Tài liệu Nghiên cứu thực nghiệm biến dạng co ngót của bê tông trong điều kiện khí hậu chuẩn tại gia lai

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN BÁ THẠCH NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM BIẾN DẠNG CO NGÓT CỦA BÊ TÔNG TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU CHUẨN TẠI GIA LAI LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG - NĂM 2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN BÁ THẠCH NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM BIẾN DẠNG CO NGÓT CỦA BÊ TÔNG TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU CHUẨN TẠI GIA LAI Chuyên ngành : Cơ kỹ thuật Mã số : 9520101 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học 1. PGS.TS. TRƯƠNG HOÀI CHÍNH 2. GS.TS. PHAN QUANG MINH ĐÀ NẴNG - NĂM 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận án tiến sĩ này là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các bộ số liệu, kết quả trong Luận án này là trung thực, khách quan và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả NCS. Nguyễn Bá Thạch ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tập thể giáo viên hướng dẫn khoa học là PGS.TS. Trương Hoài Chính và GS.TS. Phan Quang Minh đã tận tình hướng dẫn, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho Tác giả hoàn thành nghiên cứu Luận án này. Những chỉ dẫn khoa học của các thầy không chỉ giúp đỡ Tác giả hoàn thành các nội dung nghiên cứu mà còn giúp đỡ Tác giả từng bước hoàn thiện tư duy khoa học. Để đạt được những kết quả nghiên cứu trong Luận án này, Tác giả cũng xin chân tình cảm ơn đến: Ban Giám đốc và Ban đào tạo Đại học Đà Nẵng; Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo, Khoa Cơ Khí giao thông, Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp, Phòng thí nghiệm Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp thuộc Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng; Bộ môn Công trình Bê tông cốt thép, Bộ môn Thí nghiệm và Kiểm định công trình, Khoa Xây dựng thuộc Trường Đại học Xây dựng; Sở Xây dựng tỉnh Gia Lai, Phòng thí nghiệm LAS-XD 25 - Trung tâm Giám định Chất lượng Xây dựng Gia Lai thuộc Sở Xây dựng tỉnh Gia Lai. Tác giả cũng bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến đến các tác giả trong Danh mục tài liệu tham khảo, các nhà khoa học trong và ngoài lĩnh vực nghiên cứu, các đồng nghiệp đã giúp đỡ trong quá trình hoàn thành Luận án này. Cuối cùng, Tác giả xin chân thành cảm ơn các cơ quan Tác giả công tác, bạn bè và đặc biệt là gia đình, người thân, đã luôn luôn gắn bó và kịp thời động viên khuyến khích Tác giả trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành Luận án này. Tác giả xin trân trọng cảm ơn! iii MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................i LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii MỤC LỤC ................................................................................................................ iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU............................................................................... xiii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT................................................................. xviii DANH MỤC CÁC BẢNG .....................................................................................xix DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................... xxii MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 1. Lý do chọn đề tài ..................................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu của Luận án .......................................................................... 2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của Luận án ...................................................... 3 3.1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................. 3 3.2. Phạm vi nghiên cứu ..................................................................................... 3 4. Phương pháp nghiên cứu của Luận án .................................................................... 3 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của Luận án ............................................................ 3 6. Nội dung cấu trúc của Luận án ............................................................................... 4 7. Những đóng góp mới của Luận án .......................................................................... 5 CHƯƠNG 1. NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ BIẾN DẠNG CO NGÓT THEO THỜI GIAN CỦA BÊ TÔNG .....................................................................7 1.1. Giới thiệu.............................................................................................................. 7 1.2. Tổng quan về nghiên cứu biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông trên thế giới và tại Việt Nam .................................................................................................... 7 1.2.1. Thực tiễn nghiên cứu biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông trên thế giới ................................................................................................................ 7 iv 1.2.2. Thực tiễn nghiên cứu biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông tại Việt Nam ............................................................................................................ 8 1.3. Mô đun đàn hồi trong bê tông ..............................................................................9 1.3.1. Khái niệm và phân loại ............................................................................. 9 1.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến mô đun đàn hồi ............................................ 10 1.4. Biến dạng theo thời gian của bê tông ................................................................. 11 1.5. Biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông ....................................................11 1.5.1. Biến dạng co ngót trong bê tông ............................................................. 12 1.5.2. Phân loại co ngót trong bê tông .............................................................. 12 1.6. Cơ chế và các yếu tố ảnh hưởng co ngót ........................................................... 14 1.6.1. Cơ chế của co ngót .................................................................................. 14 1.6.1.1. Cơ chế co ngót thực .................................................................... 15 1.6.1.2. Cơ chế co ngót biểu kiến ............................................................ 17 1.6.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến co ngót .........................................................17 1.6.2.1. Các yếu tố bên trong ................................................................... 18 1.6.2.2. Các yếu tố bên ngoài .................................................................. 21 1.7. Các mô hình biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông ............................... 22 1.7.1. Mô hình biến dạng co ngót theo Tiêu chuẩn GOST 24544-81 [85] ....... 23 1.7.2. Mô hình biến dạng co ngót theo Viện Khoa học Xây dựng Nga [84] .... 23 1.7.3. Mô hình biến dạng co ngót theo Tiêu chuẩn AS 3600 [28] ................... 25 1.7.4. Mô hình biến dạng co ngót theo Tiêu chuẩn ACI 209R-92 [24] ............ 25 1.7.5. Mô hình biến dạng co ngót theo Tiêu chuẩn BS 8110 [38] .................... 26 1.7.6. Mô hình biến dạng co ngót theo Tiêu chuẩn CEB-FIP 2010 [43] .......... 27 1.7.7. Mô hình biến dạng co ngót theo Tiêu chuẩn EC 2 [45] .........................28 1.7.8. Mô hình biến dạng co ngót theo Mô hình B3 [34] .................................30 1.8. Công thức dự báo biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông từ kết quả thí nghiệm theo Tiêu chuẩn Nga GOST 24544-81 [85] .................................................. 31 1.9. Phân tích vết nứt do biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông ...................... 33 1.9.1. Tổng quan về nứt do biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông ......... 33 v 1.9.2. Cơ chế hình thành vết nứt do biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông .............................................................................................................. 34 1.9.2.1. Cơ chế hình thành vết nứt bê tông do biến dạng co mềm .......... 34 1.9.2.2. Cơ chế hình thành vết nứt bê tông do biến dạng co khô ............ 36 1.10. Ảnh hưởng của cốt thép trong kết cấu bê tông cốt thép bị nứt do biến dạng co ngót ....................................................................................................................... 37 1.10.1. Ảnh hưởng của cốt thép đến ứng suất trong kết cấu bê tông trước khi bê tông bị nứt .................................................................................................... 38 1.10.2. Ảnh hưởng của cốt thép đến ứng suất trong kết cấu bê tông ngay sau khi bê tông nứt .................................................................................................. 40 1.10.3. Ảnh hưởng của cốt sợi thép trong kết cấu bê tông cốt sợi thép ........... 41 1.10.3.1. Vật liệu sợi thép và bê tông cốt sợi thép................................... 41 1.10.3.2. Ứng dụng bê tông cốt sợi thép trong lĩnh vực xây dựng .......... 43 1.10.3.3. Ứng dụng cốt sợi thép trong việc hạn chế nứt trên kết cấu bê tông cốt sợi thép ....................................................................................... 43 1.11. Kết luận Chương 1 ...........................................................................................45 CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM BIẾN DẠNG CO NGÓT CỦA BÊ TÔNG TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU TẠI GIA LAI ............................... 47 2.1. Giới thiệu............................................................................................................ 47 2.2. Đặc trưng khí hậu tại Gia Lai ............................................................................. 47 2.2.1. Điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai (ĐKC)........................................... 47 2.2.2. Điều kiện khí hậu tự nhiên môi trường tại Gia Lai (ĐKTN) ................. 49 2.3. Mục đích thí nghiệm .......................................................................................... 50 2.4. Nội dung thí nghiệm........................................................................................... 50 2.4.1. Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén đối chứng của bê tông thường ở 28 ngày tuổi ................................................................................................... 50 2.4.2. Thí nghiệm xác định giá trị cường độ chịu nén và mô đun đàn hồi theo thời gian của bê tông ........................................................................................ 51 2.4.3. Thí nghiệm đo biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông ................. 51 vi 2.4.4. Thí nghiệm đo co ngót hạn chế của bê tông bằng Vòng kiềm chế (Restrained Ring Test) ...................................................................................... 52 2.4.5. Lựa chọn tỷ lệ N/X, nhóm, tổ mẫu, thành phần cấp phối, thành phần bê tông cốt sợi thép và bê tông cốt thép ................................................................ 53 2.4.5.1. Lựa chọn tỷ lệ N/X ..................................................................... 53 2.4.5.2. Lựa chọn và ký hiệu các nhóm mẫu, tổ mẫu .............................. 53 2.4.5.3. Lựa chọn thành phần bê tông cốt sợi thép và bê tông cốt thép .. 54 2.4.5.4. Lựa chọn thành phần cấp phối vật liệu ....................................... 55 2.5. Vật liệu dùng trong thí nghiệm, chế tạo mẫu, đúc mẫu và bảo dưỡng mẫu thí nghiệm .................................................................................................................. 56 2.5.1. Vật liệu dùng trong thí nghiệm ............................................................... 56 2.5.1.1. Xi măng ...................................................................................... 56 2.5.1.2. Đá dăm (1x2) .............................................................................. 57 2.5.1.3. Cát vàng ...................................................................................... 58 2.5.1.4. Nước ........................................................................................... 59 2.5.1.5. Cốt sợi thép ................................................................................ 59 2.5.1.6. Cốt thép thanh 12 ..................................................................... 60 2.5.2. Công tác chế tạo mẫu thí nghiệm ........................................................... 60 2.5.2.1. Mẫu thí nghiệm xác định cường độ chịu nén đối chứng của bê tông ..................................................................................................... 60 2.5.2.2. Mẫu thí nghiệm xác định giá trị cường độ chịu nén và mô đun đàn hồi theo thời gian của bê tông ........................................................... 61 2.5.2.3. Mẫu thí nghiệm đo biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông ..................................................................................................... 62 2.5.2.4. Mẫu thí nghiệm đo co ngót hạn chế của bê tông bằng Vòng kiềm chế (Restrained Ring Test) ...................................................................... 63 2.5.3. Chuẩn bị đúc các loại tổ mẫu thí nghiệm ............................................... 65 2.5.3.1. Các loại tổ mẫu thí nghiệm ......................................................... 65 2.5.3.2. Số lượng đúc các loại tổ mẫu thí nghiệm ................................... 67 vii 2.5.4. Công tác tiến hành đúc mẫu thí nghiệm ................................................. 68 2.5.5. Công tác bảo dưỡng mẫu và lưu trữ mẫu thí nghiệm ............................. 69 2.5.5.1. Công tác bảo dưỡng mẫu thí nghiệm .......................................... 69 2.5.5.2. Công tác lưu trữ mẫu thí nghiệm ................................................ 69 2.6. Thiết bị thí nghiệm và thiết bị đo biến dạng co ngót của bê tông ...................... 71 2.6.1. Tủ khí hậu (khống chế nhiệt độ và độ ẩm theo yêu cầu thí nghiệm)...... 71 2.6.2. Thiết bị đo biến dạng co ngót của bê tông .............................................. 71 2.6.3. Trình tự đo biến dạng co ngót của bê tông ............................................. 72 2.6.4. Tính toán kết quả đo biến dạng co ngót của bê tông .............................. 73 2.7. Kết quả thí nghiệm ............................................................................................. 74 2.7.1. Kết quả thí nghiệm xác định cường độ chịu nén đối chứng Rđc n (28) của bê tông thường ở 28 ngày tuổi.......................................................................... 74 2.7.2. Kết quả thí nghiệm xác định giá trị cường độ chịu nén Rn(t) và mô đun đàn hồi E(t) theo thời gian của bê tông trong điều kiện khí hậu tự nhiên môi trường tại Gia Lai (ĐKTN) (Phòng thí nghiệm môi trường) ........................... 76 2.7.2.1. Kết quả thí nghiệm xác định giá trị cường độ chịu nén theo thời gian của bê tông trong ĐKTN ................................................................. 76 2.7.2.2. Kết quả thí nghiệm xác định giá trị mô đun đàn hồi theo thời gian của bê tông trong ĐKTN ................................................................. 77 2.7.3. Kết quả thí nghiệm đo biến dạng co ngót và độ hao khối lượng theo thời gian của bê tông trong điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai (ĐKC) (Tủ khí hậu - Phòng thí nghiệm chuẩn)......................................................................... 78 2.7.3.1. Kết quả thí nghiệm đo biến dạng co ngót và độ hao khối lượng theo thời gian của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường) tương ứng với tỷ lệ N/X bằng 0.40, 0.45, 0.50 .................................................................... 78 2.7.3.2. Kết quả thí nghiệm đo biến dạng co ngót và độ hao khối lượng theo thời gian của bê tông (Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép) tương ứng với tỷ lệ N/X bằng 0.40, 0.45, 0.50 ................................................................ 79 viii 2.7.3.3. Kết quả thí nghiệm đo biến dạng co ngót và độ hao khối lượng theo thời gian của bê tông (Nhóm 3 - Bê tông cốt thép) với tỷ lệ N/X bằng 0.40, 0.45, 0.50................................................................................ 81 2.7.4. Kết quả thí nghiệm đo biến dạng co ngót và độ hao khối lượng theo thời gian của bê tông trong điều kiện khí hậu tự nhiên môi trường tại Gia Lai (ĐKTN) (Phòng thí nghiệm môi trường) ......................................................... 83 2.7.4.1. Kết quả thí nghiệm đo biến dạng co ngót và độ hao khối lượng theo thời gian của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường) tương ứng với tỷ lệ N/X bằng 0.40, 0.45, 0.50 .................................................................... 83 2.7.4.2. Kết quả thí nghiệm đo biến dạng co ngót và độ hao khối lượng theo thời gian của bê tông (Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép) tương ứng với tỷ lệ N/X bằng 0.40, 0.45, 0.50 ................................................................ 85 2.7.4.3. Kết quả thí nghiệm đo biến dạng co ngót và độ hao khối lượng theo thời gian của bê tông (Nhóm 3 - Bê tông cốt thép) với tỷ lệ N/X bằng 0.40, 0.45, 0.50................................................................................ 87 2.7.5. Kết quả thí nghiệm đo co ngót bằng Vòng kiềm chế (Restrained Ring Test) của mẫu bê tông thường và bê tông cốt sợi thép ..................................... 89 2.8. Kết luận Chương 2 ............................................................................................. 89 CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ..................................................................................................... 91 3.1. Giới thiệu............................................................................................................ 91 3.2. Phân tích, đánh giá cường độ chịu nén Rn(t) và mô đun đàn hồi E(t) theo thời gian của 02 nhóm bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường; Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép) trong điều kiện khí hậu tự nhiên môi trường ................................................... 91 3.2.1. Phân tích, đánh giá cường độ chịu nén Rn(t) theo thời gian của 02 nhóm bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường; Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép) ....................... 91 3.2.2. Phân tích, đánh giá mô đun đàn hồi E(t) theo thời gian của 02 nhóm bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường; Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép) ............................ 97 ix 3.3. So sánh cường độ chịu nén Rn(t) và mô đun đàn hồi E(t) theo thời gian của 02 nhóm bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường; Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép) trong điều kiện khí hậu tự nhiên môi trường ............................................................................ 102 3.3.1. So sánh cường độ chịu nén Rn(t) của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường) với (Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép) ....................................................................... 102 3.3.2. So sánh mô đun đàn E(t) của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường) với (Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép) .............................................................................. 103 3.3.3. Nhận xét đánh giá cường độ chịu nén và mô đun đàn hồi theo thời gian của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường; Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép)............... 105 3.4. Xác định các hệ số thực nghiệm đề xuất dự báo biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường) trong điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai từ kết quả thí nghiệm theo Tiêu chuẩn Nga GOST 24544-81 [85] .................. 105 3.4.1. Xác định các hệ số thực nghiệm ........................................................... 105 3.4.2. Xây dựng bảng tra các giá trị co ngót tới hạn cs(∞) và tham số n theo lượng nước và lượng xi măng có thành phần cấp phối khác .................................. 108 3.5. So sánh kết quả đề xuất dự báo biến dạng co ngót của bê tông thường với Tiêu chuẩn Úc AS 3600 [28] và Mô hình Viện Khoa học Xây dựng Nga [84] .............. 112 3.5.1. Theo Tiêu chuẩn Úc AS 3600 [28] ...................................................... 113 3.5.2. Theo Mô hình Viện Khoa học Xây dựng Nga (VKHXD Nga) [84] .... 115 3.6. Đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ N/X đến biến dạng co ngót của 03 nhóm bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường; Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép; Nhóm 3 - Bê tông cốt thép) trong điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai ...................................................... 119 3.6.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ N/X đến biến dạng co ngót của bê tông (Nhóm 1 Bê tông thường) .............................................................................................. 120 3.6.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ N/X đến biến dạng co ngót của bê tông (Nhóm 2 Bê tông cốt sợi thép)....................................................................................... 122 3.6.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ N/X đến biến dạng co ngót của bê tông (Nhóm 3 Bê tông cốt thép) ............................................................................................ 124 x 3.6.4. Đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ N/X đến biến dạng co ngót của 03 nhóm bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường; Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép; Nhóm 3 Bê tông cốt thép) ............................................................................................ 127 3.7. So sánh biến dạng co ngót của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường) với (Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép) và (Nhóm 3 - Bê tông cốt thép) trong điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai ..................................................................................................... 127 3.7.1. So sánh biến dạng co ngót của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường) với (Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép) ..................................................................... 127 3.7.2. So sánh biến dạng co ngót của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường) với (Nhóm 3 - Bê tông cốt thép) ........................................................................... 129 3.7.3. Đánh giá biến dạng co ngót của bê tông theo thời gian khi có sự tham gia của cốt sợi thép và cốt thép ...................................................................... 130 3.8. So sánh biến dạng co ngót của 03 nhóm bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường, Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép và Nhóm 3 - Bê tông cốt thép) trong điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai (ĐKC) với điều kiện khí hậu tự nhiên môi trường tại Gia Lai (ĐKTN) ...................................................................................................... 130 3.8.1. So sánh biến dạng co ngót của 03 nhóm bê tông cùng thành phần cấp phối, khác tỷ lệ N/X giữa ĐKC với ĐKTN.................................................... 130 3.8.1.1. Nhóm 1 - Bê tông thường với tỷ lệ N/X bằng 0.40, 0.45, 0.50 .................................................................................... ..130 3.8.1.2. Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép với tỷ lệ N/X bằng 0.40, 0.45, 0.50 ...................................................................................... 132 3.8.1.3. Nhóm 3 - Bê tông cốt thép với tỷ lệ N/X bằng 0.40, 0.45, 0.50 ...................................................................................... 133 3.8.2. So sánh biến dạng co ngót của 03 nhóm bê tông khác thành phần cấp phối, cùng tỷ lệ N/X giữa ĐKC với ĐKTN ................................................... 134 3.8.2.1. Nhóm 1 - Bê tông thường; Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép; Nhóm 3 - Bê tông cốt thép với tỷ lệ N/X bằng 0.40.............................. 134 xi 3.8.2.2. Nhóm 1 - Bê tông thường; Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép; Nhóm 3 - Bê tông cốt thép với tỷ lệ N/X bằng 0.45.............................. 135 3.8.2.3. Nhóm 1 - Bê tông thường; Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép; Nhóm 3 - Bê tông cốt thép với tỷ lệ N/X bằng 0.50.............................. 136 3.9. So sánh biến dạng co ngót của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường) cùng thành phần cấp phối, cùng tỷ lệ N/X giữa ĐKTN với ĐKC ............................................. 137 3.10. So sánh biến dạng co ngót của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường) với (Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép) và (Nhóm 3 - Bê tông cốt thép) cùng tỷ lệ N/X trong ĐKTN ............................................................................................................ 138 3.11. Đánh giá kết quả thí nghiệm đo biến dạng co ngót của mẫu bê tông thường và bê tông cốt sợi thép bằng Vòng kiềm chế (Restrained Ring Test) với tỷ lệ N/X bằng 0.40 ................................................................................................................. 140 3.12. Kết luận Chương 3 ......................................................................................... 141 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 144 1. Kết luận ............................................................................................................... 144 2. Kiến nghị .............................................................................................................145 CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ .............................................................................................................. 147 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC ................................................................................................................... 1 Phụ lục 1. Kết quả nhiệt độ và độ ẩm năm 2015 - 2018 của tỉnh Gia Lai .................. 1 Phụ lục 2. Kết quả nhiệt độ và độ ẩm trong điều kiện khí hậu tự nhiên môi trường tại Gia Lai (ĐKTN) (Phòng thí nghiệm môi trường) .................................................. 2 Phụ lục 3. Kết quả thí nghiệm xác định giá trị cường độ chịu nén và mô đun đàn hồi theo thời gian của bê tông trong điều kiện khí hậu tự nhiên môi trường tại Gia Lai (ĐKTN) (Phòng thí nghiệm môi trường) .................................................................... 3 Phụ lục 4. Kết quả thí nghiệm đo biến dạng co ngót và độ hao khối lượng theo thời gian của bê tông trong điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai (ĐKC) (Tủ khí hậu Phòng thí nghiệm chuẩn) .......................................................................................... 13 xii Phụ lục 5. Kết quả thí nghiệm đo biến dạng co ngót và độ hao khối lượng theo thời gian của bê tông trong điều kiện khí hậu tự nhiên môi trường tại Gia Lai (ĐKTN) (Phòng thí nghiệm môi trường) ................................................................................. 94 Phụ lục 6. Xác định các hệ số thực nghiệm đề xuất dự báo biến dạng co ngót của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường) trong điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai theo thời gian từ kết quả thí nghiệm theo Tiêu chuẩn Nga GOST 24544-81 ........................ 175 xiii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU KÝ HIỆU Ý NGHĨA A, B, A’ Các hằng số thực nghiệm a,b Các hệ số thực nghiệm Ac Diện tích tiết diện ngang của cấu kiện bê tông As Diện tích cốt thép Atđ Diện tích tương đương Co Số đọc ban đầu trên Comparator ở ngày đo đầu tiên Ci Số đọc trên Comparator ở ngày thứ i c, d Các hệ số thực nghiệm D Đường kính cốt sợi thép db Đường kính cốt thép E(28) Mô đun đàn hồi của bê tông thường hoặc bê tông cốt sợi thép ở 28 ngày tuổi Ec Mô đun đàn hồi của bê tông E(t) Mô đun đàn hồi của bê tông thường hoặc bê tông cốt sợi thép tại thời điểm t EM(t) Giá trị mô đun đàn hồi theo thời gian (t) của bê tông thường EMS(t) Giá trị mô đun đàn hồi theo thời gian (t) của bê tông cốt sợi thép Es Mô đun đàn hồi của thép f -0.28 Cường độ nén trung bình của bê tông ở tuổi 28 ngày fcm Cường độ nén trung bình của bê tông (N/mm2) FSa Hệ số điều chỉnh tỷ lệ % độ rỗng bê tông FSc Hệ số điều chỉnh hàm lượng xi măng FSf Hệ số điều chỉnh tỷ lệ % cốt liệu mịn FSh Hệ số điều chỉnh chiều dày tối thiểu của cấu kiện xiv FSs Hệ số điều chỉnh độ sụt FST Hệ số điều chỉnh độ ẩm môi trường xung quanh ft Cường độ kéo của bê tông h0 Kích thước quy ước của mặt cắt ngang của cấu kiện, h0 = 2Ac/u h Kích thước quy ước của mặt cắt ngang của cấu kiện, h = 2Ac/u k1 Hệ số biến dạng co ngót phụ thuộc vào điều kiện môi trường, độ dày của cấu kiện và thời gian khô K Hệ số khuếch đại của dụng cụ đo, K = 1000 k Hệ số có giá trị bằng 35, khi bê tông được bảo dưỡng ẩm và bằng 55 trong trường hợp bảo dưỡng chưng hấp kE Hệ số so sánh giá trị mô đun đàn hồi theo thời gian (t) của bê tông thường với bê tông cốt sợi thép kh Hệ số điều chỉnh độ ẩm cho co ngót cuối cùng và hệ số phụ thuộc kích thước quy ước h0 (tra bảng) kmt Hệ số tăng biến dạng co ngót giữa ĐKTN với ĐKC kR Hệ số so sánh giá trị cường độ chịu nén theo thời gian theo (t) của bê tông thường với bê tông cốt sợi thép ks Hệ số không thứ nguyên lấy bằng 0.14x10-6 đối với bê tông nặng, bằng 0.16x10-6 đối với bê tông mịn Lo Chiều dài chuẩn đo, Lo = 300 mm L Chiều dài cấu kiện; Chiều dài cốt sợi thép m0 Khối lượng ban đầu của mẫu bê tông mi Khối lượng ở i ngày tuổi RH Độ ẩm tương đối môi trường xung quanh (%); RH0 = 10% (Độ ẩm môi trường ban đầu) 𝑅𝑛đ𝑐 (28) Cường độ chịu nén đối chứng của bê tông thường ở 28 xv ngày tuổi Rn(28) Cường độ chịu nén của bê tông thườnghoặc bê tông cốt sợi thép ở 28 ngày tuổi Rn(t) Cường độ chịu nén của bê tông thường hoặc bê tông cốt sợi thép tại thời điểm (t) RM (t) Giá trị cường độ chịu nén theo thời gian (t) của bê tông tông thường RMS(t) Giá trị cường độ chịu nén theo thời gian (t) của bê tông cốt sợi thép t Tuổi bê tông tại thời điểm xem xét (ngày); Thời gian phát triển cường độ chịu nén và mô đun đàn hồi của bê tông thường và Bê tông cốt sợi thép ts Tuổi bê tông khi bắt đầu khô (ngày); Tuổi của bê tông khi bắt đầu xuất hiện biến dạng co ngót (co cứng); Tuổi bê tông tính đến thời điểm cuối bảo dưỡng bê tông (ngày) t’ Tuổi bê tông khi bắt đầu khô (ngày) u Chu vi của phần mặt cắt ngang tiếp xúc với không khí W2.1 Hàm lượng nước trong hỗn hợp bê tông W và V Tỷ trọng (theo thể tích) của nước và không khí trong hỗn hợp bê tông (lít/m3) x Tỷ lệ N/X 1 Hệ số xem xét loại xi măng 2 Hệ số xem xét điều kiện bảo dưỡng as , ds1 , ds2 Hệ số phụ thuộc vào loại xi măng sử dụng chế tạo bê tông n Hệ số hàm mũ được xây dựng từ kết quả thực nghiệm; Giá trị tham số biến dạng co ngót m Độ hao khối lượng theo thời gian (t) của bê tông mi Độ hao khối lượng của mẫu bê tông ở i ngày tuổi (%) xvi t Khoảng thời gian kể từ lúc bắt đầu đo đến thời điểm t, t = t - t0 (t0: Thời điểm bắt đầu đo)  Biến dạng co ngót theo thời gian (t) của bê tông cas0(fcm) Biến dạng co ngót tự sinh quy ước cd Biến dạng co ngót khô cdo Biến dạng co ngót khô cơ bản cds0(fcm) Biến dạng co ngót khô quy ước εcs Biến dạng co ngót của bê tông cs.b Biến dạng co ngót cơ sở lấy bằng 850.10-6 đối với bê tông cấp thông thường, hoặc được xác định từ các phép đo tương tự cục bộ trên bê tông cs(t, tcs,0) Co ngót tại thời điểm t đo được khi bắt đầu khô, tcs,0 cs, ∞ Co ngót tới hạn ct Phần biến dạng co ngót của bê tông khi không có cốt thép i Biến dạng co ngót tự do của bê tông ở i ngày tuổi cs(t) Biến dạng co ngót tại thời điểm bất kỳ t (x10-6) cs(∞) Biến dạng co ngót tới hạn (x10-6) sc Phần biến dạng co ngót của bê tông khi có cốt thép sh(t - tsh,0) Co ngót tại thời điểm t đo được khi bắt đầu khô, tsh,0 sh,u Biến dạng co ngót tới hạn. Trong trường hợp bê tông được chế tạo và bảo dưỡng ở điều kiện tiêu chuẩn, sh,u = 780.10-6 sh, ∞ Co ngót tới hạn ξ1s Hệ số phụ thuộc vào thời gian bảo dưỡng ξ2s Hệ số phụ thuộc vào kích thước cấu kiện ξ3s Hệ số phụ thuộc vào độ ẩm môi trường  Hàm lượng cốt thép xvii  ct Ứng suất kéo trong bê tông có diện tích Ac s Ứng suất nén trong cốt thép có diện tích As sh Co ngót một nửa thời gian Ø Đường kính cốt thép thanh xviii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT KÝ HIỆU Ý NGHĨA ACI 209R-92 Tiêu chuẩn Hoa Kỳ AS 3600 Tiêu chuẩn Úc B Cấp độ bền của bê tông BS 8110 Tiêu chuẩn Anh BTCT Bê tông cốt thép BTCST Bê tông cốt sợi thép BTT Bê tông thường ĐKC Điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai ĐKTN Điều kiện khí hậu tự nhiên môi trường tại Gia Lai EC 2 Tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode 2 N/X Tỷ lệ nước trên xi măng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam