Bài viết tiến hành thí nghiệm cường độ bám dính giữa cốt thép và bê tông sử dụng cát biển ở Phú Quốc, Kiên Giang trong các điều kiện bảo dưỡng khác nhau. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết để nắm chi tiết hơn nội dung nghiên cứu.
Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng, NUCE 2020 14 (3V): 128–139 CƯỜNG ĐỘ BÁM DÍNH GIỮA CỐT THÉP VÀ BÊ TÔNG SỬ DỤNG CÁT BIỂN Trần Ngọc Thanha,∗, Lê Thanh Điềna,b a Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Trường Đại học Giao thơng vận tải TP Hồ Chí Minh, số đường Võ Oanh, quận Bình Thạnh, TP Hồ Chí Minh, Việt Nam b Phịng nghiên cứu vật liệu xây dựng & kết cấu cơng trình, Viện khoa học thủy lợi Miền Nam, số 658 đường Võ Văn Kiệt, Quận 5, TP Hồ Chí Minh, Việt Nam Nhận ngày 16/03/2020, Sửa xong 07/06/2020, Chấp nhận đăng 12/06/2020 Tóm tắt Nghiên cứu thí nghiệm cường độ bám dính cốt thép bê tông sử dụng cát biển Phú Quốc, Kiên Giang điều kiện bảo dưỡng khác Tổng cộng 120 mẫu lăng trụ tròn với cốt thép chơn sâu đúc thí nghiệm kéo tuột Các thông số khảo sát cấp phối bê tông (mác 200 mác 300), loại cát (cát sông cát biển), thời gian bảo dưỡng (7, 14, 28, 90 180 ngày) điều kiện bảo dưỡng (nước nước mặn) Kết thí nghiệm cho thấy khơng có khác biệt đáng kể cường độ bám dính bê tơng sử dụng cát sơng cát biển 180 ngày Cường độ bám dính tăng nhanh bảo dưỡng từ ngày đến 28 ngày tăng chậm từ sau 28 ngày đến 180 ngày Cường độ bám dính mẫu ngâm nước lớn chút so với mẫu ngâm nước mặn Sự ăn mòn cốt thép chôn bê tông sử dụng cát biển tiến triển không đáng kể sau bảo dưỡng 180 ngày nước mặn Từ khoá: cát biển; cường độ bám dính; cốt thép; điều kiện bảo dưỡng INTERFACIAL BOND STRENGTH BETWEEN STEEL BAR AND CONCRETE USING SEA SAND Abstract This study aimed to examine interfacial bond strength between steel bar and concrete using sea sand at Phu Quoc, Kiên Giang province under various curing environment Total 120 cylinder specimens with embedded steel bar were experienced under pullout test The testing parameters included concrete grade (M200 and M350), sand type (river sand and sea sand), curing time (7, 14, 28, 90 and 180 days), and curing enviroment (normal water and sea water) The results showed that there was no significant different in interfacial bond strength between normal sand and sea sand until 180 days testing The interfacial bond strength enhanced rapidly from days to 28 days but increased slowly from 28 days to 180 days The interfacial bond strength of specimens cured in normal water was slighlty higher than those cured in sea water The corrosion of steel bar embedded in concrete using sea sand has not progressed significantly after 180 days cured in sea water Keywords: sea sand; interfacial bond strength; steel bar; curing environment https://doi.org/10.31814/stce.nuce2020-14(3V)-12 c 2020 Trường Đại học Xây dựng (NUCE) Giới thiệu Bê tông vật liệu quan trọng kết cấu cơng trình dân dụng hạ tầng Khoảng 25 tỉ bê tông sử dụng năm 2016 tiếp tục tăng với tốc độ nhanh năm tiếp theo, đặc biệt lên tới 20%/năm nước phát triển [1] Để đáp ứng nhu cầu sử dụng bê tông ∗ Tác giả đại diện Địa e-mail: ngocthanh.tran@ut.edu.vn (Thanh, T N.) 128 Thanh, T N., Điền, L T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng hàng năm số lượng lớn nguyên liệu gia tăng sản xuất tiêu thụ sản lượng tiêu thụ xi măng lên tới 4,2 tỉ tấn, cốt liệu lớn bao gồm đá cát sông lên tới 40 tỉ [1] Tuy nhiên, gia tăng sản xuất ngun liệu có cát sơng gây hậu nghiêm trọng môi trường, tài nguyên ảnh hưởng đến sống người [1] Vì mà nhu cầu nguyên liệu thay cát sông để chế tạo bê tông trở nên cấp bách năm trở lại Một giải pháp tiềm sử dụng để thay cát sông bê tông cát biển loại cát có trữ lượng lớn dễ khai thác, đặc biệt Việt Nam với bờ biển dài [2] Tuy nhiên cát biển tồn nhiều thành phần hóa học khác cát sơng, phổ biến NaCl làm ảnh hưởng đến q trình thủy hóa, khả chịu lực bê tơng đặc biệt gây ăn mịn cốt thép, dẫn đến an tồn kết cấu bê tơng cơt thép [3] Vì mà trước sử dụng thay cát sông cần có nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng cát biển đến khả làm việc bê tông cốt thép kết cấu bê tông cốt thép Hầu hết nghiên cứu nước tập trung đánh giá tính chất học bê tơng sử dụng cát biển, nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng cát biển đến ăn mòn làm việc cốt thép [4–9] Các nhóm nghiên cứu nước tiến hành khảo sát ảnh hưởng cát biển tỉnh ven biển đến khả chịu nén bê tông kết cho thấy xu hướng ảnh hưởng khác tùy theo loại cát Bê tông sử dụng cát biển Bình Thuận Vũng Tàu có cường độ chịu nén tương đương bê tông sử dụng cát sông, ngược lại bê tơng sử dụng cát biển Khánh Hịa Quảng Ninh có cường độ thấp từ 5% tới 33% [4–6] Các nhóm nghiên cứu quốc tế công bố kết trái ngược ảnh hưởng cát biển đến khả chịu nén, uốn mô đun đàn hồi bê tông [7–9] Mặt khác, theo tìm hiểu tác giả đa phần nghiên cứu đề cập đến khả bám dính cốt thép bê tơng thơng thường thay bê tơng sử dụng cát biển Nhóm nghiên cứu Tân cs [3] thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng ăn mịn đến khả bám dính bê tông cốt thép Kết cho thấy ứng suất bám dính tăng độ ăn mịn từ đến 2% sau giảm độ ăn mịn tăng từ 6,5% trở lên Nhóm nghiên cứu Diab cs [10] nghiên cứu ảnh hưởng tiêu chuẩn thí nghiệm, loại cốt liệu cường độ nén đến ứng xử bám dính bê tơng cốt thép Nghiên cứu kết luận cường độ bám dính thí nghiệm kéo đơn nhỏ thí nghiệm kéo đơi, loại đá khác cường độ bám dính khác bê tơng cường độ cao phá hoại giịn xuất nhiều vết nứt tách dọc Gần nhóm nghiên cứu Thanh cs [2] đánh giá khả chịu nén bê tông sử dụng cát biển Phú Quốc, Kiên Giang điều kiện bảo dưỡng khác Kết cho thấy việc sử dụng cát biển thay cát sơng khả thi bê tơng sử dụng cát biển có cường độ chịu nén lớn từ 8% - 17% so với bê tông sử dụng cát sông Nghiên cứu ý khả chịu nén bê tông bảo dưỡng nước mặn phát nhỏ bê tông bảo dưỡng nước Tuy nhiên nghiên cứu dừng lại việc đánh giá tính chất học bê tông mà chưa xem xét ảnh hưởng cát biển đến ăn mòn làm việc cốt thép Vì để đánh giá tồn diện hiệu việc sử dụng cát biển Phú Quốc, Kiên Giang thay cho cát sông bê tông, nghiên cứu tiến hành thực nghiệm ảnh hưởng cát biển đến cường độ bám dính cốt thép bê tông Nội dung chi tiết bao gồm: (i) Đánh giá ảnh hưởng thời gian bảo dưỡng đến cường độ bám dính bê tơng sử dụng cát biển; (ii) Đánh giá ảnh hưởng cát biển thay cát sông bê tông đến cường độ bám dính bê tơng; (iii) Đánh giá ảnh hưởng điều kiện bảo dưỡng đến cường độ bám dính bê tông sử dụng cát biển 129 Thanh, T N., Điền, L T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Chương trình thực nghiệm 2.1 Sơ đồ thí nghiệm Để đánh giá cường độ bám dính bê tông sử dụng cát biển điều kiện bảo dưỡng khác nhau, chương trình thực nghiệm thiết kế Hình Tổng cộng 120 mẫu lăng trụ với cốt thép chôn sâu, chia làm 40 tổ mẫu đúc thí nghiệm Hai loại cấp phối bê tông khảo sát M200 M300, hai loại cát sử dụng cát sông cát biển, thời gian bảo dưỡng bao gồm 7, 14, 28, 90 180 ngày, tổ mẫu nước Tạp chíngâm Khoa học Cơng nước nghệ Xây dựng NUCE 2019mặn Nước (N) M200 (M2) 7d (D7) Cát sông (CS) 14d (D14) Cường độ bám dính cốt thép bê tơng sử dụng cát biển M2CSD7N M3CSD7N M2CSD14N M3CSD14N M2CSD28N M3CSD28N M2CSD90N M3CSD90N M2CSD180N M3CSD180N M2CBD7N M3CBD7N M2CBD14N M3CBD14N M2CBD28N M3CBD28N M2CBD90N M3CBD90N M2CBD180N M3CBD180N 28d (D28) M300 (M3) Cát biển (CB) 90d (D90) M2CSD7B M3CSD7B 180d (D180) M2CSD14B M3CSD14B M2CSD28B M3CSD28B Nước mặn (B) Cường độ Loại cát Ngày Điều kiện bảo dưỡng M2CSD90B M3CSD90B M2CSD180B M3CSD180B M2CBD7B M3CBD7B M2CBD14B M3CBD14B M2CBD28B M3CBD28B M2CBD90B M3CBD90B M2CBD180B M3CBD180B 40 tổ mẫu Ảnh hưởng cường độ Ảnh hưởng cát biển Ảnh hưởng thời gian bảo dưỡng Ảnh hưởng điều kiện bảo dưỡng Hình1.1.Sơ Sơ đồ đồ thí Hình thínghiệm nghiệm 2.2 Vật liệu và2.2 chếVật tạoliệu chế tạo a Vật liệu 2.2.1 Vật liệu phần cấp phối bê loại bê tông (M200 M300) được lấy nghiên cứu Thành phầnThành cấp phối loại tông (M200 vàvàM300) lấytheo theo nghiên cứu Thanh Thanhhợp cs.cường [2] Bảng tổngcủa hợp cường độ nén cácbảo mẫudưỡng bê tông bảo dưỡng cs [2] Bảng tổng độ1nén mẫu bê tông nước đến 84 ngày nước đến 84 ngày theo nghiên cứu [2] Thành phần bê tông bao gồm: xi măng theo [2] Thành phần bê tông bao gồm: xi măng PCB40 công ty xi măng Hà Tiên sản xuất, cát PCB40 công ty xi măng Hà Tiên sản xuất, cát sông khai thác Tân Châu, tỉnh sông khai thác Tân Châu, tỉnh An Giang, đá × khai thác Hịn Sóc, huyện Hịn An Giang, đá 1x2 khai thác Hịn Sóc, huyện Hịn Đất, nước lấy từ Đất, nước nhà lấy từ nhà máy nước thành phố Rạch Giá Cát biển lấy bãi biển Phú máy nước thành phố Rạch Giá Cát biển lấy bãi biển Phú Quốc, tỉnh Kiên Quốc, tỉnh KiênGiang Giang khơvịng vịngtrước 20 ngày trước trộn bêquả tông Chi tiết kết đemđem phơi phơi khô 20 ngày đem trộn bê đem tơng Chi tiết kết thí nghiệm tính chất lý thành phần hạt cát sông cát biển tham khảo [2] Cốt thép sử dụng loại Pomina, đường kính thép 14 mm, thơng số cường độ cốt thép thí 130 Thanh, T N., Điền, L T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng nghiệm cung cấp Bảng Chiều dài đoạn thép chôn bê tông chọn 200 mm vào nguyên nhân sau: (i) Trước chọn chiều dài neo 200 mm tác giả có đúc thử kéo số mẫu có chiều dài neo 70 mm (5d) 140 mm (10d) Tuy nhiên giá trị lực kéo thí nghiệm thu cấp tải nhỏ mẫu bê tông M200 ngày (lực nhỏ) Do việc khảo sát ảnh hưởng thời gian bảo dưỡng đến phát triển cường độ bám dính theo thời gian khơng rõ ràng Ngồi việc chọn chiều dài neo lớn có nghĩa diện tích bám dính bê tơng cốt thép lớn ảnh hưởng cát biển kỳ vọng đáng kể (ii) Mặc dù chọn chiều dài neo lớn tác giả dự trù kiểu phá hoại kéo tuột kéo đứt thép thông qua việc chọn cường độ thép cao Ngồi cường độ bám dính dự đốn lớn theo tiêu chuẩn BS 8110 [11] EN 1992-1-1 [12] 2,5 MPa, cường độ bám dính lớn ứng với cốt thép bị kéo đứt lên tới 13 MPa (lớn lần) Bảng Cường độ nén loại bê tông [2] Cường độ chịu nén trung bình bê tơng theo ngày tuổi (MPa) Mác bê tông M200 – Cát sông M200 – Cát biển M300 – Cát sông M300 – Cát biển ngày 14 ngày 28 ngày 84 ngày 11,07 13,82 24,02 25,74 17,41 19,07 26,86 29,63 20,15 22,09 30,69 33,91 22,86 26,35 33,96 35,26 Bảng Thông số cường độ cốt thép Đường kính (mm) Giới hạn chảy (MPa) Giới hạn bền (MPa) Độ giãn dài (%) Hình dạng 14 640 740 20 Thép gân, dạng thẳng khơng uốn móc b Q trình đúc mẫu thí nghiệm Trước đúc mẫu, cốt thép chuẩn bị cắt thành đoạn với chiều dài 400 mm Sau phần chiều dài thép chơn sâu bê tông 200 mm đánh dấu, phần chiều dài thép cịn lại khơng chơn vào bê tơng sơn epoxy sau quấn lớp băng keo để chống ăn mòn Tiếp theo đoạn thép đặt vào trọng tâm khn có đường kính 150 mm chiều cao 300 mm, đặt vị trí đánh dấu cố định chặt vào khn thép trước đổ bê tơng Quy trình trộn bê tơng hồn tồn giống với [2] Bê tơng trộn máy trộn dung tích thùng 450 lít Đầu tiên cát với đá đổ vào trộn khô phút, sau xi măng thêm vào trộn thêm phút Cuối nước bỏ vào từ từ chia làm lần trộn bê tông đảm bảo độ đồng độ sụt Sau trộn xong bê tông đổ vào khn có sẳn cơt thép tiến hành đầm chặt tay Sau 24h mẫu tháo khuôn đem bảo dưỡng nước nước mặn Hình Nước mặn chế tạo cách pha bột NaCl (99%) với nước với tỉ lệ 3,5% Đến ngày thí nghiệm mẫu lăng trụ với cốt thép chôn sâu đem phơi khô 24h để tránh ảnh 131 thêm phút Cuối nước bỏ vào từ từ chia làm lần trộn bê tông đảm bảo độ đồng độ sụt Sau trộn xong bê tơng đổ vào khn có sẳn côt thép tiến hành đầm chặt tay Sau 24h mẫu tháo khuôn đem bảo dưỡng nước nước mặn hình Nước mặn chế tạo cách pha bột NaCl (99%) với nước với tỉ lệ 3,5% Đến ngày thí T N., Điền, L T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng nghiệm mẫu lăngThanh, trụ với cốt thép chôn sâu đem phơi khô 24h để tránh ảnh hưởng cường bê tông, mẫu gắn đượcvào gắn gákhi thí hưởng độđộ ấmấm cáccác mẫumẫu đến đến cường độ bêđộtông, mẫu bộvào gá trước trước thí nghiệm kéo máy UTM 1000 kN hình Q trình thí nghiệm nghiệm kéo máy UTM 1000 kN Hình Q trình thí nghiệm kéo tham khảo theo tiêu kéo tham theo tiêu[13] chuẩn TCVN 197-1:2014 [14] chuẩn TCVNkhảo 197-1:2014 a)(a)Ngâm nước Ngâm trong nước b) Ngâm mặn (b) Ngâm trongnước nước mặn HìnhHình 2: Phương pháp mẫu Phương phápbảo bảodưỡng dưỡng mẫu Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng NUCE 2019 Hình Lắp đặt mẫu thí nghiệm Hình Lắp đặt mẫu thí nghiệm 2.3 Kết thảo luận 2.3 Kết thảo luận Cường bám dínhvà thépsửvàdụng bê tơng dụng cát biển a Cường độ bám2.3.1 dính giữađộcốt thép bê cốt tơng cátsửbiển Cường bám cốt dínhthép cốt bêđược tông định theocông công thức thức (1): Cường độ bám dínhđộgiữa thép bê tơng xác xác định theo (1): τ= ! (1) P τ cường độ bám dính (MPa),πφL P lực kéo lớn nhất, f đường kính danh ".f.$ τ= nghĩa thép (14 mm) L chiều dài đoạn thép chôn bê tơng (200 mm) (1) τ cường độ bám dính (MPa); P lực kéo lớn nhất; φ đường kính danh nghĩa thép (14 mm) L chiều dài thép chôn tông (200 Kết quảđoạn thí nghiệm cườngtrong độ bámbêdính thể mm) bảng Hình ảnh phá hoại cường mẫuđộ điểnbám hìnhdính sau thí nghiệm đượctrên thể Có thểảnh thấy phá hoại Kết thí nghiệm thể Bảng hình 4.4 Hình tấtsau kiểu hoại củađược mẫu cốt thép kéo tuột ngoài, lớntất mẫu điển hình thíphá nghiệm thểlàhiện trênbịHình raCó thể lực thấy cảkhi cácthíkiểu phá hoại nghiệm 75 ngồi, kN nhỏ cốtthí thép 98 kN, nhưcác vậymẫu cốtlà 75 kN nhỏ mẫu cốt thépkéo bị kéomẫu tuộtlà lực lực lớnchảy nhấtcủa nghiệm kéo thép tất mẫu chưa đạt đến giới hạn chảy q trình thí nghiệm Quan sát đoạn chôn sâu cốt thép bê tông chưa thấy có dấu hiệu ăn mịn kể 132 mẫu bảo dưỡng nước mặn sau 180 ngày Mặt khác, dựa kết thí nghiệm thấy cường độ bám dính phụ thuộc vào thời gian bảo dưỡng điều kiện bảo dưỡng Thanh, T N., Điền, L T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng lực chảy cốt thép 98 kN, cốt thép tất mẫu chưa đạt đến giới hạn chảy trình thí nghiệm Quan sát đoạn chơn sâu cốt thép bê tơng chưa thấy có dấu hiệu ăn mòn kể mẫu bảo dưỡng nước mặn sau 180 ngày Mặt khác, dựa kết thí nghiệm thấy cường độ bám dính phụ thuộc vào thời gian bảo dưỡng điều kiện bảo dưỡng Bảng Kết thí nghiệm cường độ bám dính mẫu bê tơng M200 Nhóm mẫu Mẫu Cường độ bám dính (MPa) Nhóm mẫu Mẫu Cường độ bám dính (MPa) M2CSD7N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 5,19 5,01 5,38 5,19 0,19 M2CSD7B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 4,81 5,01 4,56 4,79 0,23 M2CBD7N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 4,46 5,17 5,41 5,01 0,49 M2CBD7B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 5,02 4,48 4,91 4,80 0,29 M2CSD14N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 5,78 5,12 5,81 5,57 0,39 M2CSD14B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 5,82 6,18 6,02 6,01 0,18 M2CBD14N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 5,82 5,84 6,17 5,94 0,20 M2CBD14B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 6,30 6,19 6,37 6,29 0,09 M2CSD28N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 6,39 6,50 6,28 6,39 0,11 M2CSD28B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 6,46 6,53 6,63 6,54 0,09 M2CBD28N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 6,68 6,38 6,50 6,52 0,15 M2CBD28B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 6,12 6,70 6,01 6,30 0,37 M2CSD90N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 6,67 6,84 6,73 6,75 0,09 M2CSD90B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 6,83 6,78 6,63 6,75 0,10 M2CBD90N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 6,66 6,80 6,95 6,80 0,15 M2CBD90B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 6,63 6,40 6,50 6,51 0,12 M2CSD180N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 7,05 7,28 6,82 7,05 0,23 M2CSD180B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 7,05 7,16 6,82 7,01 0,17 M2CBD180N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 6,94 7,05 7,16 7,05 0,11 M2CBD180B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 6,82 7,05 6,94 6,94 0,12 133 Thanh, T N., Điền, L T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Bảng Kết thí nghiệm cường độ bám dính mẫu bê tơng M300 Nhóm mẫu Mẫu Cường độ bám dính (MPa) Nhóm mẫu Mẫu Cường độ bám dính (MPa) M3CSD7N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 5,97 6,03 6,25 6,08 0,15 M3CSD7B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 5,83 6,02 5,96 5,94 0,10 M3CBD7N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 5,82 5,94 6,04 5,93 0,11 M3CBD7B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 6,14 6,08 5,97 6,06 0,09 M3CSD14N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 7,14 7,23 6,98 7,12 0,13 M3CSD14B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 7,07 7,22 7,02 7,10 0,10 M3CBD14N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 6,73 6,85 6,63 6,74 0,11 M3CBD14B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 7,08 7,21 6,90 7,06 0,16 M3CSD28N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 8,23 8,35 8,11 8,23 0,12 M3CSD28B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 7,76 7,99 7,88 7,88 0,12 M3CBD28N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 7,93 7,69 7,85 7,82 0,12 M3CBD28B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 7,90 7,97 7,79 7,89 0,09 M3CSD90N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 7,96 8,08 8,30 8,11 0,17 M3CSD90B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 8,05 8,21 8,14 8,13 0,08 M3CBD90N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 7,96 8,30 8,07 8,11 0,17 M3CBD90B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 8,19 8,08 8,02 8,10 0,09 M3CSD180N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 8,19 8,30 8,33 8,27 0,07 M3CSD180B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 8,07 8,30 7,96 8,11 0,17 M3CBD180N SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 8,19 8,41 8,53 8,38 0,17 M3CBD180B SP1 SP2 SP3 Trung bình Độ lệch chuẩn 8,19 8,30 8,07 8,19 0,12 134 M3CBD180N SP1 8.19 SP1 SP2 8.41 SP2 SP3 8.53 M3CBD180B SP3 Trung bình 8.38 Trung bình Độ lệch chuẩn 0.17 Độ lệch chuẩn Thanh, T N., Điền, L T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng 8.19 8.30 8.07 8.19 0.12 Tạp chí học Cơng nghệnghệ Xây Xây dựngdựng NUCE 20192019 TạpKhoa chí Khoa học Cơng NUCE Hình thí nghiệm nghiệm Hình 4:Hình Hình ảnh ảnh các mẫu mẫu sau sau khi thí giangian bảo bảo dưỡng có hạn chế liệu cường chịu nén bê tơng có 2.3.2dưỡng Sự 90 phátngày triển cường bámchế dính thépcường độ bê tơng thời gian 90 ngày cóđộhạn dữcốtliệu độ theo chịu nén bê tơng có TạpKhoa chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng NUCE 2019 Tạpbám chí học Cơng nghệvà Xây dựng NUCE 2019 b Sựđược phát cường dính cốt thép bê tông theo thời gian thời gian bảođộ dưỡng 84 ngày ởtriển thời gian bảo dưỡng 84 ngày Hình thể ảnh hưởng thời gian bảo dưỡng đến cường độ bám dính thép Hình thể củamẫu thời Có gian đếnbảo cường độcàng bámdài dính bê tơngảnh củahưởng tất thểbảo thấydưỡng thời gian dưỡng cườngthép độ bê tơng gian bảo dưỡng 90 ngày có hạn chế liệu cường độ chịu nén bê tông có gian bảo dưỡng 90 ngày có hạn chế liệu cường độ chịu nén bê tông có tất mẫu thểcao thấy thời gian bảodính dưỡng cường bám dínhCó Cường độ bám tăng nhanhdài từ 7thìngày đến độ 28 bám ngày dính nhưngcàng tăng cao Cường ởchậm thời gian bảo 84 180 ngày đượcđược thời gian bảo dưỡng 84 ngày từ sau 28dưỡng ngày đến ngày Cụ thể cường độ bám dính tăng từ 23% đến 35% thời gian bảo dưỡng tăng từ ngày đến 28 ngày từ 1% đến 13% thời gian bảo dưỡng tăng từ 28 ngày đến 180 ngày Nguyên nhân thời gian bảo dưỡng dài cường độ bê tơng cao cường độ bám dính cốt thép bê tơng lớn Hình thể mối quan hệ cường độ chịu nén cường độ bám dính mẫu bê tông bảo dưỡng nước ngọt, rõ ràng cường độ bám dính tăng mà cường độ chịu nén bê tông tăng Đặc biệt mối quan hệ cường độ chịu nén cường độ bám dính đa số mẫu xấp xỉ tuyến tính Tuy nhiên, kết quan hệ cường độ chịu nén cường độ bám dính mẫu bê tơng thời 11 a) M200 – Nước ngọtngọt a) M200 – Nước b) M200 – Nước mặnmặn b) M200 – Nước (a) M200 – Nước (b) M200 – Nước mặn a) M200 – Nước a) M200 – Nước ngọtngọt b) M200 – Nước b) M200 – Nước mặn mặn (c) M300 – Nước (d) M300 – Nước mặn Hìnhc)5.M300 Ảnh hưởng thời gian bảo dưỡng đến cường độd) bám dính –giữa cốt thép – Nước M300 Nước mặnvà bê tông c) M300 – Nước d) M300 – Nước mặn 135 Hình 5: Ảnh hưởng thời gian bảo bảo dưỡng đến đến cường độd)bám dính cốt thép và Hình 5: M300 Ảnh hưởng dưỡng cường độ– bám dính cốt thép c) – Nước ngọtthời d) M300 Nước mặngiữa c) M300 – Nước ngọtgian M300 – Nước mặn bê tơng bê tơng Hình 5: Ảnh hưởng của thời thời giangian bảo bảo dưỡng đến đến cường độ bám dínhdính giữagiữa cốt thép và Hình 5: Ảnh hưởng dưỡng cường độ bám cốt thép Thanh, T N., Điền, L T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng độ bám dính tăng nhanh từ ngày đến 28 ngày tăng chậm từ sau 28 ngày đến 180 ngày Cụ thể cường độ bám dính tăng từ 23% đến 35% thời gian bảo dưỡng tăng từ ngày đến 28 ngày từ 1% đến 13% thời gian bảo dưỡng tăng từ 28 ngày đến 180 ngày Nguyên nhân thời gian bảo dưỡng dài cường độ bê tơng cao cường độ bám dính cốt thép bê tơng lớn Hình thể mối quan hệ cường độ chịu nén cường độ bám dính mẫu bê tông bảo dưỡng nước ngọt, rõ ràng cường độ bám dính tăng mà cường độ chịu nén bê tông tăng Đặc biệt mối quan hệ cường độ chịu nén cường độ bám dính đa số mẫu xấp xỉ tuyến tính Tuy nhiên, kết quảnghệ quanXây hệ dựng cường độ chịu nén cường độ bám dính Tạp học Cơng 2019 Tạpchí chíKhoa Khoa học Cơng nghệ Xây dựngNUCE NUCE 2019 mẫu bê tông thời gian bảo dưỡng 90 ngày có hạn chế liệu cường độ chịu nén bê Tạp Tạpchí chíKhoa Khoahọc họcCơng Cơngnghệ nghệXây Xâydựng dựngNUCE NUCE2019 2019 tơng có thời gian bảo dưỡng 84 ngày a)a)M200 M200––Cát Cátsông sông b) b)M200 M200––Cát Cátbiển biển (a) M200 –Cát Cátsông sông M200 sông a)a)M200 ––Cát (b)M200 M200 –––Cát b) M200 Cátbiển biển b) Cát biển (c) M300 – Cát sông (d) M300–– – Cát Cát M300 Cát sông d) M300 Cátbiển biển c)c)M300 ––Cát sông d) M300 biển Cát sông d) M300 –Cát Cát biển c)c)M300 Cát sơng M300 biển Hình 6.M300 Quan––hệ cường độ chịu nén cường độ bámd) dính –các mẫu bê tơng Hình6:6:Quan Quanhệ hệgiữa giữacường cườngđộ độchịu chịunén nénvà vàcường cườngđộ độbám bámdính dínhcủa các mẫu mẫu bê bê tơng tơng Hình Hình6:6:Quan Quanhệ hệgiữa giữacường cườngđộ độchịu chịunén nénvà vàcường cườngđộ độbám bámdính dínhcủa củacác cácmẫu mẫu bê bê tơng tơng Hình 2.3.3Ảnh Ảnhhưởng hưởngcủa củacát cátbiển biểnđến đếncường cườngđộ độbám bámdính dínhgiữa giữabê bêtơng tơngvà cốt cốt thép thép 2.3.3 136 2.3.3Ảnh Ảnhhưởng hưởngcủa cátbiển biểnđến đếnvới cường độbám bám dính bê tơng vàcốt cốtthép thép 2.3.3 cát cường độ tông Ảnh hưởng củacát cát biển so cátsơng sơng đếndính cường độbê bám dính cốt thép thép và Ảnh hưởng biển so với cát đến cường độ bám dính cốt bêtơng tơng thểhiện trênbiển hìnhso 7.với Cóthể thể thấy cường độbám bám dính khơng khác biệt nhiều Ảnh hưởng củatrên cát biển so với cátthấy sơngcường đếncường cường độdính bámkhơng dính giữa cốt thép bê thể hình Có độ khác biệt nhiều Ảnh hưởng cát cát sơng đến độ bám dính cốt thép đối vớibê bê tông sử dụng cát sông cát biển Cụ thểcường cường độ bám dínhkhác mẫu mẫu có cát bêtơng tơng thể hình Có thể thấyCụ cường độbám bámđộ dính khơng khác biệtcó nhiều tông sử dụng cát sông cát biển thể bám dính cát bê thể hình 7.7.và Có thể thấy cường độ dính khơng biệt nhiều Thanh, T N., Điền, L T / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng c Ảnh hưởng cát biển đến cường độ bám dính bê tơng cốt thép Ảnh hưởng cát biển so với cát sơng đến cường độ bám dính cốt thép bê tơng thể Hình Có thể thấy cường độ bám dính khơng khác biệt nhiều bê tông sử dụng cát sông cát biển Cụ thể cường độ bám dính mẫu có cát sông cát biển chênh lệch từ 1% đến 5% Như việc sử dụng cát biển thay cát sông không làm ảnh hưởng đến cường độ bám dính Tạp Tạp chíchí Khoa Khoa học học Cơng Cơng nghệ nghệ Xây Xây dựng dựng NUCE NUCE 2019 2019 cốt thép bê tơng Tạp Tạpchí chíKhoa Khoahọc họcCông Côngnghệ nghệXây Xâydựng dựngNUCE NUCE2019 2019 a)a)M200 M200– –Nước Nướcngọt M200–––Nước Nước a)M200 M200 Nướcngọt a)(a) b)b)M200 M200– –Nước Nướcmặn mặn M200 –Nước Nước mặn M200 mặn b)b)(b) M200 ––Nước mặn M300– –– Nước (d) M300 –Nước Nước mặn c)(c) c)M300 M300 Nước Nướcngọt d)d)M300 M300 – –Nước mặn mặn M300– –Nước Nướcngọt M300––Nước Nướcmặn mặn c)c)M300 d)d)M300 Hình Quan hệ cường độ bám dính bê tơng cát sơng cát biển Hình Hình7:7:Quan Quanhệhệgiữa giữacường cườngđộđộbám bámdính dínhcủa củabêbêtơng tơngcát cátsơng sơngvàvàcát cátbiển biển Hình7:7:Quan Quanhệhệgiữa giữacường cườngđộ độbám bámdính dínhcủa củabêbêtơng tơngcát cátsơng sơngvàvàcát cátbiển biển Hình d Ảnh hưởng điều kiện bảo dưỡng đến cường độ bám dính bê tơng cốt thép 2.3.4 2.3.4Ảnh Ảnhhưởng hưởngcủa củađiều điềukiện kiệnbảo bảodưỡng dưỡngđến đếncường cườngđộđộbám bámdính dínhgiữa giữabêbêtơng tơngvàvàcốt cốt Hình2.3.4 thểẢnh hiệnhưởng ảnh hưởng củakiện điềubảo kiện bảo dưỡng đến cường độ bám dính cốt thép bê củađiều điều dưỡng đếncường cường độbám bámdính dính tơngvà vàcốt cốt 2.3.4 Ảnh hưởng kiện bảo dưỡng đến độ bêbêtông thép thép tông Đa phần mẫu bảo dưỡng nước có cường độ bám dính lớn so với thép thép mẫu bảoHình dưỡng nước mặn trừ mẫu có bảo thời gian bảo dưỡng 14 ngày Tuy nhiên chênh Hình 8thể thểhiện ảnh ảnhhưởng hưởng của điều điều kiện kiện bảodưỡng dưỡng đến đến cường cường độđộ bám bámdính dínhgiữa giữacốt cốt lệch Hình thể ảnh hưởng điều kiện bảo dưỡng đến cường độ bám dính cốt kết Hình thể ảnh hưởng điều kiện bảo dưỡng đến cường độ bám dính cốt không đáng kể từ đến 8% Mặc dù xu hướng phù hợp với thép thépvàvàbêbêtông tông.Đa Đaphần phầncác cácmẫu mẫubảo bảodưỡng dưỡngtrong trongnước nướcngọt ngọtcócócường cườngđộđộbám bámdính dính thép bê tơng Đa phần mẫu bảo dưỡng nước có cường độ bám dính nghiên cứu lần trước ramẫu q trình thủy hóa khả nước chịu nén bê tông gặp bất lợi thép bê tơng Đa phần mẫu bảo dưỡng cómẫu cường độ bám dính lớn lớnhơn một ít[2] ítsoso với với các mẫubảo bảodưỡng dưỡng trong nước nước mặn mặntrừ trừcác mẫu cócó thời thời gian gian bảo bảo bảo dưỡng dưỡng nước mặn so với nước lớn so với mẫu bảo dưỡng nước mặn trừ mẫu có thời gian bảo lớn so với mẫu bảo dưỡng nước mặn trừ mẫu có thời gian bảo dưỡng1414ngày ngày.Tuy Tuynhiên nhiênchênh chênhlệch lệchnày nàycũng cũngkhông khôngđáng đángkểkểchỉ chỉtừtừ2 2đến đến8% 8%.Mặc Mặc dưỡng 14 ngày Tuy nhiên chênh lệch không đáng kể từ đến 8% Mặc dưỡng 14 ngày Tuy nhiên chênh lệch không đáng kể từ đến 8% Mặc dùdùvậy vậyxuxuhướng hướngnày nàycũng cũngkhá kháphù phùhợp hợpvới vớikết kếtquả quảnghiên nghiêncứu cứulần lầntrước trước[2] [2]đãđãchỉ rara 137 dù xu hướng phù hợp với kết nghiên cứu lần trước [2] dù xu hướng phù hợp với kết nghiên cứu lần trước [2] rara 1414 1414 Tạp chíchí Khoa học Công nghệ Xây Tạp Khoa học Công nghệ Xâydựng dựngNUCE NUCE2019 2019 Tạp Tạpchí chíKhoa Khoahọc họcCơng Cơngnghệ nghệXây Xâydựng dựngNUCE NUCE2019 2019 q qtrình trìnhthủy thủyhóa hóavàvàkhả khảnăng năngchịu chịunén néncủa củabêbêtông tônggặp gặpbất bấtlợilợihơn hơnkhi khibảo bảodưỡng dưỡng q q trình trình thủy thủy hóa hóa và khả khả năng chịu chịu nén nén của bê bê tông tông gặp gặp bất bất lợi lợi hơn khi bảo bảo dưỡng dưỡng nước mặn so với nước nước mặn so với nước N., Điền, L.ngọt T.ngọt / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng trongnước nướcmặn mặnThanh, sosovới vớiT.trong nước nước a)a)M200 M200– –Cát Cátsông sông (a) M200 – Cát Cátsông sông a)a) M200 M200 – –Cát sông b)b)M200 M200– –Cát Cátbiển biển (b) M200 –biển Cát b)b)M200 M200 – –Cát Cát biểnbiển M300 –Cát Cát sông (d) M300 –biển Cát M300 sông M300 Cát biểnbiển c)c)(c) M300 – –Cát sông d)d)M300 – –Cát c)c)M300 M300– –Cát Cátsông sông d)d)M300 M300– –Cát Cátbiển biển Hình Quan hệ cường độ bám dính bê tông bảo dưỡng nước nước mặn Hình8:8:Quan Quanhệhệgiữa giữacường cườngđộđộbám bámdính dínhcủa củabêbêtơng tơngbảo bảodưỡng dưỡngtrong trongnước nướcngọt ngọtvàvà Hình Hình Hình8:8:Quan Quanhệhệgiữa giữacường cườngđộđộbám bámnước dính dính của bê bê tơng tơng bảo bảo dưỡng dưỡng trong nước nước ngọt vàvà nướcmặn mặn nước nướcmặn mặn Kết luận Dựa3.3 kết thí nghiệm cường độ bám dính mẫu bê tông sử dụng cát biển với thời Kết luận Kết luận gian bảo dưỡng điều kiện bảo dưỡng khác nhau, kết luận rút sau: 3.3 Kết Kếtluận luận Dựa trêncủa kếtquả nghiệm độbám bám dính củacác cácmẫu mẫu tơng sửdụng dụngcát cátđều nhỏ Dựa kết thíthí nghiệm dính bêbêtơng - Kiểu phá hoại tất mẫu cường làcường cốt độ thép bị kéo tuột, lực lớn sử thí nghiệm Dựa Dựa trên kết kết quả thí thí nghiệm nghiệm cường cường độ độ bám bám dính dính của các mẫu mẫu bê bê tông tông sử sử dụng dụng cát cát biểnvới vớithời thời gianbảo bảo dưỡng điều kiện bảodưỡng dưỡng khác nhau, cácthép kếtluận luậncócó thểrút rút tơng sử dưỡng vàvà điều kiện khác nhau, kết thể lựcbiển chảy cốtgian thép Chưa quan sát thấy cóbảo dấu hiệu ăn mịn cốt chôn bê biển biển với với thời thời gian gian bảo bảo dưỡng dưỡng và điều điều kiện kiện bảo bảo dưỡng dưỡng khác khác nhau, nhau, các kết kết luận luận có thể rút rút nhưsau: rara dụng cát biển dùsau: mẫu bảo dưỡng nước mặn tới 180 ngày ra như sau: - Cường độsau: bám dính tăng nhanh từ ngày đến 28 ngày tăng chậm từ sau 28 ngày đến 180 ngày Cường độ bám dính tăng cường độ chịu nén bê tông tăng Đặc biệt mối quan hệ 1515 cường độ chịu nén cường độ bám dính đa số mẫu xấp xỉ tuyến tính 1515 - Cường độ bám dính khác biệt không đáng kể (1% - 5%) bê tông sử dụng cát sông bê tông sử dụng cát biển - Đa phần mẫu bảo dưỡng nước có cường độ bám dính lớn từ 2% đến 8% so với mẫu bảo dưỡng nước mặn 138 Thanh, T N., Điền, L T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Lời cảm ơn Tác giả chân thành cảm ơn hỗ trợ tài Quỹ Phát triển Khoa học Cơng nghệ Quốc gia (NAFOSTED) cho đề tài mã số 107.01-2019.34 Tài liệu tham khảo [1] Xiao, J., Qiang, C., Nanni, A., Zhang, K (2017) Use of sea-sand and seawater in concrete construction: Current status and future opportunities Construction and Building Materials, 155:1101–1111 [2] Thanh, T N., Huy, N N., Triều, D M., Điền, L T (2020) Đánh giá khả chịu nén bê tông sử dụng cát biển điều kiện bảo dưỡng khác Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng (KHCNXD)-ĐHXD, 14(1V):60–72 [3] Tân, N N., Dũng, T A., Thế, N C., Tuấn, T B., Anh, L T (2018) Nghiên cứu thực nghiệm xác định ảnh hưởng mức độ ăn mòn cốt thép đến ứng suất bám dính bê tơng cốt thép Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng (KHCNXD)-ĐHXD, 12(6):29–38 [4] Bách, L V (2005) Bước đầu nghiên cứu sử dụng cát biển Nam Bộ làm bê tông xi măng Tạp chí Khoa học Giao thơng Vận tải, 11:1–5 [5] Trần, V C., Trương, H C (2018) Nghiên cứu sản xuất bê tông từ cát biển, nước biển khu vực Nha Trang-Khánh Hịa Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Đại học Đà Nẵng, 3:1–4 [6] Hiệp, T T., Toàn, T N (2008) Nghiên cứu sử dụng cát biển Quảng Ninh chế tạo bê tông xi măng xây dựng đường tơ Tạp chí Khoa học Giao thơng Vận tải, 11:1–6 [7] Girish, C G., Tensing, D., Priya, K L (2015) Dredged offshore sand as a replacement for fine aggregate in concrete International Journal of Engineering Sciences & Emerging Technologies, 8(3):88–95 [8] Limeir, J., Agulló, L., Etxeberria, M (2012) Dredged marine sand as construction material European Journal of Environmental and Civil Engineering, 16(8):906–918 [9] de Chandrakeerthy, S R (1994) Suitability of sea sand as a fine aggregate for concrete production Trans Inst Eng, 93–114 [10] Diab, A M., Elyamany, H E., Hussein, M A., Al Ashy, H M (2014) Bond behavior and assessment of design ultimate bond stress of normal and high strength concrete Alexandria Engineering Journal, 53 (2):355–371 [11] BS 8110-1:1997 (2002) Part 1: Code of Practice for Design and Construction 89–90 [12] EN 1992-1-1 (2004) Eurocode 2: Design of Concrete Structures – Part1-1: General Rules and Rules for Buildings [13] TCVN 197-1:2014 Vật liệu kim loại - thử kéo - phần 1: phương pháp thử nhiệt độ phòng Nhà xuất Xây dựng 139 ... luận Cường bám dínhvà thépsửv? ?dụng bê tơng dụng cát biển a Cường độ bám2 .3.1 dính giữa? ?? ?cốt thép bê cốt tơng cáts? ?biển Cường bám cốt dínhthép cốt bê? ?ược tơng định theocông công thức thức (1): Cường. .. nénvà v? ?cường cườngđộ đ? ?bám bámdính dínhcủa củacác cácmẫu mẫu bê bê tơng tơng Hình 2.3.3Ảnh Ảnhhưởng hưởngcủa củacát cátbiển biển? ?ến đếncường cường? ?ộ đ? ?bám bámdính dínhgiữa giữabê b? ?tông tôngvà... hệ cường độ bám dính bê tơng cát sơng cát biển Hình Hình7:7:Quan Quanhệh? ?giữa giữacường cường? ?ộđ? ?bám bámdính dínhcủa củabêbêtơng tơngcát cátsơng sơngvàv? ?cát cátbiển biển Hình7:7:Quan Quanhệhệgiữa