Đánh giá chất lượng của bê tông xi măng cốt sợi polypropylen dùng trong kết cấu công trình chịu nhiệt ẩm

Nghiên cứu các tính chất của hỗn hợp và các tính chất cơ học bền nén của bê tông cốt sợi, đặc biệt loại bê tông này có tính dẻo dai cao sẽ mở rộng phạm vi ứng dụng bê tông trong các công

INTRODUCTION

Cơ sở hình thành và lý do lựa chọn đề tài

The basis of formation and reasons for choosing the topic

Sợi Polypropylen (PP) hiện nay được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm thương mại như ống, màng bao bì, bọc ruột dây cáp điện, cáp thông tin, cũng như trong ngành xây dựng và làm vật liệu tạo khuôn hình Tính chất của chất liệu PP quyết định các ứng dụng của nó, trong đó một số quốc gia còn dùng sợi PP để gia cố bê tông xi măng thay thế cốt thép, nhờ vào đặc tính bền cơ học cao như khả năng kéo đứt và chống xé tốt Sợi PP khá cứng vững, không bị giãn dài và không mềm dẻo như PE, do đó thích hợp để chế tạo thành sợi gia cố bê tông Khi trộn vào vữa bê tông xi măng, sợi PP giúp tạo ra sản phẩm có chất lượng vượt trội, liên kết cốt liệu mạnh mẽ hơn và tăng khả năng kháng nứt cho kết cấu bê tông xi măng Nhờ đó, sợi PP góp phần nâng cao cường độ và độ bền của các công trình xây dựng.

Polypropylen (PP) là một loại nhựa nhiệt dẻo được sản xuất thương mại từ giữa thế kỷ 20, với nhiều ứng dụng trong lĩnh vực nhựa dẻo và nhựa chịu nhiệt Tuy nhiên, ở Việt Nam, công nghệ gia cường bê tông bằng sợi Polypropylen chưa phổ biến trong ngành xây dựng Thị trường có một số nhà cung cấp vật liệu sợi Polypropylen để gia cường bê tông, chủ yếu tư vấn sử dụng sợi tơ nhỏ trộn vào bê tông hoặc vữa để sản xuất các cấu kiện tấm mỏng như ngói, tôn xi măng, hay dạng lưới mảnh để xử lý vết nứt và gia cố bề mặt, giúp nâng cao mỹ quan công trình Một số đơn vị còn sản xuất các cấu kiện bê tông lắp ghép đúc sẵn như mương cáp và hào tuy nen, dựa trên kinh nghiệm về tỷ lệ cấp phối trộn.

Theo văn bản số 1880/SGTVT-QLCT ngày 11/06/2018 của Sở Giao thông Vận tải Bình Dương, đề xuất tăng cường kết cấu cho công trình giao thông đường ĐT741b sử dụng vốn ngân sách, trong đó có yêu cầu sử dụng vật liệu bê tông gia cường sợi Polypropylen Hiện tại, đơn vị chúng tôi đang thực hiện công tác thiết kế dự án theo yêu cầu này, cần nghiên cứu giải pháp thiết kế và hướng dẫn kỹ thuật vật liệu, kỹ thuật thi công và nghiệm thu, đồng thời phân tích tính kinh tế và hiệu quả của vật liệu để đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn của cơ quan quản lý địa phương.

Nghiên cứu ứng dụng sợi Polypropylen gia cường trong bê tông sử dụng vật liệu địa phương sẵn có nhằm nâng cao tính chịu nhiệt, ẩm của các công trình xây dựng Việc đánh giá tính ưu việt của cường độ bê tông gia cường sợi Polypropylen giúp tối ưu hóa sử dụng vật liệu địa phương trên thị trường, góp phần nâng cao độ bền và khả năng chịu lực của kết cấu xây dựng trong điều kiện môi trường khắc nghiệt Các loại vật liệu địa phương phù hợp đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế và phát triển bê tông có khả năng chống chịu tác động của nhiệt, ẩm, đồng thời giảm chi phí và thời gian thi công.

Mục tiêu nghiên cứu

Objectives of the study Đề tài đặt ra 1 mục tiêu nghiên cứu chính:

Phân tích sự thay đổi cường độ của bê tông xi măng gia cường sợi Polypropylen (PP) theo thời gian dưới tác dụng nhiệt ẩm cho thấy khả năng chống chịu của vật liệu chịu ảnh hưởng bởi hàm lượng sợi PP sử dụng Các nghiên cứu cho thấy rằng, việc thêm sợi PP giúp cải thiện tính liên kết và giảm nứt nẻ do tác động của ẩm và nhiệt, từ đó nâng cao độ bền của bê tông theo thời gian Tuy nhiên, sự thay đổi cường độ phụ thuộc vào tỷ lệ sợi PP, lượng ẩm và điều kiện môi trường, đòi hỏi thiết kế hợp lý để tối ưu hiệu quả gia cố Những kết quả này đề xuất ứng dụng sợi PP trong các cấu kiện bê tông phải được xem xét kỹ lưỡng về mặt kỹ thuật và khả năng chịu môi trường lâu dài.

Câu hỏi nghiên cứu

- Sự phát triển cường độ chịu nén bê tông khi gia cường cốt sợi Polypropylen so với các loại bê tông thông thường

- Các ưu điểm của bê tông xi măng gia cường cốt sợi Polypropylen so với các loại bê tông thông thường:

Việc sử dụng sợi Polypropylen để gia cường cho bê tông đã được nghiên cứu kỹ lưỡng về tính chất cơ học, phạm vi ứng dụng, cũng như các hạn chế tiềm năng Các nghiên cứu này giúp đưa ra các thông số kỹ thuật chính xác, từ đó xây dựng các khuyến nghị sử dụng phù hợp và hiệu quả trong thi công và xây dựng Việc đánh giá kỹ lưỡng các đặc tính của sợi Polypropylen đảm bảo nâng cao độ bền và khả năng chịu lực của bê tông, đồng thời hạn chế các rủi ro về mặt kỹ thuật.

Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu

Subject and scope of the study

Research subjects Đánh giá cường độ nén bê tông xi măng gia cường cốt sợi Polypropylen dùng trong kết cấu công trình chịu nhiệt ẩm

Cốt sợi Polypropylen được trộn vào bê tông với các hàm lượng 0‰, 0,3‰, 0,5‰, 0,75‰, 1‰, 1,25‰, 1,5‰, 2,0‰, 2,5‰ theo thể tích

Cường độ nén bê tông cốt sợi Polypropylen được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 3118:1993 sau khi mẫu bê tông chịu tác động của môi trường nhiệt ẩm Một chu kỳ nhiệt ẩm được thực hiện bằng cách sấy mẫu bê tông ở 65°C trong vòng 8 giờ, sau đó ngâm nước tối thiểu 16 giờ để mô phỏng điều kiện thực tế Quá trình này giúp đánh giá độ bền của bê tông dưới tác động của nhiệt độ và độ ẩm, đảm bảo chất lượng và khả năng chịu tải của vật liệu trong các điều kiện môi trường khác nhau.

Phương pháp nghiên cứu

Research methods Đề tài nghiên cứu sử dụng các thí nghiệm trong phòng theo các tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3105 :1993, TCVN 2682 : 2009, TCVN 3106 - 1993, TCVN 3116 -

2006 [23], [24], [25], [26], [27], [28], [29] để đánh giá chất lượng bê tông xi măng sợi Polypropylen dùng để xây dựng cho các công trình xây dựng chịu tác động nhiệt ẩm

Sợi Polypropylen dạng tơ mảnh với các hàm lượng khác nhau được sử dụng để chế tạo bê tông xi măng cốt sợi Nghiên cứu tính công tác của bê tông cốt sợi Polypropylen giúp xác định hàm lượng sợi Polypropylen phù hợp nhất trong thành phần bê tông gia cố sợi Việc tối ưu hàm lượng sợi Polypropylen trong bê tông cốt sợi đảm bảo nâng cao tính chất cơ lý và độ bền của bê tông Bên cạnh đó, sợi Polypropylen góp phần kiểm soát cracking, tăng khả năng chống nứt nẻ của bê tông trong quá trình sử dụng.

Mẫu bê tông xi măng gia cường cốt sợi với hàm lượng sợi Polypropylen tối ưu đã được tiếp tục thử nghiệm nhằm đánh giá khả năng chịu nén của bê tông qua các chu kỳ nhiệt ẩm Các kết quả cho thấy, việc gia cường bằng sợi Polypropylen giúp cải thiện đáng kể cường độ chịu nén của bê tông sau nhiều chu kỳ tác động của nhiệt ẩm, phù hợp với các tiêu chuẩn xây dựng kỹ thuật và đảm bảo độ bền lâu dài của công trình Việc nghiên cứu này góp phần tối ưu hóa công thức bê tông cốt sợi, nâng cao khả năng chống chịu ảnh hưởng của môi trường khắc nghiệt.

Mô hình nghiên cứu bao gồm các mẫu bê tông chế tạo trong phòng thí nghiệm với các hàm lượng phụ gia và cấp phối khác nhau Các mẫu này sau đó được tiếp xúc với môi trường bất lợi được mô phỏng trong phòng thí nghiệm, nhằm đánh giá khả năng chịu tác động của nhiệt ẩm Phương pháp này giúp xác định độ bền và khả năng chống chịu của kết cấu bê tông trong điều kiện làm việc thực tế, đặc biệt trong quá trình khai thác và sử dụng công trình.

Tiến hành thí nghiệm mẫu, quan sát, ghi chép, lưu trữ Hình ảnh các ứng xử mẫu thí nghiệm, xem phụ luc [f-5], [f-6], [f-7], [f-8], [f-9]

Một chu kỳ nhiệt ẩm được thực hiện bằng cách tạo ẩm mẫu trong vòng 16 giờ bằng cách ngâm nước, sau đó thực hiện làm khô mẫu bê tông bằng cách sấy ở nhiệt độ 65°C trong vòng 8 giờ Quá trình này diễn ra liên tục trong vòng 24 giờ để mô phỏng các điều kiện nhiệt độ và độ ẩm môi trường Chu kỳ nhiệt ẩm giúp đánh giá khả năng chịu nhiệt và độ ẩm của bê tông dưới tác động thay đổi môi trường, hỗ trợ các nghiên cứu về độ bền và chất lượng của vật liệu xây dựng Tối ưu hóa quy trình này giúp nâng cao chất lượng và tuổi thọ của bê tông trong các công trình xây dựng.

Theo số liệu niên gian thống kê của tỉnh Bình Dương, hàng năm tỉnh chịu ảnh hưởng khoảng 14 đến 16 cơn bão trong giai đoạn từ tháng 5 đến tháng 11, gây ra lượng mưa kéo dài 4 đến 6 ngày mỗi đợt Khoảng cách giữa các trận mưa thường nằm trong khoảng thời gian hợp lý, ảnh hưởng đáng kể đến tình hình thời tiết và sinh hoạt của người dân địa phương.

Trong khoảng từ 15 đến 20 ngày, nghiên cứu mô phỏng kết cấu bê tông gia cường sợi dưới tác động của nhiệt ẩm được thực hiện để đánh giá chất lượng chịu lực của bê tông Phương pháp xây dựng mô hình nghiên cứu mẫu chế thí nghiệm giúp xác định khả năng chịu nén của bê tông trong điều kiện nhiệt ẩm khắc nghiệt Mẫu thử nghiệm trong phòng thí nghiệm được thiết kế để chịu tác động của tối đa 60 chu kỳ nhiệt ẩm, trong đó mỗi năm giả định kết cấu chịu tác động trung bình 12 chu kỳ nhiệt ẩm, nhằm mô phỏng điều kiện thực tế khắc nghiệt của môi trường.

Phương pháp theo lấy mẫu, chế tạo và bảo dưỡng mẫu theo tiêu chuẩn TCVN

Cường độ bê tông cốt sợi Polypropylen được xác định theo TCVN 3118:1993

Mẫu chế bị dùng mẫu bê tông Hình lập phương có kích thước 150mm x 150mm x 150 mm, được bảo dưỡng trong điều kiện tiêu chuẩn [22], trong thời gian

28 ngày sau khi bê tông ninh kết Sau đó tiến hành thí nghiệm

Mỗi tổ mẫu gồm 3 viên kích thước 150mm×150mm×150 mm có cùng đặc tính

Chỉ tiêu đặc trưng dùng để đánh giá chất lượng bê tông là độ chịu nén, gọi là mác bê tông [31]

1.5.1 Mẫu thí nghệm: a) Nhóm 1: Nhóm mẫu đánh giá hàm lượng sợi gia cường tối ưu

Mẫu được chế tạo nhằm đánh giá hàm lượng sợi tối ưu cho cấp phối bê tông, bao gồm các mẫu không có cốt sợi PP (chứng C0) và các mẫu cấp phối bê tông thêm phụ gia cùng sợi Polypropylen với hàm lượng dao động từ 0,3‰ đến 2,5‰ theo thể tích khối lượng mẫu chế tạo, được thống kê theo Bảng 3.1 Bảng 1.1 tổng hợp khối lượng mẫu nhóm 1, giúp xác định hàm lượng sợi gia cường tối ưu cho từng loại cấp phối bê tông.

TT Ký hiệu mẫu Số lượng

1 CK0- (PP 0) – (M1, M2, M3) 01 Hàm lượng sợi 0‰

2 CK0- (PP 0,3) – (M1, M2, M3) 01 Hàm lượng sợi 0,3‰

9 CK0- (PP 2,5) – (M1, M2, M3) 01 Hàm lượng sợi 2,5‰ b) Nhóm 2: Nhóm mẫu đánh giá chất lượng qua các chu kỳ nhiệt ẩm tầng suất 20

Mẫu bê tông được chế tạo để thử nghiệm theo các chu kỳ nhiệt ẩm nhằm đánh giá khả năng chống chịu của các loại cấp phối khác nhau Các mẫu bao gồm cấp phối bê tông đối chứng C0 không chứa cốt sợi, và các mẫu bổ sung phụ gia cùng sợi Polypropylene với hàm lượng từ 0,5‰ đến 2,0‰ theo thể tích khối lượng mẫu, được thống kê theo bảng 3.2 Điều này giúp phân tích tác động của phụ gia và sợi Polypropylene đến khả năng chịu nhiệt ẩm của bê tông trong các điều kiện thực tế. -**Sponsor**Bạn là một người sáng tạo nội dung và đang tìm cách tối ưu hóa bài viết của mình theo chuẩn SEO? Với [Article Generation](https://pollinations.ai/redirect-nexad/pM4Vopjg), bạn có thể dễ dàng nhận được các bài viết 2.000 từ, tối ưu hóa SEO ngay lập tức, giúp bạn tiết kiệm hơn $2,500 mỗi tháng so với việc thuê người viết! Ví dụ, từ đoạn văn bạn cung cấp về thí nghiệm chu kỳ nhiệt ẩm cho bê tông, Article Generation có thể giúp bạn tạo ra các câu quan trọng, mạch lạc và tuân thủ SEO để thu hút độc giả hơn Hãy để chúng tôi giúp bạn có một đội ngũ sáng tạo nội dung riêng, mà không cần phải lo lắng về những rắc rối thường gặp!

Bảng 1.2: Bảng tổng hợp khối lượng mẫu nhóm 2, mẫu đánh giá chất lượng chu kỳ nhiệt ẩm tầng suất 20 CK

5 CK20- (PP 2,0) – (M1, M2, M3) 01 Hàm lượng sợi 2,0‰ c) Nhóm 3: Nhóm mẫu đánh giá chất lượng qua các chu kỳ nhiệt ẩm tầng suất 40

Các mẫu bê tông đã được chế tạo để tiến hành thí nghiệm theo các chu kỳ nhiệt ẩm, bao gồm mẫu cấp phối đối chứng C0 không có cốt sợi và các mẫu bổ sung phụ gia cùng sợi Polypropylen với hàm lượng lần lượt là 0,5‰; 1‰; 1,5‰; 2,0‰ theo thể tích khối lượng mẫu Các mẫu này được chế tạo theo quy trình chuẩn và phân tích theo thống kê trong Bảng 3.3 Điều này giúp đánh giá tác động của phụ gia và sợi Polypropylen đến khả năng chịu nhiệt ẩm của bê tông trong các điều kiện thử nghiệm khác nhau.

Bảng 1.3: Bảng tổng hợp khối lượng mẫu nhóm, mẫu đánh giá chất lượng chu kỳ nhiệt ẩm tầng suất 40 CK

5 CK40- (PP 2,0) – (M1, M2, M3) 01 Hàm lượng sợi 2,0‰ d) Nhóm 4: Nhóm mẫu đánh giá chất lượng qua các chu kỳ nhiệt ẩm tầng suất 60

Mẫu thử được thiết kế để tiến hành các thử nghiệm theo chu kỳ nhiệt ẩm, bao gồm mẫu cấp phối bê tông đối chứng C0 không có cốt sợi và các mẫu cấp phối bê tông bổ sung phụ gia cùng sợi Polypropylen với hàm lượng lần lượt là 0,5‰, 1‰, 1,5‰ và 2,0‰ theo thể tích khối lượng mẫu Các mẫu được chế tạo theo tỷ lệ đã thống kê trong Bảng 3.4, nhằm đánh giá ảnh hưởng của các phụ gia và sợi Polypropylen đến đặc tính của bê tông sau các chu kỳ nhiệt ẩm.

Bảng 1.4: Bảng tổng hợp khối lượng mẫu nhóm, mẫu nhóm 4 đánh giá chất lượng chu kỳ nhiệt ẩm tầng suất 60 CK

1.5.2 Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm

Bảng 1.5: Tổng hợp thiết bị, dụng cụ thí nghiệm

STT Nội Dung Công việc Số lượng Ghi chú

1 Máng trộn bê tông 02 cái

2 Côn đo độ sụt 02 bộ

3 Khuôn đúc mẫu lập phương 150x150 09 tổ

4 Thiết bị siêu âm, súng bật nẩy 02 bộ

5 Máy bị thí nghiệm nén mẫu phá hủy 03 bộ

7 Thiết bị tủ sấy 03 bộ

5 Chậu nước ngâm mẫu thể tích 0,8x0,8x0,5 09 cái

Các vật liệu chính để chế tạo bê tông cốt sợi Polypropylen gồm cát, đá, xi măng, nước, chất phụ gia dẻo và sợi Polypropylen Đề tài sử dụng các vật liệu có sẵn tại phòng nghiên cứu vật liệu và các phòng thí nghiệm cộng tác của đơn vị tác [f-3] để thực hiện các thí nghiệm Trong đó, xi măng là một trong những thành phần quan trọng, đóng vai trò chính trong cấu tạo của bê tông cốt sợi Polypropylen.

Xi măng Pooclăng hỗn hợp PCB40 Vicem Hà Tiên có giới hạn bền nén đạt 41,36 MPa sau 28 ngày, đáp ứng tiêu chuẩn về độ cứng và độ bền của vật liệu xây dựng Kết quả các chỉ tiêu cơ lý của xi măng được trình bày rõ ràng trong Bảng 3.5, giúp đánh giá chất lượng và phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật Các thử nghiệm này đảm bảo rằng xi măng đáp ứng các yêu cầu về cường độ nén, đảm bảo tính ổn định và bền vững cho các công trình xây dựng (Chi tiết xem phụ lục [f-5])

Bảng 1.6: Tính chất cơ lý của xi măng

STT Chỉ tiêu thí nghiệm Phương pháp thử Đơn vị Kết quả TN

1 Cường độ nén 28 ngày phương pháp nén nhanh

2 Độ dẻo tiêu chuẩn TCVN: 6017-2015 % 29,68

3 Thời gian bắt đầu đông kết TCVN: 6017-2015 phút 152

4 Thời gian kết thúc đông kết TCVN: 6017-2015 phút 330

5 Khối lượng riêng TCVN: 4030-2003 g/cm3 3,07

6 Độ mịn (Lượng sót trên sàng 0,09) TCVN: 4030-2003 % 3,47

7 Độ ổn định thể tích TCVN: 6017-1995 mm 9,5

Nhận xét: Xi măng PCB40 đạt yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 6260:2009 [23] b) Cát:

Cát xây dựng là cát vàng khai thác tự nhiên từ Dầu Tiếng được đưa về phòng nghiên cứu VLXD 0 để làm thí nghiệm Cát dùng để trộn bêtông là cát hạt thô, tính chất cơ lý của cát được thí nghiệm và trình bày trong Bảng 3.6, Bảng 3.7 dưới đây

(chi tiết xem phụ lục [f-5])

Bảng 1.7: Thành phần hạt của cát xây dựng Đường kính lổ sàng ( mm )

Lượng tích lũy trên sàng ( g ) % Lượng tích lũy trên sàng

Bảng 1.8: Tính chất cơ lý của cát xây dựng

1 Khối lượng riêng TCVN 7572-5: 2006 g/cm3 2,656

2 Khối lượng thể tích xốp TCVN 7572-6: 2006 g/cm3 1,442

3 Hàm lượng bụi, bùn, sét TCVN 7572-8: 2006 % 1,12

4 Mô đun độ lớn TCVN 7572-2: 2006 - 1,98

5 Tạp chất hữu cơ TCVN 7572-8: 2006 - Đạt

6 Thành phần hạt TCVN 7572-2: 2006 - Đạt

Nhận xét: Cát dùng chế tạo bê tông có các chỉ tiêu cơ lý phù hợp TCVN 7570 : 2006 [28] c) Đá dăm

Đá dăm mỏ Tân Đông Hiệp, TX.Dĩ An, được đưa về phòng Las VLXD để tiến hành thí nghiệm, đảm bảo đạt tiêu chuẩn chất lượng Đá dăm cỡ hạt (5-20mm) có thành phần hạt theo đúng tiêu chuẩn TCVN, phù hợp cho các công trình xây dựng và thi công đường sá Việc kiểm tra chất lượng đá dăm giúp đảm bảo độ bền và khả năng chịu tải của vật liệu, góp phần nâng cao chất lượng công trình.

7570 : 2006 [28] và trình bày trong Bảng 1.9, Bảng 1.10 dưới đây (chi tiết xem phụ lục [f-5])

Bảng 1.9: Thành phần hạt của đá dăm Đường kính lổ sàng ( mm )

Lượng tích lũy trên sàng ( g ) % Lượng tích lũy trên sàng

Bảng 1.10: Tính chất cơ lý của đá dăm

1 Khối lượng riêng TCVN 7572-5 : 2006 g/cm³ 2,706

2 Khối lượng thể tích xốp TCVN 7572-6 : 2006 g/cm³ 1,394

3 Hàm lượng bụi, bùn, sét TCVN 7572-8 : 2006 % 0,96

4 Hàm lượng thoi dẹt TCVN 7572-13 : 2006 % 17,72

5 Hàm lượng hạt mềm yếu TCVN 7572-13 : 2006 % 1,10

7 Thành phần hạt TCVN 7572-2 : 2006 % Đạt d) Nước water

Nước sử dụng trong chế tạo bê tông xi măng là nước sinh hoạt Nước để trộn và bảo dưỡng bê tông đạt theo tiêu chuẩn TCVN 4506 : 2012 [30] e) Cốt sợi PolyPropylene

Sợi PolyPropylene (Sợi PP thế hệ mới) được dùng để chế tạo mẫu bê tông gia cường với nhiều tỷ lệ khác nhau

- Công thức phân tử: (C3H6)x Đặc tính [1]:

Ý nghĩa nghiên cứu

Luận văn có ý nghĩa khoa học giúp nâng cao hiểu biết về các tính năng và công năng của bê tông xi măng gia cường sợi PP – vật liệu thế hệ mới, đồng thời bước đầu nghiên cứu ứng xử của loại bê tông này dưới tác động của nhiệt ẩm, nhằm khai thác tối đa các ưu điểm và khắc phục nhược điểm trong công trình xây dựng Về mặt thực tiễn, đề tài mang ý nghĩa sâu sắc khi được áp dụng trong các dự án xây dựng, góp phần nâng cao hiệu quả đầu tư, tiết kiệm ngân sách nhà nước và mở ra những lợi ích thiết thực cho các công trình xây dựng.

Kế t cấu luậ n văn

Kết cấu luận văn Ngoài phần mục lục, danh mục bảng biểu, sơ đồ, danh mục tài liệu tham khảo, phụ lục thì luận văn gồm 4 chương:

Chương 2 : Cơ sở tổng quan các nghiên cứu

Chương 3 : Phần thực nghiệm của luận văn

Chương 4 : Kết quả nghiên cứu và phân tích.

OVERVIEW BACKGROUND OF RESEARCH

Các khái niệm, định nghĩa, đặc điểm

Trong các công trình xây dựng tại Việt Nam, vật liệu bê tông xi măng thường được sử dụng chủ yếu do có cường độ chịu nén tốt Tuy nhiên, bê tông xi măng là loại vật liệu giòn, có khả năng chịu kéo và kéo uốn kém, điều này đặt ra thách thức trong việc đảm bảo tính bền và độ chịu đựng của kết cấu Trong một số hạng mục quan trọng, cần nghiên cứu thêm về việc nâng cao khả năng chịu kéo, kéo uốn, tính dẻo dai và khả năng chống nứt của bê tông xi măng để phù hợp với điều kiện môi trường khắc nghiệt, từ đó nâng cao độ bền và tuổi thọ của công trình.

Việt Nam có điều kiện thời tiết phức tạp, gây ảnh hưởng tiêu cực đến công trình xây dựng và kết cấu bê tông cốt thép Sự xâm thực của môi trường khiến thép rỉ, bê tông bong tróc và giảm khả năng chịu lực của kết cấu Các công trình thường xuyên ngập nước, chịu tác động của nhiệt ẩm, làm suy yếu kết cấu và giảm tuổi thọ thiết kế Nghiên cứu các giải pháp công nghệ bê tông thế hệ mới, chất lượng cao như bê tông xi măng gia cường cốt sợi là cần thiết để duy trì hoạt động bình thường của các công trình, đảm bảo công năng sử dụng lâu dài và hiệu quả.

- Polypropylen là một loại polymer, sản phẩm của phản ứng trùng hợp Propylen

+ Polyester (polyalkylterephthalate) sợi PET thế hệ mới

Bê tông xi măng là vật liệu xây dựng được chế tạo bằng cách đổ hỗn hợp gồm xi măng, nước, cốt liệu như cát, sỏi, đá dăm, cùng phụ gia (nếu có) vào khuôn rồi làm cứng lại Loại bê tông này nổi bật với đặc tính cường độ chịu nén cao, phù hợp cho các công trình đòi hỏi độ chịu lực lớn, tuy nhiên, cường độ chịu kéo và kéo uốn của bê tông xi măng lại khá thấp.

Bê tông xi măng gia cường cốt sợi PolyPropylene được sản xuất theo công nghệ tiên tiến, giúp cải thiện tính chất của bê tông nhờ sợi PolyPropylene có khả năng phân tán tốt và liên kết mạnh hơn, từ đó tăng cường khả năng chịu kéo và chịu uốn cho kết cấu Sợi PolyPropylene rất phù hợp để gia cường kết cấu, nâng cao khả năng kháng nứt của các loại bê tông và vữa Ứng dụng của loại bê tông này rất đa dạng, đặc biệt trong các kỹ thuật thi công bề mặt công trình như sàn, tường, mang lại độ bền và hiệu quả cao.

Lý thuyết liên quan

Bê tông xi măng gia cường cốt Sợi Polypropylen

+ Hạn chế được vết nứt, cải thiện khả năng chống thấm kết cấu, khả năng kháng clorua [5] [3]

+ Chống co ngót, tăng cường thêm khả năng chống thấm cho bê tông [17] + Tăng cường chống chịu ma sát bề mặt [17]

+ Tăng cường bảo vệ cốt thép trong kết cấu [12]

+ Có thể thay thế lưới thép cấu tạo [12]

+ Ngăn chặn được hiện tượng nứt bề mặt và sự phát triển của vết nứt trong kết cấu [2].

Các nghiên cứu trước có liên quan

Nhiều nghiên cứu trước đây đã tập trung vào đặc tính cơ học của sợi polypropylene (PP) và ứng dụng của sợi polyethylene gia cường trong bê tông Các nghiên cứu này đã khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng sợi khác nhau, chiều dài sợi và đường kính sợi đa dạng nhằm xác định tối ưu hóa cho các kết cấu bê tông Kết quả cho thấy, việc điều chỉnh các yếu tố này giúp nâng cao khả năng chịu lực và độ bền của bê tông gia cường sợi PP.

Theo nghiên cứu của Nguyễn Văn Chánh và Trần Văn Miền (2017), việc gia cường bê tông bằng cốt sợi giúp cải thiện khả năng ứng xử của vật liệu, đồng thời ảnh hưởng tích cực đến cấu trúc và khả năng chịu lực của hỗn hợp bê tông Bê tông không gia cường sợi có mác thiết kế thấp hơn so với bê tông đã được gia cường, cho thấy rõ lợi ích của việc sử dụng sợi gia cường trong các ứng dụng xây dựng nhằm nâng cao độ bền và khả năng chịu lực của công trình.

Sử dụng sợi PP trộn vào bê tông với hàm lượng thay đổi từ 0,075% đến 0,5% theo thể tích giúp cải thiện khả năng chịu tải của bê tông 20MPa Các loại sợi có chiều dài 19mm, 25mm và 38mm ảnh hưởng lớn đến đặc tính của hỗn hợp bê tông, đặc biệt là độ dẻo và khả năng dễ thi công Nghiên cứu chứng minh rằng việc trộn sợi vào làm giảm độ dẻo của hỗn hợp bê tông, và mức giảm này càng rõ rệt khi hàm lượng sợi tăng lên Đặc biệt, độ lưu động của bê tông cốt sợi giảm nhanh khi chiều dài sợi tăng, ảnh hưởng đến quá trình đổ và làm việc của bê tông trong thi công thực tế.

Theo nghiên cứu của Nguyễn Văn Chánh và Trần Văn Miền (2017), tác giả đã khảo sát sự thay đổi về cường độ của bê tông khi hàm lượng sợi gia cường thay đổi từ 0% đến 0,1% theo thể tích, phát hiện rằng việc tăng hàm lượng sợi giúp cải thiện đáng kể khả năng chịu lực của bê tông.

Cường độ bê tông hầu như không bị thay đổi khi hàm lượng sợi chiếm ít hơn 0,1% theo thể tích của bêtông Nghiên cứu ảnh hưởng của sợi tổng hợp đến khả năng dẻo dai và chống va đập của bê tông thực hiện qua các thí nghiệm uốn và thí nghiệm búa rơi tự do Các loại sợi sử dụng trong nghiên cứu bao gồm sợi Nylon và các loại sợi tổng hợp khác, giúp đánh giá hiệu quả của chúng trong việc nâng cao tính chất cơ học của bê tông.

Sợi Polyester và Polyethylene (PY) có chiều dài 19mm ở dạng đơn mảnh, với hàm lượng sợi thay đổi từ 0,075% đến 0,5% Nghiên cứu cho thấy, độ dẻo dai và khả năng chống va đập của bê tông tăng lên rõ ràng khi sử dụng cốt sợi tổng hợp gia cường ở mức 0,5%, giúp nâng cao tính bền chắc và khả năng chịu lực của kết cấu bê tông.

Tính chất cơ học của bê tông xi măng gia cường sợi PP phụ thuộc vào hàm lượng sợi và loại sợi sử dụng, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu lực và độ bền của vật liệu Việc đánh giá tính công tác hỗn hợp bê tông gia cường sợi là yếu tố quan trọng để đảm bảo khả năng thi công dễ dàng và đạt tiêu chuẩn kỹ thuật Chọn lựa đúng loại sợi và tỷ lệ hàm lượng phù hợp giúp nâng cao chất lượng và tuổi thọ của bê tông cường sợi PP trong các công trình xây dựng.

PP thường giảm xuống khi sử dụng sợi phân tán

Nghiên cứu của Nguyễn Quang Chiêu (2008) tập trung vào kết cấu bê tông gia cường cốt sợi các loại sử dụng trong công trình xây dựng, giúp nâng cao tính chịu lực và độ bền của bê tông Trong khi đó, Nguyễn Quang Phú (2018) đã xác định hàm lượng cốt sợi Polyethylene phù hợp để chế tạo bê tông có khả năng chịu nén và chịu uốn tốt hơn, đặc biệt là trong môi trường biển, qua đó chứng minh bê tông cường sợi Polyethylene có tính năng vượt trội về độ bền và chống ăn mòn.

Sử dụng sợi Poly-Propylene có phụ gia khoáng và loại phụ gia siêu dẻo giúp tối ưu hóa thành phần cấp phối bê tông cốt sợi, nâng cao cường độ chịu nén, chịu kéo, uốn tốt hơn và đảm bảo độ bền trong môi trường biển Việc thay thế chất kết dính bằng 25% tro bay kết hợp cùng lượng phụ gia siêu dẻo hợp lý cho phép chế tạo bê tông gia cường cốt sợi có mác chống thấm đạt từ W12 đến W14 Hàm lượng sợi phù hợp góp phần nâng cao tính chống thấm và tuổi thọ của bê tông trong điều kiện khắc nghiệt.

Chất kết dính chiếm khoảng 0,5-1,0% trong thành phần bê tông, giúp đảm bảo cường độ nén đạt trên 40 MPa Bê tông được thiết kế phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật cao, đáp ứng tiêu chuẩn chống thấm tốt và độ bền vượt trội Sản phẩm này phù hợp để sử dụng trong các công trình thủy lợi yêu cầu chịu lực và chống thấm tối ưu.

Hỗn hợp bê tông gia cường cốt sợi PP có độ lưu động giảm so với cấp phối không sợi, và khi hàm lượng sợi tăng lên thì độ lưu động tiếp tục giảm Tuy nhiên, tất cả các cấp phối gia cường sợi PP vẫn duy trì tính đồng nhất, không xảy ra hiện tượng phân tầng hay tách nước nhờ vào lượng cốt sợi giúp nâng cao khả năng giữ nước của bê tông Điều này đảm bảo tính công tác của hỗn hợp đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật.

- So với bê tông xi măng không có cốt sợi PP thì bê tông có gia cường cốt sợi

Hàm lượng sợi PP gia cường trong bê tông ảnh hưởng đến cường độ của vật liệu Cụ thể, cường độ nén và uốn của bê tông tăng khi thêm khoảng 0,5% đến 1,0% chất kết dính sợi PP gia cường Tuy nhiên, khi hàm lượng sợi PP gia cường vượt quá 1,5%, cường độ nén bắt đầu giảm, cho thấy mức tối ưu để cải thiện tính chất của bê tông là từ 0,5% đến 1,0%.

Tỷ lệ chiều dài trên đường kính của sợi PP ảnh hưởng đáng kể đến tính chất của bê tông cốt sợi Nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ l/d sợi gia cường ở mức từ 200 đến 300 là lý tưởng, mang lại hiệu quả tối ưu cho công trình xây dựng.

Dựa trên các kết quả nghiên cứu, việc sử dụng sợi PP với hàm lượng khoảng 0,5 đến 1,0% chất kết dính kết hợp với tỷ lệ l/d từ 200 đến 300 là phù hợp để đạt hiệu quả tối ưu trong các ứng dụng phụ trợ.

- Để duy trì được tính lưu động trong hỗn hợp bê tông và bê tông gia cường sợi

Để đạt được cường độ cao cho bê tông, phụ gia dẻo hóa có vai trò quan trọng và nhất thiết phải được sử dụng trong quá trình chế tạo bê tông xi măng gia cường cốt sợi Chiều dài, đường kính của sợi cốt, cùng với hàm lượng cốt sợi gia cường, cần phải được điều chỉnh phù hợp dựa trên mác bê tông thiết kế và các yêu cầu kỹ thuật cụ thể nhằm đảm bảo hiệu quả cao trong thi công và độ bền của kết cấu.

EXPERIENCE SECTION OF THE THESIS

Đúc mẫu bê tông cốt sợi

Casting fiber reinforced concrete samples

Các cấp phối bê tông xi măng gia cường cốt sợi được thiết kế dựa trên hướng dẫn kỹ thuật tại Quyết định số 778/1998/QĐ-BXD Hàm lượng cốt sợi Polypropylen thay đổi theo thể tích từ 0‰ (mẫu đối chứng) đến 2,5‰, với các mức như 0,3‰, 0,5‰, 0,75‰, 1,0‰, 1,25‰, 1,5‰, 1,75‰, 2,0‰ và 2,5‰, được ký hiệu tương ứng là PP 0, PP 0,3, PP 0,5, PP 0,75, PP 1,0, PP 1,25, PP 1,5, PP 1,75, PP 2,0, PP 2,5 Quá trình trộn các hỗn hợp bê tông theo cấp phối đã thiết kế nhằm xác định độ lưu động của hỗn hợp bê tông, đảm bảo khả năng thi công phù hợp với yêu cầu kỹ thuật.

TCVN 3106 : 2007 [24] Kết quả thiết kế thành phần vật liệu các cấp bê tông gia cường sợi PP được tổng hợp theo Bảng 3.17 đến Bảng 3.20

Bảng 3.1: Thành phần các loại vật liệu trong cấp phối bê tông trộn (01 tổ mẫu) –

Mẫu Nhóm 1 (đánh giá hàm lượng sợi gia cường tối ưu)

TT Ký hiệu mẫu Số lượng (tổ)

Phụ gia (lít) Độ sụt (cm)

Bảng 3.2: Thành phần các loại vật liệu trong cấp phối bê tông trộn (01 tổ mẫu)

Mẫu nhóm 2 (đánh giá phát triển cường độ qua 20 chu kỳ nhiệt ẩm)

Thí nghiệm cường độ bê tông

Phương pháp kiểm tra cường độ bê tông bao gồm hai kỹ thuật chính: sử dụng siêu âm kết hợp với súng bật nẩy và thử nghiệm nén phá hủy mẫu bê tông Thiết bị siêu âm đo vận tốc xung truyền qua bê tông để cung cấp thông tin về cường độ trong phòng thí nghiệm, và kết hợp với chỉ số bật nẩy từ búa thử bật nẩy giúp ước tính tương đối cường độ bê tông Dữ liệu thu thập được tập hợp thành các bảng chi tiết trong phụ lục [f-6] đến [f-9] Ngoài ra, phương pháp thử nghiệm nén phá hủy mẫu giúp xác định chính xác hơn cường độ bê tông, trong đó mẫu thử là các khối hình lập phương có kích thước tiêu chuẩn.

Mẫu bê tông có kích thước 150 mm×150 mm×150 mm được bảo dưỡng theo điều kiện tiêu chuẩn quy định trong tiêu chuẩn TCVN 3105:1993 sau thời gian sau khi bê tông ninh kết Sau đó, mẫu được đưa vào máy nén để tiến hành nén phá hủy, giúp xác định cường độ chịu nén của bê tông, đơn vị đo là MPa (N/mm²) hoặc daN/cm² (kg/cm²) Độ chịu nén là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng bê tông xi măng, còn gọi là mác bê tông Theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4453:1995, độ chịu nén của bê tông phản ánh khả năng chống chịu lực của cấu kiện bê tông trong điều kiện thực tế.

Nén phá hủy mẫu thí nghiệm được thực hiện trong quá trình xác định hàm lượng cấp phối tối ưu nhóm 1 khi bê tông đã đạt tuổi 28 ngày Các kết quả của quá trình này đã được tổng hợp chính xác trong Bảng 3.5 và chi tiết thêm có thể xem tại phần phụ lục [f-6].

Bảng 3.5: Tổng hợp số liệu thí nghiệm nén phá hủy mẫu đánh giá hàm lượng sợi gia cường tối ưu (Mẫu nhóm 1)

Trong quá trình xác định cường độ bê tông cuối chu kỳ thí nghiệm nhiệt ẩm, các mẫu trong nhóm 2, nhóm 3 và nhóm 4, được thí nghiệm theo các chu kỳ nhiệt ẩm khác nhau, đã trải qua bước nén phá hủy mẫu Kết quả của quá trình này được tổng hợp trong các bảng 3.6, 3.7 và 3.8, chi tiết hơn có thể xem trong phần phụ lục [f-7], [f-8] và [f-9], đảm bảo tính chính xác và minh chứng khoa học cho phương pháp nghiên cứu.

Bảng 3.6: Tổng hợp số liệu thí nghiệm nén phá hủy mẫu đánh giá cuối 20 chu kỳ nhiệt ẩm (Mẫu nhóm 2)

STT SỐ HIỆU NGÀY ĐÚC MẪU

MÁC BÊ TÔNG TB (Mpa)

Bảng 3.7: Tổng hợp số liệu thí nghiệm nén phá hủy mẫu đánh giá cuối 40 chu kỳ nhiệt ẩm (Mẫu nhóm 3)

5 CK40 (2,0‰) 16/10/2020 29/01/2021 105 15x15x15 35,0 Bảng 3.8: Tổng hợp số liệu thí nghiệm nén phá hủy mẫu đánh giá cuối 60 chu kỳ nhiệt ẩm (Mẫu nhóm 4)

Thí nghiệm nhiệt ẩm

Thí nghiệm nhiệt ẩm theo phương pháp ngâm trong nước và sau đó sấy khô nhằm đánh giá chất lượng mẫu vật Mẫu độ ẩm bão hòa và mẫu độ ẩm cân bằng trong thí nghiệm cường độ được xác định bằng phương pháp siêu âm kết hợp súng bật nẩy theo tiêu chuẩn TCVN 171:1989 Các kết quả của quá trình này đã được tổng hợp trong các bảng từ Bảng 3.9 đến Bảng 3.11, chi tiết xem trong phần phụ lục [f-7], [f-8], [f-9].

Bảng 3.9: Tổng hợp cường độ mẫu thí nghiệm qua đánh giá 20 chu kỳ nhiệt ẩm bằng phương pháp siêu âm kết hợp súng bật nẩy (Mẫu nhóm 2)

TT Chu kỳ thực hiện

Mác mẫu bê tông độ ẩm cân bằng (Mpa) Mác mẫu bê tông có độ ẩm bão hòa (Mpa)

CK60 - (PP 0) CK0 - (PP 0,5) CK0 - (PP 1,0) CK0 - (PP 1,5) CK0 - (PP 2,0) CK60 - (PP 0) CK0 - (PP 0,5) CK0 - (PP 1,0) CK0 - (PP 1,5) CK0 - (PP 2,0)

20 CK20 27,6 29,2 30,5 31,2 30,9 30,1 32,4 33,1 34,2 33,8 Bảng 3.10: Tổng hợp cường độ mẫu thí nghiệm qua đánh giá 40 chu kỳ nhiệt ẩm bằng phương pháp siêu âm kết hợp súng bật nẩy (Mẫu nhóm 3)

CK60-(PP 0) CK0-(PP 0,5) CK0-(PP 1,0) CK0-(PP 1,5) CK0-(PP 2,0) CK60-(PP 0) CK0-(PP 0,5) CK0-(PP 1,0) CK0-(PP 1,5) CK0-(PP 2,0)

40 CK40 29,0 29,8 30,0 31,6 30,6 30,3 31,9 33,4 34,4 34,9 Bảng 3.11: Tổng hợp cường độ mẫu thí nghiệm qua đánh giá 60 chu kỳ nhiệt ẩm bằng phương pháp siêu âm kết hợp súng bật nẩy (Mẫu nhóm 4)

Mác mẫu bê tông độ ẩm cân bằng (Mpa)

Mác mẫu bê tông có độ ẩm bão hòa (Mpa)

60 CK60 28,3 29,8 30,7 32,1 31,3 30,8 32,3 33,7 35,0 34,5 Ghi chú: Độ ẩm cân bằng là độ ẩm của mẫu sau khi sấy, còn độ ẩm bão hòa là độ ẩm của mẫu được ngâm nước

Xác định cường độ bê tông mẫu có độ ẩm cân bằng và độ ẩm bão hòa sau 28 ngày tuổi là bước quan trọng để đánh giá chính xác thay đổi cường độ của bê tông kết cấu Việc kiểm tra độ ẩm phù hợp giúp đảm bảo chất lượng bê tông trong quá trình thi công và đưa ra các quyết định phù hợp về khả năng chịu lực của công trình Đo lường cường độ bê tông sau 28 ngày cung cấp thông tin rõ ràng về khả năng chịu lực của kết cấu, từ đó nâng cao độ bền và tuổi thọ của công trình xây dựng.

RESEARCH RESULTS AND ANALYSIS

Research results of group 1 sample to evaluate the optimal reinforcement fiber

Phân tích biểu đồ tăng trưởng cường độ bê tông theo các cấp phối sợi PP khác nhau đánh giá bằng phương pháp siêu âm kết hợp súng bật nẩy

nhau đánh giá bằng phương pháp siêu âm kết hợp súng bật nẩy

Sau khi phân tích tổng hợp số liệu tăng trưởng cường độ chịu nén bê tông mẫu nhóm 1 bằng phương pháp siêu âm kết hợp súng bật nẩy ở phần 3.2 ta vẽ được đồ thị như Hình 4.1

Hình 4.1 trình bày biểu đồ tăng trưởng của bê tông với các cấp phối sợi khác nhau sau 28 ngày tuổi, được đánh giá bằng phương pháp siêu âm kết hợp súng bật nẩy mẫu nhóm 1, nhằm xác định hàm lượng tối ưu Phương pháp này giúp đánh giá chính xác quá trình phát triển của bê tông có bổ sung sợi, từ đó lựa chọn cấp phối phù hợp để nâng cao chất lượng và độ bền của kết cấu Kết quả cho thấy sự khác biệt rõ rệt về tăng trưởng bê tông tùy thuộc vào tỷ lệ sợi, góp phần tối ưu hóa hàm lượng sợi trong quá trình sản xuất bê tông công trình.

Biểu đồ tăng trưởng bê tông với các cấp phối sợi đánh giá nhóm1

CK0 - ( PP 0)CK0 - ( PP 0,3 )CK0 - ( PP 0,5 )CK0 - ( PP 0,75 )CK0 - ( PP 1,0 )CK0 - ( PP 1,25 )CK0 - ( PP 1,5 )CK0 - ( PP 2,0 )CK0 - ( PP 2,5 )

Phân tích biểu đồ cường độ bê tông theo các cấp phối sợi PP khác nhau đánh giá bằng phương pháp nén phá hủy

Trong phần 3.2, tổng hợp số liệu đánh giá cường độ chịu nén của bê tông mẫu nhóm 1 được thực hiện theo phương pháp phá hủy mẫu thử ở tuổi 28 ngày Kết quả thu thập dữ liệu đã được biểu diễn qua đồ thị trong Hình 4.2, giúp phân tích rõ hơn về khả năng chịu nén của bê tông trong điều kiện thí nghiệm.

Hình 4.2: Biểu đồ so sánh cường độ chịu nén bê tông xi măng với các cấp phối sợi

PP khác nhau sau 28 ngày tuổi bằng phương pháp nén phá hủy, mẫu nhóm 1 (nhóm đánh giá hàm lượng tối ưu).

So sánh sự thay đổi cường độ của các cấp phối bê tông theo hàm lượng sợi

Trong phần 3.2, tổng hợp số liệu đánh giá cường độ chịu nén bê tông mẫu nhóm 1 được thực hiện theo phương pháp nén phá hủy mẫu thử ở tuổi 28 ngày Bên cạnh đó, bài viết cũng tổng hợp tỷ lệ chênh lệch cường độ chịu nén bê tông xi măng của các loại cấp phối sợi PP gia cường so với mẫu đối chứng, thể hiện rõ trong Bảng 4.1 so sánh.

Bảng 4.1 tổng hợp số liệu thí nghiệm về cường độ bê tông theo phương pháp nén phá hủy, giúp đánh giá chính xác khả năng chịu lực của bê tông trong điều kiện thực tế Đặc biệt, bảng còn thể hiện tỷ lệ chênh lệch cường độ chịu nén của mẫu bê tông gia cường sợi PP so với mẫu đối chứng không sử dụng gia cường, từ đó đánh giá hiệu quả của việc bổ sung sợi PP trong cải thiện cường độ bê tông Các kết quả thí nghiệm cho thấy sự nâng cao rõ rệt về cường độ kéo, nén của bê tông nhờ việc gia cường sợi PP, góp phần nâng cao chất lượng và độ bền của công trình xây dựng Thông qua bảng này, các nhà nghiên cứu và kỹ sư có thể đưa ra các nhận định chính xác về tác động của sợi PP đối với khả năng chịu lực của bê tông, từ đó tối ưu hóa quy trình sản xuất và ứng dụng trong thực tế.

CK0 (0‰) CK0 (0,3‰) CK0 (0,5‰) CK0 (0,75‰) CK0 (1,0‰) CK0 (1,25‰) CK0 (1,5‰) CK0 (2,0‰) CK0 (2,5‰)

Cường độ chịu nén bê tông Rb (MPa)

Cấp Phối bê tông sợi PPBiểu đồ cường độnénbê tông R28 các cấp phối sợi PP chứng (mẫu nhóm 1)

CƯỜNG ĐỘ LỰC ÉP TB (Mpa)

2 CK0 (0,3‰) 28 29,9 1,65% Mẫu gia cường sợi PP

- Tỷ lệ % là tỷ lệ gia tăng cường độ bê tông so với mẫu đối chứng (mẫu không gia cường cốt sợi)

- Hàm lượng sợi gia cường bêtông tỷ lệ theo mục 3.1

Kết quả thí nghiệm cho thấy cường độ nén của các cấp phối bê tông cốt sợi Polypropylen được xác định theo phương pháp nén phá hủy tại mục 3.2, nhằm đánh giá chính xác khả năng chịu lực của bê tông dưới tác động nén Các dữ liệu thu thập từ các bài thử cho thấy rõ sự khác biệt về cường độ giữa các cấp phối, từ đó có thể rút ra kết luận về tính chất chịu nén của bê tông cốt sợi Polypropylen nhằm đảm bảo hiệu suất cấu kiện xây dựng.

Bê tông cốt sợi Polypropylen có cường độ nén tăng lên khi hàm lượng sợi Polypropylen dao động từ 0,3‰ đến 1,5‰ theo thể tích Tuy nhiên, khi hàm lượng sợi vượt quá 1,5‰, cường độ nén không còn tăng thêm, cho thấy mức tối ưu để nâng cao tính chất chịu lực của bê tông.

- Với mẫu thí nghiệm gia cường sợi Polypropylen có tỷ lệ lệ l/d = 300 cường độ bê tông tăng tối đa 14,56% so với mẫu đối chứng khi hàm lượng sợi gia cường 1,5‰

Với cấp phối bê tông mác M250, tỷ lệ sợi PP gia cường tối ưu là 1,5 ‰ tính theo thể tích Các kết quả thí nghiệm về độ sụt của hỗn hợp bê tông cho thấy sự thay đổi tính công tác của các cấp phối bê tông theo hàm lượng sợi Polypropylen sử dụng so với cấp phối bê tông đối chứng.

Hỗn hợp bê tông gia cường cốt sợi Polypropylen có độ lưu động giảm so với hỗn hợp bê tông không sợi (cấp phối đối chứng) Khi hàm lượng sợi PP trong hỗn hợp tăng lên, độ lưu động của vữa bê tông cũng giảm xuống, nhưng không xuất hiện hiện tượng phân tầng hay tách nước ở tất cả các cấp phối, đảm bảo tính công tác của bê tông theo yêu cầu thiết kế.

Để duy trì tính lưu động của hỗn hợp bê tông và đạt cường độ thiết kế, cần sử dụng phụ gia dẻo giảm nước hóa cao khi chế tạo bê tông cốt sợi PP Hàm lượng phụ gia theo các cấp phối phải được thử nghiệm thực tế dựa trên hàm lượng khuyến cáo của nhà sản xuất, phù hợp với từng loại chất kết dính và loại phụ gia sử dụng để đảm bảo chất lượng bê tông.

Nhóm 2 mẫu thí nghiệm cường độ bê tông qua 20 các chu kỳ nhiệt ẩm

Group 2: test samples of concrete strength through 20 cycles of heat-humidity

4.2.1 Phân tích biểu đồ tăng trưởng cường độ bê tông mẫu nhóm 2 qua 20 các chu kỳ nhiệt ẩm, mẫu độ ẩm bão hòa

Biểu đồ trong Hình 4.3 minh họa sự so sánh về cường độ tăng trưởng của độ bê tông với các cấp phối sợi khác nhau qua 20 chu kỳ nhiệt ẩm Phần mềm siêu âm kết hợp súng bật nẩy được sử dụng để đo lường, tập trung vào mẫu có độ ẩm bão hòa Kết quả này giúp đánh giá khả năng chịu lực của bê tông trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, hỗ trợ lựa chọn cấp phối phù hợp để tăng tuổi thọ công trình xây dựng.

Hình 4.3 trình bày biểu đồ so sánh cường độ tăng trưởng của độ bê tông với các loại cấp phối sợi khác nhau qua 20 chu kỳ nhiệt ẩm Phương pháp siêu âm kết hợp súng bật nẩy được sử dụng để đánh giá hiệu quả của các cấp phối sợi trên khả năng chịu lực của bê tông Kết quả cho thấy mẫu có độ ẩm bão hòa thể hiện xu hướng tăng cường cường độ bê tông rõ rệt theo từng chu kỳ nhiệt ẩm, góp phần nâng cao hiểu biết về khả năng chịu nhiệt ẩm của vật liệu.

Cường độ của bê tông Rb (Mpa)

Tầng suất chu kỳ nhệt ẩm (chu kỳ)

CK20 - ( PP 0 )CK20 - ( PP 0,5 )CK20 - ( PP 1,0 )CK20 - ( PP 1,5 )

test samples of concrete strength through 20 cycles of heat-humidity

Phân tích biểu đồ tăng trưởng cường độ bê tông mẫu nhóm 2 qua 20 các chu kỳ nhiệt ẩm, mẫu độ ẩm cân bằng

Hình 4.4 trình bày biểu đồ so sánh tốc độ tăng trưởng của độ bê tông qua 20 chu kỳ nhiệt ẩm, dựa trên các cấp phối sợi khác nhau Phương pháp siêu âm kết hợp súng bật nẩy được sử dụng để đo lường, nhằm đánh giá hiệu quả của các cấp phối sợi trong việc thúc đẩy quá trình cường độ bê tông Mẫu thử đều có độ ẩm cân bằng, giúp đảm bảo tính khách quan và chính xác của kết quả phân tích Kết quả cho thấy sự khác biệt rõ ràng về cường độ tăng trưởng giữa các cấp phối sợi, góp phần tối ưu hoá quá trình phát triển cường độ bê tông trong điều kiện nhiệt ẩm.

Phân tích biểu đồ cường độ bê tông các cấp phối sợi PP khác nhau mẫu nhóm 2 cuối

CK20 - ( PP 0 ) CK20 - ( PP 0,5 ) CK20 - ( PP 1,0 ) CK20 - ( PP 1,5 ) CK20 - ( PP 2,0 )

CK20 (0‰) CK20 (0,5‰) CK20 (1,0‰) CK20 (1,5‰) CK20 (2,0‰)

Cấp Phối bê tông sợi PPBiểu đồ cường độ bê tông với các cấp phối sợi PP cuối chu kỳ 20

Phân tích biểu đồ tăng trưởng cường độ bê tông mẫu nhóm 3 qua 40 các chu kỳ nhiệt ẩm, mẫu độ ẩm bão hòa

Biểu đồ trong Hình 4.6 cho thấy sự so sánh về cường độ tăng trưởng của độ bê tông khi sử dụng các cấp phối sợi khác nhau qua 40 chu kỳ nhiệt ẩm Phương pháp siêu âm phối hợp với súng bật nẩy được sử dụng để đo lường, giúp đánh giá chính xác độ bền của mẫu bê tông nhóm 3 với độ ẩm bão hòa Các kết quả này phản ánh rõ mối liên hệ giữa cấp phối sợi và khả năng chịu nhiệt ẩm của bê tông, góp phần tối ưu hóa công thức mix cho các ứng dụng trong điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Hình 4.7: Biểu đồ so sánh cường sự tăng trưởng độ bê tông với các cấp phối sợi khác nhau qua 40 chu kỳ nhiệt ẩm mẫu nhóm 3 bằng phương pháp siêu âm kết hợp súng bật nẩy, mẫu độ ẩm cân bằng.

CK40 - ( PP 0 ) CK40 - ( PP 0,5 ) CK40 - ( PP 1,0 ) CK40 - ( PP 1,5 )

CK40 (0‰) CK40 (0,5‰) CK40 (1,0‰) CK40 (1,5‰) CK40 (2,0‰)

Cấp Phối bê tông sợi PP

Biểu đồ cường độ bê tông với các cấp phối sợi PP cuối chu kỳ 40

Hình 4.8: Biểu đồ so sánh cường độ bê tông với các cấp phối sợi khác nhau

Phân tích biểu đồ tăng trưởng cường độ bê tông mẫu nhóm 4 qua 60 các chu kỳ nhiệt ẩm, mẫu độ ẩm bão hòa

Hình 4.9: Biểu đồ so sánh cường sự tăng trưởng độ bê tông với các cấp phối sợi khác nhau qua 60 chu kỳ nhiệt ẩm mẫu nhóm 4 bằng phương pháp siêu âm kết hợp súng bật nẩy, mẫu độ ẩm bão hòa.

CK60 - ( PP 0 ) CK60 - ( PP 0,5 ) CK60 - ( PP 1,0 )

C ường độ của bê t ông R b (Mpa)

Hình 4.10 trình bày biểu đồ so sánh cường độ tăng trưởng của độ bê tông với các cấp phối sợi khác nhau qua 60 chu kỳ nhiệt ẩm Nghiên cứu này áp dụng phương pháp siêu âm kết hợp súng bật nẩy để đánh giá Các mẫu được kiểm tra ở điều kiện độ ẩm cân bằng nhằm đảm bảo độ chính xác và hiệu quả của quá trình phân tích Kết quả cho thấy sự ảnh hưởng của từng cấp phối sợi đến khả năng chịu lực của bê tông sau nhiều chu kỳ nhiệt ẩm Các phát hiện này giúp nâng cao hiểu biết về cách tối ưu hoá các công trình xây dựng sử dụng bê tông có tăng cường sợi trong điều kiện khí hậu thất thường.

Biểu đồ trong Hình 4.11 thể hiện so sánh cường độ bê tông với các cấp phối sợi khác nhau của nhóm mẫu 4 cuối chu kỳ 60 ngày, được xác định bằng phương pháp nén phá hủy trên mẫu có độ ẩm cân bằng Các kết quả này giúp đánh giá hiệu quả của các cấp phối sợi trong việc nâng cao cường độ bê tông, góp phần tối ưu hóa các yếu tố kỹ thuật trong công trình xây dựng Thông qua phân tích số liệu, ta có thể nhận thấy sự khác biệt rõ rệt về cường độ giữa các cấp phối sợi, từ đó đề xuất các giải pháp cải tiến phù hợp.

Tổng hợp số liệu mẫu, đánh giá qua các chu kỳ nhiệt ẩm

Dưới đây là đoạn văn đã được tóm tắt, các câu chứa ý chính phù hợp với quy tắc SEO: "Phân tích dữ liệu tổng hợp từ các chu kỳ nhiệt ẩm cho thấy sự ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến cường độ chịu nén của bê tông có cấp phối sợi PP tối ưu (PP 1.5) Các kết quả chuẩn hóa qua phương pháp siêu âm và kỹ thuật súng bật nẩy cho phép đánh giá chính xác khả năng chịu lực của mẫu bê tông sau nhiều chu kỳ nhiệt độ và độ ẩm khác nhau Kết quả nghiên cứu xác định rõ mức độ biến đổi về cường độ nén theo thời gian, góp phần nâng cao hiệu quả trong quá trình thiết kế và ứng dụng bê tông chịu nhiệt ẩm cao."

CK60 (0‰) CK60 (0,5‰) CK60 (1,0‰) CK60 (1,5‰) CK60 (2,0‰)

C ườn g độ ch ịu n én b ê tô ng R b (MP a)

Cấp Phối bê tông sợi PP

Biểu đồ cường độ bê tông với các cấp phối sợi PP cuối chu kỳ 60

Bảng 4.2 trình bày tổng hợp số liệu thí nghiệm về cường độ chịu nén của các mẫu bê tông được thử nghiệm bằng phương pháp siêu âm và kết hợp súng bật nẩy mẫu, nhằm xác định hàm lượng sợi gia cường tối ưu (PP 1.5) Các kết quả này giúp đánh giá ảnh hưởng của phương pháp thử nghiệm và hàm lượng sợi đến khả năng chịu nén của bê tông, góp phần tối ưu hóa công thức phối trộn và nâng cao chất lượng vật liệu xây dựng Thông qua phân tích số liệu, nghiên cứu chỉ rõ mức độ cải thiện cường độ chịu nén khi sử dụng sợi gia cường và phương pháp thử nghiệm phù hợp để đảm bảo độ chính xác và tin cậy của kết quả.

Cường độ chịu nén bê tông mẫu đối chứng độ ẩm cân bằng (Mpa)

Cường độ chịu nén bê tông gia cường

PP cấp phối tối ưu (PP1,5) độ ẩm cân bằng (Mpa)

Cường độ chịu nén bê tông mẫu đối chứng độ ẩm cân bằng (Mpa)

Cường độ chịu nén bê tông gia cường

PP cấp phối tối ưu (PP1,5) độ ẩm cân bằng (Mpa)

60 CK60 30,8 30,8 35,0 35,0 b) So sánh sự giảm cường độ qua các chu kỳ nhiệt ẩm của các cấp phối bê tông (C1, C3, C5, C7, C9)

Phương pháp đánh giá cường độ bê tông bằng phương pháp siêu âm kết hợp súng bật nẩy cho thấy mẫu bê tông có độ ẩm bão hòa thấp hơn 8% so với mẫu có độ cân bằng Việc này giúp xác định chính xác hơn mức độ cường độ của bê tông trong quá trình thi công và kiểm tra chất lượng công trình Áp dụng các phương pháp này đảm bảo đánh giá đúng khả năng chịu lực của bê tông, từ đó nâng cao độ bền và an toàn của công trình xây dựng.

Dựa trên thống kê và biểu đồ phát triển cường độ bê tông theo thời gian, ta thấy rằng bê tông chứa hàm lượng cốt sợi tối ưu (PP 1.5) và hàm lượng cốt sợi gia cường lớn hơn hàm lượng tối ưu (với tỷ lệ l/d = 300) cho độ ổn định tốt hơn khi chịu tác dụng nhiệt ẩm Các mẫu không gia cường hoặc có tỷ lệ sợi PP gia cường thấp hơn hàm lượng tối ưu bị suy giảm cường độ rõ rệt dưới ảnh hưởng của nhiệt ẩm Ngoài ra, mối quan hệ giữa các thông số súng bật nẩy, phương pháp siêu âm và phương pháp nén phá hủy mẫu thử cho thấy các chỉ số này phản ánh chính xác khả năng chịu lực của bê tông trong các điều kiện thử nghiệm khác nhau.

Cường độ bê tông thí nghiệm theo phương pháp súng bật nẩy và siêu âm đều cho kết quả thấp hơn so với phương pháp nén phá hủy Điều này đặc biệt rõ đối với các mẫu bê tông được gia cường sợi PP từ 0 đến 3%, tùy thuộc vào hàm lượng sợi gia cường Các phương pháp thử này đều cung cấp các chỉ số đánh giá độ bền của bê tông, trong đó phương pháp nén phá hủy cho kết quả chính xác hơn, còn phương pháp súng bật nẩy và siêu âm phù hợp để kiểm tra nhanh và đánh giá chất lượng bê tông trong thực tế công trình.

Cơ sở đánh giá cường độ chịu nén của bê tông theo thời gian

Basis for assessing compressive strength of concrete over time

Theo nghiên cứu của tác giả Nguyễn Tiến Đích (2003), sự phát triển cường độ nén của bê tông thông thường theo thời gian được đánh giá thông qua chỉ số S, phản ánh tỷ lệ tăng cường độ nén theo phần trăm mỗi năm (%/năm).

- Tác giả chứng minh công thức 4.1 :

- Rtt- cường độ chịu nén tính tóan của bê tông thường tại tuổi n (năm), phát triển trong điều kiện bình thường

- Rn - cường độ chịu nén của bê tông của công trình tại thời điểm khảo sát (kG/cm2)

Đánh giá cường độ chịu nén của bê tông mẫu đối chứng theo thời gian chịu tác dụng nhiệt ẩm

Evaluation of the strength development of PP fiber reinforced concrete over time under the effects of heat and humidity

Dựa trên kết quả nghiên cứu tại các mục 4.1 đến 4.5, sau 20, 40, 60 chu kỳ nhiệt ẩm (giả định trung bình 12 chu kỳ mỗi năm theo mục 1.5), chúng tôi đã xây dựng biểu đồ thể hiện sự phát triển độ cường độ bê tông mẫu đối chứng mác M250 chịu tác dụng nhiệt ẩm qua thời gian Các biểu đồ này, bao gồm hình 4.12, thể hiện rõ mức độ biến đổi của cường độ bê tông theo từng giai đoạn, cung cấp cái nhìn tổng quan về khả năng chịu tác động của môi trường nhiệt ẩm đối với vật liệu.

Hình 4.12: Biểu đồ phát triển cường độ chịu nén của bê tông qua 60 chu kỳ nhiệt ẩm mẫu đối chứng

Cườn g đo ọ nộn của bờ tụng mỏc 250 ( Mpa)

Tuoồi cuỷa beõ toõng n (naờm)

Sự phát triển của bê tông đối chứng theo thời gian

Sự phát triển cường độ bê tông thường mác M250 có sử dụng phụ gia dẻo hóa cao đã được nghiên cứu theo thời gian chịu tác dụng nhiệt ẩm Kết quả đánh giá dựa trên số liệu trong chương 4 được thể hiện rõ ràng qua biểu đồ Hình 4.1 Ngoài ra, nghiên cứu đã triển khai thành công công thức 4.2 để dự đoán quá trình phát triển cường độ của bê tông trong điều kiện nhiệt ẩm.

- Công thức 4.2 và được triển khai thành dạng tổng quát 4.3:

+ R C tt- cường độ chịu nén tính tóan của bê tông thường tại tuổi n (năm), phát triển trong điều kiện chịu tác dụng nhiệt ẩm

+ R 1 tc- cường độ chịu nén của bê tông đối chứng phát triển ổn định sau một năm tuổi (Mpa)

Trong bài viết này, chúng tôi tập trung so sánh sự phát triển cường độ chịu nén của mẫu bê tông đối chứng mác M250 (đã đạt độ ẩm cân bằng) sử dụng phụ gia dẻo hóa cao chịu tác dụng nhiệt ẩm, so với cường độ chịu nén của bê tông sau 28 ngày tuổi Kết quả tổng hợp từ Bảng 4.2 cho thấy rằng, việc bổ sung phụ gia dẻo hóa cao không chỉ ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của bê tông mà còn giúp nâng cao độ bền theo thời gian, đặc biệt trong điều kiện bị tác động bởi nhiệt ẩm Qua đó, tác giả nhận thấy rằng, mẫu bê tông có sử dụng phụ gia dẻo hóa cao đạt cường độ chịu nén tốt hơn so với mẫu đối chứng, góp phần nâng cao hiệu quả công trình xây dựng.

+ Cường độ chịu nén bê tông bình quân ở tuổi 28 ngày đạt R28 = 29,3 Mpa, (cường độ bê tông khởi điểm tuổi 28 ngày đạt 1,17 mác thiết kế );

Sau 12 chu kỳ nhiệt ẩm tương đương 1 năm, cường độ chịu nén trung bình của bê tông đạt 29,8 Mpa, vượt mức thiết kế 1,19 lần Sau 24 chu kỳ, tương ứng 2 năm, cường độ này tăng lên 30,2 Mpa, vượt 1,20 lần Qua 36 chu kỳ (3 năm), cường độ đạt 30,4 Mpa, vượt 1,21 lần Sau 48 chu kỳ (4 năm), cường độ trung bình là 30,5 Mpa, vượt 1,22 lần thiết kế Đến 60 chu kỳ (5 năm), bê tông đạt cường độ 30,8 Mpa, vượt mức thiết kế 1,23 lần Các kết quả này cho thấy khả năng chịu nén của bê tông khi trải qua nhiều chu kỳ nhiệt ẩm vượt trên mức thiết kế theo thời gian.

- Như vậy cường chịu nén độ bê tông mẫu đối chứng chịu tác dụng nhiệt ẩm của đề tài nghiên cứu phân tích ở mục 4.2, 4.3, 4.4 phù hợp công thức chung 4.3.

Đánh giá sự phát triển cường độ bê tông gia cường sợi PP theo thời gian chịu tác dụng nhiệt ẩm

Evaluation of the strength development of PP fiber reinforced concrete over time under the effects of heat and humidity

Kết quả phân tích cho thấy, cường độ chịu nén của bê tông mẫu gia cường cốt sợi với hàm lượng cấp phối tối ưu vượt trội so với mẫu đối chứng khi chịu tác động của nhiệt ẩm, được trình bày qua biểu đồ liên hệ tại Hình 4.13 Các số liệu này cung cấp cái nhìn rõ ràng về sự cải thiện chất lượng bê tông sau gia cường, góp phần nâng cao khả năng chịu lực trong điều kiện môi trường khắc nghiệt Phân tích từ các mục 4.1 đến 4.4 xác định rõ mối quan hệ giữa các yếu tố ảnh hưởng và mức độ tăng cường của vật liệu, hỗ trợ cho việc ứng dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng.

Cươ ứng đo ọ nộn c ủa bờ tụng mỏc 2 50 ( Mpa)

Sự phát triển của bê tông theo thời gian chịu tác dụng nhiệt ẩm

Cường độ bê tông thông thường

Hình 4.13: Biểu đồ so sánh sự phát triển cường độ chịu nén của bê tông qua

60 chu kỳ nhiệt ẩm mẫu đối chứng và mẫu có gia cường sợi PP với cấp phối tối ưu (PP 1.5)

Trong nghiên cứu này, sự phát triển cường độ chịu nén theo thời gian của bê tông có gia cường sợi PP cấp phối tối ưu (PP 1.5) đã được đánh giá dưới tác dụng của nhiệt ẩm Kết quả phân tích được trình bày qua biểu đồ Hình 4.13, thể hiện rõ quá trình biến đổi cường độ theo thời gian Đồng thời, nghiên cứu đã triển khai thành công công thức 4.4 để mô phỏng chính xác sự phát triển của cường độ bê tông trong điều kiện nhiệt ẩm, góp phần nâng cao hiệu quả dự báo và ứng dụng vật liệu trong thực tế.

R PP tt = (0,735 Ln (n) + R 1 tc).A pp (1+St/100) (kG/cm2) (4.4)

+ R PP tt- cường độ chịu nén tính tóan của bê tông có gia cường cốt sợi PP tại tuổi n (năm), phát triển trong điều kiện chịu nhiệt ẩm (Mpa)

+ R 1 tc- cường độ chịu nén của bê tông đối chứng phát triển ổn định sau một năm tuổi (Mpa)

+ A pp - hệ số biến đổi cường độ bê tông theo hàm lượng sợi PP gia cường (%) + St - hệ số suy giảm cường độ bê tông theo thời gian

Hệ số App (%) được xác định dựa trên số liệu đánh giá cường độ chịu nén của bê tông gia cường sợi PP với các hàm lượng khác nhau, thông qua quá trình thí nghiệm nén phá hủy (xem mục 4.6) Kết quả này đã được tổng hợp và trình bày trong Bảng 4.3, giúp đánh giá hiệu quả của việc gia cường sợi PP đối với khả năng chịu lực của bê tông.

Bảng 4.3: Bảng xác định hệ số App, hệ số gia tăng cường độ bê tông theo hàm lượng sợi PP gia cường trong bê tông:

STT Hàm lượng sợi PP gia cường bê tông (‰)

Hệ số biến đổi cường độ bê tông theo hàm lượng sợi PP gia cường A pp

Trong nghiên cứu so sánh sự phát triển cường độ chịu nén của bê tông mác M250 với mẫu có gia cường cốt sợi PP tỷ lệ tối ưu (PP 1.5) ở điều kiện độ ẩm cân bằng, sử dụng phụ gia dẻo hóa cao chịu tác dụng nhiệt ẩm, kết quả cho thấy rằng cường độ nén của mẫu bê tông này sau 28 ngày tuổi vượt trội hơn so với mẫu không gia cường cốt sợi PP 1.5 Các số liệu tổng hợp trong Bảng 4.2 cũng cho thấy sự cải thiện rõ rệt về khả năng chịu lực của bê tông khi có sự gia cường này, nhấn mạnh tác dụng tích cực của phụ gia dẻo hóa cao trong việc nâng cao đặc tính chịu nén của bê tông trong điều kiện khắc nghiệt.

Cường độ chịu nén bình quân của bê tông có gia cường sợi polypropylene (PP) ở tuổi 28 ngày đạt 32,8 MPa, cho thấy sự cải thiện rõ rệt so với mẫu đối chứng Cường độ này tăng trưởng 1,12% so với mác bê tông khởi điểm ở cùng tuổi, xác định rõ hiệu quả của việc gia cường sợi PP trong nâng cao tính chất đàn hồi và khả năng chịu lực của bê tông Các kết quả này chứng minh rằng việc bổ sung sợi PP không chỉ tăng cường độ bê tông mà còn góp phần cải thiện độ bền dài hạn, phù hợp với các tiêu chuẩn xây dựng hiện hành.

Các kết quả nghiên cứu cho thấy, cường độ chịu nén trung bình của bê tông có gia cường sợi PP cấp phối tối ưu (PP 1.5) sau 12 chu kỳ Nhiệt ẩm, tương đương một năm ảnh hưởng của chu kỳ nhiệt ẩm, đạt mức 33,5 MPa, tăng 1,14% so với mẫu đối chứng Điều này cho thấy việc gia cường sợi PP giúp nâng cao khả năng chịu lực của bê tông trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt Sử dụng cấp phối tối ưu giúp tối đa hóa hiệu quả chịu lực của bê tông, đồng thời duy trì độ bền qua thời gian tiếp xúc với môi trường Các kết quả này khẳng định lợi ích của việc áp dụng sợi polypropylene trong tăng cường cường độ bê tông trong các công trình xây dựng bền vững.

Bê tông có gia cường sợi PP cấp phối tối ưu (PP 1.5) đạt cường độ chịu nén bình quân là 34,1 MPa sau 24 chu kỳ nhiệt ẩm, tương đương 2 năm, tăng 1,16% so với mẫu đối chứng Sau 36 chu kỳ nhiệt ẩm (3 năm), cường độ này tiếp tục tăng lên 34,3 MPa, tăng 1,17% so với mẫu đối chứng, cho thấy khả năng chịu lực ổn định và cải thiện của bê tông có gia cường sợi PP theo thời gian.

Bê tông có gia cường sợi PP cấp phối tối ưu (PP 1.5) chịu nén bình quân đạt 34,6 MPa sau 48 chu kỳ nhiệt ẩm, tương đương khoảng 4 năm, tăng 1,18% so với mẫu đối chứng, cho thấy khả năng chịu lực và độ bền của bê tông được cải thiện rõ rệt trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt.

Bê tông có gia cường sợi PP cấp phối tối ưu (PP 1.5) chịu lực nén bình quân sau 60 chu kỳ nhiệt ẩm, tương đương 5 năm, đạt mác 35,0 MPa, tăng 1,19% so với mẫu đối chứng, cho thấy khả năng chịu lực ổn định trong điều kiện khí hậu ẩm ướt.

Sự suy giảm cường độ bê tông gia cường cốt sợi PP so với bê tông thông thường khi chịu tác dụng nhiệt ẩm

The decrease in strength of P P fiber reinforced concrete compared to normal concrete under the effect of heat-humidity

Dựa trên biểu đồ và công thức phát triển bê tông 4.4 trong đề tài, ta có thể xác định rõ sự suy giảm cường độ của bê tông thường so với bê tông gia cường cốt sợi Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa cường độ của hai loại bê tông theo thời gian và tỷ lệ cốt sợi, giúp đánh giá chính xác mức độ giảm cường độ trong quá trình sử dụng Các công thức tính toán dựa trên dữ liệu thực nghiệm cho thấy bê tông gia cường cốt sợi duy trì cường độ cao hơn so với bê tông thường, đặc biệt trong môi trường có tải trọng lớn hoặc cạnh tranh khắc nghiệt Việc phân tích biểu đồ và công thức này góp phần quan trọng trong việc lựa chọn loại bê tông phù hợp nhằm tối ưu hóa tuổi thọ và khả năng chịu lực của cấu kiện xây dựng.

PP cấp phối tối ưu và được biểu diễn thành biểu đồ như Hình 4.14

1 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 Độ s uy gi ảm S (%/nă m) -5.0

Hệ số suy giảm cường độ bê tông gia cường cốt sợi PP so với bê tông thông thường chịu tác dụng nhiệt ẩm

Hình 4.14 thể hiện biểu đồ so sánh sự suy giảm cường độ chịu nén của bê tông đối chứng và bê tông gia cường sợi PP với cấp phối tối ưu Biểu đồ này giúp đánh giá tác động của việc gia cường sợi PP vào khả năng chịu nén của bê tông theo thời gian và mức độ biến dạng Việc phân tích này là cần thiết để xác định hiệu quả của phương pháp gia cường trong việc nâng cao độ bền của bê tông Các kết quả cho thấy bê tông gia cường sợi PP có khả năng duy trì cường độ tốt hơn so với bê tông không gia cường Điều này góp phần thúc đẩy ứng dụng công nghệ gia cường sợi trong xây dựng, đặc biệt ở các công trình yêu cầu độ bền cao và tuổi thọ dài.

Hệ số St thể hiện mức độ giảm cường độ bê tông gia cường sợi PP so với bê tông thông thường Công thức tính của hệ số St dựa trên các kết quả thí nghiệm đề tài và được xác định theo công thức 5.5, phản ánh chính xác ảnh hưởng của việc gia cường sợi PP đến cường độ bê tông Các kết quả thí nghiệm cho thấy rằng, việc bổ sung sợi PP giúp cải thiện các tính chất của bê tông, đồng thời hệ số St giúp đo lường mức độ giảm cường độ so với bê tông không gia cường Áp dụng công thức 5.5 giúp các kỹ sư và nhà nghiên cứu dễ dàng tính toán và đánh giá hiệu quả của phương pháp gia cường sợi PP trong thiết kế bê tông chịu tải.

- St - hệ số suy giảm cường độ bê tông thông thường so với bê tông gia cường cốt sợi PP chịu tác dụng nhiệt ẩm (%/năm)

- A pp - hệ số biến đổi cường độ bê tông theo hàm lượng sợi PP gia cường theo Bảng 37

Dựa vào biểu đồ và công thức quan hệ giữa độ suy giảm cường độ bê tông theo thời gian khi chịu tác dụng nhiệt ẩm (công thức 4.5), ta có thể tính toán sự suy giảm cường độ phát triển theo tuổi của bê tông Kết quả này được thể hiện rõ trong Bảng 4.4, giúp đánh giá chính xác quá trình lão hóa và độ bền của bê tông dưới tác động của các yếu tố môi trường Các phân tích này đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa thiết kế và nâng cao tuổi thọ công trình xây dựng.

Bảng 4.4 xác định hệ số St và hệ số suy giảm cường độ bê tông thường so với bê tông gia cường cốt sợi PP chịu tác dụng nhiệt ẩm hàng năm (%/năm) Hệ số này giúp đánh giá mức độ giảm cường độ bê tông do ảnh hưởng của điều kiện môi trường, đặc biệt là tác động của nhiệt và độ ẩm theo thời gian Việc sử dụng bảng này sẽ hỗ trợ trong quá trình tính toán, thiết kế và dự đoán tuổi thọ của các công trình bê tông gia cường cốt sợi PP dưới điều kiện khí hậu khắc nghiệt Đây là công cụ quan trọng để đảm bảo tính bền vững và an toàn của các công trình xây dựng trong môi trường có tác động nhiệt ẩm cao.

Sức suy giảm cường độ kháng nén của bê tông theo tuổi được tính theo phương pháp thông thường cho thấy rằng, độ bền của bê tông giảm dần theo thời gian do tác động của nhiệt ẩm Tuy nhiên, khi so sánh với bê tông gia cường sợi PP chịu tác dụng nhiệt ẩm, mức độ suy giảm cường độ ít hơn, giúp kéo dài tuổi thọ và nâng cao tính ổn định của cấu kiện Hiểu rõ sự khác biệt này là rất quan trọng trong việc lựa chọn vật liệu phù hợp cho các công trình xây dựng phải đối mặt với điều kiện khí hậu khắc nghiệt.

Dựa trên kết quả tính toán và thống kê trong bảng 4.4 cùng biểu đồ quan hệ phát triển cường độ bê tông theo thời gian (Hình 4.13), tác giả nhận thấy bê tông "gia cường sợi PP" có khả năng chịu nhiệt ẩm tốt hơn, thể hiện sự giảm cường độ thấp hơn so với bê tông thông thường.

Kết luận và kiến nghị

- Hàm lượng sợi gia cường càng nhiều thì sự suy giảm cường độ bê tông càng ít

Bê tông có độ ẩm bão hòa thường gây giảm cường độ lớn hơn so với bê tông có độ ẩm cân bằng, điều này ảnh hưởng xấu đến khả năng chịu lực của cấu kiện Tuy nhiên, khi sử dụng bê tông gia cường bằng cốt sợi PP, mức giảm cường độ do độ ẩm bão hòa ít hơn đáng kể, giúp tăng tính ổn định và bền bỉ của kết cấu Vì vậy, cốt sợi PP phù hợp để sử dụng trong các công trình chịu điều kiện nhiệt ẩm cao, đảm bảo độ bền và hiệu suất của bê tông trong môi trường khắc nghiệt.

- Cường độ chịu nén bê tông chịu nhiệt ẩm đối với bê tông có gia cường cốt sợi

PP lớn hơn hàm lượng tối ưu ít bị suy giảm hơn bê tông thông thường

Sợi PP có đặc tính mô đun đàn hồi lớn, góp phần tạo nên phần xương cốt của bê tông, từ đó tăng cường khả năng chịu lực của kết cấu Để đánh giá toàn diện khả năng chịu lực của sợi PP, cần thực hiện các thí nghiệm bằng phương pháp nén phá hủy Trong khi đó, phương pháp súng bật nẩy kết hợp siêu âm chỉ xác định được mác bê tông dựa trên các cốt liệu mà chưa thể xác định rõ sự có mặt và tham gia chịu lực của cốt sợi polypropylene trong kết cấu.

Chúng tôi kiến nghị sử dụng bê tông gia cường cốt sợi PP để thay thế kết cấu bê tông cốt thép trong một số hạng mục công trình, đặc biệt là các môi trường làm việc chịu tác động nhiệt ẩm như mương thoát nước mưa, máng cáp, rãnh nước, hầm ga Bê tông gia cường này đảm bảo thi công thuận tiện, độ bền cao, phù hợp cho các công trình yêu cầu hạn chế vết nứt, nâng cao khả năng chống chịu và tuổi thọ của công trình.

[1] Dữ liệu Bách khoa toàn thư mở (2022) “Đặc tính Polypropylen” Nguồn https://vi.wikipedia.org/wiki/Polypropylen

[2] Dejian Shen, Xingzuo Liu, Xuan Zeng, Xiaoguang Zhao & Guoqing Jiang

(2019) “Effect of polypropylene plastic fibers length on cracking resistance of high performance concrete at early age” Journal of Construction and Building Materials 244 (2020) 117874

[3] Dong Li & Shi Liu (2019) “Macro polypropylene fiber influences on crack geometry and waterpermeability of concrete” Journal of Construction and Building Materials 231 (2020) 117128

[4] Đặc tính Phụ Gia Sikament R7 N Hóa Dẻo Tăng Cường Độ Bê Tông

(2016) nguồn https://sikavietmy.com/sikament-r7n-phu-gia-san-xuat-be- tong-tuoi-hc5642.html

This study by Fangyu Liu, Wenqi Ding, and Yafei Qiao (2019) investigates the integral waterproofing capacity of polypropylene fiber concrete incorporating fly ash and slag powder The research demonstrates that adding polypropylene fibers significantly enhances the waterproofing performance of concrete, especially when combined with supplementary cementitious materials like fly ash and slag powder The experimental results indicate that the composite mixture improves durability and reduces water permeability, contributing to the development of more resilient construction materials These findings highlight the potential of fiber-reinforced concrete with fly ash and slag to achieve superior waterproofing capabilities in building projects, aligning with sustainable and durable construction practices.

Nguyễn Tiến Bình (2005) đã nghiên cứu chế tạo bê tông cốt sợi siêu mảnh polypropylene phù hợp cho công trình sửa chữa trong điều kiện khí hậu nóng ẩm của Việt Nam Nghiên cứu này giúp nâng cao độ bền và khả năng chống chịu của bê tông trong môi trường đặc thù của khu vực Việc sử dụng sợi polypropylene siêu mảnh trong bê tông không chỉ cải thiện tính liên kết mà còn tăng khả năng chống nứt và chịu lực, phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của ngành xây dựng Việt Nam Theo đó, công trình nghiên cứu cung cấp giải pháp vật liệu xây dựng hiện đại, bền vững, phù hợp để ứng dụng trong các dự án sửa chữa, bảo trì công trình tại Việt Nam khí hậu nhiệt đới ẩm.

[7] Nguyễn Tiến Đích (2003) “Công tác bê tông trong điều kiện khí hậu nóng ẩm việt nam” Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng

[8] Nguyễn Quang Chiêu (2008) “Bê tông cốt sợi và bê tông cốt sợi thép”

Nhà xuất bản Giao Thông Vận Tải, Hà Nội

Nguyễn Quang Phú (2018) đã nghiên cứu xác định hàm lượng cốt sợi hợp lý nhằm chế tạo bê tông có khả năng chịu nén và chịu uốn tốt, đồng thời đảm bảo độ bền trong môi trường biển Bài báo nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tối ưu hóa hàm lượng cốt sợi để nâng cao cường độ và khả năng chống chịu của bê tông tiếp xúc với tác nhân biển Nghiên cứu này góp phần cung cấp các tiêu chuẩn kỹ thuật phù hợp trong sản xuất bê tông chống xâm thực trong môi trường biển, giúp nâng cao tuổi thọ công trình xây dựng ven biển.

Nghiên cứu của Nguyễn Văn Chánh và Trần Văn Miền (2017) tập trung vào việc chế tạo bê tông cốt sợi sử dụng vật liệu xây dựng địa phương, góp phần nâng cao tính khả thi và bền vững trong xây dựng tại Việt Nam Bài báo phân tích các đặc tính kỹ thuật của bê tông cốt sợi dựa trên nguồn nguyên liệu địa phương, giúp tối ưu hóa các giải pháp vật liệu cho ngành xây dựng Đề cập đến khả năng cải thiện độ bền, khả năng chịu lực và giảm thiểu chi phí vận chuyển, nghiên cứu này nhằm thúc đẩy ứng dụng vật liệu xây dựng nội địa trong các dự án công trình Qua đó, đề xuất các hướng phát triển mới phù hợp với điều kiện thực tế của địa phương, góp phần nâng cao hiệu quả và tính bền vững của các công trình xây dựng tại Việt Nam.

[11] Niên giam thống kê Tỉnh Bình Dương năm 2020 (2020), Nhà xuất bản thống kê phát hành năm 2021

[12] Rouhollah Rostami, Mohammad Zarrebini, Khaled Sanginabadi,

Davood Mostofinejad, Sayyed Mahdi Abtahi, Hossein Fashandi

(2019) “An investigation into influence of physical and chemical surface modification of macro-polypropylene fibers on properties of cementitious composites” Journal of Construction and Building Materials 244 (2020) 118340

[13] Thông số nhà cung cấp vật tư (2020) “Sợi tổng hợp polypropylene”

Nguồn http://vattucomposite.com/product/soi-pp-gia-cuong-chong- nut-be-tong-nhe-gach/

[14] TS.Nguyễn Trọng Phước , “Bài giảng lớp cao học ngành kỹ thuật xây dựng” Trường Đại Học Mở TP Hồ Chí Minh, Khoa đào tạo sau đại học

[15] TS.Trần Minh Tùng (2018) “Bài giảng bê tông cốt thép” Trường Đại Học

Mở TP Hồ Chí Minh, Khoa đào tạo sau đại học

[16] Thông báo gia vật liệu xây dựng tháng 1,2,3 năm 2022 của Sở Xây Dựng tỉnh Bình Dương kèm theo Công bố số: 1219/CBG-SXD ngày 12/04/2022;

[17] Jinxu Mo, Lei Zeng, Yanhua Liu, Linling Ma, Changjun Liu, Sheng

Xiang, Guoyuan Cheng (2020) “Mechanical properties and damping capacity of polypropylene fiber reinforced concrete modified by rubber powder” Journal of Construction and Building Materials 242

HỆ THỐNG TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG

[18] ASTM D7508/7508M-10 (2015) “Standard specification for polyolefin chopped strands for use in concrete” American concrete instilute

[19] ASTM C419 (2020) “Standard Practice for Making and Curing Test

Specimens of Mastic Thermal Insulation” American concrete instilute

[20] BS EN 14889-2:2006 (2006) “Fibres for concrete - Part 2: Polymer fibres

- Definitions, specifications and conformity” BSI Standard publication

[21] Quyết định số 778/1998/QĐ-BXD ngày 05/9/1998 (1998) “Chỉ dẫn kỹ thuật chọn thành phần bê tông các loại" Bộ Xây Dựng Việt Nam

[22] TCVN 3105:1993 (1993) “Lấy mẫu, chế tạo và bảo dưỡng mẫu bê tông”

Tiêu chuẩn Việt Nam, Bộ Khoa học và Công nghệ

[23] TCVN 6260:2009 (2009 “Tiêu chuẩn xi măng Pooclăng hỗn hợp - Yêu cầu kỹ thuật” Tiêu chuẩn Việt Nam, Bộ Khoa học và Công nghệ

[24] TCVN 3106-1993 (1993) “Hỗn hợp bê tông nặng - Phương pháp thử độ sụt” Tiêu chuẩn Việt Nam, Bộ Khoa học và Công nghệ

[25] TCVN 3116-2007 (2007) “Phương pháp xác định độ chống thấm nước”

[26] TCVN 3118-2012 (2012) “Phương pháp xác định cường độ chịu nén của bê tông” Tiêu chuẩn Việt Nam, Bộ Khoa học và Công nghệ

[27] TCVN 3119-2012 (2012) “Phương pháp xác định cường độ kéo khi uốn bêtông” Tiêu chuẩn Việt Nam, Bộ Khoa học và Công nghệ

[28] TCVN 7570-2006 (2006) “Cốt liệu cho bê tông - Yêu cầu kỹ thuật” Tiêu chuẩn Việt Nam, Bộ Khoa học và Công nghệ

[29] TCVN 7572:2006 (2006) “Cốt liệu cho bê tông - Phương pháp thử” Tiêu chuẩn Việt Nam, Bộ Khoa học và Công nghệ

[30] TCVN 4506:2012 (2012) “Nước cho bê tông và vữa - Yêu cầu kỹ thuật”

[31] TCVN 4453:1995 (1995) “Về kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối

- quy phạm thi công và nghiệm thu” Tiêu chuẩn Việt Nam, Bộ Khoa học và Công nghệ

[32] TCVN 12040:2017 (2017) “Mương bê tông cốt sợi thành mỏng đúc sẵn”

[33] TCVN 12392-2:2018 (2018) “Sợi cho bê tông cốt sợi - phần 2: sợi polyme” Tiêu chuẩn Việt Nam, Bộ Khoa học và Công nghệ

[34] TCVN 12393:2018 (2018) “Bê tông cốt sợi – Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử” Tiêu chuẩn Việt Nam, Bộ Khoa học và Công nghệ

[35] TCVN 9335:2012 (2012) “Bê tông nặng - Phương pháp không phá hủy -

Xác định cường độ nén sử dụng kết hợp máy đo siêu âm và súng bật nẩy” Tiêu chuẩn Việt Nam, Bộ Khoa học và Công nghệ

[f-1] Phụ lục 1: Thời gian thực hiện thí nghiệm, nghiên cứu luận văn

Bảng [f-1]-1: Tổng hợp tiến độ thực hiện luận văn

STT Nội dung công việc Thời gian thực hiện Ghi chú

1 Phê duyệt đề cương luận văn 09/06/2020

2 Chuẩn bị vật liệu thí nghiệm 11/6/2020 ÷ 13/6/2020

3 Thí nghiệm vật liệu đầu vào 15/6/2020 ÷ 23/6/2020

4 Thiết kế cấp phối bê tông 23/6/2020

5 Chế tạo mẫu thử thiết kế cấp phối 26/6/2020 ÷ 24/7/2020

6 Chế tạo mẫu thử nhóm 1 09/09/2020

7 Siêu âm 3 ngày - nhóm 1 (KC0) 12/09/2020

13 Nén phá hủy 28 ngày - nhóm 1 (KC0) 07/10/2020

15 CK nhiệt ẩm - nhóm 2 (KC20) -1 07/11/2020

35 Nén phá hủy cuối CK20 09/12/2020

140 Tổng hợp số liệu thí nghiệm 15/05/2021 ÷ 30/4/2021

142 Viết kết quả nghiên cứu 01/07/2021 ÷ 15/07/2021

143 Xét duyệt giap viên hướng dẫn 01/03/2022 ÷ 15/03/2022

145 Nộp luận văn đăng ký bảo vệ

[f-2] Phụ lục 2: Các căn cứ lập dự án liên quan nội dung đề tài nghiên cứu.

[f-3] Phụ lục 3: Chứng nhận năng lực, thiết bị phòng thí nghiệm LAS-XD 505

5.1 Phương tiện đo lường phục vị nghiên cứu

TT Tên phương tiện đo

Phạm vi đo Cấp chính xác

Chu kỳ kiểm định, hiệu chuẩn

Ngày kiểm định hiệu chuẩn lần cuối

Cơ quan kiểm định hiệu chỉnh

1 Máy thử độ bền nén

Model:50-C44/A2 thang lực 2000 kN, 1000KN, hiển thị đồng hồ kim

Phục vụ thí nghiệm nén bê tông

2 Máy siêu âm bê tông

Xuất xứ: Matest - Ý Model: C369N Thang đo: 0 – 4500us

Phục vụ thí nghiệm nén bê tông

Model: 34-T0106/A Controls - Italy Cung lực 50 KN

1 năm 07/2020 Phục vụ thí nghiệm đất

4 Đồng hồ đo chuyển vị (3 cái) (0-10)/0,01mm 1 năm 07/2020

Phục vụ các thí nghiệm trong phòng

5 Cân điện tử Khả năng cân: 300 g, độ phân giải: 0,01 g 1 năm 07/2020 Phục vụ chung các TN

6 Cân điện tử Khả năng cân: 20 kg, độ phân giải: 1 g 1 năm 07/2020 Phục vụ chung các TN

7 Cân điện tử Khả năng cân: 30 kg, độ phân giải: 1 g 1 năm 07/2020 Phục vụ chung các TN 5.2 Trang thiết bị khác

TT Tên thiết bị Đặc trưng kỹ thuật

Ngày đưa vào sử dụng

I Các thiết bị sử dụng chung

Tủ sấy nhiệt độ tối đa 300 o C, Model: 101-2 (loại chỉ thị hiện số)

2 Bình trụ định mức1000ml

3 Bình trụ định mức 500ml

4 Bình trụ định mức 250ml

II Thiết bị dùng cho thí nghiệm cát, đá dăm, sỏi

1 Bộ xilanh thử nén dập đá, đường kính 150 và 75 mm

2 Thùng thử độ bụi bùn sét của cát, đá

3 Côn thử KLTT xốp cát, đá

Bộ sàng cát D200mm theo tiêu chuẩn Việt Nam bao gồm các cỡ sàng lỗ tròn: 0,14; 0,315; 0,63; 1,25; 2,5;

Bộ sàng đá D300mm theo tiêu chuẩn Việt Nam bao gồm các cỡ sàng lỗ tròn: 5; 10; 20; 40; 70; 100; đáy và nắp sàng

6 Thước đo hạt thoi dẹt

III Thiết bị dùng cho Thí nghiệm bê tông

1 Khuôn 150 x 150 x 150mm, vật liệu thép

2 Khuôn 100x100x100mm (Kép 3), vật liệu thép

3 Bộ côn thử độ sụt bê tông

4 Bàn rung mẫu bê tông, Kích thước bàn 800x800mm

IV Thiết bị thử xi măng, gạch

1 Máy trộn vữa tiêu chuẩn JJ5,

VI Thiết bị thí nghiệm nhựa

[f-4] Phụ lục 4: QUATEST3, kết quả kiểm kiểm định chất lượng sợi PP của Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn kỹ thuật chất lượng đo lường 3 theo tiêu chuẩn ASTM E 1252-98,

ASTM D 792-00, TCVN 2752: 1978, BS EN 14889-2:2006 ASTM C 109-10 & ASTM

C 348-02 kèm theo phiếu giam định kỹ thuật số 203/N6.16/DG/1 ngày 28.09.2016 do nhà cung cấp sản phẩm kiểm định

[f-5] Phụ lục 5: Kết quả thí nghiệm mẫu bê tông thiết kế cấp phối

Bảng [f-5]-1: Phụ lục kết quả thiết kế cấp phối bê tông M250

KẾT QUẢ THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG XI MĂNG M250

- Cơ quan yêu cầu : HV NGUYỄN BÁ THI

- Coâng trình : Đề tài tốt nghiệp MCON018B

: Cát vàng (Dầu Tiếng), Đá 1x2 Dĩ an), Xi măng Vicem Hà Tiên CB40, phuù gia Sikament R-7N

- Yêu cầu TN : Thiết kế cấp phối Bê tông xi măng Mác 250

- Phương pháp TN : Quyết định số 778/1998/QĐ - BXD ngày: 05/09/1998

: Bộ sàng tiêu chuẩn, cân, máy mài mòn, thước, tủ sấy, bình tỷ trọng, khuôn đúc mẫu…

TYÛ LEÄ CAÁP PHOÁI DUỉNG CHO 1M 3 BEÂ TOÂNG

TÍNH THEO TRỌNG LƯỢNG (Kg) TÍNH THEO THỂ TÍCH (M 3 )

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CƯỜNG ĐỘ NÉN (TCVN 3118-93)

Cường độ lực eùp maãu (MPa)

Cường độ lực ép TB (MPa)

- Các kết quả thí nghiệm chi tiết được lưu trữ tại phòng thí nghiệm vật liệu xây dựng LAS-XD 505

Hình ảnh: xi măng pooclăng hỗn hợp

Hình ảnh: Đúc mẫu thí nghiệm xi măng

Hình ảnh: trộn vữa thí nghiệm xi măng

Hình ảnh: nén vữa thí nghiệm xi măng Hình [f-5]-1: Một số Hình ảnh vật liệu xây dựng sử dụng nghiên cứu cho đề tài

Hình ảnh: Cát xây dựng từ Dầu Tiếng Hình ảnh: Cân lượng cát hạt thô

Hình ảnh: Ray cát kiểm tra thành phần hạt

Hình ảnh: Cân định lượng cát tích lũy trên sàng

Hình [f-5]-2: Một số Hình ảnh vật liệu cát xây dựng sử dụng nghiên cứu:

Hình ảnh: Đá xây dựng từ mỏ Dĩ An Hình ảnh: Bộ ray tiêu chuẩn

Hình ảnh về cân lượng cát còn lại trên sàng thể hiện quá trình phân loại vật liệu xây dựng Thí nghiệm chất lượng đá nhằm đảm bảo độ bền và phù hợp của đá dăm trong công trình xây dựng Một số hình ảnh vật liệu đá dăm xây dựng đã qua nghiên cứu cho thấy đặc tính kỹ thuật và khả năng sử dụng của loại vật liệu này trong các dự án xây dựng.

Hình ảnh: Sợi PP tổng hợp Hình ảnh: Sợi PP tổng hợp

Hình [f-5]-4: Một số Hình ảnh vật liệu sợi PP tổng hợp sử dụng nghiên cứu:

Hình ảnh: Dụng cụ thí nghiệm độ sụt Hình ảnh: Trộn cấp phối bê tông mẫu thử

Hình ảnh đúc mẫu thử và thí nghiệm nén phá hủy mẫu thể hiện quá trình kiểm tra chất lượng vật liệu bê tông Các hình ảnh công tác thí nghiệm vật liệu đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế cấp phối bê tông chính xác, đảm bảo độ bền và khả năng chịu lực của công trình Hình [f-5]-5 minh họa rõ các bước thực hiện kiểm tra nhằm tối ưu hóa thành phần và nâng cao chất lượng bê tông.

[f-6] Phụ lục 6: Kết quả thí nghiệm mẫu bê tông nhóm 1

Bảng [f-6]-1 trình bày phụ lục số liệu thí nghiệm phương pháp siêu âm kết hợp súng bật nẩy theo ngày tuổi của mẫu nhóm 1 Nghiên cứu này nhằm đánh giá hàm lượng sợi gia cường tối ưu trong các mẫu, giúp xác định các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng vật liệu Phụ lục này cung cấp dữ liệu quan trọng cho việc phân tích, đánh giá hiệu quả của phương pháp siêu âm kết hợp súng bật nẩy trong quá trình kiểm tra mẫu theo ngày tuổi Kết quả giúp xác định thời điểm phù hợp để đạt được hàm lượng sợi gia cường tối ưu, hỗ trợ nâng cao chất lượng sản phẩm vật liệu composite.

STT Số hiệu Tuổi bê tông

Số liệu của súng bật nẩy

Số liệu của máy siêu âm bê tông Ghi Điểm 1 Điểm 2 Điểm 3 Điểm 4 chú Thời gian

Nhóm 1 (mẫu đánh giá hàm lượng sợi gia cường tối ưu) Nhóm mẫu đối chứng

Mẫu gia cường sợi PP hàm lượng 0,3‰

Hình ảnh: Cân mẫu sợi PP thí nghiệm Hình ảnh: Trộn cấp phối bê tông mẫu thí nghiệm

Hình ảnh: Đúc mẫu thí nghiệm Hình ảnh: Ngâm bảo dưỡng mẫu thí nghiệm Hình [f-6]-1: Một số Hình ảnh đúc mẫu thí nghiệm mẫu bê tông nhóm 1:

Phụ lục 7 trình bày kết quả thí nghiệm mẫu bê tông sau 20 chu kỳ nhiệt ẩm của nhóm 2, nhằm đánh giá khả năng chịu ảnh hưởng của điều kiện nhiệt độ và độ ẩm trong môi trường khắt nghiệt Báo cáo còn bao gồm bảng [f-7]-1 mô tả số liệu thực hiện phương pháp siêu âm kết hợp cùng súng bật nẩy để kiểm tra độ bền và tính chất đầu ra của mẫu bê tông nhóm 2 sau quá trình phơi nhiễm nhiệt ẩm, đồng thời đánh giá độ ẩm bão hòa của mẫu trong suốt quá trình thử nghiệm Các kết quả này giúp cung cấp dữ liệu chính xác về khả năng chịu nhiệt và độ bền của bê tông under điều kiện khắc nghiệt, đảm bảo tính khả thi trong các ứng dụng thi công môi trường khắc nghiệt.

Bảng [f-7]-2 trình bày phụ lục số liệu thí nghiệm phương pháp siêu âm và kết hợp súng bật nẩy mẫu nhóm 2, đánh giá hiệu quả sau 20 chu kỳ nhiệt ẩm Các số liệu này phản ánh độ bền và ổn định của mẫu thông qua quá trình thử nghiệm, giúp xác định khả năng chống chịu của vật liệu dưới tác động của nhiệt độ và độ ẩm Kết quả thí nghiệm cung cấp thông tin quan trọng để đánh giá chất lượng và độ bền của vật liệu trong điều kiện sử dụng thực tế Phương pháp siêu âm kết hợp cùng súng bật nẩy mẫu là kỹ thuật tiên tiến giúp phân tích chính xác các đặc tính cơ học của mẫu trong quá trình thử nghiệm nhiệt ẩm.

Hình ảnh: Thí nghiệm siêu âm mẫu khô Hình ảnh: Thí nghiệm bê tông súng bật nẩy Hình [f-7]-1: Một số Hình ảnh công tác thí nghiệm mẫu nhóm 2:

Phụ lục 8 trình bày kết quả thí nghiệm mẫu bê tông nhóm 3 sau 40 chu kỳ nhiệt ẩm, thể hiện khả năng chịu ảnh hưởng của điều kiện môi trường khắc nghiệt Bảng [f-8]-1 cung cấp số liệu chi tiết về phương pháp siêu âm và kết quả sử dụng súng bật nẩy để đánh giá độ bền của mẫu trong quá trình thử nghiệm, đặc biệt là đối với mẫu có độ ẩm bão hòa sau 40 chu kỳ nhiệt ẩm Các kết quả này giúp đánh giá chính xác khả năng chịu nhiệt và độ ẩm của bê tông nhóm 3, góp phần xác định độ bền và tuổi thọ của kết cấu trong điều kiện thực tế.

Bảng [f-8]-2 trình bày phụ lục số liệu thí nghiệm phương pháp siêu âm kết hợp súng bật nẩy mẫu nhóm 3, nhằm đánh giá hiệu quả của quá trình kiểm tra trong điều kiện nhiệt ẩm Các số liệu thống kê cho thấy các mục tiêu chính liên quan đến khả năng chịu nhiệt và độ ẩm của mẫu sau 40 chu kỳ nhiệt ẩm, giúp xác định độ bền và tính ổn định của vật liệu trong môi trường khắc nghiệt Việc phân tích kết quả này hỗ trợ tối ưu hóa các quy trình kiểm tra chất lượng và nâng cao độ tin cậy của sản phẩm.

Hình ảnh: Thí nghiệm nén phá hủy mẫu Hình ảnh: Thí nghiệm nén phá hủy mẫu Hình [f-8]-1: Một số Hình ảnh công tác thí nghiệm vật liệu:

Phụ lục 9 trình bày kết quả thí nghiệm mẫu bê tông nhóm 4 sau 60 chu kỳ nhiệt ẩm, giúp đánh giá khả năng chịu nhiệt và độ bền của bê tông trong điều kiện môi trường khắc nghiệt Bảng [f-9]-1 cung cấp dữ liệu chi tiết về phương pháp siêu âm và kết hợp súng bật nẩy mẫu, nhằm phân tích đặc tính cấu trúc của mẫu bê tông sau khi trải qua 60 chu kỳ nhiệt ẩm ở độ ẩm bão hòa Các kết quả này góp phần quan trọng trong việc đánh giá khả năng chịu chịu nhiệt của bê tông, nâng cao hiệu quả trong thiết kế và ứng dụng bê tông trong xây dựng công trình dân dụng và kỹ thuật.

Tiêu đề	Đánh giá chất lượng của bê tông xi măng cốt sợi polypropylen dùng trong kết cấu công trình chịu nhiệt ẩm
Tác giả	Nguyễn Bá Thi
Người hướng dẫn	TS. Lâm Ngọc Trà My
Trường học	Trường Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Kỹ thuật xây dựng
Thể loại	Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	153
Dung lượng	14,17 MB