Tài liệu Nghiên cứu đánh giá hệ số biến động bê tông trên các công trình xây dựng ở thành phố cam ranh khánh hòa

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN BÌNH NAM NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HỆ SỐ BIẾN ĐỘNG BÊ TÔNG TRÊN CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG Ở THÀNH PHỐ CAM RANH - KHÁNH HÒA Chuyên ngành : Kỹ thuật Xây dựng công trình Dân dụng và Công nghiệp Mã số : 60.58.02.08 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Ngƣời hƣớng dẫn khoa học : PGS.TS. TRƢƠNG HOÀI CHÍNH Đà Nẵng - Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả tính toán nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận văn Nguyễn Bình Nam MỤC LỤC TRANG BÌA LỜI CAM ĐOAN MỤC ỤC TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU ANH MỤC C C ẢNG ANH MỤC C C H NH MỞ ĐẦU ………………………...……………………………………………….….. 1 1. ý do chọn đề tài ……………………………………………………………. 1 2. Mục đích nghiên cứu …………………..……………………………………. 1 3. Đối tƣợng nghiên cứu …………….…………………………………………. 2 4. Phạm vi nghiên cứu …………………………………………………………. 2 5. Phƣơng pháp nghiên cứu ..…………………………………………………… 2 6. Cấu trúc luận văn ……………………………………………………………. 2 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẬT IỆU VÀ C C PHƢƠNG PH P X C ĐỊNH CƢỜNG ĐỘ Ê TÔNG ……………………………………………...……………..… 3 1.1. THÀNH PHẦN, CẤU TR C VÀ C C OẠI Ê TÔNG ……………………. 3 1.1.1. Vật liệu, thành phần củ ê t ng ……………..………………………… 3 1.1.2. Cấu trúc củ ê t ng …………………………….………………………. 5 1.1.3. Các loại ê tông………………………………………………….………. 6 1.2. CƢỜNG ĐỘ CỦA Ê TÔNG ……….………………………….………………. 7 1.2.1. Cƣờng độ chịu nén ……………………………….………………………. 7 1.2.2. Cƣờng độ chịu kéo………………………………………………………. 9 1.2.3. Nhân tố quyết định cƣờng độ củ ê t ng ............................................ 9 1.2.4. Sự tăng cƣờng độ theo thời gi n ……………………………………...…. 10 1.3. CẤP ĐỘ ỀN VÀ M C CỦA Ê TÔNG ........................................................... 12 1.3.1. Mác theo cƣờng độ chịu nén ............................................................... 12 1.3.2. Cấp độ ền chịu nén ........................................................................ 12 1.3.3. Cấp độ ền chịu kéo t ....................................................................... 13 1.3.4. Mác theo khả năng chống thấm và theo khối lƣợng riêng ................... 13 1.4. CƢỜNG ĐỘ TIÊU CHUẨN VÀ CƢỜNG ĐỘ TÍNH TO N CỦA Ê TÔNG ..14 1.5. C C PHƢƠNG PH P X C ĐỊNH CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA Ê TÔNG. 14 1.5.1. Phƣơng pháp xác định cƣờng độ ê t ng trên mẫu đúc ………..……….. 15 1.5.2. Phƣơng pháp xác định cƣờng độ ê t ng trên hiện trƣờng ……………... 18 1.5.3. Đánh giá cƣờng độ ê t ng trên kết cấu c ng trình ……………………... 21 1.6. HỆ SỐ IẾN ĐỘNG CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA Ê TÔNG ………….….. 22 1.6.1. Hệ số iến động ê t ng và tầm qu n trọng …………………………….. 22 1.6.2. Độ lệch quân phƣơng, hệ số iến động ................................................ 23 1.6.3. Cách tính hệ số iến động cƣờng độ chịu nén củ ê t ng …………..…. 23 CHƢƠNG 2. THU THẬP SỐ IỆU – TÍNH TO N HỆ SỐ IẾN ĐỘNG CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA Ê TÔNG …………………………………………………..... 26 2.1. C C SỐ IỆU THU THẬP ……………………………………………..……… 26 2.1.1. Phƣơng pháp tập hợp số liệu ……………………………………...…….. 26 2.1.2. Cơ sở tập hợp số liệu ………………………………...………………….. 26 2.2. HỆ SỐ IẾN ĐỘNG CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA Ê TÔNG ĐỐI VỚI MẪU THỬ CHỊU NÉN ………………………………………………………………..………………… 26 2.2.1. Hệ số iến động về cƣờng độ ê t ng củ từng c ng trình ……………... 27 2.2.2. Hệ số iến động về cƣờng độ ê t ng (ν), cƣờng độ tính toán chịu nén (Rb) củ ê t ng các c ng trình toàn thành phố C m R nh ………………………… 41 2.3. HỆ SỐ IẾN ĐỘNG CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA Ê TÔNG QUA C C THÍ NGHIỆM HIỆN TRƢỜNG …………………………………………………………. 45 2.3.1. Hệ số iến động củ ê t ng qu thí nghiệm kho n mẫu hiện trƣờng ….. 45 2.3.2. Hệ số iến động củ ê t ng qu thí nghiệm ằng phƣơng pháp ắn súng ật nẩy ……………………………………………………………………..…… 46 2.3.3. Hệ số iến động củ ê t ng qu thí nghiệm ằng phƣơng pháp đo xung siêu âm kết hợp ắn súng ật nẩy…………………………………………….… 49 CHƢƠNG 3. TỔNG HỢP SỐ IỆU THỰC NGHIỆM – XÂY ỰNG HỆ SỐ IẾN ĐỘNG …………………………………………………………………...………....… 57 3.1. XỬ Ý SỐ IỆU THU THẬP TRÊN HIỆN TRƢỜNG …………………….…. 57 3.1.1. Số liệu thu thập đƣợc ………………………………………………...….. 57 3.1.2. Hệ số iến động về cƣờng độ ê t ng củ mẫu thử trong một số c ng trình trên đị àn thành phố C m R nh …………………………………………………… 60 3.2. ẬP ẢNG KẾT QUẢ TÍNH TO N ………………………………………….. 66 3.3. NHẬN XÉT ………………………………………………………………...…… 67 KẾT UẬN VÀ KIẾN NGHỊ …………………………………………………..…. 78 1. Kết luận …………………………………………………………..…………. 78 2. Kiến nghị về định hƣớng nghiên cứu ……………………………….………. 78 ANH MỤC TÀI IỆU THAM KHẢO ……………………………………...…….. 79 PHỤ ỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI UẬN VĂN ( ản s o) ẢN SAO KẾT UẬN CỦA HỘI ĐỒNG, ẢN SAO NHẬN XÉT CỦA C C PHẢN IỆN. TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HỆ SỐ BIẾN ĐỘNG BÊ TÔNG TRÊN CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG Ở THÀNH PHỐ CAM RANH – KHÁNH HÒA Học viên: Nguyễn ình N m. Chuyên ngành: Kỹ thuật X CT &CN Mã số : 60.58.02.08 Khó : K33. Trƣờng Đại học ách kho – Đại học Đà Nẵng Tóm tắt - Cƣờng độ củ các mẫu ê t ng đƣợc chế tạo cùng một mẻ vữ h y cùng một c ng trình (cùng cấp độ ền) có thể th y đổi tùy thuộc vào c ng nghệ, kích thƣớc, hình dạng khu n đúc, điều kiện và thời gi n đ ng kết, đ c điểm tải trọng tác dụng, trạng thái làm việc, mức độ đầm trộn. Những yếu tố này có thể gây nên sự kh ng đồng nhất trong ê t ng. iến động ê t ng (ν) để đánh giá mức độ đồng chất củ ùng hệ số ê t ng. Giá trị ν càng bé bê tông có độ đồng chất càng c o và ngƣợc lại. Quy trình c ng nghệ, điều kiện chế tạo ê t ng có ảnh hƣởng quyết định đến hệ số iến động ê t ng ν, và sự đồng nhất củ trực tiếp đến cƣờng độ củ ê t ng có liên qu n ê t ng. Để đánh giá một cách khái quát về chất lƣợng ê t ng đã đƣợc sử dụng trong các c ng trình trên đị àn thành phố C m R nh, tác giả đã thu thập số liệu thực tế trên c ng trình và các số liệu củ mẫu thử trong phòng thí nghiệm để nghiên cứu tính toán, xây dựng hệ số iến động cƣờng độ chịu nén củ dụng và c ng nghiệp trên đị ê t ng (ν) trên các c ng trình dân àn thành phố C m R nh, tỉnh Khánh Hò . Từ đó, đánh giá chất lƣợng ê t ng củ các c ng trình đã đƣợc xây dựng trên đị àn và đƣ r định hƣớng nghiên cứu tiếp theo. Từ khóa - hệ số iến động cƣờng độ ê t ng; xác định cƣờng độ nén; ê t ng hiện trƣờng; đánh giá cƣờng độ; cấp độ ền. A STUDY ON ASSESSMENT OF THE FLUCTUATING COEFFICIENT OF CONCRETE IN CONSTRUCTION PROJECTS IN CAM RANH CITY - KHANH HOA PROVINCE Abstract - The intensity of the concrete samples produced with the same mortar or the same structure (same level of durability) may change, which depends on the technology, size, mold shape, condition and agglomerated time, load characteristics, work status, level of mixing. These factors can cause inhomogeneities in concrete. Using the fluctuating coefficient of the concrete (ν) to ev lu te the homogeneity of the concrete. The lower the concrete v lue (ν) is, the higher the homogeneity in the concrete is. And this is vice versa. The technological process and the concrete making condition have a decisive influence on the fluctuating coefficient of the concrete, and the homogeneity of the concrete is directly related to the intensity of the concrete. By evaluating the quality of the concrete used in buildings in Cam Ranh City, the author has collected the actual data on the site and the data of the samples in the laboratory as well as has calculated and constructed the fluctuating coefficient and the compressive intensity of the concrete (ν) on civil nd industri l projects in C m R nh city, Khanh Hoa province. From these, the quality of the concrete has been evaluated in the area and its further research will be done in the future. Keywords - the fluctuating coefficient concrete intensity; determine the compressive intensity; concrete field; rating intensity; level of durability. DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU A a iện tích Kích thƣớc cạnh lập phƣơng củ mẫu thử chuẩn; khoảng cách từ trục th nh cốt thép đến đầu gần nhất củ mẫu kho n B Cấp độ ền chịu nén; cƣờng độ đ c trƣng củ ê t ng Bi Cƣờng độ chịu nén củ mẫu thử thứ i Bm Cƣờng độ chịu nén trung ình củ các mẫu thử Bt Cấp độ ền chịu kéo C0 Hệ số ảnh hƣởng xét đến sự khác nh u giữ thành phần củ ê t ng vị trí thử với ê t ng tiêu chuẩn C1 Hệ số ảnh hƣởng củ mác xi măng C2 Hệ số ảnh hƣởng củ hàm lƣợng xi măng sử dụng cho 1m3 bê tông C3 Hệ số ảnh hƣởng củ loại cốt liệu lớn C4 Hệ số ảnh hƣởng củ đƣờng kính lớn nhất củ cốt liệu D Hệ số ảnh hƣởng củ phƣơng kho n so với phƣơng đổ ê t ng d Đƣờng kính củ mẫu thử lăng trụ tròn dmk Đƣờng kính thực tế củ mẫu kho n dt Đƣờng kính d nh định th nh cốt thép trong mẫu kho n h Chiều c o củ mẫu thử lăng trụ tròn; chiều c o củ mẫu kho n k Hệ số ảnh hƣởng củ cốt thép trong mẫu kho n; số vị trí kiểm tr trên cấu kiện, kết cấu M Mác ê t ng thiết kế theo cƣờng độ chịu nén n Số mẫu thử chịu nén; số mẫu kho n trong tổ mẫu; số vùng kiểm tr trên kết cấu, cấu kiện P Tải trọng R Cƣờng độ củ mẫu thử Rb Cƣờng độ tính toán củ Rbn Cƣờng độ tiêu chuẩn củ Rbt Cƣờng độ tính toán củ ê t ng về nén ê t ng về nén ê t ng về kéo Rbtn Cƣờng độ tiêu chuẩn củ ê t ng về kéo Rht Cƣờng độ ê t ng hiện trƣờng; cƣờng độ ê t ng hiện trƣờng trung ình; cƣờng độ ê t ng trung ình củ các giá trị đọc đƣợc trên ảng tr củ súng ật nẩy Rhti Cƣờng độ ê t ng hiện trƣờng củ mẫu kho n thứ i; cƣờng độ ê t ng tại vùng kiểm tr thứ i trên kết cấu Rmin Cƣờng độ ê t ng hiện trƣờng củ viên mẫu có giá trị nhỏ nhất Rmk Cƣờng độ chịu nén củ mẫu kho n Ryc Cƣờng độ ê t ng yêu cầu R ht Cƣờng độ ê t ng hiện trƣờng trung ình S Hệ số lấy phụ thuộc vào xác suất ảo đảm 95% tα Hệ số phụ thuộc vào số lƣợng vùng kiểm tr khi thử ằng phƣơng pháp kh ng phá hủy Vi Vận tốc xung siêu âm trên vùng kiểm tr thứ i Vtb Vận tốc xung siêu âm trung ình α Hệ số tính đổi kết quả thử nén các viên mẫu ê t ng kích thƣớc khác viên chuẩn về cƣờng độ củ viên mẫu chuẩn; hệ số đổi đơn vị từ kG/cm2 sang MPa β Hệ số ảnh hƣởng củ tỷ lệ chiều c o và đƣờng kính mẫu kho n; hệ số chuyển đổi từ cƣờng độ trung ình s ng cƣờng độ đ c trƣng ∆i Độ lệch cƣờng độ củ mẫu thử thứ i so với cƣờng độ trung ình γbc Hệ số độ tin cậy củ γbi Hệ số điều kiện làm việc củ γbt Hệ số độ tin cậy củ γKC Hệ số kể đến sự làm việc củ λ Hệ số ảnh hƣởng củ tỷ lệ chiều c o và đƣờng kính mẫu kho n đến cƣờng độ ê t ng khi nén ê t ng ê t ng khi kéo ê t ng thực tế trong kết cấu bê tông ν Hệ số iến động về cƣờng độ chịu nén củ ê t ng νht Hệ số iến động cƣờng độ ê t ng các vùng kiểm tr σ Độ lệch quân phƣơng DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 1.1. Hệ số tính đổi kết quả thử nén các viên mẫu bê tông 16 1.2. Hệ số ảnh hƣởng củ tỷ lệ chiều c o và đƣờng kính mẫu kho n 16 2.1. 2.2. Bảng tổng hợp hệ số biến động về cƣờng độ bê tông các công trình có mẫu thử chịu nén ảng tổng hợp cƣờng độ tính toán chịu nén củ ê t ng các công trình có mẫu thử chịu nén 42 43 2.3. Hệ số ảnh hƣởng củ loại xi măng 49 2.4. Hệ số ảnh hƣởng củ hàm lƣợng xi măng 50 2.5. Hệ số ảnh hƣởng củ loại cốt liệu lớn 50 2.6. Hệ số ảnh hƣởng củ đƣờng kính lớn nhất củ cốt liệu 50 2.7. ảng tổng hợp hệ số iến động về cƣờng độ ê t ng các c ng trình qu thí nghiệm hiện trƣờng 52 2.8. ảng tổng hợp cƣờng độ tính toán chịu nén củ c ng trình qu thí nghiệm hiện trƣờng 54 2.9. Giá trị trung ình hệ số iến động các phƣơng pháp thí nghiệm hiện trƣờng 55 3.1. Kết quả cƣờng độ tính toán quy đổi củ các loại ê t ng khảo sát 66 3.2. Kết quả xác định hệ số iến động ê t ng 66 3.3. ê t ng các Tỷ lệ chênh lệch củ (Bm) và (Rb) đối với các loại bê tông theo phƣơng pháp nén mẫu thử 68 3.4. Tỷ lệ chênh lệch củ (Rht) và (Rb) đối với các loại bê tông theo phƣơng pháp sử dụng súng ật nẩy 70 3.5. Tỷ lệ chênh lệch củ ( m), (B), (Rb) và (ν) đối với các loại ê t ng theo phƣơng pháp nén mẫu thử và phƣơng pháp sử dụng súng ật nẩy 70 3.6. Tỷ lệ chênh lệch củ (Rht) và (Rb) đối với các loại ê t ng theo phƣơng pháp đo vận tốc xung siêu âm kết hợp súng ật nẩy 72 Số hiệu Tên bảng bảng Trang Tỷ lệ chênh lệch củ (Rht), (B), (Rb) và (ν) đối với các loại ê 3.7. tông theo phƣơng pháp ắn súng ật nẩy và phƣơng pháp đo vận tốc xung siêu âm kết hợp súng ật nẩy. Tỷ lệ chênh lệch củ ( 3.8. m), 72 (B), (Rb) và (ν) đối với các loại ê t ng theo phƣơng pháp nén mẫu thử và phƣơng pháp đo vận 73 tốc xung siêu âm kết hợp súng ật nẩy 3.9. 3.10. Tỷ lệ chênh lệch củ ( m), (B), (Rb) và (ν) đối với các loại ê t ng theo phƣơng pháp nén mẫu thử và kho n mẫu hiện trƣờng Kết quả xác định hệ số iến động qu các phƣơng pháp thí nghiệm 75 76 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 2.8. 2.9. Tên hình Trang Thành phần ê t ng Ảnh hƣởng củ tỷ lệ N/X đến tính chất củ bê tông Mẫu lập phƣơng và mẫu trụ Thí nghiệm nén mẫu Phƣơng pháp thử 4 điểm tải Phƣơng pháp thử 3 điểm tải Đồ thị tăng cƣờng độ theo thời gi n Phƣơng pháp thí nghiệm xác định độ thấm nƣớc củ ê t ng iểu đồ tần suất cƣờng độ mẫu chuẩn i củ ê t ng c ng trình Trƣờng Trung học cơ sở Chu Văn An (Hạng mục: Khối lớp học số 1 và 2) iểu đồ tần suất cƣờng độ mẫu chuẩn i củ ê t ng c ng trình Trƣờng Tiểu học C m Thuận (Hạng mục: Nhà lớp học số 1) iểu đồ tần suất cƣờng độ mẫu chuẩn i củ ê t ng c ng trình Trƣờng Trung học cơ sở C m Phú (Hạng mục: Khối lớp học số 1) iểu đồ tần suất cƣờng độ mẫu chuẩn i củ ê t ng c ng trình Khu liên cơ hành chính số 2 (Hạng mục: Nhà làm việc) iểu đồ tần suất cƣờng độ mẫu chuẩn i củ ê t ng c ng trình Trƣờng Tiểu học C m Nghĩ 1 (Hạng mục: Khối lớp học A và B) 3 5 8 8 9 9 11 13 iểu đồ tần suất cƣờng độ mẫu chuẩn i củ ê t ng c ng trình Trụ sở làm việc Chi cục thuế thành phố C m R nh (Hạng mục: Nhà làm việc) iểu đồ tần suất cƣờng độ mẫu chuẩn i củ ê t ng c ng trình Nhà máy đóng tàu C m R nh (Hạng mục: Phân xƣởng cơ khí Điện - Ống - Trang trí - Mộc) iểu đồ tần suất cƣờng độ mẫu chuẩn i củ ê t ng c ng trình Trung tâm Thƣơng mại và ịch vụ Khách sạn Đ ng Hải (Hạng mục: Khối nhà Cinem ) iểu đồ tần suất cƣờng độ mẫu chuẩn i củ ê t ng c ng trình Trung tâm Sinh hoạt Chính trị - Văn hó thành phố C m R nh (Hạng mục: Hội trƣờng) 28 29 29 30 31 32 33 34 35 Số hiệu hình 2.10. 2.11. 2.12. 2.13. 2.14. 2.15. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 3.7. 3.8. 3.9. Tên hình iểu đồ tần suất cƣờng độ mẫu chuẩn i củ ê t ng c ng trình Nhà làm việc C ng n thành phố C m R nh (Hạng mục: Hội trƣờng) iểu đồ tần suất cƣờng độ mẫu chuẩn i củ ê t ng c ng trình ệnh viện đ kho khu vực thành phố C m R nh (Hạng mục: Khối 1 Khu kỹ thuật nghiệp vụ và điều trị nội trú) iểu đồ tần suất cƣờng độ mẫu chuẩn i củ ê t ng c ng trình Chung cƣ Khu đ thị căn cứ C m R nh (Hạng mục: Chung cƣ N03) iểu đồ tần suất cƣờng độ mẫu chuẩn i củ ê t ng c ng trình Chung cƣ Khu đ thị căn cứ C m R nh (Hạng mục: Chung cƣ N05) iểu đồ tần suất cƣờng độ mẫu chuẩn i củ ê t ng c ng trình Chung cƣ Khu đ thị căn cứ C m R nh (Hạng mục: Chung cƣ N06) iểu đồ tần suất cƣờng độ mẫu chuẩn i củ ê t ng c ng trình Nhà ga hành khách quốc tế Sân y C m R nh (Hạng mục: Nhà ga) iểu đồ tần suất cƣờng độ mẫu chuẩn i củ ê t ng 15 (M200) iểu đồ hàm mật độ xác suất cƣờng độ chịu nén củ ê t ng B15 (M200) iểu đồ số liệu đo đạc cƣờng độ chịu nén củ ê tông B15 (M200) iểu đồ tần suất cƣờng độ mẫu chuẩn i củ ê t ng 20 (M250) iểu đồ hàm mật độ xác suất cƣờng độ chịu nén củ ê t ng B20 (M250) iểu đồ số liệu đo đạc cƣờng độ chịu nén củ ê t ng 20 (M250) iểu đồ tần suất cƣờng độ mẫu chuẩn i củ ê t ng 22,5 (M300) iểu đồ hàm mật độ xác suất cƣờng độ chịu nén củ ê t ng B22,5 (M300) iểu đồ số liệu đo đạc cƣờng độ chịu nén củ ê t ng 22,5 (M300) Trang 36 37 38 39 40 41 60 61 61 62 62 62 63 63 64 Số hiệu hình 3.10. 3.11. 3.12. 3.13. 3.14. 3.15. Tên hình Giá trị trung ình và độ lệch chuẩn cƣờng độ chịu nén củ các loại ê t ng theo phƣơng pháp nén mẫu thử Giá trị trung ình và độ lệch chuẩn cƣờng độ chịu nén củ các loại ê t ng theo phƣơng pháp ắn súng ật nẩy Giá trị trung ình và độ lệch chuẩn cƣờng độ chịu nén củ các loại ê t ng theo phƣơng pháp siêu âm kết hợp ắn súng ật nẩy Giá trị trung ình và độ lệch chuẩn cƣờng độ chịu nén củ các loại ê t ng theo phƣơng pháp kho n mẫu hiện trƣờng So sánh giá trị cƣờng độ chịu nén trung ình củ ê t ng theo các phƣơng pháp thí nghiệm iểu đồ hệ số iến động cƣờng độ chịu nén củ các loại ê t ng qu các phƣơng pháp thí nghiệm Trang 68 69 71 74 75 76 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài ê t ng là một loại vật liệu nhân tạo đƣợc sản xuất từ các vật liệu rời và chất kết dính h y còn gọi là một loại vật liệu phức hợp (composit); có cấu trúc kh ng đồng nhất. Các cấu kiện củ c ng trình đƣợc cấu tạo từ ê t ng thƣờng có cƣờng độ kh ng đồng đều, nguyên nhân có thể kể đến nhƣ: do trình độ sản xuất, do c ng nghệ thi c ng, do vị trí và tính chất làm việc củ cấu kiện, do ảnh hƣởng củ thời tiết… Thành phố C m R nh đ ng thực hiện việc phát triển đ thị để sớm hoàn thiện các tiêu chí về đ thị loại III theo yêu cầu mới. Đ thị ngày càng phát triển thì nhu cầu xây dựng càng lớn. Những năm gần đây, c ng tác đầu tƣ xây dựng cơ ản đƣợc triển kh i ngày một nhiều, số lƣợng các c ng trình ở mọi quy m ngày một tăng. Hàng năm có nhiều dự án đầu tƣ xây dựng c ng trình trên đị hiện. Tuy nhiên trên đị àn thành phố đƣợc triển kh i thực àn Thành phố C m R nh, tỉnh Khánh Hò thì số lƣợng các c ng trình c o tầng còn hạn chế, đ số là các c ng trình từ 4 đến 6 tầng đã và đ ng đƣợc xây dựng. Phần lớn c ng trình xây dựng sử dụng vật liệu ê t ng xi măng là chủ yếu. Để có một sự nhìn nhận, đánh giá một cách khái quát ức tr nh về chất lƣợng ê t ng đã đƣợc sử dụng trong các c ng trình trên đị àn, cần thu thập số liệu thực tế trên c ng trình và các số liệu củ mẫu thử trong phòng thí nghiệm để tính toán so sánh. o đó, việc lự chọn đề tài: “Nghiên cứu đánh giá hệ số biến động bê tông trên các công trình xây dựng ở thành phố Cam Ranh – Khánh Hòa” là một đề xuất cần thiết. 2. Mục đích nghiên cứu Tính toán hệ số iến động cƣờng độ chịu nén củ dân dụng và c ng nghiệp trên đị ê t ng (ν) trên các công trình àn thành phố C m R nh, tỉnh Khánh Hò . Từ đó, đánh giá chất lƣợng ê t ng củ các c ng trình đã đƣợc xây dựng trên đị àn. 2 3. Đối tƣợng nghiên cứu Các c ng trình dân dụng và c ng nghiệp đã đƣợc xây dựng trên đị àn thành phố C m R nh, tỉnh Khánh Hòa. 4. Phạm vi nghiên cứu - ự vào hồ sơ thiết kế kỹ thuật một số c ng trình đã đƣợc thẩm định. - Kết quả hồ sơ chất lƣợng thí nghiệm về cƣờng độ chịu nén mẫu ê t ng hình lập phƣơng (150x150x150)mm đã đúc tại hiện trƣờng, đƣợc lƣu ở các phòng thí nghiệm LAS-XD. - Kiểm tr thực tế trên một số cấu kiện củ c ng trình dân dụng và c ng nghiệp đã và đ ng xây dựng trên đị àn thành phố C m R nh, tỉnh Khánh Hò . Số liệu thu thập ằng thiết ị đo. 5. Phƣơng pháp nghiên cứu - Thu thập số liệu đo đạc thực tế cƣờng độ chịu nén củ bê tông trên công trình, các phiếu kết quả thí nghiệm bê tông ở phòng thí nghiệm và hồ sơ thiết kế. - Nghiên cứu lý thuyết để tính toán hệ số iến động cƣờng độ chịu nén củ ê t ng (ν). 6. Cấu trúc của luận văn Ngoài phần mở đầu, nội dung luận văn đƣợc trình ày nhƣ s u: Chƣơng 1: Tổng qu n về vật liệu và các phƣơng pháp xác định cƣờng độ chịu nén củ ê t ng cốt thép Chƣơng 2: Thu thập số liệu cƣờng độ chịu nén củ đị ê t ng các c ng trình trên àn thành phố C m R nh – Tính toán hệ số iến động cƣờng độ chịu nén củ bê tông. Chƣơng 3: Tổng hợp số liệu thực nghiệm – Xây dựng hệ số iến động (ν) Kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục. 3 CHƢƠNG 1 T NG QUAN VỀ VẬT LIỆU VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CƢỜNG ĐỘ BÊ TÔNG 1.1. THÀNH PHẦN CẤU TR C VÀ CÁC LOẠI BÊ TÔNG 1.1.1. Vật liệu thành phần của bê tông Trong lĩnh vực xây dựng, ê t ng là một nguyên vật liệu v cùng qu n trọng, th ng qu chất lƣợng ê t ng có thể đánh giá chất lƣợng củ toàn ộ c ng trình. Chất lƣợng ê t ng phụ thuộc vào các thành phần nhƣ: cát, đá, nƣớc, xi măng... ê t ng là một hỗn hợp mà thành phần o gồm cốt liệu nhỏ, cốt liệu lớn và chúng đƣợc kết dính với nh u ằng hồ xi măng. Cốt liệu chiếm khoảng 60-75% theo thành phần khối lƣợng và thể tích củ ê t ng (Hình 1.1), chúng là thành phần qu n trọng cấu thành tính kỹ thuật và tính kinh tế củ chính về cƣờng độ và độ ền củ ê t ng và cốt liệu giữ v i trò ê t ng. Hình 1.1. Thành phần ê t ng 4 Ngoài các thành phần chính nhƣ trên, ngƣời t còn có thể thêm các phụ gi để cải thiện một số tính chất củ ê t ng trong lúc thi c ng c ng nhƣ trong quá trình sử dụng. Phụ gi hó học là một dạng hó chất đƣợc trộn thêm vào ê t ng ằng những tác động hó học h y vật lý, nó sẽ làm th y đổi một số đ c tính củ ê t ng nhƣ tính c ng tác, sự đ ng kết, c ng nhƣ quá trình đóng rắn. Ở Việt N m yêu cầu về tính chất củ những loại phụ gi hó học khác nh u đƣợc quy định trong tiêu chuẩn TCVN 8826:2011. Phụ gi hó học đƣợc trộn vào ê t ng với một lƣợng rất nhỏ và ở dạng lỏng là chủ yếu. iều lƣợng th ng thƣờng khoảng 0,4-2% tính trên khối lƣợng xi măng. Ở nƣớc t có loại phụ gi phổ iến đ ng đƣợc sử dụng: - Phụ gi giảm nƣớc và làm chậm đ ng kết, phụ gi này thuộc dòng ignosulphon te, có thể đƣợc sử dụng với liều lƣợng 0,4-0,6% để giảm khoảng 612% lƣợng nƣớc trộn. - Phụ gi giảm nƣớc trung ình, loại phụ gi này thuộc dòng n pth lene sulphon te, thƣờng dùng với liều lƣợng 0,7-1,2% nó có thể giảm 15-25% lƣợng nƣớc trộn yêu cầu. - Phụ gi giảm nƣớc c o, phụ gi này thuộc dòng polyc r oxyl te, liều lƣợng phổ iến là 0,8-1,8% nó có thể giảm 20-35% lƣợng nƣớc yêu cầu. Những loại phụ gi khác c ng đ ng đƣợc sử dụng nhƣ: - Phụ gi làm tăng cƣờng độ sớm. - Phụ gi cuốn khí. - Phụ gi gây ức chế ăn mòn. Nƣớc để trộn ê t ng gồm h i phần. Một phần để hó hợp với xi măng, một phần nữ là phụ gi làm cho hỗn hợp ê t ng có đƣợc độ dẻo (nhão) cần thiết lúc trộn, đổ khu n và đầm chắc. ƣợng nƣớc th m gi phản ứng hó hợp chỉ chiếm khoảng một phần năm trọng lƣợng xi măng và là cần thiết. Tỷ lệ N/X là chỉ tiêu chính để đánh giá chất lƣợng ê t ng và là một chỉ tiêu đƣợc sử dụng rộng rãi để xác định các tính chất củ ê t ng (Hình 1.2) 5 Hình 1.2. Ảnh hƣởng củ tỷ lệ N/X đến tính chất củ ê t ng 1.1.2. Cấu trúc của bê tông [1] ê t ng có cấu trúc kh ng đồng nhất vì hình dáng, kích thƣớc các hạt cốt liệu khác nh u, sự phân ố củ cốt liệu và chất kết dính kh ng thật đồng đều, trong ê t ng vẫn còn lại một ít nƣớc thừ và những lỗ rỗng li ti (do nƣớc thừ Quá trình kh cứng củ ốc hơi). ê t ng xảy r lâu dài, đó là quá trình thủy hó xi măng, quá trình th y đổi sự cân ằng nƣớc, sự giảm chất keo nhớt, sự tăng mạng tinh thể củ đá xi măng. Quá trình đó làm cho ê t ng trở thành vật liệu vừ có tính đàn hồi vừ có tính dẻo, thể hiện r ở đ c tính iến dạng khi chịu lực và chịu tác động nhiệt ẩm củ m i trƣờng. 6 1.1.3. Các loại bê tông Hiện n y trong xây dựng sử dụng nhiều dạng ê t ng khác nh u. Chúng đƣợc phân loại theo khối lƣợng thể tích (dung trọng), theo dạng chất kết dính, theo cấu trúc, các đ c điểm c ng nghệ và theo phạm vi sử dụng. ) Theo dung trọng ê t ng - ê t ng đ c iệt n ng có dung trọng lớn hơn 2500 kg/m3 - ê t ng n ng (còn gọi là ê t ng thƣờng) có dung trọng 1800-2500 kg/m3 - Bê tông nhẹ có dung trọng 600-1800 kg/m3 - ê t ng đ c iệt nhẹ có dung trọng nhỏ hơn 600 kg/m3 Các loại ê t ng đ c iệt n ng chế tạo ằng các cốt liệu n ng - thoi sắt ho c các vảy cán thép ( ê t ng thép), qu ng sắt ( ê t ng m giêtit và limonhit) ho c qu ng rit ( êt ng rit). Trong xây dựng ê t ng n ng đƣợc sử dụng rộng rãi nhất có dung trọng 21002500 kg/m3 sử dụng cốt liệu n ng đ c chắc từ đá (gr nit, đá v i, di se...). Bê tông nhẹ có dung trọng từ 1800-2000 kg/m3 đƣợc chế tạo từ đá dăm với dung trọng củ chúng 1600-1900 kg/m3 ho c kh ng có cát ( ê t ng lỗ rỗng lớn). ê t ng nhẹ đƣợc chế tạo từ cốt liệu rỗng (ker mdit, gl porit...) dùng bê tông nhẹ làm giảm khối lƣợng củ kết cấu xây dựng. ê t ng đ c iệt nhẹ gồm các loại ê t ng tổ ong ( ê t ng khí, ê t ng ọt), đƣợc chế tạo ằng làm phồng nở hỗn hợp chất kết dính, phụ gi nghiền mịn và nƣớc với sự trợ giúp củ các phƣơng pháp đ c iệt, ê t ng lỗ rỗng lớn dùng cốt liệu nhẹ. Trong ê t ng tổ ong cốt liệu thực chất là kh ng khí đƣợc nằm trong các hốc nhân tạo tạo r . ) Theo dạng cốt liệu Theo dạng củ chất kết dính chúng đƣợc phân r : ê t ng xi măng, silic t, thạch c o, xỉ kiểm, polime ê t ng, polime xi măng, và các loại đ c iệt khác. - ê t ng xi măng đƣợc chế tạo từ xi măng và đƣợc sử dụng phổ iến nhất trong xây dựng. - ê t ng silic t đƣợc chế tạo trên cơ sở đá v i. - ê t ng thạch c o sử dụng làm các vách ngăn ên trong, các trần treo và các chi tiết tr ng trí hoàn thiện c ng trình. Các loại khác nh u củ ê t ng này có ê 7 t ng thạch c o xi măng puzơl n, chúng có tính ền nƣớc c o hơn và đƣợc sử dụng khá rộng rãi (các lock kh ng gi n góc vệ sinh, các kết cấu nhà thấp tầng...) - ê t ng xỉ kiểm đƣợc chế tạo sử dụng xỉ kiểm nghiền mịn, đƣợc hò trộn với dung dịch kiềm. oại ê t ng này chỉ mới đƣợc sử dụng trong xây dựng. - Polime ê t ng đƣợc chế tạo từ các dạng khác nh u củ chất dính kết polime, gốc củ chúng là nhự (polieste, epoxi, crin, c c mit...) ho c m nome, chúng đóng rắn trong ê t ng với sự có m t củ các phụ gi chuyên dụng. - Polime xi măng ê t ng đƣợc chế tạo từ các dạng khác nh u củ chất kết dính hỗn hợp, gồm xi măng và chất polime. Các polime đƣợc sử dụng gồm nhự và các mủ, nhự cây t n trong nƣớc. 1.2. CƢỜNG ĐỘ CỦA BÊ TÔNG 1.2.1. Cƣờng độ chịu nén Một trong những đ c tính qu n trọng nhất củ ê t ng là cƣờng độ, nó là th m số đầu vào qu n trọng để thiết kế cấu trúc ê t ng. ê t ng là một vật liệu chịu nén rất tốt nhƣng khả năng chịu kéo lại kém hơn nhiều. Hiện n y có nhiều phƣơng pháp để đo lƣờng cƣờng độ ê t ng, nhƣ cƣờng độ nén, cƣờng độ uốn, cƣờng độ kéo. Cƣờng độ nén là khả năng củ vật liệu ho c cấu trúc chịu lực đẩy dọc trục đẳng hƣớng. Khi đạt đến cƣờng độ nén giới hạn củ Cƣờng độ nén củ ê t ng thì nó sẽ phá hủy. ê t ng là một th ng số phổ iến nhất mà các kỹ sƣ thƣờng sử dụng trong việc thiết kế c ng trình và những cấu trúc khác. Cƣờng độ nén đƣợc đo lƣờng ằng việc thử nghiệm trên mẫu ê tông hình trụ (150x300 mm) ho c hình lập phƣơng (150x150x150 mm) đƣợc đúc, đầm, ảo dƣỡng và thử nghiệm trong điều kiện chuẩn. ạng mẫu c ng nhƣ phƣơng pháp lấy mẫu, ảo dƣỡng và thử nghiệm đƣợc quy định theo các tiêu chuẩn s u: - TCVN 3105:1993 và TCVN 3118:1993 - EN 12390-2 và EN 12390-3 - ASTM C31 và ASTM C39