CHUYÊN đề vật LIỆU bê tông cốt sợi

Bề mặt áo đường bê tông mỏng đã được phát triển bằng cách sử dụng bê tông cốt sợi (FFC) dày 50 mm (2 in) trên một bề mặt bê tông nhựa. Hỗn hợp bê tông kết hợp một loại sợi tổng hợp đã được tối ưu hóa , giảm thời gian xây dựng mà vẫn tăng cường sức chịu tải mặt đường. Việc thử nghiệm đã chứng minh FFC có độ chảy lan với đường kính khoảng 400 mm (15,5 inch).

CHUYÊN ĐỀ VẬT LIỆU : BÊ TÔNG CỐT SỢI

I.Tổng quan về bê tông cốt sợi

 Bề mặt áo đường bê tông mỏng đã được phát triển bằng cách sử dụng

bê tông cốt sợi (FFC) dày 50 mm (2 in) trên một bề mặt bê tông nhựa Hỗn hợp bê tông kết hợp một loại sợi tổng hợp đã được tối ưu hóa , giảm thời gian xây dựng mà vẫn tăng cường sức chịu tải mặt đường

 Việc thử nghiệm đã chứng minh FFC có độ chảy lan với đường kính khoảng 400 mm (15,5 inch)

 Một dự án với quy mô lớn đã xác minh tính khả thi của việc xây dựng FFC, xác định khoảng cách giữa các vết nứt và sự phát triển chiều rộng vết nứt, và các điều kiện liên kết Các tấm có kích cỡ khác nhau đã

được tạo ra từ 1,2 đến 3,3 m (4 đến 11 ft) , các tấm có vết nứt sớm nhất

và rộng nhất lên đến 1,25 mm (0,05 in) Kiểm tra liên kết tại chỗ, xác nhận sự liên kết tốt giữa nhựa đường và bê tông, ngoại trừ tại các điểm nơi các mảnh vỡ từ lớp nhựa đường không được loại bỏ

II.Giới thiệu

 Bề mặt bê tông Asphalt là sự lựa chọn tiêu chuẩn cho lớp phủ mỏng của các cấu trúc mặt đường hiện có ,do có thể thi công nhanh chóng , xây dựng trong một lớp mỏng, và thuận lợi cho việc mở rộng giao thông ngay sau vị trí đã thi công

 Công nghệ bê tông hiện nay cho phép giảm thời gian xây dựng Thành phần vật liệu và tỷ lệ cụ thể phải được lựa chọn, ảnh hưởng của nó tới lớp phủ bê tông phải được nghiên cứu, để đảm bảo kinh tế, tính khả thi của công nghệ,đảm bảo tuổi thọ được 10 đến 15 năm

 Một số dự án và các nghiên cứu gần đây đã thử nghiệm với lớp phủ bê tông dày 38 đến 50 mm Thép mỏng (lên đến 0,5% khối lượng ) ,lớp phủ

bê tông cốt sợi phân tán đã được nghiên cứu cho cầu dầm (Carlswärd 2006)

III.Đặc điểm của hỗn hợp bê tông

 Hỗn hợp bê tông cốt sợi (FFC) được phát triển để tạo điều kiện thuận lợi cho xây dựng mặt đường bê tông cho loại đường với tốc độ thấp đến trung bình và bãi đỗ xe

 Công nghệ FFC kết hợp các nguyên tắc của thiết kế hỗn hợp SCC (cần thiết cho việc thi công nhanh chóng và thích hợp nhất của mặt đường mỏng với một hàm lượng cốt sợi cao hơn) với việc sử dụng sợi gia cố (cần thiết cho sự dẻo dai và để đạt được tuổi thọ)

 Những lợi ích của bê tông cốt sợi phân tán (FRC) cho bề mặt bê tông mỏng là tăng độ bền vật liệu và khả năng mang tải của các tấm cũng như giảm tỷ lệ gia tăng vết nứt

 Hỗn hợp chứa : 0,48% khối lượng sợi dài 40 mm

0,06% khối lượng sợi ngắn dài khoảng 6mm



Bảng 1 :Thành phần hỗn hợp bê tông tại hiện trường

NMAS = kích thước danh định

tối đa

AEA = phụ gia cuốn khí

HRWR = phụ gia giảm nước

 Hỗn hợp FFC được sử dụng trong dự án hiện trường có :

- Độ chảy lan trung bình : 394mm

- Trọng lượng thể tích : 2236 kg/m3 (140 lb / cf)

- Thể tích không khí : 6,8%

 Cùng một vật liệu FFC, nếu chiều cao của mẫu giảm, năng lực còn lại tăng do

sự liên kết sợi tốt hơn

 Sự ảnh hưởng của việc đúc mẫu được xác nhận qua các thử nghiệm của một dầm 7.5 cm tách ra từ dầm 15cm (xem minh họa trong hình 1)

 Một yếu tố khác của FRC là giảm cường độ trung bình và giá trị lực làm gãy liên quan đến tuổi bê tông, nhìn thấy trong bảng 2 Điều này này liên quan đến

sự liên kết các sợi và xi măng,đặc biệt là khi sợi không định hướng vuông góc với mặt phẳng nứt

Bảng 2 : Đặc tính của hỗn hợp FFC

IV.Kiểm tra mặt cắt

 Sau khi hỗn hợp FFC đã được nghiên cứu trong phòng thí nghiệm đáp ứng yêu cầu khả năng làm việc, cường độ và sự dẻo dai, các dự án cụ thể đã được xây dựng để điều tra các khía cạnh xây dựng của FFC

 Các nghiên cứu trước (Carlswärd 2006) đã chỉ ra những chác thức đánh giá các liên kết, khoảng cách vết nứt, và chiều rộng vết nứt của lớp phủ mỏng mẫu

trong phòng thí nghiệm

 Dự án này được cung cấp ứng suất thực tế hơn và cho phép đánh giá về khả năng mất liên kết giữa mặt đường bê tông và nhựa đường nằm bên dưới bề mặt lớp

 Tuổi thọ của một lớp phủ bê tông mỏng liên quan trực tiếp đến sự dính bám với bề mặt bê tông nhựa

 Trong quá trình đúc FFC, vật liệu đã được truyền hiệu quả bằng cách sử dụng máng từ xe tải bê tông tươi Khi cần thiết, bê tông đã được tiếp tục di chuyển tại chỗ với xẻng và cào, như thể hiện trong hình 3 Một lớp vữa được sử dụng

để làm phẳng bề mặt bê tông

 Khoảng bốn giờ sau khi đúc, sử dụng thiết bị để cắt tạo các khe nối ,hình 2, ở

độ sâu 13 mm (0,5 in.) (Khoảng 1/4 độ dày sàn)

V.Vết nứt và sự dính bám bề mặt chuyển tiếp

 Các khe co đã được giám sát ở độ tuổi 1, 3, 8, và 20 ngày theo số vết nứt và độ rộng vết nứt Các khe co biểu hiện nứt được tóm tắt trong hình 4

 Chiều rộng vết nứt so với tuổi cho từng mặt cắt có thể được nhìn thấy trong hình 5 :

 Như đã thấy trong hình 5, số liệu xác nhận rằng các vết nứt xuất hiện ở ngày thứ nhất có chiều rộng vết nứt trung bình lớn hơn chiều rộng vết nứt trung bình của tất cả các khe vào ngày thứ 20

VI.Kết luận

 Bê tông có thể được thiết kế mỏng, xây dựng mặt đường nhanh chóng và có khả năng cạnh tranh kinh tế với lớp phủ bê tông nhựa thông thường

 Một hỗn hợp bê tông đã được phát triển bằng cách sử dụng sợi gia cố với hàm lượng cao hơn so với các hỗn hợp khác FRC thường được sử dụng trong mặt đường

 Với một lượng xi măng cao hơn một chút, siêu dẻo, và nhỏ hơn kích thước tối

đa tổng hợp, hỗn hợp là hoàn toàn khả thi, đủ để được dễ dàng xây dựng một lớp mỏng

 Hỗn hợp FFC đã được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và tìm thấy để cung cấp năng lực còn lại và các tính chất dẻo dai cao hơn rất nhiều so với các yêu cầu về thiết kế UTW