Luận văn Thạc sỹ: Nghiên cứu công nghệ thi công bê tông cường độ cao theo phương pháp tự chèn cho các công trình thủy lợi thủy điện - Trường Đình Quân

Chia sẻ: Nguyen Vang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

Thêm vào BST

Báo xấu

164
lượt xem 25
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

"Luận văn Thạc sỹ: Nghiên cứu công nghệ thi công bê tông cường độ cao theo phương pháp tự chèn cho các công trình thủy lợi thủy điện" nhằm nghiên cứu tính công tác của hỗn hợp bê tông, thỏa mãn các yêu cầu để ứng dụng thi công các công trình thủy lợi và thủy điện.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sỹ: Nghiên cứu công nghệ thi công bê tông cường độ cao theo phương pháp tự chèn cho các công trình thủy lợi thủy điện - Trường Đình Quân

1 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG TRƯƠNG ĐÌNH QUÂN NGHIÊN C U CÔNG NGH THI CÔNG BÊ TÔNG CƯ NG Đ CAO THEO PHƯƠNG PHÁP T CHÈN CHO CÁC CÔNG TRÌNH TH Y L I - TH Y ĐI N Chuyên ngành : Xây d ng công trình th y Mã s : 60.58.40 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Đà N ng - Năm 2012
2 Công trình ñư c hoàn 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 ñ tài Hi n nay Vi t Nam công cu c công nghi p hóa, hi n ñ i hóa Đ t nư c, nhi u công 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 công trình khai thác tài nguyên nư c, vi c thi t k các công trình này ñã 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 ñ , ñ m bêtông khi thi công r t khó ho c không th c hi n ñư c. N u bêtông không ñ ñi u ki n ñ 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 ñ 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, công trình ven bi n. T i các v trí này yêu c u bêtông có cư ng ñ ch u nén cũng như ch u kéo l n. M t khác, t i nh ng v trí trên cao, sàn công tác ch t h p thì vi c bơm bêtông lên cao cũng như ñ m bêtông ñ u có nh ng yêu c u ñ c bi t khó khăn. Hơn n a, m t s công trình xây d ng sau m t th i gian khai thác s d ng, k t c u b ăn mòn b i môi 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 bêtông truy n th ng thì công tác ñ , ñ m bêtông ñ m b o yêu c u là r t khó khăn, t n nhi u công s c, ñôi khi không 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 tông t lèn(BTTL) có cư ng ñ cao. Nh ng tính ch t ñ 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 ñ cao, không phân t ng và có cư ng ñ nén cao ñã ñư c ng d ng cho nhi u công trình c u h m, nhà cao t ng trên th gi i. Hi n nay nghiên c u bê tông t lèn ñã ñư 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 tông truy n th ng. Tuy nhiên, t i Vi t Nam h u như còn khá m i m và ch ít công trình ñư 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 ñ 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 ñ a phương ñ ch t o BTTL. Trong nh ng năm g n ñây, ñã 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 công trình c u l n, công trình th y l i - th y ñi 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 ñem 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 tông 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 ñư 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 công ngh thi công bê tông cư ng ñ cao theo phương pháp t chèn và áp d ng r ng rãi trong công 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 công tác c a h n h p bê tông t lèn cư ng ñ cao cũng như tính ch t cơ lý c a bêtông, tho mãn các yêu c u ñ ng d ng thi công các công 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 ñó ñ xu t s d ng lo i v t li u này trong xây d ng công trình th y l i – th y ñi 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 toán lý thuy t k t h p th c nghi m trong phòng thí nghi m và th c t ngoài công 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 Ngoài ph n m ñ 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 tông t lèn là bê tông có kh năng ch y dư i tr ng lư ng b n thân và làm ñ y hoàn toàn c p pha th m chí trong c nh ng nơi d y ñ 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 ñ ng nh t. Nói m t cách khác, bê tông t lèn là bê tông có kh năng t lèn ch t. BTTL có các ñ c ñi m tương ñ i gi ng các lo i BTXM thông thư ng, ñư 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 tông t lèn cũng có th ñư c s d ng trong các ñi u ki n khó khăn khác khi không 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 ñ vào khuôn mà không c n rung. Bê tông t lèn cũng có th ñư 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 ñã ñư 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 ñ ng nh t và ñông 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 không có ch n ñ ng; - Môi trư ng làm vi c an toàn hơn. Tuy nhiên, BTTL v n có m t s v n ñ như:
8 • Bê tông t lèn có mô ñun ñàn h i th p hơn, nó có th nh hư ng ñ n ñ c tính bi n d ng c a k t c u bê tông d 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 tông ñã 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 ñúc s n và bê tông 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 ñó, BTTL ñã ñư c áp d ng thành công t i nhi u công 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 công nghi p bê tông ñúc 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 ñi 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 Công 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 ñư ng và các công trình xây d ng dân d ng, t ng kh i lư ng BTTL chi m kho ng 25% lư ng bê tông ñư c s d ng trên th trư ng. 1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN C U, NG D NG BÊ TÔNG T LÈN VI T NAM T i Vi t Nam cũng ñã 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. Hoàng Phó Uyên làm ch nhi m: “hoàn thi n công ngh ch t o và thi công bê tông t lèn trong xây d ng công trình th y l i”. Tuy nhiên, nh ng nghiên c u v kh năng t ñ m c a h n h p bê tông v n chưa ñư c ñ 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 ñã nghiên c u thành công BTTL có s d ng b t ñá vôi. Tuy nhiên, k t qu nghiên c u chưa ñư c áp d ng vào công trình xây d ng th c t xây d ng các công 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 ñư ng ô tô, sân bay. K t qu nghiên c u s ñư c áp d ng vào công 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 công trình xây d ng nhà cao t ng mà ph n l n có Ch ñ u tư ho c Nhà th u là các Công ty nư c ngoài thi công như tòa 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 TÔNG 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 ñ n m t lư ng l n ph gia siêu d o nh m làm tăng tính công tác c a bê tông, m t lư ng b t khoáng 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 bêtông. Đ ñ t ñư c 3 ñ 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 ñ i h c công 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 ñ 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 ñ c tính yêu c u Ch n v t li u (t công trư ng) Thi t k và ñi u ch nh Đánh giá thành ph n h n h p các v t li u thay th Không ñ t yêu c u Ki m tra và ñi u ch nh các ñ c tính trong Đ t yêu Ki m tra các ñ c tính bê tông trong nhà máy ho c t i công trư ng Hình 2.1 Quy trình thi t k BTTL Vì BTTL nh y c m v i nh ng thay ñ i trong các tính ch t cơ lý, hoá c a c t li u nên trong quá 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 công. 2.3 NGUYÊN LÝ CH T O BÊ TÔNG T LÈN CÓ CƯ NG Đ CAO. Đ nâng cao kh năng ch u t i tr ng c a ñá bêtông c n nâng cao ñ 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 bêtông (ñánh giá thông qua t s Nư c/Ch t k t dính) ñ gi m t i ña 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 khoáng portlandite thành khoáng C-S-H ñ làm tăng ñ ñ c ch c c a c u trúc. Hình 2.2. Sơ ñ nguyên lý ch t o bê tông cư ng ñ cao Bê tông 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 bêtông có tính t ch y và cư ng ñ c c cao n u k t h p t t v i nguyên lý ch t o bêtông cư ng ñ 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 ñ ñá 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 ñá ñang ñư 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 ñ ñô th hoá t i Đà N ng di n ra r t nhanh, song song v i nó là vi c xây d ng các khu ñô th m i, các nhà cao t ng và ñ c bi t là các công trình c u l n như Thu n Phư c, C u R ng, Tr n Th Lý, Hoà Xuân . . .v.v. ñư c tri n khai xây d ng, vi c s d ng v t li u cho các công 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 dòng ch y luôn luôn thay ñ i, luân 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 sông 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 ñư c khai thác t lòng sông Vĩnh Đi n, Túy Loan, sông Yên, C u Đ , C m L , Cu Đê. 2.4.3 Đá vôi Ngu n ñá vôi t i khu v c ñư c khai thác ch y u t i m Mà cooih – huy n Đông Giang, Qu ng Nam. Đây là m ñá vôi khá l n v a ñư c chính ph ñưa vào quy ho ch ngu n d trũ ngu n d tr ñá vôi cho s n xu t xi măng. B t ñá vôi siêu m n ñư c s n t i Nhà máy s n xu t b t ñá vôi siêu m n t i xã Hoà Châu, C m L thành ph Đà N ng. 2.5 THÀNH PH N V T LI U C A BÊ TÔNG T LÈN CÓ CƯ NG Đ 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 khoáng 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 ñi n, x lò cao, b t ñá vôi,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 ñi u ch nh ñ 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, môñun ñ l n t 2.2-3. 2.5.5 C t li u l n Trong bê tông t lèn, ñ ñ m b o tính ch t t lèn, hàm lư ng c t li u l n ñư 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 ñư c gi tr ng thái bão hoà khô 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 công trình Đô th Đà N ng s n xu t ñ 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 ñ c trưng ch t lư ng c a bêtông khi ñã hóa c ng như: cư ng ñ cu i cùng, ñ x p r ng… Bêtông ch t lư ng cao ph i có lư ng nư c ít hơn 180lít/m3 bêtông. Thư ng vào kho ng 160-170lít/m3 bêtông. 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 ñá t i tr m bê tông công ty C ph n xây d ng Công trình Đô 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, ñ 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 THÀNH PH N BÊ TÔNG T LÈN CÓ CƯ NG Đ 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 tông tươi như sau : B ng 2.8 Yêu c u v ñ c tính c a bê tông t lèn 45 MPa th nghi m C p BT Dmax Đ xoè T500 Lo i khuôn PP Thi t k y/c (mm) (mm) (s) (mm) (Mpa) 45 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 tông ñ t yêu c u ñ ra. N u tho mãn các ñ c tính yêu c u thì ti n hành ñúc m u và ki m tra cư ng ñ theo phương pháp gi ng như ñ i v i bê tông 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 Đá (Kg) Cát XM Silica- Ph gia B t ñá Nư c T ng li u vàng Kim fume Vicorete (Hoà 10x15 5x10 (C u ñ nh HE Châu) Kh i (70%) (30%) ñ ) PC40 10 AT lư ng Kh i lư ng 545.3 233.7 885 435 32.6 8.51 130 169.8 2439.9 (kg)
18 Th tích 204.2 87.5 331.2 142.2 10.9 7.8 48.1 169.8 1,001.0 (lít) Đ xoè : 66.7 cm 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 Kích thư c Cư ng ñ Cư ng ñ Cư ng ñ Tên c p m u nén 3 ngày nén 7 ngày nén 28 ngày ph i (cm) (MPa) (MPa) (MPa) Cp 2 15x30 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 hoàn toàn có th th c hi n ñư c. Đ tìm hi u thêm kh năng có th ch t o ñư c m t c p ph i có cư ng ñ cao hơn hay không ti n hành thi t k c p ph i bê tông 60MPa v i các yêu c u v ñ c tính như b ng sau: B ng 2.18 Yêu c u v ñ c tính c a Bê tông t lèn 60 MPa th nghi m C p BT Dmax Đ xoè T500 Lo i khuôn y/c PP Thi t k (mm) (mm) (s) (mm) (MPa) 60 15 600-800 4-8 150x300 EFNARC Tương t như trên ti n hành thi t k , tr n th và ñi u ch nh thành ph n ñ ñ t các ñ c tính bê tông yêu c u ñ 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 tông 60MPa (CP1) V t Cát XM Ph gia Đá (Kg) B t ñá li u vàng Kim Silica- Vicorete 10x15 5x10 (Hoà Nư c T ng (C u ñ nh fume HE 10 Kh i (60%) (40%) Châu) ñ ) PC40 AT lư ng Kh i lư ng 439.2 292.8 880 470 47 9.2 130 170.5 2438.7 (kg) Th tích 164.5 109.6 329.4 153.6 15.7 8.4 48.1 170.5 999.8 (lít) Đ xoè : 67.4 cm 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 Kích thư c Cư ng ñ Cư ng ñ Cư ng ñ Tên c p m u nén 3 ngày nén 7 ngày nén 28 ngày ph i (cm) (MPa) (MPa) (Mpa) C p ph i 1 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 tông có cư ng ñ nén lên ñ n 60MPa, theo yêu c u ban ñ u tác gi ñi thi t k c p bê tông 45MPa và ñ t yêu c u sau ñó ti p t c thi t k c p bê tông 60MPa ñ 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 ñ 28 ngày có th ñ t 120% cư ng ñ thi t k . Sau khi ch n ñư c 02 c p ph i như trên, ti n hành ñúc 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 ñ ch u u n K t qu thí nghi m cư ng ñ 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 ñ trung bình ch u kéo khi u n bê tông 45Mpa: 6.37 MPa + Cư ng ñ trung bình ch u kéo khi u n bê tông 45Mpa: 8.16 MPa 2.8 THÍ NGHI M ĐÁNH GIÁ KH NĂNG LÀM VI C C A BÊ TÔNG T LÈN 2.8.1 Thí nghi m xác ñ 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 ñ linh ñ 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 tông v i ñư ng kính c t li u t i ña 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 ñư c s d ng ñ ñánh giá kh năng ch y c a bê tông khu v c dày ñ c c t thép và kh năng ch ng l i s phân t ng c a bê tông. - 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 bêtông. 2.8.4 Phương pháp th vòng J (J ring: ASTM C 1621/C 1621M) M c ñích c a thí nghi m này là ñánh giá kh năng ch y c a bê tông khi có c t thép 2.8.5 Thí nghi m ki u h p ch L M c ñích c a thí nghi m này là ñánh giá kh năng t ch y và kh năng ch ng l i s phân t ng c a bê tông