zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Thực nghiệm xác định ảnh hưởng của độ ẩm đến một số đặc trưng cường độ của bê tông xi măng

Chia sẻ: ViJakarta2711 ViJakarta2711 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Báo xấu

49
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết trình bày các kết quả thực nghiệm xác định ảnh hưởng của độ ẩm trong bê tông đến một số đặc trưng cường độ của bê tông, gồm: Cường độ chịu nén, cường độ chịu ép chẻ và cường độ chịu kéo khi uốn.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Thực nghiệm xác định ảnh hưởng của độ ẩm đến một số đặc trưng cường độ của bê tông xi măng

Thông báo Khoa học và Công nghệ Information of Science and Technology Số 1/2016 No. 1/2016 THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ ẨM ĐẾN MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CƯỜNG ĐỘ CỦA BÊ TÔNG XI MĂNG Nguyễn Quốc Huy Trường Đại học Xây dựng Miền Trung Trần Thế Truyền Bùi Thanh Tùng Trường Đại học Giao thông Vận tải Tóm tắt 1. Đặt vấn đề Bài báo trình bày các kết quả thực nghiệm xác Hiện nay, bê tông xi măng (BTXM) định ảnh hưởng của độ ẩm trong bê tông đến được sử dụng phổ biến trong các công một số đặc trưng cường độ của bê tông, gồm: trình, kết cấu xây dựng. Loại vật liệu đá cường độ chịu nén, cường độ chịu ép chẻ và nhân tạo này có tính bền vững, tồn tại lâu cường độ chịu kéo khi uốn. Thí nghiệm được dài. Nhiều công trình được thiết kế xây tiến hành trên các mẫu bê tông có cường độ dựng bằng bê tông tồn tại cả trăm năm danh định f’c = 25MPa (ký hiệu C25) và f’c = 40MPa (ký hiệu C40). Kết quả thí nghiệm cho vẫn được sử dụng và khai thác trong thời thấy ảnh hưởng đáng kể của độ ẩm trong bê điểm hiện tại. Tuy nhiên, qua thời gian tông đến các đặc trưng cường độ của bê tông. cùng với những tác động của môi trường làm ảnh hưởng đến các tính chất của bê Abstract tông. Các yếu tố như: nhiệt độ, độ ẩm... This article presents experimental results to đều ảnh hưởng đáng kể đến khả năng determine the effect of concrete moisture on chịu lực của kết cấu bê tông. typical mechanical characteristics of concrete Một số nghiên cứu đã công bố đề cập về including compressive strength, split strength ảnh hưởng của độ ẩm đến cường độ bê and flexural strength. Two types of concrete tông [4], [5], [6], [7] cho thấy độ ẩm ảnh with compressive strength 25 MPa (named C25) and 40 MPa (named C40) are used to hưởng đáng kể đến ứng xử cơ học của bê fabricate specimens. The result shows the tông. Trong bê tông luôn tồn tại nước significant effects of concrete moisture on trong cấu trúc rỗng; dưới tác động của tải concrete strengths. trọng sẽ gây ra áp lực tác động vào nước trong các lỗ rỗng và truyền vào cấu trúc Từ khóa phân tử bê tông gây ra các thay đổi về Bê tông, Cường độ của bê tông, Độ ẩm. ứng xử cơ học. Các trạng thái về độ ẩm trong bê tông (trạng thái bão hòa, trạng thái khô hoàn toàn hoặc trạng thái không bão hòa) ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất cơ học của bê tông. Ở Việt Nam, các nghiên cứu về ảnh hưởng của độ ẩm đến các đặc trưng cơ học của bê tông chưa được đề cập nhiều. Do đó, việc đánh giá tác động của độ ẩm đến các đặc trưng cơ học của bê tông sử dụng trong xây dựng công trình là cần thiết. Bài báo này giới thiệu các kết quả thí nghiệm xác định ảnh hưởng của độ ẩm trong bê tông đến: cường độ chịu nén, cường độ chịu ép chẻ và cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông. Kết quả nghiên 23
Thông báo Khoa học và Công nghệ Information of Science and Technology Số 1/2016 No. 1/2016 cứu sẽ là cơ sở quan trọng cho các tính f’c = 25MPa và f’c = 40MPa được thiết kế toán ứng xử của kết cấu bê tông cốt thép với thành phần cấp phối hạt và chất kết có xét đến độ ẩm trong bê tông. dính tương ứng (Bảng 1). Cường độ của 2. Công tác thí nghiệm các mẫu thí nghiệm được xác định từ 2.1. Cơ sở lập đề cương thí nghiệm cường độ nén trung bình các mẫu kiểm Đề cương thí nghiệm được thành lập chứng. Đối với mẫu kiểm chứng, xác định trên cơ sở các tiêu chuẩn Việt Nam hiện cường độ chịu nén danh định mỗi cấp bê hành như: TCVN 7572:2006, TCVN tông bằng cách đúc 9 mẫu thí nghiệm: 3 3118:1993, TCVN 3119:1993, TCVN mẫu có thành phần BTXM tương ứng với 3120:1993. Ngoài ra, còn căn cứ vào các cấp bê tông thiết kế; 3 mẫu có thành kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của độ phần BTXM tương ứng với cấp bê tông ẩm đến các đặc trưng cơ lý cở bản của bê thiết kế bớt 10% xi măng; 3 mẫu có tông đã công bố trên thế giới. Các thí thành phần BTXM tương ứng với cấp bê nghiệm được thực hiện tại Phòng thí tông thiết kế thêm 10% xi măng; Tải nghiệm Cơ học đất – Vật liệu Xây dựng và trọng lớn nhất gây phá hủy các mẫu được kết cấu công trình (LAS-XD154). ghi nhận để kiểm chứng và điều chỉnh 2.2. Chuẩn bị mẫu thí nghiệm thành phần BTXM cho phù hợp với 2 cấp Bê tông thí nghiệm là bê tông bê tông thiết kế. thường có cường độ chịu nén danh định: Bảng 1: Thành phần BTXM đúc mẫu có cường độ 25MPa và 40MPa Thành phần cấp phối bê tông C25 (tính cho 1m3 bê tông) Loại xi măng Xi măng (kg) Cát (kg) Đá (kg) Nước (kg) PCB 40 378 644 1183 200 3 Thành phần cấp phối bê tông C40 (tính cho 1m bê tông) Loại xi măng Xi măng (kg) Cát (kg) Đá (kg) Nước (kg) PCB 40 597 507 1118 216 Các dạng mẫu sử dụng trong thí chịu uốn kích thước 10x10x40(cm) để xác nghiệm gồm: Các mẫu hình lập phương định cường độ chịu kéo khi uốn của bê kích thước 10x10x10(cm) để xác định tông; Các mẫu hình trụ kích thước cường độ chịu ép chẻ và cường độ chịu 10x20(cm) để xác định cường độ chịu nén nén của bê tông; Các mẫu dầm chữ nhật của bê tông. Hình 1. Chế tạo và phân loại mẫu thí nghiệm Các thiết bị, máy móc thí nghiệm sấy đến 250oC; Máy thử uốn; Các giá đỡ được sử dụng bao gồm: Máy nén mẫu; Lò mẫu thí nghiệm; Thước lá kim loại; Các 24
Thông báo Khoa học và Công nghệ Information of Science and Technology Số 1/2016 No. 1/2016 khuôn đúc mẫu và các thiết bị cần thiết tương ứng ở các nhiệt độ khác nhau là khác. 40oC, 80oC và 105oC trong vòng 2 ngày, 2.2. Quy trình thí nghiệm gia tăng nhiệt độ trong quá trình nung là Sau khi đúc, mẫu được bảo dưỡng ở 10oC/1h. Việc nung các mẫu dừng lại khi điều kiện chuẩn trong 28 ngày (các mẫu độ mất mát khối lượng sau 1 ngày đêm được ngâm nước ngay sau khi tháo ván nhỏ hơn 1%. Khối lượng các mẫu được ghi khuôn). Sau 28 ngày ngâm nước, các mẫu lại theo nhiệt độ nung nhằm đánh giá mức thử được lấy ra và cân khối lượng rồi chia độ bay hơi của nước trong bê tông ở các ra làm 4 nhóm, mỗi nhóm gồm 3 mẫu nhiệt độ khác nhau. Sau khi nung, mẫu thử. Nhóm 1 được duy trì ở 25oC và thí thử được làm nguội đến 45oC và duy trì nghiệm xác định các đặc trưng cơ lý ngay. đến khi thí nghiệm. Nhóm 2, nhóm 3 và nhóm 4 được nung a) Sấy mẫu b) Thí nghiệm nén mẫu lập phương và mẫu trụ a) Thí nghiệm uốn mẫu b) Thí nghiệm ép chẻ mẫu Hình 2. Sấy mẫu thí nghiệm và tiến hành các thí nghiệm 3. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 3.1. Kết quả thí nghiệm cường độ chịu nén Số liệu khảo sát sự thay đổi cường độ chịu nén của bê tông theo độ ẩm của mẫu bê tông được thể hiện trong biểu đồ hình 3. Hình 3. Biểu đồ ảnh hưởng của độ bão hòa nước đến cường độ chịu nén 25
Thông báo Khoa học và Công nghệ Information of Science and Technology Số 1/2016 No. 1/2016 Kết quả thí nghiệm cho thấy, cường Kết quả thí nghiệm cho thấy, ảnh độ chịu nén của bê tông tăng dần khi độ hưởng của độ ẩm đến cường độ chịu ép ẩm tăng, nhưng khi độ ẩm trong cấu kiện chẻ là không lớn. Kết quả này khá phù đạt khoảng 85% đến khi bão hòa hoàn hợp với kết quả thí nghiệm của Xudong toàn thì cường độ chịu nén của bê tông Chen [5]. Hiện tượng này có thể giải thích giảm. Cường độ chịu nén nhỏ nhất khi độ như sau: Ở trạng thái gần bão hòa, các lỗ ẩm trong bê tông đạt trạng thái bão hòa rỗng trong bê tông bị nước hoàn toàn hoàn toàn. Kết quả này khá tương đồng chiếm chỗ, vì vậy khi ép chẻ mẫu dưới với kết quả thí nghiệm của M. Albert ảnh hưởng do sức căng bề mặt của nước GIRAUD và M. Abdelhafid KHELIDJ [6]. làm cho cường độ chịu kéo khi bửa của bê Hiện tượng này theo quan điểm chủ quan tông tăng; Ở trạng thái khô hoàn toàn, của nhóm nghiên cứu có thể giải thích như khi ép chẻ mẫu thì chỉ có cấu trúc của bê sau: Khi độ ẩm trong bê tông tăng dần, tông chịu nên cường độ chịu kéo tương đối chưa đến ngưỡng bão hòa, cấu trúc rỗng lớn; Còn ở trạng thái trung gian, các lỗ trong bê tông tồn tại hai pha lỏng và khí; rỗng vừa có nước vừa có không khí, việc Khi nén mẫu, pha khí bị ép giảm thể tích, ép chẻ mẫu phần nào tác động áp lực vào pha lỏng chiếm chỗ một phần pha khí, sức nước và thể khí này, làm tăng thêm áp lực căng bề mặt của nước được phát huy làm vào cấu trúc bê tông, dẫn đến suy giảm cho cường độ của mẫu bê tông tăng; Ở cường độ chịu ép chẻ của bê tông. trạng thái độ ẩm đạt khoảng 85%, nước 3.3. Kết quả thí nghiệm cường độ kéo chiếm gần hết thể tích các lỗ rỗng. Khi uốn nén mẫu ở trạng thái này, áp lực nén tác Số liệu khảo sát thay đổi cường độ động lên cấu trúc bê tông không chỉ có lực kéo uốn của bê tông theo độ ẩm của mẫu nén thí nghiệm mà còn một phần áp lực bê tông được thể hiện trong biểu đồ hình 5. nén do nước trong lỗ rỗng tiếp nhận tác động ngược trở lại. Áp lực do nước tiếp nhận này lớn hơn so với sức căng bề mặt tạo ra nên làm gia tăng áp lực lên cấu trúc bê tông, do đó làm giảm khả năng chịu nén của bê tông. 3.2. Kết quả thí nghiệm cường độ chịu ép chẻ Số liệu khảo sát thay đổi cường độ chịu ép chẻ của bê tông theo độ ẩm của Hình 5. Biểu đồ ảnh hưởng độ bão hòa nước mẫu bê tông được thể hiện trong biểu đồ đến cường độ kéo uốn hình 4. Kết quả thí nghiệm cho thấy, ảnh hưởng đáng kể của độ ẩm đến cường độ kéo uốn. Hiện tượng này theo quan điểm của nhóm nghiên cứu có thể giải thích như sau: Ở trạng thái gần bão hòa, nước chiếm gần hết thể tích các lỗ rỗng, khi kéo uốn mẫu dưới ảnh hưởng do sức căng bề mặt của nước làm cho cường độ kéo uốn của bê tông tăng; Ở trạng thái khô hoàn toàn, khi kéo uốn mẫu thì chỉ có cấu trúc của bê tông chịu và không có nước Hình 4. Biểu đồ ảnh hưởng của độ bão hòa trong lỗ rỗng nên giảm trọng lượng tác nước đến cường độ chịu ép chẻ dụng lên mẫu thí nghiệm, nên cường độ 26
Thông báo Khoa học và Công nghệ Information of Science and Technology Số 1/2016 No. 1/2016 kéo uốn tương đối lớn; Còn ở trạng thái ảnh hưởng của độ ẩm đến các đặc trưng trung gian, các lỗ rỗng vừa có nước vừa cơ lý cơ bản của BTXM thông thường trong có không khí, sức căng bề mặt không đủ xây dựng tại Việt Nam ở cấp 25MPa và lớn trong khi trọng lượng tác động lên 40MPa. Một số quy luật thay đổi về các mẫu kéo uốn tăng, dẫn đến suy giảm chỉ tiêu cơ lý cơ bản của BTXM theo độ ẩm cường độ kéo uốn của mẫu thí nghiệm. đã được thiết lập. Qua đó góp phần làm rõ 4. Kết luận việc đánh giá toàn diện ảnh hưởng của độ Hàm lượng độ ẩm trong bê tông ảnh ẩm đến các chỉ tiêu cơ lý của BTXM. Kết hưởng đáng kể đến cường độ chịu nén quả này là một cơ sở tham khảo bước đầu cũng như cường độ chịu ép chẻ và cường cho việc phân tích ứng xử các kết cấu bê độ chịu kéo khi uốn của bê tông. Các thí tông cốt thép có xét đến hàm lượng độ nghiệm được tiến hành đã giúp đánh giá ẩm trong bê tông. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bộ Xây dựng, 1993. Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ nén. Tiêu chuẩn Việt Nam 3118:1993. 2. Bộ Xây dựng, 1993. Bê tông nặng - Phương pháp xác định cường độ kéo khi uốn. Tiêu chuẩn Việt Nam 3119:1993. 3. Tiêu chuẩn Việt Nam 3120:1993, 1993. Phương pháp thử cường độ kéo khi bửa. Bộ Xây dựng. 4. Guang Li, 2004. The effect of moisture on the tensile strength properties of concrete. Master of Engineering, University of Florida. 5. Jikai Zhou, Wanshan Huang & Xudong Chen, December 2012. Effect of moisture content on compressive and split tensile strength of concrete, Indian Journal of Engineering & Materials Sciences Vol.19, pp.427-435. 6. M. Albert GIRAUD, M. Abdelhafid KHELIDJ, 2005. Modelisation du comportement hydromecanique d’un mortier sous compression et dessiccation. Thèse de doctorat. Université des Sciences et Technologies de Lille. 7. Samir N. Shoukry, Gergis W. William, Brian Downie, Mourad Y. Riad, 2009. Effect of moisture and temperature on the machanical properties of concrete, Proceeding of the SEM Annual Conference June. USA. 27

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

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

65 tài liệu

2430 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.