Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu thực nghiệm ứng xử uốn của dầm bê tông nhẹ sử dụng cốt liệu nhẹ tái chế

• Tác giả: Lê Ngọc Lan
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Hùng Phong
• Trường học: Trường Đại Học Xây Dựng Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng
• Đề tài: Nghiên Cứu Thực Nghiệm Ứng Xử Uốn Của Dầm Bê Tông Nhẹ Sử Dụng Cốt Liệu Nhẹ Tái Chế Từ Phế Thải Phá Dỡ Công Trình Xây Dựng
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
• 1.1.1. Tổng quan về bê tông nhẹ
• 1.1.2. Khái niệm về bê tông nhẹ
• 1.1.3. Các loại cốt liệu nhẹ
• 1.1.4. Các đặc trưng cơ học của bê tông nhẹ. Sự làm việc dầm bê tông nhẹ khi chịu uốn
• 1.1.5. Mô hình vật liệu
• 1.1.6. Cơ sở lý thuyết tính toán cấu kiện chịu uốn bê tông nhẹ
• 1.1.7. Định hướng nghiên cứu của luận án
• 2. NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ ĐÁNH GIÁ TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA BÊ TÔNG NHẸ CHẾ TẠO TỪ CỐT LIỆU NHẸ TÁI CHẾ TỪ PHẾ THẢI XÂY DỰNG
• 2.1. Nghiên cứu thực nghiệm chế tạo bê tông nhẹ từ phế thải xây dựng
• 2.2. Xây dựng thành phần cấp phối theo phương pháp thực nghiệm
• 2.3. Tiến hành nghiên cứu, khảo sát thành phần cấp phối
• 2.4. Nhận xét kết quả
• 2.5. Xác định ảnh hưởng của thành phần hạt nhẹ đến cường độ của bê tông nhẹ
• 2.6. Ảnh hưởng của thành phần hạt đến tính công tác của hỗn hợp bê tông
• 2.7. Ảnh hưởng của thành phần hạt đến khối lượng thể tích của hỗn hợp bê tông
• 2.8. Ảnh hưởng của thành phần hạt đến cường độ chịu nén của bê tông nhẹ
• 2.9. Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá các tính chất cơ lý của bê tông nhẹ chế tạo từ cốt liệu nhẹ tái chế từ phế thải phá dỡ công trình xây dựng
• 2.10. Khối lượng thể tích của bê tông
• 2.11. Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén, cường độ chịu kéo và mô đun đàn hồi của bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế
• 2.12. Quan hệ ứng suất – biến dạng bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế
• 2.13. Nghiên cứu thực nghiệm quan hệ lực dính – độ trượt bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế
• 2.14. Nhận xét chương 2
• 3. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM SỰ LÀM VIỆC CỦA DẦM BÊ TÔNG NHẸ SỬ DỤNG HẠT CỐT LIỆU NHẸ TÁI CHẾ CỐT THÉP
• 3.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 3.2. Thiết kế mô hình thí nghiệm
• 3.3. Khảo sát kết quả thực nghiệm
• 3.4. Cơ sở lý thuyết tính toán dầm bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế chịu uốn
• 3.5. Mômen kháng nứt của dầm bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế
• 3.6. Mô men giới hạn của dầm bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế
• 3.7. Khoảng cách vết nứt của dầm bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế cốt thép khi chịu uốn theo trạng thái giới hạn thứ II
• 3.8. Mô phỏng số sự làm việc của dầm bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế cốt thép
• 3.9. Lý thuyết sử dụng phần mềm
• 3.10. Mô hình vật liệu bê tông và cốt thép
• 3.11. Mô phỏng số dầm bê tông nhẹ sử dụng hạt cốt liệu nhẹ tái chế nghiên cứu
• 3.12. Kiểm chứng kết quả tính toán theo mô hình lý thuyết, kết quả mô phỏng số với kết quả thực nghiệm
• 3.13. So sánh kết quả nghiên cứu tính toán lý thuyết, kết quả nghiên cứu theo mô phỏng số Response 2000 và theo kết quả nghiên cứu thực nghiệm
• 3.14. So sánh kết quả tính toán theo các tiêu chuẩn và kết quả thực nghiệm khoảng cách giữa các vết nứt
• 3.15. Nhận xét chương 3
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 2
• PHỤ LỤC 3

I. Tổng quan về nghiên cứu ứng xử uốn của dầm bê tông nhẹ

Nghiên cứu ứng xử uốn của dầm bê tông nhẹ từ cốt liệu tái chế đang trở thành một lĩnh vực quan trọng trong ngành xây dựng. Bê tông nhẹ không chỉ giúp giảm trọng lượng công trình mà còn góp phần bảo vệ môi trường thông qua việc tái chế phế thải xây dựng. Việc hiểu rõ về ứng xử của dầm bê tông nhẹ khi chịu uốn là cần thiết để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả trong thiết kế kết cấu.

1.1. Khái niệm và đặc điểm của bê tông nhẹ

Bê tông nhẹ là loại vật liệu xây dựng có khối lượng thể tích thấp hơn so với bê tông thông thường. Đặc điểm nổi bật của nó là khả năng cách nhiệt, cách âm tốt và giảm tải trọng cho công trình. Việc sử dụng cốt liệu tái chế trong sản xuất bê tông nhẹ không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

1.2. Lợi ích của việc sử dụng cốt liệu tái chế trong bê tông nhẹ

Sử dụng cốt liệu tái chế từ phế thải xây dựng giúp giảm thiểu lượng rác thải, đồng thời tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên. Bê tông nhẹ chế tạo từ cốt liệu tái chế có thể đạt được các chỉ tiêu kỹ thuật tương đương với bê tông thông thường, mở ra hướng đi mới cho ngành xây dựng bền vững.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu dầm bê tông nhẹ

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc nghiên cứu dầm bê tông nhẹ từ cốt liệu tái chế cũng gặp phải nhiều thách thức. Các vấn đề như độ bền, khả năng chịu lực và ứng xử khi chịu uốn cần được nghiên cứu kỹ lưỡng để đảm bảo tính an toàn cho công trình. Việc xác định các thông số kỹ thuật phù hợp là rất quan trọng.

2.1. Thách thức về độ bền và khả năng chịu lực

Độ bền của dầm bê tông nhẹ phụ thuộc vào chất lượng của cốt liệu tái chế. Cần có các phương pháp thí nghiệm chính xác để đánh giá khả năng chịu lực và độ bền của dầm khi chịu tải trọng. Việc này giúp đảm bảo rằng dầm có thể hoạt động hiệu quả trong thời gian dài.

2.2. Ứng xử uốn của dầm bê tông nhẹ

Nghiên cứu ứng xử uốn của dầm bê tông nhẹ là một phần quan trọng trong thiết kế kết cấu. Cần xác định các thông số như mô men kháng nứt và khoảng cách vết nứt để đảm bảo rằng dầm có thể chịu được các tải trọng tác động mà không bị hư hại.

III. Phương pháp nghiên cứu dầm bê tông nhẹ từ cốt liệu tái chế

Để nghiên cứu ứng xử uốn của dầm bê tông nhẹ, các phương pháp thí nghiệm và mô phỏng số được áp dụng. Việc xây dựng mô hình thí nghiệm và thực hiện các thí nghiệm thực tế giúp thu thập dữ liệu cần thiết để phân tích và đánh giá hiệu suất của dầm.

3.1. Thiết kế mô hình thí nghiệm

Mô hình thí nghiệm được thiết kế để kiểm tra khả năng chịu uốn của dầm bê tông nhẹ. Các thông số như kích thước, tải trọng và điều kiện môi trường được xác định rõ ràng để đảm bảo tính chính xác của kết quả thí nghiệm.

3.2. Phân tích kết quả thí nghiệm

Kết quả thí nghiệm sẽ được phân tích để xác định các thông số như mô men kháng nứt, khoảng cách vết nứt và khả năng chịu lực của dầm. Việc này giúp đưa ra các khuyến nghị cho thiết kế và ứng dụng thực tế của dầm bê tông nhẹ.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy dầm bê tông nhẹ từ cốt liệu tái chế có khả năng chịu lực tốt và ứng xử uốn ổn định. Các ứng dụng thực tiễn của loại dầm này trong xây dựng có thể giúp tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường. Việc áp dụng công nghệ này trong các công trình xây dựng hiện đại là rất khả thi.

4.1. Ứng dụng trong xây dựng công trình

Sử dụng dầm bê tông nhẹ trong các công trình xây dựng giúp giảm tải trọng và tiết kiệm chi phí. Các công trình như nhà ở, cầu đường và các công trình công cộng có thể được hưởng lợi từ việc áp dụng công nghệ này.

4.2. Kết quả thực nghiệm và đánh giá

Kết quả thực nghiệm cho thấy dầm bê tông nhẹ có khả năng chịu lực tốt và độ bền cao. Việc đánh giá các thông số kỹ thuật giúp khẳng định tính khả thi của việc sử dụng cốt liệu tái chế trong sản xuất bê tông nhẹ.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu ứng xử uốn của dầm bê tông nhẹ từ cốt liệu tái chế mở ra nhiều triển vọng cho ngành xây dựng. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ giúp tiết kiệm tài nguyên mà còn bảo vệ môi trường. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giải pháp bền vững cho ngành xây dựng.

5.1. Tương lai của bê tông nhẹ từ cốt liệu tái chế

Bê tông nhẹ từ cốt liệu tái chế có tiềm năng lớn trong việc phát triển các công nghệ xây dựng bền vững. Nghiên cứu và phát triển thêm các loại cốt liệu mới sẽ giúp nâng cao chất lượng và hiệu suất của bê tông nhẹ.

5.2. Khuyến nghị cho nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện các phương pháp sản xuất và ứng dụng dầm bê tông nhẹ. Việc này sẽ giúp tối ưu hóa hiệu suất và giảm thiểu tác động đến môi trường trong ngành xây dựng.