Nghiên cứu thực nghiệm khả năng chịu uốn của dầm bê tông cốt thép có tro bay thay thế xi măng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN HOÀNG DI NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM KHẢ NĂNG CHỊU UỐN CỦA DẦM BÊ TƠNG CỐT THÉP CĨ TRO BAY THAY THẾ XI MĂNG Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng Công trình Mã số: dân dụng cơng nghiệp 60.58.02.08 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2019 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN VĂN CH NH Phản biện 1: TS LÊ KHÁNH TOÀN Phản biện 2: TS NGUYỄN HUY GIA Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dựng công nghiệp, họp Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 04 tháng 05 năm 2019 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu Truyền thông Trường Đại học Bách khoa Đại học Đà Nẵng - Thư viện Khoa Xây dựng dân dụng công nghiệp, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong nhiều kỷ qua, người ln tìm kiếm vật liệu xây dựng thỏa mãn yêu cầu sử dụng, chịu lực, độ bền hiệu kinh tế Cùng với phát triển khoa học nhiều loại vật liệu nghiên cứu chế tạo thành cơng có tro bay để thay xi măng Tro bay sản phẩm tạo từ trình đốt than nhà máy nhiệt điện Các hạt bụi tro đưa qua đường ống khói sau thu hồi từ phương pháp kết sương tĩnh điện phương pháp lốc xoáy Tro bay tinh cầu tròn siêu mịn cấu thành từ hạt silic có kích thước hạt 0,05 micromet, nhờ bị thiêu đốt nhiệt độ cao lò đốt nên có tính puzzolan tính hút vơi cao [13] Nhờ độ mịn cao, độ hoạt tính lớn cộng với lượng silic tinh ròng (SiO ) có nhiều tro bay, nên kết hợp với ximăng puzzolan hay loại chất kết dính khác tạo sản phẩm bê tơng có khả tăng mác bê tông, giảm khả xâm thực nước, chống chua mặn; chống rạn nứt, giảm co gãy, cải thiện bề mặt sản phẩm có tính chống thấm cao; tính chịu lực cao bê tơng; chống xâm nhập acid sulfuric bê tơng đại; tạo tính bền sulfat cho bê tơng xi măng portland; hạ nhiệt độ cho bê tông [14] Bê tông cốt thép kết hợp bê tông cốt thép, bê tông loại đá nhân tạo, giòn có cường độ chịu nén (Rb) tốt, cường độ chịu kéo (Rbt) Thép loại vật liệu đàn hồi có độ dẻo tương đối lớn có cường độ chịu nén cường độ chịu kéo cao Bê tông cốt thép kết hợp hợp lý hai loại vật liệu có tính chất học khác để tạo nên loại vật liệu có nhiều ưu điểm Bê tơng cốt thép cộng tác chịu lực lực dính, chúng truyền lực từ bê tơng sang cốt thép ngược lại Lực dính có tầm quan trọng hàng đầu bê tơng cốt thép, nhờ lực dính mà cường độ cốt thép khai thác triệt để, giảm bề rộng vết nứt miền bê tông chịu kéo, [4] Khả chịu uốn dầm bê tông cốt thép (BTCT) phụ thuộc chủ yếu vào cường độ chịu nén, kéo bê tông, cường độ chịu kéo, nén cốt thép lực dính bê tơng cốt thép Các lý thuyết tính tốn cấu kiện dầm bê tơng cốt thép thường giả thiết bỏ qua khả chịu kéo bê tơng, tồn lực kéo cốt thép chịu, lực dính bê tơng cốt thép phải lớn để đảm bảo biến dạng cốt thép bê tông bề mặt tiếp xúc với cốt thép Tuy nhiên thực tế làm việc dầm bê tơng cốt thép khơng hồn tồn giả thiết nêu trên, khả chịu lực dầm bê tông cốt thép chịu ảnh hưởng lực dính bê tơng cốt thép khả chịu kéo bê tông miền kéo Các nghiên cứu trước tro bay sử dụng để thay xi măng cường độ chịu nén, kéo bê tông giảm giai đoạn trước 28 ngày sau tăng, thời gian mức độ tăng cường độ phụ thuộc vào tỉ lệ thành phần tro bay thay xi măng loại tro bay [5] Tuy nhiên chưa có nghiên cứu thực nghiệm cụ thể ảnh hưởng tro bay làm việc chung bê tông cốt thép khả chịu uốn dầm BTCT Đây lý tác giả làm đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu thực nghiệm khả chịu uốn dầm bê tơng cốt thép có tro bay thay xi măng” Mục ti u đề tài - Nghiên cứu thực nghiệm khả chịu uốn dầm BTCT bê tông sử dụng đúc dầm có tro bay thay xi măng Các tỉ lệ tro bay thay xi măng 10%, 20% 40% - Xem xét ảnh hưởng tro bay làm việc chung bê tông cốt thép dầm BTCT thông qua thông số đo từ thực nghiệm trình bày mục Đối t ng nghi n c u - Các loại vật liệu địa phương: Cát k lam (huyện Điện Bàn tỉnh uảng Nam), đá Phước Lý (tp Đà Nẵng), xi măng sông Gianh; cốt thép tròn trơn Ф8; - Dầm bê tơng cốt thép có kích thước tiết diện 100x150mm chiều dài dầm 1000mm, bê tơng đúc dầm có tro bay sử dụng để thay xi măng với tỉ lệ 10%, 20% 40% Cốt thép dầm có cốt dọc chịu lực dùng thép Ф8 tròn trơn - Thí nghiệm khả chịu lực dầm bê tông cốt thép thời điểm 28, 56, 90 ngày - Các thông số cần đo đạc đánh giá: Biểu đồ quan hệ lực chuyển vị đứng vị trí dầm; hình dánh, chiều dài bề rộng vết nứt dầm bê tông cốt thép Phạm vi nghi n c u - Nghiên cứu tổng quan làm việc dầm bê tông cốt thép nhân tố ảnh hưởng đến khả chịu uốn dầm bê tông cốt thép - Nghiên cứu tổng quan vai trò tro bay phát triển cường độ chịu nén, kéo bê tông - Thực thí nghiệm dựa tiêu chuẩn: TCVN 3105:1993: Hỗn hợp bê tông nặng bê tông nặng - Lấy mẫu, chế tạo bảo dưỡng mẫu thử; TCVN 3106:1993: Hỗn hợp bê tông nặng Phương pháp thử độ sụt; TCVN 3118:1993: Bê tông nặng - Phương pháp xác định cường độ nén - Thí nghiệm uốn dầm bê tơng cốt thép dựa vào phương pháp uốn điểm theo tiêu chuẩn TCVN 3119 : 1993 - Phân tích kết thí nghiệm khả chịu uốn dầm bê tông cốt thép dựa vào biểu đồ quan hệ lực – chuyển vị dầm vết nứt dầm bê tông cố thép - Đánh giá ảnh hưởng tro bay thay xi măng đến khả chịu uốn dầm bê tông cốt thép dựa vào việc phân tích kết Bố cục luận văn Chương 1: Tổng quan bê tông, dầm bê tông cốt thép tro bay, ứng dụng tro bay xây dựng Chương 2: Vật lıệu sử dụng thıết bị thí nghıệm Chương 3: Thí nghiệm xác định ảnh hưởng tro bay đến khả chịu uốn dầm bê tông cốt thép CHƯƠNG T NG UAN V BÊ TÔNG TRO BAY VÀ DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP 1.1 BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 Khái niệm thành phần cấu trúc phân loại b tông 1.1.2 C ờng độ b tông 1.1.3 Cốt thép 1.1.4 B tông cốt thép 1.2 T NG UAN VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA TRO BAY TRONG XÂY DỰNG Khái nệm chung 2 Phân loại 12 Thành phần hóa học 1.2.4 Ảnh h ởng tro bay đến số đặc tính b tơng 1.2.5 Một số cơng trình ng dụng tro bay Việt Nam 1.2.6 Ứng dụng tro bay số lĩnh vực cơng trình tr n giới 1.3 SỰ LÀM VIỆC CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 Sự làm việc dầm BTCT 1.3.2 Các hình th c phá hoại dầm 1.3.3 Trạng thái ng suất biến dạng tiết diện thẳng góc dầm BTCT KẾT LUẬN - Bê tông cốt thép kết hợp hạt cốt liệu, nước, phụ gia cốt thép Nhờ lực dính chặt với nên truyền lực từ bê tơng sang cốt thép, ngược lại Lực dính có tầm quan trọng hàng đầu bê tông cốt thép, nhờ lực dính mà cường độ cốt thép khai thác triệt để, giảm bề rộng vết nứt miền bê tông chịu kéo Giữa bê tông cốt thép không xảy phản ứng hóa học, đồng thời bê tơng bảo vệ cốt thép chống lại tác dụng ăn mòn mơi trường - Tro bay sản phẩm tạo từ trình đốt than nhà máy nhiệt điện; Những nghiên cứu trước cho thấy kết hợp tro bay với ximăng portland hay loại chất kết dính khác tạo sản phẩm bê tông với độ cứng vượt trội (mác cao) có khả chống thấm cao, tăng độ bền với thời gian, không nứt nẻ, giảm độ co gãy, có tính chống kiềm tính bền sulfat, dễ thao tác, rút ngắn tiến độ thi công xử lý nhiệt ngồi ra, giảm nhẹ tỉ trọng bê tông cách đáng kể - Phá hoại dầm bê tơng cốt thép theo hai dạng Sự phá hoại ứng suất cốt thép đạt đến giới hạn chảy ứng suất bê tông đạt đến Rb gọi phá hoại dẻo Nếu ứng suất cốt thép chưa đạt đến giới hạn chảy mà bê tông vùng nén bị phá hoại dầm bị phá hoại gọi phá hoại dòn CHƯƠNG VẬT LIỆU SỬ DỤNG VÀ THIẾT BỊ TH NGHIỆM 2.1 VẬT LIỆU SỬ DỤNG TRONG TH NGHIỆM 1 Cát (Cốt liệu nhỏ) 2 Đá dăm (Cốt liệu lớn) 21 Xi măng 2.1.4 N ớc 2.1.5 Tro bay Cốt thép 2.2 THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG TH NGHIỆM 2.2.1.Ván khuôn 2 Đầm b tơng 2.2.3 Máy nén 2 Phòng d ỡng hộ mẫu 2 Máy trộn b tông: sử dụng máy trộn dung tích 00l 2 Thiết bị uốn dầm b tông KẾT LUẬN - Vật liệu sử dụng để thí nghiệm như: Cát, đá, xi măng, nước, sắt thép sử dụng nghiên cứu đề tài đáp ứng chất lượng - Đối với Tro bay sử dụng nhà máy Nhiệt điện Vĩnh Tân có thư giám định phẩm chất, đủ điều kiện để thí nghiệm - Đối với máy móc thiết bị, cở sở phòng thí nghiệm đủ điều kiện để tiến hành thí nghiệm phân tích đánh giá kết CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM KHẢ NĂNG CHỊU UỐN CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP CÓ TRO BAY THAY THẾ XI MĂNG GIỚI THIỆU CHUNG Chương tác giả trình bày việc thí nghiệm dầm bê tông cốt thép (BTCT) theo sơ đồ điểm Các dầm BTCT đúc tro bay sử dụng để thay xi măng theo tỉ lệ 0% (dầm đối chứng), 10%, 20% 40% Các thông số kỹ thuật xét đến bao gồm: - uan hệ lực chuyển vị dầm - Lực uốn dầm thời điểm xuất vết nứt đầu tiên, cốt thép chảy dẻo dầm bị phá hoại - Hình dạng vết nứt 3.2 CHƯƠNG TRÌNH TH NGHIỆM Vật liệu sử dụng thí nghiệm - Cát: xác định theo Mục 2.1.1 - Đá dăm: xác định theo Mục 2.1.2 - Xi măng: xác định theo Mục 2.1.3 - Nước: xác định theo Mục 2.1.4 - Tro Bay: xác định theo Mục 2.1.5 - Cốt thép: xác định theo Mục 2.1.6 2 Chi tiết ch ơng trình thí nghiệm Thí nghiệm thực 12 dầm bê tông cốt thép, kích thước dầm 100x150x1000mmm đúc trình bày bảng 3.1 Thành phần cấp phối bê tơng trình bày Bảng 3.2 Nhóm gồm dầm thí nghiệm uốn thời điểm 28 ngày, dầm D1-28 mẫu đối chứng khơng có tro bay, dầm D2-28, D3-28, D4-28 có tro bay thay xi măng theo tỉ lệ khối lượng 10%, 20% 40% Nhóm gồm dầm thí nghiệm uốn thời điểm 56 ngày, dầm D1-56 mẫu đối chứng khơng có tro bay, dầm D2-56, D356, D4-56 có tro bay thay xi măng theo tỉ lệ khối lượng 10%, 20% 40% Nhóm gồm dầm thí nghiệm uốn thời điểm 90 ngày, dầm D1-90 mẫu đối chứng khơng có tro bay, dầm D2-90, D3-90, D4-90 có tro bay thay xi măng theo tỉ lệ khối lượng 10%, 20% 40% Ngoài ra, thành phần cấp phối đúc mẫu lập phương kích thước 100x100x100mm dùng để thí nghiệm xác định cường độ chịu nén bê tông 28, 56 90 ngày Bảng 3.1 Chương trình thí nghiệm Nhóm Ký hiệu dầm Kích th ớc mmxmmxmm Cốt thép Lớp BT bảo vệ D1-28 D2-28 D3-28 D4-28 D1-56 D2-56 D3-56 D4-56 D1-90 D2-90 D3-90 D4-90 100x150x1000 100x150x1000 100x150x1000 100x150x1000 100x150x1000 100x150x1000 100x150x1000 100x150x1000 100x150x1000 100x150x1000 100x150x1000 100x150x1000 2Ø8 2Ø8 2Ø8 2Ø8 2Ø8 2Ø8 2Ø8 2Ø8 2Ø8 2Ø8 2Ø8 2Ø8 25mm 25mm 25mm 25mm 25mm 25mm 25mm 25mm 25mm 25mm 25mm 25mm Tỉ lệ tro bay thay xi măng (%) 10 20 40 10 20 40 10 20 40 Ngày uốn dầm 28 28 28 28 56 56 56 56 90 90 90 90 Bảng 3.2 Tỉ lệ thành phần cấp phối bê tông đúc dầm T n mẫu D1(0%TB) D2(10%TB) D3(20%TB) D4(40%TB) Tổng bột kết dính Xi măng XM+ Đá 1x2 Cát N ớc Tỉ lệ N/Bột Tro bay (TB)(%) (XM)(%) TB 100 0.5 0.5 90 10 0.5 0.5 80 20 0.5 0.5 60 40 0.5 0.5 Ghi chú: Bột=xi măng + Tro bay 10 - Sau trộn xong, hỗn hợp bê tông đưa vào khuôn gỗ 100x100x100mm đầm chặt uy trình đúc sau: + Chuẩn bị: 24 khuôn gỗ, búa su nhỏ, bay, đầm + Khuôn lau bôi lớp luyn mỏng vào mặt khuôn + Cho hỗn hợp bê tông vào khuôn làm lớp, lớp đầm 25 tồn diện tích mặt khn + Dùng búa su gõ xung quanh để tránh rổ mặt mẫu bê tông + Dùng bay xoa phẳng mặt khn + Dùng bút xóa ghi ngày đúc, tỷ lệ N/B tỷ lệ tro bay thay phần xi măng với tỷ lệ tương ứng 0% (mẫu đối chứng), 10%, 20% 40% - Sau đúc, mẫu phủ bạt để chống nước từ mặt đặt mơi trường khơng khí phòng Thí nghiệm Khoa Xây dựng Dân dụng Cơng nghiệp, trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng - Sau 20-24(h), tháo ván khn, mẫu thí nghiệm dưỡng hộ nước chờ đến ngày tuổi lại 28,56,90 tiến hành thí nghiệm uốn dầm nén mẫu Hình 3.3 Dưỡng hộ mẫu dầm BTCT 3.2.5 Xác định độ sụt thành phần cấp phối - Công tác chuẩn bị 11 - Độ sụt đo sau trộn hỗn hợp bê tông máy trộn Chuẩn bị Cơn Abrams Hình 3.4 Đo độ sụt * uy trình đo độ sụt: Đặt chảo trộn sàn nhà làm ẩm với nước khơng có nước tự đọng lại Giữ vững hình nón sụt giảm chỗ cách sử dụng chân giữ Chèn hỗn hợp bê tông vào phần ba hình nón Sau đó, đầm chặt lớp 25 lần cách sử dụng thép chuyển động tròn, đảm bảo khơng để khuấy Thêm hỗn hợp đủ hai phần ba, lặp lại 25 lần đầm, đầm chặt vừa vào lớp trước bê tông Tiếp tục chèn hỗn hợp bê tơng cho đầy nón sụt, sau lặp lại q trình đầm 25 lần Gạt bỏ hỗn hợp bê tông thừa phần mở hình nón sụt cách sử dụng que đầm thép Từ từ tháo bỏ nón sụt nâng theo chiều dọc thời gian (5 giây giây) đảm bảo mẫu bê tông không di chuyển Đợi cho hỗn hợp bê tông sụt Sau bê tông ổn định, đo sụt giảm theo chiều cao cách chuyển hình nón ngược sụt xuống đặt bên cạnh mẫu, đặt que thép mặt nón đo khoảng cách từ 12 đến tâm di dời ban đầu Hình 3.5 Tiến hành đo độ sụt 3.2.6 Thí nghiệm xác định c ờng độ chịu nén b tơng Hình 3.6 Q trình nén mẫu Mẫu nén máy hiệu GEW-1000P hình 3.5, tốc độ gia tải trung bình 6-4 (KN/S), mẫu lấy khỏi bể lau khô trước nén 30 phút 13 Đưa mẫu chuẩn bị vào bàn nén, mặt bên tiếp xúc với mặt bàn nén Để đảm bảo kích thước bề mặt tiếp xúc giống mẫu nén, đệm thép gia cơng sẵn với kích thước 100x100mm sử dụng đặt bề mặt mẫu mặt bàn nén Điều chỉnh bàn nén áp sát mặt mẫu nén Đóng khóa dầu thủy lực máy Chạy phần mềm nén mẫu, đưa thông số ban đầu giá trị Mở van áp lực, bắt đầu trình gia tải, đến lúc mẫu bị phá hoại dừng lại, đọc kết hình Hình 3.7 Mẫu nén sau gia tải Hình 3.8 Kết từ phần mềm 14 - Tính tốn kết cường độ chịu nén mẫu thử Gọi lực phá hoại P cường độ mẫu R xác định sau: R = P/A A – diện tích tiết diện ngang mẫu - Đơn vị tính R thường dùng MPa (Meega Pascan) kG/cm2 1MPa = 106Pa = 106N/m2 = N/mm2 = 9,81 kG/cm2 3.2.7 Thí nghiệm uốn dầm BTCT bé khung ®ì bé kÝch thđy lùc THÐP TÊM DµY 30MM THÐP TÊM DàY 30MM loadcell (30t) đo lực bulong d16 thép (250) 270*220*10 DầM BTCT 100*150*1000 LVDT MặT ĐứNG DầM BTCT 100*150*1000 bé kÝch thđy lùc GèI DI §éNG GèI Cố ĐịNH GốI DI ĐộNG THéP TấM GốI Cố ĐịNH DàY 30CM MặT BằNG Hỡnh 3.9 Hỡnh v thớ nghim uốn dầm điểm Hình 3.10 Hệ thống thí nghiệm uốn dầm bốn điểm 15 P Hình 3.11 Thí nghiệm uốn dầm theo sơ đồ điểm - Nhóm 1: Gồm dầm tro bay (TB) dử dụng để thay xi măng theo tỉ lệ khối lượng 0% (mẫu đối chứng) 10%, 20% 40% dầm nhóm thí nghiệm uốn thời điểm 28 ngày - Nhóm 2: Gồm dầm tro bay dử dụng để thay xi măng theo tỉ lệ khối lượng 0% (mẫu đối chứng) 10%, 20% 40% dầm nhóm thí nghiệm uốn thời điểm 56 ngày - Nhóm 3: Gồm dầm tro bay dử dụng để thay xi măng theo tỉ lệ khối lượng 0% (mẫu đối chứng) 10%, 20% 40% dầm nhóm thí nghiệm uốn thời điểm 90 ngày - Các thông số khảo sát bao gồm: + Đường quan hệ lực uốn chuyển vị vị trí dầm + Lực gây vết nứt đầu tiên, lực uốn vị trí cốt thép chảy dẻo lực uốn phá hoại + Hình ảnh vết nứt 3.3 KẾT UẢ VÀ THẢO LUẬN 3.3.1 Độ sụt hỗn h p b tơng t Tro bay góp phần tăng độ linh động độ sụt hổn hợp bê tông tăng lên tro bay sử dụng để thay xi măng Độ sụt đo sau trộn hỗn hợp bê tông máy trộn Dựa vào kết Bảng 3.3, nhận thấy tro bay góp phần tăng độ sụt hỗn hợp bê tông 16 Bảng 3.3 Kết độ sụt T n mẫu Độ sụt (mm) D1(0%TB) 28 D2(10%TB) 38 D3(20%TB) 49 D4(40%TB) 65 3.3.2 C ờng độ chịu nén b tông Bảng 3.4 Kết cường độ chịu nén bê tông C ờng độ chịu nén b tông (KN/cm ) T n mẫu 28 ngày 56 ngày 90 ngày D1-0%TB 420.7 437.7 498.7 D2-10% TB 416.4 443.5 468.7 D3-20% TB 387.1 419.6 415.9 D4-40% TB 302.9 336.7 368.6 Từ kết nén mẫu bê tông bảng 3.4 ta thấy có tăng, giảm cường độ chịu nén mẫu có tro bay thay xi măng so với mẫu đối chứng (0%TB) Thí nghiệm thời điểm 28, 56 90 ngày cường độ chịu nén mẫu tăng dần Nhưng có tro bay thay xi măng theo tỉ lệ 10%, 20% 40% cường độ giảm dầm so với mẫu đối chứng 0% Sự suy giảm cường độ chịu nén tỉ lệ thuận với gia tăng hàm lượng tro bay thay xi măng 3.3.3 uan hệ lực uốn- chuyển vị dầm dầm BTCT - Tất dầm thuộc nhóm bị phá hoại uốn thí nghiệm theo sơ đồ điểm Về hình dạng vết nứt tất dầm thể hình 3.15 (nhóm 1-28 ngày), hình 3.16 (nhóm – 56 ngày) hình 3.17 (nhóm 3-90 ngày) 17 Bảng 3.5 Kết uốn dầm bê tông cốt thép Lực uốn Lực uốn Lực uốn Sự sai Ký hiệu vết n t côt thép lúc dầm Dạng khác lực dầm đầu ti n chảy dẻo phá hoại phá hoại uốn (%) xuất (kN) (kN) (kN) D1-28 16.27 32.93 35.8 Uốn D2-28 14.7 32.27 34.63 -3.3 Uốn D3-28 15.6 31.6 34.46 -3.7 Uốn D4-28 14.11 30.07 33.6 -6.1 Uốn D1-56 16.43 30.6 37.48 Uốn D2-56 17.2 29.85 36.65 -2.2 Uốn D3-56 15 29.3 36.43 -2.8 Uốn D4-56 15.6 29.2 35.65 -4.9 Uốn D1-90 15.15 31.89 38.24 Uốn D2-90 16.6 31.18 36.28 -5.1 Uốn D3-90 15.5 30.73 35.91 -6.1 Uốn D4-90 15.9 30.8 37.79 -1.2 Uốn - uan hệ lực uốn chuyển vị dầm 3.3.3.1 Nhóm - Nhóm gồm dầm dầm D1-28 mẫu đối chứng (0%TB) Tro bay sử dụng để thay xi măng theo tỉ lệ 10% (D228); 20% (D3-28) 40% (D4-28) Tất dầm điều bị phá hoại uốn trình bày mục 3.3.3 Từ hình 3.12 thấy đường biểu diễn lực chuyển vị dầm tương đối giống Vì kết luận tro bay khơng ảnh hưởng đến hình dạng đường quan hệ lực chuyển vị dầm thí nghiệm thời điểm 28 ngày - Từ hình 3.12 bảng 3.5, thấy lực gây vết nứt dầm D1-28, D2-28, D3-28 D4-28 tương ứng 16.27KN, 14.7KN, 15.6KN 14.11KN Điều cho thấy lực gây vết nứt giảm 9.6%, 4.1% 13.2% tro bay sử dụng để 18 thay xi măng theo tỉ lệ khối lượng 10%, 20% 40% - Hình 3.12 bảng 3.5 thể cường độ dầm thời điểm thép chảy dẻo dầm Cường độ (lực uốn) thời điểm thép chảy dẻo dầm đối chứng (0%TB) 32.93KN, lực uốn thời điểm thép chảy dẻo dầm có tro bay thay xi măng theo tỉ lệ 10%, 20% 40% 32.27KN, 31.6KN 30.07KN - Hình 3.12 bảng 3.5 cho thấy mặt dù tỉ lệ tro bay thay xi măng lên đến 40% tro bay góp phần làm giảm khả chịu uốn dầm bê tông cốt thép Lực phá hoại uốn dầm đối chứng (0%TB) 35.8KN lực phá hoại uốn dầm có tro bay thay xi măng theo tỉ lệ khối lượng 10%, 20% 40% 34.63KN, 34.46KN 33.6KN Sự suy giảm cường độ dầm có tro bay 3.3%, 3.7% 6.1% thay xi măng theo tỉ lệ khối lượng 10%, 20% 40% * Các dầm phá hoại theo trình tự sau: Đầu tiên vết nứt dầm bê tơng chịu kéo xuất vị trí khu vực dầm (giữa điểm đặt lực) cốt thép vùng kéo bị chảy dẻo, cuối bê tơng vùng nén bị phá hoại Hình thức phá hoại gọi phá hoại dẻo Hình 3.12 Biểu đồ quan hệ lực uốn chuyển vị dầm dầm nhóm (28 ngày) 19 3.3.3.2 Nhóm - Nhóm gồm dầm dầm D1-56 mẫu đối chứng (0%TB) Tro bay sử dụng để thay xi măng theo tỉ lệ 10% (D256); 20% (D3-56) 40% (D4-56) Tất dầm điều bị phá hoại uốn trình bày mục 3.3.3 Từ hình 3.13 thấy đường biểu diễn lực chuyển vị dầm tương đối giống Vì kết luận tro bay không ảnh hưởng đến hình dạng đường quan hệ lực chuyển vị dầm thí nghiệm thời điểm 56 ngày - Từ hình 3.13 bảng 3.5, thấy lực gây vết nứt dầm D1-56, D2-56, D3-56 D4-56 tương ứng 16.43KN, 17.2KN, 15KN 15.6KN Điều cho thấy lực gây vết nứt giảm 4.7%, 8.7% 5.1% tro bay sử dụng để thay xi măng theo tỉ lệ khối lượng 10%, 20% 40% - Hình 3.13 bảng 3.5 thể cường độ dầm thời điểm thép chảy dẻo dầm Cường độ (lực uốn) thời điểm thép chảy dẻo dầm đối chứng (0%TB) 30.6KN, lực uốn thời điểm thép chảy dẻo dầm có tro bay thay xi măng theo tỉ lệ 10%, 20% 40% 29.85KN, 29.3KN 29.2KN - Hình 3.13 bảng 3.5 cho thấy mặt dù tỉ lệ tro bay thay xi măng lên đến 40% tro bay góp phần làm giảm khả chịu uốn dầm bê tông cốt thép Lực phá hoại uốn dầm đối chứng (0%TB) 37.48KN lực phá hoại uốn dầm có tro bay thay xi măng theo tỉ lệ khối lượng 10%, 20% 40% 36.65KN, 36.43KN 35.65KN Sự suy giảm cường độ dầm có tro bay 2.2%, 2.8% 4.9% thay xi măng theo tỉ lệ khối lượng 10%, 20% 40% * Các dầm phá hoại theo trình tự sau: Đầu tiên vết nứt dầm bê tông chịu kéo xuất vị trí khu vực dầm (giữa 20 điểm đặt lực) cốt thép vùng kéo bị chảy dẻo, cuối bê tông vùng nén bị phá hoại Hình thức phá hoại gọi phá hoại dẻo Hình 3.13 Biểu đồ quan hệ lực uốn chuyển vị dầm dầm nhóm (56 ngày) 3.3.3.3 Nhóm - Nhóm gồm dầm dầm D1-90 mẫu đối chứng (0%TB) Tro bay sử dụng để thay xi măng theo tỉ lệ 10% (D290); 20% (D3-90) 40% (D4-90) Tất dầm điều bị phá hoại uốn trình bày mục 3.3.3 Từ hình 3.14 thấy đường biểu diễn lực chuyển vị dầm tương đối giống Vì kết luận tro bay khơng ảnh hưởng đến hình dạng đường quan hệ lực chuyển vị dầm thí nghiệm thời điểm 90 ngày - Từ hình 3.14 bảng 3.5, thấy lực gây vết nứt dầm D1-90, D2-90, D3-90 D4-90 tương ứng 15.15KN, 16.16KN, 15.5KN 15.9KN Điều cho thấy lực gây vết nứt giảm 9.5%, 2.3% 5.0% tro bay sử dụng để thay xi măng theo tỉ lệ khối lượng 10%, 20% 40% 21 - Hình 3.14 bảng 3.5 thể cường độ dầm thời điểm thép chảy dẻo dầm Cường độ (lực uốn) thời điểm thép chảy dẻo dầm đối chứng (0%TB) 31.89KN, lực uốn thời điểm thép chảy dẻo dầm có tro bay thay xi măng theo tỉ lệ 10%, 20% 40% 31.18KN, 30.73KN 30.8KN - Hình 3.14 bảng 3.5 cho thấy mặt dù tỉ lệ tro bay thay xi măng lên đến 40% tro bay góp phần làm giảm khả chịu uốn dầm bê tông cốt thép Lực phá hoại uốn dầm đối chứng (0%TB) 38.24KN lực phá hoại uốn dầm có tro bay thay xi măng theo tỉ lệ khối lượng 10%, 20% 40% 36.28KN, 35.91KN 37.79KN Sự suy giảm cường độ dầm có tro bay 5.1%, 6.1% 1.2% thay xi măng theo tỉ lệ khối lượng 10%, 20% 40% * Các dầm phá hoại theo trình tự sau: Đầu tiên vết nứt dầm bê tơng chịu kéo xuất vị trí khu vực dầm (giữa điểm đặt lực) cốt thép vùng kéo bị chảy dẻo, cuối bê tơng vùng nén bị phá hoại Hình thức phá hoại gọi phá hoại dẻo Hình 3.14 Biểu đồ quan hệ lực uốn chuyển vị dầm dầm nhóm (90 ngày) 22 3.3.4 Hình dạng vết n t Hình 3.15 Dạng phá hoại dầm hình ảnh vết nứt nhóm (28 ngày) Hình 3.16 dạng phá hoại dầm hình ảnh vết nứt nhóm (56 ngày) 23 Hình 3.17 dạng phá hoại dầm hình ảnh vết nứt nhóm (90 ngày) Hình 3.14 đến 3.16 thấy tất dầm phá hoại uốn, nơi vết nứt thẳng góc xuất vùng có moment lớn KẾT LUẬN CHƯƠNG - Tại thời điển 28, 56 90 ngày dầm điều bị phá hoại uốn, hình dạng đường quan hệ lực chuyển vị dầm tương đối giống Vì kết luận tro bay khơng ảnh hưởng nhiều đến hình dạng đường quan hệ lực chuyển vị dầm thí nghiệm thời điểm 28, 56 90 ngày - Từ phân tích ta nhận thấy tro bay thay xi măng theo tỉ lệ 10%, 20% 40% thời điểm 28, 56, 90 ngày, tro bay làm giảm khả chịu uốn dầm bê tông cốt thép - Các dầm phá hoại dẻo theo trình tự sau: Đầu tiên vết nứt dầm bê tông chịu kéo xuất vị trí khu vực dầm (giữa điểm đặt lực) cốt thép vùng kéo bị chảy dẻo, cuối bê tông vùng nén bị phá hoại 24 KẾT LUẬN CHUNG VÀ KİẾN NGHỊ Kết luận chung: Nằm giới hạng đề tài tác giả rút kết luận sau: Tro bay nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân góp phần tăng độ linh động bê tơng ướt Thí nghiệm đến 90 ngày cường độ chịu nén mẫu bê tơng có tro bay giảm so với mẫu đối chứng khơng có tro bay Sự suy giảm cường độ chịu nén tỉ lệ thuận với gia tăng hàm lượng tro bay thay xi măng Khi sử dụng tro bay thay xi măng, hình dạng đường cong quan hệ lực chuyển vị dầm bê tông cốt thép dường khơng đổi nhiều Tro bay góp phần suy giảm khả chịu uốn dầm bê tông cốt thép dù tỉ lệ tro bay thay xi măng lên đến 40% Trong giới hạn tỉ lệ tro bay thay xi măng từ 10%, 20% 40% tất dầm bê tông cốt thép phá hoại dẻo Kiến nghị: - Các tỉ lệ tro bay thay khác 5%, 10%, 15%, 30% cần tiếp tục nghiên cứu để có số liệu tổng quan - Các loại tro bay khác cần nghiên cứu - Mơ hình lý thuyết ảnh hưởng tro bay đến khả chịu uốn dầm BTCT cần phát triển để đánh giá kết thực nghiệm ... bê tơng cốt thép có tro bay thay xi măng Mục ti u đề tài - Nghiên cứu thực nghiệm khả chịu uốn dầm BTCT bê tông sử dụng đúc dầm có tro bay thay xi măng Các tỉ lệ tro bay thay xi măng 10%, 20%... thí nghiệm khả chịu uốn dầm bê tông cốt thép dựa vào biểu đồ quan hệ lực – chuyển vị dầm vết nứt dầm bê tông cố thép - Đánh giá ảnh hưởng tro bay thay xi măng đến khả chịu uốn dầm bê tông cốt thép. .. có nghiên cứu thực nghiệm cụ thể ảnh hưởng tro bay làm việc chung bê tông cốt thép khả chịu uốn dầm BTCT Đây lý tác giả làm đề tài nghiên cứu: Nghiên cứu thực nghiệm khả chịu uốn dầm bê tơng cốt