Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia hóa dẻo đến tính chất bê tông đầm lăn cho đập trọng lực

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

1. Mục đích nghiên cứu

2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3. Phương pháp nghiên cứu

4. Ý nghĩa khoa học

5. Ý nghĩa thực tiễn

6. Tính mới của Luận án

1. TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG ĐẦM LĂN DÙNG XÂY DỰNG ĐẬP TRỌNG LỰC

1.1. Vài n t về đập BTĐL

1.2. Vật liệu sử dụng cho bê bê tông đầm lăn

1.2.1. Phụ gia khoáng

1.2.2. Phụ gia hóa học

1.2.3. Cốt liệu nhỏ

1.2.4. Cốt liệu lớn

1.3. Công nghệ thi công bê tông đầm lăn đập trọng lực

1.3.1. Đặc điểm thi công BTĐL

1.3.2. Tiến độ thi công

1.4. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng BTĐL xây dựng đập trọng lực

1.4.1. Trên thế giới

1.4.2. Tại Việt Nam

1.5. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng phụ hóa dẻo k o dài thời gian đông kết cho BTĐL trong xây dựng đập trọng lực

1.5.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng phụ gia hóa dẻo k o dài thời gian đông kết cho BTĐL trên thế giới

1.5.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng phụ gia hóa dẻo k o dài thời gian đông kết cho BTĐL ở Việt Nam

1.6. Một số tồn tại của công nghệ BTĐL xây dựng đập tại Việt Nam

1.7. Vấn đề nhiệt trong BTĐL khối lớn

1.8. Vấn đề thấm đập BTĐL ở Việt Nam

1.9. Các yếu tố ảnh hưởng tới thi công BTĐL tại Việt Nam

1.9.1. Tính công tác BTĐL

1.9.2. Thời gian đông kết BTĐL

1.9.3. Quá trình phát triển cường độ BTĐL

1.9.4. Quá trình sinh nhiệt BTĐL

1.10. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của luận án

1.11. Kết luận chương 1

2. CƠ SỞ KHOA HỌC, VẬT LIỆU SỬ DỤNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Cơ sở khoa học của việc sử dụng phụ gia hóa dẻo k o dài thời gian đông kết trong BTĐL

2.1.1. Cơ sở khoa học của việc sử dụng phụ gia hóa dẻo trong BTĐL

2.1.2. Cơ sở khoa học của việc sử dụng phụ gia k o dài thời gian đông kết trong BTĐL

2.1.3. Tác dụng dẻo hóa của phụ gia HK đến cường độ của BTĐL

2.2. Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu

2.2.1. Phụ gia khoáng

2.2.2. Cốt liệu lớn

2.2.3. Cốt liệu nhỏ

2.2.4. Phụ gia hóa học

2.3. Phương pháp nghiên cứu

2.3.1. Các tiêu chuẩn thí nghiệm vật liệu

2.3.2. Các tiêu chuẩn thí nghiệm BTĐL

2.3.3. Một số phương pháp thí nghiệm BTĐL cơ bản

2.3.4. Tóm tắt quy trình trộn BTĐL theo SL 48 – 94

2.3.5. Tóm tắt quy trình thí nghiệm tính công tác của hỗn hợp BTĐL

2.3.6. Tóm tắt quy trình đúc mẫu thử cường độ n n, thấm theo SL 48 – 94

2.3.7. Xác định hệ số thấm theo SL 48 - 94

2.3.8. Một số phương pháp nghiên cứu khác

2.3.8.1. Nghiên cứu cường độ n n BTĐL tuổi sớm

2.3.8.2. Nghiên cứu sự ảnh hưởng của phụ gia hóa dẻo k o dài thời gian đông kết đến thời điểm đầm n n BTĐL

2.3.8.3. Nghiên cứu sự ảnh hưởng của phụ gia hóa dẻo k o dài thời gian đông kết đến cường độ k o lớp của BTĐL

2.3.8.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia hóa dẻo k o dài thời gian đông kết đến nhiệt độ đoạn nhiệt của BTĐL

2.4. Kết luận chương 2

3. NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA PHỤ GIA HÓA DẺO KÉO DÀI THỜI GIAN ĐÔNG KẾT ĐẾN MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN

3.1. Thiết kế thành phần cấp phối BTĐL

3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia hóa dẻo k o dài thời gian đông kết đến tính công tác BTĐL

3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia hóa dẻo k o dài thời gian đông kết đến thời gian đông kết BTĐL

3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia hóa dẻo k o dài thời gian đông kết đến cường độ BTĐL

3.4.1. Cường độ k o dọc trục

3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia hóa dẻo k o dài thời gian đông kết đến thời điểm đầm n n BTĐL

3.5.1. Khảo sát cường độ n n BTĐL tuổi sớm

3.5.2. Khảo sát sự ảnh hưởng của phụ gia hóa dẻo k o dài thời gian đông kết đến thời điểm đầm n n BTĐL

3.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia hóa dẻo k o dài thời gian đông kết đến cường độ k o lớp

3.7. Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia hóa dẻo k o dài thời gian đông kết đến tính thấm nước BTĐL

3.8. Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia hóa dẻo k o dài thời gian đông kết đến nhiệt độ đoạn nhiệt của BTĐL

3.9. So sánh tốc độ lên đập của BTĐL có và không sử dụng phụ gia hóa dẻo k o dài thời gian đông kết

3.10. Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đến tính công tác của hỗn hợp bê tông

3.11. Kết luận chương 3

4. ỨNG DỤNG THỬ NGHIỆM BÊ TÔNG ĐẦM LĂN SỬ DỤNG PHỤ GIA HÓA DẺO KÉO DÀI THỜI GIAN ĐÔNG KẾT TẠI HIỆN TRƢỜNG

4.1. Giới thiệu công trình hồ chứa nước Nước Trong

4.1.1. Vài n t về công trình

4.2. Cấp phối BTĐL ứng dụng thi công công trình Nước Trong

4.3. Kết quả thí nghiệm tại hiện trường

4.4. Kết luận chương 4

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

CÁC TÀI LIỆU ĐÃ CÔNG BỐ

CHI TIẾT MỘT SỐ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

XÁC NHẬN THI CÔNG THỬ NGHIỆM TẠI CÔNG TRÌNH

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT

I. Tổng quan về bê tông đầm lăn và đập trọng lực

Bê tông đầm lăn (BTĐL) là loại bê tông không có độ sụt, được sử dụng rộng rãi trong xây dựng các công trình khối lớn như đập trọng lực. Phụ gia hóa dẻo đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện tính chất của BTĐL, đặc biệt là khả năng kéo dài thời gian đông kết và duy trì tính công tác. Đập trọng lực là công trình thủy lợi quan trọng, yêu cầu cao về độ bền và khả năng chống thấm. Việc sử dụng BTĐL trong xây dựng đập trọng lực mang lại nhiều lợi ích như giảm chi phí, tăng tốc độ thi công và hạn chế phát sinh nhiệt trong khối bê tông.

1.1. Vai trò của phụ gia hóa dẻo trong BTĐL

Phụ gia hóa dẻo giúp cải thiện tính công tác của BTĐL, kéo dài thời gian đông kết và tăng cường độ bền của bê tông. Các loại phụ gia như TM25, Rheoplus 26 RCC, và ADVA 181 được nghiên cứu để đánh giá hiệu quả trong việc duy trì tính chất cơ lý của BTĐL. Kết quả cho thấy, việc sử dụng phụ gia hóa dẻo giúp giảm thiểu các khe lạnh giữa các lớp bê tông, từ đó nâng cao chất lượng và khả năng chống thấm của đập trọng lực.

1.2. Ứng dụng BTĐL trong xây dựng đập trọng lực

BTĐL được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng đập trọng lực nhờ khả năng thi công nhanh và hiệu quả kinh tế cao. Công nghệ này cho phép sử dụng ít xi măng hơn so với bê tông truyền thống, giảm thiểu phát sinh nhiệt và tăng tốc độ thi công. Các công trình như Hồ chứa nước Nước Trong đã áp dụng thành công công nghệ BTĐL, mang lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật đáng kể.

II. Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia hóa dẻo đến tính chất BTĐL

Nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng của phụ gia hóa dẻo đến các tính chất cơ lý của BTĐL, bao gồm tính công tác, thời gian đông kết, cường độ nén, cường độ kéo và khả năng chống thấm. Các thí nghiệm được thực hiện với ba loại phụ gia đại diện là TM25, Rheoplus 26 RCC, và ADVA 181, nhằm xác định hiệu quả của từng loại phụ gia trong việc cải thiện chất lượng BTĐL.

2.1. Ảnh hưởng đến tính công tác và thời gian đông kết

Kết quả thí nghiệm cho thấy, phụ gia hóa dẻo giúp kéo dài thời gian đông kết của BTĐL, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho việc thi công liên tục. TM25 và Rheoplus 26 RCC cho thấy hiệu quả cao trong việc duy trì tính công tác của hỗn hợp bê tông, đặc biệt trong điều kiện nhiệt độ cao. Điều này giúp giảm thiểu các khe lạnh và nâng cao chất lượng liên kết giữa các lớp bê tông.

2.2. Ảnh hưởng đến cường độ và khả năng chống thấm

Các phụ gia hóa dẻo cũng có tác động tích cực đến cường độ nén và cường độ kéo của BTĐL. ADVA 181 cho thấy hiệu quả vượt trội trong việc tăng cường độ bền của bê tông, đặc biệt ở tuổi sớm. Ngoài ra, việc sử dụng phụ gia hóa dẻo giúp cải thiện khả năng chống thấm của BTĐL, giảm thiểu nguy cơ thấm nước tại các vị trí liên kết giữa các lớp bê tông.

III. Ứng dụng thực tế và kết quả nghiên cứu

Nghiên cứu đã ứng dụng thực tế tại công trình Hồ chứa nước Nước Trong, với việc thi công 70 m3 BTĐL sử dụng phụ gia hóa dẻo. Kết quả cho thấy, việc sử dụng phụ gia hóa dẻo giúp tăng tốc độ thi công, giảm thiểu các khe lạnh và nâng cao chất lượng bê tông. Các chỉ tiêu cơ lý của BTĐL đều đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, khẳng định hiệu quả của việc sử dụng phụ gia hóa dẻo trong xây dựng đập trọng lực.

3.1. Kết quả thi công tại hiện trường

Quá trình thi công tại Hồ chứa nước Nước Trong cho thấy, việc sử dụng phụ gia hóa dẻo giúp duy trì tính công tác của hỗn hợp bê tông trong thời gian dài, tạo điều kiện thuận lợi cho việc đầm nén liên tục. Kết quả thí nghiệm tại hiện trường cho thấy, cường độ nén và khả năng chống thấm của BTĐL đều đạt yêu cầu kỹ thuật, khẳng định hiệu quả của phương pháp thi công này.

3.2. Đề xuất quy trình thi công

Dựa trên kết quả nghiên cứu, đề xuất quy trình thi công BTĐL sử dụng phụ gia hóa dẻo để đảm bảo chất lượng và tốc độ thi công. Quy trình bao gồm các bước từ trộn, vận chuyển, san rải đến đầm nén, với sự kiểm soát chặt chẽ về thời gian đông kết và tính công tác của hỗn hợp bê tông. Điều này giúp tối ưu hóa quá trình thi công và nâng cao chất lượng công trình.

Luận án tiến sĩ: Ảnh hưởng của phụ gia hóa dẻo đến tính chất bê tông đầm lăn sử dụng cho đập trọng lực