Giải pháp nâng cao chống thấm cho bê tông đầm lăn công trình thủy lợi

Bê tông đầm lăn (BTĐL) là bước phát triển

đột phá trong công nghệ đập bê tông khối lớn.

Ưu điểm nổi bật của BTĐL là sử dụng ít xi

măng, chỉ bằng khoảng 25-30% so với bê tông

thường, tốc độ thi công nhanh, nên giảm giá

thành, đạt hiệu quả kinh tế cao. Nhược điểm

của BTĐL là chống thấm kém. Vì vậy, các

đập bê tông đầm lăn kiểu cũ chỉ sử dụng

BTĐL làm lõi đập, bao bọc xung quanh là lớp

vỏ bê tông thường chống thấm dày 2 - 3 m.

Kết cấu đập kiểu này thường gọi là “vàng bọc

bạc”. Nó được sử dụng phổ biến ở hầu hết các

nước cho đến cuối thế kỷ XX.

Xu thế sử dụng bê tông đầm lăn chống

thấm thay cho bê tông thường được hình

thành và phát triển mạnh ở Trung Quốc từ

những năm 90 của thế kỷ XX. Việc sử dụng

BTĐL chống thấm thay cho bê tông thường

đem lại hiệu quả kinh tế cao nhờ đơn giản hoá

quá trình thi công.Năm 1989, Trung Quốc là

nước đầu tiên trên thế giới xây dựng thành

công đập Xu thế sử dụng bê tông đầm lăn

chống thấm thay cho bê tông thường được

hình thành và phát triển mạnh ở Trung Quốc

từ những năm 90 của thế kỷ XX. Việc sử dụng

BTĐL chống thấm thay cho bê tông thường

đem lại hiệu quả kinh tế cao nhờ đơn giản hoá

quá trình thi công.Năm 1989, Trung Quốc là

nước đầu tiên trên thế giới xây dựng thành

công đập. Tính đến 2004, Trung Quốc có hơn

10 đập bê tông mới kiểu này

pdf 7 trang dienloan 16660
Bạn đang xem tài liệu "Giải pháp nâng cao chống thấm cho bê tông đầm lăn công trình thủy lợi", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Giải pháp nâng cao chống thấm cho bê tông đầm lăn công trình thủy lợi

Giải pháp nâng cao chống thấm cho bê tông đầm lăn công trình thủy lợi
 159 
GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHỐNG THẤM 
 CHO BÊ TÔNG ĐẦM LĂN CÔNG TRÌNH THỦY LỢI 
PGS.TS. Lê Minh, ThS. Nguyễn Quang Bình 
Phòng Nghiên cứu vật liệu- Viện Thủy công 
Tóm tắt: Bài báo giới thiệu kết quả nghiên cứu nâng cao chống thấm cho bê tông đầm lăn 
công trình hồ chứa nước Định Bình và Nước Trong bằng cách sử dụng phụ gia hóa học, phụ 
gia khoáng, tối ưu hóa thành phần hạt cốt liệu nhỏ. Bê tông đầm lăn có thể đạt mác chống thấm 
trên B8 
1- Vì sao cần nâng cao chống thấm cho 
bê tông đầm lăn? 
Bê tông đầm lăn (BTĐL) là bước phát triển 
đột phá trong công nghệ đập bê tông khối lớn. 
Ưu điểm nổi bật của BTĐL là sử dụng ít xi 
măng, chỉ bằng khoảng 25-30% so với bê tông 
thường, tốc độ thi công nhanh, nên giảm giá 
thành, đạt hiệu quả kinh tế cao. Nhược điểm 
của BTĐL là chống thấm kém. Vì vậy, các 
đập bê tông đầm lăn kiểu cũ chỉ sử dụng 
BTĐL làm lõi đập, bao bọc xung quanh là lớp 
vỏ bê tông thường chống thấm dày 2 - 3 m. 
Kết cấu đập kiểu này thường gọi là “vàng bọc 
bạc”. Nó được sử dụng phổ biến ở hầu hết các 
nước cho đến cuối thế kỷ XX. 
Xu thế sử dụng bê tông đầm lăn chống 
thấm thay cho bê tông thường được hình 
thành và phát triển mạnh ở Trung Quốc từ 
những năm 90 của thế kỷ XX. Việc sử dụng 
BTĐL chống thấm thay cho bê tông thường 
đem lại hiệu quả kinh tế cao nhờ đơn giản hoá 
quá trình thi công.Năm 1989, Trung Quốc là 
nước đầu tiên trên thế giới xây dựng thành 
công đập Xu thế sử dụng bê tông đầm lăn 
chống thấm thay cho bê tông thường được 
hình thành và phát triển mạnh ở Trung Quốc 
từ những năm 90 của thế kỷ XX. Việc sử dụng 
BTĐL chống thấm thay cho bê tông thường 
đem lại hiệu quả kinh tế cao nhờ đơn giản hoá 
quá trình thi công.Năm 1989, Trung Quốc là 
nước đầu tiên trên thế giới xây dựng thành 
công đập. Tính đến 2004, Trung Quốc có hơn 
10 đập bê tông mới kiểu này. 
Việt Nam bắt đầu nghiên cứu BTĐL từ 
những năm 90 của thế kỷ XX. Năm 2003, 
Việt Nam khởi công xây dựng đập bê tông 
đầm lăn đầu tiên, đập thủy điện Pleikrong, cao 
71m, kết cấu “vàng bọc bạc”. Vài năm gần 
đây, Việt Nam bắt đầu nghiên cứu áp dụng 
BTĐL chống thấm cao thay cho bê tông 
thường để xây dựng đập bê tông trọng lực 
hoàn toàn bằng BTĐL, như: thủy điện Sơn La 
(chống thấm bằng BTĐL mác R 365 200 B10) , 
công trình thủy điện Bản Vẽ, Đồng Nai 3, 
Đồng Nai 4 và A Vương (chống thấm bằng 
BTĐL có độ chống thấm B6 đến B8) 
Đập đầu mối công trình thủy lợi Định Bình 
(2006), có kết cấu kiểu “vàng bọc bạc”, trong 
đó dùng mác R90150B2 ở lõi đập và mác 
200B4 ở phần giáp tường bê tông thường 
chống thấm mác 200B6. 
Việc nghiên cứu nâng cao chống thấm cho 
BTĐL công trình thủy lợi ở Việt Nam mới 
bắt đầu từ 2006. Nhóm nghiên cứu đã tổng 
kết kinh nghiệm trong và ngoài nước, nghiên 
cứu thực nghiệm trong phòng và thử nghiệm 
áp dụng kết quả vào một số công trình thực tế 
Dưới đây giới thiệu một số kết quả nghiên 
cứu và áp dụng BTĐL chống thấm trong xây 
dựng công trình thủy lợi do Viện Khoa học 
Thủy lợi (nay là Viện Khoa học thủy lợi Việt 
Nam) chủ trì, Phòng nghiên cứu Vật liệu- 
Viện Thủy công thực hiện từ 2006 đến nay. 
2- Cơ sở khoa học và thực tiễn nâng cao 
tính chống thấm của BTĐL 
2.1- Cơ sở khoa học: 
 Do BTĐL và bê tông thường có những 
điểm giống và khác nhau nên biện pháp tăng 
chống thấm cho 2 loại vật liệu này có những 
điểm giống và khác nhau 
 160 
Giống nhau: 
- BTĐL và BT thường giống nhau về bản 
chất vật liệu và một số quy luật cơ bản. Cả hai 
loại bê tông đều dùng xi măng, cát , đá, phụ 
gia khoáng, phụ gia hóa 
- Quy luật công thức cường độ của BTĐL 
tương tự BT thường 
- Quy luật cường độ bê tông phụ thuộc tỉ lệ 
nước/chất kết dính (N/CKD) và mức độ đầm 
chặt của BTĐL tương tự của BT thường [1] 
 Khác nhau: 
- BTĐL khác BT thường về công nghệ thi 
công, rải trên diện rộng, thành từng lớp 30 đến 
60cm và đầm chặt bằng lu rung, chịu ảnh 
hưởng của sự phân lớp, dễ bị thấm qua mặt 
tiếp giáp các lớp. 
- phương pháp đầm chặt bằng lu rung dẫn 
đến một loạt khác biệt về phương pháp xác 
định độ lưu động của bê tông, thành phần vật 
liệu, thiết kế cấp phối. 
- phương pháp rải BTĐL trên diện rộng đòi 
hỏi có biện pháp đặc thù để đảm bảo liên kết 
tốt giữa các lớp đầm 
Suy ra , sự giống nhau giữa 2 loại BT này 
cho phép áp dụng các nguyên tắc nâng cao 
chống thấm cho BT thường vào BTĐL, như: 
- thiết kế cấp phối tốt, phù hợp với điều 
kiện thi công; 
- thi công tốt, đảm 
bảo đầm đủ chặt; 
- bảo dưỡng tốt. 
Sự khác nhau về 
phương pháp thi công 
đòi hỏi có những biện 
pháp khác biệt so với bê 
tông thường để đảm bảo 
liên kết tốt giữa các lớp 
đầm, nâng cao độ đồng 
nhất và chống thấm cho 
BTĐL. Cụ thể là: 
- kéo dài thời gian bắt 
đầu đông kết của BTĐL 
(thường trên 10 h) để 
tránh sinh khe lạnh giữa 
các lớp đầm; 
- tăng cường liên kết 
bề mặt lớp đầm bằng vữa liên kết mặt tầng sau 
khi xử lí bbề mặt khe lạnh 
2.2- Cơ sở thực tiễn 
Các tài liệu của nước ngoài về BTĐL 
khẳng định những điểm chung sau đây [1]: 
- Đập BTĐL thường bị dò rỉ nước qua khe 
nối, qua khe lạnh, qua bản thân BTĐL, trong 
đó 2 yếu tố đầu chiếm ưu thế. Để chống thấm 
cho đập BTĐL cần áp dụng hàng loạt biện 
pháp đồng bộ từ thiết kế đến thi công 
- Thiết kế cấp phối BTĐL hoàn hảo: sử 
dụng cốt liệu tốt, đủ tỷ lệ hạt mịn, tỷ lệ nước/ 
chất kết dính (N/CKD) nhỏ hơn 0,65, đủ hồ 
xi măng và vữa, chỉ số VC phù hợp năng lực 
đầm, tuổi bê tông ít nhất 90 ngày. 
- Thi công tốt: đầm chặt; bảo dưỡng ẩm 28 
ngày bề mặt lộ thiên vĩnh cửu; tự động hóa 
kiểm tra quá trình thi công và đưa ra biện 
pháp xử lý kịp thời; 
- Tăng cường liên kết bề mặt các lớp đầm 
bằng cách: kéo dài thời gian bắt đầu đông kết 
của hỗn hợp BTĐL bằng phụ gia chậm đông 
kết ; làm sạch bề mặt lớp đầm và rải vữa liên 
kết; 
- Sử dụng các kết cấu chống thấm đặc biệt 
phía thượng lưu: ốp tấm bê tông đúc sẵn; vật 
chắn nước khe nối thượng lưu; tường BT 
chống thấm (vàng bọc bạc); BTĐL cấp phối 2 
Đầm rung
Đầm tay 
Thời gian Vebe tăng lên
Bêtông được đầm chặt hoàn toàn
Bêtông không được 
đầm chặt đầy đủ 
C
Ư
Ờ
N
G
 Đ
Ộ
 N
É
N
TỶ LỆ N/CDK
 161 
chống thấm; BT biến thái; lớp chống thấm 
phụ trợ cho đập cao ( hóa chất kết tinh, vữa 
polyme). 
Từ tổng kết trên chúng ta thấy các biện 
pháp vật liệu đóng vai trò rất quan trọng trong 
việc đảm bảo và nâng cao chống thấm cho 
BTĐL 
2.3- Kết quả kiểm chứng một số giải 
pháp vật liệu nâng cao chống thấm BTĐL 
Phòng nghiên cứu vật liệu- Viện Thủy công 
đã tiến hành nghiên cứu trong phạm vi phòng 
thí nghiệm một số biện pháp vật liệu nâng cao 
chống thấm cho BTĐL nhằm đạt mác 200B6 
gồm: sử dụng phụ gia hóa học (phụ gia hoá 
dẻo Plastiment 96, phụ gia siêu dẻo 
Viscocrete 3000, phụ gia cuốn khí Sika Aer, 
phụ gia kéo dài đông kết TM 30); sử dụng phụ 
gia khoáng (tro bay Phả Lại đã xử lý có lượng 
mất khi nung dưới 6%; puzolan Gia Quy - 
Vũng Tàu); sử dụng hóa chất thẩm thấu kết 
tinh ( nhãn hiệu Indoseal) để quét bề mặt ; 
trộn mạt đá để tối ưu hóa thành phần hạt cốt 
liệu nhỏ. Đã rút ra một số kết quả đáng chú ý 
sau [1]: 
 - Với lượng dùng xi măng tương đương thì 
cấp phối BTĐL dùng tro bay có độ chống 
thấm cao hơn so với dùng puzolan 1-2atm. 
Đó là vì tro bay có cấu tạo hạt hình cầu, bề 
mặt nhẵn, có lợi cho tính lưu động của BTĐL, 
trong khi các hạt puzolan có bề mặt xù xì thô 
ráp, đòi hỏi tăng lượng nước trộn. Vì vậy, đối 
với BTĐL chống thấm cao khuyến cáo chỉ 
dùng tro bay, không dùng puzolan 
- Việc sử dụng phụ gia hoá dẻo, siêu dẻo và 
chậm đông kết kết làm giảm rõ rệt N/CKD, từ 
0,58 xuống 0,53 và 0,48 dẫn đến nâng cao rõ 
rệt độ chống thấm của BTĐL. Nếu dùng phụ 
gia siêu dẻo thế hệ 3 thì cường độ có thể tăng 
hơn 1,5 lần so với đối chứng 
- Các mẫu BTĐL được quét hóa chất thẩm 
thấu kết tinh có thể tăng độ chống thấm lên 1 
cấp (2atm) so với mẫu đối chứng. Các hóa 
chất kết tinh tương tự như Indoseal thẩm thấu 
vào bê tông và phản ứng với Ca(OH)2 có 
trong bê tông, làm tăng độ cứng bề mặt và 
tăng chống thấm. 
- Khi sử dụng cát sông tự nhiên làm cốt 
liệu nhỏ cho BTĐL, cần bổ sung hạt mịn dưới 
sàng 0,14mmm. Bằng cách phối hợp cát tự 
nhiên sông Lô với mạt đá Hòa Thạch (Hà Tây 
cũ), đã đưa cấp phối hạt của cát hỗn hợp về 
sát vùng tối ưu khuyến cáo theo EM 1110-2-
2006, giảm độ rỗng của cát, dẫn đến giảm 
lượng dùng xi măng so với đối chứng. 
- Sử dụng đồng thời các phụ gia khoáng, 
phụ gia hóa và tối ưu hóa thành phần cốt 
liệu nhỏ có thể tạo ra một số cấp phối BTĐL 
mác 200 B6 ( xem bảng 1). Cấp phối 5 và 6 
được coi là có chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tốt 
nhất . 
Bảng 1- Kết quả nghiên cứu sử dụng phụ gia trong một số cấp phối BTĐL chống thấm 
Mẫu XM, 
Kg/m3 
Tro 
bay, 
kg/m3 
Puzolan 
kg/m3 
Mạt 
đá, 
kg/m3 
PG 
hóa dẻo 
kg/m3 
PG siêu 
dẻo 
kg/m3 
Hóa chất 
kết tinh 
kg/m3 
N 
CKD 
R90, 
daN/ 
cm2 
B, 
atm 
1 85 147 - - - 2,3 - 0,46 396 8 
2 90 - 156 - - 2.3 - 0,45 273 6 
3 85 147 - - 1,4 - 0,2 0,53 317 6 
4 90 - 156 - 1,4 - 0,2 0,53 234 6 
5 85 125 - 35 1,4 - - 0,54 238 6 
6 95 - 130 40 1,5 - - 0,54 238 6 
3- Kết quả áp dụng BTĐL chống thấm 
cho một số công trình thủy lợi 
3.1- Công trình Định Bình 
Công trình thủy lợi Định Bình (Bình Định) 
được thi công theo công nghệ bê tông đầm 
lăn, khởi công năm 2006, hoàn thành năm 
2008. Đập được thiết kế theo phương án 
tường bê tông cốt thép chống thấm M250 B8 
 162 
ở phía thượng lưu, tiếp theo là lớp BTĐL 
chống thấm M200B4 và trong cùng là BTĐL 
trọng lực M150B2. 
Vật liệu sử dụng gồm: Xi măng PCB 40 
Nghi Sơn, PCB 40 Bỉm Sơn, cát vàng sông 
Côn có mô đun độ lớn 2,8-3,1; đá dăm gốc 
granit. Phụ gia hóa dẻo Plastiment 96 và phụ 
gia chậm đông kết TM 20 của hãng SIKA 
Việt Nam.. 
Các biện pháp vật liệu được áp dụng bao 
gồm: sử dụng phụ gia hóa dẻo để giảm nước 
trộn, giảm lượng dùng xi măng. Phụ gia chậm 
đông kết có tác dụng kéo dài thời gian bắt 
đầu đông kết của BTĐL trên 12 giờ, nhằm 
tăng cường liên kết giữa các lớp trong quá 
trình thi công. Sau thời gian nghỉ giãn cách, 
trước khi đổ chồng lên khối BTĐL đóng rắn, 
dùng vữa liên kết rải lên bề mặt BTĐL cũ đã 
được làm sạch. Mác vữa liên kết cao hơn mác 
bê tông nền 5MPa . Tro bay được dùng với tỷ 
lệ cao so với xi măng, từ 120% đến 250%, 
nhằm bổ sung nguồn hạt mịn thiếu hụt trong 
cát tự nhiên và tăng thể tích hồ xi măng để 
tăng độ chống thấm. Biện pháp dùng tro bay 
bù vào lượng hạt mịn còn thiếu trong cát tự 
nhiên, tuy không tối ưu, nhưng phù hợp khả 
năng chuẩn bị vật liệu và trình độ thi công 
công trình lúc đó. Puzolan được dùng như 
biện pháp dự phòng, thay thế tro bay khi cần 
thiết. Sau khi thi công thực tế một thời gian, 
mác 200B2 được điều chỉnh giảm lượng xi 
măng, tăng phụ gia khoáng tro bay. 
Cấp phối BTĐL và vữa liên kết của công 
trình Định Bình nêu ở bảng 2 và 3 
Bảng 2- Thành phần cấp phối BTĐL Định Bình 
Mác BT XM, 
Kg 
Tro 
bay, 
Kg 
Nước, 
lit 
Cát, 
kg 
Đá 5-
20mm, 
kg 
Đá 20-
40mm, 
kg 
Đá 40-
60mm, 
Kg 
Phụ gia 
TM20, 
lit 
Phụ gia 
P-96, 
Lít 
150B2 105 140 122 772 526 215 600 2,1 0 
150B2 
(điều chỉnh) 
70 175 110 772 531 219 605 1,47 0,42 
200B4 126 141 132 746 852 468 0 2,25 0 
Bảng 3- Thành phần cấp phối vữa liên kết công trình Định Bình 
Mác 
vữa 
XM, 
Kg 
Tro 
bay, 
Kg 
Nước, 
Lit 
Cát, 
Kg 
Độ lưu 
động, 
cm 
Khối lượng 
thể tích/ 
kg/m3 
Cường độ 
nén 7 ngày, 
daN/cm2 
Cường độ 
nén 28 ngày, 
daN/cm2 
25 580 200 370 978 22 215 235 310 
20 512 170 360 1092 21 2134 200 248 
Kết quả kiểm định chất lượng tại kết cấu 
công trình như sau: nõn khoan mác BTĐL 
200B4 có cường độ mẫu từ 200 đến 246 
daN/cm2, độ chống thấm B4; nõn khoan 
BTĐL mác 150B2 (điều chỉnh) có cường độ 
mẫu từ 153 đến 180 daN/cm2, độ chống thấm 
B2, đạt và vượt yêu cầu thiết kế. 
3.2. Công trình Nước Trong 
3.2.1. Cấp phối BTĐL đập đầu mối 
Đập đầu mối hồ chứa nước Nước Trong 
(Quảng Ngãi) được thiết kế hoàn toàn bằng 
BTĐL. Đập cao 69m, kết cấu chống thấm 
gồm tường BTĐL biến thái phía thượng lưu 
dày khoảng 1m, tiếp đến là BTĐL mác 
200B6, cuối cùng là BTĐL mác 150 B2. Công 
trình khởi công từ 2008, dự kiến hoàn thành 
cuối năm 2012 
Các giải pháp vật liệu áp dụng cho công 
trình Nước Trong gồm: sử dụng phụ gia hóa 
dẻo của hãng SIKA Việt Nam như: phụ gia 
giảm nước Plastiment 97 để giảm lượng xi 
măng; kéo dài thời gian bắt đầu đông kết của 
bê tông ít nhất 12 giờ bằng phụ gia chậm đông 
kết TM 25 để tránh sinh khe lạnh trong thi 
công; sử dụng phụ gia khoáng tro bay Phả Lại 
với lượng thích hợp để đảm bảo đủ lượng hồ 
 163 
xi măng trong bê tông chống thấm B6; dùng 
puzolan cho BTĐL chống thấm B2; dùng vữa 
liên kết có mác cao hơn BTĐL một cấp ( 5 
Mpa) để xử lý bề mặt tiếp giáp giữa các khối 
đổ . Cuối cùng sẽ quét phủ bề mặt thượng lưu 
khi hoàn thiện bằng hóa chất thẩm thấu kết 
tinh XYPEC để tăng chống thấm bề mặt. 
Rút kinh nghiệm từ công trình Định Bình, 
nhờ tối ưu hóa thành phần hạt của cốt liệu, cấp 
phối BTĐL công trình Nước Trong đạt độ 
chống thấm B6, cao hơn một cấp so với Định 
Bình, trong khi lượng dùng xi măng tương 
đương (bảng 4) 
Bảng 4- Thành phần cấp phối BTĐL Nước Trong 
Mác 
BT 
XM, 
Kg 
Tro bay/ 
puzolan, 
Kg 
Nước, 
Lit 
Cát, 
kg 
Đá 5-
20mm, 
kg 
Đá 20-
40mm, 
kg 
Đá 40-
60mm, 
Kg 
Phụ gia 
TM25, 
lit 
Phụ gia 
P96, 
lít 
150B2 85 230 
(puzolan) 
115 695 434 364 602 2,2 0 
200B6 125 218 
(tro bay) 
115 713 721 622 0 0,6 0,8 
3.2.1- Cấp phối BTĐL 200B8 thử nghiệm 
Cũng tại công trình Nước Trong, Viện 
Khoa học thủy lợi Việt Nam được Bộ Nông 
nghiệp và PTNT cho phép nghiên cứu thử 
nghiệm mác BTĐL 200B8, nhằm rút kinh 
nghiệm cho các công trình có yêu cầu chống 
thấm cao sắp tới. 
Vật liệu sử dụng cho BTĐL thử nghiệm 
200B8 được lấy từ công trình Nước Trong, 
gồm: Xi măng Kim Đỉnh PC 40; Cát vàng 
sông Nước Trong, đá dăm gốc gnai-granit, 
khai thác tại mỏ Sơn Trung 2, phân cỡ 5-
20mm và 20-40mm; Phụ gia khoáng hoạt tính 
dùng tro bay Phả Lại đã tuyển, có lượng mất 
khi nung dưới 6%. Ngoài ra còn thử nghiệm 
dùng thêm bột đá và phụ gia hóa học thế hệ 
mới. 
Giải pháp nâng cao chống thấm để đạt mác 
200B8 bao gồm: tối ưu hóa thành phần hạt 
của cốt liệu nhỏ bằng cách thêm bột đá vào 
cát tự nhiên; dùng phụ gia hóa học thế hệ mới 
của hãng BASF có khả năng giảm nước cao 
và làm chậm đông kết mạnh, nhằm giảm năng 
lượng đầm chặt và đảm bảo liên kết tốt giữa 
các lớp đầm. Thành phần hạt của bột đá đựơc 
chọn thông qua thực nghiệm, sao cho phù hợp 
với cát cụ thể. Đối với cát sông Nước Trong, 
bột đá cần có lượng sót sàng 0,14mm không 
quá 5% . 
Theo kinh nghiệm nước ngoài, BTĐL 
chống thấm cao nên có độ lưu động của 
BTĐL chọn cao (tức VC nhỏ) . Đối với BTĐL 
mác 200B8 chọn VC không quá 8-10 sec. Phụ 
gia giảm nước chọn loại Rheoplus 26 RCC, 
phụ gia làm chậm đông kết là Pozzolith 89 
của hãng BASF (Cộng hòa liên bang Đức) 
Kết quả nghiên cứu trong phòng và thí 
nghiệm đầm nén tại hiện trường công trình 
Nước Trong cho thấy, việc dùng bột đá làm 
chất độn thay một phần tro bay cùng với các 
phụ gia hóa học nói trên có thể nâng cao 
chống thấm cho BTĐL. Với lượng dùng xi 
măng 115 kg/m3 BTĐL Nước Trong đạt mác 
200B8, tương đương mẫu BTĐL một số công 
trình đã xây dựng của Trung Quốc [2]. 
Áp dụng bột đá và phụ gia hóa học nói trên 
để hiệu chỉnh mác BTĐL 200B6 cũng đạt kết 
quả tốt. Lượng dùng xi măng giảm còn 105 
kg/m3 so với 125 kg/m3 trong cấp phối công 
trường đang dùng ( mác 200B6*, bảng 5). 
 164 
Bảng 5- Cấp phối BTĐL công trình Nước Trong sử dụng bột đá và phụ gia BASF [2,3] 
Mác BT XM, 
kg 
Tro 
bay, 
kg 
Bột 
đá, kg 
Cát, 
kg 
Đá 5-
20mm, 
Kg 
Đá 20-
40mm, 
kg 
Nước, 
lít 
PGchậm 
đông kết, 
lít 
PG giảm 
nước, lít 
200B8 115 127 143 653 754 616 115 0,8 1,38 
200B6* 105 135 142 661 751 620 113 1,0 0,6 
Kết quả thi công thí nghiệm đầm nén hiện trường tại công trình Nước Trong chứng minh các 
cấp phối 200B6 hiệu chỉnh và 200B8 đạt yêu cầu thiết kế và đảm bảo thi công thuận lợi (bảng 6). 
Bảng 6-Kết quả thí nghiệm đầm nén hiện trường Nước Trong [4] 
VC Bắt đầu 
đông 
kết 
Kết thúc 
đông kết 
Dung trọng 
bê tông nõn 
khoan 
R90 của 
nõn khoan 
B của nõn 
khoan, 90 
ngày TT 
Mác bê tông 
sec h h T/m3 daN/cm2 atm 
1 
200B6 (không 
bột đá, phụ gia 
SIKA) 
7-10 ≥11 18h20’ 2,37 232 ≥6 
2 
200B6* (có bột 
đá, phụ gia 
BASF) 
6-9 ≥17 29h15’ 2,38 229 ≥6 
3 200B8 (có bột đá, phụ gia BASF) 
8-10 ≥14 30 2,38 235 ≥8 
Cuối năm 2010 cấp phối BTĐL 200B8 đã 
đựợc Chủ đầu tư chấp thuận để đưa vào thi công 
thử nghiệm tại đập đầu mối Nước Trong. 
3.2.3-. Ưu nhược điểm của các giải pháp 
Qua quá trình thi công BTĐL trên công 
trình thủy lợi Định Bình và Nước Trong, có 
thể rút ra một số nhận xét sau đây: 
- Lựa chọn giải pháp nào phải căn cứ vào 
yêu cầu đối với BTĐL và khả năng thi công 
thực tế. Trong đó, giải pháp tối ưu hóa thành 
phần hạt của cốt liệu nhỏ để giảm lỗ rỗng, 
giảm lượng dùng xi măng là giải pháp đầu tiên 
phải áp dụng cho mọi cấp phối BTĐL chống 
thấm. 
- Giải pháp sử dụng phối hợp phụ gia 
khoáng puzolan, phụ gia giảm nước và phụ 
gia chậm đông kết phù hợp cho sản xuất 
BTĐL có độ chống thấm trung bình (dưới 
B4), tại các công trình nằm ở xa nguồn cung 
tro bay. 
- Biện pháp sử dụng phối hợp tro bay, phụ 
gia giảm nước, phụ gia chậm đông kết cần áp 
dụng cho BTĐL yêu cầu chống thấm tương 
đối cao (B6 đến B8). 
- Việc sử dụng bột đá và phụ gia hóa học 
thế hệ mới giảm lượng dùng xi măng, tăng 
chống thấm rõ rệt, nhưng đồng thời làm cho 
việc cân đong khi thi công phức tạp hơn, cần 
được nghiên cứu trù tính ngay trong giai đoạn 
thiết kế các cấp phối BTĐL của công trình. 
Nên áp dụng biện pháp này cho cấp phối 
BTĐL yêu cầu chống thấm cao (từ B8 trở lên) 
4- Kết luận 
- Để nâng cao chống thấm cho BTĐL cần 
áp dụng đồng bộ các biện pháp từ thiết kế đến 
thi công, trong đó các giải pháp vật liệu đóng 
vai trò rất quan trọng. Việc lựa chọn giải pháp 
tùy thuộc yêu cầu chống thấm cụ thể và hoàn 
cảnh thực tế từng công trình. 
- Lượng dùng chất kết dính thay đổi phụ 
thuộc nhiều vào độ rỗng của cốt liệu và thành 
phần hạt của nó. Tối ưu hóa thành phần hạt 
của cốt liệu nhỏ là biện pháp hữu hiệu cần áp 
dụng cho mọi cấp phối BTĐL chống thấm 
 165 
- Đối với BTĐL chống thấm cao, khuyến 
cáo sử dụng phụ gia khoáng tro bay (không 
dùng puzolan), phụ gia giảm nước, phụ gia 
chậm đông kết, phụ gia kết tinh, chọn VC thấp 
- Sử dụng bột đá để bổ sung lượng hạt mịn 
trong cát tự nhiên có thể tăng chống thấm, 
giảm lượng dùng xi măng trong BTĐL. Bột 
đá không nhất thiết phải mịn như yêu cầu đối 
với phụ gia khoáng. 
- Nên tiếp tục nghiên cứu sử dụng các phụ 
gia hóa học giảm nước cao (có thể giảm tỷ lệ 
N/CKD xuống 0,4), để chế tạo BTĐL chống 
thấm cao trên B8, với lượng dùng xi măng 
thấp, không quá 70 kg/m3. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1- Lê Minh, Hoàng Phó Uyên và CTV- Nghiên cứu biện pháp nâng cao chống thấm cho bê 
tông đầm lăn- Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ; Viện Khoa học thủy lợi, 2008 
2- Lê Minh, Nguyễn Quang Bình và CTV- Hoàn thiện nâng cao chống thấm cho bê tông 
đầm lăn. Báo cáo kết quả năm 2009 dự án sản xuất thử nghiệm cấp Bộ. 
3- Phòng nghiên cứu vật liệu (Viện Khoa học thủy lợi)- Nghiên cứu các cấp phối bê tông 
đầm lăn, bê tông biến thái và vữa liên kết của công trình Nước Trong , 2008 
4- Phòng nghiên cứu vật liệu (Viện Thủy công)- Kết quả xác định cường độ và độ chống 
thấm mẫu nõn khoan tại bãi thí nghiệm đầm nén công trình Nước Trong, 2009 và 2010 
Abstract 
SOME MEASURES TO INCREASE THE IMPERMEABILITY 
OF ROLLER COMPACTED CONCRETE IN HYDRAULIC WORKS 
The article introduces research results to improve waterproofing roller compacted concrete 
for Dinh Binh and Nuoc Trong water reservois construction. The waterproof of roller 
compacted concrete can achieve mark higher than B8, by using chemical admixtures, mineral 
additives and optimization of fine - aggregate grading. 

File đính kèm:

  • pdfgiai_phap_nang_cao_chong_tham_cho_be_tong_dam_lan_cong_trinh.pdf