Nghiên cứu tinh chất co ngót của bê tông tự lèn sử dụng cốt sợi polypropylene phân tán

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN TRÍ HIỂN NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CO NGĨT CỦA BÊ TƠNG TỰ LÈN SỬ DỤNG CỐT SỢI POLYPROPYLENE PHÂN TÁN (SHRINKAGE PROPERTIES OF SELF-COMPACTING POLYPROPYLENE FIBER REINFORCED CONCRETE) Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng Công Trình Dân Dụng Và Cơng Nghiệp Mã số ngành: 60580208 LUẬN VĂN THẠC SĨ Tp.HCM, 01 - 2020 CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG-HCM Cán hƣớng dẫn khoa học : PGS.TS Trần Văn Miền (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : TS Bùi Phƣơng Trinh (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : TS Huỳnh Trọng Phƣớc (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ Trƣờng đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 07 tháng 01 năm 2020 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) PSG.TS Nguyễn Ninh Thụy TS Bùi Phƣơng Trinh TS Huỳnh Trọng Phƣớc TS Bùi Đức Vinh TS Phan Hữu Duy Quốc Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trƣởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn đƣợc sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƢỞNG KHOA………… i ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Trí Hiển MSHV: 1770074 Ngày, tháng, năm sinh: 25/5/1993 Nơi sinh: Bình Dƣơng Chuyên ngành: Xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu tính chất co ngót bê tông tự lèn sử dụng cốt sợi Polypropylene phân tán Shrinkage properties of self-compacting Polypropylene fiber reinforced concrete II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Tham khảo nghiên cứu nƣớc ảnh hƣởng sợi Polypropylene tính cơng tác co ngót, kháng nứt bê tông tự lèn Nêu rõ chế làm việc sợi Polypropylene bê tông tự lèn Khảo sát thực nghiệm ảnh hƣởng sợi Polypropylene tính cơng tác cƣờng độ chịu nén bê tông tự lèn Khảo sát thực nghiệm ứng xử co ngót bê tơng tự lèn sử dụng cốt sợi Polypropylene phân tán Sau đó, tác giả phân tích số liệu đề xuất hàm lƣợng sợi Polypropylene tối ƣu III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 19/08/2019 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 08/12/2019 V CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: PGS TS Trần Văn Miền ii Tp HCM, ngày tháng năm 2019 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG CHUYÊN NGÀNH PGS TS Trần Văn Miền Nội dung đề cƣơng luận văn thạc sĩ đƣợc hội đồng chuyên ngành thông qua TRƢỞNG KHOA KTXD iii LỜI CẢM ƠN  Để đƣợc nhƣ ngày em xin chân thành cảm ơn tất thầy cô trƣờng Đại Học Bách Khoa truyền đạt kiến thức quý giá cho em suốt trình em học trƣờng Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Kỹ Thuật Xây Dựng tận tình giúp đỡ cho em thời gian vừa qua Em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS TRẦN VĂN MIỀN tận tình giúp đỡ dạy cho em trình em làm luận văn tốt nghiệp Em xin cảm ơn bạn học góp ý kiến q trình em làm luận văn để luận văn đƣợc tốt Cuối xin cảm ơn bố, mẹ, tất ngƣời thân động viên tạo điều kiện thuận lợi cho học tập suốt thời gian qua Tuy nhiên kiến thức hạn chế nên khơng thể tránh khỏi sai sót luận văn em, em mong đƣợc dạy thêm quý thầy cô để luận văn em đƣợc tốt Em xin hứa cố gắng phấn đấu để trở thành ngƣời có ích cho xã hội Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực NGUYỄN TRÍ HIỂN iv TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ  Tên đề tài: “Nghiên cứu tính chất co ngót bê tơng tự lèn sử dụng cốt sợi polypropylene phân tán” Tổng quan Trƣớc phát triển nhanh chóng bêtơng tự lèn giới nƣớc Đặc biệt giai đoạn đất nƣớc tăng cƣờng đầu tƣ để hoàn thiện hệ thống hạ tầng sở làm sở để phát triển kinh tế xã hội đất nƣớc Để phục vụ cho nhu cầu vơ lớn đó, cơng nghệ vật liệu xây dựng phải liên tục phát triển khơng ngừng Vì mà khoảng cách công nghệ lĩnh vực xây dựng nƣớc ta nƣớc tiên tiến ngày thu hẹp Mặc dù giới đặc biệt quốc gia phát triển, bêtông tự lèn cốt sợi PP siêu mảnh đƣợc đƣa vào ứng dụng nhiều lĩnh vực khác phát huy hiệu to lớn Tuy nhiên nƣớc ta nghiên cứu chế tạo thành công nhiều Trƣờng Viện nghiên cứu đầu ngành từ năm 2000, vai trò bêtông tự lèn cốt sợi Polypropylene siêu mảnh xây dựng mờ nhạt hầu nhƣ đƣợc ứng dụng thực tiễn Bêtông tự lèn cốt sợi PP siêu mảnh chƣa vào thực tiễn có nhiều nguyên nhân, xét mặt kỹ thuật đƣợc nghiên cứu thời gian ngắn nên chƣa nghiên cứu hết tính chất mặt bêtông tự lèn cốt sợi PP siêu mảnh Mục tiêu phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu, ứng dụng bêtông tự lèn cốt sợi PP siêu mảnh làm cải thiện tính chất hỗn hợp bêtơng nhằm nâng cao cƣờng độ chịu kéo, chịu uốn độ dẻo dai từ tăng khả chống co ngót Phƣơng pháp nghiên cứu  Nghiên cứu sở khoa học: (i) tính chất lƣu biến hỗn hợp bêtơng; (ii) cấu trúc hỗn hợp bêtông; (iii) tƣơng quan sợi bêtông trạng thái hỗn hợp; (iv) tƣơng quan sợi bêtông trạng thái rắn v  Nghiên cứu thực nghiệm gồm giai đoạn: Giai đoạn 1: Nghiên cứu thực nghiệm tính chất hệ nguyên vật liệu bêtông tự lèn cốt sợi PP siêu mảnh theo phƣơng pháp thí nghiệm tiêu chuẩn phi tiêu chuẩn Giai đoạn 2: Nghiên cứu thực nghiệm tính cơng tác bêtông tự lèn cốt sợi PP siêu mảnh chọn cấp phối tối ƣu để kiểm tra độ co ngót Giai đoạn 3: Thực thí nghiệm co ngót cho cấp phối chọn từ kết luận hàm lƣợng sợi tối ƣu bêtông tự lèn cốt sợi PP siêu mảnh Kết nghiên cứu kết luận:  Khảo sát ảnh hƣởng sợi PP đến tính cơng tác cƣờng độ nén: tăng hàm lƣợng sợi PP từ 0.25% đến 1.25% tính cơng tác giảm đáng kể cƣờng độ nén giảm dần  Khảo sát ảnh hƣởng sợi PP đến khả kháng nứt: Khoảng hàm lƣợng sợi PP từ 0.25% đến 0.75% tối ƣu đáp ứng đƣợc tiến độ thi công cho khả kháng nứt tốt cấu kiện thông thƣờng Sinh viên thực NGUYỄN TRÍ HIỂN vi ABSTRACT  Thesis title: “Shrinkage properties of self-compacting Polypropylene fiber reinforced concrete” Overview Before the rapid development of self-compacting concrete in the world and in the country Especially in this period when the country is increasing investment to complete the infrastructure system as a basis for the country's socio-economic development In order to serve such a huge demand, technology and construction materials must also be constantly developed Therefore, the gap in technology in the field of construction between our country and advanced countries is narrowing Although in the world, especially in developed countries, self-compacting reinforced concrete of super-thin PP fiber has been applied in many different fields and has been of great effectiveness However, in our country, despite having successfully researched and manufactured at many leading universities and research institutes since 2000, the role of self-compacting reinforced polypropylene fiber in construction is still very faint and almost Less practical application Selfcompacting reinforced concrete with super-thin PP fibers has not been put into practice for many reasons, technically because it has only been studied in a short time, so we have not studied all the properties of all sides of reinforced concrete super-thin PP yarn Target and limit analysis Research, application of self-compacting reinforced PP fiber reinforced concrete improves the properties of the concrete mixture to improve tensile strength, bending strength and toughness, thereby increasing shrinkage resistance Research method  Research on scientific basis: (i) Rheological properties of concrete mixtures; (ii) the structure of the concrete mixture; (iii) correlation vii between fiber and concrete in mixed state; (iv) correlation between fiber and concrete in solid state  Experimental research includes phases: Phase 1: Experimental research on the properties of the raw material system of self-compacted reinforced concrete with PP fiber by standard and non-standard testing methods Phase 2: Experimental research on the workability of self-compacting reinforced concrete with super-thin PP fibers, selecting the optimal grades to test for shrinkage Phase 3: Perform shrinkage tests for selected gradients and conclude the optimal fiber content of super-compact self-compacted PP fiber Research results and conclusions:  Investigate the influence of PP yarn on workability and compressive strength: when increasing the content of PP yarn from 0.25% to 1.25%, the workability is significantly reduced and compressive strength also decreases  Investigation of the influence of PP fiber on crack resistance: The PP fiber content range from 0.25% to 0.75% is the optimal that can meet the construction schedule and gives good crack resistance for normal structures STUDENT NGUYỄN TRÍ HIỂN viii MỤC LỤC  NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN NHIỆM VỤ LUẬN VĂN LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT LUẬN VĂN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH SÁCH HÌNH VẼ DANH SÁCH BẢNG BIỂU LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ BÊTÔNG TỰ LÈN 1.1 BÊTÔNG TỰ LÈN 1.1.1 Định nghĩa .1 1.1.2 Đặc điểm .1 1.1.3 Đặc tính kỹ thuật: 1.1.4 Phân loại bêtông tự lèn [26] 1.1.4.1 Bêtông tự lèn kiểu bột .2 1.1.4.2 Bêtông tự lèn kiểu dẻo 1.1.4.3 Bêtông tự lèn kiểu kết hợp 1.1.5 Khả tự lèn bêtông tƣơi 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ TÍNH CƠNG TÁC VÀ CO NGĨT CỦA BÊ TƠNG TỰ LÈN CỐT SỢI POLYPROPYLENE 1.2.1 Trên giới ix CHƢƠNG 4: THỰC NGHIỆM TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA PFSCCC 0.85 0.80 0.79 0.80 0.77 Rn(MPa) 0.75 0.65 ngày 0.72 0.70 0.69 0.65 0.66 0.66 0.63 0.60 0.61 28 ngày 0.63 0.59 0.55 Poly (7 ngày) Poly (28 ngày) 0.50 0.00% 0.00% 0.01% 0.01% 0.01% 0.01% 0.02% PP/X Hình 16: Ảnh hƣởng tỷ lệ sợi PP/X đến cƣờng độ nén hỗn hợp PFSCC Bảng 8: Bảng tổng hợp kết luận ảnh hƣởng tỷ lệ sợi PP/X đến hỗn hợp PFSCC theo yêu cầu kỹ thuật Tên PP/X (%) Nhận xét CP2 Đạt CP2g 0.25 Đạt CP2h 0.5 Đạt CP2i 0.75 Đạt CP2j Không đạt tính cơng tác CP2k 1.25 Khơng đạt tính cơng tác  Kết thực nghiệm cho thấy sợi PP có ảnh hƣởng lớn đến tính dẻo hỗn hợp PFSCC Khi tăng tỷ lệ PP/X từ 0.25% - 1.25% tính chất chảy dẻo hỗn hợp bêtơng giảm rõ rệt, với tỷ lệ PP/X = 1.25% kết thực nghiệm cho thấy hỗn hợp bêtông không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật SCC Vì vậy, sử dụng tỷ lệ PP/X ≤1% để chế tạo PFSCC.(Bảng 4.9)  Sự tham gia sợi PP vào hỗn hợp bêtông làm tăng hàm lƣợng bọt khí dẫn đến giảm cƣờng độ nén Với cấp phối sử dụng hàm lƣợng thấp 0.25%, 0.5%, 0.75% tác dụng chống nở ngang lớn tổn thất cƣờng độ khí nên cƣờng độ nén mẫu tăng nhẹ Với cấp phối lại, lƣợng sợi nhiều, bọt khí 107 CHƢƠNG 4: THỰC NGHIỆM TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA PFSCCC vào lớn nên tổn tổn thất cƣờng độ lớn hiệu chống nở ngang mẫu làm cƣờng độ giảm  Sợi PP khơng có tác dụng cải thiện cƣờng độ nén, chịu nén sợi có tác dụng chống nở ngang liên kết phần bêtông vết nứt chịu tải trọng Qua thực nghiệm, quan sát mẫu nén cho thấy mẫu không bị bể vụn phá hoại ( Hình 4.17) Hình 17: Mẫu sau nén không bị bể vụn 4.2 KẾT QUẢ SỰ ẢNH HƢỞNG CỦA SỢI PP ĐẾN KHẢ NĂNG CO NGÓT VÀ KHÁNG NỨT CỦA BÊ TÔNG TỰ LÈN Khi bê tơng co ngót tự khơng phát sinh ứng suất kéo gây nứt tạo điều kiện cho tác nhân xâm thực ngồi mơi trƣờng xâm nhập vào gây hƣ hỏng cấu kiện Nguyên nhân dẫn đến vết nứt cản trở co ngót cấu kiện với nhau, điều làm phát sinh ứng suất đàn hồi (ứng suất kéo) để chống lại biến dạng co ngót bê tơng, bê tơng co ngót nhiều ứng suất kéo phát triển độ lớn lớn cƣờng độ chịu kéo bê tơng gây nứt [14] Để đánh giá khả kháng nứt mẫu cần quan tâm đến hai thơng số tuổi nứt thực (đƣợc trình bày bảng 4.10) tốc độ phát triển ứng suất [7] 108 CHƢƠNG 4: THỰC NGHIỆM TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA PFSCCC Bảng 9: Tuổi nứt tuổi nứt thực cấp phối thí nghiệm Cấp phối Tuổi nứt (ngày) Tuổi nứt thực (ngày) 0%PP 4.25 3.25 0.25%PP 5.75 4.75 0.5%PP 6.75 5.75 0.75%PP 7.25 6.25 1%PP 7.5 6.5 1.25%PP 7.75 6.75 Trong : - Tuổi nứt khoảng thời gian từ lúc đổ mẫu đến mẫu xuất vết nứt - Tuổi nứt thực khoảng thời gian từ lúc mẫu tiếp xúc với khơng khí đến mẫu xuất vết nứt 0.40 0.20 0.00 Biến dạng (με) -0.20 10 12 -0.40 -0.60 -0.80 -1.00 -1.20 -1.40 -1.60 -1.80 Thời gian (ngày) 0%PP 0.25%PP 0.5%PP 0.75%PP 1%PP 1.25%PP Hình 18: Biến dạng vịng thép theo thời gian Biến dạng co ngót bê tơng chịu cản trở vịng thép đƣợc thể hình 4.18 Qua đó, thấy bê tông trƣơng nở thời gian mẫu đƣợc 109 CHƢƠNG 4: THỰC NGHIỆM TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA PFSCCC dƣỡng hộ (các giá trị biến dạng số dƣơng), sau bê tơng bắt đầu co ngót (giá trị biến dạng số âm) nứt thời điểm biến dạng giảm đột ngột tiếp tục giữ giá trị định làm việc sợi PP bêtông nứt Các đƣờng biểu diễn biến dạng dao động nhỏ trƣớc nứt (lên xuống liên tục) chênh lệch nhiệt độ độ ẩm thời điểm đo gây (hình 4.19) Hình 19: Nhiệt độ độ ẩm trung bình phịng Khi hàm lƣơng sợi PP tăng từ 0.25% đến 1.25% tuổi nứt có xu hƣớng tăng dần nên khẳng định việc sử dụng sợi PP giúp cải thiện tuổi nứt bê tơng Trong đó, cấp phối chứa hàm lƣợng 1.25% sợi PP cho tuổi nứt tuổi nứt thực cao (cụ thể tuổi nứt = 7.75 ngày tuổi nứt thực = 6.75 ngày) nên cấp phối tối ƣu Tuổi nứt tuổi nứt thực mẫu tăng lần lƣợt 182% 207% so với mẫu đối chứng 0.00 10 -0.20 Biến dạng (με) -0.40 -0.60 -0.80 -1.00 -1.20 -1.40 -1.60 -1.80 Thời gian (ngày) 0%PP 0.25%PP 0.5%PP 0.75%PP 1%PP 1,25̀PP Hình 4.20: Biến dạng thực mẫu theo thời gian 110 12 CHƢƠNG 4: THỰC NGHIỆM TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA PFSCCC Dựa vào hình 4.20, biểu diễn biến dạng thực, tuổi nứt thực độ dốc mẫu theo thời gian cho thấy hàm lƣợng sợi PP tăng từ 0.25% đến 1.25% tuổi nứt thực có xu hƣớng tăng lên Cấp phối 1.25% sợi PP có tuổi nứt thực, biến dạng trƣớc sau nứt cao nên có khả kháng co ngót tốt Nguyên nhân hàm lƣợng sợi nhiều làm ổn định vết nứt cực nhỏ, làm chậm trình hƣ hỏng hạn chế hình thành vết nứt lớn vết nứt lớn xuất sợi tiếp truyền ứng suất tải trọng qua vết nứt Các dao động biến dạng lên xuống sau bêtông nứt bêtông tiếp tục co ngót sợi hấp thụ phần lƣợng sinh trình liên kết kéo tuột sợi Hệ số co ngót cấp phối đƣợc thể hình 4.21, 4.22, 4.23, 4.24, 4.25, 4.26 0.10 Biến dạng (με) 0.00 -0.10 0,5 1,5 2,5 -0.20 -0.30 -0.40 y = -60,182x + 60,744 R² = 0,9788 -0.50 -0.60 -0.70 √("t" ) 0%PP Hình 21: Hệ số co ngót cấp phối 0%PP 10 Biến dạng (με) -10 0,5 1,5 2,5 -20 -30 -40 -50 -60 y = -46,717x + 47,809 R² = 0,9752 -70 -80 √("t" ) 0.25%PP Hình 22: Hệ số co ngót cấp phối 0.25%PP 111 CHƢƠNG 4: THỰC NGHIỆM TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA PFSCCC 10 Biến dạng (με) -10 0,5 1,5 2,5 -20 -30 -40 -50 y = -47,31x + 50,338 R² = 0,9812 -60 -70 -80 √("t" ) 0.5%PP Hình 23: Hệ số co ngót cấp phối 0.5%PP 0 0,5 1,5 2,5 Biến dạng (με) -20 -40 -60 y = -40,365x + 21,957 R² = 0,8655 -80 -100 -120 √("t" ) 0.75%PP Linear (0.75%PP) Hình 24: Hệ số co ngót cấp phối 0.75%PP 0.00 0,5 1,5 Biến dạng (με) -0.20 -0.40 -0.60 -0.80 -1.00 y = -54,143x + 40,593 R² = 0,9087 -1.20 -1.40 1%PP √("t" ) Linear (1%PP) Hình 25: Hệ số co ngót cấp phối 1%PP 112 2,5 CHƢƠNG 4: THỰC NGHIỆM TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA PFSCCC -20 0,5 1,5 2,5 Biến dạng (με) -40 -60 -80 -100 y = -59,318x + 29,408 R² = 0,9231 -120 -140 -160 -180 √("t" ) 1.25%PP Linear (1.25%PP) Hình 26: Hệ số co ngót cấp phối 1.25%PP Bảng 4.10: Khả kháng nứt cấp phối thí nghiệm Tốc độ phát triển ứng suất Mẫu Tuổi nứt thực (ngày) 0%PP 3.25 1.2 0.25%PP 4.75 0.76 0.5%PP 5.75 0.71 0.75%PP 6.25 0.58 1%PP 6.5 0.76 1.25%PP 6.75 0.82 Hệ số co ngót tốc độ phát triển ứng suất có xu hƣớng giảm hàm lƣợng sợi tăng từ 0%PP đến 0.75%PP tăng trở lại hàm lƣợng sợi lớn 0.75%PP (Bảng 4.11) Cấp phối 0.75%PP tỏ cấp phối tối ƣu so với cấp phối khác Tuy khả cấp phối đạt khả kháng nứt thấp nhƣng điều chƣa nói lên đƣợc khả kháng co ngót BTTL cốt sợi PP sau bêtơng nứt sợi tiếp tục làm việc bêtông chƣa bị phá hoại hồn tồn 113 CHƢƠNG 4: THỰC NGHIỆM TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA PFSCCC 0%PP Ứng suất kéo trung bình (MPa) 12 0.25%PP 0.5%PP 0,75%PP 1%PP 1.25%PP 10 0 Thời gian (ngày) 10 12 Hình 4.27: Ứng suất kéo vịng bê tơng Khi bê tơng co ngót bị cản trở vòng thép dẫn đến tạo ứng suất kéo lịng mẫu bê tơng, ứng suất kéo ứng suất đàn hồi bê tông (công thức 2.9.5) bị vịng thép cản trở co ngót sinh có kết đƣợc thể hình 4.27 Qua cơng thức (2.9.5) thấy đƣợc ứng suất kéo phụ thuộc vào hình dạng (thể mức độ cản trở ) biến dạng vòng thép () () (2.9.5) Trong đó: - ( ) biến dạng vòng thép thời điểm t - ( ) ứng suất kéo bê tông (MPa) - K hệ số hình dạng vịng thép [9] K = 72000 (MPa) Ứng suất kéo cực đại gây nứt tăng hàm lƣợng phần trăm sợi PP tăng, cụ thể nứt mẫu 0.25%PP, 0.5%PP, 0.75%PP, 1%PP, 1.25%PP có ứng suất kéo cực đại cao cấp phối đối chứng lần lƣợt 15%, 25%, 63%, 120%, 155% Nguyên nhân thứ tƣợng hóa lý xảy q trình thủy hóa, xuất mạng vết nứt cực nhỏ lƣợng sợi có đầy đủ thể tích phần hồ vết nứt vắt qua hay nhiều sợi Tác dụng sợi làm ổn định vết nứt cực nhỏ, làm chậm trình hƣ hỏng hạn chế hình thành vết nứt 114 CHƢƠNG 4: THỰC NGHIỆM TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA PFSCCC lớn Nguyên nhân thứ hai tốc độ phát triển ứng suất kéo cao so với tốc độ phát triển cƣờng độ chịu kéo nên mẫu nứt sớm Ứng suất kéo bêtơng cịn lại sau nứt tỷ lệ thuận so với hàm lƣợng sợi PP sử dụng Nguyên nhân sợi hoạt động nhƣ cốt thép nhỏ cho phép tránh đƣợc mở rộng vết nứt cách chuyển tải trọng từ mép sang mép vết nứt, quy mô sợi cải tiến khả hút lƣợng kết cấu làm thay đổi trình phá hoai từ phá hoại giịn sang phá hoại dẻo Ngồi ra, ứng suất kéo phát triển vịng bê tơng cịn phụ thuộc vào hình dạng vịng thép vịng bê tơng thí nghiệm, vịng bê tơng có độ dày nhỏ cho mức độ cản trở cao dẫn đến ứng suất cao Đối với vòng theo tiêu chuẩn ASTM C1581 có mức độ cản trở phù hợp dùng cho dầm (tra bảng 2.3), nhiên sử dụng cho cấu kiện cịn lại có độ tin cậy cao nhƣng không đáp ứng yêu cầu mặt kinh tế Thời gian nứt thực (ngày) 0%PP 0.25%PP 0.5%PP 0.75%PP 1%PP 1.25%PP 1,2 0,76 0,71 0,58 0,76 0,82 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,2 1,4 Tốc độ phát triển ứng suất (MPa/ngày) Hình 4.28: Khả kháng nứt Dựa vào tất điều trên, thấy rõ ràng hiệu sợi PP tới việc tăng tuổi nứt bêtơng (Hình 4.28) Nhƣng hệ số co ngót tốc độ phát triển ứng suất giảm hàm lƣợng sợi tăng từ 0.25% đến 0.75% Từ suy 0.75%PP hàm lƣợng sợi tối ƣu khả kháng co ngót BTTL cốt sợi 115 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Dựa vào kết thí nghiệm đƣa kết luận nhƣ sau  Khảo sát ảnh hƣởng sợi PP đến tính cơng tác cƣờng độ nén: tăng hàm lƣợng sợi PP từ 0.25% đến 1.25% tính cơng tác giảm đáng kể cƣờng độ nén giảm dần Bên cạnh đó, cấp phối 1.25% khơng đạt đƣợc tính cơng tác nhƣ cƣờng độ nén Vậy hàm lƣợng sợi PP từ 0.25% đến 1% phạm vi để bêtông vừa đạt đƣợc khả tự lèn vừa đạt đƣợc cƣờng độ nén Ngoài thời gian nhào trộn ảnh hƣởng đến tính cơng tác cƣờng độ nén hỗn hợp BTTL cốt sợi polypropylene Thời gian trộn lâu lƣợng khí bêtơng nhiều dẫn đến giảm độ nhớt nhƣng đóng rắn làm rổ bêtơng dẫn đến giảm cƣờng độ nén  Khảo sát ảnh hƣởng sợi PP đến khả kháng nứt: dựa kết khảo sát ảnh hƣởng sợi PP đến tính cơng tác, tác giả tiếp tục khảo sát co ngót cấp phối Mẫu từ 0.25%PP đến 0.75%PP cho tốc độ phát triển ứng suất kéo thấp dần tuổi nứt tăng dần nên mẫu 0.75%PP có khả kháng nứt tốt Còn mẫu 0.75%PP đến 1.25%PP tuổi nứt tăng nhƣng tốc độ phát triển ứng suất kéo tăng việc tiếp tục tăng hàm lƣợng sợi 0.75% tỏ không hiệu việc kháng co ngót Khoảng hàm lƣợng sợi PP từ 0.25% đến 0.75% tối ƣu đáp ứng đƣợc tiến độ thi công cho khả kháng nứt tốt cấu kiện thông thƣờng 5.2 KIẾN NGHỊ - Nghiên cứu độ bền môi trƣờng xâm thực BTTL cốt sợi PP siêu mảnh; - Nghiên cứu khả chóng cháy BTTL cốt sợi - Tính tốn so sánh hiệu giảm co ngót kinh tế (vd: dùng sợi PP so với sợi khác hay so với phƣơng pháp dùng tro bay …) 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO  [1] Nguyễn Ngọc Bình, Luận văn Tiến sỹ “Nghiên cứu biến dạng co ngót bê tơng điều kiện tiêu chuẩn khí hậu Việt Nam”, 2017 [2] Khatib, J M "Performance of self-compacting concrete containing fly ash." Construction and Building Materials 22.9 (2008): 1963-1971 [3] De Oliveira, Luiz Antonio Pereira, João Paulo de Castro Gomes, and Cristiana Nadir Gonilho Pereira "Study of sorptivity of self‐compacting concrete with mineral additives." Journal of civil engineering and management 12.3 (2006): 215-220 [4] Güneyisi, Erhan, Mehmet Gesoğlu, and Erdoğan Özbay "Strength and drying shrinkage properties of self-compacting concretes incorporating multi-system blended mineral admixtures." Construction and Building Materials 24.10 (2010): 1878-1887 [5] Kristiawan, Stefanus A., and M Taib M Aditya "Effect of high volume fly ash on shrinkage of self-compacting concrete." Procedia Engineering 125 (2015): 705-712 [6] ASTM, C157-04 "Test method for length change of hardened hydraulic cement mortar and concrete." ASTM inter (2004) [7] Altoubat, Salah, et al "Effectiveness of fly ash on the restrained shrinkage cracking resistance of self-compacting concrete." Cement and Concrete Composites 79 (2017): 9-20 [8] AASHTO P34-99, “Standard Practice for Estimating the Cracking Tendency of Concrete”, 1999 [9] ASTM, C1581/C1581M-18A "Standard test method for determining age at cracking and induced tensile stress characteristics of mortar and concrete under restrained shrinkage." (2018) 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO [10] Moon, Jae-Heum, et al "Quantifying the influence of specimen geometry on the results of the restrained ring test." Journal of ASTM International 3.8 (2006): 1-14 [11] Dong, W., X Zhou, and Z Wu "Influence of specimen thickness on cracking behavior in restrained shrinkage ring test." (2013) [12] American Concrete Institute (ACI) "Self-consolidating concrete." ACI 237R-07 (2007): 30 [13] Daczko, Joseph A Self-consolidating concrete: applying what we know CRC press, 2012 [14] Aamidala, Hari Shankar G "Effects of curing on shrinkage cracking in bridge deck concrete Diss Texas Tech University, 2003" [15] Ye, Hailong, and Aleksandra Radlińska "A review and comparative study of existing shrinkage prediction models for portland and non-portland cementitious materials." Advances in Materials Science and Engineering 2016 (2016) [16] Menu, Bruce, et al "Evaluating Shrinkage Cracking Potential of Concrete Using Ring Test." ICRI 2017 Spring Convention, Bridges and Hightways 2017 [17] Wu, Linmei, et al "Autogenous shrinkage of high performance concrete: A review." Construction and Building Materials 149 (2017): 62-75 [18] Nguyễn Tấn Quý, Nguyễn Thiện Ruệ, “Giáo trình công nghệ bê tông xi măng”, 2003 [19] Mousa, Magda I., et al "Self-curing concrete types; water retention and durability." Alexandria Engineering Journal 54.3 (2015): 565-575 [20] Hossain, Akhter B., and Jason Weiss "Assessing residual stress development and stress relaxation in restrained concrete ring specimens." Cement and Concrete Composites 26.5 (2004): 531-540 [21] British Standard Committee "British Standard Code: Design of Concrete Structures (BS 8110-1: 1997)." British Standards (1997) 118 TÀI LIỆU THAM KHẢO [22] EFNARC, Specification "Guidelines for self-compacting concrete." London, UK: Association House 32 (2002): 34 [23] TCVN 3117:1993, “Bê tông nặng - Phƣơng pháp xác định độ co”, 1993 [24] Suksawang, Nakin, Hani H Nassif, and Husam S Najm "Evaluation of mechanical properties for self-consolidating, normal, and highperformance concrete." Transportation research record 1979.1 (2006): 36-45 [25] TS Nguyễn Văn Chánh, KS Nguyễn Hồng Duy: “Nghiên cứu cơng nghệ bêtông đặc biệt cốt sợi phân tán ứng dụng xây dựng cơng trình hạ tầng” [26] Cao Huy Quang, Luận văn Thạc sỹ “ Nghiên cứu bê tơng tự lèn có cốt sợi Polypropylene siêu mảnh”, 2008 [27] Seung-Hee Kwon, Raissa P Ferron, Yilmaz Akkaya, and Surendra P Shah “Cracking of Fiber-Reinforced Self-Compacting Concrete due to Restrained Shrinkage” December 2007 [28] Iman Yadegaran, Mehrdad Mahoutian, Mohammad Shekarchi, Nicolas Ali Libre “Effect of polypropylene fibers on shrinkage of selfcompacting concrete” 3-5 September 2007, Ghent, Belgium [29] Bộ xây dựng, “Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam, tập X”, Nhà xuất xây dựng năm 1997, trang 9-122; [30] Nguyễn Văn Chánh, “Bêtông cốt sợi phân tán”, Hồ sơ nghiên cứu Tung tâm vật liệu màu cao cấp – Đại học Bách Khoa TP HCM năm 2003 [31] Perumasmy N Balaguru, Fiber reinforcement cement – composities”, McGraw-Hill, New York [32] Concrete Library of JSCE No.25, June 1995 [33] BAKKER.R (1993), Model to calculate the rate of carbonation in concrete under different climatic conditions, Technical report, CMIJ bv Laboratorium, Imuiden, The Netherlands [34] Nguyễn Viết Trung (2005), “Bê tông cốt sợi thép”, Ha Nội: NXB Xây Dựng 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO [35] S.S.Vivek* and G.Dhinakaran (2015), “Study on Effect of Silica Fume in Flow Properties and Compressive Strength of Self Compacting Concrete”, International Journal of ChemTech Research, CODEN (USA): IJCRGG ISSN: 0974-4290 Vol.8, No.1, pp 01-05 [36] Bandelj, B., Saje, D., Šušteršič, J., Lopatič, J and Saje, F (2011) “Free shrinkage of high performance steel fibre reinforced concrete.” Journal of Testing and Evaluation, 39(2), 166-176 [37] TRẦN VIỆT HƢNG LÊ QUỲNH NGA (2018) “Nghiên cứu đặc tính co ngót bê tơng cốt sợi polypropylen Forta-ferro” 120 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Nguyễn Trí Hiển Ngày, tháng, năm sinh: 25/5/1993 Nơi sinh: Bình Dƣơng Địa liên lạc: 170C, tổ 4, khu phố 3, phƣờng Uyên Hƣng, thị xã Tân Uyên, tỉnh Bình Dƣơng Email: 1770074@hcmut.edu.vn QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO - Tốt nghiệp Đại học ngành xây dựng thủy lợi, thủy điện, cấp thoát nƣớc, trƣờng Đại học Bách Khoa TP HCM, niên khóa 2011-2016 - Từ năm 2017-2020 học viên cao học chuyên ngành xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp, trƣờng Đại học Bách Khoa TP HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC - Từ năm 2016-2019, công tác công ty kỹ thuật xây dựng Gouvis ... kỹ thuật đƣợc nghiên cứu thời gian ngắn nên chƣa nghiên cứu hết tính chất mặt b? ?tông tự lèn cốt sợi PP siêu mảnh Mục tiêu phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu, ứng dụng b? ?tông tự lèn cốt sợi PP siêu mảnh... cƣờng độ chịu nén bê tông tự lèn Khảo sát thực nghiệm ứng xử co ngót bê tơng tự lèn sử dụng cốt sợi Polypropylene phân tán Sau đó, tác giả phân tích số liệu đề xuất hàm lƣợng sợi Polypropylene tối... dân dụng cơng nghiệp I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu tính chất co ngót bê tơng tự lèn sử dụng cốt sợi Polypropylene phân tán Shrinkage properties of self-compacting Polypropylene fiber reinforced concrete