KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ HỆ SỐ BIẾN ĐỘNG BÊ TƠNG MỘT SỐ CƠNG TRÌNH TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN IA H’DRAI, TỈNH KON TUM TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Để có một sự nhìn nhận, đánh giá một cách khái quát bức tranh về chất lượng bê tông đã được sử dụng trong các công trình trên địa bàn, cần thu thập số liệu thực tế trên công trình và các

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHẠM NGỌC CHƯƠNG

KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ HỆ SỐ BIẾN ĐỘNG

BÊ TÔNG MỘT SỐ CÔNG TRÌNH TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN IA H’DRAI,

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐẶNG CÔNG THUẬT

Phản biện 1: PGS.TS PHẠM THANH TÙNG

Phản biện 2: TS TRẦN ANH THIỆN

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp họp tại

Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 18 tháng 05 năm 2019

* Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Trung tâm Học liệu và Truyền thông Trường Đại học Bách khoa

Đại học Đà Nẵng

- Thư viện Khoa Xây dựng dân dụng & Công nghiệp, Trường Đại học

Bách khoa – Đại học Đà Nẵng

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Ia H’Drai là một huyện biên giới, nằm ở phía tây nam của tỉnh Kon Tum, cách thành phố Kon Tum khoảng 150 km (nếu đi theo đường ĐT 664 tỉnh Gia Lai và Quốc lộ 14) Trong những năm qua, huyện Ia H’Drai đã tập trung đẩy mạnh thực hiện công tác quy hoạch và xây dựng kết cấu hạ tầng huyện Công tác đầu tư xây dựng cơ bản được triển khai ngày một nhiều, số lượng các công trình ở mọi quy mô ngày một tăng Hàng năm có nhiều dự án đầu tư xây dựng công trình trên địa bàn thành phố được triển khai thực hiện Tuy nhiên trên địa bàn huyện Ia H’Drai thì số lượng các công trình cao tầng còn hạn chế, đa số là các công trình thấp tầng, và các công trình phục vụ sản xuất, sinh hoạt đã và đang được xây dựng Phần lớn công trình xây dựng sử dụng vật liệu bê tông xi măng là chủ yếu

Đối với các công trình sau khi xây dựng đưa vào khai thác, tuổi thọ của công trình cũng như khả năng đáp ứng được yêu cầu cho việc sử dụng theo dự

án được duyệt, phụ thuộc vào hai giai đoạn: Lập thẩm định dự án, triển khai thực hiện xây lắp công trình và Quản lý trong quá trình khai thác (bảo trì, duy tu sửa chữa ) Các giai đoạn thực hiện trên phụ thuộc vào nhiều yếu tố, nhiều chủ thể tham gia đảm bảo chất lượng cũng như tuổi thọ của công trình Công tác quản lý chất lượng công trình xây dựng bao gồm các hoạt động quản lý chất lượng trong các giai đoạn khảo sát, thiết kế, thi công, nghiệm thu, bảo hành, bảo trì và xử lý sự cố công trình xây dựng

Để có một sự nhìn nhận, đánh giá một cách khái quát bức tranh về chất lượng bê tông đã được sử dụng trong các công trình trên địa bàn, cần thu thập số liệu thực tế trên công trình và các số liệu của mẫu thử trong phòng thí nghiệm để

tính toán so sánh Do đó, việc lựa chọn đề tài: ““Khảo sát đánh giá hệ số biến động bê tông của các công trình xây dựng ở Huyện Ia H’Drai, tỉnh Kon Tum” là

một đề xuất cần thiết

2 Mục đích nghiên cứu

Tính toán hệ số biến động cường độ chịu nén của bê tông (ν) trên các công trình xây dựng trên địa bàn huyện Ia H’Drai Từ đó, đánh giá chất lượng bê tông của các công trình đã được xây dựng trên địa bàn

3 Đối tượng nghiên cứu

Các công trình dân dụng và công nghiệp đã được xây dựng trên địa bàn huyện Ia H’Drai

4 Phạm vi nghiên cứu

- Dựa vào hồ sơ thiết kế kỹ thuật một số công trình đã được thẩm định

- Kết quả hồ sơ chất lượng thí nghiệm về cường độ chịu nénmẫu bê tông hình lập phương (150x150x150)mm đã đúc tại hiện trường,được lưu ở các phòng thí nghiệm LAS-XD

- Kiểm tra thực tế trên một số cấu kiện của công trình dân dụng và công nghiệp đã và đang xây dựng trên địa bàn huyện Ia H’Drai Số liệu thu thập bằng

thiết bị đo

5 Phương pháp nghiên cứu

- Thu thập số liệu đo đạc thực tế cường độ chịu nén của bê tông trên công trình, các phiếu kết quả thí nghiệm bê tôngở phòng thí nghiệm và hồ sơ thiết kế

- Nghiên cứu lý thuyết để tính toán hệ số biến động cường độ chịu nén của bê tông (ν)

6 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, nội dung luận văn được trình bày như sau:

Chương 1:Tổng quan về vật liệu và các phương pháp xác định cường độ

bê tông

Chương 2:Cơ sở khoa học về xác định cường độ chịu nén và tính toán hệ

số biến động của bê tông

Chương 3: Khảo sát hệ số biến động cường độ chịu nén của bê tông một

số công trình xây dựngtrên địa bàn huyện Ia H’drai, tỉnh Kon Tum

Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

CHƯƠNG 1

T NG UAN V VẬT LIỆU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ÁC ĐỊNH

CƯỜNG ĐỘ BÊ TÔNG

1.1 Thành ph n, cấu trúc và các loại ê t ng

Trong lĩnh vực xây dựng, bê tông là một nguyên vật liệu vô cùng quan trọng, thông qua chất lượng bê tông có thể đánh giá chất lượng của toàn bộ công trình Chất lượng bê tông phụ thuộc vào các thành phần như: cát, đá, nước, xi măng

+ Cấu trúc của bê tông[1]

Bê tông có cấu trúc không đồng nhất vì hình dáng, kích thước các hạt cốt liệu khác nhau, sự phân bố của cốt liệu và chất kết dính không thật đồng đều, trong bê tông vẫn còn lại một ít nước thừa và những l r ng li ti (do nước thừa bốc hơi)

Quá trình khô cứng của bê tông xảy ra lâu dài, đó là quá trình thủy hóa

xi măng, quá trình thay đổi sự cân bằng nước, sự giảm chất keo nhớt, sự tăng mạng tinh thể của đá xi măng Quá trình đó làm cho bê tông trở thành vật liệu vừa có tính đàn hồi vừa có tính d o, thể hiện ra ở đ c tính biến dạng khi chịu lực và chịu tác động nhiệt ẩm của môi trường

1.1.2

Hiện nay trong xây dựng sử dụng nhiều dạng bê tông khác nhau Chúng được phân loại theo khối lượng thể tích (dung trọng), theo dạng chất kết dính, theo cấu trúc, các đ c điểm công nghệ và theo phạm vi sử dụng

1.2 Cư ng đ của ê t ng

2 ườ độ v yế ố ả ưở

Một trong những đ c tính quan trọng nhất của bê tông là cường độ, nó là tham số đầu vào quan trọng để thiết kế cấu trúc bê tông Bê tông là một vật liệu chịu nén rất tốt nhưng khả năng chịu kéo lại kém hơn nhiều Hiện nay có nhiều phương pháp để đo lường cường độ bê tông, như cường độ nén, cường

độ uốn, cường độ kéo

1.2.2 Yế ố ả ưở ườ

Cường độ chịu kéo của bê tông được đo lường bằng việc gia tải lên mẫu dầm bê tông 150x150 mm với chiều dài nhịp ít nhất bằng 3 lần chiều cao

Cường độ chịu kéo được thể hiện MPa và được xác định bằng phương pháp thử theo ASTM C78 (4 điểm tải), ASTM C293 (3điểm tải) hay EN 12390-1

- Nhân tố quyết định cường độ của bê tông[1]

Các yếu tố nêu trên đều ảnh hưởng đến R và R(t) nhưng mức độ có khác nhau, ví dụ t lệ nước – xi măng ảnh hưởng rất lớn đến R và có phần ít hơn đối với R(t) còn độ sạch của cốt liệu ảnh hưởng lớn đến R và rất lớn đến R(t),

bê tông dùng đá dăm và s i có R gần như nhau nhưng R(t) của chúng khác nhau đến 20

dư ng bình thường cường độ tăng nhanh trong 28 ngày đầu

Như vậy tương quan giữa mác M và cấp độ bền B của cùng một loại bê tông thể hiện bằng biểu thức

B M (1.2)

1.3.3 độ t [1]

Khi mà sự chịu lực của kết cấu được quyết định chủ yếu bởi khả năng chịu kéo của bê tông thì ngoài cấp độ bền B còn cần quy định thêm cấp độ bền chịu kéo Bt

Đó là con số lấy bằng cường độ đ c trưng về kéo của bê tông theo đơn vị MPa Theo tiêu chuẩn TC N 5574 : 2012 bê tông có các cấp độ bền chịu kéo như sau: Bt0,5;

Bt0,8; Bt1,2; Bt1,6; Bt1,8; Bt2,0; Bt1,6; Bt2,0; Bt2,4; Bt2,8; Bt3,2; Bt3,6; Bt4,0

- Mác theo khả năng chống thấm và theo khối lượng riêng

Để xác định độ bền của bê tông, tính thấm của bê tông là thông số rất quan trọng hơn cả cường độ của bê tông

Tại Việt Nam tính thấm của bê tông được chia làm 2 loại chính:

- Độ chống thấm nước - tính chống thấm của bê tông đối với nước

- Độ thấm Clo - tính chất dành cho bê tông trong môi trường xâm thực (nước biển, ngập m n )

1.4 Cư ng đ tiêu chuẩn và cư ng đ tính toán của ê t ng

Giá trị tiêu chuẩn của cường độ của bê tông, gọi tắt là c ng độ tiêu chu n (cường độ tiêu chuẩn về nén là R bn và về kéo là R btn) được lấy bằng cường độ

đ c trưng của mẫu thử B nhân với hệ số kết cấu γKC

Cường độ bê tông không những phụ thuộc vào chất lượng và cấp phối vật liệu sử dụng mà còn phụ thuộc vào quá trình thi công bê tông và chịu sự ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác Do đó để chất lượng, cường độ của bê tông đảm bảo đạt yêu cầu thiết kế, trong quá trình sản xuất, chế tạo bê tông cần phải tuân thủ các quy trình, quy chuẩn, tiêu chuẩn, quy phạm về sản xuất, chế tạo bê tông, đồng thời, khắc phục tối đa các yếu tố làm giảm cường độ, chất lượng của bê tông

iệc lựa chọn, thiết kế cấp phối hợp lý trong thiết kế sẽ đem đến hiệu quả cao về kinh tế và hiệu quả sử dụng

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ KHOA HỌC V ÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN VÀ

TÍNH TOÁN HỆ SỐ BIẾN ĐỘNG CỦA BÊ TÔNG

2.1 Các phương pháp xác định cư ng đ chịu nén của ê t ng

Bê tông là một loại đá nhân tạo có khả năng chịu nén tốt nhưng chịu kéo rất kém và là một loại vật liệu giòn được cấu tạo từ các vật liệu rời (cát, đá, s i) và chất kết dính

Ngoài các thành phần chính như trên, người ta còn có thể thêm các phụ gia

để cải thiện một số tính chất của bê tông trong lúc thi công cũng như trong quá trình sử dụng Phụ gia có nhiều loại khác nhau, có loại để nâng cao độ d o của

h n hợp bê tông, có loại dùng để tăng nhanh ho c kéo dài thời gian đông kết của

xi măng, có loại để nâng cao cường độ của bê tông trong thời gian đầu, có loại

2 2 P ươ x đ ườ độ r rườ [5]

Tiêu chuẩn xây dựng iệt Nam TCXD N 239:2006 - “ ê tông n ng - Chỉ

d n đánh giá c ng độ bê tông trên ết c u công trình” đã nêu rõ, mục đích xác định cường độ bê tông hiện trường nhằm:

- Làm cơ sở đánh giá sự phù hợp ho c nghiệm thu cho kết cấu ho c bộ phận kết cấu các công trình xây mới so với thiết kế ban đầu ho c tiêu chuẩn hiện hành (trường hợp không thực hiện được việc kiểm tra chất lượng bê tông trên mẫu đúc ho c có nghi ngờ về chất lượng trong quá trình thi công);

- Đưa ra chỉ số về cường độ thực tế của cấu kiện, kết cấu, làm cơ sở đánh giá mức độ an toàn của công trình dưới tác động của tải trọng hiện tại ho c để thiết kế cải tạo, sửa chữa đối với công trình đang sử dụng

Trườ ợ y ẫ [5]

Theo tiêu chuẩn TCXD N 239:2006 thì xác định cường độ bê tông hiện trường bằng phương pháp khoan lấy mẫu cho độ chính xác cao

Dùng hệ số ν để đánh giá mức độ đồng chất của bê tông Giá trị ν càng bé

bê tông có độ đồng chất càng cao và ngược lại Quy trình công nghệ, điều kiện chế tạo bê tông có ảnh hưởng quyết định đến hệ số biến động bê tông ν, và sự đồng nhất của bê tông có liên quan trực tiếp đến cường độ của bê tông Theo

công thức B= B m (1 - S×ν) thấy rằng: Cùng cường độ trung bình B m , nếu hệ số

biến động ν càng lớn thì cường độ đ c trưng B của bê tông càng nh ; do đó,

cường độtính toán của bê tông cũng nh

2 2 2 Độ q ươ số ế độ [ ]

ới công nghệ ổn định, có kiểm tra ch t chẽ về thành phần của bê tông

và chất lượng thi công có thể lấy ν 0,135 ới điều kiện thi công bình thường mà thiếu số liệu thống kê có thể lấy ν 0,15

2 2 3 í số ế độ ườ độ [ ]

Độ biến động về cường độ chịu nén của bê tông ν tuân theo quy luật thống

kê sác xuất và được tính theo từng phương pháp thí nghiệm như sau:

Tùy theo quy mô, mục đích, yêu cầu của việc đánh giá cường độ bê tông trên kết cấu công trình, căn cứ đ c điểm của kết cấu, cấu kiện và điều kiện hiện trường mà ta lựa chọn phương pháp thí nghiệm, đánh giá phù hợp

Để đảm bảo đánh giá đúng giá trị cường độ hiện trường của bê tông, quá trình thí nghiệm cần đảm bảo các bước triển khai theo Tiêu chuẩn và cần chú ý đến những yếu tố ảnh hưởng đến cường độ bê tông hiện trường như sự biến động ngẫu nhiên của cường độ bê tông hiện trường trong bản thân một kết cấu, cấu kiện ho c giữa các kết cấu, cấu kiện do tác động của việc cân đông vật liệu;

sự biến động có tính quy luật của cường độ bê tông hiện trường trong bản thân một kết cấu, cấu kiện dưới tác động của trọng lượng bản thân; tuổi của bê tông ở các kết cấu, cấu kiện khác nhau cũng làm cho cường độ bê tông hiện trường khác nhau, nhất là sự chênh lệch tuổi trong phạm vi 28 ngày tuổi đầu đóng rắn

và độ ẩm của bê tông hiện trường khác với độ ẩm của mẫu lập phương tiêu chuẩn khi xây dựng đường chuẩn

Muốn nâng cao độ chính xác của việc xác định cường độ bê tông hiện trường cần tiến hành kết hợp các phương pháp thí nghiệm khác nhau Đồng thời phải thực hiện đúng các chỉ dẫn khi thực hiện các phép thử cụ thể và tăng số lượng mẫu thử ho c phép thử

ới khối lượng lý thuyết trình bày các phương pháp xác định và đánh giá cường độ của bê tông hiện trường theo Tiêu chuẩn iệt Nam TC N 9334:2012,

TC N 9335:2012, TCXD N 239:2006, TC N 4453:1995, TC N 5574:2012 ở trên đủ cơ sở để thực hiện khối lượng công việc Chương 3: Khảo sát hệ số biến động của bê tông tại hiện trường một số công trình ở huyệnIa H’Drai, tỉnh Kon Tum

CHƯƠNG 3 KHẢO SÁT HỆ SỐ BIẾN ĐỘNG CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN

CỦA BÊ TÔNG MỘT SỐ CÔNG TRÌNH ÂY DỰNG

TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN IA H’DRAI, TỈNH KON TUM

3.1 C ng tác thu thập số liệu

3 P ươ ợ số

Sau khi thu thập được số liệu về cường độ chịu nén của bê tông các công trình trên địa bàn huyệnIa H’Drai, học viên tiến hành phân loại công trình theo phương pháp thí nghiệm xác định cường độ chịu nén của bê tông, gồm:

- Thí nghiệm nén mẫu đúc hiện trường;

- Thí nghiệm bắn súng bật nẩy;

Trong từng phương pháp thí nghiệm xác định cường độ chịu nén của bê tông: Phân loại công trình theo cấp độ bền chịu nén thiết kế: B15 (M200); B20 (M250); B22,5 (M300)

Tập hợp số liệu trên đây được lập thành các bảng và được giới thiệu trong phần Phụ lục kèm theo luận văn này

3 2 ơ sở ợ số

Cơ sở để tập hợp số liệu đã thu thập được là các phiếu kết quả thí nghiệm xác định cường độ chịu nén của bê tông các công trình dân dụng và công nghiệp trên địa bàn thành phố Cam Ranh từ các phòng thí nghiệm hợp chuẩn: LAS-XD

1059, LAS-XD 638, LAS-XD 186, LAS-XD 679, LAS-XD 23, LAS-XD 371, LAS-XD 681, LAS-XD 345…

3 3 rì ả s (X ế ở ụ ụ 0 )

3.2 Khảo sát hệ số iến đ ng của từng c ng trình

Trong phần này chỉ minh họa chi tiết việc tính toán hệ số biên động một

công trình điển hình (Trụ sở HĐND-UBND xã Ia Đal) được trình bày ở mục 3.2.1 dưới đây Các công trình khác cũng tính tương tự và kết quả được tổng kết

ở mục 3.2.2

3.2.1 H số ế độ ườ độ đố vớ ẫ ử

a C ng trình Trụ sở HĐND-UBND xã Ia Đal

ới phương pháp xác định cường độ chịu nén của bê tông bằng thí nghiệm

nén mẫu đúc hiện trường thì đã thu thập được số liệu thực tế như sau:

Bên dưới chỉ trình bày phần tính toán hệ số biến động (ν), còn các đại lượng khác như cường độ đ c trưng (B), cường độ tiêu chuẩn sau quy đổi (Rbn), cường độ tính toán (Rb) của bê tông cũng như số cấu kiện và số lượng mẫu được kiểm tra m i công trình được tập hợp trong các phần phụ lục

Hình 3.2 ườ độ 5 ẫ

Hình 3.3 ể đồ s x ườ độ ả ẫ

Tổng hợp kết quả của các công trình

Tập hợp kết quả tính toán hệ số biến động về cường độ bê tông của các công

trình có mẫu thử chịu nén thành ảng 3.3 như sau:

ảng 3.3 ảng tổng hợp hệ số biến động về c ng độ bê tông các công trình có

m u thử chịu nén

STT Tên công trình

Cư ng đ nén trung bình B m

(MPa)

Đ lệch quân phương σ (MPa)

Hệ số iến

CT9 Trường Trung học cơ sở Lê

Quý Đôn huyện Ia H'Drai 20,4347 0,1466 0,0072 CT10 Nhà làm việc Đài truyền