1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Giải pháp khắc phục hư hỏng của các công trình sử dụng gạch không nung

88 7 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Giải Pháp Khắc Phục Hư Hỏng Của Các Công Trình Sử Dụng Gạch Không Nung
Tác giả Lê Công Luận
Người hướng dẫn PGS.TS. Phan Đức Hùng
Trường học Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Kỹ Thuật Xây Dựng Công Trình Dân Dụng Và Công Nghiệp
Thể loại luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản 2017
Thành phố Tp. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 88
Dung lượng 6,85 MB

Cấu trúc

  • Chương 1: Tổng quan (19)
    • 1.1 Sự cần thiết của đề tài nghiên cứu (19)
      • 1.1.1 Thực trạng ô nhiễm m i trường hiện nay (0)
      • 1.1.2 Gạch nung (21)
      • 1.1.3 Gạch không nung (21)
      • 1.1.4 So sánh những ưu – khuyết điểm của gạch nung và gạch không nung (24)
      • 1.1.5 Những tồn tại khi sử dụng gạch không nung vào công trình xây dựng (32)
    • 1.2 Tình hình nghiên cứu (34)
      • 1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước (34)
      • 1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước (35)
      • 1.2.3 Nhận xét các đề tài (36)
    • 1.3 Mục tiêu của đề tài (36)
    • 1.4 Nhiệm vụ đề tài nguyên cứu (36)
    • 1.5 Phương pháp nghiên cứu (37)
    • 1.6 Ý nghĩa của đề tài (37)
  • Chương 2: Khảo sát các dạng hư hỏng của công trình (38)
    • 2.1 Các dạng hư hỏng liên quan đến các công trình sử dụng khối xây (0)
      • 2.1.1 Công trình sử dụng gạch nói chung (38)
        • 2.1.1.1 Hư hỏng do biến dạng nhiệt (0)
        • 2.1.1.2 Hư hỏng do tải tập trung tại một bộ phận kết cấu công trình (0)
        • 2.1.1.3 Hư hỏng do tác động của rung động và động đất lên công trình (0)
        • 2.1.1.4 Hư hỏng do dầm lanh t kh ng đảm bảo gây nứt (0)
        • 2.1.1.5 Hư hỏng do cong vênh của hệ tường (41)
      • 2.1.2 Các giải pháp khắc phục hư hỏng nói chung (0)
    • 2.2 Các dạng hư hỏng của các công trình sử dụng gạch không nung (0)
      • 2.2.1 Hư hỏng do bản thân viên gạch (0)
      • 2.2.2 Các dạng hư hỏng trên khối xây gạch không nung (0)
        • 2.2.2.1 Hư hỏng dạng vết nứt cắt dọc trên bề mặt tường (44)
        • 2.2.2.2 Hư hỏng dạng vết nứt cắt ngang trên bề mặt tường (44)
        • 2.2.2.3 Hư hỏng dạng vết nứt chéo trên bề mặt tường (45)
    • 2.3 Nguyên nhân gây hư hỏng của công trình sử dụng gạch không nung (0)
      • 2.3.1 Do co ngót (45)
  • Chương 3: Mô hình thí nghiệm (50)
    • 3.1 Nguyên vật liệu (50)
      • 3.1.1 Xi măng (51)
      • 3.1.2 Cát xây (52)
      • 3.1.3 Cát tô (53)
      • 3.1.4 Đá 1x2 (54)
      • 3.1.5 Thành phần cấp phối vữa xây mác 75 (55)
      • 3.1.6 Thành phần cấp phối vữa trát mác 75 (56)
      • 3.1.7 Thành phần cấp phối bê tông mác 200 (57)
    • 3.2 Thí nghiệm mẫu gạch (58)
      • 3.2.1 Xác định cường độ chịu nén của gạch (58)
        • 3.2.1.1 Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm (58)
        • 3.2.1.2 Chuẩn bị mẫu thử (58)
        • 3.2.1.3 Cách tiến hành (58)
      • 3.2.2 Xác định độ h t nước của gạch (0)
        • 3.2.2.1 Thiết bị và dụng cụ (59)
        • 3.2.2.2 Chuẩn bị mẫu thử (59)
        • 3.2.2.3 Cách tiến hành (60)
        • 3.2.2.4 Tính kết quả (60)
    • 3.3 Thí nghiệm trên khối xây (60)
      • 3.3.1 Gạch không nung 6 lỗ kích thước (190x140x90) (60)
        • 3.3.1.1 Phương pháp tạo khối xây (60)
        • 3.3.1.2 Các giải pháp đề xuất (62)
      • 3.3.2 Gạch không nung 2 lỗ (kích thước 390x190x90) (64)
        • 3.3.2.1 Phương pháp tạo khối xây (64)
        • 3.3.2.2 Giải pháp rót vữa (64)
      • 3.3.3 Qui trình thí nghiệm (65)
        • 3.3.3.1 Phương pháp thí nghiệm theo phương dọc của khối xây (66)
        • 3.3.3.2 Phương pháp thí nghiệm theo phương ngang của khối xây (67)
        • 3.3.3.3 Phương pháp thí nghiệm theo phương xiên của khối xây (68)
        • 3.3.3.4 Phương pháp thí nghiệm khối xây gạch 2 lỗ (71)
  • Chương 4: Kết quả (72)
    • 4.1 Kết quả thí nghiệm cường độ và độ h t nước của gạch (0)
    • 4.2 Kết quả thí nghiệm các giải pháp khắc phục hư hỏng của gạch không nung (0)
      • 4.2.1 Khối xây tường không trát (73)
      • 4.2.2 Khối xây trát (78)
      • 4.2.3 Khối xây rót vữa (82)
  • Chương 5: Kết luận và hướng phát triển đề tài (84)
    • 5.1 Kết luận (84)
    • 5.2 Hướng phát triển đề tài (84)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (86)

Nội dung

Tổng quan

Sự cần thiết của đề tài nghiên cứu

1.1.1 Thực trạng ô nhiễm môi trường hiện nay

Trong những năm qua, nền kinh tế đã có sự chuyển dịch mạnh mẽ, giảm tỷ trọng nông nghiệp và tăng cường công nghiệp, xây dựng và dịch vụ Cơ sở hạ tầng được cải thiện đáng kể, với nhiều công trình lớn và các dự án nhỏ lẻ đang được triển khai, dẫn đến nhu cầu vật liệu xây dựng ngày càng gia tăng.

Nhu cầu thực tế đã thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của ngành sản xuất vật liệu xây dựng, đặc biệt là gạch, với dự báo đến năm 2020, lượng gạch cần thiết cho xây dựng sẽ tăng gấp đôi, đạt khoảng 40 tỷ viên Tuy nhiên, chỉ có 25-30% cơ sở sản xuất lớn có kỹ thuật tiên tiến, trang bị công nghệ hiện đại, đảm bảo chất lượng cao và khả năng cạnh tranh tốt, đồng thời tiết kiệm nguyên liệu và giảm thiểu ô nhiễm môi trường, như các lò gạch tuynen.

[2] Phần còn lại đa số đều là các lò gạch theo phương pháp thủ công

Hình 1.1 Khói bụi tại lò sản xuất gạch nung tại huyện Tây Sơn, Bình Định

Hầu hết các cơ sở khai thác nguyên liệu đất tại chỗ đã gây ra những tác động tiêu cực đến bề mặt khu vực, làm cho nó trở nên nham nhở và biến dạng, hình thành các hố sâu chứa nước và gây sạt lở, ảnh hưởng lớn đến chế độ thủy văn Các lớp đất này được hình thành qua hàng trăm đến hàng nghìn năm do sự bồi đắp của các con sông, nhưng hoạt động khai thác hiện nay đã làm biến đổi thành phần và cấu trúc bề mặt đất, dẫn đến việc diện tích đất sau khai thác không thể canh tác hoặc có năng suất cây trồng thấp.

Như vậy chỉ ước tính riêng cho một lò gạch trung bình mỗi năm tiêu tốn đến

Quá trình vận chuyển và phối trộn nhiên liệu cho các lò đốt tiêu tốn từ 18 đến 27 tấn than và 30 đến 45 m³ củi, dẫn đến chi phí sản xuất cao Điều này khiến giá thành sản phẩm tăng, gây khó khăn trong việc cạnh tranh với các sản phẩm cùng loại sản xuất theo quy mô công nghiệp.

Hình 1.2 Diện tích đất nông nghiệp bị khai thác [2]

Trước tình trạng nhu cầu vật liệu xây dựng gia tăng và sự phát triển tự phát của các lò gạch thủ công gây ô nhiễm môi trường, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành quyết định số 115/2001/QĐ – TT vào ngày 01/8/2001, yêu cầu xóa bỏ sản xuất gạch đất sét nung bằng lò thủ công ở các khu vực ven đô trước năm 2005 và ở các vùng khác trước năm 2010 Chính phủ đang thúc đẩy việc hạn chế sản xuất gạch nung và khuyến khích sử dụng gạch không nung như một chủ trương lớn.

Gạch đất sét nung, một vật liệu xây dựng truyền thống, đã được con người sử dụng hàng ngàn năm trước Công nguyên Với đặc tính bền bỉ theo thời gian, gạch nung không chỉ là lựa chọn phổ biến trong xây dựng mà còn phản ánh lịch sử sản xuất và ứng dụng vật liệu này.

Để sản xuất gạch, đất sét được khai thác, trộn với nước và nhồi kỹ cho nhuyễn, sau đó đưa vào khuôn để tạo thành viên Những viên đất sét này được phơi hoặc sấy khô trước khi cho vào lò Nhiên liệu đốt lò thường là củi, than đá trộn với bùn hoặc khí thiên nhiên Lò được đốt trong thời gian dài cho đến khi gạch "chín", chuyển sang màu đỏ hoặc nâu sẫm Sau khi lò tắt và nguội, gạch sẽ được dỡ ra.

Hình 1.3 Công nghệ sản xuất gạch nung

Thành phần một viên gạch (theo khối lượng) thường bao gồm: Silica (cát): 50% - 60%, Alumina (sét): 20% - 30%, Vôi: 2 - 5%, Ôxít sắt: 5 - 6%, kh ng được vượt quá 7% và Magiê dưới 1%

Gạch không nung, hay còn gọi là gạch bê tông xi măng cốt liệu, là loại gạch tự đóng rắn mà không cần nung nóng, giúp tiết kiệm năng lượng Quá trình sản xuất gạch này chỉ yêu cầu định hình và đạt được các chỉ số cơ học cơ bản như cường độ nén, độ hút nước và độ uốn Độ bền của gạch không nung được cải thiện nhờ vào công nghệ sản xuất tiên tiến, mang lại hiệu quả cao trong xây dựng.

Bốn tiến trình có khả năng kết nối các thành phần kết dính của nguyên liệu, đồng thời tạo ra lực ép hoặc rung, giúp hình thành một viên gạch chắc chắn.

Gạch không nung có bản chất khác biệt so với gạch đất nung, đặc biệt ở khả năng liên kết tạo hình Qua quá trình sử dụng, gạch không nung sẽ trải qua các phản ứng hóa đá trong hỗn hợp, từ đó gia tăng độ bền theo thời gian.

Gạch kh ng nung còn được gọi là gạch block, gạch bê tông, gạch block bê tông, gạch xi măng…

Gạch không nung được phân loại chủ yếu dựa trên nguyên liệu đầu vào, quy trình sản xuất, và các đặc tính như khả năng chịu lực, chịu nhiệt, cách âm, cũng như trọng lượng của viên gạch.

Trên toàn cầu, gạch không nung được sử dụng rộng rãi trong các công trình công cộng và dân dụng Tuy nhiên, tại Việt Nam, tỷ lệ sử dụng gạch không nung vẫn còn thấp, cần được nâng cao để đáp ứng xu hướng xây dựng bền vững.

Hình 1.4 Công nghệ sản xuất gạch không nung

Gạch không nung hiện nay có nhiều loại và được ứng dụng rộng rãi trong các công trình từ nhỏ đến lớn, bao gồm cả các tòa nhà cao tầng Sản phẩm này có giá thành phù hợp cho từng loại công trình, với các loại gạch dùng để xây tường, lát nền và trang trí Gạch không nung đang dần khẳng định vị thế của mình trong ngành xây dựng và trở nên phổ biến hơn, được ưu tiên phát triển Nhiều công trình tiêu biểu đã sử dụng gạch không nung, như Keangnam Hà Nội Landmark Tower, Hà Nội Hotel Plaza, Sông Giá Resort, và nhiều công trình khác, từ dân dụng đến nghỉ dưỡng.

Phòng), sân vận động Mỹ Đình (Hà Nội), Làng Việt Kiều Châu Âu (Hà Đ ng, Hà Nội)…

Các loại gạch không nung có mặt trên thị trường:

Gạch Papanh Gạch xi măng cốt liệu hay gạch Block

Gạch xi măng – cát Gạch bê – t ng khí chưng áp ( AAC)

Gạch bê tông bọt khí Các loại gạch kh ng nung trang trí

Hình 1.5 Các loại gạch không nung có mặt trên thị trường [3]

- Gạch Papanh: Gạch kh ng nung được sản xuất từ phế thải công nghiệp: xỉ than, vôi bột được sử dụng lâu đời ở nước ta

Gạch Block là loại gạch được sản xuất từ đá vụn, cát và xi măng, nổi bật với cường độ chịu lực cao, phù hợp cho việc xây dựng nhà cao tầng Một trong những ưu điểm nổi bật của gạch Block là khả năng cách âm và cách nhiệt hiệu quả, giúp tạo ra không gian sống thoải mái và yên tĩnh.

Gạch cổ xưa, với độ bền và sự chắc chắn, thường được sử dụng để xây dựng tường rào, nhà xưởng và trang trí Tuy nhiên, nhược điểm của loại gạch này là trọng lượng nặng và kích thước lớn, khiến cho việc thi công trở nên khó khăn, dẫn đến việc chưa được áp dụng rộng rãi trên thị trường.

Tình hình nghiên cứu

1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước Ở các nước phát triển, việc sử dụng vật liệu không nung trong xây dựng như là điều kiện bắt buộc Các yếu tố về m i trường, tài nguyên lu n được coi trọng

Các công trình sử dụng gạch không nung thường gặp phải tình trạng hư hỏng, đặc biệt là rạn nứt tường xây Trên thế giới, đã có nhiều nghiên cứu và bài báo khoa học phân tích nguyên nhân gây nứt, từ đó đề xuất các biện pháp khắc phục và sửa chữa hiệu quả.

Mohamed Abdalla Almherigh conducted research on the topic "Common Causes of Cracking in Masonry Walls: Diagnosis and Remedy." The author outlines the prevalent causes of cracking in masonry walls within the construction industry, along with methods for diagnosis and repair.

Francesco Portioli và các cộng sự đã thực hiện phân tích giới hạn của các tường xây dựng bằng mô hình khối cứng, chú trọng vào các vết nứt và mạch kết dính thông qua phương pháp tuyến tính.

Cuixiang Pei, Jinxin Qiu, Haocheng Liu đ m phỏng các phép đo vết nứt bề mặt trong các bức tường bằng phương pháp “laser spot array thermography”

Deyuan Zhou, Zhen Lei và Jibing Wang đã nghiên cứu ứng xử của tường xây hư hỏng dưới tác động của tải trọng động đất Nghiên cứu tập trung vào các tấm tường được gia cường bề mặt bằng vật liệu BFRP, nhằm cải thiện khả năng chịu lực và độ bền của công trình trong điều kiện thiên tai.

Bing Qu, và các cộng sự đ thử nghiệm lồng vào nhau thành khối đất nén uốn thống trị

Ercio Thomaz và cộng sự đã phân tích các đường rạn nứt trên tường xây và xác định nguyên nhân gây ra, bao gồm ảnh hưởng từ móng công trình, dầm, nhiệt độ và sự co ngót của vật liệu Dựa trên những phân tích này, nhóm nghiên cứu đã đề xuất các biện pháp phòng chống hiệu quả.

1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Việc chuyển đổi từ gạch nung truyền thống sang gạch không nung đang trở thành xu hướng hiện đại trong ngành sản xuất vật liệu xây dựng Tuy nhiên, tại Việt Nam, việc áp dụng gạch không nung vẫn gặp phải nhiều khó khăn và thách thức, đòi hỏi cần có những giải pháp đồng bộ và hiệu quả Để thúc đẩy việc sử dụng gạch không nung, cần triển khai các giải pháp phù hợp với điều kiện cụ thể của Việt Nam, nhằm hướng tới mục tiêu thay thế hoàn toàn gạch nung trong tương lai.

Thời gian qua, chưa có nghiên cứu nào tập trung vào giải pháp khắc phục hư hỏng cho công trình sử dụng gạch không nung Các tác giả chủ yếu chú trọng vào quy trình chế tạo và công nghệ sản xuất gạch không nung.

Nguyễn Tiến Thành đ nghiên cứu đề tài “Ảnh hưởng của vữa xây gạch mỏng đến cường độ chịu nén của khối xây bê t ng khí chưng áp”

Nghiên cứu của Nguyễn Thanh Phong tập trung vào việc chế tạo và khảo sát tính chất của vật liệu micro và nano SiO2 từ tro vỏ trấu Những vật liệu này được ứng dụng trong sản xuất gạch bê tông không nung, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng nguyên liệu tái chế và giảm thiểu tác động môi trường.

1.2.3 Nhận xét các đề tài

Sự cố nứt tường khi sử dụng gạch không nung đã gây ra nhiều bức xúc cho người sử dụng Mặc dù gạch không nung được biết đến với nhiều ưu điểm và là xu hướng tiến bộ trong ngành xây dựng, nhưng thực tế cho thấy vẫn xảy ra không ít sự cố khi áp dụng.

Tuy nhiên, các đề tài trình bày về những “Giải pháp khắc phục hư hỏng của các công trình sử dụng gạch kh ng nung” còn rất hạn chế.

Mục tiêu của đề tài

- Khảo sát một số công trình sử dụng gạch không nung 2 lỗ và 6 lỗ tại tỉnh Gia Lai

- Thí nghiệm khả năng chịu nén của khối xây theo ba phương: Phương dọc, phương ngang, phương xiên

- Căn cứ vào kết quả thí nghiệm đề xuất các giải pháp khắc phục hư hỏng của các công trình sử dụng gạch không nung.

Nhiệm vụ đề tài nguyên cứu

Khảo sát thực tế các công trình sử dụng gạch không nung tại tỉnh Gia Lai cho thấy nhiều công trình như Trụ sở UBND xã Al Băh, Trường THCS xã Ia Phí, Trường THCS Ayun và Trường THCS Trần Hưng Đạo gặp phải tình trạng hư hỏng tương tự, với các vết nứt ngang, dọc và chéo trên khối xây Nguyên nhân gây hư hỏng chủ yếu do chất lượng viên gạch, quá trình thi công, môi trường nhiệt độ, co ngót và tình trạng hư hỏng của cấu kiện Để khắc phục tình trạng này, cần nghiên cứu cụ thể và đề xuất các giải pháp hiệu quả trong quá trình thi công và sửa chữa công trình.

Nghiên cứu 19 hư hỏng của công trình thực tế nhằm đưa ra giải pháp hiệu quả, đồng thời áp dụng các quá trình thực nghiệm để kiểm chứng những đề xuất đã đưa ra.

Phương pháp nghiên cứu

Khảo sát kết hợp với thực nghiệm

- Khảo sát các dạng hư hỏng của công trình sử dụng gạch không nung

- Đưa ra một số giải pháp khắc phục hư hỏng của công trình sử dụng gạch không nung

- Triển khai thực hiện một số thí nghiệm cụ thể các giải pháp khắc phục

- Dựa vào kết quả thí nghiệm đề xuất các giải pháp tốt nhất.

Ý nghĩa của đề tài

Nghiên cứu này nhằm đề xuất giải pháp khắc phục hiệu quả các hư hỏng liên quan đến công trình sử dụng gạch không nung Qua quá trình khảo sát, kiểm định thực nghiệm, bài viết đưa ra các phương pháp tối ưu cho việc thi công, bảo dưỡng và sửa chữa các công trình xây dựng sử dụng loại gạch này.

Khảo sát các dạng hư hỏng của công trình

Nguyên nhân gây hư hỏng của công trình sử dụng gạch không nung

Loại vết nứt ngang dưới mặt phẳng đáy các dầm (BTCT) là do liên kết khối xây và dầm

2.2.2.3 Hư hỏng dạng vết nứt chéo trên bề mặt tường

Hình 2.10 Dạng vết nứt chéo trên bề mặt tường

Xuất hiện chủ yếu ở đầu các lanh tô cửa đi và cửa sổ, ở bậu cửa sổ, nứt dạng bật thang tại góc, bề rộng vết nứt từ 3 – 4 (mm)

2.3 Nguyên nhân gây hƣ hỏng của công trình sử dụng gạch không nung

Gạch không nung được sản xuất từ đá vụn, cát, xi măng và nước, trong đó xi măng thủy lực kết hợp với nước để tạo ra chất kết dính liên kết các khoáng vật Khi xi măng kết hợp với nước, quá trình hydrat hóa diễn ra, trong đó xi măng thủy hóa sẽ phá vỡ các phân tử nước, sử dụng nguyên tử hydro và oxy để hình thành cấu trúc tinh thể, từ đó tạo ra cường độ cho bê tông.

Hydrat hóa không chỉ hình thành cấu trúc tinh thể cho bê tông mà còn tạo ra nhiệt khi các liên kết phân tử nước bị phá vỡ, dẫn đến việc giải phóng nguyên tử hydro tự do Quá trình này làm giảm khối lượng vật liệu, và lượng nước dư thừa cũng góp phần vào việc giảm thể tích khi thoát đi Xi măng thủy lực chỉ có thể chấp nhận một lượng nước hữu hạn; do đó, bất kỳ nước thêm vào sẽ làm tăng khối lượng nhưng lại gây giảm thể tích Sự mất nước thừa thường diễn ra trong 12 giờ đầu sau khi nhào trộn, nhưng phần lớn quá trình hydrat hóa cần khoảng 28 ngày để hoàn tất, mặc dù quá trình này vẫn tiếp tục ở mức giảm sau thời gian đó.

Sự co ngót của gạch không nung là kết quả của việc giảm khối lượng của cả gạch và vữa, trong đó khối gạch xây chiếm phần lớn diện tích tường Hiện tượng co ngót của các viên gạch chính là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến sự co lại toàn bộ khối xây.

Bảng 2.1: Độ co ngót của mẫu gạch đất nung [6]

Stt Tên mẫu Loại mẫu KLTT

Cường độ nén (Mpa) Độ co ngót (àm/m)

Mẫu gạch đất Sét nung 2 lỗ (40x80x180)mm

Bảng 2.2: Độ co ngót của mẫu không nung khối lượng thể tích thấp [6]

Stt Tên mẫu Loại mẫu KLTT

Cường độ nén (Mpa) Độ co ngót (àm/m)

Gạch kh ng nung 4 lỗ (80x80x180)mm

Bảng 2.3: Độ co ngót của mẫu không nung khối lượng thể tích thấp [6]

Stt Tên mẫu Loại mẫu KLTT

Cường độ nén (Mpa) Độ co ngót (àm/m)

Gạch đặc kh ng nung (40x80x180)mm

Bảng 2.4: Độ co ngót của mẫu không nung khối lượng thể tích cao [6]

Stt Tên mẫu Loại mẫu KLTT

Cường độ nén (Mpa) Độ co ngót (àm/m)

Gạch đặc kh ng nung (40x80x180)mm

Bảng 2.5: Bảng so sánh mức độ co ngót ảnh hưởng bởi các thông số khác nhau [6]

Cường độ nén (Mpa) Độ co ngót (àm/m)

Tự nhiên Sau khi sấy

Cường độ chịu nén KLTT

Hình 2.11 Biểu đồ ảnh hưởng khối lượng thể tích với cường độ chịu nén[6]

Số thứ tự mẫu Độ co ngót tự nhiên Độ co ngót sau sấy Độ h t nước

Hình 2.12 Biểu đồ ảnh hưởng độ co ngót với độ h t nước [6]

Cường độ chịu nén Độ co ngót sau sấy Độ co ngót tự nhiên

Hình 2.13 Biểu đồ ảnh hưởng độ co ngót với cường độ[6]

Mô hình thí nghiệm

Nguyên vật liệu

Nguyên vật liệu cần thiết để chế tạo mô hình thí nghiệm bao gồm: cát xây, xi măng, đá 1x2, cát tô, gạch không nung 6 lỗ (GKN 6 lỗ), gạch không nung hai lỗ (GKN 2 lỗ), gạch nung 6 lỗ (GN 6 lỗ), nước, lưới mắt cáo và thép.

Cát xây Xi măng Đá 1 X 2 Cát tô

Gạch không nung Gạch nung 6 lỗ Nước

Hình 3.1 Nguyên vật liệu sử dụng làm mô hình thí nghiệm

Xi măng dùng cho thí nghiệm là xi măng nghi sơn, k hiệu PC40, đây là loại xi măng được sử dụng phổ biến trên thị trường

Bảng 3.1: Các chỉ tiêu cơ l xi măng

Stt Các chỉ tiêu cơ l Thí nghiệm theo tiêu chuẩn Đơn vị tính

1 Khối lượng riêng TCVN 4030 – 03 g/cm 3 3,1

3 Lượng nước tiêu chuẩn TCVN 6017 – 15 % 29,0

4 Thời gian đ ng kết TCVN 6017 – 15 Giờ, phút

4.1) Bắt đầu: 1 giờ 35 ph t ≥45 ph t 4.2) Kết th c: 3 giờ 48 ph t ≤ 7 giờ 00

5 Tính ổn định thể tích TCVN 6017 – 15 Mm 6,5 ≤10 mm

6 Cường độ xi măng R3 TCVN 6016 – 11 N/mm 2 22,0 18N/mm 2

7 Cường độ xi măng R28 TCVN 6016 – 11 N/mm 2 ≥40 N/mm 2

Cát sử dụng cho mô hình thí nghiệm là cát sạch, có nguồn gốc từ Kon Tum, đáp ứng tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7572 - 2016 Tuy nhiên, nghiên cứu này không thể khảo sát toàn bộ ảnh hưởng hóa lý của các tạp chất trong cát tự nhiên.

Kết quả thí nghiệm cát có khối lượng riêng là 2640 (kg/m 3 ), khối lượng thể tích là 1400 (kg/m 3 ) và thành phần hạt như sau:

Bảng 3.2: Các chi tiêu cơ l của cát xây sử dụng

2 Khối lượng thể tích xốp T/m 3 1,40

Hình 3.2 Biểu đồ thành phần hạt cát xây sử dụng

Kích thước lỗ sàn (mm)

Thành phần hạt của cát Đường giới hạn

Cát tô dùng cho mô hình thí nghiệm là cát sạch có nguồn gốc từ KonTum và đảm bảo theo tiêu chuẩn 7572 - 2016

Bảng 3.3: Các chỉ tiêu cơ l của cát t sử dụng

STT CHỈ TIÊU THÍ NGHIỆM ĐVT KẾT QUẢ

2 Khối lượng thể tích xốp T/m 3 1,34

Hình 3.3 Biểu đồ thành phần hạt cát tô sử dụng

Kích thước lỗ sàn (mm)

Thành phần hạt của cát Đường giới hạn

3.1.4 Đá 1x2 Đá 1x2 lấy từ mỏ đá Xuân Thủy, đường Lý Thái Tổ, thành phố Pleiku, tỉnh Gia Lai có dạng khối cầu, ít hạt dẹp và ít góc cạnh, có Dmax = 20 (mm) Phương pháp thí nghiệm theo tiêu chuẩn 7572 – 2016

Bảng 3.4: Các tính chất cơ l của đá sử dụng

1 Khối lượng thể tích g/cm 3 2,730

2 Khối lượng thể tích xốp T/m 3 1,373

4 Hàm lượng độ dài, dẹp % 7,30

5 Hàm lượng bụi, bùng sét % 0,400

Hình 3.4 Biểu đồ thành phần hạt của đá 1x2

Kích thước lỗ sàn (mm)

Giới hạn thành phần hạt

3.1.5 Thành phần cấp phối vữa xây mác 75

Bảng 3.5: Số liệu tính toán cho thành phần vữa xây mác 75

Stt Thành phần vữa xây K lượng

K.lượng Nước(l) Độ sụt (cm)

1 Thành phần vữa xây mác 75 cho 1m 3 vữa 221 1554 260

2 Tỷ lệ phối hợp theo thể tích 1 5,0 1,17

3 Tỷ lệ phối hợp theo trọng lượng 1 7,02 1,17

Bảng 3.6: Kết quả đ c mẫu và kiểm tra cường độ nén

Diện tích bề mặt (cm 2 )

Lực phá huỹ mẫu (daN)

Cường độ thực tế (daN/ cm 2 )

28 ngày quy về mẫu chuẩn (daN/ cm 2 )

Cường độ yêu cầu (daN/ cm 2 )

3.1.6 Thành phần cấp phối vữa trát mác 75

Bảng 3.7: Số liệu tính toán cho thành phần vữa trát mác 75

Stt Thành phần vữa trát K lượng

K.lượng Nước(l) Độ sụt (cm)

1 Thành phần vữa trát mác 75 cho1m 3 vữa 260 1487 260

2 Tỷ lệ phối hợp theo thể tích 1 4,3 1,00

3 Tỷ lệ phối hợp theo trọng lượng 1 5,72 1,00

Bảng 3.8: Kết quả đ c mẫu và kiểm tra cường độ nén vữa trát mác 75

Diện tích bề mặt (cm 2 )

Lực phá huỹ mẫu (daN)

Cường độ thực tế (daN/ cm 2 )

Cường độ 28 ngày quy về mẫu chuẩn (daN/ cm 2 )

Cường độ yêu cầu (daN/ cm 2 )

3.1.7 Thành phần cấp phối bê tông mác 200

Bảng 3.9: Số liệu tính toán cho thành phần bê t ng mác 200

2 Tỷ lệ phối hợp theo thể tích 1 2,83 1,77 0,65

Bảng 3.10 Kết quả đ c mẫu và kiểm tra cường độ nén bê t ng mác 200

Diện tích bề mặt (cm 2 )

Lực phá huỹ mẫu (daN)

Cường độ thực tế (daN/ cm 2 )

Cường độ 28 ngày quy về mẫu chuẩn (daN/ cm 2 )

Cường độ yêu cầu (daN/ cm 2 )

Thí nghiệm mẫu gạch

3.2.1 Xác định cường độ chịu nén của gạch

Qui trình xác định cường độ chịu nén gạch theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6477: 2016

3.2.1.1 Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm

Hình 3.8 Xác định cường độ nén của gạch

- Máy nén 2000 kN có điều chỉnh tốc độ nén mẫu

- Thước là thép có vạch chia đến 1 (mm)

- Thước kẹp có vạch chia đến 0,1 (mm)

- Tấm kính để làm phẳng bề mặt trát lên mẫu thử

- Bay, máng để trộn hồ xi măng

Mẫu thử được lấy ngẫu nhiên với cùng loại, kích thước và màu sắc, đảm bảo độ tuổi 28 ngày và số lượng 5 viên Xi măng được trộn với hồ xi măng nguyên chất có độ dẻo, sau đó được trát lên 2 mặt gạch Bề mặt lớp trát được làm phẳng bằng tấm kính, và mẫu thử được để trong phòng thí nghiệm ở điều kiện tự nhiên trong thời gian tối thiểu 72 giờ.

- Đo chiều dài, chiều rộng và chiều cao, mỗi chiều đo tại ba vị trí

- Xác định độ cong vênh, số vết nứt và sứt, độ đồng đều về màu sắc

Để tiến hành thí nghiệm nén, trước tiên cần xác định diện tích tiết diện chịu ép của mẫu thử Sau đó, làm sạch bề mặt tấm nén truyền tải vào viên mẫu Tiếp theo, đặt mẫu thử lên bàn nén và tăng tải một cách liên tục và đều cho đến khi mẫu bị phá hủy, đồng thời ghi lại kết quả nén.

Cường độ nén của mẫu thử (R n ), tính bằng (N/mm 2 ), được xác định theo c ng thức:

P n là lực phá hủy mẫu thử tính bằng Niutơn

A là diện tích tiết diện nén của mẫu, tính bằng milimét vu ng (mm 2 )

Kết quả là giá trị trung bình cộng của mẫu thử

3.2.2 Xác định độ hút nước của gạch

Qui trình xác định độ h t nước của gạch kh ng nung được thực hiện theo TCVN 6355 – 4: 2009

3.2.2.1 Thiết bị và dụng cụ

Hình 3.9 Xác định độ h t nước của gạch

- Tủ sấy 200 0 C có điều chỉnh nhiệt độ

- Cân kỹ thuật có độ chính xác tới 1 gam

Chuẩn bị ít nhất 5 viên gạch nguyên đạt tiêu chuẩn ngoại quan để làm mẫu thử Sử dụng bàn chải để quét sạch mẫu thử và tiến hành sấy ở nhiệt độ 105°C cho đến khi khối lượng không đổi, thường mất ít hơn 24 giờ Khối lượng không đổi được xác định khi hiệu số giữa hai lần cân liên tiếp không vượt quá 0,2%, với thời gian giữa các lần cân không nhỏ hơn 3 giờ.

- Đặt mẫu thử vào nơi kh ráo và để nguội đến nhiệt độ phòng thí nghiệm rồi cân mẫu

Đặt các mẫu thử đ kh và nguội theo chiều thẳng đứng vào bể nước có nhiệt độ trung bình 27°C, với khoảng cách giữa các viên gạch và cách thành bể nước là 20 mm Mực nước cần cao hơn mặt mẫu thử ít nhất 20 mm, và thời gian ngâm mẫu được quy định cụ thể.

- Vớt mẫu ra, dùng khăn ẩm thấm bề mặt mẫu thử và cân mẫu đ b o hòa nước

3.2.2.4 Tính kết quả Độ h t nước từng mẫu thử (X), tính bằng % theo công thức:

Trong đó: m 0 là khối lượng mẫu sau khi sấy kh , tính bằng gam m 1 là khối lượng mẫu sau khi ngâm nước, tính bằng gam

Kết quả là giá trị trung bình cộng kết quả của 5 mẫu thử, tính chính xác tới 0,1%.

Thí nghiệm trên khối xây

3.3.1 Gạch không nung 6 lỗ kích thước (190x140x90)

3.3.1.1 Phương pháp tạo khối xây

C ng tác xây được áp dụng theo tiêu chuẩn 9377 – 2: 2012

Khối xây cần đảm bảo tính đồng nhất với các yếu tố như ngang, bằng, thẳng đứng, không bị trùng mạch, tạo thành một kết cấu vững chắc Mạch vữa trong khối xây phải được lấp đầy hoàn toàn và có độ dày quy định từ 8 mm đến 15 mm, với lựa chọn lý tưởng là 12 mm.

8 mm ≤ mạch vữa đứng ≤ 15 (mm), chọn 10 (mm)

Hình 3.10 Công tác tạo khối xây

C ng tác trát được áp dụng theo tiêu chuẩn 9377 – 2: 2012

Lớp vữa trát không chỉ giúp công trình trở nên sạch đẹp mà còn bảo vệ khỏi các tác động xấu từ môi trường, qua đó tăng cường tuổi thọ cho các công trình xây dựng, đặc biệt là những công trình bằng gạch Độ dày lý tưởng của lớp vữa trát thường nằm trong khoảng 15 – 20 mm, với mô hình khối xây được khuyến nghị sử dụng độ dày 15 mm.

Quy trình trát tường bắt đầu bằng việc tưới ẩm khối xây, sau đó thực hiện trát lớp lót dày từ 5 đến 7 mm Tiếp theo, tiến hành trát lớp vữa nền, lớp áo và hoàn thiện bề mặt tường để đảm bảo chất lượng công trình.

Sau khi xây xong, cần tưới nước giữ ẩm cho khối xây sau 24 giờ, với tần suất 2 lần mỗi ngày và bảo dưỡng liên tục trong 4 ngày Đối với tường xây trát, sau khi hoàn thành trát, tưới nước bảo dưỡng sau 48 giờ và duy trì trong 4 ngày, đặc biệt trong thời tiết mùa khô, để đảm bảo tường luôn được giữ ẩm.

Hình 3.12 Công tác bảo dưỡng

3.3.1.2 Các giải pháp đề xuất a Gia cường thép cho khối xây

Nguyên nhân chính của hư hỏng trong công trình là do cấu kiện đà sàn bị võng và các vấn đề phát sinh trong quá trình thi công Hư hỏng chủ yếu thể hiện qua các vết nứt dọc trên khối xây, ảnh hưởng đến chất lượng và độ bền của công trình.

- Giải pháp: gia cường bằng dầm bê tông cốt thép vào khối xây

Để thực hiện, cần xây dựng ba lớp gạch giằng và một lớp bê tông cốt thép Chiều dài của lớp bê tông phải bằng với chiều dài khối xây, chiều rộng tương ứng với chiều rộng của viên gạch, và chiều cao được xác định theo yêu cầu kỹ thuật.

50 (mm), bờ tụng mỏc 200, cốt thộp dọc 2ỉ6, cốt đai ỉ6a200

Hình 3.13 Gia cường thép b Gia cường bổ trụ cho khối xây

Hư hỏng trong công trình xây dựng thường xảy ra do các nguyên nhân như hư hỏng kết cấu, tường quá dài và việc xử lý mạch ngừng không đúng kỹ thuật, dẫn đến liên kết không hiệu quả Các dạng hư hỏng phổ biến bao gồm chủ yếu là nứt ngang ở khối xây.

- Giải pháp: bổ thêm trụ bê tông cốt thép vào khối xây để giảm chiều dài tường và gia cường thêm kết cấu của công trình

- Cách thực hiện: bổ trụ giữa tường khối xây bằng bê tông cốt thép, chiều dài

140 (mm), chiều rộng 100 (mm) bằng chiều rộng của khối xây, chiều cao bằng chiều cao của khối xõy, bờ tụng mỏc 200, cốt thộp dọc 2ỉ8, cốt đai ỉ6a200

Hình 3.14 Bổ trụ cho khối xây c Phủ lưới mắt cáo (chỉ thực hiện trên khối xây có trát)

Hư hỏng trong xây dựng thường xảy ra do co ngót của vật liệu và quá trình thi công, bảo dưỡng không đúng cách Một trong những dạng hư hỏng phổ biến là nứt xiên ở góc tường, đặc biệt gần các vị trí liên kết với kết cấu trên khối xây.

- Giải pháp: sử dụng lưới mắt cáo để hạn chế vết nứt

Để thực hiện, hãy đóng lưới mắt cáo liên kết toàn bộ khối xây trước khi tiến hành trát Sử dụng đinh thép để gắn lưới vào tường, đảm bảo lưới được kéo thẳng và ép sát vào khối xây.

Hình 3.15 Khối xây phủ lưới mắt cáo trát

3.3.2 Gạch không nung 2 lỗ (kích thước 390x190x90)

3.3.2.1 Phương pháp tạo khối xây

Khối xây được tạo thành bằng cách chồng 3 viên gạch lên nhau, với mạch vữa phải ngang bằng để đảm bảo tính đặc chắc của khối xây Mạch vữa trong khối xây cần phải được đổ đầy và có độ dày tối thiểu 8 mm.

Hình 3.16 Phương pháp tạo khối xây

Cách thực hiện: Sau khi xây xong khối xây 3 lớp gạch, ta sử dụng vữa xi măng thường mác 25 rót đầy hai lỗ gạch không nung

Hình 3.17 Giải pháp rót vữa

Xác định cường độ chịu nén của khối xây ở hai trạng thái: bắt đầu xuất hiện vết nứt và phá hủy

Thiết bị dụng cụ thí nghiệm

- Máy nén 1000 kN có điều chỉnh tốt độ

- Thước kẹp có độ chính xác 0,1 mm

- Hai Tấm thép có chiều dài 1100 (mm), chiều rộng 200 (mm), chiều cao 50 (mm)

- Hai khối thép có hình hộp chữ nhật kích thước chiều dài 200 (mm), chiều rộng 150 (mm), chiều cao 150 (mm)

Giải pháp khắc phục hư hỏng của gạch không nung Đối với khối xây không trát Đối với khối xây có trát Đối với gạch 2 lỗ

Gia cường bằng bổ trụ

Kh ng gia cường Gia cường giằng

Gia cường bằng lưới mắt cáo

Gia cường giằng và kết hợp lưới mắt

Không rót vữa Rót vữa

Sau khi xây dựng, giằng thép, bổ trụ, phủ lưới mắt cáo và trát, các mô hình được bảo dưỡng trong môi trường tự nhiên trong 28 ngày Sau đó, chúng sẽ được đưa vào phòng thí nghiệm để xác định cường độ chịu nén ở hai trạng thái: khi bắt đầu xuất hiện vết nứt và khi phá hủy.

- Đo chiều dài, chiều rộng và chiều cao của khối xây

- Xác định diện tích tiết diện chịu ép, làm sạch và kiểm tra mặt phẳng của mẫu

- Xác định cường độ chịu nén của mẫu hai thời điểm: Thời điểm xuất hiện vết nứt và thời điểm phá hủy, ghi lại kết quả của mẫu

3.3.3.1 Phương pháp thí nghiệm theo phương dọc của khối xây

- Thực hiện khối xây kh ng có gia cường và khối xây có gia cường giằng, khối xây gia cường bổ trụ, phủ lưới mắt cáo

Sau khi mẫu vật liệu đạt cường độ, tiến hành nén mẫu bằng cách đặt vào máy nén có lót tấm thép để truyền lực Tấm thép cũng được đặt ở mặt trên của mẫu Tiến hành gia tải và ghi nhận tải trọng tại hai trạng thái: khi bắt đầu xuất hiện vết nứt và khi mẫu khối xây bị phá hủy Quy trình này cũng được thực hiện tương tự cho các mẫu gia cường khác.

- Thống kê kết quả thu được để xử lý và so sánh kết quả từ các mẫu thử

Hình 3.18 Thí nghiệm khối xây theo phương dọc

3.3.3.2 Phương pháp thí nghiệm theo phương ngang của khối xây

Thực hiện các bước thí nghiệm như trên để xác định được số liệu thực nghiệm Mô hình thí nghiệm và nén mẫu như hình 3.19

Hình 3.19 Thí nghiệm khối xây theo phương ngang

3.3.3.3 Phương pháp thí nghiệm theo phương xiên của khối xây

Thực hiện các bước thí nghiệm như trên để xác định được số liệu thực nghiệm Mô hình thí nghiệm và nén mẫu như hình 3.20

Hình 3.20 Thí nghiệm khối xây theo phương xiên

Bảng 3.11: Các mô hình thí nghiệm khối xây gạch 6 lỗ

M hình khối xây K hiệu mẫu Kích thước

Khối xây không gia cường

Khối xây gia cường giằng thép

Khối xây gia cường bổ trụ

Khối xây trát không gia cường

Khối xây trát gia cường giằng thép

Khối xây trát gia cường lưới mắt cáo

Khối xây trát gia cường giằng thép và lưới mắt cáo

3.3.3.4 Phương pháp thí nghiệm khối xây gạch 2 lỗ

Thực hiện các bước thí nghiệm như trên để xác định được số liệu thực nghiệm Mô hình thí nghiệm và nén mẫu như hình 3.21

Hình 3.21 Thí nghiệm nén khối xây gạch 2 lỗ Bảng 3.12: Các mô hình thí nghiệm khối xây gạch 2 lỗ

Phương pháp K hiệu mẫu Kích thước mẫu

Kh ng rót vữa cho khối xây KRV

Rót vữa cho khối xây RV

Kết quả

Kết quả thí nghiệm các giải pháp khắc phục hư hỏng của gạch không nung

4.2 Kết quả thí nghiệm các giải pháp khắc phục hƣ hỏng của gạch không nung 4.2.1 Khối xây tường không trát

Bảng 4.2: Kết quả thí nghiệm các giải pháp tường xây không trát

Các giải pháp K hiệu mẫu

Giá trị lực nén (kN)

Khối xây kh ng gia cường

Khối xây gia cường giằng

Khối xây gia cường bổ trụ

Kh ng gia cường Gia cường giằng Gia cường bằng bổ trụ

L ực n én g ây n ứt ( kN )

Phương pháp gia cường Ép dọc Ép ngang Ép xiên

Hình 4.2 Biểu đồ lực nén gây nứt cho khối xây không trát

Kh ng gia cường Gia cường giằng Gia cường bằng bổ trụ

L ực n én p há h ủy ( kN )

Phương pháp gia cường Ép dọc Ép ngang Ép xiên

Hình 4.3 Biểu đồ lực nén gây phá hủy cho khối xây không trát

Kết quả thí nghiệm cho thấy phương pháp gia cường bằng bổ trụ mang lại hiệu quả cao nhất cho khối xây không trát Cụ thể, trong ba phương pháp tác dụng lực nén phá hủy (ép dọc, ép ngang và ép xiên), lực nén tương ứng đạt 283,3 kN, 300 kN và 60 kN Đặc biệt, lực nén phá hủy khối xây gia cường bằng bổ trụ lớn hơn lực nén của khối xây không gia cường, với mức chênh lệch lần lượt là 160,7 kN (~56% - ép dọc), 144 kN (~48% - ép ngang) và 40 kN (~67% - ép xiên).

Trong trường hợp gia cường bằng giằng, khả năng chống lại lực nén phá hủy theo phương dọc kém hiệu quả hơn so với khi không gia cường, với mức chênh lệch đạt 29,7 kN (~19,5%) Ngược lại, khi chịu lực ép ngang, hiệu quả gia cường trở nên đáng kể, gấp đôi lực phá hủy so với không gia cường, tăng từ 156 kN lên 261,3 kN, với chênh lệch lên đến 69,3%.

Xét về tác dụng của lực, ép ngang cho thấy lực nén cao nhất trong ba trường hợp (gia cường giằng, bổ trụ và không gia cường) Trong khi đó, ép xiên có giá trị lực phá hủy nhỏ nhất, thấp hơn ép ngang trong cả ba trường hợp gia cường khối xây, với mức chênh lệch khoảng 146 kN, tương đương 61% Những nhận định này cho thấy gia cường bằng bổ trụ mang lại hiệu quả gấp đôi so với việc không sử dụng phương pháp gia cường Bên cạnh đó, gia cường bằng giằng cũng cho thấy hiệu quả cao trong việc nâng cao khả năng chịu lực.

Khối xây gạch bao che có khả năng chịu lực ép ngang lên đến 57, cho thấy hiệu quả thực tế trong việc chống lại lực tác động Mức chênh lệch lực ép ngang so với giá trị lực ép ngang gia cường bổ trụ là khoảng 13%.

Hình 4.4 Biểu đồ lực gây nứt và phá hủy theo phương dọc

Kết quả cho thấy, việc gia cường bằng bổ trụ có hiệu quả cao trong việc chống nứt theo phương dọc tường, với lực phá hủy đạt 283,3 kN, cao hơn 46% so với lực nén phá hủy của phương pháp giằng So với lực nén phá hủy khi không gia cường, chênh lệch lên đến 56% với giá trị 160 kN Ngoài ra, phương pháp gia cường bằng giằng cũng cho thấy hiệu quả trong việc gia cố tường khi lực gây nứt xấp xỉ lực phá hoại khoảng 120 kN trong điều kiện không gia cường cho khối xây.

Khi tường chịu lực ép dọc trong điều kiện gia cường bằng bổ trụ, bổ trụ và tường gạch hoạt động đồng thời Tuy nhiên, khi xảy ra nứt, bổ trụ trở thành cột chịu nén với độ mảnh theo chiều cao tường Cường độ chịu nén của cột bổ trụ lớn hơn nhiều so với cường độ chịu nén của khối xây gạch, dẫn đến sự chênh lệch lớn giữa lực gây nứt và lực phá hủy Ngược lại, khi gia cường bằng giằng, mức độ sai khác giữa lực gây nứt và lực phá hoại không đáng kể, vì giằng giúp giảm độ mảnh của khối xây, khiến gạch chỉ hoạt động độc lập.

Kh ng gia cường Gia cường giằng Gia cường bằng bổ trụ

Gía trị lực nén (kN)

Lực gây nứt Lực gây phá hủy

Mẫu gạch 58 có sự tương tác hạn chế giữa các viên gạch thông qua mạch vữa, do chiều cao giới hạn của nó Bên cạnh đó, khả năng chịu lực theo phương dọc của viên gạch cũng thấp hơn so với lực tác động theo phương ngang.

Hình 4.5 Biểu đồ lực gây nứt và phá hủy theo phương ngang

Kết quả nghiên cứu cho thấy, gia cường bằng bổ trụ có hiệu quả tốt trong việc chống nứt theo phương ngang tường, với lực phá hủy đạt đỉnh 300 kN Gia cường bằng giằng cũng cho thấy hiệu quả đáng kể, với chênh lệch lực nén phá hủy và lực gây nứt chỉ khoảng 4% và 5% so với gia cường bằng bổ trụ Sự chênh lệch này chủ yếu do độ mảnh của khối xây và độ cứng của gạch theo phương ngang Khi gia cường bằng giằng, cả gạch và giằng làm việc đồng thời khi chịu lực ép, dẫn đến chênh lệch giữa lực gây nứt và phá hủy không lớn, nhỏ hơn 3,2% Khi vượt qua ngưỡng nứt, thanh giằng hoạt động như một thanh chịu nén lớn, tạo ra chuyển vị lớn nhất tại vị trí giữa thanh.

Kh ng gia cường Gia cường giằng Gia cường bằng bổ trụ

Gía trị lực nén (kN)

Lực gây nứt Lực gây phá hủy

59 đầu khớp) gây nên ứng suất đối với các viên gạch liền xác thanh giằng, ảnh hưởng trực tiếp trong lòng khối xây

Hình 4.6 Biểu đồ lực gây nứt và phá hủy theo phương xiên

Kết quả nghiên cứu cho thấy khối xây chịu lực nén xiên có ảnh hưởng nhỏ nhất và là trường hợp hiếm gặp trong thực tế Biểu đồ minh họa mối quan hệ giữa lực gây nứt và phá hủy theo phương xiên của hai phương pháp gia cường cho thấy lực nén trong cả hai trạng thái này tương đối nhỏ, dao động từ 15 đến 60 kN Lực phá hủy khi gia cường bằng bổ trụ đạt 60 kN, lớn hơn 20 kN (khoảng 33,3%) so với gia cường bằng giằng Tuy nhiên, gia cường bằng giằng trong điều kiện tác dụng lực xiên không hiệu quả, vì lực phá hủy của giằng chỉ đạt 40 kN, tương đương với lực gây nứt của phương pháp bổ trụ Dù cả hai phương pháp gia cường đều có hành vi tương tự khi chịu lực xiên, nhưng đặc tính của từng loại khác nhau: giằng có kích thước 50 x 140 mm sử dụng 2ỉ6, trong khi bổ trụ có kích thước 100 x 140 mm sử dụng 2ỉ8, dẫn đến sự chênh lệch giữa lực gây nứt và lực phá hoại.

Phân bố lại ứng suất phức tạp lên khối xây không chỉ liên quan đến ứng suất pháp tuyến tác động lên bề mặt viên gạch, bổ trụ và giằng, mà còn tạo ra các lực cắt và sự tham gia của ứng suất tiếp, dẫn đến hình thành các biến dạng giữa các thành phần.

Kh ng gia cường Gia cường giằng Gia cường bằng bổ trụ

Gía trị lực nén (kN)

Lực gây nứt Lực gây phá hủy

60 thành phần trong khối xây Chính điều này làm lực nén xiên đối với cả 3 mẫu đều rất nhỏ

Bảng 4.3: Kết quả thí nghiệm các giải pháp tường xây trát

Các giải pháp K hiệu mẫu

Giá trị lực nén (KN) Gây nứt Gây phá hủy

Khối xây trát kh ng gia cường

Khối xây trát gia cường giằng thép

Khối xây trát gia cường lưới mắt cáo

Khối xây trát gia cường giằng thép và lưới mắc cáo

Kh ng gia cường Gia cường giằng Gia cường bằng lưới mắt cáo Gia cường kết hợp 2 phương pháp

Phương pháp gia cường Ép dọc Ép ngang Ép xiên

Hình 4.7 Biểu đồ lực nén gây nứt

Kh ng gia cường Gia cường giằng Gia cường bằng lưới mắt cáo Gia cường kết hợp 2 phương pháp

Phương pháp gia cường Ép dọc Ép ngang Ép xiên

Hình 4.8 Biểu đồ lực nén gây phá hủy

Hình 4.9 Biểu đồ lực nén gây phá hủy hai khối xây có gia cường

Kết quả hình 4.8 cho thấy mối tương quan giữa lực nén phá hủy và khối xây t trát khi gia cường bằng giằng và lưới mắt cáo Lực nén phá hủy khi sử dụng lưới mắt cáo không mang lại hiệu quả rõ rệt, với sự chênh lệch lực ép dọc và ngang chỉ từ 10 đến 11,7% Tuy nhiên, trong trường hợp ép xiên, lưới mắt cáo hỗ trợ tốt cho khối xây, giúp khắc phục các ứng suất kéo và trượt Lưới mắt cáo gia cường khu vực xung quanh khối xây và phân bố khả năng chịu kéo lên các thanh cấu tạo, từ đó nâng cao khả năng chống lại biến dạng và ngăn ngừa nứt.

Trong thí nghiệm về khối xây trát, kết luận cho thấy phần vữa trát trên bề mặt không ảnh hưởng đến nguyên nhân gây nứt do lực Hình 4.9 minh họa rằng việc gia cường giằng cho khối xây trát và không trát đều có tác dụng tương tự Lực nén phá hủy lệch dao động từ 18% đến 20%.

Kh ng gia cường Gia cường giằng Gia cường bằng lưới mắt cáo

Lực gây nứt Lực gây phá hủy

Hình 4.10 Biểu đồ lực gây nứt và phá hủy theo phương dọc

Kết quả thí nghiệm cho thấy các phương pháp gia cường đều đạt hiệu quả cao, đặc biệt là phương pháp kết hợp giằng bê tông với lưới mắt cáo, mang lại khả năng chịu tải lớn nhất với lực nén phá hủy đạt 215 kN, cao hơn 28% so với lực nén phá hủy của khối không gia cường (156 kN) và cao hơn 13% so với khối gia cường giằng (187,6 kN) Tuy nhiên, chỉ có thể quan sát được vết nứt trên bề mặt vữa trát của khối xây, gây khó khăn trong việc đánh giá vết nứt trên gạch và phần lõi khối xây Do đó, cần thực hiện thêm nhiều thí nghiệm liên quan đến biến dạng và chuyển vị để có đánh giá chính xác hơn.

Gia cường bằng lưới mắt cáo

Gia cường kết hợp 2 phương pháp

Gía trị lực nén (kN)

Lực gây nứt Lực gây phá hủy

Hình 4.11 Biểu đồ lực gây nứt và phá hủy theo phương ngang

Các phương pháp gia cường đều thể hiện hiệu quả cao, trong đó phương pháp kết hợp giữa giằng bê tông và lưới mắt cáo đạt khả năng chịu tải lớn nhất.

Bảng 4.4: Kết quả thí nghiệm nén khối xây gạch không nung 2 lỗ

TT Các giải pháp Kích thước ép

Lực ép phá hủy (kN)

1 Kh ng rót vữa cho khối xây 90 x 390 100 149

2 Rót vữa cho khối xây 90 x 390 150 221

Hình 4.12 Biểu đồ lực nén khối xây rót vữa

Kết quả thí nghiệm cho thấy, khối xây có rót vữa có lực nén phá hủy cao hơn 1,5 lần so với khối xây không rót vữa, tăng từ 149 kN lên 221 kN Gạch có rót vữa không chỉ tăng khả năng chống nứt mà còn giúp phân tán lực đều trên bề mặt tiếp xúc, hạn chế hình thành vết nứt khi chịu lực nén Việc lấp đầy khoảng trống bằng vữa lưu động làm cho viên gạch trở nên chắc chắn hơn Do đó, trong quá trình thi công gạch không nung, cần áp dụng các biện pháp như rót vữa để nâng cao cường độ nén của khối xây.

Ngày đăng: 19/09/2022, 15:44

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[6] Thân Đức Quốc Việt. Phân tích các dạng kết cấu chính trong công trình kết cấu gạch đá cổ. Hội thảo khoa học kiểm định công trình cũ trong đô thị, 2017, tr. 61 - 104 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hội thảo khoa học kiểm định công trình cũ trong đô thị, 2017
[7] Nguyễn Thanh Minh. Tường xây gạch không nung hiện tượng và phòng ngừa nứt do co khô. Hội thảo khoa học kiểm định công trình cũ trong đô thị,2017, tr. 107 – 119 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hội thảo khoa học kiểm định công trình cũ trong đô thị,2017
[8] Đinh Quyết Tâm. Cách xác định co khô của gạch nhẹ ACC bằng phương pháp trong phòng thí nghiệm LAS – XD 498. Hội thảo khoa học kiểm định công trình cũ trong đô thị, 2017, tr. 137 – 158 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hội thảo khoa học kiểm định công trình cũ trong đô thị, 2017
[9] Trần Chủng. Phương pháp đánh giá hiện trạng chất lượng kết cấu xây gạch trong các công trình nhà ở. Hội thảo khoa học kiểm định công trình cũ trong đô thị,2017, tr. 53 - 60 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hội thảo khoa học kiểm định công trình cũ trong đô thị,2017
[11] Lê Văn Kiểm. Hư hỏng – Sửa chữa – Gia cường kết cấu thép và gạch đá. NXB Xây dựng, 2009, tr 99 – 124 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hư hỏng – Sửa chữa – Gia cường kết cấu thép và gạch đá
Nhà XB: NXB Xây dựng
[12] Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCVN 373: 2006, “Chỉ dẫn đánh giá mức độ nguy hiểm của kết cấu nhà” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Chỉ dẫn đánh giá mức độ nguy hiểm của kết cấu nhà
[15] Fracesco Portion, Lucrezia Cascini, Claudia Casapulla, Mario D’Aniello (2013), “ Limit. Analysis of masonry walls by rigid block modelling with cracking units and cohesive joints uing linear programming”, Engineering Structures Sách, tạp chí
Tiêu đề: Limit. Analysis of masonry walls by rigid block modelling with cracking units and cohesive joints uing linear programming
Tác giả: Fracesco Portion, Lucrezia Cascini, Claudia Casapulla, Mario D’Aniello
Năm: 2013
[16] Cuixiang Pei, Jinxin Qiu, Haocheng Liu, Zhenmao Chen (2015), “ Simulation of surface cracks measurement in first walls by laser spot array thermography”,Fusion Engineering anh Design Sách, tạp chí
Tiêu đề: Simulation of surface cracks measurement in first walls by laser spot array thermography
Tác giả: Cuixiang Pei, Jinxin Qiu, Haocheng Liu, Zhenmao Chen
Năm: 2015
[17] Deyuan Zhou, Zhen Lei, Jibing Wang (2013), “In-plane behavior of seismically damaged masonry walls repaired”, Composite Structures Sách, tạp chí
Tiêu đề: In-plane behavior of seismically damaged masonry walls repaired
Tác giả: Deyuan Zhou, Zhen Lei, Jibing Wang
Năm: 2013
[18] Bing Qu, Bradley J. Stirling, Daniel C. Jansen, David W. Bland, Peter T.Laursen, (2015), “Testing of flexure-dominated interlocking compressed earth block walls”, Construction and Building Materials Sách, tạp chí
Tiêu đề: Testing of flexure-dominated interlocking compressed earth block walls
Tác giả: Bing Qu, Bradley J. Stirling, Daniel C. Jansen, David W. Bland, Peter T.Laursen
Năm: 2015
[4] Nguồn viện VLXD Việt Nam, Gạch nung và gạch kh ng nung: so sánh ưu và nhược điểm, 25/12/2016 Khác
[13] Nguyễn Tiến Thành, Ảnh hưởng của vữa xây gạch mỏng đến cường độ chịu nén của khối xây bê t ng khí chưng áp Khác
[14] Nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất vật liệu micro và nano SiO 2 từ tro vỏ trấu và ứng dụng làm gạch bê tông không nung của Nguyễn Thanh Phong Khác
[19] Ercio Thomaz (2004), “Defects in Masonry Walls. Guidance on Cracking Khác
Identification, Prevention anh Repair”. The Netherlands: CIB General Secretariat, (2004) Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1 Khói bụi tại lò sản xuất gạch nung tại huyện Tây Sơn, Bình Định. - Giải pháp khắc phục hư hỏng của các công trình sử dụng gạch không nung
Hình 1.1 Khói bụi tại lò sản xuất gạch nung tại huyện Tây Sơn, Bình Định (Trang 19)
Hình 1.3 Công nghệ sản xuất gạch nung. - Giải pháp khắc phục hư hỏng của các công trình sử dụng gạch không nung
Hình 1.3 Công nghệ sản xuất gạch nung (Trang 21)
Hình 1.4 Công nghệ sản xuất gạch không nung. - Giải pháp khắc phục hư hỏng của các công trình sử dụng gạch không nung
Hình 1.4 Công nghệ sản xuất gạch không nung (Trang 22)
Hình 1.5 Các loại gạch không nung có mặt trên thị trường [3]. - Giải pháp khắc phục hư hỏng của các công trình sử dụng gạch không nung
Hình 1.5 Các loại gạch không nung có mặt trên thị trường [3] (Trang 23)
Bảng 1.5: So sánh gạch rỗng tuynel với gạch rỗng xi măng cốt liệu [4]. - Giải pháp khắc phục hư hỏng của các công trình sử dụng gạch không nung
Bảng 1.5 So sánh gạch rỗng tuynel với gạch rỗng xi măng cốt liệu [4] (Trang 28)
Hình 1.7 Vết nứt trên trần và trên tường trường (THPT) Trần Cao Vân. [5] - Giải pháp khắc phục hư hỏng của các công trình sử dụng gạch không nung
Hình 1.7 Vết nứt trên trần và trên tường trường (THPT) Trần Cao Vân. [5] (Trang 33)
Hình 1.8 Một số công trình sử dụng gạch không nung bị hư hỏng. - Giải pháp khắc phục hư hỏng của các công trình sử dụng gạch không nung
Hình 1.8 Một số công trình sử dụng gạch không nung bị hư hỏng (Trang 34)
Hình 2.1 Tường nứt do biến dạng nhiệt. - Giải pháp khắc phục hư hỏng của các công trình sử dụng gạch không nung
Hình 2.1 Tường nứt do biến dạng nhiệt (Trang 38)
Hình 2.3 Tường nứt do động đất. - Giải pháp khắc phục hư hỏng của các công trình sử dụng gạch không nung
Hình 2.3 Tường nứt do động đất (Trang 40)
Hình 2.5 Vết nứt do tường bị nghiêng[6]. - Giải pháp khắc phục hư hỏng của các công trình sử dụng gạch không nung
Hình 2.5 Vết nứt do tường bị nghiêng[6] (Trang 41)
Hình 2.6 Các khuyết tật của gạch không nung. - Giải pháp khắc phục hư hỏng của các công trình sử dụng gạch không nung
Hình 2.6 Các khuyết tật của gạch không nung (Trang 42)
Hình 2.7 Các dạng hư hỏng trên khối xây. - Giải pháp khắc phục hư hỏng của các công trình sử dụng gạch không nung
Hình 2.7 Các dạng hư hỏng trên khối xây (Trang 43)
Hình 2.10 Dạng vết nứt chéo trên bề mặt tường. - Giải pháp khắc phục hư hỏng của các công trình sử dụng gạch không nung
Hình 2.10 Dạng vết nứt chéo trên bề mặt tường (Trang 45)
Bảng 2.5: Bảng so sánh mức độ co ngót ảnh hưởng bởi các thông số khác nhau [6]. - Giải pháp khắc phục hư hỏng của các công trình sử dụng gạch không nung
Bảng 2.5 Bảng so sánh mức độ co ngót ảnh hưởng bởi các thông số khác nhau [6] (Trang 48)
Hình 3.1 Nguyên vật liệu sử dụng làm mô hình thí nghiệm. - Giải pháp khắc phục hư hỏng của các công trình sử dụng gạch không nung
Hình 3.1 Nguyên vật liệu sử dụng làm mô hình thí nghiệm (Trang 50)

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w