i TÁC GIẢ - THẠC SỸ KSXD TRẦN ĐỨC TÙNG ii MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Kết cấu Sandwich 1.1.1.Tổng quan .4 1.1.2 Phân loại kết cấu sandwich sử dụng xây dựng 1.2 Bê tông cốt lưới dệt (TRC) .9 1.2.1 Thành phần cấu tạo 1.2.2 Đánh giá ưu điểm, nhược điểm 20 1.2.3 Ứng dụng thực tế 21 1.3 Bê tông cốt liệu nhẹ .23 1.3.1 Vật liệu chế tạo bê tông cốt liệu nhẹ 25 1.3.2 Thành phần bê tông cốt liệu nhẹ 28 1.3.3 Các tính chất bê tông cốt liệu nhẹ 29 1.3.4 Đánh giá ưu điểm, nhược điểm 31 1.3.5 Ứng dụng thực tế 31 1.4 Ứng xử dính bám bê tơng cốt lưới dệt bê tông nhẹ 32 1.4.1 Các dạng hư hỏng dính bám điển hình 32 1.4.2 Mơ hình dính bám 33 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ỨNG XỬ DÍNH BÁM GIỮA BÊ TƠNG CỐT LƯỚI DỆT VÀ BÊ TÔNG NHẸ 34 2.1 Giới thiệu chung 34 2.2 Thí nghiệm ép chẻ 36 2.2.1 Nội dung thí nghiệm 36 2.2.2 Thiết bị thí nghiệm 37 2.2.3 Chuẩn bị mẫu thử .37 2.2.4 Quy trình thí nghiệm 38 2.2.5 Tính tốn kết 38 2.2.6 Kết thí nghiệm 39 2.3 Phương pháp thí nghiệm kéo trượt bê tơng cốt lưới dệt (TRC) 40 2.3.1 Nội dung thí nghiệm 40 iii 2.3.2 Thiết bị thí nghiệm 41 2.3.3 Chuẩn bị mẫu thử .41 2.3.4 Quy trình thí nghiệm 42 2.3.5 Kết thí nghiệm 43 2.3.6 Mơ kết thí nghiệm phần mềm Atena Error! Bookmark not defined 2.4 Kết luận Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA KẾT CẤU SANDWICH SỬ DỤNG BÊ TÔNG CỐT LƯỚI DỆT BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 3.1 Mục đích nghiên cứu mơ Error! Bookmark not defined 3.2 Giới thiệu phương pháp phần tử hữu hạn phần mềm Abaqus Error! Bookmark not defined 3.3 Mơ hình kết cấu Error! Bookmark not defined 3.3.1 Thơng số hình học Error! Bookmark not defined 3.3.2 Thông số vật liệu Error! Bookmark not defined 3.3.3 Quy trình mơ Error! Bookmark not defined 3.4 Kết mô Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1: Ưu điểm mặt cắt sandwich Bảng 1-2: Đặc trưng học số loại vật liệu lớp mặt .8 Bảng 1-3: Thành phần số hỗn hợp bê tơng mịn điển hình [14] 15 Bảng 1-4: Các tiêu tính chất bê tơng nhẹ 24 Bảng 2-1: Đặc trưng học lưới sợi carbon 36 Bảng 2-2: Kết lực kéo ép chẻ .40 Bảng 2-3: Kết thí nghiệm kéo trượt TRC 43 v DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Panel bơng sợi khống Hình 1.2: Panel Polystyrene Hình 1.3: Panel đá Hình 1.4: Phân bố lực dầm sandwich tác dụng tải trọng gây uốn Hình 1.5: Các dạng kết cấu lõi kết cấu sandwich .9 Hình 1.6: Hệ thống vật liệu lưới sợi dệt 10 Hình 1.7: Mặt cắt cốt sợi thủy tinh gồm 400 sợi đặt bê tơng mịn 11 Hình 1.8: So sánh cốt sợi thủy tinh, bon, thép có gờ thép dự ứng lực .11 Hình 1.9: Cấu trúc điển hình lưới sợi dệt 12 Hình 1.10: Tính chất học số loại sợi .13 Hình 1.11: Quan hệ ứng suất – biến dạng kéo sợi bản, bó sợi lưới sợi [21] 14 Hình 1.12: Thành phần bê tông hạt mịn 15 Hình 1.13: Mơ hình sơ đồ dính bám sợi 17 Hình 1.14: Sự dính bám bên sợi bị căng kéo .17 Hình 1.15: Các sợi bên với diện tích dính bám lớn bên ngồi .18 Hình 1.16: Mơ hình giản lược ứng xử trượt căng kéo sợi khác với chiều dài dính bám vơ hạn 19 Hình 1.17: Quan hệ ứng suất dính bám – biến dạng trượt bê tơng cốt lưới dệt .20 Hình 1.18: Tăng cường mái vịm Schweinfurt, Đức bê tơng cốt lưới dệt, thi công theo phương pháp phun 22 Hình 1.19: Mặt cắt ngang vịm trước, sau tăng cường 22 Hình 1.20: Cầu lắp ghép cho người bê tông cốt lưới dệt, trước sau thi công .23 Hình 1.21: Cầu cho người Albstad – Lautlingen 23 Hình 1.22: Sỏi keramzit 26 Hình 1.23: Cầu Narron - Tacoma 32 Hình 1.24: Hư hỏng theo dính bám hai lớp bê tơng mặt lý thuyết 33 Hình 1.25: Mơ hình chống – giằng miền dính bám 34 vi Hình 2.1: Kích thước lưới sợi carbon .35 Hình 2.2: Mơ tả thí nghiệm ép chẻ 37 Hình 2.3: Mơ hình mẫu thí nghiệm 37 Hình 2.4: Kết thí nghiệm ép chẻ .39 Hình 2.5: Khn đúc mẫu bê tơng nhẹ 41 Hình 2.6: Mẫu thí nghiệm kéo trượt bê tơng cốt lưới dệt 42 Hình 2.7: Thiết lập thí nghiệm 43 Hình 2.8: Mối quan hệ lực chuyển vị (Mẫu số 2) .44 Hình 2.9: Mối quan hệ lực chuyển vị (Mẫu số 4) .45 Hình 2.10: Mối quan hệ lực chuyển vị (Mẫu số 6) 45 Hình 2.11: Mối quan hệ lực chuyển vị (Mẫu số 8) 46 Hình 2.12: Hình dạng vết nứt (mẫu số 8) 47 Hình 2.13: Mơ tả mặt đứng vết nứt .47 Hình 2.14: Mơ tả mặt vết nứt 47 Hình 2.15: Tiết diện phá hoại 48 Hình 2.16: Mô tả hướng lực gây phá hoại bê tơng nhẹ 48 Hình 2.17: Khai báo vật liệu bê tông nhẹ Error! Bookmark not defined Hình 2.18: Khai báo vật liệu bê tông hạt mịn Error! Bookmark not defined Hình 2.19: Biểu đồ ứng suất dính bám – chuyển vị mẫu số 2Error! not defined Bookmark Hình 2.20: Khai báo vật liệu “Interface” Error! Bookmark not defined Hình 2.21: Mơ hình hình học Error! Bookmark not defined Hình 2.22: Gán liên kết bề mặt hai loại bê tông Error! Bookmark not defined Hình 2.23: Gán ngàm mặt đáy khối bê tơng nhẹError! Bookmark not defined Hình 2.24: Gán tải trọng chuyển vị cưỡng mặt bê tông hạt mịn Error! Bookmark not defined Hình 2.25: Chia nhỏ cấu kiện Error! Bookmark not defined Hình 2.26: Gán điểm quan sát phản lực Error! Bookmark not defined Hình 2.27: Gán điểm quan sát chuyển vị Error! Bookmark not defined Hình 2.28: Biểu đồ lực - chuyển vị Error! Bookmark not defined vii Hình 3.1: Kích thước hình học sandwich Error! Bookmark not defined Hình 3.2: Sơ đồ gia tải Error! Bookmark not defined Hình 3.3: Trình tự mơ cấu kiện Error! Bookmark not defined Hình 3.4: Lớp bê tông nhẹ Error! Bookmark not defined Hình 3.5: Lớp bê tơng hạt mịn Error! Bookmark not defined Hình 3.6: Lưới sợi carbon Error! Bookmark not defined Hình 3.7: Khai báo vật liệu bê tông hạt mịn Error! Bookmark not defined Hình 3.8: Khai báo vật liệu bê tơng nhẹ Error! Bookmark not defined Hình 3.9: Khai báo vật liệu lưới sợi carbon Error! Bookmark not defined Hình 3.10: Mơ hình sandwich Error! Bookmark not defined Hình 3.11: Khai báo kết cần kiểm tra Error! Bookmark not defined Hình 3.12: Gán gối tựa cho Error! Bookmark not defined Hình 3.13: Gán tải trọng chuyển vị cưỡng Error! Bookmark not defined Hình 3.14: Gán điều kiện biên theo phương X Error! Bookmark not defined Hình 3.15: Gán điều kiện biên theo phương Y Error! Bookmark not defined Hình 3.16: Chia mạng lưới mơ hình Error! Bookmark not defined Hình 3.17: Biểu đồ lực – chuyển vị Error! Bookmark not defined THẠC SỸ -KSXD : TRAN DUC TUNG LỜI MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong xu phát triển xây dựng, nhà nghiên cứu, kĩ sư mong muốn đưa giải pháp kết cấu thỏa mãn điều kiện chịu lực, độ bền mà phải đảm bảo hiệu thẩm mỹ, tính kinh tế Kết cấu sandwich dạng kết cấu ngày sử dụng nhiều xây dựng Đây dạng kết cấu có cấu tạo gồm nhiều lớp vật liệu tổ hợp thành Thông thường lớp vật liệu phía ngồi, thường gọi lớp vỏ, đóng vai trị chịu lực lớp lõi đóng vai trị lớp cách âm, cách nhiệt không yêu cầu chịu lực cao Trong kết cấu sandwich nay, lớp vỏ chịu lực làm vật liệu bê tông cốt thép thường lớp vật liệu phía làm vật liệu bê tông nhẹ hay xốp hệ thép đường kính nhỏ giữ cố định cho hai lớp vỏ làm việc đồng thời Công nghệ xây dựng nhà sử dụng sandwich làm tường, sàn, trần, cầu thang…đã sử dụng rộng rãi ưu điểm như: nhẹ, cứng, giá thành thấp, thời gian thi công nhanh so với thi công dạng kết cấu truyền thống Mặc dù vậy, yêu cầu chống gỉ nên kết cấu sandwich bê tông cốt thép phải có chiều dày lớn nên kết cấu nặng nề chưa thật hợp lý chịu lực kinh tế Để khắc phục nhược điểm kết cấu sandwich người ta sử dụng giải pháp thay lớp vỏ bê tông cốt thép thường dạng kết cấu khác có khả chịu lực lớn có trọng lượng nhỏ Một giải pháp việc sử dụng bê tông cốt lưới dệt (Textile-Reinforced Concrete, TRC) Bê tông cốt lưới dệt thành tựu lĩnh vực kết cấu bê tông, phát triển Đức hai trung tâm nghiên cứu trường Đại học Kỹ thuật Tổng hợp Dresden trường Đại học Kỹ thuật RWTH Aachen từ năm 1990 [11] Trong năm gần đây, hai dự án nghiên cứu trọng điểm SFB 528 “Cốt sợi công tác sửa chữa tăng cường” SFB532 “Bê tông cốt sợi – Nền tảng công nghệ mới” thực hai trường đại học có kết thành công ban đầu [26] Bê tông cốt lưới dệt gồm hai thành phần: lưới sợi dệt bê tông hạt mịn Lưới sợi dệt bê tông cốt lưới dệt làm từ sợi nhỏ (sợi bản), có nguồn gốc từ THẠC SỸ -KSXD : TRAN DUC TUNG carbon thủy tinh, với chiều dài khơng giới hạn bó lại thành bó nhỏ Mỗi bó chứa hàng trăm hàng nghìn sợi nằm song song với có vị trí khơng thay đổi mặt cắt ngang bó sợi Sau đó, bó sợi dệt thành lưới đặt vào bê tông hạt mịn thay thép làm cốt Lưới sợi dệt phủ lớp bọc polymer kích thước nano giúp làm tăng khả dính bám sợi với bó sợi với bê tơng hạt mịn bề mặt tiếp xúc [12] Thành phần thứ TRC hỗn hợp xi măng hạt mịn đặc biệt (bê tơng hạt mịn) với kích thước hạt lớn cốt liệu khoảng mm [3] Bê tông hạt mịn sử dụng xi măng, tro bay, muội silic (microsilica) làm chất kết dính, nước phụ gia trường hợp cần thiết Cốt lưới dệt vật liệu có nhiều ưu điểm đặc biệt có cường độ cao, trọng lượng nhẹ bền vững với môi trường Cốt lưới dệt sản xuất từ carbon, thủy tinh khơng bị ăn mịn mơi trường, chiều dày yêu cầu lớp bê tông bảo vệ cấu kiện giảm xuống mức mm kết cấu trở nên mảnh Lớp lưới dệt có diện tích bề mặt lớn nhiều so với cốt thép truyền thống, bê tơng cốt lưới dệt có lực dính bám lớn nhiều, có khả giảm chiều dài neo, khoảng cách bề rộng vết nứt nhỏ [36] Bê tông cốt lưới dệt sử dụng thành công việc tăng cường kết cấu cũ việc chế tạo kết cấu Xuất phát từ ưu điểm khả chịu lực lớn, chiều dày lớp bê tông bảo vệ nhỏ, bê tông cốt lưới dệt dạng kết cấu có khả thay cho lớp bê tông cốt thép kết cấu sandwich Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu ([1], [2]) để sử dụng bê tơng cốt lưới dệt kết cấu sandwich việc nghiên cứu ứng xử dính bám bê tơng cốt lưới dệt với lớp lõi (thường làm bê tơng nhẹ) phía đóng vai trị quan trọng Do đó, việc lựa chọn đề tài “Nghiên cứu ứng xử dính bám bê tông cốt lưới dệt bê tông nhẹ - Áp dụng cho kết cấu sandwich” nhằm giải nhiệm vụ ứng dụng hiệu bê tơng cốt lưới dệt Việt Nam Mục đích nghiên cứu Xác định ứng xử dính bám bê tông cốt lưới dệt bê tông nhẹ THẠC SỸ -KSXD : TRAN DUC TUNG Đối tượng nghiên cứu Kết cấu sandwich sử dụng bê tông cốt lưới dệt sợi carbon bê tông nhẹ Phạm vi nghiên cứu - Lưới sợi dệt loại carbon sản xuất Đức (tên loại sợi) - Bê tông hạt mịn có cường độ chịu nén lên đến 60 (MPa), bê tơng nhẹ có tỷ trọng 1,6 (g/cm3), cường độ 15 (MPa) chế tạo Việt Nam - Kết cấu sandwich sử dụng xây dựng dân dụng Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp lý thuyết: Nghiên cứu lý thuyết, tổng hợp nghiên cứu đặc tính học bê tơng cốt lưới dệt sợi carbon ứng xử dính bám bê tơng cốt lưới dệt với bê tông nhẹ - Phương pháp thực nghiệm: Tiến hành thực nghiệm xác định khả dính bám bê tơng nhẹ bê tơng cốt lưới dệt - Phương pháp dự báo: Sử dụng phần mềm phần tử hữu hạn để đánh giá khả làm việc kết cấu sandwich sử dụng bê tông cốt lưới dệt Kết cấu luận văn Ngoài Lời mở đầu, Kết luận kiến nghị, Tài liệu tham khảo, kết cấu luận văn gồm 03 chương: Chương 1: Tổng quan nghiên cứu Chương 2: Nghiên cứu thực nghiệm ứng xử dính bám bê tơng cốt lưới dệt bê tông nhẹ Chương 3: Nghiên cứu khả làm việc kết cấu Sandwich sử dụng bê tông cốt lưới dệt phương pháp phần tử hữu hạn 40 THẠC SỸ -KSXD : TRAN DUC TUNG Bảng 2-2: Kết lực kéo ép chẻ Mẫu H D P Rkc mm mm N MPa 300 150 83700 1,18 300 150 306000 4,33 300 150 68500 0,97 300 150 82300 1,16 300 150 104200 1,47 Cường độ dính bám trung bình bê tông nhẹ bê tông hạt mịn: Rkc = Rkc1 + Rkc + Rkc + Rkc 1,18 + 0,97 + 1,16 + 1, 47 = = 1, 2( MPa) 4 Sai số lớn giá trị riêng lẻ so với giá trị trung bình:  = 100 − 0,97 x100=19% 1, Cường độ dính bám bê tơng hạt mịn bê tông hạt mịn: 4,33 (MPa) Nhận xét: - Với sai số  = 19% , kết thí nghiệm mang tính tham khảo; - Với cường độ dính bám trung bình đạt 1,2 (MPa), cho thấy cường độ lớn cường độ chịu kéo bê tông nhẹ (1 MPa) Đây sở để nhận định dính bám hai loại bê tơng tốt; - Cường độ dính bám bê tơng hạt mịn bê tông hạt mịn 4,33 (MPa), điều cho thấy cường độ dính bám phụ thuộc vào đặc tính bề mặt vật liệu Khi bề mặt vật liệu khơng tạo nhám, có nghĩa khơng có tương tác học mà có dính bám hóa học đóng vai trị tạo kết dính 2.3 Phương pháp thí nghiệm kéo trượt bê tông cốt lưới dệt (TRC) 2.3.1 Nội dung thí nghiệm Đây phương pháp xác định khả dính bám cục ba loại vật liệu: Bê tông cốt lưới dệt (gồm bê tông hạt mịn lưới sợi dệt) bê tông nhẹ 41 THẠC SỸ -KSXD : TRAN DUC TUNG Đặt lực kéo tăng dần tác dụng lên lưới sợi, thông qua lưới sợi, lực kéo truyền vào bê tông hạt mịn bê tông nhẹ Khi lực kéo đạt tối đa, tức mẫu bị phá hoại, dạng phá hoại dự báo xảy là: 2.3.2 2.3.3 - Sợi bị đứt; - Sợi bị tuột khỏi bê tông hạt mịn; - Bê tông hạt mịn bị phá hoại; - Lớp dính bám bê tơng hạt mịn bê tông nhẹ bị bong; - Bê tông nhẹ bị vỡ vị trí dính bám Thiết bị thí nghiệm - Máy kéo vạn LFSV 600 (kN) - Tấm thép kích thước 60x20mm, dày 2mm để nẹp lưới dệt Chuẩn bị mẫu thử Mẫu bê tông nhẹ có kích thước 150x150x300 (mm) đúc từ khn có kích thước 150x150x620 (mm), chia đơi thép Hình 2.5: Khn đúc mẫu bê tơng nhẹ 42 THẠC SỸ -KSXD : TRAN DUC TUNG Sau mẫu bê tông nhẹ tháo khuôn bảo dưỡng theo quy định, tiến hành chế tạo lớp bê tông cốt lưới dệt lên mặt khối bê tông nhẹ (Hình 2.6) Hình 2.6: Mẫu thí nghiệm kéo trượt bê tông cốt lưới dệt Hỗn hợp TRC dán vào bề mặt khối bê tơng hình hộp có kích thước tiết diện 150 x 150 (mm) chiều dài 300 (mm) Các thông số thay đổi chiều dài TRC Lt, chiều dài dính bám Lb Lưới sợi đặt vào bê tông mịn đoạn chiều dài dính bám, để trần phần phía ngồi Các cấu kiện bảo dưỡng đẩy đủ theo quy định hành 2.3.4 Quy trình thí nghiệm Mơ hình thí nghiệm kéo trượt thể Hình 2.7 Phần đầu tự lưới sợi kẹp chặt hai thép Hai thép có chiều dài chiều rộng dính bám 60 (mm), chiều rộng 20 (mm) kẹp vào lưới sợi trình thí nghiệm Khối bê tơng nhẹ cố định hai đầu thép có bu lơng Một khung thép kẹp vào đế máy thí nghiệm để giữ khối bê tông cố định Tải trọng tác dụng dịnh chuyển tương đối lưới dệt bê tông nhẹ đo thiết bị gắn trực tiếp máy Tất mẫu thí nghiệm gia tải với tốc độ (mm/phút) phá hoại 43 THẠC SỸ -KSXD : TRAN DUC TUNG Hình 2.7 Thiết lập thí nghiệm 2.3.5 Kết thí nghiệm Bảng 2-3: Kết thí nghiệm kéo trượt TRC Số thứ tự mẫu thí Lt Lb (mm) (mm) B Pmax (mm) (kN) Dạng phá hoại Ghi nghiệm Mẫu không tạo nhám bề 200 200 70 6,4 Đứt sợi 200 200 70 6,68 Đứt sợi 150 150 70 5,07 Tuột sợi 150 150 70 5,1 Tuột sợi 100 100 70 3,53 Tuột sợi Mẫu có tạo nhám bề mặt 100 100 70 3,02 Tuột sợi Mẫu có tạo nhám bề mặt 200 30 70 4,82 200 30 70 5,06 mặt Mẫu khơng tạo nhám bề mặt Mẫu có tạo nhám bề mặt Mẫu chế tạo bị lệch Mẫu có tạo nhám bề mặt Mẫu chế tạo bị lệch Nứt bê tơng hạt mịn Mẫu có tạo nhám bề mặt Nứt bê tông hạt mịn bê tông nhẹ Mẫu có tạo nhám bề mặt 44 THẠC SỸ -KSXD : TRAN DUC TUNG Trong đó: Lt: Chiều dài lớp bê tơng cốt lưới dệt; Lb: Chiều dài dính bám bê tông cốt lưới dệt bê tông nhẹ; B: Bề rộng dính bám bê tơng cốt lưới dệt bê tông nhẹ; Pmax: Giá trị lực lớn đo Kết thí nghiệm bao gồm hai thông số chuyển vị lực kéo ghi lại phần mềm chuyên dụng Dựa vào hai thông số đó, ta có biểu đồ thể trực quan mối quan hệ hai đại lượng Hình 2.8: Mối quan hệ lực chuyển vị (Mẫu số 2) - Kiểm tra độ xác thí nghiệm thơng qua lực kéo đứt sợi: Cường độ chịu kéo lưới sợi 3550 (N/mm2) Diện tích sợi 0,8 (mm2) (rộng mm, dày 0,2 mm) Vậy khả chịu kéo sợi là: 3550x0,8 = 2840 (N) = 2,84 (kN) Lực phá hoại đo mẫu 6,68 kN Lưới sợi thí nghiệm gồm ba sợi, sợi chịu lực kéo là: 6,68/3 = 2,23 (kN) - Nhận xét: + Sợi bị đứt nên biểu đồ lực giảm đột ngột + Khả chịu kéo sợi thí nghiệm giảm 22% so với thơng số nhà sản xuất Nguyên nhân giải thích mục 1.2.1.1.2 45 THẠC SỸ -KSXD : TRAN DUC TUNG Hình 2.9: Mối quan hệ lực chuyển vị (Mẫu số 4) Nhận xét: Mẫu chế tạo bị lệch, lưới sợi chịu lực không đều, sợi bị tuột, hai sợi lại bắt đầu chịu lực Vì vậy, sau đạt giá trị P max, lực P giảm khơng tỷ lệ thuận với chuyển vị Hình 2.10: Mối quan hệ lực chuyển vị (Mẫu số 6) 46 THẠC SỸ -KSXD : TRAN DUC TUNG Nhận xét: Dạng phá hoại tuột sợi, hình dạng biểu đồ bị phá hoại hai mẫu khác Mẫu số có giá trị lực giai đoạn sau Pmax giảm dần, nguyên nhân dự đốn dính bám lưới sợi bê tông hạt mịn không đồng đều, nên Pmax nhỏ hơn, trình lực giảm diễn từ từ Hình 2.11: Mối quan hệ lực chuyển vị (Mẫu số 8) Nhận xét: Với hai mẫu này, diện tích dính bám bê tơng nhẹ bê tơng hạt mịn 30x70mm, việc bê tông nhẹ bị phá hoại (mẫu 8) chứng minh lực dính bám hai loại vật liệu tốt (cao cường độ vật liệu) Dạng phá hoại mẫu nứt bê tông hạt mịn, dẫn đến giảm chiều dài dính bám lưới sợi, chuyển vị khống chế tăng từ (mm) đến 4,5 (mm), lực kéo đạt xấp xỉ 3,2 kN Để kiểm tra độ xác mẫu thí nghiệm, tiến hành đo thông số mặt phẳng bị phá hoại khối bê tông nhẹ, xác định thực nghiệm cường độ chịu cắt bê tông: 47 THẠC SỸ -KSXD : TRAN DUC TUNG Hình 2.12: Hình dạng vết nứt (mẫu số 8) Hình 2.13: Mơ tả mặt đứng vết nứt Hình 2.14: Mô tả mặt vết nứt 48 THẠC SỸ -KSXD : TRAN DUC TUNG Diện tích vùng bê tơng nhẹ bị phá hoại có dạng hình thang với đáy nhỏ với bề rộng dính bám hai lớp bê tông (30mm), đáy lớn với bề rộng khối bê tơng nhẹ (150mm), chiều cao hình thang đo trực tiếp trường Hình 2.15: Tiết diện phá hoại Khi thí nghiệm, lực kéo Pphá hoại tác dụng lên ba sợi carbon, với quan điểm bê tông cốt lưới dệt (TRC) đồng nhất, lực kéo truyền từ TRC sang bê tông nhẹ thông qua vùng dính bám Khi đó, lực Pphá hoại phân tích thành hai thành phần lực Hình 2.16 Lực Ptrượt nguyên nhân gây xu hướng kéo (góc 45o) bê tơng nhẹ Hình 2.16: Mơ tả hướng lực gây phá hoại bê tơng nhẹ Diện tích phá hoại (diện tích hình thang): S = (0, 070 + 0,15).0, 064 = 0, 00704(m2 ) Pcắt = P phá hoại cos45 = 5,06.cos 45 = 3,58 kN Ứng suất tiếp  = Pcat 3,58 = = 508,5( kN / m ) = 0,51MPa S 0, 00704 So với cường độ chịu kéo mẫu bê tông nhẹ (1 MPa), giá trị ứng suất tiếp  nhỏ nửa Nguyên nhân sai sót q trình chế tạo mẫu thí nghiệm - cụ thể với hai loại vật liệu cấu thành: Bê tông cốt lưới dệt bê tông nhẹ - Tiến hành nghiên cứu loại vật liệu khác áp dụng cho kết cấu sandwich chịu lực 49 THẠC SỸ -KSXD : TRAN DUC TUNG 50 THẠC SỸ -KSXD : TRAN DUC TUNG TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ali S., Michael H., Josef H (2014), Experimental investigations on TextileReinforced Concrete (TRC) sandwich sections, Composite Structures, Volume 118, December 2014, Pages 643-653, ISSN 0263-8223 [2] Ali S., Josef H., Michael H (2014), “An analytical model for sandwich panels made of textile-reinforced concrete”, Construction and Building Materials, Volume 64, 14 August 2014, Pages 451-459, ISSN 0950-0618 [3] Brameshuber W., Brockmann T., Curbach M., Meyer C., Vilkner G., Mobasher B., Peled A., Reinhardt H.W., Wastiels J (2006), “Textile Reinforced Concrete State-of-the Art Report of RILEM Technical Comittee 201-TRC”, 1st ed Bagneux, vol 36: RILEM Publications S.A.R.L., 2006, ISBN 2-912143-99-3, p 29-56 [4] Brameshuber W., Hinzen M., Wochner M (2010), Elegante Fußgängerbrücke aus textilbewehrtem Beton, Beton [5] Nguyen Huy Cuong, Le Minh Cuong , Ngo Dang Quang, Le Dang Dung (2014), Numerical investigation for the flexural behavior of RC beams strengthened with textile reinforced concrete, Science Journal Of Transportation, Especial Issue No 05, International cooperation Journals [6] De P., Taerve L., Desymyter J (1995), Structural Lightweight Aggregate Concrete 2000, in Concrete and Masonry Rubble as Aggregates for Concrete, Something in between Normal and Lightweight Concrete, 2nd Int Symp [7] Curbach M., Weiland S., Michler H (2008), The bridge between the textile industry and the construction sector, Canadian Textile Journal [8] CEB-FIP COMITE EURO-INTERNATIONAL DU BETON (ed.) CEB-FIP Model Code 1990, CEB Bulletin n° 213/214 1st ed London: Thomas Telford Services Ltd, 1993, ISBN 978-0-7277-1696-5 [9] Grosor de pelo, http://es.wikipedia.org/wiki/Pelo, 01.03.2012 51 THẠC SỸ -KSXD : TRAN DUC TUNG [10] Goodier J.N (1993), Concentration of stress around spherical and cylindrical inclusions and flaws, Journal of Applied Mechanics, Transactions ASME, 1933: p 55:A39-A44 [11] Hegger J., Will N (2007), “Textile Reinforced Concrete — A new Composite Material Advances in Construction Materials 2007”, Springer Berlin Heidelberg: 147-156 [12] Hausding J., Lorenz E., Ortlepp R., Lundahl A., Cherif C (2011), “Application of stitch-bonded multi-plies made by using the extended warp knitting process: reinforcements with symmetrical layer arrangement for concrete”, Journal of the Textile Institute 2011, vol 102, n° 8, p 726-738 [13] Hausding J., Lorenz E., Ortlepp R., Lundahl A., Cherif C (2011), “Application of stitch-bonded multi‐plies made by using the extended warp knitting process: reinforcements with symmetrical layer arrangement for concrete”, Journal of the Textile Institute, 2011, vol 102, n° 8, p 726-738 [14] Hegger J., Will N (2007), “Textile Reinforced Concrete — A new Composite Material”, Advances in Construction Materials 2007, Springer Berlin Heidelberg: 147-156 [15] Holm T.A., Bremner T.W, Newman J.B (1984), “Lightweight aggregate concrete subject to severe weathering”, Concrete International, 1984: p 6(6):49-54 [16] Holm T.A, Bremner T.W (1991), “The durability of structural lightweight concrete”, in Proceedings Second International CANMET/ACI Conference 1991 Montreal, Canada [17] Hegger J., Goralski C., Kulas C (2011), Schlanke Fußgängerbrücke aus Textilbeton – Sechsfeldrige Fußgängerbrücke mit einer Gesamtlänge von 97 m, Beton – und Stahlbetonbau [18] Holm T.A., Bremner T.W (1991), The durability of structural lightweight concrete in Proceedings Second International CANMET/ACI Conference 1991 Montreal, Canada 52 THẠC SỸ -KSXD : TRAN DUC TUNG [19] ISIS C (2006), ISIS Educational Module 3: An Introduction to FRP-Reinforced Concrete, ISIS Canada Resource Centre [20] Jesse F., Curbach M (2010), “Verstärken mit Textilbeton”, In: BERGMEISTER K., FINGERLOSS F., WÖRNER J.D (eds.) Beton-Kalender 2010: Brücken – Betonbau im Wasser 1st ed Berlin: Ernst & Sohn, 2010, ISBN 978-3-43302931-2, p 457-565 [21] Jesse F (2005), Load bearing behaviour of filament yarns embedded in cementious matrix, PhD Thesis, Faculty of Civil Engineering, Technische Universität Dresden, 2005 [22] Jesse D., Jesse F (2010), Textile reinforced concrete for lightweight segmental bridges with post – tensioning, 3rd International fib Congress, Washington, DC [23] Krüger M (2004), Vorgespannter textilbewehrter Beton, PhD-Thesis, Institut für Werkstoffe im Bauwesen, University of Stuttgart [24] Köckritz U., Curbach M., Jesse D., Weiland S., Franzke G., Cherif C (2007), A textile reinforced segment bridge for the federal horticultural show 2006 at Oschatz, Proceedings of the 14th International Techtextil Symposium, Frankfurt/Main [25] Lorenz E., Ortlepp R.(2011), “Bond Behavior of textile reinforcements development of a Pull-out test and modelling of the respective Bond versus slip relation”, In: PARRA-MONTESINOS G.I., REINHARDT H.W., NAAMAN A.E (eds.): Proceedings of the Sixth International Workshop on High Performance Fiber Reinforced Cement Composites (HPFRCC6), Ann Arbor, 19.-22.6.2011, 2011, p 463-470 [26] Manfred C (2002), SFB 528: Textile Bewehrungen zur Bautechnischen Verstärkung und Instandsetzung, Arbeits- und Ergebnisbericht für die Periode II/1999 - I/2002 [27] Mäder E., Plonka R gao S.L (2003), “Coatings for fibre and interphase modifications in a cementitious matrix”, In: CURBACH M (ed.) Textile reinforced structures Proceedings of the 2nd Colloquium on textile reinforced 53 THẠC SỸ -KSXD : TRAN DUC TUNG structures (CTRTS2) Dresden, Germany, 29.09.-01.10.2003,TU Dresden: selfpublished, 2003, p 121-132 [28] Mays G.C., Barnes R.A (1991), “The performance of lightweight aggregate concrete structures in service”, The Structural Engineer, 1991: p 69(20):351361 [29] Ortlepp R., Weiland S., Curbach M (2009), Rehabilitation and strengthening of a hypar concrete shell by textile reinforced concrete, In: LIMBACHIYA M.C., KEW H.Y (eds.) Proceedings of the international conference excellence in concrete construction through innovation, London [30] Plaggenborg B., Weiland S (2008), “Textile-reinforced concrete with highperformance carbon fibre grids” JEC Composites Magazin 2008, vol 45, nº 44, p 32-35 [31] Regine O., Uwe H., Manfred C (2006), A new approach for evaluation bond capacity of TRC strengthening, Dresen University of Technology [32] Regine O., Uwe H., Manfred C (2006), A new approach for evaluation bond capacity of TRC strengthening, Dresen University of Technology [33] Shink M (2003), Compatiblité élastique, comportement mécanique et opimisation des béons de granulats légers [34] Sugiyama T., Bremner T.W., Holm T.A (1996), “Effect of stress on gas permeability in concrete”, ACI Materials Journal, 1996: p 93(5):443-450 [35] Weiland S (2009), Interaktion von Betonstahl und textiler Bewehrung bei der Biegeverstärkung mit textilbewehrtem Beton, Dresden, Technische Universität Dresden, Fakultät Bauingenieurwesen, phd-thesis [36] Xu S., Li.H (2007), “Bond properties and experimental methods of textile reinforced concrete”, Journal of Wuhan University of Technology-Mater Sci Ed 22(3): 529-532 [37] Xu S., Li H (2007), “Bond properties and experimental methods of textile reinforced concrete”, Journal of Wuhan University of Technology-Mater Sci Ed 22(3): 529-532 54 THẠC SỸ -KSXD : TRAN DUC TUNG [38] Zhang M.H, Gjorv O.E (1991), “Permeability of high-strength lightweight concrete”, ACI Materials Journal, 1991: p 88(5):463-469 ... kéo trượt bê tông cốt lưới dệt (TRC) 2.3.1 Nội dung thí nghiệm Đây phương pháp xác định khả dính bám cục ba loại vật liệu: Bê tông cốt lưới dệt (gồm bê tông hạt mịn lưới sợi dệt) bê tông nhẹ 41... chế 1.4 Ứng xử dính bám bê tơng cốt lưới dệt bê tông nhẹ Hiện nay, chưa có cơng thức xác định xác cường độ dính bám bê tơng cốt lưới dệt bê tông nhẹ, thông tin dựa vào thí nghiệm kiểm tra ứng xử... thay cho lớp bê tơng cốt thép kết cấu sandwich Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu ([1], [2]) để sử dụng bê tông cốt lưới dệt kết cấu sandwich việc nghiên cứu ứng xử dính bám bê tông cốt lưới dệt với lớp