BÀI 1: XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN BÊ TÔNG BẰNG SÚNG BẬTNẨYBài 2. XÁC ĐỊNH ĐỘ ĐỒNG NHẤT VÀ KHUYẾT TẬT CỦA BÊ TÔNGBẰNG PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂMBài 3. XÁC ĐỊNH ỨNG SUẤT TRONG KẾT CẤUBài 4: XÁC ĐỊNH ĐỘ VÕNG CỦA KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉPBài 5. XÁC ĐỊNH VẾT NỨT CỦA BÊ TÔNG
Trang 1SV: Chu Văn Long – K62 Cảng – Đường thủy 01
BÁO CÁO THỰC TẬP THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH
CẢNG – ĐƯỜNG THỦY
I NỘI DUNG CÁC BÀI THÍ NGHIỆM
BÀI 1: XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN BÊ TÔNG BẰNG SÚNG BẬT NẨY
1.1 Thiết bị
+ Súng bật nẩy để xác định cường độ chịu nén của bê tông
Hình ảnh minh họa 1.2 Vai trò và tác dụng của thiết bị
+ Để xác định cường độ nén và độ đồng nhất của bê tông nặng trên cấu kiện
và kết cấu công trình
+Cường độ nén của bê tông được xác định thông qua việc xác định độ cứng (trị bật nẩy) của lớp bê tông bề mặt của kết cấu
+ Vai trò chính của súng bật nẩy là để xác định cường độ của bê tông
1.3 Tiêu chuẩn áp dụng (22 TCXDVN 164-2004)
1.3.1 Phạm vi áp dụng
+ Tiêu chuẩn này dùng để xác định cường độ nén và độ đồng nhất của bê tông nặng trên cấu kiện và kết cấu công trình bằng súng bật nẩy loại N
+ Súng bật nẩy là phương pháp thí nghiệm gián tiếp: cường độ nén của bê tông được xác định thông qua việc xác định độ cứng (trị bật nẩy) của lớp bê tông bề mặt của kết cấu
Trang 2SV: Chu Văn Long – K62 Cảng – Đường thủy 01
+ Lựa chọn phương pháp thí nghiệm theo tiêu chuẩn TCXD 239:2000
+ Không áp dụng tiêu chuẩn này trong các trường hợp sau:
− Giám định pháp lý kiểm tra chất lượng công trình;
− Đối với bê tông có mác dưới 100 và trên 500;
− Đối với bê tông dùng các loại cốt liệu lớn có kích thước trên 40 mm
(Dmax>40mm);
− Đối với vùng bê tông bị nứt, rỗ hoặc có các khuyết tật ;
− Đối với bê tông bị phân tầng hoặc là hỗn hợp của nhiều loại bê tông khác nhau;
− Đối với bê tông bị hoá chất ăn mòn và bê tông bị hoả hoạn;
− Đối với kết cấu khối lớn như đường băng sân bay, trụ cầu, móng đập;
− Không được dùng tiêu chuẩn này thay thế yêu cầu đúc mẫu và thử mẫu nén
1.3.2 Các yêu cầu chung
+ Cường độ nén của bê tông được xác định trên cơ sở so sánh trị bật nẩy đo được với trị bật nẩy trong quan hệ chuẩn thực nghiệm được xây dựng trước giữa cường
độ nén của các mẫu bê tông trên máy nén (R) vỡtrị số bật nẩy trung bình (n) trên súng bật nẩy nhận được từ kết quả thí nghiệm trên cùng mẫu thử
1.3.3 Người được giao nhiệm vụ kiểm tra bằng súng bật nẩy cần đảm bảo các
điều kiện sau :
- Được đào tạo có chứng chỉ cả lý thuyết và thực hành về kiểm tra bằng súng bật
nẩy
- Được cơ quan có thẩm quyền cấp bằng hoặc chứng chỉ trình độ chuyên môn trong lĩnh vực thí nghiệm không phá huỷ
1.4 Các yêu cầu súng bật nẩy và quy định khi thí nghiệm
+ Các súng bật nẩy thường được sử dụng hiện nay để thí nghiệm là súng SCHMIDT loại N và các loại có cấu tạo và tính năng tương tự
+ Các súng bật nẩy được dùng để thí nghiệm xác định cường độ bê tông phải được kiểm định 6 tháng một lần hoặc cộng dồn sau 1000 lần bắn Sau mỗi lần hiệu chỉnh hoặc thay chi tiết của súng bật nẩy phải kiểm định lại súng
+ Việc kiểm định súng bật nẩy được tiến hành trên đe thép chuẩn hình trụ có khối lượng không nhỏ hơn 10 kg Độ cứng của đe thép không nhỏ hơn HB 500 Chỉ số bật nẩy khi kiểm tra trên đe chuẩn tương ứng với từng loại súng (chỉ số bật nẩy trên
đe chuẩn N09 Proceq Thụy Sỹ có giá trị bằng 80 ±2 vạch chia trên thang chỉ thị của súng bật nẩy SCHMIDT -N)
Trang 3SV: Chu Văn Long – K62 Cảng – Đường thủy 01
nghiệm riêng biệt so với giá trị trung bình của 10 phép thử, không được vượt quá
±5% Nếu quá ±5% thì cần phải hiệu chỉnh lại súng bật nẩy Giá trị trung bình n của
10 lần bắn trên đe thép chuẩn khi kiểm tra súng để thí nghiệm trên kết cấu không chênh lệch quá ±2,5%, so với giá trị trung bình n của 10 lần bắn trên đe thép chuẩn khi xây dựng đường chuẩn Nếu chênh lệch trong khoảng 2,6 đến 5% thì kết quả thí nghiệm phải hiệu chỉnh bằng hệ số Kn
Kn = 𝑛
𝑛′
Trong đó:
n là giá trị bật nẩy trên đe thép chuẩn (khi kiểm tra súng, để thí nghiệm mẫu
xây dựng đường chuẩn);
n’ là giá trị bật nẩy trên đe thép chuẩn (khi kiểm tra súng, để thí nghiệm trên
kết cấu)
+ Sau mỗi lần thí nghiệm, súng bật nẩy cần được lau sạch bụi bẩn, cất giữ trong hộp, để ở nơi khô giáo Việc bảo dưỡng và kiểm định do cơ quan chuyên môn có thẩm quyền thực hiện
+ Thí nghiệm xác định cường độ trên các kết cấu có chiều dầy theo phương thí nghiệm không nhỏ hơn 100 mm
+ Khi tiến hành thí nghiệm, các điểm thí nghiệm cách mép kết cấu ít nhất 50 mm Đối với mẫu thí nghiệm, các điểm thí nghiệm cách mép mẫu ít nhất 30 mm Khoảng cách giữa các điểm thí nghiệm trên kết cấu hoặc trên mẫu không nhỏ hơn 30 mm + Độ ẩm của vùng bê tông thí nghiệm trên kết cấu không chênh lệch quá 30% so với độ ẩm của mẫu bê tông khi xây dựng biểu đồ quan hệ R - n Nếu vượt quá giới hạn này, có thể sử dụng hệ số ảnh hưởng của độ ẩm khi đánh giá cường độ bê tông + Tuổi bê tông của kết cấu ở thời điểm kiểm tra phải được ghi rõ trong báo cáo thí nghiệm Loại phụ gia và liều lượng sử dụng trong bê tông cũng phải ghi trong báo cáo thí nghiệm
+ Bề mặt bê tông của vùng thí nghiệm phải được đánh nhẵn và sạch bụi, diện tích mỗi vùng thí nghiệm trên kết cấu không nhỏ hơn 400 cm2
+ Khi thí nghiệm, trục của súng phải nằm theo phương ngang (góc ỏ= 00) và luôn đảm bảo vuông góc với bề mặt của bê tông
Trang 4SV: Chu Văn Long – K62 Cảng – Đường thủy 01
+ Đối với mỗi vùng thí nghiệm trên kết cấu (hoặc trên các mặt mẫu) phải tiến hành thí nghiệm không ít hơn 16 điểm, có thể loại bỏ 3 giá trị dị thường lớn nhất và 3 giá trị dị thường nhỏ nhất còn lại 10 giá trị lấy trung bình Giá trị bật nẩy xác định chính xác đến 1 vạch chia trên thang chỉ thị của súng bật nẩy
1.5 Kiểm tra, đánh giá cường độ và độ đồng nhất của bê tông ở hiện trường 1.5.1 Công tác kiểm tra, đánh giá cường độ và độ đồng nhất của bê tông bằng
các loại súng bật nẩy cần tiến hành theo 5 bước:
a) Xem xét bề mặt của sản phẩm hoặc kết cấu, phát hiện các khuyết tật (vết nứt,
rỗ, ) nhận xét sơ bộ chất lượng bê tông;
b) Thu thập các thông số kỹ thuật của sản phẩm hoặc kết cấu mác thiết kế, thành phần bê tông, ngày chế tạo, công nghệ thi công, chế độ bảo dưỡng bê
tông và sơ đồ chịu lực của kết cấu công trình;
c) Lập phương án thí nghiệm;
d) Chuẩn bị, tiến hành thí nghiệm và lập bảng ghi kết quả thí nghiệm;
e) Xác định cường độ về độ đồng nhất bằng các số liệu của thí nghiệm
1.6 Các bước tiến hành thí nghiệm
+ Bước 1: chuẩn bị thiết bị đo là súng bật nảy và giấy ráp làm sạch bề mặt
mình bắn điểm
+ Bước 2: tiến hành bắn súng bật nẩy tại vị trí khảo sát
+ Bước 3: đọc kết quả hiện thị trên súng rồi dóng sang các sơ đồ để tìm ra
cường độ của bê tông (có 3 sơ đồ là A, B, C,)
2 Thu thập số liệu kết quả thí nghiệm
+ Ta tiến hành đo 5 điểm mỗi điểm đo 3 lần, lấy kết quả đo là giá trị trung bình của cả 3 lần đo
- Kết quả được thống kế ở bảng như sau:
Số thứ
tự tổ mẫu
STT Mẫu
Đo bằng súng bật nảy Cường độ
nén của mẫu
Rn (daN/cm2)
Trị số bật nảy
n (vạch)
Trị số bật nảy trung bình
TỔ 3
1
25
28
35
2
41
41
40
Trang 5SV: Chu Văn Long – K62 Cảng – Đường thủy 01
26
4
27
28
28
Hình ảnh minh cho công tác đo lấy mẫu
Bài 2 XÁC ĐỊNH ĐỘ ĐỒNG NHẤT VÀ KHUYẾT TẬT CỦA BÊ TÔNG
BẰNG PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM 1.1 Thiết bị sử dụng
- Máy kiểm tra cốt thép bằng máy Siêu âm
Trang 6SV: Chu Văn Long – K62 Cảng – Đường thủy 01
Hình ảnh minh họa cho máy đo siêu âm
1.2 Vai trò và tác dụng của thiết bị
- Xác định độ đồng nhất và khuyết tật của bê tông và kiểm tra số lượng cốt
thép có trong bê tông
1.3 Các bước tiến hành thi nghiệm
- Từ bảng hệ thống ta chọn tệp ,tên file của nhóm mình đo, chọn :
+ COLLECT -> FILE
+ PROJECT ; Tên dự án
- sau đó tiếp tục cũng tên bảng hệ thống của máy ta chọn :
+ bảng màu: COLOR -> Chọn màu
+ Chọn chiều sâu đo : DEPTH -> 10; 20; 30; 40; 50 (cm)
+ Một số thông số khác trên màn hình như
DISPLAY : Màn hình hiển thị
AUTO TARGET : Tự động chọn mục tiêu
DIELECTRIC : Điện môi
- Để bắt đầu đo ta chọn : COLLECT -> chọn FILE_ sau đó ấn Nút ENTER
+ Tiến hành di chuyên phương dọc của máy vuông góc với phương của cốt thép,
+ Trên màn hình sẽ hiển thị chiều dày lớp bê tông cốt thép , chất lượng bê tông mà khu vực máy dò qua
+ Dưới đây là hình ảnh minh họa kết quả đo được :
- Dưới đây là hình ảnh minh họa kết quả đo được của máy siêu âm
Trang 7SV: Chu Văn Long – K62 Cảng – Đường thủy 01
- Trên hình ảnh ta thấy : những đường màu xanh là hiển thị cho bê tông , màu
đổ là hiển thị của cốt thép
+ khu vực cốt thép và bê tông tốt màn hình hiển thị màu đỏ và xanh đều nhau
và đậm màu
+ Khu vực bê tông chất lượng kém màn hình hiển thị màu xanh mờ , nhạt
hơn
Bài 3 XÁC ĐỊNH ỨNG SUẤT TRONG KẾT CẤU
1.1 Thiết bị đo ứng suất kết cấu
Dụng cụ :
- Máy đó ứng suất trong kết cấu và lá thép có gắn điện trở, Vật liệu làm tải
trọng
Trang 8SV: Chu Văn Long – K62 Cảng – Đường thủy 01
Hình ảnh minh họa : Máy đo ứng suất trong kết cấu
1.2 Vai trò và tác dụng của thiết bị
- Đo biến dạng ứng suất của một cấu kiện Dựa vào sự thay đổi của lá điện trở
ta sẽ tính được biến dạng
1.3 Các bước tiến hành thí nghiệm
- Máy gồm có 4 kênh đo từ 1-4
- Máy có 3 mức điện trở là D120, D350, D1k
- Bài thí nghiệm của nhóm sử dụng chế đo ¼ cầu
- Bài thí nghiệm của nhóm đặt 2 kênh đo là 1 và 3
- Tiếp theo gắn một đầu dây của lá thép điện trở vào kênh 1 là cổng vào p+ , một dây vào cổng vào S-, dây còn lại 1 đầu nối ở cổng S- sang cổng D120 (vì
lá thép điện trở là 120 ôm)
- Kênh 3 làm tương tự như kênh 1
- Sau khi đã đấu dây xong thì máy đo hiện chưa cân bằng, ta phải điều chỉnh
cho máy về trạng thái cân bằng
- Sau khi máy đã cân bằng ta tiến hành cho tải trọng đi qua và đọc kết quả hiển
thi trên màn hình, tiến hành đo 3 lần lấy giá trị trung bình
Trang 9SV: Chu Văn Long – K62 Cảng – Đường thủy 01
Hình ảnh minh họa cho công tác làm mô hình dầm cầu (đo chiều dầy,
chiều rộng, chiều dài của dầm)
1.4 Thu thập số liệu và xử lý kết quả
Sử dụng thanh thép có gắn lá điện trở
- Mô hình dầm như hình vẽ:
+ Nhịp dầm là thanh thép có gắn lá điện trở , chịu lực tác dụng là viên gạch
có trọng lượng P = 2,3 kG
Bảng kết quả đo được trên màn hình hiển thị như sau :
P = 2,3 KG
i tri gan la dien tro
L = 60 cm Ltt = 56 cm
Trang 10SV: Chu Văn Long – K62 Cảng – Đường thủy 01
Lần 1 Lần 2 Lần 3
Lt
(mm) -7.10 3 -9.10 3 -8.10 3
Ld
(mm) 8 10 3 8 10 3 9 10 3
Chiều dài thanh thép
Tính toán số liệu :
- Ta có : b = 3,15cm , h = 1,25m
Mô đun đàn hồi của vật liệu:
E = 2x106
daN/cm2
Mô men kháng uốn:
3 3
51 , 0 12
25 , 1 15 , 3
bh
Biến dạng tuyết đối : 10 8 10 ( ) 8 10 ( )
3
| 8 9 7
cm mm
L
4
10 3 , 1 60
10
L
L
/ 26 10 2 10 3 , 1
y
J
22 , 21 25
, 1
2 51 , 0 26
+ Tính Mtt=Mk = VA
2
Ltt
a
L
P tt
2
ltt
b P
56 , 1 56
38 3 , 2
VB= daN
ltt
a P
74 , 0 56
18 3 , 2
2
56 3 , 2 2
56 56 ,
68 , 20
22 , 21 68 , 20
% 100
k
đo k M
M M
% 5
Kết quả đo chấp nhận được
Bài 4: XÁC ĐỊNH ĐỘ VÕNG CỦA KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP
Trang 11SV: Chu Văn Long – K62 Cảng – Đường thủy 01
- Máy thu sóng hiện thị độ võng và cảm biến Laze, thanh thép có gắn lá điện
trở
- Dưới đây là hình ảnh về máy đo độ võng cấu kiện
1.2 Vai trò của thiết bị
- Máy đo có tác dụng đo chuyển vị của cấu kiện
1.3 Các bước tiến hành thí nghiệm
- Chỉnh các đầu đo và điểm cần đo trong phạm vi đo từ 20 đến 50cm
- Ấn trên màn hình chọn zero A, zero B, zero C tùy theo mình cắm vào cổng
nào thì mình ấn nút zero đó
- Cho tải trọng đi qua là ghi kết quả
mới cắm điện để đảm bảo cho thiết bị không xảy ra chập cháy
1.4 Kết quả thí nghiệm đo được
+ Kết quả mô hình thí nghiệm độ võng của dầm như sau :
Lần 1 Lần 2 Lần 3
Lt
(mm) -7.10 3 -9.10 3 -8.10 3
Ld
(mm) 8 10 3 8 10 3 9 10 3
Bài 4 XÁC ĐỊNH VẾT NỨT CỦA BÊ TÔNG
Trang 12SV: Chu Văn Long – K62 Cảng – Đường thủy 01
1.1 Thiết bị đo vết nứt
- Sử dụng thang đo vết nứt
1.2 Tác dụng của thiết bị
- Tác dụng của thang đo vết nứt là đo được chiều rộng của vết nứt bê tông một
cách nhanh chóng và khá chính xác
1.3 Tiêu chuẩn áp dụng (vết nứt trong kết cấu bê tông cốt thép)
A Phân loại vết nứt
A.1 Vết nứt trong kết cấu bê tông cốt thộp do nhiều nguyên nhân gây nên như do
tác động của lực hoặc do ứng suất nhiệt và ứng suất co ngót Thông thường phân
loại vết nứt như sau:
- Theo nguyên nhân xuất hiện:
a Vết nứt do tác động của ngoại lực trong quátrình sử dụng;
b Vết nứt do tác động của cốt thép ứng lực trước lên bê tông;
c Vết nứt cụng nghệ do co ngót bê tông, do mức độ đầm vữa bê tông kém, chưng hấp bê tông không đều, do chế độ nhiệt-ẩm;
d Vết nứt hình thành do cốt thép bị ăn mòn
- Theo mức độ nguy hiểm:
a Vết nứt chứng tỏ tình trạng nguy hiểm của kết cấu;
b Vết nứt làm tăng độ thấm nước của bê tông (ở tường tầng hầm);
c Vết nứt làm giảm tuổi thọ kết cấu do cốt thộp hoặc bê tông bị ăn mòn mạnh;
d “vết nứt thường” không gây nguy hiểm cho kết cấu (bề rộng vết nứt thường không vượt quá giá trị giới hạn cho phép của tiêu chuẩn)
A.2 Nghiên cứu đặc điểm của vết nứt và sự mở rộng của chúng trong phần lớn
trường hợp cú thể xác định được nguyên nhân hình thành vết nứt cũng như đánh giá được mức độ nguy hiểm của kết cấu
- Các vết nứt do tác động của lực thường xuất hiện theo phương vuông góc với ứng suất kéo chính Các loại vết nứt do tác động của lực cho trong bảng B.1
- Vết nứt do co ngót bê tông trong các kết cấu phẳng thường phân bố theo thể tích, còn trong các kết cấu có hình dạng phức tạp thường tập trung ở những chỗ giáp nhau (như ở chỗ tiếp giáp giữa sườn và cánh trong bản sàn, trong dầm chữ T…) vết nứt do ăn mòn dọc theo cốt thép bị ăn mòn
A.3 Vết nứt trong bản sàn toàn khối
A.3.1 Vết nứt trong bản sàn do tác động của lực gây nên phụ thuộc vào sơ đồ tính
của bản: loại và đặc trưng của tác động, cách đặt cốt thép và tỉ lệ giữa các nhịp Khi
đó, vết nứt xuất hiện theo phương vuông góc với ứng suất kéo chính (hình B.1)
Bảng B.1 - Vết nứt do tác động của lực trong kết cấu bê tông cốt thép
Trang 13SV: Chu Văn Long – K62 Cảng – Đường thủy 01
thép
tâm Vết nứt không
xuyên suốt
Cấu kiện chịu uốn và cấu kiện chịu nén lệch tâm
Vết nứt có dạng
đường
khép kín
Vùng gối tựa của cấu kiện chịu uốn
Vết nứt dọc không
xuyên suốt
Cấu kiện chịu nén
Hình B.1 – Vết nứt do tác động của lực trong bản sàn
a, b, c, e - chịu tải trọng phân bố đều; d - chịu tải trọng tập trung a) bản kêhai cạnh; b) bản kê 3 cạnh; c) bản kê 4 cạnh có l1/l2>2;
d, e) bản kê 4 cạnh có l1/l2 ≤2
A.3.2 Những nguyên nhân gây nên sự mở rộng vết nứt do tác động của lực thường
là do bản sàn bị quá tải, không đủ cốt thép chịu lực hoặc bố trí thép không đúng (lưới thép bị dịch xuống gần trục trung hòa)
A.4 Vết nứt trong dầm có đặt cốt thép thường
A.4.1 Trong dầm thường xuất hiện những vết nứt thẳng góc hoặc vết nứt xiên với
trục dọc cấu kiện Những vết nứt thẳng góc thường xuất hiện ở vùng chịu mô men uốn lớn nhất, còn những vết nứt xiên – ở vùng chịu ứng suất tiếp lớn nhất, gần gối tựa
Trang 14SV: Chu Văn Long – K62 Cảng – Đường thủy 01
A.4.2 Sự hình thành vết nứt trong dầm chủ yếu phụ thuộc vào sơ đồ tính của dầm,
tiết diện ngang và trạng thái ứng suất trong dầm Trên hình B.3 thể hiện các vết nứt
do tác động của lực trong dầm đơn giản và liên tục có tiết diện chữ nhật Đặc điểm điển hình là những vết nứt thẳng góc có bề rộng lớn nhất ở biên chịu kéo, trong khi những vết nứt xiên – ở gần trọng tâm tiết diện
A.4.3 Những vết nứt thẳng góc có bề rộng lớn hơn 0,5 mm thường chứng tỏ dầm bị
quá tải hoặc không bố trí đủ cốt thép chịu lực
A.4.4 Những vết nứt xiên, đặc biệt ở vùng neo cốt thép dọc chịu lực, được cho là
nguy hiểm về chúng có thể làm cho dầm gây bất ngờ Nguyên nhân gây nên sự hình thành và mở rộng vết nứt xiên thường là chất lượng bê tông kém, bước cốt đai thưa, chất lượng hàn cốt thép dọc và cốt đai kém
A.5 Vết nứt trong dầm ứng lực trước
A.6 Vết nứt trong cột bê tông cốt thép
1.4 Các bước tiến hành thí nghiệm
- Đặt trực tiếp thang đo lên vết vứt đo chiều rộng vết nứt
Hình ảnh minh họa :
Mẫu 1 : Bề rộng vết nứt khoảng 1,8mm
Mẫu 2: Bề vết nứt khoảng 0,8mm