Tài liệu Nghiên cứu thực nghiệm xây dựng đường chuẩn xác định cường độ bê tông bằng phương pháp xung siêu âm và súng bật nẩy để đánh giá chất lượng bê tông trên địa bàn tỉnh trà vinh

TR Đ I H C ĐẨ N NG NG Đ I H C BÁCH KHOA ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ PH M THANH TU N NGHIểN C U TH C NGHI M XỂY D NG Đ XÁC Đ NH C NG Đ Bể TỌNG B NG PH NG CHU N NG PHÁP XUNG SIÊU ÂM VÀ SÚNG B T N Y Đ ĐÁNH GIÁ CH T L NG Bể TỌNG TRểN Đ A BẨN T NH TRẨ VINH LU NăVĔNăTH CăSƾăK ăTHU T K ăthu tăxơyădựngăcôngătrìnhăgiaoăthông ĐƠ N ng - Năm 2017 TR Đ I H C ĐẨ N NG NG Đ I H C BÁCH KHOA ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ PH M THANH TU N NGHIểN C U TH C NGHI M XỂY D NG Đ XÁC Đ NH C NG Đ NG CHU N Bể TỌNG B NG PH NG PHÁP XUNG SIÊU ÂM VÀ SÚNG B T N Y Đ ĐÁNH GIÁ CH T L NG Bể TỌNG TRểN Đ A BẨN T NH TRẨ VINH ChuyênăngƠnh:ăK ăthu tăxơyădựngăcôngătrìnhăgiaoăthông Mƣăsố:ă60. 58. 02. 05 LU NăVĔNăTH CăSƾăK ăTHU T K ăthu tăxơyădựngăcôngătrìnhăgiaoăthông NG IăH NGăD NăKHOAăH C: TS.ăHUǵNHăPH ĐƠ N ng - Năm 2017 NGăNAM L I CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết qu nêu trong luận văn là trung thực và ch a từng đ ợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác gi lu n văn Ph m Thanh Tu n DANH M C CH - TCVN: Tiêu chu n Việt Nam - TCXDVN: Tiêu chu n xây dựng Việt Nam VI T T T M CL C M Đ U ..................................................................................................................... 1 1.ăTínhăcấpăthi tăc aăđ ătƠi ........................................................................................... 1 2.ăM cătiêuănghiênăc u ................................................................................................ 1 3.ăĐối t ợngăvƠăph măviănghiênăc u: .......................................................................... 1 4.ăPh ngăphápănghiênăc u ......................................................................................... 2 5. ụănghƿaăkhoaăh căvƠăthựcătiễnăc aălu năán .............................................................. 2 6.ăBốăc căc aălu năán ................................................................................................... 2 Ch C C ng 1: T NG QUAN V Bể TỌNG, CÁC PH NG PHÁP ĐÁNH GIÁ NG Đ C A Bể TỌNG VẨ TH C TR NG CỌNG TÁC ĐÁNH GIÁ NG Đ Bể TỌNG TRểN Đ A BẨN T NH TRẨ VİNH .............................. 3 1.1 Tổngăquanăv ăbêătôngăxiămĕng .............................................................................. 3 1.1.1 Kháiăniệmăv ăbêătôngăxiămĕng ............................................................................ 3 1.1.2ăCácătínhăchấtăch ăy uăc aăbêătôngăxiămĕngă[3] .................................................. 3 1.1.3ă ngăd ngăc aăbêătôngăxiămĕngătrongăcácăcôngătrìnhăxơyădựng ......................... 8 1.2.ăCácăph ngăphápăđánhăgiáăc ngăđ ăc aăbêătông: .............................................. 9 1.2.1 Ph ngăphápăthíănghiệmăpháăh y ..................................................................... 10 1.2.2ăPh ngăphápăthíănghiệmăkhôngăpháăh y .......................................................... 13 1.3 Thựcătr ngăcácăcôngătrìnhăsửăd ngăbêătôngăvƠătìnhăhìnhăki măđ nhăchất l ợngăbêătôngăc aăcácăcôngătrìnhă ătỉnhăTrƠăVinh trênăđ aăbƠnătỉnhăTrƠăVinh .......... 16 1.4 K tălu năch ngă1 ............................................................................................... 17 Ch ng 2: C S KHOA H C C A VI C XỂY D NG Đ NG CHU N XÁC Đ NH C NG Đ C A Bể TỌNG B NG SÚNG B T N Y VẨ B NG MÁY SIÊU ÂM ........................................................................................................ 18 2.1ăThíănghiệmăđánhăgiáăchấtăl ợngăv tăliệuăđầuăvƠo ............................................... 18 2.1.1ăXiămĕng: ............................................................................................................ 18 2.1.2 Cát ..................................................................................................................... 19 2.1.3ăĐáădĕm .............................................................................................................. 21 2.2ăThi tăk ăcácăcấpăphốiăbêătôngădùngăđ ăxơyădựngăđ ngăchu n .......................... 22 2.3ă Ph ngă phápă xơyă dựngă đ ngă chu nă bi uă diễnă quană hệă giữaă c ngă đ ă ch uă nénă c aăbêătôngăvƠăđ ăb tăn y .......................................................................................... 24 2.3.1ăNguyênătắc ........................................................................................................ 24 2.3.2 Các l uăỦ ........................................................................................................... 24 2.3.3ăXơyădựngăph ngătrìnhăquanăhệăRăậ n ............................................................. 24 2.3.4ăĐánhăgiáăsaiăsốăc aăquanăhệăRăậ n .................................................................... 25 2.4ă Ph ngă phápă xơyă dựngă đ ngă chu nă bi uă diễnă quană hệă giữaă c ngă đ ă ch uă nénă c aăbêătôngăvƠăv nătốcăxungăsiêuăơm ......................................................................... 26 2.4.1ăXácăđ nhăquanăhệăgiữaăVăvƠăR .......................................................................... 26 2.4.2ăHiệuăchỉnhăđ ngăchu n ................................................................................... 28 2.4.3ăSaiăsốăchoăphép ................................................................................................. 28 2.4.4ăKi mătraăđ ngăchu n ...................................................................................... 29 2.5ăĐánhăgiáăc ngăđ ăc aăbêătôngă ăhiệnă tr ngăbằngăcácăph ngăphápăkhôngăpháă h y ............................................................................................................................. 29 2.5.1ăXácăđ nhăc ngăđ ăbêătôngăhiệnătr ngăRht 29 2.5.2ăĐánhăgiáăc ngăđ ăbêătôngătrênăk tăcấuăcôngătrình .......................................... 31 2.6 K tălu năch ngă2 ............................................................................................... 32 Ch ng 3: XỂY D NG Đ NG CHU N XÁC Đ NH C NG Đ NÉN C A Bể TỌNG THEO Đ B T N Y VẨ V N T C XUNG SIểU ỂM - ÁP D NG ĐÁNH GIÁ C NG Đ Bể TỌNG M T S CỌNG TRỊNH TRểN Đ A BẨN T NH TRẨ VİNH .................................................................................................... 33 3.1 K t qu thí nghiệmăđoăv n tốc xung siêu âm ậ đ b t n y ậ c ngăđ nén c a các m u bê tông ............................................................................................................... 33 3.1.1 K t qu thí nghiệm v n tốcăxungăsiêuăơmăvƠăđ b t n y .................................. 33 3.1.2 K t qu thí nghiệmăc ngăđ nén .................................................................... 37 3.2 Xây dựngăđ ng chu n bi u diễn mối quan hệ giữaăc ngăđ ch u nén c a bê tông vƠăđ b t n y .............................................................................................................. 41 3.3 Xây dựngăđ ng chu n bi u diễn mối quan hệ giữaăc ngăđ ch u nén c a bê tông và vân tốc xung siêu âm. ........................................................................................... 43 3.4 Sử d ngă đ ng chu nă đ đánhă giáă c ngă đ bê tông c aă cácă côngă trìnhă trênă đ a bàn tỉnh Trà Vinh. ...................................................................................................... 46 3.4.1 K t qu đánhăgiáăt i công trình Tr ngăM uăgiáoăTh ătrấnăCầuăQuan ............ 46 3.4.2 K t qu đánhăgiáăbêătôngăt i công trình: ChánhăđiệnăChùaăThanhăQuang ....... 48 3.4.3 K t qu đánhăgiáăbêătôngăt i công trình: NhƠămáyăcấpăn căth ăTrấnăDuyênăH i,ă huyệnăDuyênăH i. ...................................................................................................... 51 3.4.4ăNh năxét ............................................................................................................ 53 3.5 K tălu n ch ngă3 ............................................................................................... 53 K T LU N VẨ H NG PHÁT TRI N Đ TẨI ............................................... 54 1.ăK TăLU N ........................................................................................................... 54 2.ăH NGăPHÁTăTRI NăC AăĐ ăTĨI ................................................................. 54 TẨI LI U THAM KH O ....................................................................................... 55 DANH M C B NG BI U Bảng 1.1 ảệ số quy đổi c ờng độ nén bê tông về c ờng độ nén của mẫu chuẩn ........11 Bảng 1.2 ảệ số quy đổi c ờng độ nén của mẫu bê tông khoan ....................................11 Bảng 1.3 Hệ số tính đổi c ờng độ kéo uốn ................................................................13 Bảng 2.1 Các chỉ tiêu cơ lý của xi măng Holcim PCB40 ...........................................19 Bảng 2.2 Kết qu thí nghiệm chỉ tiêu cơ lý cát Tân Châu ............................................19 Bảng 2.3 Kết qu thí nghiệm thành phần h t cát Tân Châu.........................................20 Bảng 2.4 Các chỉ tiêu cơ lý của đá dăm Biên Hòa .......................................................21 Bảng 2.5 Thành phần h t của đá dăm Biên ảòa ..........................................................21 Bảng 2.6 Kết qu thành phần cấp phối bê tông M15 ...................................................23 Bảng 2.7 Kết qu thành phần cấp phối bê tông M20 ...................................................23 Bảng 2.8 Kết qu thành phần cấp phối bê tông M30 ...................................................23 Bảng 2.9 Ảiá trị hệ số tα với xác suất đ m b o 0,95 và số vùng kiểm tra ....................30 Bảng 3.1 Kết qu siêu âm và súng bật nẩy ...................................................................33 Bảng 3.2 Kết qu nén mẫu bê tông ...............................................................................37 Bảng 3.4 Các kết qu tính toán khi xây dựng đ ờng chuẩn V-R..................................43 Bảng 3.5 Các kết qu tính toán khi xây dựng đ ờng chuẩn V-R tính l i .....................44 Bảng 3.7 Kết qu siêu âm (v) và bật nẩy (n) t i công trình Chánh điện Chùa Thanh Quang ............................................................................................................................49 Bảng 3.8 Kết qu siêu âm (v) và bật nẩy (n) t i công trình Nhà máy cấp n ớc thị Trấn Duyên ả i, huyện Duyên ả i. .......................................................................................51 DANH M C B NG BI U Hình 1.1 Bê tông dùng làm nền đ ờng và dầm cầu [6] ............................................................ 8 Hình 1.2 Bê tông dùng làm kè chắn sóng [7] ............................................................................ 9 Hình 1.3 Bê tông dùng làm dầm sàn trong công trình xây dựng [8] ......................................... 9 Hình 1.4 Nén mẫu bê tông với các hình d ng và kích th ớc khác nhau [10] ......................... 10 Hình 1.5 Thí nghiệm uốn mẫu bê tông [12] ............................................................................ 12 Hình 1.6 Thiết bị đo độ bật nẩy của bê tông [13] ................................................................... 14 Hình 1.7 Xác định c ờng độ bê tông bằng máy siêu âm [14] ................................................. 14 Hình 2.1 Xi măng ảolcim (nay là Insee) [17]. ........................................................................ 18 Hình 2.2 Biểu đồ thành phần h t của cát Tân Châu ............................................................... 20 Hình 2.3 Biểu đồ thành phần h t của đá dăm ......................................................................... 22 NGHIểN C U TH C NGHI M XỂY D NG Đ NG CHU N XÁC Đ NH C NG Đ Bể TỌNG B NG V N T C XUNG SIểU ỂM VẨ SÚNG B T N Y Đ ĐÁNH GIÁ CH T L NG Bể TỌNG TRểN Đ A BẨN T NH TRẨ VINH H căviên:ăPh măThanhăTuấn ChuyênănghƠnh:ăK ăthu tăxơyădựngăcôngătrìnhăgiaoăthông Mƣăsố:ă60.58.02.05 Khóa:ăK31ăTr ngăđ iăh căBáchăkhoaăậ Đ iăh căĐƠăNẵng Tóm t t: Đ ă xácă đ nhă c ngă đ ă bêă tôngă cóă haiă ph ngă phápă lƠă ph ngă phápă pháă h yă vƠă ph ngăphápăkhôngăpháăh y.ăTuyănhiên,ă ăTrƠăVinhăhiệnănay,ăviệcăxácăđ nhăc ngăđ ă bêătôngătheoăph ngăphápăkhôngăpháăh yăch aăchínhăxácăvìăcácăđ năv ăki măđ nhăchỉă sửăd ngăđ ngăchu năchoăsẵnătheo thi tăb .ăĐ ătƠiăđƣăti năhƠnhăđánhăgiáăchấtăl ợngăcácă lo iăv tăliệuăxiămĕng,ăcát,ăđáădĕmăth ngădùngăđ ăch ăt oăbêătôngă ătỉnhăTrƠăVinhăvƠă sửăd ngăcácăv tăliệuăđóăch ăt oă30ătổăm uăbêătôngăkíchăth că150x150x150mm.ăSauă khiăd ỡngăh ăđ ă28ăngƠyătuổi,ăxácăđ nhăv nătốcăxungăsiêuăơm,ăđ ăb tăn yăvƠăc ngăđ ă nénăc aăcácătổăm uărồiăti năhƠnhăxơyădựngăđ ngăchu năbi uădiễnămốiăquanăhệăgiữaă c ngăđ ănénăc aăbêătôngăv iătr ăsốăb tăn yă(1)ăvƠăc ngăđ ănénăc aăbêătôngăv iăv nă tốcăxungăsiêuăơmă(2)ătheoăhaiătiêuăchu năTCVNă9334:2012ăvƠăTCVNă9357:2012.ăK tă qu ă đ ợcă ph ngă trìnhă đ ngă chu nă (1)ă lƠă Ră =ă 1,09nă - 8.22ă (nă lƠă tr ă sốă b tă n y)ă vƠă ph ngătrìnhăđ ngăchu nă(2)ălƠăRă=ăă0.023Văậ 58ă(VălƠăv nătốcăxungăsiêuăơm,ăm/s).ă Cuốiăcùng,ătácăgi ăđƣăsửăd ngă2ăđ ngăchu nătrênăđ ăđánhăgiáăchấtăl ợngăbêătôngăc aă 3ăcôngătrìnhătrênăđ aăbƠnătỉnhăTrƠăVinh.ăK tăqu ăchoăthấy,ăc ngăđ ănénăc aăbêătôngă xácăđ nhăbằngăđ ăb tăn yăcaoăh năc ngăđ ănénăxácăđ nhăbằngăvơnătốcăxungăsiêuăơm.ă NgoƠiăra,ăđ ăbi năđ ngăc aăv nătốcăxungăsiêuăơmăl năh năđ ăbi năđ ngăc aătr ăsốăb tă n yădoăk tăqu ăđoăv nătốcăsiêuăơmăph ăthu căvƠoănhi uăy uătốăkhóăki măsoát. Từ khóa:ăc ngăđ ănénăc aăbêătông,ăph b tăn y,ăv nătốcăxungăsiêuăơm ngăphápăkhôngăpháăh y,ăđ ngăchu n,ăđ ă ESTABLISHMENT OF PREDICTED MODEL FOR NON-DESTRUCTIVE TESTING METHOD OF CONCRETE BASED ON ULTRASONIC VELOCITY AND REBOUND HAMMER TO ASSESS SOME RC STRUCTURES IN TRA VINH PROVINCE Practitioner: Pham Thanh Tuan Specialization: Transportation Construction Engineering Code: 60.58.02.05 Course: K31 The University of Danang ậ University of Science and Technology Summary: To determine concrete strength there are two methods are destructive method and non destructive method. However, in Tra Vinh at present, the determination of concrete strength by nondestructive method is not accurate because the test units only use the given calibration curve according to the equipment. The subject has assessed the quality of cement, sand and gravel materials used to make concrete in Tra Vinh province. and use the material to make 30 concrete blocks 150x150x150mm. After full 28 days of age, determine the velocity of the ultrasound pulse, the bounce rate Compressive strength of the samples and the construction of a calibration curve for the relationship between the compressive strength of the concrete with the bounce rate (1) and the compressive strength of the concrete with ultrasonic pulse velocity (2 ) according to two standards TCVN 9334: 2012 and TCVN 9357: 2012. The results of the standard equation (1) are R = 1.09n - 8.22 (n is the bouncing value) and the equation of the standard curve (2) is R = 0.023V - 58 (V is the velocity of the ultrasonic pulse, m / s). Finally, the author has used the two standard lines to assess the quality of concrete in three works in Tra Vinh province. The results show that, The compressive strength of the concrete determined by the bounce rate is higher than the compressive strength determined by the ultrasound pulse. In addition, the variation in ultrasonic pulse velocity is greater than the variation of the bouncing value as the ultrasonic velocity measurement is dependent on a variety of factors that are difficult to control. Keywords: compressive strength of concrete, non-destructive testing method, predicted model, rebound hammer, ultrasonic velocity. 1 M Đ U 1. Tính c p thi t c a đ tƠi Hiệnănay,ă ănhi uăn căt ălệăxơyădựngăcôngătrình,ănhƠăcửaăbằngăbêătôngăcốtăthépălênă t iă70- 80%.ă ăn cătaăchoăđ nănayăkhiăs năl ợngăthépăs năxuấtătrongăn ccăcònăthấp,ă thìăk tăcấuăbêătongăcốtăthépăđangăgiữăvaiătròăch ăđ oătrongăcôngătrìnhăxơyădựng.ăS ădƿă k tăcấuăbêătôngăcốtăthépăđ ợcăsửăd ngăr ngărƣiănh ăv yăb iăbêătôngăcóăkh ănĕngăch uă nénăcao,ăk tăhợpăv iăthépălƠmăcốtăt oănênănhữngăk tăcấuăvừaăch uăkéoăvừaăch uănénătốtă trongăcácăk tăcấuăch uăuốnă,ănénălệchătơmălƠănhữngăk tăcấuăch uălựcăchínhătrongăcôngă trình.ăChínhăvìăth ăviệcăki măđ nhăchất l ợngăbêătôngăvƠăcốtăthépăc aăcácăcôngătrìnhă cũngărấtăquanătr ng. ăTrƠăVinhăhiệnăhiệnănayăcóărấtănhi uăcôngătrìnhăxơyădựng sửăd ng k tăcấu bê tông và bêătôngăcốtăthép. Đ ăph căv ăchoăcôngătácăki măđ nhăđánhăgiá l iăchấtăl ợngăbêătông sauă m tă th iă giană sử d ngă hoặcă nhữngă cấuă kiệnă m iă cóă nghiă ng ă v chấtă l ợng, có nhữngăcấuăkiệnăbêătôngăkhôngăth ăkhoanănénăđ ợcănênăbắtăbu căph i sửăd ngăph ngă phápăkhôngăpháăhu ăđ ăki m tra.ăHaiăph ngăphápăkhôngăpháăh yăđ ợcăsửăd ngăphổă bi năhiệnănayălƠăđánhăgiáăbằngăsúngăb tăn yă(thôngăquaăđ ăb tăn y)ăvƠăđánhăgiáăbằngă máyă siêuă ơmă bêă tôngă (thôngă quaă v nă tốcă xungă siêuă ơm).ă Theoă tiêuă chu nă TCVNă 9334:2012 [1] và TCVN 9357:2012 [2],ăviệcăxácăđ nhăc ngăđ ănénăc aăbêătôngăph iă cĕnă c ă vƠoă đ ngă chu nă đ ợcă xơyă dựngă dựaă trênă nguyênă v tă liệuă đ aă ph ng.ă Tuyă nhiên,ăhiệnănayă ăTrƠăVinh,ăcácăđ năv ăki măđ nhăchỉădùngăđ ngăchu năc aăcácăthi tă b ădoănhƠăs năxuấtăcungăcấpă(đ ợcăxơyădựngă ăn căngoƠi). Vì v y,ăđ ătƠiă“Nghiênăc uă thựcă nghiệmă xơyă dựngă đ ngă chu nă xácă đ nhă c ngă đ ă bêă tôngă bằngă ph ngă phápă xungă siêuă ơmă vƠă súngă b tă n yă đ ă đánhă giáă chấtă l ợngă bêă tôngă trênă đ aă bƠnă tỉnhă TrƠă Vinh”ălƠărấtăcầnăthi t. 2. M c tiêu nghiên c u - Xơyădựngăđ ngăchu năxácăđ nh quanăhệăgiữa c ngăđ ch uănénăc a bê tông v iăđ b tăn yăvƠ giữaăc ngăđ ăch uănénăc aăbêătôngăv i v nătốcăxungăsiêuăơm. - Cĕnăc ăvƠoăđ ngăchu năđ ăđánhăgiáăchấtăl ợngăbêătông c aăm tăsốăcôngătrình trên đ aăbƠnătỉnhăTrƠăVinhăbằngăph ngăphápăthíănghiệmăkhôngăpháăh y. 3. Đ i t ng vƠ ph m vi nghiên c u: - Bêătôngăsửăd ngăv tăliệuăphổăbi năt iăTrƠăVinhăđ ăxơyădựngăđ ngăchu n - M tăsố công trình xơyădựngăbằngăbêătông trênăđ aăbƠnătỉnhăTrƠăVinh 2 4. Ph ng pháp nghiên c u Phương pháp nghiên c u tài liệu: Nghiênăc u,ăphơnătíchăcácăthôngătinăk thu tăliênăquanăđ ợcăcôngăbốăquaăcácătƠiăliệuă nh ăsách,ăbáo,ătiêuăchu năthi tăk …ă ătrongăvƠăngoƠiăn c.ă Phương pháp thực nghiệm: - Thíănghiệmătrongăphòng:ăxácăđ nhăđ ăb tăn y,ăv nătốcăxungăsiêuăơmăvƠăc c aăcácăm uăbêătôngăt ngă ngăđ ăxơyădựngăđ ngăchu n. - Thíă nghiệmă hiệnă tr ng:ăxácă đ nhă c bằngăsúngăb tăn yăvƠămáyăsiêuăơm. ngăđ ănénă ngă đ ă bêă tôngă c aă m tă sốă côngă trìnhă thựcă t ă 5. ụ nghĩa khoa h c vƠ th c ti n c a lu n án - ụănghƿaăkhoaăh c:ăxơyădựngăđ ợcăđ ngăchu năth ăhiệnămốiăquanăhệăgiữaăc ngăđ nénăc a bêătôngăv iăv nătốcăxungăsiêuăơmăvƠăgiữaăc ngăđ nénăc a bêătôngăv iăđ ăb tă n y bằngăv tăliệuăđ aăph ngătheoăđúngătiêuăchu năTCVNă9334:2012 [1] và TCVN 9357:2012 [2]. - Ý nghƿaăthựcătiễn:ăápăd ngăđ ngăchu năđƣăxơyădựngăđ ăđánhăgiáăchấtăl ợngăbêătôngă c aăm tăsốăcôngătrìnhăxơyădựngă ătỉnhăTrƠăVinh. 6. B c c c a lu n án Bốăc căc aălu năán,ăngoƠiăphầnăm ăđầu,ăk tălu n,ătƠiăliệuăthamăkh oăvƠăcácăph ăl c, gồmă3ăch ngăchính nh ăsau: Ch ngă1: Tổng quan về bê tông, các ph ơng pháp đánh giá c ờng độ của bê tông và thực tr ng công tác đánh giá chất l ợng bê tông trên địa bàn tỉnh Trà Vinh Ch ngă 2: Cơ sở khoa học của việc xác định c ờng độ bê tông bằng ph ơng pháp xung siêu âm và súng bật nẩy Ch ngă3:ăXây dựng đ ờng chuẩn xác định c ờng độ nén của bê tông theo độ bật nẩy và theo vận tốc xung siêu âm – Áp dụng đánh giá c ờng độ bê tông của một số công trình trên địa bàn tỉnh Trà Vinh. 3 Ch C 1.1 ng 1: T NG QUAN V BÊ TÔNG, CÁC PH NG PHÁP ĐÁNH GIÁ NG Đ C A Bể TỌNG VẨ TH C TR NG CÔNG TÁC ĐÁNH GIÁ C NG Đ Bể TỌNG TRểN Đ A BẨN T NH TRẨ VİNH T ng quan v bê tông xi măng 1.1.1 Khái niệm về bê tông xi măng Bê tông xiă mĕngălƠăhỗn hợp gồm cácăthƠnhă phần:ăxiă mĕng,ăcát,ăđá,ăn c vƠăph ăgiaă (n uăcó) đ ợcătr năv iănhauătheoăm tătỉălệăthíchăhợpăt oăthƠnhăm tăchất rắnăchắc sau khi đôngăk t. Trongăbêătông,ăcốtăliệu (cát,ăđá...)ăđóng vai trò là b ăkhungăch uălực,ăhồăxiămĕngă(xi mĕngăvƠăn c)ăbaoăb căxungăquanhăcácăh tăcốtăliệuăđóngăvaiătròălƠăchấtăbôiătr năđồngă th iălấpăđầyăcácăkho ngătrốngăgiữaăcácăh tăcốtăliệu. Trongăquáătrìnhăđôngăk tăvƠăphátătri năc ngăđ ăc aăhồăxiămĕng,ănóăs ăgắnăk tăcácăh tă cốtăliệuăthƠnhăm tăkhốiăt ng đốiăđồngănhấtăg iălƠăbêătông. Bê tông xiă mĕngă lƠă m tă trongă nhữngă v tă liệuă rấtă quană tr ng,ă đ ợcă sửă d ngă r ng rãi trongăm iălƿnhăvựcăxơyădựngăvìăchúngăcóănhữngătínhăchấtă uăviệtăsau: -C ngăđ ăch uănénăcao,ăb nătrongămôiătr - GiáăthƠnhăt ng. ngăđốiărẻăvì phầnăl năcốtăliệuăcóăth ăsửăd ngăv tăliệuăđ aăph ng. - Cóăth ăt oăhìnhăd ădƠngăchoăk tăcấu - Dễăc ăgi iăhóa,ătựăđ ngăhóaăquáătrìnhăs năxuấtăvƠăthiăcông. - Cóăth ăt oăđ ợcănhi uălo iăbêătôngăcóătínhăchấtăkhácănhau. 1.1.2 Các tính chất ch yếu c a bê tông xi măng [3] 1.1.2.1 C ờng độ C ngăđ ălƠătínhăchấtăquanătr ngănhấtăc aăbêătông,ăph năánhăkh ănĕngăl nănhấtăc aăbêă tôngăchốngăl iăchốngăl iăpháăho iăgơyăraăd iătácăd ngăc aăt iătr ng. Mácăbêătôngătheoăc ngăđ ăch uănénălƠăđ iăl ợngăkhôngăth ănguyênădoănhƠăn đ nhădựaăvƠoăc ngăđ ătiêuăchu năc aăbêătông,ăkỦăhiệuăM Theo TCVN 6025:1995 [4], mác bê tôngătheoăc 30, 35, 40, 45, 60, 80. căquyă ngăđ ănénăgồm:ăM10, 12,5,15, 20, Cấpăbêătôngătheoăc ngăđ ăch uănénălƠăgiáătr ăc ngăđôăch uănénăc aăbêătôngăv iăxác suất đ mă b oă 0,95.ă Theoă TCVNă 5574:2012 [5],ă cấpă bêă tôngă đ ợcăkỦă hiệuă B. T ngă quană giữaă cấpă bêă tôngă vƠă mácă bêă tôngă theoă c ngă đ ă nénă đ ợcă xácă đ nhă theoă côngă th c:ă 4 B = M( 1-1,64v ) Trongăđóă:ăvăhệăsốăbi năđ ngăc ngăđ ăbêătông,ăkhiăkhôngăxácăđ nhăđ ợcăhệăsốă bi nă đ ngă vƠă chấpă nh nă chấtă l ợngă bêă tôngă ă m că trungă bìnhă thìă v=0,135,ă doă đóă B=0,778M. Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ bê tông * C ờng độ bê tông phát triển theo thời gian Trongăquáătrìnhărắnăchắc,ădoăc ngăđ ăxiămĕngăphátătri nătheoăth iăgianănênăc ngăđ ă bêă tôngă cũngă phátă tri nă t ngă ng.ă Từă 7ă ngƠyă đ nă 14ă ngƠy,ă c ngă đ ă phátă tri nă rấtă nhanh,ăsauă28ăngƠyăch mădầnăvƠăcóăth ătĕngăhƠngăch cănĕmăm iădừngăl i. * nh h ởng của c ờng độ đá xi măng C ngăđ ăbêătôngăph ăthu căvƠoăc ngăđ ăcốtăliệu,ăc ngăđ ăc aăđáăxiămĕngăvƠăcấuă t oăbêătôngătrongăđóăc ngăđ ăc aăđáăximĕngăcóă nhăh ngărấtăl n.ăC ngăđ ăđáăxiă mĕngăl iăph ăthu căvƠoămácăxiă mĕngăvƠăđ ă đặcăc aăđáăxiă mĕng,ăt căph ăthu căt ălệă N/X. Ta có th ăvi t:ă Rb = f (RđáăX , RCL , Rdínhăk t ) RđáăX = f (RX , N/X ) Khiămácăxiămĕngăcaoăthìăc ngăđ ăđáăxiămĕngătĕngăd năđ năc tĕngătheo,ăkhiămácăxiămĕngăthấpăthìăng ợcăl i. ngăđ ăbêătôngăcũngă Khiăt ălệăN/XăhợpălỦăthìăđáăxiămĕngăcóăđ ărỗngăbé nhấtănênăcóăc c ngăđ ăbêătôngăcũngăcao. ngăđ ăcao,ădoăđóă Khiăt ălệăN/Xăquáănhỏăthìăkhôngăđ ăn căđ ăxiămĕngăth yăhóaăhoƠnătoƠnănênăc ngăđ ă đáăxiămĕngăgi m.ăMặtăkhác,ăkhiăđóăhỗnăhợpăbêătôngăcóăđ ăs tăbéăgơyăkhóăkhĕnătrongă quá trình thi công. Khiăt ălệăN/Xăquáăcao,ăn cătựădoăcònătồnăt iănhi uăkhiăbayăh iăs ăđ ăl iănhi uălỗărỗngă trongă đáă xiă mĕngă lƠmă c ngă đ ă c aă đáă xiă mĕngă gi m,ă nênă c ngă đ ă bêă tôngă cũngă gi m.ăNgoƠiăra,ăn uăl ợngăn căquáănhi uăthìăhỗnăhợpăbêătôngădễăb ăphơnătầngăkhôngă th ăthiăcôngăđ ợc. 5 * nh h ởng của cốt liệu Xuấtă phátă từă đi uă kiệnă đồngă nhấtă v ă c ngăđ ă c aă cácă thƠnhă phầnă cấuă trúcă trongă bêă tôngă(đáăxiămĕngăvƠăcốtăliệuăto,ănhỏăhayăvữaăxiămĕngăv iăcốtăliệuăto)ăthìăc ngăđ ăc aă cốtăliệuă nhăh ngăđ năc ngăđ ăbêătôngăchỉătrongătr ngăhợpăc ngăđ ăc aănóăthấpă h năhoặcăxấpăxỉăc ngăđ ăc aăđáăhayăvữaăxiămĕng.ăĐi uănƠyăchỉăcóăth ăx yăraătrongăbêă tôngănhẹădùngăcốtăliệuărỗng,ăvìă ăđấyăc ngăđ ăc aăcốtăliệuătrongănhi uătr ngăhợpăcóă th ăthấpăh năhoặcăbằngăc ngăđ ăc aăđáăhayăvữaăxiămĕng. Đốiăv iăbêătôngănặngădùngăcốtăliệuăđặcăthìăc ngăđ ăc aăcốtăliệuăl năh nărấtănhi uăsoă v iăc ngăđ ăc aăđáăhayăvữaăxiămĕng.ăVìăv y,ă ăđơyăc ngăđ ăc aăcốtăliệuăkhôngă nhă h ngănhi uăđ năc ngăđ ăc aăbêătông. * nh h ởng của cấu t o bê tông C ngăđ ăc aăbêătôngăkhôngănhữngăchỉăph ăthu căvƠoăc ngăđ ăc aăđáăxiămĕng,ăchấtă l ợngăcốtăliệuămƠăcònăph ăthu căvƠoăđ ăđặcăc aăbêătông,ănghƿaălƠăph ăthu căvƠoăsựălựaă ch năthƠnhăphầnăvƠăchấtăl ợngăthiăcôngăhỗnăhợpăbêătông.ăN uănh ătrongăbêătôngăcóăcácă lỗărỗng,ăthìănóăkhôngănhữngălƠmăgi mădiệnătíchălƠmăviệcăc aăv tăliệu,ămƠăcònăt oăraă trongăbêătôngănhữngă ngăsuấtăt pătrungăhaiăbênălỗărỗng.ă ngăsuấtănƠyăs ălƠmăgi măkh ă nĕngăc aăbêătôngăchốngăl iăngo iălựcătácăd ng.ăV yăđ ăt oăhìnhăđ ợcătốt,ăngoƠiăviệcă lựaăch năthƠnhăphầnăbêătôngăsaoăchoăđặcăchắcănhất,ăthìăvấnăđ ăquanătr ngălƠăch năđ ă dẻoăc aăhỗnăhợpăbêătôngăvƠăph ngăphápăthiăcôngăsaoăchoăthíchăhợp.ăCóănghƿaălƠăn uă đ ă dẻoă c aă hỗnă hợpă bêă tôngă cao,ă tuyă lènă épă dễă khôngă cầnă lựcă tácă đ ngă l nă nh ngă c ngăđ ăbêătôngăsauănƠyăkhôngăcao.ăNg ợcăl i,ăn uădùngăhỗnăhợpăbêătôngăcóăđ ădẻoă thấp,ătuyăcầnălựcălènăépăm nhătrongăth iăgianădƠiăh n,ănh ngăc ngăđ ăbêătôngăv ăsauă nƠyăs ăđ ợcănơngăcao. * nh h ởng của phụ gia Ph ăgiaătĕngădẻoăcóătácăd ngălƠmătĕngătínhădẻoăchoăhỗnăhợpăbêătôngănênăcóăth ăgi mă b tăl ợngăn cănhƠoătr n,ădoăđóăc ngăđ ăc aăbêătôngăs ătĕngălênăđángăk .ăNgoƠiăra,ă doăl ợngăn căgi mănênătồnăt iăítălỗărỗngălƠmătĕngăkh ănĕngăchốngăthấmăc aăbêătông. Ph ăgiaăđôngăk tănhanhăcóătácăd ngăđ yănhanhăquáătrìnhăth yăhóaăc aăxiămĕngănênălƠmă tĕngănhanhăsựăphátătri năc ngăđ ăbêătôngăd ỡngăh ătrongăđi uăkiệnătựănhiênăcũngănh ă ngayăsauăkhiăd ỡngăh ănhiệt.ăPh ăgiaăđôngăk tănhanhăphổăbi nănhấtălƠăCaCl2. * nh h ởng của điều kiện môi tr ờng b o d ỡng Trongăđi uăkiệnămôiătr ngănhiệtăđ ,ăđ ă măcaoăsựătĕngăc ngăđ ăcóăth ăkéoădƠiătrongă nhi uănĕm,ăcònătrongăđi uăkiệnăkhôăhanhăhoặcănhiệtăđ ăthấpăsựătĕngăc ngăđ ătrongăth iă gianăsauănƠyălƠăkhôngăđángăk .ăKhiăd ỡngăh ăbêătôngătrongăđi uăkiệnănhiệtă măc ngăđ ă bêătôngătĕngărấtănhanhătrongăth iăgianăvƠiăngƠyăđầuănh ngăs ălƠmăbêătôngătr ănênăgiònă 6 h năvƠăcóăc tiêuăchu n. ngăđ ăcuốiăcùngăthấpăh năsoăv iăbêătôngăđ ợcăb oăd ỡngătrongăđi uăkiệnă * nh h ởng của điều kiện thí nghiệm Khiă b ă nén,ă ngoƠiă bi nă d ngă coă ngắnă theoă ph ngă lựcă tácă d ng,ă bêă tôngă cònă b ă n ă ngang.ăThôngăth ngăchínhăsựăn ăngangăquáăm călƠmăbêătôngăb ăpháăvỡ,ăn uăh năch ă đ ă n ă ngangă cóă th ă lƠmă tĕngă kh ă nĕngă ch uă lựcă c aă bêă tông.ă N uă b ă mặtă m uă thíă nghiệmăti păxúcăv iămơmămáyănénănhámăthìăt iăđóăs ăxuấtăhiệnălựcămaăsátălƠmăc nătr ă sựăn ăngangălƠmăgiáătr ăc ngăđ ăm uăbêătôngăđoăđ ợcăs ătĕngălênăsoăv iăb ămặtătr nă nhẵn.ă nhăh ngăc aă lựcămaăsátăgi mădầnătừămặtă ti păxúcăđ năkho ngăgiữaăm u,ăvìă v yă khốiăvuôngăcóă kíchăth căbéăs ăcóăc ngăđ ăcaoăh năsoăv iăm uăcóă kíchăth că l n.ăM uălĕngătr ăchỉăcóăc ng đ ăchỉăbằngăkho ngă0,8ălầnăc ngăđ ăm uăkhốiăvuôngă cóăcùngăc nhăđáy.ăN uăthíănghiệmăv iămặtăti păxúcăđ ợcăbôiătr năđ ăbêătôngătựădoăn ă ngangăthìăs ăkhôngăcóăsựăkhácăbiệtăv ăc ngăđ ănêuătrên. Tốcă đ ă giaă t iă khiă thíă nghiệmă cũngă nhă h ngă đ nă c ngă đ ă m u.ă Khiă giaă t iă quáă nhanhă c ngă đ ă m uă bêă tôngă s ă tĕng,ă khiă giaă t iă rấtă ch mă c ngă đ ă m uă chỉă đ tă kho ngă0,85ătr ăsốăbìnhăth ng. 1.1.2.2 Tính biến d ng vì t i trọng (tính đàn hồi dẻo) BêătôngălƠăv tăliệuăgiònănh ngătrongătínhătoánăgi ăthi tăbêătôngălƠăv tăliệuăđƠnăhồiădẻoă nênăbi năd ngăc aănóăgồmăcóăhaiăphần:ăbi năd ngăđƠnăhồiăvƠăbi năd ngădẻo. Bi năd ngă đƠnăhồiăx yăraăkhiăt iătr ngătácăd ngăcóăgiáătr ăd iă20%ăt iătr ngăpháăho iăc aăbêătông.ă Khiăt iătr ngătácăd ngăv ợtăquaăgiáătr ănƠyăthìăbêătôngăbắtăđầuăb ăbi năd ngădẻo. 1.1.2.3 Tính bền vững của bê tông a) Độ bền c a bê tông trong môi trường xâm thực cơ lý Cácănhơnătốăgơyăxơmăthựcăc ălỦăđ năbêătôngălƠ: - Cácă dòngă ch yă cóă l uă tốcă l n,ă cóă l ợngăng mă bùnă cátă l nă gơyă bƠoă mònă hoặcăxóiă mòn bê tông; - Sựăthayăđổiăđ măliênăt călƠmăbêătôngăb ăcoăn ăth ătíchăliênăt căgơyăn tăbêătông; - SựătanăbĕngăvƠăđóngăbĕngăliênăt c; - Sựă thayă đổiă nhiệtă đ ă môiă tr tông; ngă đ tă ng tă cóă th ă gơyă ngă suấtă nhiệtă pháă ho iă bêă - Cácăđi uăkiệnăkhíăh uăbấtălợiănh ăm a,ăgió,ăbƣo,ălũ...ăcũngăgơyăxói mòn bê tông; - C ngăđ ăbêătôngăcƠngăcaoăvƠăbêătôngăcƠngăđặcăchắcăthìăkh ănĕngăchốngăl iăcácăy uătốă xơmăthựcăc ălỦăcƠngăcao,ăbêătôngăcƠngăb năvữngătrongămôiătr ng. 7 b) Độ bền c a bê tông trong môi trường xâm thực sinh vật Cácălo iăviăkhu n,ăcônătrùngătrong môiătr ngăti tăraăcácălo iăaxităhữuăc ăhayăvôăc ăcóă th ălƠmăhòaătanăm tăsốăthƠnhăphầnăc aăbêătôngălƠmăchoăbêătôngăb ăĕnămòn.ăTuyănhiên,ă sựăĕnămònănƠyăđốiăv iăbêătôngălƠăkhôngăđángăk . c) Độ bền c a bê tông trong môi trường xâm thực hóa học Quáătrìnhăĕnămònăhóaăh cătrongăbêătôngăch ăy uălƠăĕnămònăđáăxiămĕngăd th căxơmăthựcăhòaătan,ăxơmăthựcătraoăđổi,ăxơmăthựcăbƠnhătr ng.ă iăcácăhìnhă d) Độ bền c a bê tông trong môi trường nhiệt TheoălỦăthuy t,ăkhôngănênădùngăbêătôngă ămôiătr ngăch uătácăd ngălơuădƠiăc aănhiệtă đ ăl năh nă250oCăvìăc ngăđ ăbêătôngăs ăgi măđiărõărệt.ă Tuyănhiênătrongăthựcăt ăbêătôngănặngăcóăth ăch uăđ ợcănhiệtăđ ăđ nă1200 oCătrongăth iă gianăngắn.ăĐóălƠădoăkhiă ănhiệtăđ ă1200oCăl păbênăngoƠiăb ăpháăho iăs ătr ăthƠnhăm tă mƠngăxốpăvƠărỗngăcóăkh nĕngăcáchănhiệt,ălƠmăchoănhiệtătruy năvƠoăbênătrongăch m,ă doăđóăkhiăgặpănhiệtăđ ăcaoăh năhoặcălơuăh năbêătôngăm iăb ăpháăho i. 1.1.2.4 Tính dẫn nhiệt của bê tông Tínhă d nă nhiệtă c aă bêă tôngă lƠă m tă đặcă tr ngă quană tr ngă choă tínhă chấtă lỦă h că c aă bêă tông khi dùngăchoăcácăcôngătrìnhădơnăd ng. Tínhăd nănhiệtăcóăliênăquanăđ năcấuăt oăc aăbêătôngăvƠăcấuăt o c aăcácăthƠnhăphầnăc ă b nătrongăbêătông.ăTínhăd nănhiệtăcònăphuăthu căvƠoăđ ă măvƠănhiệtăđ ăc aăbêătông.ă Khiăđ ă măvƠănhiệtăđ ăcàng cao,ătínhăd nănhiệtăc aăbêătôngăcàng lên.ăLỦădoălƠăkhiăđ ă măcàng caoăthìăh iăn căs ăxơmănh păvƠoăcácălỗărỗngălƠmătĕng kh ănĕngătruy nănhiệtă c aăcácălỗărỗngăvƠăhệăsốătruy nănhiệtăc aăbêătôngăt ălệăthu năv iănhiệtăđ . 1.1.2.5 Tính chống thấm của bê tông Trongăbêătôngăbaoăgi ăcũngătồnăt iăhệăthốngămaoăqu năvƠălỗărỗngădoăn cătựădoăbayăh iă đ ăl i,ădoălènăchặtăch aătốt,ădoăcấpăphốiăkhôngăhợpălỦăhoặcădoăcoăngótălƠmăxuấtăhiệnăcácă v tăn tănênăbêătôngăcóăth ăb ăn căhoặcăcácăchấtălỏngăkhácăthấmăquaăkhiălƠmăviệcătrong môiătr ngăcóăápălựcăth yătƿnh. 1.1.2.6 Tính co nở thể tích của bê tông Trongă quáă trìnhă c ngă rắnă c aă bêă tôngă dùngă chấtă k tă dính xiă mĕng,ă th ngăphátă sinhă bi năd ngăth ătích.ăBi năd ngăth ătíchăcóăth ălƠăbi năd ngăcoăkhiăbêătôngăc ngărắnătrongă khôngăkhí,ăbi năd ngăn ăkhiăbêătôngăc ngărắnătrongăn căvƠăbi năd ngănhiệtăphát sinh khiăxiămĕngăth yăhóa. 8 1.1.3 ng dụng c a bê tông xi măng trong các công trình xây dựng Nh ă taă đƣă bi tă bêă tôngă lƠă m tă thƠnhă phầnă khôngă th ă thi uă vƠă đốngă vaiă tròă rấtă quană tr ngătrong tấtăc ăcác công trình xơyădựng nh : công trình xơyădựngădơnăd ngăvƠăcôngă nghiệp, công trình giao tông, côngătrìnhăth yălợi... đặcătínhăc aăbêătôngălƠăb n,ătuổiăth ă cao, d ăthiăcông,ăgiáăthƠnhărẻă...v iătínhănĕngă ch uănénătốt khiăchúngăk tăh păv iăcốtă thépăs ăt oăthƠnhăkhốiăbêătôngăcốtăthépăđ ălƠmăcácăcấuăkiện ch uălựcăchínhătrongăcác công trình nh :ă - Bêătôngăth ngădùngătrongăcácăk tăcấuăbêătôngăcốtăthépă(ămóng,ăc t,ădầm,ăsƠn...) - Bêătôngăth yăcôngădùngăđ ăxơyăd păơuăthuy n,ăph ălợpămáiăkênh,ăcácăcôngătrìnhăd nă n c... - Bêătôngăxơyădựngămặtăđ ng,ăsơnăbay,ălátăvƿaăhè... - Bêătôngădùngăchoăcácăk tăcấuăbaoăcheă(ăth ngălƠăbêătôngănhẹă) - Bêătôngăcóăcôngăd ngăđặcăbiệtănh ăbêătôngăch uănhiệt,ăbêătôngăb năsunfat,ăbêătôngă chốngăĕnămònăaxit,ăbêătôngăchốngăphóngăx . - Bê tông trang trí Hình 1.1 Bê tông dùng làm nền đ ờng và dầm cầu [6] 9 Hình 1.2 Bê tông dùng làm kè chắn sóng [7] Hình 1.3 Bê tông dùng làm dầm sàn trong công trình xây dựng [8] 1.2. Các ph ng pháp đánh giá c ng đ c a bê tông: Trongăcácătínhăchấtăch ăy uăc aăbêătôngăđƣănêuătrongăm că1.1.2,ăc ngăđ ălƠăchỉătiêuă quanătr ngănhấtăvìăliênăquanăđ năkh ănĕngăch uăt iătr ngăc aăcôngătrình.ăDoăđó,ăki mă tra,ăđánhăgiáăc ngăđ ăbêătôngălƠăcôngătácăquanătr ngăđ ăđ măb oăcôngătrìnhăbằngăbêă tôngăhayăbêătôngăcốtăthépăcóăđ ăkh ănĕngăđ ăch uăt iătr ngătácăd ng. Cóă2ăph ngăphápăthíănghiệm đ ăđánhăgiáăc - Ph ngăphápăthíănghiệmăpháăh y - Ph ngăphápăthíănghiệmăkhôngăpháăh y ngăđ ăc aăbêătông: