Tải bản đầy đủ
Với Rntb = 155.58 (kG/cm2), tra bảng ta có Bêtông M300

Với Rntb = 155.58 (kG/cm2), tra bảng ta có Bêtông M300

Tải bản đầy đủ

Học Phần Thí Nghiệm Sức bền - Vật Liệu Xây Dựng











GVHD: Thầy Trương Văn Chính

chịu kéo rất kém (chỉ bằng 1/15 ÷ 1/10 khả năng chịu nén). Do vậy cường độ chịu
nén của bêtông Rn là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lương của bêtông.
Khi chịu tác dụng của tải trọng nén dọc trục, trong mẫu bêtông phát sinh biến dạng
nén và biến dạng kéo ngang theo phương vuôn góc với chiều tác dụng lực nén.
Khi tải trọng tác dụng đến một trị số đáng kể thì trong bêtông sẽ hình thành những
vết nứt li ti theo chiều tác dụng của lực nén.
Tiếp tục gia tải, những vết nứt phát triển (lan rộng ra) liền nhau làm liên kết giữa
các thành phần trong bê tông mất ổn định. Khi phá hoại mẫu chịu nén có xu hướng
phá hoại từ trên xuống dưới và từ ngoài vào trong. Nguyên nhân bị phá hoại là do
sức chống đỡ của bêtông khi biến dạng nở ngang vượt quá khả năng chịu lực và
làm phá vỡ môi sliên kết giữa đá xi măng với bản thân cốt liệu.
Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ bê tông:
+ Cường độ của đá xi măng (Mác ximăng và tỉ lệ N/X)
+ Cốt liệu (Sự phân bố giữa các hạt cốt liệu, tính chất bề mặt cốt liệu, thành phần
cỡ hạt, chất lượng cốt liệu, cường độ cốt liệu…)
+ Phụ gia (Phụ gia tăng dẻo, phụ gia răn nhanh)
+ Cấu tạo của bê tông (độ đặc, độ đồng nhất)
+ Thời gian (Cường độ của bêtông phát triển theo thời gian và gần như theo quy
luật logarit trong vòng từ 3-90 ngày)
+ Điều kiện môi trường bảo dưỡng
+ Điều kiện thí nghiệm: Tốc độ gia tải khi thí nghiệm, hình dáng kích thước mẫu,
tính chất mặt tiếp xúc giữa mẫu và bàn nén,..
Trong xây dựng, tùy vào yêu cầu sử dụng mà người ta thiết kế cấp phối bê tông
phù hợp
+ Rn yêu cầu < Rtb < 1.15Rn yêucầu
+ Nếu Rtb > 1.15Rn yêucầu cần giảm lượng ximăng để đảm bảo kinh tế.
+ Nếu Rtb < Rnyêucầu tính lại cấp phối hoặc tăng thêm lượng ximăng.
Rntb
Kết quả tính toán trong thí nghiệm trên Bêtông chỉ đạt M200:
= 155.58
2
2
(kG/cm ) < RM350 = 350 (kG/cm ) nên bê tông chưa đạt yêu cầu. Kết quả sai lệch
này có thể do một số nguyên nhân sau gây ra:
+ Tính cấp phối chưa chuẩn, khi tính cấp phối không xét đến vật liệu bị hút ẩm,
dẫn đến Bêtông chế tạo thủy hóa chưa hoàn toàn.
+ Khối lượng Bêtông trộn tương đối nhỏ (12 lít), trộn tay nên HH Bêtông được
nhào trộn không đều.
+ Vật liệu chứa tạp chất, không đạt như yêu cầu của lý thuyết khi tính cấp phối
Bêtông.
+ Xi măng không đạt cường độ, trộn bê tông không đều, đầm không đúng kỹ
thuật.
+ Quá trình dưỡng hộ, điều kiện môi trường bảo dưỡng bêtông chưa đúng tiêu
chuẩn.
+ Trong quá trình thí nghiệm: đọc các số liệu chưa chính xác có sự sai xót, có thể

Bài Báo Cáo Thí Nghiệm Nhóm 04- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
Trang 31

Học Phần Thí Nghiệm Sức bền - Vật Liệu Xây Dựng

GVHD: Thầy Trương Văn Chính

máy thí nghiệm không đạt chuẩn.
+ Điều kiện thí nghiệm: Tốc độ gia tải khi thí nghiệm, hình dáng kích thước mẫu,
tính chất mặt tiếp xúc giữa mẫu và bàn nén chưa tuần thủ chặt chẽ theo tiêu
chuẩn.



Bài Báo Cáo Thí Nghiệm Nhóm 04- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
Trang 32

Học Phần Thí Nghiệm Sức bền - Vật Liệu Xây Dựng


GVHD: Thầy Trương Văn Chính

BÀI 4:

XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN BỀN UỐN CỦA XI MĂNG
(THEO TCVN 6016:1995)
1.

2.






3.
a.



Mục đích:
Xác định giới hạn cường độ chịu uốn của mẫu xi măng PCB40.
Mẫu thí nghiệm:
Xác định cường độ uốn trên mẫu lăng trụ kích thước 40x40x160mm
Số lượng mẫu: 3 mẫu
Mẫu được đúc từ vữa dẻo, tỷ lệ xi măng : cát = 1:3, tỷ lệ N/X = 0,5.
Đầm chặt bằng bàn dằn (theo TCVN 6016:1995).
Mẫu được bảo dưỡng 24h trong không khí ẩm và tháo khuôn rồi ngâm trong nước
cho đến khi thử độ bền.
Thời gian bảo dưỡng 28 ngày. Kiểm tra uốn trước, nén sau.
Sơ đồ thí nghiệm và một số hình:
Sơ đồ đặt tải uốn mẫu
Dùng phương pháp gia tải tại 3 điểm để xác định cường độ uốn.
Đặt mẫu thử lăng trụ vào trong dụng cụ với một mặt bên tựa trên các con lăn gối
tựa và trục dọc của mẫu thử vuông góc với các gối tựa. Đặt tải trọng theo chiều
thẳng đứng bằng con lăn tải trọng vào mặt đối diện của lăng trụ và tăng tải từ từ
cho đến khi mẫu gãy đôi

N
h
30

lo

30

b. Một số hình ảnh về thí nghiệm uốn mẫu xi măng

Hình thực tế!

4. Số liệu và kết quả thí nghiệm:
 Mẫu 1:
+ Cạnh 1 (xác định tại 3 vị trí), được kết quả: 40.7 mm / 40 mm / 39.5 mm.

Lấy trung bình bằng 40.1 mm.
+ Cạnh 2: (xác định tại 3 vị trí), được kết quả: 42.1 mm / 43.2 mm / 45.4 mm.
Lấy trung bình bằng 43.6 mm.
+ Chiều dài 162.3 mm.
 Mẫu 2:
Bài Báo Cáo Thí Nghiệm Nhóm 04- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
Trang 33

Học Phần Thí Nghiệm Sức bền - Vật Liệu Xây Dựng

GVHD: Thầy Trương Văn Chính

+ Cạnh 1 (xác định tại 3 vị trí), được kết quả: 39.7 mm / 40.7 mm / 39.8 mm.

Lấy trung bình bằng 40.1 mm.
+ Cạnh 2: (xác định tại 3 vị trí), được kết quả: 43.6 mm / 43.2 mm / 44.3 mm.
Lấy trung bình bằng 43.7 mm.
+ Chiều dài 160.3 mm.
 Mẫu 3:
+ Cạnh 1 (xác định tại 3 vị trí), được kết quả: 39.3 mm / 41.9 mm / 41.6 mm.
Lấy trung bình bằng 40.9 mm.
+ Cạnh 2: (xác định tại 3 vị trí), được kết quả: 41.9 mm / 42.3 mm / 44.5 mm.
Lấy trung bình bằng 42.9 mm.
+ Chiều dài 161.6 mm.

Wx =

− Mômen kháng uốn Wx:
M

b × h2
6

gh

− Momen uốn giới hạn Mgh:

=

N

gh
4

× l0

M
gh
Ru =
Wx

− Cường độ chịu uốn giới hạn Ru:
− Kết quả thử cường độ uốn là giá trị trung bình số học của ba lần xác định cường

độ uốn riêng biệt trên một bộ ba mẫu thử lăng trụ.

Kích thước mẫu (mm)
STT

Khối
lượng
mẫu
(g)

Momen
kháng
uốn Wx
(cm3)

Lực
uốn
phá
hoại
(kG)

Momen Cường độ
uốn lớn chịu uốn
nhất Mgh
Ru
(kG.cm) (kG/cm2)

B

H

l

L0

M1

40.1

43.6

162.3

100

524.8

12.7

152

380

29.9

M2

40.1

43.7

160.3

100

537.2

12.8

130

325

25.4

M3

40.9

42.9

161.6

100

519.5

12.5

94

235

18.8

Rutb

Bài Báo Cáo Thí Nghiệm Nhóm 04- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
Trang 34

24.7
=

Học Phần Thí Nghiệm Sức bền - Vật Liệu Xây Dựng

GVHD: Thầy Trương Văn Chính

5. Nhận xét và kết luận:

Quan sát thí nghiệm uốn trên 3 mẫu xi măng ta thấy khi vừa gia tải với mức tải nhỏ chỉ
với tải trọng từ > 94 (kG) thì mẫu xi măng đã bị phá hoại.
Điều đó cho thấy, xi măng chịu uốn rất kém vì vậy mà cường độ bền uốn nhỏ hơn cường
độ bền nén rất nhiều, mẫu dễ bị phá hủy khi uốn. Và phá hủy xảy ra ở nơi có momen lớn
nhất (giữa nhịp).
Trong xây dựng để tăng khả năng chịu lực của khối xây người ta thường đưa cốt thép vào
khối xây. Việc đưa cốt thép vào khối xây được thực hiện dưới hai dạng: dùng lưới thép
ngang và dùng cốt dọc đặt trong hoặc ngoài khối xây.
Thí nghiệm trên thực hiện với 3 mẫu cho kết quả cường độ chịu uốn khá chênh lệch, ta
thấy hỗn hợp vữa ximăng không đồng nhất hoặc quá trình bảo dưỡng đã tạo sự khác nhau
về cường độ của mẫu vữa xi măng.
Trong thí nghiệm này còn tồn tại hạn chế là máy nén chưa kiểm soát được tốc độ gia tải,
ta không biết được tốc độ gia tải có tuân theo tiêu chuẩn quy định hay không. Trong quá
trình gia tải thí nghiệm với mẫu số 2, con lăn có di chuyển, không cố định, nhóm đã
ngừng gia tải và chỉnh lại con lăn cho cố định.

Bài Báo Cáo Thí Nghiệm Nhóm 04- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
Trang 35

Học Phần Thí Nghiệm Sức bền - Vật Liệu Xây Dựng

GVHD: Thầy Trương Văn Chính

BÀI 5: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH
GIỚI HẠN BỀN NÉN CỦA XI MĂNG
(THEO TCVN 6016:1995)
1.


2.

3.


4.




Mục đích:
Xác định giới hạn cường độ chịu nén của mẫu vữa xi măng.
Xác định mác xi măng theo giới hạn cường độ chịu nén.
Nguyên tắc:
Giới hạn cường độ chịu nén của xi măng được xác định bằng cách nén vỡ các nửa
mẫu vữa xi măng kích thước 4x4x16cm khi chịu uốn.
Mẫu thí nghiệm:
Sau khi thử uốn, mẫu bị bẻ thành 2 nửa và mỗi mẫu bị bẽ gãy được dùng để thử độ
bền nén.
Số lượng mẫu thử: 6 mẫu.
Mẫu sơ đồ thí nghiệm:
Đặt mặt bên các nửa lăng trụ vào chính giữa tấm ép của máy với sai lệch không
quá ±0.5mm và đặt nằm dọc sao cho mặt cuối lăng trụ nhô ra ngoài tấm ép hoặc
má ép phụ khoảng 10 mm. Tăng tải từ từ cho đến khi mẫu thử bị phá hủy.
Sơ đồ đặt tải nén mẫu:

5. Số liệu và kết quả thí nghiệm mẫu:
− Loại xi măng sử dụng: PCB40
− Diện tích chịu nén F: F = a x a (Với a = 4cm)
N
Rn = n ( kG / cm2 )
F
− Cường độ chịu nén:
− Nén các viên mẫu tuổi 17 ngày, công thức xác định cường độ chịu nén của bêtông

sau 28 ngày tuổi như sau:

Bài Báo Cáo Thí Nghiệm Nhóm 04- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
Trang 36

Học Phần Thí Nghiệm Sức bền - Vật Liệu Xây Dựng

R 28 =R n

Kích thước mặt chịu
nén (mm)
STT
a

a

GVHD: Thầy Trương Văn Chính

log 28
log n

Diện tích
chịu nén
F (cm2)

Lực nén
phá hoại
N (kG)

Cường độ
chịu nén

Cường độ
chịu nén

Rn17

Rn28

(kG/cm2)

(kG/cm2)

1

40

40

16

1336

83.5

98.2

2

40

40

16

1621

101.3

119.1

3

40

40

16

1647

102.9

121.1

4

40

40

16

1507

94.2

110.8

5

40

40

16

1646

102.3

120.3

6

40

40

16

1435

89.7

105.5

Cường độ trung bình Rntb =

112.5

− Kết quả thử cường độ nén là giá trị trung bình số học của 6 kết quả xác định

cường độ nén riêng biệt nhận được từ 6 nửa lăng trụ gãy trên một bộ 3 mẫu thử
lăng trụ.
− Nếu một kết quả trong số 6 lần xác định vượt quá ± 10% giá trị trung bình của
chúng thì loại bỏ kết quả đó và chỉ tính giá trị trung bình của năm kết quả còn lại.
Nếu một trong năm kết quả này vượt quá ±10% giá trị trung bình của chúng thì
loại bỏ toàn bộ kết quả và lặp lại phép thử.
Ta có:
→ R ntb =

− So sánh điều kiện:

R 1 +R 2 +R 3 +R 4 +R 5 +R 6
=112.5 ( kG/cm 2 )
6

0.9R tbn ≤ Ri ≤ 1.1R tbn ⇒ 97.69( kG / cm 2 ) ≤ Ri ≤ 123.75( kG / cm 2 )

Từ bảng tổng hợp trên ta thấy tất cả các mẫu đều thỏa điều kiện.

6. Nhận xét và kết luận:
− Cường độ ximăng là khả năng lớn nhất của đá xi măng chống lại sự phá hoại gây

ra dưới tác dụng của tải trọng.
− Mác ximăng là số hiệu chỉ giới hạn cường độ chịu nén của mẫu vữa ximăng có
kích thước tiêu chuẩn 4x4x16cm (phương pháp ướt), được chế tạo và dưỡng hộ
trong điều kiện chuẩn (24 giờ trong khuôn, trong không khí ẩm và 27 ngày ± 8 giờ
ngâm trong nước ở nhiệt độ
độ bền nén.

270 ± 20 C

), sau đó được vớt ra để thử độ bền uốn và

Bài Báo Cáo Thí Nghiệm Nhóm 04- ĐH KIẾN TRÚC TPHCM
Trang 37