thí nghiệm xác định cường độ chịu nén của bê tông bằng súng bật nảy

Thông thường, bê tông cường độ càng cao thì độ cứng bề mặt càng lớn. Thí nghiệm được thực hiện nhằm khảo sát độ cứng bề mặt của bê tông nhờ một thiết bị bật nảy. Độ cứng bề mặt được liên hệ trực tiếp với cường độ chịu nén của bê tông thông qua các biểu đồ quan hệ thực nghiệm.

MỤC LỤC BÀI THÍ NGHIỆM SỐ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG BẰNG SÚNG BẬT NẢY 1.1 Mục đích thí nghiệm 1.2 Nguyên lý thí nghiệm 1.3 Thiết bị thí nghiệm 1.4 Mẫu thí nghiệm 1.5 Quy trình thí nghiệm 1.6 Kết thí nhiệm 1.7 Nhận xét kết BÀI THÍ NGHIỆM SỐ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM 2.1 Mục đích thí nghiệm 2.2 Nguyên lý thí nghiệm 2.3 Thiết bị thí nghiệm 2.4 Mẫu thí nghiệm 2.5 Quy trình thí nghiệm 2.6 Kết thí nghiệm 2.7 Nhận xét kết BÀI THÍ NGHIỆM SỐ XÁC ĐỊNH ĐỘ SÂU VẾT NỨT TRÊN CẤU KIỆN BÊ TÔNG CỐT THÉP BẰNG PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM 3.1 Mục đích thí nghiệm 3.2 Nguyên lý thí nghiệm 3.3 Thiết bị thí nghiệm 3.4 Mẫu thí nghiệm 3.5 Quy trình thí nghiệm 3.6 Kết thí nghiệm 3.7 Nhận xét kết BÀI THÍ NGHIỆM SỐ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU KÉO KHI UỐN CỦA BÊ TƠNG 5.1 Mục đích thí nghiệm 5.2 Nguyên lý thí nghiệm 5.3 Thiết bị thí nghiệm 5.4 Mẫu thí nghiệm 5.5 Quy trình thí nghiệm 5.6 Kết thí nghiệm 5.7 Nhận xét kết BÀI THÍ NGHIỆM SỐ XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ BÊ TÔNG SỬ DỤNG KẾT HỢP MÁY ĐO SIÊU ÂM VÀ SÚNG BẬT NẨY 8.1 Mục đích thí nghiệm 8.2 Nguyên lý thí nghiệm 8.3 Thiết bị thí nghiệm 8.4 Quy trình thí nghiệm 8.5 Tính tốn xử lý kết thí nghiệm 8.7 Nhận xét kết BÀI THÍ NGHIỆM SỐ THÍ NGHIỆM DẦM BÊTƠNG CỐT THÉP CHỊU UỐN TẠI BỐN ĐIỂM UỐN 9.1 Mục đích thí nghiệm 9.2 Mẫu thí nghiệm vật liệu chế tạo 9.2.1 Mẫu thí nghiệm 9.2.2 Vật liệu chế tạo 9.3 Mơ hình tải trọng thí nghiệm 9.3.1 Mơ hình thí nghiệm 9.3.2 Tải trọng thí nghiệm 9.3.3 Phân cấp tải trọng thí nghiệm 9.4 Thiết bị thí nghiệm 9.5 Quy trình thí nghiệm 9.6 Tính tốn xử lý kết thí nghiệm 9.6.1 Xác định chuyển vị dầm thực nghiệm 9.6.2 Xác định chuyển vị dầm lý thuyết 9.7 Nhận xét đánh giá kết thí nghiệm BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 10 THÍ NGHIỆM DẦM BÊTƠNG CỐT THÉP CHỊU UỐN TẠI BA ĐIỂM UỐN 10.1 Mục đích thí nghiệm 10.2 Mẫu thí nghiệm vật liệu chế tạo 10.2.1 Mẫu thí nghiệm 10.2.2 Vật liệu chế tạo 10.3 Mơ hình tải trọng thí nghiệm 10.3.1 Mơ hình thí nghiệm 10.3.2 Tải trọng thí nghiệm 10.3.3 Phân cấp tải trọng thí nghiệm 10.4 Thiết bị thí nghiệm 10.5 Quy trình thí nghiệm 10.6 Tính tốn xử lý kết thí nghiệm 10.6.1 Xác định chuyển vị dầm thực nghiệm 10.6.2 Xác định chuyển vị dầm lý thuyết 10.7 Nhận xét đánh giá kết thí nghiệm BÀI THÍ NGHIỆM SỐ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG BẰNG SÚNG BẬT NẢY 1.1 Mục đích thí nghiệm Áp dụng tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9334:2012, thí nghiệm nhằm xác định cường độ chịu nén bê tông kết cấu cơng trình mafkhoong tiến hành việc khooan lấy mẫu 1.2 Ngun lý thí nghiệm Thơng thường, bê tơng cường độ cao độ cứng bề mặt lớn Thí nghiệm thực nhằm khảo sát độ cứng bề mặt bê tông nhờ thiết bị bật nảy Độ cứng bề mặt liên hệ trực tiếp với cường độ chịu nén bê tông thông qua biểu đồ quan hệ thực nghiệm 1.3 Thiết bị thí nghiệm Để thực thí nghiệm súng bật nảy, thiết bị cần thiết bao gồm: súng bật nảy, đá mài, dụng cụ hiệu chuẩn Đá mài sử dụng để chuẩn bị bề mặt đo Nó giúp loại bỏ điểm bất thường ảnh hưởng đến kết đo 1.4 Mẫu bê tơng thí nghiệm Bề mặt bê tông vùng phải đánh nhẵn sạc bụi, diện tích vùng kết cấu không nhỏ 400mm2 Nếu bề mặt lớp trát trang trí phải bóc bỏ lớp vỏ cho lộ bề mặt bê tơng 1.5 Quy trình thí nghiệm Bước 1: kiểm tra trạng thái súng bật nảy đe thép Chỉ số bật nảy trung bình đo đe chuẩn 80±2 súng bật nảy trạng thái tốt để thực phép đo Bước 2: chuẩn bị bề mặt thí nghiệm loại bỏ lớp trát, lớp trang trí Bề mặt mài nhẵn xuất khuyết tật gồ ghề be tông bị phồng rộp Bề mặt phải lau chùi có nước chất lỏng Bước 3: tiến hành đo số bật nảy 16 điểm Các điểm đo cách mép 30mm mẫu tiêu chuẩn Giá trị bật nảy xác định xác đến vạch chia thang thị súng bật nảy Giá trị trung bình xác định từ kết 16 điểm đo ( bỏ giá trị lớn nhỏ xem giá trị bất thường) Khi thực súng bật nảy phải vng góc với bề mặt bê tơng Bước 4: lặp lại thí nghiệm ba vùng khác ba mẫu thử lơ sản phẩm 1.6 Kết thí nghiệm Trên vùng thí nghiệm xác định 16 giá trị đo, kí hiệu ni, cho tính giá trị trung bình số học, kí hiệu nb Giá trị bật nảy trung bình số học: Giá trị hệ số Kn xác định theo công thức: Độ sai lệch xác định theo công thức: Bảng 1.1 Kết kiểm tra súng bật nảy Tên cấu Tên vùng Chỉ số bật kiện thử nảy ni 31.312 32.125 30.46 31.257 257 276 33.687 32.77 295 Mẫu 1: R n  395daN / cm 276 -Mẫu 2: R n  390daN / cm -Mẫu 3: R n  415daN / cm 1.7 Nhận xét kết - Sai số hai phương pháp lớn - Nguyên nhân gây sai số người thực thí nghiệm đọc giá trị thiết bị thí nghiệm khơng xác BÀI THÍ NGHIỆM SỐ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TƠNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM 2.1 Mục đích thí nghiệm Áp dụng tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9357:2012, thí nghiệm nhằm xác định đặc trưng học bê tơng kết cấu cơng trình, đặc biệt cường độ chịu nén mà tiến hành khoan lấy mẫu 2.2 Ngun lý thí nghiệm Sóng siêu âm rung động học có tần số thấp (thông thường 300KHz) sinh truyền môi trường vật chất có tính đàn hồi Thí nghiệm dựa việc đo vận tốc sóng siêu âm truyền bê tông Vận tốc đo cao bê tơng có mơ đun đàn hồi lớn, đồng nghĩa cường độ chịu nén lớn Trong thực tế, vận tốc sóng siêu âm đo theo phương pháp sau (Hình 2.1): a Phương pháp đo mặt, b Phương pháp đo xuyên 2.3 Thiết bị thí nghiệm Máy đo, hai đầu dị có tần số trung tâm khoảng 20KHz đến 150 KHz (thường dùng tần số 54 KHz cho bê tông), hai cáp nối, chuẩn, chất truyền âm thuớc kim loại (Hình 2.2) Máy đo hiển thị thời gian truyền sóng bê tơng hai đầu đo Hai đầu dị làm nhiệm vụ đầu phát đầu nhận Đầu phát nối với máy đo, có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu điện thành xung siêu âm truyền môi trường vật liệu Đầu thu nối với máy đo, có nhiệm vụ chuyển đổi ngược xung siêu âm thành tín hiệu điện Thanh chuẩn làm kim loại chất liệu tổng hợp, có thời gian truyền sóng siêu âm xác định trước Trước thí nghiệm, hệ thống đo phải hiệu chuẩn chuẩn Chất truyền âm có tác dụng bảo đảm tiếp xúc tốt hai đầu đo bề mặt bê tông Thước kim loại sử dụng để đo khoảng cách truyền sóng hai đầu đo 2.4 Mẫu thí nghiệm Bề mặt vùng kiểm tra phải vệ sinh Các khuyết tật bề mặt bê tông (điểm gồ ghề, lỗ rỗng) ảnh hưởng đến kết đo Do đó, phải làm phẳng mài nhẵn điểm đo để đảm bảo tiếp âm đầu đo bề mặt bê tông Trên kết cấu cơng trình, vị trí cốt thép phải đánh dấu bề mặt bê tông cách sử dụng phương pháp điện từ Hàm lượng lớn cốt thép bê tơng làm tăng vận tốc sóng Các điểm đo phải định vị cách xa cốt thép để không ảnh hưởng đến kết đo 2.5 Quy trình thí nghiệm Thực siêu âm theo phương pháp đo xuyên hai vùng cấu kiện theo trình tự sau Bước 1: Định vị điểm đo hai mặt song song mẫu thử, gồm điểm điểm góc Khoảng cách từ điểm đo đến mép mẫu thử phải lớn 30mm Đối với phép thử, hai đầu dò phải nằm đường thẳng Bước 2: Lắp đặt hệ thống đo, kết nối máy đo hai đầu dò dây cáp nối với nguồn điện xoay chiều Trong q trình thí nghiệm dung lượng pin bị sụt giảm nhiều ảnh hưởng đến độ xác kết đo Bước 3: Tiến hành hiệu chỉnh thiết bị chuẩn Hai đầu dò phủ lớp mỏng chất truyền âm, ấn chặt chúng lên hai đầu mút chuẩn Hiệu chỉnh thời gian truyền sóng hiển thị máy đo với thời gian biết trước ghi chuẩn Bước 4: Đo khoảng cách truyền sóng điểm đo, kí hiệu L (mm), xác đến 1mm, thường khoảng cách hai mặt song song mẫu thử Bước 5: Tiến hành phép đo mẫu thử Đối với phép thử, hai đầu dò phủ lớp mỏng chất truyền âm, ấn chặt lên bề mặt bê tông đảm bảo chúng nằm đường thẳng Khi thời gian truyền sóng, ký hiệu T (μs), hiển thị máy đo ổn định tiến hành đọc ghi lại số liệu 2.6 Kết thí nghiệm 2.6.1 xác định vận tốc truyền sóng Vận tốc sóng siêu âm truyền bê tông, ký hiệu V(m/s), đƣợc xác định theo công thức (2.1) cho điểm đo Kết thu thường biểu diễn Bảng 2.1 Vận tốc trung bình mẫu thử, ký hiệu VTB (m/s) giá trị trung bình số học phép đo 2.6.2 Xác định cường độ chịu nén bê tông Bảng 2.1 Kết đo vận tốc sóng siêu âm bê tông cƣờng độ bê tông Mẫu Điểm đo L (mm) T (µs) V (m/s) 150 150 150 150 150 36.47 37.03 35.49 38.52 37.08 4113 4050 4229 3894 4045 (Mpa) thử 4066 295 2.7.Nhận xét kết Kết thu cho thấy hai phương pháp có sai số lớn Nguyên nhân dẫn đén sai số q trình thí nghiệm người thực thí nghiệm đọc kết khơng xác máy thí nghiệm dẫn đến kết sai BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 5.6 Kết thí nghiệm Cường độ kéo uốn mẫu dầm bê tơng tính daN/cm theo cơng thức: Trong đó: P= Tải trọng uốn gãy mẫu (daN) l= Khoảng cách hai gối tựa (cm) a= Chiều rộng tiết diện ngang mẫu (cm) b= Chiều cao tiết diện ngang mẫu (cm) γ= Hệ số tính đổi cƣờng độ chịu kéo uốn từ mẫu kích thƣớc khác mẫu chuẩn sang mẫu chuẩn (Bảng 5.1) Bảng 5.2 Kết cƣờng độ chịu kéo uốn bê tông Ax b Mẫu thử ( ) L P Cường độ chịu kéo (cm) (daN) uốn (Mpa) 15x15,5 15x15,5 47 52 Cường độ kéo dọc trục bê tông: Mẫu 1: R k  1.47(Mpa) Mẫu 2: R k  1.45(Mpa) 19,47 17,16 2.54 2.5 2.52 BÀI THÍ NGHIỆM SỐ XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ BÊ TÔNG SỬ DỤNG KẾT HỢP MÁY ĐO SIÊU ÂM VÀ SÚNG BẬT NẢY 8.1 Mục đích thí nghiệm Thí nghiệm nhằm xác định cường độ chịu nén bê tơng cơng trình xây dựng dân dụng công nghiệp, tuân theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9335:2012, trường hợp: + Không xây dựng biểu đồ chuẩn dùng để xác định cường độ nén bê tông phương pháp không phá hoại + Khơng có mẫu khoan lấy từ loại cấu kiện, kết cấu xây dựng để xác định cường độ bê tơng Ngồi ra, khơng áp dụng phương pháp trường hợp sau: + Bê tơng có cường độ nén nhỏ 10Mpa lớn 35Mpa + Bê tơng sử dụng loại cốt liệu có đường kính lớn 70mm + Bê tơng bị nứ, rỗ có khuyết tật + Bê tơng bị phân tầng hỗn hợp nhiều loại bê tông khác + Bê tơng có chiều dày theo phƣơng thí nghiệm nhỏ 100mm 8.2 Nguyên lý thí nghiệm Phương pháp xác định cường độ nén bê tông thí nghiệm dựa mối tương quan cường độ nén bê tông R với hai số đo đặc trưng phương pháp không phá hoại vận tốc xuyên v siêu âm độ cứng bề mặt bê tông qua trị số n đo súng thử bê tông loại bật nẩy (quan hệ R-v, n) Ngồi ra, cịn sử dụng số liệu kỹ thuật có liên quan đến thành phần bê tông Cường độ nén bê tông xác định biểu đồ bảng tra thông qua vận tốc siêu âm trị số bật nẩy đo bê tông cần thử Giá trị cường độ nén loại bê tông quy ước gọi bê tông tiêu chuẩn dùng để xây dựng Bảng 8.6 Một số thành phần đặc trưng bê tông tiêu chuẩn quy định sau: + Xi măng pooc lăng PC30 + Hàm lƣợng xi măng 350kg/m3 + Cốt liệu lớn: đá dăm với đƣờng kính lớn Dmax= 40mm + Cốt liệu nhỏ: cát vàng có mơ đun độ lớn từ 2.0 đến 3.0 8.3 Thiết bị thí nghiệm Máy siêu âm súng bật nẩy 8.4 Quy trình thí nghiệm Bề mặt bê tơng cần thử phải phẳng, nhẵn, khơng ướt, khơng có khuyết tật, nứt, rỗ Nếu bề mặt bê tơng có lớp vữa trát lớp trang trí trước đo phải đập bỏ mài phẳng vùng kiểm tra Vùng kiểm tra bề mặt bê tơng phải có diện tích khơng nhỏ 400 cm Trong vùng, tiến hành đo điểm siêu âm 10 điểm súng, theo thứ tự đo siêu âm trước, đo súng sau Nên tránh đo theo phương đổ bê tông Công tác chuẩn bị tiến hành đo siêu âm phải tuân theo tiêu chuẩn TC9357:2012 Vận tốc siêu âm vùng ( vi ) giá trị trung bình vận tốc siêu âm điểm đo vùng (vi) Thời gian truyền xung siêu âm điểm đo vùng so với giá trị trung bình khơng vượt 5% Những điểm đo không thỏa mãn điều kiện phải loại bỏ trước tính vận tốc siêu âm trung bình vùng thử Cơng tác chuẩn bị tiến hành đo súng thử bê tông loại bật nẩy phải tuân theo tiêu chuẩn TCVN 9334:2012 Khi thí nghiệm, trục súng phải nằm theo phương ngang (góc = 0o) vng góc với bề mặt cấu kiện Trị số bật nẩy vùng kiểm tra ( ni) giá trị trung bình điểm đo vùng (ni) sau loại bỏ điểm có giá trị chênh lệch vạch so với giá trị trung bình tất điểm đo vùng thí nghiệm 8.5 Kết thí nghiệm Cường độ nén cấu kiện, kết cấu bê tông (R) giá trị trung bình cường độ bê tơng vùng kiểm tra Trong đó: k= số vùng kiểm tra cấu kiện Ri= cường độ chịu nén vùng kiểm tra thứ i Ri xác định theo công thức: R0i cƣờng độ nén vùng kiểm tra thứ i xác định tra Bảng 8.6 tương ứng với vận tốc siêu âm vi trị số bật nẩy ni đo vùng đó; C0 hệ số ảnh hưởng dùng để xét đến khác thành phần bê tông vùng thử bê tông tiêu chuẩn C0 xác định theo công thức Bảng 8.1 Kết đo máy siêu âm súng bật nẩy Kí hiệu cấu Thứ tự kiện kiểm vùng kiểm tra tra Đo máy siêu âm R mm µs m/s m/s Vùng 1 Vùng 150 36,47 4113 4100 Vùng Vùng Vùng 150 35,49 4229 4100 Vùng Vùng Vùng Vùng Đo súng 150 37,08 4045 4100 Vạch 34,8 (Mpa) 30,62 35 31.01 32,25 31,67 26,91 26.08 33,4 28,9 30,9 28,5 25,41 23,57 32,87 29,83 28,89 24,93 MPa 29,51 26,79 26,11 BÀI THÍ NGHIỆM SỐ THÍ NGHIỆM DẦM BÊ TƠNG CỐT THÉP CHỊU UỐN TẠI BỐN ĐIỂM UỐN Kết cấu dầm bê tông cốt thép (BTCT) chịu uốn sử dụng phổ biến kết cấu cơng trình Bài thí nghiệm đánh giá làm việc dầm BTCT chịu uốn thông qua việc khảo sát, đo đạc tham số đặc trưng cho làm việc dầm như: tải trọng phá hoại, chế phá hoại, chuyển vị Trong thí nghiệm dầm gia tải phá hoại hồn tồn 9.1 Mục đích thí nghiệm Khảo sát trình phát triển độ võng dầm Theo dõi, quan sát phân tích giai đoạn làm việc dầm từ lúc gia tải đến dầm xuất dấu hiệu bị phá hoại Xác định tải trọng phá hoại dầm 9.2 Mẫu thí nghiệm vật liệu chế tạo 9.2.1 Mẫu thí nghiệm Tiến hành chế tạo mẫu dầm BTCT có chiều dài 1000mm, kích thướt tiết diện ngang dầm thí nghiệm bxh= 120x150mm Chi tiết kích thướt hình học cấu tạo cốt thép mẫu dầm thí nghiệm trình bày Hình 9.1 9.2.2 Vật liệu chế tạo a Bê tơng Mẫu dầm thí nghiệm đƣợc chế tạo bê tơng có cấp độ bền B20 b Cốt thép Cốt thép sử dụng để chế tạo dầm thuộc loại thép CB240-T 9.3 Mơ hình tải trọng thí nghiệm 9.3.1 Mơ hình thí nghiệm Mơ hình thí nghiệm dầm đơn giản (mẫu thí nghiệm đƣợc kê lên gối tựa cố định gối tựa di động), chịu tác dụng hai lực tập trung P (daN) Vị trí lực tác dụng vị trí gối tựa dầm thể Hình 9.2 9.3.2 Tải trọng thí nghiệm Từ số liệu biết kích thướt hình học, cấu tạo cốt thép, đặc trưng học vật liệu thép bê tông, cho phép xác định mô men kháng uốn dầm (Mgh) theo tính tốn lý thuyết: Tải trọng giới hạn (Pgh) tác dụng lên dầm đƣợc tính từ cơng thức sau: Trong đó: z khoảng cách từ điểm đặt lực đến gối tựa Trong thí nghiệm dầm gia tải phá hoại hoàn toàn nên tải trọng thí nghiệm Ptn lấy sơ xác định 200% tải trọng giới hạn theo lý thuyết 9.3.3 Phân cấp tải trọng thí nghiệm Tác dụng tải trọng lên mẫu thí nghiệm theo cấp tải Giá trị tải trọng ứng với cấp tải Cấp tải cuối ứng với tải trọng gây phá hoại mẫu 9.4 Thiết bị thí nghiệm Máy thử uốn dầm BTCT 20 Đồng hồ đo độ võng dầm (dial Indicator) đƣợc bố trí vị trí dầm (Hình 9.3) 9.5 Quy trình thí nghiệm Bước 1: Gia tải thử, ghi số liệu cấp Gia tải thử cấp tải thứ P1= 200daN Quan sát dầm thí nghiệm dụng cụ đo tất bình thường hạ tải trở Ghi chép số liệu Bước 2: Gia tải thí nghiệm ghi chép kết Tiến hành tăng tải từ từ theo cấp tải trọng Tại cấp tải trọng dừng không phút để tham số khảo sát đạt đến giá trị ổn định Ghi chép số liệu dụng cụ đo Quan sát xuất vết nứt vùng kéo bê tông ghi lại giá trị tải trọng nứt Pnứt Sau bê tông vùng kéo bị nứt tiếp tục tăng tải trọng dầm phá hoại Sơ đồ phá hoại dầm mơ men uốn (hình thành khớp dẻo khoảng nhịp), cắt (các vết nứt xiên gần gối), tùy thuộc vào khoảng cách gối tựa điểm đặt lực P Kết thí nghiệm ghi vào Bảng 9.4 Bảng 9.4 Kết đo đƣợc ghi biểu ghi kết thí nghiệm Cấp tải P (daN) Chuyển vị Ghi 16 24 1,9 1,88 1,852 1,732 Mẫu 1 3 16 24 16 24 28,19 2 1,91 1,75 2,8 2,75 2,72 2,61 1,84 L= 1m b= 0,12m h= 0,16m Mẫu L= 1m b= 0,12m h= 0,16m Mẫu L= 1m b= 0,12m h= 0,15m 9.6 Tính tốn xử lý kết thí nghiệm 9.6.1 Xác định chuyển vị dầm thực nghiệm Ở cấp tải, chuyển vị dầm xác định thông qua số đọc đồng hồ đo chuyển vị tính tốn theo cơng thức: Trong đó: C0 số đọc đồng hồ đo chuyển vị cấp tải ban đầu Ptn= Ci số đọc đồng hồ đo chuyển vị cấp tải thứ Ptn= Pi 9.6.2 Xác định chuyển vị dầm lý thuyết Sử dụng lý thuyết môn sức bền vật liệu, học kết cấu, phần mềm Sap 2000 để xác định độ võng dầm ứng với cấp gia tải Kết tính tốn đƣợc thể Bảng 9.5 Bảng 9.5 Kết đo đƣợc ghi biểu ghi kết thí nghiệm Cấp tải P (daN) Chuyển vị 16 24 27,32 2,8 3,13 4,45 5,2 5,86 16 24 31,18 2,8 3,13 4,45 5,2 6,34 9.7 Nhận xét kết Ba mẫu thi nghiệm dầm bị phá hoại theo phương thẳng đứng Giai đoạn xuất vết nứt bê tông vùng kéo: Mẫu 1: bê tông vùng kéo xuất vết nứt P= 19,25(Kn) Dầm gãy P= 27,49(Kn) Mẫu 2: bê tông vùng kéo xuất vết nứt P= 21,2(Kn) Dầm gãy P= 31,18(Kn) Mẫu 3: bê tông vùng kéo xuất vết nứt P= 21,01(Kn) Dầm gãy P= 28,19(Kn) Chuyển vị f (mm) Ghi Mẫu L= 1m b= 0,12m h= 0,16m Mẫu L= 1m b= 0,12m h= 0,16m Đơn vị P (kn) Biểu đồ quan hệ tải trọng độ võng dầm Hình ảnh xuất vết nứt BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 10 THÍ NGHIỆM DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP CHỊU UỐN TẠI BA ĐIỂM UỐN Kết cấu dầm bê tông cốt thép (BTCT) chịu uốn sử dụng phổ biến kết cấu cơng trình Bài thí nghiệm đánh giá làm việc dầm BTCT chịu uốn thông qua việc khảo sát, đo đạc tham số đặc trưng cho làm việc dầm như: tải trọng phá hoại, chế phá hoại, chuyển vị Trong thí nghiệm dầm gia tải phá hoại hoàn toàn 10.1 Mục đích thí nghiệm - Khảo sát q trình phát triển độ võng dầm - Theo dõi, quan sát phân tích giai đoạn làm việc dầm từ lúc gia tải đến dầm xuất dấu hiệu bị phá hoại - Xác định tải trọng phá hoại dầm 10.2 Mẫu thí nghiệm vật liệu chế tạo 10.2.1 Mẫu thí nghiệm Tiến hành chế tạo mẫu dầm BTCT có chiều dài 1000mm, kích thƣớt tiết diện ngang dầm thí nghiệm bxh= 120x150mm Chi tiết kích thƣớt hình học cấu tạo cốt thép mẫu dầm thí nghiệm đƣợc trình bày Hình 10.1 10.2.2 Vật liệu chế tạo a Bê tơng Mẫu dầm thí nghiệm chế tạo bê tơng có cấp độ bền B20 Đặc trưng học bê tông thể Bảng 9.1 b Cốt thép Cốt thép sử dụng để chế tạo dầm thuộc loại thép CB240-T Các đặc trưng học thép trình bày Bảng 9.2 10.3 Mơ hình tải trọng thí nghiệm 10.3.1 Mơ hình thí nghiệm Mơ hình thí nghiệm dầm đơn giản (mẫu thí nghiệm kê lên gối tựa cố định gối tựa di động), chịu tác dụng hai lực tập trung P (daN) Vị trí lực tác dụng vị trí gối tựa dầm thể Hình 10.2 10.3.2 Tải trọng thí nghiệm Từ số liệu biết kích thướt hình học, cấu tạo cốt thép, đặc trưng học vật liệu thép bê tông, cho phép xác định mô men kháng uốn dầm (Mgh) theo tính tốn lý thuyết: Tải trọng giới hạn ( ) tác dụng lên dầm tính từ cơng thức sau: Trong z khoảng cách từ điểm đặt lực đến gối tựa Trong thí nghiệm dầm gia tải phá hoại hồn tồn nên tải trọng thí nghiệm Ptn lấy sơ xác định 200% tải trọng giới hạn theo lý thuyết 10.3.3 Phân cấp tải trọng thí nghiệm Tác dụng tải trọng lên mẫu thí nghiệm theo cấp tải Giá trị tải trọng ứng với cấp tải Cấp tải cuối ứng với tải trọng gây phá hoại mẫu thí nghiệm 10.4 Thiết bị thí nghiệm - Máy thử uốn dầm BTCT 200 - Đồng hồ đo độ võng dầm (dial Indicator) bố trí vị trí dầm (Hình 9.3) 10.5 Quy trình thí nghiệm Bước 1: Gia tải thử, ghi số liệu cấp Gia tải thử cấp tải thứ P1= 200daN Quan sát dầm thí nghiệm dụng cụ đo tất bình thường hạ tải trở Ghi chép số liệu Bước 2: Gia tải thí nghiệm ghi chép kết Tiến hành tăng tải từ từ theo cấp tải trọng Tại cấp tải trọng dừng không phút để tham số khảo sát đạt đến giá trị ổn định Ghi chép số liệu dụng cụ đo Quan sát xuất vết nứt vùng kéo bê tông ghi lại giá trị tải trọng nứt Pnứt Sau bê tông vùng kéo bị nứt tiếp tục tăng tải trọng dầm phá hoại Sơ đồ phá hoại dầm mơ men uốn (hình thành khớp dẻo khoảng nhịp), cắt (các vết nứt xiên gần gối), tùy thuộc vào khoảng cách gối tựa điểm đặt lực P Kết thí nghiệm ghi vào Bảng 10.2 Bảng 10.2 Kết đo đƣợc ghi biểu ghi kết thí nghiệm Cấp tải P (daN) Chuyển vị Ghi 16 24 0.2 0.9 2.5 Mẫu 1 16 24 0.1 0.7 2.7 16 0.3 1.03 L= 1m b= 0,12m h= 0,155m Mẫu L= 1m b= 0,135m h= 0,16m Mẫu L= 1m 24 6.3 b= 0,12m h= 0,15m 10.6 Tính tốn xử lý kết thí nghiệm 10.6.1 Xác định chuyển vị dầm thực nghiệm Ở cấp tải, chuyển vị dầm xác định thông qua số đọc đồng hồ đo chuyển vị tính tốn theo cơng thức: 10.6.2 Xác định chuyển vị dầm lý thuyết Sử dụng lý thuyết môn sức bền vật liệu, học kết cấu, phần mềm Sap 2000 để xác định độ võng dầm ứng với cấp gia tải Kết tính tốn thể Bảng 10.3 Bảng 10.3 Kết đo ghi biểu ghi kết thí nghiệm Cấp tải P (daN) Chuyển vị Ghi 16 24 0.2 0.8 1.6 Mẫu 1 16 24 0.1 0.5 2.3 L= 1m b= 0,12m h= 0,155m Mẫu L= 1m b= 0,135m h= 0,16m Chuyển vị f (mm) Đơn vị P (kn) Biểu đồ quan hệ tải trọng độ võng dầm ... đến thành phần bê tông Cường độ nén bê tông xác định biểu đồ bảng tra thông qua vận tốc siêu âm trị số bật nẩy đo bê tông cần thử Giá trị cường độ nén loại bê tông quy ước gọi bê tông tiêu chuẩn... nhỏ 10Mpa lớn 35Mpa + Bê tông sử dụng loại cốt liệu có đường kính lớn 70mm + Bê tơng bị nứ, rỗ có khuyết tật + Bê tông bị phân tầng hỗn hợp nhiều loại bê tông khác + Bê tông có chiều dày theo... xuất vết nứt bê tông vùng kéo: Mẫu 1: bê tông vùng kéo xuất vết nứt P= 19,25(Kn) Dầm gãy P= 27,49(Kn) Mẫu 2: bê tông vùng kéo xuất vết nứt P= 21,2(Kn) Dầm gãy P= 31,18(Kn) Mẫu 3: bê tông vùng kéo