Trang - 1 -

Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian thực hiện luận văn, với sự nỗ lực của bản thân cùng với sự giúp
đỡ tận tình của các thầy cô, cơ quan và bạn bè đồng nghiệp, luận văn thạc sĩ :
“Nghiên cứu, lựa chọn phụ gia khống hoạt tính hợp lý dùng cho bê tơng đầm
lăn của đập dâng Tân Mỹ tỉnh Ninh Thuận” đã đƣợc hoàn thành.
Tác giả xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đối với Ban giám hiệu, các thầy cô
Khoa Đại học và sau Đại học, Khoa cơng trình trƣờng Đại học Thuỷ lợi đã giảng
dạy, giúp đỡ nhiệt tình trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này. Đồng
thời tác giả cũng xin chân thành cám ơn sự hƣớng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy
giáo TS. Nguyễn Nhƣ Oanh.
Tác giả chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Đào tạo và Khoa học ứng
dụng Miền Trung; Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam, Viện thủy công; Ban Quản lý
Đầu tƣ và Xây dựng Thủy lợi 7; Bộ môn Vật liệu xây dựng – Trƣờng Đại học Thủy
lợi; các đồng nghiệp, bạn bè và gia đình đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận
lợi cho tác giả trong quá trình học tập và thực hiện luận văn.
Do thời gian và sự hiểu biết còn hạn chế, luận văn chắc chắn cịn nhiều thiếu
sót, tác giả mong tiếp tục nhận đƣợc sự chỉ bảo của các thầy cơ cũng nhƣ sự góp ý
của bạn bè và đồng nghiệp.
Tác giả có kết quả hơm nay chính là nhờ sự dạy bảo ân cần của các Thầy
giáo, Cô giáo cùng sự động viên khuyến khích của cơ quan, đồng nghiệp, bạn bè,
gia đình trong những năm vừa qua.
Tác giả xin chân thành cảm ơn !
Ninh Thuận, ngày

tháng

Tác giả

Đinh Xuân Anh

Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2

năm 2012


Trang - 2 -

Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ........................................ - 5 DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................... - 6 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ....................................................... - 8 MỞ ĐẦU ............................................................................................................... - 9 1. Tính cấp thiết của đề tài .................................................................................. - 9 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ..................................................................... - 11 3. Cách tiếp cận, phạm vi và phƣơng pháp nghiên cứu ................................. - 11 4. Kết quả đạt đƣợc ............................................................................................ - 12 CHƢƠNG I ......................................................................................................... - 13 TỔNG QUAN VỀ RCC, CÔNG NGHỆ THI CÔNG RCC VÀ PHỤ GIA
KHỐNG HOẠT TÍNH DÙNG CHO RCC ................................................... - 13 1.1. Tổng quan về RCC, công nghệ thi công RCC..................................... - 13 1.1.1. Lịch sử phát triển RCC ...................................................................... - 13 1.1.1.1. Lịch sử phát triển RCC trên thế giới .......................................... - 13 1.1.1.2. Lịch sử phát triển RCC tại Việt Nam ......................................... - 16 1.1.2. Tính ƣu việt của RCC ........................................................................ - 23 1.1.2.1. Tốc độ thi công nhanh ................................................................ - 23 1.1.2.2. Kinh tế ........................................................................................ - 23 1.1.2.3. Thuận lợi trong việc bố trí đập tràn và các kết cấu phụ trợ ....... - 24 1.1.2.4. Giảm thiểu cơng trình dẫn dịng và đê qy .............................. - 24 1.1.2.5. Các ƣu điểm khác ....................................................................... - 25 1.1.3. Những vấn đề tồn tại của RCC .......................................................... - 25 1.1.3.1. Chất lƣợng kết hợp mặt tầng của bê tông .................................. - 25 1.1.3.2. Kết cấu chống thấm .................................................................... - 25 1.1.3.3. Khống chế nhiệt độ và đặt khe ngang ........................................ - 26 1.1.3.4. Thi công nhanh ........................................................................... - 26 1.1.3.5. Tính bền vững và tuổi thọ .......................................................... - 26 1.1.4. Xu thế phát triển của đập RCC .......................................................... - 26 1.2. Tổng quan về phụ gia khoáng hoạt tính dùng cho RCC .................... - 27 1.2.1. Các khái niệm, nhận thức ban đầu ..................................................... - 27 1.2.1.1. Quá trình tổng hợp lợi dụng tro bay ........................................... - 28 1.2.1.2. Xu thế về sử dụng tro bay .......................................................... - 29 1.2.2. Sản xuất, vận chuyển và gìn giữ tro bay............................................ - 31 1.2.2.1. Sản xuất tro bay .......................................................................... - 31 1.2.2.2. Thu gom và vận chuyển tro bay ................................................. - 31 Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2


Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

Trang - 3 -

1.2.2.3. Giữ gìn tro bay ........................................................................... - 32 1.2.3. Tình hình sử dụng puzơlan ở Việt Nam ............................................ - 33 1.2.4. Các loại phụ gia khống hoạt tính theo tiêu chuẩn Mỹ ..................... - 34 1.2.5. Các loại phụ gia khoáng hoạt tính sử dụng ở Việt Nam.................... - 34 1.2.5.1. Tro bay ....................................................................................... - 34 1.2.5.2. Puzơlan ....................................................................................... - 36 1.3.

Kết luận ................................................................................................. - 38 -

CHƢƠNG II ....................................................................................................... - 39 YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỐI VỚI PGKHT VÀ CÁC NGUỒN PGKHT
TRONG NƢỚC .................................................................................................. - 39 2.1. Yêu cầu kỹ thuật đối với PGKHT ........................................................ - 39 2.1.1. Hệ thống tiêu chuẩn Việt Nam .......................................................... - 39 2.1.2. Hệ thống tiêu chuẩn nƣớc ngoài ........................................................ - 41 2.2. Các nguồn cung cấp PGKHT tại Việt Nam ........................................ - 42 2.2.1. Các nhà cung cấp chế tạo phụ gia ở Việt Nam .................................. - 42 2.2.2. Các nguồn cung cấp ........................................................................... - 44 2.2.3. Tính chất cơ lý của các nguồn cung cấp PGKHT ............................. - 45 2.3. Một số kết quả ứng dụng PGKHT tại một số cơng trình.................... - 45 2.3.1. Ứng dụng PGKHT tại một số cơng trình nƣớc ngồi........................ - 45 2.3.2. Ứng dụng PGKHT tại một số công trình trong nƣớc ........................ - 45 2.3.2.1. Cơng trình đập Định Bình .......................................................... - 45 2.3.2.2. Cơng trình khác .......................................................................... - 47 2.4.

Kết luận ................................................................................................. - 48 -


CHƢƠNG III ...................................................................................................... - 50 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VÀ ÁP DỤNG LÝ THUYẾT THỰC
NGHIỆM ĐỂ LỰA CHỌN PGKHT CHO RCC ĐẬP DÂNG TÂN MỸ TỈNH
NINH THUẬN .................................................................................................... - 50 3.1. Giới thiệu về dự án Hệ thống thủy lợi Tân Mỹ ................................... - 50 3.1.1. Tóm tắt dự án ..................................................................................... - 50 3.1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ dự án .............................................................. - 50 3.1.3. Cấp cơng trình và quy mơ dự án........................................................ - 51 3.2. Một số vật liệu dự kiến thí nghiệm dùng cho RCC Tân Mỹ............... - 54 3.2.1. Tiêu chuẩn áp dụng ............................................................................ - 54 3.2.2. Nguồn vật liệu.................................................................................... - 55 3.3. Lý thuyết quy hoạch thực nghiệm. [3] .................................................. - 56 3.3.1. Những khái niệm cơ bản.................................................................... - 56 3.3.2. Các nguyên tắc cơ bản ....................................................................... - 60 3.3.2.1. Ngun tắc khơng lấy tồn bộ trạng thái đầu vào ...................... - 61 3.3.2.2. Nguyên tắc phức tạp dần mơ hình tốn học ............................... - 61 Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2


Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

Trang - 4 -

3.3.2.3. Nguyên tắc đối chứng với nhiễu ................................................ - 61 3.3.2.4. Nguyên tắc ngẫu nhiên hóa (sử dụng tối ƣu khơng gian các yếu tố) 62 3.3.2.5. Nguyên tắc tối ƣu của quy hoạch thực nghiệm .......................... - 63 3.3.3. Thuật toán (các bƣớc) của phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm cực trị 63 3.3.3.1. Chọn thông số nghiên cứu .......................................................... - 63 3.3.3.2. Lập kế hoạch thực nghiệm ......................................................... - 64 3.3.3.3. Tiến hành thí nghiệm nhận thơng tin ......................................... - 64 3.3.3.4. Xây dựng và kiểm tra mơ hình thực nghiệm .............................. - 65 3.3.3.5. Tối ƣu hóa hàm mục tiêu............................................................ - 65 3.3.4. Ứng dụng quy hoạch thực nghiệm vào công nghệ vật liệu ............... - 66 3.3.4.1. Thiết lập các mô tả thống kê ...................................................... - 66 3.3.4.2. Các phƣơng pháp kế hoạch hóa thực nghiệm cực trị chủ yếu ... - 68 3.3.4.3. Xác định các giá trị tối ƣu của hàm mục tiêu ............................. - 70 3.3.4.4. Kết luận ...................................................................................... - 70 3.4. Áp dụng lý thuyết quy hoạch thực nghiệm vào cơng tác thí nghiệm để
xác định cấp phối RCC Tân Mỹ...................................................................... - 70 3.4.1. Cấp phối BTĐL M20B6 (R90) .......................................................... - 71 3.4.2. Cấp phối BTĐL M15B2 (R90) .......................................................... - 74 3.5. Kết quả thí nghiệm ............................................................................... - 76 3.5.1. Cấp phối tối ƣu BTĐL M20B6 (R90) ............................................... - 76 3.5.2. Cấp phối tối ƣu BTĐL M15B2 (R90) ............................................... - 76 3.6. Nhận xét đánh giá kết quả ................................................................... - 76 3.6.1. Tính cơng tác của hỗn hợp BTĐL ..................................................... - 76 3.6.2. Cƣờng độ kháng nén của BTĐL ........................................................ - 77 3.6.3. Tính chống thấm của BTĐL .............................................................. - 78 3.6.4. Cƣờng độ kháng cắt, kéo của BTĐL ................................................. - 78 3.7.

Kết luận ................................................................................................. - 78 -

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................... - 80 1. Kết luận ........................................................................................................ - 80 2. Những tồn tại và hạn chế ............................................................................ - 80 3. Kiến nghị ...................................................................................................... - 80 PHỤ LỤC ............................................................................................................ - 82 TÀI LIỆU THAO KHẢO ................................................................................ - 134 -

Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2


Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

Trang - 5 -

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
- CVC: Bê tông truyền thống
- RCC: Bê tông đầm lăn
- BTĐL: Bê tông đầm lăn
- LCRCC: Bê tông đầm lăn nghèo chất kết dính
- MCRCC: Bê tơng đầm lăn lƣợng chất kết dính trung bình
- RCD: Bê tơng đầm lăn thi cơng theo phƣơng pháp của Nhật

- HCRCC: Bê tông đầm lăn giàu chất kết dính
- PGKHT: Phụ gia khống hoạt tính
- CKD: Chất kết dính
- PGK: Phụ gia khống
- PGM: Phụ gia mịn
- CĐK: Phụ gia chậm đông kết
- GN: Phụ gia giảm nƣớc
- TBĐĐK: Thời gian bắt đầu đông kết
- TKTĐK: Thời gian kết thúc đông kết
- C, X, XM: Xi măng
- F, TB: Tro bay
- Vc: Độ công tác của hỗn hợp bê tông đầm lăn
- R: Cƣờng độ
- MĐĐH: Môđun đàn hồi
- HS: Hệ số
- W: Độ ẩm
- N: Nƣớc
- C: Cốt liệu mịn - Cát
- Đ: Cốt liệu thơ - Đá
- PG: Phụ gia nói chung
- NN& PTNT: Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
- CP: Công ty Cổ phần
- TNHH MTV: Công ty Trách nhiệm hữu hạn Một thành viên

Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2


Trang - 6 -

Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Thống kê số lƣợng đập BTĐL đã xây dựng trên thế giới đến 2005.... - 17 Bảng 1.2: Quy mô và khối lƣợng bê tông, BTĐL của 5 nƣớc dẫn đầu Thế giới đến
2007 ...................................................................................................................... - 18 Bảng 1.3: Danh sách các đập BTĐL ở Việt Nam đến năm 2013 ........................ - 18 Bảng 1.4: Lƣợng dùng chất kết dính trong BTĐL của 4 nƣớc dẫn đầu và Việt Nam 19 Bảng 1.5: Tốc độ thi công đập RCC của một số cơng trình xây dựng ................ - 25 Bảng 1.6: So sánh tính kinh tế của các loại đập (1.000.000USD) ....................... - 26 Bảng 2.1: Các chỉ tiêu chất lƣợng của phụ gia khoáng ........................................ - 42 Bảng 2.2: Phân loại phụ gia và các yêu cầu kỹ thuật cơ bản của phụ gia bê tông theo
ASTM-C618 ......................................................................................................... - 43 Bảng 2.3: Giới thiệu một số mỏ Puzơlan ở Việt Nam ......................................... - 45 Bảng 2.4: Thống kê các nguồn cung cấp PGKHT tại Việt Nam ......................... - 46 Bảng 2.15: Cấp phối BTĐL đập Định Bình thiết kế trong phịng ....................... - 48 Bảng 2.16: Cấp phối sau khi hiệu chỉnh lần 1 ..................................................... - 48 Bảng 2.17: Cấp phối 3 sau khi điền chỉnh lần 2 .................................................. - 48 Bảng 2.18: Cấp phối BTĐL thí nghiệm đề nghị dùng cho đập Sơn La. .............. - 49 Bảng 2.19: Cấp phối BTĐL đƣợc thi công cho đập Pleikrong. ........................... - 49 Bảng 3.1: Thông số cơ bản cơng trình (phần cơng trình CVC và RCC) ............. - 53 Bảng 3.2: Thành phần cấp phối BTĐL M20B6 cơ bản sử dụng xi măng Kim Đỉnh,
tro bay Phả Lại (Sông Đà - Cao Cƣờng) .............................................................. - 74 Bảng 3.3: Tổ hợp các loại vật liệu cho cấp phối BTĐL M20B6 ......................... - 74 Bảng 3.4: Thành phần BTĐL M15B2 cơ bản sử dụng xi măng Kim Đỉnh, puzơlan
Núi Thơm ............................................................................................................. - 76 Bảng 3.5: Tổ hợp các loại vật liệu cho cấp phối BTĐL M15B2 ......................... - 76 Bảng 2.5: Kết quả thí nghiệm Puzơlan Núi Thơm - Vinaconex .......................... - 84 Bảng 2.6: Kết quả thí nghiệm Puzơlan Lƣơng Sơn - Phƣớc Sơn ........................ - 85 Bảng 2.7: Kết quả thí nghiệm Puzơlan Gia Quy - Minh Tiến ............................. - 86 Bảng 2.8: Kết quả thí nghiệm Puzơlan Núi Voi - IDICO .................................... - 87 Bảng 2.9: Kết quả thí nghiệm Tro bay Formosa - Tây Đơ .................................. - 88 Bảng 2.10: Kết quả thí nghiệm Tro bay Phả Lại - Sông Đà - Cao Cƣờng .......... - 89 Bảng 2.11: Kết quả thí nghiệm Tro bay Phả Lại - Vina Fly ash .......................... - 90 Bảng 2.12: Tỷ lệ cấp phối bê tông đầm lăn ở một số cơng trình ở Trung Quốc.. - 91 Bảng 2.13: Thông số một số đập bê tông đầm lăn ở Trung Quốc ....................... - 92 Bảng 2.14: Một số đập RCC có độ cao trên 50 m đƣợc xây dựng trong vịng 40 qua
trên tồn thế giới .................................................................................................. - 94 -

Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2


Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

Trang - 7 -

Bảng 3.6: Kết quả thí nghiệm các tính chất: độ cơng tác, thời gian đông kết, KLTT
ứng với thành phần cấp phối tối ƣu BTĐL M20B6 (R90) ................................. - 98 Bảng 3.7: Kết quả thí nghiệm: cƣờng độ nén, độ chống thấm , cƣờng độ kéo, cƣờng
độ cắt, độ co ngót, mơđun đàn hồi, hệ số poisson ứng với thành phần cấp phối tối
ƣu BTĐL M20B6 (R90)..................................................................................... - 100 Bảng 3.8: Kết quả thí nghiệm các tính chất: độ cơng tác, thời gian đông kết, KLTT
ứng với thành phần cấp phối BTĐL M20B6 (R90) sử dụng phụ gia Viện IBST,
Việt Nhật, Vikems .............................................................................................. - 102 Bảng 3.9: Kết quả thí nghiệm: cƣờng độ nén, độ chống thấm , cƣờng độ kéo, cƣờng
độ cắt, độ co ngót, mơđun đàn hồi, hệ số poisson ứng với thành phần cấp phối
BTĐL M20B6 (R90) sử dụng phụ gia Viện IBST, Việt Nhật, Vikems ............ - 104 Bảng 3.10: Kết quả thí nghiệm các tính chất: độ công tác, thời gian đông kết, KLTT
ứng với thành phần cấp phối BTĐL M20B6 (R90) sử dụng tro bay Phả Lại (Fly
ash) ..................................................................................................................... - 106 Bảng 3.11: Kết quả thí nghiệm: cƣờng độ nén, độ chống thấm , cƣờng độ kéo,
cƣờng độ cắt, độ co ngót, mơđun đàn hồi, hệ số poisson ứng với thành phần cấp
phối BTĐL M20B6 (R90) sử dụng tro bay Phả Lại (Fly ash) .......................... - 108 Bảng 3.12: Kết quả thí nghiệm các tính chất: độ công tác, thời gian đông kết, KLTT
ứng với thành phần cấp phối tối ƣu BTĐL M15B2(R90) ................................ - 110 Bảng 3.13: Kết quả thí nghiệm : cƣờng độ nén, độ chống thấm , cƣờng độ kéo,

cƣờng độ cắt, độ co ngót, mơđun đàn hồi, hệ số poisson ứng với thành phần cấp
phối tối ƣu BTĐL M15B2(R90) ........................................................................ - 111 Bảng 3.14: Kết quả thí nghiệm các tính chất: độ công tác, thời gian đông kết, KLTT
ứng với thành phần cấp phối BTĐL M15B2(R90) sử dụng phụ gia Viện IBST,
Việt Nhật, Vikems .............................................................................................. - 113 Bảng 3.15: Kết quả thí nghiệm : cƣờng độ nén, độ chống thấm , cƣờng độ kéo,
cƣờng độ cắt, độ co ngót, mơđun đàn hồi, hệ số poisson ứng thành phần cấp phối
BTĐL M15B2(R90) sử dụng phụ gia Viện IBST, Việt Nhật, Vikems ............. - 115 Bảng 3.17: Kết quả thí nghiệm : cƣờng độ nén, độ chống thấm , cƣờng độ kéo,
cƣờng độ cắt, độ co ngót, mơđun đàn hồi, hệ số poisson ứng thành phần cấp phối
BTĐL M15B2(R90) sử dụng puzơlan Núi Voi ................................................. - 118 Bảng 3.18: Kết quả thí nghiệm các tính chất: độ cơng tác, thời gian đơng kết, KLTT
ứng với thành phần cấp phối BTĐL M15B2(R90) sử dụng puzơlan Lƣơng Sơn ..... 120 Bảng 3.19: Kết quả thí nghiệm : cƣờng độ nén, độ chống thấm , cƣờng độ kéo,
cƣờng độ cắt, độ co ngót, mơđun đàn hồi, hệ số poisson ứng thành phần cấp phối
BTĐL M15B2(R90) sử dụng puzơlan Lƣơng Sơn ............................................ - 122 -

Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2


Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

Trang - 8 -

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1: Đập bê tơng BTĐL Thủy điện A Vƣơng – Quảng Nam, trong thời gian
đang thi cơng ........................................................................................................ - 24 Hình 1.2: Đập bê tông BTĐL Thủy điện A Vƣơng – Quảng Nam, đã hồn thành
đƣa vào sử dụng ................................................................................................... - 24 Hình 1.3: Đập bê tông BTĐL Thủy điện Đồng Nai 3 – ĐakNơng ...................... - 25 Hình 1.4: Đập bê tơng BTĐL Thủy điện Sơn La – tỉnh Sơn La .......................... - 25 Hình 1.5: Đập bê tơng BTĐL Thủy điện Sơn La – tỉnh Sơn La (Khối lƣợng BTĐL
đã thi công xong) .................................................................................................. - 26 Hình 3.3: Biểu đồ Vc, Cƣờng độ nén các cấp phối sử dụng XM Hà Tiên 1 ..... - 122 Hình 3.4: Biểu đồ Vc, Cƣờng độ nén các cấp phối sử dụng XM Kim Đỉnh ..... - 123 Hình 3.5: Biểu đồ Vc, Cƣờng độ nén các cấp phối sử dụng TB Phả Lại (Sông Đà Cao Cƣờng) ........................................................................................................ - 124 Hình 3.6: Biểu đồ Vc, Cƣờng độ nén các cấp phối sử dụng Tro bay Formusa . - 125 Hình 3.7: Biểu đồ Vc, Cƣờng độ nén các cấp phối sử dụng Tro bay Phả Lại (Fly
Ash) .................................................................................................................... - 126 Hình 3.8: Biểu đồ Vc, Cƣờng độ nén các cấp phối sử dụng XM Hà Tiên 1 ..... - 127 Hình 3.9: Biểu đồ Vc, Cƣờng độ nén các cấp phối sử dụng XM Kim Đỉnh ..... - 128 Hình 3.10: Biểu đồ Vc, Cƣờng độ nén các cấp phối sử dụng Puzơlan Núi Thơm ..... 129 Hình 3.11: Biểu đồ Vc, Cƣờng độ nén các cấp phối sử dụng Puzơlan Gia Quy- 130 Hình 3.12: Biểu đồ Vc, Cƣờng độ nén các cấp phối sử dụng Puzơlan Núi Voi - 131 Hình 3.13: Biểu đồ Vc, Cƣờng độ nén các cấp phối sử dụng Puzơlan Lƣơng Sơn .... 132 Hình 3.14: Một số hình ảnh thí nghiệm ............................................................. - 133 -

Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2


Trang - 9 -


Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Bê tơng là loại vật liệu xây dựng chủ yếu trong thế kỷ XX. Công nghệ xây
dựng sử dụng bê tông truyền thống (CVC - Conventional Vibrated Concrete) đã tạo
nên nhiều cơng trình hiện đại, hữu ích cho xã hội. Tuy nhiên trong q trình xây
dựng, đặc biệt là xây dựng các cơng trình bê tông khối lớn, vật liệu CVC đã bộc lộ
một số nhƣợc điểm cơ bản sau:
- Lƣợng tỏa nhiệt của bê tơng lớn, đối với bê tơng khối lớn có thể phát sinh
ứng suất nhiệt làm giảm các tính chất cơ lý của bê tông nhƣ cƣờng độ, độ chống
thấm... ảnh hƣởng đến chất lƣợng, độ an tồn của cơng trình;
- Tiến độ thi cơng chậm gây khó khăn và kéo dài thời gian thi cơng, đặc biệt
với cơng trình có khối lƣợng thi công lớn;
- Giá thành xây dựng cao.
Để khắc phục các nhƣợc điểm trên đây của CVC, các nhà khoa học đã
nghiên cứu ra loại bê tông đầm lăn (RCC – Roller Compacted Concrete) là loại
CVC đƣợc cải tiến, kết hợp giữa hai công nghệ: Công nghệ chế tạo bê tơng rung
(Bê tơng có độ sụt bằng khơng) và công nghệ thi công đất đá lu lèn. So với CVC thì
RCC có lƣợng dùng nƣớc thấp (độ sụt bằng không), lƣợng dùng xi măng thấp,
lƣợng nhiệt tỏa ra ít, giá thành thấp, tiến độ thi công nhanh, hiệu quả cao đặc biệt
với cơng trình bê tơng khối lớn. Những ƣu điểm và hiệu quả kinh tế của công nghệ
RCC đã nhanh chóng đƣợc cơng nhận và áp dụng rộng rãi trên thế giới nhƣ: Mỹ,
Anh, Canada, Nhật Bản, Trung Quốc...
Ở Việt Nam, những năm gần đây nền kinh tế đã có những bƣớc phát triển
đáng kể. Việc xây dựng cơ sở hạ tầng phát triển kinh tế xã hội cũng đang đƣợc
Đảng, Nhà nƣớc hết sức chú trọng. Hàng loạt các cơng trình lớn về lĩnh vực xây
dựng, giao thông, thủy lợi, thủy điện đã và đang đƣợc triển khai xây dựng. Công
nghệ RCC cũng đã đƣợc áp dụng vào xây dựng các đập thủy lợi, thủy điện nhƣ:

Cơng trình Pleikrơng – Gia Lai, cơng trình thủy điện A Vƣơng – Đà Nẵng, Cơng
trình thủy lợi Định Bình – Bình Định, thủy điện Đồng Nai 3&4 – Đắc Nông, thủy
điện Sông Tranh – Quảng Nam, thủy điện Sơn La, thủy điện Sê San4... Mặc dù vậy,
công nghệ RCC mới đƣợc áp dụng nên vẫn cịn có nhiều vấn đề cần nghiên cứu
tiếp. Các tồn tại về mặt kỹ thuật chủ yếu gồm:
- Vấn đề về chất lƣợng kết hợp mặt tầng của bê tông: Mặt tầng khi thi công
RCC là một khâu rất yếu. Khi đập cao với chỉ tiêu chống cắt của mặt tầng tăng, làm

Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2


Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

Trang - 10 -

thế nào để nâng cao chất lƣợng kết hợp mặt tầng để thỏa mãn chiều cao đập đang
còn là vấn đề cần giải quyết;
- Kết cấu chống thấm của RCC: Chất lƣợng kết hợp mặt tầng đầm không tốt
là nguyên nhân thấm nƣớc. Tùy vào tình hình cụ thể của cơng trình mà lựa chọn kết
cấu chống thấm cho phù hợp;
- Khống chế nhiệt độ và đặt khe ngang: Việc khống chế nhiệt độ đảm bảo
cho bê tơng khơng bị nứt có liên quan mật thiết đến việc bố trí khe co giãn ngang.
Kết hợp với việc tốc độ thi công bị chậm lại do vậy mối quan hệ khống chế nhiệt –
khoảng cách khe co giãn ngang – tốc độ thi cơng cần đƣợc tiếp tục nghiên cứu.
Điều này cịn đặc biệt quan trọng đối với đập vịm bởi tính ngun vẹn của đập vịm
bị ảnh hƣởng;
- Thi cơng nhanh: Việc ứng dụng cơ giới trong thi công cần đƣợc tiếp tục
nghiên cứu để đảm bảo tính kinh tế và chất lƣợng xây dựng đập;
- Tính bền vững và tuổi thọ của RCC: Lƣợng xi măng ít, trộn nhiều phụ gia
làm cƣờng độ thời kì đầu của bê tơng bị giảm sút. Những cơng trình bằng RCC thực

tế mới chỉ trải qua 20 năm tuổi nên chƣa thể đánh giá hết đƣợc tính bền vững và
tuổi thọ của RCC.
Vật liệu khơng thể thiếu, đóng vai trị quan trọng trong RCC là Phụ gia
khống hoạt tính. Phụ gia này có thể là: Tro bay, puzơlan, xỉ quặng lò cao đã
nghiền, tro núi lửa hoặc các nguyên liệu khác của núi lửa. Tác dụng của phụ gia
khống hoạt tính có thể kể đến:
- Tác dụng nâng cao tính cơng tác của hỗn hợp: Kích thƣớc hạt của phụ gia
có cùng cấp với hạt xi măng;
- Tác dụng nâng cao tính năng kỹ thuật của bê tơng: Các phụ gia có hoạt
tính, có thể phản ứng thủy hóa lần hai với xi măng, chất thủy hóa này có tính dính
kết ổn định;
- RCC cƣờng độ thời kì đầu thấp nhƣng cƣờng độ dài hạn tăng, tăng tính
chống thấm, tính biến dạng của bê tơng thấp;
- Giảm chi phí khống chế nhiệt trong bê tơng: Nhiệt thủy hóa của phụ gia
nhỏ hơn nhiều so với xi măng.
Đập dâng Tân Mỹ tỉnh Ninh Thuận là một trong những đập sử dụng công
nghệ thi công RCC đang áp dụng nhiều tại Việt Nam. Dự án hệ thống thủy lợi Tân
Mỹ là một dự án lớn, nằm trong quy hoạch tổng thể của lƣu vực Sông Cái – Phan
Rang, tỉnh Ninh Thuận đã đƣợc nhiều cơ quan trong và ngoài nƣớc nghiên cứu. Xây
Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2


Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

Trang - 11 -

dựng hệ thống thủy lợi Tân Mỹ nhằm điều tiết, sử dụng hợp lý nguồn nƣớc sông
Cái, đáp ứng yêu cầu dùng nƣớc cho các ngành kinh tế quốc dân, khai thác tiềm
năng đất đai, phát triển sản xuất nông nghiệp, đảm bảo an ninh lƣơng thực tại chỗ,
góp phần xóa đói giảm nghèo, nhất là vùng đồng bào dân tộc thiểu số, giữ vững an

ninh chính trị, trật tự xã hội khu vực.
Với những tính ƣu việt và mặt tồn tại của RCC, tác dụng có tính quyết định
tới RCC của phụ gia khống hoạt tính, tầm quan trọng của đập dâng Tân Mỹ trong
dự án Hệ thống thủy lợi Tân Mỹ, việc “NGHIÊN CỨU, LỰA CHỌN PHỤ GIA
KHỐNG HOẠT TÍNH HỢP LÝ DÙNG CHO BÊ TÔNG ĐẦM LĂN CỦA ĐẬP
DÂNG TÂN MỸ TỈNH NINH THUẬN” là hết sức cần thiết nhằm đƣa ra đƣợc phụ
gia khống hoạt tính dùng cho bê tông đầm lăn của đập dâng Tân Mỹ tỉnh Ninh
Thuận phù hợp với điều kiện, công nghệ thi công ở nƣớc ta cũng nhƣ điều kiện
riêng của cơng trình.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Mục tiêu:
Dựa vào kết quả khảo sát và thí nghiệm vật liệu dùng cho RCC, thí nghiệm
thành phần cấp phối RCC cho đập dâng Tân Mỹ, lựa chọn phụ gia khống hoạt tính
dùng cho bê tông đầm lăn của đập dâng Tân Mỹ tỉnh Ninh Thuận.
Kiến nghị một số vấn đề cơ bản về lựa chọn phụ gia khống hoạt tính dùng
cho bê tơng đầm lăn.
Nội dung thực hiện:
Tổng quan về công nghệ thi công bê tông đầm lăn và các loại phụ gia khống
hoạt tính dùng trong bê tơng đầm lăn.
Các u cầu kỹ thuật đối với phụ gia khống hoạt tính dùng trong bê tông
đầm lăn. Một số kết quả nghiên cứu trong nƣớc về phụ gia khống hoạt tính.
Nghiên cứu thực nghiệm và áp dụng lý thuyết quy hoạch thực nghiệm để lựa
chọn phụ gia khống hoạt tính hợp lý dùng cho bê tông đầm lăn đập dâng Tân Mỹ
tỉnh Ninh Thuận.
3. Cách tiếp cận, phạm vi và phƣơng pháp nghiên cứu
Cách tiếp cận:
Tìm hiểu về RCC và cơng nghệ thi công RCC trên thế giới, ứng dụng và hiện
trạng tại Việt Nam.

Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2



Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

Trang - 12 -

Tìm hiểu về Phụ gia khống hoạt tính và các nguồn Phụ gia khống hoạt tính
tại Việt Nam, đặc biệt tại khu vực cơng trình.
Thu thập tài liệu và tìm hiểu về các thí nghiệm RCC của đập dâng Tân Mỹ.
Thu thập tài liệu và tìm hiểu về các thí nghiệm RCC cơng trình tƣơng tự
trong khu vực.
Các thí nghiệm nghiên cứu đƣợc thực hiện tại phịng thí nghiệm vật liệu xây
dựng bộ môn Vật liệu xây dựng, Trƣờng Đại học Thủy lợi.
Các thí nghiệm nghiên cứu đƣợc thực hiện tại phịng thí nghiệm vật liệu xây
dựng – Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, Viện Thủy công.
Phạm vi nghiên cứu:
Phụ gia khống hoạt tính dùng cho bê tơng đầm lăn.
Phƣơng pháp nghiên cứu:
Phƣơng pháp kế thừa.
Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm.
Phƣơng pháp dùng lý thuyết quy hoạch thực nghiệm.
4. Kết quả đạt đƣợc
Tổng hợp một số chỉ tiêu kỹ thuật chính của Phụ gia khống hoạt tính do một
số nguồn cung cấp PGKHT sử dụng cho RCC tại Việt Nam.
Mối quan hệ giữa chỉ tiêu kỹ thuật của phụ gia khoáng hoạt tính – cấp phối
RCC – chỉ tiêu kỹ thuật của RCC.
Lựa chọn phụ gia khống hoạt tính dùng cho RCC của đập dâng Tân Mỹ tỉnh
Ninh Thuận.

Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2



Trang - 13 -

Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

CHƢƠNG I
TỔNG QUAN VỀ RCC, CÔNG NGHỆ THI CÔNG RCC VÀ PHỤ GIA
KHỐNG HOẠT TÍNH DÙNG CHO RCC

1.1. Tổng quan về RCC, công nghệ thi công RCC
1.1.1. Lịch sử phát triển RCC

1.1.1.1. Lịch sử phát triển RCC trên thế giới
Bê tông đầm lăn (RCC) có thể đƣợc xem là sự phát triển quan trọng nhất của
công nghệ bê tông trong một phần tƣ thế kỷ qua. Sự ra đời của nó đã làm cho một
số dự án đập trở lên khả thi hơn bởi hạ đƣợc giá thành từ việc cơ giới hóa cơng tác
thi cơng, tốc độ thi cơng nhanh, sớm đƣa cơng trình vào sử dụng, giảm thiểu lao
động thủ cơng cũng nhƣ chi phí cho các cơng trình phụ trợ và chi phí cho biện pháp
thi cơng. Bên cạnh đó RCC cũng là một giải pháp thích hợp cả về kinh tế và kỹ
thuật khi sửa chữa, nâng cấp những đập có vấn đề về ổn định. Tính kinh tế và việc
thi cơng thành cơng RCC đã nhanh chóng đƣợc cơng nhận trên tồn thế giới.
- Từ những năm 60 của thế kỷ 20 các Chuyên gia trên Thế giới đã tìm kiếm
loại hình đập mới;
- 1961-1962, ở Đài Loan -Trung Quốc đã thi công tƣờng tâm của đập Thạch
Môn bằng bê tông đầm lăn;
- 1961-1964, Italia đã xây dựng thành công đập Alpe Gera bằng bê tông khô,
nghèo chất kết dính;
- Năm 1970, tại Mỹ, hội nghị “Thi công đập bê tông tốc độ nhanh”,
Asilomar ngƣời Italia cũng đã đề xuất sử dụng bê tông khô, nghèo để thi công đập;

- Jerome Raphael về “Đập trọng lực tối ƣu” đã đề xuất dùng biện pháp thi
công đập đất đá để thi công bê tông khối lớn với bê tơng có cấp phối cốt liệu liên
tục và dùng máy đầm rung để lèn chặt bê tông;
- Năm 1972, Tại hội nghị “Thi công kinh tế đập bê tông” Robert W. Canon
ngƣời Mỹ đã đƣa ra bài báo “Dùng phƣơng pháp đầm đất để xây dựng đập bê
tông”;
- Năm 1972-1973 cũng tại Mỹ, đập Tims Ford, đập Jackson Dam và đập
Lost Creek Dam đã tiến hành thí nghiệm hiện trƣờng về bê tông đầm lăn;
- Năm 1973, tại hội nghị Quốc tế về đập lớn lần thứ 11, trong bài báo của
A.I.B Moffat viết về “Nghiên cứu bê tông khô, nghèo thích hợp để thi cơng đập bê
tơng trọng lực” ;
Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2


Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

Trang - 14 -

- Năm 1974, Nhật Bản đã xây dựng kế hoạch “Nghiên cứu hợp lý đập bê
tông”, bắt đầu tiến hành nghiên cứu một cách hệ thống về Bê tông đầm lăn;
- Năm 1976, đã tiến hành thí nghiệm hiện trƣờng đê quai thƣợng lƣu đập Đại
Xuyên;
- Năm 1978, thân đập Shimajigawa đã sử dụng bê tông đầm lăn;
- Năm 1979, bắt đầu sử dụng bê tông đầm lăn cho phần tiếp giáp nền của
đập Đại Xuyên;
- Năm 1975, Viện Nghiên cứu khoa học Thủy công Liên xô (cũ) đã bắt đầu
nghiên cứu sử dụng bê tông nghèo xi măng để xây dựng đập bê tông trọng lực;
- Năm 1978, đã bắt đầu triển khai kế hoạch nghiên cứu tổng hợp thí nghiệm
cho đập bê tông đầm lăn;
- Năm 1979-1980, một bộ phận cơng trình Curpxai Hydaulic Electric

Staition đã sử dụng bê tơng đầm lăn;
- Năm 1984, Liên xơ đã chính thức sử dụng bê tông đầm lăn để xây dựng các
nhà máy Thủy điện Tashkumr, Bureixo và Cuvinsc, v.v…;
- Tại Trung Quốc, năm 1978 đã bắt đầu tiến hành nghiên cứu xây dựng đập
bằng RCC;
- Năm 1980-1981, Tại tỉnh Tứ Xuyên, đƣờng bê tông của nhà máy thủy điện
Long Nhai đã tiến hành thí nghiệm Bê tơng đầm lăn tại hiện trƣờng;
- Năm 1983, tại Hạ Môn tỉnh Phúc Kiến đã tiến hành thí nghiệm hiện trƣờng
RCC;
- Năm 1984-1985, RCC đã chính thức đƣợc dùng để xây dựng đê quai và
tƣờng cửa lấy nƣớc của nhà máy thủy điện Cát Khê Khẩu;
- Năm 1985, phần giáp nền của tƣờng âu thuyền đập Cát Châu trên sơng
Trƣờng Giang cũng đã tiến hành thí nghiệm 2 lần đầm nén hiện trƣờng. Sau đó đập
Đồng Nhai Tử và đập phụ của Nhà máy Thủy điện Ngƣu Nhật Khê cũng đã sử dụng
RCC;
- Tháng 5 năm 1985, Tại Trung Quốc đập RCC đầu tiên đã xây dựng thành
công là đập Keng Khẩu tại huyện Đại Điền, tỉnh Phúc Kiến;
- Tính đến năm 2005, Trung Quốc đã, đang xây dựng và thiết kế tổng cộng
là 125 đập RCC, trong đó có 98 đập trọng lực, 27 đập vịm bằng RCC (có 26 đập
cao trên 100m, trong đó 19 đập trọng lực và 7 đập vòm); đập cao nhất thế giới là
đập Long Than (cao 216,5m);
Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2


Trang - 15 -

Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

- Tính đến năm 2006, trên toàn thế giới đã và đang xây dựng tổng cộng là
278 đập BTĐL, trong đó có 184 đập đã hoàn thành và 94 đập đang thi công. [2]

Bảng 1.1: Thống kê số lƣợng đập BTĐL đã xây dựng trên thế giới đến 2005
TT

Tên nƣớc

1
2
3
4
5

8
9
10
11
12
13

Trung Quốc
Nhật Bản
Tazikistan
Thái Lan
Indonexia
Cộng Châu Á
Canada
Mỹ
Cộng Bắc Mỹ
Achentina
Braizil
Chile

Colombia
CH Đôminica
Guyana

Số đập
đã xây
dựng
57
43
1
3
1
105
2
39
41
1
36
2
2
1
1

14

Onđurat

2

15

16

Mêxicô
Venzuyala
Cộng Nam và Trung
Mỹ

6
1

6
7

TT

Tên nƣớc

17
18
19
20
21
22

Pháp
Hi Lap
Italia
Rumani
Nga
Tây Ban Nha

Cộng Châu Âu
Algieri
Angola
Ertroria
Maroc
Nam Phi
Cộng Châu Phi
Australia
Nơi khác
Cộng Châu Úc và nơi
khác

23
24
25
26
27
28
29

Số đập
đã xây
dựng
6
3
1
2
1
22
35

1
1
1
11
14
28
9
15
24

52
(Nguồn [1])

Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2


Trang - 16 -

Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

Bảng 1.2: Quy mô và khối lƣợng bê tông, BTĐL của 5 nƣớc dẫn đầu Thế giới
đến 2007

Quốc gia
Trung Quốc
Nhật Bản
Mỹ
Brazil
Tây Ban
Nha


Số
lƣợng
đập
125
43
38
36
22

Độ cao của đập
RCC
(m)
Trung
Cao
bình
nhất
73,8
216,5
85,3
156
37,9
97
46,6
80
42,9

Khối lƣợng RCC

99


( 104m3)
Trung
Cao
bình
nhất
28,9
495,0
35,55
153,7
17,37
112,5
26,76
143,8
13,19

Tổng khối lƣợng
BT
( 104m3)
Trung
Cao
bình
nhất
47,7
750,0
65,69
331,7
19,36
141,0
56,70

880,0

98,0

15,16

101,6

(Nguồn [2])

1.1.1.2. Lịch sử phát triển RCC tại Việt Nam
Công nghệ RCC đƣợc nghiên cứu ứng dụng vào Việt Nam khá muộn so với
các nƣớc trên thế giới. Tuy vậy, với những tính năng ƣu việt so với bê tơng truyền
thống đồng thời với sự phát triển nhanh chóng của RCC tại Trung Quốc, một đất
nƣớc liền kề có đặc điểm gần giống với Việt Nam nên trong những năm gần đây
công nghệ RCC đã đƣợc các Bộ Ngành chỉ đạo để thiết kế thi công với nhiều dự án
thủy lợi thủy điện lớn ở Việt Nam. Mới sau vòng hơn 6 năm kể từ năm 2004, một
loạt các cơng trình lớn đã đƣợc xây dựng và đang chuẩn bị xây dựng trên khắp đất
nƣớc, đƣa Việt Nam trở thành nƣớc thứ 7 trên thế giới về tốc độ phát triển đập
RCC.
Bảng 1.3: Danh sách các đập BTĐL ở Việt Nam đến năm 2013
STT

Tên cơng trình

Chiều
cao (m)

Địa điểm XD


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

PleiKrơng
Định Bình
A Vƣơng
Sê San 4
Bắc Hà
Bình Điền
Cổ Bi
Đồng Nai 3
Đồng Nai 4
ĐakRing
Thƣợng KonTum

71
54
84,4
80
100
75

70
110
129
100
73

KonTum
Bình Định
Quảng Nam
Gia Lai
Lào Cai
Thừa Thiên Huế
Thừa Thiên Huế
Đắc Nông
Đắc Nông
Quảng Ngãi
Kon Tum

Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2

Năm dự
kiến HT
2007
2007
2008
2008
2008
2008
2008
2008

2009

Ghi chú
Đã HT
Đã HT
Đã HT
Đã HT
Đã HT
Đang XD
Đang XD


Trang - 17 -

Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25

26
27

Nƣớc Trong
Sơn La
Bản Chát
Bản Vẽ
Hủa Na
Sông Bung 2
Sông tranh 2
Sông Côn 2
Bản Uôn
Trung Sơn
Huội Quảng
Lai Châu
Nậm Chiến
Tà Pao
Sông Bung 4
ĐakMi 4

70
138
70
138
90
95
96
50
85
90

104

Quảng Ngãi
Sơn La
Lai Châu
Nghệ An
Nghệ An
Quảng Nam
Quảng Nam
Quảng Nam
Thanh Hóa
Thanh hóa
Sơn La
Lai Châu
Sơn La
Bình Thuận
Quảng Nam
Quảng Nam

130
100

2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010
2010

2011
2012
2012
2013
2011

Đang XD
Đang XD
Đang XD
Đang XD
Chuẩn bị
Chuẩn bị
Đang XD
Đang XD
Chuẩn bị
Chuẩn bị
Chuẩn bị
Chuẩn bị
Chuẩn bị
Chuẩn bị
Chuẩn bị
Đang XD
(Nguồn [1])

Bảng 1.4: Lƣợng dùng chất kết dính trong BTĐL của 4 nƣớc dẫn đầu và Việt
Nam

Quốc gia

Năm

thống kê

Lƣợng dùng
Chất kết dính

Lƣợng dùng PG
khống

Lƣợng dùng Xi
măng

(kg/m3)

(kg/m3)

(kg/m3)

Cuối 1998

Trung
bình
173

Lớn
nhất
230

Trung
bình
94


Lớn
nhất
140

Trung
bình
79

Lớn
nhất
-

Đầu 2003

163

230

90,2

140

77,2

127

Nhật Bản

Cuối 1998


123

130

35

78

87

96

Mỹ
Tây Ban
Nha
Việt Nam

Cuối 1998

138

252

53

173

85


184

Cuối 1998

204

250

130

170

75

88

Đầu 2006

240,2

290

154,1

210

93

140


Trung Quốc

(Nguồn [2])
Dƣới đây là hình ảnh một số cơng trình đập BTĐL đã và đang thi công ở
Việt Nam:

Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2


Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

Trang - 18 -

Hình 1.1: Đập bê tông BTĐL Thủy điện A Vƣơng – Quảng Nam, trong thời
gian đang thi cơng

Hình 1.2: Đập bê tơng BTĐL Thủy điện A Vƣơng – Quảng Nam, đã hoàn
thành đƣa vào sử dụng

Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2


Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

Trang - 19 -

Hình 1.3: Đập bê tông BTĐL Thủy điện Đồng Nai 3 – ĐakNơng

Hình 1.4: Đập bê tơng BTĐL Thủy điện Sơn La – tỉnh Sơn La


Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2


Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

Trang - 20 -

Hình 1.5: Đập bê tông BTĐL Thủy điện Sơn La – tỉnh Sơn La (Khối lƣợng
BTĐL đã thi cơng xong)

Hình 1.6: Đập bê tông BTĐL Thủy điện PleiKrông – KonTum

Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2


Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

Trang - 21 -

Hình 1.7: Đập bê tơng BTĐL Bản vẽ – Nghệ An

Hình 1.8: Đập bê tông BTĐL Nƣớc trong – Quảng Ngãi

Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2


Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

Trang - 22 -


Hình 1.9: Đập bê tơng BTĐL Định Bình – Bình Định

Hình 1.10: Đập bê tơng BTĐL Định Bình – Bình Định (Đã hoàn thành)

Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2


Trang - 23 -

Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

1.1.2. Tính ƣu việt của RCC
1.1.2.1. Tốc độ thi cơng nhanh
Kích thƣớc mặt cắt của RCC cũng tƣơng tự của CVC, nhƣng lƣợng xi măng
ít hơn, thân đập có kết cấu đơn giản, khơng có khe dọc, khơng tạo khe ngang bằng
ván khuôn, xử dụng các thiết bị thi công đập đất đá; vì vậy tốc độ xây dựng nhanh
hơn nhiều so với CVC.
So với đập đất đá thì mặt cắt của đập RCC nhỏ hơn, khối lƣợng cơng trình ít
hơn, nếu áp dụng thi công cơ giới nhƣ ở đập đất đá thì sẽ rút ngắn thời gian thi
cơng. Với một số đập, thời gian thi công đập RCC chỉ bằng một nửa của đập đất đá.
Cƣờng độ và thời gian thi cơng của một số cơng trình xây dựng đƣợc ghi trong bảng
1.5. [1]
Bảng 1.5: Tốc độ thi công đập RCC của một số cơng trình xây dựng
Tên đập

Lƣợng bê tông
(1000m3)

Thời gian thi
công


Khối lƣợng đổ lớn
nhất trong ngày (m3)

Liễu Kê
Middle Fozk
Galessville
Monksville
Copper field

3.320
421
1.600
2.210
1.400

< 5 tháng
45 ngày
70 ngày
< 5 tháng
< 4 tháng

4.460
1.530
5.700
9.760
2.600
(Nguồn [1])

1.1.2.2. Kinh tế

So với CVC thì đập RCC đã tiết kiệm đƣợc khối lƣợng ván khn (thân đập
có kết cấu đơn giản, khơng có khe dọc, khơng tạo khe ngang bằng ván khn); đồng
thời cịn tiết kiệm cả chi phí làm lạnh vữa bê tơng. RCC dùng ít xi măng, đơn giá
của bê tông giảm khoảng 10%, với một số đập đơn giá còn giảm xuống  20%.
Mặt cắt đập RCC nhỏ hơn nhiều so với đập đất, đá nên giảm đƣợc vật liệu
xây dựng. Chiều rộng móng đập nhỏ hơn cũng giảm bớt cơng việc đào và xử lý
móng, thi công chiều dài kênh dẫn và xả lũ cũng giảm do có thể bố trí tràn xả lũ
ngay tại lịng sơng. Đập RCC loại vừa và nhỏ chỉ cần vài tháng là xây dựng xong,
cho phép giảm nhiều chi phí dẫn dịng thi cơng. Đập RCC cho phép nƣớc tràn qua,
vì vậy, tần suất thiết kế dẫn dịng đƣợc chọn lớn dẫn đến lƣu lƣợng thiết kế dẫn
dòng nhỏ, quy mơ cơng trình dẫn dịng nhỏ hơn và ít phức tạp hơn nhiều so với đập
đất đá. Chiều cao đập RCC chỉ cần đạt đến mực nƣớc luc kiểm tra là đƣợc, dùng
tƣờng chắn sóng để chắn sóng, cịn với đập đất, đá thì cần phải xét tới vƣợt cao và
nƣớc lũ không đƣợc tràn qua nên chiều cao đập phải cao hơn đập bê tơng. Tóm lại,
Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2


Trang - 24 -

Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

từ các đặc điểm kể trên có thể kết luận đập RCC kinh tế hơn nhiều so với đập đất,
đá. [1]
Bảng 1.6: So sánh tính kinh tế của các loại đập (1.000.000USD)
Giá dự toán
Tên đập
Đập RCC
Liễu Kê
Galessville
Monksville

Uppestillwater

17,3
14,7
18,1
75,9

Đập đất
đá

Đập CVC

Đập đá đổ

39,1
17,3
33,6

25,1

15,3
20,5

25,6
82

Giá quyết
toán của
đập RCC
14,1

12,7
17
60,6
(Nguồn [1])

1.1.2.3. Thuận lợi trong việc bố trí đập tràn và các kết cấu phụ trợ
Cũng nhƣ đập bê tông thƣờng, đập tràn BTĐL đƣợc nối liền với đập chính.
Sơ đồ bố trí điển hình cho phép lƣu lƣợng xả qua đỉnh đập xuống mặt hạ lƣu. Trái
lại, đập tràn trong đập đắp thƣờng đƣợc thi công ở một trong hai vai đập hoặc ở một
yên ngựa nào đó. Đập đắp có đập tràn và cửa xả tách biệt khỏi đập và nói chung tốn
kém hơn so với đập BTĐL có cả đập tràn và các cửa xả nằm trong đập. Đối với các
cơng trình u cầu cửa lấy nƣớc đặt ở nhiều cao trình để kiểm sốt chất lƣợng nƣớc
hoặc để quản lý bùn cát trong hồ chứa, cửa lấy nƣớc có thể neo vào mặt thƣợng lƣu
đập BTĐL. Đối với đập đắp, loại cửa lấy nƣớc tƣơng tự là một tháp đứng tách riêng
ở trong hồ hoặc một kết cấu xây bên bờ hồ. Giá thành cửa lấy nƣớc đập BTĐL
dƣờng nhƣ thấp hơn đáng kể so với giá thành kết cấu cửa lấy nƣớc đập đắp, đặc biệt
ở những khu vực có động đất mạnh. Kích thƣớc chiều rộng đáy của đập BTĐL ngắn
hơn so với kích thƣớc chiều rộng đáy đập đắp và do đó làm giảm kích thƣớc cũng
nhƣ chiều dài của đƣờng ống xả và đƣờng ống áp lực cho các cơng trình xả và nhà
máy điện và cũng làm giảm giá thành chuẩn bị nền. [1]
1.1.2.4. Giảm thiểu cơng trình dẫn dịng và đê qy
Đập BTĐL làm giảm giá thành cơng trình dẫn dòng trong thời gian xây dựng
và giảm các thiệt hại, các rủi ro khi nƣớc tràn qua đê quai. Đƣờng ống dẫn dòng đập
BTĐL sẽ ngắn hơn đƣờng ống dẫn dịng đập đắp. Với thời gian thi cơng ngắn hơn,
khả năng xẩy ra nƣớc lớn ít hơn, do vậy kích thƣớc đƣờng ống dẫn dịng và chiều
cao đê quai có thể giảm hơn so với yêu cầu so với cả đập bê tơng thƣờng và đập
đắp. Các cơng trình dẫn dịng này có thể đƣợc thiết kế chỉ đối với lƣu lƣợng lớn
Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2



Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:

Trang - 25 -

nhất trong mùa chứ không dùng cho lƣu lƣợng lớn nhất trong năm. Với khả năng
chống xói cao của BTĐL, khả năng gây hƣ hại sẽ giảm thiểu và thiệt hại gây ra sẽ ít
hơn, thậm chí nếu bị tràn qua đê quai. Các ƣu điểm nổi bật có thể đƣợc thực hiện
bằng cách sử dụng BTĐL để làm đê quai. Việc đó tạo nhiều lợi ích trong cơng tác
thi cơng nhanh, chân đế nhỏ, và đê quai có thể làm việc đƣợc ngay sau khi nƣớc
tràn qua. [1]
1.1.2.5. Các ƣu điểm khác
Khi so sánh với đập đắp, khối lƣợng thi công đập trọng lực BTĐL nhỏ hơn
nên yêu cầu về nguồn vật liệu thi cơng ít hơn trong việc lựa chọn tuyến. Hơn nữa,
nguồn khai thác sẽ ít hơn đáng kể và về phƣơng diện mơi trƣờng có thể ở mức chấp
nhận đƣợc. Đập trọng lực BTĐL cũng vốn chịu đƣợc xói bên trong và tràn qua đỉnh
tốt hơn.
Do sử dụng ít nƣớc trong hỗn hợp bê tông nên lƣợng dùng xi măng trong hỗn
hợp BTĐL nhỏ. Yếu tố này làm cho nhiệt lƣợng thuỷ hoá trong khối BTĐL nhỏ
hơn nhiều so với bê tơng truyền thống. Theo đó vấn đề khống chế nhiệt độ không
phức tạp nhƣ đập bê tông truyền thống và càng phức tạp hơn đối với đập cao, vì
phải sử dụng hệ thống ống làm lạnh bên trong thân đập, ngoài các biện pháp hạ
nhiệt hỗn hợp bê tơng bên ngồi.
1.1.3. Những vấn đề tồn tại của RCC
Đập RCC phát triển rất nhanh, số lƣợng đập đã xây ngày càng lớn. Loại kiểu
đập RCC đã phát triển theo hƣớng đập trọng lực vòm, đập vòm. Hiện nay đang cịn
khơng ít tồn tại về mặt kỹ thuật cần phải nghiên cứu, vấn đề tồn tại chủ yếu gồm:

1.1.3.1. Chất lƣợng kết hợp mặt tầng của bê tông
Mặt tầng khi thi công RCC là một khâu rất yếu. Khi đập cao với chỉ tiêu
chống cắt của mặt tầng tăng, làm thế nào để nâng cao chất lƣợng kết hợp mặt tầng

để thỏa mãn chiều cao đập đang còn là vấn đề cần giải quyết. Ví dụ nhƣ đập Liễu
Khê - hồ lần đầu tiên trữ nƣớc có độ cao 15,2m thì xuất hiện lƣợng thấm nƣớc lớn
(170l/s), theo phân tích thì nƣớc thấm chủ yếu đến từ mặt tầng. [1]

1.1.3.2. Kết cấu chống thấm
Chất lƣợng kết hợp mặt tầng đầm khơng tốt là ngun nhân thấm nƣớc. Tùy
vào tình hình cụ thể của cơng trình mà lựa chọn kết cấu chống thấm cho phù hợp.
Với nhiều đập RCC dùng CVC ở mặt thƣợng lƣu đập làm lớp chống thấm nhƣ: đập
Nƣớc Trong, đập Sơn La…, một số đập dùng chất dẻo tổng hợp, một số dùng ngay
RCC để chống thấm nhƣ: đập Định Bình, đập PleiKrơng. [1]
Học viên: Đinh Xuân Anh, Lớp cao học18C – ĐH2