CHƯƠNG 2. XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CỦA CỐT THÉP TẠI HIỆN TRƯỜNG
2.1. Phương pháp xác định cường độ cốt thép tại hiện trường
2.1.3. Quy trình kiểm tra lấy mẫu và thí nghiệm thép xây dựng
Thép xây dựng có nhiều loại: thép tròn trơn, thép tròn đốt cán nóng, cán nguội, thép hình, thép lá, thép tấm….Thép xây dựng đƣợc sản xuất bởi nhiều nhà sản xuất có nhãn hiệu trên cây thép đảm bảo chất lƣợng nhƣ: Thép Thái Nguyên: TISCO; thép Việt-Úc: V-UC; thép Việt-Sinh: NSV; thép Hòa Phát: DANI; thép Việt-Ý: VIS; thép Việt-Hàn:VSP….
2.1.3.1. Kiểm tra đường kính cốt thép bằng cách cân trọng lượng
Khi đưa thép vào sử dụng cần kiểm tra đường kính thực của cốt thép như sau:
cắt 01 đoạn thép dài 1m để cân kiểm tra trọng lượng Q (gam), đường kính thực của cây thép đƣợc tính bằng công thức sau:
Dthực=0,43x√Q (mm)
2.1.3.2. Đo đường kính cốt thép vằn (phương pháp xác định đường kính danh nghĩa của cốt thép vằn)
- Đường kính danh nghĩa D của cốt thép vằn tương đương với đường kính danh nghĩa của cốt thép tròn trơn có diện tích mặt cắt ngang bằng nhau. Diện tích mặt cắt ngang, khối lượng 1m chiều dài của thanh thép theo đường kính danh nghĩa với khối lƣợng riêng của thép bằng 7,85g/cm3.
- Lấy một mẫu thép dài đúng 1m đƣợc chọn trong lô thép cần kiểm tra, làm sạch mẫu trước khi cân và và xác định tiết diện. Sử dụng thiết bị đo cân có thang chia nhỏ để xác định (đến 1/1000kg) để cân mẫu.
- Diện tích mặt cắt ngang F (tính bằng cm2) của cốt thép đƣợc xác định theo khối lƣợng và chiều dài mẫu quy định tại TCVN 1651:1995 theo công thức:
F=Q/7,85L
(Trong đó: F là diện tích mặt cắt ngang của thanh thép tính bằng cm2. Q là khối lƣợng của mẫu cốt thép vằn tính bằng g. L là chiều dài mẫu tính bằng cm. 7,85 là khối lƣợng riêng của thép tính bằng g/cm3. So sánh kết quả với tiêu chuẩn thép).
- Xác định đường kính danh nghĩa (có hai phương pháp):
+ Xác định bằng phương pháp tra bảng theo TCVN 1651-1985 từ F và Q đã xác định đƣợc.
+ Xác định bằng công thức: D= √4F/3,142 2.1.3.3. Thí nghiệm thép
- Thường thì khi nào có thép mới về hoặc thay bằng loại thép khác thì lấy mẫu hoặc thép khối lượng lớn thì cứ khoảng 10, 20 tấn lấy 1 tổ mẫu - 1 tổ thường gồm 4 đoạn thép cắt tại 4 cây thép bất kì, mỗi đoạn dài 0.9m, 3 đoạn đem thí nghiệm, 1 đoạn để lưu lại.
- Các chỉ tiêu cơ lý khi thí nghiệm thép:
+ Giới hạn chảy, giới hạn bền;
+ Độ giãn dài;
+ Đường kính thực đo;
Quy định thép khi thí nghiệm có đạt yêu cầu hay không đạt thì căn cứ vào các tiêu chuẩn: TCVN 1651-2008, JIS G3112-2004, TCVN 197-2002, TCVN 198-85.
Kết quả thí nghiệm và kiểm tra thép là cơ sở để nghiệm thu thép xây dựng.
2.1.3.4. gu ên l th
Mẫu có mặt cắt ngang hình tròn, vuông, chữ nhật hoặc đa giác đƣợc làm biến dạng dẻo bằng uốn, mà không thay đổi hướng của tải (lực thử) cho đến khi đạt được góc uốn xác định. Đường tâm của hai chân mẫu sau khi thử nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục uốn. Trường hợp góc uốn 1800, phụ thuộc vào yêu cầu của tiêu chuẩn sản phẩm, hai mặt bên có thể áp vào nhau hoặc có thể song song cách nhau một khoảng xác định.
Thử uốn phải thực hiện trên máy thử hoặc thiết bị nén với các cơ cấu sau:
- Cơ cấu uốn với hai gối đỡ và một chày uốn;
- Cơ cấu uốn với một khối chữ V và một chày uốn;
- Cơ cấu uốn với một bộ k p.
Mẫu thử: Phải sử dụng mẫu có mặt cắt ngang hình tròn, vuông, chữ nhật hoặc đa giác để thử. Bất kỳ vùng nào có vật liệu bị ảnh hưởng do cắt hoặc cắt bằng ngọn lửa và hình thức gia công tương tự trong khi chuẩn bị mẫu thử phải được loại bỏ. Tuy nhiên vẫn chấp nhận thử mẫu mà phần bị ảnh hưởng của nó chưa được loại bỏ miễn là kết quả thử đạt yêu cầu
Cạnh mẫu thử hình chữ nhật phải đƣợc vê tròn tới bán kính không vƣợt quá giá trị sau:
- 3mm, khi chiều dày mẫu thử bằng hoặc lớn hơn 50mm;
- 1,5mm, khi chiều dày của mẫu thử nhỏ hơn 50mm và lớn hơn hoặc bằng 10mm;
- 1mm khi chiều dày mẫu thử nhỏ hơn 10mm;
- Vê tròn cạnh phải được thực hiện sao cho không có ba vết ngang, vết xước hoặc vết khuôn, có thể gây tác động xấu đến kết quả thử. Tuy nhiên, vẫn chấp nhận mẫu thử mà các cạnh của nó chƣa đƣợc vê tròn miễn là kết quả thử đạt yêu cầu.
Chiều rộng của mẫu thử: Trừ khi có quy định khác trong tiêu chuẩn liên quan, chiều rộng của mẫu thử:
- Bằng chiều rộng của sản phẩm, nếu chiều rộng của sản phẩm bằng hoặc nhỏ hơn 20 mm;
- Khi chiều rộng của sản phẩm lớn hơn 20mm;
- (20 ± 5)mm đối với sản phẩm có chiều dày nhỏ hơn 3mm;
- Từ 20mm đến 50mm đối với sản phẩm có chiều dày bằng hoặc lớn hơn 3mm.
Chiều dày của mẫu thử:
- Chiều dày của mẫu thử từ tấm, dải và định hình phải bằng chiều dày của sản phẩm đƣợc thử. Nếu chiều dày của sản phẩm lớn hơn 25mm thì có thể đƣợc làm giảm bằng gia công trên một bề mặt để đạt đƣợc chiều dày không nhỏ hơn 25mm. Mặt không đƣợc gia công của mẫu phải đặt ở phần chịu kéo khi uốn;
- Mẫu thử có mặt cắt ngang hình tròn hoặc đa giác phải bằng mặt cắt ngang của sản phẩm, nếu đường kính (đối với mặt cắt ngang hình tròn) hoặc đường kính vòng tròn nội tiếp (đối với mặt cắt ngang hình đa giác) không lớn hơn 30mm. Khi
đường kính hoặc hoặc đường kính vòng tròn nội tiếp của mẫu lớn hơn 30mm đến 50mm, thì có thể được làm giảm tới không nhỏ hơn 25mm. Khi đường kính hoặc đường kính vòng tròn nội tiếp lớn hơn 50mm thì phải được làm giảm tới không nhỏ hơn 25mm. Mặt không đƣợc gia công của mẫu phải đặt ở phần chịu kéo khi uốn. Chiều dài của mẫu thử: Phụ thuộc vào chiều dày của mẫu và thiết bị thử đƣợc sử dụng:
Mẫu thử từ sản phẩm r n, đúc và bán thành phẩm: Kích thước của mẫu thử và cách lấy mẫu phải đƣợc xác định rõ trong các yêu cầu chung khi cung cấp, hoặc theo thỏa thuận.
2.1.3.5. Phương pháp thí nghiệm cốt thép
Thiết bị thử:
+ Máy kéo thủy lực;
+ Dụng cụ khắc vạch mẫu thí nghiệm: Thước lá, cân, má k p.
- Chuẩn bị thử
+ Kiểm tra mẫu trước khi thử, bao gồm: kiểm tra kích thước, độ cong vênh, vết rạn nứt.
Hình 2.1 – Mẫu thử + Đo kích thước mẫu L(cm)
Hình 2.2 – Đo kích thước mẫu thử + Cân khối lƣợng mẫu Q(g)
Hình 2.3 – Cân khối lƣợng mẫu thử + Tính toán đường kính thực tế L
+ Khắc vạch trên mẫu để xác định độ giãn dài tương đối. Chiều dài đoạn làm việc ban đầu của mẫu lo đƣợc qui định là lo = 5d danh nghĩa (mm).
+ Dùng dao hoặc cƣa sắt khắc những khoảng lo = 5d danh nghĩa (mm) trên toàn bộ chiều dài của thanh mẫu.
- Tiến hành thử:
+ Lắp mẫu vào máy (chọn bộ má k p phù hợp với đường kính của mẫu thép)
Hình 2.4 – Lắp mẫu vào máy + Khởi động máy
+ Tăng lực với tốc 5÷30N/mm2.s
+ Quan sát để đọc giá trị lực chảy Pc(kN); là thời điểm kim trên đồng hồ lực dao động, lúc này mẫu thép bắt đầu chuyển sang trạng thái biến dạng dẻo.
+ Sau khoảng 10÷30s tiếp tục tăng lực cho đến khi mẫu đứt, lực ứng với lúc mẫu đứt chính là lực bền Pb (kN)
Hình 2.5 – Tăng lực đến khi mẫu đứt
+ Xả dầu thủy lực, ngắt điện, tháo mẫu.
+ Đo mẫu sau khi thí nghiệm bằng cách chuyển vị trí thắt về giữa khoảng lo sau đó đo trực tiếp khoảng có vết thắt để xác định l1(mm)
Hình 2.6 – Đo mẫu sau thí nghiệm
Tính kết quả dựa trên các số liệu đo đƣợc, so sánh với tiêu chuẩn TCVN 1651- 2008, TCVN 1651-1:2008, TCVN 1651-2:2008.