1.11 .Ứng dụng của bê tông cốt thép
1.13. Các thí nghiệm để khảo sát tính dính bám giữa bê tơng và cốt thép
1.13.1. Những mơ hình thực nghiệm cơ sở
Hiện tại có rất nhiều nhà nghiên cứu đã và đang nghiên cứu khả năng chịu lực của bê tông cốt thép với nhiều loại vật liệu tạo nên nhiều loại bê tông cốt thép khác nhau[1-4], trên cơ sở các nghiên cứu đó đề tài này sẽ sử dụng những kết quả nghiên cứu thực nghiệm đó để mơ phỏng lại bằng phương pháp phần tử hữu hạn có đề cập đến sự bám dính khơng hồn hảo giữa bê tơng và cốt thép để giúp kết quả mô phỏng gần hơn với thực nghiệm.
1.13.2. Trình tự các thí nghiệm cơ sở
Sau khi định lượng vật liệu bằng các quy trình cân đo đong đếm, tiến hành công tác trộn bê tông.
Tiến hành kiểm tra độ sụt trước khi đúc mẫu. Sau đó, đổ hỗn hợp bê tơng tươi vào khn và tiến hành đầm dùi để bê tơng có thể lắp đầy vào ván khn tránh tình trạng rỗ bề mặt dầm.
Hình 1. 2: Công tác đầm dùi.
Dùng búa gõ nhẹ xung quanh thành khuôn cho nước xi măng chảy đều tránh rổ mặt khi tháo khuôn. Dùng bay xoa phẳng mặt khuôn. Ghi nhãn (hạng mục, ký hiệu mẫu, ngày đúc, mác, người đúc) và đem dưỡng hộ. Mẫu sau khi dưỡng hộ đủ ngày sẽ làm thí nghiệm nén, mặt chịu nén phải là mặt tiếp xúc với thành khuôn.
Hình 1. 3: Mẫu thí nghiệm kích thước 150 x 150 x150 mm. 1.13.3. Kiểm tra mẫu thử 1.13.3. Kiểm tra mẫu thử
Tất cả các cấu kiện dầm đều được tiến hành thí nghiệm tại phịng thí nghiệm của Trường ĐHSPKT.
Dầm được đặt trên tựa đơn trên các gối tựa của máy uốn. Các thiết bị đo biến dạng và chuyển vị được gắn trên dầm để ghi nhận kết quả.
Dầm bê tơng kích thước 3300 x 200 x 300 (mm). Các gối đỡ cách đầu dầm 150 mm. Tải trọng tác dụng thẳng đứng ngay tại giữa dầm.
Hình 1.4: Mơ hình thí nghiệm cấu kiện dầm [1]
Đối với bê tông Geopolymer và bê tông Xỉ thép cốt thép chịu kéo sử dụng thép Ø14 có diện tích mặt cắt ngang As=154 mm2. Cịn bê tơng thường sử dụng cốt thép chịu kéo Ø16 có diện tích mặt cắt ngang As=210 mm2. Đối với cốt thép chịu nén sử dụng thép Ø12 có diện tích mặt cắt ngang As=113 mm2. Cốt thép đai chịu cắt Ø6@150mm có As=28 mm2.
Hình 1. 5: Thiết kế dầm tính tốn [1]
1.13.4. Các kết quả thực nghiệm sử dụng so sánh
Các kết quả của thực nghiệm kéo tuột sử dụng để so sánh với mơ phỏng
Khi có được các thông số lực kéo tuột lớn nhất, năng lượng phá hoại của bê tông Geopolymer ta sử dụng phương pháp mơ phỏng lại nghiên cứu về sự bám dính giữa bê tông geopolymer (GPC) và cốt thép và so sánh với các kết quả của thí nghiệm kéo tuột, được thực hiện tại trường đại học Sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh [17], sau đó nội suy ra các thơng số dính bám của thép gân Ø14 để áp dụng vào mơ phỏng dầm bê tơng.
Hình 1.7: Lực kéo tuột của thép gân Ø12 trong bê tông Geopolymer [17]
Hình 1.9: Lực kéo tuột của thép gân Ø20 trong bê tông Geopolymer [17]
Kết quả thực nghiệm dầm bê tông Geopolymer Thành phần cấp phối cho cấu kiện dầm Geopolymer.
Mẫu Đá Cát Tro TTL NaOH Sợi PP Mol
CP1 1068 587 413 82.5 203.5 9.1 16M
Cốt thép chịu kéo của bê tơng Geopolymer sử dụng 5 thanh Ø14 có As=770 mm2. Cốt thép chịu nén sử dụng 2 thanh Ø12 có As=226 mm2.
Kết quả thực nghiệm của dầm Geopolymer
Kết quả thực nghiệm dầm bê tông xỉ thép
Thành phần cấp phối cho cấu kiện dầm bê tông xỉ thép
Mẫu XM Cát Xỉ/Đá Nước N/XM Phụ Gia
CPX1 411.7 687.1 1173.3 190 0.46 4.1
Cốt thép chịu kéo của bê tông Geopolymer sử dụng 5 thanh Ø14 có As=770 mm2. Cốt thép chịu nén sử dụng 2 thanh Ø12 có As=226 mm2.
Mơ hình thực nghiệm của dầm bê tơng xỉ thép
Hình 1.11: kết quả thực nghiệm của bê tơng xỉ thép [2]
Kết quả thực nghiệm dầm bê tông Thường
Thành phần cấp phối cho cấu kiện dầm bê tông thường:
Bê tơng thường sử dụng bê tơng có cường độ chịu kéo fc=2.64(MPa), cường độ chịu nén ft=25.5 (MPa).
Cốt thép chịu kéo của bê tông thường sử dụng 5 thanh Ø16 với As=1005 mm2. Cốt thép chịu nén sử dụng 2 thanh Ø12 có As=226 mm2.