Nghiên cứu thực nghiệm khả năng chịu tác động tải trọng nổ của vật liệu bê tông chất lượng siêu cao (UHPC)

Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2019. 13 (3V): 12–21

NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
KHẢ NĂNG CHỊU TÁC ĐỘNG TẢI TRỌNG NỔ CỦA VẬT LIỆU
BÊ TÔNG CHẤT LƯỢNG SIÊU CAO (UHPC)
Lê Bá Danha,∗, Phạm Duy Hòaa , Nguyễn Công Thắngb , Ngô Đức Linhc ,
Bùi Thị Thùy Dungc , Bùi Thị Lộcd , Đỗ Văn Đạta
a

Khoa Cầu đường, Trường Đại học Xây dựng,
55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam
b
Khoa Vật liệu Xây dựng, Trường Đại học Xây dựng,
55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam
c
Viện Thiết kế Bộ Quốc phòng, 21 đường Lê Văn Lương, Hà Nội, Việt Nam
d
Nhà máy Z113, Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng, Bộ Quốc phòng,
Thị trấn Tân Bình, huyện Yên Sơn, Tuyên Quang, Việt Nam
Nhận ngày 12/06/2019, Sửa xong 05/07/2019, Chấp nhận đăng 22/07/2019
Tóm tắt
Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm khả năng chịu tác động tải trọng nổ của bê tông chất
lượng siêu cao (Ultra-High Performance Concrete - UHPC). Bê tông UHPC sử dụng trong nghiên cứu được
chế tạo sử dụng các vật liệu sẵn có ở Việt Nam. Các tấm bê tông UHPC và bê tông thường có cùng kích thước
(chiều dài 1000 mm, chiều rộng 800 mm và chiều dày 120 mm) đã được chế tạo và thí nghiệm nổ để so sánh.
Tải trọng nổ sử dụng là thuốc nổ nhũ tương. Sự hư hại và phá hủy ở mặt trên, mặt dưới của các mẫu thí nghiệm
và thành phần hạt của các mãnh vỡ bắn ra dưới tác động của tải trọng nổ được phân tích và so sánh giữa bê tông
UHPC và bê tông thường.
Từ khoá: bê tông chất lượng siêu cao; bê tông thường; tải trọng nổ; thực nghiệm.
EXPERIMENTAL STUDY OF ULTRA-HIGH PERFORMANCE CONCRETE SLABS UNDER CONTACT
EXPLOSIONS

Abstract
This paper presents an experimental study of Ultra-High Performance Concrete (UHPC) slabs under contact explosions. The UHPC material is fabricated in lab using the material available in Vietnam. The UHPC slabs and
Normal Concrete slabs with the same dimensions (1000 mm in length, 800 mm in width and 120 mm in thickness) are fabricated and tested. The Emulsion Explosive has been used. The concrete crater and spall damage
under contact explosions are considered and compared between UHPC slabs and Normal Concrete slabs.
Keywords: ultra-high performance concrete, normal concrete, blast loads, experiment.
c 2019 Trường Đại học Xây dựng (NUCE)

1. Giới thiệu
Bê tông cốt thép (BTCT) là một trong những vật liệu xây dựng được sử dụng phổ biến nhất hiện
nay. Nó tạo nên các kết cấu chịu lực chính của các công trình xây dựng. BTCT đã được ứng dụng rất
∗

Tác giả chính. Địa chỉ e-mail: (Danh, L. B.)

12


Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2019

gây rahọc
pháCông
hoại nghệ
đó, làm
cứ bước đầu nghiên cứu lý thuyết về phá
Danh, L. B. và cs. / Tạp cùng
chí Khoa
Xâycăn
dựng

hoại do nổ [5, 6]. Kot và cs. [7, 8] đã đề xuất các phương pháp lý thuyết về

của nhiên,
bê tông đối
dướivới
tác các
dụngcông
của tải
trọng
nổ, tuy
nhiên các
phá hoạiTuy
rộng rãi trong các công trình dân dụng và côngsựnghiệp.
trình
quốc
phòng,
dựa
trên
một
số
giả
định
đơn
giản
làm
ảnh
hưởng
phương
pháp
này
chỉ

đặc biệt là các công sự, ngoài yêu cầu bê tông có cường độ cao thì khả năng hấp thụ cũng như làm đến
chính xác của phép tính. Vào cuối những năm 1980, một loạt các thử
triệt tiêu năng lượng do áp lực nổ gây ra cũngtính
được
quan tâm rất lớn. Một vụ nổ dù vô tình hay cố ý
nghiệm nổ bê tông đã được McVay [9] tóm tắt, các thông số ảnh hưởng đến
ở gần các công trình, mặc dù xác suất xảy ra thấp nhưng sẽ để lại hậu quả rất thảm khốc. Tải trọng nổ
sự phá hoại của bê tông như: khoảng cách, trọng lượng chất nổ, độ dày
với cường độ cao và thời gian diễn ra nhanh sẽ
giảicường
phóng
nguồn
năng
lượng
lớn lượng
dưới cốt
dạng
độ một
bê tông,
phụ gia
bê tông
và hàm
thépcác
đã được
tường,
sóng nổ. Áp lực của các sóng nổ này sẽ tác động
trực
tiếp
lên
công

trình
gây
ra
sự
phá
hoại
của
nghiên cứu. Wang và cs. [10] đã tiến hành các thử nghiệm nổ tiếpvật
xúc trên
liệu và kết cấu, từ đó có thể dẫn đến sự sụp đổcác
hoàn
Tảilượng
trọngthuốc
nổ lên
côngnhau,
trìnhkếtđược
BTCTcông
vuôngtrình.
với khối
nổ khác
quả được
tấm toàn
đó kết
sử dụng
minhtrên
mô hình
số của
nghiên
minh họa trong Hình 1 [1]. Khi một vụ nổ ở quan
gần sát,

hoặc
tiếpcứu
xúcquavới
cấu để
bêxác
tông,
bề mặt
đốichúng.
Dựa
trên
lượng
lớn
các
cơ
sở
dữ
liệu
từ
các
thử
nghiệm
nổ
trên
tấm
diện với vụ nổ, bê tông chịu nén và có thể phá hoại theo nhiều dạng khác nhau tùy vào đương lượngsàn và
cs. [11] đã phát triển thuật toán về nứt dưới tác
nổ, hoặc sinh ra hố lõm [2], hoặc dẫn đến mấttường
hoànBTCT,
toàn Marchand
khả năngvàchịu

lực của kết cấu dẫn đến công
dụng của tải trọng nổ đối với tấm sàn và tường BTCT. Các nghiên cứu trên
trình bị sụp đổ [3, 4]. Các mảnh vụn bê tông sinh
ra
sau
khi
nổ
sẽ
có
tốc
độ cao có thể gây ra thương
cho thấy, ứng xử cơ học của bê tông chịu tác động của tải trọng nổ rất phức
vong và thiệt hại về người và tài sản. Để hạn chế
tối đa
phá
tải trọng
nổ, việc
nghiên
cứusự phá
tạp. Khả
năngsựchịu
táchoại
động của
tải trọng
nổ của BTCT
không
được cao,
ứng xử cơ học của bê tông dưới tác động củahoại
tải xuất
trọng

này,
đósựthiết
hoặc
hiện
kèmtừ
theo
phát kế
triểnthành
nhanh phần
của cáccấp
vết phối
nứt làm
cho công
dễ bị
trình
tạo ra các loại bê tông mới có khả năng chịu áp
lựcrấtnổ
tốtphá
là hoại.
hết sức cần thiết.
Các nghiên cứu về ứng xử cơ học của bê
tông dưới tác dụng của tải trọng nổ đã được
thực hiện trong vài thập kỷ qua. Một vài nghiên
cứu định dạng cấu trúc tải trọng và thiệt hại do
nổ để đưa ra tải trọng tương đương cùng gây ra
phá hoại đó, làm căn cứ bước đầu nghiên cứu lý
thuyết về phá hoại do nổ [5, 6]. Kot và cs. [7, 8]
đã đề xuất các phương pháp lý thuyết về sự phá
hoại của bê tông dưới tác dụng của tải trọng
nổ, tuy nhiên các phương pháp này chỉ dựa trên

một số giả định đơn giản làm ảnh hưởng đến
Hình 1. Tải trọng nổ lên tòa nhà [1]
tính chính xác của phép tính. Vào cuối những
Hình 1. Tải trọng nổ lên tòa nhà [1]
Bê tông chất lượng siêu cao, hay còn gọi là bê tông siêu tính năng
năm 1980, một loạt các thử nghiệm nổ bê tông
(Ultra High Performance Concrete - UHPC) là bước ngoặt trong công nghệ
đã được McVay [9] tóm tắt, các thông số ảnh hưởng đến sự phá hoại của bê tông như: khoảng cách,
3
trọng lượng chất nổ, độ dày tường, cường độ bê tông, phụ gia bê tông và hàm
lượng cốt thép đã được
nghiên cứu. Wang và cs. [10] đã tiến hành các thử nghiệm nổ tiếp xúc trên các tấm BTCT vuông với
khối lượng thuốc nổ khác nhau, kết quả được quan sát, nghiên cứu qua đó sử dụng để xác minh mô
hình số của chúng. Dựa trên lượng lớn các cơ sở dữ liệu từ các thử nghiệm nổ trên tấm sàn và tường
BTCT, Marchand và cs. [11] đã phát triển thuật toán về nứt dưới tác dụng của tải trọng nổ đối với tấm
sàn và tường BTCT. Các nghiên cứu trên cho thấy, ứng xử cơ học của bê tông chịu tác động của tải
trọng nổ rất phức tạp. Khả năng chịu tác động tải trọng nổ của BTCT không được cao, sự phá hoại
xuất hiện kèm theo sự phát triển nhanh của các vết nứt làm cho công trình rất dễ bị phá hoại.
Bê tông chất lượng siêu cao, hay còn gọi là bê tông siêu tính năng (Ultra High Performance
Concrete - UHPC) là bước ngoặt trong công nghệ bê tông xi măng hiện nay. Đây là bê tông có cường
độ chịu nén cao (≥ 120 MPa) và độ dẻo dai lớn, cường độ kéo khi uốn có thể lên tới 40 MPa; khả
năng chịu tác động va chạm và chịu tải trọng lặp cao; độ bền và độ ổn định lâu dài. Các nghiên cứu lý
thuyết và thực nghiệm trên thế giới đã chứng minh rằng bê tông UHPC có khả năng chống nổ rất tốt
[12–15].
Ở Việt Nam, nghiên cứu về vật liệu UHPC được thực hiện trong khoảng 10 năm gần đây [16, 17].
Các nghiên cứu áp dụng bê tông UHPC đã được thực hiện cho một số công trình xây dựng như cừ
biển, cầu dân sinh, các tấm ốp. Việc nghiên cứu ứng dụng UHPC cho các công trình đặc biệt chịu tác

13

Danh, L. B. và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng

động của tải trọng nổ chưa được công bố. Mục tiêu của đề tài này là nghiên cứu thực nghiệm khả năng
chịu tải trọng nổ của vật liệu UHPC được sản xuất bởi các vật liệu sẵn có ở Việt Nam, từ đó phân tích
những ưu điểm của UHPC so với bê tông thường (Normal Concrete - NC) làm cơ sở cho việc nghiên
cứu ứng dụng bê tông này cho các công trình đặc biệt ở Việt Nam. Các tấm bê tông UHPC và bê tông
thường có cùng kích thước đã được chế tạo và thí nghiệm nổ để so sánh. Tải trọng nổ sử dụng là thuốc
nổ nhũ tương có đương lượng nổ tương đương thuốc nổ TNT. Bài báo bắt đầu bằng mô tả quá trình
chế tạo mẫu thí nghiệm. Công tác thí nghiệm nổ các tấm bê tông thường và bê tông UHPC được giới
thiệu trong Mục 3. Mục 4 phân tích và so sánh kết quả thí nghiệm nổ giữa các tấm bê tông thường và
bê tông UHPC. Mục kết luận và kiến nghị sẽ kết thúc bài báo.
2. Công tác chế tạo mẫu UHPC thí nghiệm
2.1. Vật liệu sử dụng
Vật liệu được dùng trong nghiên cứu gồm: bê tông thường M30 sử dụng cốt liệu mịn (cát vàng)
có mô đun độ lớn Mđl = 2,5; cốt liệu thô là đá dăm với cỡ hạt 5–20 mm. Với bê tông chất lượng siêu
cao M120, cốt liệu là cát quắc có đường kính cỡ hạt trung bình khoảng 300 µm, độ rỗng khi chưa lèn
chặt 44,9%; xi măng Pooclăng PC40, có đường kính cỡ hạt trung bình khoảng 11,4 µm; Silica fume
(SF) dạng hạt rời của hãng Elkem, có đường kính hạt trung bình khoảng 0,15 µm, hàm lượng SiO2 là
92,3%, chỉ số hoạt tính với xi măng là 113,5%; tro bay (FA) sử dụng trong nghiên cứu có đường kính
cỡ hạt trung bình khoảng 5,83 µm, hàm lượng các oxit (SiO2 + Al2 O3 + Fe2 O3 ) là 84,4%; sợi thép sử
dụng trong đề tài của hãng Dramix với chiều dài 13 mm, đường kính 0,2 mm và cường độ kéo đứt là
2750 MPa; phụ gia siêu dẻo (PGSD) sử dụng của hãng BASF có gốc polycarboxylate, với hàm lượng
chất khô 30%.
2.2. Cấp phối bê tông sử dụng
Trong nghiên cứu, tác giả sử dụng hai loại bê tông là bê tông thường (NC) mác M30 và bê tông
chất lượng siêu cao (UHPC) mác M120 sử dụng sợi thép với hàm lượng 2% (theo thể tích) (UHPCF2). Thành phần cấp phối của bê tông sử dụng được thể hiện trong Bảng 1.
Bảng 1. Cấp phối bê tông sử dụng trong nghiên cứu

Kí hiệu

NC
UHPC-F2

Cát (Kg) Đá (Kg) XM (Kg) FA (Kg) SF (Kg) PGSD (Kg) Nước (Kg) Sợi (Kg)
626
1108

1210

395
831

166

111

36,9

183
164

157

2.3. Công tác chế tạo mẫu
Các mẫu bê tông thí nghiệm chế tạo ở dạng tấm với kích thước: chiều dài 1000 mm, chiều rộng
800 mm và chiều dày 120 mm. Các mẫu thí nghiệm được gia cố bằng thép thanh chịu lực, với cốt thép
dọc gồm 8 thanh Φ12a110 và cốt thép ngang gồm 6 thanh Φ8a190. Cốt thép bố trí trong tấm và công
tác lắp đặt ván khuôn được thể hiện ở Hình 2. Quá trình trộn và đổ bê tông UHPC vào ván khuôn
được thể hiện ở Hình 3.

14


chí Khoa
học Công
NUCE
Tạp Tạp
chí Khoa
học Công
nghệnghệ
Xây Xây
dựngdựng
NUCE
20192019
1000 1000

Tạp
Công
25 nghệ
25Công
Tạpchí
chíKhoa
Khoahọc
học
nghệXây
Xâydựng
dựngNUCE
NUCE2019
2019

190 190
25

Danh, L. B. và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng

Ø8 1000
Ø12 Ø12
1000

ØØ
12
12

800 15
15

ØØ
88

15
800
110
800
15
110

800

12015
120

80
80
15

Ø8
190
25
190
25

15
15
110
110

6Ø8@190
190 190 6Ø8@190

Bốcốt
trí thép
cốt thép
(a) (a)
Bố trí
190
190

6Ø
8@190
6Ø
8@190

25
25

8Ø12@110
8Ø12@110
8Ø12@110
8Ø12@110

120
80
120
80

25

(b) Lắp
đặt ván
khuôn
tạo mẫu
(b) Lắp
đặt ván
khuôn
chế chế
tạo mẫu
nghiệm
thử thử
nghiệm

(a) Bốthép

trí cốt thép Hình
(b)Lắp
Lắp
đặt
ván
khuôn
chế tạo
mẫutạo
thửmẫu
nghiệm
2. Công
tác
ván
khuôn
đặt
ván
khuôn
chế
2. Công
tác(b)
ván
khuôn
(a)
(b)
Lắp
đặt
ván
khuôn
chế
tạo

mẫu
(a) Bố
Bốtrítrícốt
cốt thép Hình
thử
nghiệm
thử nghiệm
Hình 2. Công tác ván khuôn
Hình
Hình2.2.Công
Côngtác
tácván
vánkhuôn
khuôn

tác trộn
(a) Công
tácCông
trộn
(a) Công
tác(a)trộn

(b) Đổ bê tông UHPC
(b) bê
Đổtông
bê tông
UHPC
(b) Đổ
UHPC

Hình
3.3.Công
tácbê
bêtông
tông
mẫu
thí nghiệm
Công
tác
mẫu
thí nghiệm
Hình
3.Hình
Công
tác bê
tông
mẫu
thí
nghiệm
(a)
(b)
(a)Công
Côngtác
táctrộn
trộn
(b)Đổ
Đổbê
bêtông
tôngUHPC
UHPC

Công
tácHình
thí
nghiệm
xác
định
cường
độthí
bênghiệm
tông
2.4. 2.4.Công
tác thí
nghiệm
xác
định
cường
độ
bê
tông
3.3.Công
tác
bê
mẫu
Hình
Công
tác
bêtông
tông
mẫu
thí

nghiệm

2.4. Công tác thí nghiệm xác định cường độ bê tông

độbêchịu
bê
tông
M30
được
TCVN
Cường
độcủa
chịu
nén nén
của của
bê tông
M30theo
được
xác xác
địnhđịnh
theotheo
TCVN
Cường
Cường
nén
tông
M30
được
xác
định

TCVN
2.4.độ chịu
Công
tácthí
thínghiệm
nghiệm
xác
định
cường
độbê
bê
tông3118-1993 [18] trên các mẫu có
2.4.
Công
tác
xác
định
cường
độ
tông
kích 3118-1993
150 3118-1993
× 150 × 150
mm.
Cường
chịu
nénkích
củakích
bê
tông

UHPC M120
xác
định
tiêu chuẩn
[18]
trên
các
mẫu
có
150×150×150
mm.
Cường
độ chịu
[18]
trên
các độ
mẫu
có
150×150×150
mm.được
Cường
độ theo
chịu
độ
chịu
nén
của
bê
tông
M30

được
xác
định
theo
TCVN
Cường
độ
chịu
nén
của
bê
tông
M30
được
xác
định
theo
TCVN
Cường
ASTM
C39M
[19]
trên
các
mẫu
trụ
có
kích
100
×

200
mm.
bê tông
UHPC
M120
được
chuẩn
ASTM
C39M
bê tông
UHPC
M120
được
xác xác
địnhđịnh
theotheo
tiêutiêu
chuẩn
ASTM
C39M
nénnén
của của
Cường
độ uốn của
bê tông
được
xác
định
theo
tiêu

chuẩn ASTM mm.
C1609M
[20], độ
trong
đó, bê tông
[18]
trên
các
mẫu
có
kích
150×150×150
mm.
Cường
độ
chịu
3118-1993
[18]
trên
các
mẫu
có
kích
150×150×150
Cường
chịu
3118-1993
trụkích
có kích
100×200

[19][19]
trêntrên
các các
mẫumẫu
trụ có
100×200
mm.mm.
M30 xác
định
trên
các
mẫu
lăng
trụ
có
kích
150
×
150
×
600
mm.
Với
mẫu
bê
tông
UHPC
M120 xác
tôngUHPC
UHPCM120

M120được
đượcxác
xácđịnh
địnhtheo
theotiêu
tiêuchuẩn
chuẩnASTM
ASTM C39M
C39M
néncủa
củabêbêtông
nén
định trên các mẫu lăng trụ có kích 100 × 100 × 400 mm.
[19]trên
trêncác
cácmẫu
mẫutrụ
trụ cókích
kích100×200
100×200mm.
mm.
Mô[19]
đun đàn
hồi của
bê tôngcóđược
xác định theo
tiêu chuẩn ASTM C469M [21], trong đó với bê
6 mm. Với mẫu bê tông UHPC M120 xác định
6 × 300
tông M30 xác định trên các mẫu trụ có kích 150

trên các mẫu trụ có kích 100 × 200 mm.
66 cứu thu được sau quá trình thí nghiệm được thể
Tính chất cơ lý của bê tông sử dụng trong nghiên
hiện trong Bảng 2.

15


Danh, L. B. và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng

Bảng 2. Tính chất cơ lý của bê tông sử dụng trong nghiên cứu

Kí hiệu

Cường độ chịu nén (MPa)

Cường độ chịu uốn (MPa)

Mô đun đàn hồi (GPa)

NC
UHPC-F2

30
120

3
15

30

48

3. Công tác thí nghiệm nổ
3.1. Công tác chuẩn bị thuốc nổ
Thuốc nổ sử dụng cho các thí nghiệm là thuốc nổ nhũ tương có đương lượng nổ tương đương
thuốc nổ TNT. Căn cứ vào các nghiên cứu cũng như khuyến cáo từ đơn vị cung cấp thuốc nổ, đề tài
đã sử dụng hai khối nổ hình trụ có khối lượng 0,5 kg và 1,22 kg (Hình 4). Các thông số cơ bản của
Tạptrong
chí
học
nghệnghệ
Xây Xây
dựngdựng
NUCE
20192019
TạpKhoa
chí
Khoa
học Công
NUCE
hai khổi nổ được thể hiện
Bảng
3. Công

(a) Khối
nổKhối
0,5kg
(a) Khối
nổ 0,5kg
(a)

nổ 0,5 kg

(b) Khối
nổ(b)1,22kg
(b) Khối
nổ 1,22kg
Khối nổ 1,22 kg

4. Hình
nổdụng
sử dụng
HìnhHình
4. Hình
ảnh ảnh
khốikhối
nổ sử
Hình 4. Hình ảnh khối nổ sử dụng

3.3.Các
sốbản
cơbản
bản
nổ
sử dụng
Bảng
3.Bảng
Các
thông
số cơ
của

các
khối
nổsửsử
dụng
Bảng
Cácthông
thông
số
cơ
củacủa
cáccác
khốikhối
nổ
dụng
Năng VậnVậnTrọng
Trọng
lượngĐường
Đường Chiều
Chiều Khối
Khối
Năng
lượng
Năng lượng
Vận tốc
Trọng lượng
riêng Đường
kính cao
Chiều
Khối lượng
lượng

riêng
cao cao
lượng
lượng
riêng
kínhkính
lượng
tốc tốc
(kJ/kg)

(m/s)

(g/cm3 )

(mm)

3
3
g/cm
g/cm
1,15

mmmm
80

4095 4095
45004500
4095

1,15 1,15

1,15

80
80120

3.2. Công
tác
nghiệm
nổ
2 4500
4500 40954095
KhốiKhối
nổthí
2nổ

1,151,15

120120

kJ/kg m/s m/s
4500kJ/kg 4095

Khối nổ 1
Khối nổ 2Khối nổ
4500
1

Khối nổ 1

(mm)

(kg)

kg
mmmm
86,5 kg
0,5
94
1,22
86,586,5 0,5 0,5

94 94

1,221,22

Để thực hiện thí nghiệm nổ, các tấm bê tông thí nghiệm sẽ được kê lên một giá sắt đặt trực tiếp
Công
tác
thí nghiệm
trên mặt
(Hình
5(a)).
Ở dưới
giá sắt
3.2.đất3.2.
Công
tác thí
nghiệm
nổ sẽnổđược đặt một tấm bạt để thu hồi các mãnh vụn bê tông bắn

ra sau khi nổ (Hình 5(b)). Độ bằng phẳng của tấm được kiểm tra kĩ trước khi đặt các khối thuốc nổ
Để thực
hiện nghiệm
thí nghiệm nổ,
các tấm
bê tông
thí nghiệm
sẽ được
kê
thực
hiện
bê tông
thí nghiệm
sẽ được
lên. Thuốc nổ Để
sẽ được
đặt
trựcthí
tiếp tại tâmnổ,
mặtcác
trêntấm
của tấm.
Kíp được
gá cố định,
vuôngkêgóc với khối
lêndây
một
giávào
sắt điểm
đặt trực

đất nổ
(Hình
5(a)).
Ở dưới
sắt
sẽ
lên đấu
một
giáđiện
sắt
đặt
trực
tiếp
trên
mặt
đất
(Hình
5(a)).
Ở dưới
giá giá
sắt
thuốc nổ,
hỏa.tiếp
Dâytrên
điệnmặt
nối kíp
được
treo
bằng
một

cọcsẽ
tređược
đặtđược
dựa vào tấm
đặt
một
tấm
bạt
để
thu
hồi
các
mãnh
vụn
bê
tông
bắn
ra
sau
khi
nổ
(Hình
bê tôngđặt
saomột
chotấm
dây và
và vuông
góc với
khối
5(b)).

bạtkíp
đểthẳng
thu hồi
các mãnh
vụn
bêthuốc
tông nổ
bắn(Hình
ra sau
khi nổ (Hình
Thí5(b)).
nghiệm
nổ
được
thực
hiện
trên
4
tấm
bê
tông
gồm
02
tấm
UHPC
và
02
tấm
bêthuốc
tông thường

5(b)).
Độ bằng
phẳng
tratrước
kĩ trước
khối
Độ bằng
phẳng
của của
tấm tấm
đượcđược
kiểmkiểm
tra kĩ
khi khi
đặt đặt
các các
khối
thuốc
NC với 2 khối
nổ cóThuốc
khối lượng
kg và
kgtiếp
(Bảng
nổ lên.
nổ sẽ0,5
được
đặt1,22
trực
tại4).

tâm mặt trên của tấm. Kíp được

nổ lên. Thuốc nổ sẽ được đặt trực tiếp tại tâm mặt trên của tấm. Kíp được
gáđịnh,
cố định,
vuông
thuốc
điểm
gá cố
vuông
góc góc
với với
khốikhối
thuốc
nổ, nổ,
đấu đấu
dây dây
điệnđiện
vàovào
điểm
hỏa.hỏa.
DâyDây
nối nổ
kípđược
nổ được
tre dựa
đặt dựa
bê tông
điệnđiện
nối kíp

treotreo
bằngbằng
mộtmột
cọc cọc
tre đặt
vàovào
tấmtấm
bê tông
sao sao
chocho
16
và thẳng
kíp thẳng
và vuông
thuốc
nổ (Hình
5(b)).
dây dây
và kíp
và vuông
góc góc
với với
khốikhối
thuốc
nổ (Hình
5(b)).


Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2019
Danh, L. B. và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng

Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2019

(a) Kích thước giá sắt

(b) Hình ảnh thí nghiệm

(b) Hình ảnh thí nghiệm
(b) Hình ảnh thí nghiệm
(a) Kích thước giá sắt
Hình 5.Hình
Công
thítácnghiệm
nổ nổ
5. tác
Công
thí nghiệm
(a) Kích thước giá sắt

Hình 5. Công tác thí nghiệm nổ

Thí nghiệm nổ được
hiện
trên
tấm
gồmnổ02 tấm UHPC
Bảngthực
4. Nội
dung
chi4tiết

cácbêthítông
nghiệm

02 tấm UHPC
nổ được
tấmlượng
bê tông
gồm
và 02Thí
tấmnghiệm
bê tông thường
NCthực
với 2hiện
khối trên
nổ có4khối
0,5kg
và 1,22kg
Tấm
thí nghiệm
Khối
lượng nổ
thuốc
(kg)lượng 0,5kg
Kí hiệuvàthí1,22kg
nghiệm
vàTT
02 tấm
tông
thường NC với
2 khối

cónổ
khối
(Bảng
4).bê
1
UHPC
UHPC-M0,5
(Bảng
4).
thí nghiệm nổ
Bảng 4. Nội dung chi tiết các0,5
2
3 TT
4

TT

NC
4.
Bảng
Tấm thíUHPC
nghiệm
NC

Tấm thí nghiệm

0,5
Nội
dung
chithuốc

tiết1,22
các
Khối
lượng
nổ
1,22
(kg)

NC-M0,5
thí Kí
nghiệm
UHPC-M1,22
hiệu thínổ
nghiệm
NC-M1,22

Khối lượng thuốc nổ

Kí hiệu thí nghiệm

1
UHPC
0,5(kg)
UHPC-M0,5
4. Phân tích kết quả thí nghiệm
2
NC
0,5
NC-M0,5
Kết

của hai tấm UHPC (thí nghiệm
(thí nghiệm NC-M0,5) ứng
1 quả phá hoại
UHPC
0,5 UHPC-M0,5) và NCUHPC-M0,5
với khối 3nổ 0,5 kg được
thể hiện trong Hình1,22
6 và 7. Đối với tấm bằng
bê tông UHPC, khối nổ chỉ gây
UHPC
UHPC-M1,22
ra một2hố lõm có kích
thước
ngang
10
cm,
sâu
1,5
cm
ở
mặt
trên
(Hình
6(a));
còn mặt dưới bê tông
NC
0,5
NC-M0,5
bị bong một
lớp

có
kích
thước
ngang
33
cm
(Hình
7(a)).
Ngoài
ra
không
xuất
hiện
một vết nứt nào ở
4
NC
1,22
NC-M1,22
cả hai mặt. Trong khi đó, đối với tấm bê tông thường NC, lỗ thủng đã xuất hiện ngay tại vị trí đặt tải
3
UHPC
1,22
UHPC-M1,22
trọng nổ, xuyên từ mặt trên xuống mặt dưới, với kích thước 26 cm ở mặt trên và 35 cm ở mặt dưới.
tíchbềkết
quả
nghiệm
Ngoài4.ra,Phân
trên hai
mặt

củathí
tấm
NC cũng xuất hiện rất nhiều vết nứt do tải trọng nổ gây ra (Hình
4 7(b)). NC
1,22
NC-M1,22
6(b), Hình
Kết quả phá hoại của hai tấm UHPC (thí nghiệm UHPC-M0,5) và
Với khối nổ 2 khối lượng 1,22 kg (thí nghiệm UHPC-M1,22 và NC-M1,22), tấm bê tông UHPC
khối nổ
kg thước
được thể
trongnày
Hình
NCxuất
(thíhiện
nghiệm
NC-M0,5)
bắt đầu
lỗ thủng
tại vị tríứng
đặtvới
tải trọng
nổ.0,5
Kích
của hiện
lỗ thủng
theo phương ngang
và là
Hình

7. kết
Đối
vớidưới
tấm
bê(Hình
tông 8(a),
UHPC,
khối
nổ Ngoài
chỉ gây
mộthiện
hố thêm một số vết
4. 6trên
Phân
tích
quả
thílàbằng
nghiệm
ở mặt
16
cm
và mặt
30 cm
Hình
9(a)).
ra,raxuất
lõm
có
kích
thước

ngang
10
cm,
sâu
1,5
cm
ở
mặt
trên
(Hình
6(a));
còn
mặt
nứt ở hai mặt của tấm UHPC. Trong khi đó, tấm NC bị phá hủy hầu như hoàn toàn, lỗ thủng ở giữa
quả
của
tấm
UHPC
(thí 33
nghiệm
UHPC-M0,5)
tấm códưới
kíchKết
thước
30bịphá
cmbong
ở hoại
mặtmột
trên
và hai

58
ở mặt
dưới,
kèm
theo
rất (Hình
nhiều
vết
nứt lớn, cốtvàthép bị
cm
7(a)).
bê
tông
lớp
có cm
kích
thước
ngang
biến
dạng
8(b), NC-M0,5)
Hình
ứng
kg được
trong Hình
NC
(thí(Hình
nghiệm
Ngoài
ra không

xuất 9(b)).
hiện một
vếtvới
nứt khối
nào ởnổ
cả 0,5
hai mặt.
Trongthể
khihiện
đó, đối
hợp kích
phá hoại
mặt trên
mặtUHPC,
dưới của khối
các thínổ
nghiệm
nổ được
thể hiện
6Tổng
và Hình
7. thước
Đối với
tấm ởbằng
bê và
tông
chỉ gây
ra một
hố trong
Hình 10. Dựa vào kết quả thí nghiệm thấy rằng,

9 với cùng một kích thước, bê tông UHPC có khả năng
lõm
cótải
kích
thước
10 cm,
sâu
mặtthường.
trên (Hình
6(a));
mặt
chịu
được
trọng
nổ tốtngang
hơn nhiều
so với
bê 1,5
tôngcm
cốt ởthép
Với cùng
khốicòn
lượng
nổ, kích
thước
phábê
hoại
của UHPC
giảmmột
gần như

với NC. ngang
Đặc biệt,33
cáccm
vết (Hình
nứt xuất 7(a)).
hiện trên bề
dưới
tông
bị bong
lớp một
có nửa
kíchso thước
mặt UHPC ít, và có độ mở rộng rất bé so với các vết nứt trên bề mặt của tấm NC (Hình 11). Điều này
Ngoài ra không xuất hiện một vết nứt nào ở cả hai mặt. Trong khi đó, đối
có thể giải thích nhờ vào vai trò của sợi thép trong UHPC. Các sợi thép chính là là cầu nối làm hạn

917


với
tấm
tông
NC,
lỗ
đã
xuất
ngay
tạitấm
vịNC
trí

đặtcũng
với
tấm
bê
tông
thường
NC,
lỗ thủng
thủng
đã
xuất
hiện
ngay
tải
cm
ởthường
mặt
dưới.
Ngoài
trên
hai
bề
NC
xuất
trên
và
35
cm
ở mặt
dưới.

Ngoài
ra,ra,
trên
hai
bềhiện
mặtmặt
củacủa
tấm
cũng
xuất
trên
và
35bê
cm
ở mặt
trọng
xuyên
từtừ
mặt
xuống
dưới,
kích
thước
26
trọng
nổ,
xuyên
mặt
trên
xuống

mặt
dưới,
với
kích
thước
6(b),
Hình
7(b)).
hiện
rất
nhiều
nứt
do
trọng
nổ
ravới
(Hình
6(b),
Hình
7(b)).
hiện
rấtnổ,
nhiều
vếtvết
nứt
dotrên
tảitải
trọng
nổmặt
gâygây

ra (Hình
trên
cmởởmặt
mặtdưới.
dưới.Ngoài
Ngoài ra,
ra, trên
trên hai
hai bề
bề mặt
mặt của
của tấm NC cũng xuất
trênvàvà35
35cm
L.
và cs.
/ Tạp chí
học
nghệ Xây
dựngHình
6(b),
hiện
nứt
trọng
nổ
gây
ra
(Hình
6(b),
Hình 7(b)).

hiệnrất
rấtnhiều
nhiềuvết
vếtDanh,
nứtdo
doB.tải
tải
trọng
nổKhoa
gây
raCông
(Hình

NC-M0,5
(b)(b)
NC-M0,5
UHPC-M0,5
(a)(a)
UHPC-M0,5
(a) UHPC-M0,5
(b) NC-M0,5
(b)
NC-M0,5
Hình
Kích
thước
hoại
ở mặt
trên
2 tấm

tông
nghiệm
6. 6.
Kích
thước
pháphá
hoại
ở mặt
trên
2 tấm
bê bê
tông
sausau
thíthí
nghiệm
(a)Hình
UHPC-M0,5
(b)
NC-M0,5
(a)
UHPC-M0,5
Hình 6. Kích thước phá hoại ở mặt trên 2 tấm bê tông sau thí nghiệm

Hình6.6.Kích
Kíchthước
thướcphá
pháhoại
hoạiởởmặt
mặttrên
trên 22 tấm

tấm bê
bê tông
tông sau
sau thí
thí nghiệm
nghiệm
Hình

Tạp
Khoa
Công
nghệ
Xây
dựng
NUCE
2019
Tạp
chíchí
Khoa
họchọc
Công
nghệ
Xây
dựng
NUCE
2019
(a)theo
UHPC-M0,5
(b)dạng
NC-M0,5

mặt
dưới,
kèm
theo
nhiều
lớn,
thép
biến
dạng
(Hình
8(b),
mặt
dưới,
kèm
rấtrất
nhiều
vếtvết
nứtnứt
lớn,
cốtcốt
thép
bị bị
biến
(Hình
8(b),

UHPC-M0,5
(a)(a)
UHPC-M0,5
(a)

NC-M0,5
(b)(b) NC-M0,5
NC-M0,5
UHPC-M0,5
(b)
9(b)).
Hình
9(b)).
Hình 7. Kích thước phá hoại ở mặt dưới 2 tấm
bê tông
sau thí nghiệm
UHPC-M0,5
(a)Hình
NC-M0,5
(b)
Hình
7.7.7.
Kích
thước
phá
hoại
ở mặt
mặt
dưới
2tấm
tấm
tông
sau
thí
nghiệm

Hình
Kích
thước
phá
hoại
ở mặt
dưới
2 tấm
bê
tông
sau
thí
nghiệm
Hình
Kích
thước
phá
hoại
dưới
bêbêtông
tông
sau
thí
nghiệm
Hình
7. Kích
thước
phá
hoại
ởởmặt

dưới
22 tấm
bê
sau
thí
nghiệm
kg(thí
(thí(thí
nghiệm
UHPC-M1,22
NCVới
khối
nổ
lượng
1,22 kg
nghiệm
UHPC-M1,22
và và
NCVới
khối
nổ22khối
lượng
1,22
kg
nghiệm
UHPC-M1,22
và
NCVới
khối
2khối

khối
lượng
kg (thí
nghiệm
UHPC-M1,22
và NCVới
khối
nổnổ
2 khối
lượng
1,221,22
M1,22),
tấm
bêtông
tông
UHPC
đầu
xuất
hiện
lỗ thủng
tại vịtại
trívị
đặtđặt
tải tải
trọng
M1,22),
tấm
bê
UHPC
bắtbắt

đầuđầu
xuất
hiện
thủng
trọng
M1,22),
tấm
tông
UHPC
xuất
hiện
lỗ thủng
tải
trọng
M1,22),
tấm
bêbê
tông
UHPC
bắt
đầu
xuất
hiện
lỗlỗthủng
tạitại
vị vị
trítrí
đặttrí
tảiđặt
trọng

củalỗ
lỗlỗ
thủng
theo
phương
ngang
ở mặt
trên
là
16 là
cmcm
vàcm
nổ.
Kích
thước
của
thủng
nàynày
theo
phương
ngang
mặt
trên
là
nổ.
Kích
thước
thủng
theo
phương

ngang
ở trên
mặt
trên
nổ.
Kích
thước
củacủa
lỗ thủng
này
theo
phương
ngang
ởở
mặt
là
16 16
cm16
và và và
nổ.
Kích
thước
mặt
dưới
là30
30cm
cm(Hình
(Hình
8(a),
Hình

9(a)).
Ngoài
ra, xuất
hiện
thêm
một sốmột
mặt
dưới
là
8(a),
Hình
9(a)).
Ngoài
xuất
hiện
thêm
mặt
dưới
(Hình
8(a),
Hình
9(a)).
Ngoài
ra,
xuất
hiện
thêm
mặt
dưới
là là

3030
cmcm
(Hình
8(a),
Hình
9(a)).
Ngoài
ra,ra,xuất
hiện
thêm
mộtmột
số số số
đó,
tấm
NC
bịbị
phá
hủy
hầuhầu
vết
nứtở ởhai
mặtcủa
củatấm
tấm UHPC.
UHPC. Trong
khi
đó,tấm
tấmtấm
NC
phá

hủy
nhưnhư
vết
nứt
mặt
Trong
khiđó,
đó,
NC
bịhủy
phá
hủynhư
hầu
vết
nứt
ởhai
hai
mặt
UHPC.
Trong
khi
NC
bị
phá
hầu
như
vết
nứt
ở hai
mặt

củacủa
tấmtấm
UHPC.
Trong
khi
cm
ở
mặt
trên
và
58
cm
ở
hoàn
toàn,
lỗ
thủng
ở
giữa
tấm
có
kích
thước
30
cmNC-M1,22
ởmặt
mặt
trên
và
58

cm
ở ở
hoàn
toàn,
lỗ
thủng
giữa
tấmtấm
cókích
kích
thước
cm
ở trên
mặt
trên
hoàn
toàn,
thủng
ở giữa
có
kích
thước
30
và
58và
cm58
ở cm
hoàn
toàn,
lỗ(a)lỗ

thủng
ởở giữa
tấm
có
3030cm
UHPC-M1,22
(b) ở
(b) thước
NC-M1,22
(b) NC-M1,22
(a)(a)
UHPC-M1,22
UHPC-M1,22
10
10trên
10
Hình
8. 8.
Kích
phá
hoại
ở mặt
trên
tấm
tông
sau
thíthí
nghiệm
10
Hình

Kích
thước
phá
hoại
mặt
2 tấm
bê
tông
nghiệm
Hình
8.thước
Kích
thước
phá
hoại
ởởmặt
trên
22 tấm
bêbê
tông
sau
thí sau
nghiệm

18


(b)
(a)
(b) NC-M1,22

NC-M1,22
(a)UHPC-M1,22
UHPC-M1,22
Hình
nghiệm
Hình8.8.Kích
Kíchthước
thướcphá
pháhoại
hoạiởởmặt
mặt trên
trên 22 tấm
tấm bê tông sau thí nghiệm
Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2019
Danh, L. B. và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng

nối làm hạn chế sự xuất hiện và phát triển của vết nứt. Mặt khác, nó cũng
làm cho vết nứt phát triển chậm hơn, tăng khả năng làm việc của vật liệu
UHPC. Trong khi với bê tông cốt thép thường NC không thể có được
những tính chất này.
Các mảnh vỡ sau khi nổ được thu gom bằng một tấm bạt đặt dưới
các mẫu thí nghiệm (Hình 5(b)). Sau đó, tiến hành hành sàng để phân loại
kích thước cỡ hạt của các mảnh vỡ. Khối lượng mảnh vỡ thu được sau khi
nổ ứng với các cỡ hạt khác nhau được thể hiện trong Hình 12. Qua biểu đồ
có thể thấy rằng, cùng một đương lượng nổ, bê tông UHPC chịu tải trọng
nổ tốt hơn rất nhiều so với bê tông thường, thể hiện ở khối lượng vụn nổ thu
NC-M1,22
được(a)
rấtUHPC-M1,22
ít. Mặt khác, với bê tông thường, khối lượng(b)

mảnh
vỡ bị bắn ra có
(b) NC-M1,22
NC-M1,22
UHPC-M1,22
(a)UHPC-M1,22
(b)
(a)
khối lượng lớn và tập trung ở thành phần
hạt từ 2,5mm đến 20mm. Cỡ hạt
Hình
9.
thước
phá
hoại
ở mặt
dưới22 tấm
tấm bê
sausau
thí nghiệm
Hình9.này
9.Kích
Kích
thước
phását
hoại
mặt
dưới
bêtông
tông

thí
bắn ra
sẽKích
có phá
tính
thương
rất
lớn.
Hình
thước
hoại
ởởmặt
dưới
2 tấm
bê
tông
sau
thí nghiệm
nghiệm

Kích thước phá hoại (cm)

Kích thước phá hoại mặt trên
phá hoại mặt dưới
Tổng70
hợpkích
kích
thước phá
phá hoại
hoại ởở mặt

mặt Kích
trênthước
và mặt
mặt
dưới của
Tổng
hợp
thước
trên
và
dưới
của các
các thí
thí
nghiệm
nổ
được
thể
hiện
trong
Hình
10.
Dựa
vào
kết
quả
thí
nghiệm
thấy
58

nghiệm nổ được
thể hiện trong Hình 10. Dựa vào kết quả thí nghiệm thấy
60
rằng,
với
cùng
một
kích thước, bê tông UHPC có khả năng chịu được tải
rằng, với cùng
50 một kích thước, bê tông UHPC có khả năng chịu được tải
trọngnổnổtốt
tốthơn
hơn nhiều sovới
vớibê
bêtông
tông cốt
cốt thép thường. Với cùng khối lượng
trọng
40 nhiều so
35 thép thường. Với cùng khối lượng
33
30 với NC. Đặc
nổ,kích
kíchthước
thướcphá
pháhoại
hoạicủa
củaUHPC
UHPC
giảm gần như 30

một nửa so
26 giảm gần như một nửa so với NC. Đặc
nổ,
30
biệt,các
cácvết
vếtnứt
nứt xuất hiện trên bề mặt UHPC ít,
và có độ mở rộng rất bé so
16và có độ mở rộng rất bé so
biệt,
20 xuất hiện trên bề mặt UHPC ít,
10 bề mặt của tấm NC (Hình 11). Điều này có thể giải
với các vết nứt trên
với các vết nứt
10 trên bề mặt của tấm NC (Hình 11). Điều này có thể giải
thích nhờ vào vai trò của sợi thép trong UHPC. Các sợi thép chính là là cầu
thích nhờ vào0vai trò của sợi thép trong UHPC. Các sợi thép chính là là cầu
UHPC-M0,5

NC-M0,5
UHPC-M1,22
11
11hiệu thí nghiệm
Kí

NC-M1,22

Hình 10. So sánh kích thước phá hoại mặt trên và mặt dưới của các thí
Hình 10. So sánh kích thước phá hoại

mặt trên
nghiệm
nổ và mặt dưới của các thí nghiệm nổ

chế sự xuất hiện và phát triển của vết nứt. Mặt khác, nó cũng làm cho vết nứt phát triển chậm hơn,
tăng khả năng làm việc của vật liệu UHPC. Trong khi với bê tông cốt thép thường NC không thể có
được những tính chất này.
Các mảnh vỡ sau khi nổ được thu gom bằng một tấm bạt đặt dưới các mẫu thí nghiệm (Hình 5(b)).
Sau đó, tiến hành hành sàng để phân loại kích thước cỡ hạt của các mảnh vỡ. Khối lượng mảnh vỡ
thu được sau khi nổ ứng với các cỡ hạt khác nhau được thể hiện trong Hình 12. Qua biểu đồ có thể
thấy rằng, cùng một đương lượng nổ, bê tông UHPC chịu tải trọng nổ tốt hơn rất nhiều so với bê tông
thường, thể hiện ở khối lượng vụn nổ thu được rất12ít. Mặt khác, với bê tông thường, khối lượng mảnh
vỡ bị bắn ra có khối lượng lớn và tập trung ở thành phần hạt từ 2,5 mm đến 20 mm. Cỡ hạt này bắn ra
sẽ có tính sát thương rất lớn.
5. Kết luận, kiến nghị
Bài báo đã trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm về khả năng chịu tác động tải trọng nổ của
vật liệu bê tông chất lượng siêu cao và mẫu bê tông thường. Kết quả thí nghiệm đã cho thấy:
- Bê tông chất lượng siêu cao có khả năng chịu tác động của tải trọng nổ tốt hơn rất nhiều so với
bê tông cốt thép thường. Việc sử dụng cốt sợi thép trong bê tông UHPC làm cho các vết nứt xuất hiện
trên vật liệu này do tải trọng nổ xuất hiện ít, phát triển chậm.
19


Tạp Tạp
chí Khoa
học Công
nghệnghệ
Xây Xây
dựngdựng
NUCE

20192019
chí Khoa
học Công
NUCE
Danh, L. B. và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng
Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2019

(a) UHPC-M1,22

(b) NC-M1,22

(a) UHPC-M1,22
(b) NC-M1,22
(a) (a)
UHPC-M1,22
(b) NC-M1,22(b) NC-M1,22
UHPC-M1,22
Hình 11. Vết nứt ở bề mặt của bê tông UHPC và bê tong thường NC
Hình
11.
Vết11.
nứt
ởnứt
bềởởmặt
của của
bê bê
tông
UHPC
và
bê

thường
NC
Hình
11.
Vết
bề
bêtông
tông
UHPC
vàtong
bê tong
thường
Hình
Vếtnứt
bề mặt
mặt của
UHPC
và bê
tông
thường
NC NC
UHPC-M0,5

NC-M0,5
NC-M0,5

UHPC-M1,22

UHPC-M1,22
UHPC-M1,22

NC-M1,22

NC-M1,22
NC-M1,22

Khối lượng (g)

Khối lượng (g)

Khối lượng (g)

10000 UHPC-M0,5
UHPC-M0,5
9000
10000
10000
8000
90009000
7000
80008000
6000
5000
70007000
4000
60006000
3000
50005000
2000
40004000

1000
30003000 0

NC-M0,5

20002000
10001000
0 0

Cỡ hạt (mm)

Hình12.
12.Khối
Khốilượng
lượngmãnh
mãnhvỡvỡthu
thuđược
đượcsau
saukhi
khinổnổứng
ứngvới
vớicác
cáccỡcỡhạt
hạtkhác
khácnhau
Hình
nhau
5. Kết luận, kiến nghị

Cỡ hạt

Cỡ(mm)
hạt (mm)

- Với cùng đương lượng nổ, khối lượng và kích thước các mảnh vỡ của mẫu UHPC nhỏ hơn rất
Bàilượng
báo đãmãnh
trình bày
kết quả
nghiên
cứunổ
thực
về cỡ
khảhạt
năng
12.cỡ
Khối
sautông
khi
ứng
với
các
khác
12.
vỡ
thu
sau
khi
nổnghiệm
ứng
với

các
hạtbêkhác
nhiều soHình
vớiHình
các
hạtKhối
bắn lượng
ra sau mãnh
khivỡnổthu
từ được
mẫuđược
bê
cốt
thép
thường.
Với cỡ
mẫu
tông thường,
chịu tác động tải trọng nổ của vậtnhau
liệu bê tông chất lượng siêu cao và mẫu
nhau
khối lượng mảnh vỡ bị bắn ra có khối lượng lớn nhất
tập trung ở thành phần hạt từ 2,5 mm đến 20 mm.
Trong khi
bêluận,
tông
cấp hạt này thu13được sau khi nổ rất ít.
5. đó,
Kết
luận,

kiếnUHPC
nghịnghị
5. với
Kết
kiến
Từ những lý do nêu trên, nghiên cứu cũng đề xuất áp dụng bê tông chất lượng siêu cao cho các
Bài báo báo
đã trìnhtrình
bày kết kết
quả nghiên
cứu thựcthực
nghiệm về khả
năngnăng
nghiên
về khả
công trình đặc biệt,Bài
chịu tác đã
động củabày
tải trọngquả
nổ, đặc
biệt cứu
là các côngnghiệm
trình trong
quốc phòng.
và
chịuchịu
tác động
tải
trọng
nổ

của
vật
liệu
bê
tông
chất
lượng
siêu
cao
và mẫu
tác động tải trọng nổ của vật liệu bê tông chất lượng siêu cao mẫu
Lời cảm ơn

13 13
Nhóm tác giả chân thành cảm ơn sự hỗ trợ tài chính của trường Đại học Xây dựng và Viện Thiết kế
Bộ Quốc phòng cho đề tài khoa học và công nghệ cấp trường trọng điểm mã số 234-2018/KHXD-TĐ,
được thực hiện theo hợp đồng hợp tác nghiên cứu khoa học và công nghệ giữa trường Đại học Xây
dựng và Viện Thiết kế Bộ Quốc phòng.

20


Danh, L. B. và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng

Tài liệu tham khảo
[1] Ngo, T., Mendis, P., Gupta, A., Ramsay, J. (2007). Blast loading and blast effects on structures–an
overview. Electronic Journal of Structural Engineering, 7(S1):76–91.
[2] Li, J., Hao, H. (2014). Numerical study of concrete spall damage to blast loads. International Journal of
Impact Engineering, 68:41–55.
[3] Baˇzant, Z. P., Verdure, M. (2007). Mechanics of progressive collapse: Learning from World Trade Center

and building demolitions. Journal of Engineering Mechanics, 133(3):308–319.
[4] Szuladzi´nski, G., Szamboti, A., Johns, R. (2013). Some Misunderstandings Related to WTC Collapse
Analysis. International Journal of Protective Structures, 4(2):117–126.
[5] Li, J., Hao, H. (2011). A two-step numerical method for efficient analysis of structural response to blast
load. International Journal of Protective Structures, 2(1):103–126.
[6] Dragos, J., Wu, C. (2014). Interaction between direct shear and flexural responses for blast loaded oneway reinforced concrete slabs using a finite element model. Engineering Structures, 72:193–202.
[7] Kot, C. A., Valentin, R. A., McLennan, D. A., Turula, P. (1978). Effects of air blast on power plant
structures and components. Technical report, Argonne National Lab., IL (USA).
[8] Kot, C. A. (1978). Spalling of concrete walls under blast load. Structural Mechanics in Reactor Technology, 31(9):2060–2069.
[9] McVay, M. K. (1988). Spall damage of concrete structures. Technical report, ARMY Engineer Waterways
Experiment Station Vicksburg MS Structures LAB.
[10] Wang, W., Zhang, D., Lu, F., Wang, S.-c., Tang, F. (2013). Experimental study and numerical simulation
of the damage mode of a square reinforced concrete slab under close-in explosion. Engineering Failure
Analysis, 27:41–51.
[11] Marchand, K. A., Plenge, B. T. (1998). Concrete hard target spall and breach model. Air Force Research
Laboratory, Munitions Directorate, Lethality.
[12] Bibora, P., Drdlová, M., Prachaˇr, V., Sviták, O. (2017). UHPC for blast and ballistic protection, explosion
testing and composition optimization. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering,
IOP Publishing.
[13] Li, J., Wu, C., Hao, H., Su, Y. (2015). Investigation of ultra-high performance concrete under static and
blast loads. International Journal of Protective Structures, 6(2):217–234.
[14] Li, J., Wu, C., Hao, H. (2015). Residual loading capacity of ultra-high performance concrete columns
after blast loads. International Journal of Protective Structures, 6(4):649–669.
[15] Wu, C., Oehlers, D. J., Rebentrost, M., Leach, J., Whittaker, A. S. (2009). Blast testing of ultra-high
performance fibre and FRP-retrofitted concrete slabs. Engineering Structures, 31(9):2060–2069.
[16] Thắng, N. C. (2013). Nghiên cứu chế tạo bê tông chất lượng siêu cao sử dụng silica fume và xỉ lò cao hạt
hóa nghiền mịn ở Việt Nam. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Xây dựng, 7(1):83–92.
[17] Thắng, N. C., Tuấn, N. V., Hanh, P. H., Lâm, N. T. (2013). Nghiên cứu chế tạo bê tông chất lượng siêu
cao sử dụng hỗn hợp phụ gia khoáng silica fume và tro bay sẵn có ở Việt Nam. Tạp chí Khoa học Công
nghệ Xây dựng, Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng, (2):21–29.

[18] TCVN 3118-1993. Bê tông nặng - Phương pháp xác định cường độ nén. Bộ Khoa học Công nghệ, Việt
Nam.
[19] ASTM C39M (2012). Standard test method for compressive strength of cylindrical concrete specimens.
Annual book of ASTM standards, 4.
[20] ASTM C1609 (2012). Standard test method for flexural performance of fiber-reinforced concrete (using
beam with third-point loading). Annual book of ASTM standards, 4.
[21] ASTM C469M (2012). Standard test method for static modulus of elasticity and Poisson’s ratio of concrete
in compression. Annualbook of ASTM standards, 4.

21