ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
DIỆP NHƯ BÌNH
KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ LẠI CƯỜNG ĐỘ CHỊU
NÉN CỦA BÊ TÔNG MỘT SỐ CÔNG TRÌNH
CẤP NƯỚC TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH
Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng Công
Trình Dân Dụng Và Công Nghiệp
Mã số: 60.58.02.08
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Đà Nẵng – Năm 2018
Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. TRẦN QUANG HƯNG
Phản biện 1: TS. Đặng Công Thuật
Phản biện 2: TS. Lê Khánh Toàn
Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp
thạc sĩ kỹ thuật họp tại Trường Đại học Bách khoa vào ngày 27
tháng 01 năm 2018
- So sánh với cường độ thiết kế để đưa ra kết luận.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Cường độ chịu nén của bê tông
- Phạm vi nghiên cứu: Hạng mục Đài nước, Bể chứa bằng bê tông
cốt thép một số trạm cấp nước trên địa bàn tỉnh Trà Vinh.
2
4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thực nghiệm tại hiện trường kết hợp với phân tích
so sánh dữ liệu.
5. Kết quả
- Bộ dữ liệu về cường độ chịu nén bê tông thực tế tại một số công
trình cấp nước trên địa bàn tỉnh Trà Vinh.
- Bảng so sánh đối chiếu với cường độ thiết kế.
6. Bố cục đề tài
Mở đầu
1. Lý do lựa chọn đề tài.
2. Mục đích nghiên cứu.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
4. Phương pháp nghiên cứu.
Nội dung
Chương 1: Tổng quan về bê tông và việc sử dụng vật liệu bê tông
cho các công trình ở tỉnh Trà Vinh.
Chương 2: Đánh giá cường độ của bê tông ở hiện trường.
Chương 3: Đánh giá cường độ chịu nén của bê tông tại hiện
trường một số công trình ở Trà Vinh.
Kết luận và kiến nghị
- Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ của bê tông:
+ Chất lượng và số lượng xi măng:
+ Độ cứng, độ sạch và sự phối hợp thành phần cốt liệu.
+ Tỉ lệ giữa nước và xi măng:
Ngoài ra, quá trình trộn bê tông, thời gian nhào trộn, vận chuyển,
tổ chức thi công bê tông có ảnh hưởng lớn đến chất lượng và cường
độ bê tông, đặc biệt là khi thi công toàn khối tại công trình như:
+ Chất lượng thi công:
+ Cách thức bảo dưỡng:
Bên cạnh đó, các loại phụ gia sử dụng khi thi công, thời gian tác
dụng của tải trọng cũng có ảnh hưởng đến cường độ bê tông.
1.3. Sử dụng vật liệu bê tông cho các công trình ở Trà Vinh
Trà Vinh là tỉnh ven biển ở đồng bằng sông Cửu Long, diện tích
tự nhiên 2.215 km², tái lập tỉnh từ tháng 5 năm 1992 đến nay,
- Về cơ sở hạ tầng từ 20 km đường nhựa khi tái lập tỉnh, đến nay
toàn tỉnh đã có 100% xã, phường, thị trấn trong tỉnh có đường nhựa
đến trung tâm xã, hệ thống đường giao thông nông thôn được bê tông
hóa. Nhiều công trình trọng điểm quốc gia được triển khai đầu tư.
Lĩnh vực cấp nước nông thôn, đến cuối năm 2017, toàn tỉnh có
249 công trình cấp nước tập trung trên địa bàn 95 xã phường, thị trấn
thuộc khu vực nông thôn, tổng công suất thiết kế 3.410m3/giờ. Dự
kiến kế hoạch từ giai đoạn 2017 đến 2021, tỉnh sẽ xây dựng mới và
nâng cấp thêm 41 trạm cấp nước có công suất từ 50m³/giờ đến
150m³/giờ phục vụ cho tất cả người dân vùng nông thôn trên địa bàn
5
tỉnh và 01 trạm cấp nước có công suất 28.000m³/ngày/đêm để phục
vụ người dân khu vực thành phố Trà Vinh và vùng ven thành phố.
Trong lĩnh vực vật liệu xây dựng nói chung và vật liệu bê tông nói
- Làm cơ sở đánh giá sự phù hợp hoặc nghiệm thu kết cấu hoặc
công trình mới xây dựng so với thiết kế ban đầu hoặc tiêu chuẩn;
- Đưa ra chỉ số về cường độ thực tế của cấu kiện, kết cấu, làm cơ
sở đánh giá mức độ an toàn của công trình dưới tác động của tải
trọng hiện tại hoặc để thiết kế cải tạo, sửa chữa.
2.1.2. Các phương pháp xác định cường độ bê tông tại hiện trường
2.1.2.1. Phương pháp sử dụng súng bật nẩy
- Tính trị số bật nẩy trung bình của súng bật nẩy:
12
n
ntb
i 1
i
12
(2.1)
2.1.2.2. Phương pháp đo vận tốc xung siêu âm:
2.1.2.3. Phương pháp sử dụng kết hợp máy đo siêu âm và súng bật nẩy:
+ Tính trị số bật nẩy trung bình của súng bật nẩy:
12
ntb
n
7
2.2. Đánh giá cường độ của bê tông theo các mẫu ở hiện trường
theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam
Việc đánh giá cường độ bê tông ở hiện trường là so sánh Rht với
Ryc, từ đó đưa ra kết luận về cường độ bê tông ở hiện trường có đạt
yêu cầu hay không.
Để đánh giá đúng giá trị cường độ hiện trường của bê tông, quá
trình thí nghiệm cần đảm bảo các bước triển khai theo Tiêu chuẩn.
2.2.1. Tính toán cường độ bê tông hiện trường:
2.2.1.1. Xác định cường độ hiện trường theo phương pháp phá hủy
Xác định cường độ bêtông hiện trường Rht theo các bước sau:
+ Xác định (Rmk) theo công thức Rmk = P/F (2.7)
D
+ Xác định (Rhti) theo công thức Rhti = k
Rmk (2.9)
(1,5 1 / )
- Trường hợp không có cốt thép: k = 1
- Trường hợp mẫu khoan chỉ chứa 1 thanh thép, k xác định theo
công thức k = k1 = 1 + 1,5 d t .a
(2.10)
h.d mk
- Trường hợp mẫu khoan chỉ chứa 2 thanh thép, k xác định theo
công thức k = k2 = 1 + 1,5 d t .a
(2.11)
h.d mk
n
+ Xác định (Rht) theo công thức Rht =
R
Xác định ( Rht ) theo công thức Rht R ht (1 t ht ) (2.14)
2.2.2. Đánh giá cường độ bê tông hiện trường
Trên cơ sở tính toán cường độ bê tông hiện trường, cường độ bê
tông yêu cầu, tiến hành đánh giá cường độ bê tông hiện trường của
cấu kiện, kết cấu. Trong quá trình đánh giá, cần lưu ý đến các yếu tố
ảnh hưởng đến cường độ bê tông hiện trường.
+ Xác định cường độ bê tông yêu cầu (Ryc):
- Nếu bê tông được chỉ định bằng cấp bê tông theo cường độ chịu
nén thì Ryc chính là cấp bê tông B (MPa, N/mm2).
- Nếu bê tông được chỉ định bằng mác bê tông theo cường độ chịu
nén M, thì cường độ bê tông yêu cầu Ryc = M(1-1,64υ) (2.8).
Trường hợp không xác định được hệ số biến động và chấp nhận
chất lượng bê tông ở mức trung bình, có thể lấy giá trị υ = 0,135
(TCVN 5574:2012), khi đó Ryc = 0,778M.
+ Đánh giá cường độ bê tông trên kết cấu công trình:
- Trường hợp sử dụng phương pháp khoan lấy mẫu: Rht ≥ 0,9.Ryc
và Rmin ≥ 0,75.Ryc
- Trường hợp sử dụng phương pháp không phá hủy: Rht ≥ 0,9.Ryc
2.3. Quy trình lấy mẫu thử bê tông bằng khoan cắt từ cấu kiện
(theo ASTM C42-1990).
2.3.1. Thiết bị
- Lưỡi khoan bê tông bằng kim cương; Cưa bê tông bằng kim
cương hoặc bằng cacbua silic;
2.3.2. Lấy mẫu
2.3.3. Tiến hành thử
9
2.3.3.1. Mẫu thí nhiệm
2.3.3.2. Gia công đầu mẫu
5574:2012); ở trên với một số công trình cấp nước trên địa bàn tỉnh
Trà Vinh đủ cơ sở để học viên thực hiện khối lượng công việc khảo
sát việc đánh giá chất lượng bêtông theo một số phương pháp trong
Chương 3: Đánh giá cường độ chịu nén của bê tông tại hiện trường
một số công trình cấp nước trên địa bàn tỉnh Trà Vinh.
11
CHƯƠNG 3
ĐÁNH GIÁ CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG TẠI
HIỆN TRƯỜNG MỘT SỐ CÔNG TRÌNH CẤP NƯỚC TRÊN
ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH THEO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
3.1. Trạm cấp nước xã Đại Phước, huyện Càng Long
3.1.1. Hạng mục Đài nước 50m3
3.1.1.1. Thân đài
Mác bê tông thiết kế M = 250kG/cm2 = 25MPa
Rht = 25,00MPa; Ryc = 23,43MPa; 0,9Ryc = 21,09MPa; R28 =
21,28Mpa.
Kết luận: Kết cấu đảm bảo khả năng chịu lực theo thiết kế.
3.1.1.2. Nắp bầu đài và tán đài
Mác bê tông thiết kế M = 250kG/cm2 = 25MPa
Rht = 25,02MPa; Ryc = 23,53MPa; 0,9Ryc = 21,18Mpa; R28 =
21,28MPa
Kết luận: Kết cấu đảm bảo khả năng chịu lực theo thiết kế.
3.1.1.3. Thân đài
Mác bê tông thiết kế M = 250kG/cm2 = 25MPa
Rht = 22,16MPa; Ryc = 24,14MPa; 0,9Ryc = 21,73MPa; R28 =
21,28Mpa.
Kết luận: Kết cấu đảm bảo khả năng chịu lực theo thiết kế.
3.1.1.4. Nắp bầu đài
Rht = 25,95MPa; Ryc = 22,21MPa; 0,9Ryc = 19,99Mpa; R28 =
21,28MPa.
Kết luận: Kết cấu đảm bảo khả năng chịu lực theo thiết kế.
3.2.1.2. Đánh giá cường độ của bê tông Nắp bầu đài bằng phương
pháp bật nẩy
Mác bê tông thiết kế M = 250kG/cm2 = 25MPa
Rht = 27,43MPa; Ryc = 23,91MPa; 0,9Ryc = 21,52Mpa; R28 =
21,33MPa.
Kết luận: Kết cấu đảm bảo khả năng chịu lực theo thiết kế.
3.2.1.3. Thân đài
Mác bê tông thiết kế M = 250kG/cm2 = 25MPa
Rht = 25,77MPa; Ryc = 23,60MPa; 0,9Ryc = 21,24Mpa; R28 =
21,33MPa.
Kết luận: Kết cấu đảm bảo khả năng chịu lực theo thiết kế.
3.2.1.4. Nắp bầu đài
Mác bê tông thiết kế M = 250kG/cm2 = 25MPa
15
Rht = 23,22MPa; Ryc = 22,91MPa; 0,9Ryc = 20,62Mpa; R28 =
21,33MPa.
Kết luận: Kết cấu đảm bảo khả năng chịu lực theo thiết kế.
16
3.2.2. Hạng mục Bể chứa 300m3
3.2.2.1. Thành bể và nắp bể
Mác bê tông thiết kế M = 250kG/cm2 = 25MPa
Rht = 26,83MPa; Ryc = 23,79MPa; 0,9Ryc = 21,41Mpa; R28 =
18
Rht = 25,86MPa; Ryc = 22,87MPa; 0,9Ryc = 20,58MPa; R28 =
21,28MPa.
Kết luận: Kết cấu đảm bảo khả năng chịu lực theo thiết kế.
19
3.3.2. Hạng mục Bể chứa 300m3
3.3.2.1. Thành bể và nắp bể
Mác bê tông thiết kế M = 250kG/cm2 = 25MPa
Rht = 26,76MPa; Ryc = 23,06MPa; 0,9Ryc = 20,76MPa; R28 =
21,28MPa.
Kết luận: Kết cấu đảm bảo khả năng chịu lực theo thiết kế.
3.3.2.2. Thành bể
Mác bê tông thiết kế M = 250kG/cm2 = 25MPa
Rht = 26,37MPa; Ryc = 23,49MPa; 0,9Ryc = 21,14MPa; R28 =
21,28MPa.
Kết luận: Kết cấu đảm bảo khả năng chịu lực theo thiết kế.
20
3.4. Trạm cấp nước Cồn Long Trị, thành phố Trà Vinh
3.4.1. Hạng mục Đài nước 20m3
3.4.1.1. Thân đài
Mác bê tông thiết kế M = 250kG/cm2 = 25MPa
Rht = 24,40MPa; Ryc = 23,16MPa; 0,9Ryc = 20,84MPa; R28 =
3.4.2.2. Thành bể
Mác bê tông thiết kế M = 250kG/cm2 = 25MPa
Rht = 26,17MPa; Ryc = 23,12MPa; 0,9Ryc = 20,81MPa; R28 =
21,29MPa.
Kết luận: Kết cấu đảm bảo khả năng chịu lực theo thiết kế.
23
3.5. Kết luận Chương 3
Qua việc khảo sát đánh giá chất lượng bêtông của 08 hạng mục
công trình cấp nước trên địa bàn tỉnh Trà Vinh đang sử dụng.
Trên cơ sở nghiên cứu, so sánh kết quả thí nghiệm cường độ chịu
nén của bê tông thực tế với cường độ tính toán của thiết kế, tác giả có
một số kết luận, nhận xét, đánh giá chất lượng bê tông như sau:
- Về cường độ, cường độ chịu nén của bê tông tại các cấu kiện
kiểm tra của các hạng mục công trình được kiểm tra có sự biến đổi
rất khác nhau, nhiều mẫu có cường độ chịu nén thấp so với cường độ
tính toán theo thiết kế; Nhưng so với Tiêu chuẩn TCXDVN
239:2006, thì cường độ chịu nén của bê tông của 08 hạng mục công
trình đạt yêu cầu theo mong ước của người thiết kế.
- Qua kết quả kiểm tra của 03 phương pháp thí nghiệm cho thấy,
kết quả cường độ bê tông ở hiện trường của phương pháp khoan lấy
mẫu thấp hơn và cho độ chính xác cao hơn so với phương pháp siêu
âm kết hợp với bật nẩy và phương pháp bật nẩy.
- Về hệ số biến động bê tông (υ) tính toán được có giá trị thay đổi
tương đối lớn, nên chất lượng bê tông trong một số công trình cấp
nước trên địa bàn tỉnh Trà Vinh là không đồng đều, điều này được
thể hiện không chỉ giữa các công trình mà còn là giữa các hạng mục
trong cùng một công trình được khảo sát.