Chỉång 2 TÊNH NÀNG CÅ L CA VÁÛT LIÃÛU. 1. BÊ TƠNG - Tênh nàng cå hc ca BT l chè cạc loải cỉåìng âäü v biãún dảng. - Tênh nàng váût l l chè tênh co ngọt, tỉì biãún, kh nàng chäúng tháúm, cạch nhiãût, ca BT. 1.1. Cường độ của Bê tơng: Cỉåìng âäü l chè tiãu cå hc quan trng, l mäüt âàûc trỉng cå bn ca BT, phn ạnh kh nàng chëu lỉûc ca váût liãûu. Thỉåìng càn cỉï vo cỉåìng âäü âãø phán biãût cạc loải bã täng. Cỉåìng âäü ca BT phủ thüc vo thnh pháưn v cáúu trục ca nọ. Âãø xạc âënh cỉåìng âäü ca BT phi lm cạc thê nghiãûm, thê nghiãûm phạ hoải máùu l phỉång phạp xạc âënh cỉåìng âäü mäüt cạch trỉûc tiãúp v dng phäø biãún. Ngoi ra cọ thãø dng cạc PP giạn tiãúp: siãu ám, ẹp lm viãn bi trãn bãư màût BT v cọ thãø thỉûc hiãûn trãn kãút cáúu. a Cường độ chịu nén: R n . Âãø xạc âënh cỉåìng âäü chëu nẹn ca BT thỉåìng ngỉåìi ta thê nghiãûm nẹn cạc máùu láûp phỉång cọ cảnh a=10, 15, 20 cm, hay khäúi làng trủ âạy vng, khäúi trủ trn. Cỉåìng âäü nẹn ca máùu: h ≥ 2d d h = 4a Bn nẹn N P M á ùu a a N P a a a F R n = Bã täng thỉåìng cọ R n =100 ÷ 600 kg/cm 2 . Cỉåìng âäü khäúi vng (kê hiãûu R) âãø xạc âënh mạc BT vãư chëu nẹn a a 4a b Cường độ chịu kéo: R k . a ( = 10cm ) Máùu chëu kẹo trung tám. R k = N F P . b 4h P Máùu chëu kẹo khi ún. a = b (= 15cm) R k = 3.5M b h 2 . Trong âọ: N P , M: Lỉûc kẹo v mämen ún lm phạ hoải máùu. Bã täng thỉåìng cọ R K = 10÷40 kg/cm 2 . c Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ của BT: * Thnh pháưn v cạch chãú tảo BT: Âáy l nhán täú quút âënh âãún cỉåìng âäü BT. - Cháút lỉåüng v säú lỉåüng xi màng. - Âäü cỉïng, âäü sảch, cáúp phäúi ca cäút liãûu. - Tè lãû N/X. - Cháút lỉåüng ca viãûc träün vỉỵa BT, âáưm v bo dỉåỵng BT. KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 1 Chỉång 2 Cạc úu täú ny âãưu nh hỉåíng âãún cỉåìng âäü BT nhỉng mỉïc âäü cọ khạc nhau. Thê dủ tè lãû N/X nh hỉåíng låïn âãún R n cn âäü sảch ca cäút liãûu nh hỉåíng nhiãưu âãún R K * Thåìi gian (tøi ca BT): Cỉåìng âäü ca bã täng tàng theo thåìi gian, lục âáưu tàng nhanh sau tàng cháûm dáưn. Cỉåìng âäü bã täng tàng theo thåìi gian âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc thỉûc nghiãûm: Cäng thỉïc ca Sec (1926): t t 28 R t R 28 R R t =R 1 +(R 10 - R 1 )lgt. Cäng thỉïc ca Nga (1935), (Skrantaep): (våïi t = 7-300 ngy) R t = R 28 . lgt lg28 ≈ 0,7 R 28 .lgt. Trong âọ: R 1 , R 10 , R 28 , R t , l cỉåìng âäü ca bã täng tỉång ỉïng våïi tøi 1, 10, 28 v t ngy. (Cäng thỉïc ca Sec, khạ ph håüp våïi thỉûc tãú nhỉng báút tiãûn vç phi xạc âënh cỉåìng âäü bã täng åí tøi 1 ngy v 10 ngy; cäng thỉïc Nga cho kãút qu ph håüp våïi thỉûc tãú khi tøi bã täng ≥ 7 ngy bàòng xi màng Porland v dỉåỵng häü trong âiãưu kiãûn bçnh thỉåìng). * Âiãưu kiãûn thê nghiãûm: Lỉûc ma sạt giỉỵa bn nẹn v máùu thỉí nh hỉåíng âãún cỉåìng âäü BT khi nẹn. Khi bë nẹn ngoi biãún dảng theo phỉång lỉûc tạc dủng, máùu cn nåí ngang. Chênh sỉû nåí ngang quạ mỉïc lm cho BT bë phạ våỵ do ỉïng sút kẹo (kh nàng chëu kẹo ca BT kẹm hån chëu nẹn nhiãưu láưn). Biãún dảng ngang âãưu Bäi trån Thåüp 2: Khäng cọ ma sạt (2) Thåüp 1: Cọ ma sạt trãn màût tiãúp xục Biãún dảng ngang khän g âãưu Kãú t qu cho tháúy trỉåìng håüp 1 máùu cọ cỉåìng âäü låïn hån: R (1) > R (2) . Gii thêch: Trỉåìng håüp (1): Lỉûc ma sạt trãn màût tiãúp xục giỉỵa bn nẹn v máùu thỉí cọ tạc dủng nhỉ mäüt vnh âai cn tråí sỉû nåí ngang ca BT khi máùu thỉí chëu nẹn. Cng xa màût tiãúp xục thç nh hỉåíng ca lỉûc ma sạt cng gim nãn máùu bë phạ hoải theo nhỉỵng âỉåìng nỉït dảng 2 hçnh chọp. Trỉåìng håüp (2): Khäng cọ lỉûc ma sạt nãn BT tỉû do nåí ngang khi chëu nẹn v ỉïng sút kẹo ngang phán bäú khạ âäưng âãưu trãn chiãưu cao máùu nãn cạc vãút nỉït theo phỉång âỉïng v gáưn song song nhau. (Khi thê nghiãûm khäng âỉåüc phẹp bäi dáưu ) Kêch thỉåïc máùu thỉí cng nh hỉåíng âãún cỉåìng âäü BT: Máùu kêch thỉåïc nh chëu nh hỉåíng c a lỉûc ma sạt låïn nãn cọ cỉåìng âäü låïn hån máùu thỉí cọ kêch thỉåïc låïn. Do váûy khi thê nghiãûm cạc máùu thỉí cọ kêch thỉåïc khạc våïi máùu thỉí tiãu chøn (150*150*150) thç phi qui vãư cỉåìng âäü máùu thỉí tiãu chøn bàòng cạch nhán thãm våïi hãû säú qui âäøi. Máùu làng trủ cọ cỉåìng âäü bẹ hån máùu khäúi vng cọ cng kêch thỉåïc âạy R lt = (0.7-0.8)R Täúc âäü gia ti khi thê nghiãûm cng nh hỉåíng âãún cỉåìng âäü ca máùu: Khi täúc âäü gia ti cháûm cỉåìng âäü âảt khong 0.85 trë säú thäng thỉåìng v khi gia ti nhanh cỉåìng âäü ca máùu cọ thãø tàng 1.2-1.4 láưn. Khi thê nghiãûm phi tn theo quy trçnh TN, thỉåìng våïi täúc âäü 2kg/cm 2 -s. KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 2 Chỉång 2 * Âiãưu kiãûn dỉåỵng häü: Mäi trỉåìng cọ nhiãût âäü v âäü áøm låïn thç thåìi gian ninh kãút ca BT cọ thãø rụt ngàõn âi ráút nhiãưu. Nãúu dỉåỵng häü BT bàòng håi nỉåïc nọng thç cỉåìng âäü tàng nhanh trong vi ngy âáưu nhỉng BT s dn hån v cọ cỉåìng âäü cúi cng thỉåìng tháúp hån so våïi BT dỉåỵng häü trong âiãưu kiãûn tiãu chøn. 1.2. Mác Bê tơng: L trë säú ca cạc âàûc trỉng cå bn vãư cháút lỉåüng ca BT. Ty theo tênh cháút v nhiãûm vủ ca kãút cáúu m quy âënh mạc theo cạc âàûc trỉng khạc nhau. a Mác theo cường độ chịu nén: Kê hiãûu M Mạc theo cỉåìng âäü chëu nẹn l chè tiãu cå bn nháút âäúi våïi mi loải BT v kãút cáúu. Mạc theo cỉåìng âäü chëu nẹn l con säú láúy bàòng cỉåìng âäü chëu nẹn trung bçnh (tênh theo âån vë KG/cm 2 ) ca cạc máùu thỉí khäúi vng cảnh 15 cm, tøi 28 ngy, âỉåüc dỉåỵng häü v thê nghiãûm theo âiãưu kiãûn tiãu chøn (t 0 ≈20 0 C, W ≥ 90%). M l âải lỉåüng khäng thỉï ngun. Quy phảm qui âënh mạc chëu nẹn ca BT theo cáúp sau: Bã täng nàûng: M100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600. Bã täng nhẻ: M50, 75, 100, 150, 200, 250, 300. (Khi chn mạc BT theo cáúp qui âënh âãø dãù dng sỉí dủng cạc säú liãûu vãư thnh pháưn v cạc âàûc trỉng cå l âỉåüc láûp sàơn) Bã täng cäút thẹp phi dng BT cọ M ≥ 150. b Mác theo cường độ chịu kéo: Kê hiãûu K. Cạc kãút cáúu cọ u cáưu chäúng nỉït BT cn âỉåüc chn theo chè tiãu chëu kẹo. Mạc theo cỉåìng âäü chëu kẹo l con säú láúy bàòng cỉåìng âäü chëu kẹo trung bçnh (tênh theo âån vë KG/cm 2 ) ca cạc máùu thỉí tiãu chøn. Quy phảm qui âënh mạc chëu kẹo theo cáúp sau: Bã täng nàûng: K10, 15, 20, 25, 30, 40. Bã täng nhẻ: K10, 15, 20, 25, 30. c Mác theo khả năng chống thấm: Kê hiãûu T. Mạc theo kh nàng chäúng tháúm l con säú láúy bàòng ạp sút låïn nháút (tênh bàòng atm) m máùu chëu âỉåüc âãø nỉåïc khäng tháúm qua. Cáúp chäúng tháúm ca BT: T2, T4, T8, T10, T12. T cáưn quy âënh cho cạc kãút cáúu cọ u cáưu chäúng tháúm hồûc âäü chàõc chàõc ca BT nhỉ cạc cäng trçnh thy låüi, thy âiãûn 1.3. Biến dạng của Bê tơng: a Biến dạng do tải trọng tác dụng ngắn hạn: Thê nghiãûm nẹn máùu thỉí hçnh làng trủ våïi täúc âäü tàng ti tỉì tỉì ta láûp âỉåüc âäư thë giỉỵa ỉïng sút v biãún dảng nhỉ hçnh v. Khi σ cn nh âäư thë êt cong nhỉng khi σ↑ thç cong nhiãưu. N ε b ε d ε âh KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 3 Chỉång 2 ε b O R n (2) D A σ b1 α 0 (1) α ε ch ε b1 ε d σ ε âh ε d -Âiãøm D ỉïng våïi lục máùu bë phạ hoải: ỉïng sút âảt R n v biãún dảng cỉûc âải ε ch . -Nãúu khi σ b âảt âãún σ b1 < R n ta gim ti tỉì tỉì thç âỉåüc âỉåìng gim ti khäng trng våïi âỉåìng tàng ti, biãún dảng ca BT khäng phủc häưi hon ton, khi σ b = 0 váùn cn ε d . Tỉïc l biãún dảng ton pháưn ca BT gäưm 2 pháưn: Mäüt pháưn cọ thãø khäi phủc gi l biãún dảng ân häưi ε âh , mäüt pháưn khäng thãø khäi phủc lải âỉåüc gi l biãún dảng do ε d : ε b = ε âh + ε d . Do váûy BT l váût liãûu ân häưi-do. Täúc âäüü gia ti khạc nhau thç cạc âỉåìng biãøu diãùn quan hãû σ - ε khạc nhau. ε b v 3 v 1 v 2 σ b ε b ε d ε âh σ Tênh cháút ân häưi ca BT âỉåüc âàûc trỉng båíi mäâun ân häưi ban âáưu E b . Mäâun biãún dảng do ca BT E b ’ l mäüt giạ trë thay âäøi. Quan hãû giỉỵa E b v E b ’ âỉåüc rụt ra tỉì quan hãû σ-ε trãn. σ b = E b . ε âh ; σ b = E b ’.( ε âh + ε d ) = E b ’. ε b . E b ’= ε ε âh b E b = νE b våïi ν= ε ε âh b l hãû säú ân häưi. Khi σ bẹ biãún dảng ch úu l ân häưi, (ν ≈1) Khi σ låïn biãún dảng do tàng lãn ν gim dáưn (v 1 =0,2 hay 0,15). Biãún dảng giåïi hản khi nẹn trung tám ≈ 0,002. Biãún dảng giåïi hản khi ún ≈ 0,0035. E b thay âäøi theo mạc BT (cọ bng tra). Khi chëu kẹo cng cọ biãún dảng ân häưi v biãún dảng do: E bk ’= ν k E b . Biãún dảng cỉûc hản khi kẹo khạ bẹ ≈ 0,00015. Thê nghiãûm cho tháúy khi BT chëu kẹo sàõp nỉït thç ν k ≈ 0,5 nãn ε ch = R E k b 05. = 2R E k b . Mäâun chäúng càõt: G= E b 21()+ µ ≈ 0,4 E b våïi µ=0,2 l hãû säú Posson. b Biến dạng do tải trọng tác dụng dài hạn: Hiện tượng từ biến của BT. Thê nghiãûm nẹn máùu âãún (σ b , ε b ) räưi giỉỵ ti trong thåìi gian di, dỉåïi tạc dủng ca ti trng di hản, biãún dảng ca BT tiãúp tủc tàng theo thåìi gian, måïi âáưu tàng nhanh sau tàng cháûm dáưn. Pháưn biãún dảng do tàng lãn do ti trng tạc dủng di hản gi l biãún dảng tỉì biãún. KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 4 Chỉång 2 Hiãûn tỉåüng biãún dảng do tàng theo thåìi gian trong khi ỉïng sút khäng âäøi gi l hiãûn tỉåüng tỉì biãún ca BT. ε b N N ε tb t ε 2 ε 1 ε ε ε 1 ε 2 0 σ b σ Nhỉ váûy biãún dảng do ban âáưu cng l mäüt pháưn ca tỉì biãún (biãún dảng tỉì biãún nhanh). Khi σ b nh thç ε tb cọ giåïi hản, cn khi σ b gáưn âảt âãún R n thç ε tb tàng khäng ngỉìng v máùu bë phạ hoải. Cạc nhán täú nh hỉåíng âãún biãún dảng tỉì biãún: - ỈÏng sút trong BT låïn → biãún dảng tỉì biãún låïn. - Tøi BT lục âàût ti låïn → biãún dảng tỉì biãún bẹ. - Âäü áøm W mäi trỉåìng låïn → biãún dảng tỉì biãún bẹ. - Tè lãû N/X låïn, âäü cỉïng cäüt liãûu bẹ → biãún dảng tỉì biãún låïn. - Cng tè lãû N/X nhỉng lỉåüng X tàng → biãún dảng tỉì biãún tàng. Cọ thãø biãøu diãùn tỉì biãún qua mäüt trong hai chè tiãu sau: - Âàûc trỉng tỉì biãún: ϕ = ε tb / ε âh . Khäng thỉï ngun. - Sút tỉì biãún: c= ε tb / σ b (cm 2 /KG). Cạc chè tiãu ϕ, c âãưu tàng theo thåìi gian, v âảt âãún giåïi hản äøn âënh l ϕ 0 , c 0 . * Tạc hải ca hiãûn tỉåüng tỉì biãún: - Lm tàng âäü vng ca cáúu kiãûn. - Lm tàng âäü ún dc ca cáúu kiãûn chëu nẹn. - Måí räüng khe nỉït trong BT. - Gáy máút mạt ỉïng sút trong cäút thẹp ỉïng lỉûc trỉåïc. ε b σ b c Biến dạng do tải trọng lặp lại: Nãúu ti trng tạc dủng lãn kãút cáúu làûp âi làûp lải nhiãưu láưn (Âàût vo räưi dåỵ ra nhiãưu láưn) thç biãún dảng do s âỉåüc têch ly dáưn: gáy hiãûn tỉåüng mi cho kãút cáúu . d Biến dạng do co ngót: Co ngọt l hiãûn tỉåüng BT gim thãø têch khi ninh kãút trong khäng khê (Nãúu ninh kãút trong nỉåïc BT cọ thãø nåí ra chụt êt). Hiãûn tỉåüng co ngọt xy ra liãn quan âãún sỉû biãún âäøi l họa ca xi màng, cháút keo sinh ra trong quạ trçnh thy họa xi màng cọ thãø têch < thãø têch cháút sinh ra nọ, do nỉåïc bay håi v.v Biãún dảng co ngọt ch úu trong giai âoản âäng cỉïng âáưu tiãn, sau cháûm dáưn. Co ngọt phán bäú trãn bãư màût láùn chiãưu sáu, sỉû co ngọt åí bãư màût nhiãưu hån bãn trong. Mỉïc âäü co ngọt khi âäng cỉïng trong khäng khê (2-4).10 -4 , trong nỉåïc nåí ra =1/5-1/2 mỉïc âäü co Cạc nhán täú nh hỉåíng âãún biãún dảng co ngọt: - Säú lỉåüng v loải XM: lỉåüng XM ↑ → co ngọt ↑, XM cọ hoảt tênh cao → co ngọt ↑. - Tè lãû N/X tàng → co ngọt tàng. KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 5 Chỉång 2 - Cạt nh hảt, cäút liãûu räùng → co ngọt tàng. - Cháút phủ gia lm BT ninh kãút nhanh → co ngọt tàng. - BT chỉng háúp åí nhiãût âäü cao thç co ngọt êt hån. Co ngọt l mäüt hiãûn tỉåüng cọ hải: - Lm thay âäøi hçnh dảng v kêch thỉåïc cáúu kiãûn. - Gáy ra khe nỉït trãn bãư màût BT (Vç co ngọt khäng âãưu åí trãn bãư màût v chiãưu sáu bãn trong co ngọt êt cn tråí biãún dảng co ngọt bãn ngoi lm cho låïp BT ny chëu kẹo → gáy nỉït), lm thay âäøi cáúu trục ca BT, gim kh nàng chëu lỉûc v tøi th ca cäng trçnh. Cạc biãûn phạp khàõc phủc: - Chn thnh pháưn cäút liãûu håüp l, hản chãú lỉåü ng nỉåïc träün, tè lãû N/X håüp l. - Âáưm chàõc BT, bo dỉåỵng BT thỉåìng xun áøm trong giai âoản âáưu. - Cạc biãûn phạp cáúu tảo nhỉ bäú trê khe co dn, âàût cäút thẹp cáúu tảo åí nhỉỵng nåi cáưn thiãút âãø chëu ỉïng sút do co ngọt gáy ra, v.v 2. CỐT THÉP: 2.1. u cầu đối với cốt thép dùng trong BTCT: - Âm bo cỉåìng âäü theo thiãút kãú. - Phi cọ tênh do cáưn thiãút. - Phi dênh kãút täút v cng chëu lỉûc âỉåüc våïi BT trong mi giai âoản lm viãûc ca kãút cáúu. - Dãù gia cäng: dãù ún, càõt, v hn âỉåüc - Táûn dủng âỉåüc triãût âãø kh nàng chëu lỉûc ca cäút thẹp khi kãút cáúu bë phạ hoải. - Tiãút kiãûm thẹp v täún êt sỉïc LÂ. 2.2. Một số tính chất cơ bản của cốt thép: ε σ ch σ âh σ b σ 0 ε d Biãøu âäư ỉïng sút-biãún dảng: Âãø xạc âënh cỉåìng âäü ca cäút thẹp ngỉåìi ta thỉåìng tiãún hnh thê nghiãûm kẹo cạc máùu thẹp v v biãøu âäư ỉïng sút-biãún dảng: Trãn biãøu âäư cọ pháưn thàóng ỉïng våïi giai âoản ân häưi, pháưn cong v nàòm ngang ỉïng våïi giai âoản cọ biãún dảng do. Âoản nàòm ngang âỉåüc gi l thãưm chy (thẹp åí trảng thại chy do). Nãúu kẹo thẹp trong giai âoản ân häưi räưi gim ti thç âỉåìng gim ti tråí vãư theo âỉåìng tàng ti âãún gäúc ta âäü. Nãúu kẹo thẹp âãún giai âoản cọ biãún dả ng do räưi gim ti thç biãøu âäư khäng vãư theo âỉåìng c m song song våïi âoản biãưu diãùn giai âoản ân häưi v cọ mäüt biãún dảng dỉ l ε d . V nãúu kẹo máùu thẹp ny láưn nỉỵa thç cọ giai âoản ân häưi låïn hån, vng cọ biãún dảng do gim. Càn cỉï theo biãøu âäư trãn, ngỉåìi ta qui âënh 3 giåïi hản sau: - Giåïi hản bãưn: L ỉïng sút låïn nháút thẹp chëu âỉåüc trỉåïc khi bë âỉït. - Giåïi hản ân häưi: L ỉïng sút åí cúi giai âoản ân häưi. - Giåïi hản chy: L ỉïng sút åí âáưu giai âoản chy do. KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 6 Chỉång 2 2.3. Phân loại cốt thép: a Phân loại theo độ cứng: - Cäút mãưm: d ≤ 40mm, cọ thãø ún âỉåüc. (Tiãút diãûn vng, trn cọ thãø trån hồûc cọ gåì) - Cäút cỉïng: d >40 mm, thẹp hçnh I, L,[ ( Cạc cäút cỉïng ny cọ thãø chëu lỉûc khi thi cäng ). b Phân loại theo tính chất cơ học: * Thẹp do. - Trãn biãøu âäư quan hãû σ-ξ cọ thãưm chy r rng, cọ vng biãún dảng do låïn, ε gh =(6 ÷ 25)%. - Cọ tênh biãún cỉïng ngüi: Kẹo thẹp vỉåüt qụa giåïi hản chy, sau âọ gim ti âãø ỉïng sút tråí vãư vë trê säú khäng, sau 48 giåì kẹo thẹp lải, kãút qu cho tháúy cỉåìng âäü ca thẹp âỉåüc náng cao nhỉng thẹp cọ tênh dn hån. Låüi dủng tênh cháút ny âãø kẹo ngüi thẹp nhàòm náng cao giåïi hản ân häưi ca thẹp lãn. (Thỉûc tãú bàòng cạch chút ngüi hay dáûp ngüi). Thỉåìng l CT3, CT5, * Thẹp dn: (Thẹp ràõn). - Khäng cọ thãưm chy r rng, thỉåìng ngỉåìi ta láúy ỉïng sút tỉång ỉïng våïi ε =0,2 % l giåïi hản chy quy ỉåïc, ε gh =(2÷4)%. Thỉåìng l thẹp cỉåìng âäü cao. 2.4. Các loại thép: Theo TCVN 1651-75: CI, CII, CIII, CIV. Våïi cạc âỉåìng kênh danh nghéa 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 30, 36, 40 mm. Nhọm CI cọ dảng trn trån; CII, III, IV cọ gåì. Theo tiãu chøn Nga: AI, AII, AII, AIV, AV l thẹp cạn nọng; A-IIB, A-IIIB l thẹp kẹo ngüi Cạc âàûc trỉng cå hc ca thẹp Viãût Nam Giåïi hản chy kg/cm 2 Giåïi hản bãưn kg/cm 2 N họm thẹp φ ξ gh % 25 19 14 6 3.800 5.000 6.000 9.000 2.200 3.000 4.000 6.000 6-40 10-40 6-40 10-32 CI CII CIII CIV Cọ nỉåïc âàût tãn thẹp theo giåïi hản chy hồûc âàût theo giåïi hản bãưn, v.v 3. BÊ TƠNG CỐT THÉP 3.1. Lực dính giữa Bê tơng và cốt thép: Såí dé giỉỵa BT v cäút thẹp cọ thãø cng cäüng tạc chëu lỉûc âỉåüc l nhåì lỉûc dênh giỉỵa chụng. a Các nhân tố tạo nên lực dính: - Lỉûc ma sạt do bãư màût gäư ghãư ca cäút thẹp (Âáy l nhán täú ch úu våïi thẹp cọ gåì). - Lỉûc dạn do keo xi màng cọ tạc dủng nhỉ mäüt låïp häư dạn BT vo cäút thẹp (25%). - Do co ngọt khi âäng cỉïng BT ẹp chàût vo cäút thẹp lm tàng lỉûc ma sạt. KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 7 Chỉång 2 b Thí nghiệm xác định lực dính: Chãú tảo máùu bàòng cạch âäø BT äm láúy mäüt âoản cäút thẹp, räưi tiãún hnh thê nghiãûm kẹo hồûc nẹn cho cäút thẹp tüt khi BT. Lỉûc dênh âỉåüc biãøu thë bàòng sút dênh trung bçnh tạc âäüng trãn 1cm 2 bãư màût cäút thẹp. τ tb = N dl n π . N τ tb l n τ max d d N τ tb l n τ max Trong âọ: N l lỉûc kẹo (nẹn) tüt cäút thẹp. d l âỉåìng kênh cäút thẹp. l n l chiãưu di âoản cäút thẹp chän vo BT Lỉûc dênh cỉûc âải: τ max = N dl n ωπ = 1 ω . .τ tb . Trong âọ: ω l hãû säú hon chènh biãøu âäư lỉûc dênh. (ω < 1) Cäng thỉïc thỉûc nghiãûm: τ max = R m n . Trong âọ: m l hãû säú phủ thüc bãư màût cäút thẹp: thẹp cọ gåì m=2÷3,5; thẹp trån m=3,6÷6. 3.2. Ảnh hưởng của cốt thép đến co ngót và từ biến của Bê tơng: a Ảnh hưởng đến co ngót: Do sỉû dênh kãút giỉỵa bã täng v cäút thẹp m cäút thẹp cn tråí biãún dảng co ngọt ca BT. Kãút qu cäút thẹp bë nẹn lải cn BT bë kẹo ra. ε 1 < ε 0 (=ε a ) *Xẹt hai máùu thỉí : ε 0 (2) (1) - Máùu (1) bàòng bã täng. - Máùu (2) bàòng bã täng cäút thẹp. Máùu (1) BT tỉû do cọ co ngọt ε 0 Máùu (2) do cäút thẹp cn tråí BT cọ co ngọt ε 1 < ε 0 bàòng biãún dảng co lải ca cäút thẹp ε a . So våïi máùu (1), BT máùu (2) â bë kẹo ra mäüt lỉåüng ε 0 - ε 1 . Nhỉ váûy cäút thẹp â nh hỉåíng âãún biãún dảng co ngọt ca BT: nọ lm cho BT bë kẹo cn cäút thẹp bë nẹn lải, âọ l ỉïng sút ban âáưu do co ngọt trong BTCT. ỈÏïng sút trong BT: σ kc = (ε 0 - ε 1 ).ν.E b . ỈÏïng sút trong cäút thẹp: σ a = ε 1 .E a . Håüp lỉûc trong BT: N k = σ kc .F b . Håüp lỉûc trong cäút thẹp: N a = σ a .F a . Vç l lỉûc näüi tải nãn chụng cán bàòng nhau: N a = N k KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 8 Chỉång 2 Suy ra: σ a = ε ν µ 0 1 . . E n a + ; σ kc = ν ε ν µ . 0 1 E n b + ; Trong âọ n = E E a b v µ = F F a b . ỈÏng sút kẹo do co ngọt v ỉïng sút kẹo do ti trng gáy ra lm BT bë nỉït såïm hån so våïi khi khäng cọ nh hỉåíng ca co ngọt, thãú nhỉng khi â cọ khe nỉït thç nh hỉåíng ca co ngọt gim v giai âoản phạ hoải thç khäng cn nh hỉåíng nỉỵa âãún kh nàng chëu lỉûc ca cáúu kiãûn. Trong kãút cáúu siãu ténh liãn kãút thỉìa ngàn cn co ngọt ca BTCT nãn xút hiãûn näüi lỉûc phủ. b Ảnh hưởng đến từ biến: Cäút thẹp cng nh hỉåíng âãún biãún dảng tỉì biãún ca BT nãn thỉåìng dỉåïi tạc dủng ca ti trng di hản giỉỵa BT v cäút thẹp cọ sỉû phán phäúi lải näüi lỉûc.(S xẹt sau åí cạc cáúu kiãûn chëu lỉûc củ thãø). 3.3. Sự phá hoại và hư hỏng của BTCT: a Sự phá hoại do chịu lực: - Våïi thanh chëu kẹo: Sau khi BT bë nỉït, cäút thẹp chëu ton bäü lỉûc kẹo. Phạ hoải khi ỉïng sút trong cäút thẹp âảt giåïi hản chy. - Våïi cäüt chëu nẹn: Phạ hoải khi ỉïng sút nẹn trong BT âảt âãún cỉåìng âäü chëu nẹn. - Våïi dáưm chëu ún: Phạ hoải khi ỉïng sút trong cäút thẹp chëu kẹo âảt giåïi hản chy hồûc khi ỉïng sút trong BT vng nẹn âảt âãún cỉåìng âäü chëu nẹn. b Sự huỷ mòn của Bê tơng và các biện pháp bảo vệ: Dỉåïi tạc dủng ca mäi trỉåìng kh nàng chëu lỉûc v tênh nàng sỉí dủng ca kãút cáúu BTCT bë gim dáưn do sỉû hy mn ca bã täng v cäút thẹp. Bã täng bë àn mn l do: Tạc dủng cå hc (mỉa, dng chy, sỉû âọng v tan bàng liãn tiãúp ), Tạc dủng sinh hc (rong rãu, h, vi khøn åí säng, biãøn ) ha tan v cún âi lm BT tråí nãn xäúp, Tạc dủng họa hc (cạc cháút axêt, kiãưm ) xám thỉûc bãư màût hồûc thnh pháøm ca cạc phn ỉïng họa hc cọ thãø têch låïn hån thãø têch cạc cháút tham gia phn ỉïng, lm nỉït n khäúi BT. Cäút thẹp bë hy mn, bë gè tảo ra cạc Oxuyt hồûc cạc múi sàõt cọ thãø têch låïn hån thãø têch ban âáưu, lm cho låïp BT bao quanh cäút thẹp bë våỵ bong.(Mäi trỉåìng àn mn: Axit våïi báút kç näưng âäü no, khäng khê cọ chỉïa håi Axit våïi âäü áøm thay âäøi ln, cạc dung dëch Sufat âáûm âàûc, cạc cháút kiãưm åí nhiãût âäü cao, nỉåïc ngáưm thỉåìng xun tháúm qua BT 1 chiãưu, nỉåïc biãøn ). * Biãûn phạp bo vãû: Bã täng cáưn cọ cỉåìng âäü cao v âäü âàûc chàõc åí bãư màût ca kãút cáúu âãø chëu cạc tạc âäüng cå hc. Khi thiãút kãú cạc phán xỉåíng cọ mäi trỉåìng àn mn cáưn hãút sỉïc chụ viãûc chn loải kãút cáúu, váût liãûu thêch håüp v cạc biãûn phạp bo vãû cáưn thiãút: gim kh nàng àn m n ca mäi trỉåìng bàòng biãûn phạp thäng giọ, thäng håi täút, trung ha cạc dủng dëch v håi Axit, nãưn sn nh phi däúc thoạt nỉåïc täút, khi thi cäng phi âm bo cháút lỉåüng BT. Trạnh dng cạc kãút cáúu cọ nhiãưu bäü pháûn khút. Khi cáưn phi dng cạc biãûn phạp âàûc biãût: BT táøm nhỉûa, sån ph, trạt bo vãû, lạt låïp ph bàòng sỉï, thy tinh, Cáưn cảo sảch bủi gè trãn cäút thẹp trỉåïc khi sỉí dủng. KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 9 Chỉång 2 Âm bo chiãưu dy låïp BT bo vãû. Bo vãû cäút thẹp chäúng lải tạc dủng ca dng âiãûn khuúch tạn 1 chiãưu (gáy âiãûn phán) bàòng cạch chụ váún âãư cạch âiãûn, âỉåìng dáy thoạt âiãûn, v.v KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 1 . (1 926 ): t t 28 R t R 28 R R t =R 1 +(R 10 - R 1 )lgt. Cäng thỉïc ca Nga (1935), (Skrantaep): (våïi t = 7-300 ngy) R t = R 28 . lgt lg28 ≈ 0,7 R 28 .lgt. Trong âọ: R 1 , R 10 , R 28 ,. vë KG/cm 2 ) ca cạc máùu thỉí tiãu chøn. Quy phảm qui âënh mạc chëu kẹo theo cáúp sau: Bã täng nàûng: K10, 15, 20 , 25 , 30, 40. Bã täng nhẻ: K10, 15, 20 , 25 , 30. c Mác theo khả năng chống. Viãût Nam Giåïi hản chy kg/cm 2 Giåïi hản bãưn kg/cm 2 N họm thẹp φ ξ gh % 25 19 14 6 3.800 5.000 6.000 9.000 2. 200 3.000 4.000 6.000 6-40 10-40 6-40 10- 32 CI CII CIII CIV Cọ nỉåïc