Nghiên cứu ứng xử chịu uốn của cấu kiện dầm bán lắp ghép sử dụng bê tông geopolymer và bê tông xi măng

Nghiên cứu ứng xử chịu uốn của dầm bán lắp ghép với hai loại vật liệu chính là bê tông geopolymer và bê tông xi măng đã trở thành một chủ đề quan trọng trong ngành xây dựng hiện đại. Sự gia tăng nhu cầu về các cấu kiện xây dựng bền vững và thân thiện với môi trường đã thúc đẩy việc nghiên cứu và phát triển các loại vật liệu mới. Bê tông geopolymer được biết đến với khả năng giảm thiểu phát thải CO2 trong quá trình sản xuất, trong khi bê tông xi măng vẫn là lựa chọn phổ biến do tính dễ thi công và độ tin cậy. Nghiên cứu này nhằm mục đích so sánh ứng xử chịu uốn của các loại dầm bán lắp ghép sử dụng hai loại vật liệu này, từ đó đưa ra những kết luận về khả năng chịu lực và độ bền của chúng.

Nghiên cứu về dầm bán lắp ghép đã được thực hiện trên toàn cầu, với nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng việc sử dụng bê tông geopolymer có thể cải thiện đáng kể tính chất cơ học của cấu kiện. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng bê tông geopolymer có khả năng chịu lực tốt hơn so với bê tông xi măng trong một số điều kiện nhất định. Việc áp dụng công nghệ geopolymer không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tối ưu hóa chi phí xây dựng. Các nghiên cứu trong nước cũng đã chỉ ra rằng việc sử dụng bê tông geopolymer trong các cấu kiện bán lắp ghép có thể mang lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cao.

Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc thực hiện các thí nghiệm để đánh giá ứng xử chịu uốn của các mẫu dầm bán lắp ghép. Các mẫu dầm được chế tạo từ bê tông geopolymer và bê tông xi măng sẽ được thử nghiệm dưới tải trọng uốn. Các thông số như độ võng, biến dạng, tải gây nứt và tải phá hoại sẽ được ghi nhận và phân tích. Kết quả thực nghiệm sẽ được so sánh với các giá trị tính toán lý thuyết theo TCVN 5574-2012 và mô phỏng bằng phần mềm ABAQUS. Phương pháp này không chỉ giúp đánh giá chính xác khả năng chịu lực của các mẫu dầm mà còn cung cấp cơ sở dữ liệu cho các nghiên cứu tiếp theo.

Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng dầm bán lắp ghép sử dụng bê tông geopolymer có ứng xử chịu uốn tương tự như bê tông xi măng. Tuy nhiên, liên kết dạng chữ Z cho thấy khả năng chịu uốn và chống cắt tốt hơn so với liên kết phẳng. Việc tăng cường cốt đai cũng cho thấy có thể gia tăng độ cứng và khả năng chịu uốn của cấu kiện. Kết quả mô phỏng từ ABAQUS cho thấy việc áp dụng các mô hình vật liệu vào phần mềm này là khả thi và có thể dự đoán chính xác khả năng chịu uốn của dầm bán lắp ghép.

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng bê tông geopolymer trong các cấu kiện dầm bán lắp ghép không chỉ mang lại hiệu quả về mặt kỹ thuật mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Kết quả nghiên cứu mở ra hướng đi mới cho việc phát triển các loại vật liệu xây dựng bền vững. Đề xuất cho các nghiên cứu tiếp theo là cần mở rộng quy mô thí nghiệm và áp dụng các phương pháp mới trong thiết kế và thi công để tối ưu hóa hiệu quả sử dụng của bê tông geopolymer trong xây dựng.