» Mở tất cả ra       » Thu tất cả lại
English and French
Tìm kiếm

Bài & Tin mới
Nghị định số 02/2024/NĐ-CP về việc chuyển giao công trình điện là tài sản công sang Tập đoàn Điện lực Việt Nam [17-01-2024]
Kỷ niệm 20 năm ngày thành lập Cục Quản lý xây dựng công trình [26-12-23]
Chùm ảnh các công trình thuỷ lợi tiêu biểu ở VN 20 năm 2003-2023 [30-11-2023]
Danh mục các quy hoạch thủy lợi đã được phê duyệt [26-10-2023]
BÀN VỀ ĐỊNH HƯỚNG LẠI NGÀNH XÂY DỰNG THÔNG QUA CHUYỂN ĐỔI SỐ [26-10-2023]
Luật Đấu thầu số 22/2023/QH15 thay thế Luật Đấu thầu trước đây và có hiệu lực từ 01/01/2024 [15-10-2023]
Dự thảo TCVN 8731-20xx Phương pháp xã định hệ số thấm của đất bằng phương pháp đổ nước và múc nước trong hố đào và hố khoan [15-10-2023]
Đập Đắk N’Ting (Đắk Nông) trước nguy cơ bị vỡ [05-09-23]
QUYẾT ĐỊNH: Về việc hủy bỏ Tiêu chuẩn quốc gia [05-09-23]
Nghị định 35/2023/NĐ-CP [07-08-23]
Ý KIẾN TRAO ĐỔI VỀ ĐỘNG ĐẤT Ở KONTUM NGÀY 14-07-2023 (2)[07-08-23]
HOẠT ĐỘNG HỘI 6 THÁNG ĐẦU NĂM 2023 VÀ PHƯƠNG HƯỚNG NHIỆM VỤ TRỌNG TÂM 6 THÁNG CUỔI NĂM [04-08-23]
Đô thị ngoại ô: cuộc chiến đất vùng rìa [25-07-23]
Thủ Tướng Chính Phủ phê duyệt Quy hoạch Phòng chống thiên tai và Thủy lợi 2021-2030 [25-07-23]
Thủ Tướng Chính Phủ phê duyệt Quy hoạch Phòng chống thiên tai và Thủy lợi 2021-2030 [25-07-23]
NHỮNG NỘI DUNG KHÔNG PHÙ HỢP VÀ KHÔNG ĐÚNG trong Tiêu chuẩn TCVN 8637:2021(về Yêu cầu kỹ thuật lắp đặt và nghiệm thu máy bơm)[14-07-23]
Ý kiến trao đổi về động đất ở Kontum [14-07-23]
Tiếp tục xảy ra 7 trận động đất tại Kon Plông (Kon Tum) [14-07-23]
Bàn thêm về dung tích phòng lũ ở các hồ chứa thủy lợi, thủy điện [13-07-23]
 Số phiên truy cập

81285588

 
Khoa học & công nghệ
Gửi bài viết này cho bạn bè

Ứng dụng công nghệ bê tông đầm lăn tại Việt Nam. Thực trạng và những thách thức.
Trong thời gian gần đây, hầu hết các đập bê tông trọng lực ở Việt Nam và trên thế giới đều được xây dựng bằng bê tông đầm lăn (RCC) vì những đặc tính nổi trội so với bê tông thường. BBT xin giới thiệu bài viết của PGS.TS. Huỳnh Bá Kỹ Thuật và TS. Nguyễn Như Quý về ứng dụng bê tông này ở nước ta.

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG ĐẦM LĂN

TẠI VIỆT NAM . THỰC TRẠNG VÀ NHỮNG THÁCH THỨC

PGS.TS. Huỳnh Bá Kỹ Thuật, TS. Nguyễn Như Quý,

Trường Đại học Xây dựng

 

1. MỞ ĐẦU

Trong tiến trình hội nhập và phát triển nhu cầu điện năng của nước ta năm sau cao hơn năm trước. Với ưu thế về tiềm năng thuỷ điện việc xây dựng các công trình thuỷ điện mới được đặt ra hết sức cấp thiết. Theo kế hoạch phát triển thuỷ điện đến năm 2013 cả nước sẽ có 22 nhà máy thuỷ điện mới được đưa vào khai thác (xem bảng 1). Để thực hiện được nhiệm vụ đó việc lựa chọn phương pháp thi công tiên tiến có hiệu quả được đặt ra cho người làm thuỷ điện. Trong vòng khoảng 4 thập kỷ qua trên thế giới đã có khoảng 176 đập có độ cao trên 50 m được xây dựng bằng công nghệ bê tông đầm lăn (RCC), (xem bảng 2). Đây là công nghệ thi công đập bê tông dựa trên nguyên lý thi công đập đất sử dụng thiết bị vận chuyển, rải và lèn chặt có công suất lớn. Hỗn hợp bê tông có hàm lượng chất kết dính thấp và độ ẩm nhỏ được lèn chặt bằng lu rung. Tốc độ thi công nhanh, giá thành rẻ là những ưu việt của loại hình công nghệ này so với công nghệ thi công đập bê tông thường đã biến công nghệ RCC trở nên phổ biến. Trong điều kiện hiện tại tuy còn thiếu kinh nghiệm thi công đập RCC nhưng Việt Nam đã có những cố gắng nhằm đốt cháy giai đoạn để đưa công nghệ thi công RCC vào áp dụng trong xây dựng nhiều đập thuỷ điện trên cả 3 miền. Việc tiếp cận và làm chủ công nghệ RCC trong một thời gian ngắn không thể tránh khỏi những khó khăn thách thức về mọi phương diện. Trong khuôn khổ bài viết này tác giả chỉ sơ bộ phân tích tình hình ứng dụng công nghệ RCC hiện nay ở Việt Nam và chỉ ra một số thách thức mà chúng ta đang phải đối mặt.

2. THỰC TRẠNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RCC TRONG THI CÔNG MỘT SỐ ĐẬP THUỶ ĐIỆN Ở VIỆT NAM

Đập thuỷ điện đầu tiên ở nước ta đang được thi công bằng công nghệ RCC là đập Pleikrông tại tỉnh Kon Tum có chiều cao 75 m được thiết kế bởi Công ty Tư vấn Xây dựng Điện I, dự kiến hoàn thành vào năm 2009. Hiên nay một số đạp khác đang trong quá trình tiển khai thi công theo công nghệ RCC như: Đập thuỷ điện A Vương tại tỉnh Quảng Nam. có chiều cao 7 m được thiết kế bởi Công ty Tư vấn Xây dựng Điện III, dự kiến hoàn thành vào năm 2008. Đập thuỷ điện Bản Vẽ tại tỉnh Nghệ An. có chiều cao 138 m được thiết kế bởi Công ty Tư vấn Xây dựng Điện I, dự kiến hoàn thành vào năm 2008. Đập thuỷ điện Sê San 4 tại tỉnh Gia Lai có chiều cao 80 m được thiết kế bởi Công ty Tư vấn Xây dựng Điện I, dự kiến hoàn thành vào năm 2010 (2012). Đập thuỷ điện Sơn La tại tỉnh Sơn La có chiều cao 138 m được thiết kế bởi Công ty Tư vấn Xây dựng Điện I, dự kiến hoàn thành vào năm 2010.

Bảng 1- Các đập bê tông đầm lăn đang thi công hoặc trong giai đoạn thiết kế

STT.

Tên đập

Địa điểm

Chiều cao(m)

Năm dự kiến

hoàn thành

Cấp phối: XM+P

1

A Vương

Quảng Nam

70

2008

90+190 Dmax=40

80+180 Dmax=60

2

Bắc Hà

Lào Cai

100

2008

-

3

Bản Chát

Lai Châu

70

-

4

Bản Vẽ

Nghệ An

138

2010

90+130 (TVĐ1)
80+120 (TVĐHXD)

5

Bình Điền

Thừa Thiên - Huế

75

2007-2008

-

6

Cổ Bi

Thừa Thiên - Huế

70

2008

-

7

Đak Rinh

Quảng Ngãi

100

2008

-

8

Định Bình

Bình Định

52

-

120+114

9

Đồng Nai 3

Đắc Nông

110

-

80+100

10

Đồng Nai 4

Đắc Nông

129

2008

80+100

11

Hủa Na

Nghệ An

-

2010

-

12

Huội Quảng

Sơn La

-

2012

-

13

Lai Châu

Lai Châu

-

-

-

14

Nậm Chiến

Sơn La

130

2013

-

15

Pleikrông

Kon Tum

75

-

80 + 210

16

Sê San 4

Gia Lai

80

2007-2008

80 + 120

17

Sơn La

Sơn La

138

2009

70+150 (F)

18

Sông Bung 2

Quảng Ngãi

95

2010-2012

-

19

Sông Côn 2

Quảng Nam

50

2010

-

20

Sông Tranh 2

Quảng Ngãi

100

2010

-

21

Thượng Kon Tum

Kon Tum

-

2009

-

22

Trung Sơn

(Bản Uôn)

Thanh Hoá

85

2011

-

Trong đập bê tông RCC quá trình phát triển nhiệt cần được khống chế nhằm tránh tạo ra ứng suất nhiệt lớn gây nứt, do đó hàm lượng xi măng clanhke thường được khống chế ở mức thấp. Để bổ sung phần hạt mịn giúp tăng độ đặc chắc và khả năng chống thấm cho RCC cần sử dụng phụ gia khoáng hoạt tính có chất lượng đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn ASTM C 618, cụ thể là loại F và loại N. Loại C nhìn chung chưa được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam do trữ lượng tro đốt than nâu nhỏ. Mặt khác do có chứa một lượng SO3 lớn nên khi đốt than nâu thường phải đốt kèm một lượng lớn đá vôi (CaCO3). Kết quả là trong tro loại này có mặt thạch cao (CaSO4). Khi thuỷ hoá tro này toả nhiệt mạnh và tốc độ đông cứng rất nhanh, không phù hợp với việc sử dụng trong bê tông nói chung và bê tông đầm lăn nói riêng.

Phụ gia loại F ở nước ta chủ yếu do nhà máy nhiệt điện Phả Lại thải ra có lượng mất khi nung cao (15-20% hay cao hơn) không cho phép sử dụng trực tiếp trong bê tông. Để có thể sử dụng được tro bay nhiệt điện Phả Lại phải qua xử lý giảm lượng mất khi nung xuống <6%. Việc làm này đã tăng giá thành của tro bay lên bằng hay đắt hơn so với xi măng phụ thuộc vào khoảng cách vận chuyển. Khi đó việc sử dụng tro bay trở nên kém khả thi về mặt kinh tế nhất là khi công trình ở xa nguồn cung cấp tro bay như các tỉnh phía nam. Trong khi đó theo các số liệu khảo sát và

Bảng 2 - Một số đập RCC có độ cao trên 50 m được xây dựng trong vòng 40 qua trên toàn thế giới

STT

Tên đập

Chiều cao

(m)

Ngày bắt đầu đổ

RCC

Ngày hoàn thành đổ

RCC

Ximăng

kg/m3

Pudơlan

kg/m3

1

2

3

4

5

6

1

Longtan

192

4-Oct-05

8-Apr-05

99

121 (F)

2

Miel I

188

1-Apr-00

2-Jun-05

85

0

3

Urayama

156

1-Dec-92

1-Dec-95

91

39 (F)

4

Ralco

155

2-Jan-05

3-Sep-05

133

95 57 (N)

5

Miyagase

155

1-Nov-91

1-Feb-95

91

39 (F)

6

Ait M´Zal

149

3-Jan-05

3-May-05

80

0

7

Takizawa

140

1-Nov-05

3-Oct-05

84

36 (F)

8

Bureiskaya

136

1-Jan-92

-/02

95

25 (N)

9

Çine

135

4-Oct-05

9-Mar-05

85

105 (F)

10

Yeywa

132

5-Oct-05

8-Jul-05

70

150 (N)

11

Jiangya

131

1-Oct-96

1-Apr-99

87

107 (F)

12

Baise

130

3-Oct-05

6-Oct-05

80

132 (F)

13

Shapai

129

1-Mar-99

1-Jun-05

115

77 (F)

14

Porce II

123

1-Dec-96

1-Sep-00

132

88 (N)

15

Gassan

123

1-Jun-94

1-Oct-98

91

39 (F)

16

Suofengying

122

3-Dec-05

5-Jan-05

(F)

17

Ueno

120

1-Jul-99

1-Dec-00

77

33 (F)

18

Sidi Said

120

3-Mar-05

4-Apr-05

65

15 (N)

19

Wudu

119

-/05

-/07

(F)

20

Beni Haroun

118

1-Oct-98

1-Jul-00

82

143 (F)

21

Koudiat Acerdoune

116

4-Apr-05

5-Jul-05

77

87 (F)

22

Sakaigawa

115

1-Jul-88

1-Jul-91

91

39 (F)

23

Satsunaigawa

114

1-Apr-91

1-Oct-95

42

78 (S)

24

Origawa

114

1-Nov-96

1-Jul-00

91

39 (F)

25

Pangue

113

1-Feb-95

1-Feb-96

80

100 (N)

26

Mianhuatan

113

1-Dec-98

1-Nov-05

82

100 (F)

27

Yantan

111

1-Feb-89

1-Mar-92

55

104 (F)

28

Dachaoshan

111

1-Dec-98

1-Oct-05

94

94 (N)

29

Tomisato

111

1-Feb-94

1-Feb-97

84

36 (F)

30

Capanda

110

1-Oct-89

1-May-92

70

100 (M)

31

Shimenzi

109

1-Jun-99

1-Jun-05

93

110 (F)

32

Rompepicos at Corral des Palmas

109

3-Mar-05

-/03

65

35 (F)

33

Zhaolaihe

107

3-Mar-05

5-May-05

84

126 (F)

34

Cindere

107

2-Jul-05

5-May-05

50

20 (F)

35

Kazunogawa

105

1-Aug-95

1-Jul-97

91

39 (F)

36

Sabigawa (lower dam)

104

1-Mar-90

1-Dec-91

91

39 (F)

37

Kodama

102

1-May-91

1-Dec-93

84

36 (S)

38

Shuikou

101

1-Oct-90

1-May-92

60

110 (F)

39

Linhekou

100

1-Dec-05

3-Jun-05

74

111 (F)

40

Tamagawa

100

1-Sep-83

1-Jul-86

91

39 (F)

41

Ryumon

100

1-Mar-90

1-Nov-92

91

39 (F)

42

Trigomil

100

1-Feb-91

1-Dec-92

148

47 (F)

43

Rialb

99

1-Oct-95

1-Dec-98

70

130 (F)

44

Chiya

98

1-Sep-92

1-Apr-95

77

33 (F)

45

Olivenhain

97

2-Feb-05

2-Oct-05

74

121 (F)

46

Jordão

95

1-Jan-95

1-Feb-96

68

17 (N)

47

Platanovryssi

95

1-Oct-95

1-Mar-97

50

225 (C)

48

Balambano

95

1-Apr-98

1-Jun-99

81

54 (F)

49

Kubusugawa

95

1-Apr-98

1-Apr-00

84

36 (F)

50

Tha Dan

95

1-Mar-05

4-Jul-05

90

100 (F)

51

Upper Stillwater

91

1-Sep-85

1-Aug-87

79

173 (F)

52

Shimagawa

90

1-Sep-93

1-May-96

84

36 (F)

53

Buchtarma

90

1-Sep-57

1-Oct-61

135

80 (F)

54

Shimajigawa

89

1-Oct-78

1-Apr-80

84

36 (F)

55

Tongjiezi (with Niurixigou saddle dam)

88

1-Oct-88

1-Dec-89

79

79 (F)

56

Fenhe No2

88

1-Aug-98

1-Mar-99

127

84 (F)

57

Yongxi No3

87

1-Oct-97

1-Oct-98

80

90 (F)

58

Sa Stria

87

5-Sep-05

6-Jul-05

59

Chubetu

86

1-Sep-97

1-Oct-05

84

36 (F)

60

Shibanshui

85

1-Apr-94

1-Dec-97

60

90 (F)

61

Huatan

85

1-Jun-96

1-Dec-98

74

90 (F)

62

Kinta

85

4-Feb-05

6-Feb-05

100

100 (F)

63

Ghatghar (lower dam)

84

4-Dec-05

6-May-05

70

160 (F)

64

Asahi Ogawa

84

1-May-86

1-Jun-88

96

24 (F)

65

Santa Eugenia

84

1-Jun-87

1-Jun-88

88

152 (F)

66

Wangyao

83

1-Jan-95

1-May-97

64

96 (F)

67

Hattabara

83

1-Apr-90

1-Aug-93

84

36 (F)

68

Zaoshi

82

-/03

-/04

(F)

69

Yangxishui No1

82

1-Oct-05

2-Nov-05

(F)

70

Guanyinge (Kwan-in-Temple)

82

1-Sep-91

1-Sep-95

91

39 (F)

71

Queiles y Val

82

1-Oct-95

1-May-97

80

145 (F)

72

Serra do Facão

80

2-Sep-05

-/03

90

0

73

Longshou

80

1-Mar-00

1-Jun-05

96

109 (F)

74

Acauã

79

-/93

-/94

56

14 (N)

75

Shiokawa

79

1-Aug-93

1-Nov-95

96

24 (F)

76

Qued R\'Mil

79

-/05

-/06

100

77

Tucuruί - 2nd Phase

78

1-Jun-99

1-Sep-00

70

30 (N)

78

Jahgin

78

4-Apr-05

5-May-05

100

95 (N)

79

Urugua-i

77

1-Apr-88

1-Apr-89

60

0

80

Qilinguan

77

-/04

-/05

81

Tsugawa

76

1-Oct-91

1-Jul-93

96

24 (F)

82

Kutani

76

1-Apr-00

2-Jun-05

84

36 (F)

83

Taolinkou

75

1-Dec-94

1-Dec-97

135

70 (F)

84

Puding

75

1-Jun-92

1-May-93

85

103 (F)

85

Yoshida

75

1-Jul-93

1-Feb-95

84

36 (F)

86

Tashkumyr

75

1-Mar-87

1-Dec-89

90

30 (N)

87

Aoulouz

75

1-Nov-89

1-Sep-90

120

0 (M)

88

Zhouba

74

-/05

-/06

110

73 (F)

89

Hayachine

74

1-Oct-95

1-Jun-98

84

36 (F)

90

Asari

74

1-Oct-87

1-Sep-90

96

24 (F)

91

Spring Hollow

74

1-Mar-93

1-Aug-93

53

53 (F)

92

Zhouning

73

3-Apr-05

4-Mar-05

67

100 (F)

93

Tongkuo

73

-/02

-/04

(F)

94

Toker

73

1-Feb-98

1-May-99

110

85 (F)

95

Ohnagami

72

1-Apr-98

1-Apr-00

84

36 (F)

96

Nunome

72

1-Jan-88

1-Oct-88

78

42 (F)

97

Cana Brava

71

1-Feb-00

1-Oct-05

45

55 (S)

98

Xixi

71

-/04

-/04

(F)

99

La Puebla de Cazalla

71

1-Aug-89

1-Oct-91

80

130 (F)

100

Liubo

70

-/03

-/04

(F)

101

Hiyoshi

70

1-Oct-94

1-Jul-96

84

36 (F)

102

Dodairagawa

70

1-Jun-88

1-Jan-90

96

24 (F)

103

Wirgane

70

-/05

-/06

104

Wolwedans

70

1-Oct-88

1-Sep-89

58

136 (F)

105

Changshun

69

1-Mar-97

1-Jun-99

134

89 (F)

106

Mano

69

1-Apr-85

1-Jan-88

96

24 (F)

107

Concepciόn

68

1-Dec-89

1-Jun-90

95

0

108

Shin-miyaka

68

1-Jul-97

1-Aug-00

91

39 (F)

109

Santa Clara - Jordão

67

3-Dec-05

-/04

60

30

110

Salto Caxias

67

1-Jan-96

1-Jul-98

80

20 (F)

111

Mujib

67

1-Jan-05

3-Feb-05

85

0

112

Shanzi

66

1-Nov-93

1-May-94

65

125 (F)

113

Wanmipo

65

2-Nov-05

3-May-05

68

83 (F)

114

Ohmatsukawa

65

1-Oct-92

1-Jun-95

91

39 (F)

115

Koyama

65

1-May-00

2-Dec-05

54

66 (S)

116

Fukutiyama

65

1-Apr-00

-/02

84

36 (F)

117

Saluda dam remediation

65

-/03

-/04

(F)

118

Jucazinho

63

1-Nov-96

1-Oct-98

64

16 (N)

119

Dona Francisca

63

1-Jun-99

1-Oct-00

72

18 (N)

120

Xibin

63

1-Dec-94

1-Jul-95

79

105 (F)

121

Shuidong

63

1-Nov-92

1-Oct-93

50

90 (F)

122

Xihe

62

4-Feb-05

5-May-05

(F)

123

Pingban

62

-/02

-/04

(F)

124

Tianshenqiao No2

61

1-Apr-87

1-Jun-90

79

79 (F)

125

Kamuro

61

1-Jul-88

1-Oct-90

96

24 (F)

126

Castanhão

60

-/00

1-Dec-05

85

0

127

Jingjiang

60

1-Oct-91

1-Mar-93

70

80 (F)

128

Tannur

60

1-Dec-99

1-Dec-00

125

75 (N)

129

Boukerkour

60

4-Apr-05

4-Sep-05

130

Bouhouda

60

1-Apr-96

1-May-98

100

0

131

Mae Suai

59

1-Oct-00

2-Jan-05

70

80 (F)

132

Santa Cruz do Apodi

58

-/99

-/00

80

0

133

Longmentan

58

1-Dec-87

1-Aug-89

72

82 (F)

134

Urdalur

58

1-Aug-91

1-Jul-92

53

123 (F)

135

Boqueron

58

1-Feb-96

1-Aug-96

55

130 (F)

136

Arriarán

58

1-Apr-92

1-Sep-92

85

135 (F)

137

Shankou No3

57

1-Feb-00

1-Jan-05

105

86 (F)

138

Kengkou

57

1-Nov-85

1-Apr-86

60

120 (F)

139

Gaobazhou

57

1-Nov-98

1-Feb-00

123

100 (F)

140

Daguangba

57

1-Dec-91

1-Dec-93

55

96 (F)

141

Hinata

57

1-Nov-92

1-May-94

84

36 (F)

142

Joumoua

57

1-Jun-90

1-Nov-92

105

45 (N)

143

Saco de Nova Olinda

56

1-Jul-86

1-Oct-86

55

15 (N)

144

Wangkeng

56

-/01

-/03

(F)

145

João Leite

55

3-Jan-05

-/03

146

Hongpo

55

1-Jul-98

1-Nov-99

54

99 (F)

147

Shiromizugawa

55

1-Oct-85

1-Jun-88

96

24 (F)

148

Sahla

55

1-Nov-92

1-Dec-93

85

15 (N)

149

Huilong PSS (upper dam)

54

2-Nov-05

3-Dec-05

(F)

150

Nacaome

54

1-Aug-94

-/95

64

21 (N)

151

Bab Louta

54

1-Feb-98

1-Feb-99

65

15 (N)

152

Sierra Brava

54

1-Jun-92

1-Nov-93

70

130 (F)

153

Candonga

53

-/03

-/04

90

0

154

Rongdi

53

1-Nov-88

1-Jul-89

90

140 (F)

155

Huilong PSS (lower dam)

53

-/02

-/04

(F)

156

Inyaka

53

1-Jun-97

1-Oct-00

60

120 (F)

157

Maroño

53

1-Nov-89

1-Aug-90

80

170 (F)

158

New Victoria

52

1-Mar-91

1-Aug-91

79

160 (F) -

159

La Cañada

52

1-Aug-05

2-Feb-05

140

100 (N)

160

Shuangxi

52

1-Mar-96

1-Oct-97

90

110 (F)

161

Wala

52

1-Oct-00

2-Apr-05

120

0

162

Willow Creek

52

1-Apr-82

1-Sep-82

47

19 (F)

163

Canoas

51

1-Aug-94

1-May-95

64

16 (N)

164

Burnett River

50

4-May-05

5-Oct-05

65

165

Yushi

50

-/99

-/01

(F)

166

Yujiankou

50

-/03

-/04

167

Yujiankou

50

-/03

-/04

(F)

168

Baishi

50

1-Apr-97

1-Sep-99

72

58 (F)

169

Takisato

50

1-Jun-92

1-Jul-97

84

36 (F)

170

Al Wehdah

50

4-Oct-05

5-Nov-05

65

171

Vindramas

50

1-Apr-93

1-Dec-93

100

100 (M)

172

Ooooooo

50

-/01

-/03

173

Taung

50

1-Aug-91

1-Sep-92

44

66 (F)

174

Knellpoort

50

1-May-88

1-Nov-88

61

142 (F)

175

Galesville

50

1-May-85

1-Aug-85

53

51 (F)

176

Cuchillo Negro

50

1-Mar-90

1-May-91

77

59 (F)

nghiên cứu của các cơ quan chuyên ngành ở Việt Nam có rất nhiều mỏ puzơlan thiên nhiên có trữ lượng lớn và chất lượng tốt có thể sử dụng trong chế tạo RCC như mỏ Sơn Tây tỉnh Hà Tây, mỏ Núi Béo, Hải Phòng ở phía Bắc, mỏ Phong Điền tỉnh Thừa Thiên Huế, mỏ Mu Rùa, Long Đất tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu, v.v... mà việc sử dụng trong RCC chắc chắn đưa lại hiệu quả cao. Từ những phân tích trên có thể thấy rằng việc nghiên cứu sử dụng puzơlan trong chế tạo RCC là một thách thức lớn mà các nhà nghiên cứu, thiết kế, các nhà đầu tư và nhà thầu trong nước đang phải đối mặt. Mặc dù cho đến nay việc ứng dụng puzơlan trong RCC đã bước đầu được triển khai song thực tế nảy sinh nhiều vấn đề cần được tập hợp nghiên cứu tìm phương hướng khắc phục

Dưới đây là một vài dẫn chứng dưới góc nhìn của các tác giả.

Bảng 3- Một số đặc điểm chính của một số đập thuỷ điện đang trong quá trình thiết kế hay thi công sử dụng RCC tại Việt Nam

STT.

Tên đập

Chiều cao (m)

Cường độ thiết kế, MPa.

Hàm lượng XM + PGK, kg/m3

Tỷ lệ P/(XM+P), %

Loại cát

1

A Vương

70

R180 =15

90XM+190Puz.

67,85

Tự nhiên

2

Pleykrông

75

R180 =15

80XM+210Puz.

72,41

Tự nhiên

3

Sê San 4

80

R365 =15

80XM+120Puz.

60,00

cát xay

4

Bản Vẽ

138

R365 =17

90XM+130Puz.

59,10

cát xay

5

Sơn La

138

R365 =16

70XM+150FA.

60,00

cát xay

Để phân tích số liệu có thể nêu điển hình các thông số chính của 5 đập thuỷ điện (xem bảng 3). Khi so sánh cấp phối RCC của đập Pleykrông và đập A Vương cho thấy chúng có các thông số đầu vào tương đương song hàm lượng puzơlan và tỷ lệ P/(XM+P) có sự chênh lệch khá lớn mà bản chất sự việc chưa được giải thích làm rõ. Cũng tương tự khi so sánh cấp phối RCC của đập Bản Vẽ và đập Sê San 4 có sự khác biệt chiều cao khá lớn song tỷ lệ P/(XM) là như nhau. Sự chênh lệch hàm lượng chất kết dính (» 20 kg/m3) khó tạo ra được sự khác biệt về cường độ nén khi RCC được đầm chặt tốt như nhau.

Theo EM 1110-2-2006 trong cát xay hàm lượng hạt mịn có kích thước <0,075 mm hợp lý nằm trong khoảng 6-18%. Khi sử dụng cát tự nhiên để chế tạo RCC do thiếu hụt cấp hạt này cần bổ sung bằng puzơlan hay các hạt không có tính dẻo khác. Tuy nhiên lượng hạt mịn bổ sung chỉ nên chọn trong khoảng 6-7% lượng dùng cát tự nhiên. Từ bảng 3 cho thấy hàm lượng CKD của RCC cho đập thuỷ điện Sơn La, Sê San 4 và Bản Vẽ sử dụng cát xay tương ứng là 200-220 kg/m3. Trong khi đó hàm lượng CKD cho RCC của đập thuỷ điện A Vương và Pleykrông sử dụng cát tự nhiên tương ứng là 280 và 290 kg/m3. Chênh lệch giữa tổng hàm lượng CKD giữa hai nhóm đập này được hiểu là lượng hạt mịn bổ sung cho RCC sử dụng cát tự nhiên bằng 60-80 kg/m3 cho RCC của đập A Vương và 70-90 kg/m3 cho RCC của đâp Pleykrông. Theo cảm nhận ban đầu lượng hạt mịn bổ sung quá lớn có thể gây ảnh hưởng xấu đến tính chất công nghệ của RCC thể hiện trong thi công và làm suy giảm tốc độ phát triển cường độ ở tuổi dài ngày của RCC.

3. NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN ĐẶC THÙ CÔNG NGHỆ RCC CẦN TIẾP TỤC LÀM RÕ

3.1. Ảnh hưởng của tổng lượng chất kết dính và loại phụ gia khoáng đến sự phát triển cường độ của RCC

Chất kết dính trong hỗn hợp bê tông đầm lăn được xem là tổng lượng dùng xi măng từ clanhke xi măng poóclăng và phụ gia khoáng hoạt tính đạt yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn ASTM C618. Xuất phát từ quan điểm phụ gia thuỷ lực (phụ gia có khả năng tác dụng với Ca(OH)2 thải ra khi thuỷ hoá xi măng) lượng phụ gia tối đa có thể kết hợp với Ca(OH)2 trong RCC có thể tính toán được xuất phát từ lượng Ca(OH)2 và SiO2 hoạt tính. Khi lượng SiO2 hoạt tính thấp hơn yêu cầu, lượng sản phẩm tạo ra phụ thuộc vào hàm lượng phụ gia khoáng hoạt tính sử dụng. Khi lượng SiO2 hoạt tính đưa vào cao hơn mức cần thiết thì lượng sản phẩm tạo ra phụ thuộc vào Ca(OH)2 có trong RCC. Như vậy trên thực tế luôn tồn tại một hàm lượng phụ gia khoáng tối đa hợp lý thay thế xi măng mà không làm giảm cường độ của bê tông. Nếu lấy cường độ bê tông ở tuổi 28 ngày làm cơ sở để xem xét thì hàm lượng puzơlan thiên nhiên hợp lý nằm trong khoảng 15 -20% tổng lượng chất kết dính và giá trị này là 20–30% trong trường hợp sử dụng tro bay. Tuy nhiên đối với bê tông thuỷ công trong đó có RCC, cường độ thường được xác định ở tuổi 91, 112 hoặc 182 ngày thì tỷ lệ thay thế xi măng của hai loại phụ gia khoáng này cao hơn tương ứng là 20 – 30% và 30 – 40%. Đây cũng là khoảng giá trị tỷ lệ thay thế xi măng bằng phụ gia khoáng được các kỹ sư xây dựng Nhật Bản và kỹ sư quân sự Hoa Kỳ kiến nghị [1, 2]. Tuy vậy trong trường hợp sử dụng tro bay (puzơlan loại F theo ASTM C168) theo phương pháp thiết kế thành phần bê tông RCC ACI 211.3, tỷ lệ thể tích rắn giữa tro bay và xi măng poóc lăng có thể biến động trong khoảng 1÷6 và nếu kể đến sự chênh lệch về khối lượng riêng của tro bay và xi măng thì tỷ lệ tro bay : (tro bay + xi măng) có thể đạt từ 40÷80%. Như vậy nếu so sánh với tỷ lệ tối đa do các kỹ sư Nhật Bản và kỹ sư quân sự Hoa Kỳ khuyến cáo thì tỷ lệ tối đa mà ACI 211.3 đề xuất cao hơn khoảng 40%. Theo quan điểm của chúng tôi thì với khối lượng tro bay lớn như thế sẽ có tác dụng thay thế một phần cốt liệu trong RCC. Khi một phần cốt liệu được thay thế bằng tro bay, cường độ của bê tông thường và cả RCC đều tăng cao hơn mẫu đối chứng, và sự tăng trưởng cường độ này ít liên quan đến phản ứng kết hợp giữa Ca(OH)2 và SiO2 hoạt tính trong tro bay, mà chủ yếu là do sự có mặt của một khối lượng lớn tro bay đã cải thiện đáng kể th ành phần hạt, vi cấu trúc của bê tông làm tăng độ đặc chắc và tăng cường độ.

Từ đó có thể rút ra kết luận là: Khi tổng lượng dùng chất kết dính gồm xi măng poóc lăng và phụ gia khoáng hoạt tính ở mức thấp tức từ 100-150 kg/m3 RCC, nên áp dụng khuyến cáo của các kỹ sư xây dựng Nhật Bản và các kỹ sư quân sự Hoa Kỳ. Trong trường hợp giá trị này đạt từ 150-200 kg /m3 hay cao hơn, có thể cân nhắc sử dụng phương pháp mà ACI 211.3 đề xuất. Tức là lượng xi măng poóc lăng trong RCC cần phải được giữ ở mức cao hơn giá trị tối thiểu cho phép.

Trong trường hợp sử dụng phụ gia khoáng hoạt tính loại N theo ASTM C618 cho thấy do cấu trúc, hình dạng, tính chất bề mặt của hạt, việc cải thiện cấu trúc RCC làm tăng độ đặc và cư ờng độ đạt đ ư ợc khi sử dụng với tỷ lệ thay thế thấpcó thể bị mất tác dụng do khi được sử dụng với tỷ lệ thay thế cao hơn sẽ làm tăng lượng nước yêu cầu của hỗn hợp để đạt được tính công tác tương đương như khi sử dụng tro bay. Sau đ ây là một số kết quả ban đầu của chúng tôi thu được khi nghiên cứu sự phát triển cường độ của RCC chế tạo từ xi măng PC40, tro bay nhiệt điện và puzơlan thiên nhiên.

Bảng 4. Sự phát triển cường độ của RCC có sử dụng tro bay nhiệt điện và puzơlan thiên nhiên

Ký hiệu cấp phối

Xi măng PC40, kg/m3

Puzơlan thiên nhiên, kg/m3

Tro bay nhiệt điện, kg/m3

Cường độ nén mẫu trụ f150H300mm, MPa.

7 ng ày

28 ng ày

1

65

100

-

6,6

8,0

2

65

120

-

7,5

8,6

3

85

100

-

9,5

11,7

4

85

120

-

10,0

13,5

5

65

-

100

7,1

11,5

6

65

-

120

7,8

12,0

7

85

-

100

10,3

15,0

8

85

-

120

11,1

18,0

Dựa trên kết quả thu được có thể sơ bộ đưa ra nhận xét sau: Khi được sử dụng với cùng tỷ lệ thay thế như nhau tro bay nhiệt điện có khả năng cải thiện cường độ của RCC tốt hơn so với puzơlan thiên nhiên. Khi có cùng tổng lượng dùng chất kết dính (xem cấp phối 2 và 3) cường độ nén ở tuổi 7 và 28 ngày của RCC chứa puzơlan thiên nhiên có hàm lượng xi măng cao hơn thì cao hơn. Khi sử dụng tro bay cũng có kết luận tương tự.

3.2. Ảnh hưởng của tổng lượng dùng chất kết dính và loại phụ gia khoáng hoạt tính đến sự tăng nhiệt độ trong thân đập.

Khi thuỷ hoá, xi măng poóc lăng toả nhiệt. Lượng nhiệt toả ra tỷ lệ với lượng dùng xi măng.Ứng suất nhiệt trong đập phụ thuộc chủ yếu vào chênh lệch nhiệt độ trong đập với nhiệt độ trung bình năm, Dt, hệ số giãn nở nhiệt của bê tông, b, mô đun biến dạng, E và khả năng kiềm chế biến dạng, R :

st = R.E.b.Dt

Có thể hiểu Dt là chênh lệch nhiệt độ giữa nhiệt độ tối đa của khối đập và nhiệt độ trung bình năm tức nhiệt độ của môi trường. Những biến động nhiệt độ trong năm chỉ có thể ảnh hưởng đến lớp mặt ngoài của đập. Đối với đập Upper Stillwater, khi nhiệt độ trung bình năm tại khu vực đập là 3oC, thì nhiệt độ khối đổ được khống chế là 10oC và Dt trong trường hợp này sẽ cao hơn 7oC. Vì nhiệt độ của khối RCC sau khi đầm chặt sẽ tăng và đạt giá trị tối đa ước tính bằng 45% giá trị tăng nhiệt độ đoạn nhiệt khi tốc độ lên đập là 300 mm/ngày đêm (xem hình 1). Cấp phối RCC của đập Upper Stillwater gồm 79 kg xi măng + 173 kg tro bay. Nhiệt độ đoạn nhiệt đạt 19oC và 21oC khi sử dụng phụ gia giảm nước loại D và loại A theo ASTM C494. Nhiệt độ ban đầu của khối đổ tương ứng là 7oC và 9oC, tức giá trị tăng nhiệt độ đoạn nhiệt là 12oC cho cả hai trường hợp. Tăng nhiệt độ đoạn nhiệt này phù hợp với kết quả của chúng tôi thu được từ RCC có lượng dùng xi măng poóc lăng PC40 + tro bay nhiệt điện là 85 kg/m3 + 120 kg/m3 đạt 11,2oC. Từ đó có thể sơ bộ xác định được giá trị tăng nhiệt độ của đập Upper Stillwater là:

Dtđn = 0.45 x 12oC = 5.4oC.

Khi đó nhiệt độ tối đa trong thân đập là: tmax = thhRCC + Dtđn = 10oC + 5.4oC = 15.4oC.

Từ đó: Dt = tmax – tmt = 15.4oC – 3oC = 12.4oC

Trong điều kiện khí hậu nóng ẩm và có cường độ bức xạ mặt trời lớn ở cả 3 miền nước ta, nhiệt độ khối đổ có thể đạt rất cao vào mùa nóng và vào ban ngày. Mặt khác khi nhiệt độ không khí cao hơn nhiệt độ khối đổ thì khả năng san phẳng nhiệt độ là rất lớn. Về mùa nóng khi nhiệt độ không khí cao hơn 32oC thì hỗn hợp bê tông nói chung và RCC nói riêng đông kết rất nhanh và cường độ ở tuổi 28 ngày thường giảm 10–15%. Do vậy việc khống chế lượng dùng xi măng kết hợp với việc thi công vào ban đêm là những biện pháp nhằm giảm thiểu việc tăng nhiệt độ thân đập do nhiệt độ khối đổ cao.

Hình 1.Quan hệ giữa độ tăng nhiệt độ đoạn nhiệt với tốc độ đổ RCC trong đập

Để minh hoạ việc xác định nhiệt độ khối đổ có thể xem xét ví dụ sau : Nếu chọn giá trị tăng nhiệt độ trong đập Dt = 12.4oC tương tự như của đập Upper Stillwater và nhiệt độ trung bình năm là 24oC thì nhiệt độ tối đa của khối đổ tmax = 24oC + 12.4oC = 36.4oC ; và giá trị tăng nhiệt độ đoạn nhiệt Dtđn chọn là 6oC tức 45% của giá trị tăng nhiệt độ đoạn nhiệt của RCC có lượng dùng xi măng 85 kg/m3 là 12,8oC (xem biểu đồ hình 3) thì nhiệt độ của khối đổ RCC không được cao hơn giá trị thhRCC = 36.4oC – 6oC = 30,4oC. Để đạt được giá trị nhiệt độ khối đổ này về mùa nóng khi nhiệt độ không khí cao cũng không hoàn toàn dễ dàng.

Từ những lập luận đó rút ra kết luận sau: Trong công nghệ thi công đập RCC ở Việt Nam nhất thiết phải xác định sự tăng nhiệt độ đoạn nhiệt của RCC, trên cơ sở nhiệt độ trung bình năm của khu vực xây dựng đập có thể sơ bộ chọn nhiệt độ tối đa cho phép của khối đổ RCC phụ thuộc vào tốc độ lên đập và chiều dày lớp đổ.

Từ các kết quả nêu trong hình 3 có thể đưa ra nhận xét sau: Trong khoảng 100h thuỷ hoá, sự có mặt của tro bay ít ảnh hưởng đến giá trị tăng nhiệt độ đoạn nhiệt của RCC. Giá trị đó là 8.0÷8.5oC và 12÷13oC tương ứng với lượng dùng xi măng poóc lăng PC40 là 65 kg/m3 và 85 kg/m3. Nhiệt độ đoạn nhiệt của RCC giảm tỷ lệ thuận với lượng xi măng clanhke bị thay thế bằng tro bay.

So với bê tông truyền thống, RCCcó hệ số từ biến thấp do vậy ứng suất nhiệt sinh ra do chênh lệch nhiệt độ cao hơn. Trong một chu kỳ tăng nhiệt độ do thuỷ hoá xi măng và giảm nhiệt độ do làm lạnh tiếp theo thì từ biến của bê tông có thể giúp làm giảm ứng suất nén do tăng nhiệt độ nhanh gây ra. Sau đó khi RCC giảm nhiệt độ ứng suất nén dư sẽ bị triệt tiêu. Khi RCC tiếp tục bị làm lạnh trong bê tông sẽ xuất hiện ứng suất kéo. Do từ biến của bê tông giảm theo thời gian, các vết nứt có thể xuất hiện ngay cả khi nhiệt độ của bê tông chưa giảm xuống đến nhiệt độ ban đầu của khối đổ [2]. Từ đó cho thấy việc khảo sát tính chất từ biến cũng như các loại biến dạng khác có ý nghĩa quan trong đối với thi công RCC

3.3. Ảnh hưởng của tổng lượng dùng chất kết dính và loại phụ gia khoáng hoạt tính đến khả năng chống thấm của RCC

Trong thiết kế đập RCC các đặc trưng có tầm quan trọng nhất phải kể đến là :

ü Khả năng chống thấm.

ü Cường độ kéo và khả năng biến dạng kéo

ü Cường độ kháng cắt trên bề mặt khe nâng (độ bám dính và hệ số ma sát)

ü Cường độ nén

ü Tỷ số poátxông

ü Hệ số dãn nở nhiệt

ü Từ biến

Từ đó cho thấy khả năng chống thấm của RCC là chỉ tiêu có tầm quan trọng hàng đầu. Kinh nghiệm xây dựng đập RCC cho thấy tổng lượng dùng chất kết dính có tính quyết định đến khả năng chống thấm của RCC (xem hình 4).

Hình 4. Tương quan giữa khả năng chống thấm và lượng dùng chất kết dính

(ACI 207.5R)

Chiều cao đập càng lớn thì khả năng chống thấm của RCC càng cao. Đối với đập cao từ 50m trở lên hệ số thấm K tối thiểu phải đạt 10-7 cm/s, đập cao từ 100m trở lên là 10-8 cm/s, và 150m là 10-9 cm/s, từ đó có thể xác định lượng dùng chất kết dính tối thiểu tương ứng là 125÷170 kgm3 ; 150÷180 và 170÷210 kg/m3.

Tuy nhiên các tính chất của RCC phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó khả năng chống thấm cũng vậy. Các yếu tố có thể ảnh hưởng đến khả năng chống thấm ngoài tổng lượng dùng chất kết dính đó là : loại phụ gia khoáng hoạt tính, tỷ lệ thay thế xi măng poóc lăng bằng phụ gia khoáng, loại cát, cỡ hạt lớn nhất của cốt liệu.

Phụ gia khoáng hoạt tính dạng puzơlan thiên nhiên có khả năng tạo cho RCC có K thấm nhỏ hơn khi sử dụng tro bay, tuy nhiên tỷ lệ thay thế xi măng bằng puzơlan nên hạn chế ở giá trị nhỏ hơn so với khi sử dụng tro bay. Nguyên nhân có thể vì trong tro bay có mặt than chưa cháy mặc dù hàm lượng mất khi nung đã khống chế nhỏ hơn 6% theo yêu cầu của ASTM C168. RCC sử dụng cát tự nhiên có hệ số K thấp hơn so với khi sử dụng cát nhân tạo (cát xay).

Việc chọn tỷ lệ thay thế xi măng bằng puzơlan phải được xác định bằng thực nghiệm sao cho giá trị K phải đạt nhỏ hơn K tối thiểu yêu cầu cho mỗi đập. Giá trị hệ số thấm phải được xác định trực tiếp trên mẫu trong phòng thí nghiệm và có đối chiếu với mẫu nõn khoan tại hiện trường.

4. KẾT LUẬN

Xuất phát từ những khảo sát ban đầu về thực trạng ứng dụng công nghệ RCC tại Việt Nam và một số tư liệu mang tính tham khảo các tác giả đưa ra một vài kết luận sơ bộ dưới đây:

(1) Trong thời gian tới cần gấp rút hoàn chỉnh công tác khảo sát quy hoạch và đưa vào khai thác các mỏ puzơlan có trữ lượng lớn chất lượng tốt phục vụ cho việc ứng dụng trông bê tông đầm lăn.

(2) Cần tiến hành nghiên cứu sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên puzơlan trên cỏ sở nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ thay thế xi măng bằng puzơlan đến các tính chất của RCC nhất là sự phát triển cường độ, khả năng chống thấm, độ bền trong môi trương của RCC ở tuổi dài ngày.

(3) Nghiên cứu đề xuất một phương pháp thiết kế thành phần RCC có sử dụng puzơlan thiên nhiên Việt Nam.

(4) Hoàn thiện quy trình thiết kế kết cấu đập RCC với tiêu chuẩn thiết kế thống nhất để có thể tính toán đưa ra được các mác bê tông thích hợp.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Kenneth D. H annsen, William G. Reinhrdt, « Roller Compacted Concrete Dams »

2. Neville A.M., « Properties of Concrete »

3. EM 1110-2-2006, « Roller Compacted Concrete »

4. ACI 2007-5R, « Roller-Compacted Mass Concrete »

Đóng góp ý kiến về bài viết này 

Mới hơn bài này
Các bài đã đăng
Tiêu điểm
Biến đổi khí hậu và An ninh nguồn nước ở Việt Nam.[08/07/21]
Đại hội lần thứ IV, sự kiện lớn của Hội Đập lớn & Phát triển nguồn nước Việt Nam.[27/04/19]
Hội Đập lớn & Phát triển nguồn nước Việt Nam phấn đấu vì sự nghiệp phát triển thủy lợi của đất nước.[18/04/19]
Danh sách Hội viên tập thể đã đóng niên liễm 2018.[11/01/19]
Chùm ảnh Đại hội lần thứ 2 Hội Đập lớn Việt Nam.[13/08/09]
Nhìn lại 5 năm hoạt động của VNCOLD trong nhiệm kỳ đầu tiên.[10/08/09]
Thông báo về Hội nghị Đập lớn Thế giới.[17/07/09]
Thư chào mừng của Phó Thủ tướng Hoàng Trung Hải
VNCOLD đã thành công tại cuộc họp Chấp hành ICOLD Sofia (Bulgaria), 6/6/2008
Phó Thủ tướng khai mạc Hội thảo “ASIA 2008.
Tạo miễn phí và cách sử dụng hộp thư @vncold.vn
Website nào về Thủy lợi ở VN được nhiều người đọc nhất?
Giới thiệu tóm tắt về Hội Đập lớn & Phát triển nguồn nước Việt Nam.
Download miễn phí toàn văn các Tiêu chuẩn qui phạm.
Đập tràn ngưỡng răng cưa kiểu “phím piano".
Đập Cửa Đạt
Lời chào mừng
Qu?ng c�o