(Luận văn thạc sĩ hcmute) ảnh hưởng của các dạng đầu neo đến sự làm việc chung của cốt thép và bê tông geopolymer

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ HỮU HOÀNG DỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC DẠNG ĐẦU NEO ĐẾN SỰ LÀM VIỆC CHUNG CỦA CỐT THÉP VÀ BÊ TÔNG GEOPOLYMER NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP - 60580208 SKC007574 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2017 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ HỮU HOÀNG DỰ ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC DẠNG ĐẦU NEO ĐẾN SỰ LÀM VIỆC CHUNG CỦA CỐT THÉP VÀ BÊ TƠNG GEOPOLYMER NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP - 60580208 Hƣớng dẫn khoa học: TS PHẠM ĐỨC THIỆN Tp Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2017 Luan van LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: L H U HỒNG D Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 01/7/1986 Nơi sinh: Quê quán: Trung Thành, Phƣớc Lộc, Tuy Phƣớc, nh Đ nh nh Đ nh Dân tộc: Kinh Chỗ riêng đ a liên lạc: Trung Tín 1, th tr n Tuy Phƣớc, huy n Tuy Phƣớc, tỉnh nh Đ nh Đi n thoại quan: 0913.79.39.77 Đi n thoại nhà riêng: Fax: Email: hoangdu010786@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO TẠI Đại học: H đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09/2007 đến 02/2012 Nơi học (trƣờng, thành phố): Đại học Lạc Hồng, iên H a, Đồng Nai Ngành học: Xây d ng dân dụng C ng nghi p Ngƣời hƣớng dẫn: Ths Nguy n Duy Phích Thạc sĩ: H đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 2016 đến 2017 Nơi học (trƣờng, thành phố): Đại học Sƣ phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chính Minh i Luan van Ngành học: Kỹ thuật xây d ng dân dụng C ng nghi p Tên luận văn: Ảnh hƣởng dạng đầu neo đến s làm vi c chung cốt thép bê t ng Geopolymer Ngày bảo v luận văn: 22/10/2017 Ngƣời hƣớng dẫn: Ts Phạm Đức Thi n Trình độ ngoại ngữ: Chứng B1 Tiếng Anh III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian 01/8/2012 Nơi c ng tác C ng vi c đảm nhi m Ph ng Kinh tế Hạ tầng Quản l xây d ng c p phép huy n Tuy Phƣớc xây d ng ii Luan van LỜI CAM ĐOAN T i cam đoan c ng tr nh nghiên cứu t i Các số li u, kết nêu luận văn trung th c chƣa đƣợc c ng bố b t kỳ c ng tr nh khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng năm 2017 Lê H u Hoàng D iii Luan van CẢM TẠ Sau thời gian học tập rèn luy n trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh đƣợc s dạy, hỗ trợ qu thầy c trƣờng t i hoàn thành luận văn tốt nghi p T i xin chân thành cảm ơn an Giám Hi u qu thầy c trƣờng tạo điều ki n thuận lợi cho t i học tập nâng cao tri thức lối sống T i xin bày tỏ l ng biết ơn đến Ban Chủ Nhi m Khoa Thầy C khoa Xây D ng Cơ Học Ứng Dụng quan tâm, giảng dạy truyền đạt kiến thức v qu báu tr nh học tập nhƣ thời gian th c hi n luận văn tốt nghi p t i T i xin chân thành bày tỏ l ng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS Phạm Đức Thi n ngƣời giúp t i xây d ng tƣởng đề tài, mở nh ng hƣớng đƣờng tiếp cận phƣơng pháp nghiên cứu khoa học Thầy có nhiều kiến đóng góp qu báu giúp đỡ t i r t nhiều thời gian qua Mặc dù r t cố gắng tr nh th c hi n, nhƣng luận văn kh ng tránh khỏi nh ng thiếu sót Tác giả mong nhận đƣợc s góp kiến qu Thầy c bạn bè Tp Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng năm 2017 Lê H u Hoàng D iv Luan van T M T T LUẬN VĂN THẠC SĨ Luận văn tr nh bày khả bám dính cốt thép đặt bên bê t ng geopolymer sử dụng tro bay d a thí nghi m kéo tuột thép ê t ng geopolymer sử dụng tro bay đƣợc thiết kế với c p độ bền 25 nghiên cứu với thép có đƣờng kính từ 10 đến 20 mm, nghiên cứu c n xoay quanh nhân tố ảnh hƣởng đến khả neo bao gồm chiều dài neo, h nh dạng móc neo loại bê t ng Kết thí nghi m mối liên h gi a l c kéo tuột biến dạng trƣợt gi a bê t ng geopolymer cốt thép phi tuyến Nghiên cứu c n xét đến khả l c kéo tuột tăng đƣờng kính cốt thép chiều dài đoạn neo bê t ng từ 10 đến 25 cm tăng đƣờng kính chiều dài đoạn neo, l c kéo tuột tăng Một điểm nghiên cứu xét đến h nh dạng đầu neo bê t ng 04 dạng đầu neo đƣợc xét đến bao gồm: dạng đầu neo thẳng, neo góc vu ng 900 (ch L), neo gặp góc 1350 (ch V), neo móc 1800 (ch U) Trong 04 loại này, đầu neu ch L đạt hi u neo cao nh t với l c kéo tuột lớn nh t Ngoài nghiên cứu th c nghi m, luận văn c n đƣa h số ảnh hƣởng tính tốn l thuyết, để đƣa hàm tính toán phù hợp với th c nghi m v Luan van ABSTRACT The thesis the bond strength of reinforcement embedded in fly ash based geopolymer concrete based on pullout test of the steel bars Fly ash based geopolymer concrete is design on B25 grade and reinforcement diameters, 10, 12, 14 and 20 mm, are investigated Beside, Some the factors affecting the bond of strength are assessed, such: Achored lengths, sunface of steel-concrete contact, the shape of hooked bar and type of concrete The experimental results demonstrate that that the relationship between failure load and slip between geopolymer concrete and reinforcements is nonlinear The conjuntional between steel and concrete is developing when the diameters of reinforcements grew and the dimension of anchored lengths increased from 10 to 25 cm The theory about bearing Forces on deformations help to appraise the bond strength of the deformed steel bars is better than the plain round steel bars The new section in dissertation analyse effect the shape of hook bar The topics are grouped in four angel hook categories: hook, 900 hook, 1350 hook and 1800 hook The 900 hook achieve the most effect for bearing steel in fly ash based geopolymer Moreover, The dissertation offed influence coefficient in function in oder to the bond strength are calculated acuracy with the experimental results vi Luan van MỤC LỤC CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 S cần thiết đề tài nghiên cứu 1.2 Tổng quan t nh h nh nghiên cứu đề tài 1.2.1 Nh ng nghiên cứu nƣớc 1.2.2 Nh ng nghiên cứu nƣớc 10 1.2.3 Nhận xét đề tài: 12 1.3 Tính đề tài 12 1.4 Mục tiêu nghiên cứu 13 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 13 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 15 2.1 Quá tr nh geopolymer hóa 15 2.2 Cơ chế hóa học c ng ngh geopolymer tro bay 18 2.3 Ảnh hƣởng c u trúc geopolymer đến cƣờng độ ch u nén 20 2.4 Nh ng ƣu, khuyết điểm bê t ng geopolymer 23 2.5 Độ dính gi a bê t ng cốt thép 24 2.5.1 Thí nghi m xác đ nh l c dính 26 2.5.2 Các nhân tố tạo nên l c bám dính 27 2.5.3 Các nhân tố ảnh hƣởng 27 2.5.4 Tr số bám dính 29 2.5.5 L c kéo đứt cốt thép 30 CHƢƠNG 3: NGUY N VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 31 vii Luan van 3.1 Nguyên li u 31 3.1.1 Tro bay 31 3.1.2 Dung d ch hoạt hóa 33 3.1.3 Cát 34 3.1.4 Đá 35 3.1.5 Nƣớc nhào trộn 36 3.1.6 Xi măng 36 3.1.7 Cốt thép 36 3.2 Thiết kế thành phần c p phối 37 3.3 Phƣơng pháp thí nghi m 38 3.3.1 Chuẩn b gia c ng mẫu thí nghi m 38 3.3.2 Thí nghi m xác đ nh cƣờng độ ch u nén bê t ng 42 3.3.3 Thí nghi m kéo tuột 43 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ TH C NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 46 4.1 Cƣờng độ ch u nén mẫu bê t ng geopolymer 46 4.2 Các dạng phá hoại điển h nh kéo tuột dạng đầu neo cốt thép 47 4.3 Mối quan h gi a l c kéo tuột biến dạng trƣợt gi a cốt thép bê t ng geopolymer 51 4.4 Mối quan h gi a l c kéo tuột chiều dài neo 53 4.5 Ảnh hƣởng bề mặt thép đến mối quan h gi a l c kéo – biến dạng trƣợt 58 4.6 Mối quan h gi a l c kéo tuột dạng đầu neo cƣờng độ nén bê t ng 62 viii Luan van Lực kéo tuột - Đường kính thép (Neo thẳng 10cm) Lực kéo tuột (kN) 140 120 100 80 60 40 Thép gân Thép trơn 20 10 15 Đường kính thép (mm) 20 H nh Mối quan h l c kéo tuột đƣờng kính thép Kết H nh cho th y cốt thép có l c kéo tuột với bê t ng geopolymer thay đổi đƣờng kính cốt thép thay đổi Điều th y r cho loại thép gân trơn, l c kéo tăng đƣờng kính cốt thép tăng Cốt thép trơn đƣờng kính 10mm có l c kéo tuột c c đại 25,49 kN Khi cốt thép thay đổi đƣờng kính từ 10mm đến 16mm th l c kéo tuột tăng đến gần 2,6 lần Tƣơng t cho cốt thép gân, đƣờng kính tăng 14mm lến 20mm, chênh lêch l c kéo gi a giá tr max 36,23 kN Ta nhận th y, thép có đƣờng kính lớn th khả chống b kéo tuột bê t ng geopolymer cao di n tích bề mặt bám dính xung quanh thép lớn hơn, tăng khả bám dính với bê t ng geopolymer 87 Luan van 160 D14 gân 140 D16 gân 120 Lực k o kN D18 gân 100 80 60 40 20 0 10 20 30 40 50 60 70 Biến dạng mm H nh Mối quan h l c kéo tuột biến dạng trƣợt thép gân neo thẳng (Lneo=10 cm) Kết H nh thể hi n mối quan h gi a l c kéo tuột biến dạng trƣợt cốt thép khỏi bê t ng geoplymer Trong giai đoạn tăng l c ban đầu, xu hƣớng phát triển l c kéo t l thuận với biến dạng, tăng dần l c kéo, biến dạng tăng tuyến tính giai đoạn Các đƣờng biểu di n biểu đồ có biến dạng chung tƣơng đồng với biểu đồ kéo thép Điều đƣợc thể hi n r nh t thép gân D18 l c kéo đạt 104 kN th biến dạng trƣợt đạt 10mm L c kéo tiếp tục tăng th biến dạng có xu hƣớng tăng r t nhanh, đạt đến khoảng 26mm l c kéo đạt đỉnh 124 kN Chuyển v biến dạng chảy cốt thép gây 3.2 Mối quan hệ lực k o tuột chiều dài neo 88 Luan van ảng Mối quan h gi a l c kéo tuột chiều dài neo Loại bê tông Đƣờng kính th p Chiều dài neo th p (cm) 14 trơn GPC1 18 gân 14 trơn OPC 18 gân Lực k o (kN) Dạng ph hoại 10 41,92 Tuột 15 48,28 Tuột 20 49,28 Tuột 25 53,90 Tuột 10 124,32 Tuột 15 132,32 Tuột 20 132,91 Tuột 25 139,96 Tuột 10 15,65 Tuột 15 20,57 Tuột 20 21,45 Tuột 25 33,65 Tuột 10 44,076 Tuột 15 54,944 Tuột 20 63,37 Tuột 25 74,169 Tuột 89 Luan van Lực kéo tuột - chiều dài neo (neo thẳng) 160 Lực kéo tuột (kN) 140 Thép Thép Thép Thép 120 100 80 D14 trơn D14 trơn_OPC D18 gân D18 gân_OPC 60 40 20 10 15 20 Chiều dài neo (cm) 25 H nh Mối quan h l c kéo tuột đƣờng kính thép Từ nh ng kết thí nghi m H nh cho th y có s ảnh hƣởng chiều dài neo l c kéo tuột bê t ng, mức độ chênh l ch tƣơng đối th p, dao động từ đến kN cho bê t ng Geopolymer đến 13 kN bê t ng OPC truyền thống Thép gân D18 neo bê t ng Geopolymer có cƣờng độ kéo tuột cao nh t nhóm, đạt 124 kN (Lneo=10 cm) đạt đỉnh 140 kN (Lneo=25 cm) L c kéo tuột thép neo bê t ng geopolymer cao thép neo bê t ng OPC, cho loại thép Kết r t phù hợp với tính tốn chiều dài neo theo CI 440 1R, đoạn neo nhỏ 160mm 80 80 Lực kéo tuột - Biến dạng (D 14 trơn, GPC 1) 70 L=10 L=15 60 60 L=20 L=25 50 Lực k o kN Lực kéo (kN) Lực kéo tuột - Biến dạng (D 14 trơn, OPC) 70 40 30 L=15 L=20 L=25 50 40 30 20 20 10 10 L=10 0 50 100 150 200 250 50 Biến dạng (mm) 100 150 Biến dạng mm H nh Ảnh hƣởng chiều dài neo đến mối quan h gi a l c kéo – biến dạng trƣợt 90 Luan van 200 250 Kết H nh cho th y thép trơn D14 b kéo tuột khỏi loại bê t ng L c kéo tuột bê t ng OPC nhỏ bê t ng GPC chiều dài neo Trong giai đoạn tăng l c ban đầu, xu hƣớng phát triển l c kéo t l thuận với biến dạng Đối với bê t ng geopolymer, sau giai đoạn tăng tuyến tính đạt đỉnh, l c kéo tuột bắt đầu giảm dần đều, trƣợt dài đến chuyển v 250mm Khi kéo thép bê t ng OPC, sau giai đoạn đàn hồi, l c kéo giảm đột ngột Có thể khẳng đ nh đƣợc r ng, l c dính bê t ng geopolymer tốt so với bê t ng OPC 3.3 Ảnh hƣởng bề mặt th p đến mối quan hệ lực k o – biến dạng trƣợt Bảng Kết l c kéo tuột thép có gân thép trơn chiều dài neo Lneo=10 cm, h nh dạng neo thẳng Lực k o tuột kN Loại th p 160 D14 D16 Thép gân 98,70 113,78 Thép trơn 41,92 64,97 Lực kéo tuột - Đường kính thép (GP1, Lneo=10mm) Thép gân Lực kéo tuột (kN) 140 Thép trơn 120 100 80 60 40 20 D14 D16 Đường kính cốt thép H nh Mối quan h l c kéo tuột bề mặt thép 91 Luan van Kết h nh cho th y l c kéo tuột thép gân lớn thép trơn, đƣờng kính mức chênh l ch gi a l c kéo tuột thép gân thép trơn 42-57% Ở đƣờng kính cốt thép D16, l c kéo tuột thép gân đạt đỉnh 113,78 kN lớn 15 kN (~13%) l c kéo tuột thép gân có đƣờng kính D14 Thép trơn có l c kéo tuột trung b nh 53,4 kN Điều cho th y bề mặt thép có mức độ ảnh hƣởng lớn đƣờng kính thép b kéo tuột Giải thích cho s chênh l ch l c kéo gi a thép gân thép trơn, chế tạo góc ma sát thép gân Đây nh ng l c ma sát chính, giúp gi thép bê t ng, thép trơn kh ng có gờ, th hồn tồn m t l c ma sát này, làm giảm ma sát với bề mặt bê t ng, với l c kéo th p thép tuột khỏi bê t ng, mà kh ng có s phá hoại bê t ng quang thép 140 120 Lực k o kN 100 80 D14 gân D16 gân 60 D14 trơn D16 trơn 40 20 0 25 50 75 100 Biến dạng mm H nh Ảnh hƣởng bề mặt thép đến mối quan h gi a l c kéo – biến dạng trƣợt Kết H nh cho th y th c nghi m với cốt thép gân cho loại đƣờng kính 14mm 16mm, l c kéo tuột đạt tới giới hạn dẻo thép, sau tuột khỏi bê t ng L c kéo tuột lần lƣợt 85 kN 104 kN cho thép 14, 16 Ở giai đoạn đầu với c p tải th giá tr biến dạng mẫu sử dụng thép gân có xu 92 Luan van hƣớng lớn Điều giải thích, q tr nh kéo thép di n ra, vùng ảnh hƣởng bề mặt ch u chi phối yếu tố, là: l c dính ứng su t cắt, yếu tố t l ngh ch với Trong giai đoạn đầu từ đến 85 kN, su t hi n l c dính gi a bê t ng thép gân 14 tăng tuyến tính, lúc ứng su t cắt bê t ng giảm hay nói cách khác l c kéo lớn, điều đƣợc hiểu bê t ng geopolymer xung quanh thép gân kh ng hồn tồn bám chặt, kín khít vào thép nên d xảy s trƣợt ban đầu Tuy nhiên, vào giai đoạn l c kéo kh ng tăng chuyển v tăng, lúc thép bê t ng làm vi c đồng thời, khả bám dính bề mặt thép gân giúp hạn chế s trƣợt xảy Lúc xu t hi n ứng su t cắt bề mặt gi a thép bê t ng, lúc có thép làm vi c, nhƣng chƣa đạt đến giới hạn chảy dẻo thép mà thép tuột khỏi bê t ng Đối với thép trơn 16 l c kéo tăng liên tục giai đoạn đầu, nhƣng nhanh đạt đỉnh 51,7 kN th biến dạng trƣợt đạt 4,6 mm, sau giảm đột ngột m t liên kết (l c dính tắt) gi a thép bê t ng Bề mặt thép kh ng có gân nên kh ng tồn l c cản gân cốt thép tạo Với thép trơn, có l c ma sát gi a bê t ng cốt thép ngăn cản l c kéo tuột, v khả ch u kéo tuột thép trơn so với cốt thép gân Có thể khẳng đ nh r ng, sử dụng thép trơn bê t ng geopolymer, biến dạng xảy lớn l c kéo lớn l c ma sát gi a thép bê t ng 3.4 Mối quan hệ lực k o tuột dạng đầu neo cƣờng độ n n bê tông 93 Luan van ảng Mối quan h gi a l c kéo tuột h nh dạng neo đƣờng kính thép 14 Lực k o tuột kN Ứng su t tiếp τ MPa Hình dạng neo Th p gân Th p trơn Th p gân Th p trơn Neo thẳng 66,71 49,28 7,58 5,60 Neo góc 900 (L) 79,64 72,48 9,05 8,24 Neo góc 1350 (V) 42,35 63,19 4,81 7,18 Neo góc 1800 (U) 50,36 50,70 5,73 5,76 Thép gân Thép trơn Lực kéo tuột (kN) 160 140 120 100 80 60 40 20 Lực kéo tuột - dạng đầu neo (D14, Lneo=20cm) Neo thẳng Neo chữ L Neo chữ V Neo chữ U Dạng đầu neo H nh Ảnh hƣởng dạng đầu neo đến l c kéo tuột Kết H nh tr nh bày mối tƣơng quan gi a dạng đầu neo với l c kéo tuột Tr c quan cho th y, l c kéo tuột thép gân lớn thép trơn từ 0-32,9% L c kéo tuột móc neo ch L lớn nh t cho thép gân thép trơn, với giá tr lần lƣợt 79,64 kN 72,48 kN Điều chứng tỏ móc neo L đạt hi u cao nh t vi c neo thép Tại móc neo ch U, hầu nhƣ có sai khác l c kéo gi a thép trơn thép gân 94 Luan van đạt khoảng 50 kN Kết r t phù hợp với nhận đ nh Thompson [39] nói chế làm vi c móc neo bê t ng Đó s làm vi c đồng thời gi a liên kết bề mặt cốt thép với di n tích tiếp xúc bê t ng khả giử móc neo bê t ng Đối với dạng đầu neo V U, làm vi c d a khả giử tr c tiếp móc neo bê t ng, mà kh ng có s liên (l c liên kết) dọc theo di n tích bề mặt ê t ng vùng mặt trƣớc móc neo, nơi ứng su t pháp tuyến (cƣờng độ nén) bê t ng tác dụng tr c tiếp lên cốt thép, với hƣớng ngƣợc với l c kéo thép, làm tăng khả gi móc neo bê t ng ên cạnh đó, kéo móc neo L khỏi bê t ng, điều làm thép có xu hƣớng b kéo dủi thẳng ra, tăng khả ma sát (l c liên kết) gi a bề mặt thép vùng bê t ng phía sau móc Khi móc neo lên đến 1800, th vi c kéo thép khỏi bê t ng, nhƣ vi c kéo bê t ng, gây nên ứng su t cắt cho mặt phẳng uốn móc neo Điều tƣơng tƣơng t nhƣ nhận đ nh Marques [9], ứng su t nén mặt phẳng uốn móc neo, kh ng làm tăng hi u móc neo, mà trở thành vùng b phá hoại 100 80 80 70 70 60 50 40 30 Lực kéo tuột - Biến dạng (D 14 trơn, Lneo=20cm) 90 Lực k o kN Lực k o kN 100 Lực kéo tuột - Biến dạng (D 14 gân, Lneo=20cm) 90 Neo Thẳng Neo L Neo V Neo U 60 50 Neo Thẳng Neo L Neo V Neo U 40 30 20 20 10 10 0 25 50 75 100 125 150 175 200 25 50 75 100 125 150 175 200 Biến dạng mm Biến dạng mm H nh 10 Mối quan h gi a biến dạng l c kéo dạng đầu neo H nh 10 Tr nh bày mối quan h gi a biến dạng l c kéo, dạng phá hoại neo thẳng tuột thép, c n t t loại đầu neo phá hủy mẫu Các đoạn đồ th tuyến tính cho th y l c kéo neo V U hầu nhƣ tác động tr c tiếp đến bê 95 Luan van t ng, gây nên phá hoại mẫu, kh ng có s tham gia cốt thép, lúc toàn l c kéo bê t ng đƣợc huy động, bắt đầu h nh thành vết nứt, s h nh thành vết nứt làm cho khả bám dính bê t ng với thép nhỏ, dẫn đến mẫu mau chóng b phá hủy, đƣờng biểu di n tăng tuyến tính r t nhanh giai đoạn đầu tắt biến dạng 3mm Đƣờng biểu di n neo thẳng L, có s tham gia thép tr nh kéo Neo thẳng, thép bê t ng làm vi c đồng thời suốt tr nh, vừa có s trƣợt gi a bê t ng thép vừa có l c kéo thép, nên l c kéo tuột th p neo L, nhƣng chuyển v lớn Dạng đầu neo L, nhƣ tr nh bày giai đoạn đầu, thép sớm huy động toàn l c liên kết gi a bê t ng, tạo nên liên kết chắn, sau thép ch u hồn tồn l c kéo Kết tr nh kéo tuột tƣơng t nhƣ tr nh xác đ nh cƣờng độ ch u kéo thép, sau vƣợt qua giai đoạn chảy dẻo đạt l c kéo lớn nh t, thép b đứt OPC (#26.6 MPa) C2 (#15.3 MPa) C1 (#25.5 MPa) Lực kéo tuột (kN) 160 140 120 100 80 60 40 20 Lực kéo tuột - dạng đầu neo (D14 trơn, Lneo=20mm) Neo thẳng Neo chữ Neo chữ Neo chữ L V U Dạng đầu neo H nh 11 Mối quan h l c kéo tuột loại bê t ng sử dụng Kết (H nh 11) cho th y, mối tƣơng quan gi a dạng đầu neo l c kéo tuột, cho bê t ng OPC, r ràng nhân tố chiều dài neo, đƣờng kính thép neo 96 Luan van góc neo (từ > 900) có r t ảnh hƣởng đến khả neo dạng đầu neo U V nhƣ nhận đ nh Thompson [10], mà d a vào khả giử móc neo bê t ng nhƣ tr nh bày Ngoài ra, biểu đồ c n đánh giả đƣợc ứng với dạng đầu neo, với loại bê t ng sử dụng cƣờng độ bê t ng cao, l c kéo tuột lớn dạng đầu neo ch L, l c kéo c p phối C1 có cƣờng độ ch u nén 25,5 MPa đạt l c kéo 79,64 kN C p phối C2 có cƣờng độ nén 16,38 đạt l c kéo 41,56 l ch 42,6% so với l c kéo c p phối C1 Điều giải thích cƣờng độ nén lớn, ảnh hƣởng tr c tiếp đến ma sát l c liên kết gi a thép bê t ng Tuy nhiên c p phối C1 OPC, có cƣờng độ, x p xỉ 25 MPa nhƣng có s chênh l ch l c kéo tƣơng đối lớn Từ 25 kN ( c p phối OPC) tăng lên đến 72,49 kN (c p phối C1) Nh n vào nguyên vật li u đầu vào loại bê t ng ta thầy đƣợc yếu tố, có tác động mạnh đến l c kéo tuột là: khả đồng nh t vật li u độ đặt khối mẫu nhỏ đạt 1-20 ê t ng Geopolymer, với s hổ trợ tro bay, kích thƣớc hạt r t m, có khả lèn chặt v trí gi a gân thép với bê t ng, tạo nên l c liên kết lớn Do khả tạo gel liên kết cốt li u gi a loại bê t ng khác Đối với bê t ng OPC phản ứng hydroxide tạo gel, nên phần lớn sản phẩm bọt khí, lƣợng nƣớc dƣ dẫn đến khối bê t ng có s đồng nh t hoàng toàn KẾT LUẬN Luận văn tr nh bày kết so sánh th c nghi m mối quan h gi a l c kéo phá hoại chuyển v thiết b kéo d a thí nghi m kéo tuột cốt thép có đƣờng kính dạng đầu neo khác đƣợc đặt mẫu bê t ng Geopolymer Một số kết luận đƣợc rút nhƣ sau: - Khả chống kéo tuột thép trơn so với thép gân với đƣờng kính chiều dài neo bê t ng Khi xét đƣờng kính chiều dài neo, mức chênh l ch gi a l c kéo tuột thép gân thép trơn 42-57% 97 Luan van - Khả bám dính cốt thép phụ thuộc vào chiều dài neo, tăng chiều dài neo 5mm, l c dính tăng đến 6% - Mối quan h gi a l c kéo biến dạng trƣợt cốt thép bê t ng geopolymer kh ng tuyến tính Mối quan h có qui luật tƣơng đồng với bê t ng xi măng cốt thép - Đối với bê t ng geopolymer có c p độ bền 25 th l c kéo c c đại cốt thép gân đƣờng kính 18mm đạt 124 kN Đƣờng kính cốt thép tăng th l c kéo tăng - Khi sử dụng cốt thép gân th khả bám dính cốt thép bê t ng geopolymer tốt cốt thép trơn Giá tr l c kéo tuột lớn khoảng lần - Dạng phá hoại kiểu đầu neo thẳng, neo ch L, ch U ch V khác bi t, kiểu neo L cho khả chống kéo tuột cao nh t - Đối với dạng đầu neo với góc neo 900, b phá hoại mặt phẳng uốn đầu neo - ê t ng neo gi thép, dạng đầu neo U, r t nhạy cảm với l c kéo, d đạt ngƣỡng đàn hồi khoảng thời gian r t ngắn, nên biến dạng xảy nhanh mau chóng b phá hoại mẫu - ê t ng geopolymer có cƣờng độ ch u nén cao th khả bám dính gi a cốt thép bê t ng Geopolymer lớn - Móc neo L đạt hiểu cao nh t neo cốt thép, l c kéo tuột đạt đỉnh 79 kN thép gân 72 kN thép trơn bê t ng geopolymer 24 98 Luan van TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] J Davidovits (1991), Geopolymers - Inorganic polymeric new materials, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, vol 37, pp 1633 - 1656 [2] J Davidovits (1994), Properties of Geopolymer cement, Proceding first International conference on Akaline cements and concretes, pp 131-149 [3] J Davidovits (2011), Geopolymer Chemistry and Applications, Saint-Quentin, France, Geopolymer Institute [4] A Palomo et al (1992), Physical, chemical and mechanical characterization of Geopolymers, 9th International Congress on Chemistry of Cements, National Council for Cement and Building Materials [5] J.L Provis et al (2008), Valorisation of fly ash by Geopolymer isation, Global NEST Journal, 11 [6] A M Mustafa Al Bakri et al (2011), Microstructure of different NaOH molarity of fly ash-based green polymeric cement, Journal of Engineering and Technology Research, vol 3, pp 44-49 [7] J.L Provis et al (2009), Geopolymers: Structure, processing, properties and industrial applications, Woodhead Publishing, Abingdon UK [8] Phan Quang Minh, Ng Thế Phong, Nguy n Đ nh Cống (2006) Kết c u bê t ng cốt thép – phần c u ki n Nhà xu t khoa học kỹ thuật, tr (22 – 23); (38 – 41) trang 365 [9] Marques, J L G , and Jirsa, J O , “ Study of Hooked ar nchorages in eam Column Joints,” Journal of the American Concrete Institute, Proceedings Vol 72, No 5, pg 198-209, Detroit, Michigan, May 1975 K Thompson, J O Jirsa, J.E Breen, and R.E.Klingner, Anchorage Behavior of Headed Reinforcement, May 2002 [10] M K Thompson, J O Jirsa, J.E Breen, and R.E.Klingner, Anchorage Behavior of Headed Reinforcement, May 2002 99 Luan van Thơng tin liên hệ t c giả ngƣời chịu tr ch nhiệm viết Họ tên: Lê H u Hoàng D Đơn vị: Ph ng Kinh tế Hạ tầng huy n Tuy Phƣớc, tỉnh Điện thoại: 0913 79 39 77 Email: hoangdu010786@gmail.com 100 Luan van nh Đ nh S K L 0 Luan van ... kế dạng đầu neo khả bám dính gi a dạng đầu neo cốt thép bê t ng Nghiên cứu s ảnh hƣởng dạng đầu neo đến s làm vi c chung cốt thép bê t ng Geopolymer Các dạng đầu neo thí nghi m: neo thẳng, neo. .. GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ HỮU HOÀNG DỰ ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC DẠNG ĐẦU NEO ĐẾN SỰ LÀM VIỆC CHUNG CỦA CỐT THÉP VÀ BÊ TÔNG GEOPOLYMER. .. hƣởng bê t ng xung quanh cốt thép, cách bố trí cốt thép h nh dạng dạng đầu neo bê t ng Độ bám dính gi a cốt thép bê t ng yếu tố đảm bảo s làm vi c chung hai loại vật li u làm cho cốt thép bê t