- Phụ́i hợp đa ngành trong xõy dựng phát triển đụ thị theo quy hoạch được duyệt;
2. CHƯƠNG TRèNH THÍ NGHIỆM 1 Mẫu dầm thớ nghiệm
2.1 Mẫu dầm thớ nghiệm
Gồm 04 mẫu dầm bờ tụng cốt thộp trong đú 01 dầm sử dụng bờ tụng cốt tự nhiờn (M1), 03 dầm sử dụng bờ tụng cốt liệu tỏi chế 30%; 50%; 70% (khối lượng riờng) cho mỗi dầm (M2, M3, M4) và 10% (khối lượng riờng) phụ gia Silica-Fume. Hỡnh 1 thể hiện kớch thước và cấu tạo của dầm, cỏc dầm sử dụng 2 thanh Φ14 trong vựng chịu kộo và 2 thanh Φ12 trong vựng chịu nộn, thộp Φ6 được sử dụng làm cốt thộp đai với khoảng cỏch 150mm đoạn đầu dầm và 200mm đoạn giữa dầm.
Hỡnh 1. Mẫu dầm thớ nghiệm
2.2 Vật liệu 2.2.1 Bờ tụng 2.2.1 Bờ tụng
Trong nghiờn cứu này loại bờ tụng được dựng đú là bờ tụng sử dụng cốt liệu đỏ tự nhiờn và cốt liệu bờ tụng tỏi chế cú phụ gia
Silica-Fume, với chi tiết thiết kế cấp phối được thể hiện trong bảng 1. Tỷ lệ cấp phối được thiết kế với hai loại bờ tụng sử dụng cốt liệu tự nhiờn và bờ tụng sử dụng cốt liệu tỏi chế đạt được cường độ chịu nộn trung bỡnh trong 28 ngày là 22 MPa theo tiờu chuẩn Việt Nam TCVN 3118:1993 [11].
2.2.2 Cốt thộp
Cốt thộp đường kớnh 14mm, đường kớnh12 mm được dựng làm cốt thộp chịu lực và đường 6mm làm cốt đai được sử dụng cho tất cả cỏc mẫu dầm, cỏc thụng số của cốt thộp được thể hiện trong bảng 2 thuộc nhúm thộp CB300-V theo tiờu chuẩn TCVN 1651- 2:2018 [12].
Bảng 2. Thụng số của cốt thộp
Mỏc thộp Giới hạn chảy
(MPa) Giới hạn bền (MPa) Độ gión dài sau khi đứt (%)
CB300-V 300 450 16
2.2.3 Silica-Fume
Trong bờ tụng Silica-Fume cú thể phõn bố ở khoảng trống giữa cỏc hạt xi măng và tham gia phản ứng với cỏc sản phẩm thủy húa xi măng hỡnh thành cỏc khoỏng mới. Nhờ đú cải thiện được cấu trỳc, độ chống thấm, cường độ, độ bền lõu và khả năng bảo vệ cốt thộp của bờ tụng trong cỏc mụi trường xõm thực. Trong nghiờn cứu này Silica-Fume được sử dụng 10% cho mẫu dầm M2, M3, M4 với cỏc thụng số kỹ thuật trong bảng 3.
Bảng 3. Thụng số của Silica-Fume
Gốc Silica fume pozzolanic
Khối lượng thể tớch 2.15 kg/lớt
Khối lượng riờng 0.5-0.7 kg/lớt
Hàm lượng clorua Khụng cú
Hàm lượng silica fume SiO2 92%
2.2.4 Tấm CFRP UT70-30G
Để tăng khả năng chịu tải trọng cho cỏc mẫu dầm, trong nghiờn cứu này sử dụng loại tấm CFRP UT70-30G như trong hỡnh 2 với cỏc thụng số trong bảng 4 để gia cường cho cỏc mẫu dầm M1, M2, M3, M4. Hỡnh 2. Tấm CFRP UT70-30G Bảng 1. Cấp phối cỏc mẫu dầm Mẫu dầm Thành phần tỏi chế (%) Xi măng PC 40 (kg/m3) (kg/mCỏt 3) (kg/mĐỏ 3) (l/mNước 3) Thành phần tỏi chế (kg/m3) Silica-Fume (kg/m3) M1 - 28.395 60.48 129.6 16.65 - - M2 30 28.395 60.48 90.72 16.65 38.88 3.155 M3 50 28.395 60.48 64.8 16.65 64.8 3.155 M4 70 28.395 60.48 38.88 16.65 90.72 3.155
Bảng 4. Thụng số vật liệu tấm CFRP UT70-30G
Trọng lượng sợi Carbon (g/m2)
Độ dày (mm) Modul đàn hồi (GPa)
300 0.167 245
2.2.5 Keo lút và keo phủ
Keo dỏn được sử dụng bao gồm keo lút AUP40S cú: lực bỏm dớnh với bờ tụng là 5 MPa; keo phủ AUR80S cú: cường độ chịu kộo là 30 MPa, độ bờn chịu uốn 40MPa và cường độ chịu nộn là 70 MPa đó được sử dụng trong nghiờn cứu này.
2.3 Chuẩn bị mẫu dầm thớ nghiệm 2.3.1 Vật liệu 2.3.1 Vật liệu
Trong hỡnh 3 được thể hiện cỏc loại vật liệu để chế tạo hai loại bờ tụng dựng cho dầm: Với dầm M1 sử dụng loại bờ tụng cốt liệu tự nhiờn; dầm M2 sử dụng bờ tụng cốt liệu tự nhiờn và cốt liệu tỏi chế 30% phụ gia Silica-Fume 10%; dầm M3 sử dụng bờ tụng cốt liệu tự nhiờn và cốt liệu tỏi chế 50% phụ gia Silica-Fume 10%; dầm M4 sử dụng bờ tụng cốt liệu tự nhiờn và cốt liệu tỏi chế 70% phụ gia Silica-Fume 10% và cỏc dầm được gia cường khỏng uốn bằng phương phỏp dỏn tấm CFRP ở mặt đỏy của dầm. Cường độ của bờ tụng đối với cỏc mẫu dầm được thớ nghiệm nộn để xỏc định như trong hỡnh 4.
Hỡnh 3. Vật liệu sử dụng đỳc cỏc mẫu dầm Hỡnh 4. Nộn mấu bờ tụng
2.3.2 Gia cường dầm bằng tấm CFRP
Sau khi cỏc dầm được chế tạo đỳng theo thiết kế, dầm được bảo dưỡng để đảm bảo cường độ theo đỳng tiờu chuẩn. Cỏc mẫu dầm được gia cường bằng tấm CFRP của hóng Toray Nhật Bản loại UT70-30G, keo dỏn loại AUP40S và AUR80S được pha chế đỳng
theo tỷ lệ của nhà sản xuất. Tấm CFRP cú kớch thước rộng 200mm, dài 1800mm được dỏn vào đỏy dầm tương ứng với vựng làm việc chịu kộo. Trước khi dỏn tấm CFRP, toàn bộ bề mặt của dầm được mài nhẵn bằng mỏy mài cầm tay (Hỡnh 5), vệ sinh bề mặt sạch sẽ khụ rỏo để khụng làm ảnh hưởng đến chất lượng bỏm dớnh giữa keo giỏn và bề mặt bờ tụng.
Hỡnh 5. Làm nhẵn mặt dầm bằng mỏy mài cầm tay
Keo lút AUP40S được sơn lờn bề mặt dầm một lớp mỏng bằng con lăn sơn cú độ dày đều trờn dọc chiều dài của dầm, sau đú dỏn tấm CFRP lờn mặt dầm đó phủ keo, tiếp theo sơn một lớp keo phủ AUR80S lờn bề mặt của tấm CFRP bằng con lăn sơn (Hỡnh 6).
Hỡnh 6. Gia cường tấm CFRP lờn bề mặt dầm
2.3.4 Thớ nghiệm uốn dầm
Thớ nghiệm uốn ba điểm được thực hiện cho cỏc mẫu dầm để cú được biểu đồ quan hệ giữa tải trọng và chuyển vị. Sơ đồ thớ nghiệm được minh họa trờn Hỡnh 7(a). Khoảng cỏch từ gối tựa đến điểm đặt lực là 850 mm. Tải trọng tỏc dụng được tạo ra bởi kớch thủy lực và hệ thống bơm dầu tự động, lực tỏc dụng được xỏc định bằng Load-Cell đo lực. Trờn dầm thớ nghiệm bố trớ ba dụng cụ đo chuyển vị LVDT, trong đú LVDT1 và LVDT3 đặt cỏch LVDT2 là 200mm, LVDT2 đặt tại vị trớ giữa dầm. Tất cả cỏc dụng cụ đo được kết nối với bộ xử lý số liệu Data-Logger TDS-150, để ghi nhận số liệu tự động và liờn tục.
Trong Hỡnh 7(b) là thớ nghiệm uốn thực hiện trờn một dầm, quỏ trỡnh gia tải với tải trọng được tăng từ từ cho đến khi dầm bị phỏ hoại. Thớ nghiệm được kết thỳc khi dầm xuất hiện những dấu hiệu bị phỏ hoại như bờ tụng vựng nộn bị vỡ, lớp dỏn gia cường bị bong tỏch hoàn toàn. Từ những kết quả thớ nghiệm cú thể xỏc định cỏc tham số đặc trưng cho khả năng chịu uốn của dầm, bao gồm: tải trọng phỏ hoại (Pph, kN) là tải trọng lớn nhất dầm chịu được, chuyển vị của dầm tại thời điểm đạt đến tải trọng phỏ hoại (fph, mm) và dạng phỏ hoại của dầm.
a) Sơ đồ thớ nghiệm dầm b) Thớ nghiệm uốn dầm
Hỡnh 7. Thớ nghiệm uốn ba điểm cỏc mẫu dầm