Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, Số 43A, 2020 ỨNG XỬ KHÁNG CẮT CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐƢỢC SỬA CHỮA BẰNG BÊ TÔNG SỢI THÉP SAU QUÁ TRÌNH BỊ ĂN MỊN BÙI VĂN HỒNG LĨNH 1, NGUYỄN THỊ HẢI YẾN 1, NGUYỄN VĂN NAM 1, NGUYỄN BÁ PHÚ 1, NGUYỄN THANH VIỆT 1, NGÔ CHÂU PHƢƠNG Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh, Phân hiệu Thành phố Hồ Chí Minh, Trường Đại học Giao thơng Vận tải buivanhonglinh@iuh.edu.vn Tóm tắt Để cải thiện hiệu suất kết cấu bê tông cốt thép (BTCT) bị hƣ hại ăn mòn, nhiều phƣơng pháp sửa chữa gia cƣờng dần đƣợc tạo Bài báo phân tích thực nghiệm ứng xử kháng cắt dầm BTCT bị ăn mịn, sau đƣợc sửa chữa vùng uốn bê tông cốt sợi thép (SFRC) Các thông số thực nghiệm cấp độ ăn mòn (đƣợc đo độ mát khối lƣợng cốt thép): 0%, 12% 17%, hàm lƣợng sợi thép phân tán SFRC: 1.0%, 1.5% 2.0% Các kết thu đƣợc từ thí nghiệm nhƣ sức chịu tải, mối quan hệ tải–độ võng loại phá hoại dầm BTCT đƣợc phân tích đánh giá Bài báo tăng cấp độ ăn mòn, khả chịu cắt dầm tăng lên chế kháng cắt dầm chuyển từ hiệu ứng dầm sang hiệu ứng vòm Hơn nữa, dầm BTCT bị ăn mòn đƣợc sửa chữa SFRC có sức kháng cắt tƣơng đƣơng với mẫu đối chiếu Từ khóa Bê tơng sợi thép, dầm, ăn mịn, sửa chữa, ứng xử cắt EXPERIMENTAL INVESTIGATION ON SHEAR BEHAVIORS OF CORRODED BEAMS REPAIRED IN FLEXURE BY STEEL FIBER-REINFORCED CONCRETE Abstract In order to improve the performance of the corroded beams, the methods for structural intervention have been gradually created This paper presents an experimental investigation on the shear behaviors of the corroded beams repaired in flexure by steel fiber-reinforced concrete (SFRC) The factors for experiments are the corrosion degrees, 0%, 12% and 17%, and the volume fractions of the steel fibers, 1.0%, 1.5% and 2.0% The test results of the shear capacity, the load–deflection responses and the failure modes are assessed This study indicates that the shear performance of corroded beams increases as the corrosion degree increased due to the change of the shear resisting mechanism in the beams Furthermore, the corroded beams repaired by SFRC provide the higher shear capacity than that of the corroded beams with no intervention Keywords Steel fiber-reinforced concrete, beam, corrosion, repair, shear behavior GIỚI THIỆU Trong điều kiện khắc nghiệt, trình ăn mịn cốt thép xảy xun qua vết nứt bê tông tác động tổ hợp tải trọng yếu tố môi trƣờng nhƣ xâm thực, va đập sóng biển thay đổi nhiệt độ Do đó, chất lƣợng cơng trình xây dựng suy giảm đáng kể theo thời gian Để cải thiện hiệu suất kết cấu hƣ hỏng ăn mòn, nhiều phƣơng pháp sửa chữa gia cƣờng vùng suy thoái dần đƣợc đời Sự ăn mòn cốt thép dầm dẫn đến giảm khối lƣợng hiệu làm việc thép chịu lực; đó, sợi thép phân tán SFRC kháng lại lực kéo để bù đắp tổn thất Tuy nhiên, nay, ứng xử kháng cắt dầm BTCT bị ăn mịn sau đƣợc sửa chữa SFRC chƣa đƣợc nghiên cứu nhiều Thời gian gần đây, có số cơng trình tập trung vào ứng xử cắt dầm bị ăn mòn đƣợc sửa chữa gia cƣờng vùng chịu uốn [1-5] Theo đó, hỗn hợp sợi khơng liên tục cải thiện độ cứng [6] khả chịu lực [7], độ dai [8] cấu kiện BTCT Azam Soudki [9] nghiên cứu thực nghiệm ảnh hƣởng ăn mòn thép dọc lên hiệu suất kháng cắt dầm bê tông cốt thép Tổng cộng có tám dầm đƣợc chế tạo để đánh giá mức độ ăn mịn © 2020 Trƣờng Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh 36 ỨNG XỬ KHÁNG CẮT CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐƢỢC SỬA CHỮA BẰNG BÊ TƠNG SỢI THÉP SAU Q TRÌNH BỊ ĂN MỊN thơng qua độ mát khối lƣợng cốt thép (0%, 5% 7.5%), diện cốt đai hiệu vật liệu sửa chữa carbon FRP (CFRP) Sau giai đoạn ăn mòn sửa chữa, tất dầm đƣợc kiểm tra phá hoại uốn ba điểm tải Ở nghiên cứu khác, Linh cộng [10] khảo sát thực nghiệm dầm bị phá hoại ăn mịn sau đƣợc sửa chữa hỗn hợp bê tông sợi aramid (AFRC) Các cơng trình từ nghiên cứu [11-16] phân tích ảnh hƣởng việc thay đổi mật độ dòng điện đến mức độ ăn mòn cốt thép nhƣ biến dạng bê tông Kết nghiên cứu cho thấy tăng mật độ dòng điện dẫn đến gia tăng đáng kể biến dạng chiều rộng vết nứt ăn mòn cốt thép Những nghiên cứu mức độ ăn mòn đủ cao, khả chịu cắt dầm tăng lên Nguyên nhân ăn mịn cốt thép dầm làm thay đổi chế truyền tải thành hiệu ứng vịm, khả chịu tải đƣợc cải thiện Thêm vào đó, mơ hình strut tie đƣợc đề xuất cơng trình dự đốn tƣơng đối tốt với kết thí nghiệm Trong diễn biến khác, nghiên cứu Azam Soudki [9] dầm BTCT bị ăn mòn đƣợc sửa chữa bọc dán CFRP cải thiện đáng kể độ cứng khả chịu lực dầm CFRP có mơ đun đàn hồi Young cao Tuy nhiên, nghiên cứu trƣớc khảo sát ứng xử uốn cắt túy dầm bị ăn mòn đƣợc sửa chữa vùng hƣ hỏng sợi carbon aramid Ngoài ra, ảnh hƣởng đồng thời yếu tố nhƣ cấp độ ăn mòn hàm lƣợng sợi thép vật liệu sửa chữa SFRC lên ứng xử học dầm chƣa đƣợc phân tích sâu Hơn nữa, chƣa có cơng trình phân tích chi tiết chế kháng cắt dầm bị ăn mịn sau đƣợc sửa chữa miền chịu uốn SFRC Nghiên cứu tập trung phân tích thực nghiệm ứng xử kháng cắt tám dầm BTCT bị ăn mịn, sau đƣợc sửa chữa vùng uốn bê tông cốt sợi thép Các thơng số thí nghiệm cấp độ ăn mịn đƣợc tính dựa mát khối lƣợng thép (0%, 12% 17%), hàm lƣợng sợi thép SFRC (1.0%, 1.5% 2.0%) Các kết thí nghiệm dầm bao gồm khả chịu tải, loại phá hoại, mối quan hệ tải–độ võng đƣợc xem xét thảo luận CHƢƠNG TRÌNH THỰC NGHIỆM Các thí nghiệm ăn mòn, sửa chữa dầm SFRC sức chịu tải dầm đƣợc phối hợp thực với Phòng nghiên cứu vật liệu tiên tiến, Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Đại học Chulalongkorn, Thái Lan 2.1 Cấu tạo dầm Chƣơng trình thực nghiệm bao gồm tám dầm tiết diện chữ nhật Tất dầm có kích thƣớc hình học xếp cốt thép Hình mô tả cấu tạo chi tiết dầm Dầm dài 1400 mm, kích thƣớc tiết diện 150×200 mm2 Cốt thép dọc có đƣờng kính 20 mm cốt đai có đƣờng kính mm Theo thiết kế, dầm bị phá hoại cắt nhịp bên trái nên hàm lƣợng cốt đai nhịp bên phải đƣợc bố trí nhiều so với nhịp bên trái Hình 1: Cấu tạo chi tiết dầm dùng thực nghiệm (mm) Bảng 1: Dầm thí nghiệm Tên dầm 0C-NR 12C-NR 12C-1.0F 12C-1.5F Độ ăn mịn: tính tỉ lệ mát khối lƣợng cốt thép trƣớc sau ăn mòn (%) 12 12 12 Sửa chữa SFRC Hàm lƣợng sợi thép SFRC (%) Không đƣợc sửa chữa Khơng đƣợc sửa chữa SFRC SFRC 1.0 1.5 © 2020 Trƣờng Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh ỨNG XỬ KHÁNG CẮT CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐƢỢC SỬA CHỮA BẰNG BÊ TÔNG SỢI THÉP SAU QUÁ TRÌNH BỊ ĂN MỊN 17C-NR 17C-1.0F 17C-1.5F 17C-2.0F Khơng đƣợc sửa chữa SFRC SFRC SFRC 17 17 17 17 37 1.0 1.5 2.0 Bảng 2: Cấp phối bê tông dùng dầm cấp phối cho bê tông sợi thép (SFRC) Cấp phối Bê tông Cấp phối 1.0F 1.5F 2.0F Nƣớc/ chất kết dính 0.54 Cấp phối bê tơng đúc dầm Xi măng (kg/m3) Nƣớc (kg/m3) Cát (kg/m3) 342 185 770 Cấp phối bê tông sợi thép (SFRC) Nƣớc/ Hàm lƣợng Cƣờng Xi chất kết sợi thép, Vf độ nén măng/cát dính (%) (MPa) 0.50 3.0 1.0 33.5 0.50 3.0 1.5 38.4 0.50 3.0 2.0 30.8 Cốt liệu thô (kg/m3) 1150 Phụ gia hóa dẻo (kg/m3) 1.71 Cƣờng độ kéo (MPa) 1.5 1.9 2.1 Bảng tóm tắt trƣờng hợp dầm thí nghiệm Dầm thứ mẫu đối chiếu (0C-NR) khơng bị ăn mịn khơng đƣợc sửa chữa Trong dầm cịn lại trải qua q trình ăn mịn với mức độ ăn mịn 12% 17% Ở báo này, mức độ ăn mòn đƣợc xác định độ giảm khối lƣợng cốt thép trƣớc sau bị ăn mòn Sau q trình ăn mịn, hai dầm 12C-NR 17C-NR đƣợc thực nghiệm khả chịu tải mà không can thiệp sửa chữa để khảo sát ảnh hƣởng tỉ lệ ăn mòn Năm dầm bị ăn mòn lại đƣợc sửa chữa SFRC với hàm lƣợng sợi thép 1.0%, 1.5% 2.0% trƣớc kiểm tra sức chịu tải 2.2 Vật liệu Cấp phối bê tông bê tông sợi thép dùng nghiên cứu đƣợc thiết kế theo thông số Bảng Cƣờng độ chịu nén trung bình mẫu thử hình trụ 28 ngày tuổi 34.6 MPa Cốt thép dọc có cƣờng độ chảy dẻo 512 MPa, cốt thép đai có cƣờng độ chảy dẻo 386 MPa Hàm lƣợng sợi thép SFRC 1.0%, 1.5%, 2.0% Sợi thép thuộc loại dạng thẳng có móc cuối sợi Sợi thép dùng hỗ hợp SFRC sợi thép chất lƣợng cao có khả chống gỉ bị xâm thực Tính chất sợi thép dùng SFRC đƣợc trình bày Bảng Chiều dài (mm) 35 Đƣờng kính (mm) 0.55 Bảng 3: Tính chất sợi thép Tỉ lệ (l/d) Cƣờng độ kéo (N/mm2) Mô đun đàn hồi (N/mm2) 65 1345 210000 2.3 Kỹ thuật gây ăn mòn sửa chữa Phƣơng pháp nghiên cứu dựa thực nghiệm dầm ăn mòn nhân tạo Tiếp theo đó, dầm bị ăn mịn đƣợc mang sửa chữa vật liệu SFRC Sau cùng, dầm đƣợc đƣa vào thí nghiệm sức chịu tải Phƣơng pháp kỹ thuật sử dụng cho trình thực nghiệm đƣợc nêu rõ nhƣ bên dƣới Dựa vào tiêu chuẩn ASTM [17], q trình tăng tốc ăn mịn đƣợc tiến hành sau đúc bảy ngày để gây ăn mịn cho Trong q trình này, dịng điện trực tiếp đƣợc truyền qua cốt thép dọc nhƣ Hình Ở đây, dọc đóng vai trị cực dƣơng (anode) thép khơng gỉ đóng vai trò cực âm (cathode) Các dọc thép không gỉ đƣợc kết nối với nguồn điện Ngoài ra, mẫu thử đƣợc nhúng 3% dung dịch điện phân NaCl, mực nƣớc dung dịch NaCl đƣợc kiểm soát để tiếp cận xung quanh bề mặt bên dƣới dầm Để ngăn chặn ăn mòn cốt đai thép dọc chịu nén, thép đƣợc bọc băng keo cách điện phần tiếp xúc với cốt thép dọc Mức độ ăn mòn thực tế đƣợc xác định độ giảm khối lƣợng cốt thép trƣớc sau bị ăn mòn © 2020 Trƣờng Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh 38 ỨNG XỬ KHÁNG CẮT CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐƢỢC SỬA CHỮA BẰNG BÊ TÔNG SỢI THÉP SAU Q TRÌNH BỊ ĂN MỊN Dầm Cực dƣơng Cực âm Tấm thép khơng gỉ Hình 2: Thiết lập gia tăng ăn mịn Hình minh họa giai đoạn can thiệp sửa chữa dầm sau bị ăn mịn Đầu tiên loại bỏ vùng bê tơng bị hƣ hỏng ăn mịn, sau làm cốt thép, cuối dùng vật liệu epoxy liên kết hỗn hợp SFRC bê tơng cũ Hình mơ tả sơ đồ thí nghiệm bốn điểm tải cho tất dầm Các sensor đo biến dạng đƣợc dán vào cốt thép đai cốt thép dọc (Hình 4) Thiết bị PI đƣợc dán bề mặt bê tông để đo biến dạng bề rộng vết nứt Thiết bị đo chuyển vị (LVDT) đƣợc sử dụng để ghi nhận độ võng dầm suốt q trình thí nghiệm Loại bỏ bê tơng hƣ hỏng ăn mịn cốt thép Làm cốt thép Dùng vật liệu epoxy liên kết SFRC bê tông cũ Bê tông cũ Bê tơng cũ Bê tơng bị hƣ SFRC Hình 3: Các bƣớc sửa chữa dầm (Linh cộng [10]) Hình 4: Vị trí thiết bị để đo thơng số học dầm chịu tải KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Dạng phá hoại ăn mòn Các dạng hƣ hại dầm bị ăn mòn đƣợc Hình Các dầm sau trình ăn mịn phần lớn bị hƣ hỏng phân tách lớp bê tông cốt thép dọc Ở hai dầm đối chứng 12C-NR 17C-NR, Hình 5(a) Hình 5(c) cho thấy tăng cấp độ ăn mịn vết nứt xuất rõ nhiều Trong đó, hƣ hại dầm có cấp độ ăn mòn thấp (12%) đƣợc sửa chữa SFRC giảm đáng kể (Hình 5(b)) sợi thép SFRC kích hoạt chế kháng nứt bê tơng làm tăng khả bám dính SFRC cốt thép Tuy nhiên, với mức độ ăn mòn cao (17%), dầm đƣợc sửa chữa SFRC bị phân tách lớp vị trí cốt thép dọc (Hình 5(d)) Điều cho thấy hàm lƣợng sợi thép 1% SFRC không đủ khả kháng lại phá hoại ăn mịn cấp độ cao © 2020 Trƣờng Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh ỨNG XỬ KHÁNG CẮT CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐƢỢC SỬA CHỮA BẰNG BÊ TÔNG SỢI THÉP SAU QUÁ TRÌNH BỊ ĂN MỊN (a) 12C-NR (c) 17C-NR (b) 12C-1.0F (d) 17C-1.0F 3.2 Sức kháng tải 39 Hình 5: Dầm bị hƣ hỏng ăn mịn (chỉ trình bày dầm điển hình) Bảng trình bày kết thí nghiệm sức kháng tải tối đa chế phá hoại dầm Theo đó, mẫu thử khơng đƣợc sửa chữa sau ăn mòn bị phá hoại nứt cắt xiên túy Trong đó, dầm đƣợc sửa chữa bê tông cốt sợi thép bị phá hoại phân tách lớp bê tông cũ vật liệu sửa chữa Bảng 5: Kết thí nghiệm Dầm 0C-NR 12C-NR 12C-1.0F 12C-1.5F 17C-NR 17C-1.0F 17C-1.5F 17C-2.0F Bê tông f c' (MPa) 34.6 34.6 34.6 34.6 34.6 34.6 34.6 34.6 Bê tông sợi f t (MPa) f (MPa) 33.5 1.5 38.4 1.9 33.5 1.5 38.4 1.9 30.8 2.1 ' c Tải cực hạn (kN) 119.8 104.2 112.4 116.4 128.7 101.1 123.5 140.2 Dạng phá hoại Cắt Cắt Tách lớp Tách lớp Cắt Tách lớp Tách lớp Tách lớp Nhìn chung, sức chịu tải dầm ăn mòn đƣợc sửa chữa SFRC cao dầm tham chiếu (0CNR) Nguyên nhân chế chống cắt dầm bị ăn mòn thay đổi từ hiệu ứng dầm sang hiệu ứng vòm Những đánh giá can thiệp SFRC lên dầm bị ăn mịn giúp phục hồi khả chịu lực cấu kiện thay đổi chế phá hoại dầm sang dạng an toàn hiệu Bảng phân tích ảnh hƣởng mức độ ăn mòn đến khả chịu tải dầm Dầm 17C-NR có cấp độ ăn mịn cao không đƣợc sửa chữa cung cấp sức chịu tải lớn dầm tham chiếu 0C-NR khoảng 7,4%, 128,7 kN so với 119,8 kN Phát chủ yếu liên kết bám dính bê tơng cốt thép dọc chịu kéo, dẫn đến ứng xử cắt dầm 17C-NR thay đổi từ hiệu ứng dầm sang hiệu ứng vòm (thanh chống xiên chịu nén đƣợc hình thành làm cho sức chống cắt tăng lên) Trong đó, dầm 12C-NR có tốc độ ăn mịn thấp khơng đƣợc sửa chữa trì chế kháng cắt túy (khơng có ảnh hƣởng hiệu ứng vòm) Do vậy, khả chịu lực hiệu suất dầm 12C-NR thấp so với mẫu đối chứng 0C-NR (xem Bảng 5) Mặt khác, Hình 5(a) tiết lộ rằng, với vết nứt không đáng kể dầm bị ăn mịn 12C-NR, liên kết bám dính bê tông cốt thép dầm đƣợc trì Do đó, chế kháng cắt dƣới hiệu ứng dầm đƣợc đảm bảo kéo theo dầm 12C-NR có khả chịu lực thấp 3.3 Mối quan hệ tải trọng–độ võng Hình trình bày đƣờng quan hệ tải–độ võng dầm q trình thí nghiệm Đối với mẫu đối chứng 0C-NR, 17C-NR 12C-NR, ứng xử ban đầu dầm giống hệt đặc trƣng vật liệu bê tông Ở cấp tải lớn, dầm với mức độ ăn mòn cao cho thấy hiệu suất lớn cƣờng độ độ võng so với dầm có độ ăn mịn thấp Bởi hiệu ứng vịm đƣợc hình thành liên kết cốt thép với bê tông nên hiệu suất kháng cắt dầm 17C-NR vƣợt trội Ngoài ra, độ cứng dầm 0C-NR 12C-NR (cấp độ ăn mịn thấp có hiệu ứng dầm) cao so với dầm 17C-NR (cấp độ ăn mịn cao có hiệu ứng vịm) thép dọc dầm (0C-NR 12C-NR) đóng góp đáng kể vào độ cứng uốn Ngƣợc lại, đóng góp cho độ cứng uốn cốt thép dọc dầm 17C-NR khơng nhiều liên kết bám dính lớp bị phân tách hƣ hỏng © 2020 Trƣờng Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh 40 ỨNG XỬ KHÁNG CẮT CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐƢỢC SỬA CHỮA BẰNG BÊ TÔNG SỢI THÉP SAU Q TRÌNH BỊ ĂN MỊN 160 140 Tải trọng (kN) 120 100 80 60 OC-NR 17C-1F 17C-2F 12C-1F 40 20 0 17C-NR 17C-1.5F 12C-NR 12C-1.5F 10 15 Chuyển vị (mm.) Hình 6: Mối quan hệ tải–độ võng 20 Mặt khác, từ Hình thấy phản ứng dầm ăn mòn đƣợc sửa chữa SFRC dẻo dai dầm tham chiếu sợi thép, với mơ đun đàn hồi Young biến dạng cao, SFRC làm tăng độ dai dầm đƣợc can thiệp Hơn nữa, độ cứng mẫu dầm sửa chữa đƣợc cải thiện hàm lƣợng sợi thép SFRC tăng lên, dầm sửa chữa SFRC với 2,0% sợi thép mang lại độ cứng lớn Từ Hình 6, với hàm lƣợng sợi, dầm chịu tốc độ ăn mòn thấp cứng so với dầm có độ ăn mịn cao Do hiệu ứng dầm đƣợc trì mẫu bị ăn mịn, đóng góp cốt thép dọc cho toàn độ cứng dầm đƣợc đảm bảo Để đạt hiệu suất thích hợp tải trọng độ dai dầm đƣợc sửa chữa, tỷ lệ phần trăm 1,5% 2,0% sợi thép đƣợc đề xuất tƣơng ứng cho trƣờng hợp dầm chịu mức độ ăn mòn thấp cao 3.4 Cơ chế lan truyền vết nứt dầm BTCT chịu tải trọng Ứng xử nứt dầm đƣợc khảo sát tải trọng tối đa đƣợc hiển thị Hình Các vết nứt chéo cắt phá hoại xảy dầm tham chiếu 0C-NR, 12C-NR 17C-NR (Hình 7(a)-(c)) Nhƣ Hình 7(a), dầm 0C-NR có nhiều vết nứt khơng bị ăn mịn chế bám dính thép bê tơng đƣợc đảm bảo; vết nứt đƣợc hình thành theo phƣơng xiên lan truyền dọc theo chiều dài dầm Trong trƣờng hợp dầm bị ăn mòn, nhƣ đƣợc Hình 7(b), khơng có bong tách đáng kể thép bê tông mẫu thử với tốc độ ăn mòn thấp, hiệu ứng dầm đƣợc hình thành gây đƣờng nứt chéo cắt túy Mặt khác, tất dầm ăn mòn đƣợc sửa chữa SFRC bị phá hoại dƣới tác động tải trọng tách lớp SFRC bê tơng cũ Ngồi ra, phân tách vết nứt đƣợc quan sát rõ mẫu thử có độ ăn mịn cao hàm lƣợng sợi thấp hiệu bám dính cốt thép với bê tông vật liệu sửa chữa SFRC suy giảm đáng kể (Hình 7(d)) (a) 0C-NR (b) 12C-NR (c) 17C-NR (d) 17C-1.0F Hình 7: Cơ chế nứt dầm chịu tải (chỉ trình bày dầm điển hình) © 2020 Trƣờng Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh ỨNG XỬ KHÁNG CẮT CỦA DẦM BÊ TƠNG CỐT THÉP ĐƢỢC SỬA CHỮA BẰNG BÊ TÔNG SỢI THÉP SAU Q TRÌNH BỊ ĂN MỊN 41 KẾT LUẬN Các kết luận nghiên cứu đƣợc rút nhƣ sau: (1) Các dầm ăn mịn mà khơng đƣợc sửa chữa bị phá hoại nứt đƣờng chéo cắt Trong đó, dầm hƣ hỏng đƣợc can thiệp SFRC bị phá hoại phân tách lớp vật liệu sau hình thành vết nứt cắt Sự phân tách lớp đƣợc quan sát rõ ràng mẫu thử với mức độ ăn mòn cao (2) Khả chịu tải mẫu đƣợc sửa chữa lớn chế chống cắt thay đổi từ hiệu ứng dầm sang hiệu ứng vòm (3) Hiệu ứng dầm đƣợc trì dầm có mức độ ăn mịn thấp; đó, cốt thép dọc chịu trách nhiệm đáng kể việc đảm bảo độ cứng tổng thể dầm Với dầm bị ăn mòn đƣợc sửa chữa SFRC, tỷ lệ phần trăm sợi thép 1,5% 2,0% đƣợc đề xuất cho trƣờng hợp có độ ăn mịn thấp cao (4) SFRC không giúp phục hồi khả chịu tải mà cịn kích hoạt phát triển biến dạng thép dọc thông qua chế trƣợt dính; điều dẫn đến cải thiện hiệu suất dầm đƣợc gia cƣờng sửa chữa SFRC Do việc áp dụng phƣơng pháp sửa chữa SFRC cho kết cấu dễ bị ăn mòn Việt Nam cần đƣợc nghiên cứu mở rộng LỜI CẢM ƠN Chủ nhiệm đề tài, nhóm nghiên cứu trân trọng cám ơn Trƣờng Đại học Công Nghiệp Tp HCM cấp kinh phí thực đề tài “Đánh giá hiệu suất kháng cắt dầm bê tông cốt thép đƣợc sửa chữa sau ăn mòn bê tông sợi vùng uốn”, mã số 20/1.2XD02, thực năm 2020 Nghiên cứu đƣợc tài trợ phần Quỹ Ratchadapisek Sompoch Endowment Fund, Đại học Chulalongkorn, Thái Lan TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] J Pitcha, Evaluation of Shear Carried by Steel Fibers of Reinforced Concrete Beams Using Tension Softening Curves, Doctoral Degree, Tokyo Institute of Tecnology, 2013 [2] B.V.H Linh, S Boonchai, and T Ueda, Mechanical performances of concrete beams with hybrid usage of steel and FRP tension reinforcement, Computers and Concrete, vol 20, no 4, pp 391-407, 2017 [3] F Altun, T Haktanir, and K Ari, Effects of steel fiber addition on mechanical properties of concrete and RC beams, Construction and Building Materials, vol 21, no 3, pp 654-661, 2007 [4] F R Mansour, S Parniani, and I S Ibrahim, Experimental study on effects of steel fiber volume on mechanical properties of SFRC, Advanced Material Research, vol 214, pp 144-148, 2011 [5] D Y Yoo, Y S Yoon, and N Banthia, Flexural response of steel-fiber-reinforced concrete beams: Effects of strength, fiber content, and strain-rate, Cement and Concrete Composites, vol 64, pp 84-92, 2015 [6] S Iqbal, A Ali, K Holschemacher, T A Bier, and A A Shah, Strengthening of RC beams using steel fiber reinforced high strength lightweight self-compacting concrete (SHLSCC) and their strength predictions, Material Design, vol 100, pp 37-46, 2016 [7] W Kim, J Kim, and Y K Kwak, Evaluation of flexural strength prediction of reinforced concrete beams with steel fibres, Journal of Structural Integrity and Maintenance, vol 1, no 4, pp 156-166, 2016 [8] P Jongvivatsakul, K Watanabe, K Matsumoto, and J Niwa, Evaluation of shear carried by steel fibers of reinforced concrete beams using tension softening curves, Journal of JSCE, Ser E2 (Materials and Concrete Structures), vol 67, no 4, pp 493-507, 2011 [9] R Azam, and K Soudki, Structural performance of shear-critical RC deep beams with corroded longitudinal steel reinforcement, Cement and Concrete Composites, vol 34, pp 946-957, 2012 © 2020 Trƣờng Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh 42 ỨNG XỬ KHÁNG CẮT CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐƢỢC SỬA CHỮA BẰNG BÊ TÔNG SỢI THÉP SAU Q TRÌNH BỊ ĂN MỊN [10] B.V.H Linh, S Boonchai, and J Pitcha, Mechanical properties of aramid fiber-reinforced concrete and its performance on reparing of beams, Songklanakarin Journal of Science and Technology, 2019 (Accepted) [11] A Almusallam, A S Ahmad, A A R Rasheeduzzafar, Effect of reinforcement corrosion on bond strength Construction and Building Materials, vol 10, pp 123-129, 1996 [12] E T Maaddawy, and K Soudki, Effectiveness of impressed current technique to simulate corrosion of steel reinforcement in concrete, Journal of Materials in Civil Engineering, vol 15, pp 41-47, 2003 [13] T Masahiro, Influence of local steel corrosion on shear failure mechanism of RC members, Master Degree, Tokyo Institute of Technology, 2008 [14] M Sakai Mai, Fundamental study on mechanical behavior and repairing method of corroded RC beams including anchorage damage, Bachelor Degree, Tokyo Institute of Technology, 2009 [15] M Sakai, The study on Mechanical Properties and effect of repair of RC Beams with Anchorage Corrosion, Master Degree, Tokyo Institute of Technology, 2011 [16] M Mori, Influence of local steel corrosion on shear failure mechanism of RC members, Master Degree, Tokyo Institute of Technology, 2012 [17] ASTM, Standard practice for making and curing concrete test specimens in the laboratory, ASTM C192M-07, ASTM International Ngày nhận bài: 10/02/2020 Ngày chấp nhận đăng: 13/04/2020 © 2020 Trƣờng Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh ...36 ỨNG XỬ KHÁNG CẮT CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐƢỢC SỬA CHỮA BẰNG BÊ TÔNG SỢI THÉP SAU Q TRÌNH BỊ ĂN MỊN thơng qua độ mát khối lƣợng cốt thép (0%, 5% 7.5%), diện cốt đai hiệu vật liệu sửa chữa. .. dính lớp bị phân tách hƣ hỏng © 2020 Trƣờng Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh 40 ỨNG XỬ KHÁNG CẮT CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐƢỢC SỬA CHỮA BẰNG BÊ TƠNG SỢI THÉP SAU Q TRÌNH BỊ ĂN MÒN 160... nứt dầm chịu tải (chỉ trình bày dầm điển hình) © 2020 Trƣờng Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh ỨNG XỬ KHÁNG CẮT CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐƢỢC SỬA CHỮA BẰNG BÊ TƠNG SỢI THÉP SAU Q TRÌNH BỊ