Nghiên cứu công nghệ bê tông siêu tính năng (UHPC) ứng dụng để thiết kế chế tạo dầm cầu tiết diện chữ U, nhịp 30m, phân đốt căng sau

Bài viết Nghiên cứu công nghệ bê tông siêu tính năng (UHPC) ứng dụng để thiết kế chế tạo dầm cầu tiết diện chữ U, nhịp 30m, phân đốt căng sau trình bày những nghiên cứu sử dụng UHPC chế tạo dầm cầu phân đốt tiết diện chữ U, dự ứng lực căng sau.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu công nghệ bê tông siêu tính năng (UHPC) ứng dụng để thiết kế chế tạo dầm cầu tiết diện chữ U, nhịp 30m, phân đốt căng sau NGHIÊN CỨU KHOA HỌC nNgày nhận bài: 11/8/2022 nNgày sửa bài: 06/9/2022 nNgày chấp nhận đăng: 05/10/2022 Nghiên cứu công nghệ bê tông siêu tính năng (UHPC) ứng dụng để thiết kế chế tạo dầm cầu tiết diện chữ U, nhịp 30m, phân đốt căng sau Ultra High Performance Concrete (UHPC) technology to manufacture bridge girders with U- section, 30m span, post-tensioned segmentation > TS TRẦN BÁ VIỆT 1, THS ĐẶNG VĂN HIẾU, KS LÊ HOÀNG PHÚC 2, KS LƯƠNG TIẾN HÙNG 2, KS TRẦN BÁ TÚ 2 1 Phó Chủ tịch Hội Bê tông Việt Nam - VCA; Email: vietbach57@yahoo.com 2 Công ty CP Sáng tạo và CGCN Việt Nam. TÓM TẮT: ABSTRACT: Nghiên cứu công nghệ về bê tông siêu tính năng (UHPC) ứng dụng Research on Ultra High Performance Concrete (UHPC) technology cho kết cấu hạ tầng xây dựng chung, đặc biệt là hạ tầng giao thông applied to construction infrastructure in general, especially (cầu đường bộ) là một lĩnh vực nghiên cứu nhận được nhiều sự traffic infrastructure (road bridges) is a research area of quan tâm trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Với nhiều tính năng interest to the world as well as in Vietnam. With many superior vượt trội hơn so với bê tông cốt thép thường, UHPC cho phép chế features compared to conventional reinforced concrete, UHPC tạo các dầm cầu với chiều dày mỏng, khối lượng nhẹ, mức độ allows the production of fishing girders with thin dimensions, light kháng ăn mòn cao, cùng tuổi thọ cao, thời gian thi công ngắn và có weight, high corrosion resistance and long service life, short chi phí bảo trì rất nhỏ. Bài trình bày những nghiên cứu sử dụng construction time and very small maintenance fee. This paper UHPC chế tạo dầm cầu phân đốt tiết diện chữ U, dự ứng lực căng presents studies on using UHPC to fabricate U-section segmented sau. bridge girders, post-tensioning. Từ khóa: Bê tông siêu tính năng - UHPC, phân đốt dầm tiết diện Keywords: Ultra High Performance Concrete - UHPC, U-section chữ U; dự ứng lực căng sau,trạng thái giới hạn cường độ; trạng beam segmentation; post-tensioning; ultimate limit state; thái giới hạn sử dụng; sợi thép cường độ cao, độ chảy xoè; cường serviceability limit state; micro steel fiber; flow; compressive độ chịu nén; cường độ chịu uốn; cường độ chịu kéo; modul đàn hồi. strength; flexural strength; tensile strength; modulus. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ được khai thác tối đa. Để cải thiện, có rất nhiều phương án thiết kế Mặc dù đã được ứng dụng tại các nước phát triển trong khác như dầm máng hình hộp kín hay các dầm tiết diện chữ I, chữ khoảng gần 30 năm nay, nhưng UHPC đối với Việt Nam vẫn là một T, chữ U. Trong bài viết này nhóm tác giả trình bày về phương án công nghệ còn mới với triển vọng ứng dụng cao vì có nhiều tính sử dụng công nghệ UHPC chế tạo dầm chữ U nhịp dài 30m, phân năng vượt trội hơn so với bê tông thông thường. Các nghiên cứu đốt dự ứng lực căng sau. cũng như các công trình đã được thi công tại Việt Nam đã kiểm chứng sự hiệu quả của UHPC khi có cường độ chịu nén từ 120 ÷ 190 MPa, cường độ chịu kéo 6 ÷ 14 Mpa, cường độ chịu uốn 15 ÷ 40 MPa và các tiêu chí khác. Điều này có được là nhờ sự phối trộn một hỗn hợp UHPC với các tỉ lệ vật liệu thành phần hợp lý tạo ra sự tối đa về độ đặc chắc tối đa cùng sự phân tán 3D của cốt sợi thép trong cấu trúc. Hiện tại ở Việt Nam chủ yếu sản xuất UHPC và chế tạo dầm Double T với kích thước còn hạn chế. Điều này thể hiện ở chiều dài dầm, dẫn đến hiệu quả của UHPC trong ứng dụng giao thông chưa Hình 1. Mô phỏng hình dáng phân đốt dầm tiết diện chữ U 108 11.2022 ISSN 2734-9888 2. TÀI LIỆU, TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG - TCVN 1651:2018, thép cốt bê tông. - TCVN 2682:2009, xi măng Poóc lăng - yêu cầu kỹ thuật. - TCVN 4506:2012, nước cho bê tông và vữa - yêu cầu kỹ thuật. - TCVN 8826:2011, phụ gia hoá học cho bê tông. - TCVN 8827:2020, phụ gia khoáng hoạt tính cao dùng cho bê tông và vữa - Silica Fume và tro trấu nghiền mịn. - TCVN 9036:2011, nguyên liệu để sản xuất thuỷ tinh - cát - yêu cầu kỹ thuật. - TCVN 11586:2016, xỉ hạt lò cao nghiền mịn dùng cho bê tông Hình 4. Tổ hợp ứng suất - biến dạng (nén - kéo) của UHPC (Soft strain) và vữa. - TCVN 11823-3:2017, thiết kế cầu đường bộ. 4. YÊU CẦU KỸ THUẬT VÀ VẬT LIỆU THÀNH PHẦN CỦA UHPC - TCVN 12392:2018, sợi cho bê tông. a) Yêu cầu kỹ thuật của UHPC - TCCS 02:2017/IBST, bê tông tính năng siêu cao UHPC – Hướng - Hàm lượng sợi thép sử dụng: ≥1,5 %. dẫn thiết kế kết cấu. - Khối lượng thể tích hỗn hợp: ≥2450 kg/m3. - NF P18-470:2017, concrete - ultra-high performance fibre- - Độ chảy xoè hỗn hợp: 16÷18 cm. reinforced concrete - specifications, performance, production and - Cường độ nén (R28): ≥150 MPa. conformity. - Modul đàn hồi ≥45 GPa. - NF P18-710:2016, national addition to Eurocode 2 - design of - Cường độ chịu kéo R28 (vết nứt đầu tiền): ≥8,0 MPa. concrete structures: specific rules for ultra-high performance fibre- - Cường độ chịu kéo R28 (giá trị cực đại): ≥ 11, ...