Đánh giá cường độ bê tông cột trên kết cấu công trình hiện hữu theo hệ tiêu chuẩn việt nam (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

NGUYỄN HỮU NGHĨA

ĐÁNH GIÁ CƯỜNG ĐỘ BÊ TƠNG CỘT
TRÊN KẾT CẤU CƠNG TRÌNH HIỆN HỮU
THEO HỆ TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP

Hà Nội 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

NGUYỄN HỮU NGHĨA
KHÓA: 2012-2014

ĐÁNH GIÁ CƯỜNG ĐỘ BÊ TƠNG CỘT
TRÊN KẾT CẤU CƠNG TRÌNH HIỆN HỮU
THEO HỆ TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
Chuyên ngành : Kỹ thuật xây dựng cơng trình DD &CN
Mã số
: 60.58.02.08

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. CAO DUY KHÔI

Hà Nội - 2014


LỜI CẢM ƠN
Đề tài "Đánh giá cường độ bê tông cột trên kết cấu cơng trình hiện
hữu theo hệ Tiêu chuẩn Việt Nam '' được chọn làm nội dung nghiên cứu của
Luận văn.
Với sự nỗ lực của bản thân, cộng với sự hướng dẫn tận tình của TS. Cao
Duy Khơi, luận văn đã hoàn thành theo đúng đề cương.
Tác giả xin được bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến thầy
hướng dẫn TS. Cao Duy Khôi cùng thầy: TS. Vũ Ngọc Anh, TS.Vũ Hoàng
Hiệp, TS. Nguyễn Ngọc Phương và tồn thể các thầy cơ trong bộ mơn Xây
dựng Dân dụng và Công nghiệp, Ban Giám hiệu, khoa Đào tạo Sau đại học trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội đã tạo điều kiện, tận tình chỉ bảo và giúp đỡ
tơi trong suốt q trình học tập và nghiên cứu.
Cuối cùng, tác giả cũng xin được tỏ lòng cảm ơn tới đồng nghiệp, bạn bè
và gia đình, sự khích lệ động viên tạo điều kiện về vật chất cũng như tinh
thần, là một nguồn lực to lớn giúp tơi vượt qua những khó khăn, trong suốt
q trình học tập và nghiên cứu để hoàn thành Luận văn thạc sĩ kỹ thuật này.
Vì thời gian thực hiện Luận văn khơng nhiều, và trình độ kiến thức của
tác giả có hạn, nên khó tránh khỏi trong Luận văn có những hạn chế và sai sót
mặc dù đã cố gắng hết sức. Tác giả rất mong được sự đóng góp ý kiến của
quý thầy cô, cùng các bạn đồng nghiệp để Luận văn hoàn thiện hơn.
Hà Nội, ngày 6 tháng 8 năm 2014
Học viên

Nguyễn Hữu Nghĩa

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ này là cơng trình nghiên cứu khoa
học độc lập của riêng tôi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu là trung
thực và có nguồn góc rõ ràng.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Hữu Nghĩa


MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU .............................................................................................. 1
CHƯƠNG 1....................................................................................................... 4
TỔNG QUAN VỀ ĐÁNH GIÁ CƯỜNG ĐỘ BÊ TƠNG CỘT TRÊN CƠNG
TRÌNH HIỆN HỮU THEO HỆ TIÊU CHUẨN VIỆT NAM .......................... 4
1.1. Đặc điểm của kết cấu cột trong cơng trình bê tơng cốt thép ...................... 4
1.1.1. Sự làm việc của cột chịu nén đúng tâm và lệch tâm ............................ 4
1.1.2. Ảnh hưởng của độ mảnh đến khả năng làm việc của cột .................... 7
1.2. Tầm quan trọng của cường độ chịu nén trong cột bê tông cốt thép........... 9
1.2.1. Ứng xử của bê tông khi chịu nén dọc trục ......................................... 10
1.2.2. Mối liên hệ giữa kích thước, tiết diện mẫu đúc với giá trị kết quả
cường độ chịu nén của bê tông. ................................................................... 11
1.2.3. Ảnh hưởng của cốt thép đến cường độ chịu nén của bê tông ............ 12
1.2.4. Ảnh hưởng do công tác thi công đến cường độ bê tông cột .............. 14
1.2.5. Một số sự cố cơng trình có liên quan khả năng chịu lực của cột. ...... 16
1.3. Tính cần thiết của công tác đánh giá cường độ bê tông trên kết cấu hiện
hữu. .................................................................................................................. 17
1.3.1. Do ảnh hưởng của yếu tố môi trường ................................................ 17
1.3.2. Do ảnh hưởng do công tác quản lý .................................................... 18
1.4. Các Tiêu chuẩn Việt Nam phục vụ đánh giá cường độ bê tông trên cơng

trình hiện hữu .................................................................................................. 19
1.4.1. Đặc điểm của các phương pháp thử ................................................... 19
1.4.2. Ưu, nhược điểm của các phương pháp thí nghiệm xác định cường độ
bê tơng hiện trường. ..................................................................................... 20
1.4.3. Sơ đồ lựa chọn các phương pháp thí nghiệm xác định cường độ bê
tơng cột trên kết cấu cơng trình.................................................................... 23
1.5. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................ 24
1.5.1. Mục tiêu nghiên cứu .......................................................................... 24
1.5.2. Nhiệm vụ nghiên cứu ......................................................................... 24


CHƯƠNG 2..................................................................................................... 25
PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ CƯỜNG ĐỘ BÊ TƠNG CỘT
TRÊN KẾT CẤU CƠNG TRÌNH .................................................................. 25
2.1. Các phương pháp thí nghiệm đánh giá cường độ bê tơng trên kết cấu
hiện hữu theo hệ Tiêu chuẩn Việt Nam .......................................................... 25
2.1.1. Phương pháp súng bật nẩy theo TCVN 9334:2012 ........................... 25
2.1.2. Phương pháp siêu âm theo TCVN 9357:2012 ................................... 29
2.1.3. Phương pháp khoan lấy lõi ................................................................ 36
2.1.4. Phương pháp kết hợp ......................................................................... 39
2.1.5. Đánh giá cường độ bê tông trên kết cấu hiện hữu ............................. 45
2.2. Cơ sở lựa chọn phương pháp thí nghiệm cho kết cấu cột ........................ 47
2.2.1. Thu thập thông tin và khảo sát hiện trường ....................................... 47
2.2.2. Độ chính xác của phương pháp thí nghiệm theo Tiêu chuẩn ............ 47
2.2.3. Vị trí, điều kiện làm việc của kết cấu được kiểm tra ......................... 48
2.2.3. Điều kiện thí nghiệm .......................................................................... 49
2.3. Quy trình thí nghiệm đánh giá cường độ bê tơng cột trên kết cấu cơng
trình ................................................................................................................. 49
2.3.1. Lựa chọn phương pháp thí nghiệm .................................................... 49
2.3.2. Xác định khối lượng, vị trí và vùng kiểm tra ..................................... 50

2.3.4. Hiệu chỉnh thiết bị .............................................................................. 55
2.3.5. Thí nghiệm hiện trường ..................................................................... 55
2.3.6. Xử lý kết quả, lập báo cáo thí nghiệm ............................................... 56
2.3.7. Xây dựng quy trình thí nghiệm xác định cường độ bê tông cột trên kết
cấu cơng trình ............................................................................................... 57
CHƯƠNG 3..................................................................................................... 61
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ BÊ TÔNG
CỘT TRÊN KẾT CẤU CƠNG TRÌNH ......................................................... 61
3.1. Đánh giá xác định cường độ bê tông bằng phương pháp khoan lấy lõi .. 61
3.1.1. Thu thập số liệu .................................................................................. 61


3.1.2. Tính tốn kết quả................................................................................ 61
3.1.3. Phân tích kết quả thí nghiệm .............................................................. 62
3.1.4. Đánh giá cường độ bê tơng trên kết cấu cơng trình ........................... 62
3.2. Đánh giá xác định cường độ bê tông bằng phương pháp súng bật nẩy ... 63
3.2.1. Thu thập số liệu ................................................................................. 63
3.2.2. Xử lý số liệu ....................................................................................... 63
3.2.3. Xây dựng đường chuẩn quan hệ R-n ................................................. 64
3.2.4. Phân tích kết quả xây dựng đường chuẩn trên mẫu lưu .................... 66
3.2.5. Đánh giá kết quả cường độ bê tơng trên kết cấu cơng trình .............. 67
3.3. Đánh giá xác định cường độ bê tông bằng phương pháp siêu âm ........... 68
3.3.1. Thu thập số liệu .................................................................................. 68
3.3.2. Xử lý và tính tốn số liệu ................................................................... 68
3.3.3. Xây dựng đường chuẩn quan hệ V-R ................................................ 69
3.3.4. Phân tích kết quả thí nghiệm và xây dựng đường chuẩn .................. 71
3.3.5 Đánh giá kết quả cường độ bê tơng trên kết cấu cơng trình ............... 71
3.4. Đánh giá xác định cường độ bê tông bằng phương pháp kết hợp siêu âm
và bật nẩy. ....................................................................................................... 72
3.4.1. Thu thập số liệu .................................................................................. 72

3.4.2. Xác định cường độ bê tông theo kết hợp giữa siêu âm và bật nẩy .... 72
3.4.3. Phân tích kết quả thí nghiệm và tính tốn .......................................... 73
3.4.4. Đánh giá kết quả bê tông trên kết cấu cơng trình .............................. 74
3.5. Đánh giá xác định cường độ bê tông bằng súng bật nẩy với khoan lõi ... 74
3.5.1. Thu thập số liệu .................................................................................. 74
3.5.2. Xây dựng đường chuẩn giữa trị số bật nẩy và giá trị cường độ mẫu. 75
3.5.3. Phân tích kết quả xây dựng đường chuẩn và kết quả thí nghiệm ...... 79
3.5.4. Đánh giá kết quả cường độ bê tông trên kết cấu cơng trình .............. 79
3.6. So sánh đánh giá kết quả của các phương pháp thí nghiệm .................... 79
Kết luận ........................................................................................................... 81


Kiến nghị ......................................................................................................... 81
Hướng mở của đề tài ....................................................................................... 82
Tài liệu tham khảo
Phụ lục 1. Thí nghiệm bằng phương pháp khoan lõi ........................................ 1
Phụ lục 2. Xác định phương trình quan hệ R-n, thí nghiệm súng bật nẩy ........ 4
Phụ lục 3. Phương pháp xung siêu âm ............................................................ 12
Phụ lục 4: phương pháp kết hợp siêu âm và bật nẩy ...................................... 23


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Hệ số tính đổi khi quy về mẫu chuẩn . ............................................ 12
Bảng 1.2.Ưu điểm và hạn chế của một số phương pháp thử hiện trường ...... 20
Bảng 2.1.Các loại súng bật nẩy dùng cho công trình dân dụng..................... 26
Bảng 2.2.Hiệu chỉnh kết quả đo do ảnh hưởng của nhiệt độ.......................... 33
Bảng 2.3.Ảnh hưởng của bề mặt đến vận tốc âm siêu âm .............................. 35
Bảng 2.4.Hệ số điều chỉnh trị số bật nẩy ........................................................ 42
Bảng 2.5.Số lượng vùng kiểm tra cho cấu kiện và số cấu kiện kiểm tra ........ 50
Bảng 3.1.Tính tốn kết quả khoan lõi bê tông hiện trường ............................ 61

Bảng 3.2. Đánh giá Kết quả khoan lõi hiện trường ........................................ 62
Bảng 3.3.Xử lý, tính tốn giá trị bật nẩy trên mẫu lưu .................................. 63
Bảng 3.4. Kết quả phân tích thí nghiệm bật nẩy bằng phần mềm MInitab .... 65
Bảng 3.5. Đánh giá cường độ bê tơng bằng thí nghiệm bật nẩy hiện trường 67
Bảng 3.6. Số liệu thu thập từ mẫu lưu siêu âm ............................................... 68
Bảng 3.7.Đánh giá kết quả siêu âm bê tông hiện trường .............................. 71
Bảng 3.8.Số liệu siêu âm và bật nẩy thu thập được ........................................ 73
Bảng 3.9. Kết quả xác định cường độ bê tông bằng siêu âm bật nẩy............. 74
Bảng 3.10.Số liệu bật nẩy và cường độ bê tông mẫu khoan hiện trường ....... 75
Bảng 3.11.Đặt giá trị X,Y để xây dựng đường chuẩn ..................................... 76
Bảng 3.12.Phân tích kết quả bật nẩy và khoan lõi ......................................... 78
Bảng 3.13.Đánh giá kết quả thí nghiệm bật nẩy và khoan lõi trên cấu kiện .. 79
Bảng 3.14.So sánh sai số của các phương pháp thí nghiệm hiện trường....... 80
Bảng 1a.Số liệu lõi khoan thu thập được (phụ lục 1) ....................................... 1
Bảng 2a.Số liệu kết quả thí nghiệm bật nẩy và nén mẫu lưu (phụ lục 2) ......... 4
Bảng 2b.Số liệu bật nẩy hiện trường (phụ lục 2) .............................................. 5
Bảng 3a. Số liệu siêu âm trên mẫu lưu (phụ lục 3)......................................... 12
Bảng 3b. Số liệu siêu âm và cường độ bê tông hiện trường (phụ lục 3). ....... 13


Bảng 4a. Số liệu thí nghiệm siêu âm và bật nẩy tại hiện trường (phụ lục 4). 23
Bảng 4b.Bảng tra trị số Tα (phụ lục 4)............................................................ 24
Bảng 4c.Bảng tra hệ số ảnh hưởng loại xi măng (phụ lục 4) ......................... 25
Bảng 4d.Bảng tra hệ số ảnh hưởng của hàm lượng xi măng (phụ lục 4) ....... 25
Bảng 4e.Bảng tra hệ số ảnh hưởng của loại cốt liệu (phụ lục 4) ................... 25
Bảng 4f.Bảng tra hệ số ảnh hưởng của đường kính cốt liệu (phụ lục 4) ........ 25


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1.Các cột theo vị trí đặt lực................................................................... 5

Hình 1.2.Cột chịu nén lệch tâm......................................................................... 5
Hình 1.3.Đường cong tương tác P-M ............................................................... 6
Hình 1.4.Vết nứt trong cột khi chịu tải trọng .................................................... 7
Hình 1.5.Chiều dài tính tốn của cột và ảnh hưởng uốn dọc ........................... 8
Hình 1.6.Cột và dầm chịu uốn khi chịu tải trọng ngang................................... 9
Hình 1.7.Các giai đoạn ứng xử của bê tông khi chịu nén .............................. 10
Hình 1.8.Mẫu bê tơng chuẩn ........................................................................... 11
Hình 1.9.Ảnh hưởng của tỷ sô h/d đến cường độ nén bê tông dọc trục.......... 11
Hình 1.10.Bố trí cốt thép trong cột theo điều kiện làm việc ........................... 13
Hình 1.11.Bố trí cốt thép đai........................................................................... 14
Hình 1.12.Thi cơng đổ bê tơng cột nhiều đợt.................................................. 14
Hình 1.13.Bê tơng đỉnh cột kém chất lượng ................................................... 15
Hình 1.14.Tháo dỡ sớm ván khn cột ........................................................... 16
Hình 1.15.Sự cố nâng tầng ở Long An ............................................................ 16
Hình 1.16.Bê bị ăn mịn và biên pháp gia cố .................................................. 18
Hình 1.17.Quy trình lựa chọn phương pháp thí nghiệm đánh cường độ BT .. 23
Hình 2.1.Hình ảnh súng bật nẩy ..................................................................... 25
Hình 2.2.Xây dựng đường chuẩn quan hệ R-n................................................ 27
Hình 2.3.Đặt súng bật nẩy .............................................................................. 28
Hình 2.4.Quy trình thí nghiệm bằng súng bật nẩy .......................................... 29
Hình 2.5.Hình ảnh máy siêu âm ...................................................................... 30
Hình 2.6.Bố trí đầu dị siêu âm ....................................................................... 32
Hình 2.7.Ảnh hưởng của cốt thép đặt song song đến vận tốc siêu âm ........... 34


Hình 2.8.Ảnh hưởng khi cốt thép nằm vng góc ........................................... 34
Hình 2.9.Xây dựng quy trình thí nghiệm siêu âm ........................................... 36
Hình 2.10.Xây dựng quy trình khoan lõi ......................................................... 39
Hình 2.11.Biểu đồ xác định vận tốc siêu âm kết hợp với bật nẩy ................... 40
Hình 2.12.Xây dựng quy trình thí nghiệm siêu âm và khoan lõi .................... 44

Hình 2.13.Xây dựng quy trình thí nghiệm bật nẩy và khoan lõi ..................... 44
Hình 2.14.Xác định vị trí cột cần kiểm tra ..................................................... 48
Hình 2.15.Siêu âm cột ..................................................................................... 51
Hình 2.16.Xác định vị trí và số vùng kiểm tra của cột.................................... 53
Hình 2.17.Khoan lẫy lõi hiện trường q nhiều vị trí .................................... 53
Hình 2.18.Quy trình thí nghiệm đánh giá cường độ bê tơng 1 cấu kiện cột .. 58
Hình 2.19.Quy trình thí nghiệm đánh giá cường độ bê tơng cột cho 1 tầng .. 59
Hình 2.20.Quy trình đánh giá cường độ bê tơng cột cho tồn bộ cơng trình 60
Hình 3.1. Xây dựng đường chuẩn quan hệ R-n............................................... 65
Hình 3.2.Đồ thị phân bố các giá trị bật nẩy và cường độ bê tơng ................. 65
Hình 3.3. Tần suất xuất hiện các giá trị cường độ bê tơng ............................ 66
Hình 3.4.Giá trị cường độ phân bố xung quanh giá trị trung bình ................ 66
Hình 3.5.Đường chuẩn quan hệ giá trị siêu âm và cường độ (R) .................. 70
Hình 3.6. Đồ thị phân bố giá trị hệ vận tốc siêu âm và cường độ bê tông ..... 70
Hình 3.7 Sự phân bố giá trị cường độ xung quanh giá trị trung bình ............ 70
Hình 3.8.Đường chuẩn quan hệ giá trị bật nẩy và cường độ mẫu khoan ..... 77
Hình 3.9.Sự phân bố giá trị cường độ xung quanh giá trị trung bình ........... 77
Hình 3.10.Đồ thị phân bố dữ liệu giá trị cường độ và giá trị bật nẩy............ 78
Hình 3.11.Tần suất xuất hiện giá trị cường độ bê tơng khi thí nghiệm ........ 78
Hình 3.12.Biểu đồ xác định cường độ nén của bê tông tiêu chuẩn (phụ lục 4)
......................................................................................................................... 24


1

PHẦN MỞ ĐẦU
™ Lý do chọn đề tài
Bê tơng có vai trò rất quan trọng, trong những năm cuối thế kỷ XIX đầu
thế kỷ XX và phát triển mạnh đến ngày nay. Ở nước ta, vật liệu bê tông là đại
diện tiêu biểu nhất trong các nhóm vật liệu được sử dụng rộng rãi trong xây

dựng cơng trình. Rõ ràng là hiện nay, ngồi bê tơng thường cịn bê tơng
cường độ cao sử dụng trong các cơng trình cao tầng đã và đang phát triển
trong tương lai. Góp phần vào việc phát triển vật liệu xây dựng trong giai
đoạn hội nhập khu vực và Quốc tế.
Bê tông được tạo thành từ nhiều loại vật liệu, do đó bê tơng có nhiều
đặc trưng cơ lý khác nhau. Trong đó, thường quan tâm hai đặc trưng chính là:
cường độ và biến dạng. Các đặc trưng này, được quan tâm trong một quá trình
từ giai đoạn thi cơng cho đến khi đưa cơng trình vào sử dụng. Trong nhiều
tính chất cơ lý thì cường độ chịu nén, là một trong các tính chất cơ lý quan
trọng, để đánh giá chất lượng bê tông. Tuy nhiên, khi không được bảo dưỡng
tốt, bê tông dễ bị biến đổi rất nhanh, do các hiện tượng co ngót, nhiệt dẫn, tác
động của mơi trường. Vì vậy, một số cơng trình sau khi đưa vào sử dụng,
phần kết cấu bê tơng có những biểu hiện suy giảm khả năng chịu lực trước
thời hạn. Có thể do một số ngun nhân là:
Thứ nhất: trong một cơng trình, có rất nhiều mẻ trộn bê tơng, nên sẽ
có sự thay đổi chất lượng trong một phạm vi nào đó. Mặt khác, cường độ bê
tông bị ảnh hưởng một số yếu tố như: công nghệ kỹ thuật thi công, vật liệu sử
dụng, cơng tác bảo dưỡng…Do đó, cường độ bê tơng bị biến động là có thể
xảy ra và khó tránh khỏi.
Thứ hai: việc sử dụng ván khuôn chưa đạt chuẩn, vật liệu khơng đồng
bộ, cơng tác đầm nén khó kiểm sốt. Nên, có thể dẫn đến các khuyết tật có thể
là: rỗ, xốp bề mặt, mất nước xi măng, trơ cốt liệu….Như vậy, việc đánh giá


2

cường độ bê tơng trên cơng trình hiện hữu là cơng tác cần thiết thực hiện cho
các cơng trình sau:
- Khi cơng trình có nghi vấn hoặc có dấu hiệu về suy giảm chất lượng
bê tông trước thời hạn, làm cơ sở để nghiệm thu bê tông.

- Khi cần cải tạo, sửa chữa và nâng cấp phục vụ cơng trình.
- Khi có yêu cầu riêng của chủ đầu tư hoặc các đơn vị có liên quan.
Từ đó, cho thấy kết quả trên mẫu đúc, chưa phản ánh đầy đủ về cường
độ bê tông. Như vậy, để phản ánh đầy đủ, trung thực và khơng làm thay đổi
tính chất của cơng trình hiện hữu, nên cần có những thí nghiệm trên bản thân
kết cấu đó, mà khơng làm tổn hại đến kết cấu là điều cần thiết. Hiện nay, các
Tiêu chuẩn Việt Nam về đánh giá cường độ bê tông trên kết cấu hiện hữu,
đang áp dụng đã có một số hiệu quả tốt nhất định, giảm chi phí xây dựng
mới… Nhưng, trong Tiêu chuẩn cũng còn nhiều chổ phức tạp, các Kỹ sư chưa
nắm rõ hết các quy định thực hiện cụ thể là: trong Tiêu chuẩn chưa đưa ra quy
trình hướng dẫn cho việc đánh giá bê tơng theo từng loại và theo tầm quan
trọng của kết cấu như: cột. Vì vậy, luận văn hướng đến tìm hiểu, làm rõ, phân
tích các quy trình đánh giá cường độ bê tơng cột cho nhà dân dụng phổ biến,
và có một số xử lý, đánh giá kết quả thí nghiệm trên mẫu đúc thu thập được.
Đó là lý do để tác giả chọn đề tài “Đánh giá cường độ bê tông cột trên kết cấu
cơng trình hiện hữu theo hệ Tiêu chuẩn Việt Nam”.
™ Mục đích nghiên cứu
Mục đích nghiên cứu đánh giá cường độ bê tơng cột trên cơng trình
hiện hữu:
- Xác định giá trị cường độ bê tông chịu nén thực tế trên kết cấu cột,
làm cơ sở đánh giá mức độ an tồn cho cơng trình dưới tác động của tải trọng
- Làm cơ sở đánh giá sự phù hợp chất lượng bê tông cột, trên kết cấu
công trình, hoặc để nghiệm thu, cải tạo, sửa chữa phục vụ cơng trình.


3

™ Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: cường độ chịu nén của bê tông cột trên kết
cấu cơng trình bê tơng cốt thép dân dụng và công nghiệp đã và đang tồn tại.

- Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu áp dụng lý thuyết hệ Tiêu chuẩn
VN về đánh giá cường độ bê tông cột trên kết cấu hiện hữu, cho cơng trình
xây dựng dân dụng kết hợp với kết quả thực nghiệm nén mẫu thu thập được.
™ Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thực nghiệm, phân tích lý thuyết, vận dụng Tiêu chuẩn
Việt Nam để đánh giá, so sánh và kết luận các phương pháp thí nghiệm.
™ Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học:
+ Trong quá trình đánh giá cường độ bê tơng trên cơng trình hiện hữu,
có xét đến kết cấu có tầm quan trọng như cột, mà trong các Tiêu chuẩn Việt
Nam hiện nay chưa đề cập.
+ Làm cơ sở cho việc lựa chọn, xây dựng quy trình thí nghiệm những
kết cấu cột riêng lẻ, kết cấu cột trong một tầng và cho tồn bộ cơng trình.
- Tính thực tiễn của đề tài:
+ Sau khi nghiệm thu, đối với các cấu kiện có tầm quan trọng, địi hỏi
phải có mẫu lưu đầy đủ để thuận tiện cho việc kiểm tra, đánh giá khi cần thiết.
+ Đề xuất, trong nghiệm thu kết cấu bê tông cần kết hợp kết quả nén
mẫu đúc và kết quả thí nghiệm trên bản thân kết cấu để phản ánh đầy đủ hơn.
+ Khi chọn số lượng mẫu đúc hiện trường, ngoài việc chọn theo khối
lượng bê tơng, thì cần kết hợp với số lượng cấu kiện để cho kết quả phản ánh
tốt hơn.
+ Đối với thiết kế, thì nên lường trước những tác động bất lợi đến bê
tông, do những nguyên nhân khách quan và chủ quan, hoặc chỉ ra những vị trí
cho phép sử dụng các phương pháp thí nghiệm hiện trường.


THƠNG BÁO
Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui
lịng liên hệ với Trung Tâm Thơng tin Thư viện
– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.

Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội.
Email:

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN


81

KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ
Kết luận
Nội dung Luận văn đã vận dụng các hệ Tiêu chuẩn Việt Nam, về đánh
giá cường độ bê tơng trên cơng trình hiện hữu. Ngồi ra, để vận dụng các Tiêu
chuẩn được thuận lợi, phù hợp với điều kiện thực tiễn, vì vậy Luận văn đã đề
cập đến một số vấn đề như sau:
- Đề xuất, xây dựng quy trình đánh giá cường độ bê tơng cột trên kết
cấu cơng trình cho: những cấu kết cấu cột riêng lẻ, kết cấu cột trong một tầng
và tồn bộ cột trong cơng trình.
- Phân tích, so sánh, đánh giá các phương pháp thí nghiệm thơng qua
một số kết quả thí nghiệm nén mẫu thu thập được.
- Luận văn áp dụng phần mềm thống kê, để phân tích kết quả thí
nghiệm, làm cơ sở khoa học khi đánh giá, nâng cao vai trò nghiên cứu thực
nghiệm.
- Luận văn đã đưa ra các ưu, nhược điểm của các phương pháp thí
nghiệm xác định cường độ bê tơng trên kết cấu cơng trình, để làm cơ sở khi
lựa chọn phương pháp thí nghiệm trên kết cấu cột.
Trong q trình thí nghiệm hiện trường, cần phải hạn chế tối đa sự tác
động bất lợi đến kết cấu, xem xét điều kiện mơi trường. Do đó, cơng tác thí
nghiệm hiện trường cịn nhiều hạn chế, khó thực hiện đầy đủ số lượng mẫu
theo Tiêu chuẩn quy định. Đây là những hạn chế mà thực tiễn thường xảy ra,

và cũng là hạn chế của Luận văn khi so sánh, đánh giá các phương pháp thí
nghiệm hiện trường.
Kiến nghị
Tuy vậy, các Tiêu chuẩn Việt Nam về đánh giá cường độ bê tơng trên
cơng trình hiện hữu đã áp dụng có những kết quả tốt nhất định. Tuy nhiên, để
đầy đủ hơn thì các Tiêu chuẩn nên chỉ rõ quy trình đánh giá cho từng loại cấu


82

kiện, theo tầm quan trọng và theo qui mô công trình sao cho kết quả phản ánh
đầy đủ cho tồn bộ cơng trình, góp phần nâng cao cơng tác quản lý chất lượng
cơng trình. Bên cạch đó, cũng cần áp dụng các phần mềm thống kê, phân tích
kết quả thí nghiệm, đào tạo cán bộ thí nghiệm theo hướng chuyên sâu có khả
năng phân tích kết cấu, sử dụng, quản lý thiết bị thí nghiệm thành thạo.
Luận văn là một hướng, mà người làm cơng tác kiểm định cơng trình
có thể tham khảo thêm, khi thực hiện thí nghiệm xác định cường độ bê tông
trên kết cấu cột.
Hướng mở của đề tài
Do thời gian và kiến thức của tác giả còn nhiều hạn chế, nên chỉ đi sâu
vào một phần trong các Tiêu chuẩn. Hướng mở để nghiên cứu, là Việt Nam
hiện nay đang trong giai đoạn hội nhập khu vực và Quốc tế. Do đó, cũng cần
nghiên cứu áp dụng các tiêu chuẩn đánh giá cường độ bê tông trên cơng trình
hiện hữu của nước ngồi như: Anh, Mỹ (ACI)… Để đánh giá chất lượng bê
tơng cho cơng trình tại Việt Nam và phù hợp với điều kiện khí hậu của Việt
Nam.
Bên cạnh đó, cũng cần có hướng nghiên cứu đánh giá cường độ bê tông
trên kết cấu công trình sau khi chịu tác động của cháy.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Xuân Bích (1995), Sửa chữa và gia cố cơng trình xây dựng,
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
2. Nguyễn Viết Bình, Nguyễn Ngọc Long, Nguyễn Mạnh, Nguyễn Văn
Mạnh (2009), Kiểm định cầu, Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội.
3. Nguyễn Đình Cống (2007), Tính tốn tiết diện cột bê tơng cốt thép,
Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội.
4. Bộ xây dựng, Viện KHCNXD (2004) Tiêu chuẩn ISO 2394-1998 ,
nguyên tắc chung về độ tin cậy của kết cấu xây dựng , Hà Nội.
5. Nguyễn Trung Hịa (2011), Kết cấu bê tơng cốt thép theo quy phạm
hoa kỳ, Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội.
6. Nguyễn Trung Hòa (2010), Quy phạm Anh Quốc BS 8118-1997 Kết
cấu bê tông và bê tông cốt thép, Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội.
7. Vương Hoách (2000), Sổ tay xử lý sự cố cơng trình tập 1, Nhà xuất
bản xây dựng, Hà Nội.
8. Vương Hoách (2000), Sổ tay xử lý sự cố cơng trình tập 2, Nhà xuất
bản xây dựng, Hà Nội.
9. Khương Văn Huân (2009), Đánh giá cường độ bê tơng trên các cơng
trình thủy lợi khu vực đồng bằng sơng cửu long, Tạp chí khoa học công
nghệ xây dựng số 4/2009.
10. Lê Văn Kiểm (2013), Hư hỏng, sửa chữa gia cường cơng trình, Nhà
xuất bản Đại học Quốc Gia, TPHCM.
11. Lê Minh Long (2008), Một số vấn đề về cường độ bê tơng, Tạp chí
khoa học công nghệ xây dựng số 1/2008.
12. Nguyễn Đại Minh (2012), Đánh giá cường độ bê tông theo cấp độ bền
và mác bê tơng, Tạp chí khoa học cơng nghệ xây dựng số 1/2012.


13. IU.M.BAZENOV, Bạch Đình Thiên, Trần Ngọc Tính (2009), Cơng
nghệ bê tông, Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội.

14. TCVN 4453:1995 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép tồn khối – Quy
phạm thi cơng nghiệm thu
15. TCVN 3105:1993 Hỗn hợp Bê tông – Bê tông nặng lấy mẫu, bảo
dưỡng
16. TCVN 3118:1993 Bê tông nặng phương pháp xác định cường độ nén
17. TCXDVN 239 : 2006 bê tông nặng- đánh giá cường độ bê tơng trên kết
cấu cơng trình .
18. TCXDVN 373:2006 Chỉ dẫn đánh giá mức độ nguy hiểm của kết cấu
nhà
19. TCVN 9334:2012 Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ nén
bằng súng bật nẩy.
20. TCVN 9335:2012 Bê tông nặng – Phương pháp thử không phá hủy-xác
định cường độ nén sử dụng kết hợp máy đo siêu âm và súng bật nẩy.
21. TCVN 9357:2012 Bê tông nặng – Phương pháp thử không phá hủy-xác
định cường độ nén bằng vận tốc đo siêu âm.
22. TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn
thiết kế
23. Trần Mạnh Tn (2012), Tính tốn kết cấu bê tông cốt thép theo tiêu
chuẩn ACI318-2002, Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội.
24. Nguyễn Viết Trung (2003), Chẩn đốn cơng trình cầu, Nhà xuất bản
xây dựng, Hà Nội.
25. Võ Văn Thảo (2001), Phương pháp khảo sát – nghiên cứu thực nghiệm
cơng trình, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
26. Trần Thế Truyền, Nguyễn Xuân Huy (2011), Phá hủy, rạn nứt bê tông
cơ học và ứng dụng , Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội


27. Đồn Thế Tường (2002), Các phương pháp khơng phá hủy đánh giá
chất lượng cọc khoan nhồi, Tạp chí khoa học cơng nghệ xây dựng số
2/2002.

28. Hồng Minh Đức (2010), Đánh giá cường độ chịu nén hiện trường của
bê tông theo tiêu chuẩn EN 13791:2007, Tạp chí khoa học cơng nghệ
xây dựng số 4/2010.


PHẦN PHỤ LỤC
Phụ lục 1. Thí nghiệm bằng phương pháp khoan lõi
A. Thu thập số liệu
- Cơng trình

: Tổ hợp cơng trình dịch vụ cơng cộng văn phịng và nhà ở

- Ngày thí nghiệm : 24/11/2011
- Thiết bị thí nghiệm: Máy khoan và máy nén bê tông
- Tiêu chuẩn áp dụng: TCXDVN 239:2006
- Bê tông mác thiết kế: M450 (B35)
Bảng 1a. Số liệu lõi khoan thu thập được
Cường

Hệ số

Đường

Chiều

hiệu

độ thiết

p.pháp

kính

cao

mẫu

kế

khoan

khoan

khoan

N/mm2

(v. góc)

(mm)

(mm)

Cấu kiện

Số

1

Dầm trục 14 (Q-S) TH2

45,0

2,5

79

132

2

Dầm trục 14 (Q-S) TH2

45,0

2,5

79

134

3

Vách 28 (L-13) TH1

45,0

2,5

79

134

4

Vách 28 (L-13) TH1

45,0

2,5

79

133

Bảng 1a. Tiếp theo
Cốt thép trong mẫu

Diện tích chịu

Lực phá hoại

khoan

lực (mm2)

(N)

F

N

4899

104420

4899

139000

3

4899

119100

4

4899

110170

Số hiệu
mẫu

dt (mm)

a (mm)

1

2

14

29


B. Tính tốn xác định cường độ bê tơng hiện trường
- Xác định cường độ chịu nén của mẫu khoan theo cơng thức (2.5).
R mk =

P
F

( MPa )

(2.5)

Trong đó:
P - Tải trọng phá hoại thực tế khi nén mẫu tính bằng Niutơn
F - Diện tích bề mặt chịu lực nén của mẫu khoan (mm2)
- Xác định cường độ chịu nén tại hiện trường: cường độ bê tông tại một
cấu kiện xác định theo phương pháp nén mẫu (Rmk) chuyển đổi về mẫu lập
phương tiêu chuẩn (R1) được gọi là cường độ bê tông hiện trường quy về mẫu
lập phương.
Trương hợp khơng cốt thép tính theo cơng thức (2.6).
R1 = k ×

D
(1,5 +

1

λ

×R mk

( MPa)

(2.6)

)

Trong đó:
D- là hệ số của phương pháp khoan
+ D=2,3 khi phương pháp khoan vng góc với phương đổ bê tông
+ D=2,5 khi phương pháp khoan song song với phương đổ bê tông
+

λ=

h
d hệ số ảnh hưởng của chiều cao (h) và đướng kính (d)

+ Trường hợp mẫu khoan có một cốt thép thì R1 được nhân với k1 và
tính theo cơng thức (2.7).
k1 = 1 + 1,5 ×

d1 × a
h × d mk

(MPa)

Trong đó:
d1 - là kính cốt thép
b- khoảng cách từ tim cốt thép đến đáy gần của mẫu khoan

(2.7)


h, dmk – chiều cao và đường kính mẫu khoan
+ Nếu mẫu khoan có chứa 2 thanh thép
• Nếu khoảng cách 2 cốt thép khơng lớn hơn đường kính cốt thép lớn nhất
thì k1 vẫn tính theo cơng thức (2.6) và tính theo cốt thép có đường kính
lớn nhất.
• Nếu khoảng cách 2 cốt thép lớn hơn đường kính lớn nhất thì hiệu chỉnh
theo hệ số k2 theo (2.8).
k 2 = 1 + 1,5 ×

∑d

i

×a

h × d mk

( MPa)

(2.8)

- Xác định cường độ bê tông hiện trường của các vùng cấu kiện kiểm
tra theo công thức (2.9):
n

R ht =

∑R
i =1

ht

n

Trong đó:
Rht - cường độ bê tơng hiện trường của mẫu khoan thứ i
n- là số mẫu khoan trong tổ mẫu

(2.9)


Phụ lục 2. Xác định phương trình quan hệ R-n, thí nghiệm súng bật nẩy
I. Thu thập các số liệu
- Cơng trình

: Tổ hợp cơng trình dịch vụ cơng cộng văn phịng và nhà ở

- Ngày thí nghiệm

: 29/9/2011 đến ngày 6/10/2011

- Thiết bị thí nghiệm

: Súng bật nẩy SCHMIDT – Thụy Sỹ
:Máy nén DB300 - HECKERT

- Tiêu chuẩn áp dụng

: TCVN: 9334:2012, 3118:1993

- Bê tông mác thiết kế

: M450 (B35)

Bảng 2a. Số liệu kết quả thí nghiệm bật nẩy và nén trên mẫu lưu
Stt

Ký hiệu tổ mẫu

Giá trị bật

Cường độ

nẩy (vạch)

nén N/mm2

1

Dầm sàn tầng 1, vách V19 tầng 1, tổ 1

29,25

44,89

2

Dầm sàn tầng 1, vách V19 tầng 1, tổ 3

29,80

42,89

3

Dầm sàn tầng 1, vách V19 tầng 1, tổ 1a

31,72

40,00

4

Vách 33, tầng hầm 1

27,29

37,04

5

Dầm sàn tầng hầm 1 trục Q-S 13 tổ 1

29,35

41,56

6

Dầm sàn tầng hầm 1 trục Q-S 13 tổ 2

30,00

41,33

7

Dầm sàn tầng hầm 1 trục K-S-11 tổ 3

28,41

34,67

8

Dầm cột vách tầng hầm 1,V31,V35, C10 tổ 1

30,86

44,00

9

Dầm sàn tầng hầm 1 trục Q-S-13-17 tổ 2

29,92

42,67

10

Vách tầng hầm 1, V28 trục L-M

27,96

37,33

11

Dầm sàn tầng hầm 2 trục Q-S-13-17 tổ 2

28,85

31,33

12

Vách 28, V34 tầng hầm 2

34,22

48,67

13 Vách V7

28,44

42,44

14

Vách V6, trục 6,7,8,9,10,11 tầng hầm 2

29,00

44,44

15

Vách V28, V35, C10 tầng hầm 1

28,67

39,56

16 Vách 28, S 103, V36, V32 tầng hầm 2

34,32

48,89

17 Vách 19 tầng hầm 2

29,12

39,56