Nghiên cứu sự phát triển của ứng suất nhiệt trong bê tông áp dụng tính toán cho công trình bản mòng tỉnh sơn la

LỜI CẢM ƠN
Luận văn “Nghiên cứu sự phát triển của ứng suất nhiệt trong bê tông áp
dụng tính toán cho công trình Bản Mòng tỉnh Sơn La” được hoàn thành với sự
giúp đỡ nhiệt tình của Phòng đào tạo đại học và sau đại học, Khoa công trình cùng
các thầy cô giáo của Trường Đại học Thuỷ Lợi.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS.Nguyễn Cảnh Thái đã
tận tình hướng dẫn, dìu dắt tác giả hoàn thành luận văn này, xin chân thành cảm ơn
các thầy cô giáo trong Khoa Công trình, Phòng Đào tạo đại học và Sau đại học Trường đại học Thuỷ Lợi, các đồng nghiệp đã cung cấp các tài liệu và số liệu cho
luận văn này.
Tác giả có được kết quả hôm nay chính là nhờ sự chỉ bảo ân cần của các thầy
cô giáo, cùng sự giúp đỡ, động viên của cơ quan, gia đình và bạn bè đồng nghiệp
trong những năm qua. Một lần nữa tác giả xin ghi nhớ tất cả các đóng góp to lớn đó.
Do trình độ có hạn và thời gian nghiên cứu ngắn, nên luận văn không thể
tránh những tồn tại, hạn chế, tác giả rất mong nhận được sự chỉ bảo và đóng góp
của Quý thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp. Tác giả mong muốn những vấn đề
còn tồn tại sẽ được tác giả nghiên cứu sâu hơn để góp phần đưa những kiến thức
khoa học vào phục vụ sản xuất.
Hà Nội, ngày

tháng 8 năm 2015
Tác giả

Phùng Thị Thu Quyên


BẢN CAM ĐOAN
Kính gửi:

Ban Giám hiệu trường Đại học Thủy Lợi
Khoa Công Trình
Phòng Đào tạo ĐH&SĐH

Tên tôi là: Phùng Thị Thu Quyên
Học viên cao học lớp: 20C11, chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy,
Trường Đại học Thủy Lợi.
Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu sự phát triển của ứng suất
nhiệt trong bê tông áp dụng tính toán cho công trình Bản Mòng tỉnh Sơn La” là
công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu trích dẫn là trung thực. Các kết
quả nghiên cứu trong luận văn chưa từng được người nào công bố trong bất kỳ
công trình nào khác. Nếu những điều cam kết của tôi có bất kỳ điểm nào không
đúng, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm và cam kết chịu những hình thức kỷ luật
của nhà trường.
Hà Nội, ngày

tháng 8 năm 2015

Tác giả cam kết

Phùng Thị Thu Quyên


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU
LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH VẼ
DANH MỤC BẢNG BIỂU
LỜI CẢM ƠN...........................................................................................................i
BẢN CAM ĐOAN...................................................................................................ii
MỤC LỤC..............................................................................................................iii
DANH MỤC HÌNH VẼ.......................................................................................xiii

DANH MỤC BẢNG.............................................................................................xvi
MỞ ĐẦU..................................................................................................................1
1.Tính cấp thiết của đề tài..........................................................................................1
2. Mục đích của đề tài................................................................................................2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.........................................................................2
4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG VÀ ỨNG SUẤT NHIỆT TRONG
BÊ TÔNG.................................................................................................................4
1.1. Tổng quan về bê tông.........................................................................................4
1.1.1. Bê tông khối lớn.......................................................................................4
1.1.2. Nhiệt độ cực đại trong bê tông và độ chênh lệch nhiệt độ.......................4
1.1.3. Vật liệu dùng để chế tạo bê tông khối lớn................................................5
1.1.3.1. Xi măng:...............................................................................................5
Xi măng trong bê tông khối lớn (đập trọng lực) nên dùng xi măng ít tỏa nhiệt
để đảm bảo tính ổn định của bê tông khối lớn, lưu ý chọn dùng các vật liệu
thích hợp. Theo [5] xi măng ít tỏa nhiệt thích hợp phải có lượng nhiệt phát ra
khi xi măng thủy hóa sau 3 ngày không lớn hơn 45-50 cal/g và sau 7 ngày
không lớn hơn 50-60 cal/g.................................................................................5
1.1.3.2. Cốt liệu:................................................................................................5


Cốt liệu nhỏ và cốt liệu lớn dùng cho bê tông khối lớn cũng giống như cốt liệu
dùng cho bê tông thông thường và được quy định theo tiêu chuẩn của nhà
nước. Do kích thước kết cấu lớn nên có thể dùng kích thước danh nghĩa lớn
nhất của cốt liệu (Dmax) tới 150mm để giảm hàm lượng chất kết dính trong bê
tông, từ đó giảm lượng phát nhiệt......................................................................5
1.1.3.3. Nước trộn cốt liệu:................................................................................6
Nước trộn bê tông cũng giống như nước trộn thông thường với các kích thước
khác nhau và được quyết định theo tiêu chuẩn nhà nước TCXDVN 302:2004.. 6
1.2. Các tính chất của bê tông, sự phát triển nhiệt trong khối đổ bê tông................6

1.2.1. Độ dẫn nhiệt của bê tông.........................................................................6
Độ dẫn nhiệt là tính chất của vât liệu truyền nhiệt từ bề mặt này sang bề mặt
khác. Độ truyền nhiệt của vật liệu được đặc trưng bởi lượng nhiệt (tính bằng
J), mà vật liệu có khả năng truyền qua nó qua một đơn vị diện tích bề mặt với
chênh lệch nhiệt độ bằng 1 độ trong thời gian 1 giây........................................6
Cấu trúc bê tông gồm pha rắn và các hệ thống bọt khí hoặc nước. Độ dẫn nhiệt
của không khí = 0,023 W/1m0C, nhỏ hơn độ dẫn nhiệt của pha rắn rất nhiều,
cho nên độ rỗng không khí của bê tông càng nhiều hay độ đặc càng thấp thì độ
dẫn nhiệt của nó càng nhỏ. Khi các lỗ rỗng chứa đầy ẩm thì độ dẫn nhiệt của
bê tông tăng, bởi vì độ dẫn nhiệt của nước bằng 0,58 W/1m0C, lớn hơn 25 lần
lớn hơn độ truyền nhiệt của không khí. Khi bê tông bị băng giá thì độ dẫn nhiệt
của bê tông tăng lên một chút. Bê tông với các lỗ rỗng rất nhỏ có hệ số dẫn
nhiệt thấp hơn do giảm lượng nhiệt truyền theo bức xạ và truyền vật chất trong
bản thân bê tông. Mức độ thay đổi dộ dẫn nhiệt của bê tông ẩm và bị băng giá
phụ thuộc vào độ đặc của nó.............................................................................6
1.2.2. Nhiệt dung của bê tông............................................................................6
Nhiệt dung của bê tông phụ thuộc vào cấu trúc và độ đặc của nó và có thể biến
đổi trong khoảng giới hạn 0,75- 1,1 KJ/(kg0C) cho nên nếu tăng tỷ lệ N/X
trong hỗn hợp bê tông hay tăng độ ẩm của bê tông thì nhiệt dung của bê tông
sẽ tăng lên..........................................................................................................6


1.2.3. Biến dạng nhiệt........................................................................................6
Bê tông cũng như các vật liệu khác, dãn nở khi bị đốt nóng và co lại khi làm
lạnh. Trung bình hệ số dãn dài của bê tông là 10.10-6. Nhưng thực chất nó
biến động trong sự phụ thuộc vào cấp phối của bê tông, vào tính chất của cốt
liệu và chất kết dính...........................................................................................6
Sự thay đổi của nhiệt độ trong giới hạn từ 0-500 ít ảnh hưởng đến hệ số dãn nở
vì nhiệt của bê tông khô, nếu như trong khi đó bê tông không có các biến đổi lý
hóa xảy ra. Khi nhiệt độ của bê tông âm thay đổi thì biến dạng nhiệt của bê

tông cộng thêm biến dạn co ngót hay dãn nở. Khi bê tông bị băng giá thì sự tạo
thành đá trong các lỗ rỗng và các mao quản của vật liệu có ảnh hưởng đến
biến dạng của nó. Trong nhiều trường hợp cùng với biến dạng nén trong bê
tông bị lạnh ở dưới còn thấy biến dạng dãn nở do đá được tạo thành trong nó
gây lên...............................................................................................................7
Một điều đáng quan tâm là biến dạng nhiệt của bê tông gần với biến dạng
nhiệt của thép, điều đó đảm bảo sự làm việc đồng đều và vững chắc của các
kết cấu bê tông cốt thép ở các nhiệt độ khác nhau trong môi trường................7
1.2.4. Sự phát triển nhiệt trong khối đổ.............................................................7
Dòng nhiệt của kết cấu bê tông trong quá trình xây dựng phụ thuộc chủ yếu
vào quá trình hòa tan và ngưng kết của xi măng. Tổng nhiệt lượng phụ thuộc
chủ yếu vào quá trình thủy hóa của từng loại xi măng, dao động trong khoảng
120-130KJ/kg, được mô tả trong hình:..............................................................7
Hầu hết nhiệt tỏa ra trong 6-7 ngày đầu sau khi đổ bê tông, trong đó sự tăng
nhiệt độ chủ yếu xảy ra trong hai ngày đầu, giá trị tăng đạt cực đại sau khoảng
8-12h từ khi trộn. Quá trình nhiệt phát triển nhanh ở điều kiện nhiệt độ cao, ở
nhiệt độ môi trường thấp thì quá trình nhiệt phát triển chậm............................7
1.2.5. Nguyên nhân và hậu quả của quá trình thay đổi nhiệt.............................9
1.3. Tình hình xây dựng đập và nghiên cứu ứng suất nhiệt trong bê tông ở Việt
Nam và trên thế giới...................................................................................................10


1.3.1. Tình hình xây dựng đập và nghiên cứu ứng suất nhiệt trong bê tông ở
Việt Nam..........................................................................................................10
Một số hình ảnh đập bê tông xây dựng trong thời kỳ này:...............................13
......................................................................................................................... 13
......................................................................................................................... 14
1.3.2. Tình hình xây dựng và nghiên cứu ứng suất nhiệt ở nước ngoài............14
1.3.2.1. Giai đoạn từ năm 1930 đến 1970........................................................14
Quy mô công trình: nhiều công trình bê tông khối lớn và đập bê tông có chiều

cao lớn được xây dựng.....................................................................................14
Thành phần vật liệu để xây dựng đã được xem xét khá tỷ mỷ và thận trọng về
chất lượng........................................................................................................15
Câp phối bê tông được sử dụng rộng rãi các phụ gia......................................15
Thời gian này là một kỷ nguyên mới về sự phát triển nhanh về công nghệ thi
công đập bê tông trọng lực bằng phương pháp đổ bê tông truyền thống.........15
1.3.2.2. Giai đoạn từ năm 1970 đến nay..........................................................15
Tính từ thời điểm này, đây là thời kỳ bê tông đầm lăn RCC phát triển và ứng
dụng rộng rãi. Và cho đến hiện nay thì một số lượng lớn đập bê tông trọng lực
đang được xây dựng bằng bê tông đầm lăn.....................................................15
......................................................................................................................... 16
1.4. Một số đặc điểm chung của đập bê tông và điều kiện cơ bản để xây dựng đập
bê tông.........................................................................................................................16
1.4.1. Đặc điểm chung của đập bê tông:..........................................................16
[10], [14], [18] Đập bê tông có một số đặc điểm chung sau:..........................16
- Thi công nhanh: Do khả năng cơ giới hóa cao, quy trình thi công gần như
liên tục nên rút ngắn đáng kể thời gian thi công xây dựng công trình. Việc đẩy
nhanh tiến độ thi công đem lại hiệu quả kinh tế cao do sớm đưa công trình vào
vận hành khai thác, nhất là với các công trình thủy điện.................................16
- Đập tràn và kết cấu phụ trợ: Trong sơ đồ bố trí với đập bê tông thì công trình
tháo thường được bố trí ngay tại đập chính, cho phép xả lũ từ đỉnh đập xuống


hạ lưu. Nếu so sánh với phương án bố trí công trình tháo cho đập vật địa
phương, đập tràn thường được bố trí ở vai đập hoặc yên ngựa và tách khỏi đập
chính, do đó sẽ gây tốn kém hơn nhiều so với phương án bố trí trong đập bê
tông. Đối với các công trình lấy nước, với đập bê tông cửa lấy nước thường
được bố trí neo ở mặt thượng lưu, với đập vật liệu địa phương thì cửa lấy nước
kiểu tháp và được bố trí độc lập, tách ra xa chân đập. Chiều dài bản đáy đập
cũng là một lợi thế của việc lựa chọn đập bê tông vì rút ngắn được chiều dài

đường dẫn nước, chiều dài đường ống áp lực so với khi bố trí các hạng mục
công trình này trong đập vật liệu địa phương..................................................16
- Công trình dẫn dòng và đê quai: Đối với công trình bê tông, có thể tháo lũ thi
công qua công trình đang dang dở, đây là một trong những ưu việt của đập bê
tông so với đập vật liệu địa phương. Nếu chọn sơ đồ dẫn dòng qua lòng sông
cũ, với lợi thế chiều dài bản đáy ngắn nên rút được khối lượng đê quây. Hơn
nữa do rút ngắn thời gian thi công nên khả năng gặp lũ thi công lớn ít hơn,
làm giảm bớt kích thước công trình tháo, chiều cao đê quai và tăng ổn định
công trình.........................................................................................................17
- Giá thành xây dựng: Khác với đập vật liệu địa phương có thể sử dụng nguồn
vật liệu tại chỗ, còn công tác thi công đập bê tông thì phải có hai nguồn vật
liệu chính là đá và xi măng. Do đó chi phí xây đập bê tông có thể cao hơn.
Nhưng đánh giá trên toàn bộ công trình, do rút ngắn thời gian thi công sớm
đưa công trình vào khai thác, giảm chi phí cho các công trình dẫn dòng, lấy
nước và các kết cấu phụ trợ nên có khi chi phí công trình xây dựng lại nhỏ hơn
so với phương án sử dụng đập vật liệu địa phương.........................................17
- Các công tác khác: Khối lượng thi công đập bê tông nhỏ hơn nhiều so với
đập vật liệu địa phương do đó làm giảm đáng kể các tác động tiêu cực đến môi
trường. Do mức độ cơ giới hóa nhanh nên giảm được số nhân lượng nhân lực
trên công trường vì thế sức ép về việc giải quyết công ăn việc làm cho công
nhân xây dựng cũng ít hơn...............................................................................17


- Đập bê tông có ưu điểm vượt trội so với đập vật liệu địa phương tuy nhiên nó
cũng có nhược điểm là yêu cầu thi công nền móng công trình cũng phức tạp
hơn, kỹ thuật thi công cũng phức tạp hơn. Một trong những vấn đề phức tạp
trong thi công là khống chế được nhiệt thủy hóa xi măng để không xảy ra ứng
suất nhiệt gây nguy hiểm cho công trình. Đây cũng chính là một vấn đề mà
luận văn muốn đề cập đến...............................................................................17
1.4.2. Một số điều kiện cơ bản để xây dựng đập bê tông.................................17

Đập bê tông là loại đập có thể sử dụng tràn nước (đập tràn) và không tràn
nước (Đập dâng). So với đập vật liệu địa phương thì đập bê tông có thể được
xây dựng trên nền đá hoặc nền không phải là đá, nhưng phải đảm bảo sự liên
kết giữa đập và nền. Do đó cần phải đảm bảo điều kiện đập và nền ổn định
trong mọi điều kiện làm việc, trong thời gian thi công cũng như vận hành khai
thác; đập và nền phải an toàn về thấm, về lún không đều, ảnh hưởng của nhiệt
độ.....................................................................................................................17
[10] Khi xây dựng đập bê tông trên nền đá thì cần đảm bảo một số điều kiện về
địa chất nền như sau:.......................................................................................18
- Nham thạch nền đủ cường độ;.......................................................................18
- Không có khe nứt lướn, không có vết nứt phân lớp, không có vùng bị phân
hóa sâu, bị phá hoại hoặc mềm yếu;................................................................18
- Khi nền có nhiều lớp, không được có lớp nham thạch yếu;...........................18
- Nham thạch không có tính hòa tan khi gặp nước..........................................18
Lựa chọn hàng đầu khi xây dựng đập bê tông là điều kiện địa chất nền đá; tuy
nhiên đập bê tông vẫn có thể xây dựng. Khi đó yêu cầu về nền phải thỏa mãn
điều kiện:.........................................................................................................18
- Đất nền đủ khả năng chịu lực;......................................................................18
- Chất đất tương đối đồng nhất, không có lớp đất pha dễ bị xói ngầm;...........18
- Không có lớp đất mềm yếu dễ hình thành mặt trượt;....................................18
- Đất ít bị nén và nén tương đối đều;...............................................................18
- Đất không hòa tan, không thay đổi độ chặt, không trương nở khi gặp nước. 18


Khi thiết kế công trình phải tùy thuộc vào điều kiện địa chất đất nền để chọn
hình thức đập hợp lý........................................................................................18
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT NHIỆT TRONG BÊ TÔNG..............19
2.1. Diễn biến về nhiệt và ứng suất nhiệt trong bê tông.........................................19
2.1.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến diễn biến nhiệt của bê tông khối lớn............19
2.1.2. Nhiệt thủy hóa của xi măng....................................................................19

Quá trình thủy hóa của xi măng diễn ra khi pha trộn xi măng với nước, lượng
nhiệt sinh ra do phản ứng thủy hóa xi măng phụ thuộc vào loại xi măng, hàm
lượng xi măng và chất kết dính, hình dạng kết cấu, thời gian kết dính...Vậy quá
trình hydrat hóa trong bê tông thực chất là phản ứng hydrat hóa của xi măng
trong quá trình đóng rắn.................................................................................19
[7] Theo Solacolu và Taylor, nhiệt thủy hóa của các đơn khoáng trong xi măng
như trong bản sau:...........................................................................................19
......................................................................................................................... 19
Ghi chú: 1cal= 4,1868J...................................................................................20
Xi măng mác càng cao thì tỏa nhiệt càng nhiều. Khi nhiệt độ tỏa ra càng lớn
thì sẽ gây ra ứng suất nhiệt làm biến dạng kết cấu, nứt nẻ trong bê tông từ đó
ảnh hưởng đến tuổi thọ của công trình............................................................20
......................................................................................................................... 20
Các loại xi măng khác nhau cho nhiệt thủy hóa khác nhau như trong bảng:. .20
......................................................................................................................... 20
Nhiệt thủy hóa của xi măng được xác định bằng phương pháp termot hoặc đối
với xi măng pooclăng có thể tính theo công thức:...........................................20
Qt= at. C3S+ bt. C2S + ct. C3A+ dt. C4AF....................................................20
Trong đó: at ; bt ; ct ; dt lần lượt là hệ số kinh nghiệm đặc trưng cho sự tỏa
nhiệt của 1% các khoáng C3S , C2S , C3A , C4AF và được tính trong bảng
sau:..................................................................................................................20
......................................................................................................................... 21


Có thể giảm tốc độ phát triển nhiệt bằng cách giảm thành phần C3S, C3A là
các thành phần phát nhiệt nhanh nhất và nhiều nhất. Tuy nhiên việc này có
ảnh hưởng đến cường độ và tốc độ cứng hóa ban đầu của xi măng, vì thành
phần C3S có tác dụng chủ yếu đối với cường độ 28 ngày của xi măng và C3A
có ảnh hưởng nhiều đến ninh kết và cường độ ban đầu (từ 1 đến 3 ngày) của xi
măng................................................................................................................21

2.1.3. Ứng suất nhiệt và nứt do nhiệt trong bê tông.........................................21
2.2. Các phương pháp giải bài toán nhiệt và lựa chọn phương pháp tính toán......28
2.2.1. Phương pháp giải tích (phương pháp phân ly biến số)..........................28
2.2.2. Phương pháp toán tử.............................................................................28
2.2.3. Phương pháp gần đúng..........................................................................29
2.2.3.3. Phương pháp mô hình.........................................................................32
2.2.4. Lựa chọn phương pháp giải bài toán nhiệt............................................32
2.3. Nguyên lý khống chế nhiệt độ đập bê tông......................................................32
2.4. Các biện pháp cơ bản về khống chế ứng suất nhiệt trong bê tông..................33
[14], [17], [22], [23], [24],.......................................................................................33
2.4.1. Giảm lượng tỏa nhiệt (phát nhiệt) của bê tông......................................33
2.4.2. Hạ thấp nhiệt độ của khối đổ (làm mát trước).......................................36
2.4.3. Tăng nhanh tốc độ tỏa nhiệt của bê tông sau khi đổ (làm mát sau).......38
2.5. Ảnh hưởng của phân khe, phân khối đối với ứng suất nhiệt độ......................40
2.6. Ứng dụng tổ hợp biện pháp khống chế nhiệt...................................................43
2.6.1. Biện pháp cơ bản...................................................................................43
2.6.2. Khống chế phụ thêm..............................................................................44
2.6.3. Quản lý quy trình thi công (Lợi dụng lúc nhiệt độ khí trời thấp để đổ bê
tông).................................................................................................................45
CHƯƠNG 3. ÁP DỤNG TÍNH TOÁN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA ỨNG SUẤT
NHIỆT TRONG ĐẬP BÊ TÔNG CỦA CÔNG TRÌNH HỒ CHỨA NƯỚC
BẢN MÒNG-TỈNH SƠN LA................................................................................46
3.1. Giới thiệu tổng quan công trình........................................................................46


3.2.Tính toán, kiểm tra ứng suất nhiệt theo điều kiện thiết kế................................48
3.2.1.Tính nhiệt độ giới hạn lớn nhất cho phép theo lý thuyết và so sánh các kết
quả về mặt nhiệt độ..........................................................................................48
3.2.1.1. Tính nhiệt độ giới hạn lớn nhất cho phép theo lý thuyết.....................48
3.2.1.2. So sánh các kết quả về mặt nhiệt độ....................................................51

3.2.2. Nội dung phương pháp PTHH và lựa chọn phần mềm để giải bài toán
nhiệt và ứng suất nhiệt.....................................................................................51
3.2.2.1. Nội dung phương pháp PTHH............................................................51
3.2.2.2. Lựa chọn phần mềm tính toán.............................................................52
3.2.3. Đặc tính vật liệu thân và nền đập..........................................................53
3.2.3.1. Đặc tính vật liệu thân..........................................................................53
3.2.3.2. Đặc tính nền đập:...............................................................................55
3.2.4. Tiến độ thi công:....................................................................................55
3.2.5. Số liệu khác phân tích nhiệt:..................................................................57
3.2.6. Mô hình hóa bài toán:............................................................................62
3.2.7. Kết quả tính toán trường nhiệt độ:.........................................................65
3.2.8. Kết quả tính toán trường ứng suất:........................................................81
3.3. So sánh kết quả tính toán với số liệu quan trắc................................................91
3.3.1. Bố trí thiết bị quan trắc trong khối bê tông đập.....................................91
3.3.2. Quá trình quan trắc và số liệu đo..........................................................92
3.4.Phân tích các kết quả tính toán và đề xuất biện pháp cần thiết........................96
KẾT LUẬN............................................................................................................98
KIẾN NGHỊ.........................................................................................................100
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................102
I.TIẾNG VIỆT.....................................................................................................102
II.TIẾNG ANH....................................................................................................104
III.WEB................................................................................................................104



DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Quá trình thay đổi nhiệt độ trong bê tông khối lớn.............................8
Hình 1.2: Đập Định Bình tỉnh Bình Định (đập bê tông đầm lăn)......................13
Hình 1.3: Đập Tân Giang tỉnh Ninh Thuận (đập bê tông trọng lực).................14
Hình 1.4 : Đập Miyagase cao 156m – Nhật Bản..................................................16

Hình 2.1: Tỏa nhiệt của xi măng theo thời gian..................................................20
Hình 2.2: Ứng suất nhiệt phát sinh trong khối bê tông......................................22
Hình 2.3: Nứt nẻ bề mặt và nứt xuyên ở đập bê tông.........................................23
Hình 2.4: Biến dạng do nhiệt và ứng suất do nền kiềm chế của khối BT.........24
Hình 2.5: Phân bố ứng xuất ở đáy khối bê tông..................................................25
Bảng 2.4: Hệ số ảnh hưởng kiềm chế của nền R.................................................25
Hình 2.6: Hệ số ảnh hưởng kiềm chế của nền R................................................26
Đối với đập Hiwassee được xây dựng bởi TVA năm 1940, hàm lượng xi măng
của bê tông khối lớn chỉ là 167 kg/m3, à jết quả là đập không bị nứt, và kể từ
đó có xu hướng giảm dần lượng xi măng xuống. Xi măng loại II của bê tông
khối lớn bên trong là 140 kg/m3 và thậm chí là 126 kg/m3................................35
Ví dụ thống kê hàm lượng xi măng của một số đập bê tông trọng lực như sau:
................................................................................................................................ 35
STT......................................................................................................................... 35
Tên đập................................................................................................................... 35
Loại xi măng..........................................................................................................35
Hàm lượng.............................................................................................................35
Năm hoàn thành....................................................................................................35
1..............................................................................................................................35
Đập Detroit ở Oregon............................................................................................35
Loại II....................................................................................................................35
134........................................................................................................................... 35
1952......................................................................................................................... 35


2..............................................................................................................................35
Đập Libby ở Montân.............................................................................................35
117........................................................................................................................... 35
1972......................................................................................................................... 35
3..............................................................................................................................36

Đập Ilha Solteira ở Brazil.....................................................................................36
109........................................................................................................................... 36
1973......................................................................................................................... 36
Hình 2.7: Đá dăm được che mát, tưới ẩm để hạ nhiệt........................................38
Hình 2.8: Sơ đồ bố trí đường ống làm lạnh trong khối đổ.................................39
Hình 2.9: Tác dụng của khe nhiệt........................................................................41
Hình 2.10: Quan hệ giữa chiều dài khối đổ đối với ứng suất nhiệt....................43
Hình 3.1: Quá trình thay đổi nhiệt trong bê tông khối lớn................................48
Hình 3.2: Biểu đồ tra sự chênh lệch nhiệt độ trong khối đổ...............................49
Hình 3.3: Biểu đồ tra sự tăng nhiệt trở lại...........................................................50
Nguồn: Công trình thủy điện Huội Quảng – Mác BT tương tự.........................54
Nguồn: Công trình thủy điện Huội Quảng – Mác BT tương tự.........................54
Nguồn: Công trình thủy điện Huội Quảng – Mác BT tương tự.........................55
Hình 3.4: Các đợt thi công nâng cao mặt cắt đập...............................................57
Hình 3.5: Đường cong biên nhiệt độ môi trường, 0C..........................................58
Hình 3.6: Đường cong phát triển cường độ của bê tông.....................................58
Nguồn: Dữ liệu thí nghiệm của bê tông tương tự có sử dụng Puzzolan do Viện
bê tông JEJMS của Thụy Điển.............................................................................60
Nguồn dữ liệu là phổ biến và đã được áp dụng tính toán thiết kế cho: Công
trình thủy điện Huội Quảng – Mác BT tương tự................................................60
Hình 3.7: Đường biểu thị tính co ngót và từ biến của bê tông (m/m)................61
Hình 3.8: Đường đặc trưng tăng nhiệt của bê tông, 0C......................................62
Hình 3.9: Mô hình các đợt thi công nâng cao mặt cắt đập.................................64
Hình 3.10: Mô hình hóa mặt cắt đập hoàn thiện.................................................65


Hình 3.11:Đầu đọc cầm tay Model GK-403vw readout box...............................92
Hình 3.12: Hiện trường thi công xây dựng..........................................................93
Hình 3.13: Hiện trạng khối đổ bê tông.................................................................93
Hình 3.14: Biểu đồ phát triển nhiệt độ trong 16 ngày đầu – Thực đo...............96

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Một số công trình xây dựng trong giai đoạn trước năm 1945...........11
Bảng 1.2. Một số công trình xây dựng trong giai đoạn từ năm 1975 đến nay...13
Bảng 2.1 : Nhiệt thủy hóa của các đơn khoáng trong xi măng:.........................19
Bảng 2.2 : Lượng phát nhiêt của các loại xi măng..............................................20
Bảng 2.3 : Hệ số kinh nghiệm đặc trưng cho sự tỏa nhiệt của các khoáng.......21
Bảng 2.5: Thống kê hàm lượng xi măng trong một số đập................................35
Bảng 3.1: Cấp phối bê tông chính thân đập........................................................54
Bảng 3.2: Kết quả thí nghiệm cường độ kháng nén bê tông..............................54
Bảng 3.3: Kết quả thí nghiệm cường độ kháng kéo bê tông...............................54
Bảng 3.4: Kết quả thí nghiệm mô đun đàn hồi bê tông......................................55
Bảng 3.5: Thông số tính toán vật liệu phân tích trường nhiệt...........................55
Bảng 3.6: Tiến độ thi công các đợt nâng cao đập tại mặt cắt MC14.................56
Bảng 3.7: Dữ liệu mô đun đàn hồi của bê tông (GPa).........................................60
Bảng 3.8: Kết quả nhiệt độ tính toán - Đợt 1.......................................................69
Bảng 3.9: Nhiệt độ đo của 1 tuần đầu - Đợt 1......................................................70
Bảng 3.10: Nhiệt độ đo ở tháng 11 và 12/2013 - Đợt 1........................................70
Bảng 3.11: So sánh kết quả nhiệt độ tính toán và thực đo - Đợt 1.....................73
Bảng 3.12: Nhiệt độ đo ở các thiết bị đo - Đợt 2..................................................76
Bảng 3.13: Giá trị đo ứng suất theo thực tế - Đợt 1_kN/m2...............................84
Bảng 3.14: Giá trị ứng suất được thu thập - Đợt 2.............................................87
Bảng 3.15: Số liệu quan trắc hiện trường – 06 ngày đầu....................................95


1
MỞ ĐẦU
1.Tính cấp thiết của đề tài.
Ngành xây dựng Việt Nam ngày nay đang từng bước tạo nên một hình ảnh

một đất nước Việt Nam hiện đại với những công trình mang tầm cỡ và ngày càng
được cải thiện tốt hơn. Riêng đối với công trình thủy lợi, thủy điện ở nước ta trong
những năm qua đã xây dựng được hàng trăm công trình Thủy lợi, thủy điện lớn với
quy mô lớn- nhỏ như: đập bê tông trọng lực Tân Giang, Bái Thượng, Sông Đà, Cửa
Đạt....Tuy nhiên ứng suất nhiệt trong bê tông là một trong những vấn đề được đề
cập và nghiên cứu nhiều bởi khi xây dựng các công trình này đã sử dụng một lượng
lớn bê tông, bê tông cốt thép. Qua quá trình thi công, chúng ta đã đúc kết được
không ít những kinh nghiệm quý báu từ khâu khảo sát thiết kế đến khâu thi công
các công trình bê tông khối lớn.
Mặt khác, nước Việt Nam ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa, lại được phân chia
thành những vùng miền có khí hậu biến đổi khác nhau. Ví dụ như ở Miền Bắc: có
bốn mùa rõ rệt, mùa đông nhiệt độ thấp, mùa hè lại rất cao. Nhiệt độ chênh lệch có
thể lên tới 300C. Ở Miền Trung thời tiết lại khác hơn, sự chênh lệch giữa các thời
điểm là không quá lớn, nhưng mùa hè thì nhiệt độ lại rất cao, trên 35 0C. Ở Tây
Nguyên, nhiệt độ ngày và đêm chênh lệch nhau trên 10 0C. Sự thay đổi nhiệt độ như
vậy ảnh hưởng rất nhiều đến biến đổi về nhiệt của công trình. Tuy nhiên sự biến đổi
của nó và hậu quả gây ảnh hưởng cho công trình thì người ta chưa biết nhiều. Vì thế
trong thiết kế và thi công thiếu sự chú ý cần thiết. Đó là một trong những nguyên
nhân chủ yếu làm xuất hiện khe nứt ở đập bê tông. Các khe nứt xuất hiện dù lớn hay
nhỏ đều sẽ làm ảnh hưởng đến tuổi thọ và khả năng làm việc của công trình nhất là
với công trình thủy lợi. Sự biến đổi khí hậu ở các vùng miền biến đổi khác nhau
phức tạp như vậy nên ngoài yêu cầu ổn định lật còn phải đáp ứng khả năng chống
thấm cao. Vậy nên khe nứt xuất hiện sẽ làm giảm khả năng chống thấm và tiềm ẩn
sự mất an toàn của công trình khi đưa vào sử dụng.
Tuy nhiên quá trình phát sinh ứng suất nhiệt phụ thuộc nhiều vào giá trị nhiệt
ban đầu của vật liệu cũng như điều kiện môi trường. Do đó trong quá trình thi công


2
cần phải xác định được quá trình phát triển ứng với điều kiện hiện trường nhằm

đánh giá, so sánh với kết quả của thiết kế để từ đó có được phương pháp xử lý thích
hợp và kịp thời.
Đề tài: “Nghiên cứu sự phát triển của ứng suất nhiệt trong bê tông áp
dụng tính toán cho công trình Bản Mòng, tỉnh Sơn La” được thực hiện nhằm
đóng vai trò thiết thực vào xu hướng phát triển khoa học kỹ thuật và công nghệ mới.
Việc tính toán trên một công trình cụ thể đang thi công sẽ tìm ra những biến đổi ứng
suất về nhiệt cho công trình đó, kịp thời có những biện pháp ngăn chặn hoặc giảm
thiểu nếu xảy ra sự cố. Mặt khác, việc lựa chọn tính toán trên một công trình thuộc
miền Bắc có tính chất phức tạp về thời tiết, điều kiện thi công sẽ giúp cho việc thực
hiện và giải quyết những công trình có tính chất tương tự.
2. Mục đích của đề tài.
Đề tài nghiên cứu nhằm 2 mục đích sau:
- Tính toán ứng suất nhiệt trong bê tông theo điều kiện lý thuyết và điều kiện thi
công.
- So sánh các kết quả tính toán với trị số đo thực tế và ứng suất cho phép từ đó
phân tích kết quả và đề xuất các biện pháp xử lý (nếu có).
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
Đối tượng nghiên cứu là ứng suất nhiệt trong bê tông, và phạm vi nghiên cứu
trong luận văn chỉ áp dụng tính toán cụ thể trên công trình Bản Mòng, thuộc xã
Hủa La, thành phố Sơn La.
3.2. Nội dung nghiên cứu.
Luận văn tập trung nghiên cứu nội dung cơ bản sau:
- Cơ sở lý thuyết về ứng suất nhiệt trong bê tông, phân tích lựa chọn phương án
giải bài toán nhiệt.
- Áp dụng tính toán trên công trình cụ thể bằng việc thưc hiện tính toán và đo
đạc trị số ứng suất nhiệt của công trình Bản Mòng, tỉnh Sơn La.
- Phân tích kết quả tính toán, trị số đo thực tế để từ đó đưa ra những nhận định về
ứng suất nhiệt trong bê tông và đề xuất các biện pháp xử lý (nếu có).

3
4. Phương pháp nghiên cứu.
Tiếp cận trực tiếp bằng việc đo giá trị của ứng suất nhiệt thực tế trong quá trình
thi công công trình Bản Mòng- tỉnh Sơn La theo thời gian thi công. Đồng thời sử
dụng phần mềm tính toán và đưa ra kết quả ứng suất nhiệt đo được theo lý thuyết.
Tiếp cận gián tiếp thông qua các tài liệu tham khảo, các quy chuẩn quy phạm,
các kết quả nghiên cứu công trình đã có, từ đó có sự phân tích và đánh giá.


4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG VÀ ỨNG SUẤT NHIỆT
TRONG BÊ TÔNG
1.1. Tổng quan về bê tông.
1.1.1. Bê tông khối lớn.
Theo TCXDVN 305:2004, Kết cấu bê tông hoặc bê tông cốt thép được coi là
khối lớn khi có kích thước đủ để gây ra ứng suất kéo, phát sinh do hiệu ứng nhiệt
thủy hóa của xi măng, vượt quá giới hạn kéo của bê tông, làm nứt bê tông, và do đó
phải có biện pháp để phòng ngừa vết nứt. Trong điều kiện nóng ẩm Việt Nam kết
cấu có cạnh nhỏ nhất 1m và chiều cao lớn hơn 2m có thể được xem là khối lớn.
[7] Theo tiêu chuẩn Mỹ (ACI 116R-90), bê tông khối lớn được định nghĩa là
một thể tích bê tông có kích thước đủ lớn, yêu cầu phải có biện pháp để đối phó với
sự phát nhiệt do xi măng thủy hóa và sự biến đổi thể tích kèm theo để giảm nứt nẻ.
Có hai loại bê tông thường được dùng làm bê tông khối lớn:
- Bê tông truyền thống (ký hiệu CVC) là bê tông thường được đầm chặt bằng
phương pháp chấn động.
- Bê tông đầm lăn (ký hiệu RCC) là bê tông sử dụng các nguyên liệu tương tự
bê tông truyền thống nhưng rất khô và được đầm chặt bằng thiết bị rung lèn từ mặt
ngoài (lu rung). Việc đầm bằng lu rung cho phép sử dụng hỗn hợp bê tông khô hàm
lượng kết dính nhỏ hơn bê tông thường rất nhiều. Trong chất kết dính có một phần

là xi măng, còn lại là phụ gia khoáng hoạt tính mềm mịn (tro bay, puzơlan tự
nhiên...)
Bê tông đầm lăn đang được áp dụng nhiều trong xây dựng đập ở Việt Nam,
tuy nhiên bê tông khối lớn thông thường đã và sẽ vẫn được áp dụng trong công trình
và kết cấu công trình không thích hợp cho bê tông đầm lăn.
Trong phần này chỉ đề cập đến bê tông khối lớn thông thường (CVC).
1.1.2. Nhiệt độ cực đại trong bê tông và độ chênh lệch nhiệt độ.
- Nhiệt độ cực đại trong bê tông.
Những nghiên cứu đã cho thấy rằng độ bền vững lâu dài của bê tông có thể bị ảnh
hưởng nếu nhiệt độ sau khi đổ bê tông vượt quá phạm vi của 680C đến 740C. Cơ chế


5
phá hủy là do việc trì hoãn sự hình thành ettringite, sẽ gây ra trương nở trong cấu
trúc bê tông mà kết quả là bê tông bị nứt. Điều này có thể không xảy ra tức thì mà
phải sau nhiều năm.
- Độ chênh lệch nhiệt độ: Trong khi thi công bê tông khối lớn, hai đại lượng
nhiệt độ được quan tâm nhất là nhiệt độ cực đại và độ chênh lệch nhiệt độ trong bê
tông.
Độ chênh lệch nhiệt độ là độ chênh lệch nhiệt độ giữa phần nóng nhất của bê
tông và bề mặt. Nứt do nhiệt sẽ xảy ra do lớp trong giữ được nhiệt độ cao cản trở sự
co lại của những lớp bê tông bên ngoài đã nguội đi, gây ứng suất nén ở lớp bên
trong và ứng suát kéo ở lớp ngoài dẫn đến biến dạng và khi biến dạng này vượt quá
sức kéo của bê tông sẽ xuất hiện vết nứt.
Độ chênh nhiệt độ lớn nhất phụ thuộc vào tính chất cơ học của bê tông như: hệ
số giãn nở nhiệt, cường độ nén và modul đàn hồi cũng như kích thước và dạng kết
cấu ngàm của bê tông.
1.1.3. Vật liệu dùng để chế tạo bê tông khối lớn
1.1.3.1. Xi măng:
Xi măng trong bê tông khối lớn (đập trọng lực) nên dùng xi măng ít tỏa

nhiệt để đảm bảo tính ổn định của bê tông khối lớn, lưu ý chọn dùng các vật liệu
thích hợp. Theo [5] xi măng ít tỏa nhiệt thích hợp phải có lượng nhiệt phát ra khi xi
măng thủy hóa sau 3 ngày không lớn hơn 45-50 cal/g và sau 7 ngày không lớn hơn
50-60 cal/g.
Ở nước ta ban hành tiêu chuẩn xi măng ít tỏa nhiệt và quy đinh nhiệt thủy hóa
sau 7 ngày là 60 cal/g nhưng thực tế hầu như không sản xuất, nên thị trường xi
măng nước ta không có mặt xi măng ít tỏa nhiệt và chỉ có xi măng Pooclăng hỗn
hợp pha khoảng 12-20% phụ gia hoạt tính và phụ gia trơ.
1.1.3.2. Cốt liệu:
Cốt liệu nhỏ và cốt liệu lớn dùng cho bê tông khối lớn cũng giống như cốt
liệu dùng cho bê tông thông thường và được quy định theo tiêu chuẩn của nhà nước.
Do kích thước kết cấu lớn nên có thể dùng kích thước danh nghĩa lớn nhất của cốt


6
liệu (Dmax) tới 150mm để giảm hàm lượng chất kết dính trong bê tông, từ đó giảm
lượng phát nhiệt.
1.1.3.3. Nước trộn cốt liệu:
Nước trộn bê tông cũng giống như nước trộn thông thường với các kích
thước khác nhau và được quyết định theo tiêu chuẩn nhà nước TCXDVN 302:2004.
1.2. Các tính chất của bê tông, sự phát triển nhiệt trong khối đổ bê tông
1.2.1. Độ dẫn nhiệt của bê tông
Độ dẫn nhiệt là tính chất của vât liệu truyền nhiệt từ bề mặt này sang bề mặt
khác. Độ truyền nhiệt của vật liệu được đặc trưng bởi lượng nhiệt (tính bằng J), mà
vật liệu có khả năng truyền qua nó qua một đơn vị diện tích bề mặt với chênh lệch
nhiệt độ bằng 1 độ trong thời gian 1 giây.
Cấu trúc bê tông gồm pha rắn và các hệ thống bọt khí hoặc nước. Độ dẫn
nhiệt của không khí = 0,023 W/1m 0C, nhỏ hơn độ dẫn nhiệt của pha rắn rất nhiều,
cho nên độ rỗng không khí của bê tông càng nhiều hay độ đặc càng thấp thì độ dẫn
nhiệt của nó càng nhỏ. Khi các lỗ rỗng chứa đầy ẩm thì độ dẫn nhiệt của bê tông

tăng, bởi vì độ dẫn nhiệt của nước bằng 0,58 W/1m 0C, lớn hơn 25 lần lớn hơn độ
truyền nhiệt của không khí. Khi bê tông bị băng giá thì độ dẫn nhiệt của bê tông
tăng lên một chút. Bê tông với các lỗ rỗng rất nhỏ có hệ số dẫn nhiệt thấp hơn do
giảm lượng nhiệt truyền theo bức xạ và truyền vật chất trong bản thân bê tông.
Mức độ thay đổi dộ dẫn nhiệt của bê tông ẩm và bị băng giá phụ thuộc vào độ đặc
của nó.
1.2.2. Nhiệt dung của bê tông
Nhiệt dung của bê tông phụ thuộc vào cấu trúc và độ đặc của nó và có thể
biến đổi trong khoảng giới hạn 0,75- 1,1 KJ/(kg 0C) cho nên nếu tăng tỷ lệ N/X
trong hỗn hợp bê tông hay tăng độ ẩm của bê tông thì nhiệt dung của bê tông sẽ
tăng lên.
1.2.3. Biến dạng nhiệt
Bê tông cũng như các vật liệu khác, dãn nở khi bị đốt nóng và co lại khi
làm lạnh. Trung bình hệ số dãn dài của bê tông là 10.10 -6. Nhưng thực chất nó biến


7
động trong sự phụ thuộc vào cấp phối của bê tông, vào tính chất của cốt liệu và chất
kết dính.
Sự thay đổi của nhiệt độ trong giới hạn từ 0-50 0 ít ảnh hưởng đến hệ số dãn
nở vì nhiệt của bê tông khô, nếu như trong khi đó bê tông không có các biến đổi lý
hóa xảy ra. Khi nhiệt độ của bê tông âm thay đổi thì biến dạng nhiệt của bê tông
cộng thêm biến dạn co ngót hay dãn nở. Khi bê tông bị băng giá thì sự tạo thành đá
trong các lỗ rỗng và các mao quản của vật liệu có ảnh hưởng đến biến dạng của nó.
Trong nhiều trường hợp cùng với biến dạng nén trong bê tông bị lạnh ở dưới còn
thấy biến dạng dãn nở do đá được tạo thành trong nó gây lên.
Một điều đáng quan tâm là biến dạng nhiệt của bê tông gần với biến dạng
nhiệt của thép, điều đó đảm bảo sự làm việc đồng đều và vững chắc của các kết cấu
bê tông cốt thép ở các nhiệt độ khác nhau trong môi trường.
1.2.4. Sự phát triển nhiệt trong khối đổ

Dòng nhiệt của kết cấu bê tông trong quá trình xây dựng phụ thuộc chủ yếu
vào quá trình hòa tan và ngưng kết của xi măng. Tổng nhiệt lượng phụ thuộc chủ
yếu vào quá trình thủy hóa của từng loại xi măng, dao động trong khoảng 120130KJ/kg, được mô tả trong hình:
Hầu hết nhiệt tỏa ra trong 6-7 ngày đầu sau khi đổ bê tông, trong đó sự tăng
nhiệt độ chủ yếu xảy ra trong hai ngày đầu, giá trị tăng đạt cực đại sau khoảng 812h từ khi trộn. Quá trình nhiệt phát triển nhanh ở điều kiện nhiệt độ cao, ở nhiệt độ
môi trường thấp thì quá trình nhiệt phát triển chậm.
Trong quá trình bê tông đông cứng, do sự thủy hoá của xi măng đã sinh ra
lượng nhiệt rất lớn, làm cho nhiệt độ trong khối bê tông tăng cao, do tính chất dẫn
nhiệt của bê tông kém nên nhiệt lượng sinh ra tập trung vào trong khối bê tông làm
tăng nhiệt độ trong bê tông gây ra chênh lệch nhiệt độ trong và ngoài khối bê tông.
Nhiệt độ trong khối bê tông cao hơn nhiệt độ môi trường bên ngoài khối bê tông.
Theo thời gian, nhiệt độ trong khối bê tông sẽ giảm dần, tới mức ổn định. Quan sát
thực tế thấy rằng: sự giảm dần nhiệt độ tự nhiên của bê tông kéo dài tới vài chục
năm. Sau khi nhiệt độ đã giảm xuống tới mức ổn định thì chỉ có vài mét ngoài vỏ


8
của khối bê tông nhiệt độ lên xuống, thay đổi theo nhiệt độ môi trường bên ngoài.
Quá trình thay đổi nhiệt độ của bê tông khối lớn có thể được chia làm 3 thời kỳ:
tăng nhiệt, giảm nhiệt, ổn định nhiệt độ.
Từ hình vẽ ta thấy rằng: Nhiệt độ cao nhất của bê tông Tmax bằng nhiệt độ
trong bê tông lúc đổ Tp cộng với nhiệt độ phát nhiệt lớn nhất của xi măng Tr. Từ
nhiệt độ Tp đến Tmax là thời kỳ tăng nhiệt. Sau khi đạt đến Tmax nhiệt độ trong bê
tông sẽ giảm dần tới Tr, giai đoạn nay là thời kỳ giảm nhiệt. Cuối cùng nhiệt độ
trong bê tông ổn định, đó là thời kỳ ổn định. [6], [18]

Hình 1.1: Quá trình thay đổi nhiệt độ trong bê tông khối lớn
Thời gian để nhiệt độ trong khối bê tông đạt đến nhiệt độ ổn định phụ thuộc
vào rất nhiều yếu tố. Theo kết quả nghiên cứu của Viện bê tông Mỹ thì trường hợp
mặt tường bê tông dày 150mm có thể ổn định sau 1,5 giờ, tường dày 1,5m cần 1

tuần, nếu dày 15m thì phải cần 2 năm và khảo sát một số đập lớn ở Mỹ như đập
Hoover, Shasta, Grand Coulee có chiều dày khoảng trên 150m thì thời gian để đạt
trạng thái ổn định về nhiệt độ lên tới 200 năm.


9
1.2.5. Nguyên nhân và hậu quả của quá trình thay đổi nhiệt.
1.2.5.1. Nguyên nhân.
Đập bê tông sau khi đã đổ, nhiệt độ sẽ có sự thay đổi phức tạp làm cho nhiệt
độ phát sinh thay đổi, nguyên nhân chủ yếu như sau:
- Bê tông trong thời kỳ xi măng hóa cứng, thủy hóa nhiệt phát tán làm cho
nhiệt đô trong bê tông lên cao.
- Nhiệt độ khi bê tông đã đổ vào khối đổ và nhiệt độ môi giới xung quanh (chủ
yếu là nhiệt độ không khí) không giống nhau, từ đó tồn tại chênh lệch nhiệt ban đầu
làm cho nhiệt độ thay đổi.
- Nhiệt độ vật môi giới xung quanh phát sinh thay đổi hoặc do nhiệt độ không
khí khi đổ bê tông thay đổi đến nhiệt độ ổn định, hoặc thay đổi theo chu kỳ.
Do những nguyên nhân ở trên, giữa các điểm trong nội bộ khối bê tông và do
tác dụng của thủy hóa nhiệt, nhiệt độ sẽ lên cao. Thời gian đoạn nhiệt độ tăng lên
này không dài, vì thủy hóa nhiệt trong vòng 28 ngày sẽ phát tán hết. Rồi sau đó
nhiệt độ sẽ xảy ra xu thế lên cao và hạ thấp (trong quá trình hạ xuống có dao động
phức tạp). Thời kỳ hạ xuống này có thể trải qua hơi dài.
Cuối cùng khi các loại ảnh hưởng ban đầu (thủy hóa nhiệt chênh lệch nhiệt độ
ban đầu, chênh lệch giữa nhiệt độ ổn định và nhiệt độ đổ bê tông) dần dần mất đi,
nhiệt độ tại điểm này đạt đến kỳ ổn định. Lúc này nhiệt độ sẽ tùy theo sự biến động
có tính quy luật của nhiệt độ bên ngoài mà thể hiện biến động rất nhỏ hoặc đều đều.
1.2.5.2. Hậu quả.
Những thay đổi về nhiệt độ này sẽ sản sinh ra khe nứt nhiệt độ. Sau khi nhiệt
độ phát sinh thay đổi thì thể tích của bê tông theo đó mà co giãn. Khi khối bê tông
không được tự do, mặt co giãn bị hạn chế hoặc bị hạn chế thì sẽ sinh ra nứt.

Cụ thể đầu tiên xét về mặt chỉnh thể, sau khi đưa vào khối đổ nhiệt độ bê tông tăng
lên cao rất nhanh, sau đó lại xuống thấp, thể tích giãn nở và sau đó dần dần co lại.
Trong quá trình co lại của khối bê tông mà gặp phải một loại gò ép nào đó thì sinh
ra ứng suất kéo hoặc khe nứt. Đặc điểm của loại khe nứt là phát sinh ở những nơi
biến dạng bị ràng buộc và khống chế nghiêm trọng nhất là nơi gần nền đá hoặc nơi