Cường độ nén và tính bền vững của bê tông siêu tính năng
Bê tông cường độ siêu cao UHPC là sự phát triển cao cấp hơn của bê tông cốt sợi truyền thống.
Để đạt được điều này, UHPC đã tối ưu hóa hầu hết các thành phần tạo lên bê tông thông thường.
Ngày nay, việc sử dụng bê tông cường độ siêu cao, Máy mài sàn bê tông cho các công trình kiến trúc lớn là rất phổ biến.
Bài viết trình bày về quan hệ, các yếu tố ảnh hưởng đến việc quy đổi, đánh giá các chỉ tiêu cơ lý: cường độ nén, cường độ kéo trực tiếp, cường độ uốn 4 điểm, cường độ uốn 3 điểm và modul đàn hồi của bê tông siêu tính năng - UHPC.
1. Bê tông siêu tính năng - UHPC
Hiện tại, UHPC đã được sử dụng rộng rãi trong ngành Xây dựng ở nhiều quốc gia khác nhau..
UHPC là một thế hệ tiên tiến của bê tông dựa trên nền xi măng được điều chỉnh để có độ dẻo cao, cường độ nén và tính bền vững rất cao. Tuy vậy, mối quan hệ giữa các chỉ tiêu cơ lý, các hệ số quy đổi vẫn chưa được nghiên cứu cụ thể, rõ ràng. Vì vậy, nghiên cứu này là để làm rõ những vấn đề trên.
2. Vật liệu thành phần và phương pháp nghiên cứu
Chất kết dính trong UHPC chủ yếu là xi măng poóc lăng, việc tăng hàm lượng của nó làm tăng cường độ chịu nén UHPC. Tuy nhiên khi vượt qua quá giới hạn tối ưu cường độ chịu nén có xu hướng giảm do khi đó khả năng tham gia của cốt liệu bị hạn chế.
Đồng thời với một lượng nước trộn thấp dẫn đến hỗn hợp UHPC có tính công tác kém và xuất hiện sự co ngót rất lớn. Việc bổ sung phụ gia khoáng làm chất kết dính có thể cải thiện khả năng làm việc của UHPC bằng cách lấp đầy khoảng trống giữa các hạt thô hơn nhờ kích thước hạt mịn hơn nhiều và có dạng hình cầu tối ưu.
Ngoài hiệu ứng microfiller này, phụ gia khoáng còn tăng cường các đặc tính cường độ của UHPC thông qua các phản ứng pozzolanic. Các kết quả nghiên cứu trước đó, bổ sung phụ gia khoáng giúp độ chảy xoè của hỗn hợp UHPC lớn hơn khoảng 30 ÷ 40% so với việc không sử dụng thêm nó khi mà cấp phối có cùng tỷ lệ N/CKD.
Cát thạch anh được sử dụng trong UHPC có nhiều loại với các kích thước hạt khác nhau. Thông tường sự hư hỏng trong bê tông được bắt đầu bởi phá hoại tại vùng chuyển giao thoa (ITZ) giữa matrix xi măng và cốt liệu lớn. Do đó, việc loại bỏ các cốt liệu lớn mà chỉ sử dụng cát thạch anh trong hỗn hợp UHPC là hoàn toàn hợp lý. Ngoài ra, với hình dạng góc cạnh cát thạch anh giúp làm giảm thiểu các lỗ rỗng ITZ dẫn đến độ xốp tổng thể thấp hơn trong matrix, dó đó độ bền cơ học tăng cao.
Khi có sợi thép, UHPC tăng vượt trội về đặc tính cường độ chịu kéo - uốn, sự tăng này là tuyến tính với hàm lượng sợi thép (150 ÷ 300% so với việc không sử dụng). Để cải thiện thêm về đặc tính dẻo dai (đường cong ứng suất biến dạng, hiệu chỉnh phần Soft Strain - chảy dẻo) của UHPC, đặc biệt giá trị Rkéo max, thường sử dụng sợi lai - hybrid, tức là sử dụng hai hoặc ba loại sợi khác nhau trong UHPC.
Các mẫu UHPC cùng được bảo dưỡng ở điều kiện như nhau, sau khi đúc và làm phẳng mặt, mẫu được bảo dưỡng ẩm tự nhiên trong điều kiện phòng thí nghiệm. Sau 24 giờ, mẫu tiếp tục được bảo dưỡng nhiệt ẩm tại điều kiện 80°C bão hoà ẩm trong thời gian 72 giờ tiếp theo.
Tương quan giữa cường độ nén và các cường độ uốn, kéo cũng như modul cần được nghiên cứu làm rõ, để thuận lợi cho lựa chọn các thông số trong thiết kế kết cấu UHPC. Nghiên cứu này được thực hiện chỉ với UHPC cường độ nén khoảng 150MPa với hàm lượng sợi thép hybrid 3,5%.
Bê tông cường độ siêu cao UHPC là sự phát triển cao cấp hơn của bê tông cốt sợi truyền thống.
Để đạt được điều này, UHPC đã tối ưu hóa hầu hết các thành phần tạo lên bê tông thông thường.
Ngày nay, việc sử dụng bê tông cường độ siêu cao, Máy mài sàn bê tông cho các công trình kiến trúc lớn là rất phổ biến.
Bài viết trình bày về quan hệ, các yếu tố ảnh hưởng đến việc quy đổi, đánh giá các chỉ tiêu cơ lý: cường độ nén, cường độ kéo trực tiếp, cường độ uốn 4 điểm, cường độ uốn 3 điểm và modul đàn hồi của bê tông siêu tính năng - UHPC.
1. Bê tông siêu tính năng - UHPC
Hiện tại, UHPC đã được sử dụng rộng rãi trong ngành Xây dựng ở nhiều quốc gia khác nhau..
UHPC là một thế hệ tiên tiến của bê tông dựa trên nền xi măng được điều chỉnh để có độ dẻo cao, cường độ nén và tính bền vững rất cao. Tuy vậy, mối quan hệ giữa các chỉ tiêu cơ lý, các hệ số quy đổi vẫn chưa được nghiên cứu cụ thể, rõ ràng. Vì vậy, nghiên cứu này là để làm rõ những vấn đề trên.
2. Vật liệu thành phần và phương pháp nghiên cứu
Chất kết dính trong UHPC chủ yếu là xi măng poóc lăng, việc tăng hàm lượng của nó làm tăng cường độ chịu nén UHPC. Tuy nhiên khi vượt qua quá giới hạn tối ưu cường độ chịu nén có xu hướng giảm do khi đó khả năng tham gia của cốt liệu bị hạn chế.
Đồng thời với một lượng nước trộn thấp dẫn đến hỗn hợp UHPC có tính công tác kém và xuất hiện sự co ngót rất lớn. Việc bổ sung phụ gia khoáng làm chất kết dính có thể cải thiện khả năng làm việc của UHPC bằng cách lấp đầy khoảng trống giữa các hạt thô hơn nhờ kích thước hạt mịn hơn nhiều và có dạng hình cầu tối ưu.
Ngoài hiệu ứng microfiller này, phụ gia khoáng còn tăng cường các đặc tính cường độ của UHPC thông qua các phản ứng pozzolanic. Các kết quả nghiên cứu trước đó, bổ sung phụ gia khoáng giúp độ chảy xoè của hỗn hợp UHPC lớn hơn khoảng 30 ÷ 40% so với việc không sử dụng thêm nó khi mà cấp phối có cùng tỷ lệ N/CKD.
Cát thạch anh được sử dụng trong UHPC có nhiều loại với các kích thước hạt khác nhau. Thông tường sự hư hỏng trong bê tông được bắt đầu bởi phá hoại tại vùng chuyển giao thoa (ITZ) giữa matrix xi măng và cốt liệu lớn. Do đó, việc loại bỏ các cốt liệu lớn mà chỉ sử dụng cát thạch anh trong hỗn hợp UHPC là hoàn toàn hợp lý. Ngoài ra, với hình dạng góc cạnh cát thạch anh giúp làm giảm thiểu các lỗ rỗng ITZ dẫn đến độ xốp tổng thể thấp hơn trong matrix, dó đó độ bền cơ học tăng cao.
Khi có sợi thép, UHPC tăng vượt trội về đặc tính cường độ chịu kéo - uốn, sự tăng này là tuyến tính với hàm lượng sợi thép (150 ÷ 300% so với việc không sử dụng). Để cải thiện thêm về đặc tính dẻo dai (đường cong ứng suất biến dạng, hiệu chỉnh phần Soft Strain - chảy dẻo) của UHPC, đặc biệt giá trị Rkéo max, thường sử dụng sợi lai - hybrid, tức là sử dụng hai hoặc ba loại sợi khác nhau trong UHPC.
Các mẫu UHPC cùng được bảo dưỡng ở điều kiện như nhau, sau khi đúc và làm phẳng mặt, mẫu được bảo dưỡng ẩm tự nhiên trong điều kiện phòng thí nghiệm. Sau 24 giờ, mẫu tiếp tục được bảo dưỡng nhiệt ẩm tại điều kiện 80°C bão hoà ẩm trong thời gian 72 giờ tiếp theo.
Tương quan giữa cường độ nén và các cường độ uốn, kéo cũng như modul cần được nghiên cứu làm rõ, để thuận lợi cho lựa chọn các thông số trong thiết kế kết cấu UHPC. Nghiên cứu này được thực hiện chỉ với UHPC cường độ nén khoảng 150MPa với hàm lượng sợi thép hybrid 3,5%.