23 2.2.4.2 Giai đoạn 1-2 (từ sau khi nứt đến khi đạt trạng thái giới hạn sử dụng P ser )
3.2 Nghiên cứu xác định một số tính chất cơ học của bê tông cốt lưới dệt .1 Đặc trưng cơ học của bê tông cốt lưới dệt sử dụng trong thí nghiệm
3.2.3 Nghiên cứu xác định ứng xử dính bám giữa bê tông thường với TRC
3.2.3.2 Kết quả thí nghiệm
Hình 3.9 Các dạng phá hoại trong chuỗi thí nghiệm 1 và 2
Trong chuỗi thí nghiệm thứ nhất, hầu hết các mẫu bị phá hoại do tuột sợi (Hình 3.9-a),
trừ mẫu DB1_10_20_1 và mẫu DB1_10_20_2. Đối với 2 mẫu thí nghiệm này, các bó sợi dọc bị kéo đứt (Hình 3.9-b). Bảng 3.8 liệt kê kết quả của các thí nghiệm này. Tải trọng phá hoại của các mẫu thí nghiệm được thể hiện trên Hình 3.10. Sự phân bố các điểm được thể hiện bởi chiều dài dính bám trên trục x và giá trị tải trọng trên mỗi bó sợi trên trục y. Có thể thấy trên Hình 6, các giá trị đo được rất hội tụ, và giá trị tải trọng trên mỗi bó sợi tăng khá tuyến tính khi chiều dài dính bám tăng.
Bảng 3.8 Các mẫu thí nghiệm và kết quả thí nghiệm dính bám giữa TRC với bê tông thường
Chuỗi
thí Mẫu
nghiệm
Chuỗi 1
DB1_10_10_2 100 DB1_10_15_1 100 DB1_10_15_2 100 DB1_10_20_1 100 DB1_10_20_2 100
Chuỗi 2
Đường cong quan hệ tải trọng và chuyển vị trượt của một số mẫu thí nghiệm điển hình biểu diễn trong Hình 3.11. Các đường cong thể hiện ứng xử đàn hồi tuyến tính trong giai đoạn đầu tiên. Sau khi đạt giá trị lớn nhất, lực tác dụng giảm đột ngột về mức tải trọng thấp hơn do mất đi thành phần dính bám hóa học. Sau đó, lực tác dụng hầu như không thay đổi cùng với sự tăng của chuyển vị trượt, nguyên nhân là do lực ma sát tạo nên lực dính giữa
88
bê tông và lưới sợi. Đối với mẫu thí nghiệm DB1_10_20_1, sau khi đạt đến giá trị lớn nhất, tải trọng giảm đột ngột do các bó sợi bị kéo đứt. Trong nhiều thí nghiệm, sự phân bố tải trọng giữa các bó sợi không đồng nhất, dẫn đến các sợi chịu lực khác nhau. Khi phá hoại, các bó sợi lần lượt bị kéo đứt, thể hiện ở sự sụt giảm đột ngột tải trọng tác dụng xảy ra liên tiếp.
Hình 3.10 Quan hệ tải trọng và chiều dài dính bám trong chuỗi thí nghiệm 1
(kN)sợibómỗitrêntrọngTải
Hình 3.11 Đường cong quan hệ tải trọng và chuyển vị trượt điển hình Hình 3.12 mô tả các vết nứt xuất hiện trong thí nghiệm kéo trượt. Vết nứt nghiêng xuất hiện đầu tiên tại đoạn đầu của chiều dài dính bám. Các vết nứt tiếp theo xuất hiện liên tục cùng sự gia tăng của tải trọng. Vết nứt dọc hình thành song song với mặt lớp lưới sợi, tách một miếng bê tông mịn ra khỏi tấm TRC dính bám.
Các kết quả thí nghiệm từ chuỗi thí nghiệm thứ nhất cho thấy, sự phá hoại của thí nghiệm
89
xảy ra hoàn toàn tại bề mặt tiếp xúc giữa lưới sợi với chất nền, chứ không xảy ra ở mặt tiếp xúc giữa TRC với bê tông thường. Nói cách khác, nếu sử dụng 1 lớp lưới sợi thì lực dính giữa bê tông thường và TRC hoàn toàn đủ để truyền toàn bộ lực từ lưới sợi dệt đến bề mặt kết cấu bê tông được tăng cường. Khi đó, chiều dài neo cần thiết của TRC phụ thuộc vào chiều dài neo của lưới sợi trong bê tông hạt mịn, như đã được trình bày ở Mục 3.2.2 .
Hình 3.12 Lược đồ minh họa các vết nứt
Từ các kết quả thí nghiệm trình bày ở trên, chuỗi thí nghiệm thứ 2 được thực hiện với mục tiêu tìm ra trường hợp phá hoại tại mặt tiếp xúc giữa TRC với bê tông nền. Đối với chuỗi thí nghiệm thứ 2, chiều dài lt và chiều rộng wt tấm TRC được giữ không đổi, lần lượt là 200 mm và 70 mm để đảm bảo chiều dài neo có hiệu cho lưới sợi các bon. Tuy nhiên, chỉ một phần diện tích tấm TRC được dính vào bê tông, phần còn lại được ngăn dính bám bằng tấm plastic. Kết quả thí nghiệm được thể hiện ở Bảng 3.8 cho thấy, có 2 dạng phá hoại là lưới sợi bị kéo đứt khi diện tích dính bám giữa TRC với bê tông nền đủ lớn và phá hoại do bong tách tấm TRC khi diện tích dính bám nhỏ. Hình ảnh dạng phá hoại được thể hiện ở Hình 3.9-c. Đối với mẫu thí nghiệm DB2_3_4_1, sự phá hoại xảy ra do bong tách lớp TRC khỏi bê mặt khối bê tông, dẫn đến lực kéo bị giảm đột ngột. Khi đó, ứng suất dính bám trung bình giữa bê tông mịn và bê tông thường, cũng chính là cường độ dính bám giữa bê tông mịn và bê tông thường, được xác định:
b
P
max
Ab
Lực dính bám giữa bê tông nền và TRC phải đủ lớn để truyền đầy đủ tải trọng thiết kế. Theo chỉ dẫn của Hiệp hội bê tông Hoa Kỳ, nêu trong ACI 549.4R-13 [12], yêu cầu về cường độ dính bám tối thiểu là 1,38 MPa (200 psi). Theo chỉ dẫn kỹ thuật của Đức Zulassung Z-31.10-182 [69], cường độ dính bám tối thiểu giữa TRC và bê tông nền là 1 MPa. Do đó, có thể kết luận rằng, với vật liệu đã được thí nghiệm, cường độ dính bám giữa lớp bê tông mịn và bê tông thường đảm bảo đủ khả năng truyền lực đầy đủ từ lưới sợi dệt đến bề mặt kết cấu bê tông được tăng cường.