Nghiên cứu chế tạo bê tông đầm lăn sử dụng vật liệu địa phương làm đường phục vụ công tác thi công

L IC M N
Lu n v n “Nghiên c u ch t o bê tông đ m l n s
ph

ng làm đ

ng ph c v công tác thi công” đ

h c Th y L i. và Tr

ng

d ng v t li u đ a

c hoàn thành t i Tr

ng

i

i h c Xây d ng Hà N i.

Tác gi xin bày t làm c m n sâu s c đ n PGS.TS Ph m H u Hanh –
Khoa V t li u xây d ng Tr

ng

– B môn V t li u xây d ng Tr

i h c Xây d ng Hà N i và TS.V Qu c V
ng

i h c Th y l i Hà N i đã h

ng

ng d n tác gi

t m và nhi t tình .
Xin trân tr ng c m n các K thu t, Thí nghi m viên thu c Phòng thí
nghi m -

i h c Th y l i Hà N i,

i h c Xây d ng Hà N i và phòng thí nghi m

Vi n Th y Công đã giúp đ tác gi trong quá trình làm công tác thí nghi m.
. Xin chân thành c m n các gi ng viên Khoa Công trình – Tr

ng

ih c

Th y L i, đã góp ý cho tác gi hoàn thi n lu n v n này.
Tác gi xin bày t lòng bi t n đ n Nhà xu t b n, các t ch c, cá nhân cho
phép s d ng tài li u đã công b .
Tác gi xin bày t lòng bi t n đ n các đ ng nghi p, b n bè, gia đình đã t o m i
đi u ki n thu n l i cho tác gi trong quá trình th c hi n và hoàn thành lu n v n này.
Trong n i dung c a lu n v n không th tránh kh i nh ng thi t sót. Tác gi
r t mong nh n đ

c nh ng nh n xét và đóng góp c a các nhà chuyên môn.

.
Hà N i, ngày

tháng

n m 2014

Tác gi

Nguy n Th Kim Oanh


L I CAM OAN
Tên tôi là Nguy n Th Kim Oanh. Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên
c u c a riêng tôi. Nh ng n i dung và k t qu trình bày trong lu n v n là trung th c
và ch a đ

c ai công b trong b t k công trình khoa h c nào.
Tác gi

Nguy n Th Kim Oanh


M CL C
CH

NG 1: KHÁI QUÁT V BÊ TÔNG

M L N......................................5

c đi m c a bê tông đ m l n .............................................................................. 5

1.1.

L ch s ra đ i c a bê tông đ m l n và các ng d ng công ngh bê tông đ m

1.2.
l n

m ts n

c trên th gi i. .......................................................................................... 5

1.3.

Các h

ng phát tri n BT L trên th gi i. ........................................................ 11

1.4.

Nhu c u phát tri n và tình hình nghiên c u công ngh BT L trong n

1.5.

Các quan đi m và ph

c. .. 12

ng pháp thi t k thành ph n BT L .......................... 14

1.5.1. Theo quan đi m đ a k thu t: ..................................................................................... 15
1.5.2. Theo quan đi m bê tông: ............................................................................................ 16

CH

NG 2: V T LI U S

D NG VÀ PH

NG PHÁP NGHIÊN C U. 19

2.1.

Nguyên v t l u s d ng ....................................................................................... 19

2.1.1. Xi m ng: ..................................................................................................................... 19
2.1.2. C t li u: ...................................................................................................................... 22
2.1.3. Ph gia khoáng ........................................................................................................... 28
2.1.4. Ph gia hoá h c: ......................................................................................................... 31
2.2.

Ph

ng pháp nghiên c u .................................................................................... 32

2.2.1. Ph

ng pháp lèn ch t khi đúc m u BT L trong phòng thí nghi m .......................... 32

2.2.2. Ph

ng pháp xác đ nh tính công tác c a h n h p BT L .......................................... 33

2.2.3. H s lèn ch t t

ng đ i ............................................................................................. 34

2.2.4. Ph

ng pháp xác đ nh h s ch ng tr n tr

2.2.5. Ph

ng pháp xác đ nh th i gian đông k t h n h p BT L ........................................ 35

2.3.

t cho m t đ

ng .................................. 34

Nghiên c u l a ch n thành ph n bê tông đ m l n ........................................... 36

2.3.1. Thi t k thành ph n h t: ............................................................................................. 36
2.4.

Thi t k c p ph i bê tông đ m l n d a trên nguyên v t li u đã thí nghi m .. 51

2.4.1. Thi t k s b c p ph i bê tông đ m l n theo ph

ng pháp ACI 211-3R-02 ............ 51

2.4.2. Thi t k t i u c p ph i bê tông đ m l n ................................................................... 53


CH

NG 3: NGHIÊN C U TÍNH CH T C A BÊ TÔNG

D NG CHO H TH NG

ML N

NG

NG THI CÔNG C A TH Y I N B C NÀ –

B C HÀ – LÀO CAI. .............................................................................................69
3.1.

Gi i thi u v Công trình Th y i n B c Nà – B c Hà – Lào Cai. .................. 69

3.2.

Tính công tác c a h n h p BT L ...................................................................... 71

3.3.

T n th t tính công tác c a h n h p BT L. ...................................................... 72

3.4.

Th i gian đông k t ............................................................................................... 73

3.5.

Tính ch t c h c c a BT L ................................................................................ 74

3.5.1. C

ng đ nén BT L .................................................................................................. 74

3.5.2. Mô đun đàn h i c a BT L......................................................................................... 74
3.5.3. Kh n ng ch ng mài mòn .......................................................................................... 75
3.6.

Tính ch t v t lý c a BT L ................................................................................. 82

3.6.1. H s lèn ch t t
3.6.2. Kh i l

CH

ng th tích c a BT L ................................................................................... 83

NG 4: NGHIÊN C U M T S

CÔNG B NG TH
4.1.

ng đ i c a BT L c p ph i t i u .................................................. 82

THÔNG S

NGHI M MÔ HÌNH HI N TR

CÔNG NGH

THI

NG. ...........................84

Công ngh ch t o và thi công bê tông đ m l n làm đ

ng ph c v công tác

thi công. ............................................................................................................................... 84
4.2.

M t s k t qu đ t đ

c khi ng d ng nghiên c u công ngh bê tông đ m l n

làm đ

ng ph c v công tác thi công c a Công trình Th y i n B c Nà – B c Hà –

Lào Cai. ............................................................................................................................... 84
4.3.

ánh giá hi u qu kinh t - k thu t ................................................................. 87

K T LU N VÀ KI N NGH ................................................................................89


DANH M C B NG BI U
B ng 1.1: So sánh hai quan đi m thi t k khác nhau ...................................................... 15
B ng 2.1: Các tính ch t c lý c a xi m ng PC40 Kim nh........................................... 21
B ng 2.2: C p ph i h t t i u c a c t li u thô [6] ......................................................... 24
B ng 2.3: Thành ph n h t c t li u đ i v i BT L làm đ ng- ACI 325.10R ................ 24
B ng 2.4: Các ch tiêu c a cát đen Sông H ng ............................................................... 25
B ng 2.5: Thành ph n h t c a cát đen Sông H ng ......................................................... 26
B ng 2.6: Các ch tiêu c a đá d m .................................................................................. 27
B ng 2.7: Thành ph n h t c a h n h p c t li u theo ASTM C136 ................................ 27
B ng 2.8: Thành ph n hoá h c c a tro tuy n Ph L i .................................................... 29
B ng 2.9: Các tính ch t c lý c a tro tuy n Ph L i ....................................................... 29
B ng 2.10: Tính ch t tro tuy n Ph L i ( B ng thành ph n h t chu n) ............................ 29
B ng 2.11: K t qu phân tích và ph i h p thành ph n h t c t li u .................................. 38
B ng 2.12: K t qu thí nghi m lo i c h t >4.75mm ....................................................... 39
B ng 2.13: K t qu thí nghi m lo i c h t <4.75mm ....................................................... 39
B ng 2.14: Hàm l ng n c, hàm l ng c t li u, hàm l ng v a theo Dmax c t li u .......... 44
B ng 2.15: T l dùng c t li u thô theo th tích ng v i Dmax c t li u .......................... 47
B ng 2.16: H s ch t l ng c t li u ................................................................................ 49
B ng 2.17: L ng dùng n c theo c t li u....................................................................... 50
B ng 2.18: K t qu thí nghi m kh o sát ........................................................................... 52
B ng 2.19: Các k t qu thí nghi m th m dò ..................................................................... 53
B ng 2.20: Các m c thí nghi m quy ho ch b c 2............................................................. 54

B ng 2.21: K ho ch thí nghi m ....................................................................................... 54
B ng 2.22: Thành ph n c p ph i quy ho ch th c nghi m ................................................ 54
B ng 2.23: K t qu thí nghi m ......................................................................................... 55
B ng 2.24: C p ph i t i u tính toán ................................................................................ 68
B ng 3.1: C p ph i BT L thí nghi m s thay đ i tính công tác theo th i gian ............ 72
B ng 3.2: K t qu thí nghi m đ kháng xuyên c a v a BT L ...................................... 73
B ng 3.3: B ng c p ph i và k t qu thí nghi m nén m u ............................................... 74
B ng 3.4: k t qu đo mô đun đàn h i ............................................................................. 75
B ng 3.5: K t qu đo đ mài mòn .................................................................................. 82
B ng 4.1: B ng c p ph i thí nghi m và k t qu đ t đ c .............................................. 85
B ng 4.2: B ng t ng h p k t qu thí nghi m c ng đ bê tông m u khoan .................. 85
B ng 4.3: B ng k t qu thí nghi m mài mòn khô ........................................................... 87
B ng 4.4: B ng đ n giá cho 1m3 bê tông làm đ ng t m thi công s d ng công ngh bê
tông thông th ng, (Mác bê tông M200) ............................................................................. 87
B ng 4.5: B ng đ n giá cho 1m3 bê tông làm đ ng t m thi công s d ng công ngh bê
tông d m l n, (Mác bê tông M200) ..................................................................................... 88


DANH M C HÌNH NH
th c p ph i h t c t li u cho BT L ...................................................25

Hình 2.1:

Hình 2.2: Bi u đ thành ph n h t c a cát đen Sông H ng, áp vào bi u đ yêu c u
thành ph n h t c a BT L làm đ

ng theo ACI 325-10R. .......................................26

Hình 2.3: Bi u đ thành ph n h t c a đá, áp vào bi u đ yêu c u thành ph n h t
c a BT L làm đ

ng theo ACI 325-10R .................................................................28

Hình 2.4: Quan h gi a c

ng đ CKD và t l dùng PGK ...................................30

Hình 2.5: Bi u đ thành ph n h t h n h p c t li u, áp vào bi u đ yêu c u thành
ph n h t c a BT L làm đ

ng theo ACI 325-10R ..................................................39

Hình 2.6: S đ thi t k thành ph n bê tông theo ph

ng cong quan h t l N/CKD – t l thay th xi m ng pugi lan và

Hình 2.7:
c

ng đ

ng pháp RCD – Nh t B n .47

.................................................................................................................47

Hình 2.8: L

ng dùng n

c theo c t li u ................................................................50

Hình 2.9: Giao di n chính c a ph n m m Design-Expert® 7.1 ..............................56
Hình 2.10: N i dung k ho ch b c 2 tâm xoay..........................................................57
Hình 2.11: i n thông tin hàm m c tiêu ...................................................................58
Hình 2.12: i n giá tr hàm m c tiêu ........................................................................58
Hình 2.13: B m t bi u th tính công tác c a h n h p RCC .....................................59
Hình 2.14: Tính t

ng h p c a mô hình thí nghi m c

Hình 2.15: B m t bi u th c
Hình 2.16: Tính t

ng đ nén 7 ngày c a RCC ......................................62

ng h p c a mô hình đ n c

Hình 2.17: B m t bi u th c

ng đ nén tu i 7 ngày .......62

ng đ nén

tu i 28 ngày..............64

ng đ nén 28 ngày c a RCC ....................................65

Hình 2.18:

th nh h

ng c a C/CL đ n R28 khi c đ nh N/CKD = 0.52 ..........65

Hình 2.19:

th nh h

ng c a N/CKD đ n R28 khi c đ nh C/CL= 0.36 ...........66

Hình 2.20: Bi u đ bi u th giá trí t i u v c

ng đ tu i 28 ngày .........................67

Hình 3.1: Thí nghi m tính công tác .........................................................................72
Hình 3.2: Hình nh thí nghi m mô đun đàn h i ......................................................75


Hình 3.3: Thi t b thí nghi m mài mòn ...................................................................81
Hình 3.4: L p m u trên máy chu n b thí nghi m ... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.5: M u th tr

c khi th .............................. Error! Bookmark not defined.

Hình 3.6: M u th sau khi th ................................. Error! Bookmark not defined.
Hình 4.1: M u khoan dùng đ c t m u 70,7x70,7x70,7 mm ..................................86
Hình 4.2: M u tr

c khi thí nghi m mài mòn ......... Error! Bookmark not defined.

Hình 4.3: Quá trình mài mòn khô ............................ Error! Bookmark not defined.

Hình 4.4: M u sau khi b mài mòn .......................... Error! Bookmark not defined.


DANH M C CÁC CH

VI T T T

BT

: Bê tông

BT L

: Bê tông đ m l n

HH BT L

: H n h p bê tông đ m l n

C/CL

: Cát / C t li u

CKD

: Ch t k t dính

KT

:

a k thu t

KLTT

: Kh i l

ng th tích

N

:N

XM

: Xi m ng

N/XM

:N

c/xi m ng

N/CKD

:N

c/ ch t k t dính

TPBT

: Thành ph n bê tông

TTPL

: Tro tuy n Ph L i

C/CKD

: Cát/ ch t k t dính

CL/CKD

: C t li u/ch t k t dính

c


1

M

U

Bê tông d t o hình, có kh n ng ch u l c t t, tu i th cao, l i t n d ng đ
ngu n v t li u đ a ph

c

ng nên cho t i nay trong l nh v c xây d ng công trình ch a

có lo i v t li u nào có u th b ng nó. Tuy nhiên, trong quá trình s d ng đ khai
thác t t các u đi m và h n ch nh ng nh

c đi m c a lo i v t li u này, nhi u công

ngh thi công bê tông có hi u qu đã ra đ i. M t trong s đó là công ngh thi công
bê tông đ m l n (Roller Compacted concrete) Bê tông đ m l n là lo i v t li u g m
c t li u, ch t k t dính và n

c, nó th

ng d ng cho m t đ

0.

ng là h n h p bê tông c ng có đ t s t b ng

ng, bê tông này c ng đ

c r i và làm đ c b ng lu..

Nh ng l i ích c b n c a bê tông đ m l n trong xây d ng đ
-

ng, là:

Giá thành xây d ng s th p h n do s d ng ít nhân công trong quá trình

đ bê tông (không yêu c u c t pha và hoàn thi n).

V i t l N/X th p d n đ n không tách n

-

c, gi m co ngót h n so v i bê

tông truy n th ng.
-

T c đ thi công nhanh

-

Gi m s l

ng khe gi n n

Công ngh bê tông đ m l n b t đ u đ
n

c áp d ng t nh ng n m 60

c nh Canada, Italia, ài loan và sau đó đã đ

cl nl

t áp d ng

m ts

nhi u n

c

khác nh các đ c tính u vi t nh t c đ thi công nhanh, giá thành th p.
Bê tông đ m l n đ

c s d ng ph bi n trong xây d ng

đ p tr ng l c trong xây d ng th y công hay trong xây d ng m t đ
Bê tông đ m l n đ
ng d ng làm m t đ
d ng đ

ng b ng

xây d ng đ
đ làm các đ

c s d ng làm đ

ng

2 l nh v c: làm
ng, sân bãi.

ng kho ng 80 n m nay, đ u tiên đ

Th y i n vào đ u n m 1930, sau đó quân đ i M xây

Yakima, Washington n m 1942. Nh ng n m 1970,

ng và bãi đ .

Canada

u nh ng n m 1980, đoàn k s quân đ i nghiên c u

ng m c đích quân s . T nh ng n m 1980, cho đ n nay m t đ

bê tông đ m l n dùng nhi u

c

các n

c trên th gi i.

ng

Vi t Nam hi n nay, bê tông

đ m l n ch y u dùng trong xây d ng đ p tr ng l c cho th y đi n, đi n hình đ p
th y đi n S n La s d ng g n 3 tri u m3 bê tông đ m l n, tuy nhiên đ s d ng


2

trong xây d ng đ

ng đang còn h n ch . Theo quy t đ nh 1488/Q -TTg v quy

ho ch công nghi p xi m ng giai đo n 2011 – 2020 thì nhu c u s d ng xi m ng
n m 2011 là 50 tri u t n, trong lúc đó t ng công su t c a các nhà máy n m 2011 đã
s n su t là h n 60 tri u t n t o ra kh ng ho ng th a v xi m ng trong n

c, theo qui

ho ch phát tri n ngành đi n t n m 2006 đ n 2015 d ki n s đ a vào s d ng
nhi u nhà máy nhi t đi n ch y b ng than d ki n công su t 35.090 MW, nh v y
m t ngu n th i ph m tro bay t các nhà máy nhi t đi n d tính đ n n m 2015 s là
27,34 tri u t n. Quy ho ch phát tri n GTVT đ

ng b Vi t Nam đ n n m 2020 và

đ nh h

ng cao t c, nâng c p QL1, đ

ng đ n 2030 c n xây d ng 1,600km đ

H Chí Minh c n kinh phí c ng nh kh i l
m tđ

ng d ng m i c n đ

ng

ng v t li u r t l n. Các d ng k t c u

c đ a vào s d ng đ làm phong phú thêm s l a ch n

cho các nhà th u. Có th nói r ng k t c u m t đ

ng bê tông đ m l n xét v ph

ng

di n v t li u hay công ngh thi công là m t gi i pháp v t li u b n v ng trong xây
d ng c s h t ng giao thông vì m t s lý do sau: Nh m phát huy n i l c, t n d ng
nh ng nguyên li u trong n

c không ph i nh p ngo i, nâng cao hi u qu đ u t xây

d ng v i m c đích ti t ki m, th i gian xây d ng s rút ng n do s m thông xe h n
so v i bê tông xi m ng truy n th ng; thi công trên di n r ng s kinh t h n, nhà
th u có th s d ng các thi t b thi công m t đ
M tđ

ng asphalt s n có.

ng bê tông xi m ng ngày nay đã và đang đ

c s d ng

nhi u qu c

gia trên th gi i. Nó không ch thích h p v i các sân bãi, sân bay, đ p, th y đi n…
mà còn có th c nh tranh v i các lo i m t đ

ng khác trong đó có đ

ng ph c v

công tác thi công.

1. Tính c p thi t c a đ tài
ng giao thông dùng đ thi công xây d ng công trình bao g m hai lo i sau:
+
khu v c (đ
+

ng ngoài công tr
ng s t, đ

ng b , đ

ng n i b công tr

thi công công trình.

ng: tuy n đ

ng n i t đ

ng giao thông chính

ng th y) vào t i v trí xây d ng công trình.
ng: tuy n đ

ng n m trong ph m vi t ng m t b ng


3

Khi thi t k quy ho ch m ng l

iđ

ng giao thông dùng đ thi công xây

d ng công trình, c n tuân theo các nguyên t c chung sau:
+ Tri t đ s d ng các tuy n đ
s d ng các tuy n đ
cách xây d ng tr

ng s đ

ng hi n có

khu v c xây d ng và k t h p

c xây d ng thu c quy ho ch c a công trình, b ng

c m t ph n tuy n đ

ng này đ ph c v cho vi c thi công.

+ C n c vào các s đ lu ng v n chuy n hàng đ thi t k h p lý m ng l
đ

i

ng, đ m b o thu n ti n vi c v n chuy n các lo i v t li u, thi t b …gi m t i đa

s l n b c x p.
+ Tuy n đ
+

ng có giá thành xây d ng r nh t.

m b o đi u ki n an toàn cho ng

i và thi t b thi công trong quá trình

l u thông, v n chuy n.
+ Kho ng cách v n chuy n là ng n nh t n u có th .
C pđ

ng thi công công trình th y l i, th y đi n ph thu c vào c

v n chuy n, l y theo kh i l
có c
đ

ng đ

ng v n chuy n trung bình tháng trong th i k thi công

ng đ thi công l n nh t trong t ng ti n đ thi công công trình th y l i đã

c duy t và th i gian s d ng c a tuy n đ
Hi n nay m t c a đ

ng.

ng thi công ch y u là m t đ

ng m m đ

cc ut o

b ng m t l p v t li u hay nhi u l p v t li u có s c ch u u n nh và ng l c gi m
d n t trên xu ng d
th

i và v i nh ng đ

ng thì th i gian đ đ a m t đ

do đó đã làm nh h
H th ng đ

ng là m t đ

ng b ng bê tông xi m ng

ng vào s d ng m t kho ng 3 ngày đ n 5 ngày

ng không nh đ n giao thông đi l i và ti n đ c a công trình.

ng v n hành thi công c a công trình Th y đi n B c Nà – B c

Hà – Lào Cai dùng bê tông th

ng mác 20MPa.

tài đã nghiên c u thi t k thành

ph n BT L mác đ t 20MPa s d ng ngu n nguyên v t li u s n có t i đ a ph
thay th s có hi u qu kinh t cao h n so v i bê tông thông th
+ H giá thành do s d ng l

ng

ng nh :

ng dùng xi m ng ít, s d ng ít nhân công

trong quá trình đ bê tông (không yêu c u c t pha và hoàn thi n).
+ Th i gian đ a vào s d ng s m (có th s d ng ngay sau khi lu lèn xong).


4

Do đ c tính c a BT L là đ m ch t b ng ph
l

ng pháp lu lèn, yêu c u v hàm

ng h t m n trong thành ph n bê tông l n. S d ng ngu n đá d m có thành ph n h t

t 0.075mm đ n 25mm và cát đen Sông H ng đ b sung l
ph n h t c a á d m t o ra đ

ng h t m n cho thành

c h n h p c t li u cho phép ch t o đ

c BT L.

D a trên các đ c tính c a TTPL đ s d ng làm PGK, ph gia m n đ c i
thi n tính ch t c a HH BT L.
BT L có hàm l
ch ng th m và c

ng ch t k t dính th p, do đó đ c i thi n tính công tác, tính

ng đ c a h n h p bê tông đ m l n có th đ a vào các lo i ph

gia khoáng ho t tính nh b t đá vôi, tro bay . . . đã góp đ
gi m đ

cl

ng ch t th i công nghi p, gi m ô nhi m môi tr

c m t ph n nào làm
ng.Vì v y c n thi t

ph i có nh ng nghiên c u v nhi u khía c nh đ làm rõ nh ng v n đ nêu trên.

2. M c đích c a đ tài
tài nghiên c u ch t o bê tông đ m l n mác 20MPa s d ng v t li u đ a
ph

ng thay th bê tông th

ng mác 20MPa đ s d ng làm đ

ng ph c v công tác

thi công cho công trình Th y đi n B c Nà – B c Hà – Lào Cai.

3.

it

ng và ph m vi nghiên c u
it

ng và ph m vi nghiên c u c a đ tài là h th ng đ

ng v n hành thi

công c a công trình Th y đi n B c Nà – B c Hà – Lào Cai .

4. Cách ti p c n và ph

ng pháp nghiên c u

- Thu th p, nghiên c u các ph

ng pháp thi t k BT L

- Trong ph m vi tính ch t c a nguyên v t li u thí nghi m, đ xu t đ
ph n c p ph i bê tông và tìm ra quy lu t nh h

c thành

ng c a m t s tham s đ n các tính

ch t c a BT L .
- Ti n hành thí nghi m ki m tra m t s tính ch t c a BT L nh tính công
tác, c

ng đ kéo nén, c ng nh kh n ng ch u mài mòn.. nh m đáp ng yêu c u

c ađ

ng ph c v công tác thi công.
-

ng d ng nghiên c u vào h th ng đ

Th y đi n B c Nà – B c Hà – Lào Cai .

ng v n hành thi công c a công trình


5

CH

NG 1: KHÁI QUÁT V BÊ TÔNG

ML N

c đi m c a bê tông đ m l n

1.1.

Bê tông đ m l n (BT L) là lo i bê tông s d ng các nguyên li u t
nh bê tông th

ng. Khác v i bê tông th

ng đ

ng t

c đ m ch t b ng thi t b rung đ a

vào trong lòng kh i đ , bê tông đ m l n là lo i bê tông có đ c ng, thi công đ m
ch t b ng các thi t b rung lèn t m t ngoài (lu rung). Công ngh này phù h p cho
các công trình bê tông kh i l n nh làm đ p, m t đ

ng. Vi c đ m lèn bê tông b ng

lu rung cho phép s d ng h n h p bê tông khô, ít ch t k t dính h n bê tông th
nh v y đ i v i m t s đ p và đ

ng bê tông thi công b ng công ngh này nhanh

h n và r h n so v i công ngh đ bê tông truy n th ng. Công ngh BT L th
đ

c áp d ng thích h p cho thi công đ p bê tông tr ng l c và m t đ

Công ngh bê tông đ m l n áp d ng cho thi công đ
ngh thi công thông th
- Ph
m tđ

ng

ng

ng, sân bãi.

ng giao thông so v i công

ng có các u đi m sau:

ng pháp thi công không ph c t p, t

ng s d ng BT L (m t đ

ng BT L) đ

ng t nh thi công asphalt, l p

c xây d ng không c n ho c r t ít

các khe n i, không c n ph i có ván khuôn, máy r i chuyên d ng và các lo i thanh
truy n l c. Do có các tính n ng u vi t nh v y nên vi c xây d ng m t đ

ng b ng

BT L r t đ n gi n.
- T c đ thi công nhanh, đ c bi t so v i thi công b ng công ngh bê tông
thông th
- L

ng. Có th s d ng v t li u khai thác t i ch c a đ a ph

ng;

ng dùng xi m ng th p, có th s d ng m t s s n ph m ph ho c ph

th i công nghi p giúp h giá thành v t li u so v i bê tông xi m ng thông th
- Có kh n ng ch u n

ng;

c cao h n asphalt.

1.2. L ch s ra đ i c a bê tông đ m l n và các ng d ng công ngh bê tông
đ ml n

m ts n

c trên th gi i.

M c dù công ngh BT L đ

c áp d ng r t s m t nh ng n m 1960 đ xây

d ng đ p Aipe Gera (Italia), đê quai Th ch Môn ( ài Loan), đ p Manicogan
(Canada), Hochiti (Mexico) và

nhi u n

c khác, nh ng cho đ n n m 1970 t i h i


6

ngh v “xây d ng nhanh các đ p bê tông”, vi c xây d ng đ p bê tông tr ng l c
b ng công ngh BT L m i chính th c đ

c giáo s Jermo Raphael (Tr

h c California – Bekerley M ) trình bày trong b n tham lu n “

ng

i

p tr ng l c t i

u”. Vì v y các tài li u c a Hi p h i bê tông M (ACI) khi s p x p l ch s phát

tri n công ngh bê tông kh i l n đã ch n m c này làm kh i đ u cho công ngh
BT L. Trong nh ng n m t 1960 đ n 1970, m t vài công trình đã đ
k t c u và đ a ch t công trình thi t k v i ý t

c các k s

ng đ c đáo là k t h p nh ng u

đi m c a đ p bê tông và đ p đ t đ p. M t ví d đi n hình là đ p Aipe Gera (Italia)
cao 172m, do k s k t c u Giulio Gentile thi t k đã hoàn thành n m 1964. So v i
đ p bê tông truy n th ng đ

c làm hoàn toàn b ng bê tông thì đ p này đ

d ng v i giá r h n. S gi m giá thành đã đ t đ

c là do gi m đ

m ng trong bê tông cho lõi đ p n i có đòi h i th p h n v c

cl

c xây

ng dùng xi

ng đ và đ b n.

M t s k t h p gi a công ngh bê tông truy n th ng và công ngh BT L đã
đ

c các nhà thi t k đ p bê tông

Quebec Montreal (Canada) phát tri n và áp

d ng. Trong công trình này, bê tông kh i l n cho lõi đ p đ
và đ

c đ m lèn b ng lu rung. T

tông th

ng có l

ng l u đ

ng dùng xi m ng l n và thi công b ng c p pha tr

đ ng. Các m ch ng ng thi công t
nhau 15m. T

ng cánh đ p phía th

c đ và san b ng xe i

ng (có s d ng b ng ch n n

ng cánh đ p phía h l u đ

c đ b ng bê

t theo ph

c) đ

ng

c đ t cách

c thi công b ng công ngh thi công đúc

s n. V i cách làm này, vi c thi công đ p Quebec đã gi m đ

c kho ng 20% giá

thành và gi m th i gian thi công t 2 đ n 3 l n so v i thi công b ng công ngh bê
tông th

ng.

T n m 1971 đ n n m 1977

Anh ng

BT L trong các phòng thí nghi m c a Tr

ng

i ta b t đ u tri n khai nghiên c u
i h c Newcastle. Trong nh ng

n m cu i c a th p k 70, Hi p h i nghiên c u và Thông tin Công nghi p xây d ng
đã ti n hành d án nghiên c u r ng v BT L có s d ng tro bay v i hàm l
l n. D án này do Ban qu n lý n

c mi n Tây Nam – Anh th c hi n. Ngoài vi c

ti n hành thí nghi m trong các phòng nghiên c u, các th nghi m th c t đã đ
ti n hành

tr m x lý n

ng

c

c Tamara – Coruwall vào n m 1976 và vi c th nghi m


7

v i quy mô l n đã đ

c ti n hành

công trình đ p Wimbleball vào n m 1979. Tuy

công vi c này đã không đ a đ n k t qu tri n khai ng d ng r ng rãi BT L vào các
đ p l n khác

Anh nh ng ý t

l n tro bay đã đ

ng s d ng công ngh BT L v i m t hàm l

ng

c T ng C c khai hoang M (United State Bureau of Recramation

– USBR) s d ng làm c s cho vi c thi t k và thi công đ p Upper StillWater trên
nhánh sông Rock – bang Utah.

p này đ

c thi công vào n m 1987 v i chi u cao

90m dài 815m, Kh i tích bê tông kho ng 1.125.000m3
N m 1972

M , Canyon đã đ a ra k t qu thí nghi m bê tông nghèo xi

m ng s d ng c t li u có c p ph i c đ nh, v n chuy n b ng ôtô t đ , san g t b ng
xe i và đ m b ng lu rung

đ p Tim Fost. Sau đó Hi p h i các k s quân s M

(USACE) đã thi công các lô bê tông thí nghi m hi n tr

ng

Jackson – Missisipi

và đ p Lost Creaker – Oregon trong kho ng n m 1972 – 1973. N m 1980, l n đ u
tiên

M s d ng BT L đ xây d ng đ p Willow Creek trên nhánh sông Willow

bang Oregon v i chi u cao 52m, chi u dài 543m, kh i tích BT L 331.000m3. N m
1988 đ p Elk Creek đ

c xây d ng trên nhánh sông Elk bang Orogon v i chi u cao

76m, chi u dài 786m v i kh i tích BT L là 1.160.000m3.
công trình đ p bê tông l n đ

c xây d ng

n nay đã có hàng ch c

M b ng công ngh BT L.

N m 1974 các k s Nh t B n c ng đã b t đ u nghiên c u s d ng BT L
v i m c đích rút ng n th i gian thi công và h giá thành công trình đ p. Trong
nh ng n m th p k 80, hàng lo t các công trình BT L đã đ
Tamagawa trên sông Tama t nh Akita.
n m 1992,

p này cao 100m dài 442m. Tính đ n cu i

Nh t đã có 30 đ p BT L đã đ

d ng và hoàn thi n ph

c xây d ng nh đ p

c thi công. Nh t B n c ng đã xây

ng pháp t ng h p thi t k m t c t đ p, tính toán thành ph n

bê tông, công ngh thi công và kh ng ch nhi t đ bê tông đ p. Ph
th

ng đ

c g i là ph

ng pháp này

ng pháp RCD (Roller – Compacted Dams)

Tây Ban Nha đ p Santa Eugenia xây d ng trên sông Xallas n m 1988 cao
85m dài 285m c ng đ

c s d ng v i BT L v i kh i tích là 319.000m3. Ngoài ra

Tây Ban Nha còn xây d ng nhi u đ p khác ng d ng công ngh BT L nh đ p
Castiblanco de los Arryos, Los morales.


8

Pháp công ngh BT L đ

c ng d ng khi xây d ng đ p Les Olli vertest.

p này cao 36m, dài 225m s d ng kho ng 80.000m3 BT L.
N m 1975,

Pakistan BT L đã đ

l c th gi i v t c đ đ bê tông đã đ
9.155m3/ngày.
l

c s d ng đ s a ch a đ p Tarbela. K
công trình này, v i t c đ trung bình

cl p

n n m 1980 công trình này đã đ

c hoàn thành v i t ng kh i

ng đ BT L lên t i 2.760.000m3.
Liên Xô (c ) c ng b t đ u vi c nghiên c u bê tông khô ít xi m ng cho các

đ p tr ng l c t gi a th p k 70 c a th k tr

c. Công ngh này đ

cb tđ u

Vi n nghiên c u khoa h c thu công vào n m 1975. N m 1979 – 1980 các k s
Liên Xô đã ti n hành đ th c nghi m m t s bloc lo i bê tông trên t i đ p nhà máy
thu đi n Crupxkai. Sau đó BT L chính th c s d ng

n

c này trên công trình

đ p thu đi n Taskumirr xây d ng trên sông Narin vào n m 1984 cao 75m, dài
320m, kh i l

ng BT L là 85.000m3. Công trình đ p BT L này đã đ

thành vào n m 1988. Sau đó m t lo t các đ p thu
Cuvinsko l n l

tđ

đi n khác nh

c hoàn
Burexop,

c xây d ng vào các n m ti p theo b ng công ngh BT L.[7]

N m 1978, Trung Qu c b t đ u nghiên c u công ngh BT L. N m 19801981 t i t nh T Xuyên, đ

ng bê tông c a nhà máy th y đi n Long Nhai đã ti n

hành thí nghi m Bê tông đ m l n ta hi n tr
Ki n đã ti n hành thí nghi m hi n tr
đã chính th c đ

ng. N m 1983, t i H Môn t nh Phúc

ng BT L. N m 1984-1985, Bê tông đ m l n

c dùng đ xây d ng đê quai và t

ng c a l y n

th y đi n Cát Khê Kh u. N m 1985, ph n giáp n n c a t
Châu trên sông Tr
tr

ng. Sau đó đ p

c c a nhà máy

ng âu thuy n đ p Cát

ng Giang c ng đã ti n hành thí nghi m 2 l n đ m nén hi n
ng Nhai T và đ p ph c a Nhà máy Th y đi n Ng u Nh t

Khê c ng đã s d ng BT L. Tháng 5 n m 1985, T i Trung Qu c đ p BT L đ u
tiên đã xây d ng thành công là đ p Keng Kh u t i huy n

i i n, t nh Phúc Ki n,

Tính đ n n m 2005, Trung Qu c đã, đang xây d ng và thi t k t ng c ng là 125
đ p BT L, trong đó có 98 đ p tr ng l c, 27 đ p vòm b ng BT L (có 26 đ p cao
trên 100m, trong đó 19 đ p tr ng l c và 7 đ p vòm); đ p cao nh t th gi i là đ p
Long Than (cao 216,5m). M c dù có áp d ng công ngh BT L t

ng đ i mu n


9

nh ng Trung Qu c l i là n

c có t c d phát tri n công ngh này r t nhanh. Trong

g n 20 n m đã có trên 50 đ p BT L đ

c xây d ng do Trung Qu c t thi t k và

thi công. N m 1986 đ p bê tông đ u tiên chính th c đ

c thi công là đ p thu đi n

Khanh Kh u t i t nh Phúc Ki n. Sau đó, n m 1988, công trình thu đi n Di p Thán
v i công su t 1210MW đ
dài 342m, đ

ng đ p này trong 5 tháng đ tránh l . Công ngh bê tông

ng v i t c đ đ dâng cao 10m/tháng đòi h i ph i m t h n 5 tháng m i

hoàn thành nên không đáp ng đ

c ti n đ đ m b o xây d ng an toàn móng công

trình trong mùa l n m sau. Sau khi so sánh nhi u ph
đ bê tông theo công ngh BT L đã đ
Thán đ

ng đ p vây cao 52m,

c thi t k b ng bê tông đ theo công ngh truy n th ng nh ng th c t

đòi h i ph i thi công t
thông th

c kh i công xây d ng. Ban đ u t

ng án cu i cùng ph

ng án

c l a ch n. B ng công ngh này, đ p Di p

c thi công v i t c đ dâng cao 25.3m/tháng, v i t ng kh i l

123.000m3. D án nhà máy thu đi n Long Than c ng d ki n đ

ng BT L

c xây d ng trên

sông H ng Thu v i chi u cao đ p đ t đ u 192m ng v i công su t phát đi n
4200MW và đ t 2 là 216.5m nâng công su t phát đi n lên 5400MW. Qua 20 n m
nghiên c u và đúc rút kinh nghi m, các chuyên gia Trung Qu c đã xây d ng t
đ i hoàn ch nh ph

ng

ng pháp RCCD (Roller –Compacted Concrete Dams) g m thi t

k m t c t đ p, quy trình thi t k , ch n v t li u và thi công, quy trình thí nghi m
ki m tra BT L t i hi n tr

ng. [19]

Tính đ n n m 2006, trên toàn th gi i đã và đang xây d ng t ng c ng là 278
đ p BT L, trong đó có 184 đ p đã hoàn thành và 94 đ p đang thi công.
Ngoài vi c ng d ng cho đ p, BT L c ng đ
m tđ

ng và sân bãi. BT L cho đ

c ng d ng trong xây d ng

ng l n đ u tiên áp d ng

Canada vào n m

1976 t i Caycuse trên đ o Vancouver. Vi c quy t đ nh s d ng bê tông đ m l n t i

công trình này đ

c phát tri n d a trên s thay đ i thi t k trong quá trình thi công.

Thi t k c u t o l p móng đ

ng là c p ph i gia c thêm xi m ng (dày 350mm),

l p ph m t là bê tông asphalt (dày 50mm). Sau đó đ t ng c
b ng giá, l p bê tông asphalt đã đ
13% (theo kh i l
36.000m2.

ng kh n ng ch u

c thay b ng BT L v i hàm l

ng). T ng di n tích sân đ

c thi công b ng BT L

ng xi m ng
Caycuse là


10

Ti p theo nh ng thành công v vi c ng d ng BT L làm sân bãi
ba công trình sân bãi ng d ng công ngh BT L đã đ

Caycuse,
đ o Queen

c xây d ng

Charlotte – Canada t n m 1976 đ n n m 1978. Các công trình m t đ

ng và sân

bãi b ng bê tông đ m l n đ u cho hi u qu s d ng t t và gi m chi phí b o d
Trong khi Canada có nh ng b
đ

ng và sân bãi thì

ng.

c phát tri n nhanh v công ngh BT L cho

M , nhi u t ch c c ng quan tâm đ n công ngh này. Bên

c nh các d án th nghi m công ngh BT L cho đ p do USACE ti n hành, vào
nh ng n m đ u th p k 80, t ch c này c ng b t đ u nghiên c u s d ng BT L
cho xây d ng đ

ng ph c v m c đích quân s .

N m 1983, USACE đã ti n hành th m t đo n đ

ng ng n cho các lo i xe

bánh xích v i chi u dày bê tông 230-330mm và di n tích 390m2

Fost Stewart

bang Georgia – M . N m 1984 t ch c này l i ti n hành th nghi m m t đo n
đ

ng cho xe t ng b ng BT L dày 200mm v i di n tích 1870m2

Forst Lewis –

bang Washington – M .
N m 1984 l n đ u tiên

M , bãi đ cho các thi t b quân s chi n l

quân đ i M t i Fosrt Hood – Texas đã đ

cc a

c USACE thi t k và thi công b ng

BT L v i quy mô l n. Chi u dày l p BT L ph m t c a bãi đ này là 250mm,
di n tích kho ng 15.000m2. C

ng đ u n c a BT L là 5.5Mpa. D án này đã

cung c p cho USACE nhi u tài li u có giá tr v vi c l a ch n đ
li u l n, quy trình thi công, b o d

ng kính t i đa c t

ng và l y m u v t li u. Ti p sau đó, n m 1986

USACE l i ti p t c xây d ng bãi đ xe bánh xích v i di n tích 21.000m2

Fort

Lewis – Washington.
Vào kho ng gi a th p k 80, vi c xây d ng đ
đã đ

c ti n hành t i m t s khu m .

ng cho các xe t i tr ng l n

ng khai m b c Burlington – Houston –

Texas đã s d ng kho ng 44.000m2 BT L. N m 1986

Denver Colorado c ng đã

s d ng 107.000m2 BT L cho m t sân bãi.
N m 1985 t i c ng Tacoma Washington M , 70.000m2 BT L đã đ
d ng làm m t sân c ng. N m 1986-1988, m t l
d ng t i c ng bi n Conley và Moran.

ng BT L l n c ng đã đ

cs
cs


11

N m 1985 t i sân bay qu c t Portland, BT L đã đ

c s d ng đ làm bãi

đ cho máy bay v i chi u dài 356m, t ng di n tích kho ng 36.000m2.
D án BT L cho sân bãi l n nh t t i M đã đ

c th c hi n

công trình xây

d ng nhà máy ôtô c a hãng General Morto t i Spring Hill – Tennessee vào n m
1988 v i t ng di n tích 543.000m2 BT L và chi u dày l p BT L t 200mm đ n
250mm.
N m 1996, các k

s

Canada đã

ng d ng BT L hi u qu cao (High

performance – Roler Compacted Concrete) đ thi công sân bãi thu c d án nhà máy
s n xu t b t gi y Domtar t i Montreal – Canada. V i di n tích kho ng 78.000m2 t

đ

ng 26.000m3 BT L, công trình này đã đ

c th c hi n trong kho ng 13 tu n.

Ngoài M và Canada, Nh t B n c ng là n
sân bãi ng d ng BT L.
và 700.000m2 sân bãi đ

n n m 1999,

ng

c có nhi u công trình đ

ng và

Nh t đã có kho ng 1.400.000m2 đ

ng

c thi công b ng công ngh BT L.

BT L không nh ng đ

c áp d ng cho xây d ng đ p, m t đ

ng và sân bãi

mà còn áp d ng cho các d ng k t c u khác. N m 1986 c u treo l n nh t th gi i
Akashi đ

c kh i công xây d ng t i Nh t B n. Cây c u này n i li n đ o Honshu và

đ o Sikoku v i chi u dài nh p gi a hai tháp chính 1960m. ây là công trình đã ng
d ng nhi u công ngh bê tông tiên ti n. Móng hai tháp chính d
b ng bê tông dâng trong n

c.

i đáy bi n đ

cđ

t o tr ng l c l n cho tr neo cáp, móng tr neo là

bê tông tr ng l c kh i l n và gi i pháp thi công b ng công ngh BT L đã đ
ch n áp d ng. Ph n n i tr neo cáp đ

cl a

c thi công b ng công ngh bê tông t lèn.

Có th th y r ng nh ng d ng k t c u bê tông có hình dáng không ph c t p và
không có c t thép đ u có th thi công b ng công ngh BT L. Kh i đ bê tông càng
l n, áp d ng công ngh này càng hi u qu .[6]
1.3. Các h

ng phát tri n BT L trên th gi i.

T n m 1970, vi c thi t k đ p BT L đã và đang phát tri n theo các h ng chính:
- Bê tông đ m l n nghèo (hàm l

ng ch t k t dính < 99kg/m3) do USACE –

M phát tri n d a trên công ngh thi công đ t đ p.
- Bê tông đ m l n có l
kg/m3 đ n 149 kg/m3)

ng CKD trung bình (hàm l

ng ch t k t dính t 100


12

- Bê tông đ m l n giàu CKD (hàm l
tri n

ng ch t k t dính >150kg/m3) đ

Anh. Vi c thi t k thành ph n BT L đ

c c i ti n t bê tông th

c phát

ng và vi c

thi công d a vào công ngh thi công đ p đ t đ p.
Ngoài ra còn m t h

ng phát tri n BT L n a đó là h

Nh t B n, chuy n t đ p tr ng l c bê tông th
này, bê tông đ m l n có l

ng phát tri n RCD c a

ng sang s d ng BT L. Theo h

ng

ng ch t k t dính n m gi a lo i bê tông đ m l n có l

ng

ch t k t dính trung bình và lo i bê tông đ m l n có l

ng ch t k t dính cao.

1.4. Nhu c u phát tri n và tình hình nghiên c u công ngh BT L trong n
Trong m t vài n m tr l i đây n n kinh t n
tri n đáng k nh có chính sách m c a c a nhà n
đ

c ta đã có nh ng b

c.

c phát

c, nhi u công trình l n đang

c xây d ng đ phát tri n c s h t ng nh các công trình giao thông, công trình

thu l i, thu đi n. V xây d ng giao thông, d án đ

ng H Chí Minh đ

k xây d ng v i 500km tr i m t b ng bê tông. Các d án bê tông hoá đ

c thi t
ng v i

hàng ngàn km c n tr i m t. Bên c nh đó, đ đáp ng nhu c u ph t i đi n n ng cao
trong giai đo n 2005 – 2015, T ng công ty đi n l c Vi t Nam (EVN) đã l p các d
án xây d ng m i 32 nhà máy đi n trong đó có 20 nhà máy thu đi n. T n m 2003,
EVN đã kh i công nhi u công trình thu đi n nh thu đi n AV

ng (xây d ng

trên đ a bàn t nh Qu ng Nam) có công su t l p máy 170MW kh i công tháng
8/2003, Pleikrông (Kontum) v i công su t l p máy 300MW (kh i công 2004), thu
đi n S n La (S n La) v i công su t l p máy 2400MW (kh i công n m 2005).
n m 2006

Vi t nam đã có t ng c ng 29 đ p BT L, trong đó có 9 đ p đang thi

công, đang thi t k 20 đ p:
Lai 4, Th

n

p Se San 4, đ p Bát Chát, B n V ,

ng Lai 3,

ng

ng ConTum, Nuoc Trong, Bac Ha, Binh Dien, Co Bi, Hua Na, Song

Tranh 2, Lai Chau….. Vi t nam đ ng th 5 trên Th gi i v BT L. S l

ng

đ pBT L cao trên 100m đ ng th 3 (Ch sau Trung Qu c và Nh t B n).Vì các
công trình này đòi h i th i gian thi công ng n, c
so v i tr

ng đ công tác g p 1,5 đ n 2 l n

c đây nên gi i pháp xây d ng đ p dâng b ng bê tông tr ng l c thi công

b ng công ngh BT L đã đ
BT L ch a t ng đ

c áp d ng

c đ ngh l a ch n. Do t tr

c đó t i Vi t Nam,

công trình nào nên đây là m t thách th c l n đ i


13

v i các l c l

ng thi t k và thi công xây l p trong n

c. Vì v y nghiên c u ng

d ng công ngh BT L đ h giá thành công trình, đ y nhanh t c đ thi công s m
phát huy hi u qu c a v n đ u t là công vi c c n thi t và có ý ngh a to l n, giúp
cho s thu hút v n đ u t c a các nhà đ u t trong và ngoài n

Vi t Nam hàng tr m các công trình xây d ng s

Theo s li u th ng kê,

d ng kho ng 8 đ n 10 tri u m3 bê tông t
kh i l

c.

ng này là các công trình đ p và đ

ng đ

ng 6.000 t đ ng.

c tính 15%

ng thì vi c s d ng công ngh BT L

c kho ng 1,2 tri u m3 đ n 1,5 tri u m3.
T nh ng nhu c u th c t đó nhi u c quan khoa h c trong n
Vi n nghiên c u (Vi n KHCN Xây d ng, Vi n KH Thu L i), các tr
(Tr

ng

d ng

c nh các
ng

ih c

HXD, Giao thông, Thu l i), các Công ty t v n – thi t k (T v n Xây

i n I, T v n Xây d ng Thu l i I) đã có nh ng c g ng trong vi c nghiên

c u công ngh này.
M t đ
đ

ng BT L: Cho t i nay,

ng m i ch đ

Vi t Nam vi c

ng d ng BT L làm

c Vi n KHCN Xây d ng – B Xây d ng nghiên c u và thi công

th nghi m làm đ

ng giao thông ch t l

ng cao: G n 2000m2 m t đ

thi công th nghi m t i th xã B c Ninh n m 2001, chi u dày m t đ
20cm, thi công b ng các thi t b thi công đ
150m2 đ

c

ng t 16 –

ng asphalta. Trong đó có kho ng

c nghiên c u thi công r i bê tông b ng th công, lu lèn b ng các thi t b

nh , đ n gi n đ áp làm đ
ch

ng đã đ

ng ph c v công tác thi công nh ng do khuôn kh

ng trình có h n nên vi c nghiên c u công ngh BT L áp d ng làm đ

ng

ph c v công tác thi công m i ch là th nghi m, ch a đ

c tri n khai ng d ng.

Trong tình hình kinh t suy thoái nh hi n nay, làm m t đ

ng BT L là m t gi i

pháp kích c u mà
khi xây d ng đ

ng và nhà n

ng BT L là kh i l

c ta khuy n khích. M t trong nh ng thu n l i
ng xi m ng s n xu t trong n

c khá d i dào,

ngu n ph gia khoáng (tro bay) c ng đã có ngu n cung c p trong n

c. Vì v y, gi i

pháp s d ng xi m ng làm đ
phát tri n, t o vi c làm cho ng

ng không ch thúc đ y ngành xi m ng trong n

c

i lao đ ng mà còn gi m nh p siêu, hi n hàng n m

Vi t Nam ph i nh p kh u hàng tr m t n nh a đ

ng v i giá hi n t i là 500 - 600


14

USD/t n, góp ph n hi n th c hoá các gi i pháp kích c u c a Chính ph trong giai
đo n hi n nay. Bên c nh đó, n u ti p nh n và tri n khai công ngh m t đ
BT L s t n d ng đ

c trang thi t b , máy móc công ngh làm đ

hi n có, các chuyên gia, k s trong và ngoài n
ngh t i các công trình
t Ninh Bình đ n Nam
tô, đ

ng truy n th ng

c đã và đang nghiên c u công

Vi t Nam, hi n t i đã thành công t i công trình đ
nh c a t p đoàn Bình Minh. C n có ch tr

khích thi t k và xây d ng m t đ

ng

ng BT L theo h

ng n i

ng khuy n

ng s d ng cho m t đ

ng t m thi công… có t c đ thi t k ≤ 60 km/h, Có th nói, làm m t đ

ng ô
ng

BT L m t m i tên, trúng nhi u đích.
Nh v y công vi c nghiên c u BT L s d ng các ngu n nguyên li u s n có
t i đ a ph

ng đ s d ng làm đ

d ng vào d án làm đ

ng ph c v công tác thi công là c n thi t đ

ng

ng ph c v công tác thi công.

1.5. Các quan đi m và ph

ng pháp thi t k thành ph n BT L

M c tiêu c b n c a vi c thi t k thành ph n bê tông là đ a ra đ
ph n bê tông tho mãn tính ch t đ

c yêu c u, có kh n ng đ m ch t đ

c thành
c b ng xe

lu và giá thành r nh t.
Các tính ch t v t lý mong mu n c a bê tông đ m l n ph thu c vào ch c
n ng, v trí c a k t c u thi t k .

i v i đ p bê tông nghèo thì bê tông m t th

l u ph i có tính ch ng th m, bê tông lõi ph i có c
đ

ng đ nén, c t. C

ng

ng đ nén

c c n c vào tính toán sao cho k t c u ph i đ m b o an toàn.
Trong quá trình phát tri n công ngh bê tông đ m l n, có hai quan đi m lý

thuy t v thi t k thành ph n bê tông cùng t n t i. Chúng đ

c g i là lý thuy t đ t

hay đ a k thu t ( KT) và lý thuy t bê tông. Trên th c t , không có ranh gi i rõ
ràng cho hai lo i lý thuy t này. V c b n, h n h p bê tông đ

c thi t k theo quan

đi m bê tông có tính công tác (xác đ nh b ng máy rung lèn Vebe) t t h n HHBT
đ

c thi t k theo quan đi m

đ s t.

KT, song c hai cách đ u d a trên HHBT không có


15

B ng 1.1:

c tính

So sánh hai quan đi m thi t k khác nhau

Quan đi m đ a k thu t

C s thi t k

c tính l r ng

Quan đi m bê tông
- Các h t nh s p x p l p
đ y kho ng tr ng gi a các
m t i u đ đ t đ c h t l n.
KLTT khô l n nh t
- N/XM đ th p đ đ m
b o c ng đ yêu c u.
Các l r ng không đ c
Các l r ng đ c l p b ng
quan tâm có l p đ y hay
h XM
không

Hàm l ng b t khí lý
L n h n 2%
thuy t
c ng h n h p xác
đ nh b ng máy Vebe L n h n 45s
hay VC(s)
Hàm l

ng xi m ng

Thi t k
- L c dính k t
- Ch ng th m

- C

ng đ nén

Thi công
- Tr n
- R i
- Lèn
- Chi u dày l p

Th

Nh h n 2%
Nh h n 45s

ng th p h n 120kg/m3

- Th p h n 1,4MPa
- Ph thu c ch y u vào
tr n, thi công, m c đ lèn
ch t và đ phân t ng
- C ng đ nén/đ n v kh i
l ng xi m ng cao và c ng

đ
phía trên l p r i th ng
cao h n
Ch y u b ng máy tr n đ t
Phân t ng nhi u h n
B ng lu rung, lu l p
Th ng là 0.3m

Th ng
120kg/m3

cao

h n

- Cao h n 1,4MPa
- Ph thu c ch y u vào
hàm l ng h
XM
- C ng đ
m c t ng c
n c và c
d i l p r
h n

nén gi m theo
a l ng dùng
ng đ
phía
i th ng cao

Máy tr n đ t ho c bê tông
Phân t ng ít h n
B ng lu rung
T 0.3m – 0.7m

1.5.1. Theo quan đi m đ a k thu t:
Coi h n h p BT L nh là h n h p đ t đ
đ

c l a ch n d a trên quan h đ

m i lo i c t li u và hàm l

m và kh i l

c gia c xi m ng, thành ph n
ng th tích c a h n h p.

iv i

ng ch t k t dính, m c đích thi t k là xác đ nh đ

mt i


16

u đ h n h p có đ đ c ch c cao nh t b ng thí nghi m lèn t
t t i hi n tr

ng. V i ph

ng pháp thi t k d a trên quan đi m này, các l r ng

gi a các h t c t li u nói chung không đ
Nguyên lý lèn đ
đ

ng x ng v i lèn th c

c l p đ y b i h xi m ng sau khi lèn.

c phát tri n b i Proctor r t s m, t n m 1930 – 1940 và

c áp d ng đ thi t k thành ph n bê tông đ m l n theo quan đi m KT. Proctor

đã ch ra r ng v i m t n ng l
cho h n h p đ

ng lèn xác đ nh, t n t i m t giá tr đ

c lèn ch t t i đa (KLTT khô r t l n). Khi t ng n ng l

s lèn ch t t ng lên trong khi đ

mt i ut

D a trên nguyên lý này, kh i l
l nđ

mt i uđ
ng lèn, h

ng ng gi m đi.

ng th tích khô c a h n h p bê tông đ m

c s d ng nh m t ch s đ thi t k thành ph n bê tông đ m l n theo quan

đi m KT, kh i l

ng th tích khô là kh i l

th tích v t li u, kh i l
toán t kh i l

ng khô c a ph n r n trên m t đ n v

ng th tích khô đ c l p v i hàm l

ng th tích

ng n

c và đ

c tính

t theo (1-1):

(1-1)

Trong đó: γ d : kh i l
γ w : kh i l

w: đ
Có hai ph
đ

ng th tích khô, kg/m3
ng th tích

t, kg/m3

m, %
ng pháp thi t k thành ph n bê tông theo quan đi m đ a k thu t

c hình thành là ph

ng pháp bê tông nghèo và ph

ng pháp KT đ n gi n hoá.

1.5.2. Theo quan đi m bê tông:
Thành ph n BT L đ

c l a ch n d a trên quan h c

tính ch t khác. Quan đi m bê tông cho r ng l

ng đ nén và m t s

ng h xi m ng c n v a đ đ l p

đ y kho ng tr ng gi a các h t c t li u đ h n h p bê tông sau khi lèn ch t có đ
r ng nh nh t.
Các ph
- Ph

ng pháp thi t k thành ph n BT L theo quan đI m bê tông:

ng pháp giàu h CKD – C c Khai hoang M (USBR).


17

- Ph

ng pháp thi t k BT L – Hi p h i các k s quân đ i m (EM-1110-

2-2006).
- Ph

ng pháp RCD – Nh t B n.

- Ph

ng pháp thi t k BT L – Hi p h i bê tông M (ACI 211.3R-2002).

- Ph

ng pháp RCCD – Trung Qu c (SL-48-94).

K t lu n ch

ng

Trên c s nghiên c u tình hình phát tri n công ngh BT L
tri n v ng áp d ng công ngh BT L trong n
- Bê tông đ m l n đ

n

c ngoài và

c có th rút ra k t lu n sau:

c áp d ng t nh ng n m 1960 và tìm th y hi u qu to

l n trong vi c xây d ng các công trình đ p thu đi n và m t s công trình m t
đ

ng giao thông và sân bãi trên th gi i. Các v t li u ch y u ch t o BT L nh

xi m ng và c t li u v c b n t

ng t nh bê tông th

ng. Khác bi t là ph i có

trong thành ph n ph gia khoáng (20-70%). Ph gia khoáng đ
nguyên li u c a t ng n
- V ph

c dùng tu theo

c, nh ng ph bi n h n c là tro x nhi t đi n và puz lan.

ng pháp thi t k thành ph n BT L: các qu c gia s d ng nhi u

BT L nh M , Canada, Trung Qu c, Nh t B n và đã xây d ng ph
k thành ph n BT L c a riêng mình. i m chung c a ph
xây d ng th c nghi m tr

ng pháp thi t

ng pháp c a các n

c là

c m t s quan h , t đó tính ra thành ph n và thí nghi m

ki m tra.
- Khi nghiên c u tính ch t c a BT L c n chú tr ng đ n các tính ch t nh :
Tính công tác (đ c ng Vebe, th i gian ninh k t), h s lèn ch t c a h n h p
BT L, c
n

ng đ kháng kéo, c

ng đ kháng nén, đ co, kh n ng ch ng th m

c, mô đun đàn h i và đ c bi t quan tr ng là nhi t đ bên trong kh i đ c a

BT L. Các tính ch t này đ
và môi tr

c hình thành khác nhau theo đi u ki n v t li u ch t o

ng khí h u c a t ng n

HHBT đòi h i thi t b , ph

c. Các thí nghi m đ m nén và tính công tác c a

ng pháp thí nghi m chuyên d ng.

- Trong nh ng n m t i, nhi u công trình thu l i, thu đi n, đ
thông và đ c bi t là các d án đ
qu khi áp d ng công ngh BT L.

ng ph c v công tác thi công s tìm đ

ng giao
c hi u