NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ BÊ TÔNG ĐẦM LĂN Ở CÔNG TY TƯ VẤN
XÂY DỰNG THỦY LỢI 1 (HEC1).
Th.S Nguyễn Trí Trinh-HEC1
I. MỞ ĐẦU:
Vào năm 1961, đê quây của đập Thạch Môn ở Đài Loan Trung Quốc, Năm 1961-
1964 đập Alpe Gera ở Ý được áp dụng công nghệ bê tông đầm lăn. Năm 1975 ở
Pakistan trong công việc sữa chữa các công trình, đã áp dụng công nghệ bê tông
đầm lăn để thi công. Đây là lần sớm nhất ở các đập xuất hiện bê tông đầm lăn
(BTĐL).
Do hiệu quả kinh tế - kỹ thuật cao mang lại, nên rất nhiều công trình BTĐL được
xây dựng khắp nơi trên thế giới. Cùng quá trình phát triển đến nay đã hình thành 3
trường phái chính về công nghệ BTĐL trên thế giới : Mỹ, Nhật, Trung Quốc. Đập
cao nhất đã đạt được đến 200m và công nghệ này đã từ đập trọng lực phát triển
đến đập vòm, thậm chí đập vòm mỏng, chất lượng của đập càng ngày càng cao.
Ở nước ta, công nghệ BTĐL còn nhiều mới mẻ. Bài viết này xin được trình bày
những nghiên cứu về BTĐL của HEC1.
II. KHÁI NIỆM VỀ BÊ TÔNG ĐẦM LĂN :
Các nhà vật liệu xây dựng qua nghiên cứu nhận thấy rằng lượng nước (N) yêu cầu
để đảm bảo quá trình thuỷ hoá xi măng (X) trong khối bê tông là thấp hơn nhiều
so với lượng nước được trộn vào hổn hợp bê tông truyền thống. Mặt khác qua
nghiên cứu lí luận về cường độ bê tông phát hiện ra rằng cường độ bê tông Rb tỷ
lệ thuận với tỷ lệ N/X (Rb=F(N/X)). Vậy nếu giảm lượng nước trộn thì có thể
giảm được lượng xi măng của hổn hợp mà cường độ bê tông vẫn không thay đổi.
Do giảm lượng nước trộn nên bê tông khô như đất, muốn đầm phải sử dụng máy
đầm rung thay vì đầm dùi như bê tông truyền thống. BTĐL hình thành từ những ý
tưởng rất đơn giản như vậy.
1. Bê tông đầm lăn: RCC ( Roller compacted concrete)
BTĐL là loại bê tông được đầm bằng máy đầm rung. Bê tông đầm lăn được sử
dụng cho nhiều đối tượng: kè chắn sóng, sân bay, đập . . .
2. Đập bê tông đầm lăn: RCCD( Roller compacted concrete dam)
Đập được xây dựng bằng BTĐL gọi là đập BTĐL.

dính
C+F
Lượng
tro bay
trộn
vào
F/C+F
Lượng
dùng
nước
W

kg/m
3
kg/m
3

Khang khẩu R
90
100 3 60 80 140 57 98 0.70
Long môn than R
90
100 3 54 86 140 61 98 0.70
Thiên sinh kiều

R
90
100 3 55 85 140 60.7 83 0.59
Đồng hằng tỉ R
90

3 55 105 160 65.6 95 0.59
Song kê
R
180
20
0
2 90 110 200 55 105 0.53
R
90
100 3 63 80 143 56 85.5 0.60
Sơn khẩu
R
90
200 2 105 86 191 45 95 0.50
R
90
150 3 64 96 160 60 93 0.58
R
90
100 3 46 107 153 70 93 0.61
Giang á
R
90
200 2 87 107 194 55 103 0.53
R
90
150 3 54 101 155 65.2 84 0.54
Hồi Long
R
90

được giải quyết khá triệt để: (1) trong thiết kế đã bố trí lớp chống thấm thượng lưu
và lớp bê tông biến thái ở phía thượng lưu bê tông chống thấm; Sau khi đập hoàn
thành mặt thượng lưu đập được xử lý bằng 1 lớp chống thấm dạng kết tinh (Xypex
hoặc Krystol); Sau lớp bê tông chống thấm là hệ thống tiêu nước trong thân đập.
(2) Trước khi thi công đã tiến hành thí nghiệm đầm nện hiện trường để xác định
thông số đầm nện, quy trình thi công, thời gian khống chế để không được phát
sinh khe lạnh ở 2 lớp tiếp giáp
III. VẤN ĐỀ ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG ĐẦM LĂN VÀO
ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM :
1. Thành tựu áp dụng công nghệ BTĐL trên thế giới:
Năm 1961 có đê quây tường tâm của đập Thạch Môn ở Đài Loan Trung Quốc và
năm 1975 ở Pakistan trong công việc sữa chữa các công trình, cũng dùng phương
pháp trên để thi công. Đây là lần sớm nhất ở các đập cục bộ xuất hiện bê tông đầm
lăn.
Đến năm 1980 - 1984 ở Nhật Bản, Anh, Mỹ cũng đã xây dựng xong các đập bê
tông đầm lăn
Năm 1986 - 1989 ở Trung Quốc xây dựng xong các đập bê tông đầm lăn Khang
Khẩu Cầu Thiên Sinh, Long Môn Than, Phan Gia Khẩu v.v
Qua quá trình phát triển đến nay đã hình thành 3 trường phái chính về công nghệ
BTĐL trên thế giới : Mỹ, Nhật, Trung Quốc. Mặc dầu công nghệ BTĐL được áp
dụng muộn hơn so với các nước phương Tây, song đến nay Trung Quốc với sự nổ
lực và sáng tạo, đã trở thành đầu đàn trên thế giới về công nghệ BTĐL này, thể
hiện qua các yếu tố sau:
- Số lượng đập BTĐL được xây dựng nhiều nhất so với các nước trên thế giới.
- Số lượng đập cao được xây dựng nhiều nhất so với các nước trên thế giới.
Đập cao nhất đã nghiên cứu cao gần 200m - đập Long Than.
- Cường độ thi công đạt cao nhất thế giới ( thể hiện tính cơ giới hoá cao)
- Đã phát minh ra bê tông biến thái theo đó đã đưa tỷ lệ (BTĐL:Tổng khối
lượng bê tông đập) lên cao nhất thế giới. Trình độ thiết kế đập BTĐL được thể
hiện thông qua tỷ lệ này. Tỷ lệ càng cao thể hiện trình độ càng cao.

Kg/m
3

Tro
than
Kg/m
3

gian
hoà
n
thàn
h
1
Đảo địa
xuyên(Nh
ật Bản)
89 240 91-84

39-36

198
0
20±10
Hình thức kim bao ngân,
đập bê tông đầm lăn đầu
tiên trên thế giới
2
Liễu
(Mỹ) Kê

1.14 cm, thường bằng
cốp pha trượt, trộn lượng
tro bay nhiều
5
Long
Môn
Than
58 139 48 54-86

86 -
96.31

198
9
13-25
Thêm chống thấm bằng
bê tông co ngót
6
Thiên
Sinh Kiều

61 470 43 53-47

85-44

198
9
10±5
Chống thấm bằng bê
tông cấp phối 2

Bê tông cấp phối 2
chống thấm
1
0
Phổ Định 75 196 28.2

85-54

103
199
3
10.7
Đập vòm bê tông đầm
lăn đầu tiên ở Trung
Quốc. Bê tông cấp phối
2 chống thấm, khe
ngang có thể phun
ciment trùng lặp
1 ÔnTruyề
49 188 13.8

99
199
6-108
Đập vòm bê tông đầm
lăn, khe ngang có thể
1 n Bảo 4 khoan phụt trùng lặp
1
2
Quan Âm

4
Giang á 131 336 105 64-87

104
199
9
10.8
1
5
Đại Triều
Sơn
118 480 85
68-
110
96-
107
200
2
10.9
1
6
Long
Than
192 736 168 90-90

96-
100
Đan
g
xây

9
Bách Sắc 130 734 113
Đan
g
xây
dựn
g

Đập bê tông cấp phối 2
chống thấm
2
0
Đê quai
Tam Hiệp
(kỳ thứ 3
RCC)
120 572
129.
6

4/20
03
1-5
5-8
Đê quây cao nhất của
đập bê tông đầm lăn của
Trung Quốc
Những đập không chú thích là của Trung Quốc.
2. Vấn đề áp dụng BTĐL vào điều kiện Việt Nam:
Bê tông đầm lăn hiện nay được áp dụng khá phổ biến trên thế giới. Do được cơ

BTĐL vào thiết kế đập.
1. Công trình Tân Giang:
- Ngày 16 tháng 10 năm 1995, thay mặt BộThuỷ Lợi, thứ trưởng Phan Sỹ
Kỳ đã ra quyết định số 1570 QĐ/QLXD phê duyệt NCKT công trình thuỷ lợi Tân
Giang, thống nhất phương án công trình đầu mối là đập bê tông trọng lực chọn
phương án cao. Trên cơ sở quyết định 1570 QĐ/QLXD, theo chỉ đạo của thứ
trưởng Phan Sỹ Kỳ, HEC1 đã tiến hành nghiên cứu thiết kế đập Tân Giang theo 2
phương án bê tông trọng lực truyền thống và bê tông trọng lực đầm lăn. Đây là
lần đầu tiên bê tông đầm lăn được nghiên cứu vào một công trình thực tế ở Việt
Nam.
- Trên cơ sở hồ sơ thiết kế của HEC1, ngày 20 tháng 9 năm 1997, Bộ Nông
Nghiệp & PTNT, thứ trưởng Phạm Hồng Giang đã ký quyết định số 2425 NN-
ĐTXD/QĐ phê duyệt TKKT-TDT công trình thuỷ lợi Tân Giang. Thống nhất
phương án đập đầu mối là BTĐL RCC. Cho phép chuyển bước thiết kế sang giai
đoạn BVTC.
- Quyết định phê duyệt TKKT đã được ký, là sự vui mừng kèm sự lo âu của
HEC1. Bởi tại thời điểm bấy giờ, kinh nghiệm thiết kế và thi công đập bê tông cổ
điển có chiều cao tầm cở Tân Giang ta chưa có, mà lại phải cho ra đời đập BTĐL
theo công nghệ mới. Trước tình hình trên HEC1 đã thực hiện một số biện pháp
sau :
+ Nhận chuyển giao phần mềm thiết kế đập bê tông đầm lăn của Viện Thiết Kế
Thiên Tân Trung Quốc.
+ Hợp tác với Viện Hoàng Hà Trung Quốc để đưa đoàn cán bộ HEC1 sang học tập
về cơ sở lý luận và kinh nghiệm thiết kế, thi công đập BTĐL Trung Quốc. Đoàn
HEC1 có 4 người : ông Trần Minh Tân ( XNTK3), Lê Minh Chí (VPTV), Giả
Kim Hùng ( XNTK3), Nguyễn Trí Trinh ( XNTK3).
- Sau khi về nước, trên cơ sở góp ý của bạn về hồ sơ TKKT công trình Tân
Giang, các kiến thức được học tại Trung Quốc, HEC1 đã cơ bản hoàn thành hồ sơ
BVTC đập Tân Giang theo phương án đập BTĐL trường phái Trung Quốc. Tuy
nhiên do nhiều lý do, đập bê tông đầm lăn Tân Giang được hiệu chỉnh thành đập

phân tầng, cường độ kháng nén đảm bảo, liên kết giữa các lớp khá tốt.
V. VẤN ĐỀ ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG ĐẦM LĂN VÀO CÔNG
TRÌNH THUỶ ĐIỆN SƠN LA:
- Theo tài liệu Công trình thuỷ điện Sơn La - Thiết kế kỹ thuật giai đoạn I, xuất
bản tháng 03-2004, đập bê tông có chiều cao đập lớn nhất là 138m, còn nhỏ hơn
so với đập Long Than được xây dựng ở Trung Quốc đợt 1cao 192m. Vì vậy vấn
đề kỹ thuật, an toàn đập với chiều cao như đập Sơn La là hoàn toàn giải quyết
được. Đập Sơn La cần được thiết kế theo công nghệ BTĐL, bố trí tổng thể đập
phải được sắp xếp phù hợp với công nghệ này (bố trí tổng thể đập bê tông
truyền thống và BTĐL có sự khác nhau).
- Nếu xây dựng đập Sơn La theo công nghệ đập bê tông trọng lực truyền
thống, sẽ bắt gặp các vấn đề khó khăn sau :
+ Công nghệ thiết kế, thi công đập bê tông trọng lực truyền thống với chiều cao
như Sơn La ta chưa có: (1) Khống chế nhiệt độ bê tông sẽ trở nên phức tạp hơn
nhiều so với đập thấp, và càng phức tạp đối với tình hình khí hậu khắc nghiệt khu
vực Sơn La; (2) Vấn đề khe thi công theo phương đứng; (3) Vấn đề phụt vữa khe
theo phương đứng ; (4) Vấn đề làm lạnh hổn hợp bê tông ban đầu; (5) Vấn đề sử
dụng thiết bị dẫn nước lạnh để làm lạnh bê tông trong thân đập .
+ Tiến độ thi công sẽ chậm lại rất nhiều do khâu cơ giới hoá không cao. Công
trình chậm đưa vào khai thác, việc giải quyết vấn đề thiếu hụt điện năng ở miền
Bắc hiện nay không kịp thời.
- Vì vậy cần tiếp tục nghiên cứu và có những bước đi thích hợp để có thể áp
dụng công nghệ BTĐL vào đập Sơn La, nhằm rút ngắn tiến độ thi công, gấp rút
đưa công trình vào khai thác, giải quyết vấn đề thiếu hụt điện năng ở miền Bắc
hiện nay.
VI. MỘT SỐ CẤP PHỐI BTĐL CÁC ĐẬP ĐÃ ĐƯỢC XÂY DỰNG
Ở VIỆT NAM:
Bảng 4. Cấp phối BTĐL thí nghiệm trong phòng dùng cho đập Định Bình.
Đá dăm (kg) TT


80
1 R90-150 CP3 119 72 191 838 120 132
5
517 278 530
2 R90-200 CP2 140 106 246 793 130 128
8
837 451
3 R90-250
PCB
-30
Bỉm
Sơn
198 114 312 818 162 128
8
837 451
4 R90-150 CP3 102 96 198 830 120 132
5
517 278 530
5 R90-200 CP2 120 114 234 802 130 128
8
837 451
6 BTBT-
250

PCB
-40
Bỉm
Sơn
190 123 313 818 176 128
8


20-
40
40-
60
1 R90-150 CP3 105 140 245 772 122 134
1
526 215 600
2 R90-200 CP2 126 114 240 796 132 129
5
842 453 0
3 Vữa liên
kết M200

PCB
-40
Bỉm
Sơn
512 170 682 109
2
360
4 Vữa liên
kết M250
580 200 780 978 370
Bảng 6. Cấp phối BTĐL thí nghiệm đề nghị dùng cho đập Sơn La.
Đá dăm (kg) TT

Loại bê
tông
loại

D5 PC-
40
60 170 230 787 152 140
0

Bảng 7. Cấp phối BTĐL được thi công cho đập Pleikrong.
Đá dăm (kg) T
T
Loại bê
tông
loại
cấp
phối

Loại
XM
X
(kg)

Puz
ơlan
(kg)
CK
D
(kg)

C
(kg)

N

công nghệ này.
- Trung Quốc là nước có nhiều kinh nghiệm và là nước đầu đàn về công
nghệ BTĐL, có thể kế thừa công nghệ BTĐL Trung Quốc để xây dựng trường
phái BTĐL Việt Nam.
- Với các ưu điểm nổi trội của công nghệ BTĐL, kính đề nghị các Bộ, ngành
liên quan khẩn trương xúc tiến nghiên cứu để sớm ban hành bộ tiêu chuẩn thiết kế,
thi công đập bê tông đầm lăn, làm cơ sở pháp lý cho công tác quản lý đầu tư các
dự án có xây dựng đập BTĐL./.