Nghiên cứu công nghệ thi công bê tông cường độ cao theo phương pháp tự chèn cho các công trình thủy lợi thủy điện

1

B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O
Đ I H C ĐÀ N NG

TRƯƠNG ĐÌNH QN

NGHIÊN C U CƠNG NGH THI CÔNG BÊ TÔNG
CƯ NG Đ CAO THEO PHƯƠNG PHÁP T CHÈN
CHO CÁC CƠNG TRÌNH TH Y L I - TH Y ĐI N

Chuyên ngành : Xây d ng công trình th y
Mã s

: 60.58.40

TĨM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T

Đà N ng - Năm 2012


2

Cơng trình đư c hồn thành t i
Đ I H C ĐÀ N NG

Ngư i hư ng d n khoa h c: TS. HOÀNG PHƯƠNG HOA

Ph n bi n 1: TS. TR N ĐÌNH QU NG

Ph n bi n 2: TS. NGUY N XUÂN TO N

Lu n văn ñư c b o v t i H i ñ ng ch m Lu n văn t t
nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày
14 tháng

12 năm 2012.

Có th tìm hi u lu n văn t i:
- Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng
- Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng.


3

M

Đ U

1. Tính c p thi t c a đ tài
Hi n nay

Vi t Nam công cu c công nghi p hóa, hi n đ i

hóa Đ t nư c, nhi u cơng trình xây d ng l n có k t c u m i ñang
ñư c thi t k và thi công xây d ng. Đ c bi t là các cơng trình khai
thác tài ngun nư c, vi c thi t k các cơng trình này đã ñưa ra nhi u
d ng k t c u có kh năng ch u l c l n, kích thư c ti t di n thanh
m nh, m t ñ c t thép dày, d n ñ n vi c đ , đ m bêtơng khi thi cơng
r t khó ho c khơng th c hi n đư c. N u bêtơng khơng đ đi u ki n
đ có th ñ theo phương pháp thông thư ng ho c không ñư c ñ m

ch t s d n t i r ng, r c u ki n, làm cư ng ñ bêtông thi t k không
ñ m b o và ñ b n c a c u ki n b suy gi m ñáng k .
M t trong nh ng v n ñ k thu t cũng c n quan tâm gi i
quy t là công ngh thi công bêtông cư ng ñ cao, ñ c bi t cho m t
s b ph n k t c u có đ c ñi m ch u l c ph c t p, ch u ng su t c c
b l n như bu ng xo n tua bin, bu ng tua bin, bu ng ñ t máy phát
ñi n trong nhà máy th y ñi n, các tư ng ch n, c c khoan nh i, bê
tông c u c ng, cơng trình ven bi n. T i các v trí này u c u bêtơng
có cư ng đ ch u nén cũng như ch u kéo l n. M t khác, t i nh ng v
trí trên cao, sàn cơng tác ch t h p thì vi c bơm bêtơng lên cao cũng
như đ m bêtơng đ u có nh ng u c u đ c bi t khó khăn.
Hơn n a, m t s cơng trình xây d ng sau m t th i gian khai
thác s d ng, k t c u b ăn mịn b i mơi trư ng nư c 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 bêtơng truy n th ng thì cơng tác
đ , đ m bêtơng đ m b o u c u là r t khó khăn, t n nhi u cơng s c,
đơi khi khơng th th c hi n ñư c.


4

M t trong nh ng gi i pháp có th áp d ng t t cho các ñi u
ki n nói trên là s d ng bê tơng t lèn(BTTL) có cư ng đ cao.
Nh ng tính ch t đ c bi t khác như cư ng ñ cao v ch u kéo và ch u
nén, ñ ch ng th m cao, tu i th cao,… càng khi n cho lĩnh v c áp
d ng lo i bê tông t lèn ngày càng m r ng. Lo i bêtông này v i kh
năng t ch y l p ñ y, ch y vư t qua các rào c n c t thép m t đ cao,
khơng phân t ng và có cư ng đ nén cao đã đư c ng d ng cho
nhi u cơng trình c u h m, nhà cao t ng trên th gi i.
Hi n nay nghiên c u bê tơng t lèn đã đư c s d ng r ng rãi

t i Nh t, Châu Âu và M do nh ng tính năng vư t tr i c a nó so v i
bê tơng truy n th ng. Tuy nhiên, t i Vi t Nam h u như cịn khá m i
m và ch ít cơng trình đư c th c hi n.
M t trong nh ng nguyên nhân d n ñ n vi c BTTL chưa
ñư c áp d ng ph bi n là ñi u ki n c p ph i nghiêm ng t, có s thay
đ i tính năng cơ – lý r t l n ñ i v i thành ph n v t li u. H th ng
tiêu chu n, quy chu n thi t k , thi công cho vi c áp d ng v t li u này
chưa ñ y ñ , rõ ràng. Cũng như chưa có nhi u nghiên c u, ng d ng
s d ng v t li u s n có t i đ a phương ñ ch t o BTTL.
Trong nh ng năm g n đây, đã có nh ng tín hi u cho th y
BTTL d n ñư c ch p nh n thông qua vi c s d ng thi công t i các v
trí khó khăn, nh ng k t c u nh dày ñ c c t thép, các k t c u thành
m ng, h p, ho c ng thép nh i bê tông. Đ c bi t t i Đà N ng, Qu ng
Nam ñã và ñang tri n khai r t nhi u các d án xây d ng nhà cao
t ng, các cơng trình c u l n, cơng trình th y l i - th y đi n l n có
nhi u d ng k t c u ph c t p vì v y vi c ng d ng BTTL s d ng v t
li u t i ch vào th c t xây d ng s đem l i l i ích ñáng k v m t
kinh t và k thu t.


5

Tuy nhiên, nh ng hi u bi t v BTTL

khu v c có ph n h n

ch , ch t p trung vào m t s ít các cơ quan nghiên c u, các trư ng
Đ i h c, m t s hãng cung c p ph gia và m t s ít các tr m s n xu t
bê tơng tươi. Tính thương m i hóa c a lo i bê tông này t i khu v c
chưa cao.

Vi c tăng cư ng áp d ng BTTL

khu v c Qu ng Nam, Đà

N ng và m t s vùng trong c nư c ñã ñ t ra cho nh ng ngư i làm
công tác nghiên c u nh ng v n ñ sau:
1. C n ph i nghiên c u k hơn v nh ng tính ch t cơ lý c a
BTTL, có đư c nh ng tính ch t trên vi c áp d ng m i b o ñ m ñ
tin c y và nâng cao hi u qu kinh t khi s d ng BTTL.
2. Các v n ñ v ti m năng ñ s n xu t BTTL s d ng c t
li u t i ñ a phương và các ñi u ki n môi trư ng trong khu v c.
3. Nghiên c u cơng ngh thi cơng bê tơng cư ng đ cao theo
phương pháp t chèn và áp d ng r ng rãi trong cơng trình xây d ng.
2. M c tiêu nghiên c u
M c tiêu chính c a nghiên c u này là nghiên c u tính cơng
tác c a h n h p bê tông t lèn cư ng ñ cao cũng như tính ch t cơ lý
c a bêtơng, tho mãn các u c u đ

ng d ng thi cơng các cơng

trình th y l i – th y ñi n.
Ý nghĩa c a nghiên c u này nh m cung c p m t s thông s
th c t c a BTTL s d ng v t li u t i ch và công ngh thi công. T
đó đ xu t s d ng lo i v t li u này trong xây d ng cơng trình th y
l i – th y đi n nói chung t i ñ a phương trong th i gian t i.
M c tiêu chung c a nghiên c u này là ti n hành kh o sát ñ i
v i s phát tri n cư ng ñ c a m t thi t k c p ph i BTTL phù h p
b ng vi c s d ng c t li u ñ a phương và ñ ñánh giá hi u qu c a

6

c p ph i BTTL ñư c l a ch n theo cư ng ñ và ñ b n và các tiêu
chí s d ng khác. Các m c tiêu c th như sau:
1. Đ thi t k c p ph i BTTL thích h p s d ng c t li u ñ a
phương;
2. Đ ñánh giá s phát tri n cư ng ñ và ñ b n c a BTTL.
3. Đ có th

ng d ng BTTL vào th c t s n xu t.

3. Ph m vi nghiên c u
Ph m vi c a nghiên c u này gi i h n trong vi c phát tri n m t s
thi t k c p ph i phù h p s d ng c t li u ñ a phương và ñáp ng
ñư c yêu c u c a BTTL cư ng ñ cao như ñ ch y xoè, kh năng t
làm ñ y, kh năng ch y xuyên qua các khu v c h n ch và ñ m b o
các yêu c u v cư ng ñ , ñ b n, ñ

n ñ nh và các yêu c u khai

thác khác c a bê tông.
4. Phương pháp nghiên c u
Phương pháp tính tốn lý thuy t k t h p th c nghi m trong
phịng thí nghi m và th c t ngồi cơng trư ng(các ch tiêu cơ lý v t
li u, h n h p và tính ch t c a BTTL).
5. K t c u lu n văn
Ngồi ph n m đ u, k t lu n, ph l c và tài li u tham kh o,
lu n văn ñư c chia làm 3 chương như sau:
Chương 1: T ng Quan
Chương 2: Nghiên c u thi t k thành ph n Bê tông t lèn

cư ng ñ cao s d ng v t li u t i Qu ng Nam – Đà N ng.
Chương 3: Công ngh thi công Bê tông t lèn cư ng ñ cao
và ñ xu t ng d ng Bê tông t lèn vào m t s k t c u xây d ng t i
ñ a phương.


7

CHƯƠNG 1: T NG QUAN
1.1 KHÁI QUÁT V BÊ TÔNG T

LÈN

Bê tơng t lèn là bê tơng có kh năng ch y dư i tr ng lư ng
b n thân và làm đ y hồn tồn c p pha th m chí trong c nh ng nơi
d y đ c c t thép mà không c n b t c tác ñ ng cơ h c nào mà v n
ñ m b o tính đ ng nh t. Nói m t cách khác, bê tơng t lèn là bê tơng
có kh năng t lèn ch t. BTTL có các đ c ñi m tương ñ i gi ng các
lo i BTXM thơng thư ng, đư c ch t o t các v t li u c u thành như
ch t k t dính xi măng, c t li u, nư c và ph gia.
Bê tơng t lèn cũng có th ñư c s d ng trong các ñi u ki n
khó khăn khác khi khơng th s d ng máy ñ m như: ñ bê tông dư i
nư c, c c nh i, b máy và c t ho c tư ng gia c . Đ linh ñ ng cao
c a BTTL làm cho nó có th đ vào khn mà khơng c n rung.
Bê tơng t lèn cũng có th đư c coi là "s phát tri n mang
tính cách m ng trong xây d ng bê tông trong nhi u th p k ". L i ích
kinh t mà nó mang l i đã đư c ki m ch ng như :
- Xây d ng nhanh hơn;
- Gi m nhân l c trên công trư ng;
- Thi công d dàng hơn;

- Đ đ ng nh t và đơng ñ c hoàn toàn;
- B m t hoàn thi n t t hơn;
- Nâng cao ñ b n;
- S c dính bám tăng;
- D dàng hơn trong thi t k thành ph n bê tông;
- Gi m ti ng n do khơng có ch n đ ng;
- Mơi trư ng làm vi c an toàn hơn.
Tuy nhiên, BTTL v n có m t s v n đ như:


8

• Bê tơng t lèn có mơ đun đàn h i th p hơn, nó có th
hư ng đ n ñ c tính bi n d ng c a k t c u bê tơng d

nh

ng l c;

• Chùng dão và co rút cao hơn nên nh hư ng ñ n m t mát
ng su t và ñ võng theo th i gian.
1.2 T NG QUAN V BÊ TÔNG T

LÈN TRÊN TH GI I

T khi ñư c ch t o thành công BTTL t i Đ i h c Tokyo
vào nh ng năm 1980, v n ñ v ñ b n c a k t c u bê tơng đã giành
ñư c s quan tâm l n c a gi i khoa h c chuyên ngành xây d ng t i
Nh t B n và các nư c tiên ti n trên th gi i.
Đ n năm 2000 kh i lư ng BTTL ñư c s d ng cho các s n

ph m đúc s n và bê tơng tr n s n trong xây d ng c a Nh t B n là
hơn 400.000 m3 (Ouchi et al., 2003).
T i Châu Âu, năm 1996, nhi u nư c Châu Âu ñã thành l p
d án "S n xu t h p lý và c i thi n môi trư ng b ng cách s d ng
BTTL. T đó, BTTL ñã ñư c áp d ng thành công t i nhi u cơng
trình c u, tư ng và các l p p m t h m t i Châu Âu (Ouchi et al,
2003).
Trong nh ng năm 2000-2003,

M ñ t bi t là trong ngành

cơng nghi p bê tơng đúc s n. BTTL ñã ñư c s d ng trong hàng lo t
các d án thương m i(Ozyldirim, 2003; Ouchi et al., 2003).
M t ng d ng đi n hình c a BTTL là xây d ng m neo c a
c u treo dây võng Akashi-Kaikyo, b ch a ga LNG c a Cơng ty Gas
Osaka (Nh t B n)

Hình 1.2 S d ng BT t ñ m cho M neo c a c u Akashi-Kaikyo


9

T i Canada BTTL ñư c s

d ng trong các lĩnh v c xây

d ng, như xây d ng c u đư ng và các cơng trình xây d ng dân d ng,
t ng kh i lư ng BTTL chi m kho ng 25% lư ng bê tơng đư c s
d ng trên th trư ng.
1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN C U,

LÈN

NG D NG BÊ TÔNG T

VI T NAM
T i Vi t Nam cũng đã có m t s cơ s nghiên c u, áp d ng

bê tông t lèn nhưng v i quy mô nh như ĐH Xây d ng HN, ĐH
Bách khoa TPHCM, Vi n Khoa h c Th y l i, ñang th c hi n ñ tài
thu c d án SX th nghi m c p B do PGS. TS. Hồng Phó Un
làm ch nhi m: “hồn thi n công ngh ch t o và thi công bê tơng t
lèn trong xây d ng cơng trình th y l i”. Tuy nhiên, nh ng nghiên
c u v kh năng t ñ m c a h n h p bê tơng v n chưa đư c đ c p
ñ n m t cách k lư ng.
T năm 1999-2001, trư ng Đ i h c Bách Khoa thành ph
H Chí Minh đã nghiên c u thành cơng BTTL có s d ng b t đá vơi.
Tuy nhiên, k t qu nghiên c u chưa ñư c áp d ng vào cơng trình xây
d ng th c t xây d ng các cơng trình.
Năm 2008, khoa Xây d ng C u Đư ng trư ng Đ i h c Bách
Khoa, Đ i h c Đà N ng ñã nghiên c u ng d ng BTTL dùng cho
đư ng ơ tơ, sân bay. K t qu nghiên c u s ñư c áp d ng vào cơng
trình xây d ng c ng Cái Mép Th V i cu i năm 2010.

Hình 1.6. Nhà thi ñ u Đa Năng, Đà N ng, các d m xiên


10

Nh ng năm g n ñây, BTTL ñã b t ñ u ñư c s d ng t i
m t s cơng trình xây d ng nhà cao t ng mà ph n l n có Ch

đ u tư ho c Nhà th u là các Công ty nư c ngồi thi cơng như
tịa nhà Keanam, Phú M Hưng, Mút ñ u d m ñ u c t toà nhà
34 – Trung Hòa v.v...
CHƯƠNG 2: NGHIÊN C U THI T K THÀNH
PH N BTTL CƯ NG Đ CAO S D NG V T LI U
T I QU NG NAM – ĐÀ N NG
Đ c tính cơ b n c a BTTL là :
- Tính bi n d ng cao(kh năng t l p ñ y c p pha)
- Kh năng ch y qua v t c n
- Kh năng ch ng phân t ng.
2.1 YÊU C U CƠ B N C A BÊ TƠNG T

LÈN:

V cơ b n BTTL có thành ph n v t li u gi ng v i bêtông
truy n th ng như: xi măng, c t li u, nư c, ch t ñ n và ch t ph gia.
Tuy nhiên, c n ph i tính đ n m t lư ng l n ph gia siêu d o nh m
làm tăng tính cơng tác c a bê tơng, m t lư ng b t khống l n có
thành ph n như là m t ch t bôi trơn cho l p c t li u thô cũng như là
s d ng ch t hóa h c tăng ñ nh t ñ tăng thêm ñ bám ch c cho
bêtơng.
Đ đ t đư c 3 đ c tính cơ b n BTTL, ñ nh hư ng thi t k
thành ph n c p ph i c n:
- H n ch hàm lư ng c t li u (c t li u thô chi m 50% kh i
lư ng bê tông và cát 40% kh i lư ng v a);
- T l nư c / b t khoáng th p;
- S d ng m t lư ng l n ph gia siêu d o.
2.2 M T S

PHƯƠNG PHÁP THI T K BTTL

11

Sau ñây là m t s phương pháp thi t k c p ph i BTTL ñã
ñư c nghiên c u, phát tri n và công b , xu t b n trên Th gi i:
1. Phương pháp thi t k do giáo sư Okamura H và Ozawa K
t i trư ng đ i h c cơng ngh Koichi (Nh t B n) công b t i h i th o
v bê tông ch t lư ng cao do Vi n Bê tông Hoa Kỳ (ACI) t ch c
vào năm 1994;
2. Phương pháp thi t k do các giáo sư Ouchi Masahiro,
Okamura H và Ozawa K công b t i H i th o v k t c u bê tông t i
Đài Loan năm 1998;
3. Phương pháp thi t k do các tác gi : Nawa T, Izumi T và
Edamatsu Y công b t i H i th o v BTTL t i trư ng Đ i h c Công
ngh Koichi vào năm 1998;
4. Phương pháp thi t k do giáo sư Billberg thu c Vi n
nghiên c u xi măng và bê tông Th y Đi n công b năm 1999 d a
trên kinh nghi m th c t

ng d ng SCC t i Th y Đi n kéo dài trong

nhi u năm;
5. Phương pháp thi t k

do Bennenk, H.W và J.Van

Schiindel công b t i Istanbul, Th Nhĩ Kỳ năm 2002;
6. Phương pháp thi t k do y ban Châu Âu v h th ng bê
tông và các hóa ch t đ c bi t dùng trong xây d ng EFNARC (The

European Federation of Specialist Construction Chemicals and
Concrete systems) công b trong t p Hư ng d n s d ng SCC năm
2002 (ñi u ch nh năm 2005) và;
7. Phương pháp thi t k do Hi p h i các K sư dân d ng
Nh t B n JSCE (Japan Society of Civil Engineering) công b năm
1998.
Trong nh ng phương pháp trên thì phương pháp do
EFNARC ñ xu t cũng tương t như phương pháp c a JSCE do ban


12

ñ u EFNARC phát tri n phương pháp thi t k BTTL d a trên nh ng
nghiên c u và kinh nghi m th c t c a Nh t B n.
Nhìn chung, quy trình thi t k m t c p ph i BTTL s bao
g m nh ng bư c như Hình 2.1 sau (EFNARC, 2002):
Thi t l p đ c tính u
c u

Ch n v t li u (t cơng
trư ng)

Thi t k và đi u ch nh
thành ph n h n h p

Đánh giá
các v t li u thay th
Khơng đ t
u c u

Ki m tra và đi u ch nh
các đ c tính trong
Đ t
u
Ki m tra các đ c tính
bê tơng trong nhà máy
ho c t i cơng trư ng
Hình 2.1 Quy trình thi t k BTTL
Vì BTTL nh y c m v i nh ng thay đ i trong các tính ch t
cơ lý, hoá c a c t li u nên trong q trình s n xu t các thí nghi m v
phân lo i c t li u và ñ

m c n ñư c th c hi n thư ng xuyên hơn so

v i bê tông truy n th ng. Ngư i ta ph i th c hi n t t c các thí


13

nghi m c n thi t cho ñ n khi ñ t yêu c u trư c khi ti n hành thi
cơng.
2.3 NGUN LÝ CH
Đ

T O BÊ TƠNG T

LÈN CĨ CƯ NG

CAO.
Đ nâng cao kh năng ch u t i tr ng c a đá bêtơng c n nâng

cao đ ñ c ch c c a c t li u, n n ñá ximăng, vùng truy n b m t c a
n n ñá ximăng và c t li u.
Vi c gia tăng cư ng ñ n n ñá ximăng và cư ng ñ vùng
truy n b m t gi a n n ñá ximăng v i c t li u ñư c th c hi n trên cơ
s :
- Gi m nư c nhào tr n h n h p bêtơng (đánh giá thơng qua
t s Nư c/Ch t k t dính) đ gi m t i đa l r ng do nư c nhào tr n
dư th a t o ra.
- Gia tăng lư ng s n ph m calcium silicate hydrate (C-S-H)
c a quá trình th y hóa ximăng, chuy n b t khống portlandite thành
khống C-S-H ñ làm tăng ñ ñ c ch c c a c u trúc.

Hình 2.2. Sơ đ ngun lý ch t o bê tơng cư ng đ cao
Bê tơng t lèn, v i nguyên lý t i ưu thành ph n h t c a c h
nguyên li u ñ t o ra tính d o dính cao và s s p x p ch t ch gi a


14

các h t, cho phép t o ra bêtơng có tính t ch y và cư ng đ c c cao
n u k t h p t t v i ngun lý ch t o bêtơng cư ng đ cao.
2.4 SƠ LƯ C V M T S

M

V T LI U T I QU NG NAM,

ĐÀ N NG.
2.4.1 V ñá xây d ng:

Các thành t o ñ a t ng khu v c Qu ng Nam, Đà N ng ch
y u bao g m: Đá ch y u là ñá M cma phun trào và th m nh p,
Ph c h H i Vân, pha 1 (γa, T3, hv1): Granít biotit, granit hai mica
h t v a ñ n l n d ng porphyr. Cư ng đ đá t

800-1200kg/cm2

thích h p cho vi c s n xu t bê tông.
Hi n nay trên ñ a bàn Qu ng Nam, Đà N ng có r t nhi u m
đá đang đư c khai thác ñ ph c v cho nhu c u xây d ng t i ñ a
phương.
Trong m t vài năm g n ñây, t i Qu ng Nam các ngu n v t
li u ñá thư ng ñư c cung c p b i các m chính như: M ñá Hoà
Vân, M ñá Weixensine, M ñá Hưng Long, M ñá Hương An, M
Đá Đ i Hi p - Đ i L c - Qu ng Nam.
T i Đà N ng, trong nh ng năm g n ñây, t c đ đơ th hố t i
Đà N ng di n ra r t nhanh, song song v i nó là vi c xây d ng các
khu đơ th m i, các nhà cao t ng và ñ c bi t là các cơng trình c u l n
như Thu n Phư c, C u R ng, Tr n Th Lý, Hồ Xn . . .v.v. đư c
tri n khai xây d ng, vi c s d ng v t li u cho các cơng trình trên ch
y u cung c p b i các m ñá t i huy n Hoà Vang, Qu n C m L và
Liên Chi u, thành ph Đà N ng. M t s m chính như: M Đá
Phư c Tư ng , M ñá H B c.
2.4.2 V t li u cát xây d ng:
H th ng sông Qu ng Nam – Đà N ng có dịng ch y ln
ln thay đ i, ln chuy n dòng và b b i l ng ho c xói l vào mùa


15

mưa lũ. Vì v y h lưu c a các con sơng này có tr lư ng cát r t l n
kho ng 160 tri u t n và ch t lư ng t t, modun ñ l n t 2,2–3, r t
phù h p cho vi c s n xu t bê tông và các s n ph m khác trong ngành
xây d ng. Ngu n cát t i khu vưc này đư c khai thác t lịng sơng
Vĩnh Đi n, Túy Loan, sông Yên, C u Đ , C m L , Cu Đê.
2.4.3 Đá vơi
Ngu n đá vơi t i khu v c đư c khai thác ch y u t i m Mà
cooih – huy n Đơng Giang, Qu ng Nam. Đây là m đá vơi khá l n
v a đư c chính ph đưa vào quy ho ch ngu n d trũ ngu n d tr đá
vơi cho s n xu t xi măng. B t đá vơi siêu m n đư c s n t i Nhà máy
s n xu t b t ñá vơi siêu m n t i xã Hồ Châu, C m L thành ph Đà
N ng.
2.5 THÀNH PH N V T LI U C A BÊ TÔNG T
CƯ NG Đ

LÈN CÓ

CAO

2.5.1 Xi măng
Hi n nay, các lo i xi măng thông d ng dùng trong bê tông t
lèn là xi măng giàu belite (thành ph n C2S = 40-70%), xi măng to
nhi t th p có thành ph n C3A và C4AF nh . Đ xu t s d ng xi
măng Kim Đ nh PC 40 – ñư c s n xu t t i Nhà máy Xi măng Kim
Đ nh – Th Tr n T H - t nh Th a Thiên Hu .
2.5.2 Ph gia m n
Trong bê tông t lèn vi c s d ng ph gia khống có hàm
lư ng h t m n (b t) l n làm tăng ñ nh t d o c a v a xi măng.
Ph gia khoáng m n s d ng trong ch t o bê tông t lèn có
nhi u ch ng lo i như silicafume, tro nhi t đi n, x lị cao, b t đá

vơi,tro tr u...
2.5.3 Ph gia siêu d o


16

Trong ch t o BTTL, ngư i ta thư ng s d ng hai lo i ph
gia siêu d o:
- Ph gia siêu d o gi m nư c m c ñ cao (30-40% nư c
tr n)
- Ph gia siêu d o gi m nư c m c ñ cao cu n khí(ph gia
đi u ch nh đ nh t).
2.5.4 C t li u nh
Đ xu t c t li u nh dùng trong bê tông t lèn là s d ng cát
C u Đ , ñây là lo i cát vàng ñư c khai thác t i khu v c lân c n C u
Đ - C m - L Đà N ng, tr lư ng l n, mơđun ñ l n t 2.2-3.
2.5.5 C t li u l n
Trong bê tơng t lèn, đ đ m b o tính ch t t lèn, hàm lư ng
c t li u l n đư c dùng ít hơn so v i bê tông thư ng. Kh năng t
ch y, t lèn c a bê tông t lèn ph thu c vào kích thư c và hàm
lư ng c t li u l n trong thành ph n bê tông.
Đá dăm khi s d ng ch t o bê tông t lèn đư c gi

tr ng

thái bão hồ khơ b m t nh m tránh thay ñ i lư ng nư c tr n cho bê
tông. Trong ph m vi nghiên c u này ñ xu t s d ng ñá ñư c t i m
Đá H B c do công ty C ph n xây d ng cơng trình Đơ th Đà N ng
s n xu t đ thí nghi m và thi t k thành ph n bê tông.
2.5.6 Hàm lư ng nư c:

Hàm lư ng nư c trong BTTL nh hư ng r t l n ñ n các đ c
trưng ch t lư ng c a bêtơng khi đã hóa c ng như: cư ng đ cu i
cùng, đ x p r ng…
Bêtơng ch t lư ng cao ph i có lư ng nư c ít hơn 180lít/m3
bêtơng. Thư ng vào kho ng 160-170lít/m3 bêtơng.
2.6 THÍ NGHI M CÁC CH TIÊU CƠ LÝ C A V T LI U
2.6.1 Thí nghi m các ch tiêu cơ lý c a c t li u thô


17

2.6.2 Thí nghi m các ch tiêu cơ lý c a c t li u m n
Ti n hành l y m u đá t i tr m bê tơng cơng ty C ph n xây d ng
Cơng trình Đơ th Đà N ng và thí nghi m các ch tiêu cơ lý v t li u:
Thành ph n h t, kh i lư ng riêng, hàm lư ng bùn sét, đ hút nư c…
2.6.3 Thí nghi m các ch tiêu cơ lý c a xi măng
Thí nghi m các ch tiêu cơ lý v t li u: kh i lư ng riêng, kh i
lư ng th tích, cư ng ñ u n, cư ng ñ nén m u th …
2.7 THI T K
CƯ NG Đ

THÀNH PH N BÊ TÔNG T

LÈN CĨ

CAO

Đ ki m tra tính kh thi c a vi c ch t o m t c p ph i BTTL
theo yêu c u trên cơ s nh ng v t li u ñã ch n ti n hành thi t k
thành ph n c p ph i 45 MPa theo phương pháp EFNARC ñưa ra.

V i các ñ c tính c a h n h p bê tơng tươi như sau :
B ng 2.8 Yêu c u v đ c tính c a bê tơng t lèn 45 MPa th nghi m
C p BT
y/c
(Mpa)
45

Dmax
(mm)

Đ xoè
(mm)

T500
(s)

Lo i khuôn
(mm)

PP Thi t k

15

600-800

4-8

150x300

EFNARC

Sau khi thi t k , tr n th r i ñi u ch nh thành ph n sao cho
h n h p bê tơng đ t u c u ñ ra. N u tho mãn các ñ c tính u
c u thì ti n hành đúc m u và ki m tra cư ng ñ theo phương pháp
gi ng như đ i v i bê tơng thư ng. Thành ph n c p ph i sau khi ñi u
ch nh như B ng 2.2 sau:
B ng 2.10 Thành ph n v t li u cho 1m3 bê tông 45MPa
V t
li u
Kh i
lư ng
Kh i
lư ng
(kg)

Đá (Kg)
10x15 5x10
(70%) (30%)

Cát
vàng
(C u
ñ )

XM
Kim
ñ nh
PC40

545.3

885

435

233.7

Silica- Ph gia B t ñá Nư c
fume Vicorete (Hoà
Châu)
HE
10 AT

32.6

8.51

130

T ng

169.8 2439.9


18
Th tích
(lít)

204.2

87.5

331.2

142.2

10.9

7.8

Đ xoè : 66.7 cm

48.1

169.8 1,001.0

T50 : 5.31s

Sau khi ñi u ch nh xong thành ph n bê tông. Ti n hành ñúc
m u ki m tra cư ng ñ , k t qu c a m u c p ph i như các b ng 2.3
sau:
B ng 2.17 K t qu cư ng ñ ch u nén c a c p ph i 45MPa

Cp 2

Cư ng ñ

Cư ng ñ

Cư ng ñ

m u

nén 3 ngày

nén 7 ngày

nén 28 ngày

(MPa)

(MPa)

(MPa)

15x30

ph i

Kích thư c

(cm)

Tên c p

45.2

49.3

51.5

Như v y có th th y vi c ch t o m t c p ph i BTTL trên cơ
s v t li u ñã ch n là hồn tồn có th th c hi n đư c. Đ tìm hi u
thêm kh năng có th ch t o ñư c m t c p ph i có cư ng đ cao
hơn hay khơng ti n hành thi t k c p ph i bê tơng 60MPa v i các
u c u v đ c tính như b ng sau:
B ng 2.18 Yêu c u v đ c tính c a Bê tơng t lèn 60 MPa th nghi m
C p BT

(MPa)
60

Dmax

Đ xoè

T500

Lo i khuôn

(mm)

(mm)

(s)

(mm)

15

y/c

600-800

4-8

150x300

PP Thi t k

EFNARC

Tương t như trên ti n hành thi t k , tr n th và ñi u ch nh
thành ph n đ đ t các đ c tính bê tơng u c u đ ra. Thành ph n c p
ph i 60 MPa ñư c ñưa ra như B ng 2.19 sau:


19

B ng 2.19 Thành ph n v t li u cho 1m3 bê tơng 60MPa (CP1)
V t
li u

Cát
vàng
(C u
đ )

Đá (Kg)

10x15 5x10
Kh i (60%) (40%)
lư ng
Kh i
lư ng
439.2 292.8
880
(kg)
Th tích
164.5 109.6 329.4
(lít)
Đ x : 67.4 cm

XM
Kim
đ nh
PC40

Silicafume

Ph gia
B t đá
Vicorete
(Hồ Nư c T ng
HE 10
Châu)
AT

470

47

9.2

130

170.5 2438.7

153.6

15.7

8.4

48.1

170.5 999.8

T50 : 4.93s

K t qu thí nghi m: M i c p ph i ñúc 03 t h p m u (m i t
g p 03 m u) thí nghi m nén 3, 7 và 28 ngày. K t qu thí nghi m nén
c th ñư c t ng h p trong b ng 2.6 sau:
B ng 2.21 K t qu cư ng ñ ch u nén c a c p ph i 60MPa
Tên c p
ph i
C p ph i 1

Kích thư c

Cư ng ñ

Cư ng ñ

Cư ng ñ

m u

nén 3 ngày

nén 7 ngày nén 28 ngày

(cm)

(MPa)

(MPa)

(Mpa)

15x30

59.86

65.79

68.38

Ta có th th y so v i bê tông truy n th ng, bê tông t lèn có
th d dàng s n xu t m t lo i bê tơng có cư ng đ nén lên đ n

60MPa, theo yêu c u ban ñ u tác gi ñi thi t k c p bê tông 45MPa
và ñ t u c u sau đó ti p t c thi t k c p bê tơng 60MPa đ xem
kh năng ch t o lo i v t li u này ra sao. K t qu thí nghi m cho
th y cư ng đ 28 ngày có th đ t 120% cư ng ñ thi t k .
Sau khi ch n ñư c 02 c p ph i như trên, ti n hành đúc m u thí
nghi m u n, thí nghi m ch ng th m và ki m tra ñ ñ ng nh t c a
m u bê tông b ng phương pháp siêu âm.
* K t qu thí nghi m cư ng đ ch u u n
K t qu thí nghi m cư ng đ u n c a các c p ph i bê tông thi t
k ñư c t ng h p theo các b ng 2.7 và 2.8 sau:


20

+ Cư ng đ trung bình ch u kéo khi u n bê tơng 45Mpa: 6.37
MPa
+ Cư ng đ trung bình ch u kéo khi u n bê tơng 45Mpa: 8.16
MPa
2.8 THÍ NGHI M ĐÁNH GIÁ KH
BÊ TƠNG T

NĂNG LÀM VI C C A

LÈN

2.8.1 Thí nghi m xác đ nh ñ ch y xoè
M c ñích c a thí nghi m này là ñánh giá ñ ch y c a BTTL.
2.8.2 Thí nghi m đ linh đ ng và kh năng ch y c a BTTL
(ph u ch V)
M c ñích c a thí nghi m này là xác ñ nh kh năng san l p

(tính d ch y) c a bê tơng v i đư ng kính c t li u t i đa 25mm.
2.8.3 Thí nghi m ki u hình h p, ch U
- Thí nghi m ki u hình h p
Phương pháp này đư c s d ng ñ ñánh giá kh năng ch y
c a bê tơng

khu v c dày đ c c t thép và kh năng ch ng l i s

phân t ng c a bê tơng.
- Thí nghi m ki u ch U (U Type)
Phương pháp này ñư c s d ng ñ ño ñư c kh năng san l p
c a h n h p bêtơng.
2.8.4 Phương pháp th vịng J (J ring: ASTM C 1621/C 1621M)
M c đích c a thí nghi m này là ñánh giá kh năng ch y c a
bê tơng khi có c t thép
2.8.5 Thí nghi m ki u h p ch L
M c đích c a thí nghi m này là đánh giá kh năng t ch y
và kh năng ch ng l i s phân t ng c a bê tông


21

2.9 M T S

HÌNH

TƠNG TH

NH TR N TH

VÀ ĐÚC M U BÊ

NGHI M

Hình 2.17 Khn đúc m u hình tr φ15x30cm và m u u n 15x15x60cm

Hình 2.18 D ng c thí nghi m đ ch y x, vịng J, Hơp thí nghi m
ch L; ph u V và ch U;

Hình 2.21 Thí nghi m đ ch y x và vịng J

Hình 2.24 M u TN cư ng đ nén, u n sau khi ñúc và m u


22

2.10 SO SÁNH BÊ TÔNG T

LÈN V I BÊ TÔNG THƯ NG

CÙNG CƯ NG Đ
Đ ñánh giá s khác bi t gi a bê tông t lèn và bê tông
thư ng v ch tiêu k thu t cũng như giá thành ta xem xét chi phí v t
li u và s phát tri n cư ng ñ ch u nén c a hai lo i bê tơng cư ng
đ (S d ng cho d m c u Tr n Th Lý đ so sánh)
CHƯƠNG 3: CƠNG NGH THI CƠNG BÊ TÔNG CƯ NG
Đ
S

CAO THEO PHƯƠNG PHÁP T

D NG BTTL VÀO M T S

CHÈN VÀ Đ XU T

K T C U XÂY D NG T I

Đ A PHƯƠNG
3.1 CÔNG NGH THI CÔNG BÊ TÔNG T

LÈN

3.1.1 Chu n b v t li u
Đ thu n ti n cho vi c ki m sốt v t li u đ u vào thì u c u
v bãi ch a v t li u ph i ñ m b o ch ng ñư c s l n l n gi a các
lo i v t li u, ch ng l i các tác nhân nh hư ng khác như th i ti t, ñ
m, mưa gió …v.v. C n thi t ph i dùng mái che và vách ngăn ñ
ch a các lo i v t li u như cát, đá.
3.1.2 Tr n bê tơng
Hi n nay có hai cơng ngh tr n bê tơng ch y u là công ngh
tr n ư t và cơng ngh tr n khơ.
3.1.3 Quy trình và th i gian tr n BTTL
3.1.3.1 Thi t b tr n
3.1.3.2 Quy trình tr n, phân ph i và v n chuy n BTTL
3.1.4 Ki m soát ch t lư ng s n ph m
3.1.4.1 Ki m soát ch t lư ng v t li u
3.1.4.2 Ki m soát ch t lư ng bê tơng
3.1.4.3 Q trình đ và hồn thi n bê tông t i hi n trư ng


23

3.2 Đ

XU T S

D NG BÊ TÔNG T

LÈN VÀO M T S

K T C U XÂY D NG
3.2.1

ng d ng BTTL trong thi cơng các k t c u đúc s n.

3.2.2

ng d ng BTTL đ thi cơng các k t c u ñ t i ch

3.2.3 S d ng BTTL ñ s a ch a k t c u bê tông cũ, b khuy t
t t
3.2.4 S d ng BTTL đ thi cơng kè bê tơng - đá h c ñ ñ ng
3.2.5 S d ng BTTL ñ thay th cho cơng trình thốt nư c s
d ng ng bê tơng ly tâm Φ2500
3.2.6 S d ng BTTL đ gia c - s a ch a k t c u BTCT cơng
trình Th y l i – Th y ñi n


24

K T LU N VÀ KI N NGH

* K t lu n :
− Bê tông t lèn v i nh ng tính năng vư t tr i c a nó ñang
ngày ñư c nghiên c u, phát tri n và ng d ng r ng rãi trên toàn Th
gi i.
− Trong ñi u ki n v t li u ñ a phương hồn tồn có th ch
t o đư c m t c p ph i Bê tông t lèn có cư ng đ cao nh m đáp ng
cho nh ng cơng trình có u c u bê tơng có cư ng ñ ch u nén cũng
như ch u kéo l n
− Đ linh ñ ng tuy t v i, kh năng t làm ñ y, kh năng
ch y qua các v t c n và không b phân t ng c a Bê tơng t lèn làm
cho nó có tính ng d ng cao trong xây d ng c u đ c bi t là nh ng v
trí dày ñ c c t thép, k t c u có b dày nh , các k t c u có đi u ki n
thi cơng khó khăn. Đ c bi t trong công tác s a ch a k t c u b t
ong, nh ng k t c u ch u l c b hư h ng trong quá trình khai thác thì
vi c s d ng Bê tơng t lèn là gi i pháp hi u qu nh t.
− Khi s d ng Bê tông t lèn cho các k t c u xây d ng có
th gi m đư c 30% chi phí nhân cơng, gi m ñư c t 2-2.5% giá
thành gi m ñư c chi phí s

d ng đ m và có th ti t ki m ñư c

kho ng 25% th i gian thi công.
− Khi thi t k thành ph n bê tông t ñ m dùng ñ s a ch a
c n lưu ý ñ n ñ c trưng k t c u s a ch a ñ ch n c t li u l n, đ linh
đ ng, đ có th ñ t hi u qu cao.
Tuy nhiên, BTTL v n có m t s v n đ như:
− Bê tơng t lèn có mơ đun đàn h i th p hơn, nó có th
hư ng đ n đ c tính bi n d ng c a k t c u bê tơng d

nh

ng l c;

− Chùng dão và co ngót cao hơn nên nh hư ng ñ n m t mát
ng su t và ñ võng theo th i gian;


25

− Giá thành c a BTTL cao (cao hơn so v i bê tông thư ng t
1.3-1.5 l n).
H n ch c a ñ tài:
− Vi c ñi u tra ñánh giá các lo i v t li u t i ñ a phương chưa
ñư c th c hi n m t cách ñ y ñ , ñ tài m i ch ch n ra m t ho c m t
s m , ngu n v t li u r i ti n hành thi t k , ch t o mà chưa có đi u
ki n đ th nghi m cho t ng m v t li u.
− Chưa nghiên c u đư c nh ng tính ch t c a BTTL nh t là
nh hư ng c a mơi trư ng m n đ n k t c u. Các tính ch t khác như
mơđun đàn h i, co ngót, đ dính bám v i c t thép . . . v.v chưa ñư c
ki m ch ng.
− Nghiên c u ñ y ñ , chi ti t hơn và có đánh giá t ng quan
mang tính thuy t ph c cao đ có th áp d ng bê tông t lèn r ng rãi
trong xây d ng

nư c ta.

* Ki n ngh hư ng phát tri n c a ñ tài :
− Nghiên c u phát tri n bê tơng t lèn cư ng đ cao và siêu
cao áp d ng cho ngành xây d ng c u.
− Nghiên c u ng d ng Bê tông t lèn vào các k t c u xây

d ng khác như kè bê tơng đá h c l n bi n, sông …