BAI GIANG MON NGHIEN CUU KHOA HOC

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌCBÊ TÔNG HẠT MỊN CHẤT LƯỢNG CAO DÙNG CHO MẶT ĐƯỜNG SÂN BAY ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC BÊ TÔNG HẠT MỊN CHẤT LƯỢNG CAO DÙNG CHO MẶT ĐƯỜNG SÂN BAY GIẢNG VIÊN HƯỚN

Trang 1

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

BÊ TÔNG HẠT MỊN CHẤT LƯỢNG CAO DÙNG CHO MẶT

ĐƯỜNG SÂN BAY

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

TS LÊ ĐÌNH TUẤN

NHÓM HỌC VIÊN THỰC HIỆN

CHÂU THÀNH TRUNG HOÀNG KIM CHÂU BÙI CÔNG PHÚC TRẦN TIẾN THÔNG

Trang 2

Nhóm 9 Long An University of Economics and Industry

Long An 2015

I Tên đề tài

II Tổng quan tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở

Việt Nam

II Tổng quan tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở

Việt Nam

III Tính khoa học và tính mới của đề tài

IV Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

V Nội dung và phương pháp dự định nghiên cứu

VI Kế hoạch bố trí thời gian nghiên cứu

VII Tài liệu tham khảo

Trang 3

Long An 2015

Trang 4

Long An 2015

Orvilly Wright Wilbur Wright

Chuyến bay đấu tiên trong lịch sử nhân loại được thực hiện vào ngày 17 tháng 12 năm 1903 tại đồi Kill Devil, Kitty Hawk, bang Bắc Carolina, Mỹ

chiếc Flyer I

1 Mở đầu

Trang 5

Long An 2015

Vận tải hàng không là một ngành vận tải mới và phát triển rất

nhanh Nếu tính từ khi mở tuyến đường bay đầu tiên từ Paris ÷

London vào năm 1919 đến nay thì ngành vận tải hàng không mới hơn 80 tuổi [9]

1919

Trang 6

Long An 2015

Nếu tính từ chuyến bay thương mại đầu tiên xuyên Đại Tây Dương

và Thái Bình Dương tiến hành năm 1945 đến nay thì các chuyến

bay hành khách quy mô toàn cầu mới hơn nửa thế kỷ

Trang 7

Long An 2015

Tuy nhiên, do những lợi thế của vận tải hàng không ( nhanh,

thuận tiện, tương đối an toàn) nên số hành khách tăng nhanh

Cùng với việc tăng số lượng hành khách,

khối lượng hàng hóa vận chuyển bằng đường không cũng tăng lên tương ứng Khả năng vận chuyển và tốc độ của máy bay thương mại cũng phát triển rất

nhanh.

Trang 8

Long An 2015

Cùng với sự phát triển của vận tải hàng không, việc xây dựng các cảng hàng không mà trước hết là công tác xây dựng sân đường bay cũng phát triển không ngừng

Trang 9

Long An 2015

Vận tải hàng không không có biên giới Vì vậy, những yêu

cầu cơ bản đối với mặt đường của các cấp sân bay giống

nhau được xây dựng để phục vụ khai thác các máy bay hiện đại một cách an toàn đề phải theo đúng những quy định của Tổ chức hàng không dân dụng quốc tế ( ICAO)

Trang 10

Long An 2015

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa của nước ta hiện nay, ngành vận tải hàng không đang được chú trọng xây dựng và phát triển Mặc dù còn nhiều khó khăn nhưng ngành Hàng không dân dụng Việt Nam đã và đang khai thác nhiều loại máy bay hiện đại

B747 B767 A320 A321

Trang 11

Long An 2015

2 Tổng quan về bê tông hạt mịn chất lượng cao:

Bê tông sử dụng cốt liệu mịn (bê tông hạt mịn - BTHM) đã được

nghiên cứu rất lâu trên thế giới với nhiều mục đích khác nhau.

Bê tông hạt mịn (đường kính hạt Dmax ≤ 5mm) hay có thể gọi là

bê tông hạt cát đã có lịch sử phát triển từ rất sớm Năm 1853, kỹ

sư Francois Coignet đã đưa ra loại “bê tông đặc” cho kết cấu cột

đổ tại chỗ chính là tiền thân của bê tông hạt mịn

Francois Coignet (1814-1888)

Trang 12

Long An 2015

BTHM là một hỗn hợp không có đá bao gồm cát, tro bay, xỉ

than, đất sét nung, vôi thuỷ tự nhiên và hàm lượng nước thấp

Bê tông hạt mịn

Cát

Sét nung

Tro bay

Xỉ

than Vôi

thủy

Trang 13

Long An 2015

Năm 1918, Nicolas De Rochefort đã thí nghiệm nghiền lẫn

cát và clanhke theo tỷ lệ bằng nhau, sau đó trộn sản phẩm

này với cát theo tỷ lệ 1 (sản phẩm nghiền) và 3 (cát) Cường

độ nhận được bằng cường độ của hỗn hợp cát – xi măng rất giàu xi măng (1 xi măng và 2 cát)

Thí nghiệm này cũng được giáo sư viện sĩ Rehbinder thực

hiện lại như là một cơ sở của những nghiên cứu riêng của

ông về bê tông cát và cơ cấu bí ẩn của quá trình nghiền hỗn hợp cát – clanhke

Trang 14

Long An 2015

Từ năm 1941, Nga đã không ngừng chế tạo bê tông có thành phần cát và một hay hai loại chất kết dính (xi măng, vôi) như: Đường sân bay quân sự Pevec và Arkangelsk, nút giếng dầu cạn, đường ô tô và đường cao tốc Serpukov - Toula, nhà mái xếp, kết cấu lắp ghép ở thành phố Nadym (Siberia) hầm và

tàu điện ngầm vòm mảnh

Trang 15

Long An 2015

Gần đây (2007) những nghiên cứu của trường Đại học Xây

dựng Matxcơva đã đề xuất công nghệ chế tạo bê tông hạt

mịn trên cơ sở cát thạch anh không dùng cốt liệu lớn làm các blốc móng, tấm ốp lòng kênh, viên vỉa hè, bậc thềm và các

chế phẩm kích thước nhỏ khác

Trang 16

Long An 2015

Một dạng của bê tông hạt mịn là xi măng lưới thép, còn gọi là

bê tông lưới thép có cường độ chịu nén và chịu kéo đều cao (nhờ độ cứng tiết diện lớn nên khả năng chịu lực cao) được dùng phổ biến trong những kết cấu không gian đan thành

lưới mắt cáo có độ lớn 10mm và có thể bố trí nhiều lớp lưới cốt thép trong một cấu kiện Cỡ hạt lớn nhất của cốt liệu

không lớn hơn 3mm và hỗn hợp cần có tính công tác tốt

Trang 17

Long An 2015

Vữa bơm (có thể coi là bê tông hạt mịn) và việc bơm vữa

dùng trong các công nghệ chế tạo dầm cầu bê tông cốt thép dự ứng lực Trong dầm cầu bê tông cốt thép dự ứng lực thi

công theo phương pháp căng sau: Bó cốt thép dự ứng lực

được luồn vào các ống gel hoặc rãnh chừa sẵn Sau khi đã

căng kéo các bó cốt thép, sẽ tiến hành bơm vữa vào các ống gel, rãnh Vữa bơm vào rãnh nhằm bảo vệ cốt thép khỏi bị rỉ và tạo sự kết dính tốt của cốt thép và bê tông khi làm việc

Trang 18

Long An 2015

3 Tổng quan về bê tông hạt mịn chất lượng cao dùng

cho mặt đường sân bay:

− Sân bay dân dụng được sử

dụng cho các hoạt động vận tải,

dịch vụ hàng không hoặc du lịch

Các sân bay dân dụng phục vụ

cho vận tải hàng không được gọi

là cảng hàng không

Trang 19

Long An 2015

Sân bay quân sự là vị trí cất –

hạ cánh của các phi đội máy

bay chiến đấu hoặc khi cần

để tập hợp lại các phi đội máy

bay chiến đấu Vì vậy, chúng

không được sử dụng thường

xuyên

Trang 20

Long An 2015

Sân bay kỹ thuật thường ở ngay

tại các nhà máy chế tạo hoặc

sửa chữa máy bay và là sân

bay thí nghiệm cho các máy bay

bay thử

Trang 21

Long An 2015

Theo thống kê, ở các nước trên thế giới cũng như tại Việt

Nam thường có hai loại vật liệu chính thường để dùng làm

mặt đường sân bay đó là: Bê tông xi măng được dùng làm

mặt đường cứng và vật liệu bê tông át phan rải nóng làm mặt đường mềm

Trang 22

Long An 2015

Lớp bê tông xi măng (Portland cement Concret - PCC) được đổ lên trên kết cấu mặt đường bê tông át phan rải nóng (hot mix asphalt - HMA) được gọi là bê tông lớp phủ mặt đường

(whitetopping) Lớp phủ này có độ bền trên 80 năm và được chia thành 3 loại chính:

Lớp phủ thông

Trang 23

Long An 2015

Lớp phủ thông

thường

Lớp phủ thông

thường Lớp phủ mỏng Lớp phủ siêu mỏng

hơn tùy thuộc vào

thiết kế và lực liên

kết giữa lớp PCC và

lớp HMA bên dưới

Đây là một lớp bê

tông rải mỏng có

chiều dày khoảng

200 mm hoặc lớn

hơn tùy thuộc vào

thiết kế và lực liên

kết giữa lớp PCC và

lớp HMA bên dưới

(Thin whitetopping -

TWT)

có chiều dày từ 1

00 ÷ 200 mm

(Thin whitetopping -

TWT)

có chiều dày từ 1

00 ÷ 200 mm

(Ultra thin whitetopping - UTW)

có chiều dày nhỏ hơn

100 mm Lớp phủ này

có yêu cầu phải liên kết tốt với lớp bê tông át phan bên dưới

(Ultra thin whitetopping - UTW)

có chiều dày nhỏ hơn

100 mm Lớp phủ này

có yêu cầu phải liên kết tốt với lớp bê tông át phan bên dưới

Trang 24

Long An 2015

Lớp bê tông hạt mịn chất lượng cao dùng để chế tạo các lớp phủ mỏng, được sử dụng trong nhiều công trình như:

+ Chế tạo các bộ phận hạ tầng của sân – đường bay, bao

gồm: Đường băng, đường lăn, sân đỗ máy bay và các dải

bảo hiểm

+ Làm lớp mặt đối với các loại mặt đường ô tô, bãi đỗ và sân bay

+ Lớp mặt tăng cường cho các loại mặt đường đã hết tuổi

thọ như: Mặt đường bê tông át phan, mặt đường bê tông xi

măng

Trang 25

Long An 2015

4 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng bê tông hạt mịn

chất lượng cao ở các nước trên thế giới:

Có một loại bê tông hạt mịn chất lượng cao, sử dụng cốt sợi phân tán, có cường độ cực cao, đã được công ty Bouygues Lafarge Rhodia sản xuất có tên là Ductal

Ductal là sản phẩm bê tông hạt mịn chất lượng cao, dùng cốt sợi, có các đặc điểm:

− Có cường độ nén rất cao

− Cường độ kéo trực tiếp cao, mô đun đàn hồi cao

− Có tính mềm dẻo và có độ bền cao

Trang 26

Long An 2015

Theo [23] lần đầu tiên lớp phủ bằng bê tông (concrect

paverment) được dùng trong mặt đường sân bay hàng không từ năm 1927 ÷ 1928 tại Ford Terminal in Dearborn, Michigan

- Mỹ Trong thời gian đó, lớp phủ bê tông được dùng rất phổ biến trong nhiều công trình xây dựng như: Mặt đường cao

tốc, mặt đường băng sân bay,… và đã mang lại nhiều hiệu

quả to lớn

Lớp phủ bê tông dùng trong sân bay hàng không tại Ford

Terminal in Dearborn, Michigan – Mỹ.

Trang 27

Long An 2015

Lớp phủ bề mặt với vật liệu là bê tông xi măng có cốt sợi

phân tán, có thể dùng chế tạo lớp mặt đường, nơi mà các

loại vật liệu làm đường truyền thống thường bị hư hỏng do bị

xô đẩy, nứt vỡ hoặc bị các tác động co ngót biến dạng UTW tốt nhất dùng cho đường giao cắt và sửa đường

Trang 28

Long An 2015

UTW sẽ giảm chi phí, tăng độ bền, tăng tuổi thọ của mặt

đường Thi công lớp UTW dễ dàng: Đầu tiên là chế tạo

khuôn đường với chiều sâu 100 mm và làm sạch Sau đó đổ

bê tông trực tiếp lên bê tông át phan với việc sử dụng

phương pháp làm chặt bằng rung truyền thống

Trang 29

cấu

Trang 30

Long An 2015

Hiện trạng bề mặt sân bay

Williamsburg County Regi

Trang 31

Trang 32

Savannah-Nhóm 9 Long An University of Economics and Industry

Long An 2015

5 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng bê tong hạt mịn

chất lượng cao ở Việt Nam:

Những năm gần đây ở nước ta, hầu hết các dự án đường bộ mới đều được thiết kế theo tiêu chuẩn mặt đường cao tốc, xe chạy với tốc độ có thể đạt trên 100km/h Vấn đề đặt ra chính là tạo nhám cho mặt đường, đảm bảo khai thác an toàn

không bị trơn trượt giữa bánh xe và mặt đường

Trang 33

Long An 2015

Mặt đường sân bay được xây dựng để máy bay vận hành

trên đó Yêu cầu mặt đường sân bay phải đủ sức chịu tải

trọng, có bề mặt ổn định, bằng phẳng, độ nhám cao và không

có bụi khi sử dụng

Máy bay Boeing 777ER trên

sân bay Nội Bài

Sân bay Đà Nẵng

Trang 34

Long An 2015

Để đáp ứng các yêu cầu đó thì vật liệu chế tạo mặt sân -

đường của cảng hành không phải có những tính chất đặc

biệt, chất lượng cao Những năm gần đây nước ta một số

nhà khoa học tại các trường Đại học, các Viện chuyên ngành

đã tiến hành nghiên cứu nhiều công trình khoa học để áp

dụng bê tông cường độ cao, bê tông chất lượng cao vào

trong kết cấu của đường sân bay

Trang 35

Long An 2015

Năm 2007, Công ty Tư vấn và Thiết kế Hàng không Việt Nam

đã thiết kế và thi công các kết cấu của mặt đường sân bay

Kiến An (Hải Phòng) bằng bê tông cường độ cao cốt sợi

thép Trường Đại học Giao thông Vận tải Hà Nội [21] đã có

nhiều tác giả nghiên cứu chế tạo bê tông cốt sợi thép tại

phòng Thí nghiệm Công trình của trường

Trang 36

Long An 2015

Bên cạnh đó tại Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng đã có

nhiều ứng dụng thực tế hơn, đó là sử dụng bê tông cốt sợi

thép để tu bổ và sửa chữa hư hỏng của các công trình, ví dụ như: Sử dụng bê tông cốt thép phân tán để tu bổ lớp mặt

đường công trình di tích [1], sửa chữa Hangar máy bay [17]

Trang 37

Trang 38

Long An 2015

1 Hạn chế hiện thời:

Trên cơ sở nghiên cứu tổng hợp và phân tích tình hình ứng dụng bê tông hạt mịn chất lượng cao ở nước ngoài và triển

vọng áp dụng công nghệ bê tông hạt mịn chất lượng trong

nước, có thể rút ra một số nhận xét sau:

Trang 39

Long An 2015

− Việc nghiên cứu chế tạo bê tông hạt mịn chất lượng cao sử dụng trong các công trình giao thông là rất cần thiết, phù hợp với điều kiện Việt Nam, đáp ứng được yêu cầu cho kết cấu

có chiều dày mỏng, lớp phủ mỏng tăng cường trên bề mặt

đường cao tốc, mặt đường băng sân bay

− Việc sử dụng cốt liệu có kích thước hạt nhỏ, hỗn hợp bê

tông có độ linh động cao, cấu trúc bê tông đặc chắc phù hợp cho kết cấu bao che dạng lớp mỏng, tấm mỏng không có

thanh cốt thép chịu lực trong các lớp mặt đường là giải pháp hiệu quả nhất để tăng độ bền của các kết cấu

Trang 40

Long An 2015

− Nhu cầu sử dụng bê tông và bê tông cốt thép trong các kết cấu công trình giao thông và sân bay ngày càng nhiều Tuy

nhiên, các loại bê tông thông thường chưa đáp ứng được

yêu cầu đặc biệt về cường độ, độ chống nứt và độ bền vữngtrong điều kiện đặc biệt của các kết cấu công trình này Đòi

hỏi phải có một loại bê tông chất lượng cao, có khả năng

chống nứt tốt, ma sát bề mặt cao, chịu được tác động phức tạp của ngoại lực

Định dạng
Số trang	67
Dung lượng	4,3 MB