Bài giảng Vật liệu xây dựng: Chương 12 - ĐH Bách khoa TP.HCM

của bê-tông biểu hiện trạng thái trung gian cốt liệu và vữa XM. Bê-tông không biểu hiện quan[r]

(1)

Vật Liệu Xây Dựng

(Construction Materials)

Bộ môn Vật liệu Silicat

Khoa Công Nghệ Vật Liệu

Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tơng 9-2 Cơ tính – biến dạng bê-tơng xi-măng và tượng ăn mịn mơi trường

Giới hạn chịu lực của bê-tông Vi cấu trúc và thành phần nguyên liệu bê-tơng Vai trị của vết nứt

Vai trị của lỗ rỗng

Vi cấu trúc bê-tơng xi-măng Đặc

biệt lưu ý cấu trúc yếu của vùng chuyển tiếp

L Lỗ ỗ rrỗỗngng

C Cốốt lit liệệuu

C

C SS H nH ngoàgoài i dung d dung dịịchch C

C SS H bH bề ề

m mặặtt Hạ

Hạt XM khan,t XM khan, chưa chưa thủthủy hy hóóaa Cá

(2)

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tông 9-5

Vùng chuyển tiếp vi cấu trúc

C Cốốt t li liệệuu V Vữữa a

XM XM

L

Lỗ ỗ rrỗỗng lng lớớn, n, ttậập trung sp Cp trung sp C--H, H, tinh thtinh thể ể thô hơnthô hơn

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tông 9-6 Cường độ chịu lực vs. độ rỗng

Đối với vật liệu

cấu trúc rời, độ rỗng (p) làm giảm cường độ chịu lực.

Quan hệ hàm mũ

R = R0.exp(k.p)

Phương trình Power

R = R0.(1-p)3

Đ

Đá bêbê tôngtông

% % Độ Độ rrỗỗngng

C

Cư

ờ

ư

ờn

g

đ

n

g

độ

c

h

ị

ộ

c

h

ịu l

u

lự ực

c

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tông 9-7 VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tông 9-8 Biến dạng, phá hoại nén

Khi nén mẫu có xu hướng bị ép lại theo phương

vng góc dãn theo phương ngang N

Nứứt vt vỡ dọỡ dọc c th

thớ néớ nénn

V

Vếết nt nứứt vng gt vng góóc thc thớ né

(3)

Cốt liệu vữa XM thể

quan hệ đàn hồi bị phá hoại

Quan hệ ứng suất biến dạng

của bê-tông biểu trạng thái trung gian cốt liệu vữa XM

Bê-tông không biểu quan

hệ đàn hồi bị phá hoại hoàn toàn

Quan hệ ứng suất vs. biến dạng đàn hồi

Bi

Biếến dn dạạng, 10ng, 10 66

Ứ Ứ n g s u n g s u ấ ấ t, M P a t, M P a V Vữữa XMa XM C

Cốốt lit liệệu u đđáá

Bê

Bê tôngtông

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tông 9-10 Nguyên nhân

Bi Biếến dn dạạngng

% % ứ ứ n g s u n g s u ấ ấ t t t t ớ i h i h ạ n n

ƯS t

ƯS tớới hi hạạnn ƯƯS tS tớới hi hạạnn

ƯS t

ƯS tớới hi hạạnn ƯƯS tS tớới hi hạạnn

Phá hoạ

Phá hoại ti tạại vi vùùng chuyng chuyểển tin tiếếpp

Modun đàn hồi

Quan hệ ứng suất vs biến

dạng, xem đàn hồi 1/3 trạng thái ứng suất tới hạn

3 giá trị Modun đàn hồi tĩnh

• Modun đàn hồi tiếp tuyến

• Modun đàn hồi cát tuyến

• Modun đàn hồi dây cung Bi

Biếến dn dạạngng

Ừ Ừ n g s u n g s u ấ ấ t t Cá Cát tuyt tuyếếnn

Cung

Ti

Tiếếp p

tuy

tuyếến n

tr

trướướcc Ti

Tiếếp tuyp tuyếến saun sau

75% 75%

Modun đàn hồi

Modun đ

Modun đààn hn hồồi ci cáát tuyt tuyếếnn

E= E=∆σ∆σ∆σ∆σ∆σ∆σ∆σ∆σ//∆ε∆ε∆ε∆ε∆ε∆ε∆ε∆ε

Thí

Thí nghinghiệệm chu km chu kỳ néỳ nén n –– xả xả né

nén, n, 10 l10 lầần mn mẫẫu tu trụ rụ ASTMASTM

Thỏ

Thỏa ma mããn yêu cn yêu cầầu u đđộ dãộ dãn dn dàài ci củủa 2a l lầần n đo chênh l

đo chênh lệệch < 0,01mm/mch < 0,01mm/m 33%

33% Ứ Ứng ng su

(4)

Các yếu tố ảnh hưởng đã biết Tỉ lệ nước/ XM

Hàm lượng xi-măng sử dụng Điều kiện bảo dưỡng, nhiệt độ Kích thước hạt cốt liệu

…

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tơng 9-14 Yếu tố hình dạng

Phụ thuộc yêu cầu tiêu chuẩn ASTM, TCVN Thông thường Rtrụ# 0,8 Rlphương

Mẫu trụ cho phép trạng thái ứng suất hơn, hạn chế biến

dạng ngang

Mẫu lập phương dễ đổ, mặt mẫu nhẵn không cần hiệu chỉnh

150x150x150mm

150x150x150mm 160x320mm160x320mm

Hầm thủ thiêm

(5)

CHÂN CẦU TRÀ KHÚC

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tông 9-18 Biến dạng, thay đổi thể tích

Biến dạng tác nhân phản ứng hóa học Biến dạng co ngót, độ ẩm

Biến dạng nhiệt độ, co khô Biến dạng từ biến

NHÌN CHUNG: biến dạng thể tích biểu hiện đồng

thời và nguyên nhân chính gây nứt vỡ phá hoại

Tá Tác nhân c nhân

phả phản n ứứng ng

hó hóa họọcc

Tá Tác nhân c nhân

đ độ ẩộ ẩm, m, bay bay

Tá Tác nhân bay hc nhân bay hơơi môi i môi tr

trườường, cng, co khôo khô

Tá Tác nhân chênh lc nhân chênh lệệch ch nhi

nhiệệt t đđộộ 2h

2h 24h24h

tgian tgian

Đ

Đóng róng rắắnn Tác nhân phản ứng hóa học

Phản ứng

hydrat hóa

của xi-măng

Bắt đầu hình

thành vi cấu

trúc sản phẩm thủy

(6)

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tông 9-21 Chênh l

Chênh lệệch ch đđộ ộ co lco

nguyên nhân gây n nguyên nhân gây nứứt tt tế ế vivi

Th

Thờời i điđiểểm cm có ý nghĩó ý nghĩa a

quy

quyếết đt địịnhnh

Vết nứt có chiều dài khác nhau, khoảng cách từvài cm đến 3cm Nguyên nhân:

+ Nhiệt độthời tiết nóng khơ + Tốc độgió cao

+ Bê tông không che phủvà bảo dưỡng tốt

Cách phòng tránh

+ Giảm nhiệt độ đổbê tông

+ Tiến hành biện pháp bảo dưỡng bê tông

Bay n

Bay nướước vc vưượợt qut quáássựựttáách ch nư

nướớc cc củủa bê tông a bê tông

Tác nhân co khô Bay hBay hơơi ni nướướcc

N/X=0,35 N/X=0,35

M Mẫu khô, 50% RH, 20ẫu khô, 50% RH, 2000CC

M Mẫu ẫu ướướt, t, ngâm ngâm n

nướước c ở 202000CC

M Mẫẫu bu bảảo dưỡưỡng theo chu ng theo chu

kỳ

kỳ t1 tuuầần n ở 50% RH, 2050% RH, 2000C C

1 tutuầần n ở 90% RH, 2090% RH, 2000C C

Trong trường hợp

khối vật liệu bê-tông, tượng co khô diễn không

đều từ lõi

ngoài bề mặt

Dẫn đến nứt

bề mặt

Tác nhân co khô

V

(7)

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tơng 9-25

Co khơ trung bình khoảng 0,5 mm/m chiều dài (max

0,8 mm/m) hay 0,80/

00khi phát triển cườngđộ.

Phụ thuộc nhiều vào:

• Tỉ lệ N/X

• Mơi trường nhiệt độ, độ ẩm

• Cấu kiện lớn, tốc độ co chậm rạn mặt dày đặc

VLXD-Thiết kế cấp phối bê-tông 9-26 L

Lượượng nng nướước, kg/m3c, kg/m3

C

o

n

g

C

o

n

g

ó

t,

x

1

0

t,

x

1

0

3

m

3

m

m//

m

Tác nhân co khô

Rạn nứt mặt

Vết nứt rạn bềmặt mạng lưới vết nứt nhỏmà không sâu

bềmặt, chỉcó thểnhìn thấyđược bê tơng khơ sau bềmặt tướiẩm

Do bềmặt chịu ứng suất kéo, gây tượng co ngót

lớp vữa mặt lịng khối bê-tơng

Do trình nước nhanh, bảo dưỡng bê tông không đủ Do sựphân tầng bê tông đầm lèn nhiều

Cách khắc phục:

• Giảm lượng nước hỗn hợp bê tơng, giảmđộsụt 80 – 120 mm

• Giảm thểtích vữa, sửdụng cốt liệu kích cỡ phù hợp theo cấp phối chuẩn

• Cơng tác bảo dưỡng bê tơng

• Tạo khe nhiệtđểphịng tránh co ngót bê tơng

Định dạng
Số trang	7
Dung lượng	646,05 KB