BÊ TÔNG ĐẦM LĂN - PHẦN 1 potx

Nhưng hầu hết các phương pháp đều phải dùng một số giả định và kinh nghiệm, mỗi phương pháp đã phân tích được lý luận để thiết kế cấp phối bê tông đầm lăn, hiện nay đang từng bước nghiên

RCC - ROLLER COMPACTED CONCRETE (PART 1)

Definition

ACI 116 defines RCC as “concrete compacted by pneumatic roller; in its unhardened stage, will support a (vibratory) roller while being compacted RCC is usually mixed using high-capacity continuous mixing or batching equipment, delivered with trucks

or conveyors, and spread with one or more bulldozers in layers (also called lifts) prior

to compaction

RCC is used mainly for: Dam / Mass concrete (described in ACI 207.5R, ICOLD,

USACE) and Pavements (described in ACI 325.10R)

BÊ TÔNG ĐẦM LĂN - PHẦN1

Định nghĩa: ACI 116 định nghĩa Bê tông đầm lăm là ” bê tông được đầm bằng xe lu;

ở trạng thái chưa đông kết, chịu được tải trọng lu khi được đầm nén” Bê tông đầm lăn thường được trộn bằng thiết bị trộn liên tục, vận chuyển bằng xe ben hoặc băng tải, và được trải bằng xe ủi theo từng lớp (đợt) trước khi đầm nén

Bê tông đầm lăn được dùng chủ yếu trong: Đập/Bê tông khối lớn (mô tả trong ACI

207.5R, ICOLD, USACE) và đường (mô tả trong ACI 325.10R)

Conveyor: Băng tải

Batching equipment: Thiết bị trộn bê tông

Pavement (US english): Đường (bê tông)

LANGUAGE FOCUS:

Passive Voice ( be + Past Participle of Verb) is usually used in technical documents:

Dạng bị động thường được dử dụng trong các văn bản kỹ thuật

While + V-ing: Trong khi

Prior to + Noun: Trước

Những đập bê tông đầm lăn (RCC-roller compacted concrete) lớn ở một số nước và vùng lãnh thổ Đông Nam Á

Thống kê đến cuối năm 2005 tại một số nước và vùng lãnh thổ Đông Nam Á (Việt Nam, Lào, Cămpuchia, Thái Lan, Myanma, vùng phía đông Malayxia, vùng đông nam Trung Quốc)

Những đập bê tông đầm lăn (RCC-roller compacted concrete) lớn ở một số nước và vùng lãnh thổ Đông Nam Á

Thống kê đến cuối năm 2005 tại một số nước và vùng lãnh thổ Đông Nam Á (Việt Nam, Lào, Cămpuchia, Thái Lan, Myanma, vùng phía đông Malayxia, vùng đông nam Trung Quốc) cho kết quả :

Đập Nư ớc Chi ều cao (m) Thể tích RCC (triệu m3) Năm hoàn

thành

Đập RCC cao hơn 90m

Guangzhao TQ 196 0,82 2007

Longtan (giai đoạn 1) TQ 192 4,6 2007

Guanyinyan TQ 160 2010

Jin’anqiao TQ 2009

Sơn La V 139 3,1 2009

Bản Vẽ V 135 1,43 2008

Yeywa M 132 2,55 2009

Shapai * TQ 132 0,365 2001

Jiangya TQ 131 1,1 1999

Baise TQ 130 1,995 2006

Hongkou TQ 130 0,681 2008

Wudu TQ 123 1,151 2007

Suofengying TQ 122 0,421 2005

Gelantan TQ 120 2008

Pengshui TQ 117 2008

Mainhuatan TQ 113 1,1 2001

Dachaoshan TQ 111 0,757 2001

Jing Hong TQ 110 0,626 2006

Yantan TQ 110 0,188 2001

Shimenzi * TQ 109 0,188 2001

Zhaolaihe * TQ 107 0,166 2005

Bailianya * TQ 104 0,485 2007

Đồng Nai 3 V 102 1,15 2008

Linhekou * TQ 100 0,229 2003

Hội Quảng V 99 0,4 2007

Daxia TQ 94 2009

Khun Dan TL 93 5,4 2005

Đập RCC cao hơn 150m (dự kiến trong tương lai gần) Ta Sang M 235 8,6 Longtan (giai đoạn 2) TQ 217 (nâng cao đập từ 192m lên 217m) Jiudianxia TQ 180 0,93

Nam Theun L 177 2,3 2010

Kamchay C 150 2,7

Chú thích : ● “ * ” là đập vòm RCC ● V: Việt Nam; L: Lào; C: Cămpuchia; TL: Thái Lan; M: Myanma; TQ: Trung Quốc

( Theo “Hydropower & Dams”)

Phương pháp thiết kế cấp phối bê tông đầm lăn

ThS Nguyễn Như Oanh

NCS Đại học Vũ Hán - Trung Quốc

Tóm tắt : Cho đến nay vẫn chưa có quy định thống nhất đối với các phương pháp thiết

kế cấp phối BTĐL Hiện nay đã có mấy phương pháp tính toán cấp phối BTĐL và mỗi phương pháp có sự khác nhau đôi chút, vì mỗi phương pháp có cách thành lập khác nhau Nhưng hầu hết các phương pháp đều phải dùng một số giả định và kinh nghiệm, mỗi phương pháp đã phân tích được lý luận để thiết kế cấp phối bê tông đầm lăn, hiện nay đang từng bước nghiên cứu, và đã đạt được nhiều kết quả tốt Dưới đây giới thiệu sơ lược các bước thiết kế cấp phối BTĐL, sau đó đối với một số phương pháp thiết kế cấp phối cho mỗi công trình có tính đại biểu sẽ giới thiệu thêm

Abstract: Up to now, It have not consensus regulation on design and propertioning of Roller compacted concrete (RCC) mix methods Now a day, there are several

calculate methods that each have some diffrents, because of different foundation methods But almost methods have to base on some assumptions and experiences, each method have given argument anlysis for design and proportioning roller

compacted conceret mix, Now, it have been reaseaching and obtained very much results This peper preliminary introduce step by step for design and proportioning roller compacted concrete mix It have introduced more datail for each example works

I Các bước thông thường thiết kế cấp phối BTĐL :

1 Thu thập tài liệu cần thiết để thiết kế cấp phối:

Trước khi tiến hành thiết kế cấp phối BTĐL phải thu thập các tài liệu kỹ thuật, toàn

bộ vấn đề có liên quan đến thiết kế cấp phối; bao gồm:

(1) Vị trí bộ phận công trình sử dụng bê tông đầm lăn; (2) Yêu cầu kỹ thuật được đưa

ra của bê tông đối với thiết kế công trình như cường độ, biến hình, tính chống thấm, tính bền, nhiệt thuỷ hoá, thời gian ngưng kết của hỗn hợp bê tông, độ CV, dung trọng

bê tông, vv (3) Trình độ kỹ thuật thi công (4) Phẩm chất, đơn giá của nguyên vật liệu sử dụng cho công trình.v.v

2 Thiết kế cấp phối sơ bộ

a) Xác định sơ lược các tham số cấp phối yêu cầu:

Xác định đường kính lớn nhất của cốt liệu thô và tỷ lệ của các cấp hạt trong cốt liệu thô, đối với bê tông dùng xây dựng công trình thuỷ công thường là bê tông khối lớn, đường kính lớn nhất của cốt liệu lớn thường chọn là 80mm Tỷ lệ mỗi cấp cỡ hạt là bao nhiêu, có thể dựa vào trạng thái của cốt liệu thô hoặc dung trọng tự nhiên, khi dung trọng càng lớn (độ rỗng càng nhỏ), sự phân tăng của cốt liệu thô càng giảm, nguyên tắc xác định là phải thông qua thí nghiệm ở Trung Quốc có nhiều tham số cho

bê tông đầm lăn cần phải xác định Tỷ lệ 3 cấp cỡ hạt của cốt liệu thô thường chọn là 4:3:3 hoặc là 3:4:3 Tuỳ theo công trình vào loại lớn, trung bình hay nhỏ Sau khi xác định DMax của cốt liệu thô và các cấp cỡ hạt thì có thể xác định được các tham số cấp

phối Trong BTĐL có xi măng, vật liệu hỗn hợp hoạt tính (Gồm tro bay hoặc

Puzơlan), nước, cát, đá được ký hiệu lần lượt là: C, F , W , S , G để biểu thị thông thường mối quan hệ giữa Nước và lượng Vật liệu kết dính biểu thị là tỷ lệ: W/(C+F)

Quan hệ giữa Vật liệu hỗn hợp hoạt tính ( Tro bay hoặc puzơlan) và lượng Vật liệu kết dính dùng tỷ lệ: F/(C+F) hoặc F/C để biểu thị

Quan hệ giữa Cát và lượng Cát và Đá ( gọi là mức ngậm cát) dùng tỷ lệ: S/(S+G) Quan hệ giữa lượng vữa và cát và lượng dùng cát được biểu thị bởi: (C+F+W)/S (cũng có thể dùng hệ số dư lượng vữa a để biểu thị lượng vữa đủ để lấp đầy lỗ rỗng các hạt cát) Đó là 4 tham số cấp phối của bê tông đầm lăn, việc lựa chọn các tham số cấp phối cần phải thông qua các phương pháp dưới đây để tiến hành:

1 Phương pháp lựa chọn phân tích thí nghiệm đơn nhân tố

Do mỗi tham số cấp phối bê tông đầm lăn có ảnh hưởng đến các tính năng của BTĐL

ở mức độ khác nhau, do đó có thể chọn tính năng nào có ảnh hưởng rõ rệt nhất, thì tiến hành thí nghiệm đơn nhân tố để xác định, tham số cần xác định là tỷ lệ W/(C+F) lượng vật liệu hỗn hợp hoạt tính thường thông qua nghiên cứu xem xét sự ảnh hưởng của nó đến cường độ nén và tính bền của bê tông để quyết định lựa chọn

Tỷ lệ vữa cát phải thông qua thí nghiệm xem sự ảnh hưởng của nó đến dung trọng vữa cát để xác định và hàm lượng cát phải dựa vào thí nghiệm dung trọng bê tông để xác định giá trị tốt nhất đồng thời có xem xét tới tình trạng phân tầng của cốt liệu thô của hỗn hợp bê tông

2 Phương pháp lựa chọn thiết kế thí nghiệm trực giao

Có thể xem 4 tham số tỷ lệ phối hợp là những nhân tố thiết kế thí nghiệm trực giao, mỗi nhân tố lấy 3 đến 4 mức độ khác nhau, lựa chọn trình tự thí nghiệm trực giao thích đáng Dùng phương pháp phân tích trực quan hoặc phương pháp phân tích phương sai của mỗi nhân tố và mối quan hệ giữa chúng với các tính năng của bê tông,

từ đó lựa chọn ra các tham số cấp phối Phải thấy rằng Phương pháp lựa chọn thiết kế thí nghiệm trực giao đối với thí nghiệm vật liệu ở trong phòng trong tình trạng chủ động là rất phù hợp, nhưng trước khi chính thức thi công, cần phải thông qua thí nghiệm hiện trường để kiểm nghiệm độ chính xác của các tham số đã lựa chọn

3 Phương pháp lựa chọn so sánh loại công trình

Đối với các công trình vừa và nhỏ thường không có khả năng thông qua thí nghiệm để xác định các tham số cấp phối bê tông, phải tham khảo các công trình tương tự để sơ

bộ chọn các tham số cấp phối, sau đó tiến hành thiết kế sơ bộ cấp phối

2 Tính toán lượng dùng vật liệu trong 1m3 bê tông đầm lăn:

Để tính toán cấp phối BTĐL cũng cần phải dựa vào môt số giả thiết :

1 Giả thiết thể tích tuyệt đối:

Phương pháp này giả sử rằng thể tích của hỗn hợp bê tông đầm lăn bằng tổng thể tích tuyệt đối của các loại vật liệu tạo thành bê tông cộng với hàm lượng không khí trộn vào bê tông, ta có công thức:

C/ + F/ + W/ + S/ + C/ +10a = 1000 (2- 1)

Trong đó C, F, W, S, G là lượng dùng xi măng, vật liệu hỗn hợp hoạt tính, nước, cát

và đá trong 1m3 bê tông đầm lăn (kg)

, , - Khối lượng riêng của xi măng vật liệu hỗn hợp và nước (kg/dm3)

, - Dung trọng xốp của cát và sỏi (kg/dm3)

a: Hệ số biểu thị hàm lượng khí trong hỗn hợp BTĐL, nếu không trộn phụ gia dẫn khí

- Thường lấy a = 1 � 3

2 Giả thiết về dung trọng bê tông:

Giả định dung trọng của hồn hợp BTĐL sau khi trộn là một số xác định được; do vậy

ta có thể viết được công thức:

C + F + S + W + G = gcon (2 - 2)

Trong đó: các ký hiệu có ý nghĩa giống như trên

3 Giả thiết về lấp đầy và bao bọc:

Giả thiết này là: (1) vữa vật liệu kết dính bao bọc các hạt cát và lấp đầy lỗ rỗng giữa các hạt cát tạo thành vữa cát,

(2) Vữa cát bao bọc cát hạt cốt liệu thô và lấp đầy lỗ rỗng giữa các hạt cốt liệu thô, hình thành lên bê tông đồng nhất Lấy a và b làm chỉ tiêu để so sánh

Với : hệ số a biểu thị tỷ số giữa thể tích vữa vật liệu kết và thể tích lỗ rỗng của cát

Hệ số b biểu thị tỷ số giữa thể tích vữa cát so với thể tích lõ rỗng giữa các hạt cốt liệu thô Do cần có thêm 1 lượng vữa dư nhất định, nên a, b đều phải lớn hơn 1; Trong thực tế giá trị a của BTĐL thông thường lấy từ 1,1 đến 1,3; và hệ số b thường từ 1,2 đến 1,5

Nếu gọi các tham số cấp phối bê tông là:

g'S g'G : Dung trọng xốp ở trạng thái đầm chặt của cát và đá

Các ký hiệu khác vẫn có ý nghĩa như trên Dựa vào tham số cấp phối bê tông và các công thức trên có thể tính toán ra được lượng dùng mỗi loại vật liệu cho mỗi 1 m3 bê tông đầm lăn

3- Trộn thử - Điều chỉnh

Để tính toán ra lượng dùng mỗi loại vật liệu kể trên là phải dựa vào một số giả thiết và công thức kinh nghiệm, hệ số kinh nghiệm, hoặc là lợi dụng những tài liệu kinh nghiệm đã có Các thông số của nó là phải thông qua thí nghiệm trong phòng để xác định, do điều kiện thí nghiệm và tình hình thực tế có sự khác nhau, cũng có thể không phù hợp hoàn toàn với thực tế nên bắt buộc phải thông qua các mẫu trộn thử để điều chỉnh độ công tác của hỗn hợp bê tông và dung trọng thực tế của hỗn hợp bê tông

Dùng cấp phối đã xác định sơ bộ được để tiến hành trộn thử bê tông , xác định giá trị

Vc của hỗn hợp bê tông, nếu như độ Vc lớn hơn yêu cần thiết kế, thì phải giữ nguyên lượng cát và tăng thêm cốt liệu thô và điều chỉnh lượng nước sao cho tỷ lệ W/

(C+F+S) không thay đổi, Ngược lại thì giảm lượng cát dùng và lượng nước tương ứng

nghiệm, bảo dưỡng cho đến khi tuổi bê tông theo quy định và tiến hành thí nghiệm Sau đó dựa vào kết quả thí nghiệm để xác định được cấp phối trong phòng

Để xác định dung trọng thực tế của hỗn hợp bê tông phải tính toán được lượng vật liệu dùng thực tế của cấp phối bê tông đã điều chỉnh được ở trong phòng

(qua trộn thử, điều chỉnh để đưa ra được cấp phối ở trong phòng )

5 Tính toán lại cấp phối hiện trường thi công

Sau khi thí nghiệm trong phòng đưa ra được cấp phối bê tông trong phòng, thông thường coi vật liệu cát, đá có trạng thái bề mặt khô bão hoà, Nhưng ttại hiện trường thường hàm lượng nước thực tế trong cát, đá so với thí nghiệm trong phòng là khác nhau, vì vậy mà lượng vật liệu thực tế ở hiện trường phải căn cứ vào tình hình nước

có trong cát, đá để tiến hành điều chỉnh

Giả sử tỷ lệ lượng nước có trong cát ở hiện trường thi công là a%, của đá là b% Thì cấp phối trong phòng sẽ được tính đổi thành cấp phối hiện trường là :

6 Thí nghiệm đầm nén hiện trường và điều chỉnh cấp phối

Khi một công trình đang thi công BTĐL đều bắt buộc phải tiến hành thí nghiệm đầm lèn hiện trường, ngoài việc để xác định các tham số thi công, kiểm nghiệm hệ thống vận hành sản xuất, thi công và tình trạng máy móc đồng bộ, các biện pháp quản lý thi công, ngoài ra còn thông qua thí nghiệm đầm lèn hiện trường để có thể kiểm nghiệm lại cấp phối của bê tông đã thiết kế ra xem có thích ứng với thiết bị thi công không (Bao gồm cả tính đầm lèn, tính dễ đầm chặt v.v.) và tính năng chống phân tầng của hỗn hợp bê tông Khi cần thiết có thể phải dựa vào tình hình đầm lên thực tế để điều chỉnh lại cấp phối bê tông cho hợp lý

: Dung trọng xốp ở trạng thái đầm chặt của cát và đá

Kết luận :

Bê tông đầm lăn (BTĐL) là một loại bê tông có công nghệ sản xuất và thi công mới

và tiến bộ, hiện đã được áp dụng ở nhiều nước trên thế giới Ngay nước láng giềng của Việt nam là Trung Quốc có điều kiện khí hậu gần tương tự Việt nam cũng đã ứng dụng BTĐL vào việc xây dựng các công trình, đặc biệt là ứng dụng vào việc xây dựng các đập Thuỷ công từ nhiều năm nay

Hiện nay BTĐL đang có xu hưóng được nghiên cứu và ứng dụng ở nước ta, đặc biệt

là trong công tác xây dựng đập bê tông trọng lực khối lớn Vì vậy BTĐL cần được

nghiên cứu đầy đủ từ vật liệu chế tạo, công nghệ thiết kế và thi công, trong đó có khâu thiết kế cấp phối BTĐL sao cho đạt được yêu cầu đặt ra với công trình, vừa đảm bảo

kỹ thuật và kinh tế trong đIều kiện thời tiết , khí hậu và tình hình vật liệu của Việt nam là vấn đề rất cần thiết và cấp bách được đặt ra cho các nhà khoa học, kỹ thuật nước ta để nhanh chóng làm chủ công nghệ thiết kế và thi công BTĐL ở Việt Nam

Paving with roller compacted concrete: RCC topped with asphalt quickly

provides a durable street

Concrete Construction , Feb, 2005 by William D

Palmer, Jr.

• E-mail

• Print

• Link

"This is the finest product for city streets to come along in years," said Marty Savko

of Nickolas Savko & Sons, Columbus, Ohio "I first read about roller compacted concrete (RCC) pavement in 1995 and it sounded interesting so I did some research then sent our engineers to some jobs to learn more The more we learned, the better it sounded, so I convinced the city to try it Since 2001, over 100 street projects have been constructed with RCC pavements in central Ohio Now we are producing

100,000 cubic yards of RCC a year."

Most Popular Articles in Business

Research and Markets : Tesco Plc - SWOT Framework Analysis

Do Us a Flavor - Ben & Jerry's Issues a Call for Euphoric New Flavors

eBay made easy: ready to start an eBay business? These 5 simple steps will Katrina's lawsuit surge: a legal battle to force insurers to pay for flood

Wal-Mart's newest distribution center opened last month near the southwest

(PCA) study of this log sorting yard in British Columbia found quite a bit of

cracking not surprising since this was very early in the development of the

construction method Nonetheless, the yard continues in full service today and "the operators report that they are very satisfied with the performance of the RCC

as finished concrete, RCC is typically used as the surface course primarily for

industrial areas, parking lots, or low-speed applications (less than 35 mph) For

example, the Georgia DOT is currently constructing RCC shoulders on 15 miles of

Savko's brainstorm was to replace the conventional concrete with RCC In this

application in central Ohio, RCC is normally placed in a single 6-inchthick layer with

a 1 1/2-inch-thick asphalt topping Occasionally, designers specify it at up to 9 inches thick, although Savko believes that this is over-designed because the RCC is so much stronger than engineers believe it will be It can easily achieve 7000-psi compressive strength and 700-psi flexural strength David Luhr, a PCA engineer and program manager for RCC said, "The higher strength of the RCC allows for the design of a thinner pavement section and will provide longer pavement life."

City streets

Using RCC as the base course for city streets with a thin asphalt overlay is quickly gaining popularity in Ohio and elsewhere For one thing, since RCC is basically a wet, compacted gravel, light traffic can go onto the new pavement almost immediately within 10 feet behind the paver in extreme cases This allows streets to be reopened much more quickly than with conventional concrete usually about 2 hours after the RCC goes down Residents can get back home the same evening after paving

Emergency vehicles can get return almost immediately if necessary Truck traffic, however, should be kept off the pavement for a few days to allow the RCC to gain strength

As a base course, RCC is much stronger than asphalt, and cheaper and faster going down than conventional concrete "In one of the Columbus projects," said Luhr, "the city required the contractor to obtain 400psi flexural strength before they could switch traffic back over to the completed RCC The contractor was able to obtain that in

about 24 hours If the design calls for an asphalt or concrete surface over the RCC, the surfacing operation can begin within a few hours after placing the RCC."

Construction tactics

Because of the very low water content, RCC mixing is not as productive using a central mix plant so a pug mill is often used, a very high-energy mixing device Savko bought his own pug mill Coming out of the mixer, the material looks very much like wet gravel, and it is then transported to the construction site in dump trucks

"The important thing is to control the moisture content," said Savko "We keep it at 8% Even 1% over that is too much the roller starts leaving marks."

Paving with roller compacted concrete: RCC topped with asphalt quickly

provides a durable street

Concrete Construction , Feb, 2005 by William D

Palmer, Jr.

• E-mail

• Print

• Link

<< Page 1 Continued from page 1 Previous | Next

On a city street repair job, Savko mills out the old asphalt to the required depth of RCC plus asphalt topping On many jobs, they take out the curbs as well They then install new concrete curbs with a slipform curb machine This also establishes grade elevation The RCC can be laid with a standard asphalt paver, but then it requires more rolling to get it to the required compaction Savko prefers to lay RCC with an ABG Titan paver with a dual tamping screed that can achieve compaction of nearly 90% right out of the paver (Vogele also makes a high-density paver) These pavers tamp at 1500 times per minute and are available in varying widths

Most Popular Articles in Business

Research and Markets : Tesco Plc - SWOT Framework Analysis

Do Us a Flavor - Ben & Jerry's Issues a Call for Euphoric New Flavors

eBay made easy: ready to start an eBay business? These 5 simple steps will Katrina's lawsuit surge: a legal battle to force insurers to pay for flood

Wal-Mart's newest distribution center opened last month near the southwest

More »

Savko then uses steel drum vibratory rollers to compact the RCC to achieve the

specified density of 150 pounds/cubic foot "We can usually get the required density

with six to eight passes of our double drum Ingersoll-Rand DD90 vibratory roller;" said Savko City inspectors follow behind, testing the density with nuclear gages to assure the proper compaction There is no further finishing on an RCC surface.

Workers spray the surface of the RCC to keep it from drying out during its initial curing They also spray the edges of the RCC course until the adjacent lane is paved

to prevent a longitudinal cold joint Within a few hours, transverse control joints are sawed at about 30-foot spacing (versus 20 feet for conventional concrete) No steel is used in the pavement experience has shown excellent aggregate interlock at joints making dowels unnecessary Soon after the joints are cut, the thin (1 1/2-inch-thick) asphalt layer is placed with an asphalt paver and rolled

On a project in Calgary, Alberta, a major intersection was completely reconstructed over a 48-hour weekend by Standard General Construction Co., Calgary More than

6000 square meters were replaced under full traffic conditions in one weekend, with one-half of the intersection closed at any one time As a test, half of the intersection was paved with 150 mm of RCC and 15 mm of polymer-modified asphalt; the other half had 150 mm of RCC and 35 mm of conventional asphalt The existing asphalt was milled out and the surface was swept clean Standard General then placed RCC with an ABG Titan paver and compacted with a 16-ton Dynapac dual steel drum vibratory roller

Final rolling was completed with a rubber tire packer to get a smoother surface Workers then fogged the RCC until RCC placement on that half of the intersection was completed when a tack coat was sprayed on to seal the moisture in and prepare for the asphalt placement Once asphalt was placed and had cooled, the intersection was reopened on schedule

Durability confirmed

A study in 1986 seemed to suggest that there could be some susceptibility for RCC pavements to be damaged by freeze-thaw action The U.S Army Corps of Engineers performed a study in 1990 that found no damage at all to test sections of RCC from freezing and thawing and that concluded that "RCC is a suitable construction material for pavements in cold regions." But, since it is difficult to get entrained air into RCC, the fear of surface scaling persists When covered with an asphalt layer, this is no longer a problem, and no damage to composite pavements from freeze-thaw has been found PCA research on numerous projects in North America found excellent freeze-thaw durability on unsurfaced RCC pavements

Paving with roller compacted concrete: RCC topped with asphalt quickly

provides a durable street

Concrete Construction , Feb, 2005 by William D Palmer, Jr.

• E-mail

• Print

• Link

<< Page 1 Continued from page 2 Previous | Next

The city of Columbus commissioned a study (by Resource International, Weterville, Ohio) of composite pavement with an RCC base This report concluded that the RCC provided performance equivalent to conventional concrete and that both should

"provide more than 30 years of service life under residential traffic conditions."

Savko is so convinced that this pavement is durable that he provides a 5year

unconditional warranty "We offer this with no questions asked to anyone we place RCC for." So far, no one has taken him up on this, because all of the RCC composite pavements he's placed are performing perfectly "Our RCC jobs have been cored more than any other jobs in the state," said Savko "They keep looking for something wrong but haven't been able to find it."

Most Popular Articles in Business

Research and Markets : Tesco Plc - SWOT Framework Analysis

Do Us a Flavor - Ben & Jerry's Issues a Call for Euphoric New Flavors

eBay made easy: ready to start an eBay business? These 5 simple steps will Katrina's lawsuit surge: a legal battle to force insurers to pay for flood

Wal-Mart's newest distribution center opened last month near the southwest

More »

One might expect to pay a premium for RCC with all of its advantages, but in

Columbus it is actually $2 per square yard less than conventional concrete In many areas, RCC is cost-competitive with asphalt pavement (for an equal thickness of concrete)

Roller Compacted Concrete

Roller-compacted concrete (RCC) is a zero slump mixture of aggregate, cement, and water, (supplementary cementing materials such as fly ash also have been used) that is compacted in place by vibratory rollers or plate compaction equipment (Fig 18-11) Cement contents range from 60 to 360 kg per cubic metre Mixing is done in

continuous flow pugmills, twin-shaft mixers, conventional batch mixers, tilting-drum truck mixers, and in some instances for small jobs, ready-mix trucks

Water Control Structures

RCC can be used for the entire dam structure, or as an overtopping protection on the upper section and on the downstream face, The nominal maximum aggregate size can range up to 150 mm The zero slump mix is produced in a high capacity central

mixing plant near the site and delivered by truck or by conveyor belt Cement content

is usually lower than that used in a conventional concrete mix, but similar to that of mass concrete Compressive strength ranges from 7 to 30 MPa The RCCmix is

transported by trucks and conveyor belts and spread by grader or bulldozer, followed

by rolling with vibratory compactors No forms are used On some projects the

upstream face is surfaced with higher strength conventional air-entrained concrete for improved durability

RCC dams have the advantage of allowing much steeper slopes on both faces In addition to the advantage of using less material, the dam is completed and placed in service earlier, usually at a significant savings in overall cost compared to an earth fill structure

Other water control RCC applications include use as an emergency spillway or

overtopping protection for embankment dams, low permeable liner for settling ponds, bank protection, and grade control structure for channels and riverbeds

Pavements

The uses for RCC paving range from pavements as thick as one metre for the mining industry to city streets, paved surfaces for composting operations, logging, truck stagging areas, and warehouse floors.The procedures for construction of an RCC pavement require tighter control than for dam construction (Arnold and Zamensky 2000) Cement content is in the same range as conventional concrete, 300 to 350 kg/m

3 , and compressive strength is of the same order, 30 to 40 MPa New mix designs with supplementary cementing materials have provided strengths in the 50 to 60 MPa range and above The nominal maximum aggregate size is limited to 20 mm to

provide a smooth, dense surface

The zero slump mix is usually produced in a continuous flow pugmill mixer at

production rates as high as 350 tonnes per hour It is possible to mix RCC in a central batch plant, but the plant must be dedicated to RCC production exclusively, because the material tends to stick to the inside drums Specifications usually require that the mix be transported, placed, and compacted within 60 minutes of the start of mixing; although ambient weather conditions may increase or decrease that time window RCC is typically placed in layers 125 to 250 mm in thickness using an asphalt-type paving machine High-density paving equipment is preferred for layers thicker than

150 mm since the need for subsequent compaction by rollers is reduced Where a design calls for pavement thickness greater than 250 mm, or the equipment being utilized is not able to properly compact 250 mm lifts, the RCC should be placed in multiple layers In this type of construction, it is important that there be a minimum time delay in placing subsequent layers so that good bond is assured Following placement by a paver, RCC can be compacted with a combination of vibratory steel-wheeled rollers and rubber-tired equipment

Curing is vitally important in RCC pavement construction The very low water

content at the initial mixing stage means that an RCC mix will dry out very quickly once it is in place Continuous water curing is the recommended method, although sprayed on asphaltic emulsion, plastic sheeting, and concrete curing compounds have been used in some cases Pavement projects have had design compressive strengths of about 35 MPa with field strengths in the range of 35 to 70 MPa (Hansen 1987)

High-performance roller compacted concrete for areas subjected to high impact and

abrasive loading were developed in the mid-1990’s These mixes are based on

obtaining the optimum packing of the various sizes of aggregate particles, and the addition of silica fume to the mix by the use of a GUb-SF (10E-SF) blended cement Field test specimens having compressive strengths on the order of 55 MPa in 7 days are being achieved (Marchard and others 1997 and Reid and others 1998)

ACI addresses roller-compacted concrete in two guides - ACI 207.5, Roller

Compacted Mass Concrete, deals with RCC for water control structures and ACI 325.10, Roller Compacted Concrete Pavements, covers new developments in RCC pavements Holderbaum and Schweiger (2000) provide a guide for developing RCC specifications and commentary

References:

ACI Committee 207, Roller-Compacted Mass Concrete, ACI 207.5R-99, ACI

Committee 207 Report, American Concrete Institute, Farmington Hills, Michigan,

1999, 46 pages

ACI Committee 325, State-of-the-Art Report on Roller-Compacted Concrete

Pavements, ACI 325.10R-95, ACI Committee 325 Report, American Concrete

Institute, Farmington Hills, Michigan, 1995, 32 pages

Arnold, Terry, and Zamensky, Greg, Roller-Compacted Concrete: Quality Control Manual, EB215, Portland Cement Association, 2000, 58 pages

Hansen, Kenneth D., "A Pavement for Today and Tomorrow," Concrete International, American Concrete Institute, Farmington Hills, Michigan, February 1987, pages 15 to 17

Holderbaum, Rodney E., and Schweiger, Paul G., Guide for Developing RCC

Specifications and Commentary, EB214, Portland Cement Association, 2000, 80 pages

Reid, E., and Marchand, J., "High-Performance Roller Compacted Concrete

Pavements: Applications and Recent Developments", Proceedings of the Canadian Society for Civil Engineering 1998 Annual Conference, Halifax, Nova Scotia, 1998

Hội nghị chuyên đề quốc tế lần thứ tư về đập RCC

Công nghệ mới về thiết kế và xây dựng đập bê tông đầm lăn RCC (Roller compacted concrete đã được xem xét lại một cách toàn diện trong 3 ngày hội nghị chuyên đề tại Madrit Các chuyên gia của tất cả các nước khai phá đầu tiên và đi đầu trong xây dựng đập RCC đã trao đổi kinh nghiệm và báo cáo về sự tiến triển ở đất nước họ

Tháng 11/2003, khoảng 450 đại biểu từ 33 quốc gia đã nhóm họp tại hội nghị chuyên đề được tổ chức bởi ủy ban Quốc gia về Đập lớn của Tây Ban Nha, phối hợp với TECA (Viện nghiên cứu Xi măng Tây Ban Nha) và ủy ban Quốc gia Trung Quốc về Đập lớn Những hội nghị trước đó về chủ đề này đã được tổ chức tại: Bắc Kinh, Trung Quốc, 1991; Santander, Tây Ban Nha, 1995; và Thành Đô, Trung Quốc, 1999.

Buổi lễ khai mạc do D.Pascual Fernandez, Bộ trưởng tài nguyên Nước, chủ trì Công nghệ RCC (Roller Compacted Concrete) đã đáp ứng được nhiều nhu cầu nảy sinh ở một số quốc gia đạt đến “sự phát triển đầy đủ về thủy lực”; các kết cấu là tương đối dễ xây dựng, nếu các nguồn có sẵn, và sự đơn giản của nó phù hợp với các đất nước có ít kỹ năng, nhưng nhu

cầu lại rất khẩn thiết, đặc biệt nếu có sự hợp tác quốc tế nào đó.

Một bài diễn văn khai mạc khác, do Bộ trưởng Bộ Môi trường Tây Ban Nha trình bày đã nhấn mạnh tầm quan trọng của RCC và những thành công đã đạt được trong xây dựng đập RCC

ở Tây Ban Nha, và hoan nghênh sự hợp tác của các chuyên gia quốc tế trong lĩnh vực này.

Giáo sư Shen Chonggang, đại diện Ủy ban quốc gia Trung Quốc về ICOLD (International Committee on Large Dams - ủy ban Quốc tế về Đập Lớn) nhận xét rằng, số lượng khá đông đại biểu tham gia hội nghị chuyên đề này đã phản ánh tầm quan trọng ngày càng tăng của đập RCC trên toàn thế giới.

A.Bergeret, Tổng Thư ký ICOLD nhấn mạnh mục tiêu của hội nghị chuyên đề này là nhằm vào các vấn đề kỹ thuật của việc xây dựng đập RCC và điều này chứng minh rằng công nghệ

về Đập RCC hãy còn non trẻ, có khả năng tiến xa hơn và đổi mới.

Giáo sư L.Berga, Chủ tịch ủy ban Quốc gia Tây Ban Nha về ICOLD và ủy ban Tổ chức Hôi nghị chuyên đề, hiện có 251 đập RCC lớn đang vận hành và 34 đập đang xây dựng 145 báo cáo từ 30 quốc gia, đã cho thấy sự chú ý của giới chuyên môn về công nghệ này.

Xem xét công nghệ RCC

Báo cáo của Tiến sĩ M.R.H Dunstan (Anh Quốc) đã phản ánh sự tiến bộ to lớn trong công nghệ RCC, từ ý tưởng đầu tiên được đưa ra thảo luận năm 1974 Ông lưu ý rằng, sự tăng dần về chiều cao và khối lượng của đập RCC chứng tỏ niềm tin vào phương pháp này đã tăng lên: năm 1996 chỉ có 157 đập RCC được xây dựng ở 20 quốc gia (1/3 là ở châu Á), thì hiện nay đã có 251 đập RCC ở 35 quốc gia Đập RCC hiện được xây dựng ở những nước có điều kiện khí hậu thay đổi nhiều.

Hiện nay số lượng đập RCC lớn được xây dựng nhiều hơn so với các loại đập khác Báo cáo của ông tập trung vào các triển khai trong đường lối thiết kế ở các năm gần đây, và ông so sánh các số liệu về các đập RCC đã hoàn thành vào cuối năm 1996 với những đập cùng loại hoàn thành vào cuối năm 2002 khi đánh giá: sự phân bố địa lý, đường lối thiết kế chung, các vật liệu gắn kết được sử dụng, khối lượng và kích cỡ cốt liệu được sử dụng, loại máy trộn bê tông được sử dụng, chiều dầy lớp, các phương pháp tạo thành các mặt thượng lưu và hạ lưu và các phương pháp sử dụng để tạo thành đập tràn.

Một vài kết luận của ông được tóm tắt như sau:

· Số lượng đập RCC đã tăng liên tục từ 157 đập năm 1996 lên 251 đập năm 2002

· Từ 20 quốc gia năm 1996, năm 2002 đã có tới 35 quốc gia đã hoàn thành xây dựng đập,

và hiện có 4 quốc gia nữa đang xây dựng đập RCC.

· Kích thước đập RCC đang xây dựng cũng tăng lên, với chiều cao trung bình là 80 m và khối lượng trung bình là 600.000 m3.

· Đập RCC được xây dựng ngày càng nhiều hơn ở các nước đang phát triển.

· Mặc dù cho đến nay việc sử dụng xi măng Portland và tro bay có hàm lượng vôi thấp vẫn còn được dùng phổ biến làm vật liệu kết dính cho đập RCC, song việc dùng xi măng Portland và pozzolan thiên nhiên cũng được tăng cường sử dụng nhiều hơn.

· Sự biến đổi đáng kể nhất mới đây trong phương pháp luận xây dựng là sự triển khai của EGVR (enriched groutable vibratable RCC – bê tông đầm lăn chịu rung giầu vữa) Kỹ thuật được sử dụng để cải tiến khả năng làm việc của bê tông đầm lăn làm cho nó có thể cứng

chắc được bằng các đầm rung nhấn chìm sâu vào trong các ván khuôn và các vai.

Đập RCC ở Tây Ban Nha

M.Alonso-Franco của ủy ban Quốc gia Tây Ban Nha đã xem xét các đặc tính của đập RCC ở Tây Ban Nha, phân loại đập, thiết kế và xây dựng đập, và các yếu tố liên quan đến vật liệu.

Hơn 70% đập ở Tây Ban Nha là các kết cấu bê tông, vì điều kiện nền móng nói chung là tốt, nhưng cũng còn vì các sông ở Tây Ban Nha có thể phải chịu những cơn lũ lớn Do vậy, trong những năm 80, khi công nghệ RCC phát triển, Tây Ban Nha đã triển khai tích cực các hoạt động trong lĩnh vực này Hiện nay, đã có 24 đập RCC đang vận hành ở Tây Ban Nha, với 21 đập được xếp vào loại lớn theo định nghĩa của ICOLD Một đập là kết cấu trọng lực thẳng, những đập khác cong.

Tất cả các đập RCC ở Tây Ban Nha đều được thiết kế như các kết cấu có hàm lượng dính kết cao (>250kg/m3) Có thể có hàm lượng tro bay cao là do có sẵn nhiều tro bay chất lượng tốt từ các nhà máy nhiệt điện đốt than.

Tính không thấm nước có xu hướng để cho bê tông chất lượng cao ở thân đập gánh chịu mà không cần đến các vật liệu khác.

Alonso-Franco biểu thị sự lạc quan về tương lai của đập RCC ở Tây Ban Nha Do lượng mưa phân bố không đều nên nhu cầu xây đập là hoàn toàn có cơ sở Theo kế hoạch Quốc gia về Nước, dự kiến sẽ xây dựng ít nhất là 100 đập mới, 50 - 60 đập trong số đó sẽ được xây dựng trước mắt.

Đập RCC ở Trung Quốc

Giáo sư Shen Chonggang, trong bài diễn văn của mình đã tập trung vào các nghiên cứu của Trung Quốc, sự đổi mới và các tiến bộ trong lĩnh vực RCC trong 17 năm qua, kể từ khi đập trọng lực RCC Kengkou được hoàn thành ở tỉnh Phúc Kiến (đập đầu tiên thuộc loại này) Hiện nay đã có 45 đập RCC được hoàn thành ở Trung Quốc, và 17 đập khác đang xây dựng, trong đó có 8 đập cao hơn 100 m.

Việc triển khai xây dựng đập vòm RCC ở Trung Quốc là một mốc đang ghi nhớ Đập RCC cao nhất thế giới, Longtan (216,5m) bắt đầu được xây dựng vào năm 2001 Báo cáo đã trình bày các xu hướng trong thiết kế hỗn hợp, nhấn mạnh sự ưu tiên sử dụng bụi đá và MgO làm vật liệu bổ sung.

Bê tông giầu vữa chịu rung (EGVC) đã được sử dụng khoảng 15 năm nay ở Trung Quốc cho kết quả tốt tại 10 đập.

Trong một vài trường hợp ở Trung Quốc, đã sử dụng các đập tràn bậc thang, nhưng không nhiều như các nơi khác trên thế giới, do yêu cầu khả năng xả lớn, dẫn đến cột nước và vận tốc dòng chảy cao.

Shen kết luận rằng viễn cảnh phát triển tương lai của đập RCC ở Trung Quốc là rất tốt Đặc biệt là kết cấu vòm Các chi phí nói chung là thấp hơn các đập bê tông truyền thống khác khoảng 20%, và kinh nghiệm thu được về tốc độ xây dựng là rất tốt, một vài đập lớn đã được hoàn thành trong vòng 2 - 3 năm, đập có quy mô trung bình thì chỉ trong một mùa khô Với một chương trình lớn phát triển nguồn nước của Trung Quốc và đặc biệt là trong xây dựng các nhà máy thủy điện, chắc chắn sẽ có nhiều đập RCC tiếp tục được xây dựng.

Sử dụng RCC trong các dự án phục hồi

Trong phát biểu của mình K.D.Hansen của Schnabel Engineering Inc, USA nhấn mạnh việc

sử dụng RCC trong các dự án sửa chữa và nâng cấp Lần đầu tiên áp dụng công nghệ RCC (mặc dù lúc đó được hiểu là bê tông lăn) là ở đập Tarbela, Pakistan Tại đó công nghệ RCC

đã được đưa vào sử dụng cho 8 dự án đơn lẻ trong vòng 12 năm, bao gồm đường hầm xả ban đầu bị hỏng vì bị lấp kín, và bể xả.

Tuy vậy, kể từ dự án đó, việc áp dụng công nghệ RCC cho các công trình phục hồi lại được tiến hành chủ yếu ở Mỹ, hoặc để nâng cấp kết cấu (tăng dung tích hồ chứa hoặc năng lực xả của đập tràn) hoặc cho công tác sửa chữa trong trường hợp bị hư hỏng Hơn 100 dự án như vậy đã được thực hiện ở Mỹ.

Việc nâng cấp công trình thủy công được sử dụng nhiều nhất, chẳng hạn như thay một lớp RCC ở mái hạ lưu của các đập đất đắp, sao cho các đập đó có thể chống chịu được việc tràn qua đỉnh.

RCC cũng được sử dụng để tăng ổn định kết cấu của các đập bê tông hoặc đá xây bằng việc gắn các trụ ốp ở hạ lưu vào kết cấu hiện có Trong các trường hợp khác, như là đập Quail Creek Nam ở Utah và đập Tobesoftkee Creek ở Georgia, một đập RCC đã được sử dụng để thay thế cho một kết cấu đã bị hỏng.

Một dự án sửa chữa lớn vừa đây đã dùng đến công nghệ RCC, được Hansen nêu như một

ví dụ khác nữa là đập SaludaM, nơi đã dùng một cơ ốp RCC bổ sung thêm giữa đập hiện có

và nhà máy thủy điện để bảo vệ dự án trong trường hợp động đất mạnh.

Kinh nghiệm của Nhật Bản

L.Nagayama điểm lại lịch sử RCD (roller compacted dam concrete - bê tông đầm lăn dùng cho đập), với 40 đập loại này đã được xây dựng kể từ khi hoàn thành đập Shimajigawa cao

89 m năm 1980.

Quan điểm của Nhật Bản - ông nói - không xem các đập này là một loại mới, mà coi chúng như đập trọng lực với phương pháp xây dựng mới Việc thực hiện theo yêu cầu của các đập RCD cần phải chính xác giống như các kết cấu bê tông truyền thống Ví dụ, các mối nối liên kết ngang nên cách nhau 15 m để chống nứt do nhiệt độ, và bê tông truyền thống chất lượng cao sẽ được đổ tại các bề mặt thượng lưu và hạ lưu để bảo đảm sự kín nước và độ bền cao đối với các tác động của băng tan Đập RCD cao đầu tiên là Tamagawa, được Bộ Xây dựng hoàn thành năm 1987, và điều này đã khẳng định các ưu điểm khác của phương pháp này, giúp cho việc ứng dụng rộng rãi cho các đập bê tông trọng lực ở Nhật Bản.

Ông đề cập đến sự phát triển hiện nay là dùng cát và sỏi kết dính bằng xi măng (CSG - cemented sand and gravel) để xây dựng các đê quai Điều này được sử dụng trước tiên là

để thu dọn các vật liệu đáy sông tại chỗ, rồi rắc bột xi măng lên, trộn đều và sau đó đầm nén Nước bổ sung sẽ được tưới lên, nếu hàm lượng nước được xem là thấp.

Một phát triển tiếp theo là đập CSG hình thang, kết hợp những ưu điểm của các đặc tính vật liệu CSG với hình dạng đập này, nhằm đảm bảo sức chống chịu tốt trong các điều kiện động đất Ba đập quy mô trung bình đang trong giai đoạn thiết kế được dựa trên nguyên tắc này Đổi mới trong thiết kế và xây dựng

Trong bài phát biểu của mình, B.A.Forbes (Oxtrâylia), tập trung vào vào các phương pháp và

kỹ thuật mới hiện nay trong thiết kế và xây dựng đập RCC Với các đập RCC (hiện nay đạt tới chiều cao 200m), các phương pháp mới nhằm nâng cao chất lượng và giảm bớt thời gian xây dựng giữ vai trò quan trọng Sau 20 năm sử dụng rộng rãi, các kỹ thuật mới vẫn đang được hoàn thiện hơn, nhất là trong việc thay đổi chất lượng vật liệu Để điểm lại các đổi mới này, Forbes nêu vài ví dụ:

· Phương pháp lớp nghiêng, có khả năng nối kết giữa các lớp RCC đã được thực hiện trong thời gian đổ ban đầu của lớp dưới, do vậy đạt được RCC nguyên khối, tiết kiệm được chi phí cho việc xử lý các mối nối, và tăng tỷ lệ đổ RCC Phương pháp này đã được áp dụng

ở Ralco (Chile), Tannur (Gioócđani) và Jiangya (Trung Quốc).

· Phụt vữa giàu RCC, một tiến trình đơn giản để tăng cường khả năng làm việc của các vùng phân bố cho đổ RCC không đầm, sao cho chúng có thể được cố kết bằng đầm rung tay hoặc bằng đầm rung máy treo đặt bên trong, để đạt được một vật liệu tương tự như bê tông truyền thống Phương pháp này còn được áp dụng để lát mặt các bậc đập tràn và lát các lớp mặt không thấm nước thượng lưu.

· Dốc ngang hạ lưu của các bề mặt lớp, biểu thị một sự biến đổi đơn giản từ dốc ngang thượng lưu theo cách truyền thống, làm cho cho các bề mặt lớp RCC có thể thoát được nước thải và nước mưa, tới một dốc ngang hạ lưu, do đó bảo vệ các vùng nguy hiểm ở thượng lưu của đập RCC Điều này có thể tăng cường khả năng không thấm nước của các mối nối giữa các lớp ở những nơi rất cần thiết.

· Làm lạnh từng vùng của RCC, bao gồm làm lạnh chỉ những vùng cần thiết để ngăn ngừa

sự xuất hiện nứt nẻ chứ không phải là toàn bộ kết cấu, giảm bớt chi phí làm lạnh tới 90% Điều này đã được áp dụng ở Miel I và Porce II (Columbia), Tannur (Gioócđani), và Kinta (Malaysia).

· Các mối nối co dãn nhiệt theo chiều dọc được áp dụng, để khống chế sự mở rộng của các nứt nẻ do nhiệt có thể xẩy ra ở những đập RCC cao trong thời gian dài.

Về điểm cuối cùng nêu trên, Forbes đã thảo luận về tình trạng khó đối với các kỹ sư là có hay không đặt các mối nối co dãn theo chiều dọc, và "giải pháp có" đã được chấp nhận ở Miel I (Columbia) Ông mô tả tình trạng khó xử này như một “catch 22”: nếu có một mối nối, ông nói, có thể cần phụt vữa lên trên, và hai mặt mối nối được tái -liên kết về cấu trúc sao cho việc truyền tải trọng có thể có hiệu quả ngang qua mối nối trước khi có các tải trọng nước Cũng cần ngăn ngừa sự thấm có thể sẽ sinh ra các áp lực nước do cột nước của hồ chứa Tuy nhiên, mối nối chỉ có thể “mở” và ổn định một khi nhiệt độ của đập đã giảm xuống đến mức cuối cùng của nó trong một thời gian dài, có thể là tới 25 năm Một điều rõ ràng là không thể chờ được thời gian dài như vậy trước khi tích đầy hồ chứa.

Tại Miel I, đập RCC cao nhất thế giới, các nghiên cứu phần tử hữu hạn 3 chiều đã chỉ ra rằng một mối nối theo chiều dọc có thể sẽ cần đến trong phần dưới của đập Phân tích cũng chỉ

ra vị trí dự kiến của khe nứt sẽ ở khoảng đường giữa mặt thượng lưu và hạ lưu, dốc nghiêng lên từ phía nền.

Phương pháp sau đây, do đó, đã được áp dụng Để ngăn ngừa khe nứt phát triển trên đó, người ta đã xây một hành lang dọc trục, cũng có thể làm đường đi theo dõi, quan sát, tiêu thoát nước, và phụt vữa sau này khi khe nứt phát triển RCC ngay trên trần hành lang đã được gia cố nghiêm chỉnh, với việc đặt thép trong RCC, để giúp bảo đảm rằng khe nứt không

mở rộng ra bên trên trần Một hành lang dọc trục thứ hai thấp hơn đã được xây dựng ngay trên nền Hành lang này dùng để ngăn chặn điểm bắt đầu khe nứt, và cũng tương tư, sẽ cung cấp lối đi để quan sát và phụt vữa sau này Mối nối theo chiều dọc được xây dựng giữa hai hành lang.

Forbes lưu ý rằng, hiệu quả của phương pháp này có thể chỉ được kiểm chứng sau nhiều năm.

Vật liệu và các yêu cầu về chất lượng

F.R.Andriolo (Braxin) đề cập đến tỷ lệ trộn RCC, các thí nghiệm và các đặc tính, giám sát và kiểm tra chất lượng.

Theo Andriolo, ngày nay các đập RCC chắc chắn sẽ xây dựng có cùng độ kín nước như các đập bê tông truyền thống Đặc biệt, các đập có lát mặt CVC, hoặc một tỷ lệ hỗn hợp RCC cụ thể và các mối nối có các vật chắn nước, hoặc lát mặt bằng các tấm panel bê tông đúc sẵn hoặc được bọc một màng chống thấm, đã chứng tỏ mức độ kín nước cao Tính không thấm nước có thể tăng đáng kể bằng cách tăng hàm lượng hạt mịn.

Hơn nữa, các đập RCC có ít nguy cơ bị nứt nẻ hơn so với các kết cấu bê tông truyền thống,

do tính chất co ngót của chúng ít hơn kết hợp với các modun đàn hồi nói chung là nhỏ hơn

và độ từ biến cao hơn Đa số các vết nứt trong các đập RCC có thể liên quan tới ứng suất nhiệt phát sinh ở hầu hết các hỗn hợp kết dính nhiều thành phần.

Andriolo nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm tra chặt chẽ chất lượng trong quá trình lựa chọn vật liệu, thiết kế hỗn hợp RCC và trong quá trình thi công.

Ông đã quan sát thấy rằng tất cả các vật liệu được dùng trong các đập RCC cao bao gồm xi măng, các vật liệu pozzolan, các chất độn, các cốt liệu thô và mịn, cần phải có chất lượng tương tự như được xem xét cho các đập CVC so sánh.

Rõ ràng là các chi phí của RCC thấp hơn so với CVC, làm cho loại đập này rẻ hơn.

Thi công đập RCC

Trong báo của mình, E.K Schrader (USA) nhấn mạnh về phạm vi rất rộng của các quan điểm thiết kế và xây dựng theo công nghệ RCC Theo ông, mỗi loại thiết kế và vật liệu RCC đều có những ưu điểm và những nhựơc điểm riêng.

Lấy vài ví dụ về các đập RCC khác nhau, ở Mỹ, Ôxtrâylia và Mỹ Latinh, ông chỉ ra các ví dụ

về các quan điểm khác nhau, từ quan điểm về sự xuất hiện, thi công trong lũ, tính kín nước, nứt nẻ, mối nối lớp, độ bền vững và hiệu quả.

Ông nhận xét rằng, một số đập RCC đã là đối tượng bị ngập ngay sau khi hoàn thành hay trong quá trình thi công, và trong mọi trường hợp chúng phải được giữ an toàn, ổn định và quan trọng là không bị hư hỏng.

Về khả năng thấm nước, ông nói rằng, dựa trên các thí nghiệm về thấm của lõi và các lăng trụ, có thể cho rằng, cho dù hàm lượng chất kết dính hoặc hàm lượng tro bay như thế nào nhưng nếu chúng đã được sử dụng với một tỷ lệ thích hợp thì RCC giữa các mối nối lớp có thể sẽ là không thấm nước.

Cũng như vậy về nứt nẻ, Scharder nói rằng các hỗn hợp RCC mịn khô cần được chú ý nhiều hơn về tính thấm nước tại các mối nối lớp, nơi mà hàm lượng chất kết dính của RCC cần được chú ý nhiều hơn về mặt nứt nẻ, và khoảng chừa lại cho mối nối đứng nguyên khối gần hơn.

Về chủ đề dính kết các mối nối lớp, ông lưu ý rằng RCC có hàm lượng chất kết dính thấp với

độ đặc cao hơn (VeBe lớn hơn khoảng 25 giây) nói chung là thấp, nhưng là tương xứng với

độ bền kéo của mối nối lớp ở hầu hết các đập, mà không cần xử lý đặc biệt Mặc dù điều này

có thể thay đổi theo từng dự án, với sự phát triển đầy đủ của mối nối lớp và với một mức độ giám sát hợp lý, độ bền của mối nối lớp tính trung bình dài hạn đối với các loại hỗn hợp có

xu thế ở vào khoảng 30 – 80% của độ bền kéo RCC không mối nối.

Trở lại hai loại chính của hỗn hợp gắn kết nói chung được sử dụng để dán các lớp RCC với nhau (hỗn hợp cát và vữa xi măng, và hỗn hợp bê tông truyền thống có độ sụt cao với nhiều cát) Schader nói rằng, các nhà thiết kế và các nhà thầu khác nhau đã có một sự tham khảo loại này hoặc loại kia, nhưng nói chung đã hiểu rằng cả hai đều làm việc tốt, và đều có thể

Các kinh nghiệm của Tây Ban Nha trong quá trình tích nước hồ chứa

A.Soriano, Tây Ban Nha đã xem xét các vấn đề có thể nảy sinh với đập RCC trong khi tích nước hồ chứa, đặc biệt tập trung vào các trường hợp nghiên cứu ở Tây Ban Nha, ngoài ra cũng xem xét một vài kinh nghiệm quốc tế.

Có hai vấn đề lớn có thể xuất hiện trong khi tích nước, ông giải thích, đó là nứt nẻ và rò rỉ nước quá nhiều.

Theo Soriano, việc đánh giá chất lượng của đập RCC đối với việc tích nước hồ chứa là một vấn đề khó khăn Theo ông, có thể đặt một số lượng đáng kể các công cụ đo đạc để tính toán chi phí và thời gian cần thiết nhằm sửa chữa đập sau khi hoàn thành, ông đề nghị; nhưng chi phí sửa chữa rất hiếm khi được công bố Tổng tổn thất do thấm nước có thể gây ra sự biến đổi mực nước tùy theo quy mô của đập.

Tổn thất nước trong thời gian tích nước có xu hướng phụ thuộc vào các kỹ thuật xây dựng,

và Soriano cảm thấy việc thành lập mối tương quan giữa các quá trình xây dựng khác nhau với các hệ số thấm trung bình cuối cùng có thể là rất hữu ích Tuy nhiên, ông kết luận rằng có quá nhiều phương pháp xây dựng khác nhau, và có rất ít số liệu quan trắc trong thời kỳ tích nước.

Coriano xem xét kinh nghiệm quốc tế liên quan đến rò rỉ trong thời gian tích nước, và mô tả chi tiết hơn vài trường hợp nghiên cứu của Tây Ban Nha, và đề ra các đặc trưng thiết kế chung, thiết kế hỗn hợp RCC, các yếu tố chống thấm bổ sung, kinh nghiệm trong thời gian tích nước hồ chứa, và một vài sửa chữa có thể xảy ra.

Theo Soriano, các xu hướng trên thế giới hiện nay là tạo các màng chống thấm bên ngoài ở mặt thượng lưu bằng các màng - địa kỹ thuật (geomambranes) chống thấm (Miel I và Olivenhain là các ví dụ).

Ông kết luận rằng các kinh nghiệm thu được qua quan trắc trạng thái của đập trong thời gian tích nước có giá trị to lớn, nhưng chỉ là những sự tích lũy kinh nghiệm chậm chạp Các thực nghiệm với quy mô đầy đủ, cũng như các mẫu hình RCC và các mô hình quy mô nhỏ có thể rất hữu ích để nâng cao sự hiểu biết về RCC, đặc biệt là về sự biến đổi tính thấm nước của các khối RCC và các mối nối lớp, được xem như là một hàm số của các biến số như ứng suất, thời gian và nhiệt độ.

Posted on June 29, 2007 by Construction English

RCC - ROLLER COMPACTED CONCRETE (PART 1)

Definition

ACI 116 defines RCC as “concrete compacted by pneumatic roller; in its unhardened stage, will support a (vibratory) roller while being compacted RCC is usually mixed using high-capacity continuous mixing or batching equipment, delivered with trucks

or conveyors, and spread with one or more bulldozers in layers (also called lifts) prior

to compaction

RCC is used mainly for: Dam / Mass concrete (described in ACI 207.5R, ICOLD,

USACE) and Pavements (described in ACI 325.10R)

BÊ TÔNG ĐẦM LĂN - PHẦN1

Định nghĩa: ACI 116 định nghĩa Bê tông đầm lăm là ” bê tông được đầm bằng xe lu;

ở trạng thái chưa đông kết, chịu được tải trọng lu khi được đầm nén” Bê tông đầm lăn thường được trộn bằng thiết bị trộn liên tục, vận chuyển bằng xe ben hoặc băng tải, và được trải bằng xe ủi theo từng lớp (đợt) trước khi đầm nén

Bê tông đầm lăn được dùng chủ yếu trong: Đập/Bê tông khối lớn (mô tả trong ACI

207.5R, ICOLD, USACE) và đường (mô tả trong ACI 325.10R)

(Còn tiếp)

GLOSSARY:

ACI (American Concrete Institute) : Bộ tiêu chuẩn của Viện bê tông Hoa Kỳ

Pneumatic: thuộc về khí

Roller: Xe lu

Bulldozer: Xe ủi

Conveyor: Băng tải

Batching equipment: Thiết bị trộn bê tông

Pavement (US english): Đường (bê tông)

LANGUAGE FOCUS:

Passive Voice ( be + Past Participle of Verb) is usually used in technical documents:

Dạng bị động thường được dử dụng trong các văn bản kỹ thuật

While + V-ing: Trong khi

Prior to + Noun: Trước

Possibly related posts: (automatically generated)

• TERMINOLOGY A → Z (part 4 : S→ S)

Filed under: Documents, RCC

« Opening of Construction EnglishTERMINOLOGY A → Z (part 1 : A → B) »

3 Responses to “RCC - ROLLER COMPACTED CONCRETE - Bê

tông đầm lăn (Phần 1)”

Đập Cửa Đạt (Thanh Hoá) vượt lũ năm 2008 [18/6/08]

Đập Cửa Đạt (Thanh Hoá) là đập đá đầm nện có bản mặt bêtông cốt thép cao nhất nước ta

Đập Cửa Đạt (Thanh Hoá) vượt lũ năm 2008

Mái thượng lưu đập Cửa Đạt, phần lòng sông (tới cao trình +80m) và vai phía trái

Công trình tràn

Thi công nhà máy thuỷ điện

Thảo luận tại thực địa và trong cuộc họp

Đập Cửa Đạt (Thanh Hoá) là đập đá đầm nện có bản mặt bêtông cốt thép cao nhất nước ta

(mời xem thêm nhiều bài về đập này trong mục “ Đập ở Việt Nam ”

Đập đang được khẩn trương thi công vượt lũ năm 2008 đến cao trình +100m trước ngày

15/7/2008 để vượt lũ năm nay Hiện phía thượng lưu đã đạt tới cao trình +80m và phía hạ lưu

tới +93m Công trình tràn đã có thể đáp ứng yêu cầu xả lũ Thiết kế bản mặt bêtông cốt thép đã

được điều chỉnh, bố trí cốt thép kép tại phần đâp giữa sông và phía vai trái theo đề xuất của

các chuyên gia của Hội Đập lớn VN (VNCOLD) Toàn thể công trường đang nỗ lực rất lớn

Tuy nhiên, đầu tháng 6/2008, mưa nhiều hơn so với mọi năm đã gây một số khó khăn Thiếu

thuốc nổ để sản xuất đá đắp đập và đào hố xói sau tràn Sáng 15/6/2008, Thứ trưởng Nguyễn

Ngọc Thuật và Cục QLXD Công trình (Bộ Nông nghiệp & PTNT) đã họp với Ban QL Đầu tư &

XD Thuỷ lợi (chủ đầu tư dự án) , các nhà thầu thiết kế, thi công, giám sát, các chuyên gia

VNCOLD, và quyết định các biện pháp khắc phục./

Hồ Suối Vàng [03/6/08]

Cách trung tâm Đà Lạt (tỉnh Lâm Đồng) 20 km về hướng Bắc, hồ Suối Vàng

nằm bên những đồi thông xanh biếc gồm hai hồ là Dankia ở trên và Ankroet ở

dưới

Hồ Suối Vàng

Cách trung tâm Đà Lạt (tỉnh Lâm Đồng) 20 km về hướng Bắc, hồ Suối Vàng nằm bên những đồi thông xanh biếc gồm hai

hồ là Dankia ở trên và Ankroet ở dưới cùng chắn dòng sông Đa Dung bắt nguồn từ núi Langbian Cả hai hồ được tạo bởi hai đập cùng tên Ankroet.

Công trình này được xây dựng hai giai đoạn 1945 và 1953 bởi Chính quyền Pháp và người Nhật Năm 1984, Đan Mạch giúp xây dựng nhà máy nước sinh hoạt từ hồ.

Hồ Suối Vàng có sức chứa khoảng 21 triệu mét khối nước cung cấp cho hai nhà máy thủy điện với công suất thiết kế 3.100

kW và là nguồn nước sinh hoạt chính của Đà Lạt với công suất 18.000 m3/ngày

Vùng đất tuyệt đẹp với những mặt hồ lãng đãng khói sương cũng là một nơi du lịch lý tưởng đã và đang thu hút nhiều du khách Dưới chân đồi ven hồ là một rừng thông non xanh thẳm nổi lên trên những cụm đồi tròn nhấp nhô chạy tít đến chân núi Lang Biang.

Lần đầu tiên đặt chân đến đây khi tôi là sinh viên Đại Học Thủy Lợi, hết sức ngạc nhiên khi được chứng kiến một đập đất cao trên 20m nhưng có mái thượng hạ lưu rất dốc (m =1.5), dốc đến gấp đôi các đập có chiều cao tương tự được thiết kế gần đây, mà vẫn trường tồn với nhiều thăng trầm của lịch sử đất nước.

Một điều rất thú vị khác đó là hai đập tràn đều được xây dựng bằng đá chẻ rất đẹp và vững trãi Tràn được thiết kế tiêu năng đáy bằng những khối đá xếp cao ngang bụng rất lạ mắt ngay cả với những người làm thủy lợi.

Xin giới thiệu chùm ảnh của sản phẩm rất đặc biệt này của ngành thủy lợi đến với độc giả

Hạ lưu đập đất Dankia (m=1.5)

Thượng lưu đập đất Dankia (Lát mái bằng đá )

Phần tiêu năng của Đập tràn Đankia