Đang tải... (xem toàn văn)
Microsoft Word 5 Tomtat LA tiengViet Lan docx BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI Lê Ngọc Lan NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ỨNG XỬ UỐN CỦA DẦM BÊ TÔNG NHẸ SỬ DỤNG CỐT LIỆU NHẸ TÁI CHẾ TỪ PH[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI Lê Ngọc Lan NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ỨNG XỬ UỐN CỦA DẦM BÊ TÔNG NHẸ SỬ DỤNG CỐT LIỆU NHẸ TÁI CHẾ TỪ PHẾ THẢI PHÁ DỠ CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng Mã số: 9580201 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Hà Nội – Năm 2022 Cơng trình hồn thành trường Đại học Xây dựng Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Hùng Phong Phản biện 1: GS.TS Nguyễn Tiến Chương Phản biện 2: TS Nguyễn Đại Minh Phản biện 3: PGS.TS Nguyễn Ngọc Phương Luận án bảo vệ Hội đồng chấm luận án cấp trường trường Đại học Xây dựng Hà Nội Vào hồi…….giờ…….ngày……tháng……năm 2022 Có thể tìm hiểu Luận án Thư viện Quốc gia Thư viện trường Đại học Xây dựng Hà Nội MỞ ĐẦU Lý lựa chọn đề tài BTN vật liệu xây dựng sử dụng phổ biến xây dựng Sử dụng bê tơng nhẹ cơng trình xây dựng mang lại lợi ích kinh tế kỹ thuật giảm tải cho cơng trình, dẫn tới giảm kinh phí xử lý móng hệ thống kết cấu cơng trình Bên cạnh đó, tốc độ cơng nghiệp hố nước ta diễn nhanh chóng, tương ứng với đó, năm có lượng lớn rác thải xây dựng thải mà không xử lý gây ô nhiễm mơi trường Do đó, việc nghiên cứu khả tái chế ứng dụng chất thải nhiều nước nhà khoa học quan tâm Sản phẩm thu từ trình xử lý phế thải xây dựng hạt cốt liệu rỗng, nhẹ dùng để chế tạo bê tơng nhẹ Nó góp phần làm giảm việc sử dụng nguyên liệu tự nhiên - nguồn tài nguyên thiên nhiên ngày cạn kiệt để chế tạo nguyên vật liệu cho ngành xây dựng Do vậy, NCS lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu thực nghiệm ứng xử uốn dầm bê tông nhẹ sử dụng cốt liệu nhẹ tái chế từ phế thải phá dỡ cơng trình xây dựng” Mục đích mục tiêu nghiên cứu 2.1 Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu đề tài luận án chế tạo xác định đặc trưng lý BTNCLNTC từ phế thải phá dỡ cơng trình xây dựng đánh giá ứng xử uốn dầm BTN (cốt thép) sử dụng hạt CLNTC bao gồm khả chịu uốn, mô men kháng nứt khoảng cách vết nứt uốn 2.2 Mục tiêu nghiên cứu • Xây dựng cấp phối phù hợp chế tạo BTNCLNTC với khối lượng thể tích khoảng 1400 – 1800 kg/m3, cường chu nộn t t 15 ữ 35 MPa; ã Xác định xây dựng cơng thức tính đặc trưng học BTNCLNTC xây dựng quan hệ ứng suất – biến dạng vật liệu BTN; • Xây dựng quan hệ lực dính – độ trượt BTNCLNTC cốt thép; • Đánh giá ứng xử uốn cấu kiện BTCT sử dụng hạt CLN chế tạo từ PTXD thông qua khảo sát kết thực nghiệm quan hệ tải trọng - độ võng dầm, quan hệ tải trọng - biến dạng cốt thép quan hệ tải trọng - biến dạng bê tông, phát triển vết nứt • Đề xuất cơng thức tính tốn cấu kiện chịu uốn sử dụng BTNCLNTC từ kết nghiên cứu thực nghiệm, bao gồm đề xuất mơ hình xác định khả chịu lực, mơmen kháng nứt, tính tốn khoảng cách vết nứt dầm trạng thái giới hạn II Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu • Vật liệu bê tơng có sử dụng hạt CLN tái chế từ PTXD • Dầm BTNCLNTC có cốt thép, tiết diện chữ nhật, đặt cốt đơn 3.2 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu thực nghiệm chế tạo dầm BTNCLNTC chịu lực có khối lượng thể tích khoảng 1400 – 1800 kg/m3 có cường độ chịu nén khoảng 15 - 35MPa Nghiên cứu đặc trưng học vật liệu BTNCLNTC xây dựng quan hệ ứng suất - biến dạng vật liệu Nghiên cứu ứng xử dầm BTNCLNTC uốn tác dụng ngắn hạn tải trọng, bao gồm mômen kháng nứt, khả chịu lực dầm khoảng cách vết nứt dầm trạng thái giới hạn II Cơ sở khoa học luận án Cơ sở lý thuyết tính tốn cấp phối chế tạo vật liệu bê tông sử dụng hạt cốt liệu nhẹ; Các phương pháp thí nghiệm xác định đặc trưng lý vật liệu bê tông kết cấu bê tông cốt thép; Các nghiên cứu, hướng dẫn tiêu chuẩn kỹ thuật vật liệu sử dụng bê tông cốt liệu nhẹ; Các lý thuyết tính tốn kết cấu bê tông cốt thép Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm kết hợp lý thuyết Những đóng góp luận án Đã chế tạo BTN sử dụng hạt CLNTC có KLTT từ 1400 đến 1800 kg/m với cường độ nén từ 15 đến 35 MPa, từ xây dựng liệu thí nghiệm tính chất lý vật liệu Đã đề xuất quan hệ ứng suất - biến dạng BTN sử dụng hạt CLNTC, quan hệ lực dính - độ trượt BTN sử dụng hạt CLNTC cốt thép Đây sở cần thiết việc phân tích làm việc kết cấu BTCT sử dụng BTNCLNTC Đã tiến hành thí nghiệm mẫu dầm BTCT sử dụng BTNCLNTC, kết hợp với việc phân tích số chứng minh độ tin cậy quan hệ ứng suất - biến dạng, đặc trưng lý vật liệu Đã đề xuất tiêu chuẩn phù hợp áp dụng cho tính tốn khoảng cách vết nứt dầm BTCT sử dụng BTNCLNTC trạng thái giới hạn II Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Trên sở kết nghiên cứu, sử dụng hạt CLNTC từ PTXD chế tạo BTN có KLTT khoảng 1400 – 1800 kg/m3, cường độ chịu nén từ 15 – 35 MPa; Kết thí nghiệm dầm BTNCLNTC (cốt thép) cho thấy việc ứng dụng BTNCLNTC kết cấu chịu lực khả thi Việc tận dụng PTXD làm vật liệu đầu vào cho phép giảm giá thành chế tạo hạt CLN BTN; góp phần giải vấn đề ô nhiễm môi trường PTXD gây ra, đồng thời, hạn chế việc khai thác nguồn tài nguyên thiên nhiên Cấu trúc luận án Ngoài phần mở đầu, kết luận kiến nghị phụ lục, luận án bố cục thành chương CHƯƠNG TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan bê tông nhẹ 1.1.1 Khái niệm bê tông nhẹ Theo tiêu chuẩn châu Âu EN 206-1:2000 BTN có khối lượng thể tích nhỏ 2000 kg/m3 cường độ chịu nén dao động từ – 80 MPa (mẫu trụ) Bê tông nhẹ chịu lực theo tiêu chuẩn châu Âu EN 206-1:2000, bê tông có khối lượng thể tích từ 1120-1920kg/m3 cường độ chịu nén 28 ngày tối thiểu 17 MPa Theo TCVN 9029:2017 Bê tơng nhẹ bê tơng có khối lượng thể tích khơ nhỏ 1800 kg/m3, bao gồm bê tông cốt liệu nhẹ, loại bê tông tổ ong bê tơng bọt, bê tơng khí khơng chưng áp, bê tơng khí chưng áp AAC Vật liệu chế tạo BTN bao gồm thành phần cốt liệu, chất kết dính, nước phụ gia (nếu cần) Trong đó, CLN sử dụng có nguồn gốc tự nhiên nhân tạo 1.1.2 Các loại cốt liệu nhẹ 1.1.2.1 Cốt liệu tự nhiên - Nguồn gốc núi lửa: dung nham núi lửa nóng chảy chứa khơng khí, khí ga nguội đi, đơng cứng lại thành khối đá túp nhẹ, xốp, rỗng, hoạt tính Loại vật liệu gọi đá núi lửa, đá bọt hay xỉ núi lửa - Nguồn gốc hữu cơ: đá vơi,vỏ sị, vỏ cọ,… 1.1.2.2 Cốt liệu nhân tạo Cốt liệu nhân tạo sản xuất cách xử lý nhiệt vật liệu có đặc tính nở Các tính chất cốt liệu phụ thuộc vật liệu đầu vào trình sản xuất Các vật liệu chia thành ba nhóm: - CLN nhân tạo từ đất sét hay sét,… keramzit, aglơpơrit, peclit, vermiculit,…Phổ biến có chất lượng cao keramzit - Hạt CLN chế tạo từ sản phẩm công nghiệp: thuỷ tinh, polyester nở - Hạt CLN chế tạo từ thải phẩm cơng nghiệp như: tro bay, xỉ lị cao, tro đáy lò,… 1.1.2.3 Cốt liệu tái chế từ phế thải phá dỡ cơng trình xây dựng CLN sử dụng đề tài luận án CLN tái chế từ PTXD Đối với hạt CLN sử dụng nguyên liệu từ PTXD, thường sử dụng vật liệu PTXD vữa xây – trát tường, gạch xây tường, nguyên liệu phân loại, nghiền mịn trộn theo tỷ lệ phù hợp Quy trình cơng nghệ sản xuất sản phẩm hạt nhẹ từ chất phế thải thực thông qua bước: nghiền mịn hỗn hợp chất phế thải đến độ mịn xác định; trộn hỗn hợp chất thải nghiền mịn với phụ gia khác phụ gia nở; vê viên tạo hạt hỗn hợp phối liệu; nung chảy gây nở hạt nhiệt độ cao; phân loại theo kích thước hạt; đóng gói sản phẩm 1.1.3 Các đặc trưng học bê tơng nhẹ 1.1.3.1 Khối lượng thể tích KLTT BTN chịu lực: biến đổi từ 1120 – 1920 kg/m3 so với 2300 – 2400 kg/m3 BTT Đa số tính chất BTN liên quan đến KLTT, đặc biệt cường độ nén 1.1.3.2 Cường độ chịu nén BTN đạt cường độ chịu nén cao tương đương BTT chí bê tông cường độ cao thông qua việc sử dụng CLN chất lượng cao; sử dụng vật liệu hoạt tính puzolan muội silic với xi măng sử dụng phụ gia giảm nước cao 1.1.3.3 Cường độ chịu kéo Cũng giống bê tông nặng, cường độ chịu kéo bê tơng nhẹ có liên hệ mật thiết với cường độ chịu nén 1.1.3.4 Mô đun đàn hồi BTN có mơ đun đàn hồi nhỏ so với bê tông truyền thống mô đun đàn hồi CLN thấp cốt liệu nặng thông thường Các tiêu chuẩn đề xuất cơng thức thực nghiệm tính mơ đun đàn hồi BTN theo khối lượng thể tích cường độ chịu nén bê tông khác có nhiều chênh lệch cơng thức 1.2 Sự làm việc dầm bê tông nhẹ chịu uốn 1.2.1 Mơ hình vật liệu 1.2.1.1 Quan hệ ứng suất – biến dạng vật liệu Theo J.L Clarke độ cứng thấp hạt CLN hàm lượng xi măng cao dẫn đến biến dạng lớn Mối quan hệ ứng suất – biến dạng BTN tuyến tính giịn so với bê tơng nặng thông thường Theo nghiên cứu tiêu chuẩn chủ yếu chọn cách tiếp cận đơn giản, sử dụng biểu đồ dạng chữ nhật - parabol tiêu chuẩn, sử dụng biểu đồ đơn giản dạng hai đoạn thẳng (ngoại trừ tiêu chuẩn BBK94 NS 3273) Tuy nhiên, tất các cấp cường độ BTN, thông số sơ đồ phải xác định phương pháp thực nghiệm Đã có nhiều nghiên cứu quan hệ ứng suất – biến dạng BTN, nhiên lại chưa có nhiều nghiên cứu đề cập tới BTN sử dụng hạt CLN từ PTXD Do đó, nội dung đề tài nghiên cứu vấn đề vấn đề thông qua nghiên cứu dựa kết nghiên cứu thực nghiệm 1.2.1.2 Mô hình ứng suất lực dính – độ trượt bê tơng cốt thép Lực dính BTN phụ thuộc vào cấp cường độ bê tông, cường độ chịu kéo cao cường độ lực dính cao Trong nghiên cứu chưa có nhiều nghiên cứu đề cập tới trường hợp BTN sử dụng hạt CLNTC Do đó, nghiên cứu mơ hình lực dính - độ trượt BTN sử dụng hạt CLNTC đòi hỏi cần phải có nghiên cứu dựa kết nghiên cứu thực nghiệm 1.2.2 Cơ sở lý thuyết tính tốn cấu kiện chịu uốn bê tơng nhẹ 1.2.2.1 Mơmen kháng nứt dầm bê tông nhẹ Cách xây dựng tính tốn mơmen kháng nứt dầm BTN xây dựng BTT Tuy nhiên, tất các cấp cường độ BTN, thông số sơ đồ tính tốn phải xác định phương pháp thực nghiệm Đồng thời chưa có dẫn kỹ thuật nghiên cứu BTNCLNTC Do đó, nghiên cứu xây dựng tính tốn mơmen kháng nứt dầm BTNCLNTC địi hỏi cần phải có nghiên cứu dựa kết nghiên cứu thực nghiệm 1.2.2.2 Khả chịu lực dầm bê tông nhẹ Cách xây dựng tính tốn khả chịu lực dầm BTN xây dựng BTT Tuy nhiên, tất các cấp cường độ BTN, thơng số sơ đồ tính tốn phải xác định phương pháp thực nghiệm Đồng thời chưa có dẫn kỹ thuật nghiên cứu BTNCLNTC Do đó, nghiên cứu xây dựng tính tốn khả chịu lực dầm BTNCLNTC đòi hỏi cần phải có nghiên cứu dựa kết nghiên cứu thực nghiệm 1.2.2.3 Tính tốn dầm bê tơng nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế cốt thép trạng thái giới hạn II Theo nghiên cứu công thức áp dụng cho BTT áp dụng cho BTN Theo MC 1990, MC 2010, EN1992-1-1 có xem xét đóng góp bê tơng vùng kéo chưa nứt cách xem xét ứng suất kéo cốt thép phân bố tuyến tính hai vết nứt cạnh với khoảng cách 𝑆# phần bê tông chịu kéo chưa nứt thay diện tích chịu kéo hiệu 𝐴%&,() Trong 𝑙+ chiều dài đoạn truyền lực, khoảng cách cần thiết từ vết nứt đến vị trí cốt thép có biến dạng biến dạng bê tông Theo EN1992-1-1 chiều dài truyền lực xác định theo công thức: % ) 𝑙+,,- = 𝛼1 + 𝛼2 45 (1 1) 267 Theo MC 2010 chiều dài truyền lực bê tông cốt thép: 𝑙+,,- = 𝑘 𝑐 + )45> @? = 67>? 9?,AB (1 2) Trong giá trị lực dính trung bình theo MC 2010 EN1992-1-1 có giá trị với 𝜏D = 1.8𝑓%& Có thể thấy chiều dài truyền lực dầm BTCT phụ thuộc vào giá trị lực dính trung bình 𝜏D theo dẫn kỹ thuật tiêu chuẩn giá trị lực dính trung bình: 𝜏D = 1.8𝑓%& Tuy nhiên chưa có dẫn kỹ thuật nghiên cứu BTNCLNTC Do đó, nghiên cứu dầm BTNCLNTC (cốt thép) trạng thái giới hạn II đòi hỏi cần phải có nghiên cứu dựa kết nghiên cứu thực nghiệm 1.3 Định hướng nghiên cứu luận án Tập trung nghiên cứu cách chế tạo BTN từ hạt CLNTC này, bao gồm xây dựng thành phần cấp phối chế tạo, xác định đặc trưng lý bê tông sử dụng CLNTC cường độ chịu kéo, cường độ chịu nén, mô đun đàn hồi, xây dựng, quan hệ ứng suất – biến dạng BTNCLNTC, quan hệ lực dính – biến dạng trượt cốt thép BTNCLNTC, nghiên cứu thực nghiệm ứng xử uốn dầm BTNCLNTC cốt thép bao gồm khả chịu lực, mô men kháng nứt phân bố vết nứt tiết diện thẳng góc dầm BTN mối liên hệ với khối lượng thể tích đặc trưng bám dính BTNCLNTC CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ ĐÁNH GIÁ TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA BÊ TƠNG NHẸ CHẾ TẠO TỪ CỐT LIỆU NHẸ TÁI CHẾ TỪ PHẾ THẢI XÂY DỰNG 2.1 Nghiên cứu thực nghiệm chế tạo bê tông nhẹ từ phế thải xây dựng 2.1.1 Xây dựng thành phần cấp phối theo phương pháp thực nghiệm Mục tiêu đề tài nghiên cứu chế tạo bê tông nhẹ sau: Khối lượng thể tích khơ từ 1400-1800 kg/m3; cường độ nén từ 15-35 MPa 2.1.1.1 Thành phần vật liệu sử dụng để chế tạo bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế Hạt cốt liệu nhẹ: Nghiên cứu, sử dụng hạt CLN sỏi nhân tạo tái chế từ phế thải phá dỡ cơng trình, cung cấp viện nghiên cứu ứng dụng Weimar – Cộng hồ liên bang Đức Gồm có loại sỏi với kích cỡ tương ứng: Hình Mẫu hạt CLN tái chế từ PTXD Sỏi lớn hạt có dạng khối trịn tương đối đồng màu nâu nhạt, kích cỡ từ -16 mm ( gọi tắt hạt S3); loại sỏi thứ có kích cỡ nhỏ hơn, hạt có dạng khối trịn tương đối đồng màu nâu nhạt, kích cỡ từ – mm (gọi tắt hạt S2) Xi măng pooc lăng Vicem Bút Sơn PC40: tiêu kỹ thuật thoả mãn tiêu chuẩn TCVN 2682 – 2009 Cát (cốt liệu mịn): Cốt liệu mịn sử dụng nghiên cứu cát vàng Sông Lô Tro bay: Trong nghiên cứu đề tài sử dụng nguồn tro bay nguyên liệu khai tác từ nhà máy nhiệt điện Phả Lại Phụ gia hoá học: Phạm vi đề tài nghiên cứu, sử dụng phụ gia hoá dẻo kết hợp khí Placc-air 2.1.1.2 Xác định sơ thành phần cấp phối Để thực thiết kế cấp phối bê tông, nghiên cứu sử dụng phương pháp thiết kế thành phần cấp phối bê tông nhẹ theo tiêu chuẩn ACI 211.2-98 Từ tính tốn trên, đưa cấp phối sơ sau: Bảng Cấp phối sơ Tên cấp phối Hạt Cát Xi măng Nước Tỷ lệ CLN(kg) (kg) (kg) (l) N/X M 390 518 364 208 0,57 2.1.1.3 Quy trình chế tạo đúc mẫu bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế 2.1.1.4 Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén bê tông theo tiêu chuẩn TCVN 3118:1993 2.1.2 Tiến hành nghiên cứu, khảo sát thành phần cấp phối Bảng 2 Bảng Cấp phối BTCLNTC không sử dụng phụ gia siêu dẻo kết nén mẫu thí nghiệm VCLN /Vb Vc/VCL KLTT Độ sụt (hỗn hợp) (cm) (kg/m3) Tên mẫu FA (%) N/ CKD A1 44.44 0.50 0.33 0.42 A2 44.44 0.39 0.33 A3 62.67 0.41 A4 24.95 A5 KLTT (khô) (kg/m3) fcm(7) (Mpa) fcm(28) (Mpa) 17 1674.27 1650.00 14.92 19.56 0.42 1757.56 1600.00 19.83 22.98 0.39 0.42 1723.85 1600.00 13.13 20.69 0.43 0.33 0.43 1725.49 1700.00 16.41 17.83 24.95 0.43 0.34 0.43 1705.88 1800.00 14.56 16.83 A6 27.69 0.41 0.33 0.42 4.5 1768.42 1800.00 19.00 22.58 A7 27.69 0.41 0.34 0.42 1768.42 1800.00 17.93 21.57 A8 22.67 0.56 0.33 0.42 3.5 1718.48 1669.25 17.83 18,85 A9 20.80 0.41 0.34 0.42 1581.44 1649.17 18.11 21.56 A10 25.11 0.70 0.39 0.43 1704.23 1662.67 10.37 15.37 A11 25.00 0.43 0.32 0.43 1744.47 1794.33 17.56 21.72 A12 24.89 0.51 0.39 0.43 1600.00 1554.33 14.74 18.02 A13 25.00 0.43 0.35 0.43 1680.00 1679.33 13.10 15.22 A14 24.86 0.54 0.39 0.43 1764.59 1750.67 13.20 17.9 A15 25.00 0.62 0.39 0.43 1663.98 1670.00 10.78 16.86 Bảng Bảng cấp phối BTNCLNTC có sử dụng phụ gia siêu dẻo kết nén mẫu thí nghiệm TÊN MẪU FA (%) SD (%) N/ CKD VCLN/ Vb Vc/ VCL ĐỘ SỤT (cm ) KLTT (hỗn hợp) (kg/m3) KLTT (khô) (kg/m3) PG1 24.84 1.72 0.36 0.33 0.42 Chảy 1719.61 PG2 27.71 0.60 0.42 0.28 0.47 PG3 27.61 0.58 0.37 0.32 0.44 PG4 28.77 1.01 0.38 0.27 PG5 27.61 1.00 0.36 PG6 27.61 0.36 0.36 fcm(3) fcm(7) fcm(28) fcm(90) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) 1670.33 9.45 10.47 15.92 16.97 1772.28 1686.67 14.29 15.2 20.75 21.2 10.5 1754.90 1689.83 10.87 13.47 17.83 18.38 0.51 1843.14 1786.67 12.98 16.68 21.78 0.35 0.42 1774.51 1742.50 18.38 28.76 31.78 22.97 32.95 0.31 0.45 19 1794.12 1770.00 14.89 18.65 23.21 26.7 2.1.3 Nhận xét kết Cấp phối bê tông thoả mãn yêu cầu BTNCLNTC (có khối lượng thể tích khoảng 1400 – 1800 kg/m3 có cường độ đạt từ 15 – 35 MPa) Theo dõi mẫu bị phá hủy hình thành vết cắt ngang hạt cốt liệu, điểm khác biệt so với phá hoại bê tông thường; Các hạt mẫu bê tông phân bố đều, khơng bị phân tầng Khi có tỷ lệ N/CKD, Vc/Vcl tỷ lệ VCLN/Vb tăng kéo theo cường độ nén bê tơng giảm; Khi có tỷ lệ VCLN/Vb, Vc/VCL tỷ lệ N/CKD tăng kéo theo cường độ nén bê tông giảm Cường độ chịu nén bê tông nhẹ phát triển nhanh thời gian 07 ngày tuổi Cường độ chịu nén bê tông từ ngày 07 ngày đến 28 ngày tuổi, tăng chậm so với 07 ngày sau thời điểm 28 ngày cường độ tăng chậm 2.2 Xác định ảnh hưởng thành phần hạt nhẹ đến cường độ bê tông nhẹ Bảng Thành phần cấp phối kết thí nghiệm tương ứng TÊN MẪU Hạt S2 (%) Hạt S3 (%) FA (%) SD (%) N/CKD VCLN/Vb VC/VCL Độ sụt (cm) B1-S2 B2-S2 B3-S2 B4-S2 B1-S23 B2-S23 B3-S23 B4-S23 B1-S3 B2-S3 B3-S3 B4-S3 100 100 100 100 45 45 45 45 0 0 0 0 55 55 55 55 100 100 100 100 27.61 27.61 27.61 27.61 27.61 27.61 27.61 27.61 27.61 27.61 27.61 27.61 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.391 0.391 0.391 0.391 0.391 0.391 0.391 0.391 0.391 0.391 0.391 0.391 15.5 11 13 10 10.5 8.5 0.208 0.242 0.277 0.312 0.208 0.242 0.277 0.312 0.208 0.242 0.277 0.312 0.542 0.504 0.470 0.441 0.542 0.504 0.470 0.441 0.542 0.504 0.470 0.441 KLTT (hỗn hợp ) (kg/m3) 1798 1772 1753 1708 1783 1763 1744 1672 1773 1759 1736 1662 fcm(28) (MPa) 35.76 32.48 26.57 18.06 35.61 32.37 26.47 18.02 35.51 32.08 26.21 17.97 2.2.1 Ảnh hưởng thành phần hạt đến tính cơng tác hỗn hợp bê tông Độ sụt, cm 20 15 10 0.208 0.228 0.248 0.268 0.288 0.308 Tỷ lệ VCLN/Vb S2-100% S2-45% & S3-55% S3-100% Hình 2 Ảnh hưởng tỷ lệ VCLN/Vb đến độ sụt hỗn hợp bê tông 2.2.2 Ảnh hưởng thành phần hạt đến khối lượng thể tích hỗn hợp bê tơng 11 Hình Quan hệ cường độ chịu nén cường độ chịu kéo ép chẻ theo giá trị thực nghiệm theo lý thuyết tính tốn Khi có giá trị cường độ chịu nén, giá trị cường độ chịu kéo ép chẻ theo thực nghiệm nhỏ so với tiêu chuẩn ACI 318 EN 1992-1-1 lớn so với nghiên cứu Zhang Gjorv Đề xuất quan hệ cường độ chịu kéo ép chẻ cường độ chịu nén BTNCLNTC xác định theo công thức: 𝑓%&,+H = 0.50 K LM 22NN OfQ [MPa] Quan hệ cường độ chịu kéo uốn cường độ chịu kéo ép chẻ: fr = 1,67 fct,sp [MPa] So sánh với tiêu chuẩn ACI 318 hệ số 𝛾 = 1.13; tiêu chuẩn JSCE hệ số 𝛾 = 1.83, thấy có giá trị cường độ chịu kéo ép chẻ, giá trị cường độ chịu kéo uốn BTNCLNTC lớn so với cường độ kéo uốn BTN thơng thường tính theo tiêu chuẩn Mỹ ACI 318 nhỏ so với tiêu chuẩn Nhật JSCE 2.3.2.3 Thí nghiệm xác định mơ đun đàn hồi bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế Mục đích thí nghiệm: Xác định mơ đun đàn hồi bê tông thực nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM C469 Khi có giá trị cường độ chịu nén, giá trị cường độ chịu kéo ép chẻ theo thực nghiệm nhỏ so với nghiên cứu Carrasquillo tiêu chuẩn EN 1992-1-1 lớn tiêu chuẩn ACI 318 NS 3473-1992 Đề xuất quan hệ cường độ nén mô đun đàn hồi BTNCLNTC xác định theo công thức: 𝐸% = 19520(𝑓% /10)N,Z(𝜌/ 2200)2 [MPa] Hình Quan hệ cường độ chịu nén mô đun đàn hồi theo giá trị thực nghiệm theo lý thuyết tính tốn 12 2.3.3 Quan hệ ứng suất – biến dạng bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế 2.3.3.1 Nghiên cứu thực nghiệm quan hệ ứng suất - biến dạng bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế Mục đích thí nghiệm: Khảo sát quan hệ ứng suất – biến dạng bê tông theo tiêu chuẩn ASTM C469 Hình Biểu đồ quan hệ ứng suất – biến dạng bê tơng tướng ứng với nhóm mẫu M1, M2, M3 Giai đoạn đầu gần đường thẳng cấp ứng suất khoảng 85% cường độ, ứng suất lớn gần đạt đỉnh biểu đồ chuyển dần sang dạng đường cong biến dạng tăng nhanh phát triển biến dạng dẻo bê tơng Sau đạt đỉnh ứng suất mẫu bê tông đột ngột bị phá hoại Biến dạng ec1 mẫu bê tông đạt đỉnh ứng suất trước bị ép vỡ khơng có chênh lệch đáng kể (ec1≈ 0,0028) Có thể thấy, giá trị biến dạng ec1≈ 0,0028 BTNCLNTC nhỏ so với giá trị đề nghị biến dạng cực hạn BTN theo tiêu chuẩn ACI 213R-87 ( ` ) ec1= 0,003) tiêu chuẩn EN 1992-1-1 (ec1= 𝑘𝑓]%, /𝐸]%^ _ 22NN 2.3.3.2 Đề xuất mơ hình quan hệ ứng suất - biến dạng bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế Từ kết nghiên cứu theo lý thuyết theo thực nghiệm vật liệu BTNCLNTC giịn tuyến tính, đề xuất quan hệ ứng suất – biến dạng BTNCLNTC có dạng đoạn thẳng Hình 10 13 sc sc fc fc O ec1 ecu1 ec Hình Biểu đồ quan hệ ứng suất – biến dạng BTNCLNTC ec2 ecu2 O ec Hình 10 Biểu đồ quan hệ ứng suất – biến dạng BTNCLNTC dạng đoạn thẳng Giá trị biến dạng ứng với ứng suất đỉnh 𝜀%2 : theo kết nghiên cứu thực nghiệm, đề xuất giá trị biến dạng ứng với ứng suất đỉnh 𝜀%2 = 0.0028 Giá trị biến dạng cực hạn 𝜀%b2 gần với s giá trị 𝜀%2 , nhiên điều kiện thí nghiệm, mẫu phá hoại hồn tồn, khơng đo f xác giá trị biến dạng cực hạn 𝜀%b2 Do đó, giá trị biến dạng cực hạn lấy theo giá trị quy định tiêu chuẩn Châu Âu EN 1992-1-1 cho bê tông nhẹ, phạm vi nghiên cứu BTNCLNTC đề tài 𝜀%b2 = 0.0031 Giá trị gần với 𝜀%2 = O e e 0.0028 phù hợp với quan sát thí nghiệm – mẫu phá hoại hồn tồn sau Hình 11 Biểu đồ quan hệ ứng suất – biến dạng ứng suất đạt đỉnh BTNCLNTC đề xuất c c cu2 c Nhận thấy giá trị 𝜀%2 𝜀%b2 tương đối gần (chênh lệch 10%), đó, để đơn giản tính tốn thiên an tồn, đề xuất mơ hình tính tốn quan hệ ứng suất – biến dạng BTNCLNTC có dạng đoạn thẳng Hình 11, với giá trị cực hạn 𝜀%b2 ≈ 0.0031 2.4 Nghiên cứu thực nghiệm quan hệ lực dính – độ trượt bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế Mục đích thí nghiệm: Xác định quan hệ độ lớn lực bám dính với chuyển vị trượt cốt thép (quan hệ bám dính – độ trượt) trường hợp kéo tâm 14 150x 150x 150 d t P Hình 12 Mơ hình thí nghiệm kéo xác định độ bám dính bê tơng cốt thép Lực dính (MPa) M1-1 M1-2 M1-3 0 50 100 150 Độ trượt (𝛍m) 200 250 300 Hình 13 Biểu đồ quan hệ lực dính – độ trượt bê tơng tương ứng đến mẫu bị kéo tuột thép hoàn toàn tương ứng với nhóm mẫu cấp phối BTNCLNTC M1; M2; M3 Trong đó, giá trị 𝜏,- , 𝜏) tương ứng lực t dính đạt giá trị lớn nhất, lực dính thời điểm thép bị kéo t1 t2 tuột khỏi bê tông Giá trị S1, độ trượt tương ứng tmax thời điểm đạt giá trị ứng suất dính 𝜏,- S2 độ trượt tương ứng thời điểm đạt giá trị ứng suất dính 𝜏) tf Thông qua kết thực nghiệm, xác định giá trị lực dính tính tốn dựa độ lớn đoạt trượt sau: Khi ≤ 𝑠 ≤ 𝑠1 𝜏 = 𝜏1 = 𝜏,- (𝑠/𝑠1)N.2 Khi 𝑠1 < +i+ 𝑠 ≤ 𝑠2 𝜏 = 𝜏2 = 𝜏,- − g𝜏,- − 𝜏) h _ j ` O s Khi 𝑠2 < 𝑠 𝜏 = 𝜏) s1 +k i+j Giá trị lực dính dính trung bình: 𝜏̅ = 1.60K 22NN LM 𝑓%& 1684 1746 1772 s Hình 14 Quan hệ lực dính – độ trượt BTNCLNTC Bảng Các giá trị lực dính 𝜏̅ theo khối lượng thể tích Tên mẫu cấp phối Khối lượng thể tích Giá trị ứng suất dính bê tơng 𝜌% (kg/m ) trung bình𝜏̅ (MPa) Nhóm mẫu M1 Nhóm mẫu M2 Nhóm mẫu M3 Trung bình 1.82𝑓%& 1.79𝑓%& 1.78𝑓%& 1.80𝒇𝒄𝒕 15 Trong phạm vi nghiên cứu BTNCLNTC, thấy, tỷ lệ 𝜏̅/𝑓%& nhóm mẫu bê tông nhẹ gần tương đương coi số 2.5 Nhận xét chương Bằng nghiên cứu thực nghiệm xây dựng cấp phối chế tạo BTNCLNTC có khối lượng thể tích nằm khoảng 1400 - 1800 kg/ m3, có cường độ khoảng 15 - 35 MPa Xác định xây dựng cơng thức tính đặc trưng học BTNCLNTC xây dựng quan hệ ứng suất - biến dạng vật liệu BTN Xây dựng quan hệ lực dính - độ trượt BTNCLNTC CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ỨNG XỬ UỐN CỦA DẦM BÊ TÔNG NHẸ SỬ DỤNG HẠT CỐT LIỆU NHẸ TÁI CHẾ 3.1 Nghiên cứu thực nghiệm làm việc dầm bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế cốt thép 3.1.1 Mục tiêu nghiên cứu 3.1.2 Thiết kế mơ hình thí nghiệm 3.1.2.1 Cơ sở xây dựng mơ hình 3.1.2.2 Mơ hình thí nghiệm Hình Mơ hình thí nghiệm 3.1.2.3 Vật liệu bê tơng Cấp phối lựa chọn để tạo cường độ chịu nén (mẫu trụ) bê tông khoảng 15 MPa, 20 MPa, 30 MPa 28 ngày tuổi ký hiệu M1, M2, M3 16 Bảng Cấp phối hỗn hợp bê tông nhẹ sử dụng đúc mẫu STT Tên CP N/CKD VCLN/Vb Vc/VCL FA (%) SD (%) M3 0.36 0.35 0.45 27.61% 1% M2 0.36 0.31 0.45 27.61% 1% M1 0.36 0.28 0.45 27.61% 1% Lựa chọn cấp phối bê tơng nặng có cường độ mẫu trụ chịu nén 28 ngày khoảng 30 MPa làm mẫu đối chứng thí nghiệm Bảng Cấp phối bê tông nặng thông thường đối chứng Mẫu cấp phối BTT Cốt liệu 1m3 Ximăng PCB40 (kg) 380 Cát (kg) 760 Đá 1x2 (kg) 1080 Nước (lít) 178 3.1.2.4 Cốt thép dầm Hình Cấu tạo cốt thép dầm thí nghiệm 3.1.2.5 Chế tạo mẫu thí nghiệm bảo dưỡng Mẫu dầm thí nghiệm gồm 07 mẫu dầm thí nghiệm (mỗi nhóm chấp phối BTNCLNTC tương ứng 02 mẫu dầm, bao gồm 03 nhóm có cấp cường độ chịu nén trung bình 15 MPa, 20 MPa, 30 MPa, sau gọi tắt nhóm M1, M2 M3); 01 mẫu dầm cấp phối BTT làm đối chứng) 3.1.2.6 Bố trí dụng cụ đo 3.1.2.7 Trình tự tiến hành thí nghiệm 3.1.3 Khảo sát kết thực nghiệm 3.1.3.1 Quan hệ tải trọng – độ võng dầm 17 b) Mẫu M2 c) Mẫu M3 a) Mẫu M1 Hình 3 Biểu đồ quan hệ tải trọng – độ võng dầm bê tông cốt thép tương ứng với nhóm dầm M1; M2; M3 Đường cong quan hệ tải trọng - độ võng c D B mơ Hình Đường cong đặc trưng phân đoạn rõ ràng khác phân tách điểm đặc trưng diễn từ bắt đầu chịu tải dầm bị phá hoại điểm đặc trưng điểm A, B, C D thời điểm: bắt đầu A hình thành khe nứt, thép bắt đầu chảy, tiết diện O đạt giá trị tải trọng lớn khả chịu lực thời điểm dầm bị phá hoại bê tơng vùng nén Hình Các giai đoạn làm việc dầm BTN CLNTC chịu uốn bị ép vỡ Tất dầm xảy trường hợp phá hoại dẻo cốt thép chảy dẻo trước với hình thức phá hoại.Tuy nhiên, trường hợp BTNCLNTC, sau cốt thép chảy dẻo, dầm đạt giá trị tải trọng tương ứng điểm B, giá trị tải trọng điểm C không tăng đáng kể sau cốt thép chảy dẻo Dầm BTNCLNTC nhanh chóng bị phá hoại bê tông vùng nén điểm D sau cốt thép chảy dẻo khơng trì ứng suất bê tơng vùng nén nên bị phá hoại sau Trên Hình thấy, dầm BTN sử dụng CLNTC dầm BTT chịu giá trị tải trọng uốn độ võng dầm BTN sử dụng CLNTC cao so với BTT có tải trọng, điều mô đun đàn hồi BTNCLNTC thấp độ cứng dầm BTNCLNTC thấp hơn, dẫn tới độ võng dầm BTNCLNTC lớn dầm BTT Hình Biểu đồ quan hệ tải chịu tải trọng uốn Từ kết thực nghiệm thấy trọng – độ võng dầm bê tông BTNCLNTC xuất vết nứt sớm so cốt thép nhóm dầm M3; BTT với BTT 18 Tuy nhiên, cốt thép dầm BTNCLNTC nhóm mẫu chảy dẻo tải trọng đạt xấp xỉ nhỏ so với mẫu dầm đối chứng BTT 3.1.3.2 Quan hệ tải trọng – biến dạng cốt thép tải trọng – biến dạng bê tơng a) Nhóm mẫu M1 b) Nhóm mẫu M2 c) Nhóm mẫu M3 Hình Biểu đồ quan hệ tải trọng – biến dạng cốt thép vùng chịu kéo mẫu dầm M1; M2; M3 a) Mẫu M1 b) Mẫu M2 c) Mẫu M3 Hình Biểu đồ quan hệ tải trọng – biến dạng bê tông vùng chịu nén mẫu dầm M1; M2; M3 Hình Biểu đồ quan hệ tải trọng – Hình Biểu đồ quan hệ tải trọng – biến dạng cốt thép vùng chịu kéo biến dạng bê tông vùng chịu nén mẫu M3 BTT mẫu M3 BTT 19 3.1.3.3 Sự phát triển vết nứt a) Khoảng cách vết nứt Đo khoảng cách vết nứt khoảng dầm uốn tuý (400 mm) Bảng 3 Khoảng cách trung bình vết nứt (đoạn chịu uốn tuý 400mm) theo cấp phối bê tông tương ứng STT vết nứt Nhóm M1 Nhóm M2 Nhóm M3 Sr,m (cm) Sr,m (cm) Sr,m (cm) Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu 7.1 7.2 6.9 8.2 8.3 7.9 6.9 7.8 7.8 7.8 8.0 7.5 7.9 8.2 8.2 8.1 9.7 7.5 8.0 6.9 7.1 6.9 7.0 8.1 TB mẫu 7.5 7.5 7.5 7.75 8.25 7.75 TB nhóm mẫu 7.50 7.63 8.00 b) Bề rộng vết nứt a)Mẫu M1 b) Mẫu M2 c) Mẫu M3 Hình 10 Biểu đồ quan tải trọng bề rộng vết nứt tương ứng nhóm mẫu M1; M2; M3 Hình 11 Biểu đồ quan hệ tải trọng bề rộng vết nứt mẫu M3 BTT 3.2 Cơ sở lý thuyết tính tốn dầm bê tơng nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế chịu uốn 3.2.1 Mômen kháng nứt dầm bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế 20 fcc e cc Fcc AS e Fst st Fct e fct ct Hình 12 Mơ hình ứng suất biến dạng trước nứt mặt cắt thẳng góc dầm BTNCLNTC Mômen kháng nứt dầm xác định theo công thức: x y ({ix){| MQsQ = ftuAt _d − ` + Mz 𝑥= ~(•.) Với 𝛼( ~• = • = …? …4 Z (3 1) Z D€ k ‚ƒA •?„ (3 2) D€‚ƒA •? (tỷ lệ quy đổi diện tích cốt thép thành bê tông) Sử dụng công thức theo tiêu chuẩn EN 1992-1-1 nghiên cứu cho loại bê tông nhẹ, cường độ kéo dọc trục bê tông xác định theo công thức: 𝑓%& = 0.9𝑓%&,+H [MPa] (3 3) †ix Ứng suất chịu kéo cốt thép: ftu = α f (3 4) {ix ˆ Qu 3.2.2 Mô men giới hạn dầm bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế fc e cu2 Fc M AS Fs e s Hình 13 Mặt cắt tiết diện thẳng góc dầm chịu uốn với biểu đồ ứng suất dạng BTN sử dụng CLNTC đề xuất Khả chịu lực tiết diện: x 𝑀b = 𝑓+ 𝐴+ _d − ` (3 5) Z Trong đó, chiều cao vùng nén trạng thái cân dựa theo điều kiện cân lực bê tông cốt thép: x= )? •? )4 D (3 6) 𝑓% , 𝑓+ cường độ chịu nén bê tông cường độ chịu kéo cốt thép Trong trường hợp đảm bảo xảy phá hoại dẻo cốt thép 𝐴+ phải khơng q nhiều tương ứng với hạn chế chiều cao vùng nén x Khi 21 xảy phá hoại cân bằng, bê tông vùng nén đạt biến dạng cực hạn 𝜀%b2 , cốt thép đạt giới hạn chảy, thời điểm chảy dẻo biến dạng cốt thép 𝜀+ = 𝜀Š cường độ chịu kéo cốt thép đạt cường độ giới hạn 𝑓+ = 𝑓Š 3.2.3 Khoảng cách vết nứt dầm bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế cốt thép chịu uốn theo trạng thái giới hạn thứ II Tại nghiên cứu chương 2, tỷ lệ giá trị lực dính trung bình BTN sử dụng CLNTC cốt thép cường độ chịu kéo BTN sử dụng CLNTC 𝜏/𝑓%& giá trị số, có giá trị xấp xỉ 1.8 giá trị tương đồng với giá trị lực dính trung bình 𝜏 theo tiêu chuẩn MC2010 EN1992-1-1 tính chiều dài truyền lực bê tông cốt thép đề cập Chương Do đó, trường hợp nghiên cứu BTN sử dụng CLNTC sử dụng tính khoảng cách vết nứt theo tiêu chuẩn MC2010 EN1992-1-1 phù hợp Theo tiêu chuẩn EN 1992-1-1, khoảng cách hai vết nứt lớn xác định theo công thức: 𝑠#,,- = 𝑘Z 𝑐 + 𝑘1 𝑘2𝑘= 𝜙/𝜌H,()) (3 7) Theo tiêu chuẩn MC 2010, khoảng cách hai vết nứt lớn xác định 1) @ theo công thức 𝑠#,,- = 2𝑙+,,- = 2(𝑘 𝑐 + 45> ? ) (3 8) = 67>? 9?,AB Theo nghiên cứu khoảng cách vết nứt biến ngẫu nhiên có giá trị trung bình 𝑠#,, ≤ 𝑠#,,- 𝑠#,,- = 2𝑙+,,- Tỷ số 𝑠#,,- /𝑠#,, nằm Z khoảng (1.5 - 1.7) Hệ số phụ thuộc vào hệ số biến đổi cường độ chịu kéo bê tông Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2018, khoảng cách sở (không kể đến ảnh hưởng loại bề mặt cốt thép) vết nứt thẳng góc kế nhau: • 𝐿+ = 0.5 75 𝑑+ (3 9) •? Khoảng cách vết nứt xác định theo TCVN 5574:2018: • 𝑠#,,- = 𝜑2 𝐿+ = 𝜑2 (0.5 75 𝑑+ ) •? (3 10) 3.3 Mô số làm việc dầm bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế cốt thép 3.3.1 Lý thuyết sử dụng phần mềm Lý thuyết miền nén CFT (Compression Field Theory) đề xuất Mitchell Collins vào năm 1974 Lý thuyết dựa mơ hình giàn với xiên nghiêng 450 3.3.2 Mơ hình vật liệu bê tông cốt thép 22 sc fc ect O ecu2 ec fct Hình 14 Mơ hình quan hệ ứng Hình 15 Mơ hình quan hệ ứng suất – biến dạng cốt thép suất – biến dạng BTNCLNTC 3.3.3 Mô số dầm bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế nghiên cứu 3.4 Kiểm chứng kết tính tốn theo mơ hình lý thuyết, kết mô số với kết thực nghiệm 3.4.1 So sánh kết nghiên cứu tính tốn lý thuyết, kết nghiên cứu theo mơ số Response 2000 theo kết nghiên cứu thực nghiệm a) Quan hệ tải trọng - độ võng dầm a) Mẫu M1 b) Mẫu M2 c) Mẫu M3 Hình 16 Quan hệ tải trọng độ võng theo phương pháp thực nghiệm theo phương pháp mô phần mềm b) Về mômen kháng nứt khả chịu lực Bảng Bảng so sánh kết mômen tương ứng giai đoạn theo phương pháp mơ phần mềm, theo lý thuyết tính tốn theo phương pháp thực nghiệm Tên mẫu M1 M2 M3 Tải trọng (kNm) Mcrc Mu Mcrc Mu Mcrc Thực nghiệm 2.02 16.90 2.64 17.62 3.22 Phần mềm mô 2.7 15.9 2.8 16.1 3.0 Sai số so với Lý thuyết thực nghiệm tính tốn 34% 2.12 6% 15.48 6% 2.42 9% 16.31 7% 2.82 Sai số so với thực nghiệm 5% 8% 8% 7% 12% 23 Mu 18.00 TB 16.4 9% 11% 16.96 6% 8% 3.4.2 So sánh kết tính tốn theo tiêu chuẩn kết thực nghiệm khoảng cách vết nứt Bảng Bảng so sánh kết khoảng cách lớn vết nứt theo lý thuyết tính tốn khoảng cách trung bình vết nứt theo thực nghiệm 𝑠#,, 𝑠#,,- 𝑠#,,- 𝑠#,,- 𝑠#,,- +•,>•‘ 𝑠#,,- CEBTên Thực EC2 +•,> FIB 𝑠#,, TCVN 𝑠#,, mẫu nghiệm (mm) (mm) (mm) (mm) M1 75 122.08 1.63 199.115 2.65 144.87 2.11 M2 76.3 122.08 1.60 146.80 2.07 199.115 2.61 M3 80 122.08 1.53 199.115 2.49 147.47 1.98 TB 1.58 1.90 2.58 Tỷ số khoảng cách vết nứt lớn tính theo tiêu chuẩn EN 1992-1-1 so với khoảng cách vết nứt trung bình theo thực nghiệm có giá trị 1.58 nằm khoảng (1.5 - 1.7) tương đối phù hợp với nghiên cứu.Trong trường hợp nghiên cứu tính khoảng cách lớn dầm BTNCLNTC (có cốt thép) chịu uốn theo trạng thái giới hạn II áp dụng công thức theo tiêu chuẩn EN 1992-1-1 phù hợp 3.5 Nhận xét chương - Kết mô số ứng xử chịu uốn nghiên cứu lý thuyết phù hợp với thực nghiệm làm việc dầm BTNCLNTC cốt thép Các giá trị quan hệ tải trọng - độ võng, mô men kháng nứt, khả chịu lực theo nghiên cứu lý thuyết, theo kết mô số tương đồng với giá trị đo đạc thực nghiệm Điều chứng tỏ: mơ hình quan hệ ứng suất biến dạng đề xuất cho BTNCLNTC sử dụng phân tích tính tốn mô số phù hợp - Từ kết so sánh lý thuyết nghiên cứu kết thực nghiệm cho thấy tính tốn khoảng cách vết nứt lớn tính theo tiêu chuẩn EN 1992-1-1 trường hợp dầm BTNCLNTC (có cốt thép) trạng thái giới hạn II hoàn toàn phù hợp 24 KẾT LUẬN Kết luận Trên sở kết nghiên cứu nghiên cứu thực nghiệm ứng xử uốn dầm bê tông nhẹ sử dụng cốt liệu nhẹ tái chế từ phế thải phá dỡ cơng trình xây dựng, rút kết luận sau: Đã chế tạo BTN sử dụng hạt CLNTC có KLTT từ 1400 đến 1800 kg/m với cường độ chịu nén từ 15 đến 35 MPa, từ xây dựng liệu thí nghiệm tính chất lý vật liệu BTNCLNTC, quan hệ đặc trưng lý vật liệu như: cường độ chịu nén, cường độ chịu kéo mô đun đàn hồi Đã đề xuất mơ hình ứng suất - biến dạng BTNCLNTC vùng nén có dạng đường thẳng với biến dạng cực hạn 𝜀%b2 ≈ 0.0031; xây dựng quan hệ lực dính - độ trượt BTNCLNTC cốt thép thông thường, xác định giá trị lực dính trung bình 𝜏̅ giữa BTNCLNTC cốt thép Đã tiến hành thí nghiệm mẫu dầm BTCT sử dụng BTNCLNTC, kết hợp với việc phân tích số tính tốn lý thuyết xác định mơ men kháng nứt mômen giới hạn, chứng minh độ tin cậy quan hệ ứng suất - biến dạng đặc trưng lý vật liệu đề xuất Trên sở kết thí nghiệm quan hệ lực dính - độ trượt đề xuất tiêu chuẩn hợp lý áp dụng cho tính tốn khoảng cách vết nứt dầm BTCT sử dụng BTNCLNTC trạng thái giới hạn II Kiến nghị Kiến nghị tiến hành thử nghiệm chế tạo BTNCLNTC rộng rãi để đánh giá yếu tố ảnh hưởng thành phần tro bay, nguồn phế thải tái chế hạt CLN từ nguồn vật liệu khác nước Cần tiến hành thử nghiệm chế tạo mẫu dầm BTNCLNTC với số lượng lớn, từ xây dựng cơng thức thiết kế có độ tin cậy cao; tiến tới ứng dụng vào cấu kiện bê tông cốt thép thực tế Hướng nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng cấp phối BTN sử dụng hạt CLNTC sản xuất nước đặc trưng học; Nghiên cứu vấn đề co ngót BTNCLNTC từ tiến tới ứng dụng thực tế điều kiện Việt Nam; Nghiên cứu thực nghiệm khả chịu cắt dầm BTNCLNTC điều kiện Việt Nam; Nghiên cứu thực nghiệm khả chịu nén tâm lệch tâm cột BTCT sử dụng BTNCLNTC 25 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ Lê Ngọc Lan (2019), “Nghiên cứu thực nghiệm bê tông nhẹ sử dụng cốt liệu nhẹ từ phế thải xây dựng chế tạo tính chất”, Xây dựng thị, Tạp chí Học viện Cán quản lý xây dựng đô thị - Bộ Xây dựng, mã số ISSN 18593119, số 67+68/2019, trang 96-99 Nguyễn Công Thắng, Nguyễn Hùng Phong, Nguyễn Văn Tuấn, Phan Huy Tùng, Lê Ngọc Lan (2019), “Ảnh hưởng hạt cốt liệu nhẹ tái chế từ phế thải phá dỡ cơng trình xây dựng đến số tính chất lý bê tơng nhẹ”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2019, mã số ISSN 2615-9058, tập 13 số 4V (9/2019), trang 94-102 Lê Ngọc Lan (2020), “Nghiên cứu thực nghiệm số tính chất bê tông nhẹ chế tạo từ phế thải xây dựng”, Xây dựng thị, Tạp chí Học viện Cán quản lý xây dựng đô thị - Bộ Xây dựng, mã số ISSN 1859-3119, số 70/2020, trang 88-92 Nguyễn Hùng Phong, Lê Ngọc Lan, Đỗ Khôi Nguyên, Nguyễn Tuấn Trung (2020), “Nghiên cứu ứng xử chịu uốn bê tông nhẹ sử dụng cốt liệu nhẹ chế tạo từ phế thải phá dỡ cơng trình xây dựng”, Tạp chí Xây dựng Việt Nam, Bản quyền thuộc Bộ Xây dựng, mã số ISSN 0866-8762, số 5/2020, trang 232-235 Nguyen H.P., Le.N.L., Nguyen C.T., Nguyen V.T., Nguyen T.T., Nguyen X.H (2020), “Lightweight Concrete Using Lightweight Aggregates from Construction and Demolition Wastes—Production and Properties” In: Reddy J., Wang C., Luong V., Le A (eds) ICSCEA 2019 Lecture Notes in Civil Engineering, vol 80 Springer, Singapore https://doi.org/10.1007/978-981-155144-4_55 Scopus Index