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
Những đập bê tông đầm lăn (RCC-roller compacted concrete)
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
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
(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
Từ đó ta có hệ phương trình sau:
(2.3)
(2.4)
Từ đó tính được: (2.5)
và (2.6)
Nếu gọi các tham số cấp phối bê tông là:
W/(C+F) = K1 và F/(C+F)=K2
Thì : (2.7)
Và (2.8)
W = K1(C + F) (2.9)
Trong các công thức trên: PS và PG là độ rỗng của cát và đá ở trạng thái đầm chặt
Va: Hệ số biểu thị thể tích lỗ rỗng của bê tông.
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.
C’, F, W’, S’, G’: lượng dùng mỗi loại vật liệu ở hiện trường thi công thực tế. Khi
hàm lượng hạt quá kém của cát đá ở công trình vượt quá phạm vi quy phạm quy định,
cũng phải tiến hành tính đổi cấp phối bê tông trong phòng.
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.
pavement."
RCC is a very dry (zero-slump) concrete mix with 3/4 inch maximum size aggregate
and overall well-graded aggregate so that it remains stable under the action of a
vibratory roller. The RCC is placed using dump trucks and a modified asphalt paver,
then rolled to get the needed compaction. The resulting surface looks a little rough,
but it gains strength rapidly and the very low water-cement ratio soon far surpasses
conventional concrete with an equivalent amount of cement. Since it is not as smooth
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 I-
285 in Atlanta.
In central Ohio, composite roadways (concrete base with asphalt overlay) have been
the standard for city streets for many years. The higher strength concrete base course
is more durable and prevents the rutting that might occur with a full-depth asphalt
base course. A study of city streets in Columbus by Michael Darter of ERES, a
Champaign, Ilk-based engineering firm, concluded that the concrete base provided a
load-carrying capacity about four times greater than full-depth asphalt.
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
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
"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
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
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,
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.
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
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
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