Đánh giá khả năng chịu kéo của bê tông theo cường độ chịu nén
Nghiên cứu này đề cập việc xác định khả năng chịu kéo của bê tông theo cường độ chịu nén thông qua nghiên cứu thực nghiệm cho bê tông có cấp độ bền B15, B20 và B25.
Hiện nay, nhiều quốc gia trên thế giới đã sử dụng bê tông (BT) như là loại vật liệu đa năng để xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp, giao thông, thủy lợi, quốc phòng. Đặc điểm của BT là chịu được nhiều tác động khác nhau: chịu nén, uốn, kéo (dọc trục), trượt, trong đó chịu nén là ưu thế lớn nhất. Tuy nhiên, BT có cường độ chịu kéo (sau đây gọi là khả năng chịu kéo) rất thấp so với cường độ chịu nén, tỉ lệ này là 1/8 đến 1/15. Vì lí do này, kết cấu BT phải được đặt cốt thép vào để củng cố khả năng chịu kéo của nó tạo ra kết cấu bê tông cốt thép (BTCT). Thông số cường độ chịu kéo được sử dụng để tính toán cấu kiện BTCT theo độ bền tiết diện nghiêng (tính cốt đai, cốt xiên), theo sự hình thành hoặc mở rộng vết nứt (tính toán và kiểm tra về bề rộng khe nứt), theo sự nén thủng bề mặt cấu kiện BTCT.
Gần đây, ở nước ta, các công trình xây dựng bắt đầu xem khả năng chịu kéo của BT là tiêu chí bắt buộc để đánh giá chất lượng BT. Việc nghiên cứu để nâng cao hiệu quả công tác đánh giá khả năng chịu kéo của BT là rất cần thiết. Việc đánh giá khả năng chịu kéo của BT bằng thí nghiệm sẽ làm tăng đáng kể chi phí xây dựng vì các thí nghiệm này rất phức tạp và khó thực hiện. Ngược lại, việc đánh giá khả năng chịu kéo của BT dựa vào các số liệu trong tiêu chuẩn tuy không làm tăng chi phí xây dựng nhưng nó lại mang tính chất cảm tính, chưa được chặt chẽ và chưa làm sáng tỏ sự phù hợp với các giá trị đầu vào đã sử dụng khi thiết kế công trình. Vì vậy, chúng ta cần có các nghiên cứu nhằm tìm ra phương pháp tối ưu nhất để đánh giá khả năng chịu kéo của BT.
Vì lí do đó, đề tài đã tiến hành nghiên cứu “Đánh giá khả năng chịu kéo của bê tông theo cường độ chịu nén” với mục đích xác định khả năng chịu kéo của BT thông qua cường độ chịu nén trên cùng một mẫu thí nghiệm. Theo đó, việc xác định được cường độ chịu kéo của BT sẽ cung cấp số liệu trung thực và tạo hiệu quả cao trong công tác thiết kế và nghiệm thuvật liệu BT.
Chi tiết mẫu thí nghiệm kéo khi uốn - a, e) viên mẫu dầm; b, d) viên nửa dầm; c, g) mặt cắt ngang mẫu; f, h) mẫu nén đối chứng
Phương pháp thí nghiệm uốn nén đồng thời để xác định cường độ chịu kéo và chịu nén của BT trên cùng một mẫu thí nghiệm là phù hợp cho mục tiêu đánh giá sự khác biệt giữa cường độBT theo lí thuyết và trong thực tế.
Khả năng chịu kéo được đánh giá bằng cường độ chịu nén tạo ảnh hưởng tích cực đến việc thay đổi phương pháp mới để xác định cường độ chịu kéo và chịu nén của BT.
Áp dụng kết quả nghiên cứu này cho việc đánh giá cường độ BT công trình xây dựng sẽ gia tăng hiệu quả cả về yếu tố kinh tế và kĩ thuật.
Phương pháp xác định cường độ chịu kéo và chịu nén của BT trong nghiên cứu này dễ thực hiện mà vẫn đảm bảo chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật tốt. Vì vậy, để kết quả thí nghiệm cường độ BT tăng độ tin cậy, kĩ sư có thể sử dụng thêm phương pháp của nghiên cứu này để chọn ra phương pháp thí nghiệm tối ưu nhất.
Tạp chí Khoa học trường Đại học Trà Vinh, số 39, tháng 9 năm 2020