Báo cáo Thí nghiệm và kiểm định công trình ĐHXD

PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM - Đối chiếu giá trị của kết quả thí nghiệm giới hạn chảy, giới hạn bền, biến dạng dài tương đối kéo mẫu thép cốt bê tông với các chỉ tiêu của th

- Xác định các đặc trưng cơ học chính của thép ở nhiệt độ thường:

+ Dung sai khối lượng: (%)

+ Giới hạn chảy trên: c(kG cm/ 2)

+ Giới hạn bền kéo: b(kG cm/ 2)

+ Độ giãn dài tương đối sau khi đứt: (%).

II NGUYÊN LÝ THÍ NGHIỆM

- Mẫu thử bị kéo dọc trục bằng lực kéo, cho đến khi phá hủy (đứt thép)

- Thí nghiệm được tiến hành ở nhiệt độ thường, từ 10o 35o C.

III TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG

- TCVN 197-2002: Vật liệu kim loại – Thí nghiệm kéo ở nhiệt độ thường

- TCVN 1651-2-2008: Thép cốt bê tông – Phần 2 – Thép thanh vằn

IV THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM

- Thiết bị thí nghiệm bao gồm:

+ Máy kéo thủy lực

+ Thước kẹp

+ Thước lá kim loại

+ Cân điện tử

V MẪU THÍ NGHIỆM

- Có 2 loại mẫu thử: Mẫu thử tiêu chuẩn và mẫu thử nguyên dạng

- Trong bài thí nghiệm này, ta sử dụng mẫu thử nguyên dạng

- Lấy mẫu: Cắt 1 đoạn thanh thép (thép cốt bê tông)

- Số lượng: 1 tổ mẫu (gồm 3 thanh thép)

Hình 1 Mẫu thử nguyên dạng

VI QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM

1) Trước khi tiến hành thí nghiệm

- Cân và đo chiều dài từng thanh thép trong tổ mẫu thí nghiệm, ta được:

+ Đường kính của thanh thép: d mm( )

+ Khối lượng của thanh thép: G g( ).

+ Chiều dài cữ ban đầu của thanh thép: L o   5 d (mm).

+ Chiều dài của mẫu thử: L cm( )

Tr 2

2) Tiến hành thí nghiệm

- Bước 1:

+ Kiểm tra, vận hành máy không tải, chọn thang đo lực phù hợp Thông thường,

thang đo lực được chọn lớn hơn 1,3 1,5 lần giá trị kéo đứt dự kiến

- Bước 2:

+ Vạch đánh dấu chiều dài cữ ban đầu lên mẫu thử, với độ chính xác 1% Với

mẫu thử là thép gai cốt bê tông, có thể dựa vào khoảng cách các gai thép để xác định

nhanh chóng hơn

- Bước 3:

+ Kiểm tra sự làm việc của bộ phận vẽ đồ thị biến dạng trên máy

+ Điều chỉnh kim đồng hồ trên thang đo về số 0

- Bước 4:

+ Mẫu thử được gá lắp vào giá kẹp, điều chỉnh mẫu sao cho phương gia tải trùng

với phương dọc trục của mẫu

- Bước 5:

+ Tiến hành kéo mẫu thử, với tốc độ chịu kéo quy định sau đây:

 Xác định giới hạn chảy: Tốc độ tăng ứng suất giữ không đổi, khoảng

2

20 200 (  kG cm s/ )đối với thép có môđun đàn hồiE150 (GPa)và trong khoảng

2

60 600 (  kG cm s/ )với thép có môđun đàn hồiE 150 (GPa).

 Xác định giới hạn bền: Tốc độ tăng ứng suất có thể đạt giá trị lớn nhất cho

phép trong khu vực dẻo và không được vượt quá tốc độ biến dạng 0,008/s

- Bước 6:

+ Theo dõi quá trình gia tải, để xác định giá trị lực kéoP P c, btương ứng với giới

hạn chảy trên và giới hạn bền của thanh thép

 P c: Lực kéo tại thời điểm xuất hiện điểm chảy của vật liệu Lực không tăng

trong khi biến dạng tiếp tục tăng

 P b: Lực kéo lớn nhất đạt được khi mẫu thử bị phá hủy (thép bị đứt)

- Bước 7:

+ Sau khi kéo đứt mẫu, lấy 2 phần của mẫu thử ra khỏi giá máy Tiến hành ghép

2 phần mẫu thử lại cho ăn khớp và đồng trục

+ Xác định chiều dài tính toán của mẫu sau khi bị phá hủy: L1 (mm) thông qua

các mốc giới hạn đã đánh dấu

VII TÍNH TOÁN VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

1) Xác định dung sai khối lượng

- Khối lượng đơn vị thực tế của mẫu thử, được xác định theo công thức:

( / )

tt

G

G kg m L

- Dung sai khối lượng % : Sai lệch tương đối của khối lượng đơn vị thực tế so với

khối lượng đơn vị tiêu chuẩn, xác định theo công thức:

+ G tt:Khối lượng đơn vị thực tế

+G tc:Khối lượng đơn vị tiêu chuẩn của vật liệu (đơn vị: kg/m) Tra trong tiêu

chuẩn TCVN 1651-2:2008 đối với mẫu thử là thép thanh cốt bê tông

2) Xác định giới hạn chảy trên

- Giới hạn chảy trên: Ứng suất tại điểm chảy của vật liệu kim loại khi đó xuất hiện

biến dạng dẻo mà lực thử không tăng Xác định theo công thức:

2

( / )

c c

P

kG cm A

- Trong đó:

+ P c:Lực kéo tại thời điểm xuất hiện điểm chảy của vật liệu

+ A: Diện tích mặt cắt ngang ban đầu của mẫu thử

2 2

4

d cm

P

kG cm A

- Trong đó:

+ P b:Lực kéo lớn nhất đạt được khi mẫu thử bị phá hủy (thép bị đứt)

+ A: Xác định như mục 2 bên trên

4) Xác định độ giãn dài tương đối sau khi đứt

- Độ giãn dài tương đối sau khi đứt: Tỉ số giữa độ giãn dài dư so với chiều dài cữ ban

đầu Xác định theo công thức:

0

(%)

L L L

  

- Trong đó:

+ L1:Chiều dài cữ sau khi mẫu thử bị kéo đứt

+ L0: Chiều dài cữ ban đầu của mẫu thử

 Kết quả thí nghiệm được thể hiện trong bảng sau:

A (cm 2 )

dạng dài

(%)

Dung sai khối lượng

(%)



P c (kG)

c

 (kG/cm 2 )

P b (kG)

b

 (kG/cm 2 )

1 18 2,545 12200 4793,7 15700 6168,9 24,4 -3,9

2 18 2,545 12100 4754,4 15500 6090,4 22,2 -4,2

3 18 2,545 12300 4833,0 15800 6208,3 23,3 -3,7

VIII PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

- Đối chiếu giá trị của kết quả thí nghiệm (giới hạn chảy, giới hạn bền, biến dạng dài

tương đối) kéo mẫu thép cốt bê tông với các chỉ tiêu của thép cốt bê tông được cho

 Thép mang thí nghiệm đạt yêu cầu về kéo trên tiết diện thực với nhóm CB400-V

- Từ kết quả thí nghiệm, cả 3 mẫu thép đều có dung sai khối lượng  nằm trong

khoảng sai lệch cho phép về dung sai khối lượng của thép 18   5% được cho

trong bảng 2 – TCVN 1651-2:2008

 Loại thép mang thí nghiệm đạt yêu cầu về dung sai khối lượng

IX MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

- Độ chính xác của kết quả thí nghiệm phụ thuộc vào một số yếu tố Có thể chia làm 2

loại:

+ Sai số do thiết bị đo:

 Cấp của máy thử

 Độ chính xác của việc đo kích thước

+ Sai số do vật liệu và thông số thử:

Tr 5

BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 2:

THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG

I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

- Xác định cường độ chịu nén của bê tông trên các mẫu thử

II NGUYÊN LÝ THÍ NGHIỆM

- Tác dụng tải trọng nén lên mẫu thử bê tông cho đến khi phá hoại mẫu

- Căn cứ vào tải trọng phá hoại để xác định cường độ chịu nén của bê tông

III TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG

- TCVN 3118-1993: Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ chịu nén

- TCVN 3105-1993: Hỗn hợp bê tông nặng và bê tông nặng – Lấy mẫu, chế tạo và bảo

dưỡng mẫu thử

IV THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM

- Thiết bị thí nghiệm bao gồm:

- Trong bài thí nghiệm này, ta sử dụng mẫu thí nghiệm tiêu chuẩn

- Số lượng: 1 nhóm mẫu (gồm 3 viên mẫu hình lập phương kích thước:

150 150 150 mm  )

Hình 2 Mẫu thí nghiệm tiêu chuẩn

VI QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM

- Thí nghiệm nén bê tông được thực hiện theo quy định của tiêu chuẩn TCVN

3118:1993 và bao gồm các bước sau:

- Bước 1:

+ Ghi chép những thông tin về mẫu, bao gồm:

 Kí hiệu mẫu

 Nơi lấy mẫu

 Tuổi bê tông

+ Chọn thang lực thích hợp của máy nén để khi nén tải trọng phá hoại mẫu thử nằ

trong khoảng 20% 80% tải trọng cực đại của thang lực đã chọn

- Bước 4:

+ Đặt mẫu vào bàn nén sao cho mặt chịu nén đã chọn nằm đúng tâm thớt dưới

của máy nén Vận hành máy cho mặt trên của mẫu nhẹ nhàng tiếp cận với thớt trên của

máy

- Bước 5:

+ Tiến hành gia tải liên tục với vận tốc không đổi và bằng 0, 6 0, 4  MPa s/ cho

đến khi mẫu thử bị phá hoại hoàn toàn Tải trọng bị phá hoại, kí hiệu P (kN), là lực nén

cực đại chỉ thị trên bảng chia lực của máy nén

VII TÍNH TOÁN VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

- Cường độ chịu nén của từng viên mẫu bê tông, được xác định theo công thức:

+ P: Tải trọng phá hoại mẫu (kN)

+ F: Diện tích tiết diện ngang của mẫu (mm2)

+ :Hệ số quy đổi kết quả thử nén các viên mẫu bê tông kích thước khác viên

chuẩn về cường độ của viên mẫu chuẩn kích thước 150 150 150   mm. Lấy theo bảng 1

TCVN 3118:1993

- Nguyên tắc xử lý số liệu:

+ Xác định cường độ chịu nén của các mẫu thí nghiệm lần lượt là: R1R2 R3.

+ Xác định cường độ chịu nén trung bình của tổ mẫu, kí hiệu: TB

VIII PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

- Căn cứ vào kết quả thí nghiệm, ta thấy:R TB  40,90 (MPa)  R 38,53 (MPa).

 Mẫu bê tông mang thí nghiệm đạt cấp độ bền B30 (tương đương với mác M400)

IX MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

- Cường độ chịu nén của mẫu bê tông chịu ảnh hưởng của một số yếu tố sau:

+ Khuôn đúc mẫu bê tông phải đảm bảo yêu cầu kĩ thuật về độ kín khít, bằng

phẳng, vuông vắn

+ Đầm bê tông trong quá trình đổ mẫu

+ Giữ mẫu và bảo dưỡng cần đúng quy định

- Xác định cường độ chịu nén của bê tông trên kết cấu công trình, mà không tiến hành

việc khoan lấy mẫu

II NGUYÊN LÝ THÍ NGHIỆM

- Thông thường, bê tông cường độ càng cao thì độ cứng bề mặt càng lớn Thí nghiệm

được thực hiện nhằm khảo sát độ cứng bề mặt của bê tông nhờ một thiết bị bật nảy

- Độ cứng bề mặt được liên hệ trực tiếp với cường độ chịu nén của bê tông thông qua

các biểu đồ quan hệ thực nghiệm

III TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG

- TCVN 9334-2012: Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ chịu nén bằng

súng bật nảy

IV THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM

- Thiết bị thí nghiệm bao gồm:

+ Súng bật nảy SCHMIDT (Concrete test hammer)

- Bề mặt bê tông của mỗi vùng phải được đánh nhẵn và sạch bụi, diện tích mỗi vùng

trên kết cấu không nhỏ hơn 400 mm2

- Bề mặt của kết cấu có lớp trát hoặc trang trí thì phải bóc bỏ lớp đó đi cho lộ bề mặt

bê tông

VI QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM

- Bước 1:

+ Kiểm tra trạng thái của súng bật nảy trên đe thép Chỉ số bật nảy trung bình đo

trên đe chuẩn bằng 80 2 thì súng bật nảy ở trạng thái tốt để thực hiện các phép đo

- Bước 2:

+ Chuẩn bị bề mặt thí nghiệm để loại bỏ lớp trát, trang trí Bề mặt có thể được

được mài nhẵn nếu xuất hiện các khuyết tật gồ ghề hoặc bê tông bị phồng rộp Bề mặt

phải được lau chùi nếu có nước hoặc chất lỏng

- Bước 3:

+ Trên mỗi vùng thí nghiệm, tiến hành đo chỉ số bật nảy tại 16 điểm Các điểm

đo cách mép ít nhất 50 mm trên kết cấu công trình và ít nhất 30 mm trên các mẫu tiêu

chuẩn Khoảng cách giữa các điểm đo không nhỏ hơn 30 mm Giá trị bật nảy xác định

chính xác đến một vạch chia trên thang chỉ thị của súng bật nảy Giá trị bật nảy trung

bình được xác định từ kết quả của 16 điểm đo, hoặc từ 10 điểm đo (có thể loại bỏ 3 giá

trị lớn nhất và 3 giá trị nhỏ nhất, nếu xem đây là các giá trị bất thường)

Tr 9

+ Khi thực hiện thí nghiệm, súng bật nảy phải vuông góc với bề mặt bê tông

- Bước 4:

+ Lặp lại thí nghiệm trên 3 vùng khác nhau của kết cấu công trình hoặc trên 3

mẫu thử trong một lô sản phẩm

VII TÍNH TOÁN VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

- Trên mỗi vùng thí nghiệm, xác định 16 giá trị đo, kí hiệu là ni, từ đó xác định giá trị

trung bình số học, kí hiệu là nb theo công thức:

16

i b

n tra biểu đồ quan hệ (Rn – n), ta ước lượng được giá trị cường

độ chịu nén của bê tông 2

n

R daN cm với mỗi vùng thí nghiệm Giá trị trung bình của cường độ chịu nén bê tông xác định từ kết quả của 3 vùng thí nghiệm

 Kết quả thí nghiệm được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 3 Kết quả kiểm tra bằng súng bật nảy

VIII PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

- Căn cứ vào kết quả thí nghiệm, và mục 5.4 tiêu chuẩn TCVN 9334:2012, ta tiến hành

kiểm tra:

+ Độ đồng nhất của bê tông trong cấu kiện dầm mang thí nghiệm

+ Xác định cấp độ bền của bê tông trong cấu kiện dầm mang thí nghiệm

1) Kiểm tra và đánh giá độ đồng nhất của bê tông trong dầm

- Việc kiểm tra đánh giá độ đồng nhất của bê tông với cấu kiện riêng lẻ được tiến hành

theo phụ lục B của tiêu chuẩn TCVN 9334:2012 Các bước thực hiện lần lượt như sau:

- Xác định hệ số biến động VCK của cường độ bê tông:

Tr 10

2 1

 S CK bn : Độ lệch bình phương trung bình của cường độ bê tông xác định bằng

thiết bị bật nảy cho cấu kiện

 Ri: Cường độ bê tông trung bình của vùng i trên cấu kiện R i R n.

 P: Số vùng kiểm tra trên cấu kiện P = 3

 S T: Độ lệch bình phương trung bình của biểu đồ quan hệ Rn – n Xác định

theo công thức (1) của TCVN 9334:2012

R R S

TB i

S daN cm R

271, 67

CK

 Độ đồng nhất của cường độ bê tông trong dầm mang thí nghiệm đạt yêu cầu

2) Xác định cấp độ bền của bê tông trong cấu kiện dầm mang thí nghiệm

- Theo kết quả thí nghiệm, cường độ trung bình của dầm: 2

271, 67 ( / )

TB n

R  daN cm

- Nhận thấy: R n TB  27,17MPa 25, 69 (MPa).

 Bê tông trong dầm mang thí nghiệm đạt cấp độ bền B20 (tương đương mác M250)

IX MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

- Bê tông đầm không kĩ hoặc không đồng nhất

- Do các nguyên nhân chủ quan: Đo chưa chính xác khoảng cách đo, súng chưa vuông

góc với mặt bê tông

- Cốt thép phân bố không đều trong cấu kiện

Tr 11

BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 4:

THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG BẰNG

PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM

I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

- Xác định đặc trưng cơ học của bê tông trên kết cấu công trình, đặc biệt là cường độ

chịu nén, mà không phải tiến hành khoan lấy mẫu

- Thí nghiệm này cũng được áp dụng để dự đoán chiều sâu vết nứt của bê tông

II NGUYÊN LÝ THÍ NGHIỆM

- Thí nghiệm dựa trên việc đo vận tốc sóng siêu âm truyền đi trong bê tông Vận tốc đo

được càng cao khi bê tông có mođun đàn hồi càng lớn, đồng nghĩa với cường độ chịu

nén càng lớn

- Vận tốc sóng siêu âm có thể đo theo một trong ba phương pháp: trực tiếp (đo xuyên),

bán trực tiếp (đo góc), gián tiếp (đo mặt)

III TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG

- TCVN 9357-2012: Bê tông nặng – Đánh giá chất lượng bê tông – Phương pháp xác

định vận tốc xung siêu âm

IV THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM

- Thiết bị thí nghiệm bao gồm:

+ Máy đo vận tốc sóng siêu âm TICO

+ 2 đầu dò có tần số trung tâm 54KHz

- Mẫu thử có 2 loại: Mẫu thử tiêu chuẩn và mẫu thử trên kết cấu công trình

- Trong thí nghiệm này, ta tiến hành trên mẫu thử tiêu chuẩn – mẫu lập phương cạnh

( ).

a a a mm 

- Xác định cường độ chịu nén của bê tông, ta dùng mẫu:150 150 150 (   mm)đặc chắc

- Xác định chiều sâu vết nứt trong bê tông, ta dùng mẫu:200 200 200 (   mm)được tạo

trước một khe nứt

Hình 3 Mẫu thí nghiệm tiêu chuẩn hình lập phương

Tr 12

VI QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM

- Trong bài thí nghiệm này, ta sử dụng phương pháp đo trực tiếp (đo xuyên) trên bề

mặt bê tông để đo vận tốc sóng siêu âm trong bê tông

Hình 4 Phương pháp đo trực tiếp

- Bước 1:

+ Định vị các điểm đo trên mẫu thử:

 Với mẫu thử xác định cường độ chịu nén của bê tông: Định vị 5 điểm, 1

điểm chính giữa, 4 điểm góc, trên 2 mặt song song của mẫu thử

 Với mẫu thử xác định chiều sâu vết nứt trong bê tông: Định vị 2 điểm, 1

điểm tại vị trí bê tông không có vết nứt và 1 điểm tại vị trí bê tông có vết nứt, trên 2

mặt song song của mẫu thử

+ Khoảng cách từ điểm đo đến mép mẫu thử phải lớn hơn 30 mm

+ Với mỗi phép thử, 2 đầu do phải nằm trên cùng 1 đường thẳng

- Bước 2:

+ Lắp đặt hệ thống đo, kết nối máy đo và 2 đầu dò bằng dây cáp và nối với nguồn

điện xoay chiều Hệ thống sử dụng pin thì phải kiểm tra tình trạng pin

- Bước 3:

+ Tiến hành hiệu chỉnh thiết bị trên thanh chuẩn Hai đầu dò được phủ một lớp

mỏng chất truyền âm, rồi ấn chặt chúng lên 2 đầu mút của thanh chuẩn Hiệu chỉnh

thời gian truyền sóng hiển thị trên máy đo bằng với thời gian biết trước ghi trên thanh

chuẩn

- Bước 4:

+ Đo khoảng cách truyền sóng tại mỗi điểm đo (khoảng cách giữa 2 mặt song

song) của mẫu thử, kí hiệu: L (mm), chính xác đến 1 mm

- Bước 5:

+ Tiến hành đo vận tốc truyền sóng siêu âm lần lượt trên các mẫu thử, tại các vị

trí đo đã xác định

+ Khi thời gian truyền sóng, kí hiệu: T (s), hiển thị trên máy đo ổn định thì tiến

hành đọc và ghi lại số liệu

VII TÍNH TOÁN VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Tr 13

+ T: Thời gian truyền sóng siêu âm (s)

- Vận tốc truyền sóng trung bình của mỗi mẫu thử, kí hiệu: V TB (m s/ ), là giá trị trung

bình số học của 5 phép đo

2) Xác định chiều sâu vết nứt của bê tông

- Chiều sâu vết nứt của bê tông, xác định theo công thức thực nghiệm:

+ t1: Thời gian truyền sóng siêu âm qua vị trí không có vết nứt

+ t2: Thời gian truyền sóng siêu âm qua vị trí có vết nứt

 Kết quả thí nghiệm được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 4 Kết quả đo vận tốc sóng siêu âm trong bê tông

VIII PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

- Dựa theo kết quả thí nghiệm, tại điểm đo số 2 trên mẫu thử số 2, do có xuất hiện khe

nứt nên thời gian truyền sóng tăng lên và đạt giá trị lớn nhất: 83,7  s .

- Giải thích: Dựa theo biểu đồ dạng đường truyền sóng, khi đi qua vùng có vết nứt,

quãng đường đi của sóng tăng lên, trong khi vận tốc truyền sóng không đổi, vì vậy thời

gian truyền sóng cũng tăng lên



Hình 5 Biểu đồ dạng đường truyền sóng

- Xác định chiều sâu vết nứt của bê tông:

+ Từ kết quả thí nghiệm: t1 54, 7 (s);t2  83, 7 (s) Vậy ta có:

IX MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

- Các yếu tố môi trường:

Tr 14

+ Độ ẩm: Ảnh hưởng đến sự thủy hóa và lượng nước dư trong bê tông

+ Nhiệt độ: Gây ra biến đổi đặc trưng cơ lý của bê tông

+ Ảnh hưởng của chiều dài đường truyền

+ Ảnh hưởng của cốt thép: Vận tốc siêu âm ở vùng bê tông lân cận cốt thép cao

hơn ở vùng bê tông xa cốt thép

+ Ảnh hưởng của chiều cao lớp bê tông

Tr 15

BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 5:

PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN TỪ KHẢO SÁT CẤU TẠO CỦA CỐT THÉP

TRONG KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP

I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

- Khảo sát cấu tạo của cốt thép trong kết cấu bê tông, như vị trí cốt thép, đường kính

cốt thép, chiều dày lớp bê tông bảo vệ

II NGUYÊN LÝ THÍ NGHIỆM

- Máy dò xác nhận các thông tin về cốt thép bằng cách từ hóa nó trong một thời gian

ngắn và sau đó nhận biết trường cảm ứng từ khi nó mất đi Cường độ của trường cảm

ứng phụ thuộc chính vào chiều sâu của thanh thép bên dưới đầu dò

III TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG

- TCVN 9356-2012: Kết cấu bê tông cốt thép – Phương pháp điện từ xác định chiều

dày lớp bê tông bảo vệ, vị trí và đường kính cốt thép trong bê tông

IV THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM

- Thiết bị thí nghiệm bao gồm:

+ Máy dò cốt thép PROFOMETERS 5

+ Thước kim loại

+ Bút đánh dấu

V MẪU THÍ NGHIỆM

- Mẫu dầm bê tông cốt thép đúc sẵn Bề mặt bê tông vùng kiểm tra phải phẳng, nhẵn,

những chỗ gồ ghề cần mài phẳng bằng máy mài cầm tay

VI QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM

- Bước 1:

+ Bật máy khoảng vài phút để sấy máy, đồng thời kiểm tra tình trạng của nguồn

điện

- Bước 2:

+ Chỉnh mốc 0 cho thiết bị được thực hiện khi đầu dò đặt ở xa bề mặt của cấu

kiện bê tông cốt thép và các tác động từ bên ngoài lên đầu dò là nhỏ nhất

- Bước 3:

+ Tiến hành hiệu chỉnh máy đo tại hiện trường trên mẫu chuẩn hoặc bàn chuẩn

hay hộp chuẩn theo chỉ dẫn trong TCVN9356:2012

VII TÍNH TOÁN VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

- Sau khi phát hiện ra những vị trí cốt thép trong dầm, khoảng cách các thanh cốt đai,

chiều dày lớp bảo vệ Ta vẽ được mặt cắt ngang và dọc bố trí cốt thép trong dầm

 Kết quả thí nghiệm được thể hiện trong hình dưới đây:

+ Hình dáng và bề mặt thanh thép: Tiết diện không đều, cấu tạo gờ thép

+ Vùng có nhiều thép hoặc nhiều loại thép

+ Cốt thép do bị ăn mòn

- Ảnh hưởng của bê tông:

+ Phép đo chiều dày lớp bảo vệ bị ảnh hưởng nếu cốt liệu bê tông có chứa các

chất nhiễm từ

Tr 17

BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 6:

THÍ NGHIỆM DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP CHỊU UỐN

I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

- Khảo sát quá trình phát triển độ võng của dầm

- Xác định ứng suất trong bê tông vùng kéo và vùng nén trên mặt cắt giữa dầm dưới

tác dụng của tải trọng

- Theo dõi, quan sát và phân tích các giai đoạn làm việc của dầm lúc gia tải đến khi

dầm xuất hiện các dấu hiệu bị phá hủy

II MẪU THÍ NGHIỆM VÀ VẬT LIỆU CHẾ TẠO

1) Mẫu thí nghiệm

- Dầm BTCT, chiều dài: 1100 mm và kích thước tiết diện ngang: b h  80 140 (  mm).

Chi tiết kích thước hình học và cấu tạo cốt thép của dầm trình bày như hình dưới đây:

Hình 7 Cấu tạo dầm thí nghiệm

2) Vật liệu chế tạo

a) Bê tông

- Dầm thí nghiệm được chế tạo bằng bê tông cấp độ bền B15 Đặc trưng cơ học của bê

tông thể hiện trong bảng sau:

Bảng 5 Đặc trưng cơ học của bê tông

Bê tông R b (MPa) R b s, er (MPa) R bt s, er (MPa) E b (MPa)

23 10

b) Cốt thép

- Cốt thép để chế tạo dầm thuộc loại CB240-T Các đặc trưng cơ học của thép trình

bày trong bảng sau:

Bảng 6 Đặc trưng cơ học của cốt thép

TT Thông số cấu tạo Cốt thép R s (MPa) R sc (MPa) E s (MPa)

- Mô hình thí nghiệm là dầm đơn giản (mẫu thí nghiệm được kê lên một gối tựa cố

định và một gối tựa di động), chịu tác dụng của 2 lực tập trung P (daN) Vị trí lực tác

dụng và vị trí gối tựa thể hiện trên hình 8 Để tạo ra tải trọng tác dụng lên dầm, ta sử

Tr 18

dụng kích thủy lực kết hợp với hệ quang treo phân tải Thông qua hệ quang treo (hình

9), tải trọng tập trung đầu kích được phân thành 2 lực tập trung lên 2 con lăn đặt ở vị

trí tải trọng tác dụng Giá trị tải trọng tập trung đầu kích được xác định thông qua số

vạch chỉ trên đồng hồ đo áp lực dầu

Hình 8 Sơ đồ thí nghiệm uốn dầm 4 điểm

Hình 9 Hệ gia tải thí nghiệm uốn dầm 4 điểm

2) Tải trọng thí nghiệm

- Từ các số liệu về kích thước hình học, cấu tạo cốt thép, đặc trưng cơ học của vật liệu

thép và bê tông, xác định momen kháng uốn của dầm (Mgh) theo tính toán lý thuyết:

+ z: Khoảng cách từ điểm đặt lực đến gối tựa, z = 350 (mm)

- Kết quả tính toán thu được P gh 710 (daN) Dầm được gia tải đến khi phá hoại hoàn

toàn Tải trọng thí nghiệm P tn có thể lấy sơ bộ xác định bằng 200% tải trọng giới hạn

theo lý thuyết Vậy ta có: P tn  1420 (daN).

3) Phân cấp tải trọng thí nghiệm