Chuyên đề số 5 Cấp phối bê tông đầm lăn thi công đập Định Bình

Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


1
Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn
Trờng Đại học Thủy lợi






BáO CáO KếT QUả:
TổNG KếT THIếT Kế - THI CÔNG ĐậP BÊ TÔNG ĐầM LĂN ĐịNH BìNH


Chuyên đề số 5
Cấp phối bê tông đầm lăn


Chủ nhiệm đề tài: PGS. TS. Phạm Văn Quốc
Chủ trì chuyên đề: TS. Nguyễn Nh Oanh
PGS. TS. Hoàng Phó Uyên




Hà Nội, ngày tháng năm 2008

Văn phòng T vấn thẩm định thiết kế và giám định chất lợng công trình

7263-5
26/3/2009


Hà Nội, 2008

Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


2
NI DUNG

A- NGUYấN Lí CP PHI Bấ TễNG M LN
I. KHI QUT
II. PHN LOI CP PHI BTL
2.1 Va vt liu kt dớnh c kt cỏt, ỏ trong BTL
2. 2 Loi bờ tụng m ln khụ, nghốo
2. 3 Bờ tụng m ln cú hm lng bt tro bay cao
III. NGUYấN Lí THIT K CP PHI BTL
3.1 c im ca thit k cp phi
3.2 Nguyờn tc thit k cp phi bờ tụng m ln
3.2.1 Thit k cp phi theo nguyờn tc ca bờ tụng truyn th
ng

3.2.2 Thit k cp phi theo nguyờn tc xỏc nh nhng tham s cp phi bờ tụng
3.3 Nguyờn lý thit k cp phi bờ tụng m ln
3.3.1 Nguyờn lý ca vt liu t
3.3.2 Nguyờn lý ca bờ tụng
3.3.3 Liờn h gia hai nguyờn lý
3.3.4. Mt s cn c tớnh toỏn thnh phn cp phi hn hp bờ tụng m ln
IV. PHNG PHP THIT K CP PHI RCC

4.1 CC BC THIT K CP PHI Bấ TễNG M LN
4.1.1 Thu thp ti liu cn thit thit k cp phi
4.1.2 Thit k Cp phi s b
4.1.3 Xỏc nh cp phi trong phũng Thớ nghim
4.1.4 iu chnh li cp phi phự hp vi thc t vt liu hin trng.
4.1.5 Thớ nghim m nộn hin trng a ra Cp ph
i thi cụng
4.2 CC PHNG PHP THIT K CP PHI RCC
4.2.1 Phng phỏp Thit k Cp phi RCC ca Trung Quc
4.2.1.1 Xỏc nh s b cỏc tham s cp phi
Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


3
4.1.1.2 Tớnh toỏn lng dựng vt liu trong 1m
3
bờ tụng m ln
4.2.2 Phng phỏp Thit k Cp phi RCC ca M
4.2.2.1 Phng phỏp giu h ca Cc khn khoang Hoa K
4.2.2.1 Phng phỏp ca Hip hi K s quõn s Hoa K
4.2.2.1 Phng phỏp ca Vin bờ tụng M (ACI.211.3R)

4.3 QUI TRèNH THIT K CP PHI RCC CHO P NH BèNH
4.3.1. Nguyờn tc chung
4.3.2. Cỏc d kin cn bit
4.3.3. Cỏc bc thit k thnh phn hn hp bờ tụng m l
n
4.3.3.1. Phn tớnh toỏn:
4.3.3.2. Phn thc nghim
B- CP PHI Bấ TễNG M LN CA P NH BèNH
I. Yờu cu Thit k v bờ tụng dựng cho p nh Bỡnh
II. Vt liu dựng bờ tụng m ln p nh Bỡnh
2.1 Xi mng
2.2 Cỏt
2.3 ỏ
2.4 Tro bay
2.5 Ph gia húa hc:
III. Tớnh toỏn Cp phi bờ tụng m ln p nh Bỡnh
3.1 Phng phỏp tớnh toỏn Cp phi BTL:
3.2 Kt qu tớnh toỏn s b ban u Cp phi BTL trong phũng:
C- KT LUN V KIN NGH

I. KT LUN
II.KIN NGH
TI LIU THAM KHO

Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


4

A- NGUYấN Lí CP PHI Bấ TễNG M LN
I. KHI QUT
p bờ tụng m ln l loi bờ tụng cú s khỏc bit so vi bờ tụng do thụng thng.
Nú cú lng dựng cỏt ln, lng dựng xi mng nh, thng dựng lng vt liu hn hp vi
t l ln. Hn hp BTL khụng cú tớnh do, hin rừ trng thỏi phõn tỏn, ri rc, nhng hn
hp BTL vn cú nhng c im ging nh bờ tụng thụng thng l sau khi m lốn cht,
nú cng ngng k
t v cng hoỏ. c bit l vt liu kt dớnh qua quỏ trỡnh thu hoỏ sinh ra
cỏc sn phm dớnh kt cỏc ht ct liu thnh mt th hon chnh, cng cng tng liờn tc
theo tui ca bờ tụng. Do hm lng va vt liu kt dớnh trong bờ tụng m ln tng i ớt
nờn tớnh kt dớnh ca hn hp tng i kộm, BTL cú phng phỏp thi cụng ging nh thi
cụng p vt liu cỏt, t ỏ, cho nờn cú th
xem hn hp bờ tụng m ln nh l loi vt liu
hn hp cỏt, t, ỏ. ú l tng hp cỏc h rn, th lng, v th khớ. S m lốn ca hn hp
BTL tng cht khỏc so vi bờ tụng thụng thng, ú l dựng m rung lốn cht tng
tng bờ tụng. Hn hp BTL c mỏy m rung, chn ng v tỏc dng ca lc nộn lm
cht l
i, cú th tớch rn chc, lm v trớ cỏc ht khi rn chc s t ti v trớ mi, sinh ra s
thay i v trớ tng i gia cỏc ht tip xỳc ln nhau. Cỏc ht nh b dn lốn lp y l
rng gia cỏc ht ln, khụng khớ trong l rng b dn y ra ngoi. Hn hp bờ tụng dn dn
b lốn cht. Ngoi ra va vt liu kt dớnh trong hn h
p BT cú tớnh thay i khi tip xỳc,
trong khi m lốn do s thay i s keo kt m dung dch keo gi l "hoỏ lng" nờn cú tớnh

lu ng nht nh, dn dn lp y l rng, lm khụng khớ b y ra ngoi. Do vy, m
lốn cht ca bờ tụng m ln ngoi cú c im c bn ging bờ tụng thụng thng cũn cú
mt s c tớnh ging nh thi cụng nh m lốn vt liu t.
Chớnh vỡ hn h
p bờ tụng m ln v BTL sau khi cng hoỏ cú mt s c tớnh ging
nh bờ tụng v vt liu hn hp cỏt, t, ỏ, nờn t l phi hp bờ tụng m ln cú th tin
hnh thit k c bn theo nguyờn lý ca bờ tụng thụng thng, cng cú th tin hnh thit k
gn nh vt liu t p. Cỏc nguyờn lý, phng phỏp thit k bờ tụng m ln c xem
hn h
p BTL nh l bờ tụng thụng thng, cng bờ tụng v cỏc tớnh nng khỏc cú th
tuõn theo mi quan h vi t l N/CKD c Abrams thnh lp t nm 1918.
Trong hn hp bờ tụng cn yờu cu cú lng va y nhột y l rng gia cỏc
ht ct liu ln, thỡ hn hp bờ tụng mi c lốn cht hon ton, bờ tụng mi khụng cú l
rng. Nguyờn lý, phng phỏp thit k m t s xem hn h
p bờ tụng m ln nh l loi
t giu xi mng. Thit k t l phi hp ca nú da vo quan h gia cht, hm lng
nc v cn c vo mỏy múc hin trng cú th xỏc nh c kh nng m cht ca hn
hp ng vi hm lng nc ti u.
Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


5
Nhng hn hp bờ tụng sau khi lốn cht, lng bt va thụng thng khụng th lp
y c l rng gia cỏc ht ct liu.
Thit k cp phi chớnh l vic nghiờn cu tớnh toỏn lý thuyt sau ú tin hnh th
nghim kim chng trong phũng thớ nghim la chn c t l hp lý cỏc thnh phn
ca hn hp bờ tụng m ln. Cng nh bờ tụng truyn th
ng , t l cp phi ph thuc vo
nhng yờu cu v k thut ca bờ tụng m ln m cỏc nh thit k cụng trỡnh yờu cu. C

th i vi cỏc p trng lc thỡ bờ tụng m ln phi t c cng , chng thm
nc v m bo bn vng ca kt cu cụng trỡnh. Vic tớnh toỏn thit k hp lý cỏc t l

ca hn hp bờ tụng m ln l mt khõu quan trng cú c sn phm bờ tụng m ln
cht lng cao, va m bo kinh t tit kim va m bo yờu cu k thut. Tuy nhiờn cỏc
t l thnh phn cp phi ca hn hp bờ tụng m ln cng ph thuc vo cỏc yờu cu c
th ca tng cụng trỡnh, ú l v vt li
u xõy dng cụng trỡnh, thit b vn chuyn hn hp
bờ tụng m ln v cỏc thit b san m ca Nh thu thi cụng cụng trỡnh. Hin ti trờn th
gii cú rt nhiu phng phỏp thit k cp phi hn hp bờ tụng m ln theo nhiu trng
phỏi khỏc nhau nh phng phỏp ca M ( cng cú n 5 phng phỏp ), Trung Quc, Nht
.v.v Bi vit ny gii thiu phng phỏp thit k c
p phi hn hp bờ tụng m ln ca
Phũng NC Vt liu Vin Khoa hc Thu li cựng vi s giỳp ca Giỏo s TSKH
Nguyn Thỳc Tuyờn v tham kho cỏc ti liu cng nh cỏc cp phi bờ tụng m ln ca
cỏc cụng trỡnh xõy dng Thu li, Thu in ca Vit nam.
II. PHN LOI CP PHI BTL
Bờ tụng m ln t thớ nghim trong phũng n thớ nghim hin trng sau
ú ng
dng vo thi cụng cụng trỡnh. T gúc vt liu xem xột, chỳng ta cú th phõn thnh 3 loi
hỡnh cp phi ch yu nh sau:
2.1 Va vt liu kt dớnh c kt cỏt, ỏ trong BTL
Va vt liu kt dớnh c kt cỏt, ỏ trong BTL cng cú th gi l bờ tụng m ln
"nghốo". Trong loi hỡnh bờ tụng ny, tng liu vt liu kt dớnh khụng ln hn 110kg/m
3
;
trong ú bt tro bay hoc l vt liu hn hp khỏc cú lng dựng khụng vt quỏ 30% tng
lng vt liu kt dớnh (CKD), mt s ớt loi bờ tụng cú th t 50%; Do lng dựng vt liu
kt dớnh trong loi bờ tụng ny ớt, m lốn t yờu cu phi tng lng nc cho n khi
thc hin c. Do vy, t l N/CKD tng i ln, thụng thng t n 0.95 ữ 1.50. iu

ny lm cho cng bờ tụng s gim thp, tớnh bn v tớnh chng thm s kộm. Trong loi
bờ tụng ny va vt liu kt dớnh khụng nhột y l rng ca cỏt nờn rng bờ tụng s
ln.
Khi thit k cụng trỡnh s dng loi bờ tụng ny, ch mc ớch li dng va vt liu
kt dớnh kt dớnh vt liu cỏt, ỏ thnh mt th hon chnh, nh l mt b
phn thõn p,
s n nh p do trng lng bn thõn ca bờ tụng cũn chu lc v phũng thm cho thõn
Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


6
p thỡ dựng loi bờ tụng khỏc hoc l vt liu chng thm. Nờn tin xõy dng cụng trỡnh
t tc nhanh v t c mc ớch kinh t. Vớ d p Willow Creek, p Galesville, p
Elk Creek M, vv ó s dng mt phn bờ tụng thuc loi hỡnh cp phi ny cho bờ
tụng m ln xõy dng p. tnh Qung Tõy - Trung Quc, trong thõn p ca Nh mỏy
thu in Bỏch Long Nhan cng ó dựng loi c
p phi ny cho bờ tụng m ln.
Vỡ loi bờ tụng ny do lng dựng vt liu kt dớnh ớt, tớnh dớnh kt ca hn hp kộm,
ct liu d phỏt sinh hin tng phõn tng, nhng tng nhit ca bờ tụng thp, khi thi
cụng cú th d dng khng ch nhit ca bờ tụng. Thit b thi cụng loi bờ tụng ny d
chn v d s dng vỡ ph thuc vo kt cu chng thm th
ng lu n gin v cng
yờu cu ca bờ tụng thng khụng yờu cu quỏ ln, nờn i vi cỏc p loi va v nh rt
thớch hp vi vt liu loi hỡnh bờ tụng ny.
2. 2 Loi bờ tụng m ln khụ, nghốo
Loi bờ tụng ny cng gi c l bờ tụng m ln cú cp phi "nghốo". Lng dựng
vt liu kt dớnh trong loi bờ tụng ny t 120 ữ 130 kg/m
3
, trong ú ph gia khoỏng ch

chim 25 - 30% tng lng vt liu kt dớnh. Vi loi bờ tụng ny, do lng dựng vt liu kt
dớnh khụng ln, vi lng nc dựng tng, tho món yờu cu ca hn hp bờ tụng, t l
N/CKD thng t 0.70 ữ 0.90. Do t l ph gia khoỏng tng i thp, nờn s gia tng nhit
ca bờ tụng khỏ cao, khi t l N/CKD ca loi bờ tụng ny tng i ln, thỡ tớnh ch
ng thm
gim, thng khụng dựng cho tng chng thm ca thõn p m ch lm bờ tụng bờn trong
thõn p. Trong quỏ trỡnh thi cụng cỏc tng v ngh gia cỏc lp t 2 - 5 ngy cú th li
dng lng nhit phỏt tỏn b mt nh cỏc lp bờ tụng trỏnh sinh khe lnh gia cỏc tng,
nờn s dng phng phỏp bn chi st ri cỏt ỏnh sch b mt cỏc lp s lm ci thin
c cht lng dớnh k
t b mt cỏc tng. Nht Bn khi xõy dng p BTL u s dng
loi t l phi hp BTL ny lm bờ tụng bờn trong thõn p cũn mt ngoi p thỡ s dng
loi bờ tụng do thụng thng.
2. 3 Bờ tụng m ln cú hm lng bt tro bay cao
Lng vt liu kt dớnh trong loi BTL ny t 140 - 250 kg/m
3
, trong ú bt tro bay
chim t 50% n 75% so vi tng lng vt liu kt dớnh. Loi bờ tụng ny phõn thnh 2
loi: 1) Loi 1: lng dựng vt liu kt dớnh t 140 ữ 170 kg/m
3
, trong ú bt tro bay chim
t 50% ữ 60%, gi l bờ tụng m ln cú lng dựng vt liu kt dớnh trung bỡnh; 2) Loi 2:
Cú lng dựng vt liu kt dớnh 180 - 250 kg/m
3
, trong ú tro bay chim t 60% n 70%,
c gi l bờ tụng m ln cú lng dựng vt liu kt dớnh cao. Trc õy Bờ tụng cú lng
dựng vt liu kt dớnh thp, lng dựng XM khỏ thp, s phỏt nhit trong bờ tụng nh, nhng
cht lng dớnh kt b mt gia cỏc tng thi cụng rt khú khng ch. V thng dựng bờ tụng
Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL

7
ny lm bờ tụng bờn trong thõn p, mt thng lu p xõy dng tng chng thm bng Bờ
tụng khỏc. Sau ny dựng Bờ tụng cú lng dựng vt liu kt dớnh tng cao hn (nhiu bng
hai ln cp phi bờ tụng trc õy), nhit thu hoỏ tng cao hn, cht lng dớnh kt b mt
ca cỏc tng thi cụng so vi trc d khng ch hn, bờ tụng cú tớnh nng chng thm tt
hn (c bit l tớnh nng ch
ng thm ca b mt cỏc tng thi cụng) so vi trc õy. Nú
khụng ch lm bờ tụng bờn trong thõn p, m cng cú th dựng lm tng chng thm mt
thng lu ca p.
Trung Quc, t nm 1985 bờ tụng m ln ó s dng, a s l bờ tụng m ln cú
lng dựng vt liu kt dớnh t 140 ữ 170 kg/m
3
, lng tro bay dựng cú xu th dn cng tng
lờn. Vớ d nh nm 1985, nh mỏy thu in Sa Khờ Khu tnh Phỳc Kin, bờ tụng m ln
tng chn ca dn nc, cú lng trn bt tro bay l 57%. Sau ú khi xõy dng tng võy
ca Nh mỏy thu in Nham - Nan v bờ tụng p Thiờn Sinh Kiu 2 tnh Qung Tõy,
lng trn bt tro bay c dựng l 61% v 70%. Nhng nm gn õy Trung Quc ó trin
khai nghiờn c
u nhng nh hng ca lng dựng xi mng v lng trn bt tro bay i vi
bờ tụng m ln, kt qu l lng dựng xi mng thp, hm lng bt tro bay cao thỡ bờ tụng
s cú nhng tớnh nng u vit. Do vy, BTL cú loi t l cp phi ny ang c dựng
rng rói. Trung Quc, ti cỏc mt thng lu ca p vũm Ph nh - tnh Quý Chõu, mt
thng l
u p ca kho nc 2 - Phõn H - tnh Sn ụng, mt thng lu p Nh mỏy
thu in Miờn Hoa Nan - tnh Phỳc Kin u s dng BTL loi 2 ny. Ti mt p M
ó s dng loi BTL lng dựng vt liu kt dớnh cao, hm lng bt tro bay cao. Vt liu
kt dớnh ca nú l 254kg/m
3

, lng dựng xi mng ch 80 kg/m
3
hm lng bt tro bay ti
69%; T tng ch o ch to BTL cho p ú l phi khc phc hin tng phõn tng
ct liu thụ, ci thin cht lng dớnh kt b mt cỏc tng, khụng b giỏn on trong thi cụng,
do ú ó s dng bờ tụng m ln cú cp phi loi 2 ny, lng dựng vt liu kt dớnh tng
lờn nhiu v nõng cao t l
trn bt tro bay. Thc tin thi cụng thy rừ, v c bn t c
cỏc yờu cu ra, nhng lng nhit to ra trong Bờ tụng tng lờn cao lm cho vic khng
ch nhit cú khú khn nht nh.

III. NGUYấN Lí THIT K CP PHI BTL
BTL l mt loi bờ tụng rt khụ, khụng cú tớnh lu ng. Sau khi m lốn rt khú
thu c bờ tụng cú c chc cao. Phng phỏp ri liờn tc v
i cỏc lp mng xõy
dng lờn p bờ tụng m ln nờn khi thit k cp phi bờ tụng m ln t nú ó cú c im
l bờ tụng phi rt khụ, nguyờn tc xỏc nh cỏc tham s t l phi hp v nguyờn lý thit k
cp phi bờ tụng cú s khỏc bit vi bờ tụng thụng thng.
Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


8
3.1 c im ca thit k cp phi
1. khụng gõy tr ngi n thi cụng m lốn bờ tụng, thụng thng di iu kin nht
nh, trong thõn p khụng nờn thit k t ng nc lnh, do phi ri liờn tc, lng
nhit phỏt tỏn thụng qua b mt cỏc lp bờ tụng s gim khi thi cụng ri cỏc tng, do
nguyờn nhõn nhit tng dn trong bờ tụng vv. Khi thit k phi cõn nh
c khi ch to
bờ tụng, va phi tho món cỏc yờu cu v, cng , tớnh bn va phi hn ch s tng

nhit trong bờ tụng. Dự rng lng dựng xi mng tng i thp, nhng t l ph gia
khoỏng thỡ li ln.
2. Do c tớnh hn hp bờ tụng rt khụ cng, phõn tỏn v d phõn tng, nờn trong thit k
cp phi bờ tụng phi khng ch ng kớnh ln nht ca c
t liu thụ, v t l hp lý
gia cỏc cp ht ct liu, lng dựng cỏt tho ỏng, trong quỏ trỡnh thi cụng trỏnh
xut hin s phõn tng nghiờm trng v hin tng khụng cú kh nng m cht c.
3. Trong thit k cp phi bờ tụng m ln thng phi cõn nhc xen nờn trn loi ph gia
húa gỡ vo bờ tụng.
4. Coi hn hp bờ tụng m ln tng t nh vt liu t
m lốn xỏc nh phng
phỏp thi cụng v xỏc nh c lng dựng nc n v ti u, v phi cõn nhc xem
cỏc tớnh nng ca bờ tụng sau khi cng hoỏ v mi tng quan trc tip gia cỏc tớnh
nng ú vi t l N/CKD.
5. Cp phi bờ tụng m ln c a ra thi cụng thng phi thụng qua thớ nghim bờ
tụng m nộn ti hin trng quyt nh.
3.2 Nguyờn tc thit k c
p phi bờ tụng m ln
tin hnh thit k cp phi bờ tụng m ln tt, chỳng ta cn phi hiu bit v nm
vng, tuõn th nhng nguyờn tc thit k cp phi bờ tụng nh sau:
3.2.1 Thit k cp phi theo nguyờn tc ca bờ tụng truyn thng
Theo kt qu thớ nghim thy rừ, bờ tụng m ln sau khi ó lốn cht v cng hoỏ, thỡ
cng ca nú v t l
N/CKD cú mi quan h mt thit, nu t l N/CKD ca hn hp bờ
tụng cng ln, cng bờ tụng m ln sau khi cng hoỏ cng gim thp. Cng cú th núi
rng, cng BTL sau khi cng hoỏ ph thuc vo t l N/CKD. Vỡ vy thit k cp
phi s b cn xỏc nh t l N/CKD v sau ú thớ nghim iu chnh cp phi
ó tớnh c
cho phự hp.
Vi cỏc thớ nghim khỏc cng thy rừ rng, vi cỏc iu kin khụng i, giỏ tr VC

ca hn hp BTL ph thuc vo lng nc dựng cho mt n v th tớch bờ tụng v t l
gia lng Nc so vi lng dựng vt liu kt dớnh (trong mt phm vi nht nh) quan h
Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


9
ny thay i khụng ln. Cng ging nh bờ tụng thụng thng, nú ph thuc vo "Lng
nc yờu cu". Trong cỏc phng phỏp thit k cp phi bờ tụng m ln, u trc tip hoc
giỏn tip ng dng nguyờn tc c bn ny. iu chnh giỏ tr VC ca hn hp bờ tụng v
duy trỡ cng bờ tụng khụng thay i, cn gi nguyờn t l N/CKD v gim lng nc
dựng v lng cỏt. gi
cho giỏ tr VC khụng i, cú th iu chnh t l N/CKD thỡ s
iu chnh c cng bờ tụng; Nu gi nguyờn lng nc dựng, gim lng dựng vt
liu kt dớnh v lng cỏt. Lng vt liu kt dớnh v lng cỏt thay i thỡ th tớch bờ tụng
cú th thay i, t l N/CKD thay i cú th iu chnh c cng bờ tụng m khụng
nh hng n lng n
c dựng v giỏ tr VC ca bờ tụng.
3.2.2 Thit k cp phi theo nguyờn tc xỏc nh nhng tham s cp phi bờ tụng
Tham s t l phi hp BTL bao gm:
+ Nc v mi quan h gia lng dựng vt liu kt dớnh so vi nc; ú l t l W/(C+F).
+ Quan h gia t l lng ph gia khoỏng so vi lng dựng vt liu kt dớnh - F/(C+F)
hoc l F/C.
+ Mi quan h gia l
ng dựng cỏt so vi tng lng ct liu cỏt, ỏ trong bờ tụng :
S/(S+G)
+ Mi quan h gia lng va vt liu kt dớnh so vi lng cỏt: (C+F+W)/S hoc h s
biu th lng va v d tha nhột y l rng cỏc ht cỏt. thit k ra loi bờ tụng
tho món y yờu cu v kinh t v k thut, khi xỏc nh cỏc tham s cp ph
i phi tham

kho nhng nguyờn tc di õy:
1. Nguyờn tc xỏc nh t l F/(C+F) hoc F/C trong BTL:
T l ny cng ln, khụng ch tit kim xi mng, ci thin mt s tớnh nng ca bờ tụng
m cũn cú th gim giỏ thnh m cũn s dng c ph thi, gim thiu ụ nhim mụi
trng. Do vy, nguyờn tc xỏc nh t l F/(C+F) l t yờu cu tớnh nng k thut ca
bờ tụng,
la chn c giỏ tr tham s tng i tho món vi yờu cu.
2. Nguyờn tc xỏc nh W/(C+F):
T l W/(C+F) trong BTL ln hay nh s trc tip nh hng n tớnh nng thi cụng
ca hn hp bờ tụng v cỏc tớnh cht k thut ca bờ tụng sau khi cng hoỏ. Vi lng
dựng vt liu kt dớnh nht nh, t l N/CKD cng ln thỡ giỏ tr VC ca hn hp s
gi
m (nh) cng bờ tụng tng v tớnh bn gim thp. Ngc li vi giỏ tr VC tng,
cng bờ tụng sau cng hoỏ v tớnh bn c ci thin. Nu nh vi lng dựng xi
mng khụng i, t l F/(C+F) tng ln lờn, thỡ t l W/(C+F) gim thp, iu ú cú li
cho vic phỏt huy hot tớnh ca vt liu hn hp trong bờ tụng, cng v tớnh bn ca
Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


10
bờ tụng tng cao. Trong iu kin v cng yờu cu v tớnh bn ca bờ tụng nh
nhau, cú th t c hiu qu v kinh t cao; do ú nguyờn tc xỏc nh t l W/(C+F)
cng ln thỡ lng dựng xi mng s cng nh.
3. Nguyờn tc xỏc nh t l: (C+F+W)/S:
T l va cỏt ln hay nh l nhõn t quan trng nh hng n giỏ tr VC ca hn hp
bờ tụng; cng l nhõn t
nh hng n cng ca bờ tụng.
Khi lng dựng cỏt tng, thỡ giỏ tr VC gim nh, di iu kin nng lng m chn
ng nht nh, m cht ca bờ tụng s nõng cao, nu t l va cỏt tng lờn quỏ ln,

khụng ch to nờn giỏ tr VC gim quỏ nh, khụng th thi cụng m lốn c, m cũn
lm cho lng dựng vt liu kt dớnh gia tng. Do vy, nguyờn tc xỏc
nh t l lng
va cỏt l: vi nng lng m chn ng nht nh i vi hn hp bờ tụng tho
món c yờu cu thi cụng vi giỏ tr VC nh trc, thng giỏ tr VC nh.
4. Nguyờn tc xỏc nh lng dựng Cỏt:
Lng cỏt ln hay nh trc tip nh hng n kh nng thi cụng ca hn hp bờ tụng,
n cng v tớnh bn ca bờ tụng sau khi c
ng hoỏ. Lng cỏt quỏ ln, hn hp bờ
tụng khụ cng, ri rc, giỏ tr VC ln, khú m lốn cht, cng bờ tụng thp, tớnh bn
kộm. Lng cỏt quỏ nh, va cỏt khụng nhột y l rng gia cỏc ht ct liu thụ
v bao bc mt ngoi cỏc ht ct liu, giỏ tr VC ca hn hp cng ln, ct liu thụ d b
phõn tng, c ca bờ tụng gim th
p, cng v tớnh bn gim. Do vy, khi xỏc
nh t l phi hp bờ tụng, cn phi chn lng dựng cỏt ti u. Gi l lng cỏt ti u,
duy trỡ hn hp bờ tụng cú tớnh chng phõn tng tt v t c giỏ tr VC theo yờu
cu thi cụng, lng dựng vt liu kt dớnh ớt nht.
3.3. Nguyờn lý thit k cp phi bờ tụng m ln
Cho n nay cú 2 nguyờn lý c bn tin hnh thit k c
p phi bờ tụng m ln, ú l
nguyờn lý phi ch vt liu t v nguyờn lý phi ch bờ tụng. Nhng cho dự l nguyờn
lý c bn no, thỡ xut phỏt im c bn ca nguyờn lý thit k cp phi bờ tụng m ln l:
lng va vt liu kt dớnh phi bao bc cỏc ht ct liu thụ m cũn cú th lp y
l rng gia cỏc ht ct liu nh
, va cỏt bao bc cỏc ht ct liu thụ, hỡnh thnh lờn bờ tụng
cú c ng u, t c cỏc yờu cu v kinh t v k thut.
Khi tin hnh thit k cp phi bờ tụng, cũn cn phi hiu rng lng va vt liu kt
dớnh cú th khụng th lp y l rng cỏc ht ct liu nh v lng va cỏt khụng lp
y l r
ng cỏc ht ct liu thụ; nhng v c bn, phi xem xột n iu kin hin trng thi

cụng v iu kin trong phũng thớ nghim cú s khỏc nhau, nờn phi gia tng thờm mt
Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


11
lng va cht kt dớnh thớch ỏng v cn cú d thờm mt lng va cỏt. Cui cựng l cn
phi thụng qua thớ nghim m lốn hin trng kim nghim li cp phi thit k ca bờ
tụng xem cú tho món vi vi kh nng thi cụng ngoi hin trng khụng.
3.3.1. Nguyờn lý ca vt liu t
Nguyờn lý vt liu t coi hn hp bờ tụng m ln nh l loi v
t liu t hay nh xi
mng t. Thit k cp phi ca nú l da trờn quan h gia hm lng nc trong t v
m cht. Nh l i vi mt lng ct liu nht nh v vt liu kt dớnh, Lm thớ nghim
trong phũng dựng phng phỏp m chn ng, hin trng dựng phng phỏp m lốn ộp
xỏc nh lng nc dựng n v ti
u ca nú. T lc m ng trong phũng v m
cht cú th a ra lốn v lc lốn ộp tng ng ca mỏy m lốn hin trng. Phng
phỏp nguyờn lý vt liu t vi nguyờn tc l i vi mt lc m lốn nht nh tỡm c
mt "hm lng nc ti u". Da vo hm lng nc ti u ny, hn hp bờ tụng m ln
sau khi m l
n cú th t c t trng khụ ln nht. Lc m lốn cng ln, t trng khụ
ln nht cú th tng lờn khi, hm lng nc ti u gim xung. Vi phng phỏp nguyờn
lý t, t trng khụ ln nht c dựng lm ch tiờu thit k.
3.3.2. Nguyờn lý ca bờ tụng
Nguyờn lý ny coi hn hp bờ tụng m ln nh l bờ tụng do thụng thng. Cng
nộn v cỏc tớnh nng khỏc ca nú tuõn theo quan h vi t
l N/CKD c Abrams thnh
lp t nm 1918.
Theo cụng thc ca Abrams, t l N/CKD tng lờn thỡ Cng nộn ca bờ tụng s

gim, i vi mt lng ct liu v vt liu kt dớnh nht nh, nu duy trỡ m lốn ca
hn hp BTL, khi t l N/CKD ca hn hp cng ln, cng BTL sau khi cng hoỏ
cng gim. Vỡ vy t l
N/CKD c dựng lm ch tiờu thit k quan trng.
Ngoi ra, nguyờn lý thit k cp phi bờ tụng coi s lp y, lốn cht cỏc loi vt liu
trong bờ tụng l c s tớnh toỏn, ngha l trong hn hp BTL phi cú v d lng va
vt liu kt ớnh bao bc v nhột y l rng cỏc ht ct liu nh tp thnh va CKD-Cỏt,
v lng va CKD-Cỏt
nhiu bao bc v nhột y l rng cú ht ct liu ln, hỡnh
thnh lờn loi bờ tụng khụ cng v ng nht.
3.3.3. Liờn h gia hai nguyờn lý
Quan h gia hai nguyờn lý cú th dựng t l N/CKD ca bờ tụng v cng nộn
ca bờ tụng cú quan h ng cong, biu 2.3 biu th "bờ tụng m cht khụng hon ton
cú hai ng cong chm chm biu th quan h gia dung trng v hm lng nc ti u,
v trng thỏi thụng thng l
ng cong lin. Trong ú ng cong a l ng vi lc m
Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


12
nộn tng i nh, ng b i vi lc m lốn tng i ln, v cú hm lng nc tng
i nh, xem xột trong hn hp BTL cũn cú mt lng khụng khớ nht nh, nờn mi quan
h gia cng nộn v t l N/CKD thc t ca bờ tụng m ln khi m cht hon ton
vi lý thuyt thỡ vn tn ti mt lng khụng khớ nht nh. Dự sao thỡ BTL cú th dựng hai
lo
i nguyờn lý trờn tin hnh thit k cp phi, nhng thụng thng thỡ nờn da vo
nguyờn lý ca bờ tụng tin hnh thit k s b. Do cng bờ tụng ngoi s liờn quan
n m lốn, m cũn liờn quan n s dớnh kt. Khi mc m lốn v mc dớnh kt
cng cao, thỡ cng nộn ca bờ tụng thỡ cng ln, núi mt cỏch khỏc cng ca bờ tụng

theo phng phỏp m t ch yu l ph thuc vo m ch
t. Hn hp bờ tụng theo
nguyờn lý m t m núi, b mt bờ tụng sau khi m lốn chn ng nh, vn xut hin
cha y lng va trờn b mt, trong bờ tụng vn khụng lng va lp y l rng
ct liu, do vy hn hp bờ tụng khụng th cú kh nng kt dinh hon ton.
Bo m b mt bờ tụng sau khi m lốn nh ó xut hin l
ng va khụng ch cú
kh nng nõng cao c nng lc kt dớnh gia b mt cỏc lp, ng thi cng núi lờn rng
hn hp bờ tụng ny cú kh nng chng s phõn tng ca ct liu rt tt.
3.3.4. Mt s cn c tớnh toỏn thnh phn cp phi hn hp bờ tụng m ln.
3.3.4.1. Cng
Cng ca bờ tụng m ln th
ng ó c c quan thit k cụng trỡnh xỏc nh
trong khi tớnh toỏn thit k. i vi bờ tụng truyn thng cng ph thuc vo hm lng
xi mng, trong khi ú bờ tụng m ln l loi bờ tụng nghốo xi mng cng ph thuc vo
hm lng cht kt dớnh ( xi mng + ph gia khoỏng hot tớnh nghin mn ) v cụng ngh
m cỏn. Mt yu t quyt nh n cng ca bờ tụng m ln , c
ng nh cỏc loi bờ
tụng khỏc ú l t l: Nc / Cht kt dớnh .
3.3.4.2. chng thm
Kh nng chng thm nc ca bờ tụng m ln quyt nh n kh nng chng li s
xõm thc ca mụi trng i vi cụng trỡnh. bn ca cụng trỡnh xõy dng t bờ tụng m
ln ngoi vic ph thuc vo cng thỡ cũn ph thuc vo kh n
ng chng thm ca nú.
Bờ tụng m ln dựng cho xõy dng p thng c thit k vi hm lng xi mng thp (
nghốo xi mng ) nờn kh nng chng thm nc thng l kộm hn so vi bờ tụng truyn
thng cú cựng mỏc. Chớnh vỡ vy bo v cỏc kt cu bờ tụng m ln nghốo xi mng trc
tỏc ng ca mụi trng, cn phi tớnh toỏn thit k mt lp bờ tụng giu xi mng h
n bao
bc mt ngoi hopc cú th phi s dng cỏc mng chng thm nc.

3.3.4.3. cụng tỏc ( Vc )
cụng tỏc ( Vc ) l mt tớnh cht ca hn hp bờ tụng m ln , qua ú cú th xỏc
nh c kh nng v m hn hp bờ tụng m ln vi loi thit b thi cụng thớch hp
khụng gõy ra hin tng phõn tng phõn lp nh hng xu n cht lng ca kt c
u cụng
trỡnh. cụng tỏc Vc ca hn hp bờ tụng m ln ph thuc vo hm lng dựng xi mng,
Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


13
lng nc trn, hm lng dựng ph gia khoỏng nghin mn v ph gia hoỏ hc, cp phi
hn hp, hỡnh dng ct liu, t l ct liu ln v ct liu nh.
3.3.4.4. Hin tng sinh nhit trong khi bờ tụng m ln
Hn hp bờ tụng m ln cú lng dựng xi mng v lng nc trn thp, mt phn xi
mng ó c thay th bng ph
gia khoỏng hot tớnh nghin mn, do vy ó lm cho nhit
thu hoỏ ca xi mng trong khi bờ tụng m ln gim i ỏng k. Tuy vy vn phi cn
nghiờn cu tớnh toỏn lng dựng cht kt dớnh hp lý m bo cng , bn v cỏc
tớnh cht c lý khỏc ca sn phm bờ tụng m ln sau khi ụng cng phự hp vi yờu cu
ca thit k
ra.
3.3.4.5. Ct liu
Kớch c ln nht ( Dmax ) ca ct liu ln thng gõy nh hng n s phõn tng
trong quỏ trỡnh vn chuyn v san m hn hp bờ tụng m ln. Vi cụng ngh thi cụng
cựng thit b thi cụng tiờn tin , i vi cỏc cụng trỡnh p trng lc cú th dựng ct liu cú
Dmax n 150mm. Tuy nhiờn i vi Vit nam, qua mt s cụng trỡnh thi cụng bờ tụng m
ln nh: nh Bỡnh, Plejkrụng, Bn v
v.v thỡ Dmax ca ct liu ln thng ch n
60mm. i vi cỏc cụng trỡnh s dng cỏt t nhiờn m khụng thnh phn ht mn thỡ cn

b xung loi vt liu mn nh hn c sng 75
à
m. õy l mt yu t quan trng gim l
rng trong va bờ tụng m ln v to ra hn hp cú kt dớnh v tớnh d tt hn.
3.3.4.6. Hm lng nc
Hm lng nc trn nh hng n cng v chng thm ca bờ tụng m ln.
Tuy nhiờn nu hm lng nc quỏ thp lm cho cụng tỏc Vc ln khú thi cụng trong quỏ
trỡnh m cỏn. Chớnh vỡ vy cn phi s
dng ph gia do hoỏ gim nc ti u hoỏ lng
nc trn trong hn hp bờ tụng m ln.
IV. PHNG PHP THIT K CP PHI RCC


i vi Phng phỏp thit k cp phi BTDL, Hin nay cú my phng phỏp ang s
dng, mi phng phỏp cú s khỏc nhau ụi chỳt. Vỡ cỏc phng phỏp ny cú cỏch tip cn
khỏc nhau.
Cỏc phng phỏp u phi dựng mt s gi nh, da vo kinh nghim, tuy nhiờn mi
phng phỏp cng ó phõn tớch, lp lun thit k cp phi bờ tụng m ln, cho n nay
mt s nc trờn Th gi
i ó tng bc nghiờn cu v t c nhiu kt qu tt v thit k
cp phi RCC.
Vit Nam, hin cha cú Tiờu chun hng dn Thit k Cp phi BTL, vỡ vy
hin ang tn ti hai khuynh hng Thit k: Cỏc cụng trỡnh Thy li thuc B NN v PTNT
hin ang da vo Phng phỏp thit k Cp phi RCC ca Trung Qu
c; Cỏc cụng trỡnh
Thy in ca Tp on in lc Vit Nam thuc B Cụng Thng theo xu th da vo cỏc
phng phỏp thit k Cp phi ca M. (Vin Bờ tụng M - Tiờu chun ACI.211.3R; Cc
Khn hoang Hoa K hoc l ca Hip hi K s quõn s Hoa K) .
Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL

14

4.1 CC BC THIT K CP PHI Bấ TễNG M LN
4.1.1 Thu thp ti liu cn thit thit k cp phi
Trc khi tin hnh thit k cp phi BTL phi thu thp ti liu k thut, ton b ti
liu cú liờn quan n thit k cp phi; bao gm:
(1) V trớ b phn cụng trỡnh s dng bờ tụng m ln;
(2) Yờu cu k thut c
a ra ca bờ tụng i vi thit k cụng trỡnh nh cng , bin
hỡnh, chng thm, tớnh bn, tớnh nhit thu hoỏ, thi gian ngng kt ca hn hp bờ tụng,
cụng tỏc VC, dung trng bờ tụng yờu cu vv.
(3) Trỡnh k thut thi cụng ca i ng nh thu thi cụng.
(4) Phm cht, n giỏ ca nguyờn vt liu s dng cho cụng trỡnh.
4.1.2 Thit k Cp phi s b
Da vo cỏc Tiờu chun h
ng dn v cỏc phng phỏp thit k cp phi ca tng Quc
gia, Tớnh toỏn s b c lng dựng vt liu cho 1m
3
bờ tụng m ln.
4.1.3 Xỏc nh cp phi trong phũng Thớ nghim
tớnh toỏn s b lng dựng vt liu cho 1 m
3
khi BTL k trờn l phi da vo mt
s cụng thc, h s kinh nghim hoc l li dng nhng ti liu biu bng kinh nghim ó
cú. Mt s thụng s phi thụng qua thớ nghim trong phũng xỏc nh, do iu kin thớ
nghim v tỡnh hỡnh vt liu thc t hin trng cú s khỏc nhau, nờn bt buc phi thụng
qua cỏc mu trn th iu chnh
cụng tỏc ca hn hp bờ tụng v dung trng thc t

ca hn hp bờ tụng.
Dựng cp phi ó xỏc nh s b tin hnh trn th. Xỏc nh giỏ tr VC ca hn hp
bờ tụng, nu nh VC ln hn yờu cn thit k, thỡ phi gi nguyờn lng cỏt v tng thờm
ct liu thụ. Ngc li thỡ gim lng cỏt dựng.
Nu hn hp bờ tụng cú tớnh phõn tng, thỡ gia nguyờn t
l va cỏt khụng i, nhng phi
tng thờm lng cỏt dựng v.v.
Kim nghim li cỏc ch tiờu cng v tớnh bn ca bờ tụng, thụng thng cú th
s dng 3 cp phi khỏc nhau, mi mt cp phi qua trn th, iu chnh t c cp
phi mi, ngoi ra t l N/CKD trong hai loi cp phi phi iu chnh tng hoc gi
m 5%
lng XM trn th vi lng dựng nc ca 3 loi cp phi ging nhau, lng cỏt cú th
da vo VC thay i, iu chnh tng thờm cho tho ỏng. Mi mt cp phi phi cn
Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


15
c vo cng v tớnh bn ỳc cỏc mu thớ nghim, bo dng cho n khi tui bờ tụng
theo quy nh v tin hnh thớ nghim. Sau ú da vo kt qu thớ nghim xỏc nh c
cp phi trong phũng.
xỏc nh dung trng thc t ca hn hp bờ tụng phi tớnh toỏn c lng vt liu
dựng thc t ca cp phi bờ tụng. (qua trn th, iu chnh a ra
c cp phi )
4.1.4 iu chnh li cp phi phự hp vi thc t vt liu hin trng.
Tng t nh bờ tụng truyn thng, Sau khi thớ nghim trong phũng a ra c cp
phi bờ tụng trong phũng, thụng thng trờn c s coi vt liu cỏt, ỏ cú trng thỏi khụ bóo
ho b mt , thng hm lng nc thc t ca cỏt, ỏ cụng trng so vi thớ nghim
trong phũng l khỏc nhau, vỡ vy m l
ng vt liu thc t hin trng phi cn c vo tỡnh

hỡnh nc cú trong cỏt, ỏ tin hnh iu chnh. Gi s t l lng nc b mt ca cỏt
hin trng thi cụng l
s
%, ca ỏ l
g
%. Thỡ cp phi trong phũng s c tớnh i thnh
cp phi hin trng l; lng vt liu ca nú phi l:
C = C', F = F', S = S' (1+
s
%)
G = G' (1 +
g
%); W = W' - S' x
s
% - G' x
g
%
Trong cụng thc trờn: C', F', W', S', G', l lng vt liu ca cp phi tớnh c trong
phũng.
C, F, W, S, G: lng dựng mi loi vt liu hin trng thi cụng thc t.
Khi hm lng ht quỏ yu ca ỏ cụng trỡnh vt quỏ phm vi quy phm quy nh,
cng phi tin hnh tớnh i cp phi bờ tụng trong phũng.
4.1.5 Thớ nghim m nộn hin trng a ra Cp phi thi cụng
Khi thi cụng cụng trỡnh BTL, u bt buc ph
i tin hnh thớ nghim m lốn hin
trng, ngoi vic xỏc nh cỏc tham s thi cụng, kim nghim h thng vn hnh sn
xut, thi cụng v tỡnh trng ng b ca mỏy múc, cỏc bin phỏp qun lý thi cụng, ngoi ra
cũn thụng qua thớ nghim m lốn hin trng cú th kim nghim li cỏc phi ca bờ
tụng ó thit k ra xem cú thớch ng vi thit b thi cụng (Bao gm c cụng nng m lốn,
tớnh d m ch

t v.v.) v tớnh nng chng phõn tng ca hn hp bờ tụng. Khi cn thit cú
th phi da vo tỡnh hỡnh m lốn ó iu chnh li cp phi cho hp lý, a ra cp phi thi
cụng.



Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


16

4.2 CC PHNG PHP THIT K CP PHI RCC
4.2.1 Phng phỏp Thit k Cp phi RCC ca Trung Quc
4.2.1.1 Xỏc nh s b cỏc tham s cp phi
Xỏc nh ng kớnh ln nht ca ct liu thụ v t l ca cỏc cp ht trong ct liu thụ, i
vi bờ tụng dựng xõy dng cụng trỡnh Thu cụng l bờ tụng cú th tớch ln, ng kớnh ln
nht ca ct liu ln thụng thng chn l 80mm. M
i cp c ht chim t l bao nhiờu, cú
th da vo trng thỏi ca ct liu thụ hoc dung trng t nhiờn cng ln ( rng cng nh),
s phõn tng ca ct liu thụ cng gim, nguyờn tc xỏc nh l phi thụng qua thớ nghim.
Trung Quc cú nhiu tham s i vi cỏc cụng trỡnh bờ tụng m ln thuc loi ln,
trung bỡnh, nh, thỡ t l 3 cp c ht ca c
t liu thụ l 4:3:3 hoc l 3:4:3. Sau khi xỏc nh
D
max
ca ct liu thụ v cỏc cp c ht thỡ cú th xỏc nh c cỏc tham s cp phi.
Bn tham s cp phi ca bờ tụng m ln cn xỏc nh l:
(a) T l gia lng Nc v lng vt liu kt dớnh biu th l : m = W/(C+F).
(b) T l gia Ph gia khong v lng vt liu kt dớnh l : n = F/(C+F) hoc F/C.

(c) T l gia Cỏt v t
ng lng cỏt v ỏ l: k = S/(S+G).
(d) T l gia lng va-cỏt v lng dựng cỏt c biu th bi: k
p
= (C+F+W)/S (cng cú
th dựng h s d lng va biu th lng va lp y l rng cỏc ht cỏt).
Trong ú: Lng dng Xi mng, Ph gia khoỏng, Nc, Cỏt v ỏ, c ký hiu l: C, F,
W, S, G.
La chn cỏc tham s cp phi cn da vo cỏc phng phỏp di õy xỏc nh:
a) Phng phỏp phõn tớch thớ nghim n nhõn t
Do mi tham s c
p phi bờ tụng m ln i vi mi tớnh nng cú nh hng mc
khỏc nhau, do ú cú th chn tớnh nng no ca nú i vi bờ tụng cú nh hng rừ rt
nht, thỡ tham s ú tin hnh thớ nghim n nhõn t xỏc nh, tham s cn xỏc nh l t
l W/(C+F) v hm lng ph gia khong thụng thng cú th thụng qua kho sỏt, xem s
nh hng ca nú n cng
nộn v tớnh bn ca bờ tụng th no quyt nh la chn.
T l va cỏt cú th phi thụng qua kho sỏt xem s nh hng ca dung trng va cỏt
xỏc nh, hm lng cỏt phi da vo thớ nghim t trng bờ tụng xỏc nh giỏ tr tt nht
v xem xột ti tỡnh trng phõn tng ca ct liu thụ ca hn hp bờ tụng m xỏc nh.
Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


17
Phng phỏp thớ nghim phõn tớch n nhõn t c dựng tng i ph bin Trung
Quc. Vớ d: Tng chn ca ly nc nh mỏy thu in Sa Khờ Khu - Tnh Phỳc Kin.
Thõn p nh mỏy thu in Thiờn Sinh Kiu cp 2 tnh Qung Tõy, Thõn p NMT
ng Nhai- tnh T Xuyờn v ờ quai dn dũng NMT Thu Khu-tnh Phỳc Kin vv, ó
s dng ph

ng phỏp ny la chn cỏc tham s c bn ca cp phi BTL.
Ngoi ra, theo Nguyờn lý Bờ tụng, vi ct liu sch v rn chc thỡ Cng chu nộn
ca bờ tụng v t l W/(C+F) cú mi quan h mt thit vi nhau, ta cú th tớnh c tham s
m = W/(C+F) theo cụng thc:

)(
2890
B
W
FC
ARR
c
yc

+
= (3.3.2)
Trong ú:
yc
R
90
: Cng BTL yờu cu tui thit k 90 ngy (MPa)
R
c28
: Cng thc t ca cht kt dớnh tui 28 ngy (bao gm Xi mng v Ph gia
khong) (MPa)
A v B l h s thc nghim ph thuc vo loi ct liu ln, tra bng 3.1 di õy:
Bng 3.1 H s thc nghim A v B ph thuc vo loi ct liu ln
Loi ct liu ln A B
Si 0.773 0.789
Dm 0.811 0.581

yc
R
90
=
v
TK
tC
R
1
90
; Trong ú:
TK
R
90
: Cng Thit k ca BTL tui 90 ngy (MPa)
t: H s m bo tn sut thit k , tra bng 3.2
C
v
: Sai s quõn phng, tra bng 3.3

Bng 3.2 H s t ph thuc vo tn sut m bo cng
Tn sut p (%) 70 75 80 85 90 95 97.5 99.9
t 0.525 0.675 0.840 1.04 1.28 1.645 2.00 3.00
Bng 3.3 H s sai s quõn phng ph thuc vo Cng BTL thit k
Cng BTL thit k (MPa) < 15 20 - 25 30
C
v
0.20 0.18 0.15
Nu khụng cú ti liu thớ nghim, cú th ly:

yc
R
90
= (1.1 1.15).
TK
R
90

Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


18
b) Phng phỏp thit k thớ nghim trc giao
Cú th xem 4 tham s t l phi hp l nhng nhõn t thit k thớ nghim trc giao,
mi nhõn t ly 3 n 4 mc khỏc nhau, la chn trỡnh t thớ nghim trc giao thớch ỏng.
Dựng phng phỏp phõn tớch trc quan hoc phng phỏp phõn tớch phng sai mi mc
ca mi nhõn t v mc ca cỏc nhõn t v mi quan h gia h
n hp bờ tụng v cỏc tớnh
nng ca bờ tụng, t ú la chn ra cỏc tham s cp phi. Ti p ca NMT Khang Khu,
Thõn p v ờ quai NMT Nham Nan - tnh Qung Tõy. Thõn p NMT Vn An tnh
Giang Tõy v.v, ó dựng phng phỏp ny khi thit k cp phi bờ tụng m ln. Phi thy
rng, Phng phỏp la chn thit k thớ nghim trc giao i vi nguyờn vt liu trong
phũng cỳ t
nh ch ng cao, nhng trc khi chớnh thc thi cụng, cn phi thụng qua thớ
nghim hin trng kim nghim chớnh xỏc ca cỏc tham s ó la chn.
c) Phng phỏp so sỏnh loi cụng trỡnh tng t
i vi cỏc cụng trỡnh va v nh, khi khụng cú kh nng thụng qua thớ nghim xỏc
nh cỏc tham s cp phi bờ tụng, nờn tham kho cỏc cụng trỡnh tng t s b chn cỏc
tham s cp phi, sau ú tin hnh thi

t k s b cp phi.
4.1.1.2 Tớnh toỏn lng dựng vt liu trong 1m
3
bờ tụng m ln
Sau khi xỏc nh c cỏc tham s cp phi s b ca bờ tụng m ln, tớnh c
lng dựng vt liu cho 1 m
3
BTL, cú th dựng nhng phng phỏp sau õy xỏc nh:
a) Phng phỏp Th tớch tuyt i
Phng phỏp ny gi s rng th tớch ca 1 m
3
hn hp bờ tụng m ln bng tng th
tớch tuyt i ca cỏc loi vt liu to thnh bờ tụng cng vi hm lng khụng khớ trn v bờ
tụng, ta cú cụng thc:
C/
C

+ F/
F

+ W/
ƯW

+ S/
S

+ C/
G

+10V

a
= 1000 (2- 1)
Trong ú C, F, W, S, G l lng dựng xi mng, ph gia khoỏng, nc, cỏt v ỏ trong 1m
3
bờ
tụng m ln (Kg/m
3
)
C

,
F

,
w

- Khi lng riờng ca xi mng, ph gia khoỏng v nc (g/cm
3
)

S

,
G

- Dung trng xp ca cỏt v si
V
a
: H s biu th hm lng khớ trong hn hp BTL, nu khụng trn ph gia dn khớ
Thng ly V

a
= 1- 3%.
Da vo cỏc tham s ó chn trc, cú th tỡm c lng dựng vt liu trong 1m
3
bờ
tụng m ln. Ca ly nc NMT Sa Khờ Khu - tnh Phỳc Kin v thõn p nh mỏy thu
Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


19
in ng Nhai T - tnh T Xuyờn ó dựng phng phỏp ny thit k cp phi bờ tụng
m ln.
b) Phng phỏp Dung trng gi nh
Phng phỏp ny gi nh dung trng ca hn hp BTL sau khi trn l mt s ó
bit; do vy ta cú th vit cụng thc:
C + F + S + W + G =
con
(2 - 2)
Trong ú: cỏc ký hiu cú ý ngha ging nh trờn.
Da vo cỏc tham s ó chn c, cú th gii ra lng dựng mi loi vt liu ca
mi m
3
bờ tụng m ln.
Thõn p Thiờn Sinh Kiu cp 2, p i Qung ó dựng phng phỏp ny tin
hnh thit k cp phi bờ tụng m ln.
c) Phng phỏp lp y v bao bc
C s ca phng phỏp ny l:
(1) Va vt liu kt dớnh bao bc cỏc ht cỏt v lp y l rng gia cỏc ht cỏt to
thnh va CKD - Cỏt.

(2) Va CKD - Cỏt bao bc cỏc ht ct liu l
n v lp y l rng gia cỏc ht ct liu
thụ, hỡnh thnh lờn bờ tụng. Ly v lm ch tiờu so sỏnh.
H s biu th t s gia th tớch va vt liu kt v th tớch l rng ca cỏt. H s
biu th t s gia th tớch va cỏt so vi th tớch lừ rng gia cỏc ht ct liu thụ. Do cn cú
thờm 1 lng va d tha nht nh, nờn , u phi ln hn 1; giỏ tr ca bờ tụng m
ln thụng thng ly t 1,1 n 1,3; thng t 1,2 n 1,5.
T ú ta cú h phng trỡnh sau:
'
w
.10
.

S
S
FC
SP
WFC



=++
(2.3)
'
.10
.101000
G
G
G
GP

G
Va



=
(2.4)
T ú tớnh c:
G
G
G
P
V
G




1
10
101000
'
+

=
(2.5)
Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


20
v
S
S
S
G
G
P
G
P
S





1
10
.
10
'
'

+
















=
(2.6)
Nu gi cỏc tham s cp phi bờ tụng l:
W/(C+F) = K
1
v F/(C+F) = K
2
Thỡ :
()
FC
S
S
K

K
K
KK
K
S
P
C



2
2
2
21
1
'
1
1
1
.
10

++

+

=
(2.7)
V
C
K
K
F .
1
2
2

= (2.8)
W = K
1
(C + F) (2.9)
Trong cỏc cụng thc trờn: P
S
v P
G
l rng trng thỏi m cht ca cỏt v ỏ
V
a
: H s biu th th tớch l rng ca bờ tụng.

'
S

'
G
: Dung trng t nhiờn trng thỏi m cht ca cỏt v ỏ.
Cỏc ký hiu khỏc vn cú ý ngha nh trờn. Da vo cỏc cụng thc trờn cú th tớnh toỏn ra
c lng dựng mi loi vt liu cho mi 1 m
3
bờ tụng m ln.
4.2.2 Phng phỏp Thit k Cp phi RCC ca M
Hin M cú 3 Phng phỏp u da trờn cỏch tip cn vt liu bờ tụng, c th l:
(1) Phng phỏp giu h ca Dunstan xut v Cc Khn khoang Hoa K ci tin, s
dng;
(2) Phng phỏp thit k cp phi RCC theo Hip hi K s quõn s Hoa K;
(3) Ph
ng phỏp Thit k cp phi RCC theo Vin Bờ tụng M (ACI. 211.3R).
4.2.2.1 Phng phỏp giu h ca Cc khn khoang Hoa K
Trong phng phỏp ny cú 2 tiờu chớ cn c tha món:
1) RCC cn cú lng cht kt dớnh cú kh nng chng thm tt v bo m
lc bỏm dớnh gia cỏc lp ;
2) Nhit thy húa ca Cht kt dớnh cn oc hn ch n mc nh
nht nhm
gim kh nng co n th tớch v sinh nt n bờ tụng.
Cỏc bc thit k cp phi RCC nh sau:
Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


21
Bc 1: Xỏc nh cỏc ch tiờu c lý ( nh: khi lng riờng, khi lng th tớch,
rng, thnh phn ht ca ct liu, ) ca vt liu nh: Xi mng, tro bay, ct liu
(Cỏt, ỏ), Ph gia,

Bc 2: Xỏc nh t l W/(C+F) da trờn Cng bờ tụng yờu cu tui nht
nh. (thụng thng tui ca RCC ly tui 365 ngy).
B
c 3: Xỏc nh t l C/F phự hp vi Cng bờ tụng yờu cu tui thit
k, i vi RCC tui 365 ngy, Cc khn hoang Hoa K s dng 25% xi mng
v 75% tro bay. Sau ú t l Xi mng, tro bay v Nc c tớnh cho 1 n v
th tớch h (C+F+W).
Bc 4: Xut phỏt t thi gian phi l cho phộp gia cỏc lp , la chn t l:
V
h
/V
va
; thi gian phi l t 12 24 h, thỡ chn V
h
/V
va
= 0,39.
Bc 5: Xỏc nh t l va sao cho th tớch ca va phi ln hn th tớch l rng
ca ct liu ln t 5-10%, cú th chn: 7%.
Bc 6: T l ct liu ln cú th xỏc nh bng cỏch tr phn th tớch va cú
trong 1m
3
RCC.
Bc 7: Gi thit l rng cun khớ l 1,5%. Ta cú th tớnh toỏn c lng dựng
vt liu cho 1m
3
RCC v mt m trn (theo khi lng) cho 1 n v th tớch ct
liu trng thỏi bóo hũa khụ b mt (SSD).
Bc 8: La chn thnh phn cp phi cho 1 m trn th, Xỏc nh cụng tỏc
Vebe (VC), nu VC khụng nm trong khong mong mun, cn iu chnh li cp

phi bng cỏch thay i lng nc trn, sau ú li phi iu ch
nh li thnh
phn vt liu, ỳc mu kim tra Cng , õy chớnh l bc iu chnh thc
nghim trong phũng.
4.2.2.1 Phng phỏp ca Hip hi K s quõn s Hoa K
Phng phỏp ny da vo mt s cỏc bng tra v biu lp sn la chn
cỏc giỏ tr cn thit, sau ú dựng thc nghim kim tra v iu chnh l
i cỏc thụng
s cú c cp phi RCC ỏp ng c yờu cu thit k.
Cỏc bc thit k cp phi RCC nh sau:
Bc 1: Xỏc nh cỏc s liu cn thit cho Thit k nh: Cng yờu cu,
Tui RCC thit k, Loi cht kt dớnh (cú hoc khụng dựng Ph gia khoỏng),
kớch thc Dmax ca ct liu ln v cỏc tớnh cht yờu cu khỏc, nh: Nhit
thy húa, Tớnh chng thm, bn, t bin,v.v
Bc 2: Xỏc nh cỏc ch tiờu c lý ca cỏc loi vt liu dựng cho RCC, nh xi
mng, ct liu (Cỏt, ỏ), Ph gia,v.v
Bc 3: Da vo Dmax ca Ct liu ln, cụng tỏc VC, chn c lng
nc dựng s b v hm lng bt khớ (Tra bng 2.1 di õy)
Bc 4: S dng bi
u hỡnh 4.1a,b Biu th mi tng quan gia hm lng
cht kt dớnh v Cng trung bỡnh yờu cu v tui thit k ca RCC s
b chn lng dựng cht kt dớnh. Nu s dng puzlan bit trc thay th
cho xi mng. Tớnh c khi lng xi mng v Puzlan da vo th tớch tuyt
i ca xi mng yờu cu.
Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


22
Bc 5: Chn t l phi hp gia cỏc cp ht ca ct liu ln, s dng ng

cp phi ht lý tng bng 2.2 di õy.
Bc 6: T bng 2.2 chn s b mc ngm cỏt v loi ct liu s dng. So
sỏnh thnh phn ht ct liu nh thc t
s dng so vi phm vi thnh phn ht
theo bng 2.3











Hỡnh 4.1a Quan h gia Cng nộn v lng dựng xi mng khi khụng trn PG khoỏng

Bng 2.1 Lng dựng Nc, Cỏt, Va, T l H/Va v lng cun khớ theo Dmax
Kớch thc ln nht ca ct liu (Dmax)
19,0mm 50 mm 75 mm
Hng mc
Trung
bỡnh
Trong
phm vi
Trung
bỡnh
Trong
phm vi

Trung
bỡnh
Trong
phm vi
Lng dựng nc (W) (kg/m
3
)
a) Vebe < 30 giõy 150 133-181 122 107-140 107 85-128
b) Vebe > 30 giõy 134 110-154 119 104-125 100 97-112
Mc ngm cỏt (%) (Lng dựng cỏt/Tng lng ct liu)
a) Ct liu nghin 55 49-59 43 32-49 34 29-35
b) Ct liu nhn 43 38-45 41 35-45 31 27-34
Hm lng va (%) theo th tớch
a) Ct liu nghin 70 63-73 55 43-67 45 39-50
b) Ct liu nhn 55 53-57 51 47-59 43 39-48
T l h/va theo
th tớch (V
h
/V
va
)
0,41 0,27-0,55 0,41 0,31-0,56 0,44 0,33-0,59
Hm lng khớ (%) 1,5 0,1-4,2 1,1 0,2-4,1 1,1 0,5-3,3
Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


23
Bc 7: Xỏc nh th tớch tuyt i v khi lng ca vt liu da theo kt qu
t bc 2 n bc 6.

Bc 8: Xỏc nh th tớch va v so sỏnh vi cỏc giỏ tr khuyn cỏo trong bng
2.2. Th tớch va bao gm phn ct liu lt sng 4,75mm, CKD, Nc v th
tớch bt khớ.
Bc 9: Xỏc nh th tớch h/th tớch va, T l
ny cn ln hn hoc bng
0,42 sao cho cỏc l rng trong ct liu nh c lp y bng h CKD. Nu th
tớch h thiu cn tng thờm lng dựng CKD hoc hm lng ht < 0,075mm.
Bc 10: Kim tra tớnh cụng tỏc ca hn hp RCC v Cng cỏc tui cn
thit thụng qua cỏc me trn th. i vi RCC cú Dmax > 38mm sau khi kim
tra dung trng ca hn hp RCC thỡ ti
n hnh sng t loi b cỏc ht ct liu
cú kớch thoc > 38 mm sau ú tin hnh kim tra cụng tỏc Vebe (VC) v
hm lng bt khớ. Tin hnh ỳc mu kim tra Cng v cỏc tớnh cht
khỏc ca RCC.












Hỡnh 4.1b Quan h gia Cng nộn v Lng dựng xi mng khi trn PG khoỏng

Bng 2.2 Thnh ht lý tng ca ct liu ln
Lng sút tớch ly (%) ng kớnh

sng
(mm)

4,75 75 mm 4,75 50 mm 4,75 19 mm
75 100
63 88
50 76 100
37,5 61 81
25 44 58
Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


24
19 33 44 100
12,5 21 28 63
9,5 14 18 41
4,75 - - -
Bng 2.3 Phm vi thnh phn ht ca ct liu nh
ng kớnh sng (mm) Lng sút tớch ly (%)
9,50 100
4,75 95 100
2,36 75 95
1,18 55 80
0,60 35 60
0,30 24 40
0,15 12 28
0,075 6 - 18
Mụ un ln (M
k

) 2,10 2,75

4.2.2.1 Phng phỏp ca Vin bờ tụng M (ACI.211.3R)
Bc 1: Xỏc nh th tớch h ti thiu p
h
= V
h
/ V
va
; p thng chn 0,38 cho
cỏc lp bỡnh thng v 0,42 cho cỏc lp lút.
Bc 2: La chn t l P/C v W/(C+P) theo biu cho m trn th. (Biu
Hỡnh 4.2).
Bc 3: Xỏc nh th tớch c ca ct liu ln V

bng cỏch th trc tip
hoc chn theo bng sau õy:
Bng 2.5 Th tớch tuyt i ca ct liu ln trong mt n v th tớch bờ tụng
Dmax ca ct liu (mm) 152 108 75 38 19 9,5
Th tớch tuyt i (%)
so vi th tớch bờ tụng
63-65 61-63 57-61 52-56 46-52 42-48
V
h
= V
va
. p
h

Tổng kết thiết kế, thi công đập bê tông đầm lăn Định Bình
Văn phòng T vấn Thẩm định thiết kế và Giám định chất lợng công trình - Trờng ĐHTL


25



















Biu 4.2 Biu la chn cỏc t l P/C v N/(X+B)
Bc 4: Xỏc nh th tớch c tuyt i. V
va

gi thit cú 2% rng cun
khớ. V
va
= V
bt
x0,98 - V


Trong ú V
bt
th tớch ca bờ tụng.
Bc 5: Xỏc nh th tớch tuyt i ca h, V
h
theo giỏ tr chn t 1.

Bc 6: Xỏc nh th tớch cỏt (V
c
)
V
c
= V
va
(1-p
h
) hay V
c
= V
va
-V
h.

Bc 7: Xỏc nh hm lng nc (N)
N = V
h
.
PC
W
PC
W
+
+
+
1

Bc 8: Xỏc nh th tớch xi mng (V
x
)
V
x
=






+

+ C
P
x
PC
W
W
1