Nghiên cứu thực nghiệm biến dạng co ngót của bê tông trong điều kiện khí hậu chuẩn tại gia lai tt

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN BÁ THẠCH

NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM BIẾN DẠNG
CO NGÓT CỦA BÊ TÔNG TRONG ĐIỀU KIỆN
KHÍ HẬU CHUẨN TẠI GIA LAI

Chuyên ngành

: Cơ kỹ thuật

Mã số

: 9520101

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

ĐÀ NẴNG - NĂM 2019


Công trình được hoàn thành tại
Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng

Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. TRƯƠNG HOÀI CHÍNH
2. GS.TS. PHAN QUANG MINH

Phản biện 1: …………………………………
Phản biện 2: …………………………………

Phản biện 3: …………………………………

Luận án được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án tốt nghiệp Tiến sĩ kỹ thuật họp tại Đại học Đà
Nẵng ngày … tháng ... năm 20…

Có thể tìm hiểu Luận án tại:
- Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng.
- Thư viện Quốc gia Việt Nam.


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Các nhà khoa học trên thế giới đã nghiên cứu về biến dạng co ngót của bê tông trong khoảng thời
gian dài và đạt được nhiều kết quả quan trọng. Hằng năm có nhiều công trình nghiên cứu khoa học, nhiều bài
báo khoa học trên các tạp chí uy tín trên thế giới, giới thiệu những kết quả nghiên cứu về biến dạng co ngót.
Những nội dung nghiên cứu được tập hợp thành những nội dung chính như sau: Nghiên cứu về biến dạng co
ngót của các dạng bê tông mới; Nghiên cứu về các giải pháp hạn chế biến dạng co ngót (sử dụng phụ gia, vật
liệu mới...). Các nghiên cứu này được các tác giả tiến hành trên cơ sở thực nghiệm đo đạc xác định biến dạng
co ngót thực của vật liệu bê tông.
Hiện nay việc dự báo co ngót được lấy theo tiêu chuẩn nước ngoài dựa trên các dự báo chưa chính
xác về rủi ro và vùng khí hậu nhiệt độ khác nhau. Các tiêu chuẩn hiện hành của các nước tiên tiến như tiêu
chuẩn: Tiêu chuẩn Hoa Kỳ ACI 209R-92, Tiêu chuẩn Châu Âu CEB-FIP 2010, Tiêu chuẩn Châu Âu
Eurocode 2, Tiêu chuẩn Anh quốc BS 8110, Tiêu chuẩn Úc AS 3600, Mô hình dự báo của Viện Khoa học
Xây dựng Nga, Tiêu chuẩn Nga GOST 24544-81 đều trình bày chi tiết về công tác thực nghiệm đo đạc biến
dạng co ngót của bê tông.
Tình hình nghiên cứu thực nghiệm co ngót tại Việt Nam còn hạn chế, các số liệu thực nghiệm chưa
có tính hệ thống. Việc xác định biến dạng co ngót cho bê tông nặng thông thường chưa có số liệu thực
nghiệm cụ thể tương ứng với các điều kiện khí hậu vùng miền.

Hiện nay ở tỉnh Gia Lai, với đặc trưng khí hậu Tây nguyên, tình trạng nứt do biến dạng co ngót xảy
ra khá phổ biến trên các công trình xây dựng, gây ảnh hưởng trực tiếp đến sự làm việc của kết cấu công
trình. Việc nghiên cứu xác định biến dạng co ngót của bê tông trong môi trường khí hậu tỉnh Gia Lai là rất
cần thiết nhằm hỗ trợ cho công tác quản lý xây dựng, tư vấn thiết kế, xây lắp, vật liệu bê tông cũng như áp
dụng các công nghệ mới đối với các công trình bê tông cốt thép trên địa bàn.
Từ các phân tích trên, Luận án chọn đề tài “Nghiên cứu thực nghiệm biến dạng co ngót của bê
tông trong điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai” là một công trình nghiên cứu khoa học cần thiết và có ý
nghĩa thực tiễn.
2. Mục đích nghiên cứu của Luận án
Từ nghiên cứu thực nghiệm nhằm thu thập có hệ thống và xây dựng bộ số liệu thực nghiệm về biến
dạng co ngót của bê tông sử dụng vật liệu địa phương trong điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai, làm cơ sở
cho việc nghiên cứu tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép phù hợp tại địa phương; Nghiên cứu thực
nghiệm để xác định các hệ số thực nghiệm dựa trên mô hình dự báo phù hợp, từ đó có thể dự báo sự phát
triển biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông trong điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai; Nghiên cứu thực
nghiệm để so sánh biến dạng co ngót của bê tông trong điều kiện khí hậu chuẩn với điều kiện khí hậu tự
nhiên môi trường tại Gia Lai, từ đó đề xuất các giải pháp phù hợp nhằm hạn chế biến dạng co ngót trong giai
đoạn đầu sau khi đổ bê tông; Nghiên cứu thực nghiệm về biến dạng co ngót của bê tông khi có sự tham gia
của cốt sợi thép và cốt thép, từ đó đề xuất các giải pháp nhằm hạn chế biến dạng co ngót của bê tông.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của Luận án
Đối tượng nghiên cứu: Biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông trong điều kiện khí hậu chuẩn
tại Gia Lai; Ảnh hưởng của cốt thép và cốt sợi thép đến biến dạng co ngót của bê tông.
Phạm vi nghiên cứu: Biến dạng co ngót của bê tông không sử dụng phụ gia trong điều kiện khí hậu
chuẩn tại Gia Lai với các mẫu thí nghiệm từ: Bê tông thường có cấp độ bền B22.5 (Mác 300#) với tỷ lệ nước


2
trên xi măng: 0.40, 0.45, 0.50; Bê tông cốt sợi thép (tỷ trọng cốt sợi thép là 40 kg/m3); Bê tông cốt thép với
hàm lượng 1.13%.
4. Phương pháp nghiên cứu của Luận án
Nghiên cứu lý thuyết và nghiên cứu thực nghiệm.

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của Luận án
Ý nghĩa khoa học: Luận án nghiên cứu về biến dạng co ngót của bê tông trong điều kiện khí hậu
chuẩn tại Gia Lai và trong điều kiện khí hậu tự nhiên môi trường tại Gia Lai, từ đó xác định được các hằng
số thực nghiệm dự báo biến dạng co ngót của bê tông phụ thuộc vào thời gian, làm cơ sở cho việc nghiên cứu
ứng xử lên kết cấu bê tông cốt thép có xét đến biến dạng co ngót của bê tông.
Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả thí nghiệm biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông trong điều kiện
khí hậu chuẩn tại Gia Lai và trong điều kiện khí hậu tự nhiên môi trường tại Gia Lai được tập hợp thành bộ
số liệu thực nghiệm về biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông. Trên cơ sở phân tích kết cấu bê tông cốt
thép có xét đến biến dạng co ngót, đề xuất các giải pháp phù hợp hạn chế tình trạng nứt trên kết cấu bê tông
và bê tông cốt thép.
6. Nội dung cấu trúc của Luận án
Ngoài phần Mở đầu và Kết luận, Luận án gồm có 3 Chương được trình bày theo bố cục cụ thể
như sau:
Chương 1: Nghiên cứu lý thuyết về biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông
Chương 2: Nghiên cứu thực nghiệm biến dạng co ngót của bê tông trong điều kiện khí hậu tại Gia
Lai
Chương 3: Phân tích, đánh giá kết quả nghiên cứu thực nghiệm
7. Những đóng góp mới của Luận án
• Xây dựng được bộ số liệu thực nghiệm về biến dạng co ngót của bê tông sử dụng cốt liệu địa
phương và điều kiện khí hậu tại Gia Lai làm cơ sở cho việc nghiên cứu tính toán thiết kế kết cấu bằng bê
tông cốt thép.
• Đã tiến hành nghiên cứu thực nghiệm biến dạng co ngót của bê tông trong thời gian 364 ngày với
các tổ mẫu bê tông có tỷ lệ nước trên xi măng (N/X) 0.40, 0.45 và 0.50 trong điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia
Lai (nhiệt độ 25±20C và độ ẩm 75±5%). Các kết quả thu được cho phép xác định được các hệ số thực
nghiệm, từ đó có thể dự báo sự phát triển biến dạng co ngót của bê tông thường theo thời gian trong điều
kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai.
• Đã tiến hành nghiên cứu thực nghiệm so sánh biến dạng co ngót của bê tông thường trong điều
kiện khí hậu chuẩn với điều kiện khí hậu tự nhiên môi trường tại Gia Lai. Từ kết quả nghiên cứu thực
nghiệm cho thấy trong thời gian 21 ngày đầu tiên sau khi đổ bê tông, biến dạng co ngót của bê tông trong
điều kiện khí hậu tự nhiên môi trường mùa khô của Gia Lai có giá trị cao gần 2 lần giá trị tương ứng trong

điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai.
• Đã tiến hành nghiên cứu thực nghiệm về ảnh hưởng của cốt sợi thép và cốt thép đến hạn chế biến
dạng co ngót của bê tông, từ đó đề xuất các giải pháp phù hợp nhằm hạn chế biến dạng co ngót của bê tông.

CHƯƠNG 1
NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ BIẾN DẠNG CO NGÓT THEO
THỜI GIAN CỦA BÊ TÔNG


3
1.1. Tổng quan về nghiên cứu biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông trên thế giới và tại Việt
Nam
Thực tiễn nghiên cứu biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông trên thế giới: Những nghiên cứu
sớm có thể kể đến các tác giả Pickett (1956), Lyse (1960), Neville (1970, 1981, 1983, 1990, 1995), Smadi et
al (1987), Bažant (1982, 1988, 1994), Tazawa và Miyazawa (1995), Ojdrovic và Zarghamee, 1996, Mac
Gregor, 1997, Gilbert (2001), Acker và Ulm (2001), Swapnil Deshpande et al (2007). Gần đây có một số tác
giả công bố những nghiên cứu của mình như: Faez Sayahi (2016), Vasu Krishna, Rakesh Kumar (2016),
Balaguru, Caronia David, Roda Andrés (2017), Jun Yang, Qiang Wang, Yuqi Zhou (2017), Karagüler,
Yatağan (2018), Safiuddin, Kaish, Woon, Raman (2018).
Thực tiễn nghiên cứu biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông tại Việt Nam: Những nghiên cứu
về biến dạng co ngót của bê tông có thể kể đến một số tác giả như: Lê Văn Thưởng (1993), Hoàng Quang
Nhu (2007), Cao Duy Khôi, Ngô Hoàng Quân (2012), Nguyễn Ngọc Bình, Nguyễn Trung Hiếu (2012;
2015), Trần Ngọc Long (2016).
1.2. Biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông
Co ngót là một biến dạng co theo thời gian của bê tông liên quan với sự mất mát của độ ẩm xảy ra ở
các giai đoạn khác nhau trong tuổi thọ của bê tông, nó độc lập với tải trọng.
1.3. Cơ chế của co ngót
Cơ chế co ngót thực: Co ngót mao dẫn; Co ngót hóa học; Co ngót khô.
Cơ chế co ngót biểu kiến: Ảnh hưởng của nứt; Ảnh hưởng của hình học.
1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến co ngót

Các yếu tố bên trong: Cốt liệu; Xi măng; Tỷ lệ nước trên xi măng; Phụ gia hóa học; Kích thước và
hình dạng mẫu.
Các yếu tố bên ngoài: Phương pháp bão dưỡng; Nhiệt độ môi trường xung quanh; Độ ẩm tương đối.
1.5. Các mô hình biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông
Các mô hình chính dự báo biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông trong các tiêu chuẩn gồm:
Tiêu chuẩn Nga GOST 24544-81, Mô hình dự báo của Viện Khoa học Xây dựng Nga, Tiêu chuẩn Úc
AS 3600, Tiêu chuẩn Hoa Kỳ ACI 209R-92, Tiêu chuẩn Anh quốc BS 8110, Tiêu chuẩn Châu Âu CEB-FIP
2010, Tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode 2 và Mô hình B3.
1.6. Công thức dự báo biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông từ kết quả thí nghiệm theo Tiêu
chuẩn Nga GOST 24544-81
Công thức theo GOST 24544-81 cho phép xác định quan hệ biến dạng co ngót phụ thuộc thời gian
theo công thức (1.1).
∆𝑡
𝛼𝑛 + ∆𝑡
1.7. Phân tích vết nứt do biến dạng co ngót theo thời gian của bê tông
𝜀𝑐𝑠 (𝑡) = 𝜀𝑐𝑠 (∞)

(1.1)

Đối với công trình xây dựng bằng bê tông và bê tông cốt thép, nứt là một trong những nguyên nhân
chính là suy giảm khả năng làm việc (bao gồm cả khả năng chịu lực và công năng sử dụng), dẫn đến giảm
tuổi thọ của công trình. Biến dạng co ngót của bê tông gồm biến dạng co mềm và biến dạng co cứng (co
khô). Biến dạng co mềm xảy ra trong 24 giờ (đáng kể nhất trong 10 giờ đầu) kể từ khi đổ bê tông, khi bê
tông chưa có cường độ. Đối với vật liệu bê tông, hai thành phần biến dạng theo thời gian của nó là biến dạng
co ngót mềm và biến dạng co ngót khô. Dưới tác dụng của biến dạng co ngót, bê tông sẽ chịu tác dụng của
ứng suất kéo (có giá trị phụ thuộc vào giá trị biến dạng co ngót).


4
1.8. Ảnh hưởng của cốt thép trong kết cấu bê tông cốt thép bị nứt do biến dạng co ngót

Dưới tác dụng của biến dạng co ngót trong cấu kiện bê tông cốt thép, bê tông sẽ chịu tác dụng của
ứng suất kéo (có giá trị phụ thuộc vào giá trị biến dạng co ngót) và cốt thép sẽ chịu ứng suất nén. Cốt thép
không có tác dụng ngăn cản vết nứt do biến dạng co ngót gây ra mà nó tham gia vào việc hạn chế sự mở rộng
của vết nứt. Trong các kết cấu bê tông cốt thép, vai trò của cốt thép có tác dụng hạn chế sự phát triển
vết nứt.
1.9. Kết luận Chương 1
Các nhà khoa học trên thế giới đã nghiên cứu về biến dạng co ngót của bê tông trong khoảng thời
gian dài và đạt được nhiều kết quả quan trọng.
Biểu diễn biến dạng co ngót của bê tông bằng các mô hình toán học là hoàn toàn phù hợp và đã được
áp dụng trong các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành trên thế giới. Tuy nhiên do đặc thù của biến dạng co ngót của
bê tông diễn ra trong thời gian dài với rất nhiều các thông số ảnh hưởng nên các mô hình toán học biểu diễn
chúng thường phức tạp.
Qua việc phân tích các mô hình toán học biểu diễn biến dạng co ngót nêu trên có thể nhận thấy các
thông số chính ảnh hưởng đến biến dạng co ngót của vật liệu bê tông bao gồm: Cấp phối của vật liệu bê tông
(loại xi măng, tỷ lệ hạt mịn, tỷ lệ nước trên xi măng...), hình dạng kích thước của kết cấu, độ ẩm tương đối
của môi trường. Việc lựa chọn một thành phần cấp phối vật liệu hợp lý sẽ có vai trò quan trọng trong việc
hạn chế biến dạng co ngót của vật liệu bê tông.
Hiện nay ở Gia Lai tình hình nghiên cứu về biến dạng co ngót của bê tông chưa được quan tâm, thậm
chí chưa có nghiên cứu nào về vấn đề này. Việc nghiên cứu biến dạng co ngót cho bê tông nặng thông
thường không phụ gia theo tiêu chuẩn quy định hiện hành chưa có số liệu thực nghiệm cụ thể. Do vậy, cần
thiết phải tiến hành các nghiên cứu thực nghiệm xác định biến dạng co ngót từ các kết quả thí nghiệm.

CHƯƠNG 2
NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM BIẾN DẠNG CO NGÓT CỦA
BÊ TÔNG TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU TẠI GIA LAI
2.1. Đặc trưng khí hậu tại Gia Lai
Điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai: Theo số đo chuẩn trung bình của Trạm đo tại Thành phố Pleiku
của Đài khí tượng Thủy văn Khu vực Tây Nguyên thì nhiệt độ trung bình năm là 230C-270C. Độ ẩm trung
bình năm là 70%-80%. Từ đó lựa chọn dải nhiệt độ 25±20C và độ ẩm 75±5% trung bình đặc trưng cho điều
kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai để thí nghiệm.

Điều kiện khí hậu hậu tự nhiên môi trường tại Gia Lai: Nhiệt độ và độ ẩm của môi trường trong
Phòng thí nghiệm môi trường được theo dõi hàng ngày suốt trong quá trình làm thí nghiệm. Trong đó, nhiệt
độ dao động từ 22.50C-31.50C và độ ẩm dao động từ 51%-89%.
2.2. Mục đích thí nghiệm
Trên cơ sở bộ số liệu thí nghiệm thu thập tiến hành: Đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ nước trên xi măng
đến biến dạng co ngót của bê tông thường, bê tông cốt sợi thép và bê tông cốt thép; Đánh giá sự phát triển
biến dạng co ngót của của bê tông thường, bê tông cốt sợi thép và bê tông cốt thép trong điều kiện khí hậu
chuẩn và trong điều kiện khí hậu tự nhiên môi trường tại Gia Lai; Đánh giá việc hạn chế nứt do biến dạng co
ngót của bê tông khi có sự tham gia của cốt sợi thép và cốt thép; Đề xuất các hệ số thực nghiệm xác định
định giá trị cường độ chịu nén, mô đun đàn hồi và hệ số thực nghiệm dự báo biến dạng co ngót của bê tông


5
theo thời gian.
2.3. Nội dung thí nghiệm
Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén đối chứng của mẫu bê tông đo biến dạng co ngót; Thí
nghiệm xác định giá trị cường độ chịu nén và mô đun đàn hồi theo thời gian của bê tông; Thí nghiệm đo biến
dạng co ngót của bê tông; Thí nghiệm đo co ngót hạn chế của bê tông bằng Vòng kiềm chế (Restrained Ring
Test).
2.4. Vật liệu dùng trong thí nghiệm, chế tạo mẫu, đúc mẫu và bảo dưỡng mẫu thí nghiệm
Vật liệu dùng trong thí nghiệm: Xi măng; Đá dăm (1x2); Cát vàng; Nước; Cốt sợi thép; Cốt thép
thanh 12. Chế tạo mẫu theo TCVN 3015:1993. Bảo dưỡng mẫu theo TCVN 3117:1993 và TCVN
3015:1993.
2.5. Thiết bị thí nghiệm và thiết bị đo biến dạng co ngót của bê tông
Tủ khí hậu (khống chế nhiệt độ và độ ẩm theo yêu cầu thí nghiệm): Tủ khí hậu được cài đặt ở nhiệt
độ 25±20C, độ ẩm 75±5% cố định trong suốt thời gian thí nghiệm, đây là nhiệt độ và độ ẩm trung bình của
điều kiện khí hậu tại Gia Lai, theo số đo chuẩn trung bình của Trạm đo tại Thành phố Pleiku của Đài khí
tượng Thủy văn Khu vực Tây Nguyên.
Thiết bị đo biến dạng co ngót của bê tông: Comparator do hãng MATEST (Italia) chế tạo; Model:
C363 KIT.

Khuôn chế tạo mẫu thí nghiệm cường độ chịu nén đối chứng của bê tông thường; Kích thước:
15x15x15 cm.
Khuôn chế tạo mẫu thí nghiệm cường độ chịu nén và mô đun đàn hồi theo thời gian của bê tông;
Kích thước: 15x30 cm.
Khuôn chế tạo mẫu đo co ngót của bê tông; Kích thước: 10x10x40 cm.
Khuôn chế tạo mẫu thí nghiệm đo co ngót hạn chế của bê tông bằng Vòng kiềm chế (Restrained
Ring Test); Kích thước: Đường kính ngoài 406 mm, đường kính trong 305 mm, chiều cao 152 mm, vành
thép tròn dày 12.5 mm.
2.6. Kết quả thí nghiệm
Bảng 2.1. Kết quả thí nghiệm xác định cường độ chịu nén đối chứng 𝑹đ𝒄
𝒏 (𝟐𝟖) của bê tông thường
đ𝒄
Giá trị trung bình 𝑹𝒏 (𝟐𝟖)
Ký hiệu tổ
(MPa)
STT
Ghi chú
mẫu
28 ngày tuổi
1
M1
31.52
Tỷ lệ N/X = 0.40 (Bê tông thường)
2
M2
30.68
Tỷ lệ N/X = 0.45 (Bê tông thường)
3
M3
29.05

Tỷ lệ N/X = 0.50 (Bê tông thường)
Bảng 2.2. Kết quả thí nghiệm xác định giá trị cường độ chịu nén Rn(t) theo thời gian của bê tông

Tổ mẫu

Tỷ lệ
(N/X)

M1
M2
M3

0.40
0.45
0.50

7
ngày
22.53
21.63
21.10

thường M1, M2, M3
Giá trị trung bình Rn(t), MPa
28
60
90
180
270
ngày

ngày
ngày
ngày
ngày
31.14 33.00 33.58 34.26 34.58
29.58 31.48 32.10 32.61 32.85
28.70 30.67 31.29 31.64 31.87

364
ngày
34.74
33.18
32.09

Độ lệch
chuẩn
(STD)
4.34
4.09
3.93


6
Bảng 2.3. Kết quả thí nghiệm xác định giá trị cường độ chịu nén Rn(t) theo thời gian của bê tông cốt sợi

Tổ mẫu

Tỷ lệ
(N/X)

MS1
MS2
MS3

0.40
0.45
0.50

7
ngày
23.86
23.00
22.47

thép MS1, MS2, MS3
Giá trị trung bình Rn(t), MPa
28
60
90
180
270
ngày
ngày
ngày
ngày
ngày
32.95 34.82 35.30 35.90 36.22
31.35 33.23 33.80 34.25 34.49
30.47 32.47 33.00 33.30 33.51

364
ngày
36.32
34.74
33.66

Độ lệch
chuẩn
(STD)
4.46
4.18
4.03

Bảng 2.4. Kết quả thí nghiệm xác định giá trị mô đun đàn hồi E(t) theo thời gian của bê tông thường

Tổ mẫu

Tỷ lệ
(N/X)

7 ngày

M1
M2
M3

0.40
0.45
0.50

25225
22501
20281

28
ngày
32045
28988
25931

M1, M2, M3
Giá trị trung bình E(t), MPa
60
90
180
ngày
ngày
ngày
33164 33528 33830
30143 30396 30731
27018 27262 27432

270
ngày
34031
31042
27749

364
ngày

34432
31488
27999

Độ lệch
chuẩn
(STD)
3221
3112
2709

Bảng 2.5. Kết quả thí nghiệm xác định giá trị mô đun đàn hồi E(t) theo thời gian của bê tông cốt sợi

Tổ mẫu

Tỷ lệ
(N/X)

7 ngày

MS1
MS2
MS3

0.40
0.45
0.50

26184
23421

21135

28
ngày
33215
30109
26987

thép MS1, MS2, MS3
Giá trị trung bình E(t), MPa
60
90
180
ngày
ngày
ngày
34258 34537 34787
31244 31425 31698
28085 28250 28341

270
ngày
34943
31952
28618

364
ngày
35300
32352

28840

Độ lệch
chuẩn
(STD)
3215
3120
2730

Bảng 2.6. Kết quả thí nghiệm đo biến dạng co ngót và độ hao khối lượng theo thời gian của bê tông

Ngày đo

1
2
3
4
5
6
7
14
21
28
35
42
49
56

(Nhóm 1 - Bê tông thường) trong điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai
Mẫu M1

Mẫu M2
Mẫu M3
Nhiệt
N/X = 0.40
N/X = 0.45
N/X = 0.50
độ (t)
mM1
M1
mM2
M2
mM3
M3
(%)
(x10-6)
(%)
(x10-6)
(%)
(x10-6)
(oC)
0
0
0
0
0
0
25.0
0.27
23
0.78

33
1.61
43
25.0
0.38
37
1.19
50
2.09
63
25.0
0.45
50
1.35
63
2.25
80
25.0
0.51
60
1.50
77
2.38
100
25.0
0.57
70
1.61
90
2.47

117
25.0
0.61
80
1.69
107
2.52
130
25.0
0.69
143
1.89
183
2.85
221
25.0
0.72
193
1.93
243
3.10
284
25.0
0.75
237
1.95
290
3.15
337
25.0

0.79
273
2.01
330
3.22
378
25.0
0.90
303
2.05
363
3.31
408
25.0
0.99
330
2.09
390
3.37
434
25.0
1.03
357
2.13
410
3.41
458
25.0

Độ ẩm

(RH)
(%)
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75


7

Ngày đo

63
70
77
84
91
98
105
112

119
126
133
140
147
154
168
182
196
224
252
280
322
364

Mẫu M1
N/X = 0.40
mM1
M1
(%)
(x10-6)
1.07
377
1.11
397
1.14
407
1.17
423
1.21

437
1.24
450
1.26
453
1.28
470
1.30
473
1.33
487
1.35
493
1.37
503
1.39
507
1.40
517
1.43
523
1.47
530
1.50
537
1.56
550
1.61
563
1.67

577
1.75
603
1.84
610

Mẫu M2
N/X = 0.45
mM2
M2
(%)
(x10-6)
2.16
430
2.21
447
2.25
463
2.28
477
2.33
487
2.36
500
2.38
507
2.41
523
2.43
527

2.45
537
2.47
543
2.49
553
2.50
563
2.53
567
2.56
573
2.60
580
2.63
587
2.68
593
2.74
607
2.79
620
2.87
633
2.95
653

Mẫu M3
N/X = 0.50
mM3

M3
(%)
(x10-6)
3.44
478
3.48
494
3.52
508
3.55
521
3.57
531
3.60
541
3.62
553
3.65
558
3.67
568
3.69
578
3.71
584
3.73
598
3.74
608
3.76

618
3.79
624
3.82
631
3.85
638
3.91
644
3.96
657
4.02
670
4.10
687
4.17
700

Nhiệt
độ (t)

Độ ẩm
(RH)

(oC)
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0

25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0

(%)
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75

75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75

Bảng 2.7. Kết quả thí nghiệm đo biến dạng co ngót và độ hao khối lượng theo thời gian của bê tông
(Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép) trong điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai
Mẫu MS1
Mẫu MS2
Mẫu MS3
Nhiệt
N/X = 0.40
N/X = 0.45
N/X = 0.50
độ (t)
Ngày đo
mMS1
MS1
mMS2
MS2
mMS3
MS3
(%)

(x10-6)
(%)
(x10-6)
(%)
(x10-6)
(oC)
1
0
0
0
0
0
0
25.0
2
0.35
13
1.49
23
2.58
33
25.0
3
0.52
20
1.75
33
2.75
47
25.0

4
0.65
33
1.86
47
2.89
63
25.0
5
0.72
50
1.94
67
3.03
90
25.0
6
0.78
60
2.00
80
3.18
107
25.0
7
0.84
70
2.05
97
3.29

120
25.0
14
1.00
100
2.18
140
3.42
177
25.0
21
1.04
123
2.21
173
3.49
213
25.0
28
1.11
157
2.24
210
3.57
257
25.0
35
1.16
193
2.28

251
3.64
297
25.0
42
1.23
229
2.34
282
3.69
333
25.0

Độ ẩm
(RH)
(%)
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75

8

Ngày đo

49
56
63
70
77
84
91
98
105
112
119
126
133
140
147
154
168
182
196
224
252
280
322
364

Mẫu MS1

N/X = 0.40
mMS1
MS1
(%)
(x10-6)
1.30
254
1.34
278
1.38
297
1.43
313
1.50
323
1.53
337
1.57
353
1.60
367
1.62
373
1.64
387
1.66
403
1.68
417
1.70

423
1.71
433
1.73
447
1.75
457
1.79
463
1.83
470
1.86
477
1.91
490
1.96
503
2.03
517
2.10
537
2.17
551

Mẫu MS2
N/X = 0.45
mMS2
MS2
(%)
(x10-6)

2.43
311
2.47
330
2.51
350
2.56
366
2.60
380
2.67
390
2.72
403
2.75
417
2.76
427
2.78
440
2.80
457
2.82
467
2.84
473
2.85
483
2.88
497

2.90
508
2.93
513
2.98
520
3.01
527
3.06
534
3.11
541
3.16
560
3.23
567
3.31
593

Mẫu MS3
N/X = 0.50
mMS3
MS3
(%)
(x10-6)
3.75
357
3.81
377
3.85

397
3.89
410
3.93
424
3.97
437
4.01
447
4.04
457
4.06
473
4.07
484
4.09
497
4.11
507
4.13
514
4.15
527
4.17
540
4.19
557
4.22
570
4.26

579
4.29
586
4.34
596
4.39
604
4.45
613
4.53
637
4.60
651

Nhiệt
độ (t)

Độ ẩm
(RH)

(oC)
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0

25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0

(%)
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75

75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75

Bảng 2.8. Kết quả thí nghiệm đo biến dạng co ngót và độ hao khối lượng theo thời gian của bê tông

Ngày đo

1
2
3
4
5
6
7
14
21
28

(Nhóm 3 - Bê tông cốt thép) trong điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai
Mẫu MT1
Mẫu MT2

Mẫu MT3
Nhiệt
N/X = 0.40
N/X = 0.45
N/X = 0.50
độ (t)
mMT1
MT1
mMT2
MT2
mMT3
MT3
(%)
(x10-6)
(%)
(x10-6)
(%)
(x10-6)
(oC)
0
0
0
0
0
0
25.0
0.65
7
2.05
13

3.06
23
25.0
0.98
12
2.26
17
3.29
30
25.0
1.14
20
2.34
30
3.43
47
25.0
1.22
37
2.40
57
3.52
80
25.0
1.35
43
2.44
70
3.58
97

25.0
1.40
53
2.47
87
3.62
110
25.0
1.50
77
2.55
111
3.80
140
25.0
1.56
93
2.64
123
3.88
167
25.0
1.61
110
2.68
143
3.94
193
25.0

Độ ẩm
(RH)
(%)
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75


9

Ngày đo

35
42
49
56
63
70
77
84
91
98
105

112
119
126
133
140
147
154
168
182
196
224
252
280
322
364

Mẫu MT1
N/X = 0.40
mMT1
MT1
(%)
(x10-6)
1.67
130
1.70
157
1.75
183
1.79
203

1.82
220
1.87
233
1.90
243
1.94
253
1.96
273
1.98
287
2.00
297
2.02
313
2.03
337
2.05
350
2.08
357
2.10
367
2.12
383
2.14
393
2.18
407

2.22
413
2.24
423
2.30
433
2.35
447
2.40
463
2.48
477
2.55
497

Mẫu MT2
N/X = 0.45
mMT2
MT2
(%)
(x10-6)
2.73
173
2.79
200
2.84
233
2.88
250
2.92

270
2.96
283
3.01
297
3.05
304
3.09
321
3.13
333
3.15
347
3.17
357
3.19
380
3.21
397
3.23
403
3.25
413
3.27
430
3.29
440
3.34
457
3.38

463
3.40
470
3.46
483
3.52
500
3.57
513
3.65
523
3.73
534

Mẫu MT3
N/X = 0.50
mMT3
MT3
(%)
(x10-6)
4.02
223
4.14
257
4.21
280
4.25
297
4.29
317

4.32
327
4.36
340
4.40
353
4.44
363
4.48
373
4.50
393
4.53
413
4.54
427
4.57
437
4.58
443
4.60
457
4.62
473
4.65
490
4.69
507
4.73
523

4.76
533
4.81
547
4.86
560
4.92
570
4.99
587
5.07
603

Nhiệt
độ (t)

Độ ẩm
(RH)

(oC)
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0

25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0
25.0

(%)
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75

75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75

Bảng 2.9. Kết quả thí nghiệm đo biến dạng co ngót và độ hao khối lượng theo thời gian của bê tông
(Nhóm 1 - Bê tông thường) trong điều kiện khí hậu tự nhiên môi trường tại Gia Lai
Mẫu M1
Mẫu M2
Mẫu M3
Nhiệt
Độ ẩm
N/X = 0.40
N/X = 0.45
N/X = 0.50
độ (t)
(RH)
Ngày đo
mM1
M1

mM2
M2
mM3
M3
(%)
(x10-6)
(%)
(x10-6)
(%)
(x10-6)
(oC)
(%)
1
0
0
0
0
0
0
28.8
56
2
0.20
53
1.21
77
2.09
102
28.2
57

3
0.43
70
1.43
96
2.53
122
29.6
53
4
0.50
94
1.66
120
2.70
154
29.0
55
5
0.59
112
1.76
145
2.87
189
31.2
51
6
0.68
130

1.87
168
2.99
220
30.7
52
7
0.79
149
1.96
199
3.06
242
28.6
56
14
0.79
266
1.99
338
3.14
410
29.2
54


10

Ngày đo

21
28
35
42
49
56
63
70
77
84
91
98
105
112
119
126
133
140
147
154
168
182
196
224
252
280
322
364

Mẫu M1

N/X = 0.40
mM1
M1
(%)
(x10-6)
1.03
357
1.10
379
1.16
384
1.19
393
1.22
395
1.25
409
1.28
423
1.32
447
1.37
457
1.40
473
1.45
488
1.48
497
1.50

494
1.52
504
1.54
523
1.56
537
1.57
532
1.59
550
1.61
558
1.63
553
1.68
576
1.72
582
1.74
589
1.79
595
1.84
613
1.90
629
1.97
653
2.06

664

Mẫu M2
N/X = 0.45
mM2
M2
(%)
(x10-6)
2.12
451
2.18
450
2.26
463
2.29
465
2.32
450
2.36
449
2.39
490
2.43
507
2.47
523
2.51
537
2.55
540

2.58
555
2.60
560
2.62
560
2.64
587
2.67
597
2.68
592
2.71
613
2.77
623
2.79
619
2.83
636
2.87
642
2.89
650
2.95
647
3.00
669
3.05
681

3.12
676
3.20
716

Mẫu M3
N/X = 0.50
mM3
M3
(%)
(x10-6)
3.24
526
3.39
513
3.49
523
3.53
508
3.58
493
3.61
498
3.66
537
3.70
553
3.74
567
3.78

583
3.81
585
3.85
595
3.87
613
3.88
609
3.91
630
3.93
643
3.95
638
3.96
667
3.99
677
4.01
672
4.05
693
4.10
700
4.13
708
4.18
704
4.23

727
4.28
737
4.36
732
4.43
767

Nhiệt
độ (t)

Độ ẩm
(RH)

(oC)
24.7
23.5
29.1
23.3
23.8
22.6
26.2
28.8
22.5
30.8
24.3
27.2
23.3
22.8
27.6

30.1
23.2
26.7
28.3
23.6
30.5
29.2
31.5
23.5
29.2
28.2
27.4
29.5

(%)
72
77
61
70
77
81
63
55
89
52
77
62
78
83
58

53
82
66
60
80
55
58
51
80
56
58
60
55

Bảng 2.10. Kết quả thí nghiệm đo biến dạng co ngót và độ hao khối lượng theo thời gian của bê tông
(Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép) trong điều kiện khí hậu tự nhiên môi trường tại Gia Lai
Mẫu MS1
Mẫu MS2
Mẫu MS3
Nhiệt
Độ ẩm
N/X = 0.40
N/X = 0.45
N/X = 0.50
độ (t)
(RH)
Ngày đo
mMS1
MS1
mMS2

MS2
mMS3
MS3
(%)
(x10-6)
(%)
(x10-6)
(%)
(x10-6)
(oC)
(%)
1
0
0
0
0
0
0
28.8
56
2
0.52
40
1.42
58
2.80
78
28.2
57
3

0.77
61
1.71
83
3.12
107
29.6
53
4
0.89
81
1.94
104
3.26
135
29.0
55
5
1.05
96
2.02
126
3.40
165
31.2
51
6
1.11
111
2.12

143
3.51
189
30.7
52


11

Ngày đo

7
14
21
28
35
42
49
56
63
70
77
84
91
98
105
112
119
126
133

140
147
154
168
182
196
224
252
280
322
364

Mẫu MS1
N/X = 0.40
mMS1
MS1
(%)
(x10-6)
1.20
126
1.25
224
1.33
296
1.40
310
1.48
310
1.51
314

1.54
318
1.58
331
1.61
350
1.65
368
1.70
377
1.74
390
1.78
386
1.82
420
1.84
433
1.86
429
1.88
457
1.90
470
1.91
464
1.94
483
1.96
500

1.98
496
2.03
520
2.07
527
2.09
533
2.14
528
2.19
557
2.25
573
2.32
570
2.39
610

Mẫu MS2
N/X = 0.45
mMS2
MS2
(%)
(x10-6)
2.21
168
2.25
287
2.37

375
2.48
373
2.56
376
2.62
382
2.66
373
2.70
370
2.75
413
2.79
430
2.84
445
2.88
453
2.93
449
2.97
480
2.99
490
3.01
484
3.04
520
3.06

530
3.08
526
3.10
547
3.12
560
3.14
553
3.18
580
3.22
587
3.24
593
3.30
587
3.35
607
3.41
623
3.48
619
3.56
660

Mẫu MS3
N/X = 0.50
mMS3
MS3

(%)
(x10-6)
3.57
208
3.64
348
3.76
443
3.81
426
3.85
433
3.91
436
3.96
420
4.00
418
4.04
460
4.09
474
4.13
487
4.17
503
4.21
499
4.26
524

4.28
538
4.30
532
4.33
564
4.35
577
4.37
571
4.39
601
4.41
614
4.43
609
4.48
643
4.51
653
4.57
662
4.62
658
4.67
686
4.72
692
4.80
693

4.87
720

Nhiệt
độ (t)

Độ ẩm
(RH)

(oC)
28.6
29.2
24.7
23.5
29.1
23.3
23.8
22.6
26.2
28.8
22.5
30.8
24.3
27.2
23.3
22.8
27.6
30.1
23.2
26.7

28.3
23.6
30.5
29.2
31.5
23.5
29.2
28.2
27.4
29.5

(%)
56
54
72
77
61
70
77
81
63
55
89
52
77
62
78
83
58
53

82
66
60
80
55
58
51
80
56
58
60
55

Bảng 2.11. Kết quả thí nghiệm đo biến dạng co ngót và độ hao khối lượng theo thời gian của bê tông
(Nhóm 3 - Bê tông cốt thép) trong điều kiện khí hậu tự nhiên môi trường tại Gia Lai
Mẫu MT1
Mẫu MT2
Mẫu MT3
Nhiệt
Độ ẩm
N/X = 0.40
N/X = 0.45
N/X = 0.50
độ (t)
(RH)
Ngày đo
mMT1
MT1
mMT2
MT2

mMT3
MT3
(%)
(x10-6)
(%)
(x10-6)
(%)
(x10-6)
(oC)
(%)
1
0
0
0
0
0
0
28.8
56
2
0.89
34
1.80
50
3.26
67
28.2
57
3
1.16

54
2.09
74
3.56
94
29.6
53
4
1.29
70
2.34
90
3.65
115
29.0
55


12

Ngày đo

5
6
7
14
21
28
35
42

49
56
63
70
77
84
91
98
105
112
119
126
133
140
147
154
168
182
196
224
252
280
322
364

Mẫu MT1
N/X = 0.40
mMT1
MT1
(%)

(x10-6)
1.46
82
1.56
94
1.59
108
1.65
192
1.70
255
1.74
265
1.79
266
1.84
270
1.87
272
1.92
278
1.96
283
2.01
307
2.04
310
2.08
320
2.13

325
2.16
340
2.17
356
2.19
351
2.21
390
2.23
404
2.25
400
2.27
419
2.29
438
2.30
433
2.34
466
2.38
474
2.40
483
2.45
478
2.50
503
2.56

520
2.64
517
2.72
554

Mẫu MT2
N/X = 0.45
mMT2
MT2
(%)
(x10-6)
2.41
107
2.51
123
2.60
144
2.64
244
2.72
323
2.76
316
2.84
320
2.89
324
2.96
312

3.01
310
3.06
333
3.12
347
3.16
360
3.21
372
3.25
364
3.30
397
3.31
410
3.33
404
3.36
443
3.38
460
3.40
456
3.42
478
3.44
493
3.46
490

3.51
523
3.55
532
3.57
539
3.63
532
3.68
567
3.74
577
3.81
573
3.89
600

Mẫu MT3
N/X = 0.50
mMT3
MT3
(%)
(x10-6)
3.76
140
3.84
162
3.90
179
3.96

298
4.01
378
4.05
366
4.11
370
4.17
355
4.22
343
4.28
350
4.33
380
4.38
390
4.43
403
4.48
421
4.51
414
4.55
442
4.56
457
4.59
450
4.61

493
4.63
507
4.66
503
4.68
530
4.70
544
4.73
541
4.77
579
4.81
596
4.84
607
4.88
602
4.93
636
4.99
643
5.06
640
5.14
673

Nhiệt
độ (t)

Độ ẩm
(RH)

(oC)
31.2
30.7
28.6
29.2
24.7
23.5
29.1
23.3
23.8
22.6
26.2
28.8
22.5
30.8
24.3
27.2
23.3
22.8
27.6
30.1
23.2
26.7
28.3
23.6
30.5

29.2
31.5
23.5
29.2
28.2
27.4
29.5

(%)
51
52
56
54
72
77
61
70
77
81
63
55
89
52
77
62
78
83
58
53
82

66
60
80
55
58
51
80
56
58
60
55

Bảng 2.12. Thời gian bắt đầu xuất hiện vết nứt trong các mẫu bê tông đo co ngót hạn chế bằng
Loại mẫu
Thời gian
xuất hiện vết nứt
Ngày

Vòng kiềm chế (Restrained Ring Test), (ngày)
Bê tông thường (BTT)
Bê tông cốt sợi thép (BTCST)
CH1

CH2

CH3

CH4

CH1

CH2

CH3

CH4

6

6

6

6

11

11

11

11

2.7. Kết luận Chương 2
Việc chế tạo mẫu, đúc mẫu, công tác bảo dưỡng mẫu được thực hiện theo đúng quy trình và tuân thủ


13
các bước theo chỉ dẫn của Tiêu chuẩn TCVN 3015:1993.
Quy trình thí nghiệm đo biến dạng co ngót được thực hiện theo chỉ dẫn của Tiêu chuẩn TCVN

3117:1993.
Các tổ mẫu xác định giá trị cường độ chịu nén và mô đun đàn hồi của bê tông theo thời gian được
xác định trong vòng 364 ngày tuổi, chia làm 7 lần xác định: 7 ngày tuổi, 28 ngày tuổi, 60 ngày tuổi, 90 ngày
tuổi, 180 ngày tuổi, 270 ngày tuổi và 364 ngày tuổi. Kết quả đo cường độ chịu nén và mô đun đàn hồi của bê
tông có giá trị lớn nhất ở 364 ngày tuổi.
Các tổ mẫu đo biến dạng co ngót được giữ trong Tủ khí hậu với nhiệt độ 25±20C và độ ẩm 75±5%,
được kiểm soát không đổi trong suốt thời gian thí nghiệm.
Các tổ mẫu thí nghiệm đo biến dạng co ngót theo thời gian thực hiện sau 364 ngày đo. Mỗi giá trị
biến dạng co ngót của các tổ mẫu thí nghiệm được xác định bằng trung bình cộng số đo từ 3 mẫu cơ bản
cùng tỷ lệ N/X. Ở 364 ngày đo, kết quả thực nghiệm đo biến dạng co ngót của các tổ mẫu bê tông trong điều
kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai cho giá trị biến dạng co ngót của bê tông dao động từ 610x10-6 đến 700x10-6 là
khá cao.
Kết quả nghiên cứu thực nghiệm nứt kết cấu bê tông do co ngót hạn chế bằng thí nghiệm Vòng kiềm
chế (Restrained Ring Test) cho thấy vai trò của cốt sợi thép trong việc hạn chế nứt do co ngót. Sự có mặt của
cốt sợi thép làm chậm lại quá trình hình thành vết nứt và hạn chế sự mở rộng của vết nứt. Kết quả này cho
thấy khả năng áp dụng cốt sợi thép trong các kết cấu bê tông cốt thép, nhất là các kết cấu dạng tấm như sàn
nhà công nghiệp, bề mặt cầu… trong việc khống chế tình trạng nứt bê tông do biến dạng co ngót. Sử dụng
vật liệu cốt sợi thép trong bê tông đã cải thiện hạn chế nứt trong bê tông do co ngót gây ra.

CHƯƠNG 3
PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
THỰC NGHIỆM
3.1. Phân tích, đánh giá cường độ chịu nén Rn(t) và mô đun đàn hồi E(t) của 02 nhóm bê tông theo thời
gian (Nhóm 1 - Bê tông thường; Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép) trong điều kiện khí hậu tự nhiên môi
trường
3.1.1. Phân tích, đánh giá cường độ chịu nén Rn(t) của 02 nhóm bê tông theo thời gian (Nhóm 1 - Bê tông
thường; Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép)
Dựa theo kết quả thí nghiệm giá trị cường độ chịu nén theo thời gian của bê tông thường và bê tông
cốt sợi thép, đề xuất sử dụng công thức và các hệ số thực nghiệm biểu diễn mối quan hệ cường độ chịu nén
Rn(t) với cường độ chịu nén của bê tông tại 28 ngày tuổi của bê tông thường và bê tông cốt sợi thép theo

phương pháp tổng bình phương bé nhất (sử dụng công cụ Solver trong Microft Excel).
𝑡
𝑅𝑛 (𝑡) = 𝑅𝑛 (28)
3,08 + (0,89. 𝑡)

(3.1)


14
Bảng 3.1. Kết quả đề xuất giá trị cường độ chịu nén Rn(t) của bê tông
(Nhóm 1 - Bê tông thường; Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép)
Tổ mẫu

Giá trị trung bình Rn(t), MPa

Tỷ lệ
(N/X)

Độ lệch
chuẩn
(STD)

7
28
60
90
180
270
364
ngày

ngày
ngày
ngày
ngày
ngày
ngày
Kết quả đề xuất giá trị cường độ chịu nén Rn(t) của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường)
M1-ĐX
0.40
23.41 31.14 33.08 33.69 34.33 34.55 34.66
4.03
M2-ĐX
0.45
22.24 29.58 31.42 32.01 32.61 32.82 32.92
3.83
M3-ĐX
0.50
21.58 28.70 30.49 31.05 31.64 31.84 31.94
3.71
Kết quả đề xuất giá trị cường độ chịu nén Rn(t) của bê tông (Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép)
MS1-ĐX
0.40
24.77 32.95 35.00 35.65 36.32 36.55 36.67
4.26
MS2-ĐX
0.45
23.57 31.35 33.30 33.92 34.56 34.78 34.89
4.06
MS3-ĐX
0.50

22.91 30.47 32.37 32.97 33.59 33.80 33.91
3.94

Hình 3.1. So sánh kết quả đề xuất với kết quả thí

Hình 3.2. So sánh kết quả đề xuất với kết quả thí

nghiệm Rn(t) của bê tông theo thời gian

nghiệm Rn(t) của bê tông theo thời gian

(Nhóm 1 - Bê tông thường)

(Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép)

3.1.2. Phân tích, đánh giá mô đun đàn hồi E(t) của 02 nhóm bê tông theo thời gian (Nhóm 1 - Bê tông
thường; Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép)
Dựa theo kết quả thí nghiệm giá trị mô đun đàn hồi theo thời gian của bê tông thường và bê tông cốt
sợi thép, đề xuất sử dụng công thức và các hệ số thực nghiệm biểu diễn mối quan hệ mô đun đàn hồi E(t) với
mô đun đàn hồi của bê tông tại 28 ngày tuổi của bê tông thường và bê tông cốt sợi thép theo phương pháp
tổng bình phương bé nhất (sử dụng công cụ Solver trong Microft Excel).
𝑡
𝐸(𝑡) = 𝐸(28)
2,24 + (0,92. 𝑡)
Bảng 3.2. Kết quả đề xuất giá trị mô đun đàn hồi E(t) của bê tông

(3.2)

(Nhóm 1 - Bê tông thường; Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép)
Tổ mẫu

Tỷ lệ
(N/X)

Giá trị trung bình E(t), MPa
7
ngày

28
ngày

60
ngày

90
ngày

180
ngày

270
ngày

364
ngày

Độ lệch
chuẩn
(STD)

Kết quả đề xuất giá trị mô đun đàn hồi E(t) của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường)
M1-ĐX
0.40
25843 32045 33473 33914 34367 34520 34600
3142
M2-ĐX
M3-ĐX

0.45
0.50

23377
20912

28988
25931

30280
27087

30679
27443

31088
27810

31227
27934

31299

27999

2842
2542


15
Giá trị trung bình E(t), MPa
Độ lệch
Tổ mẫu
chuẩn
7
28
60
90
180
270
364
(STD)
ngày
ngày
ngày
ngày
ngày
ngày
ngày
Kết quả đề xuất giá trị mô đun đàn hồi E(t) của bê tông (Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép)
Tỷ lệ
(N/X)

MS1-ĐX
MS2-ĐX

0.40
0.45

26786
24281

33215
30109

34695
31451

35152
31865

35621
32290

35781
32435

35863
32510

3256
2952

MS3-ĐX

0.50

21764

26987

28190

28561

28942

29072

29139

2646

Hình 3.3. So sánh kết quả đề xuất với kết quả thí

Hình 3.4. So sánh kết quả đề xuất với kết quả thí

nghiệm E(t) của bê tông theo thời gian

nghiệm E(t) của bê tông theo thời gian

(Nhóm 1 - Bê tông thường)

(Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép)

3.2. So sánh cường độ chịu nén Rn(t) và mô đun đàn hồi E(t) của 02 nhóm bê tông theo thời gian
(Nhóm 1 - Bê tông thường; Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép) trong điều kiện khí hậu tự nhiên môi trường
Bảng 3.3. Kết quả so sánh giá trị cường độ chịu nén Rn(t) của bê tông
(Nhóm 1 - Bê tông thường) với (Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép)

0.40

7
ngày
1.059

28
ngày
1.058

Giá trị so sánh (kR)
60
90
180
ngày
ngày
ngày
1.055
1.051
1.048

0.45
0.50

1.063
1.065

1.060
1.062

1.055
1.059

Tổ mẫu

Tỷ lệ
(N/X)

RMS1 với RM1
RMS2 với RM2
RMS3 với RM3

1.053
1.055

1.050
1.052

270
ngày
1.047

364

ngày
1.046

1.050
1.052

1.047
1.049

Bảng 3.4. Kết quả so sánh giá trị mô đun đàn hồi E(t) của bê tông
(Nhóm 1 - Bê tông thường) với (Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép)
Tổ mẫu

Tỷ lệ
(N/X)

EMS1 với EM1
EMS2 với EM2
EMS3 với EM3

Giá trị so sánh (kE)
7
ngày

28
ngày

60
ngày

90
ngày

180
ngày

270
ngày

364
ngày

0.40
0.45

1.038
1.041

1.037
1.039

1.033
1.037

1.030
1.034

1.028
1.031

1.027
1.029

1.025
1.027

0.50

1.042

1.041

1.040

1.036

1.033

1.031

1.030


16

Hình 3.5. So sánh cường độ chịu nén Rn(t)

Hình 3.6. So sánh mô đun đàn hồi E(t)

của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường) với

của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường) với

(Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép)

(Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép)

3.3. Xác định các hệ số thực nghiệm đề xuất dự báo biến dạng co ngót của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông
thường) trong điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai theo thời gian từ kết quả thí nghiệm theo Tiêu
chuẩn Nga GOST 24544-81
Bảng 3.5. Giá trị các hệ số thực nghiệm tính toán theo GOST 24544-81 của các tổ mẫu bê tông
(Nhóm 1 - Bê tông thường)
Tổ
mẫu
M1
M2
M3

𝑋̅

𝑌̅

𝑆12

𝑆22

𝑚1,2

𝑟

𝐵

𝐴

107,97 0,2336 9001.32 0.019 12.9791 0.99976 0.0014 0.0779
107,97 0,2090 9001.32 0.018 12.5949 0.99982 0.0014 0.0579
107,97 0,1904 9001.32 0.016 11.9143 0.99966 0.0013 0.0474

𝜀𝑐𝑠 (∞) (x10−6 )

𝛼𝑛

693.52
714.68
755.51

54.01
41.41
35.85

- Công thức dự báo sự phát triển biến dạng co ngót của mẫu bê tông thường M1 có tỷ lệ N/X = 0.40:
𝑡
(3.3)
54,01 + 𝑡
- Công thức dự báo sự phát triển biến dạng co ngót của mẫu bê tông thường M2 có tỷ lệ N/X = 0.45:
𝜀𝑐𝑠 (𝑡) = 693,52. 10−6

𝑡
(3.4)
41,41 + 𝑡

- Công thức dự báo sự phát triển biến dạng co ngót của mẫu bê tông thường M3 có tỷ lệ N/X = 0.50:
𝜀𝑐𝑠 (𝑡) = 714,68. 10−6

𝜀𝑐𝑠 (𝑡) = 755,51. 10−6

𝑡
35,85 + 𝑡

(3.5)

Hình 3.7. Biến dạng co ngót theo thời gian

Hình 3.8. Biến dạng co ngót theo thời gian

của mẫu bê tông thường M1 với kết quả đề xuất

của mẫu bê tông thường M2 với kết quả đề xuất


17

Hình 3.9. Biến dạng co ngót theo thời gian của mẫu bê tông thường M3 với kết quả đề xuất
3.4. So sánh kết quả đề xuất dự báo biến dạng co ngót của bê tông thường với Tiêu chuẩn Úc AS 3600
và Mô hình Viện Khoa học Xây dựng Nga (VKHXD Nga)

Hình 3.10. So sánh biến dạng co ngót theo thời gian của các tổ mẫu bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường)
với AS 3600 và VKHXD Nga
3.5. Đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ N/X đến biến dạng co ngót của 03 nhóm bê tông (Nhóm 1 - Bê tông
thường; Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép; Nhóm 3 - Bê tông cốt thép) trong điều kiện khí hậu chuẩn tại
Gia Lai

3.5.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ N/X đến biến dạng co ngót của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường)

Hình 3.11. Sự phát triển biến dạng co ngót

Hình 3.12. Quan hệ giữa biến dạng co ngót và

của bê tông theo thời gian

độ hao khối lượng của bê tông theo thời gian

(Nhóm 1 - Bê tông thường)

(Nhóm 1 - Bê tông thường)


18
3.5.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ N/X đến biến dạng co ngót của bê tông (Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép)

Hình 3.13. Sự phát triển biến dạng co ngót

Hình 3.14. Quan hệ giữa biến dạng co ngót và

của bê tông theo thời gian

độ hao khối lượng của bê tông theo thời gian

(Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép)

(Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép)

3.5.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ N/X đến biến dạng co ngót của bê tông (Nhóm 3 - Bê tông cốt thép)

Hình 3.15. Sự phát triển biến dạng co ngót

Hình 3.16. Quan hệ giữa biến dạng co ngót và

của bê tông theo thời gian

độ hao khối lượng của bê tông theo thời gian

(Nhóm 3 - Bê tông cốt thép)

(Nhóm 3 - Bê tông cốt thép)

3.5.4. Đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ N/X đến biến dạng co ngót của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường;
Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép; Nhóm 3 - Bê tông cốt thép)
Tỷ lệ N/X ảnh hưởng rõ rệt đến biến dạng co ngót của bê tông. Tăng tỷ lệ N/X dẫn đến biến dạng co
ngót của bê tông tăng. Với giá trị biến dạng co ngót thu được thì nguy cơ xảy ra nứt bê tông do thành phần
biến dạng này gây ra là cao.
Độ mất nước của bê tông do bay hơi và do thủy hóa của xi măng cao trong những ngày đầu sau khi
đổ bê tông. Độ hao khối lượng của bê tông do mất nước tỷ lệ với biến dạng co ngót của bê tông.
Giảm hàm lượng N/X khi chế tạo bê tông là một biện pháp để giảm biến dạng co ngót của bê tông.
Điều này cần được quan tâm trong quá trình thiết kế cấp phối của bê tông.
3.6. So sánh biến dạng co ngót của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường) với (Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi
thép) và (Nhóm 3 - Bê tông cốt thép) trong điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai


19

Hình 3.17. Sự phát triển biến dạng co ngót của

Hình 3.18. Sự phát triển biến dạng co ngót của

bê tông theo thời gian (Nhóm 1 - Bê tông thường)

bê tông theo thời gian (Nhóm 1 - Bê tông thường)

với (Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi thép)

với (Nhóm 3 - Bê tông cốt thép)

3.7. So sánh biến dạng co ngót của 03 nhóm bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường, Nhóm 2 - Bê tông cốt
sợi thép và Nhóm 3 - Bê tông cốt thép) trong điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai (ĐKC) với điều kiện
khí hậu tự nhiên môi trường tại Gia Lai (ĐKTN)
3.7.1. So sánh biến dạng co ngót của 03 nhóm bê tông cùng thành phần cấp phối, khác tỷ lệ N/X giữa
ĐKC với ĐKTN

Hình 3.19. Sự phát triển biến dạng co ngót của bê

Hình 3.20. Sự phát triển biến dạng co ngót của bê

tông theo thời gian (Nhóm 1 - Bê tông thường)

tông theo thời gian (Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi

trong ĐKC và ĐKTN

thép) trong ĐKC và ĐKTN

Hình 3.21. Sự phát triển biến dạng co ngót của bê tông theo thời gian (Nhóm 3 - Bê tông cốt thép)

trong ĐKC và ĐKTN


20
3.7.2. So sánh biến dạng co ngót của 03 nhóm bê tông khác thành phần cấp phối, cùng tỷ lệ N/X giữa
giữa ĐKC với ĐKTN

Hình 3.22. Sự phát triển biến dạng co ngót của

Hình 3.23. Sự phát triển biến dạng co ngót của

03 nhóm bê tông theo thời gian với tỷ lệ N/X

03 nhóm bê tông theo thời gian với tỷ lệ N/X

bằng 0.40 trong ĐKC và ĐKTN

bằng 0.45 trong ĐKC và ĐKTN

Hình 3.24. Sự phát triển biến dạng co ngót của 03 nhóm bê tông theo thời gian với tỷ lệ N/X bằng 0.50
trong ĐKC và ĐKTN
3.8. So sánh biến dạng co ngót của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường) cùng thành phần cấp phối, cùng
tỷ lệ N/X giữa ĐKC với ĐKTN
Bảng 3.6. Kết quả so sánh biến dạng co ngót của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường) cùng thành phần
cấp phối, cùng tỷ lệ N/X giữa ĐKC với ĐKTN
Ngày đo
1
2
3
4

5
6
7
14
21
28

N/X = 0.40
M1-ĐKTN/M1-ĐKC
0.00
2.32
1.89
1.87
1.86
1.86
1.86
1.86
1.85
1.60

N/X = 0.45
M2-ĐKTN/M2-ĐKC
0.00
2.33
1.91
1.90
1.88
1.87
1.86
1.85

1.86
1.55

N/X = 0.50
M3-ĐKTN/M3-ĐKC
0.00
2.36
1.93
1.92
1.89
1.88
1.86
1.86
1.85
1.52


21

35
42
49
56
63
70
77
84
91

N/X = 0.40

M1-ĐKTN/M1-ĐKC
1.41
1.30
1.20
1.15
1.12
1.13
1.12
1.12
1.12

N/X = 0.45
M2-ĐKTN/M2-ĐKC
1.40
1.28
1.15
1.10
1.14
1.13
1.13
1.13
1.11

N/X = 0.50
M3-ĐKTN/M3-ĐKC
1.38
1.25
1.14
1.09
1.12

1.12
1.12
1.12
1.10

98
105

1.10
1.09

1.11
1.10

1.10
1.11

112
119

1.07
1.11

1.07
1.11

1.09
1.11

126

133
140
147
154
168

1.10
1.08
1.09
1.10
1.07
1.10

1.11
1.09
1.11
1.11
1.09
1.11

1.11
1.09
1.12
1.11
1.09
1.11

182
196
224

252
280
322

1.10
1.10
1.08
1.09
1.09
1.08

1.11
1.11
1.09
1.10
1.10
1.07

1.11
1.11
1.09
1.11
1.10
1.07

364

1.09

1.10

1.10

Ngày đo

3.9. So sánh biến dạng co ngót của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường) với (Nhóm 2 - Bê tông cốt sợi
thép) và (Nhóm 3 - Bê tông cốt thép) cùng tỷ lệ N/X trong ĐKTN
Bảng 3.7. Kết quả so sánh biến dạng co ngót của bê tông (Nhóm 1 - Bê tông thường với Nhóm 2 - Bê
tông cốt sợi thép và Nhóm 3 - Bê tông cốt thép) cùng tỷ lệ N/X trong ĐKTN

1
2
3
4
5
6
7
14

N/X=0.40
M1/ MS1
0.00
1.34
1.15
1.16
1.16
1.17
1.18
1.19

N/X=0.45
M2 / MS2
0.00
1.33
1.15
1.15
1.15
1.17
1.18
1.18

N/X=0.50
M3 / MS3
0.00
1.30
1.14
1.14
1.15
1.16
1.16
1.18

N/X=0.40
M1/ MT1
0.00
1.57
1.30
1.35
1.37
1.38

1.38
1.39

N/X=0.45
M2 / MT2
0.00
1.54
1.30
1.34
1.36
1.37
1.38
1.39

N/X=0.50
M3 / MT3
0.00
1.51
1.29
1.33
1.35
1.36
1.35
1.38

21

1.21

1.20

1.19

1.40

1.40

1.39

Ngày đo


22

28
35
42
49
56
63
70
77
84

N/X=0.40
M1/ MS1
1.22
1.24
1.25
1.24

1.24
1.21
1.21
1.21
1.21

N/X=0.45
M2 / MS2
1.21
1.23
1.22
1.21
1.21
1.19
1.18
1.18
1.19

N/X=0.50
M3 / MS3
1.20
1.21
1.17
1.17
1.19
1.17
1.17
1.16
1.16

N/X=0.40
M1/ MT1
1.43
1.44
1.46
1.45
1.47
1.49
1.46
1.47
1.48

N/X=0.45
M2 / MT2
1.42
1.45
1.44
1.44
1.45
1.47
1.46
1.45
1.44

N/X=0.50
M3 / MT3
1.40
1.41
1.43
1.44

1.42
1.41
1.42
1.41
1.38

91
98

1.26
1.18

1.20
1.16

1.17
1.14

1.50
1.46

1.48
1.40

1.41
1.35

105
112

1.14
1.17

1.14
1.16

1.14
1.14

1.39
1.44

1.37
1.39

1.34
1.35

119
126
133
140
147
154

1.14
1.14
1.15
1.14
1.12

1.11

1.13
1.13
1.13
1.12
1.11
1.12

1.12
1.11
1.12
1.11
1.10
1.10

1.34
1.33
1.33
1.31
1.27
1.28

1.33
1.30
1.30
1.28
1.26
1.26

1.28
1.27
1.27
1.26
1.24
1.24

168
182
196
224
252
280

1.11
1.10
1.11
1.13
1.10
1.10

1.10
1.09
1.10
1.10
1.10
1.09

1.08
1.07

1.07
1.07
1.06
1.07

1.24
1.23
1.22
1.24
1.22
1.21

1.22
1.21
1.21
1.22
1.18
1.18

1.20
1.17
1.17
1.17
1.14
1.15

322
364

1.15

1.09

1.09
1.08

1.06
1.07

1.26
1.20

1.18
1.19

1.14
1.14

Ngày đo

3.10. Đánh giá kết quả thí nghiệm đo biến dạng co ngót của mẫu bê tông thường và bê tông cốt sợi
thép bằng Vòng kiềm chế (Restrained Ring Test) với tỷ lệ N/X bằng 0.40

Hình 3.25. Biểu đồ biến dạng của vành thép theo

Hình 3.26. Biểu đồ biến dạng của vành thép theo

thời gian của bê tông thường (BTT) với

thời gian của bê tông cốt sợi thép (BTCST) với

tỷ lệ N/X bằng 0.40

tỷ lệ N/X bằng 0.40


23
3.11. Kết luận Chương 3
• Từ kết quả thực nghiệm, đã xác định được các hằng số dự báo giá trị cường độ chịu nén và mô
đun đàn hồi theo thời gian của bê tông thường và bê tông cốt sợi thép.
• Dựa vào kết quả thí nghiệm đo co ngót của bê tông có thành phần cấp phối đã xác định tương ứng
với 3 tỷ lệ N/X bằng 0.40, 0.45, 0.50, đã xây dựng được Bảng tra giá trị co ngót tới hạn cs(∞) và giá trị tham
số n theo lượng nước và lượng xi măng cấp phối tương ứng với tỷ lệ nước và xi măng khác với tỷ lệ 0.40,
0.45, 0.50. Từ đó đề xuất sử dụng công thức tính giá trị biến dạng co ngót của bê tông cs(t) tại thời điểm t
bất kỳ.
𝜀𝑐𝑠 (𝑡) = 𝜀𝑐𝑠 (∞)

𝑡
𝛼𝑛 + 𝑡

• Các công thức (3.3), (3.4) và (3.5) sử dụng các hệ số thực nghiệm là có độ tin cậy, cho kết quả
khá gần hơn với mô hình dự báo co ngót theo tiêu chuẩn Úc AS 3600 cho vùng có khí hậu nhiệt đới.
• Kết quả thực nghiệm và phân tích các nhóm mẫu cho thấy biến dạng co ngót của bê tông trong
điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai:
- Biến dạng co ngót trong bê tông phụ thuộc rất lớn vào điều kiện tự nhiên và tỷ lệ N/X.
- Trong thời gian 21 ngày đầu tiên sau khi đổ bê tông, biến dạng co ngót của bê tông trong điều kiện
khí hậu tự nhiên môi trường mùa khô của Gia Lai có giá trị cao gần 2 lần giá trị tương ứng trong điều kiện
khí hậu chuẩn tại Gia Lai. Hệ số tăng biến dạng co ngót kmt khi xét đến sự thay đổi độ ẩm tự nhiên môi
trường mùa khô so với điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai là:
kmt = 1.86 với t ≤ 21 ngày
kmt = 1.10 với t > 21 ngày

- Sử dụng bê tông cốt sợi thép có hàm lượng cốt sợi thép 40 (kg/m3) làm giảm biến dạng co ngót của
bê tông chủ yếu trong giai đoạn 21 ngày đầu sau khi đổ bê tông khoảng (1.15 - 1.20) lần, tỷ số này giảm khi
tỷ lệ N/X tăng.
- Sử dụng bê tông cốt thép với hàm lượng thép 1.13% làm giảm biến dạng co ngót của bê tông trong
giai đoạn 21 ngày đầu sau khi đổ bê tông khoảng (1.30 - 1.40) lần, tỷ số này giảm khi tỷ lệ N/X tăng.
- Sau 21 ngày đổ bê tông, ảnh hưởng của cốt sợi và cốt thép đến biến dạng co ngót của bê tông nhỏ
hơn giai đoạn đầu và khá ổn định.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Luận án “Nghiên cứu thực nghiệm biến dạng co ngót của bê tông trong điều kiện khí hậu
chuẩn tại Gia Lai”, đã đạt được một số kết quả như sau:
1. Xây dựng được bộ số liệu thực nghiệm về biến dạng co ngót của bê tông sử dụng cốt liệu địa
phương và điều kiện khí hậu tại Gia Lai làm cơ sở cho việc nghiên cứu tính toán thiết kế kết cấu bằng bê
tông cốt thép.
2. Đo được biến dạng co ngót của bê tông trong thời gian 364 ngày với các tổ mẫu bê tông có tỷ lệ
nước trên xi măng (N/X) 0.40, 0.45 và 0.50 trong điều kiện khí hậu chuẩn tại Gia Lai (nhiệt độ 25±20C và độ
ẩm 75±5%). Từ các kết quả thí nghiệm xác định được các hệ số thực nghiệm, từ đó có thể dự báo sự phát
triển biến dạng co ngót của bê tông thường có cấp độ bền B22.5 (Mác 300#) theo thời gian trong điều kiện
khí hậu chuẩn tại Gia Lai: