ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH ĐOÀN TP HỒ CHÍ MINH THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẺ CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP THÀNH PHỐ BÁO CÁO TỔNG HỢ[.]
ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH SỞ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THÀNH ĐỒN TP HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẺ CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP THÀNH PHỐ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA DẠNG ĐẦU NEO ĐẾN SỰ LÀM VIỆC CHUNG GIỮA BÊTƠNG GEOPOLYMER VÀ CỐT THÉP Cơ quan chủ trì nhiệm vụ: Trung tâm Phát triển Khoa học Công nghệ Trẻ Chủ nhiệm nhiệm vụ: TS Phạm Đức Thiện Thành phố Hồ Chí Minh – 2019 ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH SỞ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THÀNH ĐỒN TP HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TRẺ CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP THÀNH PHỐ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA DẠNG ĐẦU NEO ĐẾN SỰ LÀM VIỆC CHUNG GIỮA BÊTÔNG GEOPOLYMER VÀ CỐT THÉP (Đã chỉnh sửa theo kết luận Hội đồng nghiệm thu ngày 18/05/2019) Chủ nhiệm nhiệm vụ: Chủ tịch Hội đồng nghiệm thu (Ký ghi rõ họ tên) Phạm Đức Thiện Cơ quan chủ trì nhiệm vụ Đồn Kim Thành Thành phố Hồ Chí Minh- 2019 THÀNH ĐỒN TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỒ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẺ Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 05 năm 2019 BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KH&CN I THÔNG TIN CHUNG Tên nhiệm vụ: Thuộc: Chương trình/lĩnh vực (tên chương trình/lĩnh vực): Vườn ươm Sáng tạo Khoa học Công nghệ trẻ Chủ nhiệm nhiệm vụ: Họ tên: Phạm Đức Thiện Ngày, tháng, năm sinh: 06/10/1984 Nam/ Nữ: Nam Học hàm, học vị: Tiến sĩ Chức danh khoa học: Chức vụ: Giảng viên Điện thoại: Tổ chức: 028.38968641 Nhà riêng: Mobile: 0949596128 Fax: E-mail: phamducthien@hcmute.edu.vn Tên tổ chức công tác: Trường Đại Học Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM Địa tổ chức: Võ Văn Ngân, Linh Chiểu, Thủ Đức, Tp HCM Địa nhà riêng: 520/90/31 Quốc Lộ 13, Hiệp Bình Phước, Thủ Đức, Tp HCM Tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Tên tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Trung tâm Phát triển Khoa học Công nghệ Trẻ Điện thoại: 028.38.230.780 Fax: E-mail: vuonuomtst@gmail.com Website: http://www.khoahoctre.com.vn/ Địa chỉ: Số Phạm Ngọc Thạch, P Bến Nghé, Q1, Tp Hồ Chí Minh Họ tên thủ trưởng tổ chức: ĐOÀN KIM THÀNH Số tài khoản: 3713.0.1083277.00000 Kho bạc: Kho bạc Nhà nước Q.1 – Tp Hồ Chí Minh Tên quan chủ quản đề tài: Sở Khoa học Công nghệ Tp HCM II TÌNH HÌNH THỰC HIỆN Thời gian thực nhiệm vụ: - Theo Hợp đồng ký kết: từ tháng 06/ năm 2018 đến tháng 06/ năm 2019 - Thực tế thực hiện: từ tháng 06/ năm 2018 đến tháng 05/ năm 2019 - Được gia hạn (nếu có): khơng - Lần từ tháng… năm… đến tháng… năm… - Lần … Kinh phí sử dụng kinh phí: a) Tổng số kinh phí thực hiện: 80 tr.đ, đó: + Kính phí hỗ trợ từ ngân sách khoa học: 80 tr.đ + Kinh phí từ nguồn khác: tr.đ b) Tình hình cấp sử dụng kinh phí từ nguồn ngân sách khoa học: Số TT Theo kế hoạch Thời gian Kinh phí (Tháng, năm) (Tr.đ) 10/2018 40 04/2019 24 Thực tế đạt Thời gian Kinh phí (Tháng, năm) (Tr.đ) 10/2018 40 04/2019 24 Ghi (Số đề nghị tốn) c) Kết sử dụng kinh phí theo khoản chi: Đối với đề tài: Đơn vị tính: Triệu đồng Số TT Nội dung khoản chi Trả công lao động (khoa học, phổ thông) Nguyên, vật liệu, lượng Thiết bị, máy móc Xây dựng, sửa chữa nhỏ Chi khác (hội thảo) Văn phòng phẩm Tổng cộng Theo kế hoạch Tổng NSKH Nguồn khác Thực tế đạt Tổng NSKH 42.852 42.852 42.852 42.852 26.454 26.454 26.454 26.454 0 0 0 0 8.000 2.694 80.000 8.000 2.694 80.000 8.000 2.694 80.000 8.000 2.694 80.000 Nguồn khác - Lý thay đổi (nếu có): Đối với dự án: Đơn vị tính: Triệu đồng Số TT Nội dung khoản chi Thiết bị, máy móc mua Nhà xưởng xây dựng mới, cải tạo Kinh phí hỗ trợ cơng nghệ Chi phí lao động Theo kế hoạch Tổng NSKH Nguồn khác Thực tế đạt Tổng NSKH Nguồn khác Nguyên vật liệu, lượng Thuê thiết bị, nhà xưởng Khác Tổng cộng - Lý thay đổi (nếu có): Các văn hành q trình thực đề tài/dự án: (Liệt kê định, văn quan quản lý từ công đoạn xét duyệt, phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực có); văn tổ chức chủ trì nhiệm vụ (đơn, kiến nghị điều chỉnh có) Số TT Số, thời gian ban hành văn Tên văn 04/2018 07/2018 Danh Sách Đề Tài Trúng Tuyển Đợt Chương Trình Vườn Ươm Sáng Tạo Khoa Học Và Công Nghệ Trẻ Năm 2018 Hợp đồng thuê khoán Ghi Tổ chức phối hợp thực nhiệm vụ: Số TT Tên tổ chức đăng ký theo Thuyết minh Tên tổ chức tham gia thực Nội dung tham gia chủ yếu Sản phẩm chủ yếu đạt Ghi chú* - Lý thay đổi (nếu có): Cá nhân tham gia thực nhiệm vụ: (Người tham gia thực đề tài thuộc tổ chức chủ trì quan phối hợp, không 10 người kể chủ nhiệm) Số TT Tên cá nhân đăng ký theo Thuyết minh TS Phạm Đức Thiện PGS.TS Phan Đức Hùng Tên cá nhân tham gia thực Nội dung tham gia Sản phẩm chủ yếu đạt TS Phạm Đức Thiện Chủ trì, Điều phối chung, Quản lý mặt khoa học, Viết báo khoa học Bài báo khoa học, thuyết minh, báo cáo PGS.TS Phan Đức Hùng Điều phối cơng việc, Tổng hợp phân tích số liệu, Tham gia viết báo khoa học Bài báo khoa học, thuyết minh, báo cáo Ghi chú* TS Trần Văn Tiếng TS Trần Văn Tiếng Kỹ thuật Thực nghiệm, Tính tốn-phân tích kết TS Nguyễn Minh Đức TS Nguyễn Minh Đức Kỹ thuật Thực nghiệm, Tính tốn-phân tích kết Báo cáo tính tốn phân tích kết thực nghiệm ThS Nguyễn Ngọc Dương ThS Nguyễn Ngọc Dương Thực nghiệm Báo cáo kết thực nghiệm ThS Lê Phương Bình ThS Lê Phương Bình Thực nghiệm Báo cáo kết thực nghiệm Báo cáo tính tốn phân tích kết thực nghiệm - Lý thay đổi ( có): Tình hình hợp tác quốc tế: Số TT Theo kế hoạch (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia ) Thực tế đạt (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia ) Ghi chú* Thực tế đạt (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm ) Ghi chú* - Lý thay đổi (nếu có): Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị: Theo kế hoạch Số (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa TT điểm ) Hội thảo báo cáo kết Hội thảo báo cáo kết NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA DẠNG ĐẦU NEO ĐẾN SỰ LÀM VIỆC CHUNG GIỮA BÊTÔNG GEOPOLYMER VÀ CỐT THÉP, NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA DẠNG ĐẦU NEO ĐẾN SỰ LÀM VIỆC CHUNG GIỮA BÊTÔNG GEOPOLYMER VÀ CỐT THÉP, 19/04/2019, 19/04/2019, triệu đồng, triệu đồng, Trường ĐH SPKT TpHCM Trường ĐH SPKT TpHCM - Lý thay đổi (nếu có): Tóm tắt nội dung, cơng việc chủ yếu: (Nêu mục 15 thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát nước nước ngoài) Thời gian (Bắt đầu, kết thúc - tháng … năm) Theo kế Thực tế đạt hoạch Số TT Các nội dung, công việc chủ yếu (Các mốc đánh giá chủ yếu) Tổng hợp, phân tích tình hình nghiên cứu ngồi nước liên quan đến đề tài 06/18-07/18 06/18-07/18 Tính tốn thiết kế thí nghiệm 07/18-08/18 07/18-08/18 Thí nghiệm nén thí nghiệm kéo tuột 08/18-01/19 08/18-01/19 Tính tốn xử lý kết quả, phân tích đánh giá kiến nghị 01/19-03/19 01/19-03/19 Viết báo khoa học 03/19-04/19 03/19-04/19 Viết báo cáo tổng kết 04/19-05/19 04/19-05/19 Người, quan thực Phạm Đức Thiện cộng sự, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TpHCM - Lý thay đổi (nếu có): III SẢN PHẨM KH&CN CỦA NHIỆM VỤ Sản phẩm KH&CN tạo ra: a) Sản phẩm Dạng I: Số TT Tên sản phẩm tiêu chất lượng chủ yếu Đơn vị đo Số lượng Theo kế hoạch Thực tế đạt - Lý thay đổi (nếu có): b) Sản phẩm Dạng II: Số TT Tên sản phẩm Thuyết minh báo cáo chi tiết - Lý thay đổi (nếu có): Yêu cầu khoa học cần đạt Theo kế hoạch Thực tế đạt Tính khoa học cao Tính khoa học cao Ghi c) Sản phẩm Dạng III: Số TT Tên sản phẩm Bài báo khoa học: Ảnh hưởng dạng đầu neo đến làm việc chung bê tông geopolymer cốt thép Yêu cầu khoa học cần đạt Theo Thực tế kế hoạch đạt Tính khoa học cao, có phản biện Tính khoa học cao, có phản biện Số lượng, nơi cơng bố (Tạp chí, nhà xuất bản) 01 bài, Tạp Chí Xây Dựng, ISSN 08668762, số tháng 5/2019 - Lý thay đổi (nếu có): d) Kết đào tạo: Số TT Cấp đào tạo, Chuyên ngành đào tạo Thạc sỹ Tiến sỹ Số lượng Theo kế hoạch Thực tế đạt Ghi (Thời gian kết thúc) - Lý thay đổi (nếu có): đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp: Số TT Tên sản phẩm đăng ký Kết Theo kế hoạch Thực tế đạt Ghi (Thời gian kết thúc) - Lý thay đổi (nếu có): e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN ứng dụng vào thực tế Số TT Tên kết ứng dụng Thời gian Địa điểm (Ghi rõ tên, địa nơi ứng dụng) Kết sơ 2 Đánh giá hiệu nhiệm vụ mang lại: a) Hiệu khoa học công nghệ: (Nêu rõ danh mục công nghệ mức độ nắm vững, làm chủ, so sánh với trình độ công nghệ so với khu vực giới…) Kết nghiên cứu đề tài dùng làm tài liệu tham khảo sở khoa học cho nghiên cứu lộ trình ứng dụng thêm loại vật liệu thân thiện môi trường vào ngành xây dựng, giảm thiểu tác nhân gây ô nhiễm môi trường – vấn đề cấp bách Việt Nam giới b) Hiệu kinh tế xã hội: (Nêu rõ hiệu làm lợi tính tiền dự kiến nhiệm vụ tạo so với sản phẩm loại thị trường…) Sản phẩm bê tơng geopolymer cốt thép nghiên cứu hồn thiện có tính khả thi cao việc chuyển giao ứng dụng đại trà sản xuất xây dựng, bao gồm chuyển giao cơng nghệ trọn gói, chuyển giao cơng nghệ có đào tạo, liên kết với doanh nghiệp để sản xuất,… Sản phẩm bê tông geopolymer thay bê tông xi măng lúc giải vấn đề môi trường cấp bách: giảm khai thác tài nguyên thiên nhiên (đá vôi, đất sét); giảm phát thải CO2 (do nung clinker sản xuất xi măng) tiêu thụ phế phẩm tro bay nhà máy nhiệt điện Tình hình thực chế độ báo cáo, kiểm tra nhiệm vụ: Số TT I Nội dung III Ghi (Tóm tắt kết quả, kết luận chính, người chủ trì…) 12/2018 Báo cáo tổng quan tình hình nghiên cứu ngồi nước, kế hoạch thí nghiệm, kết thí nghiệm đạt được, số phân tích đánh giá kết thí nghiệm Báo cáo tiến độ Lần II Thời gian thực … Báo cáo giám định Lần … Nghiệm thu sở …… Chủ nhiệm đề tài (Họ tên, chữ ký) Phạm Đức Thiện Thủ trưởng tổ chức chủ trì (Họ tên, chữ ký đóng dấu) MỤC LỤC TỔNG QUAN I.1 Sự cần thiết đề tài nghiên cứu I.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu 15 I.2.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 16 I.2.2 Tình hình nghiên cứu nước 20 I.3 Mục tiêu nghiên cứu 22 I.4 Phương pháp nghiên cứu 23 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 24 II.1 Q trình geopolymer hóa 24 II.2 Cơ chế hóa học công nghệ geopolymer tro bay 27 II.3 Ảnh hưởng cấu trúc geopolymer đến cường độ chịu nén 29 II.4 Khả bám dính bê tơng cốt thép 32 II.4.1 Thí nghiệm xác định lực dính 32 II.4.2 Các nhân tố tạo nên lực bám dính 34 II.4.3 Trị số lực bám dính 34 II.4.4 Lực kéo tuột theo xấp xỉ lý thuyết: 35 II.4.5 Dự đoán dạng phá hoại thí nghiệm kéo tuột 35 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 37 III.1 Nguyên vật liệu 37 III.1.1 Tro bay 37 i ▪ Đầu neo 1350 dạng V 1800 dạng U khơng có lợi mặt chống kéo tuột cốt thép ▪ Đối với dạng đầu neo với góc neo lớn 900, mẫu bị phá hoại mặt phẳng uốn đầu neo V.2 Định hướng Kết nghiên cứu đề tài ảnh hưởng yếu tố: dạng đầu neo, chiều dài neo, đường kính thép neo, dạng bề mặt cốt thép (gân/trơn), loại bê tông, đến khả chống kéo tuột cốt thép khỏi bê tơng GPC OPC Kết thí nghiệm giải thích hợp lý sở khoa học trích dẫn tin cậy Tuy nhiên số hạn chế khách quan, đề tài chưa kịp thực thí nghiệm hết cho tất trường hợp mong muốn Một số hướng phát triển đề tài: ▪ Mơ thí nghiệm kéo tuột phương pháp phần tử hữu hạn hay phương pháp phần tử rời rạc để biểu diễn tốt xác định xác quy luật ứng xử loại vật liệu, tương tác bê tông cốt thép,… để hiểu rõ chế phá hoại mẫu bê tơng cho trường hợp góc neo cốt thép ▪ Nghiên cứu sâu rộng vùng ảnh hưởng bê tông geopolymer cốt thép, hiệu ứng kích thước, tương quan kích thước cốt liệu bê tông cốt thép,… ▪ Kiểm chứng kết thực nghiệm cơng thức tính tốn thí nghiệm nén tuột, từ tìm tương đồng/khơng tương đồng thí nghiệm kéo tuột nén tuột [7] - 78 - TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ngô Đăng Quang, Nguyễn Duy Tiến, Kết cấu bê tông cốt thép, Phần – Cấu kiện bản, 2012 [2] J Davidovits, R Davidovits, C James, Chemistry of geopolymeric systems terminology, The Proceeding of Geopolymer 99 – 2nd International Conference on Geopolymers, 1999 [3] J Davidovits, M Davidovics, Geopolymer poly (sialate)/poly (sialatesiloxo) mineral matrices for composite materials, 6th International Conference on Composite Materials, 1987 [4] J.G.S Van Jaarsveld, J.S.J Van Deventer, G.C Lukey, The effect of fcomposition and temperature on the properties of fly ash and kaolinite-based geopolymers, Chemical Engineering Journal, Vol.89, 2002 [5] D Hardjito, S.E Wallah, Dody M.J Sumajouw, B.V Ranagn, Factors influencing the compressive strength of fly ash based Geopolymer concrete Civil Engineering Dimension, Vol.6, 2004 [6] D Hardjito, B.V Ranagn, Development and Properties of Low-calcium fly ash based Geopolymer concrete, Research report GC1, Faculty of Engineering – Curtin University of Technology – Perth, Australia, 2005 [7] Suresh G Patil, Manojkumar, Factors influencing compressive strength of Geopolymer concrete, Inetrnational Journal of Research in Engineering and Technology, 2013 [8] M.F Nuruddin, et al., Compressive strength and interfacial transition zone characteristic of Geopolymer concrete with different cast In-Situ curing conditions, International Research&Innovation, 2011 - 79 - Scholarly and Scientific [9] A.M.M.A Bakri, H Kamarudin, M Binhussain, Microstructure study inoptimization of high strength fly ash based geopolymer, Advanced Material Research, 2012 [10] R Zejak, I Nikolic, D Blecic, Mechanical and microstruture properties of the fly ash based Geopolymer paste and mortar Materials and Technology, 2012 [11] V.B Rangan, M Sumajouw, S Wallah, D Hardjito, Heat-Cured Low Calcium Fly Ash-Based Reinforced Geopolymer Concrete Beams and Columns, 5th Asian Symposium on Polymers in Concrete, 2006 [12] M Sofi, J.S.J Van Deventer, P.A Mendis, G.C Luke, Bond performance of reinforcing bars in inorganic polymer concrete, Journal of Materials Science, Vol 42, 2007 [13] P.K Sarker, Bond strength of reinforcing steel embedded in fly ashbased geopolymer concrete, Materials and Structures, Vol.44, 2011 [14] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2012, Kết cấu bê tông bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế [15] Nguyễn Văn Chánh, Vũ Huyền Trân, Nguyễn Thị Thanh Thảo, Nghiên cứu chế tạo gạch không nung công nghệ Geopolymer sử dụng tro bay phế thải bùn đỏ để xây dựng nhà ở, Tạp chí Người Xây Dựng 2010 [16] Đào Văn Đông, Nguyễn Ngọc Lân, et al., Vữa bê tơng “xanh” sử dụng chất kết dính polymer vơ cơ, Tạp chí Khoa học Giao thơng Vận tải, Vol 27, 2009 [17] N.T.T.T Kiên, T.P.T.V Lanh, T.L.T Thành, Bê tơng Geopolymer Những thành tựu, tính chất ứng dụng Hội nghị khoa học kỷ niệm 50 năm ngày thành lập Viện KHCN Xây dựng, 2015 - 80 - [18] Phan Đức Hùng, Lê Anh Tuấn, Tính chất học bê tông geopolymer sử dụng tro bay gia cường sợi poly-propylene, Tạp chí KHCN Xây dựng, 2016 [19] Nguyễn Ngọc Bá, Đào Quang Trường, So sánh quy định chiều dài neo nối chồng cốt thép tiêu chuẩn TCVN 5574:2012 với số tiêu chuẩn quốc tế Tạp chí KHCN Xây dựng, 2016 [20] F Skvara, Alkali activated materials or geopolymers?, Ceramics – Silikáty, Vol.51, 2007 [21] A Palomo, M.W Grutzeck, M.T Blanco, Alkali-activated fly ashes: A cement for the future, Cement and Concrete Research, Vol 29, 1999 [22] J Davidovits, Geopolymer Chemistry & Applications, Geopolymer Science and Technics, Geopolymer Institute Library, 2015 [23] V.D Glukhovsky, G.S Rostovskaya, G.V Rumyna, High strength slag alkaline cements, Proceedings of the 7th International Congress on the Chemistry of Cement, Vol.3, 1980 [24] State of the Art Report on High-Strength Concrete, ACI Committee 363, 1993 [25] A Fernández-Jiménez, A Palomo, M Criado, Microstructure development of Alkali-activated fly ash cement : adescriptive model, Cement and Concrete Research, Vol.35, 2005 [26] Phan Quang Minh, Ngơ Thế Phong, Nguyễn Đình Cống, Kết cấu bê tông cốt thép phần cấu kiện bản, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2006 [27] Fly ash and raw or calcined natural Pozzolan use as a mineral admixture in Portland Cement Concrete, ASTM C618, 1994 [28] P.H Khang, Tro bay vàỨng dụng xây dựng đường ô tô sân bay điều kiện Việt Nam, Bản tin Khoa học Công nghệ Giao thông vận tải, 2014 - 81 - [29] B.D Trung, Nghiên cứu chế tạo bê tông bền vững không sử dụng xi măng Portland, HCM city University of Technology, 2008 [30] M.K Thompson, J.O Jirsa, J.E Breen, R.E.Klingner, Anchorage Behavior of Headed Reinforcement, Research Report 1855 of Center for transportation research – Bureau of engineering research – The university of Texas at Austin, 2002 [31] J.L.G Marques, J.O Jirsa, A Study of Hooked Bar Anchorages in Beam - Column Joints, Journal of the American Concrete Institute, Vol 72, 1975 [32] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3118:1993, Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ nén [33] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7570:2006, Cốt liệu cho bê tông vữa – Yêu cầu kỹ thuật [34] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4506:2012, Nước cho bê tông vữa – Yêu cầu kỹ thuật - 82 - TẠP CHÍ XÂY DỰNG TẠP CHÍ XÂY DỰNG VIỆT NAM - BẢN QUYỀN THUỘC BỘ XÂY DỰNG SỐ 614 - THÁNG 5-2019 Vietnam Journal of Construction – Copyright Vietnam Ministry of Construction ISSN 0866-8762 NĂM THỨ 58 tapchixaydungbxd.vn Th 58 Year 5-2019 MỤC LỤC 5.2019 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đỗ Ngọc Thuận, Đỗ Thành Huế, Cao Tấn Ngọc Thân, Lương Văn Hải Đặng Vũ Hiệp Bui Le Anh Tuan, Dinh Pham Gia Bao, Huynh Trong Phuoc Hồng Anh Tuấn Nguyễn Thơng Thuận, Lê Văn Phước Nhân, Hoàng Anh Tuấn, Nguyễn Minh Long Lê Minh Sơn Lê Năng Định, Đồng Thị Ngọc Sinh, Nguyễn Đình Huấn Nguyễn Đình Huấn, Nguyễn Tiến Nam Nguyễn Mạnh Tuấn Nguyen Thi Hong, NguyenThaiChung, Le Xuan Thuy Phan Duy Thuận, Phạm Thanh Tùng, Nguyễn Đức Định, Nguyễn Bá Đại, Nguyễn Minh Châu Nguyễn Văn Giang Đặng Vũ Hiệp Lê Đình Quốc, Cao Văn Vui Nguyễn Ngọc Linh Nguyễn Thị Thúy, Đinh Tuấn Hải Duc Dat Duc Nguyen, Thi Thuy An Le, Khanh An Huynh, Tan Phong Nguyen Hồ Đức Duy, Hồ Phạm Hữu Lộc, Lê Thanh Cao, Nguyễn Tấn Thịnh Hứa Thành Thân, Nguyễn Ngọc Phúc, Trần Thị Thanh Lã Hồng Hải, Trần Hoành, Nguyễn Minh Long Dương Văn Nam, Lê Ngọc Thuấn, Ngô Mạnh Linh Lê Trọng Nghĩa Mai Phước Ánh Tuyết, Nguyễn Thị Thảo Nguyên, Nguyễn Văn Kỳ Long, Đàm Nguyễn Anh Khoa Nguyễn Thanh Phong Nguyễn Thị Thảo Nguyên, Lê Thị Mai Trang, Hồng cơng Vũ Nguyen Van Dung Nguyễn Trọng Nghĩa, Nguyễn Văn Dương Phạm Đăng Khoa Phạm Đức Thiện, Lê Hữu Hoàng Dự Phạm Duy Hiếu Phạm Hoàng Phùng Hoa Miên Nguyễn Ngọc Linh, Nguyễn Ngọc Tân Trần Ngọc Tuấn, Trần Thanh Danh Trương Ngọc Quỳnh Châu Võ Nguyễn Phú Huân, Nguyễn Minh Tâm, Trương Thái Ngọc Chủ nhiệm: Bộ trưởng Phạm Hồng Hà Tổng Biên tập: Trần Thị Thu Hà 10 16 21 25 29 34 39 47 51 55 62 68 72 77 82 88 93 97 103 108 112 116 122 127 130 135 138 142 148 154 158 166 170 178 184 191 Khả chịu cắt dầm bê tông cốt sợi thủy tinh (G-FRP) khơng có cốt đai Effect of steel fiber content on the performance of medium strength concrete Một số giải pháp quản lý hiệu dự án đầu tư phát triển thị theo hình thức PPP dựa tiêu chí quản lý Đánh giá mức độ xác cơng thức dự đốn bề rộng vết nứt uốn có cho sàn u-boot Kiến trúc thuộc địa Pháp Đà Nẵng Nghiên cứu tính chất, thành phần, lưu lượng nước thải khu vực quận Ngũ Hành Sơn, Đà Nẵng Đánh giá trạng môi trường khơng khí & đề xuất biện pháp phù hợp cho cụm sản xuất thép KCN Hòa Khánh, Đà Nẵng Đánh giá khả làm việc bê tông nhựa chặt với thành phần cốt liệu xác định phương pháp bailey Finite Element Analysis of a Cracked Plate Subjected to Moving Mass Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng cốt liệu đến số đặc trưng học bê tông geopolymer Nghệ An Xu hướng sử dụng kết cấu thép nhẹ (LSF) nhìn từ kinh nghiệm Canada Một số mơ hình thực nghiệm dự báo tỷ lệ ăn mịn cốt thép mơi trường chloride kết cấu bê tông cốt thép So sánh ứng xử thực nghiệm ống thép nhồi bê tông chịu nén lặp nén đơn Ứng dụng tính tốn trụ thép đơn thân nhiều mặt Giải pháp quản lý rủi ro cho dự án đầu tư phát triển đô thị Textile wastewater treatment by heterogeneous electro fenton process using Fe3O4-CeO2 catalyst Chẩn đoán hư hỏng cho kết cấu sử dụng phương pháp lượng biến dạng có xét đến điều kiện biên khác ảnh hưởng nhiệt độ Phân tích sức chịu tải cọc cát khu vực ven biển tỉnh Bình Định có xét hóa lỏng động đất Ảnh hưởng hàm lượng cốt dọc đến ứng xử chọc thủng sàn bê tơng cốt GFRP Tối ưu hóa q trình xử lý hiếu khí phương pháp sinh học xử lý nước thải chế biến mủ cao su Ảnh hưởng lỗ mở sàn tầng hầm đến chuyển vị ngang tường vây biện pháp thi công top-down Nghiên cứu nhân tố ảnh hưởng tính xác việc ước lượng chi phí thiết bị tổng mức đầu tư dự án đầu tư xây dựng cơng trình tạiViệt Nam Nghiên cứu ứng dụng phương pháp đánh giá dựa khoảng cách từ lời giải trung bình lựa chọn giám đốc dự án Phương pháp thi công xây dựng đồng thời để rút ngắn thời gian hoàn thành dự án xây dựng Research on factors impacting wave force imposed on sea-dike’s crown walls by physical model Móng bè-cọc cho nhà thấp tầng đất yếu Nghiên cứu áp dụng thử nghiệm chu trình làm việc an toàn thuộc Hệ thống quản lý an toàn lao động xây dựng Nhật Bản Việt Nam Ảnh hưởng dạng đầu neo đến làm việc chung bê tông geopolymer cốt thép Xây dựng tinh gọn: phương pháp hiệu để quản lý dự án Xác định luật phân phối các công đoạn chủ yếu của quá trình thi công đào cọc barrette Thiết kế hữu xu hướng tiêu dùng Việt Nam Thực nghiệm so sánh làm việc khả chịu lực kết cấu sàn liên hợp thép – bê tông nhịp đơn nhiều nhịp chịu tải trọng tĩnh Tương quan thông số sức chống cắt hữu hiệu xác định từ thí nghiệm ba trục cu & cd đất loại sét TP.HCM Thực tế ảo thiết kế kiến trúc Phân tích biến dạng ổn định đất xung quanh thi công hố đào sâu quận 5, thành phố Hồ Chí Minh Hội đồng biên tập: TS Thứ trưởng Lê Quang Hùng(Chủ tịch) GS.TS Nguyễn Việt Anh PGS.TS Phạm Duy Hòa PGS.TS Nguyễn Minh Tâm PGS.TS Vũ Ngọc Anh TS Trần Văn Khôi PGS.TS Hồ Ngọc Khoa (Thư ký) Hội đồng khoa học: GS.TSKH Nguyễn Văn Liên(Chủ tịch) GS TS Phan Quang Minh GS.TS Nguyễn Thị Kim Thái GS.TS Nguyễn Hữu Dũng GS.TS Cao Duy Tiến GS.TS Đào Xuân Học GS.TSKH Nghiêm Văn Dĩnh GS.TS Hiroshi Takahashi GS.TS Chien Ming Wang GS.TS Ryoichi Fukagawa GS.TS Nguyễn Quốc Thơng(Thư ký) 5.2019 Giá 35.000VNĐ Tịa soạn: 37 Lê Đại Hành, Hà Nội Liên hệ vở: 04.39740744; 0983382188 Trình bày mỹ thuật: Thạc Cường, Quốc Khánh Giấy phép xuất bản: Số: 372/GP-BTTTT ngày 05/7/2016 Tài khoản: 113000001172 Ngân hàng Thương mại Cổ phần Công thương Việt Nam Chi nhánh Hai Bà Trưng, Hà Nội In Công ty TNHH MTV in Báo nhân dân TP HCM Phân tích ứng xử động tàu cao tốc mơ hình ba lớp sử dụng phương pháp phần tử dầm nhiều lớp chuyển động cải tiến SCIENTIFIC RESEARCH Đỗ Ngọc Thuận, Đỗ Thành Huế, Cao Tấn Ngọc Thân, Lương Văn Hải Đặng Vũ Hiệp Bui Le Anh Tuan, Dinh Pham Gia Bao, Huynh Trong Phuoc Hoàng Anh Tuấn Nguyễn Thơng Thuận, Lê Văn Phước Nhân, Hồng Anh Tuấn, Nguyễn Minh Long Lê Minh Sơn Lê Năng Định, Đồng Thị Ngọc Sinh, Nguyễn Đình Huấn Nguyễn Đình Huấn, Nguyễn Tiến Nam Nguyễn Mạnh Tuấn Nguyen Thi Hong, NguyenThaiChung, Le Xuan Thuy Phan Duy Thuận, Phạm Thanh Tùng, Nguyễn Đức Định, Nguyễn Bá Đại, Nguyễn Minh Châu Nguyễn Văn Giang Đặng Vũ Hiệp Lê Đình Quốc, Cao Văn Vui Nguyễn Ngọc Linh Nguyễn Thị Thúy, Đinh Tuấn Hải Duc Dat Duc Nguyen, Thi Thuy An Le, Khanh An Huynh, Tan Phong Nguyen Hồ Đức Duy, Hồ Phạm Hữu Lộc, Lê Thanh Cao, Nguyễn Tấn Thịnh Hứa Thành Thân, Nguyễn Ngọc Phúc, Trần Thị Thanh 10 16 21 25 29 34 39 47 51 55 62 68 72 77 82 88 93 97 103 Dynamic anlysis of high-speed train on a slab-track viscoelastic foundation using the improved moving element method (IMEM) Shear capacity of concrete beams reinforced with glass fibre-reinforced polymer (G-FRP) bars without stirrups Effect of steel fiber content on the performance of medium strength concrete Solutions for effective management of urban development projects via ppp method base on management criteria Evaluation of accuracy of existing formulas for estimation of crack width of U-Boot slabs The French colonial architecture at Da Nang Researching nature, ingredients, waste water quality in the Ngu Hanh Son district Da Nang city Assessing airpollution & proposing appropriate solutions for steel production facrories in Hoa Khanh industrial zone, Da Nang city Performance evaluation of dense graded asphalt concretes which aggregate gradations are determined from bailey method Finite Element Analysis of a Cracked Plate Subjected to Moving Mass An experimental study on the effect of aggregates on several mechanical properties of geopolymer concrete in Nghe An Trends to use light steel structure (LSF) look from the Canada experience Empirical models of corrosion rate prediction of steel for reinforced concrete structures in chloride environment Comparing the experimental behaviour of concrete filled steel tubes subjected to cyclic and monotonic compression Applications and calculation method of single steel mast towers with polygon cross-section Risk Management Solutions for Urban Development Investment Projects Textile wastewater treatment by heterogeneous electro fenton process using Fe3O4-CeO2 catalyst Damage detection in plates using modal strain energy method considering various boundary conditons and temperature effects Analysis of the ultimate bearing capacity of single piles in sand foundation of the coastal areas in Binh Dinh Province related to the affected for liquefaction potential during earthquakes Lã Hồng Hải, Trần Hoành, Nguyễn Minh Long Dương Văn Nam, Lê Ngọc Thuấn, Ngô Mạnh Linh Lê Trọng Nghĩa Mai Phước Ánh Tuyết, Nguyễn Thị Thảo Nguyên, Nguyễn Văn Kỳ Long, Đàm Nguyễn Anh Khoa Nguyễn Thanh Phong Nguyễn Thị Thảo Ngun, Lê Thị Mai Trang, Hồng cơng Vũ Nguyen Van Dung Nguyễn Trọng Nghĩa, Nguyễn Văn Dương Phạm Đăng Khoa Phạm Đức Thiện, Lê Hữu Hoàng Dự Phạm Duy Hiếu Phạm Hoàng Phùng Hoa Miên Nguyễn Ngọc Linh, Nguyễn Ngọc Tân Trần Ngọc Tuấn, Trần Thanh Danh Trương Ngọc Quỳnh Châu Võ Nguyễn Phú Huân, Nguyễn Minh Tâm, Trương Thái Ngọc Chairman: Minister Pham Hong Ha Editor-in-Chief: Tran Thi Thu Ha 5.2019 108 112 116 122 127 130 135 138 142 148 154 158 166 170 178 184 191 The effect of longitudinal tensile reinforcement ratio on the punching shear behavior of glass fiber rein-forced polymer (GFRP) bars reinforced concrete slabs Optimization of treatment processing by biological method in treatment of rubber waste water Effects of opening zone on basement slab to horizontal displacement of diaphragm wall in the top-down construction method A study on factors affecting the accuracy of the estimation of equipment cost in total investment of construction projects in Vietnam Applied the Evaluation Based on Distance from Average Solution method in Project Manager Selection Problem Concurrent engineering approach for construction activities for reducing the project completion Research on factors impacting wave force imposed on sea-dike’s crown walls by physical model Pile-raft foundation for low rise building on soft soil Investigation and tenavive applying of safe working cyrcles from Japanese construction safety management system at Viet Nam Effect of anchor head shapes on the bond strength between geopolymer concrete and reinforcement Lean construction: an effective approach for project management Defining the distribution law of some major steps in the construction process of digging barrette piles Current organic design and consumer trends in Vietnam Experimental comparison on the flexural behavior of composite steel deck-slabs with simple span and continuous-span under static load Correlations between effective shear strength parameters of clay soil in Ho Chi Minh city based on triaxial laboratory tests (cu & cd) results Virtual reality in architechtural design Analysis of deformation and stability of ground during excavation construction at district 5, Ho Chi Minh city Office: 37 Le Dai Hanh, Hanoi Editorial Board: 04.39740744; 0983382188 Design: Thac Cuong, Quoc Khanh Publication: No: 372/GP-BTTTT date 5th, July/2016 Account: 113000001172 Joint Stock Commercial Bank of Vietnam Industrial and Commercial Branch, Hai Ba Trung, Hanoi Printed in: Nhandan printing HCMC limited Company Editorial commission: Le Quang Hung, Ph.D (Chairman of Editorial commission) Prof Nguyen Viet Anh, Ph.D Assoc Prof Pham Duy Hoa, Ph.D Assoc Prof Nguyen Minh Tam, Ph.D Assoc Prof Vu Ngoc Anh, Ph.D Tran Van Khoi, Ph.D Assoc Prof Ho Ngoc Khoa, Ph.D Scientific commission: Prof Nguyen Van Lien, D.Sc (Chairman of Scientific Board) Prof Phan Quang Minh, Ph.D Secretary of Scientific Council Prof Nguyen Thi Kim Thai, Ph.D Prof Nguyen Huu Dung, Ph.D Prof Cao Duy Tien, Ph.D Prof Đao Xuan Hoc, Ph.D Prof Nghiem Van Dinh, D.Sc Prof Hiroshi Takahashi, Ph.D Prof Chien Ming Wang, Ph.D Prof Ryoichi Fukagawa, Ph.D Prof Nguyen Quoc Thong, Ph.D Ảnh hưởng dạng đầu neo đến làm việc chung bê tông geopolymer cốt thép Effect of anchor head shapes on the bond strength between geopolymer concrete and reinforcement Ngày nhận bài: 13/03/2019 Ngày sửa bài: 21/04/2019 Ngày chấp nhận đăng: 12/05/2019 TĨM TẮT Bài báo trình bày kết nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố hình dạng đầu neo, chiều dài đoạn neo, đường kính cốt thép, dạng bề mặt cốt thép đến khả bám dính cốt thép bê tơng geopolymer, thơng qua thí nghiệm kéo tuột Kết thí nghiệm cho thấy khả bám dính cốt thép bê tơng geopolymer tăng gần tuyến tính với gia số đường kính thép, chiều dài neo cường độ chịu nén bê tông Đầu neo thép góc 900 cho khả chống kéo tuột tốt dạng đầu neo khảo sát Thí nghiệm đồng thời thực cho mẫu bê tông xi măng làm sở so sánh đối chứng Từ khóa: Thí nghiệm kéo tuột, Độ bám dính, Bê tơng geopolymer ABSTRACT The paper presents the study on the effects of the factors such as anchor head shape, anchor length, reinforcing diameter, reinforcement surface to bond strength between geopolymer concrete and reinforcement, through pullout tests The results showed that the bond strength between reinforcement and geopolymer concrete increased almost linearly with the increments of reinforcing diameter, anchor length and compressive strength of concrete The 900 anchor head shape provides the best resistance among the studied anchor types Experiments are also carried out for cement concrete for comparison Keywords: Pullout test, Bond strength, Geopolymer concrete Phạm Đức Thiện Giảng viên, Khoa Xây Dựng, Trường Đại Học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM Lê Hữu Hoàng Dự Phòng Kinh tế và Hạ tầng huyện Tuy Phước, tỉnh Bình Định 148 05.2019 Phạm Đức Thiện, Lê Hữu Hồng Dự Giới thiệu Bê tơng geopolymer (GPC) thân thiện môi trường nghiên cứu chế tạo Joseph Davidovits [1-3] Hai thành phần quan trọng cấu thành chất kết dính geopolymer dung dịch hoạt hóa alkaline vật liệu giàu silic, mà phổ biến tro bay xỉ Quá trình dưỡng hộ nhiệt thúc đẩy phản ứng trùng ngưng tro bay dung dịch hoạt hóa giúp bê tông geopolymer đạt cường độ Các nghiên cứu Palomo, Provis hay Mustafa cho thấy cường độ qui luật ứng xử bê tông geopolymer sử dụng tro bay tương đồng với bê tông xi măng truyền thống (OPC) [4-7] Trong cấu kiện bê tông cốt thép, bám dính cốt thép bê tơng yếu tố đảm bảo làm việc chung thông qua khả biến dạng truyền ứng suất qua lại chúng Để ứng dụng GPC thay cho bê tơng xi măng cần có nghiên cứu tương tác bê tông geopolymer cốt thép Khả bám dính cốt thép với bê tông phụ thuộc vào nhiều yếu tố thành phần cấp phối, điều kiện dưỡng hộ bê tông, diện tích bề mặt tiếp xúc thép bê tơng, cách bố trí cốt thép bê tơng [8-11] Các nghiên cứu Sofi Sarker khả bám dính tốt cốt thép bê tông geopolymer so sánh với bê tông xi măng truyền thống [12, 13] Bài báo trình bày kết nghiên cứu chống kéo tuột dạng đầu neo thép bê tơng thơng qua thí nghiệm kéo tuột cho loại mẫu bê tông geopolymer có cường độ khác loại mẫu bê tơng xi măng có cường độ làm sở so sánh Cốt thép sử dụng thép trơn nhóm AI với đường kính Ø10, 12, 14, 16 cốt thép gân nhóm AII với đường kính Ø14, 16, 18, 20 Các dạng đầu neo: thẳng, neo uốn cong góc 900, 1350 1800 thực nhằm khảo sát ảnh hưởng dạng đầu neo đến khả chống kéo tuột cốt thép Chiều dài đoạn neo cốt thép thay đổi để khảo sát yếu tố ảnh hưởng Nguyên vật liệu phương pháp thí nghiệm Thành phần cốt liệu chịu lực loại bê tơng OPC GPC cát đá Trong bê tông OPC sử dụng chất kết dính xi măng, bê tơng GPC sử dụng chất kết dính geopolymer sản phẩm trình polymer hóa tro bay dung dịch hoạt hóa alkaline 2.1 Cốt liệu lớn Cốt liệu lớn sử dụng đá dăm lấy từ Mỏ đá Tân Đông Hiệp, huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương Đá dăm có mơđun độ lớn D��� � ����, khối lượng riêng 2.83 g/cm3, khối lượng thể tích 2.77 g/cm3 tính chất lý thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 7570:2006 [14] Thành phần hạt đồ thị cấp phối đá dăm thí nghiệm trình bày Bảng Hình Bảng Thành phần hạt đá 100 kg Kích thước sàng (mm) 20 10 Lượng sót sàng tích lũy (kg) 48 100 Lượng sót tích lũy (%) 20 40 60 Thành phần hạt đá 80 100 Giới hạn theo TCVN 7570-2006 10 15 20 Kích thước lỗ sàng (mm) 25 2.4 Dung dịch hoạt hóa Dung dịch hoạt hóa, hay cịn gọi dung dịch alkaline, dùng cho phản ứng polymer hóa tạo chất kết dính geopolymer, kết hợp sodium hydroxide (NaOH) sodium silicate (Na2SiO3) Sodium silicate có tổng hàm lượng Na2O SiO2 dao động từ 36 đến 38% tỷ trọng 1.42±0.01 g/ml Dung dịch sodium hydroxide tạo thành từ thành phần rắn có độ tinh khiết 90%, khối lượng riêng 2.130 g/cm3 hòa tan với nước để tạo nồng độ 14 Mol 2.5 Nước Nước sử dụng thí nghiệm nước thủy cục đáp ứng đầy đủ yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 4560:2012 cho nước dùng để trộn bê tơng vữa [16] 2.6 Cốt thép Thí nghiệm kéo tuột thực cho thép gân thuộc nhóm CII có giới hạn bền 500 MPa với đường kính thép Ø14, 16, 18, 20 mm cho thép trơn thuộc nhóm CI có giới hạn bền 380 MPa với đường kính thép Ø10, 12, 14, 16 mm [17] Hình Biểu đồ cấp phối hạt đá 2.2 Cốt liệu nhỏ Cốt liệu nhỏ sử dụng cát sơng có khối lượng riêng 2.63 g/cm3, mơđun độ lớn D��� � ������� tính chất lý thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 7570:2006 [14] Thành phần hạt đồ thị cấp phối cát dung thí nghiệm trình bày Bảng Hình Bảng Thành phần hạt cát (trong 100 kg) Kích thước sàng (mm) 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 Lượng sót tích lũy (kg) 0.78 3.3 18.75 38.04 77.74 97.44 Lượng sót tích lũy (%) 20 40 60 Thành phần hạt cát 80 100 Giới hạn theo TCVN 7570-2006 Kích thước lỗ sàng (mm) Hình Biểu đồ cấp phối hạt cát 2.3 Tro bay Tro bay loại F dùng thực nghiệm có nguồn gốc từ nhà máy nhiệt điện Formosa Tro bay có khối lượng riêng 2.5 g/cm3, độ mịn 93.5% lượng lọt sàng 0.05 mm Thành phần hóa học tro bay trình bày Bảng Tổng tỷ lệ khối lượng (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3) 70%, tỷ lệ CaO 30% Na2O 1.5% Thành phần khối lượng tro bay phù hợp theo yêu cầu tiêu chuẩn tro bay theo ASTM C618-94a chứng tỏ tro bay có hoạt tính cao dùng nghiên cứu [15] Bảng Thành phần hóa học tro bay loại F, nhà máy nhiệt điện Formosa Thành phần SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO Na2O MgO % khối lượng 51.7 31.9 3.48 (*) MKN: lượng nung 1.21 1.02 0.81 SO3 MKN 0.25 9.63 Hình Các dạng đầu neo cốt thép 1350, 1800, 900 00 2.7 Thành phần cấp phối bê tơng Bảng trình bày thành phần cấp phối bê tơng geopolymer dùng thí nghiệm Bê tơng geopolymer sau nhàu trộn đổ khuôn dưỡng hộ nhiệt độ phịng 24 giờ, sau dưỡng hộ nhiệt 100oC khoảng thời gian Cường độ chịu nén bê tông geopolymer, xác định từ thí nghiệm nén theo TCVN 3118:1993 [18], đạt giá trị trung bình 25.5 MPa cho GPC1 15.34 MPa cho GPC2 Thí nghiệm kéo tuột thực cho mẫu cốt thép neo bê tông xi măng, với cường độ nén tương đồng Thành phần cấp phối cho m3 bê tơng xi măng trình bày Bảng Cường độ chịu nén mẫu bê tơng xi măng thí nghiệm đạt 25.64 MPa Bảng Thành phần cấp phối cho m3 bê tông geopolymer Ký hiệu Đá (kg) Cát (kg) Tro bay (kg) NaOH (kg) Na2SiO3 (kg) Nước (kg) GPC1 GPC2 1321.9 1145.6 440.6 616.9 345.6 352.5 96.8 67.1 145.1 167.9 20.6 24.1 Bảng Thành phần cấp phối cho m3 bê tông xi măng Đá Cát Xi măng Nước Ký hiệu (kg) (kg) (kg) (kg) OPC 1376 676.2 278 185 2.8 Thí nghiệm kéo tuột Sơ đồ thí nghiệm kéo tuột mẫu thép neo khối bê tơng trình bày Hình 05.2019 149 ��� Trong đó: 𝑃𝑃 lực kéo cốt thép tuột khỏi bê tông; ∅ đường kính cốt thép; 𝑙𝑙��� chiều dài đoạn cốt thép neo bê tơng Cường độ trung bình lực dính biểu diễn thơng qua cường độ cực đại 𝜏𝜏��� hệ số điều chỉnh biểu đồ lực dính 𝜔𝜔: � 𝜏𝜏 � 𝜔𝜔𝜏𝜏��� → 𝜏𝜏��� � (2) ��∅���� Cường độ cực đại 𝜏𝜏��� xác định công thức thực nghiệm (theo trường phái Nga [19]) từ cường độ chịu nén bê tông, bề mặt trạng thái chịu lực cốt thép: �� 𝜏𝜏��� � �� (3) � Trong đó: Rbn cường độ chịu nén tiêu chuẩn bê tông; 𝑚𝑚 hệ số phụ thuộc bề mặt cốt thép; 𝑚𝑚 � � � � cốt thép tròn trơn 𝑚𝑚 � � � ��� cốt thép gân (giá trị đề xuất cho trường hợp dùng bê tông xi măng); 𝛼𝛼 hệ số phụ thuộc trạng thái chịu lực cốt thép, 𝛼𝛼 � cốt thép chịu kéo 𝛼𝛼 � 1�� cốt thép chịu nén Từ mối quan hệ (1), (2) (3) ta xác định gần lực kéo �� tuột 𝑃𝑃�� cốt thép khỏi mẫu bê tông thông qua thông số cường độ chịu nén tiêu chuẩn bê tông theo biểu thức: �� �� 𝑃𝑃�� � �∅𝑙𝑙��� 𝜔𝜔 ��� (4) Trong trường hợp giả thiết bám dính bê tơng cốt thép lý tưởng, ứng xử cốt thép thí nghiệm giống trường hợp thí nghiệm kéo mẫu thép túy Khi đó, lực kéo đứt cốt thép tính theo cơng thức: 𝑃𝑃��� � 𝜎𝜎�� 𝐴𝐴� (5) Với: 𝜎𝜎�� giới hạn bền cốt thép, As diện tích tiết diện cốt thép Từ phương trình (4) (5), ta biết tính chất học vật liệu bê tông cốt thép, ta tính tốn dự đốn dạng phá hoại thí nghiệm kéo tuột: cốt thép bị kéo tuột khỏi mẫu bê tông �� �� 𝑃𝑃�� � 𝑃𝑃��� thép bị kéo đứt (không tuột) 𝑃𝑃�� � 𝑃𝑃��� Các thông số cường độ vật liệu, chiều dài đoạn neo thép, đường kính cốt thép loạt thí nghiệm kéo tuột thiết kế hướng đến trường hợp mẫu bê tông cốt thép phá hoại theo dạng tuột thép mà cốt thép chưa bị kéo đứt nhằm mục tiêu khảo sát tính chất liên kết bê tông cốt thép Kết thực nghiệm thảo luận 3.1 Ảnh hưởng đường kính cốt thép đến lực kéo tuột Kết thí nghiệm kéo tuột cốt thép khỏi mẫu bê tông geopolymer GPC1 với dạng neo cốt thép thẳng, chiều dài đoạn neo 10 cm cho đường kính thép khác trình bày Bảng Hình Thực nghiệm cho hai trường hợp thép trơn thép gân cho thấy lực kéo tuột tăng gần tuyến tính với gia tăng đường kính cốt thép Điều 150 05.2019 160 Lực kéo tuột (kN) Hình Sơ đồ thí nghiệm kéo tuột Cường độ trung bình lực dính bê tơng cốt thép 𝜏𝜏 xác định theo công thức [19]: � 𝜏𝜏 � (1) �∅� phù hợp với cơng thức tính toán lý thuyết (4) Với chiều dài đoạn neo, cốt thép trơn chu vi tăng 40% (tương ứng đường kính tăng từ 10 mm lên 14 mm), lực kéo tuột tăng 64.5% Đối với cốt thép gân, chu vi tăng 42.85% (tương ứng đường kính tăng từ 14 mm lên 20 mm) lực kéo tuột tăng 36.70% Đường kính cốt thép ảnh hưởng định diện tích mặt tiếp xúc bê tơng cốt thép, đường kính cốt thép tăng dẫn đến tăng diện tích mặt tiếp xúc, làm tăng bám dính lực kéo tuột cốt thép khỏi bê tông Bảng Lực kéo tuột cốt thép, trường hợp dùng GPC1, cốt thép neo thẳng, chiều dài neo 10 cm Lực kéo ṭt (kN) Đường kính thép (mm) Thép trơn Thép gân 10 25.49 12 33.13 14 41.92 98.70 16 64.97 113.78 18 124.32 20 134.93 Kết thí nghiệm cho thấy ảnh hưởng dạng bề mặt cốt thép đến khả chịu kéo tuột bê tông cốt thép Với đường kính thép (Ø14 Ø16), thép gân cho khả chống kéo tuột tốt thép trơn từ 1.75 đến 2.35 lần Do đặc điểm cấu tạo, cốt thép gân có diện tích mặt tiếp xúc với bê tông lớn so với cốt thép trơn đường kính, từ tăng lực bám dính cốt thép bê tông Mặt khác, gân cốt thép kết hợp với phần lõm bề mặt tiếp xúc bê tơng tạo thành khóa chống cắt ngăn cản trượt cốt thép bề mặt bê tông 140 120 100 80 60 40 Thép gân 20 Thép trơn 10 12 14 16 18 20 22 Đường kính thép (mm) Hình Quan hệ lực kéo tuột đường kính cốt thép (các mẫu GPC1, chiều dài neo 10 cm) 3.2 Ảnh hưởng chiều dài đoạn neo thẳng đến lực kéo tuột Kết thí nghiệm kéo tuột cho chiều dài đoạn neo thay đổi từ 10 cm đến 25 cm, tương ứng với hai loại đường kính thép Ø14 Ø18 (thép trơn thép gân) hai loại bê tông trình bày Bảng Hình Thực nghiệm cho thấy lực kéo tuột cho tất trường hợp tăng gần tuyến tính với tăng chiều dài đoạn neo, phù hợp theo công thức tính tốn lý thuyết Chiều dài đoạn neo có ảnh hưởng đến lực kéo tuột so với đường kính thép, trường hợp dùng bê tông geopolymer Khi chiều dài đoạn neo tăng 2.5 lần, lực kéo tuột tăng từ 12.58% đến 28.57% Chiều dài đoạn neo có ảnh hưởng rõ rệt đến lực kéo tuột trường hợp dùng bê tông xi măng với khoảng gia số 68.28% đến 115% tăng chiều dài neo 2.5 lần Chênh lệch khả chống kéo tuột trường hợp dùng bê tông geopolymer bê tơng xi măng giải thích khác biệt 200 40 30 10 0 50 100 150 200 Chuyển vị (mm) 250 300 GPC1-L=10cm 70 50 15 OPC-L=25cm 80 100 10 OPC-L=20cm 50 a) mẫu bê tông OPC 150 OPC-L=15cm 60 20 GPC1-Thép Ø14 trơn OPC-Thép Ø14 trơn GPC1-Thép Ø18 gân OPC-Thép Ø18 gân 250 OPC-L=10cm 70 Lực kéo (kN) Lực kéo tuột (kN) 300 80 Lực kéo (kN) tính chất bề mặt bê tông hệ số ma sát khác loại bê tông cốt thép Bảng Lực kéo tuột cho trường hợp chiều dài neo thẳng đường kính thép Lực kéo tuột cho loại bê tơng (kN) Đường kính Chiều dài thép (mm) neo (cm) GPC OPC 10 41.92 15.65 15 45.14 20.57 14 (trơn) 20 49.28 21.45 25 53.90 33.65 10 124.32 44.08 15 132.32 54.94 18 (gân) 20 132.91 63.37 25 139.96 74.17 20 25 Chiều dài neo (cm) Hình Quan hệ lực kéo tuột chiều dài neo cốt thép thẳng 3.3 Ảnh hưởng loại bê tông đến lực kéo tuột Với chiều dài neo đường kính cốt thép, bê tông geopolymer cho khả chống kéo tuột cao bê tơng xi măng từ 60% đến 182% Hình trình bày đồ thị quan hệ lực kéo tuột chuyển vị kéo cho hai trường hợp bê tơng xi măng (Hình 7a) bê tơng geopolymer (Hình 7b) Trong trường hợp, lực kéo tuột tăng nhanh đạt giá trị cực đại lực kéo vượt khả bám dính bê tông cốt thép Đối với bê tông xi măng, lực kéo tuột giảm đột ngột sau đạt cực trị bê tông geopolymer lực kéo tuột giảm chậm Điều chứng tỏ bê tơng xi măng có tính chất dịn dễ liên kết với cốt thép so với bê tông geopolymer Bê tông Geopolymer với diện tro bay, hạt có kích thước nhỏ 1-20μm, có khả lèn chặt lỗ rỗng vị trí gân thép với bê tơng, làm cho bê tông đặc tạo nên lực liên kết lớn Quan sát định tính từ thực nghiệm cho thấy chất kết dính geopolymer có tính chất dẻo chất kết dính xi măng, khả bám dính cốt thép bê tơng geopolymer lớn so với bê tông xi măng liên kết bị phá vỡ cốt thép bị kéo tuột Đồ thị Hình 7b cho thấy cường độ bám dính cốt thép bê tơng geopolymer cịn giữ giá trị đến chuyển vị gần 250mm, lớn nhiều so với trường hợp dùng bê tông xi măng, điều minh chứng cho nhận định vừa nêu Các kết cho thấy khả bám dính bê tơng geopolymer cốt thép tốt so với bê tơng xi măng có cường độ GPC1-L=15cm 60 GPC1-L=20cm 50 GPC1-L=25cm 40 30 20 10 0 50 100 150 200 Chuyển vị (mm) 250 300 b) mẫu bê tơng GPC1 Hình Quan hệ lực kéo chuyển vị kéo (thép trơn Ø14, neo thẳng) 3.4 Ảnh hưởng dạng đầu neo đến lực kéo tuột Kết thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng dạng đầu neo, neo thẳng (T), neo góc 450 (L), neo góc 1350 (V) neo góc 1800 (U), đến khả chiu kéo tuột cốt thép trình bày Bảng Hình bên Quan sát thí nghiệm cho thấy dạng phá hoại mẫu neo thẳng tuột cốt thép khỏi mẫu bê tông, tương tự tất trường hợp neo thẳng khác Các trường hợp đầu neo dạng L, V U có phá hoại dạng nứt mẫu bê tông trước cốt thép bị kéo tuột Thực nghiệm cho thấy, cốt thép gân neo thẳng neo dạng L, với khóa chống cắt cục tạo thành gân cốt thép bê tông, cho khả chống kéo tuột tốt cốt thép trơn hình dạng từ 10% (neo dạng L) đến 35.37% (neo thẳng) Với chiều dài đoạn neo 20cm, đầu neo dạng L cho khả chống kéo tuột tốt dạng đầu neo, lực kéo tuột lớn trường hợp neo thẳng 19.38% thép gân 47.1% thép trơn Sự vượt trội khả chịu kéo tuột cốt thép neo dạng L giải thích rằng, tác động lực kéo, phần đầu mút cốt thép L chuyển vị gần vng góc với trục cốt thép tạo nên ứng suất ép mặt lớn lên vùng bê tông phía góc neo L; ứng suất làm gia tăng đáng kể ma sát-hay ứng suất bám dính bê tơng cốt thép; ứng suất bám dính ngăn cản trượt dọc trục đoạn cốt thép đầu mút L tốt trường hợp neo thẳng; từ làm tăng khả chống kéo tuột cốt thép khỏi bê tông 05.2019 151 140 Thép gân Ø14 120 Thép trơn Ø14 100 80 60 20 Neo T Neo L Neo V Neo U 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Chuyển vị (mm) Hình Quan hệ lực kéo-chuyển vị dạng đầu neo (bê tông GPC1, thép gân Ø14, chiều dài neo 20 cm) T L V Dạng đầu neo U Hình Ảnh hưởng dạng đầu neo đến lực kéo tuột (bê tông GPC1, chiều dài neo 20 cm) Đầu neo dạng V U cho khả chống kéo tuột dạng neo thẳng cho loại thép trơn thép gân Kết phù hợp với nhận định Thompson [20] Marques [21] giải thích chế làm việc móc neo bê tơng Theo đó, khả chống kéo tuột cốt thép kết hợp liên kết bề mặt cốt thép với diện tích tiếp xúc bê tơng (ứng suất bám dính) khả giử móc neo bê tơng cường độ chịu nén chống cắt ép mặt bê tơng Đối với đầu neo thẳng, có ứng suất bám dính cốt thép bê tơng chống kéo tuột Đối với cốt thép neo dạng L, có thêm tham gia giữ móc neo bê tông nhiên ứng suất pháp tuyến lên bê tơng phía đầu neo cịn nhỏ cường độ chịu nén bê tông cấp tải thấp, nên giúp gia tăng lực kéo tuột Đối với neo dạng V, ứng suất nén lên bê tơng phía móc neo tăng đáng kể so với neo dạng L, làm cho vùng bê tông bị phá hoại trước, vết nứt lan truyền nhanh làm liên kết thép bê tông dẫn đến giảm khả chống kéo tuột Cơ chế phá hoại giải thích đầu neo dạng V cốt thép gân cho khả chống kéo tuột cốt thép trơn Do cốt thép gân có cường độ lớn cốt thép trơn, nên tác dụng lực kéo, cốt thép gân có chuyển vị dọc trục gây ứng suất nén lên bê tơng phía móc neo nhiều cốt thép trơn, từ làm mẫu bê tông phá hoại sớm Đối với cốt thép neo dạng U, khả giữ neo bê tơng đóng vai trị định vượt trội so với bám dính loại vật liệu bê tơng thép Do đó, khả chịu kéo tuột trường hợp đặc trưng khả chịu nén chống cắt ép mặt vùng bê tơng phía đầu neo Điều giải thích khơng có khác biệt lực kéo tuột cho trường hợp cốt thép trơn cốt thép gân Hình trình bày quan hệ lực kéo chuyển vị dạng đầu neo khảo sát Trong tất trường hợp lực kéo tăng tuyến tính nhanh giai đoạn kéo Đối với đầu neo dạng V U, mẫu bị phá hoại sớm ứng suất cốt thép chưa đạt đến giới hạn chảy dẻo, kết củng cố thêm cho giải thích chế giữ móc neo bê tơng 152 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 40 05.2019 Bảng Lực kéo tuột cho dạng đầu neo loại bê tông (thép trơn Ø14, chiều dài neo 20 cm) Lực kéo tuột cho bê tông (kN) Dạng đầu neo OPC GPC2 GPC1 T 21.45 24.24 49.28 L 25.26 41.56 72.48 V 16.49 41.69 63.19 U 21.88 39.84 50.70 160 Lực kéo tuột (kN) Lực kéo tuột (kN) 160 Đối với đầu neo dạng T L, ta nhận thấy có chảy dẻo cốt thép, nhiên tính dẻo chất kết dính geopolymer nên lực dính cốt thép bê tơng geopolyner trì giá trị đến chuyển vị lớn Lực kéo (kN) Bảng Lực kéo tuột với dạng đầu neo (bê tông GPC1, thép Ø14, chiều dài neo 20 cm) Lực kéo tuột (kN) Hình dạng neo Thép gân Thép trơn Neo thẳng (T) 66.71 49.28 Neo góc 900 (L) 79.64 72.48 Neo góc 1350 (V) 42.35 63.19 Neo góc 1800 (U) 50.36 50.70 140 OPC 120 GPC2 100 GPC1 80 60 40 20 T L V U Dạng đầu neo Hình 10 Quan hệ lực kéo tuột với dạng đầu neo loại bê tông (thép trơn Ø14, chiều dài neo 20 cm) Bảng Hình 10 trình bày kết thí nghiệm lực kéo tuột cho dạng đầu neo cho loại bê tông với cường độ chịu nén khác Ta nhận thấy tính quán đặc điểm chống kéo tuột dạng đầu neo cốt thép Lực kéo tuột lớn ln tìm thấy dạng đầu neo L có lực kéo tuột chênh lệch lớn với dạng đầu neo thẳng Lực kéo tuột nhỏ tìm thấy dạng đầu neo V U cho bê tông xi măng bê tông geopolymer Đầu neo dạng V U cho khả chống kéo tuột không cách biệt đáng kể Với cường độ chịu nén, mẫu bê tông xi măng OPC cho khả chịu kéo tuột thấp đáng kể so với mẫu bê tông geopolymer GPC1 Kết luận Bài báo trình bày kết thí nghiệm kéo tuột cho dạng đầu neo cốt thép bê tông geopolymer, từ neo thẳng đến neo góc 1800 Các thí nghiệm đồng thời thực để khảo sát ảnh hưởng thông số chiều dài neo, đường kính cốt thép, dạng bề mặt cốt thép loại bê tông đến khả chịu kéo tuột mẫu thép neo bê tơng Các kết luận đúc kết từ thực nghiệm sau: Lực kéo tuột tăng gần tuyến tính với tăng đường kính cốt thép tăng chiều dài đoạn neo Đường kính cốt thép có ảnh hưởng đáng kể so với chiều dài neo đến lực kéo tuột Do có gờ tạo khóa chống cắt, cốt thép gân cho khả chống kéo tuột tốt cốt thép trơn đường kính từ 1.75 đến 2.35 lần Với cường độ chịu nén, bê tông geopolymer cho khả chống kéo tuột cao bê tông xi măng từ 60% đến 182% Bê tông geopolymer có cường độ chịu nén cao khả bám dính cốt thép bê tơng geopolymer lớn Với bê tông geopolymer, lực kéo tuột sau đạt cực trị giảm dần không đột ngột trường hợp dùng bê tông xi măng Đầu neo góc 900 dạng L cho khả chống kéo tuột tốt tốt đáng kể so với đầu neo thẳng Đầu neo 1350 dạng V 1800 dạng U khơng có lợi mặt chịu kéo tuột cốt thép 17 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2012, Kết cấu bê tông bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế nén 18 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3118:1993, Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ 19 Phan Quang Minh, Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống, Kết cấu bê tơng cốt thép – Phần cấu kiện bản, NXB Xây Dựng 20 M K Thompson, J O Jirsa, J.E Breen and R.E.Klingner (2002), Anchorage Behavior of Headed Reinforcement Research Report 1855 of Center for transportation research – Bureau of engineering research – The university of Texas at Austin 21 Marques, J.L.G., and Jirsa, J.O (1975), A Study of Hooked Bar Anchorages in Beam – Column Joints, Journal of the American Concrete Institute, Vol 72 Nghiên cứu thực nguồn kinh phí hỗ trợ từ Chương trình Vườn ươm Sáng tạo Khoa học Công nghệ Trẻ quản lý Trung tâm Phát triển Khoa học Cơng nghệ Trẻ, Thành đồn Thành phố Hồ Chí Minh, theo hợp đồng số “14/2018/HĐ-KHCN-VƯ” The study was supported by Science and Technology Incubator Youth Program, managed by the Center for Science and Technology Development, Ho Chi Minh Communist Youth Union, the contract number is "14/2018/ HĐ-KHCN-VƯ " TÀI LIỆU THAM KHẢO J Davidovits (1991), Geopolymers - Inorganic polymeric new materials, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, Vol 37 J Davidovits (1994), Properties of Geopolymer cement, Proceding first International conference on Akaline cements and concretes J Davidovits (2015), Geopolymer Chemistry and Applications, Geopolymer Science and Technics, Geopolymer Institute Library A Palomo et al (1992), Physical, chemical and mechanical characterization of Geopolymers, 9th International Congress on Chemistry of Cements J.L Provis et al (2009), Valorisation of fly ash by Geopolymerisation, Global NEST Journal, Vol 11(2) A M Mustafa, Al Bakri Abdullah et al (2011), Microstructure of different NaOH molarity of fly ash-based green polymeric cement, Journal of Engineering and Technology Research, Vol 3(2) J.L Provis, J.S.J van Devente (2009), Geopolymers: Structure, processing, properties and industrial applications, Woodhead Publishing J Davidovits and M Davidovits (1987), Geopolymer poly(sialate)/poly(sialate-siloxo) mineral matrices for composite materials, 6th International Conference on Composite Materials A Palomo, M.W Grutzeck, M.T Blanco (1999), Alkali-activated fly ashes: A cement for the future Cement and Concrete Research, Vol 29 10 J.G.S van Jaarsveld, J.S.J van Deventer, G.CLukey (2002), The effect off composition and temperature on the properties of fly ash and kaolinite-based geopolymers Chemical Engineering Journal, Vol 89 11 Djwantoro Hardjito, Steenie E Wallah, Dody M.J Sumajouw, B.V Rangan, (2004), Factors influencing the compressive strength of fly ash based Geopolymer concrete Civil Engineering Dimension, Vol 6(2) 12 M Sofi , J S J van Deventer, P A Mendis, G C Luke (2007), Bond performance of reinforcing bars in inorganic polymer concrete, Journal of Materials Science, Vol 42(9) 13 Sarker PK (2011), Bond strength of reinforcing steel embedded in fly ash-based geopolymer concrete, Materials and Structures, Vol 44 14 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7570:2006, Cốt liệu cho bê tông vữa – Yêu cầu kỹ thuật 15 ASTM C618, Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in Concrete 16 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4506:2012, Nước cho bê tông vữa – Yêu cầu kỹ thuật 05.2019 153