Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép gia cường đến sức kháng uốn của bê tông tính năng cao

Chia sẻ: Dạ Thiên Lăng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

6
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài báo "Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép gia cường đến sức kháng uốn của bê tông tính năng cao" tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép đến sức kháng uốn của bê tông tính năng cao (high performance fiber-reinforced concrete - HPFRC) thông qua thực nghiệm. Hai thông số cơ học dưới tải uốn được nghiên cứu bao gồm cường độ kéo uốn và khả năng chịu độ võng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép gia cường đến sức kháng uốn của bê tông tính năng cao

139 155 Tuyển tập công trình Hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ XI, Hà Nội, 02-03/12/2022 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép gia cường đến sức kháng uốn của bê tông tính năng cao Vương Thị Ngọc Hân1, Nguyễn Huỳnh Tấn Tài1, Nguyễn Duy Liêm1,* 1 Khoa Xây Dựng - Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hồ Chí Minh *Email: liemnd@hcmute.edu.vn Tóm tắt. Bài báo này tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép đến sức kháng uốn của bê tông tính năng cao (high performance fiber-reinforced concrete - HPFRC) thông qua thực nghiệm. Hai thông số cơ học dưới tải uốn được nghiên cứu bao gồm cường độ kéo uốn và khả năng chịu độ võng. Hai loại HPFRC nghiên cứu được trộn cốt sợi gia cường khác nhau về loại và hàm lượng, cụ thể như sau: loại 1 (ký hiệu HPFRC1) dùng sợi thép dài, hai đầu có móc, thí nghiệm với bốn hàm lượng theo thể tích 0,0%, 0.5%, 1.0% và 1.5%, loại 2 (ký hiệu HPFRC2) dùng sợi thép ngắn, thẳng phẳng. Tất cả các mẫu uốn hình lăng trụ có cùng kích thước 40×40×160 mm được thí nghiệm theo sơ đồ uốn ba điểm dưới tải trọng tĩnh. Thông qua kết quả thực nghiệm, cường độ kéo uốn và khả năng chịu độ võng của HPFRC được đánh giá và thảo luận. Từ khóa: bê tông tính năng cao, cốt sợi thép, cường độ chịu uốn, khả năng chịu độ võng. Abstract. This paper focuses on the effect of steel fiber volume content on the flexural resistance of highperformance fiber-reinforced concrete (HPFRC) through experimental work. Two bending parameters, including flexural strength and deflection capacity were investigated. Two HPFRC series embedded different fiber types and contents were as follows: series 1 (denoted HPFRC1), using long hooked steel fiber with volume content of 0.0%, 0.5%, 1.0%, and 1.5%, and series 2 (denoted HPFRC2) using short smooth steel fiber with volume content of 0.0%, 0.5%, 1.0%, and 1.5%. All flexural specimens with same dimensions of 40x40x160 mm were tested under static loading using a three-point bending scheme. Based on the experimental results, the flexural strength and deflection capacity of the HPFRCs were evaluated and discussed. Keywords: High performance fiber-reinforced concrete, steel fiber, flexural strength, deflection capacity. 1. Giới thiệu Trong những năm gần đây, vật liệu bê tông tính năng cao gia cường cốt sợi (high- performance fiber-reinforced concrete, HPFRC) được đánh giá là một loại bê tông rất tiềm năng vì những ưu điểm vượt trội so với bê tông thông thường (normal concrete, NC). Một số tính chất ưu việt của HPFRC đã được công bố bởi các nhà khoa học trong và ngoài nước có thể kể đến như sau: cường độ chịu nén vượt hơn 80 MPa, cường độ chịu kéo đạt 11 MPa, độ dẻo và độ dai lớn hơn 0.4% cùng với khả năng hấp thu năng lượng lớn [1-4]. Vì vậy, việc sử dụng vật liệu HPFRC trong kết cấu công trình được mong đợi sẽ cải thiện đáng kể khả năng chịu lực cũng như độ bền cấu kiện. Hiện tại, HPFRC đang được ứng dụng ngày càng phổ biến trong các cấu kiện công trình xây dựng, đặc biệt các chi tiết dạng dầm – đây là dạng chi tiết phổ biến ảnh hưởng trực tiếp đến không gian và độ bền của công trình. Do đó, việc nâng cao sức kháng uốn, độ bền và tối ưu kích thước của các kết cấu dầm là nhiệm vụ cấp bách. Một số nhà khoa học trên thế giới đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng cốt sợi đến sức kháng uốn của HPFRC. Nhìn chung, hàm lượng cốt sợi càng cao dẫn đến độ tăng cứng cơ học tốt hơn và khả năng kháng uốn càng
140 156 Vương Thị Ngọc Hân cùng các cộng sự tăng [5-8]. Một số các công bố trong nước gần đây cũng cho thấy sự thay đổi tính chất cơ học của HPFRC, đặc biệt là khả năng kháng uốn, chịu ảnh hưởng từ cốt sợi như biên dạng hình học sợi, hình dáng sợi, phân bố sợi, vật liệu sợi, cường độ kéo đứt cốt sợi [9-12]. Tuy nhiên, hàm lượng sợi thép sử dụng trong HPFRC vẫn cần thêm các nghiên cứu, bởi thông số này liên quan mật thiết đến giá thành và tính chất cơ lý của HPFRC. Xuất phát từ nhu cầu thực tế nêu trên, tác giả nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng cốt sợi đến ứng xử và sức kháng uốn của vật liệu HPFRC trong bài báo này. Việc hiểu biết rõ các ứng xử này sẽ giúp kỹ sư có những đánh giá chính xác để ứng dụng vật liệu HPFRC vào trong thực tiễn một cách hiệu quả và đúng đắn. Kết cấu uốn sử dụng HPFRC có thể ứng dụng vào thực tế trong công trình giao thông, công trình xây dựng dân dụng - công nghiệp. 2. Thí nghiệm 2.1. Vật liệu và chế tạo mẫu Sợi thép Hàm lượng Tải trọng Tên mẫu gia cường sợi thép Không sợi Không sợi 0.0% 0.0% Sợi to-0.5 Sợi to-0.5 Sợi to Sợi to Sợi to-1.0 Sợi to-1.0 Ứng xử uốn của bê tông tính Ứng xử uốn của bê tông tính 0.5% 0.5% năng cao gia cường cốt sợi năng cao gia cường cốt sợi Tải tĩnh Tải tĩnh Sợi to-1.5 Sợi to-1.5 (HPFRC) (HPFRC) 1.0% Sợi nhỏ 1.0% Sợi nhỏ Sợi nhỏ-0.5 Sợi nhỏ-0.5 1.5% 1.5% Sợi nhỏ-1.0 Sợi nhỏ-1.0 Sợi nhỏ-1.5 Sợi nhỏ-1.5 Ảnh hưởng loại sợi thép? Ảnh hưởng loại sợi thép? Ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép? Ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép? Hình 1- Sơ đồ thực hiện thí nghiệm Sơ đồ tổng thể chương trình thí nghiệm thực hiện trong bài báo này được mô tả trong Hình 1. Bảng 1 cung cấp thành phần cấp phối vữa bê tông HPFRC theo tỉ lệ khối lượng bao gồm xi măng, silica fume, cát trắng, tro bay, phụ gia hóa dẻo, nước. Cường độ chịu nén của HPFRC không gia cường sợi là 79.6 MPa khi nén mẫu lăng trụ 100x200 mm. Theo như cung cấp tại Bảng 1, xi măng sử dụng để chế tạo HPFRC là loại INSEE PCB 40, cát trắng sử dụng có với đường kính hạt nhỏ hơn 1 mm được cung cấp bởi công ty UHPC Việt. Bảng 2 cung cấp thành phần hóa học và tính chất vật lý của tro bay sử dụng trong nghiên cứu này.
141 157 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép gia cường đến sức kháng uốn của bê tông tính năng cao Trong chế tạo HPFRC, cốt sợi gia cường đóng vai trò lớn trong việc hình thành tính tăng cứng cơ học (strain-hardening). Đặc biệt khi cốt sợi được trộn với thành phần hợp lý, HPFRC có cường độ chịu kéo cao, độ dẻo dai lớn. Các mẫu uốn HPFRC thí nghiệm được gia cường với 2 loại sợi thép: sợi thép to hai đầu móc và sợi thép nhỏ trơn thẳng với bốn hàm lượng sợi thép theo thể tích lần lượt là: 0.0%, 0.5%, 1.0% và 1.5% (xem sơ đồ ở Hình 1). Hình 2 thể hiện ảnh chụp của hai loại sợi thép sử dụng trong bài báo này. Bảng 3 cung cấp thông tin về tính chất cơ lý của hai loại sợi thép. Theo như thể hiện ở Hình 2 và Bảng 3, sợi thép to hai đầu móc có đường kính 0.5 mm, dài 35 mm; sợi thép nhỏ trơn thẳng có đường kính 0.2 mm, dài 13 mm. Hai loại sợi thép có khối lượng riêng và mô đun đàn hồi lần lượt là 7.9 g/cm3 và 200 GPa. Cường độ kéo đứt của sợi to lớn hơn 1200 MPa trong khi cường độ kéo đứt của sợi nhỏ lớn hơn 2500 MPa được xác định theo TCVN 1971-2014. Sợi to Sợi nhỏ df=0.2 mm df=0.5 mm Lf = 13 mm Lf = 35 mm Hình 2. Ảnh chụp các loại sợi thép sử dụng trong nghiên cứu Bảng 1 – Thành phần cấp phối của HPFRC Thành phần Hàm lượng (kg/m3) Xi- măng (INSEE, PC40) 0.80 Silicafume 0.07 Cát trắng 1.00 Tro bay 0.20 Phụ gia siêu dẻo 0.04 Nước 0.26 Bảng 2 – Thành phần hóa học và tính chất vật lý của tro bay
142 158 Vương Thị Ngọc Hân cùng các cộng sự Thành K2O + phần hóa SiO 2 Al 2 O 3 CaO MgO Fe 2 O 3 SO3 MKN Na 2 O học (%) Giá trị 56.25 20.04 1.90 1.30 3.48 0.58 1.02 9.52 Tính chất Khối lượng riêng (g/cm3) Khối lượng thể tích (g/cm3) vật lý Giá trị 2.50 1.41 Bảng 3 – Tính chất cốt sợi được sử dụng trong hỗn hợp vật liệu HPFRC Đường Khối lượng Chiều dài Tỷ lệ Cường độ bền kéo Loại sợi kính riêng (mm) (L/D) (MPa) (mm) (g/cm3) Sợi to 0.5 35 70 7.9 > 1200 Sợi nhỏ 0.2 13 65 7.9 > 2500 Máy trộn cưỡng bức có dung tích thùng trộn 30 lít được sử dụng để trộn hỗn hợp vật liệu. Tiến trình trộn vật liệu HPFRC, đúc mẫu và bảo quản mẫu theo tiêu chuẩn TCVN 12393:2018 theo trình tự như sau. Đầu tiên, trộn khô hỗn hợp xi măng, cát trắng, silica fume, tro bay trong khoảng 10 phút. Sau đó, nước được thêm vào và trộn thêm khoảng 5 phút. Tiếp theo, phụ gia siêu dẻo được thêm từ từ, từng đợt để có thể điều chỉnh đạt độ dẻo phù hợp và trộn đều khoảng 10-15 phút. Lưu ý độ dẻo của vữa rất quan trọng trong chế tạo HPFRC: vữa nhão sẽ làm chìm các sợi thép dưới đáy thùng trộn trong khi vữa khô sẽ làm các sợi thép vón cục, phân bố không đều. Độ dẽo phù hợp của hỗn hợp vữa HPFRC là đạt độ chảy xòe với đường kính 60-70 cm. Tiếp theo, sợi thép được cho vào từ từ bằng tay và trộn đều khoảng 5-10 phút., vữa bê tông HPFRC có chứa sợi được đổ vào khuôn. Sau khi đúc mẫu trong 24 giờ, tất cả mẫu thí nghiệm được bảo dưỡng trong nước tại nhiệt độ từ 22°C đến 29°C trong vòng 14 ngày. Cuối cùng, tất cả các mẫu uốn được lấy ra khỏi nước, sau đó làm khô ở nhiệt độ phòng thí nghiệm trước khi thí nghiệm. 2.2. Thiết lập thí nghiệm Hình 3 mô tả ảnh chụp thiết lập thí nghiệm uốn 3 điểm của các mẫu uốn HPFRC dưới tải trọng tĩnh. Theo như quan sát ở Hình 3, tất cả các mẫu uốn HPFRC có hình dạng lăng trụ có cùng kích thước 40×40×160 mm, khoảng cách giữa 2 gối trong thí nghiệm uốn ba điểm là 120 mm. Thí nghiệm được thực hiện trên máy kéo – nén – uốn đa năng (Universal Testing Machine - UTM) có khả năng gia tải đến 1000 kN, tốc độ gia tải 0.2 kN/s. Trong quá trình thí nghiệm tải trọng và chuyển vị được máy ghi lại bằng thiết bị DCS 300 đo lực từ 1% đến 100% khả năng tải với độ chính xác cấp 1%. Tải trọng tác dụng đo được bằng cảm biến lực Pancake Loadcell PR 6051/225 được cài đặt trực tiếp trong UTM. Chuyển vị đo được bằng extensometer tích hợp trong cảm biến vị trí được cài đặt trong DCS Parameter điều khiển máy với bộ thu dữ liệu đa
143 159 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép gia cường đến sức kháng uốn của bê tông tính năng cao kênh biến đổi A/D 20 bit với tần số 1000Hz để xử lý số liệu đầu ra. Tất cả thí nghiệm được tiến hành trong phòng thí nghiệm tại nhiệt độ phòng là 28 ± 5°C và độ ẩm 70 – 80%. Giá trị của cường độ chịu uốn lớn nhất ( f max ) được xác định theo công thức (1). Trong đó, Pmax là tải trọng tác dụng, b và h lần lượt là chiều rộng và chiều cao của mẫu thử uốn, L là chiều dài nhịp. Mỗi loại HPFRC thí nghiệm ít nhất 3 mẫu sau đó lấy kết quả trung bình để phân tích và đánh giá. 3Pmax L f max = (1) 2bh 2 Hình 3. Quá trình trộn hỗn hợp vật liệu Universal testing machine (UTM) Mẫu uốn 40x40x160 mm . Hình 4. Thiết lập thí nghiệm uốn 3 điểm dưới tải trọng tĩnh
144 160 Vương Thị Ngọc Hân cùng các cộng sự 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 3.1 Ứng xử uốn của HPFRCs với loại và hàm lượng sợi thép khác nhau dưới tải trọng tĩnh Ứng suất kéo A - LOP (giới hạn tuyến tính) uốn B - MOR (điểm phá hoại) fMOR > fLOP fMOR B Tăng cứng cơ học Tạo nhiều vi nứt Giảm mềm cơ học fLOP A Mở rộng vết nứt Tuyến tính Chưa nứt C O δLOP/L δMOR/L Độ võng tương đối, δ/L Bảng 4 cung cấp kết quả thí nghiệm uốn của các loại HPFRCs. Theo như cung cấp tại Bảng 4, các thông số uốn nghiên cứu bao gồm lực uốn lớn nhất (P max ), mô men lớn nhất ( M MOR ), cường độ chịu uốn lớn nhất ( f MOR ) và khả năng chịu võng lớn nhất ( δ MOR ). Giá trị δ MOR được xác định như sau: đầu tiên tìm điểm có cường độ chịu uốn lớn nhất (chính là f MOR ), sau đó tìm độ võng ứng với giá trị f MOR (đó chính là giá trị δ MOR ) Hình 5 thể hiện đường cong ứng xử mối quan hệ giữa ứng suất và độ võng của bảy các loại HPFRCs: Không sợi (Hình 5a), Sợi to-0.5 (Hình 5b), Sợi nhỏ-0.5 (Hình 5c), Sợi to-1.0 (Hình 5d), Sợi nhỏ-1.0 (Hình 5f) Sợi to-1.5 (Hình 5e), Sợi nhỏ-1.5 (Hình 5g). Theo như quan sát ở Hình 4, mẫu Không sợi thể hiện tính chất cơ học yếu nhất trong khi Sợi nhỏ-1.5 thể hiện tính chất cơ học tốt nhất dưới tải trọng uốn. Tại Hình 4a, các đường cong tương đối tập trung gần như tuyến tính đến đỉnh sau đó suy giảm nhanh chóng khi tải trọng giảm đột ngột. Hiện tượng này có thể giải thích là do không có sợi thép gia cường trong mẫu Không sợi nên phá hoại diễn ra rất nhanh và gây ra phá hoại giòn. Khác với mẫu Không sợi, các loại HPFRC khi gia cường sợi thép thể hiện các đường cong tương đối nhất quán, tuyến tính đến đỉnh sau đó ngày càng phân tán và suy giảm từ từ khi vượt qua đỉnh, như mô tả ở Hình 4c, 4d, 4f và 4g. Nhìn chung, khi gia cường sợi thép cho HPFRC đã tạo ra những cải thiện rõ ràng về sức kháng uốn. Những cải thiện này sẽ được thảo luận chi tiết trong mục 3.2
145 161 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép gia cường đến sức kháng uốn của bê tông tính năng cao Bảng 4 – Kết quả thí nghiệm uốn Cường độ chịu Khả năng võng, Lực Pmax Mô men M MOR Tên mẫu Ký hiệu mẫu uốn, f MOR δ MOR (kN) (kN.mm) (MPa) (mm) SP1 2.83 84.80 7.95 0.94 SP2 3.07 92.10 8.63 0.93 Không sợi SP3 2.82 84.60 7.93 0.92 (đối chứng) Giá trị TB 2.91 87.17 8.17 0.93 Độ lệch chuẩn 0.14 4.27 0.40 0.01 SP1 2.77 83.10 7.79 0.76 SP2 3.35 100.50 9.42 0.77 Sợi to-0.5 SP3 3.39 101.70 9.53 0.70 Giá trị TB 3.17 95.10 8.92 0.74 Độ lệch chuẩn 0.35 10.41 0.98 0.04 SP1 5.75 172.50 16.17 1.66 SP2 4.38 131.40 12.32 1.16 Sợi to -1.0 SP3 5.87 176.10 16.51 1.28 Giá trị TB 5.33 160.00 15.00 1.37 Độ lệch chuẩn 0.83 24.83 2.33 0.26 SP1 5.66 170 15.93 0.62 SP2 5.74 172 16.15 0.61 Sợi to -1.5 SP3 6.10 183 17.16 0.61 Giá trị TB 5.84 175 16.41 0.61 Độ lệch chuẩn 0.23 6.98 0.65 0.00 SP1 5.82 174.60 16.37 1.07 SP2 5.59 167.70 15.72 0.98 Sợi nhỏ-0.5 SP3 4.09 122.70 11.50 0.79 Giá trị TB 5.17 155.00 14.53 0.95 Độ lệch chuẩn 0.94 28.18 2.64 0.14 SP1 6.16 184.80 17.33 1.29 SP2 5.70 171.00 16.03 1.62 Sợi nhỏ -1.0 SP3 5.44 163.20 15.30 1.31 Giá trị TB 5.77 173.00 16.22 1.41
146 162 Vương Thị Ngọc Hân cùng các cộng sự Độ lệch chuẩn 0.36 10.94 1.03 0.19 SP1 9.66 290 27.17 0.86 SP2 10.00 300 28.13 0.85 Sợi nhỏ -1.5 SP3 9.95 299 27.98 0.86 Giá trị TB 9.87 296 27.76 0.86 Độ lệch chuẩn 0.18 5.51 0.52 0.01 Hình 5(a) Hình 5(b) Hình 5(c)
147 163 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép gia cường đến sức kháng uốn của bê tông tính năng cao Hình 4(d) Hình 4(e) Hình 5(f) Hình 5(g) Hình 4 Đường cong ứng suất – chuyển vị của HPFRC với hàm lượng cốt sợi khác nhau 3.2 Ảnh hưởng loại và hàm lượng sợi thép đến thông số uốn của HPFRC Hình 5a và 5b lần lượt mô tả các so sánh về cường độ kéo uốn và khả năng độ võng lớn nhất của các HPFRCs gia cường khác nhau loại sợi và hàm lượng. Theo như quan sát tại Hình 5a, khi hàm lượng sợi thép gia cường tăng từ 0 đến 1.5% thì cường độ kéo uốn của các HPFRCs cũng tăng. Các thứ tự về cường độ kéo uốn khi gia cường bằng sợi to và sợi nhỏ với các hàm lượng sợi khác nhau như sau: Sợi to-1.5 (16.41 MPa) > Sợi to-1.0 (15.00 MPa) > Sợi to-0.5 (8.92 MPa) > Không sợi (8.17 MPa) đối với sợi to và Sợi nhỏ-1.5 (27.76 MPa) > Sợi nhỏ-1.0 (16.22 MPa) > Sợi nhỏ-0.5 (14.53 MPa) > Không sợi (8.17 MPa). Theo như quan sát tại Hình 5b, khả năng chịu võng lớn nhất của các HPFRC đạt giá trị cao nhất tại hàm lượng sợi thép gia cường 1.0% cho cả sợi to và sợi nhỏ. Cụ thể, giá trị cao nhất về khả năng võng của mẫu Sợi to- 1.0 và Sợi nhỏ-1.0 lần lượt là 1.37 mm và 1.41 mm. So với mẫu Không sợi, HPFRCs có gia cường sợi thép cho thấy những cải tiến rõ ràng về tính chất cơ học, mặc dù những cải thiện này
148 164 Vương Thị Ngọc Hân cùng các cộng sự khá khác biệt như sau: khi dùng sợi thép gia cường là sợi to, cường độ kéo uốn tăng từ 1.09 lần (Sợi to-0.5) đến 2.01 lần (Sợi to-1.5); khi dùng sợi thép gia cường là sợi nhỏ, cường độ chịu uốn tăng từ 1.79 lần (Sợi nhỏ-0.5) đến 3.40 lần (Sợi nhỏ-1.5). Nhìn chung, giá trị cường độ kéo uốn và khả năng chịu võng của các HPFRC được gia cường sợi nhỏ lớn hơn so với các mẫu HPFRC khi được gia cường sợi to. Đường kính sợi càng nhỏ, khả năng phân bố đều khắp mẫu tốt hơn, mặc dù tỉ lệ hình dáng của sợi nhỏ kém hơn, có thể là nguyên nhân hiệu ứng gia cường sợi nhỏ tốt hơn. a) Cường độ kéo uốn b) Khả năng chịu võng Hình 5. So sánh thông số uốn của HPFRC với hàm lượng cốt sợi khác nhau Việc sử dụng các sợi thép gia cường đã làm tăng đáng kể sức kháng uốn của HPFRC cùng ứng xử phá hoại: mẫu không sợi tách làm 2 phần riêng biệt, mẫu gãy nhanh gọn khi phá hoại; mẫu có sợi gia cường 2 phần gãy vẫn liên kết nhau, mẫu gãy nhanh gọn khi phá hoại. Hình 6 minh hoạ phá hoại của HPFRC không sợi và có sợi gia cường. Cốt sợi gia cường đóng vai trò chằng các vết nứt trên vật liệu khi uốn, nhờ vậy vật liệu hạn chế được khả năng mở rộng và lan truyền vết nứt, giúp HPFRC có sức kháng uốn cao hơn so với vật liệu không gia cường sợi [12,16]. (a) Không sợi (b) Có sợi gia cường Hình 6. Hình ảnh điển hình mẫu uốn bị phá hoại
149 165 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép gia cường đến sức kháng uốn của bê tông tính năng cao 4. Kết luận Bài báo cung cấp thông tin hữu ích về ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép gia cường đến sức kháng uốn của vật liệu HPFRC. Dựa trên kết quả thí nghiệm và phân tích, những nhận xét và kết luận có thể rút ra trong nghiên cứu này như sau: - Khi dùng sợi thép to hay nhỏ gia cường HPFRC, cường độ kéo uốn tăng khi hàm lượng cốt sợi gia cường tăng từ 0 đến 1.5%, mặc dù mức độ tăng cường độ kéo uốn giữa hai loại sợi khác nhau. Sự gia tăng chịu võng của HPFRC cũng được ghi nhận khi hàm lượng sợi gia tăng không quá 1.0% theo thể tích. - Cường độ kéo uốn của HPFRC cao nhất 27.76 MPa khi hàm lượng cốt sợt nhỏ đạt ở mức 1.5% theo thể tích, tăng 3.4 lần so với mẫu HPFRC không sợi. - So với cốt sợi to, cốt sợi nhỏ gia cường tạo sức kháng uốn cho HPFRC hiệu quả cao hơn tại các hàm lượng sợi thí nghiệm. Tài liệu tham khảo [1] Naaman AE, Reinhardt HW, “Proposed classification of HPFRC composites based on their tensile response,” Materials and Structures, 2006, 39: pp. 547-555. [2] Kim DJ, Park SH, Ryu GS, Koh KT. Comparative flexural behavior of hybrid ultra high performance fiber reinforced concrete with different macro fibers. Construct Build Mater.2011;25:4144-4155. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.04.051. [3]. Yoo DY, Lee JH, Yoon YS. Effect of fiber content on mechanical and fracture properties of ultra high performance fiber reinforced cementitious composites. Compos Struct. 2013; 106:742-753. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2013.07.033 [4]. Habel K, Viviani M, Denarié E, Brühwiler E. Development of the mechanical properties of an ultra- high performance fiber reinforced concrete (UHPFRC). Cem Concr Res. 2006;36(7):1362-1370 https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2006.03.009 [5] Nguyen, D.L.; Ryu, G.S.; Koh, K.T.; Kim, D.J. “Size and geometry dependent tensile behavior of ultra- high-performance fiber-reinforced concrete,”. Compos. Part B 2014, 58, 279–292. [6] Nguyen, D.L.; Kim, D.J.; Ryu, G.S.; Koh, K.T. “Size effect on flexural behavior of ultra-high- performance hybrid fiber-reinforced concrete,”. Compos. Part B 2013, 45, 1104–1116. [7] Nguyen, D.L.; Thai, D.K.; Kim, D.J. “Direct tension-dependent flexural behavior of ultra-high- performance fiber-reinforced concretes,”. J. Strain Anal. Eng. Des. 2017, 52, 121–134. [8] Nguyen, D.L.; Song, J.; Manathamsombat, C.; Kim, D.J. “Comparative electromechanical damage- sensing behavior of six strain-hardening steel-fiber-reinforced cementitious composites under direct tension,”. Compos. Part. [9] Do-Dai, T., Tran, T. D., & Nguyen-Minh, L. (2021). “Effect of fiber amount and stirrup ratio on shear resistance of steel fiber reinforced concrete deep beams,” Journal of Science and Technology in Civil Engineering (STCE)-NUCE, 15(2), 1-13. https://doi.org/10.31814/stce.nuce2021-15(2)-01.
150 166 Vương Thị Ngọc Hân cùng các cộng sự [10] Pham, T. H. and Ngo, T. T. (2019). “Shear resistance of ultra-high-performance concrete reinforced with hybrid steel fiber subjected to impact loading,” Journal of Science and Technology in Civil Engineering (STCE) - NUCE, 13(1), 12-20. https://doi.org/10.31814/stce.nuce2019-13(1)-02. [11] Nguyen, D.L., Nguyen, H.T.T, Ngo, T.T. (2020). “Influence of fiber size on mechanical properties of strain-hardening fiber-reinforced concrete,” Journal of Science and Technology in Civil Engineering (STCE) - NUCE 2020. 14 (3): 84–95. [12] Trần Bá Việt, Lê Xuân Lâm (2015), “Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép đến các tính chất của bê tông tính năng siêu cao”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam,2(7), tr.1-6 [13] Nguyen D.L. and Kim D.J. “Self damage sensing of fiber reinforced cementitious composites using macro-steel- and micro-carbon-fibers”. Proceedings of The 6th International Conference on Engineering and Applied Sciences, Hong Kong, June 8-10, 2016, pp 144-152. [14] Park SH , Kim DJ, Ryu GS, Koh KT, “Tensile behavior of Ultra-high Performance Hybrid Fiber Reinforced Concrete,” Construction and Building Materials, 2012, 34(2): pp. 172–184. [15] Ngô Trí Thường; Hoàng Văn Hải, “Flexural behaviour of ultra-high-performance fiber-reinforced concrete at high strain rates”. Tạp chí Khoa học Công nghệ Việt Nam, 2021, 63(3): pp. 40-45. [16] Rossi P, Antonio A, Parant E, Fakhri P, “Bending and compressive behaviors of a new cement composite,” Cement Concrete Res., 2005, 35(1): pp. 27–33.