BÁO CÁO CUỐI KÌ MÔN THÍ NGHIỆM CƠ HỌC KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG  BÁO CÁO CUỐI KÌ MƠN THÍ NGHIỆM CƠ HỌC- KIỂM ĐỊNH CƠNG TRÌNH NHĨM GVHD: TS LÊ TÂN TP.HCM, tháng 10 năm 2019 THÀNH VIÊN NHĨM STT HỌ VÀ TÊN MSSV ĐỒN THỊ HẢI CHÂU 17026971 TRẦN QUỐC TẤN 17036591 NGUYỄN MINH THIỆN 17046781 NGUYỄN NGỌC THANH TÚ 17023441 TRẦN MINH TÚ NGUYỄN TRẦN PHI LONG 17042681 CHỨC VỤ GHI CHÚ Nhóm trưởng Hồn thành tốt cơng việc giao Thành viên Hồn thành tốt cơng việc giao Thành viên Hồn thành tốt cơng việc giao Thành viên Hồn thành tốt cơng việc giao Thành viên Hồn thành tốt cơng việc giao Thành viên Khơng tham gia hoạt động nhóm MỤC LỤC BÀI 1: THÍ NGHIỆM KÉO THÉP (TCVN 197:1985) Mục đích Cơ sở lý thuyết Mẫu thí nghiệm Dụng cụ thí nghiệm Trình tự thí nghiệm Kết thí nghiệm Tính tốn kết Nhận xét 10 BÀI 2: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH MƠ ĐUN ĐÀN HỒI CỦA THÉP 11 Mục đích thí nghiệm 11 Cơ sở lí thuyết 11 Mẫu thí nghiệm 11 Dụng cụ thí nghiệm 11 Trình tự thí nghiệm 12 Tính tốn kết 12 Nhận xét 13 BÀI 3: XÁC ĐỊNH ĐỘ HAO MÒN LOSANGELES (LA) CỦA ĐÁ DĂM TIÊU CHUẨN 14 Khái niệm 14 Nội dung chủ yếu phương pháp thí nghiệm 14 Dụng cụ thí nghiệm 15 Trình tự thí nghiệm 16 Kết thí nghiệm 21 Bài : XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU KÉO KHI UỐN VÀ CƯỜNG ĐỘ CHỊU KÉO DỌC TRỤC (TCVN 3119-1993) 22 Mục đích thí nghiệm 22 Dụng cụ thí nghiệm 22 Trình tự thí nghiệm 22 4.Tính tốn kết 23 Nhận xét 24 BÀI 5: ĐÁNH GIÁ CƯỜNG ĐỘ BÊ TƠNG TRÊN KẾT CẤU CƠNG TRÌNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHOAN LẤY MẪU 25 Mục đích 25 Phạm vi thí nghiệm 25 Quy trình thí nghiệm xác định cường độ bê tơng cấu kiện cơng trình: 25 Tính tốn kết 28 BÀI 6: XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN MARSHALL CỦA BÊ TÔNG NHỰA 31 Khái niệm 31 Dụng cụ thí nghiệm 31 Trình tự thí nghiệm 32 Tính tốn kết 34 BÀI 7: XÁC ĐỊNH ĐỘ CHỐNG THẤM NƯỚC CỦA BÊ TÔNG 36 Khái niệm 36 Dụng cụ thí nghiệm 37 Trình tự thí nghiệm 37 Kết thí nghiệm 38 BÀI 8: XÁC ĐỊNH MÔ ĐUN ĐÀN HỒI CỦA BÊ TÔNG KHI NÉN TĨNH 39 Mục đính thí nghiệm 39 Dụng cụ thí nghiệm: 39 Chuẩn bị mẫu thử 39 Trình tự thí nghiệm 39 Kết thí nghiệm 40 Tính tốn kết 40 Nhận xét 41 BÀI 9: XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ BÊ TÔNG HIỆN TRƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM KẾT HỢP SÚNG BẬT NẨY 42 Mục đích thí nghiệm 42 Dụng cụ thí nghiệm 42 Trình tự thí nghiệm 43 Phương pháp đo 49 Xử lý kết đo 51 Tính tốn kết 54 Nhận xét 56 Thí nghiệm học- kiểm định cơng trình GVHD: TS Lê Tân BÀI 1: THÍ NGHIỆM KÉO THÉP (TCVN 197:1985) Mục đích - Tìm hiểu liên hệ lực biến dạng tiến hành kéo mẫu thép Xác định đặc trưng học thép giới hạn chảy, giới hạn bền, độ dãn dài tương đối kéo đứt, độ thắt tương đối kéo đứt Cơ sở lý thuyết - Khi kéo tâm, đồ thị liên hệ lực kéo P biến dạng dài ∆L mẫu thép hì Hình 1 Biểu đồ quan hệ lực kéo P ∆𝐿 Trong đó: + Ptl giới hạn đàn hồi + Pch giới hạn chảy + PB giới hạn bền Nhóm Thí nghiệm học- kiểm định cơng trình GVHD: TS Lê Tân Mẫu thí nghiệm - Mẫu thử có tiết diện trịn: Dụng cụ thí nghiệm - Thước kẹp chun dụng: Nhóm Thí nghiệm học- kiểm định cơng trình GVHD: TS Lê Tân Trình tự thí nghiệm - Dùng thước kẹp đo đường kính lõi mẫu thép đem thí nghiệm; - Dùng thước kẹp đo đường kính lõi gân mẫu thép đem thí nghiệm - Khắc vạch lên mẫu dùng để tính L1 sau kéo đứt; - Dự đoán lực kéo đứt mẫu để từ định cấp tải trọng thích hợp; - Chọn ngàm kéo cấp tải máy thích hợp với đường kính mẫu thử; - Đặt mẫu vào ngàm kéo, kiểm sốt kim lực, bút rulơ vẽ biểu đồ; - Cho máy tăng lực từ từ, theo dõi đồng hồ lực biểu đồ, đọc lực chảy Pch (nội lực không tăng mà biến dạng tăng) lực bền PB (lực lớn mẫu bị đứt); - Khi mẫu đứt, tiến hành tắt máy, xả áp lực máy lấy mẫu thử Nhóm Thí nghiệm học- kiểm định cơng trình GVHD: TS Lê Tân Kết thí nghiệm - Lõi(mm) Gân(mm) Mẫu 8.5 10 Mẫu 8.6 9.7 Mẫu 8.5 9.6 Trung bình 8.5 9.8 Do phịng thí nghiệm khơng đủ dụng cụ nên khơng tiến hành kéo đứt mẫu Tính tốn kết - Đặc trưng tính bền thép: + Giới hạn chảy: σch = + Giới hạn bền: σB = - Pch F0 PB F0 Đặc trung tính dẻo thép: + Độ dãn dài tương đối: δ(%) = + Độ thắt tương đối: 𝜓(%) = L1−L2 L0 F0 −F1 F0 × 100% × 100% Trong đó: + F0 diện tích mặt cắt ngang ban đầu mẫu; + F1 diện tích mặt cắt ngang với mẫu bị cắt đứt; + L0 , L1 chiều dài tính tốn mẫu trước sau bị kéo đứt Nhóm Thí nghiệm học- kiểm định cơng trình GVHD: TS Lê Tân Nhận xét - Mẫu thép cắt hàn nên kích thước khơng xác dẫn đến sai số khó khăn đo chiều dài mẫu - Nhóm Dễ bị sai số đo đường kính thép thước 10 Thí nghiệm học- kiểm định cơng trình - Súng bật nảy - Thước thép, đá mài - Mẫu thí nghiệm ( mẫu) GVHD: TS Lê Tân Trình tự thí nghiệm - Chuẩn bị mẫu thí nghiệm dụng cụ thí nghiệm - Làm phẳng, nhẵn bề mặt bê tông, mẫu khơng ướt, khơng có khuyết tật, nứt, rỗ Nếu bề mặt bê tơng có trang trí vữa trát ta nên đập bỏ( lý thuyết) - Đo khoảng cách vùng đo: Bề mặt vùng đo có diện tích tối thiểu 400cm2 Trong vùng bắn có điểm siêu âm ( lý thuyết), vào 10 điểm súng Theo thứ tự siêu âm trước đo súng sau Nhóm 43 Thí nghiệm học- kiểm định cơng trình - GVHD: TS Lê Tân Vì thứ ta đo súng trước ta bắn súng làm thay đổi sung yếu cấu kiện, thứ bắn làm thay đổi tiết diện bề mặt bề mặt không phẳng yêu cầu làm thí nghiệm * Bắn hướng -90o * Bắn hướng 0o Nhóm 44 Thí nghiệm học- kiểm định cơng trình GVHD: TS Lê Tân * Đọc vạch tra bảng số liệu Nhóm 45 Thí nghiệm học- kiểm định cơng trình GVHD: TS Lê Tân  Số liệu mẫu * Hướng -90o Vùng 𝑅1 𝑅2 𝑅3 24 20 26 22 26 22 25 21 24 20 28 25 29 26 20 14 27 24 27 24 31 30 26 22 36 28 26 22 27 24 30 28 29 26 26 22 25 21 32 31 29 26 26 22 30 28 31 30 24 24 27 24 26 22 10 31 20 28 25 29 26 Trung bình 28 23.4 27.3 24.2 27.5 24.3 Số lần Nhóm 46 Thí nghiệm học- kiểm định cơng trình GVHD: TS Lê Tân * Hướng 0o Vùng R1 R2 R3 30 23 35 31 27 18 34 30 31 24 27 18 26 17 29 22 29 22 26 17 29 22 28 20 28 20 28 20 29 22 28 20 28 20 28 20 32 26 31 24 27 18 34 30 30 23 28 20 30 23 28 20 29 22 10 24 15 28 20 26 17 Trung bình 29.2 22.1 29.7 22.6 27.8 19.7 Số lần Nhóm 47 Thí nghiệm học- kiểm định cơng trình GVHD: TS Lê Tân  Số liệu mẫu * Hướng - 90o Vùng R1 R2 R3 24 20 28 25 21 16 20 14 22 17 23 18 26 22 25 21 25 21 28 25 29 26 21 16 28 25 29 26 27 24 25 21 27 24 25 21 22 17 23 18 26 22 24 20 30 28 23 18 25 21 29 26 26 22 10 25 21 25 21 30 28 11 25 21 25 21 12 24 20 22 17 26.3 22.75 26.9 20.3 Số lần Trung bình Nhóm 24.7 20.6 48 Thí nghiệm học- kiểm định cơng trình GVHD: TS Lê Tân * Hướng 0o Vùng R1 R2 R3 27 18 30 23 24 15 29 22 30 23 27 18 29 22 27 18 26 17 27 18 28 20 28 20 25 16 31 24 28 20 27 18 31 24 26 17 26 17 28 20 25 16 27 18 28 20 27 18 26 17 28 20 28 20 10 28 20 24 15 25 16 11 26 17 30 23 24 15 30 23 28 20 28.75 21.08 26.3 17.6 Số lần 12 Trung bình 27 18.45 Kết luận: sử dụng súng bắn bê tơng kết cho khơng xác nên ta phải kết hợp vừa sử dụng siêu âm vừa sử dụng súng bắn cho kết xác Phương pháp đo - Sử dụng máy siêu âm để xác định vận tốc siêu âm Được xác định cơng thức sau: Nhóm 49 Thí nghiệm học- kiểm định cơng trình GVHD: TS Lê Tân 𝑖 𝑣 = × 103 (𝑚/𝑠) 𝑡 Trong đó: -  i: Khoảng cách truyền xung siêu âm khoảng cách đầu thu phát máy (mm)  t: Thời gian truyền xung siêu âm (s) - Dùng súng bắn bê tông để xác định số vạch bề mặt bề tơng Sau có hai số liệu ta sử dụng bảng TCVN 171:1989 để tra cường - độ bê tông tiêu chuẩn Lưu ý: - Bề mặt bê tông cần phải nhẵn, khơng ướt, phẳng, khơng có khuyết tật - Vùng kiểm tra phải có diện tích khơng nhỏ 400 𝑐𝑚 - Mỗi vùng tiến hành đo điểm siêu âm 10 điểm súng theo thứ tự siêu âm trước đo súng sau Nhóm 50 Thí nghiệm học- kiểm định cơng trình GVHD: TS Lê Tân Xử lý kết đo - Cường độ cấu kiện bê tông: 𝑅= ∑ 𝑅𝑖 𝑑𝑎𝑁 ( ) 𝑘 𝑐𝑚 Trong K: số vùng kiểm tra cấu kiện, kết cấu Ri: cường độ nén vùng kiểm tra thứ i, Ri xác định theo công thức: Ri = C0.R0 (daN/cm2) - (2) Với + R0 cường độ vùng kiểm tra thứ I xác định theo bảng tra (bảng 10 – TCVN 171:1989) tương ứng với vận tốc siêu âm ( vi ) trị số bật nẩy ( ni ) đo vùng + C0 hệ số ảnh hưởng để xét đến khác thành phần bê tông vùng thử bê tông tiêu chuẩn C0 xác định theo công thức: C0 = C1 C2 C C4 (3) Trong đó: + C1 hệ số ảnh hưởng mác xi măng sử dụng để chế tạo cấu kiện, kết cấu xây dựng, xác định dựa vào bảng 1.7 Nhóm 51 Thí nghiệm học- kiểm định cơng trình GVHD: TS Lê Tân Bảng Bảng xác định hệ số ảnh hưởng mác xi măng 𝐶1 Mác xi măng C1 PC30 1.00 PC40 1.04 C2 hệ số ảnh hưởng hàm lượng xi măng sử dụng cho 1m3 bê tông, xác định dựa vào bảng 1.8 Bảng Bảng xác định hệ số ảnh hưởng hàm lượng xi măng 𝐶2 Hàm lượng xi măng (kg/m3) C2 250 0,88 300 0,94 350 1,00 400 1,06 450 1,12 C3 hệ số ảnh hưởng loại cốt liệu lớn sử dụng để chế tạo cấu kiện, kết cấu xây dựng, xác định dựa vào bảng 1.9 Bảng Bảng xác định hệ số ảnh hưởng loại cốt liệu lớn 𝐶3 C3 Loại cốt liệu lớn v >4400 (m/s) v > 4400 (m/s) Đá dăm 1,00 1,00 Sỏi 1,41 1,33 C4 hệ số ảnh hưởng đường kính lớn cốt liệu sử dụng để chế tạo cấu kiện, kết cấu xây dựng Được xác định dựa vào bảng 1.10 Nhóm 52 Thí nghiệm học- kiểm định cơng trình GVHD: TS Lê Tân Bảng 10 Bảng xác định hệ số ảnh hưởng đường kính lớn cố liệu 𝐶4 Đường kính cốt liệu lớn (mm) C4 20 1.03 40 1.00 70 0.98 * Lưu ý: - Khi không xác định hệ số ảnh hưởng, hệ số ảnh hưởng chung C0 lấy kết thí nghiệm thu mang tính chất định tính - Trong trường hợp có đầy đủ mẫu lưu, để nâng cao độ xác phương pháp, cần kiểm tra hệ số ảnh hưởng chung C0 theo trình tự sau: + Xác định hệ số ảnh hưởng chung theo công thức (3) + Tiến hành đo siêu âm súng bật nẩy mẫu lưu để xác định cường độ chịu nén trung bình ( R0 ) mẫu lưu theo bảng tra (bảng 10 – TCVN 171:1989) + Thí nghiệm nén phá hoại mẫu lưu máy nén để xác định cường độ nén trung bình ( Rn) mẫu lưu + Tính hệ số ảnh hưởng thực nghiệm Ct theo công thức: 𝐶𝑡 = 𝑅𝑛 𝑅𝑜 + So sánh Ct C0 để chọn hệ số ảnh hưởng chung:  Nếu: |𝐶𝑜 − 𝐶𝑡 | < 0,1 𝐶𝑡 hệ số ảnh hưởng chung lấy C0, Ct giá trị trung bình C0 Ct  Nếu: 0,1 < Nhóm |𝐶𝑜 − 𝐶𝑡 | 𝐶𝑡 < 0,3 53 Thí nghiệm học- kiểm định cơng trình GVHD: TS Lê Tân hệ số ảnh hưởng chung lấy giá trị trung bình C0 Ct  Nếu: |𝐶𝑜 − 𝐶𝑡 | > 0,3 𝐶𝑡 cần xem lại tồn q trình thí nghiệm hệ số ảnh hưởng Nếu kết mẫu không thay đổi, cần loại bỏ hệ số 𝐶𝑜 (số liệu đầu vào có vấn đề) lấy hệ số ảnh hưởng chung 𝐶𝑡 Tính tốn kết - Xác định cường độ nén cấu kiện Bê tông phương pháp không phá hoại Biết : - Thành phần đặc trưng gồm:  Xi măng PC30, hàm lượng: 320 kg/𝑚  Đá dăm có Dmax = 40mm Nhóm 54 Thí nghiệm học- kiểm định cơng trình - GVHD: TS Lê Tân Kết đo cấu kiện: Vùng Vận tốc siêu âm trung Trị số bật nảy trung Cường độ vùng kiểm bình (m/𝑠 ) bình (vạch) kiểm tra 𝑅𝑜 (daN/𝑐𝑚 ) tra 3800 26 162 3846 25 164 3850 27 180 3900 25 175 3840 25 163 3942 24 175 3780 25 151 3920 27 197 3880 24 163 10 3883 26 180 11 3810 25 157 12 3863 25 168 Vận tốc Trị số bật siêu âm nảy Trị số bật nảy trung bình Cường độ tra Cường độ 𝑅𝑜 nén 𝑅𝑛 187 185 (vạch) 3981 22,24,23, 24.33 26,28,23, 22,27,26, 25,24,22 Nhóm 55 Thí nghiệm học- kiểm định cơng trình GVHD: TS Lê Tân Tìm thơng số C  Xi măng PC30  𝐶1 = 1,00  Hàm lượng xi măng: 320 kg/𝑚  𝐶2 = 0.96  Vận tốc siêu âm: v = 3981 m/s  𝐶3 =  Đá dăm có Dmax = 40mm  𝐶4 =1 - Hệ số ảnh hưởng: 𝐶𝑜 = 𝐶1 × 𝐶2 × 𝐶3 × 𝐶4 = × 0.96 × × = 0.96 - Hệ số ảnh hưởng thực nghiệm: 𝐶𝑡 = 𝑅𝑛 185 = = 0.989 𝑅𝑜 187 - So sánh : |𝐶𝑜 − 𝐶𝑡 | |0.96 − 0.989| = = 0.03 < 0.1 𝐶𝑡 0.989  hệ số ảnh hưởng C = 𝐶𝑜 +𝐶𝑡 0.96+0.989 = =0.975 - Cường độ chịu nén vùng kiểm tra thứ i ∑ 𝑅𝑖 = 0.975 × (162 + 164 + 180 + 175 + 163 + 175 + 151 + 197 + 163 + 180 + 157 + 168) = 1984,125 (𝑑𝑎𝑁/𝑐𝑚 ) - Cường độ cấu kiện: 𝑅= ∑ 𝑅𝑖 𝑘 = 1984,125 = 165,344 (𝑑𝑎𝑁/𝑐𝑚 ) 12 Nhận xét - Chưa thực máy siêu âm - Chú ý lưu ý nêu Nhóm 56 Thí nghiệm học- kiểm định cơng trình Nhóm GVHD: TS Lê Tân 57