ĐH GTVT TRUNG TÂM KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
BÁO CÁO
MÔN HỌC:
THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CHẤT
LƯỢNG CÔNG TRÌNH
1 Tên môn học : Thí nghiệm và kiểm định chất lượng
công trình.
2 Số tín chỉ : 01
3 Tên nhóm : Nhóm 1.
4 Lớp: Tự động hóa thiết kế cầu đường - K50
PHÒNG THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 1 NHÓM 1
ĐH GTVT TRUNG TÂM KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
BÀI I:
PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM KẾT HỢP SÚNG BẬT NẢY XÁC ĐỊNH
CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG XI MĂNG
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
- Xác định cường độ chịu nén của bê tông theo phương pháp sử dụng kết hợp máy
đo siêu âm và súng thử bê tông loại bật nảy.
- Hiểu và nắm được quy trình trình tự thực hiện thí nghiệm .
- Hiểu nguyên lý làm việc và biết cách sử dụng thiết bị đo: máy siêu âm và súng
bật nảy để xác định các giá trị vận tốc trung bình, trị số bật nảy để từ đó xác định
được cường độ chịu nén của bê tông.
II. NGUYÊN LÝ CỦA PHƯƠNG PHÁP
-Phương pháp xác định cường độ chịu nén này dựa trên mối tương quan giữa
cường độ nén của bê tông (R) với hai số đo đặc trưng của phương pháp không phá
hoại là vận tốc xuyên (v) của siêu âm và độ cứng bề mặt của bê tông qua trị số (n)
đo được trên súng thử bê tông loại bật nảy (quan hệ R-v, n). Ngoài ra còn sử dụng
các số liệu kĩ thuật có liên quan đến thành phần bê tông.
III. CĂN CỨ PHÁP LÝ
-Tiêu chuẩn xây dựng 171:1989
PHÒNG THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 2 NHÓM 1
phát của máy (mm)
t – Thời gian truyền của xung siêu âm (
s
µ
)
+ Đo thời gian truyền xung siêu âm bằng các máy đo siêu âm. Sai số đo không
vượt quá giá trị
∆
tính theo công thức:
0.01 0.1( )t s
µ
∆ = +
t – Thời gian truyền của xung siêu âm
+ Đo thời gian truyền xung siêu âm bằng các dụng cụ đo chiều dài. Sai số đo
không vượt quá 0,5% độ dài cần đo.
- Những máy đo siêu âm sử dụng để xác định vận tốc siêu âm là những thiết bị
chuyên dùng được quy định trong tiêu chuẩn TCXD 84:14. Máy đo siêu âm phải
được kiểm tra trước khi sử dụng bằng một hệ thống mẫu chuẩn. Những nguyên tắc
về sử dụng, bảo dưỡng, kiểm tra và hiệu chỉnh máy phải tuân theo tiêu chuẩn
TCXD 84:14
3, Thiết bị sử dụng để xác định độ cứng bề mặt của bê tông
PHÒNG THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 4 NHÓM 1
ĐH GTVT TRUNG TÂM KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
- Thiết bị sử dụng để xác định độ cứng bề mặt của bê tông là súng thử bê tông loại
bật nảy thông dụng (N) với năng lượng va đập từ 0,225
÷
3 KGm
- Sơ đồ nguyên lý súng bật nảy:
- Súng phải được kiểm tra trên đo chuẩn trước khi sử dụng và phải đảm bảo được
những tính năng đã ghi trong catalo của máy. Những nguyên tắc về sử dụng, bảo
ngang (
óc =0
o
g
α
) và vuông góc với bề mặt của cấu kiện. Nếu phương của súng tạo
với phương ngang một góc
α
thì trị số bặt nảy đo được trên súng phải hiệu chỉnh
theo công thức:
1
n n n= + ∆
Trong đó:
n- Trị số bật nảy của điểm kiểm tra
n
1
- Trị số bật nảy đo được trên súng
n∆
- Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào góc
α
và lấy theo catalo của súng ( kí hiệu
của góc
α
lấy theo biểu đồ dán trên súng) hoặc lấy theo bảng 1
Hệ số hiệu chỉnh trị số bật nảy
PHÒNG THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 6 NHÓM 1
ĐH GTVT TRUNG TÂM KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
Trị số bật nảy vùng kiểm tra (
i
n
R daN cm
k
=
=
∑
Trong đó:
k- Số vùng kiểm tra trên cấu kiện, kết cấu
R
i
- Cường độ nén của vùng kiểm tra thứ i
R
i
- Được xác định theo công thức:
R
i
=C
0
.R
0
(daN/cm
2
)
R
0
- Cường độ nén của vùng kiểm tra thứ i được xác định bằng biểu đồ 1 tương ứng
với vận tốc siêu âm
i
v
và trị số bật nảy
i
C
3
- Hệ số ảnh hưởng của loại cốt liệu lớn sử dụng để chế tạo cấu kiện, kết cấu, lấy
theo bảng 5
PHÒNG THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 8 NHÓM 1
ĐH GTVT TRUNG TÂM KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
C
4
- Hệ số ảnh hưởng của đường kính lớn nhất của cốt liệu sử dụng để chế tạo cấu
kiện, kết cấu xây dựng, lấy theo bảng 6
PHÒNG THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 9 NHÓM 1
ĐH GTVT TRUNG TÂM KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
BÁO CÁO KẾT QUẢ
PHÒNG THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 10 NHÓM 1
ĐH GTVT TRUNG TÂM KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ NÉN CỦA BÊ TÔNG
1. CÔNG TRÌNH: Thực hành thí nghiệm
2. TIÊU CHUẨN : TCXD 171-1989
Nhóm thí nghiệm : Nhóm 1 Lớp: TĐH thiết kế cầu đường K50
Thành phần cấp phối bê tông:
TT
Kết quả siêu âm Kết quả bắn súng
Các hệ số hiệu
chỉnh
Cường độ
nén bê
tông
Chiều
dài
đường
(daN/cm2)
Mẫu 1
0.153 31.3 4740
4860
34 -90 37.5
36.8
C1=1.04
C2=1.03
C3=1
C4=1.03
C=1.103
239.1
0.154 30.9 4800 33 -90 36.5
0.154 31.3 4870 34 -90 37.5
0.155 30.4 4860 34 -90 37.5
0.155 31.5 4660 34 -90 37.5
0.155 30.8 4650 32 -90 35.5
0.155 30.3
4790
32 -90 35.5
0.155 30.5 4770 34 -90 37.5
0.154 30.8 4750 33 -90 36.5
0.153 30.6 4750 33 -90 36.5
Mẫu 2
0.155 31.1 4860
4764
34 -90 37.5
37.8
C1=1.04
C2=1.03
của toàn bộ cấu kiện bê tông.
Nhưng nhược điểm là có các sai số đo: thiết bị đo, bề mặt của cấu kiện, trình độ
của người thí nghiệm…do vậy,kết quả chỉ mang tính chất tương đối.
PHÒNG THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 12 NHÓM 1
ĐH GTVT TRUNG TÂM KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
Bài 2: KIỂM TRA VỊ TRÍ CỐT THÉP,
BỀ DÀY LỚP BÊ TÔNG BẢO VỆ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN TỪ
I. NHIỆM VỤ THÍ NGHIỆM
- Xác định chiều dày của lớp bê tông bảo vệ, vị trí và đường kính cốt thép
trong kết cấu bê tông cốt thép bằng phương pháp điện từ.
- Giúp sinh viên biết được cách sử dụng thiết bị đo điện từ và trình tự thí
nghiệm để xác định cốt thép và chiều dày lớp bê tông bảo vệ trong mẫu
bê tông.
II. MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM
Mẫu bê tông có bố trí cốt thép: MẪU 3
+ Kích thước: 15x15x60
+ Mẫu bê tông có bố trí cốt thép, có một số vị trí biết trước và không biết
trước.
II. DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
- Thiết bị: MÁY DÒ CỐT THÉP PROFOMETER 4
PHÒNG THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 13 NHÓM 1
ĐH GTVT TRUNG TÂM KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
Chú thích:
1: Đầu dò nhỏ để xác định chiều dày lớp bê tông bảo vệ ≤ 60mm
2: Đầu dò lớn để xác định chiều dày lớp bê tông bảo vệ > 60mm
3: Phần máy đo với hiện thị số
4: Đầu dò đường kính cốt thép
Và cáp nối giữa 2 bộ phân hiển thị và đầu dò
Để đọc được trực tiếp chiều dày chỉ thị của lớp bê tông bảo vệ cốt thép, các thang
xác định là nằm trong mặt phẳng chứa đường thẳng đi qua tâm đầu dò.
• Đồng thời sử dụng bút chì đánh dấu bốn vị trí trên bề mặt bê tông theo vị
trí kẻ sọc trên đầu dò. Sau đó sử dụng thước thép kẻ giao 2 đường chéo
giao nhau tại 1 điểm đánh dấu vị trí điểm đó là trục cốt thép.
PHÒNG THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 15 NHÓM 1
ĐH GTVT TRUNG TÂM KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
Cot thep
Dau do
Mat 1
Trong tam CT
Diem danh dau
• Lần lượt xác đinh chiều dày lớp bê tông tại các vị trí 10cm, 20cm. 40cm
và trục cốt thép tại các vị trí đó.
• Nối các điểm trọng tâm cốt thép ta được trục cốt thép trong khối bê tông.
• Thực hiện tương tự tại mặt 2 của khối bê tông và ghi lại kết quả đo chiều
dày lớp bê tông bảo vệ.
4.3. Trình tự tiến hành xác định đường kính cốt thép
• Sau khi xác định được vị trí của trục thanh thép bằng đầu dò vị trí (Spot
Probe), sử dụng đầu dò đường kính để tiến hành đo theo chỉ dẫn của nhà
sản xuất máy. Hướng mặt đo của đầu dò ra không khí, ấn nút
START/RESET để hiệu chỉnh máy về mốc 0.
• Đặt đầu dò áp sát mặt bê tông sao cho trục cốt thép đã xác định từ 2.4.2
trùng với trục cốt thép mẫu trên bề mặt đầu dò.
• Ấn nút START/RESET để máy bắt đầu đo đường kính cốt thép tại các vị
trí 10cm, 20cm, 40cm và ghi lại kết quả đo.
V. TÍNH TOÁN XỬ LÍ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
- Mặt 1:
#1
10cm10cm20cm
303540
cần phải phá hoại cấu kiện để xác định vị trí của cốt thép
• Kết luận:
Phương pháp này để xác định vị trí tương đối của cốt thép,vẫn tồn tại các
sai số sau:
- Ảnh hưởng của thép: loại thép, tiết diện, hình dạng, hướng thanh thép.
- Ảnh hưởng của bê tông : cốt liệu, vữa liên kết, lớp hoàn thiện bề mặt.
- Ảnh hưởng của nhiệt độ .
- Những tác động từ bên ngoài: các tác động tương hỗ ở các khu vực xung
quanh các kết cấu kim loại.
- Cốt thép đã bị ăn mòn.
Bài 3: XÁC ĐỊNH MỐI QUAN HỆ GIỮA
LỰC - BIẾN DẠNG - ĐỘ VÕNG TRÊN MÔ HÌNH DẦM GIẢN ĐƠN
I. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU THÍ NGHIỆM.
-Nghiên cứu quy luật phân bố nội lực trong giới hạn đàn hồi của mô hình dầm giản
đơn chịu tác dụng của tải trọng tĩnh tập trung.
- Xác định các giá trị ứng suất, biến dạng tương đối của đối tượng khi chịu lực và
độ võng tổng thể của dầm giản đơn ứng với các cấp tải trọng.
- Làm quen với phương pháp thí nghiệm kiểm tra xác định khả năng chịu tải của
một dầm giản đơn, biết cách tính toán các giá trị ứng suất độ võng tại mặt cắt của
dầm chịu tác dụng của tải trọng tĩnh tập trung.
- Biết cách sử dụng các thiết bị đo để xác định các giá trị ứng suất biến dạng và độ
võng bằng phương pháp thực nghiệm.
II. ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC VÀ MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM
PHÒNG THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 18 NHÓM 1
ĐH GTVT TRUNG TÂM KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
2.1. Kích thước hình học và sơ đồ bố trí thí nghiệm.
- Dầm thí nghiệm được chọn là dầm thép định hình I100 có kích thước
Ltt=2000mm, đặc trưng hình học theo bảng tra: Chiều cao H= 100mm, rộng cánh
55mm, diện tích tiết diện F= 12cm
2
cánh trên của dầm ( đỉnh dầm) được bố trí 2 điểm đo ứng suất: 1 điểm Tenzomet
cơ học và 1 điểm điện tử TDS 302. Tổng số 4 điểm đo ứng suất.
+ Thiết bị đo độ võng: Sử dụng đầu đo LVDT kết hợp với máy đo biến dạng
TDS 302 và đồng hồ đo võng bằng Bách phân kế 0.01 mm hành trình 30mm. Tổng
PHÒNG THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 20 NHÓM 1
ĐH GTVT TRUNG TÂM KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
số 2 điểm đo độ võng: 1 điểm đo điện tử TDS 302 + LVDT và 1 điểm cơ học Bách
phân kế hành trình 30mm.
III. TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
3.1. Xác định tải trọng thí nghiệm.
- Căn cứ vào đặc trưng hình học của dầm thí nghiệm xác định khả năng chịu tải
của dầm.
- Trong thí nghiệm để đảm bảo vật liệu dầm làm việc trong giới hạn đần hồi chọn
tải trọng thí nghiệm P tương đương 50% khả năng chịu tải của dầm.
Theo tính toán và căn cứ vò tải trọng sẵn có tại Phòng thí nghiệm, với dầm thí
nghiệm chọn tải trọng P= 300kg.
3.2. Xác định cấp gia tải.
- Căn cứ độ nhạy của thiết bị đo và để tiện theo dõi kết quả thí nghiệm, tải trọng thí
nghiệm được cấp thành các tải trọng như sau: 0P, 0.2P, 0.4P, 0.6P, 0.8P, P.
3.3. Các bước tiến hành.
- Lắp đặt các thiết bị thí nghiệm.
- Gia tải với cấp tải 0.2P, quan sát các thiết bị đo và của toàn bộ mô hình thí
nghiệm.
Nếu phát hiện sự cố cần chỉnh lại. Nếu chúng làm việc bình thường thì hạ tải về
không. Đọc và ghi lại các số liệu ban đầu ( tương ứng với tải trọng P=0) tại các
dụng cụ đo vào. Biểu mẫu ghi số liệu thí nghiệm.
- Tiến hành tác dụng tải trọng theo từng cấp. Sau khi chất đủ tải, tại mỗi cấp lực
dừng 5 phút để đọc và ghi số liệu vào biểu mẫu ghi số liệu thí nghiệm.
- Sau khi đọc số liệu đo ứng với cấp tải trọng cuối cùng thì tiến hành hạ tải về
không.
0.6P 180 198 5 50 6750 170.45
0.8P 240 198 5 50 9000 227.27
P 300 198 5 50 11250 284.09
4.2.Tính độ võng ứng với các cấp tải trọng.
Để tính toán độ võng ta sử dụng phương pháp nhân biểu đồ. (P=150kg)
PHÒNG THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 22 NHÓM 1
P/2
75cm 50cm 75cm
P/2
37.5P 37.5P
(MP)
P=1
100cm 100cm
(Mk)
50
ĐH GTVT TRUNG TÂM KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
PHÒNG THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 23 NHÓM 1
ĐH GTVT TRUNG TÂM KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
[ ]
MkMp
EJ
l
1
=∆
.2
1
. Trong đó ta có:
E= 2.1( kg/cm
2
). J= 198cm
4
. Ta được:
Pl .106639.3
4−
×=∆
(cm)
Cấp Tải
Tải
trọng
(Kg)
Độ
võng
(mm)
0.2P 60 0.2198
0.4P 120 0.4397
0.6P 180 0.6595
0.8P 240 0.8793
P 300 1.0992
PHÒNG THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 24 NHÓM 1
ĐH GTVT TRUNG TÂM KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
VI.XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM.
BÀI THÍ NGHIỆM MÔ HÌNH DẦM GIẢN ĐƠN
Biểu ghi kết quả thí nghiệm
Ngày thí nghiệm : 29/1/2013
0.2P
9864 60 42 10.63
0.4P
9788 69 34 10.29
0.6P
9712 78 25 10.005
0.8P
9634 87 16 9.705
PHÒNG THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 25 NHÓM 1