ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHAN ĐẶNG TẤN HƢNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TƠNG CÁC CƠNG TRÌNH CAO TẦNG Ở THÀNH PHỐ NHA TRANG Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình Dân dụng Cơng nghiệp Mã số: 60.58.02.08 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2018 Cơng trình hồn thành TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRƢƠNG HỒI CHÍNH Phản biện 1: PGS.TS NGUYỄN NGỌC PHƢƠNG Phản biện 2: PGS.TS ĐẶNG CÔNG THUẬT Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ chun ngành Kỹ thuật Xây dựng cơng trình dân dụng Công nghiệp họp Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 07 tháng 07 năm 2018 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa - Thư viện Khoa Xây dựng dân dụng Công nghiệp, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Tính cần thiết đề tài: Hòa nhịp với phát triển nước, tỉnh Khánh Hòa nói chung thành phố Nha Trang nói riêng có bước tiến đáng kể lĩnh vực kinh tế, văn hóa, trị, xã hội; tỷ lệ thị hóa toàn tỉnh tăng nhanh Cùng với phát triển vượt bậc thành phố Nha Trang hình thành nhanh chóng cơng trình cao tầng khách sạn, trụ sở văn phòng cho thuê, hộ cao cấp tổ hợp cơng trình thương mại – dịch vụ – hộ cao cấp nhằm phục vụ cho nhu cầu xã hội Các cơng trình cao tầng góp phần làm thay đổi diện mạo thành phố Nha Trang, thúc đẩy phát triển kiến trúc thị Nha Trang, góp phần đáp ứng nhu cầu xã hội chổ ở, nơi làm việc, nơi vui chơi, giải trí …, đáp ứng tiêu quy hoạch đô thị mật độ xây dựng, hệ số sử dụng đất… Như hầu hết đô thị lớn nước, cơng trình cao tầng tập trung khu vực trung tâm thành phố Nha Trang chủ yếu sử dụng vật liệu bê tông, bê tông cốt thép với nhiều cấp độ bền khác hi tính tốn thiết kế kết cấu bê tơng bê tơng cốt th p cần phải xác định cường độ bê tông Cường độ bê tông phụ thuộc vào thành phần cấu trúc Muốn xác định cường độ bê tông thực tế cơng trình thường người ta thí nghiệm mẫu phương pháp phá hủy phương pháp không phá hủy siêu âm, bật nẩy,…Để có nhìn tổng qt chất lượng bê tông sử dụng thực tế, vấn đề “Nghiên cứu đánh giá cường độ chịu nén bê tơng cơng trình cao tầng thành phố Nha Trang” đề xuất cần thiết Mục đích nghiên cứu: Đánh giá cường độ chịu nén bê tông cột bê tông cốt thép cơng trình cao tầng thành phố Nha Trang theo thiết kế thực tế thi công Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu: - Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu cường độ chịu nén bê tông cột (vách) bê tơng cốt thép cơng trình cao tầng thành phố Nha Trang theo thiết kế thực tế thi công - Phạm vi nghiên cứu: Cột (vách) bê tông chịu nén nhà cao tầng bê tông cốt thép Phƣơng pháp nội dung nghiên cứu: + Nghiên cứu lý thuyết tính tốn kết hợp với số liệu thực nghiệm (trên cơng trình mẫu lưu phòng LAS- XD) để so sánh kết cường độ chịu nén bê tông cột bê tông cốt thép theo thiết kế thực tế thi công + Dựa vào tiêu chuẩn hành dẫn tính tốn xác định cường độ chịu nén bê tông trường Kết quả: Tổng hợp số liệu thu thập cường độ chịu nén bê tông cột bê tông cốt thép theo thiết kế thực tế thi cơng; tiến hành phân tích khoa học để xây dựng biểu đồ thể quan hệ cường độ chịu nén bê tơng Từ đó, đánh giá cường độ chịu nén bê tông cột (vách) bê tông cốt thép cơng trình cao tầng thành phố Nha Trang theo thiết kế thực tế thi công Kết cấu luận văn: Mở đầu Chƣơng Tổng quan việc sử dụng vật liệu bê tông, bê tơng cốt thép cho cơng trình thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa Chƣơng Xác định tính tốn cường độ bê tơng trường Chƣơng Đánh giá cường độ chịu nén bê tơng trường số cơng trình thành phố Nha Trang Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VIỆC SỬ DỤNG VẬT LIỆU BÊ TÔNG, BÊ TÔNG CỐT THÉP CHO CÁC CƠNG TRÌNH Ở THÀNH PHỐ NHA TRANG, TỈNH KHÁNH HÒA 1.1 Các khái niệm bê tông - bê tông cốt thép 1.1.1 Khái niệm bê tông, bê tông cốt thép Bê tông cốt thép (BTCT) loại vật liệu xây dựng hỗn hợp hai vật liệu thành phần có tính chất học khác bê tông thép cộng tác chịu lực với cách hợp lý kinh tế 1.1.2 Phân loại bê tông, bê tông cốt thép Có nhiều cách phân loại bê tơng như: phân loại theo khối lượng thể tích, theo kích thước cốt liệu, theo mục đích sử dụng, theo phương pháp thi công phân loại theo trạng thái ứng suất chế tạo sử dụng …., 1.2 Cƣờng độ bê tông yếu tố ảnh hƣởng 1.2.1 Cường độ bê tông Cường độ tiêu quan trọng thể khả chịu lực vật liệu Cường độ bê tông phụ thuộc vào thành phần cấu trúc Để xác định cường độ bê tơng người ta dùng thí nghiệm nén mẫu, chế tạo mẫu thử thí nghiệm phá hủy mẫu thử Ngồi ra, có cách khác thí nghiệm khơng phá hủy, xác định cường độ cách gián tiếp cách dùng xung siêu âm, súng bật nẩy 1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ bê tông Cường độ bê tông phụ thuộc vào chất lượng cấp phối vật liệu sử dụng mà phụ thuộc vào q trình thi cơng bê tơng yếu tố khác Trong thiết kế cơng trình, người ta thường dự kiến cường độ cần thiết bê tơng để tính tốn, thi cơng cần chọn thành phần, cấp phối vật liệu công nghệ chế tạo để bê tông đảm bảo đạt cường độ yêu cầu 1.3 Sử dụng vật liệu bê tơng cho cơng trình thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa Cùng với phát triển vượt bậc thành phố Nha Trang hình thành nhanh chóng cơng trình cao tầng khách sạn, trụ sở văn phòng cho thuê, hộ cao cấp tổ hợp cơng trình thương mại – dịch vụ – hộ cao cấp nhằm phục vụ cho nhu cầu xã hội Các cơng trình cao tầng góp phần làm thay đổi diện mạo thành phố Nha Trang, thúc đẩy phát triển kiến trúc thị Nha Trang, góp phần đáp ứng nhu cầu xã hội chổ ở, nơi làm việc, nơi vui chơi, giải trí …, đáp ứng tiêu quy hoạch đô thị mật độ xây dựng, hệ số sử dụng đất… Như hầu hết đô thị lớn nước, cơng trình cao tầng tập trung khu vực trung tâm thành phố Nha Trang chủ yếu sử dụng vật liệu bê tông, bê tông cốt thép với nhiều cấp độ bền khác 1.4 Kết luận Chƣơng Bê tông vật liệu phổ biến, sử dụng rộng rãi thiếu xây dựng Bê tông sử dụng điều kiện khai thác khác nhau, kết hợp hài hòa kiến trúc môi trường xung quanh Cường độ bê tông phụ thuộc vào chất lượng cấp phối vật liệu sử dụng mà phụ thuộc vào q trình thi công bê tông chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố khác Do để chất lượng, cường độ bê tông đảm bảo đạt yêu cầu thiết kế, q trình sản xuất, chế tạo bê tơng cần phải tuân thủ quy trình, quy chuẩn, tiêu chuẩn, quy phạm sản xuất, chế tạo bê tông, đồng thời, khắc phục tối đa yếu tố làm giảm cường độ, chất lượng bê tông Việc lựa chọn, thiết kế cấp phối hợp lý thiết kế đem đến hiệu cao kinh tế hiệu sử dụng CHƢƠNG XÁC ĐỊNH VÀ TÍNH TỐN CƢỜNG ĐỘ CỦA BÊ TƠNG Ở HIỆN TRƢỜNG 2.1 Xác định cƣờng độ bê tông trƣờng 2.1.1 Mục đích xác định cường độ bê tơng trường Trong q trình đổ bê tơng, chủ đầu tư bên liên quan tổ chức lấy mẫu hỗn hợp bê tơng cơng trình để thí nghiệm xác định cường độ bê tông Tuy nhiên, cường độ bê tông xác định cường độ bê tông mẫu thí nghiệm, khơng phải cường độ bê tơng kết cấu cơng trình Do vậy, có nghi ngờ chất lượng q trình thi công, việc xác định cường độ bê tông trường sở để kiểm tra, nghiệm thu kết cấu phận kết cấu công trình xây dựng Đối với cơng trình tồn tại, việc xác định cường độ bê tông trường, đưa số cường độ thực tế cấu kiện, kết cấu sở để đánh giá mức độ an tồn cơng trình tác động tải trọng tại, từ đề giải pháp thiết kế cải tạo, sửa chữa đề xuất biện pháp gia cường 2.1.2 Các phương pháp xác định cường độ bê tông trường Cường độ bê tông thực tế cấu kiện, kết cấu chịu ảnh hưởng lớn q trình thi cơng, bảo dưỡng Nhằm đánh giá xác cường độ trường cấu kiện, kết cấu đưa vào sử dụng để tiến hành sửa chữa, khắc phục cố, ta sử dụng phương pháp xác định cường độ bê tông trường bao gồm phương pháp phá hủy phương pháp không phá hủy a Phương pháp khoan lấy mẫu b Phương pháp sử dụng súng bật nẩy c Phương pháp đo vận tốc xung siêu âm d Phương pháp sử dụng kết hợp máy đo siêu âm súng bật nẩy e Lựa chọn phương pháp thí nghiệm f Quy trình thí nghiệm xác định cường độ bê tơng kết cấu cơng trình 2.2 Đánh giá cƣờng độ bê tông theo mẫu trƣờng theoTCXDVN 239:2006, TCVN 4453:1995, TCVN 5574:2012, TCVN 9334:2012 2.2.1 Tính tốn cường độ bê tơng trường Trên sở thực dẫn thí nghiệm, xử lý số liệu, xác định giá trị bật nẩy trung bình vùng kiểm tra ntbi Sử dụng biểu đồ có sẵn súng bật nẩy để đánh giá định tính cường độ bê tơng trường hợp khơng có điều kiện xây dựng biểu đồ quan hệ R – n Xác định cường độ bê tơng tính tốn vùng kiểm tra Rtti theo công thức: Rtti = Rci x Ca x Ct Xác định cường độ bê tông trường vùng kiểm tra Rhti theo công thức: Rhti = Rtti (1- tα x υht) Trên sở cường độ bê tông trường vùng kiểm tra Rhti, xác định cường độ bê tông bê tông trường cấu kiện, kết cấu theo công thức: ∑ Cường độ trường cấu kiện số liệu thống kê, cần xác định thêm phương sai S2 độ lệch chuẩn S theo công thức: ∑ ∑ √ Với n số cấu kiện kiểm tra 01 tầng cơng trình 2.2.2 Xác định cường độ bê tơng u cầu Nếu bê tông định cấp bê tơng theo cườngđộ chịu n n cường độ bê tơng u cầu (Ryc) cấp bê tơng B (MPa, N/mm2) Nếu bê tông định mác bê tơng theo cường độ chịu nén M cường độ bê tông yêu cầu (Ryc) xác định theo công thức: Ryc = M(1-1,64υ) Với υ: hệ số biến động cường độ bê tông vùng kiểm tra cấu kiện, kết cấu; xác định dựa vào mẫu lưu phòng thí nghiệm theo tiêu chuẩn thử nghiệm TCVN 9334:2012 TCVN 9357:2012 2.2.3 Đánh giá cường độ bê tơng trường Trên sở kết tính tốn cường độ bê tông trường, cường độ bê tông yêu cầu, tiến hành đánh giá cường độ bê tông trường cấu kiện, kết cấu Bê tông cấu kiện kết cấu cơng trình coi đạt yêu cầu cường độ chịu nén khi: Rht ≥ 0,9Ryc 2.3 Đánh giá cƣờng độ bê tông theo mẫu trƣờng theo TCXDVN 239:2006, TCVN 4453:1995, TCVN 5574:2012, TCVN 9335:2012 Để đưa nhận x t, đánh giá, kết luận cường độ bê tông kết cấu xác định trường có đạt u cầu hay khơng, ta phải tính tốn, xác định, so sánh cường độ bê tông trường (Rht) với cường độ u cầu (Ryc) 2.3.1 Tính tốn cường độ bê tông trường Trên sở thực dẫn thí nghiệm, xử lý số liệu, xác định giá trị bật nẩy trung bình vùng kiểm tra (ntbi), vận tốc siêu âm trung bình (Vtbi) Vận tốc siêu âm (v) xác định theo công thức: v= l t x 103 Từ vận tốc siêu âm trung bình Vtbi trị số bật nảy trung bình ntbi, tra nội suy Bảng 2.4, xác định cường độ chịu nén bê tông vùng kiểm tra R0i Xác định cường độ bê tơng tính tốn vùng kiểm tra Rtti theo công thức: Rtti = C0 x R0i Xác định cường độ bê tông trường vùng kiểm tra Rhti theo công thức:Rhti = Rtti (1- tα x υht) Trên sở cường độ bê tông trường vùng kiểm tra Rhti, xác định cường độ bê tông bê tông trường cấu kiện, kết cấu theo công thức: ∑ Cường độ trường cấu kiện số liệu thống kê, cần xác định thêm phương sai S2 độ lệch chuẩn S theo công thức: ∑ ∑ √ Với n số cấu kiện kiểm tra 01 tầng cơng trình 2.3.2 Xác định cường độ bê tông yêu cầu Nếu bê tông định cấp bê tơng theo cườngđộ chịu n n cường độ bê tơng u cầu (Ryc) cấp bê tông B (MPa, N/mm2) Nếu bê tông định mác bê tông theo cường độ chịu nén M cường độ bê tơng u cầu (Ryc) xác định theo công thức: Ryc = M(1-1,64υ) Với υ: hệ số biến động cường độ bê tông vùng kiểm tra cấu kiện, kết cấu; xác định dựa vào mẫu lưu phòng thí nghiệm theo tiêu chuẩn thử nghiệm TCVN 9334:2012 TCVN 9357:2012 2.3.3 Đánh giá cường độ bê tông trường Trên sở kết tính tốn cường độ bê tơng trường, cường độ bê tông yêu cầu, tiến hành đánh giá cường độ bê tông trường cấu kiện, kết cấu Bê tơng cấu kiện kết cấu cơng trình coi đạt yêu cầu cường độ chịu nén khi: Rht ≥ 0,9Ryc Một số hình ảnh súng bật nẩy, thiết bị siêu âm: 2.4 Kết luận Chƣơng Tùy theo quy mơ, mục đích, u cầu việc đánh giá cường độ bê tông kết cấu cơng trình, đặc điểm kết cấu, cấu kiện điều kiện trường mà ta lựa chọn phương pháp thí nghiệm, đánh giá phù hợp Để đảm bảo đánh giá giá trị cường độ trường bê tơng, q trình thí nghiệm cần đảm bảo bước triển khai theo Tiêu chuẩn cần ý đến yếu tố ảnh hưởng đến cường độ bê tông trường biến động ngẫu nhiên cường độ bê tông trường thân kết cấu, cấu kiện kết cấu, cấu kiện tác động việc cân đong vật liệu; biến động có tính quy luật cường độ bê tông trường thân kết cấu, cấu kiện tác động trọng lượng thân; tuổi bê tông kết cấu, cấu kiện khác làm cho cường độ bê tông trường khác CHƢƠNG ĐÁNH GIÁ CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG TẠI HIỆN TRƢỜNG MỘT SỐ CƠNG TRÌNH Ở THÀNH PHỐ NHA TRANG 3.1 Đánh giá cƣờng độ nén bê tông công trình 3.1.1 Cơng trình Trụ sở Bảo hiểm xã hội tỉnh Khánh Hòa, số 05 Huỳnh Thúc Kháng, thành phố Nha Trang Quy mơ cơng trình, định vị cột cơng trình thể hình 3.1, 3.2, 3.3 3.1.1.1 Đánh giá cường độ bê tông trường phương pháp súng bật nẩy Sử dụng TCVN 9334:2012, TCXDVN 239:2006, TCVN 4453:1995, TCVN 5574:2012 a Vị trí cột tầng 1: Bê tơng thiết kế mác M = 300kG/cm2 = 30MPa, thí nghiệm phương pháp súng bật nẩy; kết tính tốn cường độ bê tơng cột, tầng trình bày Phần Phụ lục Theo kết thí nghiệm, tính tốn Phần Phụ lục 1, ta có: Cường độ bê tơng Cường độ bê tơng Phương Độ lệch Cấu kiện trường cấu kiện trường trung bình sai chuẩn Rht (MPa) Rhttb (MPa) Cột 1A 29,1 Cột 2C 27,6 28,3 0,58 0,76 Cột 4E 28,1 Rhttb = 28,3MPa Xác định cường độ yêu cầu Ta có: Ryc = M(1-1,64υ) = 30x(1-1,64 x 0,095) = 25,3MPa Với υ hệ số biến động cường độ bê tông; υ = 0,095, xác định dựa vào số liệu thí nghiệm phòng thí nghiệm 0,9Ryc = 0,9 x 25,3MPa = 22,8MPa So sánh theo TCXDVN 239:2006, ta có: Rhttb = 28,3MPa > 0,9Ryc Rht > 0,9Ryc Vậy cường độ nén bê tông cấu kiện kiểm tra đạt yêu cầu so với mác bê tông thiết kế 30MPa Kết luận: Kết cấu đảm bảo khả chịu lực theo thiết kế Kết thí nghiệm mẫu lập phương lưu phòng thí nghiệm LAS có giá trị R28m = 33,1MPa (R28m: cường độ chịu nén mẫu bê tơng lưu phòng thí nghiệm) Giá trị cường độ chịu nén bê tông cột tầng thể Hình 3.4 Cường độ chịu n n bê tông (MPa) 10 35 32,7 28,9 30 27,4 27,3 25 0,9Ryc = 22,9 20 15 10 R28m Cột 5D Cột 3E Cột 1B Cường độ chịu n n bê tông cột tầng Cường độ chịu n n bê tơng (MPa) Hình 3.5 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tông cột tầng c Vị trí cột tầng 4: Tương tự cách tính vị trí cột tầng 1, vị trí cột tầng 2, ta có giá trị cường độ chịu nén bê tông cột tầng thể Hình 3.6 35 32,3 30 27,1 26,6 28,0 25 0,9Ryc = 22,8 20 15 10 R28m Cột 2A Cột 6C Cột 4E Cường độ chịu n n bê tông cột tầng Cường độ chịu n n bê tơng (MPa) Hình 3.6 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tông cột tầng d Vị trí cột tầng 6: Giá trị cường độ chịu nén bê tông cột tầng thể Hình 3.7 35 30 32,1 26,8 27,3 25,9 0,9Ryc = 22,8 25 20 15 10 R28m Cột 3C Cột 5D Cột 6E Cường độ chịu n n bê tơng cột tầng Hình 3.7 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tông cột tầng 11 Cường độ chịu n n bê tơng (MPa) e Vị trí cột tầng 8: Giá trị cường độ chịu nén bê tông cột tầng thể Hình 3.8 35 32,5 28,0 30 27,6 26,6 25 0,9Ryc = 22,9 20 15 10 R28m Cột 1C Cột 4E Cột 6B Cường độ chịu n n bê tông cột tầng Cường độ chịu n n bê tơng (MPa) Hình 3.8 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tông cột tầng f Vị trí cột tầng 10: Giá trị cường độ chịu nén bê tông cột tầng 10 thể Hình 3.9 35 32,2 30 26,1 27,0 27,5 25 0,9Ryc = 22,8 20 15 10 R28m Cột 1E Cột 2C Cột 5B Cường độ chịu n n bê tông cột tầng 10 Cường độ chịu n n bê tơng (MPa) Hình 3.9 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tông cột tầng 10 g Vị trí cột tầng 12: Giá trị cường độ chịu nén bê tông cột tầng 12 thể Hình 3.10 35 30 32,8 28,3 27,9 27,0 25 0,9Ryc = 22,9 20 15 10 R28m Cột 2D Cột 4F Cột 6B Cường độ chịu n n bê tơng cột tầng 12 Hình 3.10 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tông cột tầng 12 12 h Cường độ chịu nén bê tông cột tầng: Giá trị cường độ chịu nén bê tông cột tầng thể Hình 3.11 Cường độ chịu n n bê tông (MPa) 30 28,3 27,9 27,2 26,7 27,4 26,9 25 27,7 0,9Ryc = 22,8 ÷ 22,9 20 15 10 Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng 10 Tầng 12 Cường độ chịu n n bê tơng cột tầng Hình 3.11 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tông cột tầng 3.1.1.2 Đánh giá cường độ bê tông trường súng bật nẩy kết hợp siêu âm a Vị trí cột tầng 1: Bê tơng thiết kế mác M = 300kG/cm2 = 30MPa, thí nghiệm phương pháp súng bật nẩy kết hợp siêu âm; kết tính tốn cường độ bê tơng cột, tầng trình bày Phần Phụ lục Theo kết thí nghiệm, tính tốn Phần Phụ lục 1, ta có: Cường độ bê tơng Cường độ bê tông Phương Độ lệch Cấu kiện trường cấu kiện trường trung bình sai chuẩn Rht (MPa) Rhttb (MPa) Cột 1A 26,6 Cột 2C 25,4 26,1 0,37 0,61 Cột 4E 26,2 Rhttb = 26,1MPa Xác định cường độ yêu cầu Ta có: Ryc = M(1-1,64υ) = 30x(1-1,64 x 0,095) = 25,3MPa Với υ hệ số biến động cường độ bê tông; υ = 0,095, xác định dựa vào số liệu thí nghiệm phòng thí nghiệm 0,9Ryc = 0,9 x 25,3MPa = 22,8MPa So sánh theo TCXDVN 239:2006, ta có: Rhttb = 26,1MPa > 0,9Ryc Rht > 0,9Ryc Vậy cường độ nén bê tông cấu kiện kiểm tra đạt yêu cầu so với mác bê tông thiết kế 30MPa Kết luận: Kết cấu đảm bảo khả chịu lực theo thiết kế Kết thí nghiệm mẫu lập phương lưu phòng thí nghiệm LAS có giá trị R28m = 33,1MPa (R28m: cường độ chịu nén mẫu bê tông lưu phòng thí nghiệm) 13 Giá trị cường độ chịu nén bê tông cột tầng thể Hình 3.12 Cường độ chịu n n bê tông (MPa) 35 33,1 30 26,6 25,4 26,2 0,9Ryc = 22,8 25 20 15 10 R28m Cột 1A Cột 2C Cột 4E Cường độ chịu n n bê tơng cột tầng Hình 3.12 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tông cột tầng b Vị trí cột tầng 2: Bê tơng thiết kế mác M = 300kG/cm2 = 30MPa, thí nghiệm phương pháp súng bật nẩy; kết tính tốn cường độ bê tơng cột, tầng trình bày Phần Phụ lục Theo kết thí nghiệm, tính tốn Phần Phụ lục 1, ta có: Cường độ bê tông Cường độ bê tông Phương Độ lệch Cấu kiện trường cấu kiện trường trung bình sai chuẩn Rht (MPa) Rhttb (MPa) Cột 5D 26,2 Cột 3E 26,1 25,9 0,24 0,49 Cột 1B 25,3 Rhttb = 25,9MPa Xác định cường độ yêu cầu Ta có: Ryc = M(1-1,64υ) = 30x(1-1,64 x 0,094) = 25,4MPa Với υ hệ số biến động cường độ bê tông; υ = 0,094, xác định dựa vào số liệu thí nghiệm phòng thí nghiệm 0,9Ryc = 0,9 x 25,4MPa = 22,9MPa So sánh theo TCXDVN 239:2006, ta có: Rhttb = 25,9MPa > 0,9Ryc Rht > 0,9Ryc Vậy cường độ nén bê tông cấu kiện kiểm tra đạt yêu cầu so với mác bê tông thiết kế 30MPa Kết luận: Kết cấu đảm bảo khả chịu lực theo thiết kế Kết thí nghiệm mẫu lập phương lưu phòng thí nghiệm LAS có giá trị R28m = 32,7MPa Giá trị cường độ chịu nén bê tông cột tầng thể Hình 3.13 14 Cường độ chịu n n bê tông (MPa) 35 32,7 30 26,2 26,1 25,3 0,9Ryc = 22,9 25 20 15 10 R28m Cột 5D Cột 3E Cột 1B Cường độ chịu n n bê tông cột tầng Cường độ chịu n n bê tơng (MPa) Hình 3.13 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tông cột tầng c Vị trí cột tầng 4: Tương tự cách tính vị trí cột tầng 1, vị trí cột tầng 2, ta có giá trị cường độ chịu nén bê tơng cột tầng thể Hình 3.14 35 32,3 30 25,6 25 24,9 26,0 0,9Ryc = 22,8 20 15 10 R28m Cột 2A Cột 6C Cột 4E Cường độ chịu n n bê tông cột tầng Cường độ chịu n n bê tông (MPa) Hình 3.14 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tơng cột tầng d Vị trí cột tầng 6: Giá trị cường độ chịu nén bê tông cột tầng thể Hình 3.15 35 32,1 30 25,0 25 25,7 24,7 0,9Ryc = 22,8 20 15 10 R28m Cột 3C Cột 5D Cột 6E Cường độ chịu n n bê tông cột tầng Hình 3.15 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tông cột tầng 15 Cường độ chịu n n bê tơng (MPa) e Vị trí cột tầng 8: Giá trị cường độ chịu nén bê tơng cột tầng thể Hình 3.16 35 32,5 30 26,2 25,6 25,1 25 0,9Ryc = 22,9 20 15 10 R28m Cột 1C Cột 4E Cột 6B Cường độ chịu n n bê tông cột tầng Cường độ chịu n n bê tơng (MPa) Hình 3.16 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tơng cột tầng f Vị trí cột tầng 10: Giá trị cường độ chịu nén bê tơng cột tầng 10 thể Hình 3.17 35 32,2 30 24,8 25 25,3 25,8 0,9Ryc = 22,8 20 15 10 R28m Cột 1E Cột 2C Cột 5B Cường độ chịu n n bê tông cột tầng 10 Cường độ chịu n n bê tơng (MPa) Hình 3.17 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tơng cột tầng 10 g Vị trí cột tầng 12: Giá trị cường độ chịu nén bê tơng cột tầng 12 thể Hình 3.18 35 32,8 30 26,3 25,2 25,8 0,9Ryc = 22,8 25 20 15 10 R28m Cột 2D Cột 4F Cột 6B Cường độ chịu n n bê tơng cột tầng 12 Hình 3.18 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tông cột tầng 12 16 Cường độ chịu n n bê tông (MPa) h Cường độ chịu nén bê tông cột tầng: Giá trị cường độ chịu nén bê tông cột tầng thể Hình 3.19 30 26,1 25,9 25,5 25,1 25,6 25,3 25,8 0,9Ryc = 22,8÷22,9 25 20 15 10 Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng 10 Tầng 12 Cường độ chịu n n bê tông cột tầng Hình 3.19 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tơng cột tầng 3.1.2 Cơng trình Khách sạn Bơng Sen, số 06 Nguyễn Chánh, thành phố Nha Trang Quy mơ cơng trình, định vị cột cơng trình thể hình 3.20, 3.21, 3.22 3.1.2.1 Đánh giá cường độ bê tông trường phương pháp súng bật nẩy Tương tự cách tính Mục 3.1.1.1, ta có giá trị cường độ chịu nén bê tông cột (vách) tầng thể Hình 3.30 Cường độ chịu n n bê tông (MPa) 35 30 28,8 28,4 27,8 28,0 27,7 27,5 27,0 0,9Ryc = 22,8÷23,0 25 20 15 10 Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng 10 Tầng 12 Cường độ chịu n n bê tơng cột (vách) tầng Hình 3.30 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tông cột (vách) tầng 3.1.2.2 Đánh giá cường độ bê tông trường súng bật nẩy kết hợp siêu âm Tương tự cách tính Mục 3.1.1.2, ta có giá trị cường độ chịu nén bê tơng cột (vách) tầng thể Hình 3.38 17 Cường độ chịu n n bê tông (MPa) 30 26,7 26,4 25,9 26,2 25,9 25,6 25,3 0,9Ryc = 22,8÷23,0 25 20 15 10 Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng 10 Tầng 12 Cường độ chịu n n bê tông cột (vách) tầng Hình 3.38 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tông cột (vách) tầng 3.1.3 Công trình Khách sạn Thụy Ký, số 19 Mai Xuân Thưởng, thành phố Nha Trang Cường độ chịu n n bê tơng (MPa) Quy mơ cơng trình, định vị cột cơng trình thể hình 3.39, 3.40, 3.41 3.1.3.1 Đánh giá cường độ bê tông trường phương pháp súng bật nẩy Tương tự cách tính Mục 3.1.1.1, ta có giá trị cường độ chịu nén bê tông vách tầng thể Hình 3.49 28,5 30 25 20 15 10 28,0 27,2 27,6 27,9 27,3 27,0 0,9Ryc = 22,5 ÷ 22,7 Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng 11 Tầng 13 Cường độ chịu n n bê tông vách tầng Cường độ chịu n n bê tông (MPa) Hình 3.49 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tông vách tầng 3.1.3.2 Đánh giá cường độ bê tông trường súng bật nẩy kết hợp siêu âm Tương tự cách tính Mục 3.1.1.2, ta có giá trị cường độ chịu nén bê tơng vách tầng thể Hình 3.57 30 26,2 25,9 25,4 25,7 26,0 25,6 25 25,0 0,9Ryc = 22,5÷22,7 20 15 10 Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng 11 Tầng 13 Cường độ chịu n n bê tông vách tầng Hình 3.57 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tông vách tầng 18 3.1.4 Cơng trình Khách sạn Olimpus, số 12 Lý Thường Kiệt, thành phố Nha Trang Quy mơ cơng trình, định vị cột cơng trình thể hình 3.58, 3.59, 3.60 3.1.4.1 Đánh giá cường độ bê tông trường phương pháp súng bật nẩy Tương tự cách tính Mục 3.1.1.1, ta có giá trị cường độ chịu nén bê tơng cột tầng thể Hình 3.66 Cường độ chịu n n bê tông (MPa) 30 28,4 28,1 27,7 27,1 27,8 0,9Ryc = 22,6 ÷ 22,8 25 20 15 10 Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng Cường độ chịu n n bê tơng cột tầng Hình 3.66 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tông cột tầng 3.1.4.2 Đánh giá cường độ bê tông trường súng bật nẩy kết hợp siêu âm Tương tự cách tính Mục 3.1.1.2, ta có giá trị cường độ chịu nén bê tông cột tầng thể Hình 3.72 Cường độ chịu n n bê tông (MPa) 30 26,3 26,1 25,8 25,4 25,9 25 0,9Ryc = 22,6÷22,8 20 15 10 Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng Cường độ chịu n n bê tông cột tầng Hình 3.72 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tông cột tầng 3.2 So sánh cƣờng độ chịu nén bê tơng theo 02 phƣơng pháp thí nghiệm 3.2.1 Cơng trình Trụ sở Bảo hiểm xã hội tỉnh Khánh Hòa, số 05 Huỳnh Thúc Kháng, thành phố Nha Trang Theo kết thí nghiệm, tính tốn Phụ lục 1, ta có cường độ chịu nén bê tông cột theo 02 phương pháp: 19 Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng 10 Tầng 12 Cường độ chịu nén bê tông theo phương pháp súng bật nẩy MPa 28,3 27,9 27,2 26,7 27,4 26,9 27,7 Cường độ chịu nén Chênh lệch (tăng) bê tông theo cường độ phương phương pháp súng pháp súng bật nẩy so bật nẩy kết hợp với phương pháp súng siêu âm bật nẩy kết hợp siêu âm MPa % 26,1 8,43 25,9 7,72 25,5 6,67 25,1 6,37 25,6 7,03 25,3 6,32 25,8 7,36 Giá trị cường độ chịu nén bê tông cột tầng cơng trình thể Hình 3.73 Hình 3.73 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tơng cột tầng theo 02 phương pháp thí nghiệm 3.2.2 Cơng trình Khách sạn Bơng Sen, số 06 Nguyễn Chánh, thành phố Nha Trang Theo kết thí nghiệm, tính tốn Phụ lục 2, ta có cường độ chịu nén bê tông cột theo 02 phương pháp: 20 Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng 10 Tầng 12 Cường độ chịu nén bê tông theo phương pháp súng bật nẩy MPa 28,8 28,4 27,8 28,0 27,7 27,5 27,0 Cường độ chịu nén Chênh lệch (tăng) bê tông theo cường độ phương phương pháp súng pháp súng bật nẩy so bật nẩy kết hợp với phương pháp súng siêu âm bật nẩy kết hợp siêu âm MPa % 26,7 7,87 26,4 7,58 25,9 7,34 26,2 6,87 25,9 6,95 25,6 7,42 25,3 6,72 Giá trị cường độ chịu nén bê tơng cột tầng cơng trình thể Hình 3.74 Hình 3.74 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tông cột tầng theo 02 phương pháp thí nghiệm 3.2.3 Cơng trình Khách sạn Thụy Ký, số 19 Mai Xuân Thưởng, thành phố Nha Trang Theo kết thí nghiệm, tính tốn Phụ lục 3, ta có cường độ chịu nén bê tơng cột theo 02 phương pháp: 21 Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng 11 Tầng 13 Cường độ chịu nén bê tông theo phương pháp súng bật nẩy MPa 28,5 28,0 27,2 27,6 27,9 27,3 27,0 Cường độ chịu nén bê tông theo phương pháp súng bật nẩy kết hợp siêu âm MPa 26,2 25,9 25,4 25,7 26,0 25,6 25,0 Chênh lệch (tăng) cường độ phương pháp súng bật nẩy so với phương pháp súng bật nẩy kết hợp siêu âm % 8,78 8,11 7,09 7,39 7,31 6,64 8,00 Giá trị cường độ chịu nén bê tông cột tầng công trình thể Hình 3.75 Hình 3.75 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tông cột tầng theo 02 phương pháp thí nghiệm 3.2.4 Cơng trình Khách sạn Olimpus, số 12 Lý Thường Kiệt, thành phố Nha Trang Theo kết thí nghiệm, tính tốn Phụ lục 4, ta có cường độ chịu nén bê tông cột theo 02 phương pháp: 22 Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng Cường độ chịu nén bê tông theo phương pháp súng bật nẩy MPa 28,4 28,1 27,7 27,1 27,8 Cường độ chịu nén bê tông theo phương pháp súng bật nẩy kết hợp siêu âm MPa 26,3 26,1 25,8 25,4 25,9 Chênh lệch (tăng) cường độ phương pháp súng bật nẩy so với phương pháp súng bật nẩy kết hợp siêu âm % 7,98 7,66 7,36 6,69 7,34 Giá trị cường độ chịu nén bê tông cột tầng cơng trình thể Hình 3.76 Hình 3.76 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tơng cột tầng theo 02 phương pháp thí nghiệm 3.3 Nhận xét Chƣơng Trên sở nghiên cứu, so sánh kết thí nghiệm cường độ chịu nén bê tông cột (vách) thực tế với cường độ tính tốn thiết kế 04 cơng trình thành phố Nha Trang, tác giả có số kết luận, nhận x t, đánh giá chất lượng bê tông sau: 23 - Về cường độ, cường độ nén bê tông tất cấu kiện kiểm tra đạt yêu cầu thiết kế, đảm bảo khả chịu lực theo TCVN 9334:2012, TCVN 9335:2012, TCXDVN 239:2006, TCVN 4453:1995, TCVN 5574:2012 - Tuy có chung vật liệu đầu vào (đều bê tông thương phẩm) cường độ nén bê tông vùng kiểm tra, cấu kiện kiểm tra khác Điều cường độ nén bê tơng phụ thuộc vào chất lượng công tác đổ bảo dưỡng bê tông như: thời tiết, độ ẩm, tay nghề, công nghệ thi công … - Cường độ nén bê tông vùng chân cột lớn vùng đỉnh cột (chênh lệch từ 6% đến 9% phương pháp súng bật nẩy, chênh lệch từ 4% đến 7% phương pháp súng bật nẩy kết hợp với siêu âm); nguyên nhân trình thi công, người ta đầm dùi làm cho cốt liệu bê tông dồn xuống vùng chân cột, làm cho bê tông vùng chân cột đặc (độ đồng cao) (độ cứng bề mặt cao), dẫn đến cường độ nén cao - Cường độ nén bê tông xác định theo phương pháp súng bật nẩy cao cường độ nén bê tông xác định theo phương pháp súng bật nẩy kết hợp với siêu âm (chênh lệch từ 6% đến 9%); nguyên nhân vì: + Phương pháp xác định cường độ nén bê tông súng bật nẩy phụ thuộc nhiều vào độ cứng bề mặt kết cấu bê tông, độ cứng bề mặt cao kết kiểm tra cường độ nén cao Tuy nhiên, kết cấu bê tơng ln có độ rỗng bên (do bọt khí bên kết cấu; biện pháp, công nghệ thi công không đảm bảo) Do vậy, việc sử dụng phương pháp súng bật nẩy để xác định, đánh giá cường độ nén bê tơng có sai số lớn dựa vào độ cứng bề mặt mà khơng tính đến độ rỗng bên kết cấu + Phương pháp xác định cường độ nén bê tông súng bật kết hợp siêu âm khắc phục nhược điểm súng bật nẩy Sử dụng súng bật nẩy để kiểm tra độ cứng bề mặt kết cấu, sử dụng xung siêu âm để kiểm tra độ đồng nhất, độ rỗng bê tông (thông qua vận tốc xuyên xung siêu âm); việc kết hợp khắc phục tượng kết cấu có kết kiểm tra cường độ nén lớn, có độ cứng bề mặt lớn bên có nhiều lổ rỗng Do vậy, kết xác định, đánh giá cường độ nén bê tơng xác kiểm tra đồng thời hai yếu tố độ cứng bề mặt lớn độ đồng - Theo Mục 7.2.1 TCXDVN 239:2006, sai số phương pháp súng bật nẩy 25%; sai số phương pháp siêu âm 20%;chênh lệch sai số hai phương pháp 5% Phương pháp kết hợp siêu âm súng bật nẩy phương pháp thí nghiệm có độ xác cao hơn, sai số thấp so với phương pháp súng bật nẩy, phương pháp siêu âm Nói cách khác, chênh lệch sai số phương pháp kết hợp so với phương pháp súng bật nẩy 5% Do vậy, mức độ chênh lệch cường độ nén bê tông xác định theo phương pháp súng bật nẩy so với cường độ nén bê tông xác định theo phương pháp súng bật nẩy kết hợp với siêu âm theo kết thí nghiệm từ 6% đến 9% phù hợp 24 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Cường độ nén bê tông tất cấu kiện kiểm tra đạt yêu cầu thiết kế, đảm bảo khả chịu lực theo TCVN 9334:2012, TCVN 9335:2012, TCXDVN 239:2006, TCVN 4453:1995, TCVN 5574:2012 Cường độ bê tông phụ thuộc vào chất lượng cấp phối vật liệu sử dụng mà phụ thuộc vào q trình thi cơng bê tơng chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố khác độ ẩm không khí, thời tiết, nhiệt độ mơi trường Qua tính nghiên cứu này, tác giả nhận thấy người thiết kế cần lưu ý phải xem xét kỹ lưỡng thành phần cấp phối, tuân thủ chặt chẽ quy trình thiết kế cấp phối mác bê tông nhằm nâng cao chất lượng bê tông đảm bảo cường độ bê tông; thành phần cấp phối bê tông phải kiểm chứng lại nhiều lần, điều chỉnh lượng nguyên vật liệu để có cấp phối tốt nhất, nguyên liệu đầu vào cần kiểm tra kỹ Mặt khác, q trình thi cơng ảnh hưởng nhiều đến chất lượng bê tông nên công tác ván khuôn, cốt thép, đổ bê tông, bảo dưỡng bê tông cần giám sát chặt chẽ, ý điều kiện đổ bê tông để đáp ứng yêu cầu đặt Kiến nghị Tuỳ thuộc vào mục tiêu cần đánh giá, tiến hành thí nghiệm, xác định cường độ bê tơng trường tồn kết cấu, cấu kiện cơng trình số phận kết cấu công trình cần thiết; thí nghiệm bề mặt kết cấu, cấu kiện hay vùng sâu phương pháp thích hợp.Khi việc đánh giá cường độ bê tơng đòi hỏi mức độ xác cao, phải chọn phương pháp khoan lấy mẫu Các nhà chế tạo bê tông, đơn vị thi công bê tông, nhà quản lý Nha Trang nên giữ gìn tiếp tục phát huy thành đạt được; không chủ quan, lơ dẫn đến làm giảm sút chất lượng bê tơng, chất lượng cơng trình Đối với nhà chế tạo bê tơng: tăng cường giám sát, kiểm sốt quy trình sản xuất bê tơng đơn vị, nghiên cứu để đưa tỷ lệ thành phần cấp phối hợp lý, cập nhật công nghệ chế tạo bê tông tiên tiến, đại nhằm đảm bảo nâng cao chất lượng bê tông Đối với đơn vị thi công bê tông: thực thi công, bão dưỡng bê tông bê tông theo tiêu chuẩn, quy trình, áp dụng cơng nghệ, biện pháp thi cơng bê tông tiên tiến, đại nhằm đảm bảo nâng cao chất lượng bê tông Đối với nhà quản lý: tăng cường giám sát, quản lý chất lượng cơng trình thơng qua cơng tác kiểm tra q trình thi cơng, thực thí nghiệm đối chứng trực tiếp cấu kiện, nghiệm thu cơng trình theo quy định ... Cường độ chịu n n bê tông cột tầng 12 Hình 3.18 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tông cột tầng 12 16 Cường độ chịu n n bê tông (MPa) h Cường độ chịu nén bê tông cột tầng: Giá trị cường độ chịu nén. .. 4F Cột 6B Cường độ chịu n n bê tông cột tầng 12 Hình 3.10 Biểu đồ cường độ chịu nén bê tông cột tầng 12 12 h Cường độ chịu nén bê tông cột tầng: Giá trị cường độ chịu nén bê tông cột tầng thể... lượng bê tơng sử dụng thực tế, vấn đề Nghiên cứu đánh giá cường độ chịu nén bê tông cơng trình cao tầng thành phố Nha Trang đề xuất cần thiết Mục đích nghiên cứu: Đánh giá cường độ chịu nén bê tông