Bài giảng Kết cấu bê tông cốt thép-Gạch đá: Chương 1 - Thực chất của Bê tông cốt thép và tính chất cơ lý của vật liệu

Tài liệu này là giáo trình môn học Kết cấu Bê tông Cốt thép – Gạch Đá, cung cấp kiến thức cơ bản về vật liệu bê tông cốt thép (BTCT) và ứng dụng của chúng trong xây dựng. Giáo trình bao gồm các chương về thực chất của BTCT, tính chất cơ lý của vật liệu, phân loại, ưu nhược điểm, phạm vi sử dụng, cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ và biến dạng của bê tông và cốt thép.

Sinh viên ngành xây dựng và kỹ sư xây dựng

Giáo trình này trình bày chi tiết về cấu tạo và đặc tính của bê tông cốt thép (BTCT), một loại vật liệu composite quan trọng trong xây dựng. Chương 1 giới thiệu khái niệm cơ bản về BTCT, nhấn mạnh vào sự kết hợp giữa bê tông (chịu nén tốt) và cốt thép (chịu kéo và nén tốt). Sự kết hợp này mang lại khả năng chịu lực cao hơn so với việc sử dụng riêng lẻ từng loại vật liệu. Giáo trình cũng giải thích nguyên nhân của sự kết hợp hiệu quả này, bao gồm lực bám dính giữa bê tông và cốt thép, sự tương đồng về hệ số giãn nở nhiệt giữa hai vật liệu, và khả năng bảo vệ cốt thép khỏi ăn mòn của bê tông.

Chương 2 đi sâu vào bê tông, bao gồm thành phần, cấu trúc và phân loại. Bê tông được phân loại theo cấu trúc (đặc chắc, rỗng, tổ ong), khối lượng riêng (nặng, nhẹ, đặc biệt nặng), thành phần và phạm vi sử dụng. Cường độ của bê tông, đặc biệt là cường độ chịu nén (Rb) và cường độ chịu kéo (Rbt), là các chỉ số quan trọng. Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ bê tông bao gồm lượng xi măng, mác xi măng, cấp phối cốt liệu, tỷ lệ nước/xi măng (N/X), và chất lượng thi công. Thời gian và môi trường bảo dưỡng cũng ảnh hưởng đáng kể đến sự phát triển cường độ của bê tông.

Chương 3 tập trung vào cốt thép, bao gồm phân loại theo thành phần hóa học, phương pháp chế tạo và hình dạng. Các loại cốt thép phổ biến bao gồm thép carbon và thép hợp kim thấp. Cốt thép được chế tạo bằng phương pháp cán nóng hoặc gia công nhiệt (tôi) hoặc gia công nguội (kéo, dập). Các tính chất cơ bản của cốt thép bao gồm cường độ (giới hạn bền, giới hạn chảy) và biến dạng. Cốt thép được phân thành cốt thép dẻo (có vùng biến dạng dẻo rộng) và cốt thép rắn (giới hạn chảy không rõ ràng).

Chương 4 bàn về sự làm việc chung giữa bê tông và cốt thép, lực dính giữa hai vật liệu này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự truyền ứng suất và biến dạng đồng đều. Các yếu tố ảnh hưởng đến lực dính bao gồm trạng thái chịu lực, chiều dài đoạn neo, và biện pháp cản trở biến dạng. Giáo trình cũng đề cập đến ứng suất ban đầu do bê tông co ngót và sự phân phối lại nội lực do từ biến trong BTCT. Cuối cùng, giáo trình thảo luận về sự phá hoại và hư hỏng của BTCT do chịu lực, biến dạng cưỡng bức và tác động của môi trường. Các biện pháp phòng chống cũng được đề xuất để kéo dài tuổi thọ của kết cấu BTCT.