Tài liệu BÊ TÔNG ĐẦM LĂN pptx

Tiểu luận: Bê tông đầm lăn


Sinh viên: Mai Phú Lực
Lớp: ĐCTV – ĐCCT K52
Đề tài:
BÊ TÔNG ĐẦM LĂN

I – GIỚI THIỆU CHUNG

Bê tông đầm lăn là loại bê tông sử dụng các nguyên vật liệu tương tự như bê
tông thường. Khác với bê tông thường được đầm chặt bằng thiết bị rung đưa
vào trong lòng khối đổ, bê tông đầm lăn được làm chặt bằng thiết bị rung lèn từ
mặt ngoài. Loại bê tông này thích hợp cho các công trình bê tông khối tích lớn,
hình dáng không phức tạp như đập, mặt đường. Việc đầm lèn bê tông cho phép
sử dụng hỗn hợp bê tông khô, ít chất kết dính hơn so với bê tông thường nhờ
vậy đối với một số đập và đường bê tông, thi công bằng công nghệ này nhanh
hơn và rẻ hơn so với dùng công nghệ đổ bê tông truyền thống. Bê tông đầm lăn
thường được áp dụng thích hợp cho thi công đập bê tông trọng lực và mặt
đường, sân bãi.

Bê tông đầm lăn áp dụng cho thi công đường giao thông so với công nghệ thi
công thông thường có các ưu điểm như: phương pháp thi công không phức tạp,
lượng dùng xi măng thấp, có thể sử dụng một số sản phNm phụ hoặc phế thải
công nghiệp giúp hạ giá thành vật liệu so với bê tông xi măng thông thường,
tốc độ thi công nhanh.Bê tông đầm lăn đặc biệt hiệu quả khi áp dụng cho xây
dựng đập bê tông trọng lực. Khối lượng bê tông được thi công càng lớn thì hiệu
quả áp dụng công nghệ bê tông đầm lăn càng cao. Việc lựa chọn phương án thi
công đập bằng công nghệ bê tông đầm lăn thường đem lại hiệu quả kinh tế cao
hơn so với đập bê tông thường và đập đất đắp bởi các lí do sau:

- Thi công nhanh: So với đập bê tông thường, đập bê tông đầm lăn được thi
công với tốc độ cao hơn do có thể dùng băng tải để vận chuyển bê tông, dùng
máy ủi để san gạt, máy lu rung để đầm lèn và ít phải chờ khối đổ hạ nhiệt. So
với đập đất đắp có cùng chiều cao, khối tích của đập bê tông đầm lăn nhỏ hơn
nên thi công nhanh hơn. Công trình đập càng cao, hiệu quả kinh tế của đập bê
tông đầm lăn càng lớn so với đập đất đắp.

- Giá thành hạ: Theo các tính toán tổng kết từ các công trình đã xây dựng trên
Thế giới, giá thành đập bê tông đầm lăn rẻ hơn so với đập bê tông thi công
bằng công nghệ truyền thống từ 25% đến 40%. Việc hạ giá thành đạt được là
do giảm được chi phí cốp pha, giảm chi phí cho công tác vận chuyển, đổ, đầm
bê tông.

- Giảm chi phí cho các kết cấu phụ trợ: So với đập đắp, chi phí làm cửa tràn
của đập bê tông đầm lăn rẻ hơn (tương tự như đập bê tông thường). Đối với đập
thuỷ điện được thiết kế có nhiều cửa nhận nước ở nhiều cao trình khác nhau thì
phương án đập bê tông đầm lăn càng rẻ hơn so với phương án đập đắp. Hơn
nữa khi làm đập bê tông đầm lăn, chiều dài của kênh xả nước ngắn hơn so với
kênh xả nước của đập đắp và vì vậy giảm chi phí làm bản đáy và chi phí xử lí
nền đập.
Tiểu luận: Bê tông đầm lăn


Sinh viên: Mai Phú Lực
Lớp: ĐCTV – ĐCCT K52
- Giảm chi phí cho biện pháp thi công: Việc thi công đập bằng bê tông đầm
lăn có thể giảm chi phí dẫn dòng trong thời gian xây dựng và giảm các thiệt
hại, các rủi ro khi nước lũ tràn qua đê quai. Đối với đập bê tông đầm lăn,
đường ống dẫn dòng ngắn hơn ống dẫn dòng của đập đắp. Hơn nữa thời gian
thi công đập bê tông đầm lăn ngắn nên các ống dẫn dòng cho đập bê tông đầm

lăn chỉ cần thiết kế để đáp ứng lưu lượng xả nước lớn nhất theo mùa thay vì lưu
lượng lớn nhất theo năm như đối với đập bê tông và đập đắp. Vì vậy đường
kính cống dẫn dòng của đập bê tông đầm lăn nhỏ hơn và chiều cao đê quai cho
đập bê tông đầm lăn cũng thấp hơn so với phương án đập bê tông thường và
đập đắp.

Tóm lại:
Việc sử dụng bê tông áp dụng cho xây dựng so với công nghệ thi công thông
thường có các ưu điểm sau:

+ Lượng dùng xi măng thấp, có thể sử dụng một số phế thải hoặc sản phNm phụ
của các ngành công nghiệp khác giúp hạ giá thành vật liệu
+ Đạt cường độ cao ở thời gian đầu, sớm cho phép sử dụng
+ Phương pháp thi công không phức tạp
+ Tốc độ thi công nhanh giúp rút ngắn thời gian thi công và giảm chi phí sản
xuất.

- Từ khi ra đời cho đến nay, việc xây dựng đập bê tông đầm lăn đã và đang
phát triển theo các hướng chính:

+ Bê tông đầm lăn nghèo chất kết dính (CKD) (hàm lượng CKD < 99kg/m3)
+ Bê tông đầm lăn có lượng CKD trung bình (hàm lượng CKD từ 100 đến 149
kg/m3);
+ Bê tông đầm lăn giàu CKD: (hàm lượng CKD > 150 kg/m3) được phát triển
ở Anh. Việc thiết kế thành phần bê tông đầm lăn được cải tiến từ bê tông
thường và việc thi công dựa vào công nghệ thi công đập đất đắp.

II – VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG ĐẦM LĂN

Đối với bê tông đầm lăn cho đập khối lớn nên sử dụng xi măng có nhiệt thuỷ

hoá thấp hơn so với nhiệt thuỷ hóa của xi măng pooclăng thông thường như các
loại xi măng pu – giơ – lan và xi măng xỉ lò cao hay xi măng ít toả nhiệt.
Đối với bê tông đầm lăn cho mặt đường có thể dùng các loại xi măng thông
thường như các dạng xi măng dùng cho kết câu thông thường khác.

- Cốt liệu:

Đối với bê tông đầm lăn cho đập, có thể sử dụng cốt liệu có Dmax dưới
100mm – 150mm tuy có giảm giá thành vật liệu chế tạo bê tông nhưng lại đNy
cao chi phí trộn và vận chuyển hỗn hợp bê tông.
Tiểu luận: Bê tông đầm lăn


Sinh viên: Mai Phú Lực
Lớp: ĐCTV – ĐCCT K52

- Phụ gia khoáng:

Phụ gia khoáng pu – giơ – lan là vật liệu silicat hoặc alumo – silicat mà bản
thân nó có ít hoặc không có khả năng đóng rắn nhưng với sự có mặt của nước
hoặc độ Nm nó có thể phản ứng với canxihydroxit để có thể đóng rắn. Pu – giơ
– lan cho bê tông đầm lăn tiểu chuNn ASTM C6 618-97 hoặc TCN 105-97,
TCVN 3735-82.

- Phụ gia hoá học

Các công trình bê tông đầm lăn sử dụng các loại phụ gia: Phụ gia dẻo hoá –
giảm nước, giảm nước và thời gian đông kết và một số loại phụ gia cuốn khí.
Trên thực tế, việc sử dụng phụ gia dẻo hoá và phụ gia dẻo hoá chậm đông kết
làm tăng tính dễ thi công lu lèn và kéo dài thời gian thi công làm cho khả năng

bám dính và độ chống thấm vùng tiếp giáp giữa các lớp bê tông được tăng
cường.

III – THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG ĐẦM LĂN

- Quan điểm địa kỹ thuật:

Theo quan điểm địa kỹ thuật coi hỗn hợp bê tông đầm lăn là hỗn hợp đất được
gia cố xi măng, thành phần được chọn lựa quan hệ độ Nm và khối lượng thể
tích. Đối với mỗi loại cốt liệu và hàm lượng chất kết dính, mục đích thiết kế là
xác định độ Nm tối ưu để hỗn hợp có độ đặc chắc cao nhất bằng thí nghiệm lèn
tương xứng với lèn thực thế tại hiện trường. Với phương pháp thiết kế dựa trên
quan điểm này, các lỗ hổng giữa các hạt cốt liệu nói chung không được lấp đầy
bởi hồ xi măng sau khi lèn.
Có hai phương pháp thiết kế thành phần bê tông theo quan điểm Địa kỹ thuật
là: Phương pháp bê tông đầm lăn nghèo và phương pháp đơn giản hoá đất.

- Quan điểm bê tông:

Với quan điểm bê tông, thành phần bê tông đầm lăn được lựa chọn dựa trên
quan hệ giữa cường độ nén và một số tính chất khác. Quan điểm bê tông dựa
trên khái niệm lượng hồ xi măng vừa đủ để lấp đầy khoảng trống giữa các hạt
cốt liệu để hỗn hợp bê tông được lèn chặt tốt hơn, độ rỗng giữa các hạt nhỏ
hơn. Các phương pháp thiết kế thành phần bê tông đầm lăn theo quan điểm bê
tông:
+ Phương pháp dư hồ ( Cục khai hoang Mỹ )
+ Phương pháp thiết kế bê tông đầm lăn theo USACE
+ Phương pháp CRD Nhật bản
+ Phương pháp thiết kế bê tông đầm lăn theo Viện bê tông Mỹ ACI.5R
+ Phương pháp RCCD Trung Quốc

Tiểu luận: Bê tông đầm lăn


Sinh viên: Mai Phú Lực
Lớp: ĐCTV – ĐCCT K52

III – CÔNG NGHỆ THI CÔNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN

- Thiết bị thi công

Thiết bị thi công bê tông đầm lăn không phức tạp, các thiết bị chính để thi
công bê tông đầm lăn theo công nghệ này hiện đều có ở Việt Nam. Thiết bị thi
công bê tông đầm lăn nói chung cũng giống nhau khi thi công bê tông đầm lăn
cho đập, đường và các dạng công trình bê tông khối lượng lớn không cốt thép
khác. Tuy nhiên ở mỗi loại hình công nghệ đó đòi hỏi thêm những thiết bị thi
công đặc chủng riêng.

Các thiết bị cần thiết cho thi công đập bằng công nghệ bê tông đầm lăn gồm:
Máy trộn cưỡng bức có khả năng trộn hỗn hợp bê tông khô sử dụng cốt liệu có
đường kính lớn, băng tải hoặc các thiết bị tương đương để vận chuyển bê tông,
xe tải tự đổ, máy san ủi, máy lu rung, máy nhồi thấm tạo khe co. Hệ thống
phun nước cao áp làm sạch bề mặt bê tông mạch ngừng. Hệ thống phun nước
bảo dưỡng.

Thiết bị thi công đường, sân bãi: Máy trộn cưỡng bức, xe tải tự đổ, máy rải, xe
lu rung, xe lu lốp, máy cắt bê tông.

Có thể thấy rằng các thiết bị chính cho thi công bê tông bằng công nghệ bê
tông đầm lăn đã có sẵn ở Việt Nam hoặc đề có thể chế tạo tại Việt Nam. Nếu
phổ biến công nghệ bê tông đầm lăn ở Việt Nam thì có thể tận dụng được các

thiết bị có sẵn ở trong nước, không tốn thêm chi phí đầu tư mua thiết bị thi
công mới.

Công nghệ thi công bê tông đầm lăn cho đập


- Công nghệ và tổ chức thi công bê tông đầm lăn với bê tông khối lượng lớp
thông thường là được tíên hành cùng lúc trên một diện rộng.
Sau khi ngăn dòng và thi công xong phần nền móng đập thì tiến hành thi công
lớp thềm chống xói bằng bê tông chịu lực. Bê tông tường thượng lưu được đổ
bằng bê tông thường theo công nghệ cốp pha trượt hoặc leo có đặt các băng
cách nước vào khe co dãn. Tường hạ lưu có thể là bê tông đổ tại chỗ giống như
tường thượng lưu, cũng có thể được lắp ráp bằng các tấm hoặc khối bê tông
đúc sẵn. Các khối lớp kết cấu tường này đóng vai trò cốp pha cho các lớp bê
tông đầm lăn phía trong. Hỗn hợp bê tông sau khi được trộn từ các trạm trộn
được vận chuyển đến nơi đổ bằng các phương tiện như xe chạy trên ray, băng
tải xe ôtô tự đổ chuyên dụng. Hỗn hợp bê tông đầm lăn san gạt bằng xe ủi. Sau
đó chúgn được đầm lèn bằng lu rung. Chiều dày từng lớp đổ được quyết định
bằng năng lưc đổ, năng lực đầm của các thiết bị. Thông thường mỗi lớp bê
tông được san dày khoảng 30 – 40cm. Để tăng tốc độ di chuyển, tại một số
công trình các máy ủi san bê tông được cNu tháp của chuyển đến các vị trí cần
Tiểu luận: Bê tông đầm lăn


Sinh viên: Mai Phú Lực
Lớp: ĐCTV – ĐCCT K52
thiết tránh làm hỏng bề mặt bê tông đã đầm. Thời gian từ khi bê tông bắt đầu
được trộn cho tới khi đầm lèn xong không vượt quá thời gian bắt đầu đóng rắn
của bê tông.

- Một số điểm cần lưu ý khi áp dụng công nghệ bê tông đầm lăn cho xây
dựng đập:

Mặc dù công nghệ bê tông đầm lăn đã được khẳng định là công nghệ xây dựng
tối ưu áp dụng cho đập trọng lực nhưng việc xây dựng đập bê tông đầm lăn chỉ
thực sự phát huy được tính ưu việt và tạo ra sản phNm có chất lượng tương
đương với đập bê tông thường khi khắc phục được những điểm yếu của loại
hình công nghệ này:

+ Về chất lượng bám dính giữa các lớp

Cường độ bám dính giữa các lớp đối với đập bê tông đầm lăn là điểm yếu nhất
của bê tông đầm lăn. Vì vậy cường độ kéo bê tông tại vùng tiếp giáp giữa các
lớp đổ là mối quan tâm lớn nhất khi thiết kế kết cấu đập bê tông đầm lăn . Do
vậy cần phải có những thử nghiệm kỹ càng trên mô hình với các điều kiện về
vật liệu, thiết bị và quy trình thi công thực tế để xác định các tính chất của bê
tông tại vùng tiếp giáp giữa các lớp thi công và đảm bảo rằng các giá trị của các
tính chất của bê tông không thấp hơn yêu cầu thiết kế.

+ Về vấn đề thấm

Do bê tông đầm lăn được thi công thành những lớp nên các khe tiếp giáp giữa
các lớp có thể là đường chính để nước thấm qua thân đập. Ngoài ra do sử dụng
ít chất kết dính hơn so với bê tông thường nên bê tông đầm lăn có tính chống
thấm kém hơn so với bê tông thường cùng mác. Vì vậy cần nghiên cứu kỹ các
giải pháp cấu tạo chống thấm, thành phần vật liệu và quy trình thi công thích
hợp để đảm bảo khả năng chống thấm cho đập.

+ Về chất lượng thi công:

Sự phân ly hỗn hợp bê tông là một trong những vẫn đề bất lợi nhất có thể xảy
ra trong quá trình sản xuất và đổ bê tông đầm lăn. Do đặc thù thi công trên diện
rộng với khối lượng lớn nên việc kiểm soát sự đồng nhất về thành phần và tính
công tác của hỗn hợp bê tông đầm lăn khó hơn so với bê tông thường. Điều này
sẽ dẫn đến chất lượng của bê tông đầm lăn sẽ dao động lớn.



Công nghệ thi công bê tông đầm lăn cho đường