Thông tin chuyên ngành Xi măng Việt Nam

Chuyên đề xi măng

Nghiên cứu ảnh hưởng của sợi hỗn hợp đến một số tính chất của UHPC

27/09/2022 3:29:32 PM

UHPC là một vật liệu tương lai của ngành Xây dựng trong thế kỷ 21, để có thể ứng dụng ngày một rông rãi hơn thì UHPC cần phải đạt được hiệu quả lớn về cả kinh tế lẫn kỹ thuật. Điều này bị chi phối bởi nhiều yếu tố như giá thành của nguyên vật liệu đầu vào, đặc biệt là cốt sợi thép cường độ cao. Để giúp nâng cao hiệu quả kinh tế của UHPC, có thể sử dụng sợi hỗn hợp. Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu về sự ảnh hưởng của tỉ lệ thành phần hỗn hợp sợi (2 loại sợi thép) đến tính chất của UHPC.

I. TỔNG QUAN

Những tiến bộ về khoa học công nghệ vật liệu bê tông tại Việt Nam trong hơn mười năm gần đây đã dẫn đến sự phát triển nhanh chóng của một loại vật liệu tổng hợp gốc xi măng có hiệu suất rất cao, đó là bê tông siêu tính năng (UHPC).

Nhờ có các đặc tính cơ học và độ bền lâu vượt trội hơn nhiều so với bê tông thông thường hay các loại bê tông khác nên UHPC trở thành một sự lựa chọn hợp lý để sử dụng trong xây dựng hạ tầng giao thông và dân dụng - công nghiệp.

Ngoài sự phân cấp tối ưu thành phần của các nguyên vật liệu dạng hạt cùng tỷ lệ nước/chất kết dính (N/CKD) thấp, để sản xuất được UHPC đạt hiệu quả lớn về cả kinh tế lẫn kỹ thuật thì rất cần quan tâm đến yếu tố “chủng loại và hàm lượng cốt sợi”.


Cốt sợi sử dụng trong công nghệ chế tạo UHPC tại Việt Nam hiện nay là sợi thép cường độ cao (≥2400 Mpa) với nhiều kích thước hay tỉ lệ hướng sợi khác nhau. Trong nghiên cứu này đã sử dụng đến 2 loại sợi thép là sợi thẳng (2D) và sợi móc neo 2 đầu (3D) với các tỉ lệ hàm lượng khác nhau để chế tạo UHPC.

II. CƠ SỞ NGHIÊN CỨU

1. Tài liệu tham khảo áp dụng

- TCVN 2682:2009, Xi măng Poóc lăng - yêu cầu kỹ thuật;

- TCVN 4506:2012: Nước cho bê tông và vữa - yêu cầu kỹ thuật;

- TCVN 8826:2011, Phụ gia hoá học cho bê tông và vữa;

- TCVN 8827:2020: Phụ gia khoáng hoạt tính cao dùng cho bê tông và vữa - Silica fume và tro trấu nghiền mịn;

- TCVN 9036:2011, Nguyên liệu để sản xuất thuỷ tinh - cát - yêu cầu kỹ thuật;

- TCVN 11586:2016, Xỉ hạt lò cao nghiền mịn dùng cho bê tông và vữa;

- TCVN 12392-1:2018: Sợi cho bê tông - phần 1: sợi thép;

- ASTM C230/C230M-21, standard specification for flow table for use in tests of hydraulic cement.

- TCCS 02:2017/IBST, Bê tông tính năng siêu cao UHPC - hướng dẫn thiết kế kết cấu;

- NF P18-470:2016, Ultra High Performance Fibre Reinforced Concrete - specifications, performance, production and conformity;

2. Cấp phối sử dụng và các thông tin khác


Các mẫu thí nghiệm tính chất cơ lý có kích thước như sau:

- Cường độ chịu nén: mẫu trụ d10xh20 cm;

- Cường độ chịu kéo: mẫu 5x10x50 cm;

Các mẫu UHPC được bảo dưỡng ở cùng một điều kiện: sau khi đúc và làm phẳng mặt, mẫu được bảo dưỡng ẩm tự nhiên; sau 24 giờ tiếp theo, mẫu tiếp tục được bảo dưỡng nhiệt ẩm tại 80°C trong thời gian 72 giờ tiếp theo; mẫu tiếp tục được bảo dưỡng ẩm tại điều kiện phòng thí nghiệm đến đủ 7 ngày tuổi, rồi để tự nhiên đến 28 ngày để thử kết quả.


Kí hiệu mẫu:

- A0: Mẫu vữa nền không sử dụng sợi thép trong hỗn hợp thành phần;

- A1: Mẫu UHPC có sử dụng toàn bộ 5% sợi 2D trong hỗn hợp thành phần;

- A2: Mẫu UHPC có sử dụng 4,5% sợi 2D và 0,5% sợi 3D trong hỗn hợp thành phần;

- A3: Mẫu UHPC có sử dụng 4,0% sợi 2D và 1,0% sợi 3D trong hỗn hợp thành phần;

- A4: Mẫu UHPC có sử dụng 3,5% sợi 2D và 1,5% sợi 3D trong hỗn hợp thành phần;

- A5: Mẫu UHPC có sử dụng toàn bộ 5% sợi 3D trong hỗn hợp thành phần;

III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

1. Vật liệu sử dụng



Ngoài 2 sợi thép cường độ cao ở bảng trên, nghiên cứu ngày còn sử dụng các nguyên vật liệu thành phần sau:

- Xi măng PC40 đáp ứng TCVN 2682:2009;

- Silica fume đáp ứng TCVN 8827:2020;

- GGBS đáp ứng TCVN 11586:2016;

- Cát thạch anh đã qua sàng tuyển đáp ứng TCVN 9036:2011;

- Phụ gia siêu dẻo gốc PCE đáp ứng TCVN 8826:2011;

- Nước sạch đáp ứng TCVN 4506:2012


2. Độ chảy xoè của các mẫu hỗn hợp UHPC - Hybrid 



3. Tính chất cơ lý của các mẫu UHPC - Hybrid






IV. KẾT LUẬN

- Sử dụng bổ sung sợi thép móc neo 2 đầu (3D) vào thành phần hỗn hợp UHPC kết hợp cùng sợi thẳng (2D) vẫn đảm bảo được yêu cầu về tính công tác (độ chảy xoè) cho sản xuất thi công.

- Sử dụng hỗn hợp sợi (2D + 3D) làm tăng cường độ chịu nén là không đáng kể (< 5%) so với việc sử dụng hoàn toàn sợi 2D hoặc sợi 3D.

- Sử dụng hỗn hợp sợi (2D + 3D) cho hiệu quả kỹ thuật tốt về các giá trị ứng suất, biến dạng tại vết nứt đầu tiên và tại giá trị phá huỷ, tăng cường độ chịu kéo lên 3 ÷ 14% so với việc sử dụng hoàn toàn sợi 2D.

- Tỉ lệ hỗn hợp sợi tối ưu cho hiệu quả tốt nhất trong nghiên cứu này là mẫu A4 khi có giá trị trung bình ứng suất và biến dạng tại vết nứt đầu tiên lần lượt là 9,57MPa và 0,62‰, lớn hơn so với tất cả các mẫu còn còn (ứng suất tại vết nứt đầu tiên cao hơn từ 7 ÷ 24% và biến dạng lớn hơn 1,5 ÷ 3,0 lần).

TÀI LIỆU THAM KHẢO

- ASTM A820, Standard specification for steel fibers for fiber-reinforced concrete.

- ACF 04:2020, Materials UHPC - technicals specification.

- K-UHPC:2014, design guidelines for UHPC.

- JSCE 2008, Recommendations for design and construction of high performance fiber reinforcement copmosites with multiple fine crack.

- NF P18 - 451: 2018, Concrete - execution of concrete structures - specific rules for UHPRFC;

- BS EN 206-1:2000, Concrete - specification, performance, production and conformity;

- BS EN 14889-1:2006, Fibres for concrete - steel fibres. Definitions, specifications and conformity;

- ISO 13270:2013, Steel fibres for concrete - definitions and specifications;

- FHWA-HRT-14-084, Design and construction of field - cast UHPC connections

ximang.vn (TH/ TC Xây dựng)

 

Share |

Các tin khác:

RotaLube: Bôi trơn tự động xích tải cho chi phí thấp hơn và ít tác động đến môi trường ()

Ảnh hưởng của tro bay thay thế một phần cát tới tính chất của vữa xi măng (P2) ()

Giải pháp phụ gia khi sử dụng nhiên liệu thay thế (P2) ()

Ảnh hưởng của tro bay thay thế một phần cát tới tính chất của vữa xi măng (P1) ()

Giải pháp phụ gia khi sử dụng nhiên liệu thay thế (P1) ()

Quản lý chất lượng các nhiên liệu thay thế (P2) ()

Nghiên cứu ứng dụng bê tông siêu tính năng - UHPC cho xây dựng cầu tại Việt Nam (P2) ()

Quản lý chất lượng các nhiên liệu thay thế (P1) ()

Đánh giá việc sử dụng nhiên liệu thay thế trong ngành Xi măng (P2) ()

Nghiên cứu ứng dụng bê tông siêu tính năng - UHPC cho xây dựng cầu tại Việt Nam (P1) ()

TIN MỚI

ĐỌC NHIỀU NHẤT

bannergiavlxd
faq

Bảng giá :

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Insee

1.000đ/tấn

1.800

Starcemt

1.000đ/tấn

1.760

Chifon

1.000đ/tấn

1.530

Hoàng Thạch

1.000đ/tấn

1.490

Bút Sơn

1.000đ/tấn

1.450

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Insee đa dụng

1.000đ/tấn

1.830

Kiên Giang

1.000đ/tấn

1.670

Vicem Hà Tiên

1.000đ/tấn

1.650

Tây Đô

1.000đ/tấn

1.553

Hà Tiên - Kiên Giang

1.000đ/tấn

1.440

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Xem bảng giá chi tiết hơn

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Hòa Phát

đồng/kg

18.940

Việt Ý

đồng/kg

18.890

Việt Đức

đồng/kg

18.880

Kyoei

đồng/kg

18.880

Việt Nhật

đồng/kg

18.820

Thái Nguyên

đồng/kg

19.390

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Hòa Phát

đồng/kg

19.040

Việt Ý

đồng/kg

18.990

Việt Đức

đồng/kg

19.180

Kyoei

đồng/kg

19.080

Việt Nhật

đồng/kg

18.920

Thái Nguyên

đồng/kg

19.540

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Hòa Phát

đồng/kg

18.890

Việt Ý

đồng/kg

18.840

Việt Đức

đồng/kg

18.830

Kyoei

đồng/kg

18.830

Việt Nhật

đồng/kg

18.770

Thái Nguyên

đồng/kg

19.340

Xem bảng giá chi tiết hơn

Vicem hướng tới công nghệ mới ngành Xi măng

Xem các video khác

Thăm dò ý kiến

Vì sao tiêu thụ xi măng, clinker giảm mạnh?