1
M CL C
M
U ........................................................................................................................... 8
1. TÍNH C P THI T C A
TÀI ................................................................................. 8
2. M C TIÊU, N I DUNG VÀ PH M VI NGHIÊN C U .......................................... 10
2.1. M c tiêu nghiên c u: .................................................................................10
2.2. N i dung nghiên c u: ................................................................................10
2.3. Ph m vi nghiên c u: ..................................................................................10
3. PH NG PHÁP NGHIÊN C U ............................................................................... 10
4. K T QU D KI N
T
C ............................................................................. 11
5. K T C U LU N V N .............................................................................................. 11
CH NG I ...................................................................................................................... 12
T NG QUAN V BÊ T NG T LÈN VÀ I U KI N .............................................. 12
NG D NG .................................................................................................................... 12
1.1. KHÁI QUÁT V BÊ TÔNG T LÈN .................................................................... 12
1.1.1. Khái ni m bê tông t lèn ........................................................................12
1.1.2. c đi m và phân lo i c a bê tông t lèn ..............................................13
1.2. T NG QUAN V BÊ TÔNG T LÈN TRÊN TH GI I ..................................... 14
1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN C U VÀ NG D NG BÊ TÔNG T LÈN VI T NAM
................................................................................................................................. 18
1.4. K T LU N CH
NG ............................................................................................ 20
CH NG II .................................................................................................................... 21
NGHIÊN C U CÔNG NGH VÀ THÀNH PH N C P PH I ................................... 21
BÊ TÔNG T LÈN ......................................................................................................... 21
2.1. CÔNG NGH BÊ TÔNG T LÈN ......................................................................... 21
2.1.1. V t i u ch t o .......................................................................................21
2.1.2. Yêu c u k thu t c a bê tông t lèn .......................................................29
2.1.3. Các ph ng pháp thí nghi m h n h p bê tông t lèn [2].......................30
2.1.4. Công ngh ch t o bê tông t lèn ...........................................................34
2.1.5. Th c nghi m v tính ch t c lý c a h n h p bê tông t lèn và bê tông t
lèn đã đông c ng [2] .........................................................................................38
2.2. NGHÊN C U THÀNH PH N C P PH I BÊ TÔNG T
LÈN. .......................... 57
2.2.1. M đ u ....................................................................................................57
2.2.2. Nguyên t c thi t k thành ph n c p ph i bê tông t lèn [2] ...................58
2.2.3. Ph ng pháp l a ch n thành ph n c p ph i bê tông t lèn: ..................60
2.2.4. Quy trình thi t k bê tông t lèn. ............................................................63
2.3. K T LU N CH
NG ............................................................................................ 66
CH NG III. .................................................................................................................. 68
XÂY D NG BI N PHÁP THI CÔNG BÊ TÔNG T LÈN CHO CÁNH TRÀN
PIANO
P DÂNG V N PHONG. .............................................................................. 68
3.1.
C I M K T C U VÀ PHÂN
T
BÊ TÔNG ........................................ 68
2
3.1.1. Quy mô và k t c u chính các h ng m c công trình đ u m i công trình
đ p dâng V n Phong .........................................................................................68
3.1.2. Phân đ t đ bê tông. ...............................................................................75
3.2. TÍNH TOÁN, THÍ NGHI M VÀ L A CH N THÀNH PH N C P PH I BÊ
TÔNG T LÈN ............................................................................................................... 76
3.2.1. Kh o sát, l a ch n và thí nghi m v t li u ch t o v a bê tông. .............76
3.2.2. Tính toán l a ch n thành ph n c p ph i bê tông t lèn. ........................81
3.3. VÁN KHUÔN DÙNG CHO BÊ TÔNG T LÈN CÁNH TRÀN PIANO
P
DÂNG V N PHONG ..................................................................................................... 96
3.3.1. Yêu c u chung ........................................................................................96
3.3.2. L p d ng c p pha và đà giáo ..................................................................97
3.3.3. Tháo d c p pha .....................................................................................98
3.4. L A CH N THI T B THI CÔNG ........................................................................ 98
3.4.1. c đi m và đi u ki n thi công t i công trình đ p dâng V n Phong: ....98
3.4.2. L a ch n thi t b .....................................................................................99
3.5. QUY TRÌNH THI CÔNG VÀ KI M SOÁT CH T L NG BÊ TÔNG T LÈN
T I HI N TR
NG .................................................................................................... 101
3.5.1. Công tác chu n b .................................................................................101
3.5.2. Quy trình ch t o và thi công bê tông t lèn ........................................104
3.6. K T LU N CH
NG .......................................................................................... 107
CH NG IV ................................................................................................................. 108
ÁNH GIÁ HI U QU KINH T K THU T C A VI C S D NG BÊ TÔNG T
LÈN CHO THI CÔNG CÁNH TRÀN PIANO
P DÂNG V N PHONG T NH BÌNH
NH ............................................................................................................................. 108
4.1. PHÂN TÍCH ÁNH GIÁ HI U QU V K THU T ....................................... 108
4.1.1. V c ng đ ch u nén:..........................................................................108
4.1.2. V c ng đ ch u kéo: ..........................................................................109
4.1.3. Mô đun đàn h i:....................................................................................109
4.1.4.
ch ng th m n c: ...........................................................................109
4.1.5. Co ngót và t bi n: ...............................................................................109
4.1.6. L c bám dính gi a BTTL và Bê tông th ng ......................................110
4.1.7. Kh n ng ch ng c t t i các m t ph ng đ : ...........................................110
4.2. PHÂN TÍCH ÁNH GIÁ HI U QU V KINH T ........................................... 111
4.3. K T LU N CH
NG .......................................................................................... 114
K T LU N VÀ KI N NGH ....................................................................................... 115
5.1. K T LU N: ........................................................................................................... 115
5.2. KI N NGH ............................................................................................................ 116
3
DANH M C HÌNH NH
Hình 1.1. S d ng BT t lèn cho M neo c a c u Akashi-Kaikyo ................ 17
Hình 1.2. S d ng BT t lèn cho Sân v n đ ng Fukuoka .............................. 17
Hình 1.3. S d ng BT t lèn cho b ch a ga t i Osaka .................................. 17
Hình 1.4. Thi công bê tông t lèn cho c u ki n đúc s n ................................. 17
Hình 1.5. Thi công b n đáy xà lan c ng Sáu H ............................................ 19
Hình 1.6. Hoàn thi n thi công xà lan và lai d t xà lan Sáu H ....................... 20
Hình 1.7. C ng Ng c Hùng – Nam
nh........................................................ 20
Hình 1.8. Nhà thi đ u đa n ng – à N ng ...................................................... 20
Hình 2.1.
ng cong bi n d ng ch y và kh n ng t lèn c a h n h p BT ..22
Hình 2.2. Thí nghi m xác đ nh đ ch y xòe c a h n h p BTTL ................... 31
Hình 2.3. L-box thí nghi m kh n ng ch y qua c t thép c a BTTL .............. 32
Hình 2.4. U-box thí nghi m kh n ng ch y qua c t thép c a BTTL .............. 33
Hình 2.5. Quy trình tr ng bê tông ................................................................... 36
Hình 2.6.
ng bi u th s t n th t đ ch y xoè theo th i gian (CP I) ........ 41
Hình 2.7.
ng bi u th s t n th t đ ch y xoè theo th i gian (CP II)....... 42
Hình 2.8.
ng bi u th s t n th t đ ch y xoè theo th i gian (CP III) ..... 42
Hình 2.9.
ng bi u th s t n th t đ ch y xoè theo th i gian (CP IV) ..... 43
Hình 2.10. Bi u đ th i gian đông k t c a h n h p BTTL - (CP I) ............... 45
Hình 2.11. Bi u đ th i gian đông k t c a h n h p BTTL - (CP II) ............. 47
Hình 2.12. Bi u đ th i gian đông k t c a h n h p BTTL - (CP II) ............. 48
Hình 2.13. Bi u đ th i gian đông k t c a h n h p BTTL- (CP IV) ............. 49
Hình 2.14. Bi u đ đ hút n
c c a BTTL c p ph i I ................................... 51
Hình 2.15. Bi u đ đ hút n
c c a BTTL c p ph i II .................................. 51
Hình 2.16. Bi u đ đ hút n
c c a BTTL c p ph i III................................. 52
Hình 2.17. Bi u đ đ hút n
c c a BTTL c p ph i IV ................................ 53
4
Hình 2.18. Phát tri n c
ng đ nén theo th i gian c a BTTL - (CP I) .......... 54
Hình 2.19. Phát tri n c
ng đ nén theo th i gian c a BTTL- (CP II) .......... 55
Hình 2.20. Phát tri n c
ng đ nén theo th i gian BTTL- (CP III) ............... 56
Hình 2.21. Phát tri n c
ng đ nén theo th i gian c a BTTL- (CP IV) ........ 56
Hình 2.22. Nguyên t c thi t k thành ph n bê tông t lèn.............................. 60
Hình 2.23. Quy trình thi t k c p ph i BTTL theo JSCE - EFNARC ........... 61
Hình 2.24. Quy trình thi t k c p ph i BTTL theo OKAMURA ................... 62
Hình 3.1. T ng th công trình V n Phong ...................................................... 68
Hình 3.2. M t c t ngang đ p không tràn ......................................................... 69
Hình 3.3. M t c t ngang đ p tràn có c a ........................................................ 70
Hình 3.4. M t b ng m t đo n tràn piano ........................................................ 71
Hình 3.5. C t d c m t đo n tràn piano ........................................................... 72
Hình 3.6. C t ngang đ p tràn piano ................................................................ 72
Hình 3.7. C t thép cánh tràn piano phía h l u .............................................. 73
Hình 3.8. C t thép cánh tràn piano phía th
Hình 3.9. C t thép t
ng l u....................................... 74
ng d c cánh tràn piano ................................................ 74
Hình 3.10. Phân chia giai đo n thi công ......................................................... 75
Hình 3.11. Phân đ t thi công cánh tràn piano ................................................. 76
Hình 3.12. Bi u đ quan h gi a c
ng đ nén bê tông tu i 28 ngày và l
ng
dùng xi m ng ................................................................................................... 86
Hình 3.15. Tr m tr n bê tông 60 m3/h ........................................................... 99
Hình 3.16. Ô tô v n chuy n v a chuyên d ng lo i 7m3............................... 100
Hình 3.17. Xe b m bê tông chuyên d ng lo i c n 37m ............................... 100
Hình 3.18. Quy trình tr n bê tông ................................................................. 104
5
DANH M C B NG BI U
B ng 2.1. C p ph i s d ng tro bay nhi t đi n, b t đá vôi và Silicafume (CPI)
B ng 2.2. C p ph i s
d ng tro bay nhi t đi n, puzôlan thiên nhiên và
Silicafume (CP II) ........................................................................................... 39
B ng 2.3. C p ph i s d ng tro bay nhi t đi n và Silicafume (CP III) .......... 39
B ng 2.4. C p ph i s d ng puzôlan thiên nhiên và Silicafume (CP IV) ...... 40
B ng 2.5. K t qu thí nghi m s t n th t đ ch y c a h n h p BTTL theo th i
gian. ............................................................................................................... 40
B ng 2.6. Th i gian đông k t c a h n h p BTTL (CP I) ............................... 44
B ng 2.7. K t qu thí nghi m th i gian đông k t c a h n h p BTTL(CP II) 46
B ng 2.8. K t qu thí nghi m th i gian đông k t h n h p BTTL-(CPIII) ..... 47
B ng 2.9. K t qu thí nghi m th i gian đông k t h n h p BTTL-(CPIV) ..... 48
B ng 2.10.
hút n
c c a BTTL c p ph i I................................................ 50
B ng 2.11.
hút n
c c a BTTL c p ph i II .............................................. 51
B ng 2.12.
hút n
c c a BTTL c p ph i III ............................................. 52
B ng 2.13.
hút n
c c a BTTL c p ph i IV............................................. 52
B ng 2.14. C
ng đ nén c a BTTL c p ph i I ............................................. 54
B ng 2.15. C
ng đ nén c a BTTL c p ph i II............................................ 54
B ng 2.16. C
ng đ nén c a BTTL c p ph i III .......................................... 55
B ng 2.17. C
ng đ nén c a BTTL c p ph i IV .......................................... 56
B ng 2.18.
ch ng th m n
c c a m u BTTL ........................................... 57
B ng 3.1. K t qu thí nghi m xi m ng ........................................................... 77
B ng 3.2. K t qu thí nghi m ph gia khoáng ho t tính................................. 78
B ng 3.3. Các tính ch t c lý c a cát Sông Kôn ............................................. 79
B ng 3.4. Thành ph n h t c a cát Sông Kôn .................................................. 79
B ng 3.5. Các tính ch t c lý c a cát đá d m Nh n Hòa ............................... 80
B ng 3.6. Thành ph n h t c a đá d m 5-20mm ............................................. 80
6
B ng 3.7. C p ph i bê tông M30 c b n......................................................... 84
B ng 3.8. C p ph i 3 thành ph n đ nh h
B ng 3.9. K t qu thí nghi m c
ph i bê tông đ nh h
ng................................................. 85
ng đ nén tu i 7 ngày và 28 ngày các c p
ng ................................................................................. 85
B ng 3.10. T ng h p k t qu thí nghi m m t s tính ch t c b n BTTL ng
v i các thành ph n c p ph i ............................................................................ 88
B ng 3.11. T ng h p k t qu thí nghi m c
ng đ nén và th i gian đông k t
c a BTTL v i các c p ph i ch n .................................................................... 91
B ng 3.12. Thành ph n c p ph i l a ch n đ áp d ng thi công cánh tràn piano
đ p dâng V n Phong ....................................................................................... 92
B ng 3.13. B ng t ng h p các ch tiêu thí nghi m c p ph i ch n ................. 93
B ng 3.12. Thành ph n c p ph i l a ch n đ áp d ng thi công cánh tràn piano
đ p dâng V n Phong ..................................................................................... 101
B ng 4.1. Thành ph n c p ph i l a ch n đ áp d ng thi công cánh tràn piano
đ p dâng V n Phong (30Mpa) ...................................................................... 108
B ng 4.4. So sánh giá thành theo đ nh m c 1m3 BTTL và bê tông th
ng 112
7
DANH M C CÁC CH
VI T T T
BBTL
Bê tông t lèn
XM
Xi m ng
PGK
Ph gia khoáng
TB
Tro bay
N/B
N
c/B t
N/X
N
c / Xi m ng
N/CKD
N
c / Ch t k t dính
VMA
Viscosity Modifying Admixture
TCVN
Tiêu chu n Vi t Nam
CP
C p ph i
Mđl
Mô đun đ l n
AASHTO
American Association of State Highway
and Transportation Officials
SCDOT
The South Carolina State Department of
Transportation
PCI
The Precast/ Prestressed Concrete Institute
8
M
1. TÍNH C P THI T C A
Hi n nay,
đang đ
U
TÀI
Vi t Nam nhi u công trình xây d ng l n có k t c u m i
c thi t k và thi công xây d ng. Vi c thi t k các công trình này đã
đ a ra nhi u d ng k t c u có kích th
c thanh m nh, m t đ thép r t dày, d n
đ n vi c đ , đ m bê tông khi thi công r t khó ho c không th c hi n đ
N u bê tông không đ đi u ki n đ có th thi công theo ph
th
ng ho c không đ
c.
ng pháp thông
c đ m ch t s d n t i r ng, r c u ki n, làm c
ng đ
bê tông không đ m b o theo nh thi t k . M t trong nh ng v n đ k thu t
c ng c n quan tâm gi i quy t là công ngh thi công bê tông ch t l
ng cao,
đ c bi t cho m t s b ph n k t c u có đ c đi m ch u l c ph c t p, ch u ng
su t c c b l n. T i các v trí này yêu c u bê tông có c
ng đ ch u nén c ng
nh ch u kéo l n.
M t khác, t i nh ng v trí thi công trên cao, sàn công tác ch t h p thì
vi c b m bê tông lên cao c ng nh đ m bê tông đ u có nh ng yêu c u đ c
bi t khó kh n. H n n a, m t s công trình xây d ng sau m t th i gian khai
thác s d ng, k t c u n mòn b i môi tr
ng và các tác nhân khác c n ph i
gia c , s a ch a, k t c u có m t c t ngang h p, chi u dài l n, c t thép khá
dày, n u dùng bê tông truy n th ng thì công tác đ , đ m bê tông đ m b o yêu
c u là r t khó kh n, t n nhi u công s c, đôi khi không th th c hi n đ
c bi t, đ i v i công trình th y l i, k t c u công trình c ng đang đ
c.
c thi t
k và áp d ng nhi u lo i hình mang tính ch t th m m mà ph i đáp ng v
yêu c u kinh t và k thu t.
Bê tông t lèn (BTTL) c ng gi ng nh bê tông thông th
t o t các v t li u c u thành nh xi m ng, c t li u, n
ng đ
c ch
c và ph gia. S khác
nhau c b n trong công ngh thi công BTTL so v i bê tông th
ng là không
9
có công đo n t o ch n đ ng đ lèn ch t bê tông. BTTL có nh ng tính u vi t
so v i bê tông th
ng nh sau:
- Thi công bê tông trong đi u ki n công trình có k t c u m ng mà m t
đ c t thép dày đ c, giao di n đan xen ph c t p, khó ho c không th
s d ng máy đ m.
- Gia c và s a ch a k t c u bê tông có chi u dày m ng, hình th
ph c t p, đ ng th i có c t thép, khi thi công khó có th s d ng máy
đ m,
- Th i gian thi công nhanh h n so v i bê tông th
ng có cùng đi u
ki n thi công do không c n có công đo n đ m bê tông.
p dâng V n Phong là công trình d ng đ p tràn phím đàn piano đã
đ
c tri n khai thi công 1/2 công trình phía b trái b ng công ngh bê tông
truy n th ng. Trong quá trình thi công cánh tràn Piano thi công theo công
ngh thi công truy n th ng g p nhi u khó kh n đ đ m b o ch t l
ng bê
tông do m t s đ c đi m k t c u nh :
- Cánh tràn có c t thép dày đ c, chi u dày cánh tràn m ng (t 20cm
đ n 46cm), chi u cao cánh cao 5m, r t khó kh n đ đ m bê tông d n t i bê
tông không đ c ch c và r t i các v trí giao nhau gi a t
ng đ ng và cánh
nghiêng, gi a v trí giao nhau c a hai cánh tràn thu n ngh ch;
- Bê tông m t nghiêng phía trên c a ph n cánh tràn còn r nhi u do
không thoát h t b t khí ra kh i h n h p bê tông khi đ m;
- Th i gian thi công kéo dài vì r t khó kh n đ đ a v a bê tông vào
kh i đ .
Vì nh ng lý do trên l a ch n gi i pháp nghiên c u ng d ng bê tông t
lèn đ thi công cánh tràn piano đ p dâng V n Phong, nh m đáp ng m c tiêu
v k thu t, ti n đ và phù h p v i đi u ki n th c t
công trình V n Phong,
đây là m t tiêu chí r t quan tr ng và c n thi t. Vì v y tác gi đã l a ch n đ
10
tài lu n v n th c s “Nghiên c u công ngh bê tông t lèn đ thi công cánh
tràn piano,
p dâng V n Phong t nh Bình
nh”
2. M C TIÊU, N I DUNG VÀ PH M VI NGHIÊN C U
2.1. M c tiêu nghiên c u:
Nghiên c u ng d ng công ngh bê tông t lèn vào thi công cánh tràn
piano, công trình
p dâng V n Phong t nh Bình
nh.
2.2. N i dung nghiên c u:
- Nghiên c u lý thuy t v bê tông t lèn và đi u ki n ng d ng c a bê
tông t lèn.
- Nghiên c u nguyên t c, ph
ng pháp, quy trình thi t k c p ph i bê
tông t lèn t đó tính toán l a ch n đ
c thành ph n c p ph i h p lý.
- Thí nghi m, hi u ch nh hi n tr
đ
ng thành ph n c p ph i đ th a mãn
c yêu c u các tính công tác c a h n h p bê tông t lèn; l y m u thí
nghi m m t ch tiêu c lý c a bê tông đã đóng r n đ ki m nghi m.
- Nghiên c u đánh giá hi u qu kinh t , k thu t và xã h i gi a bê tông
t lèn và bê tông truy n th ng.
2.3. Ph m vi nghiên c u:
tài t p trung nghiên c u tính toán thi t k c p ph i bê tông t lèn
đáp ng đ
c các tính ch t c lý c a bê tông và th a mãn đ
c các yêu c u
ng d ng d a trên v t li u s n có t i công trình;
Xây d ng bi n pháp thi công và đánh giá hi u qu k thu t - kinh t
d a trên đi u ki n th c t c a công trình
và các công trình khác có tính ch t t
3. PH
p dâng V n Phong t nh Bình
nh
ng t .
NG PHÁP NGHIÊN C U
Kh o sát th c t , thu th p tài li u, k t lu n đánh giá c a các chuyên gia,
t ng h p, k th a các k t qu nghiên c u, phân tích lý thuy t, ki m tra b ng
11
các thí nghi m th c t t i hi n tr
ng. M t s thí nghi m v ch tiêu c lý v t
li u, tính công tác c a h n h p BTTL, bê tông đã đóng r n s đ
c ti n hành
t i Phòng thí nghi m v t li u và k t c u LAS-XD 325, s 105 đ
S n, t nh Bình
4. K T QU D
ng Tây
nh.
KI N
- L a ch n đ
T
C
c v t li u s d ng và tính toán thi t k thành ph n c p
ph i bê tông t lèn th a mãn các yêu c u s d ng đ thi công cánh tràn Piano
đ p dâng V n Phong-Bình
nh.
- Xây d ng bi n pháp thi công bê tông t lèn cánh tràn Piano đ p dâng
V n Phong t nh Bình
nh.
- Phân tích đánh giá hi u qu k thu t, kinh t công ngh bê tông t lèn.
- Ki n ngh vi c s d ng công ngh bê tông t lèn trong các công trình
t
ng t .
5. K T C U LU N V N
Ngoài ph n m đ u, k t lu n, ph l c và tài li u tham kh o, lu n v n
g m 04 ch
Ch
ng nh sau:
ng 1: T ng quan v công ngh bê tông t lèn và tình hình ng d ng
trên th gi i và t i Vi t Nam.
Ch
ng 2: Nghiên c u công ngh và thành ph n c p ph i bê tông t lèn
Ch
ng 3: Xây d ng bi n pháp thi công bê tông t lèn cho cánh tràn
piano đ p dâng V n Phong t nh Bình
Ch
nh
ng 4: ánh giá hi u qu kinh t - K thu t c a vi c s d ng bê tông
t lèn cho thi công cánh tràn piano đ p dâng V n Phong Bình
nh
12
CH
NG I
T NG QUAN V BÊ T NG T
LÈN VÀ I U KI N
NG D NG
1.1. KHÁI QUÁT V BÊ TÔNG T
LÈN
1.1.1. Khái ni m bê tông t lèn
Bê tông, bê tông c t thép là lo i v t li u đ
c s d ng r ng rãi trong
h u h t các công trình xây d ng. Bê tông có r t nhi u u đi m, n i tr i nh t là
kh n ng ch u l c, tu i th cao, d t o hình và t n d ng đ
li u t i đ a ph
c các ngu n v t
ng. Trong l nh v c xây d ng nó là lo i v t li u chi m u th
nh t. Trong khi s d ng, các chuyên gia xây d ng đã ph i h p v i các nhà
khoa h c v l nh v c v t li u nh m khai thác tri t đ các u đi m, kh c ph c
nh ng t n t i c a bê tông, bê tông c t thép, vì th đã có nh ng công ngh s n
xu t và thi công m i ra đ i, đó chính là công ngh bê tông t lèn.
Bê tông t lèn là lo i bê tông mà h n h p m i tr n xong c a nó (h n
h p bê tông t
i) có kh n ng t đi n đ y các khuôn đ ho c c p pha k c
nh ng k t c u d y đ c c t thép, mà v n đ m b o tính đ ng nh t b ng chính
tr ng l
ng b n thân và đ ch y xòe cao, không c n b t k m t tác đ ng c
h c nào t bên ngoài [2].
Hay nói m t cách đ n gi n: Bê tông t lèn chính là bê tông, mà h n
h p c a nó khi đ không c n đ m nh ng sau khi đông c ng, k t c u bê tông
v n đ m b o đ đ c ch c và các tính ch t c lý nh bê tông thông th
ng
cùng mác.
Bê tông t lèn th
ng đ
c s d ng trong các đi u ki n khó kh n
không th s d ng máy đ m nh : K t c u công trình có m t đ c t thép dày
đ c, giao di n đan xen ph c t p; Các k t c u d ng thanh, m nh ho c m ng
khó s d ng máy đ m đ đ m bê tông; Gia c và s a ch a k t c u bê tông có
13
vách m ng hình th ph c t p đ ng th i có c t thép; Thi công công trình bê
tông
khu dân c đông đúc, có th gi m b t ô nhi m và ti ng n, nâng cao
ti n đ thi công.
1.1.2.
c đi m và phân lo i c a bê tông t lèn
a.
c đi m.
V c b n bê tông t lèn c ng gi ng nh bê tông thông th
ch t o t các v t li u nh ch t k t dính xi m ng, c t li u, n
ng đ
c
c và ph gia.
S khác nhau c b n trong công ngh thi công bê tông t lèn là không có
công đo n t o ch n đ ng đ làm ch t bê tông. Bê tông t lèn c n đ t kh n ng
ch y cao đ ng th i không b phân t ng tách n
c. Vì v y đ c tr ng c b n
c a lo i bê tông này là s cân b ng gi a đ ch y và s không phân t ng c a
h n h p bê tông.
đ tđ
c đi u này, bê tông t lèn c n có các yêu c u sau:
- S d ng ph gia siêu d o đ đ t kh n ng ch y d o cao c a h n h p
bê tông;
- S d ng hàm l
ng l n ph gia m n đ t ng đ linh đ ng c a h n h p
v a bê tông;
- Hàm l
th
ng c t li u l n trong bê tông ít h n so v i bê tông thông
ng.
Ngoài các đ c tính c b n nói trên, đ c tính ch t o và thi công c a bê
tông t lèn c ng khác so v i bê tông th
ng nh sau:
- S b t đ u và k t thúc ninh k t c a bê tông t lèn có khuynh h
ch m h n so v i bê tông th
ng
ng.
- Kh n ng b m c a bê tông t lèn cao h n so v i bê tông th
ng.
- Do s nh y c m v i v t li u đ u vào trong khi tr n nên bê tông t lèn
có yêu c u v ki m tra ch t l
khe h n bê tông th
ng.
ng, ki m tra s n xu t và ki m tra thi công kh t
14
- Do không th c hi n vi c rung đ ng làm ch t, yêu c u quan tâm đ n
th i gian duy trì tính công tác c a h n h p v a l n h n bê tông th
ng
b. Phân lo i
Bê tông t lèn có th có nhi u lo i khác nhau, vi c phân lo i chúng trên
th gi i c ng ch a có tiêu chu n nào quy đ nh. D a vào đ c tính c a v t li u
s d ng đ ch t o có th chia BTTL thành 3 lo i [2]:
(1) Bê tông t lèn d a trên hi u ng c a b t m n: ây là lo i BTTL ch
s d ng ph gia siêu d o ho c cu n khí và gi m n
c m c đ cao, mà không
ph i dùng đ n ph gia đi u ch nh đ linh đ ng.
linh đ ng và tính n ng
không phân t ng c a h n h p BTTL đ t đ
t l N/B [n
hàm l
c b ng cách đi u ch nh phù h p
c / b t (xi m ng và ph gia khoáng m n)]. Lo i bê tông này có
ng b t m n cao h n so v i bê tông truy n th ng;
(2) Bê tông t lèn s d ng ph gia đi u ch nh đ linh đ ng: Là lo i
BTTL ngoài vi c s d ng ph gia siêu d o gi m n
boxylate), còn c n ph i s
d ng ph
c cao th h m i (polycar
gia đi u ch nh đ
nh t (VMA –
Viscosity Modifying Admixture) đ h n h p BTTL tránh kh i s phân t ng,
tách n
l
c. Vi c s d ng ph gia đi u ch nh đ nh t đã làm gi m đ
c hàm
ng b t m n trong lo i BTTL này so v i lo i BTTL d a trên hi u ng c a
b t m n;
(3) BTTL s d ng h n h p c b t m n và ph gia đi u ch nh đ nh t.
1.2. T NG QUAN V BÊ TÔNG T
LÈN TRÊN TH GI I
Bê tông t lèn (BTTL) b t đ u đ
1983 và đ
c nghiên c u
Nh t b n t n m
c áp d ng t n m 1988 nh m m c đích nâng cao đ b n v ng cho
các k t c u công trình xây d ng. Hi n nay BTTL đã đ
c s d ng r ng rãi
trên các công trình xây d ng v i quy mô l n. N m 1988 đã có 290.000 m3 bê
tông t lèn đ
c s d ng làm các b n th neo c a c u Akashi Kaikyo v i
kho ng cách gi a hai tr
đ n 1991m, dài nh t th gi i. Nh vi c ng d ng
15
công ngh bê tông t lèn mà th i gian thi công công trình này đã rút ng n
đ
c 20% [9].
S l
ng các công trình xây d ng đ
c ng d ng lo i bê tông t lèn
Nh t ngày càng t ng lên. Nhà máy l c x ng d u Murano đã s d ng 200.000
m3 bê tông t lèn và thi công v i t c đ 500m3/ngày. N m 1993 t i sân v n
đ ng Fukuoka Dome đã có 10.000 m3 bê tông t lèn đ
c s d ng đ thi
công vòm d c 45o và khung ch u l c v i c t thép dày đ c (hình 1.1).[10]
T i công trình đ
tông t lèn đã đ
ng h m c a thành ph Yokohama, h n 40 m3 bê
c s d ng đ thi công m t bên trong
đ sâu 20 m. N m
1998, trong khi xây d ng công trình b ch a d u Osaka Gas (Osaka –Nh t
b n) đã s d ng 12.000 m3 bê tông t lèn cho k t c u bê tông d
ng l c. V i
vi c s d ng công ngh bê tông t lèn, công trình này đã rút ng n đ
c 18%
th i gian thi công và gi m h n 60% nhân công lao đ ng cho công tác bê tông
(t 150 ng
i xu ng còn 50 ng
i), gi m 12% t ng chi phí cho công tác thi
công bê tông [11].
L n đ u tiên t i Hàn Qu c, công ty Gas Hàn Qu c k t h p v i công ty
Taisei – Nh t b n đã s d ng 256.000 m3 bê tông t lèn đ xây d ng 8 b
ch a gas v i đ
ng kính 78,58m, chi u dày thành b là 1,7m và chi u sâu
75m t i đ o Inchon [12].
Trung Qu c đã s d ng bê tông t lèn vào thi công tháp Macao t i
H ng Kông v i chi u cao tháp là 138m. H n 500 m3 bê tông t lèn đã đ
dùng đ thi công các k t c u c a tháp t đ cao 120 m tr lên
lèn đã đ
[8]
c
. Bê tông t
c s d ng r t hi u qu khi thi công xây d ng các công trình có m t
đ c t thép dày đ c [13].
T i
ài Loan, bê tông t lèn đã đ
c nghiên c u t nh ng n m 1990.
Vi c ng d ng bê tông t lèn vào các công trình xây d ng
đ
ài Loan ch
c ti n hành vào n m 1999, và ch y u t i các công trình xây d ng c u,
16
đ
ng cao t c, b ch a d u …, n m 2000, t ng kh i l
dùng trong xây d ng
n m 2001 đã v
ài Loan x p x 220.000 m3 (chi m 0,3%) và đ n
t trên 600.000 m3 [14,15].
Bê tông t lèn c ng đã đ
c s d ng t i Thái Lan t nh ng n m 1992
vào nh ng công trình xây d ng nh : 4.000m3 cho đ
đ
ng bê tông t lèn
ng ng, c u c a h th ng cung c p n
ng ng d n n
c,
c cho tháp làm l nh c a Nhà máy
ch t o than đá t nh Lampang; 432 m3 cho c u v
tđ
ng cao t c t nh Patum
thani; 429 m3 cho các c t cao c a toà nhà Ofice Building
B ng c c [16]
Philipin c ng đã s d ng bê tông t lèn vào các công trình xây d ng.
C th là khách s n Eaton Holiday
Makaticao 71 t ng đã s d ng g n 2.500
m3 bê tông t lèn trong thi công [17].
Th y S c ng đã s d ng bê tông t lèn vào các công trình xây d ng
đ
ng ray t u ho ng m d
i đ t v i kh i l
bê tông t lèn nên th i gian thi công đã đ
ng 2.000 m3. Nh vi c s d ng
c rút ng n t 207 ngày xu ng còn
93 ngày [18].
Bê tông t lèn đã đ
c áp d ng trong thi công các công trình có m t đ
c t thép dày đ c t i M t nh ng n m 90 c a th k 20.
ó là t i các công
trình West Valley - New York, Societ Tower–Cleveland - Ohio, Toà nhà
Bankers Hall - Alberta v i kh i l
ng bê tông l n h n 9.000 m3.
trong nh ng n m g n đây bê tông t lèn đã đ
c bi t
c nghiên c u và ch p nh n b i
các hi p h i AASHTO, SCDOT và PCI, do v y bê tông t lèn đã và s đ
ng d ng r ng rãi vào thi công các công trình c u l n trong t
Ngoài ra, các n
c châu âu khác nh
an m ch,
c
ng lai [19,20].
c, Nauy, Italia
Pháp... ang ti p t c nghiên c u và s d ng ngày m t r ng rãi bê tông t lèn
trong thi công các công trình đ
ng ng m, h m tuy nen, b ch a...
M t s hình nh ng d ng bê tông t lèn t i nh t b n và trên th gi i
17
Hình 1.1. S d ng BT t lèn cho M neo c a c u Akashi-Kaikyo
Hình 1.2. S d ng BT t lèn cho Sân v n đ ng Fukuoka
Hình 1.3. S d ng BT t lèn cho b ch a ga t i Osaka
Hình 1.4. Thi công bê tông t lèn cho c u ki n đúc s n
18
1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN C U VÀ
NG D NG BÊ TÔNG T
LÈN
VI T NAM [2]
Công ngh bê tông t lèn v n là m t công ngh còn khá m i đ i v i
các nhà xây d ng c a Vi t nam, nh t là đ i v i ngành xây d ng thu l i.
Trong công tác nghiên c u và ng d ng t i m t s Vi n nghiên c u nh : Vi n
KHCN Xây d ng, Vi n khoa h c Th y l i, Vi n KHCN giao thông v n t i,
tr
ng H xây d ng Hà n i, tr
Tr
ng
ng H Bách khoa thành ph H Chí Minh.
H xây d ng Hà n i đã nghiên c u ch t o v a và bê tông t
lèn t v t li u s n có t i Vi t nam, s d ng b t m n là b t đá vôi, tro bay nhi t
đi n Ph L i.
Tr
ng
H Bách khoa thành ph H Chí Minh đã nghiên c u ch t o
bê tông t lèn s d ng b t m n là b t đá vôi và Mêta cao lanh trong đi u ki n
phòng thí nghi m.
Vi n KHCN giao thông v n t i đã nghiên c u ch t o bê tông t lèn s
d ng b t m n là b t đá vôi.
B môn V t li u xây d ng - Tr
ng
i h c Th y l i đã nghiên c u
ng d ng v a bê tông t lèn vào thi công các k t c u m ng nh kênh m
đúc s n, s a ch a m t đ
ng
ng giao thông,v,v…
Vi n KHCN xây d ng đã nghiên c u ch t o bê tông t lèn s d ng v t
li u s n có t i Vi t nam.
Vi n Khoa h c Th y l i, n m 2007 đã th c hi n đ tài nghiên c u ng
d ng công ngh bê tông t lèn vào công trình th y l i và n m 2012 đã hoàn
đ tài c p B “Hoàn thi n công ngh ch t o và thi công bê tông t lèn trong
xây d ng công trình th y l i” do PGS. TS. Hoàng Phó Uyên làm ch nhi m
đ tài.
Phòng NC V t li u - Vi n KH Thu l i đã nghiên c u ch t o bê tông
t lèn c t li u nh s d ng cát Sông lô đ thi công th nghi m cho công ngh
19
b o v b sông b ng th m FS và th nghi m bê tông t lèn vào thi công c a
van c ng Ng c Hùng – Nam
phân ranh m n ng t t i
nh, và h n 60 đ p xà lan di đ ng trong d án
ng b ng sông C u Long đ t k t qu t t. [1].
Vi t Nam, vi c nghiên c u ng d ng công ngh bê tông t lèn nhìn
chung còn ch a ph bi n. Vì v y đ i v i ngành xây d ng nói chung, xây
d ng Thu l i nói riêng thì vi c nghiên c u s d ng bê tông t lèn cho thi
công các k t c u ph c t p m ng và dày c t thép là đi u c n thi t. Ví d đ i
v i các g i đ tai c a van cung, các c ng d
i đê, ng xi phông bê tông c t
thép, các tuy nen và đ p xà lan khi s d ng bê tông t lèn có th s mang l i
hi u qu kinh t và k thu t nh t i các n
c tiên ti n đã áp d ng. Ngoài ra bê
tông t lèn còn có th áp d ng cho thi công các k t c u ch u l c cao nh c u,
nhà cao t ng, sân bay và s d ng đ s a ch a các công trình ng m (C ng
d
i đê, d
i đ p).
M t s hình nh ng d ng bê tông t lèn đã thi công trong n
Hình 1.5. Thi công b n đáy xà lan c ng Sáu H
c
20
Hình 1.6. Hoàn thi n thi công xà lan và lai d t xà lan Sáu H
Hình 1.7. C ng Ng c Hùng – Nam
nh
1.4. K T LU N CH
Hình 1.8. Nhà thi đ u đa n ng – à
N ng
NG
- Vi c áp d ng công ngh BTTL vào xây d ng các công trình trên th
gi i là b
n
c nh y v t v công ngh thi công bê tông, hi n nay đã có nhi u
c trên th gi i ng d ng.
-
Vi t Nam công ngh BTTL t ng ngày đang d n đ
c nghiên c u
ng d ng r ng rãi, đ c bi t là trong công tác xây d ng các công trình có k t
c u m ng và m t đ c t thép dày. Vì v y BTTL c n đ
t v t li u ch t o, thi t k và thi công.
c nghiên c u đ y đ
21
CH
NG II
NGHIÊN C U CÔNG NGH VÀ THÀNH PH N C P PH I
BÊ TÔNG T
2.1. CÔNG NGH BÊ TÔNG T
LÈN
LÈN
2.1.1. V t i u ch t o
Bê tông t lèn c ng đ
c c u thành t các v t li u c b n (ch t k t
dính, c t li u, n
c, ph gia) nh bê tông truy n th ng, nh ng đòi h i có ch t
l
i u khác bi t so v i bê tông truy n th ng là trong khi thi
ng cao h n.
công không c n đ m nén, chính vì v y h n h p BTTL có nh ng tính n ng
riêng. Tính n ng quan tr ng nh t là kh n ng n đ nh đ đ ng đ u c a h n
h p bê tông t
i trong quá trình t ch y, mà không gây ra hi n t
t ng, tách n
c; m t đ c t li u l n đ
khuôn đ .
có đ
ng phân
c phân b đ u kh p trong toàn b
c kh n ng này c n ph i ph i h p s d ng các lo i v t
li u t i u trong c p ph i c a h n h p BTTL. Các t l thành ph n v t li u
trong h n h p có nh h
*L
ng n
ng đ n tính ch t t lèn c a BTTL, c th nh sau [2]:
c tr n :
Bê tông t lèn th
ng có l
ng ch t b t m n (bao g m xi m ng, ph
gia khoáng ho t tính,b t khoáng tr , c t li u m n d
i sàng 0,14) nhi u h n
bê tông truy n th ng. C t li u l n trong BTTL có đ
ng kính l n nh t Dmax
≤ 20mm, l
ng c t li u l n c ng ít h n bê tông truy n th ng. Các h t c t li u
l n không tr c ti p tác đ ng lên nhau, mà thông qua l p b t m n. Vì v y
BTTL m i có th t chuy n đ ng dàn đ u và không b phân t ng.
h p bê tông t
i, khi hàm l
ch y d o gi m, l
ng n
ng n
iv ih n
c trong bê tông t ng, giá tr
ng su t
c t ng đ n m t giá tr nào đó, đ nh t d o c a h n
h p c ng gi m và xu t hi n hi n t
ng phân t ng. Do đó l
ng n
c tr n
trong BTTL th p h n so v i bê tông truy n th ng. Lý do th nh t là đ đ t
22
đ
cc
ng đ yêu c u; lý do th hai là n u l
t
ng phân t ng tách n
ng n
c nhi u s x y ra hi n
c làm gi m kh n ng t lèn và kh n ng ch y qua
khe các thanh c t thép c a h n h p bê tông. Th
ng thì t l N/CKD trong
BTTL ch bi n đ ng trong kho ng t 0,3 đ n 0,4 tu theo mác BTTL theo yêu
c u c a thi t k .
* Ph gia siêu d o:
H n h p BTTL ph i có đ linh đ ng cao (kh n ng t ch y) nh ng l i
không phân t ng và ph i có tính ch t t lèn t t. ây là hai đ c tính trái ng
nhau. N u ch s d ng l
ng n
c tr n thì không th có đ
c
c h n h p bê
tông có đ linh đ ng cao, có kh n ng t ch y qua các khe c t thép và t lèn
mà không phân t ng. Chính vì v y vi c duy trì kh n ng ch y qua các thanh
c t thép mà không b phân t ng v i đ ch y cao trong bê tông đ
các đ c tr ng đ i l p. Tuy nhiên các tác gi
đ
[7,8]
c xem là
đã tìm ra và ch ng minh
c r ng khi s d ng ph gia siêu d o thích h p, các đ c tr ng này di n ra
ti n t i cân b ng và t n t i đ ng th i c hai tính ch t: kh n ng ch y cao và
không phân t ng (Hình 1.1)
T¨ng
Kh¶ n¨ng tù lÌn
Kh¶ n¨ng chèng
ph©n tÇng
Kh¶ n¨ng biÕn d¹ng
Kh¶ n¨ng tù lÌn tèi u
Hµm lîng phô gia siªu dÎo
Hình 2.1.
T¨ng
ng cong bi n d ng ch y và kh n ng t lèn c a h n h p bê tông
23
H n h p bê tông có kh n ng t ch y cao khi gi m giá tr
ng su t
ch y d o và cân b ng đ nh t d o c a v a xi m ng và khi đó s không x y ra
hi n t
ng phân t ng và tách n
c. N u đ nh t d o th p, xu t hi n giá tr
ng su t c c b đ a đ n phân t ng gi a c t li u l n và v a xi m ng (ch t k t
dính), làm d ng dòng ch y c a h n h p bê tông. N u đ nh t d o c a v a
quá cao, n ng l
ng yêu c u cho c t li u l n v
t qua các v t c n nh thanh
c t thép s b gi m do ph i ch ng l i đ nh t cao, gây nên s k t kh i c t li u
c ng làm cho h n h p bê tông ng ng ch y.
gi i quy t v n đ này, ng
đã s d ng ph gia siêu d o. Khi cho thêm m t l
h p, giá tr
i ta
ng ph gia siêu d o thích
ng su t ch y d o c a v a xim ng (ch t k t dính) gi m đáng k ,
nh ng đ nh t d o không quá t ng. Chính nh kh n ng phân tán cao c a ph
gia siêu d o, v i l
ng dùng thích h p s cho đ nh t d o t i u c a v a xi
m ng (ch t k t dính) và tho mãn yêu c u c a BTTL.
Trong công ngh ch t o BTTL, c n ph i gi i quy t hai v n đ : m t là
c n gi m l
ng n
c tr n xu ng đ n m c có th đ gi m thi u l
do trong h n h p bê tông nh ng ph i có đ linh đ ng cao (đ
ng n
ct
ng kính ch y
xoè c a h n h p th khi rút côn t 68 đ n 70 cm); hai là c n ph i duy trì
đ
c đ linh đ ng đ trong su t quá trình tr n, v n chuy n và đ vào k t c u
h n h p bê tông luôn đ ng nh t, đ m b o ch t l
BTTL có ch t l
ng c a c k t c u s d ng
ng nh nhau. Kinh nghi m cho th y trong đi u ki n khí h u
n ng gió c a các t nh mi n Trung Vi t Nam h n h p BTTL gi m và có th
m t h n đ linh đ ng r t nhanh.
gi i quy t hai v n đ trên, ng
i ta đã s
d ng hai lo i ph gia: Ph gia siêu d o gi m n
c m c đ cao (gi m t 30 -
40% l
c m c đ cao - cu n khí.
ng n
c tr n); Ph gia siêu d o gi m n
Ph gia siêu d o gi m n
n
c m c đ cao có tác d ng ch y u làm gi m
c tr n, nh ng h n h p bê tông v n có đ linh đ ng cao, trong khi đó ph
gia siêu d o gi m n
c m c đ cao - cu n khí , ngoài tác d ng gi m n
c,
24
duy trì đ linh đ ng còn có tác d ng cu n khí và gi đ
c hàm l
ng khí
không đ i trong h n h p bê tông.
C ch ho t đ ng c a ph gia siêu d o trong BTTL c ng t
ng t nh
trong bê tông truy n th ng. Các tính n ng c a chúng có th chia thành 3 lo i
nh sau:
+ T ng đ linh đ ng t kh n ng làm gi m s c c ng b m t.
Sau khi cho ph gia siêu d o vào n
c, ph gia có tác d ng làm gi m
s c c ng b m t c a dung d ch; n ng đ ph gia càng cao, thì s c c ng b m t
c a dung d ch càng gi m m nh. Khi cho ph gia siêu d o vào h n h p bê
tông, các phân t ph gia bám lên b m t c a các pha r n bao g m: h t xi
m ng, ph gia khoáng, c t li u, c t li u nh , các s n ph m thu hoá c a xi
m ng. Các phân t ph gia siêu d o n m trên b m t phân chia gi a pha r n
và l ng làm gi m gi m s c c ng b m t c a n
cho chi u d y màng n
r n tr
c bao quanh các pha r n làm
c bao b c quanh pha r n gi m đi. Nh v y các pha
t trên nhau m t cách d dàng nh ban đ u, nh ng v i màng n
b c có chi u d y nh h n.
ph gia, l
ng n
ây là hi u ng gi m n
c bao
c. Khi t ng thêm l
ng
c tr n s dôi ra, làm t ng thêm đ linh đ ng c a h n h p
bê tông. Tóm l i khi ph gia có s c c ng b m t càng nh , thì kh n ng hoá
d o gi m n
c càng cao.
+ Kh n ng hoá d o do phân tán h t xi m ng, ch ng keo t
Ph gia siêu d o có th hoà tan h t xi m ng và đ
c chia thành hai
nhóm:
* D a trên l c đ y t nh đi n;
* D a trên l c đ y không gian.
Lo i ph gia d a trên l c đ y t nh đi n đ u có nhóm sulfonic trong
phân t
l
ng bao g m: Naphthalene sulfonate, Melamine sulfonate và
Amino sulfonate. Các phân t ph gia siêu d o bám trên b m t các pha r n,
25
các anion có kh n ng b tách ra kh i nhóm sulfonic m nh h n đ a đ n s
thay đ i đi n tích âm c a các h t pha r n (xi m ng). Các pha r n trong h n
h p bê tông đ u tích đi n âm nên s đ y nhau, tách ra d n đ n hi u qu phân
tán và làm t ng đ d o c a h n h p bê tông.
Lo i ph gia phân tán h t xi m ng d a trên l c đ y không gian đ u có
g c Polycarboxylate và polyme m ch vòng có nhánh ethylene oxide. M ch
ethylene oxide có kh n ng gi n
phân t ph gia siêu d o t o đ
c t t. Nh có l p h p th m nh nên các
c màng n
c m ng trên b m t các h t xi
m ng. L p h p th m ng này sinh ra l c đ y không gian cao.
Các l c đ y t nh đi n và không gian cao s làm cho các h t xi m ng
không dính b t vào nhau mà tách r i nhau, th m n
c đ u, d dàng phân tán
trong h n h p bê tông.
+ T ng và duy trì đ linh đ ng do kh n ng cu n khí
Khi dùng các ph gia cu n khí trong BTTL, các b t khí cu n vào v i
kích th
c r t nh phân b đ u trong h n h p bê tông có tác d ng nh m t
l p đ m mà trên đó các pha r n s d dàng tr
t h n. Tuy nhiên đ i v i
BTTL, m t lo i bê tông có tính ch y cao do v y các b t này có tác d ng duy
trì đ linh đ ng c a h n h p BTTL nhi u h n là làm t ng s tr n tr
tc a
các pha r n.
* B t khoáng m n
Ngoài vi c s d ng ph gia siêu d o, ph gia siêu d o - cu n khí, trong
công ngh BTTL vi c s d ng b t khoáng nghi n m n c ng làm t ng thêm đ
nh t d o c a h n h p bê tông. Hàm l
ng xi m ng chính là l
tuy nhiên không th t ng xi m ng quá cao gây nh h
c a BTTL và h n h p BTTL, nên ng
b ng hàm l
th
ng b t l i đ n tính ch t
i ta đã thay th m t ph n xi m ng
ng các h t m n khác có kích th
c h t xi m ng. L
ng h t m n ,
c b ng ho c nh h n kích
ng b t khoáng dùng cho BTTL bao g m: xi m ng, ph