Nghiên cứu đánh giá hệ số biến động bê tông trên các công trình xây dựng ở thành phố cam ranh khánh hòa

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN BÌNH NAM NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HỆ SỐ BIẾN ĐỘNG BÊ TƠNG TRÊN CÁC CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG Ở THÀNH PHỐ CAM RANH - KHÁNH HÒA Chuyên ngành : Kỹ thuật Xây dựng cơng trình Dân dụng cơng nghiệp Mã số : 60.58.02.08 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2018 Cơng trình hoàn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trƣơng Hồi Chính Phản biện 1: PGS.TS Phạm Thanh Tùng Phản biện 2: PGS.TS Đặng Công Thuật Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp họp Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 07 tháng năm 2018 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa - Thư viện Khoa Xây dựng dân dụng Công nghiệp, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Bê tông loại vật liệu nhân tạo sản xuất từ vật liệu rời chất kết dính hay gọi loại vật liệu phức hợp (composit); có cấu trúc khơng đồng Các cấu kiện cơng trình cấu tạo từ bê tơng thường có cường độ khơng đồng đều, ngun nhân kể đến như: trình độ sản xuất, cơng nghệ thi cơng, vị trí tính chất làm việc cấu kiện, ảnh hưởng thời tiết… Thành phố Cam Ranh thực việc phát triển đô thị để sớm hồn thiện tiêu chí thị loại III theo yêu cầu Đô thị ngày phát triển nhu cầu xây dựng lớn Những năm gần đây, công tác đầu tư xây dựng triển khai ngày nhiều, số lượng cơng trình quy mơ ngày tăng Hàng năm có nhiều dự án đầu tư xây dựng cơng trình địa bàn thành phố triển khai thực Tuy nhiên địa bàn Thành phố Cam Ranh, tỉnh Khánh Hòa số lượng cơng trình cao tầng hạn chế, đa số cơng trình từ đến tầng xây dựng Phần lớn cơng trình xây dựng sử dụng vật liệu bê tông xi măng chủ yếu Để có nhìn nhận, đánh giá cách khái quát tranh chất lượng bê tông sử dụng cơng trình địa bàn, cần thu thập số liệu thực tế cơng trình số liệu mẫu thử phòng thí nghiệm để tính tốn so sánh Do đó, việc lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu đánh giá hệ số biến động bê tơng cơng trình xây dựng thành phố Cam Ranh – Khánh Hòa” đề xuất cần thiết 2 Mục đích nghiên cứu Tính toán hệ số biến động cường độ chịu nén bê tơng (ν) cơng trình dân dụng công nghiệp địa bàn thành phố Cam Ranh, tỉnh Khánh Hòa Từ đó, đánh giá chất lượng bê tơng cơng trình xây dựng địa bàn Đối tƣợng nghiên cứu Các cơng trình dân dụng công nghiệp xây dựng địa bàn thành phố Cam Ranh, tỉnh Khánh Hòa Phạm vi nghiên cứu - Dựa vào hồ sơ thiết kế kỹ thuật số cơng trình thẩm định - Kết hồ sơ chất lượng thí nghiệm cường độ chịu nén mẫu bê tơng hình lập phương (150x150x150)mm đúc trường, lưu phòng thí nghiệm LAS-XD - Kiểm tra thực tế số cấu kiện cơng trình dân dụng công nghiệp xây dựng địa bàn thành phố Cam Ranh, tỉnh Khánh Hòa Số liệu thu thập thiết bị đo Phƣơng pháp nghiên cứu - Thu thập số liệu đo đạc thực tế cường độ chịu nén bê tơng cơng trình, phiếu kết thí nghiệm bê tơng phòng thí nghiệm hồ sơ thiết kế - Nghiên cứu lý thuyết để tính tốn hệ số biến động cường độ chịu nén bê tông (ν) Cấu trúc luận văn CHƢƠNG T NG QUAN V VẬT LIỆU V CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CƢỜNG ĐỘ BÊ TÔNG 1.1 TH NH PHẦN CẤU TR C V CÁC LOẠI BÊ TÔNG 1.1.1 Vật liệu thành phần ê tông 1.1.2 Cấu trúc ê tông 1.1.3 Các loại ê tơng 1.2 CƢỜNG ĐỘ C A BÊ TƠNG 1.2.1 Cƣờng độ chịu nén 1.2.2 Cƣờng độ chịu o 1.2.3 Nhân tố quy t định cƣờng độ ê tông 1.2.4 Sự tăng cƣờng độ theo thời gian Công thức B G Xkramtaep, d ng t 300 ngày R = 0,7 R28lg(t) (1.1a) Công thức iện nghiên cứu bê tông Mỹ ACI R = R28 t (a= 4; b = 0,85 ới xi măng đông cứng nhanh a 1.3 CẤP ĐỘ B N V (1.1b) a bt 2,3; b 0,92) MÁC C A BÊ TÔNG 1.3.1 Mác theo cƣờng độ chịu n n M - Bê tông nặng: M100, M150, M200, M250, M300, M350, M400, M500, M600 - Bê tông nhẹ: M50, M75, M100, M150, M200, M250, M300 1.3.2 Cấp độ ền chịu n n B Theo TC N 5574 : 2012 bê tơng có cấp độ bền B3,5; B5; B7,5; B10; B12,5; B15; B20; B22,5; B25; B30; B35; B40; B45; B50; B55; B60 1.3.3 Cấp độ ền chịu o Bt 1.3.4 Mác theo chống thấm theo hối lƣợng riêng 1.4 CƢỜNG ĐỘ TIÊU CHUẨN V CƢỜNG ĐỘ TÍNH TỐN C A BÊ TÔNG Cường độ tiêu chuẩn nén Rbn γKC×B Rbn (1.3) + B : Cường độ đặc trưng mẫu thử; + γKC : Hệ số kể đến làm việc bê tông thực tế kết cấu có khác với làm việc mẫu thử, γKC = (0,7 ÷ 0,8) Cường độ tiêu chuẩn nén Rbn lấy cường độ đặc trưng mẫu hình trụ với h = 4a thường gọi cường độ lăng trụ Cường độ tính tốn bê tông nén Rb kéo Rbt bi Rb = Rbn bc ; Rbt = bi Rbtn (1.4) bt + γbc , γbt : Hệ số độ tin cậy bê tông nén kéo Tính theo TTGH thứ lấy γbc = (1,3 ÷ 1,5) γbt = (1,3 ÷ 2,3) + γbi : Hệ số điều kiện làm việc bê tông (i 1, 2,…, 10) + Giá trị Rb & Rbt chưa kể đến γbi gọi cường độ tính tốn gốc 1.5 CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN C A BÊ TÔNG 1.5.1 Phƣơng pháp xác định cƣờng độ ê tông mẫu đúc Thực thí nghiệm theo tiêu chuẩn iệt Nam TC N 3118:1993 - “ ê tông n ng - Phương pháp xác định cường độ nén” a Chuẩn bị mẫu thử Theo tiêu chuẩn iệt Nam TC N 3105:1993-“H n h p bê tông n ng bê tông n ng - y m u, chế tạo b o dư ng m u th ” b Phương pháp xác định cường độ chịu nén Cường độ mẫu R xác định sau: R α P A (1.5) + P : Tải trọng phá hoại; + A : Diện tích chịu lực nén viên mẫu; +α: Hệ số tính đổi kết thử nén viên mẫu bê tơng kích thước khác viên chuẩn cường độ viên mẫu chuẩn kích thước (150×150×150)mm c Cường độ chịu nén trung bình (Bm) Gọi t t cường độ trung bình tính theo cơng thức sau: Bm = Bi n (1.6) d Cường độ đặc trưng mẫu thử (B) B = Bm(1 - S×ν) (1.7) + ν: Hệ số biến động cường độ chịu nén mẫu; + S: Hệ số lấy phụ thuộc vào xác suất bảo đảm, với xác suất bảo đảm 95% S = 1,64 e Quy đổi mẫu nén hình lập phương sang mẫu lăng trụ Rbn= (0,77 - 0,001B)B (1.8) + Rbn : Cường độ chịu nén quy đổi từ mẫu lập phương qua mẫu lăng trụ; + B : Cường độ đặc trưng mẫu thử lập phương 1.5.2 Phƣơng pháp xác định cƣờng độ ê tông trƣờng Áp dụng TCXDVN 239:2006 - “ ê tông n ng - Ch d n đánh giá cường độ bê tơng ết c u cơng trình” a Trường hợp khoan lấy mẫu bê tông Theo tiêu chuẩn TCXD N 239:2006 xác định cường độ bê tông trường phương pháp khoan lấy mẫu cho độ xác cao b Trường hợp sử dụng phương pháp không phá hủy ước 1: Xác định cường độ bê tông v ng kiểm tra kết cấu (Rhti) dựa sở thực dẫn thí nghiệm ước 2: Xác định cường độ bê tơng trung bình vùng kiểm tra kết cấu, cấu kiện ( R ht ) theo công thức sau: Rhti R ht = (1.14) n + Rhti : Cường độ bê tông v ng kiểm tra thứ i; +n: Số v ng kiểm tra kết cấu, cấu kiện ước 3:Xác định cường độ bê tông trường kết cấu (Rht) Rht = Rht (1 t ht ) (1.15) + νht : Hệ số biến động cường độ bê tông v ng kiểm tra; + tα : Hệ số phụ thuộc vào số lượng v ng kiểm tra thử phương pháp không phá hủy (phụ lục A - TCXDVN 239:2006) 1.5.3 Đánh giá cƣờng độ ê tơng t cấu cơng trình a Xác định cường độ bê tông yêu cầu Ryc = M(1 - 1,64ν) (1.16) ν : hệ số biến động cường độ chịu nén bê tơng, tính tốn xác định qua kết thí nghiệm thực tế b Đánh giá cường độ bê tông kết cấu cơng trình - Trường hợp khoan lấy mẫu: Rht ≥ 0,9Ryc Rmin ≥ 0,75Ryc (1.17) + Rht : Cường độ bê tông trường kết cấu, cấu kiện kiểm tra phương pháp khoan lấy mẫu bê tông; + Ryc : Cường độ bê tông yêu cầu xác định trên; + Rmin: Cường độ bê tơng trường viên mẫu có giá trị cường độ nhỏ tổ mẫu - Trường hợp sử dụng phương pháp không phá hủy: Rht ≥ 0,9Ryc (1.18) 1.6 HỆ SỐ BIẾN ĐỘNG CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN C A BÊ TÔNG (ν) 1.6.1 Hệ số i n động ê tông tầm quan trọng D ng hệ số ν để đánh giá mức độ đồng chất bê tông Giá trị ν bé bê tông có độ đồng chất cao ngược lại 1.6.2 Độ lệch quân phƣơng hệ số i n động 1.6.3 Cách tính hệ số i n động cƣờng độ chịu n n bê tơng a Phương pháp thí nghiệm mẫu đúc Hệ số biến động bê tông: ν (1.21) Bm ới σ độ lệch quân phương, số lượng mẫu đủ lớn (n ≥ 15) độ lệch quân phương tính theo cơng thức: σ = + Bi : ( Bi Bm ) (1.22) n Cường độ chịu nén mẫu đúc thứ i; + Bm : Cường độ chịu nén trung bình mẫu đúc; +n: Số mẫu thử chịu nén b Phương pháp thí nghiệm mẫu khoan Hệ số biến động bê tông: + Độ lệch quân phương : ν σ = (1.23) Rht ( Rhti Rht ) n + Rhti : Cường độ bê tông trường mẫu khoan (1.24) Rhti = k D Rmk (1,5 / ) (1.25) + Rht : Cường độ bê tông trường trung bình Rhti Rht = (1.26) n + n : Số v ng kiểm tra kết cấu, cấu kiện c Phương pháp thí nghiệm siêu âm d Phương pháp thí nghiệm bắn súng bật nẩy Hệ số biến động bê tông: + Độ lệch quân phương : ν (1.29) Rht ( Rhti σ = Rht ) n (1.30) + Rhti : Cường độ bê tông v ng kiểm tra thứ i kết cấu; + Rht : Cường độ trung bình giá trị cường độ đọc bảng tra súng, tính theo cơng thức: Rhti Rht = (1.31) n + n : Số v ng kiểm tra kết cấu, cấu kiện e Phương pháp thí nghiệm siêu âm kết hợp súng bật nẩy Hệ số biến động bê tông: + Độ lệch quân phương : ν ( Rhti σ = (1.32) R ht R ht ) n (1.33) + Rhti : Cường độ bê tông v ng kiểm tra thứ i kết cấu; + R ht : Cường độ bê tơng trường trung bình R ht = Rhti n (1.34) 10 a1) Cơng trình: Trường Trung học sở Chu Văn An - Tổng số mẫu thử tính tốn: n - Cường độ trung bình mẫu thử: 36 (mẫu) Bm = 20,633 (MPa) - Độ lệch quân phương: σ = - Hệ số biến động bê tông : = 0,2390(MPa) n 36 0,2390 = = 0,0116 Bm 20,633 i = BIỂU ĐỒ TẦN SUẤT CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN 12 Số lần xuất 10 20,0 20,1 20,2 20,4 20,5 20,6 20,7 20,8 20,9 21,0 21,1 21,2 21,3 Cƣờng độ chịu n n (MPa) Hình 2.1 iểu đồ tần su t cường độ m u chuẩn Bi bê tơng cơng trình Trường Trung học sở Chu Văn An a2) Cơng trình: Trường Tiểu học Cam Thuận a3) Cơng trình: Trường Trung học sở Cam Phú a4) Cơng trình: Khu liên hành số a5) Cơng trình: Trường Tiểu học Cam Nghĩa b Cơng trình có bê tơng thiết kế cấp độ bền B20 (M250) b1) Cơng trình: Trụ sở làm việc Chi cục thuế TP Cam Ranh b2) Cơng trình: Nhà máy đóng tàu Cam Ranh b3) Cơng trình: Trung tâm TM Dịch vụ Khách sạn Đông H i b4) Công trình: Trung tâm Sinh hoạt CT-VH TP Cam Ranh b5) Cơng trình: Nhà làm việc Cơng an thành phố Cam Ranh 11 c Cơng trình có bê tơng thiết kế cấp độ bền B22,5 (M300) c1) Cơng trình: Bệnh viện đa hoa hu vực TP Cam Ranh c2) Cơng trình: Chung cư N03 Khu đô thị Cam Ranh c3) Cơng trình: Chung cư N05 Khu thị Cam Ranh c4) Cơng trình: Chung cư N06 Khu thị Cam Ranh c5) Cơng trình: Nhà ga hành hách quốc tế Sân bay Cam Ranh 2.2.2 Hệ số i n động cƣờng độ ê tông (ν) cƣờng độ tính tốn chịu n n (Rb) ê tơng cơng trình tồn thành phố Cam Ranh Dựa vào cường độ trung bình, hệ số biến động vừa tính để xác định cường độ đặc trưng (B), cường độ quy đổi (Rbn) cường độ tính tốn (Rb) bê tơng 2.3 HỆ SỐ BIẾN ĐỘNG CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN C A BÊ TÔNG QUA CÁC THÍ NGHIỆM HIỆN TRƢỜNG 2.3.1 Hệ số i n động ê tơng qua thí nghiệm hoan mẫu trƣờng Trong phạm vi luận văn thu thập số liệu 04 cơng trình cho ba nhóm bê tơng thiết kế cấp độ bền B15 (M200), B20 (M250), B22,5 (M300) 1) Cơng trình: Trường Tiểu học Cam Nghĩa (B15) 2) Cơng trình: Nhà làm việc Cơng an TP Cam Ranh (B20) 3) Cơng trình: Trung tâm TM DV Khách sạn Đơng H i.(B20) 4) Cơng trình: Nhà ga hành khách quốc tế Sân bay Cam Ranh.(B22,5) 2.3.2 Hệ số i n động ê tơng qua thí nghiệm phƣơng pháp ắn súng ật nẩy: Gồm 06 công trình sau: 1) Cơng trình: Trường Trung học sở Chu Văn An (B15) ằng 12 2) Cơng trình: Trường Tiểu học Cam Thuận (B15) 3) Cơng trình: Nhà máy đóng tàu Cam Ranh (B20) 4) Cơng trình: Chung cư N03 Khu đô thị CR (B22,5) 5) Công trình: Chung cư N05 Khu thị CR (B22,5) 6) Cơng trình: Chung cư N06 Khu thị CR (B22,5) 2.3.3 Hệ số i n động phƣơng pháp đo xung siêu âm ê tông qua thí nghiệm ằng t hợp ắn súng ật nẩy Gồm 05 cơng trình sau: 1) Cơng trình: Trường Trung học sở Cam Phú (B15) 2) Cơng trình: Khu liên hành số (B15) 3) Cơng trình: Trụ sở làm việc Chi cục thuế TP CR (B20) 4) Cơng trình: Trung tâm Sinh hoạt CT-VH TP Cam Ranh.(B20) 5) Cơng trình: Bệnh viện đa hoa hu vực TPCam Ranh.(B22,5) Dựa vào cường độ trung bình, hệ số biến động vừa tính để xác định cường độ đặc trưng (B), cường độ quy đổi (Rbn) cường độ tính tốn (Rb) bê tơng Kết tính đại lượng lập thành S T T ng 2.8 sau: Cơng trình Cƣờng Cƣờng độ n n độ đặc trung trƣng bình Rht B (MPa) (MPa) Cƣờng độ qui đổi Rbn (MPa) Cƣờng độ tính tốn Rb (MPa) I Các cơng trình qua thí nghiệm hoan mẫu trƣờng Trường Tiểu học Cam Nghĩa Nhà làm việc Công an TP Cam Ranh Trung tâm TM&DV Khách sạn Đông Hải 18,138 16,293 12,280 8,502 23,960 20,596 15,435 10,686 23,820 21,144 15,834 10,962 13 Nhà ga hành khách quốc tế Sân bay CR 29,258 24,882 18,540 12,835 II Các cơng trình qua thí nghiệm ằng phƣơng pháp ắn súng ật nẩy Trường Trung học 20,207 19,203 14,418 9,982 sở Chu ăn An Trường Tiểu học 20,863 19,802 14,855 10,284 Cam Thuận Nhà máy đóng tàu Cam Ranh Chung cư N03 Khu đô thị Cam Ranh 25,839 24,517 18,277 12,653 30,385 27,928 20,725 14,348 Chung cư N05 Khu đô thị CR 30,524 28,081 20,834 14,423 10 Chung cư N06 Khu đô thị CR 30,509 28,322 21,006 14,542 III Các cơng trình qua thí nghiệm ằng phƣơng pháp đo xung siêu âm t hợp ắn súng ật nẩy 11 12 13 14 15 Trường Trung học sở Cam Phú Khu liên hành số Trụ sở làm việc Chi cục thuế thành phố Cam Ranh Trung tâm Sinh hoạt Chính trị - ăn hóa TP Cam Ranh Bệnh viện đa khoa khu vực thành phố Cam Ranh 19,107 17,339 13,050 9,035 18,975 17,547 13,203 9,141 24,862 23,190 17,319 11,990 24,561 22,933 17,132 11,861 29,978 27,023 20,077 13,899 14 Sau tính tốn hệ số biến động cường độ bê tông cơng trình qua phương pháp thí nghiệm, tính trung bình hệ số biến động loại mác bê tông thiết kế tập hợp B ng 2.9 sau đây: S T T Phƣơng pháp thí nghiệm Hệ số i n động ê tông (ν) B15 B20 B22,5 Nén mẫu thử lập phương 0,0283 0,0246 0,0459 B n súng bật nẩy 0,0307 0,0312 0,0473 Siêu âm kết hợp súng bật nẩy 0,0512 0,0407 0,0601 Nén mẫu khoan trường 0,0620 0,0771 0,0912 Ghi * K t luận chƣơng 2: Qua tính tốn ta thấy: Hệ số biến động cường độ chịu nén bê tơng cơng trình khảo sát theo phương pháp thí nghiệm nén mẫu thử nhỏ so với phương pháp thí nghiệm trường Điều ph hợp bê tơng mẫu thử chịu nén lấy từ bê tông thực tế trước đổ bảo dưỡng chuẩn phòng thí nghiệm, chịu ảnh hưởng thời tiết tác nhân khác cấu kiện công trình; đồng thời cường độ chịu nén mẫu thử ổn định lớn so với bê tông cấu kiện thực tế khảo sát trường Đối với phương pháp sử dụng B n súng bật nẩy; Siêu âm kết hợp súng bật nẩy; Nén mẫu khoan trường độ xác phương pháp nên cho hệ số biến động ν có giá trị khác 15 CHƢƠNG T NG HỢP SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM – XÂY DỰNG HỆ SỐ BIẾN ĐỘNG 3.1 XỬ LÝ SỐ LIỆU THU THẬP TRÊN HIỆN TRƢỜNG Trong phạm vi luận văn, tiến hành xử lý số liệu thu thập kết thí nghiệm cường độ chịu nén bê tơng mẫu thử bê tông cấp bền B15 (M200), cấp bền B20 (M250), cấp bền B22,5 (M300) Kết xử lý thu sau: 3.1.1 Số liệu thu thập đƣợc: 15 cơng trình bao gồm: a Cơng trình có bê tơng thiết kế cấp độ bền B15 (M200) * 05 cơng trình với tổng số mẫu thử có kết thí nghiệm là: n (12 + 15 + 10 + 10 + 17) x 192 (mẫu) b Cơng trình có bê tơng thiết kế cấp độ bền B20 (M250) * 05 cơng trình với tổng số mẫu thử có kết thí nghiệm là: n = (17 + 21 + 17 + 42 + 11) x 324 (mẫu) c Cơng trình có bê tơng thiết kế cấp độ bền B22,5 (M300) * 05 cơng trình với tổng số mẫu thử có kết thí nghiệm là: n (56 + 58 + 57 + 49 + 21) x 723 (mẫu) 3.1.2 Hệ số i n động cƣờng độ ê tông mẫu thử số cơng trình địa àn thành phố Cam Ranh a Hệ số biến động, biểu đồ tần suất a1) Đối với cơng trình có bê tơng thiết ế c p độ bền 15 - Tổng số mẫu thử tính tốn: n - Cường độ trung bình mẫu thử: 192 (mẫu) Bm = 21,261 (MPa) Độ lệch quân phương: σ = i n = 136,693 =0,8460(MPa) 192 16 - Hệ số biến động bê tông : 0,8460 = 0,0398 21,261 = Bm BIỂU ĐỒ TẦN SUẤT C A BÊ TÔNG B15 (M200) 20 18 Bm = 21,261 Số lần xuất 16 14 12 10 23,7 23,5 23,3 23,1 23,0 22,9 22,8 22,7 22,6 22,5 22,4 22,3 22,2 22,0 21,9 21,8 21,7 21,6 21,5 21,4 21,3 21,2 21,1 21,0 20,9 20,8 20,7 20,6 20,5 20,4 20,3 20,2 20,1 20,0 19,8 19,6 Cƣờng độ chịu n n (MPa) Hình 3.1 iểu đồ tần su t cường độ m u chuẩn i bê tông B15 a2) Đối với công trình có bê tơng thiết ế c p độ bền 20 BIỂU ĐỒ TẦN SUẤT C A BÊ TÔNG B20 (M250) 35 30 Số lần xuất Bm = 26,577 25 20 15 10 29,2 29,0 28,4 28,2 28,0 27,9 27,8 27,7 27,6 27,5 27,4 27,3 27,2 27,1 27,0 26,9 26,8 26,7 26,6 26,5 26,4 26,3 26,2 26,1 26,0 25,9 25,8 25,7 25,6 25,5 25,3 25,2 25,1 25,0 24,9 24,7 24,4 24,2 Cƣờng độ chịu n n (MPa) Hình 3.4 iểu đồ tần su t cường độ m u chuẩn i bê tông 20 17 a3) Đối với cơng trình có bê tơng thiết ế c p độ bền 22,5 BIỂU ĐỒ TẦN SUẤT C A BÊ TÔNG B22,5 (M300) 35 30 Số lần xuất Bm = 32,685 25 20 15 10 36,8 36,6 36,4 36,1 35,9 35,7 35,5 35,3 35,1 34,9 34,7 34,5 34,3 34,1 33,9 33,7 33,5 33,3 33,1 32,9 32,7 32,5 32,3 32,1 31,9 31,7 31,5 31,3 31,1 30,9 30,7 30,5 30,3 30,1 29,9 29,6 29,3 28,7 Cƣờng độ chịu n n (MPa) Hình 3.7 iểu đồ tần su t cường độ m u chuẩn B22,5 i bê tông Nhận x t : Cường độ trung bình Bm có giá trị tương đối gần với cường độ bê tông thiết kế; nhiên tần suất cường độ trung bình khơng cao Cƣờng độ tính tốn b1) Đối với bê tông thiết ế c p độ bền 15 (M200) Cường độ đặc trưng là: B = 21,261(1 - 1,64 x 0,0398) = 19,874 (MPa) Cường độ chịu nén quy đổi từ mẫu lập phương sang lăng trụ: Rbn = (0,77-0,001 x 19,874)19,874 = 14,908 (MPa) Cường độ tính tốn chịu nén: Rb = 0,9 x14,908 = 10,321 (MPa) 1,3 18 b2) Đối với bê tông thiết ế c p độ bền 20 (M250) Cường độ đặc trưng là: B = 25,344 (MPa) Cường độ chịu nén quy đổi từ mẫu lập phương sang mẫu lăng trụ: Rbn = (0,77-0,001 x 25,344)25,344 = 18,872 (MPa) Cường độ tính toán chịu nén: Rb = 13,065 (MPa) b3) Đối với bê tông thiết ế c p độ bền 22,5 (M300) Cường độ đặc trưng là: B = 29,848 (MPa) Cường độ chịu nén quy đổi từ mẫu lập phương sang mẫu lăng trụ: Rbn = (0,77-0,001 x 29,848)29,848 = 22,092 (MPa) Cường độ tính tốn chịu nén: Rb = 15,295 (MPa) Sau tính tốn hệ số biến động bê tơng, ta có Cƣờng độ trung Số Mác bê bình TT tông Bm (MPa) ng 3.1 Độ lệch quân phƣơng σ (MPa) Hệ số Cƣờng Cƣờng Cƣờng i n độ đặc độ tính độ thi t động trƣng tốn (ν) B Rb Rb (MPa) (MPa) (MPa) B15 21,261 0,8460 0,0398 19,874 10,321 8,5 B20 26,577 0,7524 0,0283 25,344 13,065 11,5 B22,5 32,685 1,7293 0,0529 29,848 15,295 13,0 3.2 LẬP BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TỐN Sau xử lý số liệu thu kết cường độ chịu nén trung bình (Bm), cường độ đặc trưng (B), cường độ chịu nén tính tốn quy đổi (Rb) hệ số biến động cường độ chịu nén bê tơng (ν); tính bê tơng có cấp bền B15 (M200), B20 (M250) B22,5 (M300) cho số cơng trình tiêu biểu địa bàn thành phố Cam Ranh Kết thu thập sau xử lý số liệu ng 3.2 sau: 19 S T T Cƣờng độ Mác trung bê tơng bình Bm (MPa) Độ lệch Hệ số Cƣờng Cƣờng độ chịu n n quân i n độ đặc bêtông Rb; 0,9Ryc phƣơng động trƣng (MPa) σ ν B Tính Thi t Chênh (MPa) (MPa) toán lệch I Hệ số i n động mẫu thử chịu n n B15 21,261 0,8460 0,0398 19,874 10,321 8,5 +1,821 B20 26,577 0,7524 0,0283 25,344 13,065 11,5 +1,565 B22,5 32,685 1,7293 0,0529 29,848 15,295 13,0 +2,295 II Hệ số i n động qua thí nghiệm trƣờng Hệ số biến động qua thí nghiệm phương pháp bắn súng bật nẩy B15 20,426 0,6935 0,0340 19,289 10,025 8,5 +1,525 B20 25,839 0,8061 0,0312 24,517 12,653 11,5 +1,153 B22,5 30,473 1,4342 0,0471 28,121 14,443 13,0 +1,443 Hệ số biến động qua thí nghiệm phương pháp siêu âm ết h p bắn súng bật nẩy B15 19,046 0,9705 0,0510 17,455 9,094 8,5 +0,594 B20 24,739 1,0075 0,0407 23,086 11,938 11,5 +0,438 B22,5 29,978 1,8018 0,0601 27,023 13,899 13,0 +0,899 Hệ số biến động qua thí nghiệm hoan m u trường B15 18,138 1,1237 0,0620 16,293 8,502 8,5 +0,002 B20 23,890 1,8058 0,0756 20,928 10,853 11,5 -0,647 B22,5 29,258 2,6671 0,0912 24,882 12,835 13,0 -0,165 3.3 NHẬN XÉT Phương pháp xác định cường độ chịu nén mẫu thử: ề kết thu được: Cường độ chịu nén trung bình (Bm) cao mác bê tơng thiết kế, cường độ tính tốn sau quy đổi (Rb) cao cường độ tính tốn thiết kế với tỷ lệ chênh lệch tập hợp ng 3.3 sau đây: 20 Tỷ lệ chênh lệch đại lƣợng (%) S T T Mác bê tông B15 (Bm) so sánh với (Rtk) + 6,31 B20 B22,5 + 6,31 + 8,95 Trung bình (R sau quy đổi) so sánh với (R thi t ) + 21,42 + 7,19 Trung bình + 17,56 + 13,61 + 17,65 Phương pháp xác định cường độ chịu nén súng bật nẩy: Nhận xét: Cường độ chịu nén trường trung bình (Rht) xấp xỉ với mác bê tơng thiết kế; cường độ tính tốn (Rb) sau quy đổi cao cường độ tính tốn thiết kế • So sánh với số liệu theo phương pháp nén mẫu thử nhận thấy: Cường độ nén trung bình (Bm), cường độ đặc trưng (B) cường độ tính tốn (Rb) sau quy đổi thấp Tỷ lệ chênh lệch đại lượng tập hợp Tỷ lệ chênh lệch đại lƣợng (%) Số TT Mác bê tông (Bm) B15 -3,93 B20 -2,78 ng 3.5 sau: B22,5 -6,77 Trung bình (B) Trung Trung (Rb) bình bình (ν) -2,94 -2,87 -14,57 Trung bình -4,49 -3,26 -3,99 -3,15 -3,86 +10,25 -5,09 -5,79 -5,57 -10,96 Phương pháp xác định cường độ chịu nén vận tốc xung siêu âm kết hợp súng bật nẩy: Nhận xét: Cường độ chịu nén trường trung bình (Rht) thấp so với mác bê tơng thiết kế, cường độ tính tốn (Rb) sau quy đổi cao cường độ tính tốn thiết kế với tỷ lệ chênh lệch không lớn, cho thấy kết thí nghiệm tương đối xác 21 • So sánh với số liệu theo phương pháp nén mẫu thử nhận thấy: Cường độ nén trung bình (Bm), cường độ đặc trưng (B) cường độ tính tốn (Rb) sau quy đổi thấp hơn; hệ số biến động (ν) có giá trị lớn nhiều Tỷ lệ chênh lệch đại lượng tập hợp Số TT Mác bê tông ng 3.8 sau: Tỷ lệ chênh lệch đại lƣợng (%) (Bm) B15 -10,42 B20 -6,92 Trung bình -8,54 B22,5 -8,28 (B) Trung Trung (Rb) bình bình (ν) -12,17 -11,89 +28,14 -8,91 -10,18 -8,63 -9,46 -9,13 Trung bình -9,88 +43,82 +28,52 +13,61 Phương pháp xác định cường độ chịu nén mẫu khoan: + ề kết thu nhận thấy rằng: • Theo tiêu chuẩn TCXD N 239:2006: ới bê tông thiết kế định mác bê tơng theo cường độ chịu nén M Ryc = 0,778M cường độ bê tông đạt yêu cầu cường độ chịu nén Rht (Bm) ≥ 0,9Ryc Trong đó: * ới bê tơng M 200 (daN/cm2): Ryc = 0,778 x 200 = 155,6 (daN/cm2) hay Ryc = 15,56 (MPa) 0,9Ryc = 0,9x15,56 = 14,004 (MPa) * ới bê tông M 250 (daN/cm2): Ryc = 0,778 x 250 = 194,5(daN/cm2) hay Ryc = 19,45 (MPa) 0,9Ryc = 0,9x19,45 = 17,505 (MPa) * ới bê tông M 300 (daN/cm2): Ryc = 0,778 x 300 = 233,4(daN/cm2) hay Ryc = 23,34 (MPa) 0,9Ryc = 0,9x23,34 = 21,006 (MPa) Cường độ bê tơng cơng trình đảm bảo yêu cầu thiết kế 22 • So sánh với số liệu theo phương pháp nén mẫu thử nhận thấy: Cường độ nén trung bình (Bm), cường độ đặc trưng (B) cường độ tính tốn (Rb) sau quy đổi thấp hơn; hệ số biến động (ν) có giá trị lớn nhiều Tỷ lệ chênh lệch đại lượng tập hợp Số TT Mác bê tông ng 3.9 sau: Tỷ lệ chênh lệch đại lƣợng (%) (Bm) Trung bình (B) Trung Trung (Rb) bình bình (ν) -18,02 -17,62 +55,78 Trung bình B15 -14,69 B20 -10,11 -11,76 -17,42 -17,36 -16,93 -16,88 +167,14 +98,44 B22,5 -10,48 -16,64 -16,08 +72,40 Hình 3.14 So sánh giá trị cường độ chịu nén trung bình bê tơng theo phương pháp thí nghiệm Qua khảo sát cơng trình xây dựng dân dụng địa bàn thành phố Cam Ranh, hệ số biến động cường độ chịu nén bê tông qua thí nghiệm thể ng 3.10 sau: 23 Số TT Phƣơng pháp thí nghiệm Hệ số i n động ê tông (ν) B15 B20 B22,5 Nén mẫu thử lập phương 0,0398 0,0283 0,0529 B n súng bật nẩy 0,0340 0,0312 0,0471 Siêu âm kết hợp súng bật nẩy 0,0510 0,0407 0,0601 Nén mẫu khoan trường 0,0620 0,0756 0,0912 Hình 3.15 iểu đồ hệ số biến động cường độ chịu nén loại bê tơng qua phương pháp thí nghiệm * K t luận chƣơng 3: - Hệ số biến động cường độ chịu nén mẫu thử tương đối nhỏ so với phương pháp kiểm tra khác tất cấp bền khảo sát - Hệ số biến động cường độ chịu nén mẫu khoan kết cấu cơng trình lớn Dựa vào sai số % cường độ tính toán trên, ta thấy phương pháp khoan lấy mẫu cho kết có độ tin cậy cao phương pháp khoan lấy mẫu để nén xác việc đánh giá cường độ bêtông 24 KẾT LUẬN V KIẾN NGHỊ K t luận Trên sở nghiên cứu, thu thập số liệu với phương pháp khác nhau, so sánh kết tính tốn cường độ bê tơng mẫu thử (lưu) cơng trình thực với cường độ tính tốn thiết kế, tác giả có số kết luận đánh giá chất lượng bê tơng cơng trình dân dụng công nghiệp địa bàn thành phố Cam Ranh sau: - ề cường độ, bê tông sử dụng cơng trình đạt u cầu so với thiết kế - ới hệ số biến động ν tính tốn có giá trị từ 0,0283 đến 0,0912 tương đối lớn nên chất lượng bê tông cơng trình chưa thật đồng ổn định Thực trạng độ đồng chất lượng bê tông trên, xảy không với cơng trình mà cấu kiện, kết cấu c ng cơng trình khảo sát Ki n nghị định hƣớng nghiên cứu ì điều kiện nghiên cứu nằm giới hạn cho phép nên luận văn đánh giá hệ số biến động bê tơng cơng trình dân dụng công nghiệp địa bàn thành phố Cam Ranh Để nâng cao chất lượng xây dựng công trình, tác giả đề xuất nội dung sau: - Cần đặc biệt lưu ý q trình thi cơng bê tơng bảo dưỡng cơng trình bảo đảm kỹ thuật - Giải pháp nâng cao chất lượng bê tông thông qua chất lượng cốt liệu chất kết dính sử dụng từ đầu vào để chế tạo hỗn hợp bê tông ... thập số liệu thực tế cơng trình số liệu mẫu thử phòng thí nghiệm để tính tốn so sánh Do đó, việc lựa chọn đề tài: Nghiên cứu đánh giá hệ số biến động bê tơng cơng trình xây dựng thành phố Cam Ranh. .. Từ đó, đánh giá chất lượng bê tơng cơng trình xây dựng địa bàn Đối tƣợng nghiên cứu Các công trình dân dụng cơng nghiệp xây dựng địa bàn thành phố Cam Ranh, tỉnh Khánh Hòa Phạm vi nghiên cứu -... 0,9Ryc (1.18) 1.6 HỆ SỐ BIẾN ĐỘNG CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN C A BÊ TÔNG (ν) 1.6.1 Hệ số i n động ê tông tầm quan trọng D ng hệ số ν để đánh giá mức độ đồng chất bê tông Giá trị ν bé bê tơng có độ đồng