3.4.4 Modulăđàn h i và h s poison
Sau 28 ngày tu i, m uăđ c ti năhƠnhăđemăđiăthíănghi măxácăđ nhămodulăđƠnăh i. Quy trình thí nghi mătuơnătheoăh ng d n t i Tiêu chu n ASTM C469 [26], các h s quy đ i theo TCVN 3118-1993 [23] và nghiên c u c a Tr n [27]. Hình 3.18 mơ t q trình th c hi n thí nghi m. i v i thí nghi m v t li u d m, các thi t b bao g m:
- Khungăđoăchuy n v - đoămơăđun
Hình 3.18 Q trình thí nghi m modulăđƠnăh i và h s poison
Thi t b và ph ng pháp thí nghi m d m
3.5.1 Thi t b thí nghi m d m
Các thí nghi măModulăđƠnăh i và k t c u d m ch Tăđ căđ i ng công ty
BACHKHOA testing (LAS XD 712) th c hi n t ngƠyă10/4/2022ăđ n 20/5/2022. ti n hành thí nghi m u n d m T và thu th p d li uănh ătiêu chu n yêu c u, tác gi đưăs d ng nh ng thi t b g m:
- H th ng ghi nh n d li u SCXI nh ăHìnhă3.19 (a) - C m bi n l c ậ Loadcell 10T nh ăHìnhă3.19 (b)
- C m bi nă đoă chuy n v ph ngă ngangă (LVDTă- Linear Variable Differential Transformer) nh ăHìnhă3.19 (c)
- C m bi nă đoă chuy n v ph ngă d c (LVDT - Linear Variable Differential Transformer) nh ăHìnhă3.19 (d)
- Strain gauge ậđoăbi n d ng thép nh ăHìnhă3.19 (e) - Thi t b đoăb r ng v t n t nh ăHìnhă3.19 (f)
a. H th ng ghi nh n d li u SCXI b. C m bi n l c ậ Loadcell 10T
c.ăLDVTăđoăchuy n v ph ngăngangăăăăăăăăd.ăLDVTăđoăchuy n v ph ngăd c
e. Strain gauge - đoăbi n d ng thép f. Thi t b đoăb r ng v t n t Hình 3.19 Thi t b dùng cho thí nghi m d m
3.5.2 Ph ngăphápăthíănghi m d m
Thí nghi m d m d aătrênăh ng d n t i tiêu chu n ASTM C1018: Do th c hi n theo mơ hình m u th c nghi m nên ch áp d ng m t ph n (mơ hình thí nghi m) theo các tiêu chu n hi n hành. Tiêu chu n hi n hành khơngăquyăđnh v kíchăth c m uănh ăm u thí
Trongăqătrìnhăđúcăm u, strain gauge (xem Hình 3.19.e)ăđ c l păđ t trên c t thép ch u l c chính c a d m nh m m căđíchăghiănh n giá tr bi n d ng c a thép trong quá trình tác d ng l c u n lên d m. M u d măsauăkhiăđ 28 ngày tu iăđ c thí nghi m. Mơ hình thí nghi măđ c mơ t nh ăHình 3.20.
Hình 3.20 Mơ hình thí nghi m d m T
Chuy n v k đi n t đ c g n tr c ti p trên b m t c a k t c u, Hình 3.19.b và 3.19.c nh m m căđíchăghiănh n giá tr chuy n v d c và chuy n v ngang trong quá trình tác d ng l c u n lên d m. Khi l c tác d ng b tăđ u tác d ng chuy n v k đi n t và Strain gaugeăđ c ghi nh năđ ng th i qua thi t b thu nh n d li u SCXI (Hình 3.19.a)ăđ n khi d m b phá hu hồn tồn.
3.5.3 Mơ hình d m thí nghi m
ti n hành thí nghi m d m, tác gi đ xu t 3 lo i d m phù h p v iăkíchăth căđưăquyă đ i và s d ng 3 cách b trí c tăthépănh ăsau:
- M u thí nghi m D1: b trí c t thép d c ch u l c và c tăthépăđaiănh ăHìnhă3.21ăvƠăHìnhă 3.22
+ C t thép d c ch u l căđ c l a ch n là c tăthépătrịnătr năđ ng kính D8. + C tăthépăđaiăs d ng c tăthépăđ ng kính D6.
P P
150 700mm 700mm 700mm 150
Hình 3.22 M t c t d c b trí c t thép d m D1
- M u thí nghi m D2: b trí c t thép ch u l c và không s d ng c t thépăđaiă(Hình 3.23 và Hình 3.24)
+ C t thép d c ch u l căđ c l a ch n là c tăthépătrịnătr năđ ng kính D8.
Hình 3.23 M t c t ngang b trí c t thép d m D2
Hình 3.24 M t c t d c b trí c t thép d m D2
Hình 3.25 M t c t ngang d m D3
Hình 3.26 M t c t d c d m D3
3.5.4 Công tác chu n b đúcăm u thí nghi m
B c 1: Gia cơng ván khn, b trí và l păđ t c t thép d m. D m đ c chia thành 3 lo i nh ăđưăkíăhi u Hình 3.27.
Hình 3.27 Cơng tác chu n b m u B c 2: L păđ t Sensor lên c t thép ch nh ăHìnhă3.28
120 18 102 180 47 L=2400 H = 1 2 0 D3 D2 D1
Hình 3.28 L păđ t v trí sensor t i gi a nh p B c 3: Ti năhƠnhăđúcăm u thí nghi m
- Chu n b v t li u và ti n hành tr n m uănh ăHình 3.29 (a) và Hình 3.29 (b)
(a)ăChu năb ăkh iăl ngăv tăli uăăăăăăăăăăăăăăăăăăăă (b)ăTi năhƠnhătr năm u Hình 3.29 Ti n hành tr n m u theo c p ph iăđưăch n B c 4: Hoàn thành m uăđúcăvƠăb oăd ng m u nh Hình 3.30.
3.5.5 Ti n hành thi t b thí nghi m d m
- Sau khi d măđưăđ tăc ngăđ 28 ngày tu i (Hình 3.31), ti n hành tháo d khn và ti n hành thí nghi m.
Hình 3.31 D mătr c khi thí nghi m
- Ti n hành l păđ t d m vào thi t b thí nghi m nh ăHìnhă3.32 (a) và Hình 3.32 (b)
Hình 3.32 L păđ t d m vào thi t b nén ( Loadcell 10T)
- D măđ t t i v trí g iăcáchăđ u d m 150 mm, v tríăđ t l c cách g i 700 mm và 2 v trí đ t l c cách nhau 700 mmănh ăHìnhă3.33 và Hình 3.34.
Hình 3.33 V trí g iăđ u d m
Hình 3.34 S ăđ đ t t i tr ng lên d m
- Ti n hành l păđ t thi t b đoăchuy n v d c và chuy n v ngang t i v trí gi a nh p c a d m (Hình 3.35 và 3.36).
Hình 3.36 C m bi năđoăchuy n v d c (L păd i cánh d m)
- Sau khi l păđ t d m và các c m bi n lên d m, ti n hành thí nghi m theo Hình 3.37, 3.38, 3.39 và 3.40.
Hình 3.39 Thí nghi m d măcóăthépăđaiăvƠăthépăd c (D m D3)
Hình 3.40 Máy thu và x lý s li u t các c m bi n l p trên d m
- Ti năhƠnhăđoăvƠăv các v trí xu t hi n v t n t trên các d m (Hình 3.41)
CH NGă4:ăK TăQU ăTHệăNGHI Mă
K t qu thí nghi m c p ph i HPC theo quy trình thi t k và th o lu n
K t qu c ngăđ v t li u trích d n theo lu năv năc a Ph m Minh Tâm [25] nh ăHìnhă 4.1.
Hình 4.1 K t qu c ngăđ v t li u trích d n theo lu năv năc a Ph m Minh Tâm [25] D a vào bi uăđ Hình 4.1, có th k t lu n m u ký hi u Bc2 và Bc3 là m u ch a t l b t cát 0.2 và 0.1 (t ngă ng hƠmăl ng SP 5%) cho k t qu g năt ngăđ ngănênătác gi đư ti p t c l a ch n 2 c p ph iătrênăđ ti n hành thêm c p ph i tro bay v i các t l khác nhauănh ăB ng 3.13 và B ng 3.14.
K t qu thí nghi m v t li u v i thành ph nătroăbayăthayăđ iăđ aăraăcácăk t qu
nh ăsau.
Hình 4.2 C ngăđ ch u nén c a HPC v i thành ph n tro bay thayăđ i và t l BC =
0.2X
K t qu c ngăđ ch u nén c a các m u bê tông ch a tro bay cùng s d ng m t t l l ng b t cát 0.2 theo Hình 4.2. Có th th y khi t ng t l tro bay t 0 lên 0.1 thìăc ng đ ch u nén t ng. Tuy nhiên, n u ti p t căt ngăt l troăbayălênă0.15ăthìăc ngăđ m u gi m xu ng. C th ,ăc ngăđ ch u nén 3 ngày tu i c a m u có t l tro bay 0.0, 0.1 và 0.15 l năl t là 73.65, 83.1 và 82.2 MPa; 28 ngày tu iăt ngă ng l năl t 103.7, 104.7 và 101.3 MPa, xem Hình 4.2.
- V i t l BC = 0.1X theo B ng 3.14 cho ra k t qu nh ăHình 4.3
K t qu c ngăđ ch u nén c a các m u bê tông ch a tro bay cùng s d ng m t t l l ng b t cát 0.1 theo Hình 4.3. Có th th y khi t ng t l tro bay t 0 lên 0.1 thìăc ng đ ch u nén t ng. Tuy nhiên, n u ti p t căt ngăt l troăbayălênă0.15ăthìăc ngăđ m u gi m xu ng. C th ,ăc ngăđ ch u nén 3 ngày tu i c a m u có t l tro bay 0.0, 0.1 và 0.15 l năl t là 67.95, 79.7 và 82.2 MPa; 28 ngày tu iăt ngă ng l năl t 104.25, 110.5 và 107.9 MPa, xem Hình 4.3.
Hình 4.3 C ngăđ ch u nén c a HPC v i thành ph n tro bay thayăđ i và t l BC =
0.1X
Hình 4.4 t ng h p giá tr c ngăđ ch u nén t t c các thành ph năđưăth c hi n.
Hình 4.4 K t qu thí nghi m c p ph iăđưăquaăthíănghi m.
K t lu n: D a vào k t qu c ngăđ ch uănénăđ c th hi n trên Hình 4.4, c p ph i B t Cát = 0.1 Xiăm ng;ăSilicaăfumeă= 0.1 Xiăm ng;ăTroăBayă= 0.1 Xiăm ng cho k t qu c ngăđ cao nh t. Doăđó,ătác gi đưăl a ch n thành ph n c p ph iănƠyăđ th c hi n vi c ch t o d m T. (B ng 4.1). Trongăb c thí nghi m m u v t li u d m, ti n hành cho t l
B ng 4.1 T l c p ph i s d ngătrongăquáătrínhăđúcăd m
K t qu modul đàn h i c a v t li u thí nghi m d m
D a vào các k t qu thí nghi m c p ph i n n, ti năhƠnhăđúcăm u v t li uăđ xácăđnh modulăđƠnăh i c a v t li u thí nghi m.ăCácăkíchăth c m uăđúcăđ thí nghi m modul đƠnăh i D×H=100×200 (mm) nh ăHìnhă3.18ăv i s l ng 3 m u trên 1 c p ph i. ModulăđƠnăh i c a 3 m u có s chênh l ch trong q trình thí nghi m, ng v iăc ng đ nénăkhácănhauăthìămodulăđƠnăh i s khác nhau. K t qu trênăđ c s d ngălƠmăc ăs trong q trình tính tốn d m. K t qu đ c th hi n trên B ng 4.2.
B ng 4.2 K t qu thí nghi mămodulăđƠnăh i và h s poison
Tên m u L c nén Di n tích m u C ngăđ nén Modul đƠnăh i H s poision kN mm2 MPa GPa M u 1 741.39 7854 109.5 49.577 0.368 M u 2 740.03 7854 109.3 47.577 0.336 M u 3 746.8 7854 110.3 44.112 0.338 Giá tr trung bình 742.74 7854 109.7 47.078 0.347
K t lu n: D a vào k t qu thí nghi m có th th yăc ngăđ nén c a bê tơng khi ti n hành thí nghi m d m có giá tr trung bình 109.7 (MPa).
So sánh k t qu v iăc ngăđ c p ph i n năđưăch n thí nghi m cho k t qu th păh n,ă chênh l ch k t qu 110.5ă(MPa)ăvƠă109.7ă(MPa).ăTuyănhiên,ăđ i v i m u thí nghi m d m,ădoăđi u ki n thí nghi măc ngănh ăcơngătácăbưoăd ng trong phịng l nh g p nhi u khóăkh nănênătácăgi l a ch n vi c b oăd ng trong nhi tăđ thôngăth ng (28ºC-30ºC). ModulăđƠnăh i c a k t qu thí nghi m có giá tr t iă uă ng v i t l v t li u li u HPC s d ng tro bay.
T l c p ph i
Xiăm ng Silica fume B t cát TA Tro bay Cát N c/CKD SP/XM
K t qu thí nghi m d m T và nh n xét k t qu
4.3.1 K t qu thí nghi m m u d m D1: s d ng c t thép ch u l c và c tăđai
4.3.1.1 Quan h ăgi aăt iătr ngău năvƠăbi năd ngătrênăc tăthép
Hình 4.5 th hi n quan h gi a bi n d ng và t i tr ng trên c t thép c a d m D1. T i tr ng u n và bi n d ng trên c t thép ch u l c c a d m D1 t l thu n v i nhau, khi t i tr ng u năt ngăthìăgiáătr bi n d ng trên c t thép ch u l c c a d m D1ăc ngăt ng,ăc th khi t i tr ng u năt ngăt 0ăđ n 10859.8 N, giá tr bi n d ng trên c t thép ch u l c c a d măc ngăt ngăt 0ăđ n 0.00061 mm. T i th iăđi m xu t hi n v t n tăđ u tiên, giá tr bi n d ng trên c t thép ch u l c c a d m D1 là 0.00043 mm t ngă ng v i t i tr ng u n là 8132.94 N, xem Hình 4.5.
Hình 4.5 Quan h gi a bi n d ng và t i tr ng trên c t thép c a d m D1
4.3.1.2 Quanăh ăgi aăt iătr ngău năvƠăchuy năv ăngang
Hình 4.6 th hi n quan h gi a t i tr ng u n và chuy n v ngang c a d m D1. T i tr ng u n và chuy n v ngang c a d m D1 t l thu n v i nhau, khi t i tr ng u năt ngăthìăgiáă tr chuy n v ngang c a d m D1 c ngăt ng,ăc th khi t i tr ng u năt ngăt 0ăđ n 10859.8 N, giá tr chuy n v ngang c a d m c ngăt ngăt 0ăđ n 0.11675 mm. T i th iăđi m xu t hi n v t n tăđ u tiên, giá tr chuy n v ngang c a d m D1 là 0.02611 mmăt ngă ng v i t i tr ng u n là 6530.13 N, xem Hình 4.6.
Hình 4.6 Quan h gi a t i tr ng u n và chuy n v ngang c a d m D1
4.3.1.3 Quanăh ăgi aăt iătr ngău năvƠăchuy năv ăd c
Hình 4.7 th hi n quan h gi a t i tr ng u n và chuy n v d c c a d m D1. T i tr ng u n và chuy n v d c c a d m D1 t ngăt 0ăđ n 10859.8 N, giá tr chuy n v d c c a d m D1 t ng t 0ăđ n 5.8 mm. T i th iăđi m xu t hi n v t n tăđ u tiên, giá tr chuy n v d c c a d m D1 là 1.27 mmăt ngă ng v i t i tr ng u n là 6530.13 N. xem Hình 4.7.
4.3.1.4 V ătríăv tăn tăvƠăb ăr ngăv tăn tăxu tăhi nătrênăd m
Hình 4.8 th hi n các v t n t x t hi n trên d m.ă i v i d m D1 thí nghi m, đoăđ c 5 v t n t v i v trí và chi u r ng v t n t t iăcácăgiaiăđo năđ u tiên I5, I10, I20, xem Hình 4.9, 4.10, 4.11 và 4.12. Hình 4.8 V trí v t n t trên d m D1 Hình 4.9 V t n tăgiaiăđo n I5, b r ng v t n t 0.053 mm c a d m D1 Hình 4.10 V t n tăgiaiăđo n I10, b r ng v t n t 0.197 mm c a d m D1 Hình 4.11 V t n tăgiaiăđo n I20, b r ng v t n t 0.474 mm c a d m D1 Hình 4.12 V t n t khi d m b phá h y, b r ng v t n t 5.973 mm c a d m D1
Nh n th y r ng v t n t xu t hi n trên d m 5 v trí khác nhau t p trung v t n t t i các v tríăđ t l c. Các v t n t này là n t cho t i tr ng u n gây ra. D a vào các giá tr v t n t và các bi uăđ chuy n v c a d m, có th th y khi d m xu t hi n v t n tăđ u tiên v i b r ng v t n t 0.053 mm và sauăđó l c ti p t căt ngăthìăkh n ngăch u l c c a d măc ngă ti p t căt ngălên; đi u này ch ng t khi v t n t d m xu t hi n thì nhăh ng c a s i thép ti p t c tham gia vào quá trình ch u u n c a d m.
4.3.2 K t qu thí nghi m d m D2
4.3.2.1 Quanăh ăgi aăt iătr ngău năvƠăbi năd ngătrênăc tăthép.
Hình 4.13 th hi n quan h gi a bi n d ng và t i tr ng trên c t thép c a d m D2. T i
tr ng u n và bi n d ng trên c t thép ch u l c c a d m D2 t l thu n v i nhau, khi t i
tr ng u năt ngăthìăgiáătr bi n d ng trên c t thép ch u l c c a d m D2 c ngăt ng,ăc th khi t i tr ng u năt ngăt 0ăđ n 16982.72 N, giá tr bi n d ng trên c t thép ch u l c c a d măc ngăt ngăt 0ăđ n 0.0049 mm. T i th iăđi m xu t hi n v t n t đ u tiên, giá tr bi n d ng trên c t thép ch u l c c a d m D2 là 0.000166 mm t ngă ng v i t i tr ng u n là 6742.47 N, xem Hình 4.13.
4.3.2.2 Quanăh ăgi aăt iătr ngău năvƠăchuy năv ăngang.
Hình 4.14 th hi n quan h gi a t i tr ng u n và chuy n v ngang c a d m D2. T i tr ng u n và chuy n v ngang c a d m D2 t l thu n v i nhau, khi t i tr ng u năt ngăthìăgiáă tr chuy n v ngang c a d m D2 c ngă t ng,ă c th khi t i tr ng u nă t ngă t 0ă đ n 16982.72 N, giá tr chuy n v ngang c a d măc ngăt ngăt 0ăđ n 0.0178 mm. T i th i đi m xu t hi n v t n tăđ u tiên, giá tr chuy n v ngang c a d m D1 là 0.014 mmăt ngă
ng v i t i tr ng u n là 6742.47 N, xem Hình 4.14.
Hình 4.14 Chuy n v ngang trên d m D2
4.3.2.3 Quanăh ăgi aăt iătr ngău năvƠăchuy năv ăd c.
Hình 4.15 th hi n quan h gi a t i tr ng u n và chuy n v d c c a d m D1. T i tr ng u n và chuy n v d c c a d m D2 t ngăt 0ăđ n 16982.72 N, giá tr chuy n v d c c a d m D2 t ng t 0ăđ n 14.24 mm. T i th iăđi m xu t hi n v t n tăđ u tiên, giá tr chuy n v d c c a d m D1 là 2.13 mmăt ngă ng v i t i tr ng u n là 6742.47 N, xem Hình