Khảo sát cường độ bê tông của lõi bê tông cốt thép nhà nhiều tầng trên địa bàn thành phố nha trang

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN KIM THẠCH KHẢO SÁT CƢỜNG ĐỘ BÊ TÔNG CỦA LÕI BÊ TÔNG CỐT THÉP NHÀ NHIỀU TẦNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ NHA TRANG Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã ngành: 60.58.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS PHAN QUANG MINH Đà Nẵng, Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn NGUYỄN KIM THẠCH MỤC LỤC TRANG BÌA LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC TRANG TĨM TẮT LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC BẢNG6 MỞ ĐẦU 1 Lý lựa chọn đề tài Mục đích đề tài .1 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Cơ sở khoa học thực tiễn đề tài .1 Cấu trúc luận văn CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG BÊ TÔNG HIỆN TRƢỜNG 1.1 Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng bê tông 1.1.1 Yếu tố vật liệu 1.1.2 Yếu tố ngƣời 1.2 Tổng quan đánh giá chất lƣợng bê tông trƣờng 1.2.1 Lựa chọn phƣơng pháp thí nghiệm 1.2.2 Quy trình thí nghiệm xác định cƣờng độ bê tông kết cấu cơng trình 1.2.2.1 Xác định khối lƣợng, vị trí vùng kiểm tra .5 1.2.2.2 Lập biện pháp an toàn cho ngƣời thiết bị 1.2.2.3 Kiểm tra tính kỹ thuật thiết bị thí nghiệm 1.2.2.4 Tiến hành thí nghiệm trƣờng phịng, xác định cƣờng độ bê tông trƣờng 1.2.2.5 Đánh giá cƣờng độ bê tơng kết cấu cơng trình .9 1.3 Ứng dụng kết cấu BTCT cho cơng trình xây dựng địa bàn thành phố Nha Trang .10 1.4 Kết luận chƣơng 10 CHƢƠNG CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG BÊ TÔNG 11 TẠI HIỆN TRƢỜNG 11 2.1 Phƣơng pháp khoan lấy mẫu 11 2.1.1 Phạm vi áp dụng 11 2.1.2 Nội dung phƣơng pháp khoan lấy mẫu .11 2.1.2.1 Nhân viên kiểm tra 11 2.1.2.2 Thiết bị vật tƣ 11 2.1.2.3 Quy trình thực 12 2.1.2.4 Đánh giá cƣờng độ bê tơng kết cấu cơng trình 12 2.1.2.5 Báo cáo kết .12 2.2 Phƣơng pháp sử dụng súng bật nẩy .12 2.2.1 Phạm vi áp dụng .12 2.2.2 Nội dung phƣơng pháp sử dụng súng bật nẩy 12 2.2.2.1 Các yêu cầu chung 12 2.2.2.2 Các yêu cầu súng bật nẩy quy định thí nghiệm .13 2.2.2.3 Kiểm tra, đánh giá cƣờng độ độ đồng bê tông trƣờng 15 2.2.2.4 Căn sơ đồ chịu lực cấu kiện để chọn vùng thí nghiệm nhƣng thiết phải thí nghiệm vị trí xung yếu cấu kiện 15 2.2.2.5 Kiểm tra đánh giá độ đồng bê tông cấu kiện kết cấu 15 2.2.2.6 Đánh giá cƣờng độ bê tông cấu kiện kết cấu .15 2.2.2.7 Báo cáo thí nghiệm 16 2.3 Phƣơng pháp đo vận tốc xung siêu âm 16 2.3.1 Phạm vi áp dụng .16 2.3.2 Nội dung phƣơng pháp đo vận tốc xung siêu âm 17 2.3.2.1 Nguyên lý 17 2.3.2.2 Nhân viên kiểm tra 17 2.3.2.3 Thiết bị, dụng cụ .17 2.3.2.4 Xác định vận tốc xung 18 2.3.2.5 Các yếu tố ảnh hƣởng 19 2.3.2.6 Độ đống bê tông 23 2.3.2.7 Xác định khuyết tật 23 2.2.3.8 Quan hệ vận tốc xung cƣờng độ 25 2.2.3.9 Xác định môđun đàn hồi hệ số Poisson động 25 2.2.3.10 Báo cáo kết 27 2.4 Phƣơng pháp sử dụng kết hợp máy đo siêu âm súng bật nẩy 27 2.4.1 Phạm vi áp dụng .27 2.4.2 Nội dung phƣơng pháp sử dụng kết hợp máy đo siêu âm súng bật nẩy .27 2.4.2.1 Nguyên tắc chung 27 2.4.2.2 Thiết bị 28 2.4.2.3 Phƣơng pháp đo .28 2.4.2.4 Xác định cƣờng độ bê tông cấu kiện kết cấu xây dựng .29 2.4.2.5 Cƣờng độ nén cấu kiện, kết cấu bê tông (R) giá trị trung bình cƣờng độ bê tơng vùng kiểm tra 30 2.5 Đánh giá cƣờng độ bê tông thiết kế kết cấu bê tông cốt thép theo TCVN 5574:2012 33 2.5.1 Cƣờng độ chịu nén tính tốn bê tơng .33 2.5.1.1 Cƣờng độ chịu nén bê tông 33 2.5.1.2 Giá trị tiêu chuẩn cƣờng độ bêtông 33 2.5.1.3 Cấp độ bền bê tông 34 2.5.1.4 Cƣờng độ chịu nén tính tốn bê tơng 34 2.5.2 Ảnh hƣởng điều kiện thi cơng đến cƣờng độ chịu nén tính tốn bê tông 39 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU, KHẢO SÁT HIỆN TRƢỜNG 43 3.1 Khảo sát thay đổi cƣờng độ bê tông vách (lõi) trƣờng vị trí gần chân lõi 3/4 chiều cao tầng súng bật nẩy cho 03 cơng trình nhà cao tầng thành phố Nha Trang .43 3.2 Nhận xét kết 56 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 QU ẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI THẠC SĨ (BẢN SAO) BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN (BẢN SAO) TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN KHẢO SÁT CƢỜNG ĐỘ BÊ TÔNG CỦA LÕI BÊ TÔNG CỐT THÉP NHÀ NHIỀU TẦNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ NHA TRANG Học viên: Nguyễn Kim Thạch Chun ngành: Kỹ tuật Xây dựng Cơng trình DD&CN Mã số: 60.58.02.08 Khóa: 33 Trƣờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt - Bê tơng loại vật liệu phức hợp bao gồm xi măng (chất kết dính), cát, sỏi, đá (cốt liệu) kết lại với dƣới tác dụng nƣớc, vật liệu đƣợc sử dụng rộng rãi xây dựng với khối lƣợng lớn Khi tính tốn thiết kế kết cấu bê tơng bê tông cốt th p cần phải xác định đƣợc cƣờng độ bê tông Cƣờng độ bê tông phụ thuộc vào thành phần cấu trúc Để xác định cƣờng độ bê tơng ngƣời ta dùng thí nghiệm mẫu phƣơng pháp phá hủy phƣơng pháp không phá hủy nhƣ siêu âm, bật nẩy,…Việc “Đánh giá cƣờng độ bê tông lõi bê tơng cốt thép cơng trình nhiều tầng địa bàn thành phố Nha Trang tiêu chí góp phần làm r cƣờng độ bê tông thực tế trƣờng so với cƣờng độ lý thuyết theo thiết kế ABSTRACT SURVEY OF CONCRETE CONCENTRATION OF CONCRETE GROUND FLOOR CORRUGATED CONCRETE IN NHA TRANG CITY Student: Nguyen Kim Thach Major: Civil Engineering Code: 60.58.02.08 Course: 33 Polytechnic University – DHDN Abstract – Concrete is a complex material composed of cement (binder), sand, gravel, rock (aggregate) that binds together under the effect of water, which is widely used in building blocks very large amount When calculating the structural design of concrete and reinforced concrete, it is necessary to determine the strength of the concrete The strength of the concrete depends on its composition and structure In order to determine the strength of the concrete, a demolition or non-destructive test, such as ultrasound, bouncing, etc., was used The assessment of concrete strength of reinforced concrete cores many floors in the city of Nha Trang "is one of the criteria contributing to the clarification of concrete field intensity compared to the theoretical DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 Tên bảng Kết cấu thí nghiệm Ảnh hƣởng nhiệt độ tới truyền xung Ảnh hƣởng kích thƣớc mẫu tới truyền xung Trị số v Mối quan hệ theo kinh nghiệm môđun đàn hồ tĩnh động với vận tốc xung Hệ số hiệu chỉnh trị số bật nẩy Hệ số ảnh hƣởng loại xi măng C1 Hệ số ảnh hƣởng hàm lƣợng xi măng C2\ Hệ số ảnh hƣởng loại cốt liệu lớn C3 Hệ số ảnh hƣởng đƣờng kính lớn cốt liệu Bảng xác định cƣờng độ n n tiêu chuẩn (MPa) Hệ số độ tin cậy số loại bê tông n n gbc Các cƣờng độ tiêu chuẩn bê tơng Rbnvà cƣờng độ tính tốn bê tơng tính tốn theo trạng thái giới hạn thứ hai Rb,ser, MPa Các cƣờng độ tính tốn bê tơng Rb, tính tốn theo trạng thái giới hạn thứ nhất, MPa Hệ số điều kiện làm việc bê tông gbi Trang 16 19 20 26 27 29 30 30 31 31 32 35 36 37 38 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 Tên hình Trang Máy khoan bê tông Súng bật nẩy Máy siêu âm bê tông Phƣơng pháp truyền nhận xung Ảnh hƣởng cốt th p đến vận tốc xung th p nằm song song với đƣờng truyền xung Ảnh hƣởng cốt th p đến vận tốc xung Hệ số hiệu chỉnh th p nằm song song với đƣờng truyền xung (với a>2b) (xem Hình 2.5a) Ảnh hƣởng cốt th p đến vận tốc xung th p nằm vuông góc với đƣờng truyền xung Cách bố trí đầu dị để xác định chiều sâu vết nứt Biểu đồ xác định cƣờng độ bê tông tiêu chuẩn (MPa) 11 14 17 18 22 22 23 24 31 MỞ ĐẦU Lý lựa chọn đề tài Bê tông loại vật liệu phức hợp bao gồm xi măng (chất kết dính), cát, sỏi, đá (cốt liệu) kết lại với dƣới tác dụng nƣớc, vật liệu đƣợc sử dụng rộng rãi xây dựng với khối lƣợng lớn Khi tính tốn thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt th p cần phải xác định đƣợc cƣờng độ bê tông Cƣờng độ bê tông phụ thuộc vào thành phần cấu trúc Để xác định cƣờng độ bê tơng ngƣời ta dùng thí nghiệm mẫu phƣơng pháp phá hủy phƣơng pháp không phá hủy nhƣ siêu âm, bật nẩy,…Việc “Đánh giá cƣờng độ bê tông lõi bê tơng cốt thép cơng trình nhiều tầng địa bàn thành phố Nha Trang tiêu chí góp phần làm r cƣờng độ bê tông thực tế trƣờng so với cƣờng độ lý thuyết theo thiết kế Mục đích đề tài Khảo sát cƣờng độ bê tông lõi bê tơng cốt thép trƣờng vị trí gần chân lõi 3/4 chiều cao lõi súng bật nẩy So sánh, nhận x t cƣờng độ bê tơng vị trí đánh giá So sánh với giá trị TCVN 5574:2012 việc giảm cƣờng độ bê tông thiết kế lõi với hệ số điều kiện làm việc 0,85 từ có kiến nghị áp dụng Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu: Cƣờng độ bê tông lõi bê tông cốt thép nhà cao tầng địa bàn thành phố Nha Trang Phạm vi nghiên cứu: Khảo sát số liệu cƣờng độ bê tông lõi bê tông cốt thép trƣờng vị trí gần chân lõi 3/4 chiều cao lõi súng bật nẩy Phƣơng pháp nghiên cứu Sử dụng phƣơng pháp khảo sát số liệu súng bật nẩy Cơ sở khoa học thực tiễn đề tài Cơ sở khoa học: Đánh giá cƣờng độ bê tông lõi bê tông cốt thép nhà nhiều tầng địa bàn thành phố Nha Trang Đánh giá cƣờng độ bê tông thực tế trƣờng so với cƣờng độ lý thuyết theo thiết kế Cơ sở thực tiễn: Đƣa kiến nghị áp dụng so sánh với giá trị TCVN 5574:2012 việc giảm cƣờng độ bê tông thiết kế lõi với hệ số điều kiện làm việc 0,85 Cấu trúc luận văn Chƣơng 1: Tổng quan đánh giá chất lƣợng bê tông trƣờng 1.1 Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng bê tông 1.1.1 Yếu tố vật liệu 1.1.2 Yếu tố ngƣời 1.2 Tổng quan đánh giá chất lƣợng bê tơng trƣờng 1.2.1 Lựa chọn phƣơng pháp thí nghiệm 1.2.2 Quy trình thí nghiệm xác định cƣờng độ bê tơng kết cấu cơng trình 1.2.2.1 Xác định khối lƣợng, vị trí vùng kiểm tra 1.2.2.2 Lập biện pháp an toàn cho ngƣời thiết bị 1.2.2.3 Kiểm tra tính kỹ thuật thiết bị thí nghiệm 1.2.2.4 Tiến hành thí nghiệm trƣờng phịng, xác định cƣờng độ bê tơng trƣờng 1.2.2.5 Đánh giá cƣờng độ bê tông kết cấu cơng trình 1.2.2.5.1 Xác định cƣờng độ bê tơng u cầu 1.2.2.5.2 Đánh giá cƣờng độ bê tông kết cấu cơng trình 1.3 Ứng dụng kết cấu BTCT cho cơng trình xây dựng địa bàn thành phố Nha Trang 1.4 Kết luận chƣơng Chƣơng 2: Các phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng bê tông trƣờng 2.1 Phƣơng pháp khoan lấy mẫu 2.1.1 Phạm vi áp dụng 2.1.2 Nội dung phƣơng pháp khoan lấy mẫu 2.2 Phƣơng pháp sử dụng súng bật nẩy 2.2.1 Phạm vi áp dụng 2.2.2 Nội dung phƣơng pháp sử dụng súng bật nẩy 2.3 Phƣơng pháp đo vận tốc xung siêu âm Rht daN/cm2 54 CƢỜNG ĐỘ BÊ TÔNG HIỆN TRƢỜNG 400 342 339 350 331 280 300 280 316 307 298 280 250 0.9 Ryc 200 Chân lõi 150 3/4 chiều cao lõi 100 50 Lõi tầng Lõi tầng Lõi tầng daN/cm2 Vị trí CƢỜNG ĐỘ BÊ TÔNG HIỆN TRƢỜNG LÕI TẦNG 05 390 370 368 368 350 348 338 330 310 348 348 348 348 348 348 348 338 328 328 328 318 307 307 290 0,9 Ryc VỊ TRÍ CHÂN LÕI VỊ TRÍ 3/4 LÕI 280 280 280 280 280 280 280 280 280 280 270 250 10 11 Vị trí daN/cm2 55 CƢỜNG ĐỘ BÊ TÔNG HIỆN TRƢỜNG LÕI TẦNG 06 390 370 368 350 348 330 328 328 318 307 307 310 348 0,9 Ryc 328 328 318 307 VỊ TRÍ CHÂN LÕI 307 VỊ TRÍ 3/4 LÕI 297 297 297 287 287 287 280 280 280 280 280 280 280 280 280 280 290 270 250 daN/cm2 10 11 Vị trí CƢỜNG ĐỘ BÊ TƠNG HIỆN TRƢỜNG LÕI TẦNG 07 370 350 348 338 330 328 318 310 0,9 Ryc 307 307 297 297 VỊ TRÍ CHÂN LÕI 318 307 290 338 328 307 297 307 307 297 287 280 280 280 280 280 280 280 280 280 280 270 VỊ TRÍ 3/4 LÕI 277 250 10 11 Vị trí 56 3.2 Nhận xét kết Quá thí nghiệm cƣờng độ bê tông lõi bê tông cốt th p cơng trình nhà cao tầng thành phố Nha Trang, đánh giá kết nhƣ sau: Cƣờng độ bê tông lõi bê tông cốt thép trƣờng ví trí chân lõi có số liệu cƣờng độ cao nhƣng không nhiều so với vị trí ¾ chiều cao Tuy nhiên, số liệu cƣờng độ bê tơng vị trí chân l i có độ dao động cao so với số liệu cƣờng độ bê tơng ví trí ¾ chiều cao lõi Lý khả vị trí chân lõi q trình đổ bê tơng khơng đƣợc đầm kỹ dẫn đề số điểm bị rỗng nên thí nghiệm súng bật nẩy kết số liệu tƣơng đối nhỏ; nhƣng có số điểm số liệu cƣờng độ lớn khả bê tông đè n n từ xuống (trọng lƣợng thân) nên đảm bảo độ chặt dẫn đến cƣờng độ đại điểm cao Về bản, sau thí nghiệm xác định cƣờng độ bê tơng trƣờng thấy đảm bảo đạt so với mác bê tông thiết kế hầu hết cơng trình nhà cao tầng chủ yếu dùng bê tơng thƣơng phẩm, có chất chất phụ gia nên dẫn đến đông kết nhanh, đảm bảo đƣợc yếu tố vật liệu nhƣ không bị chi phối yếu tố ngƣời nên đảm bảo đƣợc cƣờng độ bê tông 57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1.Kết luận: Từ kết nghiên cứu khảo sát luận văn rút kết luận sau chất lƣợng thi công bê tông lõi bê tông cốt thép nhà nhiều tầng địa bàn thành phố Nha Trang: - Cƣờng độ bê tông trƣờng đảm bảo so với mác bê tông thiết kế Hiện hầu hết cơng trình nhà cao tầng sử dụng chủ yếu bê tơng thƣơng phẩm, có chất phụ gia nên dẫn đến đông kết nhanh, đảm bảo đƣợc yếu tố vật liệu nhƣ không bị chi phối yếu tố ngƣời nên đảm bảo đƣợc cƣờng độ bê tông - Cƣờng độ bê tông lõi bê tông cốt thép trƣờng ví trí chân lõi có số liệu cƣờng độ cao nhƣng không nhiều so với vị trí ¾ chiều cao Tuy nhiên, số liệu cƣờng độ bê tơng vị trí chân l i có độ dao động cao so với số liệu cƣờng độ bê tơng ví trí ¾ chiều cao lõi - Chiều dày lõi bê tông việc đổ bê tông theo phƣơng đứng không ảnh hƣởng nhiều đến chất lƣợng thi công bê tông l i, xem x t điều chỉnh hệ số giảm cƣờng độ tính tốn bê tơng thiết kế cấu kiện Kiến nghị Cần có khảo sát đánh giá cƣờng độ bê tông nhiều công trình để đề xuất lựa chọn cấp độ bền bê tông hợp lý tăng hệ số giảm cƣờng độ bê tông điều kiện đổ bê tông theo phƣơng đứng theo tiêu chuẩn TCXDVN 55742012 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tiêu chuẩn ACI 214.4R – 03 “Hướng dẫn Lấy lõi diễn giải kết cường độ nén” [2] Tiêu chuẩn ACI 318 “Tính kết cấu bê tông cốt thép” [3] TCXD 171:1989 “Bê tông nặng – Phương pháp không phá hoại sử dụng kết hợp máy đo siêu âm súng bậc nẩy để xác định cường độ chịu nén” [4] TCXDVN 239:2006 - “Bê tông nặng – ChỈ dẫn đánh giá cường độ bê tơng kết cấu cơng trình” [5] TCVN 3118:1993 - “Về bê tông nặng, phương pháp xác định cường độ nén [6] TCVN 4453:1995 – “Kết cấu bê tơng bê tơng cốt thep tồn khối, quy phạm thi công nghiệm thu” [7] TCVN 5574:2012 – “Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế” [8] Số liệu kết kiểm định cƣờng độ bê tơng lõi trƣờng Phịng thí nghiệm Las (TT Quy hoạch Kiểm định Xây dựng Khánh Hòa), thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa Scanned with CamScanner DAI IIQC tx NANc tlru'()Nc DAI Itoc tlnclt KIIOA ceNG tIoA xA tlr2t crt(i xcllin vtl';'t'NAM DQc Iip -'fu'do - tltlnlr Phirc lro so IIOI DONG DANII GIA LUAN VAN'l'lrAc sY llgc viOn, **ur'., Xinl 'l t 4.1, l Ilicrr barr I IOi c16rrg Rang di6m cria l-roc vi6n cao hoc L! lich l