Công nghệ bê tông đầm lăn, ưu nhược điểm và ứng dụng

Khái niệm về công nghệ bê tông đầm lăn 

Bê tông lu lèn hay bê tông đầm lăn là loại bê tông không có độ sụt, được đầm chặt nhờ phương pháp lu rung và có thể được thi công giống như thi công đường giao thông và phương pháp đập đất đá truyền thống.

Công nghệ bê tông này được ứng dụng chủ yếu trong xây dựng các kho bãi, các bến đỗ xe, đường đi lại trong các khu công nghiệp. Ngoài ra, bê tông loại này còn được ứng dụng làm đường giao thông và các đập chắn nước cho công trình thủy lợi, thủy điện. 

Phương pháp thi công bê tông loại này là tiến hành san rải từng lớp sau đó dùng lu rung để đầm chặt. Đây chính là phương pháp mà so với bê tông thông thường sẽ có các đặc tính như: tiêu hao vật liệu, hiệu suất thi công và tính năng vật liệu của loại bê tông này sẽ ưu việt hơn rất nhiều. 

Ưu điểm và nhược điểm của bê tông đầm lăn

Cũng giống như các loại bê tông khác thì công nghệ bê tông loại này cũng có những ưu điểm và nhược điểm riêng.

Ưu điểm

Thời gian thi công công trình nhanh chóng

Thời gian thi công công trình nhanh chóng do sử dụng phương pháp băng tải để vận chuyển bê tông. Sau đó sử dụng máy ủi để san gạt và máy lu rung để đầm nền, giúp cho thời gian chờ khối đổ hạ nhiệt rút ngắn. Do đó, nếu thi công các công trình đập càng cao thì hiệu quả kinh tế mang lại của đập bê tông sẽ càng lớn.

Giá thành thi công thấp hơn

Các công trình đập đã sử dụng bê tông đầm lăn cho thấy, chi phí thi công đập bê tông sẽ rẻ hơn rất nhiều so với chi phí thi công bằng bê tông truyền thống. Vì việc thi công bằng bê tông đầm lăn sẽ giúp giảm các chi phí như coppha, giảm được chi phí vận chuyển, chi phí nhân công đổ đầm bê tông.

Giảm chi phí kết cấu phụ trợ

Khi ứng dụng công nghệ bê tông này trong làm đập thuỷ điện, chiều dài kênh xả nước sẽ ngắn hơn so với kênh xả nước của đập đắp. Chính bởi điều này mà chi phí làm bản đáy, chi phí xử lý nền sẽ được giảm đáng kể.

Chi phí thi công được cắt giảm đáng kể

Ưu điểm này được thể hiện cụ thể là khi thi công các công trình đập thuỷ điện bằng thì chi phí dẫn dòng trong thời gian xây dựng được cắt giảm rất nhiều. Đồng thời có thể hạn chế được những thiệt hại và rủi ro khi nước lũ tràn qua đê quai trong quá trình thi công.

Nhược điểm

• Chất lượng của bê tông phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết tại khu vực đổ bê tông. Nếu thi công trong điều kiện thời tiết xấu, thì việc sản xuất bê tông đầm lăn sẽ gặp nhiều khó khăn
• Bê tông cần phải được ninh kết với cường độ thiết kế dài
• Việc giám sát công đoạn vận chuyển, san ủi, đầm nền phải được thực hiện một cách khắt khe và phải phụ thuộc vào nguồn cung cấp phụ gia

Những nguyên vật liệu chế tạo bê tông đầm lăn

Vật liệu được sử dụng để chế tạo bê tông đầm lăn cũng giống như vật liệu chế tạo bê tông thông thường, bao gồm các vật liệu như: xi măng, phụ gia khoáng, phụ gia hóa học, các cốt liệu thô, mịn và nước. Tuy nhiên, do bê tông này không có độ sụt nên lượng xi măng sử dụng cũng ít hơn. 

Vì vậy, thành phần các vật liệu cũng sẽ khác nhiều so với bê tông thường, tỷ lệ cấp phối hạt liệu, hàm lượng hạt mịn là yếu tố quan trọng trong việc định lượng và quyết định được tính chất của hỗn hợp bê tông. Hạt mịn là các vật liệu có kích thước nhỏ hơn 75mm. 

Tùy thuộc vào khối lượng chất kết dính và kích thước của cốt liệu được sử dụng, yêu cầu hàm lượng mịn có thể chiếm 10% khối lượng cốt liệu trong bê tông đầm lăn. Các loại hạt mịn thường được dùng là: pozzolan,xỉ lò cao, silica fume, tro bay,... và được gọi chung là chất phụ gia khoáng.

Việc chọn lựa và sử dụng hợp lý nguồn phụ gia khoáng sẽ là yếu tố rất cần thiết, bởi nó liên quan trực tiếp đến địa điểm xây dựng công trình. 

Quy trình thi công các công trình bê tông đầm lăn

Việc thi công bê tông đầm lăn yêu cầu kỹ thuật thi công và nghiệm thu các kết cấu bê tông đầm lăn (BTĐL) rất khắt khe. Quy trình thi công bê tông đầm lăn được áp dụng cho các hồ thủy lợi, thủy điện phải tuân theo TCVN 10403:2015 và các tiêu chuẩn hiện hành có liên quan.

Để các bạn hiểu rõ hơn về quy trình này, dưới đây chúng tôi xin nêu ra tuần tự các bước yêu cầu thực hiện như sau:

• Chuẩn bị công tác ván khuôn 
• Chuẩn bị đầy đủ thiết bị thi công bê tông 
• Chuẩn bị nguyên vật liệu dùng để sản xuất bê tông 
• Tiến hành thí nghiệm BTĐL tại công trình 
• Tiến hành trộn hỗn hợp bê tông đầm lăn
• Vận chuyển hỗn hợp BTĐL tới địa điểm thi công
• San rải hỗn hợp BTĐL theo kỹ thuật
• Thi công đầm hỗn hợp BTĐL
• Thi công các khe co giãn
• Khe thi công công trình
• Bảo trì, bảo dưỡng bê tông đầm lăn tránh nứt

Quá trình trộn, đổ bê tông đầm lăn tuyệt đối không được phép đứt đoạn, nếu các lớp bê tông đổ trước và đổ sau lệch nhau nhiều giờ, sẽ dẫn đến hiện tượng “khe lạnh”. Điều này sẽ làm phát sinh xử lý kỹ thuật rất phức tạp, tốn nhiều thời gian và tiền bạc, bởi diện tích công trình lên tới hàng nghìn m2,…

Với yêu cầu quy trình nghiêm ngặt như thế này, bắt buộc đơn vị thi công bê tông đầm lăn cần đảm bảo mọi khâu phải được phối hợp hết sức nhịp nhàng, ăn khớp và chính xác.

Ứng dụng bê tông đầm lăn

Tại Việt Nam, với thành công ban đầu tại những dự án thủy điện thi công trong giai đoạn năm 2003 đến 2006, hiện nay hầu tất cả các công trình đập thủy điện đều chọn lựa kết cấu bê tông đầm lăn.

Hiện tại rất nhiều công trình thủy điện đã ứng dụng công nghệ bê tông này, tiêu biểu nhất có thể nói đến là công trình thủy điện Sơn La với chiều cao đập lên tới đỉnh là 228,1m, chiều dài 961,6m; chiều rộng đáy đập là 105m; chiều rộng đỉnh đập là 10m. 

Công trình mới nhất đang được thi công và sắp hoàn thành là Hồ chứa nước Đồng mít  tại phía Bắc tỉnh Bình Định, được ứng dụng cho phần đập dâng và bê tông tràn xả lũ.

Đập chính để ngăn sông được ứng dụng công nghệ bê tông đầm lăn với chiều dài 378m, chiều cao lớn nhất 62,6m, đập phụ là đập đất đồng chất dài 126m, chiều cao đập lớn nhất 13,8 m.

Lời kết

Trên đây là những thông tin hữu ích về bê tông đầm lăn, ưu nhược điểm và ứng dụng của công nghệ này trong đời sống. Hy vọng bài viết sẽ giúp cho các bạn hiểu thêm về loại công nghệ bê tông này, để các bạn chọn lựa trong các công trình xây dựng chắc chắn mà mình đang muốn thi công