Ảnh hưởng của các loại cốt sợi đến cường độ chịu nén của bê tông cường độ siêu cao UHPC

Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại cốt sợi đến cường độ chịu nén của bê tông cường độ siêu cao UHPC, mang lại ứng dụng thực tiễn trong xây dựng.

• Tác giả: Nguyễn Công Quang
• Người hướng dẫn: TS. Lê Hoàng An
• Trường học: Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải TP.HCM
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng
• Đề tài: Ảnh Hưởng Của Cốt Sợi Đến Cường Độ Bê Tông UHPC
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan Cốt sợi ảnh hưởng thế nào đến Bê tông UHPC

Bê tông UHPC (Ultra-High Performance Concrete) ngày càng được ứng dụng rộng rãi nhờ cường độ và độ bền vượt trội. Tuy nhiên, độ giòn là một nhược điểm cần khắc phục. Việc sử dụng cốt sợi đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện các đặc tính cơ học của UHPC, đặc biệt là cường độ. Cốt sợi giúp tăng khả năng chịu kéo, uốn, và đặc biệt là tăng độ dẻo dai cho vật liệu. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích ảnh hưởng của các loại cốt sợi khác nhau đến cường độ chịu nén của bê tông UHPC. Các loại cốt sợi thường được sử dụng bao gồm cốt sợi thép, cốt sợi polymer và cốt sợi carbon. Việc lựa chọn loại cốt sợi phù hợp và tỷ lệ pha trộn tối ưu sẽ quyết định đến hiệu quả gia cường cho bê tông UHPC.

1.1. Bê tông UHPC là gì và tại sao cần cốt sợi

UHPC là loại bê tông có cường độ chịu nén rất cao, thường trên 150MPa, và độ bền vượt trội so với bê tông thông thường. Tuy nhiên, do hàm lượng xi măng cao và độ rỗng thấp, UHPC có xu hướng giòn và dễ nứt vỡ khi chịu tải trọng lớn. Việc bổ sung cốt sợi giúp cải thiện đáng kể khả năng chịu kéo và độ dẻo dai của UHPC, giảm thiểu nguy cơ nứt vỡ đột ngột.

1.2. Các loại cốt sợi phổ biến dùng trong bê tông UHPC

Có nhiều loại cốt sợi khác nhau có thể được sử dụng trong UHPC, mỗi loại có ưu và nhược điểm riêng. Các loại phổ biến bao gồm cốt sợi thép cho bê tông UHPC (thép thẳng, thép móc), cốt sợi polymer cho bê tông UHPC (PP, PVA, PE), và cốt sợi carbon cho bê tông UHPC. Việc lựa chọn loại cốt sợi phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của công trình, đặc tính cơ học mong muốn, và chi phí.

II. Thách thức Độ giòn và các yếu tố ảnh hưởng đến UHPC

Mặc dù UHPC có nhiều ưu điểm, độ giòn vẫn là một thách thức lớn. Để cải thiện độ dẻo dai và cường độ của UHPC, cần xem xét kỹ lưỡng các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của vật liệu. Các yếu tố này bao gồm tỷ lệ cốt sợi trong bê tông UHPC, loại cốt sợi, chiều dài cốt sợi và cường độ bê tông UHPC, đường kính cốt sợi ảnh hưởng đến cường độ và phương pháp trộn và bảo dưỡng. Nghiên cứu cần tập trung vào việc xác định các yếu tố này và tìm ra giải pháp tối ưu để cải thiện hiệu suất của UHPC.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ giòn của bê tông UHPC

Độ giòn của UHPC bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm thành phần vật liệu (hàm lượng xi măng, kích thước cốt liệu trong bê tông UHPC), tỷ lệ nước/xi măng thấp, và quá trình hydrat hóa. Việc giảm thiểu độ rỗng của bê tông UHPC và tăng cường liên kết giữa các thành phần vật liệu có thể giúp cải thiện độ dẻo dai của UHPC.

2.2. Vai trò của cốt sợi trong việc giảm độ giòn và tăng cường độ

Cốt sợi đóng vai trò quan trọng trong việc giảm độ giòn của UHPC bằng cách kiểm soát sự phát triển của vết nứt. Khi UHPC chịu tải trọng, cốt sợi sẽ chịu một phần ứng suất, ngăn chặn sự lan truyền của vết nứt và tăng cường khả năng chịu kéo của vật liệu. Việc lựa chọn loại cốt sợi, phân bố cốt sợi trong bê tông UHPC và tỷ lệ pha trộn phù hợp sẽ quyết định đến hiệu quả gia cường.

2.3. Các nghiên cứu trước đây về ảnh hưởng của cốt sợi đến UHPC

Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để đánh giá ảnh hưởng của các loại cốt sợi khác nhau đến tính chất cơ học của UHPC. Các nghiên cứu này đã chỉ ra rằng việc bổ sung cốt sợi có thể cải thiện đáng kể cường độ chịu kéo, độ dẻo dai và khả năng chống nứt của UHPC. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều vấn đề cần được nghiên cứu sâu hơn, chẳng hạn như ảnh hưởng của hình dạng cốt sợi, chiều dài cốt sợi và cường độ bê tông UHPC, và phương pháp phân tán cốt sợi đến hiệu suất của UHPC.

III. Phương pháp Thí nghiệm và đánh giá ảnh hưởng cốt sợi đến UHPC

Nghiên cứu này sử dụng phương pháp thực nghiệm để đánh giá ảnh hưởng của các loại cốt sợi khác nhau đến cường độ của bê tông UHPC. Các mẫu UHPC được chế tạo với các tỷ lệ cốt sợi khác nhau và sau đó được kiểm tra cường độ chịu nén, cường độ chịu kéo và cường độ chịu kéo của bê tông UHPC. Kết quả thí nghiệm được phân tích để xác định mối quan hệ giữa loại cốt sợi, tỷ lệ cốt sợi và các đặc tính cơ học của UHPC. Dữ liệu này sẽ được sử dụng để đề xuất các giải pháp tối ưu cho việc gia cường UHPC.

3.1. Quy trình chế tạo mẫu bê tông UHPC có cốt sợi

Quy trình chế tạo mẫu UHPC có cốt sợi bao gồm các bước: lựa chọn vật liệu (xi măng, cốt liệu mịn, phụ gia, cốt sợi), trộn hỗn hợp (theo tỷ lệ đã được xác định), đổ khuôn, đầm (để loại bỏ bọt khí), và bảo dưỡng. Việc tuân thủ nghiêm ngặt quy trình chế tạo là rất quan trọng để đảm bảo tính đồng nhất và chất lượng của các mẫu thử.

3.2. Phương pháp thí nghiệm xác định cường độ bê tông UHPC

Các phương pháp thí nghiệm được sử dụng để xác định cường độ của UHPC bao gồm: thí nghiệm nén (để xác định cường độ nén của bê tông UHPC), thí nghiệm kéo trực tiếp (để xác định cường độ chịu kéo), và thí nghiệm uốn (để xác định cường độ chịu uốn). Các thí nghiệm này được thực hiện theo các tiêu chuẩn quốc tế và quốc gia để đảm bảo tính chính xác và tin cậy của kết quả.

3.3. Đánh giá kết quả thí nghiệm và phân tích thống kê

Kết quả thí nghiệm được đánh giá bằng các phương pháp thống kê để xác định mối quan hệ giữa loại cốt sợi, tỷ lệ cốt sợi và các đặc tính cơ học của UHPC. Các phương pháp thống kê được sử dụng bao gồm phân tích phương sai (ANOVA) và phân tích hồi quy. Kết quả phân tích sẽ được sử dụng để đưa ra các kết luận và khuyến nghị về việc lựa chọn và sử dụng cốt sợi trong UHPC.

IV. Kết quả Ảnh hưởng loại tỷ lệ cốt sợi đến cường độ UHPC

Kết quả nghiên cứu cho thấy loại cốt sợi và tỷ lệ cốt sợi có ảnh hưởng đáng kể đến cường độ của bê tông UHPC. Cụ thể, việc sử dụng cốt sợi thép cho bê tông UHPC có thể tăng đáng kể cường độ chịu nén và cường độ chịu kéo của UHPC. Tuy nhiên, việc tăng tỷ lệ cốt sợi quá cao có thể dẫn đến giảm độ công tác và tăng chi phí. Do đó, cần tìm ra tỷ lệ cốt sợi tối ưu để đạt được hiệu quả gia cường tốt nhất. Ngoài ra, kết quả cũng cho thấy loại cốt sợi ảnh hưởng đến UHPC đến khả năng chống nứt và độ dẻo dai của UHPC.

4.1. Ảnh hưởng của cốt sợi thép đến cường độ chịu nén UHPC

Việc sử dụng cốt sợi thép có thể tăng cường độ chịu nén của UHPC do khả năng chịu lực tốt của thép. Tỷ lệ cốt sợi thép tối ưu phụ thuộc vào loại thép, kích thước sợi, và hàm lượng xi măng trong bê tông UHPC. Cần cân nhắc kỹ lưỡng để tránh hiện tượng cốt sợi bị phân bố không đều.

4.2. Ảnh hưởng của cốt sợi polymer đến cường độ chịu kéo UHPC

Cốt sợi polymer cho bê tông UHPC có thể cải thiện đáng kể cường độ chịu kéo của UHPC do khả năng chịu kéo và độ dẻo dai cao của polymer. Việc lựa chọn loại polymer phù hợp và tỷ lệ pha trộn tối ưu là rất quan trọng để đạt được hiệu quả gia cường tốt nhất.

4.3. So sánh hiệu quả của các loại cốt sợi khác nhau

So sánh hiệu quả của các loại cốt sợi khác nhau (thép, polymer, carbon) cho thấy mỗi loại có ưu và nhược điểm riêng. Cốt sợi thép có cường độ cao nhưng dễ bị ăn mòn. Cốt sợi polymer có độ dẻo dai cao và khả năng chống ăn mòn tốt nhưng cường độ thấp hơn. Cốt sợi carbon có cường độ và độ cứng cao nhưng giá thành đắt. Việc lựa chọn loại cốt sợi phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của công trình.

V. Ứng dụng Cốt sợi và tiềm năng ứng dụng UHPC thực tế

Việc nghiên cứu ảnh hưởng của cốt sợi đến cường độ UHPC có ý nghĩa quan trọng trong việc mở rộng ứng dụng của vật liệu này trong thực tế. UHPC gia cường bằng cốt sợi có thể được sử dụng trong xây dựng cầu, nhà cao tầng, các công trình biển và các kết cấu chịu tải trọng lớn. Việc sử dụng UHPC gia cường giúp tăng độ bền, giảm chi phí bảo trì và kéo dài tuổi thọ của công trình. Ngoài ra UHPC còn có nhiều ưu điểm của bê tông UHPC và nhược điểm của bê tông UHPC cần được xem xét kĩ.

5.1. Ứng dụng UHPC có cốt sợi trong xây dựng cầu và đường

UHPC gia cường bằng cốt sợi có thể được sử dụng để xây dựng các dầm cầu có nhịp dài, mặt cầu mỏng, và các kết cấu cầu chịu tải trọng lớn. Việc sử dụng UHPC giúp giảm trọng lượng kết cấu, tăng khả năng chịu tải, và giảm chi phí bảo trì.

5.2. Ứng dụng UHPC có cốt sợi trong xây dựng nhà cao tầng

UHPC gia cường có thể được sử dụng để xây dựng các cột, dầm, và sàn nhà cao tầng. Việc sử dụng UHPC giúp giảm kích thước kết cấu, tăng không gian sử dụng, và cải thiện khả năng chịu lực của tòa nhà.

5.3. Ứng dụng UHPC có cốt sợi trong các công trình biển

UHPC gia cường có khả năng chống ăn mòn tốt, rất phù hợp cho các công trình biển, như bến cảng, đê chắn sóng, và các kết cấu ngoài khơi. Việc sử dụng UHPC giúp kéo dài tuổi thọ của công trình và giảm chi phí bảo trì.

VI. Kết luận Cốt sợi Giải pháp cho cường độ và tương lai UHPC

Nghiên cứu này đã chứng minh vai trò quan trọng của cốt sợi trong việc cải thiện cường độ và độ dẻo dai của bê tông UHPC. Việc lựa chọn loại cốt sợi, tỷ lệ cốt sợi và phương pháp thi công phù hợp là rất quan trọng để đạt được hiệu quả gia cường tốt nhất. Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc tối ưu hóa thành phần vật liệu, quy trình sản xuất bê tông UHPC và phát triển các loại cốt sợi mới để nâng cao hơn nữa hiệu suất của UHPC. Đồng thời cần quan tâm đến giá bê tông UHPC và tiêu chuẩn về bê tông UHPC.

6.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu và các khuyến nghị

Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng cốt sợi thép và cốt sợi polymer đều có thể cải thiện cường độ của UHPC. Tuy nhiên, việc lựa chọn loại cốt sợi và tỷ lệ pha trộn tối ưu phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của công trình. Cần thực hiện các thí nghiệm và phân tích kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu quả gia cường tốt nhất.

6.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo về bê tông UHPC cốt sợi

Các hướng nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc phát triển các loại cốt sợi mới có cường độ và độ dẻo dai cao hơn, nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến độ bền của UHPC cốt sợi, và tối ưu hóa quy trình sản xuất và thi công UHPC cốt sợi. Ngoài ra, cần quan tâm đến so sánh bê tông UHPC và bê tông thường để đưa ra lựa chọn phù hợp nhất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung UHPC 1. Lịch sử UHPC Bê tông cường độ cao (High strength concrete — HSC) ra đời từ năm 1970 khi mà bê tông có sức kháng chịu nén cao được sử dụng cho nhà cao tầng. HSC được chế tạo giống bê tong thudng (Normal strength concrete — NSC) nhung thanh phan vat liệu được chọn lọc kĩ càng hơn. Đi cùng sự phát triển của các công nghệ chế tạo phụ gia siêu dẻo (PGSD) và phụ gia khoáng (PGK) đặc biệt là silicafume thì bê tông có thể có sức kháng chịu nén lớn hơn 120MPa [1].

Hơn nữa với PGSD và PGK thì bê tông được nâng cao một số tính chất cơ bản của nó như độ chảy lan cao, mô đun đàn hồi cao, sức kháng uốn cao, tính thắm nhỏ và độ bền tốt hơn so với NSC. Chính vì thế khái niệm bê tông chất lượng cao (tên tiếng anh là High performance concrete - HPC) đã được áp dụng rộng rãi, bên cạnh tiêu chí cường độ (nén, kéo, uốn) cao thì khái niệm này gắn liền với độ bền cao. Bê tông cường độ siêu cao (tên tiếng anh là Ultra-high performance concrete - UHPC) là một sự phát triển của HPC với các tiêu chí cơ bản sau vốn được cải tiền so với loại bê tông NSC [1-5]: - Dễ thi công với độ chảy lớn, độ đồng nhất cao và không bị phân tầng - Đặc tính cơ học theo thời gian - Sự hình thành cường độ sớm - Độ dẻo dai - Sự 6n định của thê tích bê tông - Sức kháng làm việc của bê tông khi chịu ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường làm việc của nó. Sự bật lên của công nghệ chế tạo vật liệu trong những năm 2000 đã thúc đầy chất lượng của bê tông lên cao và giảm được giá thành sản xuất nhiều.

Do đó bê tông chất lượng cao HPC đã được sử dụng thi công rộng rãi. Với công nghệ bảo dưỡng trong điều kiện nhiệt độ thì sức kháng chịu nén của bê tông có thể hơn 200 MPa. Tuy nhiên bê tông lúc này trở nên rất giòn do năng lượng phá hủy khi chịu nén là cực kì lớn. Do đó cốt sợi được thêm vào bê tông có sức kháng chịu nén cao dé cai thiện được độ dẻo dai của nó.1 mé ta quan hệ cường độ nén của bê tông phát triển 5 theo tỉ lệ nước trên xi mang (N/X).

Co thé thấy bê tông cường độ càng cao thì tỉ lệ N/X càng nhỏ. Do đó việc dùng các PGSD khi tỉ lệ N/X nhỏ là cần thiết vì các phụ gia này có chức năng giảm nước và tăng cường độ chảy lan của bê tông tươi, đảm bảo độ dẻo sệt du dé ty chảy và luôn đồng nhất, không phân tầng. Một vài loại UHPC đã được cung cấp ở các quốc gia khác nhau. Một vài sản phẩm được chế tạo từ UHPC đã được thương mại hóa.

Ví dụ như Ceracem/BSI (công ty Sika), CRC (Compact reinforced composite) do céng nghé cua CRC, MSCC (Multi-scale cement composite) ché tạo bởi phòng thí nghiệm cầu đường của Pháp, và bê tông hoạt tính cao RPC (Reactive powder concrete) của công ty Larfarge với tên gọi thương mại là DUCTAL [1, 4, 5]. Tất cả các loại UHPC nói trên được thiết kế cấp phối với mục đích đạt được sức kháng nén cao và việc tăng sức kháng kéo và uốn chỉ là tiêu chí thứ hai. Tuy nhiên loại bê tông có sử dụng cốt sợi đã được phát triển thay vì chỉ hướng đến tiêu chí cường độ nén cao như các loại ở trên thì tiêu chí đạt được sức kháng khi chịu kéo và khả năng biến dạng khi kéo cao mới là tiêu chí quan trọng nhất. Loại bê tông cốt sợi này thường được gọi là bê tông dẻo (Ductile concrete) hay bê tông chất lượng cao có gia cường cốt sợi (High performance fiber reinforced cementitious composite —- HPERCC).

Bê tông UHPC có sử dụng cốt sợi gia cường cũng là một dạng của loại bê tông này với tên gọi viết tắt UHPFRC [I, 25]. Time 1916 1943 1972 2000 2005 250 Compressive strength (MPa) 200 150 HSC C55~C100 100 NSC 60 C10~C50 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Water-cement ratio Hinh 1. I Lich sử của UHPC theo ti lé N/X [1] 1. Thành phần vật liệu UHPC Trên cơ sở nguyên tắc tối ưu hóa thành phần hạt và cấp phối thì các thành phần vật liệu cơ bản của UHPC thường bao gồm: xi măng (cement), silicafume, bột cát nghiền (crushed quarzt), cát hạt mịn (sand), cốt liệu thô (coarse aggregate), phu gia siêu đẻo (superplasticizer), và nước (xem trong hình 1.

Điều dang chú ý đó chính là tỉ lệ N/X của UHPC thấp so với NSC và nằm trong khoảng 0. Kích thước hạt cốt liệu, thông thường UHPC sử dụng hạt cốt liệu có size nhỏ, hạn chế các hạt thô đề tạo ra độ rỗng và độ chặt khít nhỏ nhất.2(b) mô tả kích thước của các vật liệu thường được áp dụng cho UHPC. Có nhiều cấp phối UHPC nhưng đều tuân theo quy tắc sau: - Tăng cường độ đồng nhất của cấp phối với việc giảm các cốt liệu thô - Tăng cường độ chặt khít bằng cách tối ưu hóa thành phan hat thông qua các loại vật liệu dạng bột có kích thước nhỏ - Cải thiện tính chất của hồ xi măng bằng cách thêm vào các loại phụ gia khoáng như silicafune và giảm tỉ lệ N/X - Tăng cường vi cấu trúc bằng cách bảo dưỡng nhiệt - Tăng độ dẻo dai bằng cách thêm cốt SỢI a) Các thành phần vật liệu cơ bản của UHPC Components Mean diameter Typical diameter range Steel fiber 0.2mm Aggregate 5mm 1 - 5mm Sand 500m 250 - 1000um Cement 15um < 50um Crushes Quartz 10m 5 - 20m Silica fume 0.0m b) Quy dinh vé kích cỡ hạt cơ bản Hình 1. 2 Quy định về vật liệu của UHPC [1, 7, 9} Việc áp dụng nguyên tắc tăng độ đồng nhất của cấp phối sẽ tạo ra cường độ chịu nén cực kì cao tuy nhiên độ dẻo dai của bê tông sẽ không được cải thiện.

UHPC có thể được bảo dưỡng trong điều kiện nhiệt độ cao hoặc dưới áp lực để đạt cường độ chịu nén rất cao (hiện nay trong phòng thí nghiệm ở Pháp có thể đạt đến 800 MPa, ở Nhật là 400 MPa). Bảo dưỡng UHPC dưới áp lực cao tăng cường độ chặt bằng cách giảm bọt khí, giảm nước và co ngót hóa học. Bảo dưỡng nhiệt độ thì làm tăng quy trình thủy hóa XM cũng như phản ứng puzzolanic cũng như điều chỉnh cấu trúc vi mô sau quá trình thủy hóa. Việc sử dụng cốt sợi theo nguyên tắc cuối cùng với mục đích tăng độ dẻo và sức kháng chịu kéo.

Thông thường trong thưc tế các nghiên cứu hay các công trình thực tế đều sử dụng các loại sợi khác nhau cho UHPC. Một số tính chất của UHPC 1. Độ chảy lan (Workability) Độ chảy lan của bê tông tươi UHPC thường được kiểm tra trước khi đúc mẫu bằng các phương pháp dùng côn, hộp chữ U hoặc dụng cụ bản rung. Thông thường UHPC có độ xòe (slump flow) khoảng từ 600 — 1000 mm cho nên rất thuận lợi đúc các cấu kiện mà không cần đầm rung như bê tông thường NSC [1-5].

Ngoài ra hỗn hợp bê tông tươi UHPC phải đảm bảo không được phân tầng ngay cả khi sử dụng cốt liệu thô. Tính công tác cao đảm bảo cho UHPC đúc được nhiều loại khuôn. Độ xòe của hỗn hợp bê tông tươi UHPC tùy thuộc vào các nhân tố như: tỉ lệ N/X, tỉ lệ nước trên bột khoáng, loại và hàm lượng PGSD, hàm lượng sợi và loại sợi sử dụng, phương pháp trộn. Theo các nghiên cứu trước việc thêm PGSD và loại PGSD ảnh hưởng nhiều đến độ xòe của UHPC.

Chẳng hạn như trong quá trình trộn UHPC thì § phụ gia siêu dẻo được thêm vào hỗn hợp khi trộn nhiều lần với nước sẽ tăng độ xòe 25-30% so với khi thêm một lần với nước. Bên cạnh đó việc sử dụng cốt sợi sẽ làm giảm độ xòe của UHPC rất nhiều. Chính vì thế người ta luôn luôn chọn hàm lượng sợi hợp lí để tránh hiện tượng vón cục sợi cục bộ trong hỗn hợp bê tông tươi.3 mô tả độ xòe của UHPC và hình ảnh cốt sợi bên trong UHPC. « Flesh state Hardening statelll > Hình 1.

3 Độ chảy lan của UHPC và hình ảnh cốt sợi bên trong UHPC [4] 1. Ủng xử chịu nén Bê tông UHPC thông thường có sức kháng khi chịu nén lớn hơn 120 MPa (các TC của châu Á) và lớn hơn 150 MPa (các TC của Mỹ hoặc châu Âu) [1, 44]. Mẫu TN đề xác định sức kháng chịu nén và mô đun (E) đàn hồi của UHPC là mẫu hình trụ 100x200 mm hoặc 150x300mm. Độ phát triển sức kháng chịu nén và mô dun (E) đàn hồi của UHPC được xem xét trong quãng thời gian trước - sau khi được bảo dưỡng.

225 ^_ Silicafume: 30% of Cement 4 Silikafume: 18% of Cement 200 a 4 am A 2 Cylinder comp. cia UHPC theo thời gian [5, 7] 10 4, % \ iY `\ \\ Stress (MPa) \ \\ \\ \ ¬—— + \\ GP: 05 -15 25 35 Strain (a) b) Đường cong US— BD | strait HPC i i i ——— UHPC 30 20 10 00 -1.0 00 01 02 03 04 06 06 07 08 09 10 Strain %o Relative compressive strength (a) o- €-curves of NSC, HPC and UHPC Poisson's ratio of NSC, HPC and UHPC ©) So sanh voi NSC va HSC d) Hệ số nớ hông của UHPC Hình 1. 5 Đường cong quan hệ lực — biến dạng của UHPC khi ứng xử chịu nén [8] 1. Ứng xử chịu uốn và kéo trực tiếp Sức kháng chịu uốn của UHPC thường được đo đạc từ TN uốn 3 điểm (hoặc thí nghiệm uốn 4 điểm) của dầm có khắc khắc (notched beam) theo tiêu chuẩn RILEM TC 162-TDE, hoặc thí nghiệm uốn 3 điểm của dầm theo ASTM [44, 45].

Cường độ chịu uốn trung bình của UHPC nằm trong khoảng 10 — 30 MPa, phụ thuộc vào thành phần cốt liệu và hàm lượng sợi, cũng như là tỉ số ảnh hưởng chiều dai sợi/đường kính sợi. Sự kết hợp giữa sợi có chiều dài ngắn và chiều dài dài sẽ đảm bảo được độ chảy lan và làm tăng cường độ kháng uốn. 11 35 30 £ Gaede fine aggregate flexural tensile strength [MPa] 25 increase in fiber length bnd/or content 20 Zz 15 10 IN 5 ` >>. >> 0 [ 0 2 4 6 8 10 a) Deflection [mm] 20 5 : Strain hardening Peak load „ 15 s „.

E First crack Strain softening ° 8 310 : | ® Linear elastic domain s 2 ” f,=17 MPa b) 0 2 4 6 8 10 Deflection (mm) Hình 1. 6 Thí nghiệm uốn ba điểm (hoặc bốn điểm) dầm UHPC [4, 9] Hình 1.