Bài giảng Kỹ thuật bêtông đặc biệt: Bêtông cốt sợi

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:37

Thêm vào BST

Báo xấu

37
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

"Bài giảng Kỹ thuật bêtông đặc biệt: Bêtông cốt sợi" thông qua bài giảng này cung cấp đến người học kiến thức về một vài ứng dụng của bêtông cốt sợi; nguyên vật liệu và thành phần của bêtông cốt sợi; phân loại bêtông cốt sợi; bêtông cốt sợi sử dụng hàm lượng thấp; bêtông cốt sợi hàm lượng trung bình; bêtông cốt sợi hàm lượng cao; thiết kế phân phối bêtông cốt sợi...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật bêtông đặc biệt: Bêtông cốt sợi

KỸ THUẬT BÊTÔNG ĐẶC BIỆT “BÊTÔNG CỐT SỢI”
 Sàn nhà công nghiệp & văn phòng • Ground slabs • Composite metal decks
 Công trình dân dụng • Nền, móng • Tường ngầm, hầm • Sàn (Hearthrow Airport, London)
 Cấu kiện bê tông đúc sẵn • Dầm đúc sẵn - Nhà kho trung tâm IKEA, Munich, Đức - Nhà xưởng Wanzl, Czech (Nhịp dầm - 20 m) • Cống ngầm H. 9: Nhà xưởng Wanzl, Olomouc, Czech (Horákové et al, 2005) • Container chứa chất thải phóng xạ H. 10: Container chứa chất thải phóng xạ (www.fibraflex.com)
 Công trình giao thông • Đường giao thông • Hầm đường bộ, đường sắt (Các dự án thuộc Công ty EuroTunnel) • Sàn cầu (Yokohama Bay Bridge, Japan; Donegal Bridge, Pennsylvania, USA, Bridges in Alberta, Canada) H. 11: Đường vành đai, Houston, Texas, USA (Yazdani et al, 2002) • Airport landing strips (Brussel National Airport, Belgium; McCarren International Airport, Las Vegas, Nevada; Taoyuan Air Base, Taiwan)
Nguyên vật liệu thành phần của FRC  Chất kết dính.  Cốt liệu.  Phụ gia hóa học.  Sợi gia cường dạng phân tán ngẫu nhiên hoặc liên tục, phân bố theo một hoặc hai phương.
Sợi gia cường  Sợi thép.  Sợi tổng hợp.  Sợi hữu cơ.
Phân loại FRC theo hàm lượng sợi gia cường  FRC có hàm lượng sợi thấp (2%).
FRC sử dụng hàm lượng sợi thấp  Sợi được sử dụng chủ yếu để giảm nứt do co ngót.  Dùng cho những kết cấu có bề mặt rộng và mỏng, ví dụ như tấm sàn.  Sử dụng loại sợi phân tán ngẫu nhiên
FRC sử dụng hàm lượng sợi trung bình  Với hàm lượng sợi trung bình có tác dụng làm tăng độ dẻo dai, tăng khả năng chống va đập cho bê tông.  Làm tăng khả năng hấp thụ năng lượng và tăng khả năng chịu mỏi.  Chủ yếu sử dụng cho bê tông phun.
FRC sử dụng hàm lượng sợi cao  Sử dụng sợi với hàm lượng cao có tác dụng làm thay đổi hình thức ứng xử và phá hoại của BT.  Tạo ra loại FRC chất lượng cao dùng gia cố công trình để chống động đất và cháy nổ.  SIFCON và ECC.
o Lực dính tại bề mặt tiếp xúc giữa sợi và nền vữa hoặc BT xi măng có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả gia cường của sợi. o Nếu lực bám dính giữa sợi và nền yếu thì sợi sẽ bị kéo tuột ra khỏi nền. o Nếu lực bám dính quá tốt thì sợi sẽ bị kéo đứt. o Cải thiện lực bám dính bằng cách tăng cường độ của nền, và cải tiến bề mặt hoặc hình dáng sợi.
 Các thông số kỹ thuật của sợi cần lưu ý o Hình dáng, chiều dài l và đường kính d của sợi. o Tỉ số đặc trưng bề mặt của sợi (l/d). o Chiều dài và hàm lượng sợi tối ưu. o Tỷ trọng, cường độ chịu kéo và modun đàn hồi của sợi. 2 fu A lc  p  mu Vcr   mu  ( fu   /fu )
 Cơ chế làm việc của sợi trong FRC  Giai đoạn đàn hồi  Giai đoạn đàn hồi chuyển sang giai đoạn hình thành nứt khi ứng suất kéo đạt đến giá trị cường độ chịu kéo của bê tông, t. II Giai đoạn hình thành vết nứt I
II M M h bh ah w ah x x I w   (1  )  ah  ( w)   w 3   w w  1   c1   exp  c2   (1  c13 ) exp(c2 ) ft   wc    wc  wc c1 và c2 là hằng số ft là cường độ chịu kéo wc là bề rộng vết nứt tới hạn
Nguyên lý bắc cầu trong FRC
 Ứng suất do nền BT chịu cho đến khi xuất hiện vết nứt trong BT.  Khi BT nứt, toàn bộ ứng suất truyền qua sợi thông qua lực bám dính giữa sợi và BT. Qúa trình truyền ứng suất từ BT qua sợi góp phần làm giảm bề rộng của vết nứt đơn, và hình thành đa nứt với chiều rộng nứt nhỏ hơn nhiều, quá trình này gọi là quá trình “bắc cầu”  Qúa trình “bắc cầu” diễn ra cho đến khi sợi bị kéo đứt hoặc bị kéo tuột ra khỏi nền bê tông.
Thiết kế cấp phối FRC o Cấp phối BT thiết kế theo ACI 211. o Sử dụng nhiều hàm lượng chất kết dính và cốt liệu nhỏ. o Sử dụng phụ gia siêu hóa dẻo. o Sử dụng cốt liệu có kích thước hạt nhỏ. o Sợi được trộn khô đồng đều với chất kết dính và cốt liệu, sau đó mới cho nước vào trộn.
Mẫu Loại sợi X C Đ N/X Hàm Độ sụt Bọt Tỷ trọng (kg) (kg) (kg) Lượng (mm) khí (%) (kg/m3) sợi (kg) Đối - 307 813 1068 0,5 0 178 5,5 2331 chứng NL1 Nylon6 307 813 1068 0,5 0,45 140 6 2371 NL2 Nylon6 307 813 1068 0,5 0,6 133 6 2290 NL3 Nylon6 307 813 1068 0,5 0,9 102 5 2358 PP1 Polypropylene 307 813 1068 0,5 0,6 133 5,25 2371 PP2 Polypropylene 307 813 1068 0,5 0,9 165 6 2317 PE Polyetylene 307 813 1068 0,5 0,6 133 5,75 2371