Báo cáo Thí nghiệm và kiểm định công trình ĐHXD

THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM
THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH
BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 1:
THÍ NGHIỆM THỬ KÉO THÉP
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
- Xác định các đặc trưng cơ học chính của thép ở nhiệt độ thường:
+ Dung sai khối lượng:  (%).
+ Giới hạn chảy trên:  c (kG / cm 2 ).
+ Giới hạn bền kéo:  b (kG / cm 2 ).
+ Độ giãn dài tương đối sau khi đứt:  (%).
II. NGUYÊN LÝ THÍ NGHIỆM
- Mẫu thử bị kéo dọc trục bằng lực kéo, cho đến khi phá hủy (đứt thép).
- Thí nghiệm được tiến hành ở nhiệt độ thường, từ 10o  35o C.
III. TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG
- TCVN 197-2002: Vật liệu kim loại – Thí nghiệm kéo ở nhiệt độ thường.
- TCVN 1651-2-2008: Thép cốt bê tông – Phần 2 – Thép thanh vằn.
IV. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
- Thiết bị thí nghiệm bao gồm:
+ Máy kéo thủy lực.
+ Thước kẹp.
+ Thước lá kim loại.
+ Cân điện tử.
V. MẪU THÍ NGHIỆM
- Có 2 loại mẫu thử: Mẫu thử tiêu chuẩn và mẫu thử nguyên dạng.
- Trong bài thí nghiệm này, ta sử dụng mẫu thử nguyên dạng.
- Lấy mẫu: Cắt 1 đoạn thanh thép (thép cốt bê tông).
- Số lượng: 1 tổ mẫu (gồm 3 thanh thép).

Hình 1. Mẫu thử nguyên dạng.
VI. QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM
1) Trước khi tiến hành thí nghiệm
- Cân và đo chiều dài từng thanh thép trong tổ mẫu thí nghiệm, ta được:
+ Đường kính của thanh thép: d (mm).
+ Khối lượng của thanh thép: G ( g ).
+ Chiều dài cữ ban đầu của thanh thép: Lo  5  d (mm).
+ Chiều dài của mẫu thử: L (cm).
SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 1


THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

2) Tiến hành thí nghiệm
- Bước 1:
+ Kiểm tra, vận hành máy không tải, chọn thang đo lực phù hợp. Thông thường,
thang đo lực được chọn lớn hơn 1,3 1,5 lần giá trị kéo đứt dự kiến.
- Bước 2:
+ Vạch đánh dấu chiều dài cữ ban đầu lên mẫu thử, với độ chính xác 1% . Với
mẫu thử là thép gai cốt bê tông, có thể dựa vào khoảng cách các gai thép để xác định
nhanh chóng hơn.
- Bước 3:
+ Kiểm tra sự làm việc của bộ phận vẽ đồ thị biến dạng trên máy.
+ Điều chỉnh kim đồng hồ trên thang đo về số 0.

- Bước 4:
+ Mẫu thử được gá lắp vào giá kẹp, điều chỉnh mẫu sao cho phương gia tải trùng
với phương dọc trục của mẫu.
- Bước 5:
+ Tiến hành kéo mẫu thử, với tốc độ chịu kéo quy định sau đây:
 Xác định giới hạn chảy: Tốc độ tăng ứng suất giữ không đổi, khoảng
20  200 (kG / cm2 .s) đối với thép có môđun đàn hồi E  150 (GPa) và trong khoảng
60  600 (kG / cm2 .s) với thép có môđun đàn hồi E  150 (GPa).

 Xác định giới hạn bền: Tốc độ tăng ứng suất có thể đạt giá trị lớn nhất cho
phép trong khu vực dẻo và không được vượt quá tốc độ biến dạng 0,008/s.
- Bước 6:
+ Theo dõi quá trình gia tải, để xác định giá trị lực kéo  Pc , Pb  tương ứng với giới
hạn chảy trên và giới hạn bền của thanh thép.
 Pc : Lực kéo tại thời điểm xuất hiện điểm chảy của vật liệu. Lực không tăng
trong khi biến dạng tiếp tục tăng.
 Pb : Lực kéo lớn nhất đạt được khi mẫu thử bị phá hủy (thép bị đứt).
- Bước 7:
+ Sau khi kéo đứt mẫu, lấy 2 phần của mẫu thử ra khỏi giá máy. Tiến hành ghép
2 phần mẫu thử lại cho ăn khớp và đồng trục.
+ Xác định chiều dài tính toán của mẫu sau khi bị phá hủy: L1 (mm) thông qua
các mốc giới hạn đã đánh dấu.
VII. TÍNH TOÁN VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
1) Xác định dung sai khối lượng
- Khối lượng đơn vị thực tế của mẫu thử, được xác định theo công thức:
Gtt 

G
(kg / m)
L

- Dung sai khối lượng   %  : Sai lệch tương đối của khối lượng đơn vị thực tế so với
khối lượng đơn vị tiêu chuẩn, xác định theo công thức:

SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 2


THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH



BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

Gtt  Gtc
100
Gtc

- Trong đó:
+ Gtt : Khối lượng đơn vị thực tế.
+ Gtc : Khối lượng đơn vị tiêu chuẩn của vật liệu (đơn vị: kg/m). Tra trong tiêu
chuẩn TCVN 1651-2:2008 đối với mẫu thử là thép thanh cốt bê tông.
2) Xác định giới hạn chảy trên
- Giới hạn chảy trên: Ứng suất tại điểm chảy của vật liệu kim loại khi đó xuất hiện
biến dạng dẻo mà lực thử không tăng. Xác định theo công thức:
c 

Pc

(kG / cm2 )
A

- Trong đó:
+ Pc : Lực kéo tại thời điểm xuất hiện điểm chảy của vật liệu.
+ A: Diện tích mặt cắt ngang ban đầu của mẫu thử.
 d2
2
A

4

(cm )

 d : Đường kính tiết diện của mẫu thử.
3) Xác định giới hạn bền kéo
- Giới hạn bền kéo: Giá trị ứng suất tương ứng với lực kéo lớn nhất. Xác định theo
công thức:
b 

Pb
(kG / cm2 )
A

- Trong đó:
+ Pb : Lực kéo lớn nhất đạt được khi mẫu thử bị phá hủy (thép bị đứt).
+ A: Xác định như mục 2 bên trên.
4) Xác định độ giãn dài tương đối sau khi đứt
- Độ giãn dài tương đối sau khi đứt: Tỉ số giữa độ giãn dài dư so với chiều dài cữ ban
đầu. Xác định theo công thức:



L1  L0
(%)
L0

- Trong đó:
+ L1 : Chiều dài cữ sau khi mẫu thử bị kéo đứt.
+ L0 : Chiều dài cữ ban đầu của mẫu thử.
 Kết quả thí nghiệm được thể hiện trong bảng sau:

SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 3


THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

TT
1
2
3

Đường
kính
mẫu thử
d (mm)
18
18

18

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

Bảng 1. Kết quả thí nghiệm kéo mẫu thép
Diện
Giới hạn chảy
Giới hạn bền
tích tiết
c
b
Pc
Pb
diện
2
2
A (cm2) (kG) (kG/cm ) (kG) (kG/cm )
2,545
2,545
2,545

12200
12100
12300

4793,7
4754,4
4833,0

15700

15500
15800

6168,9
6090,4
6208,3

Biến
dạng
dài
 (%)

Dung
sai khối
lượng

24,4
22,2
23,3

-3,9
-4,2
-3,7

 (%)

VIII. PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
- Đối chiếu giá trị của kết quả thí nghiệm (giới hạn chảy, giới hạn bền, biến dạng dài
tương đối) kéo mẫu thép cốt bê tông với các chỉ tiêu của thép cốt bê tông được cho
trong bảng 6 – TCVN 1651-2:2008, ta thấy:

+  c min  4754, 4 (kG / cm2 )   c   4000 (kG / cm2 ).
+  b min  6090, 4 (kG / cm2 )   b   5700 (kG / cm2 ).
 Nhóm thép mang thí nghiệm thuộc nhóm thép CB400-V.
+  min  22, 2 (%)     14 (%).
 Thép mang thí nghiệm đạt yêu cầu về kéo trên tiết diện thực với nhóm CB400-V.

- Từ kết quả thí nghiệm, cả 3 mẫu thép đều có dung sai khối lượng  nằm trong
khoảng sai lệch cho phép về dung sai khối lượng của thép 18    5%  được cho
trong bảng 2 – TCVN 1651-2:2008.
 Loại thép mang thí nghiệm đạt yêu cầu về dung sai khối lượng.
IX. MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
- Độ chính xác của kết quả thí nghiệm phụ thuộc vào một số yếu tố. Có thể chia làm 2
loại:
+ Sai số do thiết bị đo:
 Cấp của máy thử.
 Độ chính xác của việc đo kích thước.
+ Sai số do vật liệu và thông số thử:
 Vật liệu không đồng nhất.
 Hình dáng và việc chuẩn bị mẫu thử.
 Tốc độ thử.
 Nhiệt độ.
 Phương pháp thu thập và phân tích dữ liệu.

SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 4


THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 2:
THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
- Xác định cường độ chịu nén của bê tông trên các mẫu thử.
II. NGUYÊN LÝ THÍ NGHIỆM
- Tác dụng tải trọng nén lên mẫu thử bê tông cho đến khi phá hoại mẫu.
- Căn cứ vào tải trọng phá hoại để xác định cường độ chịu nén của bê tông.
III. TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG
- TCVN 3118-1993: Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ chịu nén.
- TCVN 3105-1993: Hỗn hợp bê tông nặng và bê tông nặng – Lấy mẫu, chế tạo và bảo
dưỡng mẫu thử.
IV. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
- Thiết bị thí nghiệm bao gồm:
+ Máy nén thủy lực.
+ Thước lá kim loại.
+ Đệm truyền tải.
V. MẪU THÍ NGHIỆM
- Có 2 loại mẫu thí nghiệm: mẫu bê tông khoan cắt từ kết cấu và mẫu thí nghiệm tiêu
chuẩn.
- Trong bài thí nghiệm này, ta sử dụng mẫu thí nghiệm tiêu chuẩn.
- Số lượng: 1 nhóm mẫu (gồm 3 viên mẫu hình lập phương kích thước:
150 150 150 mm ).

Hình 2. Mẫu thí nghiệm tiêu chuẩn.
VI. QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM
- Thí nghiệm nén bê tông được thực hiện theo quy định của tiêu chuẩn TCVN
3118:1993 và bao gồm các bước sau:

- Bước 1:
+ Ghi chép những thông tin về mẫu, bao gồm:
 Kí hiệu mẫu.
 Nơi lấy mẫu.
 Tuổi bê tông.
SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 5


THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

 Điều kiện bảo dưỡng.
 Trạng thái mẫu lúc thử.
 Cấp độ bền thiết kế (hoặc mác bê tông).
- Bước 2:
+ Tiến hành đo kích thước mẫu thử, với độ chính xác 1 mm , để xác định diện
tích chịu lực, kí hiệu: F (mm2 ). Diện tích F là trung bình số học diện tích của 2 mặt
chịu nén.
- Bước 3:
+ Chọn thang lực thích hợp của máy nén để khi nén tải trọng phá hoại mẫu thử nằ
trong khoảng 20%  80% tải trọng cực đại của thang lực đã chọn.
- Bước 4:
+ Đặt mẫu vào bàn nén sao cho mặt chịu nén đã chọn nằm đúng tâm thớt dưới
của máy nén. Vận hành máy cho mặt trên của mẫu nhẹ nhàng tiếp cận với thớt trên của
máy.
- Bước 5:

+ Tiến hành gia tải liên tục với vận tốc không đổi và bằng 0, 6  0, 4 MPa / s cho
đến khi mẫu thử bị phá hoại hoàn toàn. Tải trọng bị phá hoại, kí hiệu P (kN), là lực nén
cực đại chỉ thị trên bảng chia lực của máy nén.
VII. TÍNH TOÁN VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
- Cường độ chịu nén của từng viên mẫu bê tông, được xác định theo công thức:
R  

P
(kN / mm2 )
F

- Trong đó:
+ P: Tải trọng phá hoại mẫu (kN).
+ F: Diện tích tiết diện ngang của mẫu (mm2).
+  : Hệ số quy đổi kết quả thử nén các viên mẫu bê tông kích thước khác viên
chuẩn về cường độ của viên mẫu chuẩn kích thước 150 150 150 mm. Lấy theo bảng 1
TCVN 3118:1993.
- Nguyên tắc xử lý số liệu:
+ Xác định cường độ chịu nén của các mẫu thí nghiệm lần lượt là: R1  R2  R3 .
+ Xác định cường độ chịu nén trung bình của tổ mẫu, kí hiệu: RTB :
 Nếu:

R  R2
R2  R1
100  15% và 3
100  15% thì:
R2
R2

RTB 

R1  R2  R3
3

 Nếu chỉ một trong 2 điều kiện trên không thỏa mãn thì: RTB  R2 .
 Kết quả thí nghiệm được thể hiện trong bảng sau:

SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 6


THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

Mẫu thử
1
2
3

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

Bảng 2. Kết quả cường độ chịu nén của bê tông
Cường độ chịu nén
Diện tích mặt ép
Lực phá hoại
F (mm2)
P (kN)
R (MPa)
RTB (MPa)

22500
920
40,89
22500
904
40,18
40,90
22500
937
41,64

VIII. PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
- Căn cứ vào kết quả thí nghiệm, ta thấy: RTB  40,90 ( MPa)  R  38,53 ( MPa).
 Mẫu bê tông mang thí nghiệm đạt cấp độ bền B30 (tương đương với mác M400).
IX. MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
- Cường độ chịu nén của mẫu bê tông chịu ảnh hưởng của một số yếu tố sau:
+ Khuôn đúc mẫu bê tông phải đảm bảo yêu cầu kĩ thuật về độ kín khít, bằng
phẳng, vuông vắn.
+ Đầm bê tông trong quá trình đổ mẫu.
+ Giữ mẫu và bảo dưỡng cần đúng quy định.

SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 7


THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 3:
THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG BẰNG
SÚNG BẬT NẢY
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
- Xác định cường độ chịu nén của bê tông trên kết cấu công trình, mà không tiến hành
việc khoan lấy mẫu.
II. NGUYÊN LÝ THÍ NGHIỆM
- Thông thường, bê tông cường độ càng cao thì độ cứng bề mặt càng lớn. Thí nghiệm
được thực hiện nhằm khảo sát độ cứng bề mặt của bê tông nhờ một thiết bị bật nảy.
- Độ cứng bề mặt được liên hệ trực tiếp với cường độ chịu nén của bê tông thông qua
các biểu đồ quan hệ thực nghiệm.
III. TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG
- TCVN 9334-2012: Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ chịu nén bằng
súng bật nảy.
IV. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
- Thiết bị thí nghiệm bao gồm:
+ Súng bật nảy SCHMIDT (Concrete test hammer).
+ Đá mài.
+ Dụng cụ hiệu chuẩn (đe thép).
V. MẪU THÍ NGHIỆM
- 1 dầm bê tông. Xác định cường độ chịu nén của bê tông tại 3 vùng của dầm bê tông
(2 đầu dầm và giữa dầm).
- Bề mặt bê tông của mỗi vùng phải được đánh nhẵn và sạch bụi, diện tích mỗi vùng
trên kết cấu không nhỏ hơn 400 mm2.
- Bề mặt của kết cấu có lớp trát hoặc trang trí thì phải bóc bỏ lớp đó đi cho lộ bề mặt
bê tông.
VI. QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM
- Bước 1:
+ Kiểm tra trạng thái của súng bật nảy trên đe thép. Chỉ số bật nảy trung bình đo

trên đe chuẩn bằng 80  2 thì súng bật nảy ở trạng thái tốt để thực hiện các phép đo.
- Bước 2:
+ Chuẩn bị bề mặt thí nghiệm để loại bỏ lớp trát, trang trí. Bề mặt có thể được
được mài nhẵn nếu xuất hiện các khuyết tật gồ ghề hoặc bê tông bị phồng rộp. Bề mặt
phải được lau chùi nếu có nước hoặc chất lỏng.
- Bước 3:
+ Trên mỗi vùng thí nghiệm, tiến hành đo chỉ số bật nảy tại 16 điểm. Các điểm
đo cách mép ít nhất 50 mm trên kết cấu công trình và ít nhất 30 mm trên các mẫu tiêu
chuẩn. Khoảng cách giữa các điểm đo không nhỏ hơn 30 mm. Giá trị bật nảy xác định
chính xác đến một vạch chia trên thang chỉ thị của súng bật nảy. Giá trị bật nảy trung
bình được xác định từ kết quả của 16 điểm đo, hoặc từ 10 điểm đo (có thể loại bỏ 3 giá
trị lớn nhất và 3 giá trị nhỏ nhất, nếu xem đây là các giá trị bất thường).
SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 8


THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

+ Khi thực hiện thí nghiệm, súng bật nảy phải vuông góc với bề mặt bê tông.
- Bước 4:
+ Lặp lại thí nghiệm trên 3 vùng khác nhau của kết cấu công trình hoặc trên 3
mẫu thử trong một lô sản phẩm.
VII. TÍNH TOÁN VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
- Trên mỗi vùng thí nghiệm, xác định 16 giá trị đo, kí hiệu là ni, từ đó xác định giá trị
trung bình số học, kí hiệu là nb theo công thức:
nb 

ni
16

- Giá trị bật nảy trung bình của vùng thí nghiệm, kí hiệu: nTB , xác định theo công thức:
nTB  Kn  nb

- Trong đó:
+ K n : Hệ số điều chỉnh liên quan đến trạng thái súng bật nảy.
- Từ giá trị bật nảy nTB tra biểu đồ quan hệ (Rn – n), ta ước lượng được giá trị cường
độ chịu nén của bê tông Rn (daN / cm2 ) với mỗi vùng thí nghiệm. Giá trị trung bình
của cường độ chịu nén bê tông xác định từ kết quả của 3 vùng thí nghiệm.
 Kết quả thí nghiệm được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 3. Kết quả kiểm tra bằng súng bật nảy
Tên
cấu
kiện

No
vùng
thử

Dầm

1
2
3

Chỉ số bật nảy ni (vạch)
33

32
36

34
32
34

32
34
34

38
36
36

32
36
32

34
34
32

32
32
34

36
32
30

34
30
32

32
32
32

33
34
34

34
34
34

36
36
36

36
34
32

32
34
32

34

32
34

nTB

Rn

RnTB

(vạch)

(daN/cm2)

(daN/cm2)

33,9
33,4
33,4

275
270
270

271,67

VIII. PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
- Căn cứ vào kết quả thí nghiệm, và mục 5.4 tiêu chuẩn TCVN 9334:2012, ta tiến hành
kiểm tra:
+ Độ đồng nhất của bê tông trong cấu kiện dầm mang thí nghiệm.
+ Xác định cấp độ bền của bê tông trong cấu kiện dầm mang thí nghiệm

1) Kiểm tra và đánh giá độ đồng nhất của bê tông trong dầm
- Việc kiểm tra đánh giá độ đồng nhất của bê tông với cấu kiện riêng lẻ được tiến hành
theo phụ lục B của tiêu chuẩn TCVN 9334:2012. Các bước thực hiện lần lượt như sau:
- Xác định hệ số biến động VCK của cường độ bê tông:
VCK  K CK 

SCK
100%
RCK

- Trong đó:
+ K CK : Hệ số. Lấy: KCK  0,9.
+ RCK : Cường độ trung bình của bê tông của cấu kiện. Theo kết quả thí nghiệm,
ta có: RCK  RnTB  271,67 (daN / cm2 ).
+ SCK : Độ lệch bình phương trung bình của cường độ bê tông:
SCK 

SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

S   S 
bn 2
CK

2

T

Tr. 9

THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

P

bn
SCK


 (R  R
i

i 1

CK

)2

P 1

+ Trong đó:
bn
 SCK
: Độ lệch bình phương trung bình của cường độ bê tông xác định bằng
thiết bị bật nảy cho cấu kiện.
 Ri: Cường độ bê tông trung bình của vùng i trên cấu kiện. Ri  Rn .
 P: Số vùng kiểm tra trên cấu kiện. P = 3.
 ST : Độ lệch bình phương trung bình của biểu đồ quan hệ Rn – n. Xác định

theo công thức (1) của TCVN 9334:2012.

R
N

ST 

n
ci

i 1

 Rcitb 

2

N 1

- Vậy ta lần lượt tính toán các giá trị như sau:

 275  271, 67    270  271, 67    270  271, 67 
2

bn
SCK


2

2

3 1

 2,89 (daN / cm2 ).


(408,9  275)2  (401,8  270)2  (416, 4  270)2
 168, 42 (daN / cm2 ).
 ST 
3

1

N
 ST  49 (daN / cm2 ).

n
Rci


i

1
ST  12% 
 12%  RTB  12%  409  49, 08 (daN / cm2 ).

N
SCK  2,892  492  49, 09 (daN / cm 2 ).

- Cuối cùng ta được:

VCK  0,9 

49, 09
100  16, 26%  20%.
271, 67

 Độ đồng nhất của cường độ bê tông trong dầm mang thí nghiệm đạt yêu cầu.

2) Xác định cấp độ bền của bê tông trong cấu kiện dầm mang thí nghiệm
- Theo kết quả thí nghiệm, cường độ trung bình của dầm: RnTB  271,67 (daN / cm2 ).
- Nhận thấy: RnTB  27,17  MPa   25, 69 (MPa).
 Bê tông trong dầm mang thí nghiệm đạt cấp độ bền B20 (tương đương mác M250).
IX. MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
- Bê tông đầm không kĩ hoặc không đồng nhất.
- Do các nguyên nhân chủ quan: Đo chưa chính xác khoảng cách đo, súng chưa vuông
góc với mặt bê tông...
- Cốt thép phân bố không đều trong cấu kiện.

SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 10


THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 4:
THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG BẰNG

PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
- Xác định đặc trưng cơ học của bê tông trên kết cấu công trình, đặc biệt là cường độ
chịu nén, mà không phải tiến hành khoan lấy mẫu.
- Thí nghiệm này cũng được áp dụng để dự đoán chiều sâu vết nứt của bê tông.
II. NGUYÊN LÝ THÍ NGHIỆM
- Thí nghiệm dựa trên việc đo vận tốc sóng siêu âm truyền đi trong bê tông. Vận tốc đo
được càng cao khi bê tông có mođun đàn hồi càng lớn, đồng nghĩa với cường độ chịu
nén càng lớn.
- Vận tốc sóng siêu âm có thể đo theo một trong ba phương pháp: trực tiếp (đo xuyên),
bán trực tiếp (đo góc), gián tiếp (đo mặt).
III. TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG
- TCVN 9357-2012: Bê tông nặng – Đánh giá chất lượng bê tông – Phương pháp xác
định vận tốc xung siêu âm.
IV. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
- Thiết bị thí nghiệm bao gồm:
+ Máy đo vận tốc sóng siêu âm TICO.
+ 2 đầu dò có tần số trung tâm 54KHz.
+ 2 cáp nối.
+ Thanh chuẩn.
+ Chất truyền âm.
+ Thước kim loại.
V. MẪU THÍ NGHIỆM
- Mẫu thử có 2 loại: Mẫu thử tiêu chuẩn và mẫu thử trên kết cấu công trình.
- Trong thí nghiệm này, ta tiến hành trên mẫu thử tiêu chuẩn – mẫu lập phương cạnh
a  a  a (mm).

- Xác định cường độ chịu nén của bê tông, ta dùng mẫu: 150 150 150 (mm) đặc chắc.
- Xác định chiều sâu vết nứt trong bê tông, ta dùng mẫu: 200  200  200 (mm) được tạo
trước một khe nứt.

Hình 3. Mẫu thí nghiệm tiêu chuẩn hình lập phương
SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 11


THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

VI. QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM
- Trong bài thí nghiệm này, ta sử dụng phương pháp đo trực tiếp (đo xuyên) trên bề
mặt bê tông để đo vận tốc sóng siêu âm trong bê tông.

Hình 4. Phương pháp đo trực tiếp.
- Bước 1:
+ Định vị các điểm đo trên mẫu thử:
 Với mẫu thử xác định cường độ chịu nén của bê tông: Định vị 5 điểm, 1
điểm chính giữa, 4 điểm góc, trên 2 mặt song song của mẫu thử.
 Với mẫu thử xác định chiều sâu vết nứt trong bê tông: Định vị 2 điểm, 1
điểm tại vị trí bê tông không có vết nứt và 1 điểm tại vị trí bê tông có vết nứt, trên 2
mặt song song của mẫu thử.
+ Khoảng cách từ điểm đo đến mép mẫu thử phải lớn hơn 30 mm.
+ Với mỗi phép thử, 2 đầu do phải nằm trên cùng 1 đường thẳng.
- Bước 2:
+ Lắp đặt hệ thống đo, kết nối máy đo và 2 đầu dò bằng dây cáp và nối với nguồn
điện xoay chiều. Hệ thống sử dụng pin thì phải kiểm tra tình trạng pin.
- Bước 3:

+ Tiến hành hiệu chỉnh thiết bị trên thanh chuẩn. Hai đầu dò được phủ một lớp
mỏng chất truyền âm, rồi ấn chặt chúng lên 2 đầu mút của thanh chuẩn. Hiệu chỉnh
thời gian truyền sóng hiển thị trên máy đo bằng với thời gian biết trước ghi trên thanh
chuẩn.
- Bước 4:
+ Đo khoảng cách truyền sóng tại mỗi điểm đo (khoảng cách giữa 2 mặt song
song) của mẫu thử, kí hiệu: L (mm), chính xác đến 1 mm.
- Bước 5:
+ Tiến hành đo vận tốc truyền sóng siêu âm lần lượt trên các mẫu thử, tại các vị
trí đo đã xác định.
+ Khi thời gian truyền sóng, kí hiệu: T (  s) , hiển thị trên máy đo ổn định thì tiến
hành đọc và ghi lại số liệu.
VII. TÍNH TOÁN VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
1) Xác định vận tốc truyền sóng
- Vận tốc sóng siêu âm truyền trong bê tông cho mỗi điểm đo, xác định theo công
thức:
V

L
(m / s)
T

- Trong đó:
+ L: Chiều dài quãng đường truyền sóng (m).
SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 12

THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

+ T: Thời gian truyền sóng siêu âm (s).
- Vận tốc truyền sóng trung bình của mỗi mẫu thử, kí hiệu: V TB (m / s) , là giá trị trung
bình số học của 5 phép đo.
2) Xác định chiều sâu vết nứt của bê tông
- Chiều sâu vết nứt của bê tông, xác định theo công thức thực nghiệm:
h f  150 

4t12  t22
(mm)
t22  t12

- Trong đó:
+ t1: Thời gian truyền sóng siêu âm qua vị trí không có vết nứt.
+ t2: Thời gian truyền sóng siêu âm qua vị trí có vết nứt.
 Kết quả thí nghiệm được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 4. Kết quả đo vận tốc sóng siêu âm trong bê tông
T (  s)
Mẫu thử
Điểm đo
L (mm)
V (m/s)
1
150
35,1
4273,50
2

150
33,7
4451,04
1
3
150
32,9
4559,27
4
150
34,1
4398,83
5
150
33,5
4477,61
1
200
54,7
3656,31
2
2
83,7

VTB (m/s)

4432,05

VIII. PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
- Dựa theo kết quả thí nghiệm, tại điểm đo số 2 trên mẫu thử số 2, do có xuất hiện khe

nứt nên thời gian truyền sóng tăng lên và đạt giá trị lớn nhất: 83,7   s  .
- Giải thích: Dựa theo biểu đồ dạng đường truyền sóng, khi đi qua vùng có vết nứt,
quãng đường đi của sóng tăng lên, trong khi vận tốc truyền sóng không đổi, vì vậy thời
gian truyền sóng cũng tăng lên.


Hình 5. Biểu đồ dạng đường truyền sóng.
- Xác định chiều sâu vết nứt của bê tông:
+ Từ kết quả thí nghiệm: t1  54, 7 (  s); t2  83, 7 (  s) . Vậy ta có:
4  54, 7 2  83, 7 2
h f  150 
 166, 79 ( mm)
83, 7 2  54, 7 2

IX. MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
- Các yếu tố môi trường:
SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 13


THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

+ Độ ẩm: Ảnh hưởng đến sự thủy hóa và lượng nước dư trong bê tông.
+ Nhiệt độ: Gây ra biến đổi đặc trưng cơ lý của bê tông.
+ Ảnh hưởng của chiều dài đường truyền.
+ Ảnh hưởng của cốt thép: Vận tốc siêu âm ở vùng bê tông lân cận cốt thép cao

hơn ở vùng bê tông xa cốt thép.
+ Ảnh hưởng của chiều cao lớp bê tông.

SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 14


THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 5:
PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN TỪ KHẢO SÁT CẤU TẠO CỦA CỐT THÉP
TRONG KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
- Khảo sát cấu tạo của cốt thép trong kết cấu bê tông, như vị trí cốt thép, đường kính
cốt thép, chiều dày lớp bê tông bảo vệ.
II. NGUYÊN LÝ THÍ NGHIỆM
- Máy dò xác nhận các thông tin về cốt thép bằng cách từ hóa nó trong một thời gian
ngắn và sau đó nhận biết trường cảm ứng từ khi nó mất đi. Cường độ của trường cảm
ứng phụ thuộc chính vào chiều sâu của thanh thép bên dưới đầu dò.
III. TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG
- TCVN 9356-2012: Kết cấu bê tông cốt thép – Phương pháp điện từ xác định chiều
dày lớp bê tông bảo vệ, vị trí và đường kính cốt thép trong bê tông.
IV. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
- Thiết bị thí nghiệm bao gồm:
+ Máy dò cốt thép PROFOMETERS 5.
+ Thước kim loại.

+ Bút đánh dấu.
V. MẪU THÍ NGHIỆM
- Mẫu dầm bê tông cốt thép đúc sẵn. Bề mặt bê tông vùng kiểm tra phải phẳng, nhẵn,
những chỗ gồ ghề cần mài phẳng bằng máy mài cầm tay.
VI. QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM
- Bước 1:
+ Bật máy khoảng vài phút để sấy máy, đồng thời kiểm tra tình trạng của nguồn
điện.
- Bước 2:
+ Chỉnh mốc 0 cho thiết bị được thực hiện khi đầu dò đặt ở xa bề mặt của cấu
kiện bê tông cốt thép và các tác động từ bên ngoài lên đầu dò là nhỏ nhất.
- Bước 3:
+ Tiến hành hiệu chỉnh máy đo tại hiện trường trên mẫu chuẩn hoặc bàn chuẩn
hay hộp chuẩn theo chỉ dẫn trong TCVN9356:2012.
- Bước 4:
+ Tiến hành kiểm tra trên bê tông các mục sau:
 Xác định vị trí cốt thép.
 Xác định chiều dày lớp bảo vệ.
 Xác định đường kính cốt thép.
VII. TÍNH TOÁN VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
- Sau khi phát hiện ra những vị trí cốt thép trong dầm, khoảng cách các thanh cốt đai,
chiều dày lớp bảo vệ. Ta vẽ được mặt cắt ngang và dọc bố trí cốt thép trong dầm.
 Kết quả thí nghiệm được thể hiện trong hình dưới đây:

SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 15

THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

Hình 6. Mặt cắt ngang – dọc cốt thép trong dầm.
IX. MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
- Ảnh hưởng của thép:
+ Loại thép: Các loại thép với tính chất cơ lý khác nhau sẽ ảnh hưởng đến kết quả
của phép đo.
+ Hình dáng và bề mặt thanh thép: Tiết diện không đều, cấu tạo gờ thép...
+ Vùng có nhiều thép hoặc nhiều loại thép.
+ Cốt thép do bị ăn mòn.
- Ảnh hưởng của bê tông:
+ Phép đo chiều dày lớp bảo vệ bị ảnh hưởng nếu cốt liệu bê tông có chứa các
chất nhiễm từ.

SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 16


THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 6:
THÍ NGHIỆM DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP CHỊU UỐN
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
- Khảo sát quá trình phát triển độ võng của dầm.

- Xác định ứng suất trong bê tông vùng kéo và vùng nén trên mặt cắt giữa dầm dưới
tác dụng của tải trọng.
- Theo dõi, quan sát và phân tích các giai đoạn làm việc của dầm lúc gia tải đến khi
dầm xuất hiện các dấu hiệu bị phá hủy.
II. MẪU THÍ NGHIỆM VÀ VẬT LIỆU CHẾ TẠO
1) Mẫu thí nghiệm
- Dầm BTCT, chiều dài: 1100 mm và kích thước tiết diện ngang: b  h  80 140 (mm).
Chi tiết kích thước hình học và cấu tạo cốt thép của dầm trình bày như hình dưới đây:

Hình 7. Cấu tạo dầm thí nghiệm.
2) Vật liệu chế tạo
a) Bê tông
- Dầm thí nghiệm được chế tạo bằng bê tông cấp độ bền B15. Đặc trưng cơ học của bê
tông thể hiện trong bảng sau:
Bảng 5. Đặc trưng cơ học của bê tông
Bê tông
B15

Rb ( MPa)

Rb,ser (MPa)

Rbt ,ser (MPa)

Eb ( MPa)

8,5

11

1,15

23 103

b) Cốt thép
- Cốt thép để chế tạo dầm thuộc loại CB240-T. Các đặc trưng cơ học của thép trình
bày trong bảng sau:
Bảng 6. Đặc trưng cơ học của cốt thép
Rs ( MPa)
Rsc ( MPa)
Es ( MPa)
TT
Thông số cấu tạo
Cốt thép
2 6
1 Thép vùng nén
225
21103
2 8
2 Thép vùng kéo
225
21103
4
3 Cốt đai
175
21103
III. MÔ HÌNH VÀ TẢI TRỌNG THÍ NGHIỆM
1) Mô hình thí nghiệm
- Mô hình thí nghiệm là dầm đơn giản (mẫu thí nghiệm được kê lên một gối tựa cố
định và một gối tựa di động), chịu tác dụng của 2 lực tập trung P (daN). Vị trí lực tác

dụng và vị trí gối tựa thể hiện trên hình 8. Để tạo ra tải trọng tác dụng lên dầm, ta sử
SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 17


THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

dụng kích thủy lực kết hợp với hệ quang treo phân tải. Thông qua hệ quang treo (hình
9), tải trọng tập trung đầu kích được phân thành 2 lực tập trung lên 2 con lăn đặt ở vị
trí tải trọng tác dụng. Giá trị tải trọng tập trung đầu kích được xác định thông qua số
vạch chỉ trên đồng hồ đo áp lực dầu.

Hình 8. Sơ đồ thí nghiệm uốn dầm 4 điểm.

Hình 9. Hệ gia tải thí nghiệm uốn dầm 4 điểm.
2) Tải trọng thí nghiệm
- Từ các số liệu về kích thước hình học, cấu tạo cốt thép, đặc trưng cơ học của vật liệu
thép và bê tông, xác định momen kháng uốn của dầm (Mgh) theo tính toán lý thuyết:
M gh   R  Rb  b  ho2  Rsc  As'   ho  a ' 
- Tải trọng giới hạn (Pgh) tác dụng lên dầm được tính từ công thức sau:
M gh  Pgh  z

- Trong đó:
+ z: Khoảng cách từ điểm đặt lực đến gối tựa, z = 350 (mm).
- Kết quả tính toán thu được Pgh  710 (daN ). Dầm được gia tải đến khi phá hoại hoàn
toàn. Tải trọng thí nghiệm Ptn có thể lấy sơ bộ xác định bằng 200% tải trọng giới hạn

theo lý thuyết. Vậy ta có: Ptn  1420 (daN ).
3) Phân cấp tải trọng thí nghiệm
SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 18


THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

- Tác dụng tải trọng lên mẫu thí nghiệm theo từng cấp tải. Giá trị tải trọng ứng với mỗi
cấp tải được trình bày trong bảng 7. Cấp tải cuối cùng ứng với tải trọng gây phá hoại
mẫu thí nghiệm.
Bảng 7. Phân cấp tải trọng thí nghiệm
Cấp tải
P (daN)
0
0
1
300
2
500
3
600
4
700
5
800

6
900
7
1000
Pmax  Pph  1000 (daN ).

IV. DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ ĐO
1) Dụng cụ đo lực
- Kích thủy lực kết hợp trạm bơm dầu để tạo tải trọng tác dụng lên dầm.
2) Dụng cụ đo chuyển vị
- Xác định độ lún gối ở 2 gối tựa dầm và chuyển vị tại vị trí giữa dầm bằng 3 Indicator
I1, I2, I3. Trong đó I1, I3 bố trí ở gối và I2 bố trí ở giữa dầm.
- Các Indicator có hệ số khuếch đại K I  102 (giá trị 1 vạch đo bằng 0,01 mm).
3) Dụng cụ đo biến dạng tương đối của bê tông
- Mặt cắt giữa dầm: Biến dạng tương đối của bê tông xác định bằng 4 Tenzomet đòn,
có đặc trưng kĩ thuật:
+ Chiều dài chuẩn đo: LT  100 (mm).
+ Hệ số khuếch đại: KT  103 (giá trị 1 vạch đo bằng 0,001 mm).
- 2 Tenzomet T1, T2 bố trí ở vùng bê tông chịu nén, mặt trên của dầm.
- 2 Tenzomet T3, T4 bố trí ở vùng bê tông chịu kéo, mặt dưới của dầm.

Hình 10. Bố trí dụng cụ đo trên dầm thí nghiệm.
V. QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM
- Thí nghiệm được tiến hành theo trình tự các bước dưới đây:
- Bước 1: Gia tải thử, ghi số liệu ở cấp 0.

SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 19

THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

+ Gia tải thử bằng cấp tải thứ nhất P1  300 (daN ) . Quan sát dầm thí nghiệm, hệ
gia tải và hoạt động của các dụng cụ đo, nếu tất cả bình thường, hạ tải trở về 0.
+ Tiến hành chỉnh dụng cụ đo, đưa kim chỉ thị về vị trí thích hợp: T1 và T2 (vùng
nén) về vị trí vạch 45. T3 và T4 (vùng kéo) về vị trí vạch 0. Với Indicator chỉnh kim
đồng hồ về vạch 0.
- Bước 2: Gia tải thí nghiệm và ghi chép kết quả.
+ Tiến hành tăng tải từ từ theo từng cấp tải trọng. Tại mỗi cấp tải trọng, dừng
không ít hơn 5 phút để các tham số khảo sát đạt đến giá trị ổn định. Ghi chép số liệu
trên các dụng cụ đo. Quan sát sự xuất hiện vết nứt trên vùng kéo của bê tông và ghi lại
giá trị tải trọng nứt Pnứt.
+ Sau khi bê tông vùng kéo bị nứt, tháo dỡ các Tenzomet đòn, chỉ để lại dụng cụ
đo chuyển vị. Tiếp tục tăng tải trọng đến khi dầm bị phá hoại. Quan sát sự phá hoại
của dầm.
 Kết quả thí nghiệm được thể hiện trong bảng dưới đây:
Bảng 8. Kết quả đo được ghi trên biểu ghi kết quả thí nghiệm
Cấp
P
tải (daN)
0
0
1
300
2
500

I1
(mm)
-0,2712
-0,2722
-0,2720

I2
(mm)
-0,4325
-0,4272
-0,4210

I3
(mm)
-0,2200
-0,2190
-0,2180

3

600

-0,2720

-0,4186

-0,2174

4

5
6

700
800
900

-0,2720

-0,4150

-0,2170

-0,2720

-0,4050

-0,2165

7

1000

tb

tb

Tn
Tk
T1

T2
T3
T4
(vạch) (vạch) (vạch) (vạch) (vạch) (vạch)
45
45
45
0
0
0
23
23
23
14
14
14
10
10
10
30
30
30
5

5

5

(45)
30

(45)
30

(45)
30

Ghi chú

BT vùng
kéo nứt

Dầm bị
phá hoại

VI. TÍNH TOÁN VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
1) Xác định chuyển vị của dầm
- Ở mỗi cấp tải, chuyển vị của dầm xác định thông qua số đọc trên các Indicator và
tính theo công thức sau:
fi 

Ci  Co
KI

- Trong đó:
+ Co : Số đọc trên Indicator ở cấp tải ban đầu Ptn  0.
+ Ci : Số đọc trên Indicator ở cấp tải thứ Ptn  Pi .
+ K I : Hệ số khuếch đại của Indicator. K I  100.
- Độ võng thực lớn nhất ở tiết diện giữa dầm tính theo công thức:
f  f2 

f1  f3
2

- Trong đó:
+ f1 , f 2 , f3 : Các giá trị chuyển vị, xác định lần lượt qua các Indicator I1, I2, I3.

SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 20


THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

f1

f3

f2
f

Hình 11. Biểu đồ chuyển vị của dầm thí nghiệm.
2) Xác định ứng suất của bê tông tại mặt cắt giữa dầm
- Biến dạng tương đối của bê tông xác định theo công thức:
b 

T T

L
T
1

 i o
T KT LT
KT
LT

- Trong đó:
+ To , Ti : Số đọc trên Tenzomet đòn ở cấp tải P  0 và Pi .
+ K T : Hệ số khuếch đại của Tenzomet đòn. KT  1000.
+ LT : Chiều dài chuẩn đo của Tenzomet đòn. LT  100 (mm).
- Ứng suất trong bê tông vùng kéo,  bk và vùng nén,  bn , được xác minh theo công
thức:
 bk   bk  Eb
 n
n
 b   b  Eb

 Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 9. Bảng tính toán kết quả thí nghiệm
Cấp
tải
0
1
2
3
4
5

6
7

P
(daN)
0
300
500
600
700
800
900
1000

f1
(mm)
0
-0,001
-0,0008
-0,0008
-0,0008

f2
(mm)
0
0,0053
0,0115
0,0139
0,0175

f3
(mm)
0
0,001
0,002
0,0026
0,003

f
(mm)
0
0,0053
0,0109
0,013
0,0164

-0,0008

0,0275

0,0035

0,02615

 bk
(MPa)
0
3,22
6,9

 bn
(MPa)
0
-5,06
-8,05
-9,2

-3,45

VII. NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
- Biểu đồ thể hiện quan hệ giữa tải trọng và độ võng của dầm:
+ Giai đoạn 1: Đoạn OA, bê tông và cốt thép cùng tham gia làm việc trong miền
đàn hồi. Biểu đồ là đường thẳng.
+ Giai đoạn 2: Đoạn AB, tại điểm A ứng với thời điểm bê tông vùng kéo bị nứt.
Tương ứng đó xác định được giá trị fnứt.
+ Giai đoạn 3: Đoạn BC, tại điểm B cốt thép bắt đầu chảy dẻo, đồ thị là phi
tuyến, lúc này chỉ có bê tông vùng nén làm việc. Tương ứng đó xác định được fchảy.
+ Giai đoạn 4: Đoạn CD, tại điểm C bê tông vùng nén bị phá vỡ, cốt thép chảy
dẻo hoàn toàn. Lực giảm dần đến điểm D. Tại C, khả năng chịu lực của dầm là tối đa.
Từ đó xác định được fgh.
- Hình dạng biểu đồ cho trong hình dưới đây:
SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 21


THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

Hình 12. Biểu đồ quan hệ tải trọng – độ võng của dầm.
- Đánh giá và nhận xét kết quả thí nghiệm:
+ Đánh giá: Theo dõi sự hình thành và phát triển vết nứt trên dầm ở từng cấp tải
trọng, ta thấy dầm bị phá hoại dẻo (nguyên nhân phá hoại là momen uốn, tạo ra do lực
các lực tập trung P).
+ Giải thích: Khi tải trọng tăng đến 600 daN thì xuất hiện vết nứt của bê tông ở
vùng kéo (ở vùng giữa của bên trên dầm), sau đó gia tải đến 1000 daN thì vết nứt lan
từ vùng kéo sang vùng nén và mở rộng thấy rõ (ở vùng giữa của bên dưới dầm). Lúc
đầu cốt thép chưa đạt cường độ tới hạn thì bê tông vùng kéo đã đạt cường độ tới hạn,
khi gia tải đến 900 daN thì cốt thép bắt đầu chảy dẻo, lúc này chỉ còn bê tông vùng nén
làm việc. Cuối cùng, gia tải đến 1000 daN thì bê tông vùng nén đã bị phá vỡ, cốt thép
chảy dẻo hoàn toàn, dầm không còn chịu được lực nữa.
+ Nhận xét: Độ võng của dầm tăng dần qua các cấp tải cho đến khi dầm bị phá
hoại. Từ cấp tải 0 đến cấp tải 4, độ võng tăng chậm. Từ cấp tải 4 đến cấp tải 7 độ võng
tăng nhanh hơn, biểu hiện cho việc dầm không còn sử dụng bình thường được nữa.

Hình 13. Phá hoại dầm do momen uốn (phá hoại dẻo).

SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 22


THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 7:

THÍ NGHIỆM CỘT BTCT CHỊU NÉN LỆCH TÂM
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
- Khảo sát sự phân bố ứng suất trong tiết diện cột bê tông cốt thép.
- Xác định chuyển vị ngang tại vị trí giữa cột dưới tác dụng của tải trọng thí nghiệm.
II. MẪU THÍ NGHIỆM VÀ VẬT LIỆU CHẾ TẠO
1) Mẫu thí nghiệm
- Cột thí nghiệm, chiều cao: 1200 mm, kích thước tiết diện ngang tại mặt cắt giữa cột:
b  h  250 120 (mm). Chi tiết kích thước và cấu tạo mẫu cột thí nghiệm trình bày
trong hình dưới đây:

Hình 14. Sơ đồ cột thí nghiệm.
2) Vật liệu chế tạo
a) Bê tông
- Bê tông cấp độ bền B25, độ sụt 6  2 cm. Đặc trưng của bê tông khi tính toán theo
TTGH thứ nhất thể hiện trong bảng dưới đây:
Bảng 10. Đặc trưng cơ học của bê tông
Bê tông
Rb (MPa)
Eb (MPa)
B25
14,5
23 103
b) Cốt thép
- Cốt thép nhóm CB300-V. Các đặc trưng cơ học thể hiện trong bảng dưới đây:
Bảng 11. Cấu tạo cốt thép chế tạo mẫu cột
Cốt
As
A’ s
Rs ( MPa) Rsc ( MPa) Es ( MPa)
TT Thông số cấu tạo

thép (mm2) (mm2)
175
1 Thép dọc chịu nén 212
280
21103
308
2 Thép dọc chịu kéo 214
280
21103
6
3 Cốt đai
175
21103
III. MÔ HÌNH VÀ TẢI TRỌNG THÍ NGHIỆM
SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 23


THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

1) Mô hình thí nghiệm
- Mô hình thí nghiệm là cột chịu nén lệch tâm dưới tác dụng của một lực tập trung N
với độ lệch tâm e1  10 cm. Vị trí lực tác dụng được thể hiện như hình 14. Để thí
nghiệm cấu kiện cột trên cần thiết kế một hệ gia tải. Hệ gia tải cột là kết cấu khung
cứng bằng thép. Kích thủy lực và dụng cụ đo lực Load-cell đặt ở đế dưới của khung
như hình 15.

Hình 15. Hệ gia tải thí nghiệm cột.
2) Tải trọng thí nghiệm
- Cột làm việc chịu nén lệch tâm lớn. Tải trọng nén lớn nhất, kí hiệu Ntt , tác dụng lên
cột xác định theo công thức:
x

Ntt  e  Rb  b  x   ho    Rsc  As'  Z a
2


- Trong đó:
+ e : Độ lệch tâm của cột.
+ x : Chiều cao vùng nén.
+ Z a : Khoảng cách giữa trọng tâm cốt thép As và As' .
- Căn cứ vào số liệu về kích thước hình học, cấu tạo cốt thép, cường độ chịu nén tính
toán của bê tông, có thể xác định được: Ntt  190 (kN).
- Tải trọng thí nghiệm Ntn  60 (daN ) (tương đương 32%  Ntt . Giá trị tải trọng thí
nghiệm đảm bảo cho bê tông cột làm việc trong giai đoạn đàn hồi.
3) Phân cấp tải trọng thí nghiệm
- Tải trọng thí nghiệm được chia thành các cấp tải.
- Giá trị tải trọng ở mỗi cấp không vượt quá 20% giá trị tải trọng thí nghiệm. Bảng
dưới đây trình bày việc phân cấp tải trọng:
Bảng 12. Phân cấp tải trọng thí nghiệm cột
Cấp tải
Tải trọng Ntn (kN)
Ghi chú
0
0
1

10
Các cấp tăng tải
2
20
...
...
SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 24


THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

6
4’
2’
0

60
40
20
0

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM

Các cấp hạ tải

4) Dụng cụ và thiết bị đo
- Dụng cụ đo lực: Kích thủy lực, trạm bơm dầu và hệ khung gia tải.

- Dụng cụ đo chuyển vị ngang tại vị trí giữa cột: Bố trí 1 LVDT có khoảng đo 50 mm
tại vị trí giữa cột.
- Dụng cụ đo biến dạng tương đối của bê tông và cốt thép chịu kéo tại tiết diện giữa
chiều cao cột:
+ Biến dạng tương đối của bê tông: 4 Tenzomet, kí hiệu: T1 , T2 , T3 , T4 bố trí tại 4 bề
mặt của tiết diện cột.
+ Biến dạng tương đối của cốt thép chịu kéo: 2 Tenzomet điện trở, kí hiệu: T5 , T6
dán lên 2 thanh cốt thép 12.

Hình 16. Bố trí dụng cụ đo trên mẫu thí nghiệm.
IV. QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM
- Bước 1: Gia tải thử, ghi số liệu ở cấp 0.
+ Gia tải thử với tải trọng bằng cấp tải đầu tiên (10 kN), kiểm tra sự làm việc của
mô hình thí nghiệm và các dụng cụ đo. Khi tất cả trạng thái làm việc bình thường, hạ
tải về 0. Ghi chép số liệu ban đầu trên các dụng cụ đo.
- Bước 2:
+ Tiến hành gia tải từng cấp tải theo bảng 12. Tại mỗi cấp tải dừng không ít hơn
5 phút để các tham số khảo sát đạt đến trạng thái ổn định. Ghi số liệu đo trên các dụng
cụ đo ở từng cấp tải trọng.
- Bước 3:

SVTH: ĐỖ QUANG HƯNG
MSSV: 0123423 – LỚP: B23XD.

Tr. 25