Báo cáo nghiên cứu khoa học: MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ CƯỜNG ĐỘ BÊ TÔNG

Đặt vấn đề Cường độ và tính biến dạng của bê tông phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, trong đó các yếu tố chính là thành phần và cấu trúc của bê tông, trạng thái ứng suất (làm việc) thời gian tác dụng của tải trọng, chu kỳ tác dụng và sự biến đổi dấu của nó; tốc độ gia tải, trình tự tác dụng của tải trọng, điều kiện sử dụng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học: "MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ CƯỜNG ĐỘ BÊ TÔNG" MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ CƯỜNG ĐỘ BÊ TÔNGTS. LÊ MINH LONGViện KHCN Xây dựng1. Đặt vấn đề Cư ờng độ và tính bi ến dạng của bê tông ph ụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, trong đó các yếu tố chínhlà thành phần và cấu trúc của bê tông, tr ạng thái ứng suất (l àm việc) th ời gian tác dụng của tải trọng,chu kỳ tác dụng v à sự biến đổi dấu của nó; tốc độ gia tải, tr ình tự tác dụng của tải trọng, điều kiện sửdụng. Tuy nhi ên, yếu tố ảnh h ư ởng lớn nhất trong các yếu tố tr ên là trạng thái ứng suất biến dạng. Do tính chất phức tạp của vấn đề, nên khi tính toán kết cấu b ê tông và bê tông c ốt thép ngư ời ta sửdụng các đặc tr ưng cơ b ản về cư ờng độ và biến dạng của bê tông thu đư ợc từ điều kiện nén và kéodọc trục tức thời. Việc kể đến các yếu tố khác (các dạng khác của trạng thái ứ ng suất biến dạng, thờigian tác d ụng của tải trọng, v.v…) đ ư ợc thực hiện bằng cách đưa vào các hệ số chuyển đổi dựa vàocác nghiên c ứu thực nghiệm. Sau đây chỉ đề cập tới cư ờng độ chịu nén tức thời của bê tông.2. Nội dung2.1. Cường độ ti êu chuẩn của b ê tông trong phương pháp tr ạng thái giới hạn Như đ ã bi ết, các đặc tr ưng đ ộ bền (cư ờng độ) của bê tông, c ũng như c ủa phần lớn các vật liệu,không phải là các đại lư ợng không đổi. Ví dụ, c ư ờng độ của bê tông, đư ợc chế tạo từ c ùng m ột mẻvữa, có thể thay đổi trong một phạm vi rộng tùy thu ộc vào một loạt yếu tố như công ngh ệ, kích thư ớcvà hình dạng khuôn đúc, điều kiện v à th ời gian đóng rắn; trạng thái làm vi ệc, đặc điểm và th ời giantác dụng (dài hạn hoặc ngắn hạn) của tải trọng. T heo thực nghiệm, độ biến đ ộng của c ư ờng độ bê tông mang tính chất ngẫu nhi ên và tuân theo quilu ật thống kê xác suất. Vì vậy, để đánh giá cư ờng độ b ê tông dùng trong các phương pháp tính toánkết cấu bê tông c ốt thép, ng ư ời ta sử dụng phương pháp xác suất để tiếp cận. Độ biến động của cường độ bê tông được đặc trưng bằng đường cong phân bố cường độ,trong đó trục hoành là cường độ bê tông thu được từ thí nghiêm các mẫu thử, còn trục tungchỉ tần suất xuất hiện giá trị này hoặc giá trị kia của cường độ (hình 1a). a) b) 1 < 2 B min,1 > B min,2 Tần suất n Bmin,2 t.  B min,1 Cường độ chịu nén MPa c) d) Bmin, 0.05 = B m - t.  t.  t . Bmax, 0.95 = Bm + t.  Hình 1. Đồ thị kết quả thực nghiệm khi thí nhiệm cường độ bê tông (a), các đường cong phân bố chuẩn của cường độ bê tông (b, c) và quan hệ “p – t ” (d)Trên cơ s ở đư ờng cong thu đư ợc có thể đưa ra các đặc trưng thố ng kê như sau:- Cư ờng độ trung bình n1B 1  n 2 B 2  ...  n n B n (1) Bm  n1  n 2  ...  n n- Đ ộ phân tán giá trị ngẫu nhiên so v ới giá trị kỳ vọng: 2 2 2 n 1 B 1  B m   n 2  B 2  B m   ...  n n B n  B m  (2) D B i   n 1 (n = n1 + n2+…+nn)- Đ ộ lệch quân phương hay c òn gọi là đ ộ lệch chuẩn đư ợc xác định bằng giá trị dương c ủa căn bậc haicủa độ phân tán):   D Bi  (3) Độ phân tán và độ lệch chuẩn đặc tr ưng cho sự sai lệch của giá trị ngẫu nhi ên so v ới giá trị trungbình c ủa nó. Đư ờng cong phân bố của c ư ờng độ của bê tông có tính chất đối xứng bởi lẽ các nguy ên nhân gâynên sự sai lệch của c ư ờng độ đó so với giá trị trung bình về phía này hay chi ều kia là g ần tươngđương. Đ ư ờng cong đó (hình 1b) đư ợc gọi là đư ờng cong phân bố chuẩn. Cần nhận xét rằng, cácđư ờng cong phân bố của c ư ờng độ của b ê tông tiến gần tới trục hoành nhưng không cắt qua nó. Vìvậy, về nguyên tắc, không tồn tại một đại l ư ợng giới hạn xác định (nhỏ nhất và l ớn nhất) của c ư ờngđộ b ê tông ...