Nghiên cứu sử dụng vật liệu địa phương và hệ thống sản xuất rcc cho đập công trình thủy điện bình điền tỉnh thừa thiên huế

LỜI CẢM ƠN
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành cơng trình thủy với tên đề
tài“Nghiên cứu sử dụng vật liệu địa phương và hệ thống sản xuất RCC cho
đậpcông trình thuỷ điện Bình Điền - tỉnh Thừa Thiên Huế” được hồn thành với
sựgiúp đỡ tận tình, hiệu quả của khoa Cơng trình, Khoa sau Đại học, Bộ mơn Thi
cơng, Bộ môn Thủy công, Bộ môn Vật liệu xây dựng, Thư viện trường Đại học Thủy
Lợi, Trung tâm thí nghiệm Sơng Đà, Trung tâm thí nghiệm Điện 1, Tổng cơng ty Tư
Vấn Xây Dựng Thủy Lợi Việt Nam-CTCP,Công ty tư vấn 11 …cùng các Thầy, Cô
giáo trong trường và bạn bè, đồng nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn đến các Cơ quan, đơn vị, Khoa, Bộ mơn và các
cánhân nói trên đã truyền bá kiến thức, tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong
suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Đặc biệt tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành đếnTS.
NguyễnTrung AnhvàGS.TS. Lê Kim Truyềnnhững người đã trực tiếp hướng dẫn,
tậntình giúp đỡ, cung cấp các tài liệu tham khảo để học viên hoàn thành luận văn
đúng với nội dung và thời hạn đăngký.
Xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô giáo, cùng sự động viên của cơ
quan,gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn chỉ bảo ân cần tác giả về mọi mặt
trong suốt những năm qua.
Tuy đã có những cố gắng phấn đấu, với nỗ lực của bản thân nhưng do
thờigian và trình độ cịn hạn chế, luận văn khơng thể tránh khỏi những khiếm
khuyết. Rất mong nhận được sự chỉ bảo và đóng góp chân tình của các Thầy, cơ
cùng bạn bè đồng nghiệp để ln văn được hồn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn .

Hà Nội, ngày 26 tháng 11 năm 2010



MỞ ĐẦU
Trang

I. Tính cấp thiết của đềtài………………………………………………

1

II. Mục đích của đề tài…………………………………………………..

1

III. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu…………………………..

2

IV. Kết quả dự kiến đạt được……………………………………………

2

ChươngI.

ĐẶC ĐIỂM CỦA BÊ TÔNG ĐẦMLĂN.

I. Khái niệm chung về bê tông đầm lăn( R C C )
…………………………
II. Tình hình sử dụng bê tơng đầm lăn trong nước và thế giới…………..

3

1. Tình hình sử dụng bê tông đầm lăn trên thế giới……………………..

4

2. Triển vọng áp dụng bê tông đầm lăn ở Việt Nam…………………….

8

3. Tiềm năng về nguyên liệu và thiết bị thi công dùng cho công nghệ

10

4

BTĐL ở Việt Nam
III. Những yêu cầu về vật liệu thi công RCC…………………………….

13

1.

Xi măng……………………………………………………………...

13

2.

Phụgia……………………………………………………………….

14

3.

Nước choRCC………………………………………………………

14

4.

Cát dùng choRCC…………………………………………………..

15

5.

Cốt liệu thô(đá)……………………………………………………..

15

IV. Đặc điểm của RCC………………………………………………….

16

V. Những yêu cầu khi sử dụng RCC trong xây dựngđập……………..

17

Chương II. NGHIÊN CỨU NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VẬT
LIỆU KHI THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CÔNG RCC.
I. Những yêu cầu khi thiết kế cấp phối và thi côngRCC……………….

18

1. Cường độ bê tông……………………………………………………..

18

Luận văn thạc sĩ kỹ
thuật

Bùi Ngọc
Chiến


2. Độ chốngthấm……………………………………………………….

19

3.

Hiện tượng sinh nhiệt trong khối đổ bê tông đầmlăn……………….

19

4.

Độ côngtác

20

V c ……………………………………………………….
R

R

5.

Cốtliệu………………………………………………………………

20

6.

Hàm lượngnước…………………………………………………….

22

II. Hỗn hợp RCC, những nhân tố ảnh hưởng đến tính chất hỗn hợpbê

22

tơng
1.

CácnhântốảnhhưởngđếntrịsốV c ………………………………

22

1.1 Lượng dùng nước trong bê tông……………………………………

22

1.2 Lượng dùng và đặc tính cốt liệu thơ…………………………………

22

1.3 Ảnh hưởng tính chất của cốt liệu nhỏ……………………………….

23

1.4 Chủng loại tro bay và puzolan ảnh hưởng đến chấtlượng…………

23

ẢnhhưởngcủachấtphụgiađốivớiV c củaaBTĐL………………..

24

1.6 Sự ảnh hưởng của môi trường khí hậu và thời gian ngừng làmviêc

24

1.7 Điều kiện bảo dưỡng bêtơng……………………………………….

24

III. Tính tốn thành phần cấp phối RCC khi thí nghiệm và thicơng…...

25

1.

Đặc điểm của thiết kế cấpphối……………………………………..

25

2.

Ngun tắc thiết kế cấp phốiBTĐL………………………………..

26

3.

Nguyên lý thiết kế cấp phốiBTĐL…………………………………

28

IV. Diễn biến nhiệt trong BTĐL và nguyên lý khống chếnhiệt……….

31

1.

Tính năng của BTĐL, đặc điểm ứng suất nhiệt và đặc điểm thicông

31

2.

Thiết kế và khống chế nhiệt độ trongBTĐL……………………….

32

2.1

Chủng loại khe nứt trong bêtông………………………………….

32

2.2

Nguyên lý sản sinh khe nứt nhiệt trong bêtơng…………………..

32

2.3

Thiết kế và khống chếnhiệt……………………………………….

33

V.

Tính chất của RCC khi đôngcứng………………………………...

35

1.

Địnhnghĩa…………………………………………………………

35

2.

Các ứngdụng……………………………………………………...

36

1.5

R

R

R

R


3.

Mục đích sử dụngRCC……………………………………………

36

4.

Các ưu điểmchính…………………………………………………

37

5.

Các ưu điểmkhác………………………………………………….

39

6.

Các yêu cầu về trách nhiệm về kỹthuật…………………………...

39

Chương III. THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CƠNG ĐẬP RCC CHO CƠNG
TRÌNH THUỶ ĐIỆN BÌNH ĐIỀN, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ.
I. Giới thiệu cơng trình…………………………………………………..

40

II. Thiết kế thành phần cấp phối RCC và ứng dụng thi công…………….

43

1. Các chỉ tiêu trong thiết kế đậpRCC………………………………….

45

2. Công tác chuẩn bị và thí nghiệm vậtliệu…………………………….

46

3. Thành phần cấp phối với puzolan Phong Mỹ và Giaquy……………

48

4. Thiết kế bãi thí nghiệmBTĐL……………………………………….

49

5. Kiểm tra thiết bị thí nghiệm và thi cơng trước khi tiến hành đắpbãi

50

RCC hiện trường
6. Thí nghiệm hiệntrường………………………………………………

51

7.

58

Kết quả thí nghiệm độ cơng tácVebe

(V c )…………………………..
R

R

8.

Kết quả thí nghiệm vữa liên kết sử lý khelạnh……………………...

59

9.

Kết quả thí nghiệm bê tơng trongkhối………………………………

60

10. Kết quả thí nghiệm thời gian đơng kết của bê tơng đầm lăn………...

87

11. Kết quả thí nghiệm nén bê tơng RCC lập phương đúc ngồi trạm

88

trơn.
12. Kết quả thí nghiệm nén mẫu bê tơng RCC khi thi công ở hiên

90

trường
III. Các giải pháp kỷ thuật để bảo đảm chất lượng cơng trình…………

98

IV. Khống chế nhiệt trong sản xuất RCC và thi công ở hiên trường……

99

1.

99

Khống chế nhiệt trong bê tông đầm lăn khốilớn……………………


V.

Kiểm tra thành phần cấp phối khi thi công ở hiệntrường…………..

101

1.

Kiểm tra khống chế chất lượng nguyên vậtliệu…………………….

101

2. Kiểm tra và khống chế chất lượng trong quá trình trộn và sảnxuất…

102

3. Kiểm tra xác xuất khi vật liệu trộn ra khỏimáy……………………...

103

VI. Ưu và nhược điểm và những bài học kinh nghiệm khi thiết kế cấp

106

phối và thi công.
1. Ưu và nhượcđiểm.

106

2.

107

Bài học kinhnghiệm.
ChươngIV.

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG SẢN XUẤT RCC LẠNHĐỂ
PHỤC VỤ THICƠNG.

I. Đặc điểm chính để xây dựng thiết kế hệ thống sản xuất RCC lạnhđể

109

thi công tại hiện trường.
II. Một số kết quả nghiên cứu để triển khai dây chuyền sản xuất RCC

111

để phục vụ thi công tại hiện trường.
III. Lựa chọn phương án và dây chuyền sản xuất RCC lạnh…………….

112

IV. Quy trình vận hành hệ thống dây chuyền sản xuất RCC lạnh……….

113

TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………

114


DANH MỤC BẢN VẼ
ChươngI.

ĐẶC ĐIỂM CỦA BÊ TƠNG ĐẦM LĂN.
Trang

Hình 1.1

Tỷ lệ áp dụng BTĐL theo các hướng khác nhau trên thế giới……

6

Hình 1.2

Thi cơng đập BTĐL bằng xe lu rung ……………………………

7

Hình 1.3

Thi cơng sân bãi bằng cơng ngh ệ BTĐL ………………………..

7

Hình 1.4

Cấu tạo trụ neo cáp cầu treo Akashiyko - Nhật Bản ………

8

Hình 1.5

Thi cơng đập BTĐL thuỷ điện Bình Điền bằng đầm bàn …..

10

Hình 1.6

Thi cơng đập BTĐL thuỷ điện Bình Điền bằng máy ủi ……

10

Hình 1.7

Thi cơng đập BTĐL thuỷ điện Bình Điền bằng ơ tơ, máy ủi,

10

đầm rung
Hình 1.8

Một dây chuyền sản xuất cát nhân tạo của Châu Âu …………….

15

Hình 1.9

Dây chuyền sản xuất BTĐL thuỷ điện Bình Điền ………………

16

Hình 1.10

Thi cơng đập Bình Điền - Thừa Thiên Huế ……………………..

17

ChươngII.

NGHIÊN CỨU NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
VẬT LIỆU KHI THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI
CƠNGRCC

Hình 2.1

Máy nén khí bê tơng 300 tấn………………………………………

18

Hình 2.2

Máy thí nghíệm thấm bê tơng ………………………………………

19

Hình 2.3

Thí nghiệm nhiệt độ bê tong sau khi trộn ra……………………

20

Hình 2.4

Bàn rung và thiết bị đo độ cứng vebe………………………….

20

Hình 2.5

Bộ rây vật liệu theo tiêu chuẩn…………………………………

21

Hình 2.6

Máy làm nước đá bào Iceman corpation………………………..

31

Hình 2.7

nước đá bào được trữ trong một nhà tuyết sẵn sàng cho việc

32

trộn bê tông lạnh


ChươngIII.

THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CÔNG ĐẬP RCC CHO
CÔNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN BÌNH ĐIỀN, TỈNH THỪA
THIÊNHUẾ

Hình 3.1

Thi cơng đập BTĐL bằng lu rung

46

Hình 3.2

Khoan nỗn BTĐL tại hiện trường ……………………………

104

Hình 3.3

Nén mẫu thí nghiệm BTĐL …………………………………..

104

Hình 3.4

Kiểm tra dung trọng bằng phương pháp rót cát……………….

104

Hình 3.5

Kiểm tra dung trọng bằng phương pháp máy phóng xạ………..

104

Hình3 . 6

Tiến hành đo thời gian ninh kết BTĐL tại hiện trường .............. 105

Hình 3.7

Rửa xe trước khi vào đổ BTĐL vào khoảnh đổ. ......................... 105

Hình 3.8

Trải vải bạt bề mặt BTĐL khi mưa ............................................. 105

Hình 3.9

Phun sương bảo dưỡng BTĐL .................................................... 105

Hình 3.10

Mặt bằng cơng trình thuỷ điện Bình Điền...................................

Hình 3.11

Mặt cắt dọc cơng trình thuỷ điện Bình Điền ............................... 107

Hình 3.12

Mặt cắt ngang cơng trình thuỷ điện Bình Điền ........................... 108

ChươngIV.

106

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG SẢN XUẤT RCC LẠNHĐỂ
PHỤC VỤ THICƠNG

Hình 4.1

Dây chuyền sản xuất RCC lạnh ...............................................

109

Hình 4.2

Dây chuyền sản xuất RCC lạnh ...............................................

112

DANH MỤC BẢNG BIỂU
ChươngI.

ĐẶC ĐIỂM CỦA BÊ TÔNG ĐẦMLĂN
Trang

Bảng 1.1

Số lượng đập BTĐL tại một số nước trên thế giới

5

Bảng 1.2

Một số cơng trình đập BTĐL đã được thiết kế

9

ChươngII.

NGHIÊN CỨU NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
VẬT LIỆU KHI THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI
CƠNGRCC

Bảng 2.1

So sánh tính năng giữa bê tông đá cuội và bê tông đá dăm

23

Bảng 2.2

Sự ảnh hưởng của tro bay có chất lượng khác nhau đối với trị sốVc

24

Bảng 2.3

Ảnh hưởng đối với cường độ trong điều kiện dưỡng hộ ở đập Đại

24

Điền Khang Khẩu
ChươngIII.

THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CƠNG ĐẬP RCC CHO
CƠNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN BÌNH ĐIỀN, TỈNH THỪA
THIÊNHUẾ

Bảng 3.1

Thơng số kỹ thuật cơ bản của dự án thủy điện Bình Điền .................

40

Bảng 3.2

Trị số tham khảo hệ số hồi quy A, B. .................................................

43

Bảng 3.3

Trị số t ................................................................................................

44

3

Bảng 3.4

Hàm lượng nước trộn N, l/m .............................................................

44

Bảng 3.5

Các chỉ tiêu đánh giá của các loại phụ gia khoáng như sau ................

47

Bảng 3.6

Thành phần cấp phối puzolan Phong Mỹ...........................................

48

Bảng 3.7

Thành phần cấp phối puzolan Gia Quy .............................................

49

Bảng 3.8

Kết quả kiểm tra dung trọng và độ ẩm của lớp 01 Phong M ỹ. khơng

53

P

P

có phụ gia hố học
Bảng 3.9

Kết quả kiểm tra dung trọng và độ ẩm của lớp 01 Phong Mỹ, có phụ

54

gia hố học
Bảng 3.10

Kết quả kiểm tra dung trọng và độ ẩm của lớp 02,Phong Mỹ có phụ
gia hố học

55

Bảng 3.11

Kết quả kiểm tra dung trọng và độ ẩm của lớp 02, Gia Quy, có phụ

55

gia hố học
Bảng 3.12

Kết quả kiểm tra dung trọng và độ ẩm của lớp 02,Phong Mỹcó phụ

56

gia hố học
Bảng 3.13

13 Kết quả kiểm tra dung trọng và độ ẩm của lớp 03,Gia Quy có

56

phụ gia hoá học
Bảng 3.14

Kết quả kiểm tra dung trọng và độ ẩm của lớp 04,Phong Mỹ có phụ

57

gia hố học
Bảng 3.15

Kết quả kiểm tra dung trọng và độ ẩm của lớp 04, Gia Quy, có phụ

57

gia hố học
Bảng 3.16

Kết quả kiểm tra dung trọng và độ ẩm của lớp 05Phong Mỹ có phụ

58

gia hố học
Bảng 3.17

Kết quả kiểm tra dung trọng và độ ẩm của lớp 05, Gia Quy, có phụ

58

gia hoá học
Bảng 3.18

Kết quả kiểm tra trị số Vc...................................................................

59

Bảng 3.19

Thành phần cấp phối vữa bê tông........................................................

59

Bảng 3.20

Kết quả đo nhiệt độ khối đổ.................................................................

61

Bảng 3.21

Số liệu tổng hợp đo nhiệt độ bê tông trong khối.................................

85

Bảng 3.22

Kết quả nén mẫu bê tông đầm lăn và dung trọng bê tông...................

88

Bảng 3.23

Kết quả nén mẫu bê tông và dung trọng bê tông khi khoan lấy mẫu

91

Bảng 3.24

Kết quả nén mẫu bê tông và dung trọng bê tông khi khoan lấy mẫu

95

Bảng 3.25

Cấp phối bê tông đầm lăn.................................................................

97

Bảng 3.26

Cấp phối vữa bê tông........................................................................

98

Bảng 3.27

Cấp phối bê tông đổ biên..................................................................

98

Bảng 3.28

Kiểm tra và trị số sai lệch trong quá trình phối cốt liệu ......................

103

Bảng 3.29

Kiểm tra xác xuất khi vật liệu trộn ra khỏi máy .................................

104


1

MỞ ĐẦU
I Tính cấp thiết của Đềtài
Trong những năm gần đây, do nhu cầu phát triển nhanh việc xây dựng
các nhà máy thủy điện và các cơng trình thủy lợi phục vụ đa mục tiêu để giải quyết
tình trạng thiếu điện trầm trọng,đẩymạnh cơng cuộc hiện đại hóa đất nước. Để đáp
ứng nhu cầu đó, các nhà khoa học kỹ thuật Việt Nam đã bắt nhip được với xu thế
phát triển của thế giới áp dụng nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật, thay đổi công nghệ
xây dựng đập truyền thống bằng các công nghệ xây dựng mới như bê tông đầm lăn
và đập đá đổ bảnmặt.
Việc áp dụng công nghệ mới hoàn toàn dựa vào kinh nghiệm của các nước
phát triển như Trung Quốc, Mỹ, Nhật Bản ….. như chúng ta còn thiếu nhiều kinh
nghiệm trong lĩnh vực này.
Một trong những đặc điểm bê tông đầm lăn là sử dụng lượng xi măng,
lượng nước trong 1 m3bê tông nhỏ hơn so với bê tơng thường khi có cùng cường độ,
PP

cho nên việc lựa chọn cấp phối RCC có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng cơng
trình, ngồi ra cho đập RCC thường có khối lượng lớn nên việc lựa chọn nguồn vật
liệu để cung cấp cho RCC là trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới giá
thành, chất lượng tiến độ thi công RCC.
Đối với đập bê tông đầm lăn Bình Điền có khối lượng 189x103m3, với
PP

PP

đặc điểm nguồn vật liệu cung cấp ở đây có đặc điểm khác so với những nơi đã xây
dựng RCC. Vì vậy chúng ta phải nghiên cứu sử dụng nguồn vật liệu địa phương để
cung cấp kịp thời cho thi công, giảm giá thành cho xây dựng cơng trình là hết sức
cần thiết
II Mục đích của đềtài
1. Nghiên cứu cấp phối RCC và thiết kế cấp phối cho cơng trình BìnhĐiền.
2. Nghiên cứu hệ thống sản xuất RCC lạnh để phục vụ thi cụng bo m cht lng
v tin thicụng.

Luậnvănthạcsĩkỹthuật

BùiNgọcChiến


III Cách tiếp cận và phương pháp nghiêncứu
1. Khảo sát phân tích đánh giá các cơng trình đã và đang xâydựng.
2. Từ các cơng trình đã và đang thi cơng xây dựng như. Cơng trình thuỷ điện Play
Krơng, thuỷ điện Bình Điền, thủy điện Hương Điền, thuỷ điện A Vương, thuỷ điện
Sơn La, đập Định Bình, thủy điện Bản Chát... nghiên cứu các nhân tố ảnh hưởng
đến thiết kế cấp phối và công nghệ thi công bê tông bê tông đầm lăn, từ đó đưa ra
những nhận xét đánh giá mức độ ảnh hưởng của việc thiết kế cấp phối và công nghệ
thi công, phân chia các khối đổ hợp lý để thi công đập bê tông đầmlăn.
IV Kết quả dự kiến đạtđược:
1. Phân tích đánh giá ảnh hưởng của thành phần cấp phối RCC đến chất lượng bê
tông đầm lăn và đưa ra được cách thiết kế cấp phối và công nghệ sản xuất bê tông
lạnh.
2. Đề xuất cấp phối cho RCC và công nghệ sản xuất RCC cho cơng trình thủy điện
Bình Điền – Thừa ThiênHuế.

CHƯƠNG I
ĐẶC ĐIỂM CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN.
I.

Khái niệm chung về bê tông đầm lăn (BTĐL)
Bê tông đầm lăn là loại bê tông sử dụng các nguyên vật liệu tương tự như

bê tông thông thường, cũng là vật liệu cát, cốt liệu, vật liệu dính kết, nước và bọt
khí trong khe rỗng tạo thành những tỉ lệ tổ hợp so với bê tơng thơng thường có sự
khác biệt lớn. Khác với bê tông thông thường được đầm chặt bằng thiết bị rung đưa
vào trong khối đổ. Bê tông đầm lăn được làm chặt bằng thiết bị rung từ mặt ngoài.
Việc đầm lên bê tông bằng lu rung cho phép sử dụng hỗn hợp bê tơng khơ, ít chất
kết dính hơn so với bê tông thông thường nhờ vậy với một số đập đường thi công bê
tông bằng công nghệ này nhanh hơn và rẻ hơn so với công nghệ thi công bê tông
thôngthường.
Công nghệ BTĐL áp dụng cho thi công đường giao thông so với công
nghệ thi công thông thường có các ưu điểm như, phương pháp thi cơng khơng phức
tạp, lượng dùng xi măng thấp, có thể sử dụng một số sản phẩm phụ hoặc phế thải
công nghiệp giúp hạ giá thành vật liệu so với bê tông xi măng thông thường, tốc độ
thi công nhanh.
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 cơng
nghệ bê tơng đầm lăn càng cao. Việc lựa chọn phương án thi công đập bằng công
nghệ thường đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn so với đập bê tông thường và đập đất
đắp bởi các lí do sau.
Thi cơng nhanh so với đập bê tông thường, đập BTĐL được thi công với
tốc độ cao hơn do có thể dùng băng tải để vận chuyển bê tông, dùng máy ủi để san
gạt, máy lu rung để đầm lèn và ít phải chờ khối đổ hạ nhiệt. So với đập đất đắp có
cùng chiều cao, thể tích của đập BTĐL nhỏ hơn nên thi cơng nhanh hơn. Cơng trình
đập càng cao, hiệu quả kinh tế của đập BTĐL càng lớn so với đập đất đắp.

Giá thành hạ theo các tính tốn tổng kết từ các cơng trình đã xây dựng trên
Thế giới, giá thành đập BTĐL rẻ hơn so với đập bê tông thi công bằng công nghệ


truyền thống từ 25% đến 40%. Việc hạ giá thành đạt được là do giảm được chi phí
cốp pha, giảm chi phí cho cơng tác vận chuyển, đổ, đầm bê tơng.
Giảm chi phí cho các kết cấu phụ trợ so với đập đắp, chi phí làm cửa tràn
của đập BTĐL rẻ hơn (tương tự như đập bê tông thường). Đối với đập thuỷ điện
được thiết kế có nhiều cửa nhận nước ở nhiều cao trình khác nhau thì phương án
đập BTĐL càng rẻ hơn so với phương án đập đắp. Hơn nữa khi làm đập BTĐL
chiều dài của kênh xả nước ngắn hơn so với kênh xả nước của đập đắp và vì vậy
giảm chi phí làm bản đáy và chi phí xử lí nềnđập.
Giảm chi phí cho biện pháp thi cơng việc thi cơng đập bằng BTĐL có thể
giảm chi phí dẫn dịng trong thời gian xây dựng và giảm các thiệt hại, các rủi ro khi
nước lũ tràn qua đê quai. Đối với đập BTĐL, đường ống dẫn dòng ngắn hơn ống
dẫn dòng của đập đắp. Hơn nữa thời gian thi công đập BTĐL ngắn nên các cống
dẫn dòng cho đập BTĐL chỉ cần thiết kế để đáp ứng lưu lượng xả nước lớn nhất
theo mùa thay vì lưu lượng lớn nhất theo năm như đối với đập bê tơng và đập đắp.
Vì vậy đường kính cống dẫn dịng của đập bê tơng đầm lăn nhỏ hơn và chiều cao đê
quai cho đập bê tông đầm lăn cũng thấp hơn so với phương án đập bê tông thường
và đậpđắp.
II. Tình hình sử dụng bê tơng đầm lăn trong nước và thếgiới
1.

Tình hình sử dụng bê tơng đầm lăn trên thếgiới
Về xây dựng đập trọng lực, tính đến 2005, toàn thế giới đã xây dựng được

trên dưới 300 đập BTĐL với khối lượng tổng cộng khoảng trên 90 triệu m 3BTĐL.
PP

Hiện Trung Quốc là quốc gia đang dẫn đầu về số lượng đập BTĐL sau đó là Hoa
Kỳ, Nhật Bản và Tây Ban Nha.


Bảng 1.1 Số lượng đập BTĐL tại một số nước trên thế giới
Tên
Quốc
Gia

T.Quốc
Nhật Bản
Kyrgystan
Thái Lan

Thể
Tỷ lệ Tỷ lệ
tíchB
theoS.l theo
TĐL
ượng Khốil
3 3
%
ượng
10 m
%
Châu á
57
28.275
20
30.50

43
15.465 15.09 16.68
1
100
0.35
0.11
3
5.248
1.05
5.66

Inđonesia

1

528

0.35

105

49.616

36.8

Tổng:
Argentina
Brazil
Chile
Colombia

Mexico
Tổng:

Số
đập
đã
xâyd
ựng

1
36
2
2
6
51

P

Tên
Quốc
Gia

PP P

PP

Nam Mỹ
590
0.35
9.440 12.63

2.170
0.7
2.974
0.7
840
2.1
16.014 16.48

Thể
Số
Tỷ lệ
Tỷ lệ
đập tíchB
theo
theo
TĐL1 S.lượng Khối
đã
%
xâyd 03m3
lượng
%
ựng
6
3
1
1

0.57

Pháp

Hy Lạp
Italy
Nga
T.B.
Nha

Châu Âu
234
500
262
1.200

22

3.164

7.72

3.41

53.56

Tổng:

35

5.384

11.9

5.81

0.64
10.18
2.34
3.21
0.91
17.27

Algeria
Angola
Eritrea
Ma Rốc
Nam Phi
Tổng:

2
1
1
11
14
29

Bắc Mỹ

2.1
0.7
0.35
0.35

0.25
0.54
0.28
1.29

Châu Phi
2.760
0.7
757
0.35
187
0.35
2.044
3.86
1.214
4.91
6.962 10.17

2.98
0.82
2.20
1.31
7.51

Châu úc

Canada
Hoa Kì

2

37

622
5.081

0.7
12.98

0.67
5.48

Tổng:

39

5.703

13.68

6.15

Australia 9
Khác
17
Tổngtr
285
ên TG

596
7.534

92.71
2

3.15
5.96

0.64
8.13


Hình 1.1 Tỷ lệ áp dụngBTĐL theo các hướng khác nhau trên thế giới

Từ khi ra đời cho đến nay, việc xây dựng đập BTĐL đã và đang phát triển theo các
hướng chính.
Bê tơng đầm lăn nghèo chất kết dính (CKD) (hàm lượng CKD <
99kg/m3) do USACE - Mỹ phát triển dựa trên công nghệ thi công đất đắp.
PP

Bê tông đầm lăn có lượng CKD trung bình (hàm lượng CKD từ 100 đến
149 kg/m3).
PP

Bê tông đầm lăn giàu CKD (hàm lượng CKD > 150 kg/m3) được phát
PP

triển ở Anh. Việc thiết kế thành phần BTĐL được cải tiến từ bê tông thường và việc
thi công dựa vào công nghệ thi cơng đập đất đắp.
Ngồi ra cịn một hướng phát triển đập BTĐL khác đó là hướng phát triển
RCD của Nhật bản (Japannese Roller Compacted Dams), chuyển từ đập trọng lực
bê tông thường sang sử dụng BTĐL. Theo hướng này BTĐL có lượng CKD nằm

giữa loại bê tơng đầm lăn có lượng CKD trung bình và loại bê tơng đầm lăn có
lượng CKD cao.
Sau hơn 30 năm ứng dụng trên thế giới, công nghệ xây dựng đập BTĐL
liên tục được cải tiến cả về vật liệu chế tạo và kỹ thuật thi công. Cho tới nay, đập bê
tông đầm lăn được thi công xây dựng ở nhiều nước thế giới , ở nơi có nhiệt độ mơi
trường từ rất thấp cho đến rất cao và có thể trong cả những vùng thường xuyên có
mưa lớn.


Trước đây, đập BTĐL sử dụng BTĐL nghèo CKD được sử dụng tại một
số đập có chiều cao dưới 60m ở Mỹ. Ngày nay, các đập BTĐL được xây dựng trên
thế giới chủ yếu sử dụng BTĐL có lượng CKD trung bình và giàu CKD như các
nước Tây âu, Trung Quốc, NhậtBản.
Ngoài việc ứng dụng cho đập, BTĐL cũng được ứng dụng trong xây dựng
mặt đường và sân bải. BTĐL cho mặt đường lần đầu tiên được áp dụng ở Canada
vào năm 1976 tại Caycuse trên đảo Vancouver với diện tích tổng cộng 36.000m 2.
PP

Cho tới nay, hàng chục triệu m 2đường và sân bải được xây dựng bằng công nghệ
PP

BTĐL ở các nước Mỹ, Nhật và một số nước khác. Các cơng trình mặt đường và sân
bải bằng BTĐL đều cho hiệu quả sử dụng tốt và giảm chi phí bảo dưỡng.
Ngồi việc áp dụng cho xây dựng đập, mặt đường và sân bải, BTĐL còn
được áp dụng được cho các dạng kết cấu khác. Năm 1986 cầu treo lớn nhất thế giới
Akashi được khởi công xây dựng tại Nhật Bản. Cây cầu này nối liền đảo Honshu và
đảo Shikoku với chiều dài nhịp giữa hai tháp chính 1960m. Đây là cơng trình đã
ứng dụng nhiều cơng nghệ bê tông tiên tiến như bê tông tự lèn, bê tông đổ trong
nước và bê tơng đầm lăn. Móng trụ neo cáp của cơng trình này được thiết kế là bê
tơngt r ọ n g l ự c k h ố i l ớ n . Đ ể t h i c ơ n g k h ố i m ó n g v ớ i k h ố i t í c h k h o ả n g 2 0 0 . 0 0

0m3
trong thời gian ngắn, công nghệ bê tơng đầm lăn đã được lựa chọn áp dụng.

Hình 1.2 Thi cơng đập BTĐL
bằngxe lu rung
( Beni-Haroun - Algeri)

Hình 1.3 Thi công sân bải bằng
côngnghệ BTĐL

PP


Cáp
84.5

Khung angke

38.5

Thân khung angke
Bê tông đúc sẵn

75.5

83.5

Tuờng bê tông
Bê tông đầm lăn

85

Hỡnh 1.4 Cu to tr neo cỏp cu treo Akashi Kaiyko-Nhật Bản

Có thể thấy rằng những dạng kết cấu bê tơng có hình dạng khơng phức tạp
và khơng có cốt thép đều có thể thi cơng bằng cơng nghệ BTĐL. Khối đổ bê tông
càng lớn, áp dụng công nghệ này càng hiệu quả.
2. Triển vọng áp dụng bê tông đầm lăn ở ViệtNam
Trong một vài năm trở lại đây, nền kinh tế nước ta đã có những bước phát
triển đáng kể nhờ có chính sánh mở cửa của Nhà nước. Nhiều cơng trình lớn đang
được xây dựng để phát triển cơ sở hạ tầng như các cơng trình giao thơng, thuỷ lợi,
thuỷ điện. Các dự án bê tơng hố đường nông thôn cần hàng ngàn km đường cần
trải mặt. Bên cạnh đó, để đáp ứng nhu cầu phụ tải điện tăng cao trong giai đoạn
2005-2015, Tổng công ty điện lực Việt nam (EVN) đã lập các dự án xây dựng mới
32 nhà máy điện trong đó có 20 nhà máy thuỷ điện, từ năm 2003 EVN đã khởi
công nhiều cơng trình thuỷ điện như thủy điện Avương (xây dựng trên địa bàn tỉnh
Quảng Nam) công suất lắp máy 170MW khởi công 8/2003, Pleikrông (Kontum)
công suất lắp máy 100MW (khởi công 11/22003), Bản Vẽ (Nghệ An) công suất lắp
máy 300MW (khởi công 2004), thuỷ điện Sơn La (Sơn La) với công suất lắp máy
2400MW (dự kiến khởi công trong năm 2005), thủy điện Bình Điền (Huế ) với
cơng suất lắp máy 44 MW, thủy điện Hương Điền (Huế) với công suất lắp máy 55
MW.Vìcáccơngtrìnhnàyđềuđịihỏithờigianthicơngngắn,năngsuấtthicơng


lớn hơn nhiều so với trước đây nên giải pháp xây dựng đập dâng bằng bê tông trọng
lực thi công bằng công nghệ đầm lăn đã được đề nghị lựa chọn.
Bảng 1.2 Một số cơng trình đập BTĐL đã được thiết kế
STT

Tên cơng trình

Chiều
cao
(m)

Địa điểm xây
dựng

Năm dự
kiếnhồnt
hành

Ghi chú

1

PleiKrơng

71

Kon Tum

2007

2

Định Bình

54

Bình Định

2007

3

A Vương

70

Quảng Nam

2008

4

Sê San 4

80

Gia Lai

2008

Đang XD

5

La Trọng

-

Quảng Bình

2010

Đang XD

6

Bình Điền

75

Thừa Thiên Huế

2008

7

Hương Điền

70

Thừa Thiên Huế

2010

Đang XD

8

Đồng Nai 3

110

Đắc Nông

2008

Đang XD

9

Đồng Nai 4

129

Đắc Nông

2008

Đang XD

10

ĐakRinh

100

Quảng Ngãi

2008

Đang XD

11

Thượng KonTum

-

Kon Tum

2009

Đang XD

12

Nước Trong

70

Quảng Ngãi

2010

Đang XD

13

Sơn La

138

Sơn La

2010

Đang XD

14

Bản Chát

70

Lai Châu

2011

Đang XD

15

Bản Vẽ

138

Nghệ An

2010

Đang XD

16

Hủa Na

-

Nghệ An

2010

Đang XD

17

Sông Bung 2

95

Quảng Ngãi

2010

Đang XD

18

Sông Tranh 2

100

Quảng Ngãi

2010

Đang XD

19

Sơng Cơn 2

50

Quản Nam

2010

Chuẩn bị

20

Bản n

85

Thanh Hóa

2011

Chuẩn bị

21

Huội Quảng

-

Sơn La

2012

Chuẩn bị

22

Lai Châu

-

Lai Châu

2012

Chuẩn bị

23

Nậm Chiến

130

Sơn La

2013

Chuẩn bị

24

Tà Pao

-

Bình Thuận

2010

Chuẩn bị


Hình 1.5 Thi cơng đập BTĐL thủy điện Bình Điền bằng đầm bàn

Hình 1.6 Thi cơng đập BTĐL thủy điện Bình Điền bằng máy ủi

Hình 1.7 Thi cơng đập BTĐL thủy điện Bình Điền bằng ơ tơ, máy ủi, đầm rung