CHƯƠNG 2.
VẬT LIỆ
LIỆU DÙNG
DÙNG TRONG KẾ
KẾT C
CẤ
ẤU
BTCT
1.Bê
tông
1 Bê tô
2.Cốt thép
p
3.Bê tông cốt thép

Trường Đại học Giao thông Vận tải
University of Transport and Communications


2.1. BÊ TÔNG
2.1.1. Phân loại bê tông

(1/4)

a) Phân loại theo tp của
ủ bê tông tươi (hỗn
ỗ hợp bê tông)
Bê tô
tông là một
ột loại
l i đá nhân


2.1. BÊ TÔNG
2.1.1. Phân loại bê tông

(2/4)

Bả C.5.4.2.1-1.
Bảng
C 5 4 2 1 1 Những
Nhữ đặc
đặ trưng
t
của
ủ các
á loại
l i hỗn
hỗ hợp
h bê tô
tông
Lượng XM Tỉ N/XM
Loại bê tối thiểu lớn nhất
tông
kg/m3
kg/kg

Phạm vi chứa
khí

A
A (AE)


334

0,49
0,45
0 58
0,58
0,55
0,49
0,45
0,49
0.58



%

KT cốt liệu theo Cường độ chịu
AASHTO M43
nén 28 ngày
Kích thước lỗ
MPa
sàng vuông (mm)
25 đến 4,75
25 đến 4,75
50 đế
đến 4
4,75
75
50 đến 4,75

môi trường nước mặn.
BT loại B được sử dụng các loại móng, cọc lớn và tường trọng lực.
BT loại C được sử dụng cho các chi tiết có bề dày dưới 100 mm như
lan can và các bản sàn đặt lưới thép.
Bê tông loại P được sử dụng khi cường độ được yêu cầu
ầ lớn hơn 28
MPa. Đối với bê tông dự ứng lực, phải chú ý rằng kích thước cốt liệu
khô được
không
đ
lớn
lớ h
hơn 20 mm.
Bê tông loại S được dùng cho bê tông đổ dưới nước bịt đáy chống
thấm nước trong các khung vây
vây.
Bê tông loại “E” – bê tông chứa khí nên dùng cho những nơi bê tông
tiếp xúc với nước mặn hoặc các môi trường có hại khác.
khác


4


2.1. BÊ TÔNG
2.1.1. Phân loại bê tông

(4/4)

b) Theo dung trọng của bê tông (concrete density)

ó cđcn
đ từ 15 - 56 Mpa,
M
bt cường
ờ độ cao có
ó
cđcn từ 56 - 100 Mpa, và bt cường độ siêu cao có cđcn >100 Mpa.
Theo TC05, cđcn quy định của bt nên sd trong khoảng f’c = 16 – 70
M
Mpa.
Với bản
bả mặt
ặt cầu
ầ và
à BTCT DƯL thì nên
ê sử
ử dụng
d
f’ >= 28 Mpa.
f’c
M
* Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén


6


2.1. BÊ TÔNG
2.1.2. Các tính chất tức thời của bê tông


150

 Làm
Là nhiều
hiề thí nghiệm,
hiệ ta
t thấy
thấ mqh
h
us-bd có dạng điển hình như sau:


Sơ đồ thí nghiệm
7


2.1. BÊ TÔNG
2.1.2. Các tính chất tức thời của bê tông

(3/19)

Eci

’ci , f’ci

Ứng suấ
Ứ
ất, fci

Biến dạng, ci

Điề kiện
Điều
kiệ bảo
bả dưỡng
d ỡ tiêu
tiê chuẩn
h ẩ là gì?
ì?
Là đk bảo dưỡng được th theo ASTM C31/C31M-15.
C31/C31M 15 Theo tiêu chuẩn
này thì việc bảo dưỡng mẫu được chia thành 2 giai đoạn: gđ 48 giờ
đầu, mẫu được bd trong đk giữ độ ẩm ở nđộ từ 16 – 270C, gđ sau đó
mẫu được bd trong trong nước tự do ở nđộ là 23  20C.


9


2.1. BÊ TÔNG
2.1.2. Các tính chất tức thời của bê tông

(5/19)

* Mô đun
đ đàn
đà hồi của
ủ bê tông
tô
Là trị số được xđ từ thí nghiệm xđ cđcn của bê tông. Nó là góc
nghiên của của đường thẳng nối từ gốc tạo độ đến điểm trên đ/c us-bd

f’c
à cường
ờ
độ chịu
hị nén
é
trung bình yêu cầu f’cr
 Theo ACI 318M-11, cđcn quy định của bê tông, f’c, là cường độ
được
ợ xđ theo xác suất đảm bảo trên 91% kq
q thí nghiệm
g ệ lớn hơn nó, từ
tn nén dọc trục tiêu chuẩn trên mẫu hình trụ tròn kt dxh = 150 mm x
300 mm và được bảo dưỡng trong đk tiêu chuẩn ở 28 ngày tuổi.
tuổi
 Xác suất đảm bảo trên 91% là gì?
Làm nhiều
ề thí nghiệm giống
ố
nhau với cùng một loại bt để
ể xác định
cường độ chịu nén. Kết quả cho thấy, cđcn xác định được thường
phân phối theo luật phân phối chuẩn (normal distribution) hay phân
phối Gauss (Gaussian distribution), có dạng như hình vẽ sau:


11


2.1. BÊ TÔNG


Phân phối chuẩn cho cđcn của bê tông (pp hình quả chông)

Giá trị trung bình


Phương sai (độ lệch chuẩn)
ẩ
12


2.1. BÊ TÔNG
2.1.2. Các tính chất tức thời của bê tông

(8/19)

 Từ HV ta thấy, xs đảm bảo cho cđcn >

là:

S’ = 100% - (100% - 68,269%)/2
68 269%)/2 = 84,1%.
84 1% Như
Nh vậy,
ậ người
ng ời ta nói trị số
cđcn =

,
có xs đảm bảo là 84,1%.

(9/19)

Bảng tra thông số Z0 (Bảng 5.4-ACI
5 4 ACI 214R-11)
214R 11)



STT

Z0

S’ (%)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

0,52

99,00
99,50
99 87
99,87

14


2.1. BÊ TÔNG
2.1.2. Các tính chất tức thời của bê tông

(10/19)

 Từ bảng
bả ta
t thấy,
thấ với
ới xs đảm
đả bảo
bả 91% thì Z0 = 1,34.
1 34 Tương
T
t với
tự
ới xs
đảm bảo 95% thì Z0 = 1,64. Vậy ta có:

 Từ ct trên, ta thấy để bt có cđcn quy định là f’c thì cường độ chịu
nén trung bình phải đạt giá trị là ff’cr
cr = ff’cc + 1,34

ó thể lấy
lấ f’cr
f’ = f’c(1-1,34).
f’ (1 1 34 )
Trong đó,  = hệ số biến đông = /. Trị số này phụ thuộc vào công
nghệ thi công của các nhà thầu. Với đk thi công bình thường, ta có thể
lấy  = 0,15 = 15%.







8



8



Phân phối chuẩn với các hệ số biến động khác nhau


16


2.1. BÊ TÔNG
2.1.2. Các tính chất tức thời của bê tông


25

1.03

 30

1.00



17


2.1. BÊ TÔNG
2.1.2. Các tính chất tức thời của bê tông

(13/19)

b) Cường độ chịu kéo
 Cđck của bê tông được
đ ợc xđ
đ bằng thí nghiệm.
nghiệm Có 2 loại thí nghiệm:
nghiệm
g ệ kéo trực
ự tiếp;
p;
 Thí nghiệm
 Thí nghiệm kéo gián tiếp: gồm thí nghiệm uốn phá hoại dầm và thí

 Theo A.5.4.2.6:
fr = 0,63sqrt(f
0 63sqrt(f’c);
c);
 Theo Collins và Mitchell ((1991)) và Hsu ((1993):
)
fcr = 0,33sqrt(f’c)
Ta thấy, fr > fcr ?



20


2.1. BÊ TÔNG
2.1.2. Các tính chất tức thời của bê tông

(16/19)

Đ ờ cong quan hệ us-bđ
bđ khi kéo
ké (Collins
(C lli và
à Mitchell,
Mit h ll 1991):
1991)
 Đường

 Nhánh đi lên (1 cr): f1 = 1.2.fcr/(1+sqrt(5001)).

1 = 0

cho cốt thép không dính bám.

2 là hệ số xét đến tính chất của tải trọng:
2 = 1,0

đối với tải trọng ngắn hạn;

2 = 0,7
,

đối với tải trọng
ọ g thường
g xuyên
y ((dài hạn)
ạ ) và tải

trọng lặp.
Như vậy,
vậy nếu không có ct hoặc cốt thép không dính bám thì không có
nhánh đi xuống  ưs kéo trong bt sau khi nứt bằng không. Tuy nhiên
nếu ct có dính bám thì us kéo này còn tồn tại.
tại


22


2.1. BÊ TÔNG

lấ hệ số
ố Poisson
P i
= 0,2.
0 2 Đối
với ck cho p
phép
p nứt,, có thể không
g xét đến hiệu
ệ ứng
g Poisson.


23


2.1. BÊ TÔNG
2.1.2. Các tính chất tức thời của bê tông

(19/19)

Một số hình ảnh thí nghiệm



24


2.1. BÊ TÔNG
2.1.3. Các tính chất dài hạn của bê tông

1,5
1,0
0,5
0,0



3

7

14

28

56

90

180

360 t (ngμy)

25