CHU ONG 2. DAT VAN DE
CHƯƠNG 4. PHAN TÍCH THỰC NGHIEM
4.1. Vat liệu thí nghiệm : 4.1.1. Bê tông :
s* Bê tông mác 300: vật liệu sử dụng xi măng Hocilm nhãn hiệu PCB 40, cát
sông Đồng Nai, modul Mại = 2, đá Đồng Nai Dinax = 20mm. Nước su dụng nước máy.Cấp phối chỉ tiết của bê tông sử dụng được thé hiện trong Bang 4.1.
Bảng 4.1. Bảng cấp phối bê tông (cho Im” bê tông)
Thành phan Trọng lượng/m”
Xi măng Hocilm PCB 40 374 (kg)
Cát 0.442 (mì) Đá 1-2 cm 0.862 ( mì)
Nước 185 (1) Phu gia 0
s* Cường độ chịu nén cực han của mẫu bê tông được xác định thực tế dựa trên giá trị trung bình các mẫu lập phương. Các số liệu của mẫu lập phương sẽ được qui đổi về mẫu hình trụ theo hệ số qui đổi @ =1.2. Tương ứng với mỗi dầm khác nhau sẽ lay 3 mẫu lập phương kích thước 150x150x150 mm để xác định cường độ chịu nén f, . Trên co cở cường độ chịu nén cực hạn ƒ, được chọn, mô đun dan hồi E. va bién dang cực han e, cua bê tong được tinh toán theo công thức cua tiêu chuẩn ACI 318-08 [2]:
Hình 4.1. Đúc mẫu lập phương 150x150x150.
a" Pe 2 ằ : tý “6Ã > "#rẺ
$ 2 ne A + ; - Fe - < ~ x 4 * ” s os
a ig ee ee Soe a J2 same A" ws xế
ie to <
CHUONG 4. PHAN TÍCH THUC NGHIÊM
rat I]
Nee 1 fay —
w= 15
-
€
(4-1)
(4-2) Bang 4.2. Bang két qua nén mau bé tong 150x150x150
Mau thi E>
- trung bình | mẫu lập Mẫu Mpa
phương | hình trụ
1 NF 32.6 27.2 24497 .2 0.00222
2 0.5% PP 33.17 27.6 247104 0.00224
3 0.75% PP 2740 228 224586 0.00203
4 1%PP 30.4 25.3 23656.1 0.00214
5 0.5%PET | 33.65 28.0 24888.6 0.00225
6 1% PET 32.95 27.5 24628.3 0.00223
7 1.5% PET 33.7 28.1 24907.0 0.00226
Trang 26
CHUONG 4. PHAN TÍCH THUC NGHIÊM
s* Xác định độ bền chịu kéo của bê tông bang cách thí nghiệm 3 mẫu hình trụ có đường kính d=150mm, chiều cao h=300 mm. Khi thí nghiém,mau trụ được nén dọc theo phương đường kính của mẫu cho đến khi xuất hiện vết nứt tách mẫu. Độ bên chịu
kéo nut tach của bê tông được xác định bởi biêu thức :
O57 FP a 5/0570 là
LỆ
|
Hình 4.4 Thí nghiệm nén mẫu xác định cường độ chịu kéo của bê tông.
for =F (4-3)2P
Trong do :
P— lực phá hoại mẫu ;
| - chiều dai của mau ; d - đường kính của mẫu.
Độ bên chịu kéo nứt tách của bê tông ƒ. được xác định theo ASTM C496. Theo kết quả nghiên cứu thực nghiệm, độ bên chịu kéo của bê tông khi uốn : ƒ#, =l.5 ƒ.„.
CHUONG 4. PHAN TÍCH THUC NGHIÊM
Bảng 4.3. Bảng kết quả chẻ mẫu bê tong 150x300
SO LiEU THÍ NGHIEM CHE MAU TRỤ 150x300mm 28 ngày
STT Ma hiệu P(KN) f.(Mpa) f,(Mpa)
| NFI 160 2.26 3.38 2 NF2 158 2.25 3.37 3 NF3 160 2.26 3.38 4 0.5%PP1 171.2 2.39 3.56 5 0.5%PP2 165.2 2.37 3.54 6 0.5%PP3 166.8 2.37 3.54 7 0.75%PPI 147.1 2.2 3.32 8 0.75%PP2 160.2 2.24 3.33 9 0.75%PP3 162.4 2.25 3.33 10 1%PPI 162.9 2.30 3.48 11 1%PP2 165.4 2.33 3.49
12 1%PP3 162.9 2.32 3.49
13 0,5%PETI 163.3 2.31 3.47
14 0,5%PET2 163.6 2.31 3.47
15 0,5%PETI 163.1 2.31 3.47
l6 1,0%PETI 178.5 2.53 3.79 17 1,0%PET2 178.1 2.53 3.79 18 1,0%PET3 178 2.53 3.79 19 1,5%PETI 166 2.35 3.53 20 1,5%PET2 165.6 2.35 3.53 21 1,5%PET3 166.2 2.35 3.53
Trang 2S
CHUONG 4. PHAN TÍCH THUC NGHIÊM
4.1.2. Cốt thép thanh :
Cốt thép dọc và thép đai trong dầm sử dụng thép Miền Nam SD295. Cốt thép dọc sử dụng nhúm thộp A-IIL, đường kớnh ỉ14, cốt thộp đai đường kớnh ỉ10. Giới hạn chảy và bền của cốt thép được xác định theo giá trị trung bình của 3 mẫu kéo thực nghiệm có kích thước L=600mm. Kết quả cho mỗi loại được tổng hợp trong Bang 4.4
Bảng 4.4. Bảng tông hợp kết quả thí nghiệm kéo mẫu thép thanh
srr | Kihiê Đường kính fy f,
mu (mm) (MPa) | (MPa)
1 10 10 350 515 2 12 12 355 516 3 14 14 390 662
CHUONG 4. PHAN TÍCH THUC NGHIÊM
:. "_ 4 1 oak
\ ‘© ae oh Sth 7 “ước ' 4 l1 X dy hia fi ;
2.ằ# 1.2 bes if Ye ⁄ TV vực 22 h \ L 5 a ny Ne 7V
Hình 4.6. Soi PP va sợi PET.
Soi PET va PP có nhiều hình dang va kích thước khác nhau, trong dé tai này tác giả sử dụng loại sợi mono có đường kính 0.7-1.2 mm chiều dai 3-5cm. Day là loại soi tái chế từ các phế phẩm chai nhựa va dụng cụ nhựa trong gia dung.
Trang 30
CHUONG 4. PHAN TÍCH THUC NGHIÊM
a : sợi thành phẩm ,b : máy kéo sợi ,c :máy đập, d :các thiết bị của máy đập Các đặc tính vật ly, cơ học được của sợi được tham khảo các thong số thí
nghiệm của các học giả trước :
Bảng 4.5. Bang số liệu đặc trưng cơ lý của sợi PP và PET .
LIỌPE | Đường | Chiều | Modul | Độbền | Độ dan
Loại sợi None kinh dài | danhdi | chịukéo | dài
(g/cm3) (mm) (mm) (MPa) (MPa) (%)
5000- PP 0.9 1.2 50 7000 170 8-15 PET 1.38 0.7 30 10200 352 II
4.2. Mau dam thí nghiệm : Các dầm BTCT kích thước 200x300x2000 mm với tỉ lệ sợi thể tích khác nhau:
>1 mẫu BTCT đối chứng (không có sợi)
> 3 mẫu dầm BTCT có ham lượng sợi PP băng 0.5 % — 1%
>3 mẫu dam BTCT có hàm lượng sợi PET bằng 0,5 % > 1.5%
CHUONG 4. PHAN TÍCH THUC NGHIÊM
— —, 300
d10 d14
Hình 4.8. Bỗ trí thép trong dầm.
200
-—_ = 1
1 ”
=œ<
=œ<
œ5
3, A
LL, J aan T A,B
1800 2000 Hình 4.9. Sơ đồ bỗ trí thiết bị thí nghiệm dam.
P : Tải trọng từ kích truyền vào dam qua 2 gối khoảng cách 500 A,B,C,D — :Vi trí Đông hồ do chuyến vị của dam
1,2,3,4 VỊ tri dat demec
4.3. Quy trình đúc mẫu thí nghiệm : 4.3.1. Công tác chuẩn bị trước khi đúc mau :
Trang 32
CHUONG 4. PHAN TÍCH THUC NGHIÊM
4444449444111 4/14413 sat”
Hình 4.11. Lap Straingauge cho thép chủ
CHUONG 4. PHAN TÍCH THUC NGHIÊM
'` Nàằ
.73. Hoàn thiện lắp đặt chuẩn bi đồ bê tông.
Hình 4
Trang 34
CHUONG 4. PHAN TÍCH THUC NGHIÊM
Hình 4.17. Công tác lây dộ sụt bê tông.
CHUONG 4. PHAN TÍCH THUC NGHIÊM
_ MA...
4 . — .
-
Hình 4.19. Công tác đỗ bê tông dầm.
Trang 36
CHUONG 4. PHAN TÍCH THUC NGHIÊM
4.4. Dụng cụ đo đạc :
s* May trộn bê tông dung tích 50li/mẻ trộn
s* May thử kéo nén Universal Testing Machine UTM 2294SV — Instron.
* Khung gia tai bang thép với kích thủy lực P„z„ = 1000 KN.
* Bo dụng cu đo chuyền vị và ghi lại dữ liệu (đồng hồ cơ học-dial gauge và bộ đầu đo kỹ thuật số-LVDT, gồm Data Acquisition/switch unit AGILENT
34970A).
* Dung cụ đo biến dạng (dùng 2 phương pháp: cảm biến điện trỏ-Strain gage
và thước đo độ giãn dai-Deformeter Matest).
* Dung cu đo bề rộng vết nứt (dùng thước đo giãn dài-Deformeter Matest,
kính lúp-Microscope).
* Camera quan sát va máy chụp hình kỹ thuật số.
CHUONG 4. PHAN TÍCH THUC NGHIÊM
4.5. Bồ trí các thiết bị đo đạc :
2,000
750 ol 500 oe 750
Kích 1000 kN ._
——
|
1 —~ Gói đỡ | Gói đỡ —“f
LVDT
900 ne 900
1,800
i >
2,000 Hình 4.20. Mô hình gia tải và bố trí các dụng cụ do đạc [3].
Trang 38
CHUONG 4. PHAN TÍCH THUC NGHIÊM
Hình 4.21. Bồ trí các dụng cụ do đạc thực nghiệm.
R—
—_? “1x .
a dl ae
KOE T oe
CHUONG 4. PHAN TÍCH THUC NGHIÊM
4.6. Quy trình gia tai:
Cac dầm được gia tải bằng kích thủy lực 1000 kN được điều khiến va kiểm soát băng loadcell dé tạo tổng tải trọng gây uốn Q=2P như minh họa ở Hình 4.20. Các dầm được gia tải tăng dần từng cấp khoảng 5-10 kN cho đến khi phá hoại. Sau mỗi cấp tải, sẽ giữ tải trong thời gian khoảng 3 phút dé tiến hành đo chuyên vị võng dầm, biến dạng thép hình và bê tông, hình thái vết nứt theo từng cấp tải đều được đo đạc và cập nhật tự động thông qua thiết bị xử ly tín hiệu Data
Acquisition/switch unit AGILENT 34970A .
Khi gia tải tang dan từng cấp khoảng 5-10 KN cho đến khi phá hoại. Kết qua cho thấy khi tăng tải gây uốn vượt quá giá trị Ona, thì độ võng giữa dầm tăng lên rất nhanh đồng thời sau đó giá trị đo đạc của tai @ có xu hướng giảm dan, ta có thé xác định tải trọng uốn cực hạn của thí nghiệm là Q„„„= 0,5P„„„.
Trang 40
CHUONG 4. PHAN TÍCH THUC NGHIÊM
4.7. Két quả ứng xử của dam:
=0.75%PP |_
NOfa)
20 \
a:
F—>Œœ
Âmlam
30 30 | Í 30
—{1.5%PET |
L
Ũ
30 30
0.0%PP |
oon ¡|| 300
20 20
J8 —— 2000
Hình 4.23. Hình thái vết nứt uốn đầu tiên tại giữa dầm.
Qua hình ảnh thí nghiệm thu được ta thấy rằng, các dầm xuất hiện vết nứt là gan như nhau. Đối với các dầm 0.5% , 1.0% PET và 1.0%PP thì vết nứt xuất hiện sau
các mâu dâm còn lại.
CHUONG 4. PHAN TÍCH THUC NGHIÊM