3.3. Thớ nghiệm kết cấu dầm T bị hư hỏng nặng được sửa chữa bằng dỏn vải sợi FRP
3.3.1. Dỏn vải sợi FRP tăng cường
Kết cấu dầm T ở Mục 3.2 sau khi bị nứt, vỡ trong thớ nghiệm trước đú được tiến hành sửa chữa như sau: Đục bỏ phần bờ tụng bị bong vỡ và trỏm vỏ lại bằng vữa khụng co ngút; Bơm keo hàn cỏc vết nứt; Dỏn vải sợi GFRP tăng cường đỏy bản theo ụ bàn cờ cỏch khoảng 0,2m theo cả phương ngang và phương dọc, mỗi phương dỏn 01 lớp dày 1mm, rộng 0,2m; Dỏn vải sợi CFRP tăng cường dầm, dỏn 2 lớp, mỗi lớp rộng 0,2m, dày 1mm, dỏn ở đỏy dầm trờn tồn bộ chiều dài theo phương dọc cầu.
Hỡnh 3. 19: Quỏ trỡnh sửa chữa kết cấu dầm T đĩ bị hư hỏng.
3.3.2. Bố trớ thớ nghiệm
Sơ đồ bố trớ thớ nghiệm cho bản đĩ được sửa chữa và bố trớ thớ nghiệm tương tự như thớ nghiệm kết cấu dầm T đĩ thực hiện ở thớ nghiệm 1 như trong Mục 3.2.
Hỡnh 3. 21: Bố trớ thớ nghiệm kết cấu dầm T sau sửa chữa.
3.3.3. Kết quả thớ nghiệm
3.3.3.1. Kết quả đo độ mở rộng vết nứt và phõn bố nứt
Trong quỏ trỡnh gia tải, cỏc vết nứt được bơm keo trước đú mở rộng do keo bị phỏ hoại trước, vết nứt phỏt triển đến hết chiều dài đĩ cú như ở thớ nghiệm 1, tiếp đú phỏt triển sõu vào vựng bờ tụng chưa bị nứt ở thớ nghiệm 1. Tiếp tục tăng tải hỡnh thành thờm cỏc vết nứt mới. Cỏc vết nứt ở đỏy bản chủ yếu là do phỏ hủy keo hàn vết nứt cũ ở dưới khu vực đặt tải. Cỏc vết nứt mới sinh ra chủ yếu ở cỏc mặt bờn như Hỡnh 3. 23. Ở trạng thỏi phỏ hoại, bản bị chọc thủng như Hỡnh 3. 34.
Hỡnh 3. 22: Dạng phỏ hoại chọc thủng ở thớ nghiệm 2.
Nứt cạnh bờn - Hướng nhỡn 1
Nứt cạnh bờn - Hướng nhỡn 2
Nứt cạnh bờn - Hướng nhỡn 4
Hỡnh 3. 23: Phõn bố nứt và độ rộng vết nứt ở cỏc mặt bờn - Thớ nghiệm 2.
3.3.3.2. Kết quả đo vừng
Sơ đồ bố trớ cỏc điểm đo vừng tương tự như thớ nghiệm kết cấu dầm T ban đầu được trỡnh bày trong Mục 3.2.
Kết quả cỏc điểm đo vừng như Hỡnh 3. 24: Điểm uốn trờn đường cong độ vừng xuất hiện ở cấp tải trọng (khoảng 13 tấn) nhỏ hơn so với thớ nghiệm 1 (25 tấn). Cỏc vết nứt cũ được hàn bằng bơm keo trước đú ở giữa bản bị nứt do keo bị phỏ hủy.
Hỡnh 3. 24: Kết quả đo vừng kết cấu dầm T sau sửa chữa - Thớ nghiệm 2.Đường biờn dạng của đường tim dọc ở đỏy bản ứng với cỏc cấp tải trọng như Đường biờn dạng của đường tim dọc ở đỏy bản ứng với cỏc cấp tải trọng như Hỡnh 3. 25: Đường biờn dạng của đường tim dọc ở đỏy bản cú dạng hỡnh nún cú đỉnh ở chớnh giữa và dốc đều sang 2 bờn. Đường biờn dạng cú dạng 2 nhỏnh đối xứng quay xung quanh điểm ở giữa. Cỏc vết nứt hỡnh thành và mở rộng ở giữa bản, độ cứng của bản bị suy giảm cục bộ ở chớnh giữa trong khi cỏc vị trớ khỏc khụng bị suy giảm đỏng kể do cỏc tấm FRP đĩ kiềm chế lan truyền cỏc vết nứt từ vựng đặt tải.
Hỡnh 3. 25: Độ vừng tại đỏy bản trờn đường tim dọc ứng với cỏc cấp tải trọng sau sửa chữa.
So sỏnh đường biờn dạng của đường tim dọc ở đỏy bản ứng với cựng cỏc cấp tải trọng như Hỡnh 3. 26: Độ vừng của kết cấu sau khi sửa chữa lớn hơn độ vừng của bản ban đầu với cựng một cấp tải trọng. Đường biờn dạng của đường tim dọc ở đỏy dầm cú độ dộc lớn hơn và tăng lờn theo cỏc cấp tải. Việc dỏn tấm FRP khụng làm tăng được độ cứng tổng thể so với kết cấu ban đầu.
Hỡnh 3. 26: So sỏnh độ vừng tại đỏy bản trờn đường tim dọc giữa kết cấu ban đầu và sau khi sửa chữa ứng với cựng cỏc cấp tải trọng.
So sỏnh đường biờn dạng của đường tim dọc ở đỏy dầm ở tải trọng phỏ hoại giữa kết cấu sau khi sửa chữa và kết cấu ban đầu như Hỡnh 3. 27: Đường biờn dạng dốc hơn và cú dạng hỡnh nún do kết cấu bị nứt chủ yếu ở khu vực giữa bản dưới vựng đặt tải, ở vựng lõn cận cỏc tấm GFRP đĩ kiềm chế nứt lan truyền. Tải trọng phỏ hoại của kết cấu sau khi sửa chữa (72,84 tấn) nhỏ hơn so với kết cấu ban đầu (83,35 tấn) trong khi chuyển vị lớn nhất tại đỏy bản xấp xỉ nhau, ở thớ nghiệm 3 là 10,31mm, ở thớ nghiệm 2 là 10,82mm.
Hỡnh 3. 27: So sỏnh độ vừng tại đỏy bản trờn đường tim dọc ban đầu và sau khi sửa chữa ứng với tải trọng phỏ hoại.
Việc sửa chữa khụng khụi phục lại hồn tồn khả năng chịu lực ban đầu của kết cấu nhưng khả năng chịu lực đĩ lớn hơn nhiều so với lực do xe tải nặng khai thỏc gõy ra và kiềm chế sự lan truyền nứt.
3.4. Thớ nghiệm bản kờ 2 cạnh dưới tỏc dụng của tải trọng tĩnh - Thớ nghiệm 3
Mục đớch thớ nghiệm:
Thớ nghiệm mụ hỡnh bản mặt cầu BTCT với kớch thước lớn tương tự với thực tế để xỏc định cỏc ứng xử cơ học của bản mặt cầu BTCT dạng bản khụng liờn hợp với dầm hay bản xoay tự do với dầm dưới tỏc dụng của tải trọng tập trung mụ phỏng theo tải trọng bỏnh xe.
Bổ sung thờm kết quả thớ nghiệm làm cơ sở để kiểm tra và hiệu chỉnh mụ hỡnh tớnh toỏn. Từ đú xõy dựng được mụ hỡnh tớnh toỏn tin cậy.
3.4.1. Gia cụng cốt thộp và vỏn khuụn
Sử dụng thộp Hũa Phỏt làm cốt thộp BMC, dầm đỡ. Cốt thộp được gia cụng theo bản vẽ cấu tạo chi tiết như Hỡnh 3. 28. Thộp D14 cho cốt thộp ngang BMC, thộp D10 cho cốt thộp dọc BMC.
Hỡnh 3. 28: Cấu tạo chi tiết cốt thộp cỏc mẫu kết cấu - Thớ nghiệm 3.
Hỡnh 3. 29: Gia cụng và lắp dựng cốt thộp, vỏn khuụn - Thớ nghiệm 3.