ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -------------------- NGÔ ĐỨC THÀNH NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT BÊ TÔNG CỐT SỢI POLYPROPYLENE DÙNG CHO CẤU KIỆN TẤM MỎNG A STUDY ON THE PROPERTIES OF POLYPROPYLENE FIBER CONCRETE FOR THIN PLATE STRUCTURES Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng Mã số ngành: 8580201 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2021 T n Đ o – ĐHQG-HCM ọ 1: PGS.TS Trần Vă M ền Cán b chấm nhậ xé 1 TS. Lê Vă Qu Cán b chấm nhận xét 2: TS.
Phan Hữu Duy Quốc Luậ ă T Đ ọ Đ Q T .HCM ngày 01 tháng 02 ăm 2021. Nguyễn Ninh Thụy. Phan Hữu Duy Quốc. CH T CH H I ĐỒNG TRƯ NG H THUẬT NG Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS Trần Văn Miền Cán bộ chấm nhận xét 1: TS.
Lê Văn Quang Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Phan Hữu Duy Quốc Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP.HCM ngày 01 tháng 02 năm 2021. Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1. Nguyễn Ninh Thụy.
Phan Hữu Duy Quốc. Bùi Đức Vinh. Bùi Phương Trinh. - Thư ký Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên học viên: Ngô Đức Thành MSHV: 1870500 Ngày, tháng, năm sinh: 12/10/1980 Nơi sinh: TpHCM Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây Dựng Mã số: 8580201 I. TÊN ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT BÊ TÔNG SỢI POLYPROPYLENE DÙNG CHO CẤU KIỆN TẤM MỎNG” “A STUDY ON THE PROPERTIES OF POLYPROPYLENE FIBER CONCRETE FOR THIN PLATE STRUCTURES” II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1. Tìm hiểu tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nước về bê tông có sử dụng sợi polypropylene, thiết kế cấp phối bê tông cốt sợi polypropylene để tăng cường độ kháng uốn nhằm ứng dụng trong các cấu kiện tấm mỏng.
Phân tích, đưa ra phương pháp tốt nhất, chỉ ra các cấp phối tối ưu nhất để đúc các mẫu vữa làm căn cứ cho việc sản xuất cấu kiện tấm mỏng, phào chỉ. Thực nghiệm cấu kiện phào chỉ để xác minh cấp phối tối ưu. Kết luận và kiến nghị. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 21/09/2020 IV.
NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 03/01/2021 V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS. Trần Văn Miền Tp. HCM, ngày tháng năm 2021 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN PGS.
Trần Văn Miền TS. Bùi Phương Trinh TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HVTH: NGÔ ĐỨC THÀNH LỜI CẢM ƠN Thực hiện Luận văn là nhiệm vụ quan trọng trong chương trình đào tạo thạc sĩ, giúp học viên được học thêm kiến thức chuyên môn sâu cũng như nâng cao các kĩ năng về nghiên cứu. Luận văn tốt nghiệp được hoàn thành với sự cố gắng nỗ lực từ bản thân và sự giúp đỡ đặc biệt từ Quý Thầy Cô Trường Đại Học Bách Khoa TPHCM, Bộ môn Vật liệu Xây dựng và Phòng thí nghiệm đã dẫn dắt và truyền đạt cho tôi những kiến thức cũng như là sự hỗ trợ, giúp sức nhiệt tình từ những bạn học đang theo học chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật Vật liệu Xây dựng. Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS Trần Văn Miền đã tận tình giúp đỡ và chỉ dạy trực tiếp trong quá trình thực hiện luận văn này.
Nhờ sự chỉ dạy, góp ý của Thầy về những vấn đề nghiên cứu đã giúp tôi có được những nhận định đúng đắn cũng như cách tiếp cận nghiên cứu hiệu quả. Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân luôn là chỗ dựa tinh thần vững chắc để tôi có thêm niềm tin, nỗ lực vượt qua khó khăn trong quá trình làm Luận văn này. Luận văn đã hoàn thành trong thời gian đúng quy định với sự cố gắng của bản thân, tuy nhiên do kiến thức vẫn còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình thực hiện, kính mong Quý Thầy Cô chỉ dạy, góp ý thêm để bài luận văn này được hoàn thiện tốt hơn. Xin chân thành cảm ơn! Tp.
HCM, tháng 01 năm 2021 HỌC VIÊN NGÔ ĐỨC THÀNH GVHD: PGS. TRẦN VĂN MIỀN i LUẬN VĂN THẠC SĨ HVTH: NGÔ ĐỨC THÀNH TÓM TẮT Bê tông thông thường là sản phẩm dễ phát sinh vết nứt, cường độ chịu kéo, chịu uốn, độ mài mòn và khả năng chống va đập kém. Bê tông cốt sợi (BTCS) cải thiện được những nhược điểm trên. Nghiên cứu các tính chất của hỗn hợp và các tính chất cơ học của bê tông cốt sợi phân tán, đặc biệt loại bê tông này có tính dẻo dai cao sẽ mở rộng phạm vi ứng dụng bê tông trong các công trình xây dựng.
Nguyên nhân vì sợi thường được bổ sung để tăng cường độ bền kéo uốn, hạn chế gây nứt và tính chất dẻo sau nứt. Chính vì vậy, sự kết hợp giữa sợi polypropylene với bê tông để trở thành bê tông cốt sợi polypropylene nhằm để cải thiện những khuyết điểm như trên. Bài viết này sẽ trình bày tổng quan về ảnh hưởng của sợi polypropylene (PP) đối với các tính chất khác nhau của bê tông để tìm ra tỉ lệ kết hợp tối ưu giữa sợi polypropylen và bê tông để thiết kế cấp phối bê tông sử dụng cốt sợi polypropylen nhằm tăng khả năng chịu uốn, làm giảm hiện tượng nứt mặt của bê tông và không bị ăn mòn trong môi trường tự nhiên. TRẦN VĂN MIỀN ii LUẬN VĂN THẠC SĨ HVTH: NGÔ ĐỨC THÀNH ABSTRACT The concrete has poor properties such as brittleness, low flexural strength, low resistance to abrasion and impacting.
These properties can be improved by using short random fiber. Research results related to properties of fiber reinforced concrete which are both fresh and hardened properties, especially the toughness of concrete with the presence of fiber will widen the application of concrete to construction. Cause of fibres are generally introduced to enhance its flexural tensile strength, crack arresting system and post cracking ductile behaviour of basic matrix. The combination of polypropylene fiber with concrete is converted into polypropylene fiber reinforced concrete to improve these deficiencies.
This article presents an overview of the influence of polypropylene (PP) fibers on various properties of concrete such as to find the optimal ratio of combination between polypropylene and concrete fibers to design concrete mixes. Using polypropylene fiber reinforced to increase bending resistance, reduce the surface cracking of mortar and not corrode in the natural environment. TRẦN VĂN MIỀN iii LUẬN VĂN THẠC SĨ HVTH: NGÔ ĐỨC THÀNH LỜI CAM ĐOAN Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ là công trình nghiên cứu được tôi và các cộng sự thực hiện và hoàn thành dưới sự hướng dẫn của thầy PGS.TS Trần Văn Miền. Các số liệu và những kết luận trong bài nghiên cứu này là hoàn toàn trung thực và chưa từng xuất hiện trên các tài liệu trước đây.
Tôi xin cam kết chịu hoàn toàn trách nhiệm về lời cam đoan trên. Học viên Ngô Đức Thành GVHD: PGS. TRẦN VĂN MIỀN iv LUẬN VĂN THẠC SĨ HVTH: NGÔ ĐỨC THÀNH MỤC LỤC MỤC LỤC. I DANH SÁCH HÌNH.
IV DANH SÁCH BẢNG. VIII DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU.
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI .3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC VÀ TRONG NƯỚC .3 Một số nghiên cứu và ứng dụng trên thế giới .3 Những nghiên cứu trong nước .8 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .19 CẤU TRÚC CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG [10] .19 BÊ TÔNG CỐT SỢI POLYPROPYLENE.23 Tính chất của sợi Polypropylene [15] .24 Mục đích sử dụng sợi PP trong bê tông [17].25 Tương tác giữa sợi và bê tông nền [11] .26 Ứng xử của sợi trong vật liệu nền [22] .30 PHỤ GIA POLYMER .30 ĐỘ LƯU ĐỘNG CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG CỐT SỢI [23].30 Ảnh hưởng của tỉ số đặc trưng bề mặt đối với độ lưu động của hỗn hợp bê tông cốt sợi [23]. TRẦN VĂN MIỀN i LUẬN VĂN THẠC SĨ HVTH: NGÔ ĐỨC THÀNH Ảnh hưởng của thể tích vữa ximăng đối với độ lưu động của hỗn hợp bê tông cốt sợi PP [23].33 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .34 NGUYÊN VẬT LIỆU.34 Cốt liệu nhỏ (Cát).35 Phụ gia siêu dẻo [30] .39 Phụ gia Polymer tăng bám dính (Vinnapas 4115N) [33].40 THIẾT KẾ CẤP PHỐI.40 Cấp phối bê tông cốt sợi Polypropylen .40 Quy trình nhào trộn hỗn hợp bê tông cốt sợi PP .42 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .42 Phương pháp đo độ lưu động (TCVN 3121-3:2003) [35] .42 Phương pháp xác định cường độ uốn (TCVN 3121-11:2003) [35] .44 Phương pháp xác định cường độ nén (TCVN 3121-11:2003) [35] .46 Phương pháp xác định cường độ chịu kéo khi uốn của phào chỉ (TCVN 3119:1993) [36] .48 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM .49 ĐỘ XÒE CỦA MẪU VỮA XI MĂNG .49 CƯỜNG ĐỘ CHỊU UỐN CỦA MẪU VỮA .50 Xét cường độ chịu uốn của vữa xi măng sử dụng sợi PP (không dùng bột đá vôi và không phụ gia Polymer) .52 Xét cường độ chịu uốn của vữa xi măng sử dụng sợi PP và phụ gia Polymer .56 Xét cường độ chịu uốn của vữa xi măng sử dụng sợi PP và bột đá vôi. TRẦN VĂN MIỀN ii LUẬN VĂN THẠC SĨ HVTH: NGÔ ĐỨC THÀNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA MẪU VỮA.62 Xét cường độ chịu nén của hỗn hợp vữa xi măng chỉ sử dụng sợi PP (không sử dụng bột đá vôi và không phụ gia Polymer) .64 Xét cường độ chịu nén của vữa xi măng sử dụng sợi PP và phụ gia Polymer .67 Xét cường độ chịu nén của vữa xi măng sử dụng sợi PP có bổ sung bột đá vôi .71 CƯỜNG ĐỘ CHỊU UỐN CỦA PHÀO CHỈ.75 KẾT LUẬN CHƯƠNG: .80 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.82 TÀI LIỆU THAM KHẢO .83 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG.
TRẦN VĂN MIỀN iii LUẬN VĂN THẠC SĨ HVTH: NGÔ ĐỨC THÀNH DANH SÁCH HÌNH Hình 1.1 Ảnh hưởng của hàm lượng sợi đến tính công tác của bê tông [2].2 Ảnh hưởng của hàm lượng sợi đến ứng suất – biến dạng của bê tông nén ở 28 ngày [2] .3 Ảnh hưởng của hàm lượng sợi đến cường độ nén bê tông [2] .4 Ảnh hưởng hàm lượng sợi đến cường độ chịu kéo bê tông 28 ngày tuổi [2] .5 Ảnh hưởng hàm lượng theo thể tích sợi đến nứt bê tông do co ngót dẻo [2] .6 Kết quả kiểm tra độ xòe và T500 [4] .7 Ảnh hưởng của hàm lượng sợi PP tới cường độ bê tông [2] .8 Ảnh hưởng của hàm lượng PP tới cường độ chịu kéo bê tông [2] .
