Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6, 7 đô thị phía nam, thành phố Bắc Giang (Luận văn thạc sĩ file word)
LỜI CAM ĐOAN Tên đề tài luận văn: “Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6,7 - Đơ thị phía Nam, thành phố Bắc Giang” Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Những nội dung kết trình bày luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khoa học Nếu vi phạm tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm, chịu hình thức kỷ luật Nhà trường Học viên Hoàng Văn Hoan i LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập, nghiên cứu làm luận văn, nhiệt tình giúp đỡ thầy, cô giáo Trường Đại học Thuỷ lợi cố gắng nỗ lực thân, đến đề tài “Lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6,7 - Đơ thị phía Nam, thành phố Bắc Giang” hoàn thành Các kết luận văn đóng góp nhỏ việc lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6,7 - Đơ thị phía Nam, thành phố Bắc Giang Do thời gian kinh nghiệm hạn chế nên khuôn khổ luận văn thạc sỹ kỹ thuật tồn số vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu Tác giả mong nhận góp ý, bảo thầy cô giáo bạn đồng nghiệp Tác giả xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Hồng Phó Un người tận tình hướng dẫn, bảo cung cấp thông tin khoa học cần thiết trình thực luận văn Xin cảm ơn Nhà trường, thầy cô giáo Trường Đại học Thủy Lợi, Phòng Đào tạo Đại học sau Đại học, Viện thủy công, Trung tâm Quy hoạch xây dựng Bắc Giang tạo điều kiện giúp đỡ tác giả tài liệu, thông tin đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho luận văn Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 01 năm 2018 Học viên Hoàng Văn Hoan MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ v DANH MỤC BẢNG BIỂU viii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Nội dung phương pháp nghiên cứu Kết đạt CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG CỐT SỢI 1.1 Tình hình nghiên cứu ứng dụng bê tông cốt sợi Thế giới .3 1.2 Nghiên cứu ứng dụng bê tông cốt sợi Việt Nam 1.3 Đặc điểm Bê tông cốt sợi 13 1.3.1 Khái niệm 13 1.3.2 Các loại cốt sợi 13 1.3.3 Phân loại bê tông cốt sợi 20 1.3.4 Những đặc trưng bê tông cốt sợi 21 1.4 Sự phá hoại bê tơng cơng trình Thủy lợi giải pháp khắc phục .22 1.4.1 Sự phá hoại bê tông cơng trình Thủy lợi 22 1.4.2 Một số giải pháp khắc phục phá hoại bê tơng cơng trình Thủy lợi .27 * Kết luận Chương 29 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ CƠ SỞ NGHIÊN CỨU BÊ TÔNG CỐT SỢI 30 2.1 Tiêu chuẩn vật liệu xây dựng 30 2.2 Tiêu chuẩn thí nghiệm tiêu lý bê tơng 30 2.3 Các loại vật liệu sử dụng bê tông cốt sợi 31 2.3.1 Xi măng 31 2.3.2 Tro bay 31 2.3.3 Cốt liệu mịn (Cát) 32 2.3.4 Cốt liệu thô ( Đá dăm ) 33 2.3.5 Nước 33 2.3.6 Phụ gia hóa học 33 2.3.7 Cốt sợi thủy tinh 34 2.4 Thiết kế thành phần bê tông cốt sợi 34 2.5 Thí nghiệm tính chất lý bê tơng cốt sợi 34 2.5.1 Thí nghiệm kiểm tra độ lưu động (độ sụt) hỗn hợp bê tông 34 2.5.2 Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén bê tơng 36 2.5.3 Thí nghiệm xác định cường độ kéo uốn bê tông 37 * Kết luận Chương 39 CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN BÊ TÔNG CỐT SỢI M30 THI CÔNG CỐNG KHU 6,7 – ĐÔ THỊ PHÍA NAM, THÀNH PHỐ BẮC GIANG 40 3.1 Tổng quan dự án cơng trình cống khu 6,7- Đơ thị phía Nam, thành phố Bắc Giang 40 3.1.1 Điều kiện tự nhiên 40 3.1.2 Điều kiện hạ tầng kỹ thuật 42 3.1.3 Đánh giá chung địa điểm xây dựng dự án 43 3.3 Phân tích kết thí nghiệm bê tơng cốt sợi 44 3.3.1 Kết thí nghiệm độ lưu động 44 3.3.2 Kết thí nghiệm cường độ nén 45 3.3.3 Kết thí nghiệm cường độ kéo uốn 46 3.4 Tính tốn kết cấu cho cống khu 6,7 – Đơ thị phía Nam – Thành phố Bắc Giang 48 3.4.1 Sơ đồ bố trí lực lên cống 48 3.4.2 Phương pháp tính tốn 52 * Kết luận chương 3: 60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61 Kết luận 61 Kiến nghị 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 PHỤ LỤC TÍNH TỐN 65 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Cầu Sherbrooke Sherbrooke, Quebec, Canada Hình 1.2 Cầu Bourg-les-Valence Đông nam nước Pháp Hình 1.3 Thi cơng đường sân bay Bỉ Hình 1.4 Thi công mặt đường bến cảng Tây Ban Nha Hình 1.5 Thi công hầm đường sắt Anh Hình 1.6 Kênh bê tông cốt sợi thành mỏng đúc sẵn 10 Hình 1.7 Bờ kè kênh Tham Lương, TP Hồ Chí Minh sử dụng sản phẩm BTCS dự án chống ngập, ứng phó thiên tai, biến đổi khí hậu 10 Hình 1.8 Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc thăm quan sản phẩm bê tông cốt sợi đúc sẵn, thành mỏng loại mương máng thủy lợi, hào kỹ thuật, hố ga thu nước mưa ngăn mùi kiểu mới, loại cấu kiện lắp ghép bảo vệ bờ sông, hồ đê biển 11 Hình 1.9 Thép polyme sử dụng hạng mục thuộc khu tưởng niệm Đại tướng Võ Nguyên Giáp, Vũng Chùa - Quảng Bình 11 Hình 1.10 Tuyến kênh tưới Nam Gò Đậu, hệ thống tưới Tháp Mão thuộc xã Phước Hưng, huyện Tuy Phước, tỉnh Bình Định sử dụng công nghệ bê tông cốt sợi thành mỏng đúc sẵn 12 Hình 1.11 Cơng trình Hầm đường Hải Vân cơng trình bật Việt Nam ứng dụng công nghệ bê tông cốt sợi 12 Hình 1.12 Thi cơng đổ bê tơng sợi thép sàn cơng nghiệp Visip Bắc Ninh 12 Hình 1.13 Sợi thủy tinh sản xuất bê tông cốt sợi Thủy tinh .15 Hình 1.14 Mơ sợi cacbon phóng to 18 Hình 1.15 Sợi bazan dạng xắt nhỏ dùng cho sản xuất bê tông cốt sợi bazan BFRC 19 Hình 1.16 Khả chịu kéo bê tông cốt sợi 21 Hình 1.17 Tính dẻo dai bê tơng cốt sợi 21 Hình 1.18 Khả chống nứt bê tơng cốt sợi 22 Hình 1.19 Thẩm tiết vôi nhà máy Thủy điện Thác Bà (hình ảnh viện thủy cơng cung cấp) 24 Hình 1.20 Hiện trạng xâm thực phá huỷ kết cấu BTCT cống Bình Cát - Bến Tre (hình ảnh viện thủy cơng cung cấp) 24 Hình 1.21 Xâm thực BTCT tác động tổng hợp mực nước thay đổi, ăn mòn cốt thép, ăn mịn bê tơng mơi trường nước biển (hình ảnh viện thủy công cung cấp) 25 Hình 1.22 Xâm thực bê tông ảnh hưởng mực nước thay đổi cống C2 - Hải Phòng 25 (Bê tông luôn trạng thái trương nở-co ngót) 25 (hình ảnh viện thủy cơng cung cấp) 25 Hình 1.23 Hiện trạng ăn mịn rửa trơi ăn mịn học sóng biển bê tơng kè biển Cát Hải - Hải Phịng (hình ảnh viện thủy cơng cung cấp) 25 Hình 1.24 Xâm thực bê tơng bị mài mịn, rửa trơi cống Vàm Đồn - Bến Tre 26 (hình ảnh viện thủy công cung cấp) 26 Hình 1.25 Xâm thực bê tơng bị vi sinh vật ăn mịn 26 (hình ảnh viện thủy công cung cấp) 26 Hình 1.26 Xâm thực bê tơng cửa bể tiêu tượng khí thực .26 (hình ảnh viện thủy cơng cung cấp) 26 Hình 1.27 Xâm thực bê tơng mũi phun tràn xả lũ tượng khí thực 27 Hình 2.1 Bộ thử độ sụt bê tơng 35 Hình 2.2 Thiết bị máy nén bê tông 37 Hình 2.3 Thiết bị thí nghiệm kéo uốn 37 Hình 3.1 Quy hoạch khu đô thị khu dân cư khu số 6,7 khu thị phía Nam, thành phố Bắc Giang 40 Hình 3.3 Thí nghiệm kiểm tra độ lưu động hỗn hợp bê tông 44 Hình 3.4 Thí nghiệm xác định cường độ nén bê tông 45 Hình 3.5 Thí nghiệm xác định cường độ kéo uốn bê tơng 47 Hình 3.6 Sơ đồ bố trí lực tác dụng lên cống 48 Hình 3.8 Phân bố ứng suất S22 bê tông cốt sợi 57 Hình 3.9 Chuyển vị cống bê tông cốt sợi 57 Hình 3.10 Kết ứng suất S22 với bê tông thường 58 Hình 3.11 Kết ứng suất S11 với bê tông thường 58 Hình 3.12 Kết chuyển vị bê tông thường 58 Hình A Mơ hình tính tốn cống hộp phần tử Shell 65 Hình B Kết ứng suất S11 với bê tơng thường 65 Hình C Kết ứng suất S22 với bê tông thường 66 Hình D Kết ứng suất Smax với bê tông thường 66 Hình E Kết ứng suất Smin với bê tông thường 67 Hình F Kết chuyển vị bê tông thường 67 Hình G Kết ứng suất S11 với bê tông cốt sợi 68 Hình H Kết ứng suất S22 với bê tông cốt sợi 68 Hình I Kết ứng suất Smax với bê tông cốt sợi 69 Hình J Kết ứng suất Smin với bê tông cốt sợi 69 Hình K Kết chuyển vị bê tông cốt sợi 70 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Ảnh hưởng hàm lượng sợi tổng hợp tính chất hỗn hợp bê tông Bảng 1.2 Kết nghiên cứu sử dụng BTCS cho cơng trình giao thơng Mỹ Bảng 1.3 Một số loại sợi thép sử dụng Thế giới 14 Bảng 1.4 Cường độ chịu uốn tối đa bê tông cốt sợi tổng hợp theo chu kỳ thử độ bền.16 Bảng 1.5 Cường độ chịu uốn bê tông cốt sợi cacbon 17 Bảng 2.1 Tiêu chuẩn vật liệu xây dựng 30 Bảng 2.2 Tiêu chuẩn thí nghiệm tiêu lý bê tông 30 Bảng 2.3 Tính chất lý xi măng 31 Bảng 2.4 Tính chất kỹ thuật tro bay Phả Lại 31 Bảng 2.5 Tính chất lý cát 32 Bảng 2.6 Tính chất lý đá dăm 33 Bảng 2.7 Thành phần vật liệu cho m3 bê tông cốt sợi 34 Bảng 3.1 Kết thí nghiệm độ lưu động hỗn hợp bê tông .45 Bảng 3.2 Kết cường độ nén 3, 28 ngày tuổi 46 Bảng 3.3 Kết thí nghiệm cường độ kéo uốn 3, 28 ngày tuổi .47 Bảng 3.4 Thành phần vật liệu cho m3 bê tông cốt sợi 48 Bảng 3.4 Thông số vật liệu bê tông thường bê tông cốt sợi 49 Bảng 3.5: Thông số hình học cống 49 Bảng 3.6: Thông số đất xung quanh cống 50 Bảng 3.7 Kết tính tốn tải trọng tác dụng lên cống 51 Bảng 3.8: Kết tính tốn bê tơng cốt sợi bê tông thường 59 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Từ đời đến nay, Bê tông cốt thép trở thành loại vật liệu xây dựng phổ biến thiết kế thi cơng cơng trình xây dựng dân dụng, cơng trình giao thơng, thủy lợi Việt Nam nói riêng tồn Thế giới nói chung Tuy nhiên, với điều kiện khoa học công nghệ, vật liệu xây dựng môi trường Việt Nam nay, nhiều cơng trình phận kết cấu bê tông cốt thép phát sinh vết nứt giai đoạn thi công sau thời gian ngắn sử dụng Điều đặt câu hỏi lớn cho nhà khoa học việc phòng tránh xử lí dạng vết nứt phát sinh q trình thi cơng khai thác cơng trình bê tơng cốt thép Có nhiều ngun nhân gây vết nứt cơng trình, cấu kiện bê tông như: cường độ chịu nén Bê tông cao khả chịu kéo kém, tượng co ngót, từ biến vị trí đặc biệt kết cấu chịu ứng suất phức tạp làm cho vật liệu bê tông thông thường không đủ khả chịu lực ví dụ mặt cầu bê tông cốt thép, ụ neo cáp cầu dây văng; mối nối quan trọng đốt dầm cầu ứng dụng công nghệ đúc hẫng lắp hẫng vv Để giải vấn đề này, nhà nghiên cứu Vật liệu xây dựng sử dụng nhiều biện pháp như: căng kéo cốt thép dự ứng lực, dùng chất phụ gia chống co ngót, bố trí loại cốt thép đặc biệt vị trí cần thiết…vv Tuy nhiên, sau áp dụng, người ta nhận giải pháp khơng phải trường hợp phát huy tác dụng Bên cạnh nhà khoa học cịn tìm giải pháp để tăng cường khả chịu lực bê tông thông qua việc thay đổi số tính chất vật liệu việc cho thêm vào bê tông số cốt liệu muội silic đặc biệt việc chế tạo, thiết kế bê tông sử dụng cốt sợi Thiết kế sử dụng Bê tông cốt sợi ý tưởng nhà nghiên cứu quan tâm giới Đây giải pháp hiệu quả, giúp tăng cường độ kéo cho bê tông thông qua vật liệu dạng sợi Đối với ngành xây dựng công trình nói chung xây dựng cơng trình Thủy lợi nói riêng Việt Nam nghiên cứu thiết kế, sử dụng Bê tông cốt sợi công trình vấn đề mẻ Có nhiều đề tài nghiên cứu Bê tông cốt sợi nhiều đơn vị như: Đại học Xây dựng Hà Nội, Đại học Giao thông vận tải Hà Nội, Đại học Bác khoa Tp Hồ Chí Minh…vv, phần lớn nghiên cứu tập trung vào lĩnh vực xây dựng dân dụng, giao thơng vận tải Trong đó, nghiên cứu Bê tông cốt sợi phục vụ cho thiết kế cơng trình Thủy lợi cịn hạn chế Đứng trước nhu cầu thực tiễn, kế thừa phát triển từ đề tài nghiên cứu có từ trước, tác giả nghiên cứu đề tài “lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6,7 – Đơ thị phía Nam, thành phố Bắc Giang”, nhằm tìm loại cốt sợi phù hợp thiết kế Bê tông cốt sợi tối ưu, khắc phục nhược điểm Bê tơng thơng thường, từ đưa kiến nghị số giải pháp áp dụng vào thi cơng cơng trình Thủy lợi để đạt hiệu cao Nội dung phương pháp nghiên cứu * Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu tổng quan tình hình sử dụng bê tơng cốt sợi Việt Nam giới - Nghiên cứu sử dụng vật liệu chế tạo bê tông cốt sợi - Lựa chọn loại vật liệu, phụ gia khoáng phụ gia hố học phù hợp, lượng dùng thích hợp để sản xuất bê tông cốt sợi - Ứng dụng bê tông cốt sợi cho cống khu 6,7 - Đô thị phía Nam, thành phố Bắc Giang * Phương pháp nghiên cứu: - Tổng hợp số kết nghiên cứu bê tông cốt sợi cho số công trình xây dựng Việt Nam nước ngồi - Thí nghiệm xác định tiêu lý vật liệu chế tạo bê tông cốt sợi Thiết kế cấp phối bê tơng cốt sợi Thí nghiệm số tính chất lý hỗn hợp bê tông bê tông cốt sợi rắn - Tính tốn kết cấu cống sử dụng bê tơng cốt sợi Kết đạt Lựa chọn vật liệu, thiết kế cấp phối bê tông cốt sợi M30, áp dụng cấp phối thiết kế cho công trình cống khu 6,7 – Khu thị phía Nam – Thành phố Bắc Giang - Gán tải trọng cho phần tử trường hợp tải trọng: tải trọng thân, tải trọng nút, tải trọng tập trung, tải trọng phân bố đều, tải trọng phân bố khơng đều… - Tổ hợp tải trọng b Phân tích kết cấu - Khai báo số tham số cần thiết (tham số để tính, in, tham số động) - Thực phân tích (chạy chương trình) c Xem kết - Xem sơ đồ biến dạng - Xem biểu đồ nội lực - Xem phân bố ứng suất d Phân tích kết Phân tích trạng thái ứng suất biến dạng cống phần mềm SAP2000 nhằm xác định trị số, phương, chiều tình hình phân bố ứng suất tác dụng ngoại lực ảnh hưởng nhân tố khác biến dạng cống,… Trên sở số liệu tính tốn ta tiến hành so sánh thay đổi bê tông thường bê tông cốt sợi Sau tính tốn phần mềm sap 2000 V18, tác giả cho kết tính tốn sau: Hình 3.7: Phân bố ứng suất S11 bê tơng cốt sợi Hình 3.8 Phân bố ứng suất S22 bê tơng cốt sợi Hình 3.9 Chuyển vị cống bê tơng cốt sợi Hình 3.10 Kết ứng suất S22 với bê tơng thường Hình 3.11 Kết ứng suất S11 với bê tơng thường Hình 3.12 Kết chuyển vị bê tơng thường Bảng 3.8: Kết tính tốn bê tông cốt sợi bê tông thường Ứng suất S11 ( T/m2) STT Ứng suất S22 ( T/m2) Chuyển vị (mm) Ghi Điểm BT thường BTCS % BT thường BTCS % BT thường BT CS 54.96 55.25 0.53 45.78 49.02 7.08 -0.147981 -0.134 Nắp 48.33 48.79 0.95 5.75 5.79 0.70 -0.148224 -0.1342 Nắp 0.7 0.76 8.57 1.1 1.18 7.27 -0.044682 -0.044369 Đáy 16.52 17.1 3.51 0.22 0.24 9.09 -0.046561 -0.045961 Đáy 5.06 5.08 0.40 23.55 24.2 2.76 -0.063963 -0.061068 Thành 0.69 0.7 1.45 48.78 49.02 0.49 -0.042947 -0.041298 Thành * Kết luận chương 3: Về phần kết cấu: + Ở hai trường hợp, sử dụng vật liệu bê tông cốt sợi so với bê tơng thường tất vị trí cống, chuyển vị theo phương đứng giảm, nguyên nhân mô đun đàn hồi bê tông cốt sợi lớn bê tơng thường, chuyển vị cống dùng bê tông cốt sợi nhỏ chuyển vị bê tông thường Các giá trị ứng suất bê tông thường nhỏ bê tông cốt sợi đến 8.6% ứng suất S 11 9,1% S22 Do đó, sử dụng mác bê tơng kích thước kết cấu bê tông cốt sợi nhỏ bê tông thường + Các kết chuyển vị cho thấy việc sử dụng bê tơng cốt sợi giúp cho cơng trình cứng cáp hơn, chuyển vị nhỏ so với bê tơng thường, bê tơng sử dụng có tính dẻo dai khả kéo uốn tốt bê tông thường loại Về phần vật liệu: + Phụ gia Grace ADVA 181 phụ gia siêu dẻo gốc Polycarboxylate (PC) phụ gia hệ thứ 3, gốc cao phân tử tổng hợp, giảm nước tới 40% Đặc tính loại phụ gia đáp ứng yêu cầu đặc biệt bê tông như: bê tơng với tỷ lệ N/CKD thấp, trì tính lưu động hỗn hợp bê tơng lâu bê tông đạt cường độ cao + Khi sử dụng cốt sợi thủy tinh, tính cơng tác (độ sụt) hỗn hợp bê tông giảm nhiều (từ 25 cm xuống cịn 2.5÷3 cm), chế tạo bê tông cốt sợi cần sử dụng phụ gia siêu dẻo, giảm nước bậc cao (loại phụ gia hệ 3, giảm tới 40% lượng nước dùng cho bê tơng) để đảm bảo tính cơng tác cho hỗn hợp bê tơng tươi thi cơng + Với lượng dùng cốt sợi thủy tinh (l = 50mm) 1,5% chất kết dính cường độ chịu kéo uốn cường độ nén mẫu thí nghiệm tăng so với bê tông thường + Trong q tình thí nghiệm nhận thấy chế tạo hỗn hợp bê tông cốt sợi thủy tinh, chiều dài sợi phải đạt lần đường kính D max cốt liệu có tác dụng, cụ thể với Dmax = 20mm chiều dài sợi thủy tinh l = 50 mm KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Trên sở kết thí nghiệm bê tơng tính tốn kết cấu cống, đưa kết luận sau đây: + Từ kết tính tốn kết cấu, cho thấy bê tơng cốt sợi có khả chịu lực tốt bê tông thường mác bê tông thiết kế, mô đun đàn hồi bê tông cốt sợi cao nên kết cấu dẻo dai khả chịu kéo uốn tốt hơn, khối lượng công trình bê tơng cốt sợi giảm so với bê tơng thường + Từ kết thí nghiệm cường độ nén, cường độ kéo uốn cho thấy bê tông cốt sợi loại bê tông sử dụng hiệu cho hạng mục cơng trình Thủy lợi có u cầu cao cường độ chịu nén, đặc biệt bê tông kháng nứt tốt có cường độ chịu kéo uốn tốt so với bê tông thông thường + Để trì tính lưu động hỗn hợp bê tơng bê tông rắn đạt cường độ cao khả chịu nén kéo uốn phụ gia siêu dẻo giảm nước bậc cao thiết phải sử dụng để sản xuất bê tông cốt sợi + Sợi thủy tinh có nguồn gốc loại khoáng làm tăng khả chịu uốn bê tông, làm giảm tượng nứt mặt bê tông khơng bị ăn mịn mơi trường kiềm Với tính chịu kéo cao gấp đến lần cốt thép khơng bị ăn mịn, thiết kế thành phần bê tơng sử dụng kết hợp sợi thủy tinh hỗn hợp bê tông để thay cốt thép thường ứng dụng cho cơng trình Thủy lợi làm việc môi trường nước biển, môi trường có tác nhân gây ăn mịn bê tơng + Những loại sợi thủy tinh E - Glass sử dụng bê tông bị phân hủy môi trường kiềm xi măng Pclăng Chính vậy, loại sợi thủy tinh bền kiềm (sợi thủy tinh kháng kiềm AR - Glass Fiber) sản xuất để thay sợi thủy tinh E Glass bê tông cốt sợi thủy tinh cần thiết Kiến nghị + Sử dụng bê tông cốt sợi vào kết cấu giúp tăng cường độ chịu kéo, nén vật liệu bê tơng, giảm tính ăn mịn tiếp xúc với môi trường nước, đặc biệt mơi trường nước có chứa nhiều tác nhân gây ăn mịn bê tơng, vùng ven biển, vùng nước chua phèn, vùng nước thải công nghiệp Bê tông cốt sợi nhẹ so với bê tông thường, giảm đáng kể trọng lượng cơng trình Nên áp dụng bê tông cốt sợi cho hạng mục cơng trình làm việc mơi trường + Hàm lượng dùng cốt sợi thủy tinh với phần trăm chất kết dính tối ưu nhất, chiều dài sợi phải đạt lần đường kính D max cốt liệu có tác dụng cao nhất, đảm bảo bê tơng thiết kế đáp ứng yêu cầu xây dựng phải thí nghiệm với nhiều tỷ lệ cốt sợi chiều dài sợi khác để tìm phạm vi tối ưu + Cốt sợi có nhiều loại khác nhau, với hạng mục cơng trình xây dựng cần nghiên cứu thí nghiệm thực tế cho loại cốt sợi khác để đưa loại bê tông vào xây dựng hiệu Từ nghiên cứu phịng thí nghiệm để đưa cơng trình sản xuất cấp phối bê tơng nghiên cứu cần hiệu chỉnh cách phù hợp với vật liệu trường xây dựng (điều chỉnh lượng nước trộn phù hợp độ ẩm cát, đá thời điểm thi cơng), thí nghiệm trường đầy đủ yêu cầu kỹ thuật bê tông xây dựng đặt + Khi sử dụng cốt sợi thủy tinh, bê tơng có ưu điểm so với loại bê tông cốt sợi khác Poly-Propylene Fiber, Steel Fiber là: Cường độ uốn, kéo va đập cao hơn; sợi thủy tinh nhẹ làm giảm sức nặng cơng trình; làm tăng khả chống lại phá hủy mơi trường có tác nhân hóa học, đặc biệt khơng xảy tượng ăn mòn cốt thép ion Cl-; bê tông cốt sợi thủy tinh không bị gỉ, không bị ăn mịn, bền mơi trường nước thân thiện với môi trường Với ưu điểm vượt trội trên, tác giả kiến nghị nên sử dụng bê tông cốt sợi vào cơng trình Thủy lợi, đặc biệt với cơng trình chịu mặn, cơng trình ven biển cơng trình làm việc mơi trường có tác nhân gây ăn mịn bê tơng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ACI 440.3R-12, Guide Test Methods for Fiber-Reinforced Polymer (FRP) Composites for Reinforcing or Strengthening Concrete and Masonry Structures; [2] ACI Committee 211, Guide for Selecting Proportions for High- Strength Concrete; [3] ASTM C494 / C494M - 16 Standard Specification for Chemical Admixtures for Concrete; [4] Eng Pshtivan N Shakor, Prof.S.S Pimplikar (2011), “Glass Fiber Reinforced Concrete Use in Construction” International Journal of Technology and Engineering System: Jan – Mach 2011 – Vol.2.No.2; [5] Ir Richard Summers Quality Control Consultants Ltd, Hong Kong (2000), “Glass Fiber Reinforced Concrete as a material, its propoties, manufacture and applications”; [6] 22 TCN 272-05- Tiêu chuẩn thiết kế cống -Bộ giao thông vận tải; [7] Bộ NN&PTNT - QCVN- 04-05: 2012 - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: Công trình thủy lợi – Các quy định chủ yếu thiết kế; [8] Nguyễn Văn Chánh Trần Văn Miền “Nghiên cứu chế tạo Bê tông Cốt sợi vật liệu xây dựng địa phương” khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, Trường Đại Học Bách Khoa, Tp Hồ Chí Minh, Việt Nam; [9] TCVN 1032:2014 Phụ gia hoạt tính tro bay dùng tro bê tông, vữa xây xi măng; [10] TCVN 2682:2009 Xi măng pooc lăng - Yêu cầu kỹ thuật; [11] TCVN 3105 : 1993 Hỗn hợp bê tông nặng bê tông nặng - Lấy mẫu, chế tạo bảo dưỡng mẫu thử; [12] TCVN 3118 : 1993 Bê tông nặng - Phương pháp xác định cường độ nén; [13] TCVN 3119 : 1993 Bê tông nặng - Phương pháp xác định cường độ kéo uốn; [14] TCVN 4030:2003 Xi măng - Phương pháp xác định độ mịn; [15] TCVN 4506:2012 - Nước cho bê tông vữa - Yêu cầu kỹ thuật; [16] TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế; [17] TCVN 6016:1995 - Xi măng - Phương pháp thử - Xác định độ bền; [18] TCVN 6017:1995 - Xi măng - Phương pháp thử - Xác định thời gian đông kết độ ổn định; [19] TCVN 6260:2009 Xi măng poóc lăng hỗn hợp - Yêu cầu kỹ thuật; [20] TCVN 7570:2006 - Cốt liệu cho bê tông vữa Yêu cầu kỹ thuật; [21] TCVN 7572:2006 - Cốt liệu cho bê tông vữa - Phương pháp thử; [22] TCXDVN 356: 2005- Kết cấu bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế; [23] Tống Xuân Phương “Nghiên cứu trạng thái ứng suất - biến dạng đường hầm thủy công phương pháp phần tử hữu hạn – Áp dụng cho đường hầm thủy điện Nậm Toóng ,Tỉnh Lào Cai” Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Thủy lợi, Hà Nội, 2016 [24] Thảo Đỗ, anhnt “ Sợi carbon – điều biết.” Internet : www.autonet.com.vn/kham-pha/201212/soi-carbon-nhung-dieu-it-ai-biet/, 21/12/2017 09:50; [25] Vlxd.org “Những điều cần biết bê tông cốt sợi.” Internet: www.vatlieuxaydung.org.vn/vlxd-ket-cau/be-tong/nhung-dieu-can-biet-ve-betong- cot-soi-8153.htm, 30/11/2016 5:45:50 pm; [26] Vũ Hoàng Hưng (Chủ biên), Vũ Thành Hải, Nguyễn Quang Hùng, Đào Văn Hưng, Cao Văn Mão, Khúc Hồng Vân - Sap 2000 phân tích kết cấu cơng trình Thủy lợi Thủy điện (2012); PHỤ LỤC TÍNH TỐN Hình A Mơ hình tính tốn cống hộp phần tử Shell Hình B Kết ứng suất S11 với bê tơng thường Hình C Kết ứng suất S22 với bê tơng thường Hình D Kết ứng suất Smax với bê tơng thường Hình E Kết ứng suất Smin với bê tơng thường Hình F Kết chuyển vị bê tơng thường Hình G Kết ứng suất S11 với bê tơng cốt sợi Hình H Kết ứng suất S22 với bê tông cốt sợi Hình I Kết ứng suất Smax với bê tơng cốt sợi Hình J Kết ứng suất Smin với bê tơng cốt sợi Hình K Kết chuyển vị bê tông cốt sợi ... tài ? ?lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6 ,7 – Đơ thị phía Nam, thành phố Bắc Giang? ??, nhằm tìm loại cốt sợi phù hợp thi? ??t kế Bê tông cốt sợi tối ưu, khắc phục nhược điểm Bê tơng thơng thường,... Các kết luận văn đóng góp nhỏ việc lựa chọn bê tông cốt sợi thi công cống khu 6 ,7 - Đơ thị phía Nam, thành phố Bắc Giang Do thời gian kinh nghiệm hạn chế nên khu? ?n khổ luận văn thạc sỹ kỹ thuật... tông cốt sợi Thi? ??t kế cấp phối bê tông cốt sợi Thí nghiệm số tính chất lý hỗn hợp bê tông bê tông cốt sợi rắn - Tính tốn kết cấu cống sử dụng bê tông cốt sợi Kết đạt Lựa chọn vật liệu, thi? ??t