Cng d chu keo be tong cng d cao

Cường độ chịu kéo bê tông cường độ cao Tổng quát Cường độ chịu kéo bê tông khống chế vết nứt ảnh hưởng đến tính chất khác bê tơng như: độ cứng, khả dính bám với cốt thép, độ bền Cường độ chịu kéo liên quan đến ứng xử bê tông tác dụng lực cắt Bê tơng có cường độ cao cường độ chịu kéo cao Tất thử nghiệm mẫu xác nhận điều từ 30 - 60% tuỳ theo thành phần bê tông cường độ cao Việc cải thiện chất lượng vùng chuyển tiếp hồ xi măng cốt liệu đóng vai trò quan trọng việc gia tăng Tuy nhiên cường độ chịu kéo bê tông cường độ cao tăng chậm so với tốc độ tăng cường độ chịu nén (ftj/fcj =1/15-1/20 ) trị số chịu kéo biến dạng đến MPa có ý nghĩa sử dụng có lợi cho kết cấu Cường độ chịu kéo bê tông xác định thí nghiệm kéo dọc trục thí nghiệm gián tiếp kéo uốn, kéo bửa Cường độ chịu kéo dọc trục: Cường độ chịu kéo dọc trục bê tông khó xác định, số liệu hạn chế thường khác Nhưng người ta cho cường độ chịu kéo dọc trục bê tông khoảng 10% cường độ chịu nén Các nghiên cứu trường đại học Delft mẫu đường kính 120mm (4.7 inch), chiều dài 300mm (11.8 inch), có cường độ với điều kiện bảo dưỡng khác Kết cho thấy cường độ chịu kéo mẫu bảo dưỡng ẩm cho kết cao khoảng 18% so với mẫu bảo dưỡng khô Các nghiên cứu khác Trường Đại học Northwestern với loại bê tông khác có cường độ đến 48MPa cho thấy cường độ chịu kéo dọc trục biểu diễn theo cường độ chịu nén sau: f’t = 0.65√f'c (psi) hay f’t = 0.54√f'c(Mpa) Theo tiêu chuẩn Anh (BS 8007: 1987) thì: f’t = 0.12 (f’c) 0.7 Chưa có số liệu cường độ chịu kéo dọc trục bê tơng có cường độ chịu nén đạt 55Mpa Cường độ chịu kéo gián tiếp Cường độ chịu kéo gián tiếp xác định thơng qua thí nghiệm kéo bửa (splitting tension - ASTM C496) thí nghiệm kéo uốn (ASTM C78) - Cường độ kéo bửa (fct) Theo ACI 363, cường độ kéo bửa bê tơng nặng có quan hệ với cường độ chịu nén theo công thức [6]: fct = 7.4√f'c (psi) với bê tơng có cường độ 3000 – 12000 psi Hay: fct = 0.59√f'c (MPa) với bê tơng có cường độ 21 – 83 MPa Theo Shah Ahmad cơng thức là: fct = 4.34(f’c)0.55 (psi) với bê tơng có cường độ < 1200 (psi) Hay: fct = 0.462(f’c)0.55 (MPa) với bê tơng có cường độ < 83MPa Cường độ chịu kéo bê tơng dùng muội silíc có quan hệ với cường độ chịu nén loại bê tông khác - Cường độ kéo uốn (mô đun gãy): Cường độ chịu kéo uốn xác định thí nghiệm uốn mẫu dầm tiêu chuẩn Các kết thí nghiệm cho thấy cường độ kéo uốn khoảng 15% cường độ chịu nén bê tông Đối với bê tông cường độ cao ACI kiến nghị: fr = k.√f'c (psi) (ACI 363) Hệ số k từ 7,5-12 f =11.7√f'c (psi) Hay: fr = 0.94 √f'c (MPa) với bê tơng có cường độ chịu nén ≤ 83 MPa Các kết thí nghiệm uốn trục hai trục cho thấy cường độ chịu kéo uốn trục cao cường độ chịu kéo uốn hai trục khoảng 38% Đối với bê tông dùng muội silic, tỉ lệ cường độ chịu kéo cường độ chịu nén tương tự loại bê tông cường độ cao khác Mơ đun đàn hồi tĩnh: Khi tính tốn biến dạng đàn hồi tuyến tính kết cấu bê tơng phải chọn giá trị mô đun đàn hồi Như vậy, mơ đun đàn hồi đặc tính dẫn trực tiếp độ cứng kết cấu bê tơng Mơ đun đàn hồi lớn độ cứng kết cấu lớn kết cấu bị biến dạng Với kết cấu dầm sử dụng bê tông cường độ cao bê tông chất lượng cao giảm độ võng Mơ đun đàn hồi bê tông cường độ cao lớn so với bê tông thường, nhiên, mô đun đàn hồi chịu kéo tăng yếu Thật vậy, người ta trông đợi vào mô đun cao 20 40% bê tông cường độ cao tuỳ theo thành phần chất loại cốt liệu Mô đun đàn hồi bê tông chịu ảnh hưởng lớn vật liệu thành phần tỷ lệ phối hợp vật liệu Việc tăng cường độ chịu nén kèm theo mô đun đàn hồi tăng, độ dốc biểu đồ s-e tăng lên Đối với bê tơng có khối lượng thể tích (g) từ 1440 đến 2320 kg/m3, cường độ < 42MPa (6000psi) quan hệ mơđun đàn hồi cường độ biểu diễn theo công thức: Ec = 0,0143xɣ1.5 x√f’c (MPa) ´ Đối với bê tơng có cường độ > 42MPa ACI 363 kiến nghị công thức quan hệ Ec~ f'c biểu diễn theo công thức: Ec = (3.32 √f’c + 6895) x(ɣ/2320)1.5(MPa) ´ Theo Shah Ahmad công thức biểu diễn là: Ec = ɣ2.5(√f’c)0.65 (psi) Ec = ɣ2.5(√f’c)0.315 (psi) Cook kiến nghị công thức: Ec = ɣ2.5(√f’c)0.315 (psi) Ec = 0.0125x ɣ2.5(√f’c)0.315 (MPa) Biều đồ quan hệ mô đun đàn hồi cường độ chịu nén bê tông cường độ cao với cường độ bê tông đến 117 MPa Thoman Raeder cho biết giá trị môdun đàn hồi xác định độ dốc đường tiếp tuyến với đường cong ứng suất - sức căng nén đơn trục 25% ứng suất tối đa từ 4.2 x 10 đến 5.2 x 106 psi (29 đến 39 GPa) bê tơng có cường độ nén nằm phạm vi từ 10,000 psi (69 MPa) tới 11,000 psi (76 MPa) Mối tương quan mô đun đàn hồi Ec cường độ nén fc' bê tông có trọng lượng thơng thường Theo ACI 318 Ec=33wc(f’c)3/2 psi Hoặc Ec = 40,000 √f’c + 1.0x 106 psi Đối với: 3000 psi < fc' < 12,000 psi (E c = 3320 √f’c + 6900 MPa Đối với: 21 MPa < fc' < 83 MPa ) Các phương trình thực nghiệm khác để dự đốn mơ đun đàn hồi đề xuất Sai số từ giá trị dự đốn phụ thuộc nhiều vào đặc tính tỉ lệ cốt liệu thô Biểu đồ 3.6 Quan hệ mô đun đàn hồi cường độ chịu nén bê tông cường độ cao Khi tốc độ biến dạng tăng kết mơ đun đàn hồi tăng Trên sở kết thực nghiệm bê tơng có cường độ đến 48 MPa, Shah Ahmad kiến nghị công thức xác định mô đun đàn hồi tốc độ biến dạng nhanh sau: (Ec)e’ = Ec[0.96 +0.38(loge/loges)] Với e’ tốc độ biến dạng (µe/s) * Các yếu tố ảnh hưởng đến môđun đàn hồi bê tông cường độ cao: Cốt liệu Trong nhân tố cốt liệu ảnh hưởng tới mô đun đàn hồi bê tơng lỗ rỗng dường nhân tố quan trọng lỗ rỗng cốt liệu định rắn Cốt liệu có độ chặt cao có mơ đun đàn hồi cao Nói chung bê tơng sử dụng cốt liệu có mơ đun đàn hồi cao ảnh hưởng tới mơđun đàn hồi bê tơng đáng kể Các nhân tố khác cốt liệu ảnh hưởng tới mô đun đàn hồi bê tông là: kích thước hạt max, hình dáng, cấu trúc bề mặt, cấp phối hạt, mô đun đàn hồi đá gốc Chúng ảnh hưởng tới vết nứt vi mơ khu vực chuyển tiếp ảnh hưởng tới hình dạng đường cong biến dạng ứng suất Đá xi măng Mô đun đàn hồi đá xi măng bị ảnh hưởng lỗ rỗng Các nhân tố điều chỉnh lỗ rỗng xi măng là: tỉ lệ Nước/ xi măng, hàm lượng khí, phụ gia khống, mức độ thuỷ hố xi măng Vùng chuyển tiếp Nói chung, vùng lỗ rỗng, vết nứt vi mô, xu kết tinh calcium hydroxide tương đối phổ biến vùng chuyển tiếp so với chất kết dính xi măng rời chúng giữ vai trò quan trọng việc xác định mối quan hệ ứng suất – biến dạng bê tông Mô đun đàn hồi động Giá trị mô đun động lớn giá trị mô đun tĩnh khoảng từ 20-40% phụ thuộc vào cường độ tuổi mẫu thử Theo nghiên cứu Phillo tỷ số mơ đun đàn hồi tĩnh động 0,4- 0,8 biến đổi thời gian từ 1-6 tháng sau giữ nguyên tỷ lệ 0,8 Pacovic cho mô đun đàn hồi tĩnh lớn mô đun đàn hồi động Có thể tính mơ đun đàn hồi động theo cơng thức sau: Ec=1,25Ed-19, Gpa HJoặc lượng xi măng vượt 500kg/m3 Ec=1,04Ed-4,1, Gpa Hệ số Poisson Các số liệu thực nghiệm giá trị tỉ số Poisson bê tông cường độ cao hạn chế Shideler Carrasquillo báo cáo giá trị tỉ số Poisson bê tông cường độ cao dùng cốt liệu nhẹ có cường độ nén tới 10,570 psi (73MPa) sau 28 ngày 0,2 không tính đến tuổi cường độ nén hàm lượng ẩm Mặt khác, Perenchio Klieger báo cáo giá trị tỉ số Poisson bê tơng có trọng lượng thông thường với cường độ nén nằm phạm vi từ 8000 đến 116000 psi (55 - 80 MPa) từ 0,20- 0,28 Họ kết luận hệ số Poisson có khuynh hướng giảm tỉ lệ nước - xi măng tăng Kaplan tìm giá trị cho tỉ số Poisson bê tông từ 0,23 đến 0,32 xác định cách dùng phép đo động học không phụ thuộc vào cường độ nén cốt liệu thơ, bê tơng có cường độ đến 11500 psi (79 MPa) Trên sở thơng tin có sẵn, hệ số Poisson bê tông cường độ cao phạm vi đàn hồi dường tương đương với giá trị bê tông truyền thống Cường độ mỏi (độ bền mỏi) Các số liệu quan hệ mỏi bê tông cường độ cao hạn chế Bennett Muir nghiên cứu cường độ mỏi cách nén đồng trục khối bê tơng cường độ cao có kích thước 4" (102 mm) có cường độ nén tới 11.155 psi (76.9 MPa) nhận sau triệu chu trình cường độ mẫu thử chịu tải trọng lặp lại khác từ 66 - 71% so với cường độ tĩnh cho mức ứng suất tối thiểu 1250 psi (8.6 MPa) Giá trị thấp tìm thấy bê tông cường độ cao bê tông làm cốt liệu thơ có kích thước nhỏ, phần tăng thực tế khác nhỏ Khối lượng đơn vị Giá trị đo khối lượng đơn vị bê tơng có cường độ cao lớn chút so với bê tơng có cường độ thấp làm từ loại nguyên vật liệu (g = 2,4 -2,6 g/m3) Các đặc tính nhiệt Các đặc tính nhiệt bê tông cường độ cao nằm phạm vi bê tơng có cường độ thấp Các đại lượng đo nhiệt lượng riêng, tính dẫn nhiệt, độ dẫn nhiệt, hệ số gión nở nhiệt, hệ số khuyếch tán Các thí nghiệm gần cho thấy tốc độ giảm cường độ bê tông cường độ cao bê tông chất lượng cao nhanh so với bê tông thường Điểm bắt đầu giảm cường độ thấp (ở nhiệt độ 3000C) Tính ổn định thể tích nhiệt độ cao Bê tông cường độ cao thường dễ bị nứt phá hủy nhiệt độ cao nhanh bê tông thường 9 Co ngót: Các biến dạng tự bê tơng (co ngót nở) tính chất quan trọng người xây dựng Việc kiểm tra xác cơng trình đòi hỏi tính đến biến dạng Hơn nữa, biến dạng tự không đồng khối thường dẫn đến vết nứt, rónh đặc biệt thấm nhập tác nhân gây hại Do đó, việc thiết kế cơng trình có độ bền cao cần làm chủ biến dạng tự ảnh hưởng học chúng Trước hết cần nhắc lại cấu co ngót bê tơng Sau rút xu hướng chung co ngót bê tơng cường độ cao từ thành phần chúng Tiếp xem xét số bê tông cường độ cao cao có thành phần khác thí nghiệm gần LCPC Cuối rút kết luận việc khơng có quan hệ trực tiếp co ngót cường độ bê tông: bê tông thường bê tông cường độ cao, tồn lựa chọn tự cho người thiết kế, cường độ có nhiều tổ hợp chất kết dính (xi măng, muội silic, phụ gia ) ... độ cứng kết cấu lớn kết cấu bị biến d ng Với kết cấu d m sử d ng bê tông cường độ cao bê tông chất lượng cao giảm độ võng Mơ đun đàn hồi bê tông cường độ cao lớn so với bê tông thường, nhiên,... mức độ thuỷ hoá xi măng Vùng chuyển tiếp Nói chung, vùng lỗ rỗng, vết nứt vi mơ, xu kết tinh calcium hydroxide tương đối phổ biến vùng chuyển tiếp so với chất kết d nh xi măng rời chúng giữ vai... quan trọng lỗ rỗng cốt liệu định rắn Cốt liệu có độ chặt cao có mơ đun đàn hồi cao Nói chung bê tơng sử d ng cốt liệu có mơ đun đàn hồi cao ảnh hưởng tới mơđun đàn hồi bê tông đáng kể Các nhân