- Các tấm lợp phẳng có gờ, khối t−ờng hay những cấu kiện khác đ−ợc tạo hình trên bàn rung
4. C−ờng độ của bêtông
Các kết cấu công trình bê tông có thể chịu nén, chịu uốn, chịu kéo v.v… Bê tông chịu nén tốt hơn chịu kéo và chịu uốn.
1. C−ờng độ chịu nén của bê tông.
C−ờng độ chịu nén là chỉ tiêu cơ học quan trọng nhất của bê tông.
D−ới tác dụng của ngoại lực trong bê tông, cũng nh− các loại vật liệu không đồng nhất khác xuất hiện trạng thái ứng suất phức tạp với những biến dạng có tính chất khác nhaụ Trong tr−ờng hợp chịu tải trọng nén dọc trục trong mẫu bê tông phát sinh đồng thời biến dạng nén và biến dạng kéo ngang theo ph−ơng thẳng góc với chiều tác dụng của lực nén.
Theo Ọ Ị Berg nhà nghiên cứu cơ sở vật lý của lý thuyết c−ờng độ bê tông thì ứng suất kéo xuất hiện khi nén, nếu ngay từ đầu tải trọng tác dụng đã đạt đến một trị số đáng kể nào đó thì trong bê tông sẽ hình thành những vết rạn nứt li ti h−ớng theo chiều tác dụng của lực nén.
Cùng với sự tăng tải trọng, những vết nứt này phát triển và nối liền nhaụ Mẫu bê tông sẽ bị phá hoại khi thể tích nứt đạt đến mức làm cho kết cấu cuội kết của bê tông mất tính ổn định. Nguyên nhân cơ bản là sức chống đỡ của bê tông khi biến dạng nở ngang đã v−ợt quá khả năng chịu lực, lúc đó có thể mối liên kết giữa đá xi măng và cốt liệu, hoặc bản thân đá xi măng và cốt liệu bị phá vỡ.
Nh− vậy c−ờng độ bê tông không phải chỉ chịu ảnh h−ởng bởi c−ờng độ các thành phần cấu thành bê tông (đá xi măng và cốt liệu) mà còn chịu ảnh h−ởng của sự dính kết giữa hai thành phần đó.
Trong quá trình cứng rắn, c−ờng độ bê tông phát triển liên tục. Từ 7 ữ 14 ngày c−ờng độ phát triển nhanh, sau 28 ngày phát triển chậm và hàng chục năm sau c−ờng độ mới ngừng phát triển.
Khi d−ỡng hộ trong điều kiện tiêu chuẩn và lấy c−ờng độ sau 28 ngày làm đơn vị thì c−ờng độ bê tông phát triển nh− trong bảng 5.13 d−ới đây:
Bảng 5.13
Thời gian d−ỡng hộ 7 ngày 28 ngày 90 ngày 180 ngày 1 năm 2 năm 4 ữ 5 năm
C−ờng độ bê tông 0,6 ữ 0,7 1 1,25 1,5 1,75 2,00 2,25 ở n−ớc ta do khí hậu nóng c−ờng độ bê tông phát triển nhanh hơn ở các n−ớc khí hậu lạnh và ôn hòạ
C−ờng độ bê tông phát triển theo thời gian theo quy luật logarit (hình 5.22). Đối với bê tông chế tạo bằng xi măng pooclăng mác trung bình c−ờng độ bê tông ở tuổi khác nhau có thể tính theo công thức kinh nghiệm sau đây:
n na a a a
R lg
R = lg với n > 3 Trong đó:
Rn, Ra - c−ờng độ bê tông ở tuổi n và a ngày; n, a- số ngày d−ỡng hộ (tuổi bê tông).
Công thức này th−ờng dùng để dự tính c−ờng độ bê tông 28, 60, 90 ngày, v.v… Khi đã biết c−ờng độ của nó sau một số ngày d−ỡng hộ.
Trong thực tế, có nhiều loại xi măng khác nhau, tỉ lệ N/X của các loại bê tông khác nhau, tính chất của cốt liệu, ph−ơng pháp chế tạo bê tông cũng khác nhau, nên
n a
R
R không thể là hằng số đối với tất cả các loại bê tông, cho nên tính toán bằng công
thức trên trong thực tế không đ−ợc chính xác lắm.
Nếu dùng ph−ơng pháp dựa vào c−ờng độ bê tông ở hai tuổi khác nhau để tính c−ờng độ bê tông ở một tuổi nào đó thì có thể đạt đ−ợc kết quả chính xác hơn. Trong hình 5.23 ta thấy rằng kết quả thí nghiệm sự phát triển c−ờng độ bê tông có quan hệ đ−ờng thẳng với lg(1 + gn).
Lấy trục tung là trục c−ờng độ và trục hoành là trục lg (1+lgn). Xác định hai điểm A, B ứng với Ra, Rb và na, nb. Kéo dài đ−ờng AB có thể xác định đ−ợc điểm X trên đ−ờng đó ứng với nx. Từ X có thể xác định đ−ợc Rx t−ơng ứng ở trên trục tung.
Căn cứ vào đ−ờng đó xác định đ−ợc công thức:
x a b a x a b a R R m(R R ) lg(1 lg n ) lg(1 lg n ) m lg(1 lg n ) lg(1 lg n ) = + − + − + = + − +
Công thức này tuy chính xác hơn công thức trên, nh−ng cũng chỉ thích dụng trong phạm vi 90 ngàỵ
Hình 5.21. Phát triển c−ờng độ bê tông trong điều kiện tiêu chuẩn
a) Quan hệ giữa c−ờng độ bê tông và tuổi (ngày đêm) b) Quan hệ giữa c−ờng độ bê tông và logarit của tuổi bê tông.