zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Nghiên cứu thực nghiệm xác định ứng xử uốn bản bê tông dự ứng lực tăng cường cốt sợi thép

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Báo xấu

34
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết trình bày nghiên cứu ứng xử uốn của bản bê tông dự ứng lực sử dụng sợi Polypropylen phân tán. Các đặc tính cơ học như cường độ nén, ứng xử uốn, độ võng của bản bê tông dự ứng lực sử dụng cốt sợi so sánh với bản bê tông cốt thép thường, bản dự ứng lực không có cốt sợi.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu thực nghiệm xác định ứng xử uốn bản bê tông dự ứng lực tăng cường cốt sợi thép

Hội nghị Khoa học công nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thông vận tải NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH ỨNG XỬ UỐN BẢN BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC TĂNG CƯỜNG CỐT SỢI THÉP Vũ Quang Trung 1, Đào Duy Lâm 1,* 1 Trường Đại học Giao thông Vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội * Tác giả liên hệ: Email: daoduylam@utc.edu.vn; Tel: 0912532728 Tóm tắt. Bài báo trình bày nghiên cứu ứng xử uốn của bản bê tông dự ứng lực sử dụng sợi Polypropylen phân tán. Các đặc tính cơ học như cường độ nén, ứng xử uốn, độ võng của bản bê tông dự ứng lực sử dụng cốt sợi so sánh vơi bản bê tông cốt thép thường, bản dự ứng lực không có cốt sợi. Thí nghiệm đánh khả năng chịu tải của bản cũng đã được thực hiện. Các vật liệu địa phương được sử dụng trong thí nghiệm. Kết quả nghiên cứu giúp là đánh giá sự làm việc và khả năng áp dụng của dạng kết cấu này trong thiết kế công trình. Từ khóa: Ứng xử uốn, bản dự ứng lực, cốt sợi tăng cường, thực nghiệm. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm gần đây, Việt Nam có sự phát triển nhanh chóng với các công trình xây dựng ngày càng có quy mô lớn, với yêu cầu bê tông tính năng cao, phục vụ cho những mục đích đặc biệt như thi công các công trình ngầm, bản mỏng, các kết cấu chịu va chạm hay các yêu cầu về gia cố, sửa chữa nhằm nâng cao tuổi thọ công trình như các mặt cầu, sàn nhà công nghiệp, sân bay v.v… [1, 2, 3, 4] Bê tông cốt sợi là vật liệu đáng quan tâm với nhiều ưu điểm và đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới trong lĩnh vực xây dựng như mặt đường, mặt cầu, đường băng sân bay, lòng kênh, sàn nhà công nghiệp, sàn kho bãi lớn, vòm hầm…[6, 8]. Ở Việt Nam, hiện nay bê tông cốt sợi được xem là loại vật liệu mới đã được áp dụng cho một số công trình giao thông, xây dựng dân dụng và công nghiệp [4, 5]. Tuy nhiên, khi đưa cốt sợi vào kết cấu ứng xử phức tạp như bê tông dự ứng lực thì còn nhiều vấn đề cần nghiên cứu. Trong bài báo này, các tác giả sẽ trình bày nghiên cứu thực nghiệm để so sánh sự làm việc của bê tông cốt sợi và bê tông cốt thép DƯL thông thường trên 3 mô hình: tấm sàn bê tông cốt thép DƯL (1), tấm sàn dự ứng lực cốt sợi thép (2) và tấm sàn bê tông cốt sợi Polypropylen phân tán (PP) dự ứng lực (3). -84-
Hội nghị Khoa học công nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thông vận tải Hình 1. Một số dạng sợi thép và sợi PP sử dụng cho bê tông cốt sợi [4, 10]. 2. THIẾT KẾ MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM 2.1. Vật liệu, hình dáng, kích thước Mô hình là 3 tấm sàn kích thước 3m x 6m tựa trên 2 gối đỡ. Sàn làm việc theo sơ đồ bản loại dầm. Cốt thép lớp dưới 8a200 và cáp ứng suất trước là 9 sợi T15a300 loại có vỏ bọc. Tấm số 1 đúc bằng bê tông cốt liệu thông thường 500 MPa, tấm số 2 đúc bằng bê tông cốt sợi thép 500 MPa, tấm số 3 đức bằng cốt sợi PP bê tông 500 MPa [7, 9, 10, 11]. 2.2. Sơ đồ thí nghiệm Hình 2. Mặt bằng bố trí cáp mô hình 1, 2, 3. Hình 3. Mặt cắt ngang tấm thí nghiệm mô hình 1, 2, 3. -85-
Hội nghị Khoa học công nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thông vận tải Hình 4. Mô hình tấm sàn trước và sau khi đổ bê tông 3. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 3.1. Giai đoạn tạo dự ứng lực Sau khi đổ bê tông đạt cường độ >75% (7 ngày), tiến hành kéo căng cáp. Mỗi tấm sàn lắp 2 đồng hồ đo độ vồng sau khi kéo lần lượt từng tao cáp. Biểu đồ hình thể hiện độ vồng của các tấm sàn khi căng cáp ứng lực trước: a. Tấm sàn 1 b. Tấm sàn 2 Hình 5. Biểu đồ đo độ vồng khi kéo cáp-tấm sàn số 1 và 2 Hình 6. Biểu đồ đo độ vồng khi kéo cáp- tấm sàn số 3 (có PP và DƯL) 3.2. Giai đoạn thử tải Khi bê tông đủ tuổi 28 ngày sẽ bắt đầu tiến hành thử tải. Tải trọng được chất theo từng cấp cho đến khi xuất hiện vết nứt. Sơ đồ bố trí đo chuyển vị được thể hiện trong hình vẽ. Tải trọng thử là các quả gang trọng lượng 25kg/1 quả được chất đều lên các ô sàn theo từng cấp tải. Mỗi cấp tải là 2100kg chia đều trên 84 ô. -86-
Hội nghị Khoa học công nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thông vận tải Hình 7. Sơ đồ bố trí đồng hồ Hình 8. Tấm sàn số 1 ở cấp tải 6 đo chuyển vị (P = 12,6 T) Lần đọc lần thứ nhất là ngay sau khi chất tải. Lần đọc lần thứ 2 là sau khi chất tải 30 phút. Sau khi dỡ tải đọc một lần sau khi dỡ mỗi cấp tải là 30 phút. Hình 9. Biểu đồ đo chuyển vị tấm 3 (có PP và DƯL) Hình 10. Biểu đồ đo chuyển vị tấm 2 -87-
Hội nghị Khoa học công nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thông vận tải Hình 11. Biểu đồ đo chuyển vị tấm 1. Kết quả thí nghiệm 3 tấm sàn cho thấy ở cùng một cấp tải trọng cho phép xuất hiện vết nứt thì ứng xử của các tấm sàn là khác nhau: Tấm sàn số 1 (bê tông cốt thép DƯL): Các vết nứt dài, sâu, phát triển suốt chiều cạnh ngắn của tấm tại điểm giữa và có bề rộng 0,03 mm. Tấm sàn số 2 (bê tông cốt sợi thép phân tán): Các vết nứt nhỏ, ngắn, phát triển như mạng rạn bề mặt, vết nứt dài nhất phát triển đến một nửa cạnh ngắn của tấm tại điểm giữa và có bề rộng 0,02mm. Tấm số 3 (bê tông cốt sợi PP phân tán): Các vết nứt nhỏ, ngắn, vết nứt dài nhất phát triển quá nửa cạnh ngắn của tấm tại điểm giữa và có bề rộng 0,03mm. Kết quả đo chuyển vị cho thấy tỉ lệ biến dạng dư trên chuyển vị lớn nhất của 3 tấm sàn như Bảng 1: Bảng 1. Biến dạng tấm sàn Tấm sàn Biến dạng dư Biến dạng lớn nhất Tỷ lệ (Δr/Δmax) (Δmax, mm) 1 6,29 40,65 15,47% 2 6,48 43,97 14,73% 3 9,81 58,08 16,89% 3.3. Giai đoạn tháo neo Sau khi dỡ tải, các tấm sàn được để trong trạng thái “nghỉ” nhằm giữ ổn định về biến dạng trước khi tháo neo của cáp ứng lực trước. Dùng mũi hàn nhiệt độ cao làm tụt đầu neo chủ động của các tao cáp ứng suất trước. Kết quả: +/Tấm sàn số 1: Cấu kiện bị phá hủy (gẫy) tại giữa của tấm +/Tấm sàn số 2: Cấu kiên bị võng (không gẫy) tại giữa của tấm +/Tấm sàn sô 3: Cấu kiện bị võng (không gẫy) tại giữa của tấm 3.4. Kết quả nén mẫu thí nghiệm Theo thiết kế 3 mô hình tấm sàn có cấp 50 MPa (cùng cấp phối bê tông), tuy nhiên khi cho thêm thành phần sợi thép và sợi PP vào tấm sàn số 2, số 3 thì kết quả thì nghiệm cho thấy cường độ thực tế như sau: +/Tấm sàn số 1: 48,5 MPa +/Tấm sàn số 2: 52,8 MPa +/Tấm sàn số 3: 49,8 MPa -88-
Hội nghị Khoa học công nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thông vận tải 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trên cơ sở thực nghiệm có thể đánh giá như sau: - Khả năng chịu nén của mẫu thử vật liệu bằng bê tông sợi thép và sợi PP của tấm sàn thí nghiệm lớn hơn khả năng chịu nén của mẫu bê tông thông thường có cũng cấp phối. - Khả năng chịu uốn của cấu kiện bê tông dự ứng lực cốt sợi thép và sợi PP được cải thiện so với cấu kiện bê tông dự ứng lực có cùng cấp phối (biến dạng dư nhỏ hơn và không bị gẫy khi tháo neo). - Các vết nứt thớ dưới của tấm sàn thí nghiệm số 2 và số 3 (bê tông ứng suất trước sợi thép và sợi PP) mảnh hơn, ngắn hơn và hẹp hơn các vết nứt thớ dưới của tấm sàn số 1 (bê tông cốt thép thường ứng suất trước). Như vậy có thể thấy bê tông sợi thép có tính “đàn dẻo” cải thiện so với bê tông thường. Kết quả thí nghiệm cũng cho thấy khi kết hợp với bê tông cốt thép dự ứng lực, có thể sử dụng hiệu quả sợi thép phân tán và mở ra khả năng áp dụng cho các các tấm panel đúc sẵn dùng cho các công trình xây dựng. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Cheng Por Eng & Phạm Duy Anh. Tính toán và đánh giá hiệu quả kết cấu dầm bê tông cường độ cao cốt tăng cường FRP, Tuyển tập công trình khoa học, Hội nghị khoa học giảng viên trẻ khoa công trình, (2015). [2]. Phạm Duy Hữu, Nguyễn Ngọc Long, Đào Văn Đông, Phạm Duy Anh. Bê tông cường độ cao và chất lượng cao, Nhà xuất bản GTVT, 2008. [3]. Ngô Đăng Quang, Nguyễn Duy Tiến. Kết cấu bê tông cốt thép, Nhà xuất bản Giao thông Vận tải, 2010. [4]. Nguyễn Viết Trung, Nguyễn Ngọc Long, Phạm Duy Anh. Bê tông cốt sợi thép, Nhà xuất bản Xây dựng, 2011. [5]. Nguyễn Tiến Bình, Trần Bá Việt. Vai trò của sợi polypropylene trong việc làm giảm biến dạng mềm của bê tông trong điều kiện khí hậu nóng ẩm Việt Nam. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng - Viện Khoa học công nghệ xây dựng, số 4 (2007). [6]. TCVN11823-5:2017 Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường bộ, Phần 5: Kết cấu bê tông. [7]. A.C.I 544-IR-96. State - of - Art Report on Fiber Reiforced Concrete. [8]. A.E. Naman and H.W. Reinhardt. High Performace Fiber Reinforced Cement Composites. Ann Arbor, USA, 2003. [9]. Arduini, M., Nanni, A., and Romagnolo, M. Performance of One-Way Reinforced Concrete Slabs with Externally Bonded Fiber-Reinforced Polymer Strengthening, ACI Structural Journal Vol. 101, No. 2, (2004), pp. 193-201. [10]. ASTM A416 Standard Specification for Low-Relaxation, Seven-Wire Steel Strand for Prestressed Concrete. [11]. B. Schnutgen and L. Vandewale. Test and design Methods for Steel Fibre Reinfored Concrete – Background and Experiences. Bochum, Germany (2003). [12]. CEB-FIP Model Code Comite EURO – International du Beton, Design Code, 1990. -89-

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.