Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu tổ hợp phụ gia để nâng cao khả năng chống thấm nước của bê tông đầm lăn sử dụng cho đập trong điều kiện Việt Nam

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:140

Thêm vào BST

Báo xấu

66
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của luận án là nghiên cứu sử dụng tổ hợp phụ gia S+T+P để cải thiện một số tính chất của BTĐL (khả năng chống thấm, cường độ nén, nhiệt độ đoạn nhiệt) dùng cho xây dựng đập trong điều kiện Việt Nam.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu tổ hợp phụ gia để nâng cao khả năng chống thấm nước của bê tông đầm lăn sử dụng cho đập trong điều kiện Việt Nam

BỘ XÂY DỰNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG ---------------- NGUYỄN QUANG BÌNH NGHIÊN CỨU TỔ HỢP PHỤ GIA ĐỂ NÂNG CAO KHẢ NĂNG CHỐNG THẤM NƯỚC CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN SỬ DỤNG CHO ĐẬP TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội - Năm 2015
BỘ XÂY DỰNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG ---------------- NGUYỄN QUANG BÌNH NGHIÊN CỨU TỔ HỢP PHỤ GIA ĐỂ NÂNG CAO KHẢ NĂNG CHỐNG THẤM NƯỚC CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN SỬ DỤNG CHO ĐẬP TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT VẬT LIỆU MÃ SỐ: 62.52.03.09 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. TS. PHẠM VĂN KHOAN 2. PGS.TS. HOÀNG PHÓ UYÊN Hà Nội - Năm 2015
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu trích dẫn, kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực, chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Nội, ngày ... tháng ... năm 2015 Tác giả của luận án Nguyễn Quang Bình i
LỜI CẢM ƠN Luận án Tiến sĩ kỹ thuật chuyên ngành kỹ thuật vật liệu với đề tài “Nghiên cứu tổ hợp phụ gia để nâng cao khả năng chống thấm nước của bê tông đầm lăn sử dụng cho đập trong điều kiện Việt Nam’’ được hoàn thành tại Viện chuyên nghành Bê tông - Viện Khoa học công nghệ Xây dựng. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành Viện chuyên ngành Bê tông, Viện Thông tin, đào tạo và tiêu chuẩn hóa - Viện Công nghệ Xây dựng, Viện Thủy Công, Ban Quản lý Đầu tư & Xây dựng thủy lợi 6 - Bộ NN&PTNT, Công ty cổ phần Xây dựng 47, cùng toàn thể các nhà khoa học các đồng nghiệp trong và ngoài ngành đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi hoàn thành luận án này. Tác giả xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy giáo hướng dẫn là TS.Phạm Văn Khoan - Viện Khoa học công nghệ Xây dựng và PGS.TS.Hoàng Phó Uyên - Viện Thủy Công đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ, tạo điều kiện hoàn thành luận án. Tác giả cũng bày tỏ sự biết ơn đối với sự động viên giúp đỡ nhiệt tình của cơ quan, gia đình và các đồng nghiệp, đó là nguồn động lực mạnh mẽ trong quá trình thực hiện luận án. Với khả năng có hạn, luận án khó tránh khỏi những thiếu sót, tác giả rất mong nhận được những chỉ bảo và góp ý chân tình của các nhà khoa học, chuyên gia, trong và ngoài ngành cùng các đồng nghiệp. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày ... tháng ... năm 2015 Tác giả của luận án Nguyễn Quang Bình ii
MỤC LỤC MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1 1. Đặt vấn đề .......................................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu .......................................................................................... 1 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 1 4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 2 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ............................................................................ 2 6. Những điểm mới ................................................................................................ 3 7. Các tài liệu đã công bố ....................................................................................... 3 8. Kết cấu của luận án ............................................................................................ 4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG ĐẦM LĂN DÙNG CHO XÂY DỰNG ĐẬP TRỌNG LỰC ................................................................................. 5 1.1. Khái niệm BTĐL ............................................................................................. 5 1.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng BTĐL cho xây dựng đập trọng lực ........... 6 1.2.1.Trên thế giới .............................................................................................. 6 1.2.2.Tại Việt Nam ............................................................................................. 9 1.3. Vấn đề thấm đập BTĐL ở Việt Nam ............................................................. 11 1.3.1. Hiện tượng thấm nước tại các đập BTĐL ............................................... 12 1.3.2. Nguyên nhân thấm nước tại các đập BTĐL ............................................ 16 1.3.3. Biện pháp đảm bảo khả năng chống thấm cho đập BTĐL ...................... 17 1.4. Vấn đề nhiệt trong BTĐL khối lớn ................................................................ 18 iii
1.5. Cơ sở khoa học của việc sử dụng tổ hợp phụ gia để cải thiện một số tính chất của BTĐL dùng cho đập trọng lực trong điều kiện Việt Nam ....................... 20 1.5.1. Phân tích một số đặc điểm của BTĐL..................................................... 20 1.5.2. Vai trò của phụ gia hóa học trong BTĐL ................................................ 24 1.5.3. Vai trò của phụ gia khoáng hoạt tính trong BTĐL .................................. 28 1.5.4. Vai trò của phụ gia Polyme trong BTĐL ................................................ 32 1.6. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của luận án ............................................... 39 CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..................... 40 2.1. Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu ................................................................. 40 2.1.1. Xi măng .................................................................................................. 40 2.1.2. Tro bay ................................................................................................... 41 2.1.3. Cốt liệu lớn ............................................................................................. 41 2.1.4. Cốt liệu nhỏ ............................................................................................ 42 2.1.5. Phụ gia hóa học ...................................................................................... 44 2.1.6. Phụ gia Polyme....................................................................................... 45 2.2. Các phương pháp sử dụng trong nghiên cứu .................................................. 45 2.2.1. Các tiêu chuẩn thí nghiệm vật liệu .......................................................... 45 2.2.2. Các tiêu chuẩn thí nghiệm BTĐL ........................................................... 47 2.2.3. Một số phương pháp thí nghiệm BTĐL cơ bản....................................... 47 2.2.4. Các phương pháp thí nghiệm cấu trúc vữa BTĐL ................................... 54 2.2.5. Một số phương pháp nghiên cứu lý thuyết .............................................. 57 iv
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA TỔ HỢP PHỤ GIA ĐẾN MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ....................................... 58 3.1. Khoảng biến thiên các biến trong nghiên cứu ................................................ 58 3.2. Kết quả nghiên cứu thành phần cấp phối và các tính chất BTĐL ................... 62 3.3. Ảnh hưởng của tổ hợp phụ gia S+T+P đến cường độ nén BTĐL................... 66 3.3.1. Ảnh hưởng của phụ gia S đến cường độ nén BTĐL (khi cố định phụ gia T và P) ................................................................................................................. 66 3.3.2. Ảnh hưởng của phụ gia T đến cường độ nén BTĐL (khi cố định phụ gia S và P) ................................................................................................................. 68 3.3.3. Ảnh hưởng của phụ gia P đến cường độ nén BTĐL (khi cố định phụ gia S và T) ................................................................................................................. 69 3.4. Ảnh hưởng của tổ hợp phụ gia S+T+P đến khả năng chống thấm của BTĐL 73 3.4.1. Ảnh hưởng của phụ gia S đến khả năng chống thấm BTĐL (khi cố định phụ gia T và P) ..................................................................................................... 73 3.4.2. Ảnh hưởng của phụ gia T đến khả năng chống thấm BTĐL (khi giữ cố định phụ gia S và P) ............................................................................................. 75 3.4.3.Ảnh hưởng của biến phụ gia P đến khả năng chống thấm BTĐL (khi cố định phụ gia S và T) ............................................................................................. 76 3.4.4. Ảnh hưởng đồng thời của phụ gia S, T và P đến khả năng chống thấm BTĐL ................................................................................................................. 77 3.5. Ảnh hưởng của tổ hợp phụ gia S+T+P đến cấu trúc và tính đồng nhất của BTĐL ................................................................................................................. 82 3.6. Ảnh hưởng của tổ hợp phụ gia S+T+P đến nhiệt độ đoạn nhiệt của BTĐL.... 83 Kết luận chương 3 ................................................................................................ 86 v
CHƯƠNG 4. ỨNG DỤNG THỬ NGHIỆM BÊ TÔNG ĐẦM LĂN SỬ DỤNG TỔ HỢP PHỤ GIA S+T+P TẠI HIỆN TRƯỜNG .............................. 88 4.1. Giới thiệu công trình hồ chứa nước Nước Trong ........................................... 88 4.1.1. Vài nét về công trình .............................................................................. 88 4.1.2. Vật liệu và cấp phối BTĐL thi công công trình Nước Trong .................. 91 4.2. Kết quả ứng dụng tổ hợp phụ gia cho BTĐL tại hiện trường ......................... 95 4.2.1. Thiết kế thành phần cấp phối BTĐL ứng dụng ....................................... 95 4.2.2. Kết quả thi công hiện trường .................................................................. 97 4.3. Tính toán nhiệt BTĐL ................................................................................ 100 4.3.1. Tính nhiệt dung riêng của BTĐL .......................................................... 100 4.3.2. Tính nhiệt độ tối đa do xi măng thủy hóa của BTĐL ............................ 100 4.4. Đánh giá hiệu quả kinh tế - kỹ thuật ............................................................ 101 4.4.1. Chi phí cho 01 m3 BTĐL ứng dụng ...................................................... 101 4.4.2. Chi phí cho 01 m3 BTĐL đập Nước Trong ........................................... 103 Kết luận chương 4 .............................................................................................. 105 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 107 KẾT LUẬN........................................................................................................ 107 KIẾN NGHỊ ....................................................................................................... 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................ 109 I. TIẾNG VIỆT .................................................................................................. 109 II. TIẾNG ANH ................................................................................................. 112 vi
PHỤ LỤC 1. KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA LƯỢNG DÙNG PHỤ GIA S ĐẾN LƯỢNG DÙNG NƯỚC BTĐL ........................................................... 116 PHỤ LỤC 2. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CẤU TRÚC BTĐL ........................ 118 PHỤ LỤC 3. CHỨNG NHẬN KẾT QUẢ THI CÔNG HIỆN TRƯỜNG..... 123 vii
DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Các nước có đập BTĐL cao hơn 60 m nhiều nhất .............................. 9 Bảng 1.2. Một số công trình đập BTĐL của Việt Nam ..................................... 10 Bảng 1.3. Một số thông số BTĐL các đập khảo sát ......................................... 12 Bảng 1.4. Chênh lệch nhiệt độ cho phép của móng đập BTĐL......................... 19 Bảng 1.5. Một số thông số các cấp phối BTĐL cho đập ở Việt Nam ............... 21 Bảng 1.6. Một số thông số các cấp phối BTĐL cho đập ở Trung Quốc ........... 21 Bảng 1.7. Phân loại phụ gia dẻo hoá xi măng ................................................... 26 Bảng 2.1. Tính chất kỹ thuật của xi măng PC40 Bút Sơn ................................. 40 Bảng 2.2. Tính chất của tro tuyển Phả Lại ........................................................ 41 Bảng 2.3. Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý đối với đá dăm ....................... 42 Bảng 2.4. Bảng thành phần hạt đá dăm............................................................. 42 Bảng 2.5. Kết quả thí nghiệm tính chất cơ lý của cát nghiền ............................ 43 Bảng 2.6. Bảng thành phần hạt cát nghiền ........................................................ 43 Bảng 2.7. Một số tính chất của phụ gia S ......................................................... 44 Bảng 2.8. Tính chất của phụ gia P .................................................................... 45 Bảng 2.9. Các tiêu chuẩn thí nghiệm vật liệu.................................................... 45 Bảng 2.10. Các tiêu chuẩn thí nghiệm BTĐL ................................................... 47 Bảng 2.11. Các thông số máy VeBe cải tiến ..................................................... 48 Bảng 3.1. Vùng biến đổi của các biến .............................................................. 60 Bảng 3.2. Kế hoạch thực nghiệm tâm xoay bậc hai ba biến .............................. 61 viii
Bảng 3.3. Thành phần cấp phối các điểm trong quy hoạch thực nghiệm tính cho 1 m3 BTĐL ....................................................................................................... 62 Bảng 3.4. Tính chất cơ lý BTĐL tại các điểm trong quy hoạch ........................ 64 Bảng 3.5. Kết quả đo đặc trưng cấu trúc xốp và tỷ trọng vữa BTĐL ................ 82 Bảng 3.6. Nhiệt độ tối đa của BTĐL do xi măng thủy hóa .............................. 84 Bảng 4.1. Các chỉ tiêu tính chất cơ lý của xi măng PC40 Kim Đỉnh ................. 91 Bảng 4.2. Các tính chất cơ lý của cát ................................................................ 92 Bảng 4.3. Thành phần hạt của cát ..................................................................... 92 Bảng 4.4. Các chỉ tiêu tính chất cơ lý của đá dăm 5-20 mm ............................. 93 Bảng 4.5. Các chỉ tiêu tính chất cơ lý của đá dăm 20-40 mm ........................... 93 Bảng 4.6. Thành phần hạt đá dăm 5-20mm, 20-40mm ..................................... 93 Bảng 4.7.Tính chất của tro bay Phả Lại ............................................................ 94 Bảng 4.8. Thành phần cấp phối BTĐL công trình Nước Trong ........................ 95 Bảng 4.9. Thành phần cấp phối BTĐL M20W8 ứng dụng ............................... 96 Bảng 4.10. Tính chất của hỗn hợp BTĐL và BTĐL M20W8 ứng dụng ........... 96 Bảng 4.11. Kết quả thi công BTĐL M20W8 ứng dụng tại hiện trường ............ 98 Bảng 4.12. Tổng hợp và so sánh kết quả BTĐL M20W8 và M20W6 .............. 99 Bảng 4.13. Chi phí cho 01 m3 BTĐL ứng dụng M20W8 ................................ 101 Bảng 4.14. Chi phí cho 01 m3 BTĐL đập Nước Trong M20W6 ..................... 103 Bảng PL1. Tính công tác và thời gian đông kết của các cấp phối khảo sát ..... 116 ix
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1. Tổng thể đập Pleikrong ..................................................................... 13 Hình 1.2. Thấm hạ lưu đập Pleikrong ............................................................... 13 Hình 1.3. Thấm hành lang thu nước đập Pleikrong........................................... 13 Hình 1.4. Thấm mạnh tại hạ lưu đập Bản Vẽ .................................................... 14 Hình 1.5. Thấm tiết vôi tại hành lang kỹ thuật đập Bản Vẽ .............................. 14 Hình 1.6. Thấm tiết vôi tại hành lang kỹ thuật đập Sê San 4............................. 15 Hình 1.7. Thấm thành dòng tại hành lang kỹ thuật đập Sê San 4 ...................... 15 Hình 1.8. Thấm thành dòng tại đập Bản Chát ................................................... 15 Hình 1.9. Thấm tiết vôi tại đập Bản Chát ......................................................... 15 Hình 1.10. Thấm tiết vôi hạ lưu đập Sông Tranh 2 ........................................... 16 Hình 1.11. Thấm mạnh qua khe nhiệt đập Sông Tranh 2 .................................. 16 Hình 1.12. Mối quan hệ giữa hệ số thấm và tỉ lệ N/X ....................................... 25 Hình 1.13. Hiệu ứng tĩnh điện (A) và hiệu ứng không gian (B) ........................ 26 Hình 1.14. Công thức cấu tạo của phân tử thành phần chính của ...................... 27 một số loại phụ gia ........................................................................................... 27 Hình 1.15. Biểu đồ quan hệ lượng nhiệt thủy hóa của các loại hỗn hợp CKD .. 30 Hình 1.16. Các dạng Polyme dùng để biến tính vật liệu gốc xi măng ............... 32 Hình 1.17. Mô hình sự tạo thành pha nền hỗn hợp xi măng – Polyme ............. 34 Hình 1.18. Mô hình mô tả quá trình hình thành màng Polyme ......................... 35 Hình 1.19. Sơ đồ minh họa quá trình tạo liên kết giữa Polyme với nhóm cacboxylat, xi măng poóc- lăng và cốt liệu ...................................................... 36 x
Hình 2.1. Cốt liệu được tập kết tại phòng thí nghiệm ....................................... 44 Hình 2.2. Máy trộn cưỡng bức dung tích 150 lít ............................................... 48 Hình 2.3. Sơ đồ máy rung Vebe cải tiến ........................................................... 50 Hình 2.4. Thử tính công tác của hỗn hợp BTĐL............................................... 50 Hình 2.5. Mẫu đúc BTĐL ................................................................................ 51 Hình 2.6. Đúc mẫu xác định hệ số thấm ........................................................... 51 Hình 2.7. Thí nghiệm hệ số thấm ..................................................................... 53 Hình 2.8. Mẫu bê tông bị thấm nước ................................................................ 53 Hình 2.9. Nén mẫu BTĐL ................................................................................ 53 Hình 2.10. Thiết bị Auto Pore (Mỹ). ................................................................ 54 Hình 2.11. Thiết bị đo khối lượng riêng (Accupyc) .......................................... 56 Hình 3.1. Sơ đồ kế hoạch thực nghiệm tâm xoay bậc hai ba biến ..................... 59 Hình 3.2. Sự ảnh hưởng của biến X1 đến R90 .................................................... 67 Hình 3.3. Sự ảnh hưởng của biến X2 đến R90 .................................................... 68 Hình 3.4. Sự ảnh hưởng của biến X3 đến R90 .................................................... 69 Hình 3.5. Sự ảnh hưởng của biến X1, X2 đến R90 .............................................. 71 Hình 3.6. Sự ảnh hưởng của biến X1, X3 đến R90 .............................................. 72 Hình 3.7. Sự ảnh hưởng của biến X2, X3 đến R90 .............................................. 72 Hình 3.8. Sự ảnh hưởng của biến X1 đến Kth .................................................... 74 Hình 3.9. Sự ảnh hưởng của biến X2 đến Kth .................................................... 75 Hình 3.10. Sự ảnh hưởng của biến X3 đến Kth .................................................. 76 Hình 3.11. Sự ảnh hưởng của biến X1, X2 đến Kth ............................................ 77 xi
Hình 3.12. Sự ảnh hưởng của biến X1, X3 đến Kth ............................................ 78 Hình 3.13. Sự ảnh hưởng của biến X2, X3 đến Kth ............................................ 79 Hình 3.14. Ảnh cấu trúc BTĐL sử dụng phụ gia S+T....................................... 83 Hình 3.15. Ảnh cấu trúc BTĐL sử dụng tổ hợp phụ gia S+T+P ....................... 83 Hình 4.1. Bãi tập kết vật liệu ............................................................................ 89 Hình 4.2. Trạm trộn BTĐL............................................................................... 90 Hình 4.3. Vận chuyển và đổ hỗn hợp BTĐL .................................................... 90 Hình 4.4. San BTĐL ........................................................................................ 90 Hình 4.5. Đầm BTĐL ....................................................................................... 90 Hình 4.6. Bảo dưỡng BTĐL sau khi thi công ................................................... 90 Hình 4.7. Kiểm tra KLTT của BTĐL bằng máy phóng xạ................................ 91 Hình 4.8. Khoan mẫu BTĐL ............................................................................ 91 Hình PL1. Mối liên hệ lượng dùng nước và S trong 1m3 BTĐL ..................... 117 xii
DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT BTĐL : Bê tông đầm lăn C : Cát C/CL : Cát / cốt liệu CĐK : Chậm đông kết CKD : Chất kết dính Đ : Đá dăm Kth : Hệ số thấm tuổi 90 ngày KHT : Khoáng hoạt tính KLTT : Khối lượng thể tích N : Nước N/CKD : Nước / chất kết dính N/X : Nước / xi măng P : Polyme P/X : Polyme / xi măng PGK : Phụ gia khoáng R28 : Cường độ nén BTĐL tuổi 28 ngày R90 : Cường độ nén BTĐL tuổi 90 ngày S : Siêu dẻo chậm đông kết thế hệ mới (giảm nước cao+chậm đông kết) S+T+P : Tổ hợp phụ gia siêu dẻo chậm đông kết thế hệ mới+Tro bay+Polyme T : Tro bay TĐ : Thủy điện TL : Thủy lợi Tmax : Nhiệt độ đoạn nhiệt của BTĐL Tbđđk :Thời gian bắt đầu đông kết Tktđk :Thời gian kết thúc đông kết Vh : Thể tích hồ trong một m3 BTĐL xiii
Vv : Thể vữa trong một m3 BTĐL W : Cấp chống thấm nước, atm (tiêu chuẩnViệt Nam) X : Xi măng ∆t : Nhiệt độ tối đa của BTĐL do CKD thủy hóa sinh ra ∆T : Chênh lệch nhiệt độ giữa tâm và mặt ngoài khối bê tông THUẬT NGỮ Tmax: Nhiệt độ đoạn nhiệt BTĐL chính là nhiệt độ tối đa của BTĐL trong điều kiện cách nhiệt hoàn toàn, không truyền nhiệt ra bên ngoài (đoạn nhiệt). Nhiệt độ đoạn nhiệt bao gồm nhiệt độ của hỗn hợp BTĐL cộng với nhiệt độ tối đa của BTĐL do CKD thủy hóa sinh ra. xiv
MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Trên thế giới, bê tông đầm lăn (BTĐL) được nghiên cứu và ứng dụng từ những năm 1960 [32]. Tại Việt Nam, việc nghiên cứu BTĐL được bắt đầu vào những năm 1990 [13]. Đến nay công nghệ BTĐL đã được áp dụng thi công hàng chục đập BTĐL tại Việt Nam. Kết quả đã khẳng định ưu điểm vượt trội so với các công nghệ thi công khác là tốc độ thi công nhanh, tiêu tốn ít xi măng, khả năng áp dụng cơ giới hóa cao, giá thành giảm so với dùng bê tông thường. Mặc dù các thành tựu về đập BTĐL ở Việt Nam là không thể phủ nhận, tuy nhiên trong quá trình sử dụng đập BTĐL vẫn đang tồn tại một số vấn đề lớn về thấm nước qua thân đập và nứt do nhiệt cần thiết phải nghiên cứu giải quyết. Theo các tài liệu [9, 10, 39, 42, 43, 45, 52, 53, 66, 67], có nhiều biện pháp để cải thiện khả năng chống thấm và giảm nhiệt độ đoạn nhiệt trong BTĐL, trong đó việc nghiên cứu sử dụng tổ hợp phụ gia cho BTĐL là một trong những biện pháp đơn giản, hiệu quả và khả thi trong điều kiệnViệt Nam. Xuất phát từ đó, luận án đã tiến hành “Nghiên cứu tổ hợp phụ gia để nâng cao khả năng chống thấm nước của bê tông đầm lăn sử dụng cho đập trong điều kiện Việt Nam’’. 2. Mục đích nghiên cứu Mục đích của luận án là nghiên cứu sử dụng tổ hợp phụ gia S+T+P để cải thiện một số tính chất của BTĐL (khả năng chống thấm, cường độ nén, nhiệt độ đoạn nhiệt) dùng cho xây dựng đập trong điều kiện Việt Nam. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của luận án là BTĐL dùng cho xây dựng đập trong điều kiện Việt Nam. 1
Phạm vi nghiên cứu của luận án bao gồm: - Nghiên cứu trong điều kiện phòng thí nghiệm: + Ảnh hưởng của tổ hợp phụ gia S+T+P đến cường độ nén. + Ảnh hưởng của tổ hợp phụ gia S+T+P đến khả năng chống thấm. + Ảnh hưởng của tổ hợp phụ gia S+T+P đến nhiệt độ đoạn nhiệt. + Ảnh hưởng của tổ hợp phụ gia S+T+P đến cấu trúc và tính đồng nhất của BTĐL. - Ứng dụng kết quả nghiên cứu tổ hợp phụ gia S+T+P cho công trình thực tế. - Đánh giá sơ bộ hiệu quả kinh tế - kỹ thuật, các đề xuất và kiến nghị. 4. Phương pháp nghiên cứu Kết hợp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm với ứng dụng thử nghiệm tại công trình. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn - Đã chứng tỏ rằng việc sử dụng tổ hợp phụ gia S+T+P có tác dụng nâng cao khả năng chống thấm, tăng cường độ và giảm nhiệt độ đoạn nhiệt của BTĐL dùng cho xây dựng đập trong điều kiện Việt Nam. - Việc ứng dụng kết quả nghiên cứu tổ hợp phụ gia S+T+P vào công trình xây dựng đập thủy lợi Nước Trong, bước đầu đã khẳng định được rằng hiệu quả nâng cao khả năng chống thấm của BTĐL lên 1 cấp (2 atm) và giảm nhiệt độ đoạn nhiệt của BTĐL (trên 8 oC) so với BTĐL sử dụng cho xây dựng đập Nước Trong (R90 tương đương nhau). 2
6. Những điểm mới - Đã chứng minh rằng phụ gia P trong tổ hợp phụ gia S+T+P có hiệu quả nâng cao được khả năng chống thấm của BTĐL (có tỉ lệ N/CKD ≤ 0,44 và cường độ nén từ 30 MPa trở lên), nhưng ít hiệu quả với BTĐL có cường độ dưới 30 MPa hoặc N/CKD > 0,44. - Đã chứng tỏ rằng BTĐL sử dụng tổ hợp phụ gia S+T+P có khả năng cải thiện cấu trúc rỗng xốp và độ đồng nhất về khả năng chống thấm so với BTĐL sử dụng phụ gia S+T (không sử dụng phụ gia P). 7. Các tài liệu đã công bố 1. Lê Minh, Nguyễn Quang Bình, Giải pháp vật liệu nâng cao chống thấm cho bê tông đầm lăn công trình thủy lợi, thủy điện 50 năm, Tuyển tập khoa học công nghệ - xây dựng và phát triển 1959 - 2009, tập II – Nhà xuất bản Nông Nghiệp, 2009. 2. Hoàng Phó Uyên, Nguyễn Quang Bình, Phương thức kiểm tra, đánh giá chất lượng bê tông đầm lăn trong các công trình thủy lợi, thủy điện 50 năm, Tuyển tập khoa học công nghệ - xây dựng và phát triển 1959 - 2009, tập II - Nhà xuất bản Nông Nghiệp, 2009. 3. Nguyễn Quang Bình, (2014), Vấn đề thấm đập bê tông đầm lăn ở Việt Nam - Nguyên nhân và giải pháp khắc phục, Tạp chí xây dựng - Nhà xuất bản xây dựng, 2014. 4. Nguyễn Quang Bình, (2014), Nghiên cứu tổ hợp phụ gia siêu dẻo đa tính năng - khoáng hoạt tính - Polymer để nâng cao chống thấm cho bê tông đầm lăn,Tạp chí xây dựng - Nhà xuất bản xây dựng, 2014. 3
8. Kết cấu của luận án Luận án gồm các nội dung chính sau: Mở đầu Chương 1: Tổng quan về bê tông đầm lăn dùng cho xây dựng đập trọng lực Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu Chương 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của tổ hợp phụ gia đến một số tính chất của bê tông đầm lăn Chương 4: Ứng dụng thử nghiệm bê tông đầm lăn sử dụng tổ hợp phụ gia S+T+P tại hiện trường Kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục Trong đó có 39 bảng, 55 hình vẽ và đồ thị với 68 tài liệu tham khảo được trình bày trên 124 trang giấy khổ A4. Luận án “Nghiên cứu tổ hợp phụ gia để nâng cao khả năng chống thấm nước của bê tông đầm lăn sử dụng cho đập trong điều kiện Việt Nam’’ được thực hiện tại Viện Chuyên ngành Bê tông – Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng. 4