3.8.1.1 Kết quả mô phỏng thí nghiệm nén:
Kết quả mô phỏng thí nghiệm nén một trục được so sánh với kết quả thực nghiệm trên mẫu bê tông xỉ thép[2]. Hình 3.7 thể hiện đường quan hệ ứng suất dọc trục và biến dạng dọc trục (σ1-ε1) của thí nghiệm thực nghiệm và thí nghiệm mô phỏng số. Kết quả cho thấy đường thí nghiệm số là so sánh được với đường thực nghiệm cho tới khi đạt được ứng suất cực đại, trong giai đoạn này đường kết quả mô phỏng rất sát với thực nghiệm. Khi đạt tới ứng suất cực đại, ứng xuất cực đại của mô phỏng số và thực nghiệm gần như trùng nhau. Sau khi đạt giá trị cực đại đường thí nghiệm số thể hiện được giai đoạn phá huỷ sau giới hạn cực đại. Trong khi thí nghiệm thực
Biên Trên
23
nghiệm chưa chưa ghi nhận được quá trình này, nên chưa thể đánh được độ chính xác của mô phỏng trong giai đoạn này. Khả năng chịu nén của bê tông xỉ thép từ mô phỏng là σmax,nén ≈ 25 MPa và thực nghiệm có Rb= 23.65 MPa độ chính xác đạt khoảng 95% so với thực nghiệm.
Hình 3.7 So sánh kết giữa thực nghiệm và mô phỏng số cấp phối XT01.
3.8.1.2 Kết quả mô phỏng thí nghiệm kéo:
Kết quả mô phỏng thí nghiệm kéo một trục chưa thể so sánh với kết quả thực nghiệm trên mẫu bê tông xỉ thép do chưa có thí nghiệm kéo. Hình 3.8 thể hiện đường quan hệ ứng suất dọc trục và biến dạng dọc trục (σ1-ε1) trong thí nghiệm số. Từ kết quả mô phỏng cho ta σmax,kéo ≈ 4,3e6 Pa của thí nghiệm kéo. So sánh tỷ lệ giữa σmax,kéo
và σmax,nén của thí nghiệm mô phỏng số nhận thấy khả năng chịu kéo của bê tông xỉ thép thấp hơn nhiều so với khả năng chịu nén. Điều này còn cho thấy khả năng chịu kéo của bê tông xỉ thép là thấp hơn bê tông thường vì tỷ lệ xấp xỉ khoảng 1
10 đối với
bê tông thường. Bê tông xỉ thép là 1/17
6 max, 7 max, 4.4 1 17 2.5 keo nen e e
Thí nghiệm kéo thực nghiệm chưa thực hiện được. Do đó, việc xác định cường độ chịu kéo dọc trục bằng công thức gián tiếp sẽ có sai số nhất định, đây cũng là một trong những lý do dẫn đến chênh lệch kết quả giữa cường độ chịu kéo của mẫu số và mẫu thực nghiệm. Ở giai đoạn bê tông đạt 28 ngày tuổi cường độ chịu kéo khi uốn
24
Rku= 5,12 MPa[2], cường độ chịu kéo dọc trục khi tính theo cường độ chịu kéo khi uốn Rkx= 2,94 MPa[2], đối với kết quả mô phỏng số σmax,kéo = 4,3 MPa.
Hình 3.8 Kết quả mô phỏng thí nghiệm kéo dọc trục cấp phỗi XT01.
3.8.1.3 Sự phát triển vết nứt:
Việc sử dụng mô hình phần tử rời rạc cho phép quan sát vết nứt xảy ra trong mẫu thí nghiệm số. Hình 3.10, 3.11 thể hiện vết nứt của mẫu số trong thí nghiệm với cấp phối XT01, được quan sát tại vị trí điểm A trên đồ thị (σ1-ε1) như hình 3.9. Các vết nứt đều là vết nứt xiên phù hợp với vết nứt quan sát được trên mẫu bê tông trong thí nghiệm thực nghiệm[2]. Các vết nứt trong mẫu số hình thành do sự đứt gãy của các tương tác giữa các DE, và sự tương tác giữa các DE chỉ bị phá hủy trong trường hợp chịu kéo (các DE chuyển dịch rời xa nhau). Kết quả hình ảnh từ việc mô phỏng số cho phép quan sát được hình dạng vết nứt, hướng lan truyền vết nứt. Tuy nhiên, chưa đánh giá được vết nứt hình thành giữa liên kết của các phần tử rời rạc có kích thước lớn hay tương tác giữa các phần tử có kích thước nhỏ.
25
Hình 3.9 Đường quan hệ σ1-ε1 tại điểm A trong quá trình mô phỏng.
Hình 3.10 Mẫu mô phỏng số khi bị phá hoại khi nén.
(a) (b)
Hình 3.11 Vết nứt quan sát tại điểm A trên đường quan hệ.
eps (%) sigm a (P a) A
26
Hình 3.12 thể hiện vị trí phá hoại trong mô phỏng thí nghiệm kéo. Hướng vết nứt nằm ngang, vị trí vết nứt trong mô phỏng thí nghiệm kéo tương đối hợp lí đối với vật liệu bị phá hoại khi chịu kéo.
Hình 3.12 Mẫu thí nghiệm bị phá huỷ trong thí nghiệm kéo.