Nghiên cứu đặc tính cơ lý bê tông cốt sợi và ứng dụng xây dựng cầu đường

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU BÊ TÔNG CỐT SỢI VÀ BÊ TÔNG CỐT SỢI THÉP

1.1. Vật liệu bê tông cốt sợi và bê tông cốt sợi thép

1.2. Lịch sử phát triển

1.3. Các loại bê tông cốt sợi, cốt sợi thép

1.4. Các loại sợi trong bê tông cốt sợi

1.5. Đặc điểm của bê tông cốt sợi

1.6. Mô hình tương tác giữa sợi và vật liệu nền

1.7. Nghiên cứu ảnh hưởng của cốt sợi đến đặc trưng của bê tông

1.8. Nghiên cứu đặc tính của bê tông cốt sợi

1.9. Khả năng ứng dụng của bê tông cốt sợi

1.10. Các ứng dụng của bê tông cốt sợi và cốt sợi thép

1.11. Triển vọng ứng dụng bê tông cốt sợi tại Việt Nam

1.12. Kết luận chương 1

2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN VẬT LIỆU BÊ TÔNG CỐT SỢI VÀ BÊ TÔNG CỐT SỢI THÉP

2.1. Các nguyên tắc xây dựng thành phần vật liệu

2.2. Xác định thành phần vật liệu nền (bê tông, bê tông cường độ cao) và cốt sợi

2.3. Nghiên cứu các phương pháp thiết kế thành phần bê tông

2.4. Thiết kế thành phần bê tông cường độ cao có sự tham gia của cốt sợi thép

2.5. Thử nghiệm xác định các đặc tính cơ học của vật liệu bê tông cốt sợi thép

2.6. Kết luận chương 2

3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ỨNG DỤNG VẬT LIỆU BÊ TÔNG CỐT SỢI TRONG KẾT CẤU DẦM BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO CỐT SỢI

3.1. Khái niệm về ứng dụng vật liệu bê tông cốt sợi trong dầm bê tông

3.2. Xây dựng mô hình thí nghiệm ứng xử uốn của dầm bê tông cốt sợi

3.3. Mô tả chọn mẫu và thí nghiệm mẫu thử

3.4. Thí nghiệm uốn trong phòng thí nghiệm

3.5. Đánh giá kết quả thí nghiệm

3.6. Phân tích đánh giá trạng thái, đặc tính của dầm ứng dụng vật liệu bê tông cốt sợi

3.7. Phân tích các trạng thái phá hủy

3.8. Cường độ chịu kéo khi uốn

3.9. Quá trình nứt và mô men nứt

3.10. Nghiên cứu ứng dụng bê tông cốt sợi thép tại khu vực chịu lực cục bộ

3.11. Phân tích khu vực chịu lực cục bộ

3.12. Thiết kế vùng neo theo 22TCN272-05

3.13. Thiết kế tính toán vùng neo gia cường bằng bê tông cường độ cao cốt sợi thép

3.14. Kết luận chương 3

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về vật liệu bê tông cốt sợi và bê tông cốt sợi thép

Chương này cung cấp cái nhìn tổng quan về vật liệu bê tông cốt sợi và bê tông cốt sợi thép, bao gồm lịch sử phát triển, các loại sợi được sử dụng, và đặc điểm của chúng. Bê tông cốt sợi là vật liệu kết hợp giữa bê tông truyền thống và các loại sợi gia cường, nhằm cải thiện tính chất cơ học như độ dẻo, khả năng chịu kéo, và khả năng chống nứt. Các loại sợi phổ biến bao gồm sợi thép, sợi thủy tinh, sợi polyme, và sợi tự nhiên. Bê tông cốt sợi thép đặc biệt được chú trọng do khả năng tăng cường độ dẻo và khả năng chịu lực của kết cấu.

1.1. Lịch sử phát triển

Bê tông cốt sợi đã được nghiên cứu và ứng dụng từ những năm 1960, với các nghiên cứu đầu tiên tập trung vào việc sử dụng sợi thép để tăng cường tính chất cơ học của bê tông. Các tiêu chuẩn như ACI 544 và ASTM C1018 đã được phát triển để hướng dẫn thiết kế và thử nghiệm vật liệu này. Tại Việt Nam, bê tông cốt sợi bắt đầu được quan tâm từ những năm 2000, với các nghiên cứu về bê tông cốt sợi thép và bê tông cốt sợi polyme.

1.2. Các loại sợi trong bê tông cốt sợi

Các loại sợi được sử dụng trong bê tông cốt sợi bao gồm sợi thép, sợi thủy tinh, sợi polyme, và sợi tự nhiên. Sợi thép là loại phổ biến nhất, với cường độ chịu kéo cao và khả năng tăng cường độ dẻo của bê tông. Các loại sợi khác như sợi thủy tinh và sợi polyme cũng được sử dụng để cải thiện tính chất cơ học và độ bền của bê tông.

II. Nghiên cứu xác định thành phần vật liệu bê tông cốt sợi

Chương này tập trung vào việc xác định thành phần vật liệu cho bê tông cốt sợi, bao gồm các nguyên tắc thiết kế, phương pháp thử nghiệm, và kết quả đánh giá. Bê tông cốt sợi được thiết kế với các thành phần như xi măng, cốt liệu, phụ gia, và sợi gia cường. Các thử nghiệm được thực hiện để xác định các đặc tính cơ học như cường độ nén, cường độ kéo, và độ dẻo của vật liệu.

2.1. Nguyên tắc thiết kế thành phần vật liệu

Thiết kế thành phần vật liệu cho bê tông cốt sợi dựa trên các nguyên tắc về tỷ lệ phối trộn, kích thước cốt liệu, và hàm lượng sợi. Các phương pháp thiết kế được áp dụng để đảm bảo vật liệu đạt được các yêu cầu về cường độ và độ bền.

2.2. Thử nghiệm xác định đặc tính cơ học

Các thử nghiệm được thực hiện để xác định các đặc tính cơ học của bê tông cốt sợi, bao gồm cường độ nén, cường độ kéo, và độ dẻo. Kết quả thử nghiệm cho thấy bê tông cốt sợi có khả năng chịu lực tốt hơn so với bê tông truyền thống, đặc biệt là trong các điều kiện chịu tải trọng lớn.

III. Ứng dụng bê tông cốt sợi trong kết cấu dầm bê tông

Chương này đánh giá khả năng ứng dụng của bê tông cốt sợi trong kết cấu dầm bê tông, bao gồm các mô hình thí nghiệm, kết quả đánh giá, và phân tích ứng xử của dầm. Bê tông cốt sợi được sử dụng để tăng cường độ dẻo và khả năng chịu lực của dầm bê tông, đặc biệt là trong các khu vực chịu lực cục bộ.

3.1. Mô hình thí nghiệm ứng xử uốn

Các mô hình thí nghiệm được xây dựng để đánh giá ứng xử uốn của dầm bê tông cốt sợi. Kết quả thí nghiệm cho thấy bê tông cốt sợi có khả năng chịu lực tốt hơn và giảm thiểu hiện tượng nứt vỡ so với bê tông truyền thống.

3.2. Phân tích khu vực chịu lực cục bộ

Phân tích khu vực chịu lực cục bộ cho thấy bê tông cốt sợi có khả năng tăng cường độ dẻo và khả năng chịu lực của dầm bê tông. Các thiết kế vùng neo gia cường bằng bê tông cốt sợi cũng được đề xuất để cải thiện hiệu suất của kết cấu.

Nghiên cứu đặc tính cơ lý của bê tông cốt sợi và ứng dụng trong xây dựng cầu đường - Luận văn thạc sỹ cầu hầm