Đặt vấn đề: BTXM ngày càng khan hiếm trong khi đó yêu cầu Trong tiêu chuẩn hiện hành, đối với BTXM truyền chất lượng mặt đường BTXM ngày càng cao nên việc thống sử dụng cát tự nhiên chỉ xác định được cường sử dụng cát xay thay thế cát tự nhiên hạt to chế tạo bê độ của BTXM bằng phương pháp siêu âm kết hợp tông xi măng nhằm nâng cao chất lượng công trình là súng bật nẩy tối đa là 35MPa. Trong khi BTXM làm một hướng đi đúng đắn trong lĩnh vực xây dựng Việt mặt đường theo QĐ 1951/QĐ – BGTVT [1]có Ru ≥ Nam. Mặt khác khi kiểm tra chất lượng mặt đường 4,5 MPa (tương ứng với Rn ≥ 36MPa ). Do đó đề tài BTXM bằng phương pháp phá hoại ảnh hưởng góp phần định hướng tiến hành nghiên cứu trên một nghiêm trọng đến chất lượng khai thác và mỹ quan quy mô lớn hơn nhằm xác định cường độ của BTXM công trình.
Đề tài xuất phát từ nhu cầu thực tế giúp mặt đường bằng phương pháp không phá hoại. chúng ta đánh giá được chất lượng thi công mặt đường mà không phải khoan mẫu BTXM, đó là thông qua tốc độ truyền sóng xung siêu âm để xác định cường độ của bê tông. Summary: Currently, the best natural source of sand for the production of cement concrete scarce while the quality requirements of cement concrete pavement should increasingly use crushed sand grains replacement of natural sand to make concrete to improve quality of work is a step in the right direction in building Vietnam. On the other hand, the quality Kí hiệu và chữ viết tắt: control by means of cement concrete pavement seriously undermine the quality and beauty of the BTXM - Bê tông xi măng mining process.
Themes derived from the actual needs V: Vận tốc truyền sóng (m/s) helps us assess the quality of construction of cement 1951/QĐ.BGTVT : Quyết định số 1951 của Bộ Giao concrete without drilling template, which is Thông Vận Tải. transmitted through the shock wave speed ultrasound to determine the strength of concrete. Nội dung nghiên cứu: I. XÁC DỊNH CƯỜNG ĐỘ CỦA BTXM BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG SÓNG SIÊU ÂM: c ) Ng uyên l ý c ơ bả n phép đo : a) Vận tốc truyền sóng siêu âm V(m/s) được tính bằng công thức: L V= *103 t Trong đó: L - chiều dài đường truyền (m); Hì nh 1.
4 Ngu y ên lý cơ b ản ph ép đo t - thời gian đo được khi xung truyền qua chiều dài L (µs) Vận tốc truyền này là hàm số phụ thuộc vào thành Sóng dọc (P) được sinh ra từ va chạm và phản xạ phần cấp phối bê tông, hàm lượng xi măng, tuổi. nhiều lần giữa bề mặt thử và mặt phân cách. Mỗi lần của bê tông. Từ giá trị vận tốc đo được có thể được sóng P đến bề mặt mẫu thử, đó là nguyên nhân gây ra áp dụng để xác định mối tương quan giữa tốc độ chuyển vị.
Vì vậy dạng sóng này có chu kỳ phụ thuộc truyền xung siêu âm và cường độ của bê tông vào vòng lặp khoảng cách của sóng P. Đường đi của sóng P có khoảng cách là 2T, với T là khoảng cách b) Cách bố trí đầu thu phát xung siêu âm: có 3 giữa bề mặt thử và mặt phản xạ. Như chỉ dẫn trên cách bố trí: hình 4, từ khoảng thời gian tính giữa chiều dài đi được của sóng P qua nhiều lần phản xạ ta tính được tốc độ sóng. V = f * 2T V – tốc độ song P qu a bề n d ày t ầ m T – ch iều s âu củ a m ặt ph ản x ạ F – t ần số củ a song P.
T ần s ố của s ong P có t h ể đ ư ợ c x á c đị nh Hình 1.1: Bố trí trực tiếp b ằng c ách bằ ng c á ch s ử d ụng kỹ t hu ật FFT ( Fa s t Fou ri er T r ansfo rm ). C ó th ể th ấy với ph ư ơng p h áp n ày , đ ầu đo có th ể đặt t rên b ề m ặt t ự d o (mặ t thoáng ) củ a c ấu kiệ n ki ểm t r a đ ư ợc c ấu kiện b ê tông xi măng Hình 1. Bố t rí bán t rực ti ếp Hì nh 1. Bố t rí gián tiế p .THIẾT LẶP MỐI QUAN HỆ VÀ XÁC ĐỊNH * Trình tự thực nghiệm chi tiết CƯỜNG ĐỘ BTXM BẰNG SÓNG SIÊU ÂM : 1.
Xác định các thông số đầu vào: * T rì nh tự thự c hi ện t h í n g hi ệm : 1 - Tìm kiếm nguồn cốt liệu chế bị mẫu ở Tân Đông Chọn cốt liệu lớn là đá Tân Đông Hiệp có: Hiệp – Bình Dương Kích thước Lượng tích % lượng tích 2 - Tiến hành thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý lỗ sàng luỹ trên luỹ trên cát xay (mm) sàng(g) sàng (%) 2 - Thiết kế và chọn thành phần bê tông xi măng có 9.00 cường độ chịu nén là 20, 25, 30, 40MPa sử dụng cát 5.56 3- Tiến hành tính số lượng mẫu theo yêu cầu, trộn và 1.62 đúc mẫu bê tông xi măng sử dụng cát xay theo quy 0.02 5 - Bảo dưỡng bê tông trong điều kiện tiêu chuẩn đến < 0.00 ngày thí nghiệm Dmax = 20mm (đá 5x20), khối lượng riêng là : 2.790g/cm3, khối lượng thể tích xốp là : 1.465g/cm3, 6 - Tiến hành thí nghiệm xác định cường độ chịu nén độ hút nước là 0.4 % và kéo uốn của bê tông - Cốt liệu nhỏ là : Phối trộn cát xay Tân Đông 7 - Xử lý kết quả và lập phương trình tương quan, Hiệp với các chỉ tiêu cơ lý tương ứng như sau: kết luận. 0 10 Vuøng caùt vöøa Phaàn traêm löôïng lọt qua saøng (%) 20 Vuøng caùt vöøa 30 Vuøng caùt to 40 Vuøng caùt to 50 CX Taân Đoâng Hieäp 60 70 80 90 100 Côõ saøng (mm) 0.1: Phân tích thành phần hạt cát xay Tân Đông Hiệp - Mô đun độ lớn là Mdl = 3.07 - Khối lượng riêng là : 2.780 g/cm3 - Khối lượng thể tích xốp là : 1.660 g/cm3 - Hàm lượng hạt trên sàng 5mm là : 5 % - Độ hút nước là : 0.6 % - Xi măng : Dùng xi măng Holcim PCB40 có cường độ nén là 44.2 MPa, khối lượng riêng của xi măng là 3. Xác định thành phần bê tông xi măng sử dụng cát xay Loại bê tông sử dụng hỗn hợp cát trình bày trong phần này gồm các loại có cường độ yêu cầu là 20, 25, 30, 40MPa. Việc thiết kế thành phần bê tông được tính toán dựa trên tiêu chuẩn hiện hành cho kết quả như bảng 2.1: Thành phần cấp phối BTXM cường độ 20, 25, 30, 40MPa Nước Xi măng Cát xay Đá 5x20 Độ sụt Loại bê tông (kg) (kg) (kg) (kg) (cm) 20 MPa 201 279 840 1125 4 25 MPa 203 327 805 1110 4 30 MPa 203 372 779 1096 4 40 MPa 205 467 722 1063 4 3.
Kết quả số liệu: Bảng 2.2 : Tổng hợp kết quả thí nghiệm BTXM tuổi 7 ngày Cường độ nén Vận tốc– siêu âm mặt Vận tốc– siêu âm trực diện Loại bê tông (MPa) (m/s) (m/s) M20 17,8 4369 4443 M25 23,7 4510 4598 M30 25,8 4622 4702 M40 35,8 4679 4746 Bảng 2.3 : Tổng hợp kết quả thí nghiệm BTXM tuổi 28 ngày Cường độ nén Cường độ kéo khi uốn Vận tốc –siêu âm mặt Vận tốc –siêu âm Loại bê tông (MPa) (MPa) (m/s) trực diện (m/s) M20 23,7 3,56 4669 4697 M25 31,6 4,24 4750 4823 M30 34,9 4,72 4781 4851 M40 44,5 5,70 4815 4880 4. Xử lý số liệu thí nghiệm : Dựa vào kết quả thí nghiệm trên ta lập được các mối quan hệ tương quan giữa cường độ chịu nén, kéo uốn và vận tốc truyền sóng siêu âm (siêu âm mặt và siêu âm trực diện) của BTXM sử dụng cát xay như sau: a) Thiết lập mối quan hệ giữa cường độ chịu nén và vận tốc truyền sóng (siêu âm mặt): Hình 2.1: Biểu đồ xác định mối quan hệ giữa cường độ chịu nén của BTXM và vận tốc truyền sóng bằng phương pháp siêu âm mặt. Phương trình thực nghiệm : Rn = F(v) = 4,54.v8,13 b) Thiết lập mối quan hệ giữa cường độ chịu nén và vận tốc truyền sóng (siêu âm trực diện): Hình 2.2: Biểu đồ xác định mối quan hệ giữa cường độ chịu nén của BTXM và vận tốc truyền sóng bằng phương pháp siêu âm trực diện. Phương trình thực nghiệm : Rn = F(v) = 3,74.v8,68 c) Thiết lập mối quan hệ giữa cường độ kéo khi uốn và vận tốc truyền sóng (siêu âm mặt): Hình 2.3: Biểu đồ xác định mối quan hệ giữa cường độ chịu kéo uốn của BTXM và vận tốc truyền sóng bằng phương pháp siêu âm mặt.
Phương trình thực nghiệm : Ru = F(v) = 2,088.v14,5 d) Thiết lập mối quan hệ giữa cường độ kéo khi uốn và vận tốc truyền sóng (siêu âm trực diện): Hình 2.4: Biểu đồ xác định mối quan hệ giữa cường độ chịu kéo uốn của BTXM và vận tốc truyền sóng bằng phương pháp siêu trực diện. Phương trình thực nghiệm : Ru = F(v) = 6,425.v10,82 * Tổng hợp: Bảng 2.8 : Tổng hợp các phương trình thực nghiệm từ kết quả nghiên cứu Phương pháp Xác định cường độ BTXM Phương trình thực nghiệm STT Cường độ BTXM Phương pháp siêu âm 1 Rn Siêu âm mặt Rn = F(v) = 4,54.v8,13 2 Rn Siêu âm trực diện Rn = F(v) = 3,74.v8,68 3 Ru Siêu âm mặt Ru = F(v) = 2,088.v14,5 4 Ru Siêu âm trực diện Ru = F(v) = 6,425.v10,82 Từ kết quả trên giúp chúng ta có thể xác định được cường độ chịu nén và kéo uốn của BTXM làm mặt đường ô tô thông qua tốc độ truyền sóng bằng phương pháp siêu âm mặt và siêu âm trực diện. Tuy nhiên do đặc điểm của tấm BTXM sau thi công trải dài trên một diện rộng nên kết quả siêu âm mặt sẽ cho ý nghĩa thiết thực trong thực tế hơn. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ : hợp bật nẩy tối đa là 35MPa.
Trong khi BTXM làm * Kết luận mặt đường theo quyết định số: 1951/QĐ. Hiện nay, nhu cầu làm mặt đường ô tô bằng Ru ≥ 4,5 MPa (tương ứng với Rn ≥ 36 MPa ). Do đó BTXM là rất lớn. Trong khi cốt liệu nhỏ có chất đề tài góp phần định hướng tiến hành nghiên cứu lượng tốt để sản xuất BTXM ngày càng cạn kiệt nên trên một quy mô lớn hơn nhằm xác định cường độ việc sử dụng cát xay để thay thế một phần hoặc hoàn của BTXM mặt đường bằng phương pháp không phá toàn cát tự nhiên là một điều cần thiết.