Tình hình nghiên cứu và ứng dụng bê tông đầm lăn ở Việt Nam.

-18-



Giang được điều chỉnh thành đập bê tông truyền thống và đã thi công hoàn

thành vào năm 2003. Mặc dù vậy, các kết quả nghiên cứu thiết kế đập BTĐL

Tân Giang đã tích luỹ nhiều kinh nghiệm quý báu về thiết kế đập BTĐL, sử

dụng tro bay và phụ gia [28]. Các cấp phối bê tông M15 và M20 có cốt liệu

Dmax tới 100 mm và lượng tro bay Phả Lại là 25 - 33% so với xi măng để

khống chế nứt do ứng suất nhiệt được đưa vào quy trình xây dựng đập Tân

Giang [36].

Công trình BTĐL xây dựng đầu tiên của Việt Nam là đập thuỷ điện

Pleikrông tại tỉnh KonTum với chiều cao 71m được thiết kế bởi Công ty Tư

vấn Xây dựng điện I, khởi công xây dựng năm 2003. Tiếp đó hàng loạt công

trình đập thuỷ điện được thi công và chuẩn bị xây dựng bằng BTĐL (bảng

1.6) [14,23], thủy điện Bản Vẽ với 1.2x106 m3 BTĐL, hồ chứa nước Định

Bình: 0,24x106 m3 BTĐL, công trình thủy điện Sê San 4: 0.8x106 m3, công

trình thủy điện Sơn La: 3.1 x106 m3 BTĐL, Đồng Nai 4: 1.4x106 m3, Định

Bình: 0.24x106 m3 BTĐL và sắp tới là hồ chứa nước Nước Trong, tỉnh Quảng

Ngãi. Do công nghệ BTĐL ở nước ta mới được áp dụng, nên việc thiết kế và

thi công đập BTĐL vẫn thiên về biện pháp an toàn, tức là sử dụng BTĐL bên

trong lõi đập không có hoặc có yêu cầu chống thấm thấp. Cấp phối BTĐL có

lượng chất kết dính cao hơn so với bê tông cùng loại của các đập trên thế giới.

Đập thủy điện Pleikrông, BTĐL mác M15 tuổi 180 ngày, Dmax cốt liệu 40mm,

lượng chất kết dính 290 kg (80 kg xi măng +210 kg Puzơlan). Do hàm lượng

chất kết dính lớn nên cường độ bê tông thường vượt mác yêu cầu khá nhiều từ

30-40%, mặt khác phần BTĐL được sử dụng cho lõi đập nên không yêu cầu

khả năng chống thấm. Các kết quả thí nghiệm trong phòng cho thấy BTĐL

chỉ đạt được cường độ chống thấm từ B2÷B4. Đập Định Bình tỉnh Bình Định

do Công ty Tư vấn Xây dựng thủy lợi 1 thiết kế đang được xây dựng bằng

BTĐL, tường chống thấm mác M25 W8 bằng bê tông thường, tiếp theo là lớp



-19-



BTĐL dầy 3m mác M20 Dmax 40mm tuổi thiết kế 90 ngày, độ chống thấm B6,

lượng chất kết dính 261 kg (trong đó 126 kg xi măng, 141 kg tro bay); phần

lõi đập BTĐL mác M15 tuổi 90 ngày Dmax 60 mm, độ chống thấm B4, lượng

dùng chất kết dính 245 kg (105 kg xi măng + 40kg tro bay ). Các số liệu thu

được ngoài hiện trường đắp thử từ các mẫu khoan cho thấy cường độ BTĐL

đều vượt mác thiết kế, nhưng độ chống thấm đối với BTĐL mác M20 chỉ đạt

B4 và mác M15 chỉ đạt B2. Từ kết quả thực tế này, đơn vị tư vấn thiết kế đã

rút yêu cầu độ chống thấm của BTĐL xuống còn B4 đối với BTĐL mác M20

và B2 đối với BTĐL mác M15. Trên cơ sở đó cấp phối BTĐL của đập Định

Bình đã được điều chỉnh và được được cải tiến, giảm lượng dùng xi măng vẫn

đảm bảo cường độ. BTĐL mác M15 lượng dùng xi măng giảm còn 70 kg/m3.

bê tông đầm lăn mác M20 còn 85 kg/m3. Do giảm lượng dùng xi măng nên

giảm nhiệt thủy hóa trong BTĐL nhờ đó giảm thời gian chờ hạ nhiệt độ trong

khối đổ, tăng nhanh tiến độ thi công công trình [23].

Cho đến nay có thể nói Việt Nam đã chính thức có tên trên bản đồ công

nghệ BTĐL của thế giới. Theo báo cáo của Dr. M.R.H.Dunstan tại Hội nghị

xây dựng đập BTĐL, do Tập đoàn điện lực Việt Nam EVN tổ chức tại Hà

Nội tháng 4 năm 2007, đập BTĐL của thuỷ điện Sơn La đứng thứ 10 về chiều

cao và đứng thứ 3 về khối lượng bê tông trong số 10 đập bê tông lớn nhất của

thế giới, tính đến 2006. Việt Nam đứng thứ 2 thế giới, sau Trung Quốc, về số

lượng đập cao hơn 60 m đang thi công bằng BTĐL.



-20-



Bảng 1.2: Một số công trình đập BTĐL của Việt Nam

TT

I



Tên công trình



Chiều

cao

đập (m)



Ghi chú



Năm 2007 thí nghiệm hiện

trường. Thi công đập chính

T7/2007



Các đập đang thi công



1



TĐ Sơn La- Sơn La



139



2



TĐ Bản Chát- Lai Châu



130



3



TĐ Huội Quảng- Sơn La



104



Theo TKKT 1



4



TĐ Bản Vẽ- Nghệ An



136



Thi công đập dâng BTĐL vào

T2/2007



5



TĐ A Vương - Quảng Nam



82



Thi công đập BTĐL vào

T3/2006



6



TĐ sông Tranh- Quảng Nam



95



Chưa có đầm nén hiện trường



7



TĐ PleiKrong - KonTum



71



Khởi công 2003



8



TĐ Sê San 4- Gia Lai



71



Khởi công 2004



100



Dự kiến thi công BTĐL từ

T4/2007 đến T3/2009.Chưa

có đầm nén hiện trường



128



Dự kiến thi công BTĐL từ

T12/2007 đến T6/2010. Chưa

có đầm nén hiện trường



9



TĐ Đồng Nai 3- Lâm Đồng



10 TĐ Đồng Nai 4- Lâm Đồng

II



Các đập đang chuẩn bị đầu tư



11 TĐ Sông Bung 4-Quảng Nam



110



12 TĐ Đak Mi 4- Đồng Nai



90



13 TĐ Hủa Na – Nghệ An



90



-21-



1.3. Phụ gia khoáng hoạt tính dùng cho bê tông đầm lăn

1.3.1. Khái niệm về phụ gia khoáng

Các vật liệu sử dụng để chế tạo BTĐL cũng tương tự như bê tông

truyền thống, bao gồm xi măng, phụ gia khoáng, phụ gia hóa học, cốt liệu và

nước. Tuy nhiên, do đặc điểm chính của hỗn hợp BTĐL là không có độ sụt và

lượng xi măng sử dụng ít do đó thành phần các vật liệu của BTĐL khác nhiều

so với bê tông thông thường, trong đó cấp phối hạt cốt liệu và hàm lượng hạt

mịn là các yếu tố quan trọng trong việc định lượng thành phần cấp phối và

quyết định tính chất của hỗn hợp bê tông và BTĐL khi rắn chắc.

Hạt mịn sử dụng cho BTĐL là các loại vật liệu có kích thước hạt nhỏ

hơn 75 µm, tùy thuộc vào khối lượng chất kết dính (xi măng) và kích thước

lớn nhất của cốt liệu được sử dụng, yêu cầu về hàm lượng hạt mịn có thể

chiếm đến 10% khối lượng cốt liệu trong BTĐL. Các loại hạt mịn được sử

dụng trong BTĐL thường là các loại Puzơlan, tro bay, silica-fume, xỉ lò cao,

... được gọi chung là phụ gia khoáng. Việc lựa chọn và sử dụng hợp lý nguồn

phụ gia khoáng cho BTĐL là vấn đề rất cần thiết, có liên quan trực tiếp đến

địa điểm xây dựng công trình, yêu cầu và chất lượng bê tông, khả năng cung

cấp và giá thành công trình xây dựng

Phụ gia khoáng (PGK) là các vật liệu khoáng vô cơ có nguồn gốc tự

nhiên hoặc nhân tạo, có chứa SiO2 hoặc Al2O3 ở dang hoạt tính. Bản thân vật

liệu này không có tính kết dính nhưng khi được nghiền mịn và trong điều kiện

ẩm chúng sẽ có tác dụng hóa học với vôi và trở thành hợp chất có tính kết

dính, khi thủy hóa sẽ tạo thành Silicat Canxi ngậm nước.

1.3.2. Phân loại phụ gia khoáng

Tùy theo nguồn gốc của chúng mà người ta chia PGK thành 2 nhóm:

PGK tự nhiên và PGK nhân tạo.



-22-



- PGK có nguồn gốc tự nhiên là các khoáng sản được hình thành trong

thiên nhiên, có nguồn gốc từ núi lửa hoặc có trầm tích sinh học bao gồm: tro

núi lửa, đá bọt, đá bazan phong hóa, đá silic, đất Điatomit, ...

- PGK có nguồn gốc nhân tạo gồm các loại phế thải thu được trong các

quá trình sản xuất công nghiệp, bao gồm silica-fume, tro bay nhiệt điện, xỉ hạt

lò cao, ...

Theo khả năng tham gia phản ứng với vôi, người ta chia PGK thành 2

nhóm : PGK hoạt tính và PGK không hoạt tính

- PGK hoạt tính thuộc nhóm vật liệu có hoạt tính puzơlanic, thường được

gọi là phụ gia khoáng Puzơlan. Thành phần hóa học và khoáng vật trong đá

dao động rất lớn, gồm các pha thủy tinh và các pha kết tinh, trong đó pha thủy

tinh và các oxít silic hoạt tính là thành phần cơ bản làm cho đá có hoạt tính

puzơlanic.

- PGK không hoạt tính là các loại bột đá tự nhiên không hoặc ít có hoạt

tính puzơlanic, tác dụng chủ yếu là cải thiện cấp phối hạt, nâng cao độ đặc

chắc của cấu trúc vữa và bê tông. Loại này bao gồm đá vôi, đá đôlômit, đá

bazan, các loại sa khoáng khác.

Theo tiêu chuẩn ASTM-C618 của Mỹ: PGK hoạt tính được chia làm 3

loại:

- Loại N: Puzơlan thiên nhiên hay đã nung, bao gồm: Đất Điatomit, đá

opan, đá phiến sét, tro núi lửa hay đá bọt…

- Loại F: Tro bay thông thường được tạo ra từ việc đốt than antraxit hay

than mỡ

- Loại C: Tro bay thông thường được tạo ra tự than có tính Puzơlan có

tính tự kết dính (loại này có thể có hàm lượng vôi CaO trên 10%)