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 công trình thủy với tên đề tài
“Nghiên cứu sử dụng vật liệu địa phương và hệ thống sản xuất RCC cho đập
công trình thuỷ điện Bình Điền - tỉnh Thừa Thiên Huế” được hoàn thành với sự
giúp đỡ tận tình, hiệu quả của khoa Công trình, Khoa sau Đại học, Bộ môn Thi
công, Bộ môn Thủy công, Bộ môn Vật liệu xây dựng, Thư viện trường Đại học Thủy
Lợi, Trung tâm thí nghiệm Sông Đà, Trung tâm thí nghiệm Điện 1, Tổng công 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 môn và các cá
nhân 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 đến TS. Nguyễn
Trung Anh và GS.TS. Lê Kim Truyền những người đã trực tiếp hướng dẫn, tận
tình giúp đỡ, cung cấp các tài liệu tham khảo để học viên hoàn thành luận văn đúng
với nội dung và thời hạn đăng ký.
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 thời
gian và trình độ còn hạn chế, luận văn không thể tránh khỏi những khiếm khuyết.
Rất mong nhận được sự chỉ bảo và đóng góp chân tình của các Thầy, cô cùng bạn
bè đồng nghiệp để luân văn được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn .


Hà Nội, ngày 26 tháng 11 năm 2010

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến
MỞ ĐẦU
Trang
I. Tính cấp thiết của đề tài………………………………………………
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

Chương I. ĐẶC ĐIỂM CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN.

I. Khái niệm chung về bê tông đầm lăn (RCC)…………………………
3
II. Tình hình sử dụng bê tông đầm lăn trong nước và thế giới…………
4
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
BTĐL ở Việt Nam
10
III. Những yêu cầu về vật liệu thi công RCC…………………………….
13

1. Xi măng……………………………………………………………
13
2. Phụ gia……………………………………………………………….
14
3. Nước cho RCC………………………………………………………
14
4. Cát dùng cho RCC…………………………………………………
15
5. Cốt liệu thô (đá)……………………………………………………
15
IV. Đặc điểm của RCC………………………………………………….
16
V. Những yêu cầu khi sử dụng RCC trong xây dựng đập……………
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 công RCC……………….
18
1. Cường độ bê tông……………………………………………………
18

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến
2. Độ chống thấm……………………………………………………….
19
3. Hiện tượng sinh nhiệt trong khối đổ bê tông đầm lăn……………….
19
4. Độ công tác
VR

c
R……………………………………………………….
20
5. Cốt liệu………………………………………………………………
20
6. Hàm lượng nước…………………………………………………….
22
II. Hỗn hợp RCC, những nhân tố ảnh hưởng đến tính chất hỗn hợp bê
tông
22
1. Các nhân tố ảnh hưởng đến trị số V
R
c
R
………………………………
22
1.1 Lượng dùng nước trong bê tông……………………………………
22
1.2 Lượng dùng và đặc tính cốt liệu thô…………………………………
22
1.3 Ảnh hưởng tính chất của cốt liệu nhỏ……………………………….
23
1.4 Chủng loại tro bay và puzolan ảnh hưởng đến chất lượng…………
23
1.5 Ảnh hưởng của chất phụ gia đối với V
R
c
R
của BTĐL………………
24

1.6 Sự ảnh hưởng của môi trường khí hậu và thời gian ngừng làm viêc
24
1.7 Điều kiện bảo dưỡng bê tông……………………………………….
24
III. Tính toán thành phần cấp phối RCC khi thí nghiệm và thi công…
25
1. Đặc điểm của thiết kế cấp phối……………………………………
25
2. Nguyên tắc thiết kế cấp phối BTĐL………………………………
26
3. Nguyên lý thiết kế cấp phối BTĐL…………………………………
28
IV. Diễn biến nhiệt trong BTĐL và nguyên lý khống chế nhiệt……….
31
1. Tính năng của BTĐL, đặc điểm ứng suất nhiệt và đặc điểm thi công
31
2. Thiết kế và khống chế nhiệt độ trong BTĐL……………………….
32
2.1 Chủng loại khe nứt trong bê tông………………………………….
32
2.2 Nguyên lý sản sinh khe nứt nhiệt trong bê tông…………………
32
2.3 Thiết kế và khống chế nhiệt……………………………………….
33
V. Tính chất của RCC khi đông cứng………………………………
35
1. Định nghĩa…………………………………………………………
35
2. Các ứng dụng……………………………………………………
36

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến
3. Mục đích sử dụng RCC……………………………………………
36
4. Các ưu điểm chính…………………………………………………
37
5. Các ưu điểm khác………………………………………………….
39
6. Các yêu cầu về trách nhiệm về kỹ thuật…………………………
39

Chương III. THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CÔNG ĐẬP RCC CHO CÔNG
TRÌNH THUỶ ĐIỆN BÌNH ĐIỀN, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ.

I. Giới thiệu công trình…………………………………………………
40
II. Thiết kế thành phần cấp phối RCC và ứng dụng thi công…………….
43
1. Các chỉ tiêu trong thiết kế đập RCC………………………………….
45
2. Công tác chuẩn bị và thí nghiệm vật liệu…………………………….
46
3. Thành phần cấp phối với puzolan Phong Mỹ và Gia quy……………
48
4. Thiết kế bãi thí nghiệm BTĐL……………………………………….
49
5. Kiểm tra thiết bị thí nghiệm và thi công trước khi tiến hành đắp bãi
RCC hiện trường
50
6. Thí nghiệm hiện trường………………………………………………

51
7. Kết quả thí nghiệm độ công tác Vebe
(VR
c
R)…………………………
58
8. Kết quả thí nghiệm vữa liên kết sử lý khe lạnh……………………
59
9. Kết quả thí nghiệm bê tông trong khối………………………………
60
10. Kết quả thí nghiệm thời gian đông kết của bê tông đầm lăn………
87
11. Kết quả thí nghiệm nén bê tông RCC lập phương đúc ngoài trạm
trôn.
88
12. Kết quả thí nghiệm nén mẫu bê tông RCC khi thi công ở hiên
trường
90
III. Các giải pháp kỷ thuật để bảo đảm chất lượng công trình…………
98
IV. Khống chế nhiệt trong sản xuất RCC và thi công ở hiên trường……
99
1. Khống chế nhiệt trong bê tông đầm lăn khối lớn……………………
99

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến
V. Kiểm tra thành phần cấp phối khi thi công ở hiện trường…………
101
1. Kiểm tra khống chế chất lượng nguyên vật liệu…………………….
101

2. Kiểm tra và khống chế chất lượng trong quá trình trộn và sản xuất…
102
3. Kiểm tra xác xuất khi vật liệu trộn ra khỏi máy……………………
103
VI. Ưu và nhược điểm và những bài học kinh nghiệm khi thiết kế cấp
phối và thi công.
106
1. Ưu và nhược điểm.
106
2. Bài học kinh nghiệm.
107

Chương IV
. NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG SẢN XUẤT RCC LẠNH ĐỂ
PHỤC VỤ THI CÔNG.


I. Đặc điểm chính để xây dựng thiết kế hệ thống sản xuất RCC lạnh để
thi công tại hiện trường.
109
II. Một số kết quả nghiên cứu để triển khai dây chuyền sản xuất RCC
để phục vụ thi công tại hiện trường.
111
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

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến


DANH MỤC BẢN VẼ

Chương I. ĐẶC ĐIỂM CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN.
Trang
Hình 1.1
Tỷ lệ áp dụng BTĐL theo các hướng khác nhau trên thế giới……
6
Hình 1.2
Thi công đập BTĐL bằng xe lu rung ……………………………
7
Hình 1.3
Thi công sân bãi bằng công ngh ệ BTĐL ………………………
7
Hình 1.4
Cấu tạo trụ neo cáp cầu treo Akashiyko - Nhật Bản ………
8
Hình 1.5

Thi công đập BTĐL thuỷ điện Bình Điền bằng đầm bàn …
10
Hình 1.6
Thi công đập BTĐL thuỷ điện Bình Điền bằng máy ủi ……
10
Hình 1.7
Thi công đập BTĐL thuỷ điện Bình Điền bằng ô tô, máy ủi,
đầm rung
10
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 công đập Bình Điền - Thừa Thiên Huế ……………………
17

Chương II. NGHIÊN CỨU NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VẬT
LIỆU KHI THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CÔNG RCC
Hình 2.1
Máy nén khí bê tông 300 tấn………………………………………
18
Hình 2.2
Máy thí nghíệm thấm bê tông ………………………………………
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
trộn bê tông lạnh
32


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến



Chương III. THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CÔNG ĐẬP RCC CHO CÔNG
TRÌNH THUỶ ĐIỆN BÌNH ĐIỀN, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ

Hình 3.1
Thi công đập BTĐL bằng lu rung
46
Hình 3.2
Khoan noãn 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
Hình 3.6
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 công trình thuỷ điện Bình Điền
106
Hình 3.11
Mặt cắt dọc công trình thuỷ điện Bình Điền
107
Hình 3.12
Mặt cắt ngang công trình thuỷ điện Bình Điền
108

Chương IV. NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG SẢN XUẤT RCC LẠNH ĐỂ

PHỤC VỤ THI CÔNG

Hình 4.1
Dây chuyền sản xuất RCC lạnh
109
Hình 4.2
Dây chuyền sản xuất RCC lạnh
112






Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Chương I. ĐẶC ĐIỂM CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN
Trang
Bảng 1.1
Số lượng đập BTĐL tại một số nước trên thế giới
5
Bảng 1.2
Một số công trình đập BTĐL đã được thiết kế
9
Chương II. NGHIÊN CỨU NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VẬT
LIỆU KHI THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CÔNG RCC
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
Điền Khang Khẩu

24
Chương III. THIẾT KẾ CẤP PHỐI VÀ THI CÔNG ĐẬP RCC CHO CÔNG
TRÌNH THUỶ ĐIỆN BÌNH ĐIỀN, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ
Bảng 3.1
Thông 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
Bảng 3.4
Hàm lượng nước trộn N, l/m
P
3
P

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. không
có phụ gia hoá học
53
Bảng 3.9
Kết quả kiểm tra dung trọng và độ ẩm của lớp 01 Phong Mỹ, có phụ
gia hoá học
54
Bảng 3.10
Kết quả kiểm tra dung trọng và độ ẩm của lớp 02,Phong Mỹ có phụ
gia hoá học
55

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến
Bảng 3.11
Kết quả kiểm tra dung trọng và độ ẩm của lớp 02, Gia Quy, có phụ
gia hoá học
55
Bảng 3.12
Kết quả kiểm tra dung trọng và độ ẩm của lớp 02,Phong Mỹcó phụ
gia hoá học
56
Bảng 3.13
13 Kết quả kiểm tra dung trọng và độ ẩm của lớp 03,Gia Quy có

phụ gia hoá học
56
Bảng 3.14
Kết quả kiểm tra dung trọng và độ ẩm của lớp 04,Phong Mỹ có phụ
gia hoá học
57
Bảng 3.15
Kết quả kiểm tra dung trọng và độ ẩm của lớp 04, Gia Quy, có phụ
gia hoá học
57
Bảng 3.16
Kết quả kiểm tra dung trọng và độ ẩm của lớp 05Phong Mỹ có phụ
gia hoá học
58
Bảng 3.17
Kết quả kiểm tra dung trọng và độ ẩm của lớp 05, Gia Quy, có phụ
gia hoá học
58
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

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến
M U

I Tớnh cp thit ca ti
Trong nhng nm gn õy, do nhu cu phỏt trin nhanh vic xõy dng
cỏc nh mỏy thy in v cỏc cụng trỡnh thy li phc v a mc tiờu gii quyt
tỡnh trng thiu in trm trng, y mnh cụng cuc hin i húa t nc. ỏp
ng nhu cu ú, cỏc nh khoa hc k thut Vit Nam ó bt nhip c vi xu th
phỏt trin ca th gii ỏp dng nhiu tin b khoa hc k thut, thay i cụng ngh
xõy dng p truyn thng bng cỏc cụng ngh xõy dng mi nh bờ tụng m ln
v p ỏ bn mt.
Vic ỏp dng cụng ngh mi hon ton da vo kinh nghim ca cỏc nc
phỏt trin nh Trung Quc, M, Nht Bn nh chỳng ta cũn thiu nhiu kinh
nghim trong lnh vc ny.
Mt trong nhng c im bờ tụng m ln l s dng lng xi mng,
lng nc trong 1 m
P
3
P bờ tụng nh hn so vi bờ tụng thng khi cú cựng cng
, cho nờn vic la chn cp phi RCC cú nh hng rt ln n cht lng cụng
trỡnh, ngoi ra cho p RCC thng cú khi lng ln nờn vic la chn ngun vt
liu cung cp cho RCC l trong nhng yu t quan trng nh hng ti giỏ
thnh, cht lng tin thi cụng RCC.
i vi p bờ tụng m ln Bỡnh in cú khi lng 189x10
P
3
P mP
3
P, vi
c im ngun vt liu cung cp õy cú c im khỏc so vi nhng ni ó xõy
dng RCC. Vỡ vy chỳng ta phi nghiờn cu s dng ngun vt liu a phng
cung cp kp thi cho thi cụng, gim giỏ thnh cho xõy dng cụng trỡnh l ht sc
cn thit

II Mc ớch ca ti
1. Nghiờn cu cp phi RCC v thit k cp phi cho cụng trỡnh Bỡnh in.
2. Nghiờn cu h thng sn xut RCC lnh phc v thi cụng bo m cht lng
v tin thi cụng.

2

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến
III Cỏch tip cn v phng phỏp nghiờn cu
1. Kho sỏt phõn tớch ỏnh giỏ cỏc cụng trỡnh ó v ang xõy dng.
2. T cỏc cụng trỡnh ó v ang thi cụng xõy dng nh. Cụng trỡnh thu in Play
Krụng, thu in Bỡnh in, thy in Hng in, thu in A Vng, thu in
Sn La, p nh Bỡnh, thy in Bn Chỏt nghiờn cu cỏc nhõn t nh hng
n thit k cp phi v cụng ngh thi cụng bờ tụng bờ tụng m ln, t ú a ra
nhng nhn xột ỏnh giỏ mc nh hng ca vic thit k cp phi v cụng ngh
thi cụng, phõn chia cỏc khi hp lý thi cụng p bờ tụng m ln.
IV Kt qu d kin t c:
1. Phõn tớch ỏnh giỏ nh hng ca thnh phn cp phi RCC n cht lng bờ
tụng m ln v a ra c cỏch thit k cp phi v cụng ngh sn xut bờ tụng
lnh.
2. xut cp phi cho RCC v cụng ngh sn xut RCC cho cụng trỡnh thy in
Bỡnh in Tha Thiờn Hu.

3

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến
CHNG I
C IM CA Bấ TễNG M LN.
I. Khỏi nim chung v bờ tụng m ln (BT L)
Bờ tụng m ln l loi bờ tụng s dng cỏc nguyờn vt liu tng t nh
bờ tụng thụng thng, cng l vt liu cỏt, ct liu, vt liu dớnh kt, nc v bt
khớ trong khe rng to thnh nhng t l t hp so vi bờ tụng thụng thng cú s
khỏc bit ln. Khỏc vi bờ tụng thụng thng c m cht bng thit b rung a
vo trong khi . Bờ tụng m ln c lm cht bng thit b rung t mt ngoi.
Vic m lờn bờ tụng bng lu rung cho phộp s dng hn hp bờ tụng khụ, ớt cht
kt dớnh hn so vi bờ tụng thụng thng nh vy vi mt s p ng thi cụng bờ
tụng bng cụng ngh ny nhanh hn v r hn so vi cụng ngh thi cụng bờ tụng
thụng thng.
Cụng ngh BTL ỏp dng cho thi cụng ng giao thụng so vi cụng
ngh thi cụng thụng thng cú cỏc u im nh, phng phỏp thi cụng khụng phc
tp, lng dựng xi mng thp, cú th s dng mt s sn phm ph hoc ph thi
cụng nghip giỳp h giỏ thnh vt liu so vi bờ tụng xi mng thụng thng, tc
thi cụng nhanh.
Cụng ngh BTL c bit hiu qu khi ỏp dng cho xõy dng p bờ tụng
trng lc. Khi lng bờ tụng c thi cụng cng ln thỡ hiu qu ỏp dng cụng
ngh bờ tụng m ln cng cao. Vic la chn phng ỏn thi cụng p bng cụng

ngh thng em li hiu qu kinh t cao hn so vi p bờ tụng thng v p t
p bi cỏc lớ do sau.
Thi cụng nhanh so vi p bờ tụng thng, p BTL c thi cụng vi
tc cao hn do cú th dựng bng ti vn chuyn bờ tụng, dựng mỏy i san
gt, mỏy lu rung m lốn v ớt phi ch khi h nhit. So vi p t p cú
cựng chiu cao, th tớch ca p BTL nh hn nờn thi cụng nhanh hn. Cụng trỡnh
p cng cao, hiu qu kinh t ca p BTL cng ln so vi p t p.
Giỏ thnh h theo cỏc tớnh toỏn tng kt t cỏc cụng trỡnh ó xõy dng trờn
Th gii, giỏ thnh p BTL r hn so vi p bờ tụng thi cụng bng cụng ngh
4

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến
truyn thng t 25% n 40%. Vic h giỏ thnh t c l do gim c chi phớ
cp pha, gim chi phớ cho cụng tỏc vn chuyn, , m bờ tụng.
Gim chi phớ cho cỏc kt cu ph tr so vi p p, chi phớ lm ca trn
ca p BTL r hn (tng t nh p bờ tụng thng). i vi p thu in
c thit k cú nhiu ca nhn nc nhiu cao trỡnh khỏc nhau thỡ phng ỏn
p BTL cng r hn so vi phng ỏn p p. Hn na khi lm p BTL
chiu di ca kờnh x nc ngn hn so vi kờnh x nc ca p p v vỡ vy
gim chi phớ lm bn ỏy v chi phớ x lớ nn p.
Gim chi phớ cho bin phỏp thi cụng vic thi cụng p bng BTL cú th
gim chi phớ dn dũng trong thi gian xõy dng v gim cỏc thit hi, cỏc ri ro khi
nc l trn qua ờ quai. i vi p BTL, ng ng dn dũng ngn hn ng
dn dũng ca p p. Hn na thi gian thi cụng p BTL ngn nờn cỏc cng
dn dũng cho p BTL ch cn thit k ỏp ng lu lng x nc ln nht
theo mựa thay vỡ lu lng ln nht theo nm nh i vi p bờ tụng v p p.
Vỡ vy ng kớnh cng dn dũng ca p bờ tụng m ln nh hn v chiu cao ờ
quai cho p bờ tụng m ln cng thp hn so vi phng ỏn p bờ tụng thng
v p p.
II. Tỡnh hỡnh s dng bờ tụng m ln trong nc v th gii

1. Tỡnh hỡnh s dng bờ tụng m ln trờn th gii
V xõy dng p trng lc, tớnh n 2005, ton th gii ó xõy dng c
trờn di 300 p BTL vi khi lng tng cng khong trờn 90 triu m
P
3
P BTL.
Hin Trung Quc l quc gia ang dn u v s lng p BTL sau ú l Hoa
K, Nht Bn v Tõy Ban Nha.





5

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến
Bng 1.1 S lng p BTL ti mt s nc trờn th gii
Tờn
Quc
Gia
S
p
ó
xõy
dng
Th
tớch
BTL
10
P

3
PmP
3

T l
theo
S.lng
%
T l
theo
Khi
lng

%
Tờn
Quc
Gia
S
p
ó
xõy
dng
Th
tớch
BTL
10P
3
PmP
3

T l
theo
S.lng
%
T l
theo
Khi
lng
%
Chõu ỏ

Chõu u
T.Quc
57
28.275
20
30.50

Phỏp
6
234
2.1
0.25
Nht Bn
43
15.465
15.09
16.68

Hy Lp

3
500
0.7
0.54
Kyrgystan
1
100
0.35
0.11

Italy
1
262
0.35
0.28
Thỏi Lan
3
5.248
1.05
5.66

Nga
1
1.200
0.35
1.29
Inonesia
1
528
0.35

0.57

T.B.
Nha
22
3.164
7.72
3.41
Tng:
105
49.616
36.8
53.56

Tng:
35
5.384
11.9
5.81
Nam M

Chõu Phi
Argentina
1
590
0.35
0.64

Algeria
2

2.760
0.7
2.98
Brazil
36
9.440
12.63
10.18

Angola
1
757
0.35
0.82
Chile
2
2.170
0.7
2.34

Eritrea
1
187
0.35

Colombia
2
2.974
0.7
3.21

Ma Rc
11
2.044
3.86
2.20
Mexico
6
840
2.1
0.91

Nam Phi
14
1.214
4.91
1.31
Tng:
51
16.014
16.48
17.27

Tng:
29
6.962
10.17
7.51
Bc M

Chõu ỳc
Canada
2
622
0.7
0.67

Australia
9
596
3.15
0.64
Hoa Kỡ
37
5.081
12.98
5.48

Khỏc
17
7.534
5.96
8.13
Tng: 39 5.703 13.68 6.15
Tng
trờn TG
285
92.712

6

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến


Hỡnh 1.1 T l ỏp dng BTL theo cỏc hng khỏc nhau trờn th gii
T khi ra i cho n nay, vic xõy dng p BTL ó v ang phỏt trin theo cỏc
hng chớnh.
Bờ tụng m ln nghốo cht kt dớnh (CKD) (hm lng CKD <
99kg/m
P
3
P) do USACE - M phỏt trin da trờn cụng ngh thi cụng t p.
Bờ tụng m ln cú lng CKD trung bỡnh (hm lng CKD t 100 n
149 kg/m
P
3
P).
Bờ tụng m ln giu CKD (hm lng CKD > 150 kg/m
P
3
P) c phỏt
trin Anh. Vic thit k thnh phn BTL c ci tin t bờ tụng thng v vic
thi cụng da vo cụng ngh thi cụng p t p.
Ngoi ra cũn mt hng phỏt trin p BTL khỏc ú l hng phỏt trin
RCD ca Nht bn (Japannese Roller Compacted Dams), chuyn t p trng lc
bờ tụng thng sang s dng BTL. Theo hng ny BTL cú lng CKD nm
gia loi bờ tụng m ln cú lng CKD trung bỡnh v loi bờ tụng m ln cú

lng CKD cao.
Sau hn 30 nm ng dng trờn th gii, cụng ngh xõy dng p BTL
liờn tc c ci tin c v vt liu ch to v k thut thi cụng. Cho ti nay, p bờ
tụng m ln c thi cụng xõy dng nhiu nc th gii , ni cú nhit mụi
trng t rt thp cho n rt cao v cú th trong c nhng vựng thng xuyờn cú
ma ln.
7

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến
Trc õy, p BTL s dng BTL nghốo CKD c s dng ti mt
s p cú chiu cao di 60m M. Ngy nay, cỏc p BTL c xõy dng trờn
th gii ch yu s dng BTL cú lng CKD trung bỡnh v giu CKD nh cỏc
nc Tõy õu, Trung Quc, Nht Bn.
Ngoi vic ng dng cho p, BTL cng c ng dng trong xõy dng
mt ng v sõn bi. BTL cho mt ng ln u tiờn c ỏp dng Canada
vo nm 1976 ti Caycuse trờn o Vancouver vi din tớch tng cng 36.000m
P
2
P.
Cho ti nay, hng chc triu m
P
2
P ng v sõn bi c xõy dng bng cụng ngh
BTL cỏc nc M, Nht v mt s nc khỏc. Cỏc cụng trỡnh mt ng v sõn
bi bng BTL u cho hiu qu s dng tt v gim chi phớ bo dng.
Ngoi vic ỏp dng cho xõy dng p, mt ng v sõn bi, BTL cũn
c ỏp dng c cho cỏc dng kt cu khỏc. Nm 1986 cu treo ln nht th gii
Akashi c khi cụng xõy dng ti Nht Bn. Cõy cu ny ni lin o Honshu v
o Shikoku vi chiu di nhp gia hai thỏp chớnh 1960m. õy l cụng trỡnh ó
ng dng nhiu cụng ngh bờ tụng tiờn tin nh bờ tụng t lốn, bờ tụng trong

nc v bờ tụng m ln. Múng tr neo cỏp ca cụng trỡnh ny c thit k l bờ
tụng trng lc khi ln. thi cụng khi múng vi khi tớch khong 200.000m
P
3
P
trong thi gian ngn, cụng ngh bờ tụng m ln ó c la chn ỏp dng.


Hỡnh 1.2 Thi cụng p BTL bng
xe lu rung
( Beni-Haroun - Algeri)

Hỡnh 1.3 Thi cụng sõn bi bng cụng
ngh BTL
8

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến

Tuờng bê tông
Bê tông đúc sẵn


Cáp
Thân khung
angke
Khung angke
Bê tông đầm lăn
75.5
84.5
38.5

83.5
85


Hỡnh 1.4 Cu to tr neo cỏp cu treo Akashi Kaiyko-Nht Bn
Cú th thy rng nhng dng kt cu bờ tụng cú hỡnh dng khụng phc tp
v khụng cú ct thộp u cú th thi cụng bng cụng ngh BTL. Khi bờ tụng
cng ln, ỏp dng cụng ngh ny cng hiu qu.
2. Trin vng ỏp dng bờ tụng m ln Vit Nam
Trong mt vi nm tr li õy, nn kinh t nc ta ó cú nhng bc phỏt
trin ỏng k nh cú chớnh sỏnh m ca ca Nh nc. Nhiu cụng trỡnh ln ang
c xõy dng phỏt trin c s h tng nh cỏc cụng trỡnh giao thụng, thu li,
thu in. Cỏc d ỏn bờ tụng hoỏ ng nụng thụn cn hng ngn km ng cn
tri mt. Bờn cnh ú, ỏp ng nhu cu ph ti in tng cao trong giai on
2005-2015, Tng cụng ty in lc Vit nam (EVN) ó lp cỏc d ỏn xõy dng mi
32 nh mỏy in trong ú cú 20 nh mỏy thu in, t nm 2003 EVN ó khi
cụng nhiu cụng trỡnh thu in nh thy in Avng (xõy dng trờn a bn tnh
Qung Nam) cụng sut lp mỏy 170MW khi cụng 8/2003, Pleikrụng (Kontum)
cụng sut lp mỏy 100MW (khi cụng 11/22003), Bn V (Ngh An) cụng sut lp
mỏy 300MW (khi cụng 2004), thu in Sn La (Sn La) vi cụng sut lp mỏy
2400MW (d kin khi cụng trong nm 2005), thy in Bỡnh in (Hu ) vi
cụng sut lp mỏy 44 MW, thy in Hng in (Hu) vi cụng sut lp mỏy 55
MW. Vỡ cỏc cụng trỡnh ny u ũi hi thi gian thi cụng ngn, nng sut thi cụng
9

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến
ln hn nhiu so vi trc õy nờn gii phỏp xõy dng p dõng bng bờ tụng trng
lc thi cụng bng cụng ngh m ln ó c ngh la chn.

Bng 1.2 Mt s cụng trỡnh p BTL ó c thit k

STT Tờn cụng trỡnh Chiu
cao
(m)
a im xõy
dng
Nm d
kin hon
thnh
Ghi chỳ
1 PleiKrụng 71 Kon Tum 2007
2 nh Bỡnh 54 Bỡnh nh 2007
3 A Vng 70 Qung Nam 2008
4 Sờ San 4 80 Gia Lai 2008 ang XD
5 La Trng - Qung Bỡnh 2010 ang XD
6 Bỡnh in 75 Tha Thiờn Hu 2008
7 Hng in 70 Tha Thiờn Hu 2010 ang XD
8 ng Nai 3 110 c Nụng 2008 ang XD
9 ng Nai 4 129 c Nụng 2008 ang XD
10 akRinh 100 Qung Ngói 2008 ang XD
11 Thng KonTum - Kon Tum 2009 ang XD
12 Nc Trong 70 Qung Ngói 2010 ang XD
13 Sn La 138 Sn La 2010 ang XD
14 Bn Chỏt 70 Lai Chõu 2011 ang XD
15 Bn V 138 Ngh An 2010 ang XD
16 Ha Na - Ngh An 2010 ang XD
17 Sụng Bung 2 95 Qung Ngói 2010 ang XD
18 Sụng Tranh 2 100 Qung Ngói 2010 ang XD
19 Sụng Cụn 2 50 Qun Nam 2010 Chun b
20 Bn Uụn 85 Thanh Húa 2011 Chun b
21 Hui Qung - Sn La 2012 Chun b

22 Lai Chõu - Lai Chõu 2012 Chun b
23 Nm Chin 130 Sn La 2013 Chun b
24 T Pao - Bỡnh Thun 2010 Chun b
10

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến


Hỡnh 1.5 Thi cụng p BTL thy in Bỡnh in bng m bn


Hỡnh 1.6 Thi cụng p BTL thy in Bỡnh in bng mỏy i



Hỡnh 1.7 Thi cụng p BTL thy in Bỡnh in bng ụ tụ, mỏy i, m rung

11

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến
3. Tim nng v nguyờn vt liu v thit b thi cụng dựng cho cụng ngh BTL
Vit Nam
a. Tim nng v nguyờn vt liu
Thụng thng bờ tụng cho lừi p trng lc thng c thit k vi mỏc
thp (khong 15-20MPa) nờn lng dựng xi mng thp v vỡ vy nu khụng s
dng thờm cỏc ph gia khoỏng mn, hm lng h cht kt dớnh s quỏ thp dn ti
bờ tụng kộm lu ng v khụng cú c chc cao, gim tớnh chng thm, chng
xõm thc v gim bn lõu ca bờ tụng. Vic s dng cỏc ph gia khoỏng mn cho
bờ tụng khi ln ngoi vic gim nhit sinh ra do CKD thu hoỏ cũn cú tỏc dng
gim giỏ thnh, ci thin tớnh cụng tỏc ca hn hp bờ tụng.

T trc ti nay, ph gia khoỏng ó c s dng ph bin cho cỏc cụng
trỡnh bờ tụng khi ln thi cụng theo cụng ngh bờ tụng thng vi mc ớch gim
nhit thu hoỏ, h giỏ thnh bờ tụng nh cỏc p thu li (p sụng Lũng Sụng, p
Bỏi Thng ) v p thu in (Sờ San3). Thc t cho thy cỏc loi ph gia
khoỏng ó s dng cho cỏc cụng trỡnh núi trờn u mang li hiu qu kinh t k
thut tt.
nc ta hin cú nhiu ngun ph gia khoỏng cú th s dng lm PGK
cho BTL gm cỏc ngun nhõn to nh tro nhit in (nh mỏy nhit in Ph Li,
Ninh Bỡnh, Uụng Bớ) v cỏc loi puzolan t nhiờn nh puzolan Sn Tõy, ỏ silic
Hi Phũng, puzolan Phong M - Tha Thiờn Hu, puzolan Gia Lai, iatomit
Kontum, puzolan B Ra-Vng Tu, iatomit Phỳ Yờn
b. Tim nng v thit b
Thit b thi cụng BTL khụng phc tp, cỏc thit b chớnh thi cụng bờ
tụng theo cụng ngh ny hin u cú Vit Nam. Thit b chớnh thi cụng BTL
cho p v ng ging nhau. Tuy nhiờn mi loi hỡnh cụng ngh ũi hi thờm
nhng thit b thi cụng c chng riờng.
Cỏc thit b chớnh cho thi cụng p bng cụng ngh BTL gm. Mỏy trn
cng bc cú kh nng trn hn hp bờ tụng khụ s dng ct liu cú ng kớnh
ln, bng ti hoc cỏc thit b tng ng vn chuyn bờ tụng, xe ti t , mỏy
12

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến
san i, mỏy lu rung, mỏy to khe co, mỏy ỏnh xm, h thng phun nc cao ỏp
lm sch b mt bờ tụng mch ngng, h thng phun nc bo dng bờ tụng.
Thit b cho thi cụng ng, sõn bói. Mỏy trn cng bc, xe ti t ,
mỏy ri (asphalt), xe lu rung, xe lu lp, my ct bờ tụng.
Cú th thy rng cỏc thit b chớnh cho thi cụng bờ tụng bng cụng ngh
BTL ó cú sn Vit Nam hoc cú th ch to mt phn ti Vit Nam. Nu ph
bin cụng ngh BTL Vit Nam thỡ cú th tn dng c cỏc thit b cú sn
trong nc.

c. Hiu qu ỏp dng BTL lm p v mt ng Vit Nam
V kinh t, hiu qu ln nht m cụng ngh thi cụng BTL em li l rỳt
ngn thi gian thi cụng, sm a cụng trỡnh vo khai thỏc s dng, ngoi ra i vi
xõy dng cụng trỡnh thu li v thu in, cụng ngh ny cho phộp gim giỏ thnh
vt liu ỏng k tc gim tng vn u t.
V k thut, khi ỏp dng cụng ngh BTL cho xõy dng cỏc cụng trỡnh
khi ln cho phộp gim nhit thu hoỏ nh gim c lng dựng xi mng vỡ vy
gim c nguy c nt khi do ng sut nhit. i vi xõy dng mt ng, sõn
bói, vic s dng BTL cú th rỳt ngn thi gian a cụng trỡnh vo s dng nhanh
gp hai ln so vi bờ tụng thng.
d. Mt s im cn lu ý khi ỏp dng cụng ngh BTL cho xõy dng p
Mc dự cụng ngh BTL ó c khng nh l cụng ngh xõy dng ti
u ỏp dng cho p trng lc nhng vic xõy dng p BTL ch thc s phỏt huy
c tớnh u vit v to ra sn phm cú cht lng tng ng vi p bờ tụng
thng khi khc phc c nhng im yu ca loi hỡnh cụng ngh ny.
V cht lng bỏm dớnh gia cỏc lp. Cng bỏm dớnh gia cỏc lp
i vi p BTL l im yu nht ca BTL. Vỡ vy cng kộo bờ tụng ti
vựng tip giỏp gia cỏc lp l mi quan tõm ln nht khi thit k kt cu p
BTL. Do vy cn phi cú nhng th nghim k cng trờn mụ hỡnh vi cỏc iu
kin v vt liu, thit b v quy trỡnh thi cụng thc t xỏc nh cỏc tớnh cht ca
13

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến
bờ tụng ti vựng tip giỏp gia cỏc lp thi cụng v m bo rng cỏc giỏ tr ca cỏc
tớnh cht ca bờ tụng khụng thp hn yờu cu thit k.
V vn thm do BTL c thi cụng thnh nhng lp nờn cỏc khe tip
giỏp gia cỏc lp cú th l ng chớnh nc thm qua thõn p. Ngoi ra do s
dng ớt cht kt dớnh hn so vi bờ tụng thng nờn BTL cú tớnh chng thm kộm
hn so vi bờ tụng thng cựng mỏc. Vỡ vy cn nghiờn cu k cỏc gii phỏp cu
to chng thm, thnh phn vt liu v quy trỡnh thi cụng thớch hp m bo kh

nng chng thm cho p.
V cht lng thi cụng s phõn ly hn hp bờ tụng l mt trong nhng
vn bt li nht cú th xy ra trong quỏ trỡnh sn xut v BTL. Do c thự
thi cụng trờn din rng vi khi lng ln nờn vic kim soỏt s ng nht v thnh
phn v tớnh cụng tỏc ca hn hp BTL khú hn so vi bờ tụng thng. iu ny
s dn n cht lng ca BTL s dao ng ln.
III. Nhng yờu cu v vt liu thi cụng RCC
1. Xi mng
Xi mng sn xut RCC phi l loi xi mng Poocland do cỏc nh mỏy
sn xut, xi mng vi cụng ngh lũ quay ngang sn xut, khụng s dng xi mng
ca cỏc nh mỏy xi mng lũ ng sn xut RCC.
Xi mng dung sn xut RCC l loi xi mng Poocland PC40, khụng s
dng loi xi mng hn PCB, sn xut RCC xi mng phi m bo y ờu cu k
thut theo tiờu chun ngnh 14 TCN66-2002 Xi mng dựng trong bờ tụng thu
cụng, yờu cu v k thut .Xi mng dựng sn xut RCC c thớ nghim theo
tiờu chun ngnh 14TCN67-2002 Xi mng dựng cho bờ tụng thy cụng - phng
phỏp th . Bt k loi xi mng no cha ti cụng trng cụng hn 60 ngy thỡ
phi c ly mu mang li thớ nghim kim tra li.
2. Ph gia
Ph gia hot tớnh c s dng cho RCC nhm mc ớch gim lng xi
mng, gim lng thy húa ca xi mng, gim nhit trong khi RCC. Ph
gia khoỏng hot tớnh s dng cho RCC phi m bo yờu cu k thut trong tiờu
14

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến
chun ASTMC-03 Quy nh k thut tiờu chun i vi cho bay v puzlan thiờn
nhiờn nguyờn cht hoc ó nung dung lm ph gia khoỏng cho bờ tụng.
Puzlan l sn phm t nhiờn c khai thỏc t m sau ú em nghin
mn v sy khụ, cht lng puzlan ph thuc rt ln vo cht lng m nguyờn
liu v tớnh ng nht ca chỳng. Vỡ vy quy trỡnh sn xut v qun lý cht lng

puzlan phi c thc hin cht ch nh sn xut xi mng v phi kim tra cht
lng trc khi xut xng phi tha món tiờu chun ASTMC618-03 v ỳc mu
bờ tụng kim tra cng v phỏt trin cng theo thi gian, trc khi a vo
s dng thỡ chỳng ta phi ly mu kim tra i chng vi vt liu ny.
Cỏc loi ph gia khỏc trong hn hp bờ tụng nhm vo mc ớch khỏc
nhau trong hng mc cụng trỡnh.
Ph gia húa do trong hn hp bờ tụng nhm vo mc ớch gim lng
nc v xi mng trong bờ tụng.
Ph gia chm ụng kt nhm mc ớch kộo di thi gian liờn kt ca hn
hp bờ tụng RCC to iu kin cho cụng tỏc san m trong khi v tit kim
lng va xi mng gii lờn b mt khi bờ tụng lp mi vo.
3. Nc cho RCC.
Nc dựng trn v bo dng RCC. S dng nc ngt, sch. Khụng
dựng nc bn, nc l, nhim mn, chua phốn
Bo dng bờ tụng tc l thc hin vic cung cp nc y cho quỏ
trỡnh thu hoỏ ca xi mng-quỏ trỡnh ụng kt v hoỏ cng ca bờ tụng. Trong iu
kin bỡnh thng. Ngay sau khi 4 gi nu tri nng ta phi tin hnh che ph b
mt bng trỏnh hiờn tng trng b mt bờ tụng rt nh hng n cng
nhit 15
P
o
PC tr lờn thỡ 7 ngy u phi ti nc thng xuyờn gi m,
khong 3 gi ti 1 ln, ban ờm ớt nht 2 ln, nhng ngy sau mi ngy ti 3 ln.
Ti nc dựng cỏch phun (phun ma nhõn to), khụng c ti trc tip lờn b
mt bờ tụng mi ụng kt. Nc dựng cho bo dng, phi tho món cỏc yờu cu
k thut nh nc dựng trn bờ tụng theo tiờu chun ngnh 14TCN-68-2002.

15

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Bùi Ngọc Chiến

4. Cỏt dựng cho RCC
Cỏt dựng cho RCC phi tha món tiờu chun ngnh 14TCN-68-2002 cỏt
dựng cho bờ tụng thy cụng.
Cỏt nhõn to M=2.2-:- 2.9 hm lng bt ỏ 10%-:-20%. Phi tha món
TCXDVN349-2005.

Hỡnh1. 8 Mt dõy chuyn sn xut cỏt nhõn to ca chõu u.
Trờn th gii hin nay, cỏt nhõn to ang c dựng ph bin, khụng nhng
thay th cỏt t nhiờn ang ngy cng cng cn kit m c
ũn do tớnh cht c bit
ca nú. Ht cỏt ng u hn, cú th iu chnh modun v t l thnh phn ht
theo tng yờu cu cp phi cho cỏc loi bờ tụng khỏc nhau (nh bờ tụng asphalt, bờ
tụng macrosell, bờ tụng xi mng, bờ tụng m ln, bờ tụng mỏc cao c bit ).
Loi cỏt nhõn to cng cho phộp tit kim xi mng, nha ng, rỳt ngn thi gian
thi cụng v tng tui th cụng trỡnh.



Cỏt t nhiờn M=2.0-:- 3.0 hm lng bựn 5%.
5. Ct liu thụ (ỏ).
Ct liu thụ bao gm ỏ cui, ỏ dm v ng kớnh ỏ chia lm 3 loi
khỏc nhau, ỏ nh 5-:- 20 mm, ỏ trung bỡnh 20-:-40 mm; ỏ ln 40-:80 mm.
Bờ tụng cp phi II ng kớnh ỏ ln nht 40 mm.
Bờ tụng cp phi III ng kớnh ỏ ln nht 80 mm.
Ct liu phi cng cht bn , khụng rn nt, hm lng t sột, bựn lng,
bt ỏ, cht hu c v cỏc tp cht khỏc khụng c vt quỏ tr s cho phộp trong
tiờu chun ngnh 14CTN-70-2002 dựng cho bờ tụng thy cụng.