Báo cáo khoa học VAI TRÒ CỦA SỢI POLYPROPYLENE TRONG VIỆC LÀM GIẢM BIẾN DẠNG MỀM CỦA BÊ TÔNG TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU NÓNG ẨM VIỆT NAM

Bê tông bị nứt do co mềm là hiện tượng phổ biến, đặc biệt là đối với các kết cấu có diện tích mặt thoáng lớn. Các vết nứt này thường xảy ra trên bề mặt bê tông với độ sâu 13cm. Nguyên nhân chủ yếu gây nứt bê tông do co mềm được kết luận như sau [1, 3, 4]:   Do nước thoát ra khỏi mạch rỗng tạo ra áp suất mao dẫn âm làm thay đổi thể tích của đá xi măng;
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo khoa học "VAI TRÒ CỦA SỢI POLYPROPYLENE TRONG VIỆC LÀM GIẢM BIẾN DẠNG MỀM CỦA BÊ TÔNG TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU NÓNG ẨM VIỆT NAM " VAI TRÒ CỦA SỢI POLYPROPYLENE TRONG VIỆC LÀM GIẢM BIẾN DẠNG MỀM CỦA BÊ TÔNG TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU NÓNG ẨM VIỆT NAMTS. NGUYỄN TIẾN BÌNHTS. TRẦN BÁ VIỆTViện KHCN Xây dựng1. Đặt vấn đề Bê tông bị nứt do co mềm là hiện tượng phổ biến, đặc biệt là đối với các kết cấu có diện tích mặtthoáng lớn. Các vết nứt này thường xảy ra trên bề mặt bê tông với độ sâu 13cm. Nguyên nhân chủyếu gây nứt bê tông do co mềm được kết luận như sau [1, 3, 4]: Do nước thoát ra khỏi mạch rỗng tạo ra áp suất mao dẫn âm làm thay đổi thể tích của đá xi măng; Bê tông chưa đủ cường độ để kháng lại ứng suất kéo sinh ra do co mềm không được thực hiện trong bê tông. Theo kết quả nghiên cứu của Viện KHCN XD [1], trong môi trường khí hậu nóng ẩm Việt Nam, bêtông chưa rắn chắc không chỉ bị co mềm mà còn bị nở mềm. Và vì vậy, thuật ngữ biến dạng mềm đãđược sử dụng trong công tác bê tông ở Việt Nam, bao gồm cả co và nở mềm. Hiện tượng nở mềmtrong bê tông chưa rắn chắc có ảnh hưởng rất xấu tới chất lượng bê tông. Ở giai đoạn này, các vếtnứt mở rộng hơn, phát triển sâu hơn vào trong lòng khối bê tông và làm suy giảm chất lượng của cấukiện. Việc sử dụng sợi polypropylene (PP) trong thành phần chế tạo bê tông có thể khắc phục đượcđáng kể hiện tượng này do các sợi PP mảnh và phân tán đều trong hỗn hợp làm tăng cường khảnăng chịu kéo của của bê tông ở trạng thái dẻo, làm giảm quá trình phát triển và mở rộng vết nứt,làm giảm chiều sâu của các vết nứt, từ đó nâng cao được chất lượng của bê tông [2, 4, 6]. Hiệu quả sử dụng sợi PP, trong hạn chế biến dạng mềm, được nhận thấy rõ nhất khi thi công cáccấu kiện bê tông có bề mặt thoáng lớn, với tỷ lệ sử dụng sợi tối ưu từ 0,1-0,3% theo thể tích [ 2, 7, 8,9]. Tuy nhiên, trong thực tế, hiệu quả hạn chế biến dạng mềm của sợi phụ thuộc vào rất nhiều yếu tốkhác nhau như nhiệt độ, độ ẩm môi trường, biện pháp thi công, loại và hình dáng cấu kiện, diện tíchbề mặt thoáng v.v… Bài báo này sẽ xem xét tác dụng của sợi PP trong việc hạn chế biến dạng mềmtrong điều kiện khí hậu miền Bắc Việt Nam, vào mùa hè ở 3 mô hình đo (trình bày trong phần 2.2 củabài báo).2. Vật liệu và mô hình thí nghiệm2.1. Vật liệu thí nghiệm Trong thí nghiệm sử dụng 2 cấp phối bê tông M50 và M70. Cốt liệu chế tạo bê tông có đường kính Dmax=10mm. Phụ gia siêu dẻo gốc polycarboxylat được điều chỉnh để độ sụt đạt 16-18cm. Lượng sợi PP sử dụng trong cấp phối bê tông là 0.1% theo thể tích. 2.2. Mô hình thí nghiệm Nghiên cứu về biến dạng mềm của bê tông có và không sợi được thực hiện trên 3 mô hình đo(hình 1): Mô hình 1: Mẫu bê tông đặt trên nền trơn nhẵn, trong mỗi mẫu có 4 thanh thép gai 12 đặt theo chiều dọc khuôn, khoảng cách từ mép bê tông tới mép ngoài của thanh thép dày 1cm. Các thanh thép này được định vị bằng các thanh thép đai 4, bố trí dọc theo chiều dài với khoảng cách đều nhau 5cm/đai thép. Mô hình này nhằm xác định ảnh hưởng của cốt thép, đai thép tới biến dạng mềm của bê tông đối với mẫu có và không sợi; Mô hình 2: Mẫu bê tông đặt trên nền trơn nhẵn, không có cốt thép để tự do biến dạng mà không bị bất kỳ cản trở nào. Kết quả của phép đo sẽ cho số liệu đối chiếu giữa bê tông có và không sợi khi được biến dạng tự do với các mô hình đo biến dạng khác; Mô hình 3: Mẫu thí nghiệm không có thép được đổ lên trên mặt nền bê tông M30 đủ 28 ngày tuổi đã được đổ và bảo dưỡng theo TCVN 5592:1991. Kết quả đo biến dạng mềm trên mô hình này sẽ cho biết ảnh hưởng của bề mặt tiếp xúc giữa bê tông cũ tới biến dạng mềm của bê tông có và không sợi, khi chúng được thi công lên trên. MÆt mÉu g¾n tÊm t«n NÒn BT, kh«ng thÐp 100x100x0,3mm §ång hå ®o MÉu ®o biÕn d¹ng mÒm Bª t«ng nÒn M300 NÒn tr¬n, kh«ng thÐp Thanh g¾n ®ång hå Kim ®o §ång hå ®o b. Mẫu không thép trên nền bê tông MÉu ®o biÕn d¹ng mÒm §Õ gi¸ ®o b»ng thÐp, =5mm NÒn tr¬n, cã thÐp 412 4, a=50 §ång hå ®o §Õ gi¸ ®o b»ng c. Mẫu có hoặc không thép trên nền trơn thÐp, =5mm a. Sơ đồ các mô hình đo Hình 1. Mô hình đo biến dạng mềm2.3 Thao tác và thiết bị thí nghiệm Các thí nghiệm được thực hiện v ...