ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
LÊ QUANG RĂNG
KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ CƢỜNG ĐỘ CHỊU
NÉN CỦA BÊ TÔNG KÈ BIỂN HIỆP THẠNH, THỊ
XÃ DUYÊN HẢI, TỈNH TRÀ VINH
Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình Dân dụng và công nghiệp
Mã số: 85 80 201
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. TRƢƠNG HỒI CHÍNH
Đà Nẵng - Năm 2019
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của bản thân tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng
bố trong bất kỳ cơng trình khoa học nào khác.
Tác giả luận văn
Lê Quang Răng
MỤC LỤC
h
TRANG BÌA
LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC
TRANG TĨM TẮT TIẾNG VIỆT VÀ TIẾNG ANH
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU....................................................................................................................................................... 1
1. Lý do lựa chọn đề tài...................................................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu....................................................................................................................... 2
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu............................................................................................ 2
4. Phƣơng pháp nghiên cứu.............................................................................................................. 2
5. Kết quả................................................................................................................................................. 2
6. Bố cục đề tài...................................................................................................................................... 2
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG VÀ VIỆC SỬ DỤNG BÊ TƠNG CHO
CÁC CƠNG TRÌNH XUNG YẾU VEN BIỂN TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH ..3
1.1. Khái niệm cơ bản về bê tông, bê tông cốt thép...................................................................... 3
1.2. Cƣờng độ của bê tông và các yếu tố ảnh hƣởng................................................................... 5
1.3. Khái qt, đặc điểm các cơng trình Kè biểnđƣợc đầu tƣ xây dựng tại các vùng
xung yếu ven biển tỉnh Trà Vinh....................................................................................................... 10
1.4. Kết luận Chƣơng 1......................................................................................................................... 13
CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CƢỜNG ĐỘ CỦA BÊ TÔNG TẠI HIỆN
TRƢỜNG THEO CÁC TIÊU CHUẨN......................................................................................... 14
2.1. Các phƣơng pháp xác định cƣờng độ bê tông tại hiện trƣờng..................................... 14
2.1.1. Mục đích xác định cƣờng độ bê tơng hiện trƣờng................................................... 14
2.1.2. Các phƣơng pháp xác định cƣờng độ bê tông tại hiện trƣờng............................14
2.1.2.1. Phƣơng pháp sử dụng súng bật nẩy....................................................................... 14
2.1.2.2. Phƣơng pháp đo vận tốc xung siêu âm:............................................................... 17
2.1.2.3. Phƣơng pháp sử dụng kết hợp máy đo siêu âm và súng bật nẩy................17
2.1.2.4. Phƣơng pháp khoan lấy mẫu.................................................................................... 20
2.1.2.5. Lựa chọn phƣơng pháp thí nghiệm........................................................................ 22
2.1.2.6. Quy trình thí nghiệm xác định cƣờng độ bê tông trên kết cấu cơng trình 23
2.2. Đánh giá cƣờng độ của bê tơng theo các mẫu ở hiện trƣờng theo tiêu chuẩn xây
dựng Việt Nam.......................................................................................................................................... 25
2.2.1. Tính tốn cƣờng độ bê tơng hiện trƣờng..................................................................... 26
2.2.1.1. Xác định cƣờng độ hiện trƣờng theo phƣơng pháp phá hủy......................26
2.2.1.2. Xác định cƣờng độ hiện trƣờng theo phƣơng pháp không phá hủy.........27
2.2.2. Đánh giá cƣờng độ bê tông hiện trƣờng...................................................................... 28
2.3. Quy trình lấy mẫu thử bê tơng bằng khoan cắt từ cấu kiện (theo ASTM C42-1990)
29
2.3.1. Thiết bị....................................................................................................................................... 29
2.3.2. Lấy mẫu..................................................................................................................................... 29
2.3.3. Tiến hành thử........................................................................................................................... 30
2.3.3.1. Mẫu thí nhiệm................................................................................................................. 30
2.3.3.2. Gia công đầu mẫu.......................................................................................................... 30
2.3.3.3. Điều kiện về độ ẩm....................................................................................................... 30
2.3.3.4. Làm bằng đầu mẫu (capping)................................................................................... 30
2.3.3.5. Xác định kích thƣớc mẫu........................................................................................... 31
2.4. Kết luận Chƣơng 2......................................................................................................................... 31
CHƢƠNG 3. ĐÁNH GIÁ CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG TẠI HIỆN
TRƢỜNG CƠNG TRÌNH KÈ BIỂN HIỆP THẠNH, THỊ XÃ DUYÊN HẢI, TỈNH
TRÀ VINH THEO TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG VIỆT NAM.............................................. 32
3.1. Mái kè phía biển.............................................................................................................................. 33
3.1.1. Mái kè: cốt +1.8...................................................................................................................... 33
3.1.1.1. Phƣơng pháp thí nghiệm khoan lấy mẫu............................................................. 33
33
3.1.1.2. Phƣơng pháp thí nghiệm bằng súng bật nẩy...................................................... 34
3.1.2. Mái kè, cốt +3.7...................................................................................................................... 34
3.1.2.1. Phƣơng pháp thí nghiệm khoan lấy mẫu............................................................. 34
3.1.2.2. Phƣơng pháp thí nghiệm bằng súng bật nẩy...................................................... 35
3.1.3. Bảng tổng hợp kết quả tính tốn....................................................................................... 36
3.2. Tƣờng hắt sóng............................................................................................................................... 38
3.2.1. Đỉnh tƣờng............................................................................................................................... 38
3.2.1.1. Phƣơng pháp thí nghiệm khoan lấy mẫu............................................................. 38
3.2.1.2. Phƣơng pháp thí nghiệm bằng súng bật nẩy...................................................... 39
3.2.2. Thân tƣờng hắt sóng............................................................................................................. 39
3.2.2.1. Phƣơng pháp thí nghiệm khoan lấy mẫu............................................................. 39
3.2.2.2. Phƣơng pháp thí nghiệm siêu âm kết hợp súng bật nẩy................................. 40
3.2.3. Bảng tổng hợp kết quả tính tốn....................................................................................... 41
3.3. Mặt kè.................................................................................................................................................. 43
3.3.1. Phƣơng pháp thí nghiệm khoan lấy mẫu...................................................................... 43
3.3.2. Phƣơng pháp thí nghiệm súng bật nẩy.......................................................................... 44
3.3.3. Bảng tổng hợp kết quả tính tốn....................................................................................... 44
3.4. Mái kè phía đồng............................................................................................................................ 45
3.4.1. Mái kè cốt 1.8.......................................................................................................................... 45
3.4.1.1. Phƣơng pháp thí nghiệm khoan lấy mẫu............................................................. 45
3.4.1.2. Phƣơng pháp thí nghiệm súng bật nẩy.................................................................. 46
3.4.2. Mái kè cốt +3.7....................................................................................................................... 47
3.4.2.1. Phƣơng pháp thí nghiệm khoan lấy mẫu............................................................. 47
3.4.2.2. Phƣơng pháp thí nghiệm súng bật nẩy.................................................................. 48
3.4.3. Bảng tổng hợp kết quả tính tốn....................................................................................... 49
3.5. Kết luận Chƣơng 3......................................................................................................................... 50
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................................................. 52
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................ 53
PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO)
BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC
PHẢN BIỆN.
TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT VÀ TIẾNG ANH
Đề tài: KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG
KÈ BIỂN HIỆP THẠNH, THỊ XÃ DUYÊN HẢI, TỈNH TRÀ VINH
Học viên: Lê Quang Răng
Chuyên ngành: Kỹ thuật XDCT DD và CN
Mã số: 8580201 - Khóa K35.XDDD.TV - Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN
Tóm tắt:Mục tiêu của đề tài là đề xuất sử dụng các phƣơng pháp thí nghiệm khác nhau nhƣ
khoan lấy mẫu, siêu âm kết hợp với bật nẩy và bật nẩy để khảo sát đánh giá cƣờng độ chịu nén thực tế
của bê tông các hạng mục: Mái kè phía biển, đồng; mặt kè, tƣờng hắt sóng của cơng trình Kè biển
Hiệp Thạnh, thị xã Dun Hải, tỉnh Trà Vinh hiện đang sử dụng, thông qua kết quả thực nghiệm so
sánh với cƣờng độ thiết kế để đƣa ra kết luận.
Kết quả cho thấy: Cƣờng độ chịu nén của bê tông tại các cấu kiện đƣợc kiểm tra có sự biến đổi rất
khác nhau, nhiều mẫu có cƣờng độ chịu nén thấp so với cƣờng độ tính tốn theo thiết kế, tuy nhiên so
với Tiêu chuẩn TCVN 239:2006, thì cƣờng độ chịu nén của bê tơng đều đạt yêu cầu theo Tiêu chuẩn
hiện hành; Về hệ số biến động bê tơng (υ) qua kết quả tính tốn, hệ số này chênh lệch tƣơng đối ít;
ngun nhân do cƣờng độ chịu nén bê tông tại các vị trí thay đổi tƣơng đối ít, chứng tỏ chất lƣợng bê
tơng trên tồn khối cấu kiện suy giảm khơng đáng kể so với thiết kế ban đầu.Qua kết quả kiểm tra của
3 phƣơng pháp thí nghiệm cho thấy, kết quả cƣờng độ bê tông ở hiện trƣờng của phƣơng pháp
khoan lấy mẫu thấp hơn và cho độ chính xác cao hơn so với phƣơng pháp siêu âm kết hợp với bật nẩy
và phƣơng pháp bật nẩy. Những thông tin của luận văn sẽ là những nội dung cơ bản hữu ích cho các
nhà tƣ vấn, các đơn vị thi công nghiên cứu tìm ra giải pháp hữu hiệu trong thiết kế, thi cơng các loại
cơng trình kè biển hiện nay.
Từ khóa: Khảo sát, đánh giá chất lượng của bê tơng kè biển Hiệp Thạnh; phương pháp khoan lấy
mẫu, bật nẩy các hạng mục xây dựng: Mái kè phía biển, phía đồng; tường hắt song, mặt kè; siêu âm
bật nẩy thân tường hắt sóng.
Topic: SURVEY, EVALUATION OF COMPRESSIVE STRENGTH CONCRETE HIEP
THANH SEA EMBANKMENT, DUYEN HAI TOWN, TRA VINH PROVINCE
Summary:The purpose of the thesis is to propose various experimental methods such as drilling for
sampling, combining ultrasonic and bouncing tests, to survey and re-evaluate the actual compressive
strength of concrete of items: Slope of the sea, copper; Wave wall, embankment face of Hiep Thanh
sea embankment, Duyen Hai town, Tra Vinh province. Through the results, it has been compared to
the power designed to draw conclusions.
The results show that the compressive strength of concrete at construction site locations varies
significantly. Some models show lower compressive strength than designed; however, the compressive
strength of concrete in the four construction items meets the Vietnamese Standard TCVN
239: 2006. The coefficient of computation varies in concrete with relatively little change in value, thus
the quality of concrete in some surveys are relatively little different, The reason is that the compressive
strength of the concrete at the location changes relatively little.This proves that the quality of the
concrete of the building still ensures bearing force compared to the design . The results of the three
experimental methods illustrate that the strength of the field drilling method is lower and gives greater
accuracy than the combined ultrasonic method. The information of the thesis will be useful basic
contents for consultants, construction units in the field of irrigation research to find an effective
solution in the design and construction of existing sea embankments
Keywords: Survey, evaluation of Hiep Thanh embankment sea quality, bouncing method, sampling
drilling of construction items: Slope of the sea, copper; body walls, embankments, ultrasonic testing
the wall body.
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT
Các Ký hiệu
B
M
Rht, fc
Rtk, ftk
Ryc, f’c
Các từ Viết tắt
BT
BTHT
N/XM
TCXD
TCVN
TCXD
Nội dung
Cấp độ bền bê tông
Mác bê tông
Cƣờng độ chịu nén bê tông hiện trƣờng
Cƣờng độ chịu nén bệ tông theo thiết kế
Cƣờng độ bê tông yêu cầu
Bê tông
Bê tông hiện trƣờng
Nƣớc trên xi măng
Tiêu chuẩn Xây dựng
Tiêu chuẩn Việt Nam
Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Sản lƣợng bê tông chủ yếu các cơng trình xung yếu ven biển Trà Vinh.......13
Bảng 2.1. Giá trị hệ số tα với xác suất bảo đảm 0,95 và số vùng kiểm tra........................28
Bảng 2.2. Cƣờng độ tính tốn của bê tơng Rb khi tính tốn theo các trạng thái giới hạn
thứ nhất, MPa................................................................................................................... 29
Bảng 3.1. So sánh giá trị thực M300 và giá trị tính tốn theo TCVN ................................. 33
Bảng 3.2. So sánh giá trị thực M300 và giá trị tính tốn theo TCVN ................................. 34
Bảng 3.3. So sánh giá trị thực M300 và giá trị tính tốn theo TCVN................................. 35
Bảng 3.4. So sánh giá trị thực M300 và giá trị tính tốn theo TCVN................................. 36
Bảng 3.5. So sánh giá trị thực M300 và giá trị tính tốn theo TCVN ................................. 38
Bảng 3.6. So sánh giá trị thực M300 và giá trị tính tốn theo TCVN ................................. 39
Bảng 3.7. So sánh giá trị thực M300 và giá trị tính tốn theo TCVN................................. 40
Bảng 3.8. So sánh giá trị thực M300 và giá trị tính tốn theo TCVN ................................. 41
Bảng 3.9. So sánh giá trị thực M250 và giá trị tính tốn theo TCVN ................................. 43
Bảng 3.10. So sánh giá trị thực M250 và giá trị tính toán theo TCVN ............................... 44
Bảng 3.11. So sánh giá trị thực M250 và giá trị tính tốn theo TCVN............................... 46
Bảng 3.12. So sánh giá trị thực M250 và giá trị tính tốn theo TCVN ............................... 47
Bảng 3.13. So sánh giá trị thực M250 và giá trị tính tốn theo TCVN ............................... 48
Bảng 3.14. So sánh giá trị thực M250 và giá trị tính tốn theo TCVN ............................... 48
DANH MỤC CÁC BẢNG
Hình 1.1. Dầm bê tơng và bê tơng cốt thép...................................................................................... 4
Hình 1.2. Thí nghiệm xác định cƣờng độ chịu nén và cƣờng độ chịu kéo.........................6
Hình 1.3. Ảnh hƣởng của lƣợng nƣớc nhào trộn đến độ lƣu biến của hỗn hợp bê tơng . 8
Hình 1.4. Quan hệ giữa cƣờng độ và tuổi của bê tơng................................................................ 9
Hình 1.5. Biểu đồ diễn biến độ mặn giai đoạn 2014-2019 do Đài khí tƣợng Trà Vinh
cung cấp........................................................................................................................... 10
Hình 1.6. Bản đồ Vị trí địa lý tỉnh Trà Vinh .v.......................................... 10
Hình 1.7. Kè biển Cồn Trứng, thị xã Dyên Hải, tỉnh Trà Vinh.............................................. 11
Hình 1.8. Kè biển Hiệp Thạnh, thị xã Duyên Hải tỉnh Trà Vinh........................................... 12
Hình 1.9. Bê tơng bảo vệ tƣờng hắt sóng bị bong tróc............................................................. 12
Hình 1.10. Mái kè bị sụt lún................................................................................................................ 12
Hình 3.1. Khoan mẫu bê tơng............................................................................................................. 12
Hình 3.2. Lấy mẫu bê tơng................................................................................................................... 12
Hình 3.3. Thí nghiệm nén mẫu........................................................................................................... 33
Hình 3.4. Khoan mẫu bê tơng............................................................................................................. 34
Hình 3.5. Lấy mẫu bê tơng................................................................................................................... 34
Hình 3.6. Thí nghiệm nén mẫu........................................................................................................... 34
Hình 3.7. Biểu đồ cƣờng độ chịu nén của bê tông mái kè phía biển................................... 37
Hình 3.8. Khoan mẫu bê tơng............................................................................................................. 38
Hình 3.9. Lấy mẫu bê tơng................................................................................................................... 38
Hình 3.10. Thí nghiệm nén mẫu........................................................................................................ 38
Hình 3.11. Thí nghiệm siêu âm kết hợp súng bật nẩy thân tƣờng........................................ 40
Hình 3.12. Biểu đồ cƣờng độ chịu nén của bê tơng tƣờng hắt sóng................................... 42
Hình 3.13. Khoan mẫu bê tơng........................................................................................................... 43
Hình 3.14. Lấy mẫu bê tơng................................................................................................................ 43
Hình 3.15. Thí nghiệm nén mẫu........................................................................................................ 43
Hình 3.16. Biểu đồ cƣờng độ chịu nén của bê tông mặt kè.................................................... 45
Hình 3.17. Khoan mẫu bê tơng........................................................................................................... 45
Hình 3.18. Lấy mẫu bê tơng................................................................................................................ 45
Hình 3.19. Thí nghiệm nén mẫu........................................................................................................ 45
Hình 3.20. Thí nghiệm bật nẩy mái kè phía đồng, cốt +1.8.................................................... 46
Hình 3.21. Biểu đồ cƣờng độ chịu nén của bê tơng mái kè phía đồng............................... 50
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn đề tài
Trong các năm gần đây trên địa bàn tỉnh Trà Vinh, do ảnh hƣởng của biến đổi khí
hậu đã gây sạt lở nghiêm trọng những khu vực xung yếu tại các xã ven biển nhƣ: Hiệp
Thạnh, Trƣờng Long Hòa, thị xã Duyên Hải; Một số cơng trình kè biển đã đƣợc đầu tƣ
đƣa vào sử dụng từ những năm trƣớc đây do đặc điểm vị trí địa lý thƣờng xuyên chịu ảnh
hƣởng nặng nề của sóng biển nên chất lƣợng cơng trình đã bị suy giảm đáng kể, cụ thể
nhƣ Kè bảo vệ đoạn xung yếu bờ biển xã Hiệp Thạnh, huyện Duyên Hải tỉnh Trà Vinh, một
số hạng mục cơng trình đã bị ảnh hƣởng rõ rệt: bề mặt mái kè bị sụt lún, bào mịn và
khuyết sâu; đỉnh tƣờng hắt sóng chiều dày lớp bảo hộ bị bong tróc, một số nơi thép trơ ra
ngoài; mặt kè bị loang lổ, ứ động nƣớc vào mùa mƣa.... Từ trƣớc đến nay
mặc dù sạt lở trên địa bàn tỉnh Trà Vınh diễn ra ngày càng gay gắt và nghiêm trọng, một
số dự án cấp bách đã đƣợc triển khai nhằm hạn chế đến mức thấp nhất tác hại của sóng
biển;tuy nhiên, khi bàn về chất lƣợng các cơng trình kè biển đã đƣợc đầu tƣ trên địa
bàn tỉnh Trà Vınh chƣa có một đơn vị, cá nhân hay một tổ chức khoa học nào đề xuất
cho công tác khảo sát đánh giá cƣờng độ chịu lực của các cơng trình kè biển để từ đó
nhận định, tìm ra những giải pháp hữu hiệu giúp cho công tác tƣ vấn khảo sát, thiết kế
các cơng trình kè biển đảm bảo ngày càng chất lƣợng hơn.
Với lí do trên, tác giả chọn đề tài “Khảo sát và đánh giá cƣờng độ chịu nén của
bê tông kè biển Hiệp Thạnh, thị xã Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh” nhằm góp phần làm
2
r hơn về cƣờng độ chịu nén của bê tông thực tế tại cơng trình đã sử dụng so với
cƣờng
độ lý thuyết theo thiết kế.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Khảo sát đánh giá cƣờng độ chịu nén thực tế của bê tơng các hạng mục mái kè:
phía biển, phía đồng, mặt kè, tƣờng hắt sóng cơng trình Kè biển xã Hiệp Thạnh, thị xã
Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh đang sử dụng bằng các phƣơng pháp thực nghiệm.
- So sánh với cƣờng độ thiết kế để đƣa ra kết luận.
3.Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tƣợng nghiên cứu: Cƣờng độ chịu nén của bê tông
Phạm vi nghiên cứu: Một đoạn Hạng mục Mái kè phía biển, mái kè phía đồng,
mặt kè, tƣờng hắt sóng cơng trình Kè biển Hiệp Thạnh, thị xã Duyên Hải, tỉnh Trà
Vinh.
4.Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phƣơng pháp lý thuyết
- Kết hợp đo đạc thực nghiệm tại hiện trƣờng với phân tích so sánh dữ liệu.
5.Kết quả
Tồn bộ số liệu tổng hợp về cƣờng độ chịu nén bê tơng thực tế tại cơng trình Kè
biển Hiệp Thạnh, thị xã Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh.
- So sánh đối chiếu với cƣờng độ bê tông thiết kế.
6.Bố cục đề tài
Mở đầu
Chƣơng 1: Tổng quan về bê tông và việc sử dụng bê tơng cho các cơng trình
xung yếu ven biển trên địa bàn tỉnh Trà Vinh.
Chƣơng 2: Phƣơng pháp đánh giá cƣờng độ của bê tông ở hiện trƣờngtheo tiêu
chuẩn.
Chƣơng 3: Đánh giá cƣờng độ chịu nén của bê tơng tại hiện trƣờng cơng trình
Kè biển Hiệp Thạnh, thị xã Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh.
Kết luận và kiến nghị.
3
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG VÀ VIỆC SỬ DỤNG BÊ TƠNG CHO CÁC CƠNG
TRÌNH XUNG YẾU VEN BIỂN TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH
1.1. Khái niệm cơ bản về bê tông, bê tông cốt thép.
Bê tông là một trong những loại vật liệu quan trọng đƣợc sử dụng rộng rãi trong
các cơng trình xây dựng dân dụng và các loại cơng trình thuộc các lĩnh vực khác nhƣ:
giao thơng, thủy lợi... vì nó có những ƣu điểm sau: Có cƣờng độ chịu nén cao, bền
trong môi trƣờng. Cốt liệu có thể sử dụng nguyên liệu địa phƣơng. Dễ cơ giới hóa, tự
động hóa q trình sản xuất và thi cơng. Có thể tạo đƣợc nhiều loại bê tơng có tính chất
khác nhau, các loại bê tơng phổ biến là: bê tông tƣơi, bê tông nhựa, bê tông Asphalt, bê
tông Polime và các loại bê tông đặc biệt khác.
Bê tông đƣợc sử dụng rộng rãi trong xây dựng các công trình kiến trúc, móng,
gạch khơng nung hay gạch block, mặt lát của vỉa hè, cầu và cầu vƣợt, đƣờng lộ, đƣờng
băng, các cấu trúc trong bãi đỗ xe, đập, hồ chứa/bể chứa nƣớc, các cơng trình cấp
nƣớc, ống cống, chân cột cho các cổng, hàng rào, cột điện.
Bê tông là một loại đá nhân tạo, đƣợc hình thành bởi việc trộn các thành phần:
Cốt liệu thô, cốt liệu mịn, chất kết dính,... theo một tỷ lệ nhất định (đƣợc gọi là cấp phối
bê tông).
Bê tông là một loại đá nhân tạo đƣợc chế tạo từ các vật liệu rời (cát, đá, sỏi) và
chất kết dính. Vật liệu rời đƣợc gọi là cốt liệu, gồm các cở hạt khác nhau, loại bé là cát
có kích thƣớc từ 1,0mm-5,0mm, loại lớn là sỏi hoặc đá dăm có kích thƣớc 5,0mm-40
mm hoặc lớn hơn. Chất kết dính thƣờng là xi măng trộn với nƣớc hoặc các chất dẽo
khác. Cƣờng độ chịu kéo của bê tông nhỏ hơn cƣờng độ chịu nén rất nhiều (8-15 lần).
Ngồi các thành phần chính nhƣ trên, ngƣời ta cịn có thể thêm các phụ gia để cải
thiện một số tính chất của bê tơng trong lúc thi cơng cũng nhƣ trong q trình sử dụng.
Phụ gia có nhiều loại khác nhau, có loại để nâng cao độ dẽo hổn hợp bê tơng, có loại
dùng để tăng nhanh hoặc kéo dài thời gian đơng kết của xi măng, có loại để nâng cao
cƣờng độ của bê tông trong thời gian đầu, có loại để tăng khả năng chống thấm v.v...
Nƣớc để trộn bê tông gồm hai phần. Một phần để hóa hợp với xi măng, một phần
nữa nhƣ là phụ gia làm cho hổn hợp bê tơng có đƣợc độ dẽo (nhão) cần thiết lúc trộn,
đổ khuôn và đầm chắt. Lƣợng nƣớc tham gia phản ứng hóa hợp chỉ chiếm khoản một
phần năm trọng lƣợng xi măng và là cần thiết. Lƣợng nƣớc thêm vào để trộn bê tông,
về sau khi bê tông đã khô cứng sẽ trở thành nƣớc thừa, một phần bốc hơi để lại những
lỗ rỗng li ti trong cấu trúc của bê tông, làm giảm độ đặc chắt và cƣờng độ của nó.
Nguyên lý tạo nên bê tông là dùng các cốt liệu lớn làm thành bộ xƣơng, các cốt
liệu nhỏ lắp đầy khoảng trống và dùng chất kết dính để liên kết chúng tạo thành một thể
đặc chắt có khả năng chịu lực và chống lại các biến dạng.
4
Bê tơng có cấu trúc khơng đồng nhất vì hình dáng, kích thƣớc các hạt cốt liệu
khác nhau, sự phân bố của các hạt cốt liệu và chất kết dính khơng thật đồng đều, trong
bê tơng vẫn cịn lại một ít nƣớc thừa và những lỗ rỗng li ti (do nƣớc thừa bốc hơi). Tùy
theo thành phần và cấu trúc của bê tông mà ngƣời ta phân loại chúng theo nhiều cách
khác nhau:
+
Theo cấu trúc có các loại: bê tơng đặc chắt; bê tơng có lỗ rỗng (dùng ít cát); bê
tông tổ ong.
+
Theo khối lƣợng riêng phân thành: bê tông nặng thơng thƣờng có khối lƣợng
3
3
riêng =2200 2500 kG/cm ; bê tông nặng cốt liệu bé =1800 2200 kG/cm ; bê tông nhẹ
<1800; bê tông đặc biệt nặng >2500.
+ Theo thành phần có: bê tơng thơng thƣờng; bê tơng cốt liệu bé; bê tông chèn
đá học.
+
Theo phạm vi sử dụng: bê tông làm kết cấu chịu lực; bê tông chịu nóng; bê tơng
cách nhiệt; bê tơng chống xâm thực v.v...
- Bê tông cốt thép là một loại vật liệu xây dựng phức hợp do bê tông và cốt thép
cùng cộng tác chịu lực với nhau. Về sức bền vật lý, bê tông chịu lực nén khá tốt nhƣng
khả năng chịu lực kéo không tốt lắm và là một loại vật liệu giịn. Trong khi đó cốt thép
là vật liệu chịu kéo hoặc chịu nén đều rất tốt. Vì vậy, trong xây dựng các cơng trình, các
vật liệu chịu lực kéo tốt (ví dụ thép) đƣợc sắp xếp để đƣa vào trong lịng khối bê tơng,
đóng vai trị là bộ khung chịu lực nhằm cải thiện khả năng chịu kéo của bê tông. Do vậy
ngƣời ta đã đặt cốt thép vào trong bê tông để tăng cƣờng khả năng chịu lực cho kết cấu,
từ đó sản sinh ra bê tơng cốt thép. Loại bê tơng có phần l i thép này đƣợc gọi là bê tơng
cốt thép.
1
1
bf
2
b
3
z
d)
Hình 1.1. Dầm bê tơng và bê tông cốt thép
a)
Dầm bê tông; b) Sơ đồ ứng suất trên tiết diện 1-1; c) Dầm bê tông cốt
thép;
d) Sơ đồ ứng suất trên tiết diện 2-2; 1-Vùng bê tông chịu nén; 2-Vùng bê
tông
chịu kéo; 3-Cốt thép; 4-Vết nứt trong bê tơng chịu kéo
Trên hình 1.1a ta thấy khi ứng suất kéo t vƣợt quá cƣờng độ chịu kéo của bê tơng
thì vết nứt sẽ xuất hiện, vết nứt đi dần lên phía trên và dầm bị gãy khi ứng suất b còn
khá nhỏ so với cƣờng độ chịu nén của bê tơng. Nhƣ thế là lãng phí khả năng chịu nén
của bê tông. Nếu đem đặt cốt thép vào vùng bê tông chịu kéo, lực kéo sẽ do cốt thép
chịu, nhờ đó có thể tăng tải trọng đến khi ứng suất
b
đạt tới cƣờng độ chịu nén của bê
tông và ứng suất z đạt tới cƣờng độ chịu kéo của cốt thép; Trong dầm chịu uốn cịn có
5
xuất hiện cả ứng suất tiếp và do đó có ứng suất chính. Khi ứng suất kéo chính lớn hơn
cƣờng độ chịu kéo của bê tông sẽ gây ra các vết nức nghiêng, vì vậy cũng cần bố trí cốt
thép để chịu ứng suất kéo này. Dầm bê tông cốt thép có thể chịu lực nhiều hơn dầm bê
tơng có cùng kích thƣớc đến hàng chục lần.
Bê tơng và cốt thép có thể cùng tham gia chịu lực là do các yếu tố sau:
+
Bê tơng và cốt thép dính chặt với nhau nên có thể truyền lực từ bê tơng sang cốt
thép và ngƣợc lại. Lực dính có tầm quan trọng hàng đầu đối với vật liệu bê tông cốt
thép.
+
Giữa bê tông và cốt thép không xảy ra phản ứng hóa học. Đồng thời bê tơng cịn
làm chức năng bao bọc, bảo vệ cốt thép chống các tác dụng ăn mịn của mơi trƣờng.
Đây cũng là lý do khi sử dụng các loại phụ gia hóa dẻo và đơng cứng nhanh cần phải
bảo đảm q trình đầm nén bê tơng đạt đến độ lèn chặt cần thiết.
+
Bê tông và cốt thép có hệ số giãn nỡ nhiệt gần giống nhau (hệ số giãn nở nhiệt
của bê tông từ 0,000010 đến 0,000015 và hệ số giãn nở nhiệt của thép là 0,000012). Do
đó khi có sự thay đổi nhiệt độ dƣới 100°C thì trong cấu kiện bê tơng cốt thép khơng
xuất hiện nội ứng suất đáng kể, không làm phá hoại lực dính giữa bê tơng và cốt thép.
Theo phƣơng pháp thi cơng, có thể phân loại bê tơng cốt thép chia ra làm ba loại:
+
Bê tơng cốt thép tồn khối (hay cịn gọi là bê tơng cốt thép đổ tại chổ): Ngƣời ta
ghép ván khuôn, đặt cốt thép và đổ bê tơng ngay tại vị trí thiết kế của kết cấu.
+
Bê tông cốt thép lắp ghép: Ngƣời ta phân chia kết cấu thành những kết cấu
riêng biệt để có thể chế tạo chúng ở nhà máy hoặc sân bãi, vận chuyển chúng đến cơng
trƣờng sau đó dùng cần cẩu lắp ghép rồi nối chúng lại với nhau thành kết cấu tại vị trí
thiết kế.
+
Bê tơng cốt thép nữa lắp ghép: Ngƣời ta lắp ghép các cấu kiện chƣa đƣợc chế
tạo hồn chỉnh sau đó đặt thêm cốt thép, ghép thêm ván khn rồi đổ tại chổ bê tơng
phần cịn lại (kể cả mối nối).
Nếu phân theo trạng thái ứng suất khi chế tạo có hai loại sau:
+
Bê tơng cốt thép thƣờng: Khi chế tạo, cốt thép ở trạng thái không có ứng suất,
ngồi nội ứng suất do co ngót và giãn nở nhiệt của bê tông. Cốt thép chỉ chịu ứng suất
khi cấu kiện chịu lực ngoài (kể cả trọng lƣợng bản thân).
+
Bê tông cốt thép ứng suất trƣớc: Căng trƣớc cốt thép đến ứng suất cho phép, khi
buông cốt thép, nó sẽ co lại, tạo ứng suất nén trƣớc trong tiết diện bê tơng, nhằm mục
đích khử ứng suất kéo trong tiết diện bê tơng khi nó chịu ngoại lực, làm hạn chế vết nứt
và độ võng.
1.2. Cƣờng độ của bê tông và các yếu tố ảnh hƣởng
Cƣờng độ là chỉ tiêu quan trọng thể hiện khả năng chịu lực của vật liệu. Cƣờng
độ của bê tông phụ thuộc vào thành phần và cấu trúc của nó. Để xác định cƣờng độ của
bê tơng ngƣời ta dùng thí nghiệm mẫu. Thông thƣờng là chế tạo ra các mẫu thử và thí
6
nghiệm phá hoại các mẫu đó. Một cách khác là thí nghiệm khơng phá hoại, xác định
cƣờng độ một cách gián tiếp bằng cách dùng sóng siêu âm, súng bậc nẩy.
Trong kết cấu xây dựng, bê tông chịu nhiều tác động khác nhau: chịu nén, uốn,
kéo, trƣợt, trong đó chịu nén là ƣu thế lớn nhất của bê tông. Do đó, ngƣời ta thƣờng
dùng cƣờng độ chịu nén là chỉ tiêu đặc trƣng để đánh giá chất lƣợng bê tông. Nói đến
cƣờng độ của bê tơng là nói đến cƣờng độ tính tốn (cƣờng độ chịu nén và cƣờng độ
chịu kéo), cƣờng độ đặc trƣng và cƣờng độ trung bình. Cƣờng độ chịu nén và cƣờng
độ chịu kéo của bê tơng đƣợc xác định theo phƣơng pháp thí nghiệm.
Xác định cƣờng độ chịu nén – mẫu thử
Xác định cƣờng độ chịu kéo
(mẫu chịu kéo trung tâm và mẫu chịu kéo khi uốn)
Hình 1.2. Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén và cường độ chịu kéo
Gọi R, R(t) là lần lƣợt là cƣờng độ chịu nén và cƣờng độ chịu kéo của bê tơng, ta
R
có mối quan hệ: R(t) = Øt
; Hoặc R(t) = 0,6 + 0,06R
Giá trị của Øt đƣợc lấy phụ thuộc vào loại của bê tông và đơn vị của R, đối với bê
tông nặng, đơn vị của R là MPa thì Øt = 0.28 - 0.30.
Giá trị trung bình của cƣờng độ: khi thí nghiệm n mẫu thử của cùng một loại bê
tông thu đƣợc các giá trị cƣờng độ của mẫu thử là R 1, R2,...Rn. Các giá trị đó có thể
giống nhau hoặc khác nhau. Giá trị trung bình cƣờng độ của các mẫu ký hiệu là Rm,
gọi tắt là cƣờng độ trung bình đƣợc tính theo cơng thức:
Ri
Rm
n
Giá trị đặc trƣng của cƣờng độ (cƣờng độ đặc trƣng) đƣợc xác định theo xác suất
bảo đảm 95% và đƣợc tính tốn theo cơng thức:
Rch = Rm (1-S.υ).
S: là hệ số phụ thuộc xác suất bảo đảm, với xác suất bảo đảm 95% thì S=1,64.
υ: là hệ số biến động dùng để đánh giá mức độ đồng chất của bê tông. Với công
nghệ ổn định, có kiểm tra chặt chẽ về thành phần của bê tơng và chất lƣợng thi cơng có
thể lấy υ=0,135. Với điều kiện thi cơng bình thƣờng mà thiếu số liệu thống kê thì lấy
υ=0,15.
7
Cƣờng độ của bê tông tăng theo tuổi thọ thời gian tính từ lúc chế tạo bê tơng đến
khi cho nó chịu lực. Thời gian đầu cƣờng độ tăng nhanh, sau chậm dần. Với bê tông
dùng xi măng pooclăng, chế tạo và bảo dƣỡng trong điều kiện bình thƣờng, cƣờng độ
tăng nhanh trong 28 ngày đầu.
Các yếu tố ảnh hƣởng đến cƣờng độ của bê tông: Cƣờng độ bê tông không những
phụ thuộc vào chất lƣợng và cấp phối vật liệu sử dụng mà cịn phụ thuộc vào q trình thi
cơng bê tơng và các yếu tố khác cịn phải kể đến là vị trí xây dựng cơng trình tại những
vùng xung yếu thƣờng xuyên chịu ảnh hƣởng của nƣớc biển. Trong thiết kế cơng trình,
ngƣời ta thƣờng dự kiến cƣờng độ cần thiết của bê tơng để tính tốn, do đó khi thi cơng
cần chọn thành phần, cấp phối vật liệu và công nghệ chế tạo để bê tông
đảm bảo đạt cƣờng độ yêu cầu. Các yếu tố ảnh hƣởng đến cƣờng độ bê tơng có thể bao
gồm:
+ Chất lƣợng và số lƣợng xi măng: Khi sử dụng xi măng để chế tạo bê tông, việc lựa
chọn mác bê tơng rất quan trọng vì nó vừa phải đảm bảo cho bê tông đạt cƣờng độ thiết kế,
vừa phải đảm bảo yếu tố kinh tế. Nếu dùng xi măng mác cao chế tạo bê tông mác thấp sẽ
dẫn đến lƣợng xi măng dùng cho 1m³ bê tông không đủ để liên kết các hạt cốt liệu với
nhau, dễ xảy ra hiện tƣợng phân tầng. Ngƣợc lại, dùng xi măng mác thấp để chế tạo bê
tông mác cao sẽ làm tăng lƣợng xi măng phải dùng, không đảm bảo yếu tố kinh tế. Bên
cạnh đó, với cƣờng độ bê tơng dự kiến, nếu tăng số lƣợng xi măng cũng sẽ
làm tăng cƣờng độ bê tông nhƣng hiệu quả không cao và thƣờng gây tăng biến dạng do
3
co ngót. Thơng thƣờng trong 1m bê tông cần dùng từ 250-500kg xi măng, khi dùng xi
măng nhiều thì cƣờng độ bê tơng cao hơn, nhƣng để chế tạo bê tông cƣờng độ cao
(B25, 30,…) ngồi việc tăng lƣợng xi măng cịn cần phải dùng xi măng mác cao (PC40,
50,…) hoặc phụ gia nâng cao cƣờng độ của bê tông mới đem lại hiệu quả kinh tế và sử
dụng. Chẳng hạn nhƣ: để chế tạo bê tơng có cấp độ bền B7,5; 10; 12,5; 15 có thể sử
dụng xi măng PC30, cịn khi chế tạo bê tơng có cấp độ bền B20; 25; 30 cần dùng xi
măng PC40, nếu sử dụng xi măng PC30 thì phải dùng với số lƣợng nhiều, không đạt
hiệu quả về kinh tế, đồng thời làm tăng tính từ biến trong bê tông ảnh hƣởng xấu đến
chất lƣợng bê tông.
+ Độ cứng, độ sạch và sự phối hợp thành phần cốt liệu (cấp phối): Thành phần bụi
và tạp chất sẽ tạo ra trên bề mặt hạt cốt liệu lớp màng cản trở liên kết chúng với xi
măng. Kết quả là cƣờng độ của bê tơng giảm đáng kể (có khi đến 30÷40%). Việc lựa
chọn đƣợc cấp phối hợp lý sẽ làm tăng cƣờng độ bê tông đồng thời tiết kiệm đƣợc
lƣợng xi măng sử dụng. Hàm lƣợng cát trong hỗn hợp cốt liệu (mức ngậm cát) ảnh
hƣởng lớn đến tính chất của hỗn hợp bê tơng. Hỗn hợp bê tơng có hàm lƣợng cát tối ƣu
đảm bảo cho bê tông đạt u cầu tính cơng tác, độ đặc chắc và cƣờng độ với lƣợng
dùng xi măng và nƣớc bé nhất.
+ Tỉ lệ giữa nƣớc và xi măng: Đây là yếu tố ảnh hƣởng lớn đến cƣờng độ và tính
chất biến dạng của bê tông. Tỉ lệ này cao sẽ làm giảm cƣờng độ bê tơng và tăng tính co
8
ngót, từ biến, nhƣng nếu tỉ lệ này thấp (vừa đủ) thì khó thi cơng, đặc biệt là khi bơm bê
tơng. Lƣợng nƣớc nhào trộn có ảnh hƣởng đến đặc trƣng lƣu biến của hỗn hợp bê
tơng (hình 1.3)
Nếu lƣợng nƣớc ban đầu trong hỗn hợp bê tông bé, nƣớc chỉ đủ bao bọc mặt
ngoài hạt xi măng và tạo nên màng hấp thụ nƣớc, màng nƣớc này liên kết bền chắc với
hạt xi măng, có tính đàn hồi, tính chịu kéo, cƣờng độ chống cắt và độ nhớt.
Nếu lƣợng nƣớc tăng lên, màng hấp thụ dày thêm và do sức căng bề mặt của
nƣớc, nƣớc sẽ dịch chuyển trong các đƣờng mao quản làm cho hỗn hợp bê tông có tính
dẻo.
Hình 1.3. Ảnh hƣởng của lƣợng nƣớc nhào trộn đến độ lƣu biến của hỗn hợp bê
tông
1-Hỗn hợp cứng ngay sau khi nhào trộn;2-Hỗn hợp cứng 1 giờ sau khi nhào trộn; 1’Hỗn hợp lưu động ngay sau khi nhào trộn;2’-Hỗn hợp lưu động 1 giờ sau khi nhào
trộn;
Khi tăng tỷ lệ N/XM, lƣợng nƣớc thừa trong hỗn hợp bê tông vƣợt quá lƣợng
nƣớc cần thiết để tiến hành q trình thủy hóa và đảm bảo độ lƣu động cần thiết cho
hỗn hợp bê tông sẽ làm tăng độ rỗng, giảm sự đặc chắc của bê tông và làm cho biến
dạng do co ngót tăng lên.
Ngồi việc sử dụng vật liệu tốt, sạch quá trình nhào trộn vữa bê tông, thời gian
nhào trộn, vận chuyển, tổ chức thi công bê tông (đổ khuôn, đầm nén, điều kiện môi
trƣờng bảo dƣỡng) có ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng và cƣờng độ bê tơng, đặc biệt là
điều kiện thi cơng tồn khối tại cơng trình nhƣ:
+
Chất lƣợng thi cơng: Thi cơng kỹ lƣỡng, đầm chặt đúng quy cách, sẽ đạt đƣợc
cƣờng độ bê tông nhƣ mong muốn.
+
Cách thức bảo dƣỡng: Trong điều kiện thi cơng tồn khối tại cơng trình, điều
kiện bảo dƣỡng khó đạt đƣợc nhƣ trong phịng thí nghiệm, nhƣng cần bảo dƣỡng thật
tốt trong điều kiện có thể đạt đƣợc chất lƣợng bê tông cao và giảm co ngót, đặc biệt là
cho sàn.
9
Chất lƣợng bê tơng qua kết quả thí nghiệm đơi khi cũng không phản ảnh đúng
chất lƣợng bê tông thực tế, ở đây yếu tố con ngƣời có tầm ảnh hƣởng lớn, mà cụ thể là
ngƣời làm thí nghiệm, nó gồm các yếu tố:
+
Lấy mẫu và bảo dƣỡng mẫu: Lấy mẫu cần tuân thủ đúng qui trình đƣợc qui định
trong TCVN 3105:1993; TCVN 3118:1993 (trừ phân tích kết quả) và các hƣớng dẫn liên
quan đƣợc nêu trong TCVN 239:2006. Bảo dƣỡng mẫu có thể bảo dƣỡng theo điều kiện
tiêu chuẩn hoặc trong điều kiện thực tế mà cấu kiện chịu ảnh hƣởng tại cơng trình.
+ Qui trình thí nghiệm: Cần tuân thủ theo TCVN 3105:1993; TCVN
3118:1993,
chú ý các yếu tố sau đây làm ảnh hƣởng đến kết quả thí nghiệm: độ phẳng mặt của mẫu
2
thử; Không bôi trơn mặt tiếp xúc của bàn nén mẫu; tốc độ gia tải 6 4 daN/cm trong một
giây.
Bên cạnh đó, các loại phụ gia sử dụng khi thi công, thời gian tác dụng của tải
trọng cũng có ảnh hƣởng đến cƣờng độ bê tơng. Cƣờng độ bê tông tăng dần theo thời
gian, lúc đầu tăng nhanh sau đó tăng chậm dần. Theo thời gian, cƣờng độ chịu kéo tăng
nhanh hơn cƣờng độ chịu nén. Theo thực nghiệm ngƣời ta xác định cƣờng độ bê tông
tăng theo thời gian theo công thức:
- Công thức của Séc (1926): Rt=R1+(R10-R1).lgt
- Cơng thức của Nga (1935) (Skramtaep): Rt=R28
ngày)
Hình 1.4. Quan hệ giữa cường độ và tuổi của bê tông Công thức của Viện nghiên cứu bê tông Mỹ ACI: Rt=R28 a
t
bt
Trong đó: a, b hệ số phụ thuộc loại xi măng. Thông thƣờng a=4; b=0,85. Với xi
măng đông kết nhanh a=2,3; b=0,92.
+
Ngồi ra cƣờng độ của bê tơng cũng bị ảnh hƣởng bởi sự xâm thực của nƣớc
biển tại các vùng xung yếu ven biển: thực tế cho thấy trong khoảng thời gian từ tháng 4
đến tháng 8 tại những vị trí kè xung yếu ven biển thƣờng xuyên bị ngập bởi nƣớc biển,
nguyên nhân do triều cƣờng dâng cao và kéo dài nhiều ngày toàn bộ khối bê tông tại
cao trình +1.8 ngập hồn tồn trong nƣớc, ngồi ra do thủy triều lên xuống sự va đập
giữa sóng biển với bề mặt bê tông kè thƣờng xuyên xảy ra. Qua khảo sát cho thấy sự
10
suy giảm về cƣờng độ chịu nén của bê tông mái kè tại các vị trí này rất nhiều và ngày
càng gia tăng theo thời gian.
Hình 1.5. Biểu đồ diễn biến độ mặn giai đoạn 2014-2019 do Đài khí tượng
Trà Vinh cung cấp
1.3. Khái qt, đặc điểm các cơng trình Kè biểnđƣợc đầu tƣ xây dựng tại các
vùng xung yếu ven biển tỉnh Trà Vinh.
Trà Vinh là một trong 13 tỉnh ven biển thuộc Đồng bằng sông Cửu Long đƣợc
tách ra từ tỉnh Cửu Long có vị trí địa lý về đƣờng thủy đƣợc bao bọc bởi nhánh sông
lớn làsông Tiền, sông Hậu với 02 cửa Cung Hầu và Định An; phía Đơng giáp Biển
Đơng, phía Tây giáp Vĩnh Long, phía Nam giáp Sóc Trăng, phía Bắc giáp tỉnh Bến Tre.
Hình 1.6. Bản đồ Vị trí địa lý tỉnh Trà Vinh .v
11
Bờ biển tỉnh Trà Vinh có tổng chiều dài khoảng 65km trải dài qua các huyện Cầu
Ngang, Duyên Hải, thị xã Duyên Hải và Trà Cú. Trong những năm gần đây do biến đổi
khí hậu, nƣớc biển dâng cao đã làm sạt lở bờ biển nghiêm trọng tại các vùng xung yếu
làm ảnh hƣởng đến sản xuất, đời sống sinh hoạt, thậm chí đe dọa tài sản tính mạng của
ngƣởi dân trong khu vực; Hàng năm sạt lở do sóng biển gây ra đã lấn sâu vào đất liển
trung bình khoảng 10-15m, phá hủy cây cối hoa màu. Những năm trƣớc đây trƣớc tình
hình bờ biển bị xói lở ngày càng gay gắt, nghiêm trọng, Ủy ban nhân dân tỉnh đã nhiều
lần chỉ đạo ngành nông nghiệp phối hợp với các cơ quan nghiên cứu khoa học nhƣ:
Viện Kỹ thuật Biển, Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam tổ chức tiến hành khảo sát,
đánh giá tìm giải pháp khắc phục tình trạng sạt lở bờ biển, bên cạnh đó từ các nguồn
vốn ngân sách đƣợc trung ƣơng phân bổ tỉnh đã tập trung đầu tƣ các cơng trình bức
xúc mang tính cấp bách với mục tiêu trƣớc mắt là khắc phục tình trạng xói lở bờ biển,
cụ thể đã tập trung đầu tƣ các dự án nhƣ: Kè bảo vệ đoạn xung yếu bờ biển xã Hiệp
Thạnh, huyện Duyên Hải tỉnh Trà Vinh, Kè bảo vệ đoạn xung yếu bờ biển ấp Cồn
Trứng xã Trƣờng Long Hòa, huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh.
Theo đánh giá từ các cơ quan chuyên mơn, các nhà khoa học hàng năm tình trạng
sạt lở bờ biển tại các khu vực xung yếu ven biển bƣớc đầu đƣợc đánh giá cơ bản đƣợc
hạn chế, tuy nhiên hiện nay sạt lở vẫn đang tiếp diễn và có nguy cơ xảy ra tại các khu
vực khác. Việc tìm ra ngun nhân sạt lở để có giải pháp khắc phục, cũng nhƣ tìm ra
những loại vật liệu khai thác trên địa bàn tỉnh để sử dụng hiệu quả cho các cơng trình kè
xung yếu ven biển là một bài toán đang đặt ra cho các nhà quản lý, nhà đầu tƣ, nhà
khoa học giải quyết một cách căn cơ, bền vững trƣớc diễn biến về tình hình biến đổi khí
hậu gay gắt hiện nay.
Hình 1.7: Kè biển Cồn Trứng, thị xã Dyên Hải, tỉnh Trà Vinh
12
Hình 1.8: Kè biển Hiệp Thạnh, thị xã Duyên Hải tỉnh Trà Vinh
Hình 1.9. Bê tơng bảo vệ tường hắt sóng bị bong tróc Hình 1.10. Mái kè bị sụt lún
Xuất phát từ đặc điểm đây là những cơng trình xung yếu ven biển, việc sử dụng bê
tông nhất là bê tơng mác cao trong đó việc tận dụng vật liệu tại địa phƣơng cũng nhƣ
các vùng lân cận luôn đƣợc các nhà đầu tƣ, đơn vị tƣ vấn đặc biệt quan tâm. Nguồn
nguyên liệu, vật liệu tại địa phƣơng để chế tạo bê tơng sử dụng cho cơng trình qua khảo
sát thực tế từ trƣớc tới nay hầu nhƣ khơng có, đa số ngun liệu phải nhập từ các nơi
khác về nhƣ đá Tân Châu, tỉnh An Giang; cát vàng đƣợc khai thác từ Sông Tiền và
Sông Hậu là loại cát có kích cở hạt trung bình và nhuyễn; xi măng đƣợc sử dụng chủ
yếu là Hà Tiên 2 Vicem, xi măng Tây Đô, xi măng Holcin. Căn cứ quy mơ kỹ thuật,
cơng trình Kè biển Hiệp Thạnh bê tơng sử dụng cho cơng trình chủ yếu là cấu kiện bê
tơng mác cao M250 và M300, vì vậy để đạt đƣợc cƣờng độ thỏa mản theo yêu cầu thiết
13
kế địi hỏi phải có đƣợc nguồn ngun liệu đảm bảo chất lƣợng, quy trình kiểm tra chất
lƣợng vật liệu đầu vào nghiêm túc, giải pháp thi công hợp lý, khoa học nhằm tạo ra sản
phẩm đạt chất lƣợng cao và tạo mỹ quan tƣơng ứng.
Bảng 1.1. Sản lƣợng bê tơng chủ yếu các cơng trình xung yếu ven biển Trà Vinh
STT
1
2
Tên cơng trình
Kè biển Hiệp Thạnh, thị xã Dun Hải, tỉnh
Trà Vinh
Kè biển Cồn Trứng, xã Trƣờng Long Hòa,
thị xã Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh
Tổng cộng
(Số liệu do Sở Nơng nghiệp và Phát triển nơ
Có thể nói trong điều kiện tình hình kinh tế - xã hội của tỉnh cịn gặp nhiều khó
khan, nguồn ngun liệu tại chổ để chế tạo bê tơng sử dụng cho cơng trình là khơng có,
việc sử dụng vật liệu bê tơng có cấp độ bền cao vào kết cấu chịu lực của các cơng trình
xung yếu ven biển cụ thể nhƣ kè biển là đòi hỏi cấp bách nhất hiện nay.
1.4. Kết luận Chƣơng 1
Bê tông, đặc biệt là bê tông mác cao dùng cho các cơng trình xung yếu ven biển
nhƣ: Cầu giao thông nối liền các tuyến đê biển, cảng biển, kè biển...là vật liệu đƣợc sử
dụng rộng rãi và không thể thiếu trong xây dựng hiện đại; riêng trong trong lĩnh vực
thủy lợi, giao thông bê tông đƣợc sử dụng hầu hết trong tất cả các kết cấu của các hạng
mục cơng trình vì nó phù hợp với điều kiện xây dựng tại địa phƣơng và có độ bền hơn
so với các loại vật liệu khác. Bê tông đƣợc sử dụng trong các điều kiện khai thác khác
nhau, cùng đảm bảo lợi ích hài hịa cho các cơng trình xây dựng, có nguồn nguyên liệu
chế tạo phong phú, giá thành thấp.
Cƣờng độ bê tông không những phụ thuộc vào chất lƣợng và cấp phối vật liệu
sử dụng mà còn phụ thuộc vào q trình trộn bê tơng và chịu ảnh hƣởng của nhiều yếu
tố khác nhƣ: thời tiết, ăn mòn cơ học, giải pháp kỹ thuật thi công, sự xâm thực của
nƣớc biển trong thời gian nhiều ngày.... Do đó thiết kế đúng cấp phối bê tông, những
yếu tố cơ bản ảnh hƣởng đến cƣờng độ chịu nén của bê tơng nhƣ thời tiết, điều kiện vị
trí địa lý xây dựng cơng trình và tổ chức giải pháp thi cơng đúng qui trình kỹ thuật thì
cƣờng độ của bê tơng sẽ đạt hiệu quả cao.
14
CHƢƠNG 2
PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CƢỜNG ĐỘ CỦA BÊ TÔNG
TẠI HIỆN TRƢỜNG THEO CÁC TIÊU CHUẨN
2.1. Các phƣơng pháp xác định cƣờng độ bê tơng tại hiện trƣờng
2.1.1. Mục đích xác định cường độ bê tông hiện trường
Làm cơ sở đánh giá sự phù hợp hoặc nghiệm thu đối với kết cấu hoặc bộ phận
kết cấu của các cơng trình mới xây dựng so với thiết kế ban đầu hoặc so với tiêu chuẩn
hiện hành (trong trƣờng hợp không thực hiện đƣợc việc kiểm tra chất lƣợng bêtông
trên mẫu đúc hoặc có nghi ngờ về chất lƣợng trong q trình thi công).
Đƣa ra chỉ số về cƣờng độ thực tế của cấu kiện, kết cấu, làm cơ sở đánh giá mức
độ an tồn của cơng trình dƣới tác động của tải trọng hiện tại hoặc để thiết kế cải tạo,
sửa chữa đối với cơng trình đang sử dụng.
2.1.2. Các phương pháp xác định cường độ bê tông tại hiện trường
2.1.2.1. Phương pháp sử dụng súng bật nẩy
Phƣơng pháp này khi quy về mẫu lập phƣơng chuẩn có sai số ± 25% và phù hợp
khi thử nghiệm trên bê tơng có tuổi từ 7 ngày đến 3 tháng, tốt nhất là thí nghiệm trong
phạm vi tuổi bê tơng từ 14 ngày đến 56 ngày.
Phạm vi áp dụng, thiết bị, quy trình thử, cách tính tốn kết quả của phƣơng pháp
này áp dụng theo các quy định nêu trong Tiêu chuẩn TCXD 162:2004 và các hƣớng dẫn
liên quan.
Cƣờng độ nén của bê tông đƣợc xác định trên cơ sở so sánh trị bật nẩy đo đƣợc
với trị bật nẩy trong quan hệ chuẩn thực nghiệm đƣợc xây dựng trƣớc giữa cƣờng độ
nén của các mẫu bê tông trên máy nén (R) và trị số bật nẩy trung bình (n) trên súng bật
nẩy nhận đƣợc từ kết quả thí nghiệm trên cùng mẫu thử.
Xây dựng quan hệ chuẩn thực nghiệm R - n, sử dụng các mẫu lập phƣơng
150x150x150 mm theo yêu cầu kỹ thuật của TCVN 3105:1993.
Biểu đồ quan hệ chuẩn thực nghiệm R - n, có thể xây dựng từ các số liệu thí
nghiệm của ít nhất 20 mẫu khoan cắt ra từ các phần của kết cấu. Mẫu khoan có đƣờng
kính khơng nhỏ hơn 100 mm.
Trƣờng hợp khơng đủ mẫu hoặc khơng có mẫu để xây dựng đƣờng chuẩn cho
loại bê tơng của kết cấu kiểm tra, có thể sử dụng một đƣờng chuẩn của loại bê tông
tƣơng tự (về cốt liệu, xi măng, điều kiện đóng rắn, tuổi...) với điều kiện phải hiệu chỉnh
đƣờng chuẩn bằng kết quả thí nghiệm một số mẫu lập phƣơng tiêu chuẩn đƣợc lấy từ
hiện trƣờng, hoặc kết quả thí nghiệm mẫu khoan, đƣờng kính 150mm, hay 100mm
đƣợc lấy từ kết cấu kiểm tra. Số lƣợng mẫu cần thiết tuỳ theo khối lƣợng bê tơng của
các kết cấu kiểm tra:
+
Ít nhất 9 mẫu lập phƣơng tiêu chuẩn hoặc 3 mẫu khoan khi khối lƣợng bê tông
3
của kết cấu kiểm tra nhỏ hơn 10m .