phụ gia Định Bình CP 2-PCB40 CP3-PCB30 CP2-PCB40 CP2-PCB30 0.61 0.61 0.54 0.53 48 42 48 43 0.387 0.355 0.467 0.477 38.4 38.6 38.1 38.0 102 120 126 140 96 75 114 106 120 118 130 130 822 832 793 788 530 530 0 0 278 278 451 451 517 517 837 837 1.98 1.95 1.20 1.23 Pleikrông 0.54 0.50 72 72 0.613 0.598 36.0 35.0 80 80 210 210 158 145 731 728 591 614 459 478 262 272 Sê San 4 0.75 64 0.523 36.0 80 160 165 709 666 241 426 2.4 A Vương 0.63 63 0.510 37.0 90 150 150 765 398 530 398 Sơn La 0.66 74 0.485 36.0 60 170 152 787 420 560 420 Bản Chát Trobay PL1 Tro bay NB2 Puzơlan HN 0.78 0.78 0.73 65 60 59 0.445 0.444 0.477 36.0 36.0 36.0 70 80 90 130 120 130 155 155 160 797 800 797 577 580 577 533 535 533 311 312 311 1.2 1.4 2.2 Bảng 9. Kết quả thía ngghiệm một số chỉ tiêu cơ ly của cấp phối BTĐL Công trình VC (s) Dung trọng BTĐL (kg/m3) Mác chống thấm Cường độ chịu nén (MPa) Cường độ chống cắt (MPa) 7d 28d 90d 180d 7d 28d 90d 180d Định Bình CP2-PCB40 CP3-PCB30 CP2-PCB40 CP2-PCB30 15 14 12 14 2470 2470 2451 2452 W4 W4 W6 W6 9.8 9.5 12.9 12.6 14.7 14.3 20.3 20.0 17.3 17.8 23.6 23.2 Pleikrông 20 2440 10.9 14.4 15.5 15.8 Sê San 4 12 2420 5.8 11.7 15.2 A Vương 12 2400 10.3 14.1 18.8 24.7 Sơn La 9 2563 W14 8.4 15.7 26.9 29.1 1.30 9 Bản Chát Trobay PL1 Tro bay NB2 Puzơlan HN 12 9 17 2550 2540 2570 7.8 9.3 5..6 10.7 13.8 17.1 16.4 21.9 23.1 21.6 26.6 25.6 1.92 1.98 2.02 2.4 Kết luận và kiến nghị (1)Hiện nay Việt nam vẫn chưa có quy trình, quy phạm về bê tông đầm lăn. Hiện thời có 2 khuynh hướng: ① Sử dụng quy trình, quy phạm của Trung Quốc; ② Sử dụng quy trình, quy phạm của Mỹ, đồng thời kết hợp sử dụng một số quy trình, quy phạm đã có của Việt nam về vật liệu để tiến hành thiết kế, thí nghiệm, thi công và khống chế chất lượng bê tông đầm lăn. Vì vậy trong quan điểm tính toán, kết quả thí nghiệm khó tránh khỏi sự sai khác. (2)Xi măng của Việt nam có 2 chủng loại PC và PCB. PC là xi măng Pooclăng;PCB là xi măng Pooclăng đã có trộn vào một lượng chất phụ gia khoáng vật hoạt tính. Hai loại xi măng đó thường dùng 2 loại mác 30 MPa và 40 MPa tương đương với 2 mác 32.5MPa và 42.5 MPa của Trung Quốc. Cường độ nén giai đoạn đầu của 2 loại xi măng đều vuợt nhiều so với quy định;Thời gian ngưng kết ban đầu không dài,thời gian ngưng kết cuối cùng trong khoảng 1h. Ngoài ra, cường độ nén 28 ngày vượt mác quy định không nhiều. Dùng xi măng có những tính chất đó để chế tạo BTĐL có khả năng phát triển cường độ chậm và thời gian ngưng kết ban đầu của BTĐL sẽ ngắn. (3)Hiện nay Việt nam đang sử dụng 2 loại phụ giakhoáng vật hoạt tính để chế tạo bê tông đầm lăn: Tro bay và Puzơlan thiên nhiên. Tro bay chủ yếu do nàh máy nhiệt điện Phả Lại cung cấp, trữ lượng không đủ, nên đang phải tính toán nhập khẩu tro bay từ Trung Quốc và Nhật Bản. Puzơlan thiên nhiên của Việt nam có trữ lượng dồi dào, nhưng chất lượng không ổn định, khi sử dụng để chế tạo BTĐL cần phải tiến hành nghiên cứu, thí nghiệm với từng loại phụ gia khoáng vật hoạt tính. (4)Việt nam thừơng sử dụng Phụ gia hóa học của nước ngoài sản xuất tại Việtnam như : Phụ gia Plastiment 96,Plastiment TM20,Sika4,ComplastR ( của hãng SiKa – Thụy sỹ và Fosroc của Malaxia sản xuất tại Việt nam), đều là các lọai phụ gia giảm nước chậm ngưng kết. Các loại phụ gia này đều đã được sử dụng thành công với các công trình bê tông thông thường. (5)Việt nam hiện đang sử dụng 2 loại cốt liệu : Cốt liệu thiên nhiên và cốt liệu nhân tạo; trong đó cát thiên nhiên thường có hàm lượng hạt nhỏ hơn 0.16 mm rất ít, mô đun độ lớn > 3.0, thuộc vào loại cát thô, cốt liệu thiên nhiên có trữ lượng nhỏ, không đủ để thi công bê tông đầm lăn, cự ly vận chuyển đến chân công trình xa, do đó, hiện nay có xu hướng sử dụng cốt liệu nhân tạo để chế tạo bê tông đầm lăn. Khi thiết kế cấp phối BTĐL theo quy phạm của Mỹ, đường kính lớn nhất của cốt liệu thô là 50~60mm;Khi sử dụng theo quy phạm của Trung Quốc đường kính lớn nhất của cốt liệu thô có thể đạt tới 80mm. Bảng 10. Bảng so sánh lượng dùng chất kết dính cho BTĐL của 1 số nước dấn đầu về BTĐL [3] Quố gia Năm thống kê Lượng dùng chất kết Lượng trộn phụ gia Lượng dùng xi măng 10 dính (kg/m3) khoáng vật hoạt tính (kg/m3) (kg/m3) Bình quân Lớn nhất Bình quân Lớn nhất Bình quân Lớn nhất Trung Quốc Cuố năm 1998 173 230 94 140 79 - Đầu năm 2003 167.6 230 90.2 140 77.2 127 Nhật bản Cuối năm 1998 123 130 35 78 87 96 Mỹ Cuối năm 1998 138 252 53 173 85 184 Tây Ban Nha Cuối năm 1998 204 250 130 170 75 88 Việt nam Đầu năm 2006 240.2 290 154.1 210 93 140 Chú thích : Theo tài liệu thống kê của M.R.H Dunstan;riêng Việt nam theo thống kê của tác giả. (6)Trong 12 cấp phối BTĐL của 6 công trình củaViệt nam có đặc điểm như sau: ① Lượng dùng xi măng ( xem bảng 10 ) của công trình Định Bình là 102~140kg/m3,do vậy lượngnhiệt thủy hóa của bê tông lớn, không có lợi cho việc kháng nứt của BTĐL. ② Từ bảng 8 có thể thấy rằng, bình quân tỷ lệ N/CKD của BTĐL của Việt nam là 0.482, giá trị VC bình quân là 13.2 s . ③ Cường độ thiết kế của BTĐL của việt nam không thống nhất (từ 180 – 365 ngày, theo quy phạm mỹ, 90 ngày ( theo quy phạm của Trung Quốc) ④ Hiện các chỉ tiêu kỹ thuật của BTĐL ở Việt nam vẫn chưa có kết quả thí nghiệm đầy đủ, mới chỉ có một số chỉ tiêu chủ yếu như cường độ chịu nén, cường độ chịu kếo, còn một số các chỉ tiêu khác như: Mô đun đàn hồi, độ biến dạng khi kéo, cường độ kéo đúng tâm, biến dạng thể tích, độ co khô, độ tăng nhiệt thủy hóa, tỷ nhiệt, hệ số đảo nhiệt hầu như vẫn chưa có kết quả thí nghiệm, đa số các công trình vẫn chưa có kết quả các tính năng chủ yếu của bê tông ở tuổi 365 ngày. ⑤ Quy luật phát triển cường độ chịu nén của BTĐL theo thời gian của một số các công trình của Việt nam được so sánh với các công trình của Trung Quóc có thể xem các biểu đồ hình 2 dưới đây: Hình 2. Biểu đồ so sánh quy luật phát triển cường độ chịu nén của BTĐL 0 30 60 90 120 150 180 210 240 0 30 60 90 120 150 180 Tuổi BT (d) Sự p h át t ri ển C ư ờ n g đ ộ c h ịu n én ( % ) Định Bình Trung Quốc 0 30 60 90 120 150 180 210 240 0 30 60 90 120 150 180 Tuổi BT (d) S ự p h át t ri ển C ư ờ n g đ ộ c h ịu n én (% ) Sơn La Trung Quốc 11 0 30 60 90 120 150 180 210 240 0 30 60 90 120 150 180 Tưổi BT (d) Sự p h át t ri ển c ư ờ n g ch ịu n én ( % ) Pleikrong Trung Quốc 0 30 60 90 120 150 180 210 240 0 30 60 90 120 150 180 Tuổi BT (d) Sự p h át t ri ển c ư ờ n g đ ộ ch ịu n én ( % ) SeSan4 Trung Quốc 0 30 60 90 120 150 180 210 240 0 30 60 90 120 150 180龄期(d) Sự p h át t ri ển c ư ờ n g đ ộ ch ịu n én ( % ) AVương Trung Quốc 0 30 60 90 120 150 180 210 240 0 30 60 90 120 150 180Tuổi BT(d) Sự p h át t ri ển c ư ờ n g đ ộ ch ịu n én ( % ) BanChatPL1 Trung Quốc 0 30 60 90 120 150 180 210 240 0 30 60 90 120 150 180 Tuổi BT (d) Sự p h át t ri ển c ư ờ n g đ ộ c h ịu n én ( % ) BanChatNB2 Trung Quốc 0 30 60 90 120 150 180 210 240 0 30 60 90 120 150 180Tuổi BT (d) Sự p h át t ri ển c ư ờ n g đ ộ c h ịu n én ( % ) BanChatHN Trung Quốc Từ các biểu đồ trên có thể thấy rằng, quy luật phát triển Cường độ chịu nén của BTĐL theo thời gian các công trình ở Việt nam chậm hơn so với các công trình của Trung Quốc, công trình Định Bình, Pleikrong, Avuong, BanChatHN có quy luật phát triển cường độ tương tự như các công trình ở Trung Quốc. Tài liệu tham khảo [1] 贾金生 等译,碾压混凝土坝发展水平和工程实例;北京,中国水利水电出版社,2006 年 (中国大坝委员会系列译丛)。 [2] 王圣培,碾压混凝土筑坝 20 年;“中国碾压混凝土坝 20 年从坑口坝到龙滩坝的跨越”,- 中 国水利水电出版社。 [3] 方坤河,中国碾压混凝土坝的混凝土配合比研究;水力发电;2003 年。 12 [4] 方坤河、刘数华、石妍;碾压混凝土的技术性能研究;“中国碾压混凝土坝 20 年从坑口坝 到龙滩坝的跨越”- 中国水利水电出版社。 [5] Các tài liệu về cấp phối BTĐL và kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu chủ yếu của BTĐL ở Việt nam ( Tiếng Việt ) Research on development and characteristics of RCC dams Construction technology in Vietnam Key words: Roller compacted concrete (RCC), mix proportion, main properties, Statistical analysis, and evaluation. Abstract: This paper in order to introduce briefly the development of RCC dam construction in the World and Vietnam and based on 12 mix proportion of 6 RCC dams in Vietnam, the common values of mix proportion parameters have been found by using statistical analysis method, used of materials, mix proportion design and experimental results of RCC mainly properties, then some RCC properties are compared with China’ RCC and also evaluated.
File đính kèm:
- nghien_cuu_ve_su_phat_trien_va_dac_diem_cua_be_tong_dam_lan.pdf