Thành tựu về đập bê tông đầm lăn và kiến nghị áp dụng ở nước ta - Nguyễn Như Oanh

Nội dung text: Thành tựu về đập bê tông đầm lăn và kiến nghị áp dụng ở nước ta - Nguyễn Như Oanh

1. THÀNH TỰU VỀ ĐẬP BÊ TÔNG ĐẦM LĂN VÀ KIẾN NGHỊ ÁP DỤNG Ở NƯỚC TA TS. NGUYỄN NHƯ OANH Bộ môn VLXD - Trường Đại học Thuỷ Lợi Tóm tắt: Bê tông đầm lăn (Roller Compacted Concrete - RCC) là một loại bê tông khô, được thi công theo phương pháp đầm lăn rung lèn chặt. Ngoài những tính chất như bê tông thông thường, RCC còn có các thuộc tính riêng khác. Hiện nay trên thế giới, đập bê tông đầm lăn đất để xây dựng đập bê tông”, phát triển ý tưởng ngày càng được sử dụng nhiều. Kỹ thuật xây của Raphael, hình thành lên khái niệm đầu tiên dựng đập bê tông đầm lăn đã đạt được thành tựu về “ Bê tông đầm lăn - RCC”. lớn như là Mỹ, Nhật, Trung Quốc, Brasil, v.v ,. Cũng năm 1972-1973 cũng tại Mỹ, đập Tims Các khó khăn về thiết kế, vật liệu BTĐL, Ford, đập Jackson Dam và đập Lost Creek Dam công nghệ thi công, kiểm soát chất lượng Đến đã tiến hành thí nghiệm hiện trường về bê tông nay đã được giải quyết và đạt nhiều thành tựu đầm lăn. lớn. Bài báo này giới thiệu sơ lược sự phát triển Năm 1973, tại hội nghị Quốc tế về đập lớn BTĐL trên thế giới và Việt Nam, một số kết quả lần thứ 11, A.I.B Moffat người Anh đã có bài nghiên cứu về sử dụng vật liệu, cấp phối cho báo viết về “Nghiên cứu bê tông khô, nghèo BTDDL của một số nước. Từ đó, tác giả kiến thích hợp để thi công đập bê tông trọng lực”. nghị áp dụng đối với xây dựng đập bê tông đầm Năm 1974, Nhật Bản đã xây dựng kế hoạch lăn ở Việt Nam. “Nghiên cứu hợp lý đập bê tông”, bắt đầu tiến 1. Sơ lược sự phát triển của bê tông đầm lăn hành nghiên cứu một cách hệ thống về Bê tông Năm 1961-1962 ở Đài Loan -Trung Quốc đã đầm lăn, đã đề ra phương pháp thi công mới đập thi công tường tâm của đập Thạch Môn bằng bê tông. Năm 1976, đã tiến hành thí nghiệm BTĐL, sử dụng cốt liệu cấp phối liên tục, có hiện trường đắp đê quai thượng lưu đập đường kính lớn nhất cốt liệu là 76mm. Lượng Shimajigawa. Năm 1978, thân đập Shimajigawa dùng chất kết dính là 107kg/m3, độ dày một lớp đã sử dụng bê tông đầm lăn đầu tiên. Nhật Bản đổ là 30cm. là nước có tốc độ phát triển đập Bê tông đầm lăn Năm 1961-1964, Italia đã xây dựng thành rất nhanh, tính đến năm 1992, Nhật Bản đã xây công đập Alpe Gera bằng bê tông khô, nghèo dựng thành công 30 đập bằng Bê tông đầm lăn. chất kết dính với độ dày mỗi lớp đổ là 70cm. Phương pháp thi công đập bê tông đầm lăn của Năm 1970, tại Mỹ, hội nghị “ Thi công đập Nhật Bản gọi là RCD (Roller Compacted Dam). bê tông với tốc độ nhanh”, Asilomar người Năm 1975, Viện Nghiên cứu khoa học Thủy Italia đã đề xuất sử dụng bê tông khô, nghèo để công Liên Xô (cũ) đã bắt đầu nghiên cứu sử thi công đập. dụng bê tông nghèo xi măng để xây dựng đập bê Sau đó trong bài báo của Jerome Raphael về tông trọng lực. Năm 1978, đã bắt đầu triển khai “Đập trọng lực tối ưu” đã đề xuất dùng biện kế hoạch nghiên cứu tổng hợp thí nghiệm cho pháp thi công đập đất đá để thi công bê tông đập bê tông đầm lăn. Năm 1979-1980, một bộ khối lớn với bê tông khô có cấp phối cốt liệu phận công trình Curpxai Hydaulic Electric liên tục và dùng máy đầm rung để lèn chặt bê Staition đã sử dụng bê tông đầm lăn. Đến năm tông. 1984, Liên Xô đã chính thức sử dụng bê tông Năm 1972, Tại hội nghị “Thi công kinh tế đầm lăn để xây dựng các nhà máy Thủy điện đập bê tông” , trong bài báo của Robert W. Tashkumr, Bureixo và Cuvinsc, v.v Canon người Mỹ về “ Dùng phương pháp đầm Tại Trung Quốc, năm 1978 đã bắt đầu tiến 81
2. hành nghiên cứu xây dựng đập bằng BTĐL, đập đang thi công (xem biểu đồ 1.1). Từ biểu đồ năm 1979, bắt đầu thí nghiệm trong phòng. 1.1 ta thấy tại Châu ¸ có 156 đập BTĐL đã và Năm 1980-1981, Tại tỉnh Tứ Xuyên, đường bê đang thi công, Châu Âu là 36 đập, Bắc Mỹ là 40 tông của nhà máy thủy điện Long Nhai đã tiến đập, Trung và Nam Mỹ là 38 đập, Châu Phi có hành thí nghiệm Bê tông đầm lăn t¹i hiện 26 đập và Châu Đại Dương chỉ có 10 đập. (Xem trường. Năm 1983, tại Hạ Môn tỉnh Phúc Kiến biểu đồ 1.1 và 1.2). đã tiến hành thí nghiệm hiện trường BTĐL, Vật 2. Các Quốc gia dẫn đầu về xây dựng đập liệu cung cấp cho đập Cát Khê Khẩu, lượng Bê tông đầm lăn dùng tro bay trong chất kết dính lên tới 50%. Giữa những năm 80 của thế kỷ thứ 20, trên Tính đồng đều, độ chặt và cường độ của bê tông toàn thế giới mới chỉ xây dựng đựợc 15 đập đầm lăn đã đạt yêu cầu. Năm 1984-1985, Bê bằng BTĐL, chủ yếu phân bố ở các nước như tông đầm lăn đã chính thức được dùng để xây Trung Quốc, Nhật Bản, Mỹ, Tây Ban Nha, dựng đê quai và tường cửa lấy nước của nhà Brazil, Nam Phi và Úc. máy thủy điện Cát Khê Khẩu. Tính đến cuối năm 2001, số đập BTĐL đã và Tại Trung Quốc, đập đầu tiên bằng BTĐL đã đang xây dựng chiếm 61.3% chủ yếu ở 4 Quốc xây dựng thành công là đập Khang Khẩu tại gia: Trung Quốc, Nhật Bản, Mỹ, Tây Ban Nha, huyện Đại Điền tỉnh Phúc Kiến, chỉ trong vòng còn lại chiếm 16.5% ở các nước Brazil, Nam 6 tháng đã thi công xong toàn bộ đập vào tháng Phi và Úc. 5 năm 1985. Cho đến nay, 5 nước dẫn đầu thế giới về số Tính cho đến năm 2005, toàn thế giới đã và lượng cũng như quy mô xây dựng đập BTĐL là đang xây dựng tổng cộng là 278 đập BTĐL, Trung Quốc, Nhật Bản, Mỹ, Brazil và Tây Ban trong đó có 184 đập đã xây dựng xong và 94 Nha. (xem bảng 2.1) Châu Đại Dương Số lượng Châu Phi 3% 160đập 156 8% 140 Đã xây dựng Trung 120 Tổng cộng Nam Mỹ 100 100 12% 80 Châu Á 60 Bắc mỹ 52% 38 40 13% 40 31 33 36 2226 25 20 9 10 Châu Âu 0 Châu Đại Châu Phi Trung Nam Bắc mỹ Châu Âu Châu Á 12% Châu lục Dương Mü Biểu đồ 1.1 Tình hình phân bố số lượng đập Biểu đồ 1.2 Phân bố đập BTĐL trên thế giíới BTĐL trên các Châu lục tính đến năm 2005 theo tỷ lệ % tính đến 2005 Bảng 2.1 Quy mô và tình hình xây dựng đập BTĐL của 5 nước dẫn đầu thế giới Số Độ cao của đập RCC Khối lượng RCC Tổng khối lượng BT Quốc gia lượng (m) ( 104m3) ( 104m3) đập Trung bình Cao nhất Trung bình Cao nhất Trung bình Cao nhất Trung Quốc 125 73.8 216.5 28.9 495.0 47.7 750.0 Nhật Bản 43 85.3 156 35.55 153.7 65.69 331.7 Mỹ 38 37.9 97 17.37 112.5 19.36 141.0 Brazil 36 46.6 80 26.76 143.8 56.70 880.0 82
3. Tây Ban Nha 22 42.9 99 13.19 98.0 15.16 101.6 Dưới đây giới thiệu sơ bộ về tình hình nghiên xây dựng thành công đập Phổ Định là đập đầu cứu, xây dựng đập BTĐL của 3 nước dẫn đầu tiên là đập vòm trọng lực cao nhất thế giới (cao thế giới là: Trung Quốc, Nhật Bản, Mỹ và sau 129m, hoàn thành năm 2002), đập Chiêu Lai đó giới thiệu sơ lược về tình hình xây dựng đập Hà, hiện nay là đập vòm mỏng BTĐL cao nhất BTĐL ở Việt Nam. thế giới (cao 105,5m, hoàn thành vào năm 2.1 Trung Quốc 2005); hiện nay đang xây dựng đập trọng lực Tính đến cuối năm 2003, Trung Quốc là BTĐL cao nhất thế giới là đập Long Than tại nước xây dựng nhiều đập BTĐL nhất trên thế tỉnh Quảng Tây (cao 216,5m). giới, đã xây dựng thành công 41 đập, đang xây (3) Trung Quốc là nước có khí hậu thay đổi dựng 12 đập và đang quy hoạch, thiết kế và lớn giữa các miền, nhiệt độ miền Nam và miền chuẩn bị thi công 17 đập {SHEN, Chonggang- Bắc chênh lệch nhau nhiều, các tỉnh phía Nam 1999}. như đảo Hải Nam, Quảng Tây, Quảng Đông và Lượng dùng chất kết dính trung bình của Vân Nam, v.v, có khí hậu gần giống Việt Nam BTĐL Trung Quốc là 173kg/m3, trong đó lượng thường có nhiệt độ cao, lượng mưa nhiều, trong dùng xi măng là 79kg/m3 và lượng phụ gia khi đó ở các tỉnh phía Bắc như các tỉnh Cát khoáng là 94kg/m3 (Chiếm khoảng 54% tổng Lâm, Tân Cương, Nội Mông và Hắc Long lượng chất kết dính). Tất cả các đập BTĐL của Giang, v.v, mùa đông khí hậu rất lạnh, thường Trung Quốc đều trộn cùng một loại phụ gia có băng tuyết, vì vậy công nghệ BTĐL ở mỗi khoáng, hầu hết đều dùng tro bay có hàm lượng vùng miền có những đặc điểm riêng như sử than thấp. dụng vật liệu, phương pháp thi công, phương Trong 36 đập đã thống kê lượng chất kết thức hạ nhiệt trong bê tông, đặc biệt cấp phối dính có đến 33 đập là sử dụng hàm lượng chất BTĐL thường phải sử dụng loại phụ gia dẫn khí kết dính cao (chiếm 92%), có 2 đập dùng lượng để nâng cao tính chống đông, và thường phải chất kết dính trung bình (chiếm 6%) và chỉ có 1 dùng loại phụ gia kéo dài thời gian ngưng kết đập dùng phương pháp RCD của Nhật Bản ban đầu của bê tông ở những vùng miền khí hậu (chiếm 3%) (loại đập này do Nhật Bản thiết kế có nhiệt độ cao. và thi công). Ngoài những đập RCD, Trung (4) Để hạ thấp nhiệt thủy hóa của bê tông, Quốc là nước đã dùng BTĐL có lượng chất kết biện pháp khống chế nhiệt đơn giản, thuận tiện dính tương đối cao với hàm lượng phụ gia cho thi công đã sử dụng hàm lượng tro bay cao khoáng cao. hoặc là các loại phụ gia khoáng khác, ngoài một Đến nay Trung Quốc là nước đã phát triển kỹ số đập trọng lực như đập Đại Triều Sơn, còn các thuật đập BTĐL trên 20 năm, nên đã tích lũy đập khác đều trộn tro bay để tiết kiệm xi măng, được kinh nghiệm phong phú, đã đạt được trình và cải thiện chất lượng bê tông rõ rệt. độ kỹ thuật dẫn đầu thế giới về lĩnh vực xây (5) Về thi công, trộn, vận chuyển, san và đầm dựng đập BTĐL, với những đặc điểm dưới đây: lèn bê tông, công tác ván khuôn và bảo dưỡng (1) Những đập đã và đang xây dựng chủ yếu bê tông đều đã tích lũy được rất nhiều kinh là đập BTĐL trọng lực với sự phát triển ngày nghiệm. càng nhiều đập cao. Tính đến cuối tháng 10 năm (6) Mặt thượng lưu đập đã sử dụng các dạng 2003, Trung Quốc đã xây dựng thành công 7 chống thấm đi từ sử dụng: kết cấu bê tông đập BTĐL trọng lực có chiều cao trên 100m thường, vữa bi tum cát, bê tông bản mặt có cốt (đập Nham Than, đập Thủy Khẩu, đập Giang Á, thép, bê tông chế tạo sẵn, màng chống thấm Miên Hoa Than, Thạch Môn Tử, Sai Bái và mỏng bằng PVC, lớp BTĐL cấp phối 2 giàu Kiêm Giang). chất kết dính và bê tông biến thái, v.v Qua so (2) Về loại hình đập: phát triển từ đập trọng sánh thấy rằng dùng BTĐL cấp phối 2 cho toàn lực đến đập vòm và đập vòm mỏng. Trung Quốc mặt cắt để chống thấm đạt hiệu quả và kinh tế 83
4. nhất. đập của Trung Quốc và Nhật Bản. (RCC chiếm (7) Trung Quốc đã sử dụng BTĐL để xây 89,7% tổng lượng bê tông, cao hơn so với các dựng đê quai có tính ưu việt, tốc độ thi công đập của Trung Quốc và Nhật Bản.(chỉ chiếm nhanh, giảm giá thành công trình tạm. 54-60% tổng lượng bê tông). 2.2 Nhật Bản Mỹ là quốc gia dẫn đầu duy nhất trên thế Bê tông dầm lăn của Nhật Bản được phát giới, BTĐL có đập không trộn tro bay, Hàm triển trên cơ sở nghiên cứu và thí nghiệm kỹ lượng tro bay trong chất kết dính biến đổi rất thuật xây dựng đập BTĐL của Mỹ và quan điểm lớn, từ 0% đến 69% (có đập Upper Stillwater thiết kế của Anh. cao 91m, khối lượng RCC là 112.5x104m3, có Từ năm 1974 đến nay đã phát triển rất nhanh. hàm lượng tro bay là 69%. Tất cả các đập BTĐL của Nhật Bản đều là loại Đập Upper Stillwater là đập BTĐL cao nhất hình đập RCD, Lượng chất kết dính trong RCD của Mỹ, có độ cao gấp đôi đập cao thứ 2 nhưng là 120kg/m3- 130kg/m3 (chỉ có 1 đập cao 98m, có khối lượng RCC gấp 3 lần đập cao thứ 2, có đập Chiya, lượng BTĐL là 39.5x104m3 có lượng chất kết dính là 138kg/m3 cao hơn tất cả lượng dùng chất kết dính là 110kg/m3). các đập của Nhật Bản nhưng thấp hơn so với Tất cả các đập RCD cao dưới 100m đều dùng các đập của Trung Quốc (173kg/m3) so với các lượng chất kết dính là 120kg/m3, các đập cao từ quốc gia khác trên thế giới đều thấp hơn. Công 100m trở lên đều có lượng chất kết dính là nghệ xây dựng đập BTĐL của Mỹ có các đặc 130kg/m3. điểm dưới đây: Đập BTĐL cao nhất của Nhật Bản là đập (1) Phương thức đổ, san đầm BTĐL thành Urayama (cao 156m) đã được hoàn thành vào từng lớp mỏng, đổ lên đều liên tục mỗi lớp đổ năm 1999. phổ biến là 30cm. Tất cả các đập RCD của Nhật Bản đều sử (2) Kết cấu đập đơn giản, trình độ cơ giới dụng tro bay có hàm lượng than thấp. Chỉ có hóa cao, thi công liên tục, tiến độ thi công công trình Satsunaigawa (h=114m, khối lượng nhanh, giảm nhân lực lao động. BTĐL là 53.6x104m3) là sử dụng xỉ lò cao dạng (3) Lượng dùng chất kết dính có xu hướng hạt, đập này có lượng chất kết dính là 120kg/m3 tăng nhiều, cải thiện được sự kết hợp giữa các (42kg xi măng pooc lăng và 78 kg bã quặng) đó lớp, giải quyết được yêu cầu về tính chống thấm là đập RCD cao trên 100m duy nhất có lượng và chống đông, lượng dùng xi măng có xu chất kết dính là 120kg/m3. Công nghệ xây dựng hướng tăng. đập BTĐL của Nhật Bản có những đặc điểm sau: (4) Giá trị VC khống chế được thiên nhỏ và (1) Hình thức đập BTĐL của Nhật Bản có tối ưu, làm cho bê tông ở trạng thái khô có khả đặc điểm là “vàng bọc kim” hình thức đập này năng chịu tải trọng của máy móc thi công tốt, và đập bê tông trọng lực thông thường có kết lực dính kết giữa các lớp đổ tốt nên tính chống cấu không có sự khác nhau rõ rệt, do vậy mà thấm tốt. biện pháp thi công gần như giống với đập bê 2.4 Khái quát tình hình xây dựng đập tông thường. BTĐL tại Việt Nam (2) Biện pháp thi công phức tạp, tiến độ thi Việt Nam chủ yếu xây dựng đập bằng bê công chậm hơn, trình tự thi công phức tạp hơn. tông thường, những năm gần đây mới bắt đầu (3) Mỗi lớp đổ bê tông từ mỏng sang dày nghiên cứu và ứng dụng sử dụng BTĐL để xây hơn, việc chọn chiều dày lớp đổ được quyết dựng đập. định bởi thiết kế kỹ thuật thi công, cấp phối thi Năm 2003, Việt Nam bắt đầu công tác tìm hiểu, công và chọn máy móc thi công. nghiên cứu, thí nghiệm và thiết kế đập BTĐL. 2.3 Mỹ Đến năm 2005 công trình đập Định Bình Mỹ có tổng cộng 29 đập BTĐL, độ cao trung thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn bình của các đập là 36m, thấp hơn so với các bắt đầu thi công bằng BTĐL, đồng thời các đập 84
5. Pleikrông, Avương thuộc Tập đoàn Điện lực đập BTĐL muộn, song tính cho đến nay Việt Việt Nam thuộc Bộ Công Thương cũng bắt đầu Nam là nước đứng thứ 5 thế giới về số lượng đập ứng dụng BTĐL. đã, đang và sẽ xây dựng, đứng thứ 3 thế giới về số Tuy phát triển muộn, song đập BTĐL của lượng đập BTĐL cao trên 100m, chỉ sau Trung Việt Nam phát triển rất nhanh cả về số lượng Quốc và Nhật Bản (Trung Quốc có 35 đập, Nhật cũng như quy mô đập về độ cao cũng như khối Bản là 13 đập, Việt Nam có 8 đập). lượng BTĐL. Bảng 2.2 dưới đây thống kê và so sánh lượng Hiện nay đã và đang thi công, thiết kế và quy dùng chất kết dính của BTĐL của 4 Quốc gia dẫn hoạch khoảng trên 30 đập BTĐL, trong đó có đầu thế giới và Việt Nam. Từ bảng 2.2 thấy rõ, 10 đập đang thi công và khoảng 20 đập đang BTĐL của Trung Quốc có lượng dùng xi măng giai đoạn thiết kế. Chủ yếu các đập BTĐL của thấp nhất, lượng dùng phụ gia khoáng tương đối Việt Nam đều là đập bê tông trọng lực, chỉ có 1 cao, lượn dùng chất kết dính trung bình. Lượng đập có dự định thiết kế là đập vòm trọng lực. dùng xi măng, phụ gia khoáng và chất kết dính Mặc dù Việt Nam là nước ứng dụng công nghệ của BTĐL các đập của Việt Nam đều cao nhất. Bảng 2.2 Lượng dùng chất kết dính của BTĐL của 4 nước dẫn đầu và Việt Nam Lượng dùng Chất Lượng dùng PG Lượng dùng Xi măng Năm kết dính (kg/m3) khoáng (kg/m3) (kg/m3) Quốc gia thống kê Trung Trung Trung Lớn nhất Lớn nhất Lớn nhất bình bình bình Cuối 1998 173 230 94 140 79 - Trung Quốc Đầu 2003 163 230 90.2 140 77.2 127 Nhật Bản Cuối 1998 123 130 35 78 87 96 Mỹ Cuối 1998 138 252 53 173 85 184 Tây Ban Nha Cuối 1998 204 250 130 170 75 88 Việt Nam Đầu 2006 240.2 290 154.1 210 93 140 Chú thích4 nước trên do M.R.H Dunstan thống kê; Việt Nam do tác giả thống kê. 3. Xu thế phát triển đập các loại bê tông 50-100cm, theo mặt cắt từ thượng lưu đến hạ đầm lăn trên thế giới lưu đổ theo khe dọc. Bê tông đầm lăn ở bên 3.1 Đập bê tông đầm lăn nghèo chất kết trong và có lớp bê tông thường dày từ 2-3m bao dính(LCRCC) bọc bên ngoài, dùng biện pháp tổng hợp để bố Từ những năm 30 của thế kỷ 20, chủ yếu trí các khe và các đường tiêu nước. Lượng dùng dùng BTĐL nghèo chất kết dính, BTĐL trong chất kết dính của loại đập này là 120-130kg/m3, thân đập thường dùng loại bê tông nghèo chất trong đó hàm lượng puzơlan chiếm từ 20-35%. kết dính. Chất kết dính của loại bê tông này 3.3 Đập bê tông đầm lăn giàu chất kết (thường là xi măng silicát phổ thông và phụ gia dính (HCRCC) khoáng puzơlan) hàm lượng dùng thường nhỏ Loại hình đập bê tông này có độ rỗng rất nhỏ, hơn 100kg/m3, trong đó hàm lượng puzơlan trộn độ dính kết giữa các lớp đổ rất tốt, bề mặt mỗi tới 40%so với lượng dùng xi măng. Mỗi lớp đổ lớp không cần xử lý, độ dày mỗi lớp đổ là rải bê tông thường là 30cm. 30cm, hàm lượng chất kết dính thường từ 3.2 Đập bê tông đầm lăn thi công theo 150kg/m3 trở lên, hàm lượng phụ gia khoáng phương pháp RCD (RCD) tương đối cao, thường từ 60-80%, do đó có Đây là phương pháp xuất xứ từ Nhật Bản, lượng dùng xi măng rất thấp. nhưng với mỗi địa phương khác nhau thì lại sử Bảng 3.1 dưới đây thống kê tình hình sử dụng phương pháp khác nhau. Mỗi lớp đổ rải là dụng chất kết dính của các loại hình BTĐL trên 85
6. thế giới đã và đang sử dụng: Bảng 3.1 Lượng dùng chất kết dính và nước của các loại BTĐL trên Thế giới Loại BTĐL Loại BTĐL có Loại BTĐL có Loại BTĐL có lượng Phân loại lượng dùng chất lượng dùng chất kiểu RCD dùng chất kết kết dính thấp kết dính trung bình dính cao Số lần thống kê 13 34 31 71 Lượng dùng xi măng Lớn nhất (kg/m3) 95 96 125 154 Trung bình (kg/m3) 63 88 63 83 Nhỏ nhất (kg/m3) 0 42 0 46 Số lần thống kê 13 34 31 71 Lượng dùng PG khoáng Lớn nhất (kg/m3) 90 78 130 225 Trung bình (kg/m3) 13 35 57 111 Nhỏ nhất (kg/m3) 0 24 0 40 Số lần thống kê 13 33 22 71 Lượng dùng nước Lớn nhất (kg/m3) 168 110 145 136 Trung bình (kg/m3) 121 95 115 101 Nhỏ nhất (kg/m3) 87 75 95 73 Tỷ lệ PG khoáng/ CKD 0.17 0.28 0.48 0.57 Tỷ lệ N/X 1.59 0.77 0.96 0.52 4. Nguyên nhân và phân bố các lọai hình thấp, sau đó có xu hướng phát triển nhiều loại đập BTĐL trên thế giới đập BTĐL giầu chất kết dính. Biểu đồ 4.1 dưới 4.1 Tình hình phân bố các lọai hình đập đây có thể thấy rằng: Đập giầu chất kết dính Thời kỳ đầu rất nhiều các đập BTĐL sử dụng chiếm tới khoảng 50%. loại bê tông nghèo vữa, với lượng chất kết dính 200 Đập lèn đầy Đập nghèo chất kết dính pBTĐL ậ 150 yđ Đập RCD ũ 100 Đập CKD trung bình ng tích l ngtích Đập giàu CKD ợ 50 lư ố Tổng cộng S 0 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1981-19831984-1985 Năm Biểu đồ 4.1 Số lượng lũy tích theo từng năm của các loại hình đập BTĐL tính đến cuối năm 1996 86
7. Bảng 4.1 Phân bố các loaị hình đập BTĐL tính đến cuối năm 1996 TT Loại hình đập BTĐL Tỷ lệ(%) 1 Đập BTĐL giàu chất kết dính(Lượng CKD từ 150kg/m3 trở lên) (HCRCC) 44.7 2 Đập BTĐL có lượng CKD trung bình(Lượng CKD từ 100 -140kg/m3 (MCRCC) 22.4 3 Đập RCD 19.1 4 Đập BTĐL nghèo CKD(Lựơng CKD thấp hơn 99kg/m3)(LCRCC) 13.2 5 Đập lèn đầy loại mới 0.7 Từ biểu đồ 4.1 có thể thấy rằng, cho đến cuối BTĐL càng cao hơn. năm 1986 toàn thế giới tổng cộng mới xây dựng (3) Quá trình thay đổi loại hình đập BTĐL: được có 15 đập BTĐL, trong đó đập nghèo chất Thời kỳ đầu đập BTĐL rất ít khi dùng cho các kết dính chiếm 33%, có 2 đập thi công theo kiểu công trình thủy điện, nhưng đến cuối những năm đập RCD, chiếm 13%,có 6 đập BTĐLcó lượng 80 và đầu những năm 90 của thế kỷ 20 càng ngày chất kết dính trung bình, chiếm 40%, 2 đập là loại càng nhiều đập của các công trình thủy điện đã sử BTĐL giầu chất kết dính, chiếm 13%. dụng BTĐL, do nhiệm vụ của đập là tích nước, Nhưng chỉ sau 10 năm, từ 1986-1996, Trên nên tính chống thấm cần quan tâm và đặc biệt chú toàn thế giới đã xây dựng được 152 đập ý đối với các đập cao. BTĐL(xem bảng 4.1), trong đó có 20 đập BTĐL (4) Tính kinh tế: do các tính năng của BTĐL nghèo chất kết dính, chiếm 13,2%, có 29 đập là giầu chất kết dính so với BTĐL nghèo chất kết loại BTĐL theo kiểu RCD, chiếm 19,1%, có 34 dính được cải thiện rõ rệt. Nên mặt cắt đập bê đập BTĐLcó chất kết dính trung bình, chiếm tông trọng lực có thể thiết kế giảm nhỏ đi. Tuy 22,4%, đập BTĐL giầu chất kết dính là 68 đập, kinh phí dùng BTĐL giầu chất kết dính là cao chiếm 44,7%. Ngoài ra còn có 1 đập theo kiểu lèn hơn, nhưng nếu cùng mức độ an toàn chống thấm đầy và 5 đập có lượng chất kết dính chưa biết. như nhau, thì giá thành tổng thể (cả giá thành thân Như trên đã phân tích, từ những năm đầu 80 đập và giá thành kết cấu chống thấm) sẽ nhỏ hơn của thế kỷ 20, đập BTĐL đã phát triển và có xu giá thành của đập BTĐL nghèo chất kết dính. hướng chuyển từ đập BTĐL nghèo chất kết dính 5. Kết luận và kiến nghị sang loại đập có lượng chất kết dính trung bình và 5.1. Kết luận đến loại đập BTĐL giầu chất kết dính. - Qua bảng 2.2 thống kê được, chúng ta có thể 4.2 Nguyên nhân phát triển của các loại thấy rằng, 4 Quốc gia dẫn đầu thế giới về BTĐL hình đập BTĐL đều có lượng dùng xi măng Pooclăng tương Sự phát triển có sự thay đổi như vậy là do 4 đương nhau (từ 75kg/m3-85kg/m3), riêng BTĐL nguyên nhân dưới đây: của Việt Nam có lượng dùng xi măng lớn nhất (1) Sự hiểu biết về tính năng BTĐL ngày (93kg/m3). càng sâu sắc, nghiên cứu mẫu khoan tại đập - Lượng dùng chất kết dính không giống nhau BTĐL của các loại hình đập đã xây dựng, đã phát là do mỗi nước có lượng dùng phụ gia khoáng hiện thấy: các tính năng của BTĐL giầu chất kết khác nhau. BTĐL của Nhật Bản có lượng dùng dính rất tốt, do tăng thêm nhiều vật liệu dính kết chất kết dính thấp nhất vì sử dụng lượng tro bay trong bê tông. thấp nhất, Tây Ban Nha là nước có BTĐLvới (2) Quy mô đập BTĐL ngày càng lớn. Tính lượng dùng chất kết dính lớn nhất vì lượng dùng đến năm 1990, chỉ có 1 đập có BTĐL có chiều tro bay cao nhất. cao lớn hơn 100m, là đập Tamagawa (Nhật Bản). - Ba trong 4 quốc gia dẫn đầu Thế giới về Tới những năm 1991-1996, đã xây dựng được 12 BTĐL đã xác định được loại hình đập RCC là đập có chiều cao lớn hơn 100m và còn 5 đập cao thích hợp nhất. Chỉ riêng Nhật Bản là Quốc gia trên 100m đang xây dựng. Tùy theo quy mô đập duy nhất sử dụng loại hình đập RCD. Trung Quốc càng lớn thì yêu cầu đối với các tính năng của và Tây Ban Nha thấy rằng sử dụng loại RCC giầu 87
8. chất kết dính là tốt nhất. Trung Quốc, phong tục tập quán, điều kiện kinh tế - Bê tông đầm lăn của 3 quốc gia đều sử dụng tương tự, và Trung Quốc hiện đang là quốc gia phụ gia khoáng là tro bay, thường là loại tro bay đang dẫn đầu thế giới về xây dựng đập BTĐL về lượng than thấp. Riêng Mỹ thường thiết kế nhiều cả số lượng và chiều cao đập, Trung Quốc đã trải loại hình đập BTĐL, từ loại có lượng chất kết qua hơn 20 năm tích lũy kinh nghiệm, đạt được rất dính rất thấp (64kg/m3) cho đến BTĐL có lượng nhiều thành tựu về xây dựng đập BTĐL, hiện đã dùng chất kết dính rất cao (252kg/m3), sử dụng đạt được trình độ thế giới về xây dựng đập BTĐL. loại BTĐL từ không sử dụng phụ gia khoáng (tro Kiến nghị bay) cho đến loại BTĐL có lượng dùng tro bay rất - Việt Nam cần phải xây dựng gấp bộ Tiêu cao, đến mức mà loại hình BTĐL này cho đến nay chuẩn về Thiết kế, Thi công, Quy trình thí nghiệm không sử dụng nữa. và quản lý chất lượng trong xây dựng đập BTĐL. - Việt Nam đang thi công đập BTĐL có lượng - Trong khi chưa có Tiêu chuẩn và thiếu kinh chất kết dính là cao nhất thế giới, nên rất khó nghiệm về BTĐL, kiến nghị sử dụng loại hình đập khống chế nhiệt trong BTĐL, mặt khác làm tăng BTĐL giầu chất kết dính, dựa vào Tiêu chuẩn và giá thành công trình. kinh nghiệm về BTĐL của Trung Quốc và có thể - Việt Nam là quốc gia láng giềng với Trung tham khảo thêm một số Tiêu chuẩn của các nước Quốc, có điều kiện thời tiết, khí hậu tương tự như khác trên Thế giới như Mỹ và Anh. TÀI LIỆU THAM KHẢO [5] K.D.Hansen. Roller Compacted Concrete Developments in USA WP & DC. Jan,1989. [6] Shen, C.G and Wang, S.P.Recent RCC dam development in China . in Roller Compacted Concrete III ( Supplementary paper), ASCE, NewYork, 1992. [7] Dunstan, M.R.H. A method of design for the mix proportions of Roller Compacted Concrete to be in dams. XVth ICOLD Congress, Lausanne, 1985, Vol. 2. Abstract: RCC DAM ACHIEVEMENTS AND THE APPLICATION PROPOSAL FOR OUR COUNTRY By Dr. Nguyen Nhu Oanh Department of Building Material - WRU Roller Compacted Concrete (RCC) is a kind of ultra-dry concrete that is compacted by vibrating roller. RCC has properties of normal concrete, so, it also has specific properties. Up to day, many of RCC dams have been constructed in the World. Technology of RCC dam has obtained the large achievements as United State, Japan, China and Brazil etc. The difficulties of design, RCC material, construction technology, quality Control etc have been solved and getting the large achievements. This paper introduces the RCC dam development in the World as well as in Vietnam, some studied results of RCC materials in several countries. The author makes some application proposals for building RCC dams in Vietnam. Ng•êi ph¶n biÖn: TS. Hoµng Phã Uyªn 88