Ứng dụng tấm ván khuôn bê tông chất lượng siêu cao (UHPC) thi công bản mặt cầu bê tông cốt thép

Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2019. 13 (2V): 1–12

ỨNG DỤNG TẤM VÁN KHUÔN BÊ TÔNG CHẤT LƯỢNG SIÊU
CAO (UHPC) THI CÔNG BẢN MẶT CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP
Cù Việt Hưnga,∗, Phạm Duy Hòaa , Nguyễn Công Thắngb , Nguyễn Đức Phúca , Nguyễn Tiến Pháta ,
Phạm Sỹ Đồngc , Nguyễn Hùng Sơna , Nguyễn Hoàng Namd
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
Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp, Trường Đại học Xây dựng,
55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam
d
Công ty TNHH MTV Bê tông Xuân Mai,
Thôn Xuân Trung, xã Thủy Xuân Tiên, huyện Chương Mỹ, Hà Nội, Việt Nam
Nhận ngày 13/05/2019, Sửa xong 30/05/2019, Chấp nhận đăng 31/05/2019
Tóm tắt
Bê tông chất lượng siêu cao (UHPC) ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong ngành xây dựng bởi những ưu
điểm vượt trội về tính chất cơ học và độ bền lâu so với bê tông thường. Bài báo này trình bày về kết quả thực
nghiệm và ứng dụng tấm ván khuôn UHPC thi công bản mặt cầu bê tông cốt thép (BTCT) cầu An Thượng,
thành phố Hưng Yên (thuộc chương trình khoa học và công nghệ cấp Bộ về Nghiên cứu ứng dụng bê tông chất
lượng siêu cao trong xây dựng cầu quy mô nhỏ và trung bình - CTB-2017-01), trong đó tấm bản mỏng được
mô hình bằng phần tử hữu hạn (FEM) bởi phần mềm ABAQUS, đồng thời so sánh giữa thực nghiệm với kết
quả phân tích từ mô hình FEM. Kết quả của nghiên cứu cho thấy việc sử dụng vật liệu UHPC trong chế tạo tấm
ván khuôn sẽ là một hướng đi tiềm năng trong thi công bản mặt cầu BTCT.
Từ khoá: bê tông chất lượng siêu cao; tấm bản mỏng; tấm ván khuôn; bản mặt cầu; phần tử hữu hạn (FEM);
phần mềm ABAQUS.

APPLICATION UHPC FORMWORK FOR CAST-IN-SITU REINFORCED CONCRETE BRIDGE DECK
SLAB
Abstract
Nowadays, Ultra High Performance Concrete (UHPC) has been being widely used in the field of civil engineering due to its outstanding mechanical properties and durability compared to conventional concrete. This
article presents experimental results and an application of UHPC for making slab formwork in the construction
of cast-in-situ reinforced concrete (R.C) deck slab of An Thuong bridge in Hung Yen city, which applies thinslab model using finite element method (FEM) by ABAQUS software, and compares experimental results with
results from the FEM model. The results of the study indicate that application of UHPC materials to fabricate
slab formwork will open a potential direction in the construction of the cast-in-situ R.C bridge deck slab.
Keywords: ultra high performance concrete; thin-slab; formwork; R.C bridge deck slab; finite element model
FEM; ABAQUS software.
c 2019 Trường Đại học Xây dựng (NUCE)

∗

Tác giả chính. Địa chỉ e-mail: (Hưng, C. V.)

1


Hưng, C. V. và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng

1. Giới thiệu
Bê tông thường là một loại vật liệu được sử dụng phổ biến trong các công trình xây dựng bởi công
nghệ chế tạo đơn giản và giá thành rẻ do tận dụng được nguồn nguyên liệu địa phương. Tuy nhiên,
nhược điểm cơ bản của loại bê tông này có cường độ chưa cao, do vậy vấn đề chính gặp phải với
kết cấu sử dụng bê tông thường là có kích thước lớn và nặng nề. Để khắc phục những nhược điểm
này, trong những thập kỷ gần đây một thế hệ bê tông mới, bê tông chất lượng siêu cao (Ultra High
Performance Concrete - UHPC) với những tính chất vượt trội về tính chất cơ học và độ bền lâu [1] đã
được nghiên cứu và ứng dụng. Sự ra đời của UHPC đã đánh dấu một bước ngoặt, mở ra một cơ hội và
tiềm năng lớn để phát triển cũng như ứng dụng loại bê tông này vào thực tế.

Trên thế giới, vật liệu UHPC đã và đang được ứng dụng trong các công trình xây dựng. Trong
lĩnh vực xây dựng công trình cầu, tấm ván khuôn UHPC được sử dụng đầu tiên vào năm 2005 với
chiều dày 25 mm để đổ bản mặt cầu bê tông cốt thép (BTCT) dày 170 mm cho cầu Shepherd’s Creek
(Australia) [2]. Hiệp hội kỹ sư dân dụng Pháp (AFGC SETRA) [3] và Trung tâm cải tiến và nghiên
cứu giao thông bang Virginia (Mỹ) [4] đã ban hành bộ khuyến nghị và báo cáo nghiên cứu về các
đặc trưng của tấm bản mỏng UHPC. Từ đó, các nghiên cứu sau này cũng bắt đầu đi sâu hơn vào việc
đưa ra các số liệu về thiết kế, thí nghiệm và so sánh hiệu quả khi áp dụng tấm ván khuôn UHPC với
BTCT thông thường. Tại Đức và Cộng hòa Séc, tấm ván khuôn UHPC sử dụng vật liệu địa phương có
thêm sườn tăng cường [5, 6] và đã được đưa vào áp dụng cho cầu đi bộ ở Týnec nad Sázavou [7]. Tiếp
theo đó, Tej và cs. [8] đã tiến hành nghiên cứu các tấm mỏng bằng các thử nghiệm và phân tích mô
hình trên máy tính. Một bước tiến tiếp theo là việc so sánh thử nghiệm khi nghiên cứu ứng dụng tấm
UHPC bản mỏng có và không có cốt thép thường trong thí nghiệm của Moreillon và cs. [9] cũng như
của Kang và cs. [10]. Năm 2017, từ các nghiên cứu về cấp phối sử dụng sợi thép và quy trình trộn,
Slabỳ và cs. [11] tiến hành chế tạo các tấm bản mỏng với nhiều mục đích sử dụng khác nhau. Gần
đây, Falbr [12] đã tiến hành nghiên cứu thí nghiệm xác định sức kháng uốn tại hiện trường của tấm
UHPC có sử dụng cốt thép thường với kích thước (5×3×0,045) m, nghiên cứu cho thấy các đặc tính
đặc biệt của UHPC và chứng minh việc sử dụng nó cho các công trình cầu là an toàn. Tại Malaysia,
công ty Dura cũng đã nghiên cứu và ứng dụng thành công tấm ván khuôn UHPC cho các công trình
cầu [13]. Với những tính chất vượt trội về cường độ và độ bền lâu, việc ứng dụng UHPC trong chế tạo
tấm ván khuôn (để lại vĩnh viễn) cho đổ bản bê tông là một hướng đi mới hứa hẹn và hiệu quả trong
thi công bản mặt cầu bởi ngoài ưu điểm giảm kích thước mặt cắt ngang so với bê tông thường thì tấm
ván khuôn UHPC còn có thể cải thiện tính năng kết cấu, chẳng hạn như khả năng chống nứt, giảm độ
võng, tăng độ bền và tăng tuổi thọ cho kết cấu [10].
Ở Việt Nam, những năm gần đây, vật liệu UHPC cũng đã và đang được quan tâm nghiên cứu, đặc
biệt là sử dụng vật liệu địa phương để chế tạo UHPC [14–17]. Cùng với đó là việc ứng dụng vật liệu
UHPC trong xây dựng các công trình cầu. Một số công trình cầu giao thông nông thôn như Đập Đá
(Hậu Giang), Năng An (Ninh Bình) đã được xây dựng thành công bởi Viện Khoa học Công nghệ Xây
dựng [18, 19]. Gần đây nhất, nghiên cứu về dự báo ứng xử kháng uốn của vật liệu UHPC của Hưng
và cs. [20] góp phần thúc đẩy việc áp dụng UHPC tại Việt Nam. Tuy nhiên, những nghiên cứu này
chỉ tập trung áp dụng vào kết cấu dầm cầu, còn những nghiên cứu về tấm ván khuôn UHPC đổ bản

mặt cầu thì vẫn đang bị bỏ ngỏ. Do vậy, việc nghiên cứu thực nghiệm khả năng chịu lực của tấm bản
mỏng sử dụng vật liệu UHPC và so sánh với kết quả bằng phân tích mô hình sử dụng phần tử hữu hạn
(FEM) là cần thiết và có ý nghĩa khoa học, từ đó đưa ra ứng dụng cho việc sản xuất tấm ván khuôn
(để lại vĩnh viễn) thi công bản mặt cầu BTCT đổ tại chỗ trong thực tế.

2


Hưng, C. V. và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng

2. Thí nghiệm tấm bản mỏng UHPC
Hình ảnh thí nghiệm tấm bản mỏng UHPC được thể hiện trên Hình 1.

(a) Lắp đặt hệ gia tải và bố trí thiết bị thí nghiệm
tấm bản mỏng UHPC

(b) Thí nghiệm thử tải tấm bản mỏng UHPC

Hình 1. Hình ảnh thí nghiệm tấm bản mỏng UHPC trong phòng thí nghiệm

2.1. Thông số mẫu thí nghiệm và vật liệu
Tấm bản mỏng UHPC thí nghiệm có chiều dài × chiều rộng × chiều dày là (2200 × 1000 × 40)
mm (Hình 1(a)). Thành phần cấp phối của UHPC sử dụng trong thí nghiệm được thể hiện chi tiết trong
Bảng 1. Tính chất sợi thép được thể hiện trong Bảng 2 và của UHPC được thống kê trong Bảng 3.
Bảng 1. Cấp phối bê tông sử dụng trong nghiên cứu

Lượng vật liệu tính cho một m3 bê tông, kg

Hàm lượng cốt sợi thép
(theo thể tích bê tông)

Nước

Xi măng

Silica fume

Cát quắc

Phụ gia siêu dẻo (%)

2%

162

886

222

1109

39,5

Bảng 2. Tính chất của cốt sợi thép sử dụng trong nghiên cứu

d f (mm)

L f (mm)

Tỷ lệ hướng sợi L f /d f

0,2

13,0

65,0

ρ

g
cm3
7,9

ft (MPa)

E f (GPa)

2500

200

Ảnh

Ghi chú: d f , L f , ft , ρ, E f lần lượt là đường kính, chiều dài, cường độ kéo, khối lượng riêng và mô đun
đàn hồi của cốt sợi thép.
Ghi chú:
- Cường độ chịu nén được xác định theo tiêu chuẩn ASTM C39M trên mẫu trụ có kích thước d × h
là 100 × 200 mm.
- Cường độ chịu uốn được xác định theo tiêu chuẩn ASTM C1609M trên mẫu dầm kích thước 100
× 100 × 400 mm.

3


Hưng, C. V. và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng
Journal of Science and Technology in Civil Engineering NUCE 2019. xxx(xxx):1-14
Bảng
3. Bảng
chất vật
liệu UHPC
Journal
of Science
andtính
Technology
in Civil
Engineering NUCE 2019. xxx(xxx):1-14

0,2 nén f 13,0
Cường độ chịu
(MPa)
c 0,2

65,0 độ chịu7,9
2500
200
Cường
Mô đun đàn
13,0
65,0uốn ft (MPa)
7,9
2500

200hồi E (GPa)
Ghi120
chú: 𝑑𝑓 , 𝐿𝑓 , 𝑓𝑡 , , 𝐸𝑓 lần lượt là đường 15
kính, chiều dài, cường độ kéo, khối lượng
Ghi chú: 𝑑𝑓 , 𝐿𝑓 , 𝑓𝑡 , , 𝐸𝑓 lần lượt là đường kính, chiều dài, cường độ48
kéo, khối lượng
riêng và mô đun đàn hồi
của cốt sợi thép
riêng và mô đun đàn hồi của cốt sợi thép
Bảng 3. Bảng tính chất vật liệu UHPC
Bảng 3. Bảng tính chất vật liệu UHPC
- Mô đun đàn Cường
hồi được
xác nén
định theo tiêuCường
chuẩnđộASTM
C469M trên
mẫu trụ có kích thước d × h
độ chịu
chịu uốn
Mô đun đàn hồi
Cường độ chịu nén
Cường độ chịu uốn
Mô đun đàn hồi
là 100 × 200 mm.
′
𝑓𝑡 (𝑀𝑃𝑎)
𝐸 (𝐺𝑃𝑎)
𝑓𝑐 (𝑀𝑃𝑎) ′
𝑓𝑡 (𝑀𝑃𝑎)

𝐸 (𝐺𝑃𝑎)
𝑓𝑐 (𝑀𝑃𝑎)
- Các giá trị cường độ
chịu
nén,
cường
độ
chịu
uốn
và
mô
đun
đàn
hồi
trong
bảng
được làm tròn
120
15
48
120
15
48
để đưa vào tính toán lý thuyết.
Ghi chú:
Ghi chú:
Cường
chịu nén được xác định theo tiêu chuẩn ASTM C39M trên mẫu trụ có kích
2.2. Phương- pháp
thíđộ-nghiệm

chịumm.
nén được xác định theo tiêu chuẩn ASTM C39M trên mẫu trụ có kích
thước d × hCường
là 100 ×độ200
thước d × h là 100 × 200 mm.
Sử dụng- sơCường
đồ thíđộnghiệm
4 xác
điểm
như
thểtiêu
hiện
trong
Hình
2(a) vàtrên
quá
trình
tải được thực
chịu uốnuốn
được
định
theo
chuẩn
ASTM
C1609M
mẫu
dầmgia
kích
- ×100
Cường

độ chịu
uốn được xác định theo tiêu chuẩn ASTM C1609M trên mẫu dầm kích
thước
100
×
400
mm.
hiện với 5 cấp như thể hiện trên Hình 2(b). Chuyển vị theo phương đứng tương ứng với mỗi cấp tải
thước 100 ×100 × 400 mm.
- Mô
hồi được
xác1 định
chuẩn
C469M
mẫu
trụ có kích
được xác định
tại đun
2 vịđàn
trí gối
tựa và
vị trítheo
giữatiêu
nhịp
củaASTM
tấm bởi
thiếttrên
bị đo
chuyển
vị LVDT (Hình

Mô
đun×đàn
được xác định theo tiêu chuẩn ASTM C469M trên mẫu trụ có kích
thước d vị
× htheo
là 100
200hồi
mm.
2(a)). Giá trị chuyển
phương
đứng
ở
giữa
nhịp
được
xác
định
bằng
giá
trị
LVDT
3 trừ đi giá
thước d × h là 100 × 200 mm.
Các
giá
trị
cường
độ
chịu
nén,

cường
độ
chịu
uốn
và
mô
đun
đàn
hồi
trong
bảng
được
trị trung bình của LVDT
1 và LVDT
2. Biếnchịu
dạng
thớ trên
và dưới
tấm
ghitrong
lại bằng
cảm
cường
nén,ởcường
độ chịu
uốn của
và mô
đunđược
đàn hồi
bảng 2được

làm tròn -để Các
đưa giá
vàotrị
tính
toán độ
lý thuyết.
biến biến dạng điện tử (strain
gauge)
trên
Hình 2(a). Các LVDT và cảm biến biến dạng
làm tròn
để đưanhư
vào thể
tínhhiện
toán lý
thuyết.
phápData
thí nghiệm
điện tử được2.2.
kếtPhương
nối với
logger
phép ghi số liệu tự động và đồng thời các giá trị đo.
2.2.bộPhương
pháp thícho
nghiệm

(a) Kích thước và sơ đồ thí nghiệm uốn bản mỏng UHPC (đơn vị mm)

4 tải thí nghiệm

(b) Sơ đồ cấp gia

4

Hình 2. Thông số mẫu thí nghiệm và phương pháp gia tải

4


gối tựa Chuyển
và 1 vị trí
giữa phương
nhịp củađứng
tấm tương
bởi thiết
đomỗi
chuyển
vị LVDT
(Hình
trị
vị theo
ứngbịvới
cấp tải
được xác
định2a).
tại 2Giá
vị trí
gối
tựa vàvị1 theo
vị tríphương

giữa nhịp
củaởtấm
bởi
thiết
bị đo
chuyển
vị LVDT
(Hình
2a).trừGiá
trị trị
chuyển
đứng
giữa
nhịp
được
định
bằng
giá
LVDT3
đi
chuyển
ởcủa
giữa
nhịp
xác
định
bằng
giáLVDT
trịtrị
LVDT3

giágiá
gối
tựavịvàtheo
1 vịphương
trí giữađứng
nhịp
tấm
bởiđược
thiết
bịxác
đo
chuyển
vị
(Hìnhtrừ
2a).điGiá
trị
chuyển
vị
theo
phương
ởLDVT
giữa nhịp
đượcdạng
xác định
bằng
giá trị
LVDT3
trừ được
đi giá ghi
trị lại

trungbình
bình
của
LVDT1đứng
1 và
2.
Biến
ởđịnh
thớ
trên
dưới
của
tấm
trung
LVDT
và
LDVT
2.nhịp
Biến
dạngxác
ở thớ
trên
vàvà
dưới
tấm
được
lại
chuyển
vịcủa
theo

phương
đứng
ở giữa
được
bằng
giá
trị của
LVDT3
trừ đi ghi
giá trị
trung
bình
của
LVDT
1
và
LDVT
2.
Biến
dạng
ở
thớ
trên
và
dưới
của
tấm
được
ghi
lại

bằng2 2cảm
cảmbiến
biến
biến
điện
gauge)
như
thể
hiện
trên
Hình
Các
bằng
biến
dạng
tửtử
(strain
thể
hiện
trên
Hình
2a.2a.
Các
LVDT
trung
bình
của
LVDT
1dạng
vàđiện

LDVT
2.(strain
Biếngauge)
dạng
ởnhư
thớ
trên
và
dưới
của
tấm
được
ghiLVDT
lại
bằng 2 cảm biến biến dạng điện tử (strain gauge) như thể hiện trên Hình 2a. Các LVDT
vàcảm
cảm
biếnbiến
biếndạng
dạng
điện
được
nối
bộ
Data
logger
phép
ghi
2biến
cảm

biến
biến
dạng
điện
tử
(strain
thểlogger
hiện
trên
Hình
2a.
LVDT
vàbằng
điện
tửtử
được
kếtkết
nốigauge)
vớivới
bộnhư
Data
chocho
phép
ghiCác
số số
liệuliệu
tự tự
và cảm biến biến dạngHưng,
điệnC.tử
được

kếtchí
nối
vớihọcbộCông
Data
logger
cho phép ghi số liệu tự
V. và
cs. / Tạp
Khoa
nghệ
Xây dựng
động
đồng
thời
các
và
cảm
biến
biến
dạng
điện
tửđo.
được kết nối với bộ Data logger cho phép ghi số liệu tự
động
vàvà
đồng
thời
các
giágiá
trịtrị

đo.
động và đồng thời các giá trị đo.
động
vàthí
đồng
thời các giá trị đo.
3. Kết
quả
nghiệm
Kết
quả
nghiệm
3.3.Kết
quả
thíthí
nghiệm
3. Kết quả thí nghiệm
3.
Kết
quả
thí
nghiệm
HìnhHình
3Hình
thể3hiện
kết
quả
của
thícủa
nghiệm

uốn
tấmuốn
bản
mỏng
UHPC.
Có
thể thấy
tấm
có
ứng
3 thể
hiện
quả
của
nghiệm
uốn
tấm
bản
mỏng
UHPC.
Có
thấy
rằng
thể
hiện
kếtkết
quả
thíthí
nghiệm
tấm

bản
mỏng
UHPC.
Córằng
thểthể
thấy
rằng
Hình
3 thể
hiện
kết
quả
của
thí
nghiệm
uốn
tấm
bản
mỏng
UHPC.
Có
thể
thấy
rằng
xửtấm
tuyến
tính
khi
lực
trên

kích
dưới
5
KN.
Khi
lực
trên
kích
tăng
vượt
quá
5
KN
tấm
bắt
đầu
chuyển
Hình
3xử
thể
hiệntính
kết
quả
của
thí
nghiệm
uốn5 tấm
bản
mỏng
UHPC.

Có
thểvượt
thấy
rằng
tấm
có
ứngxử
tuyến
tính
khi
lực
trên
kích
dưới
5 KN.
Khi
lực
trên
kích
tăng
vượt
quá
có
ứng
tuyến
khi
lực
trên
kích
dưới

KN.
Khi
lực
trên
kích
tăng
quá
5 5
tấmgiai
có đoạn
ứng xử
tuyến
tínhtuyến.
khi lực
trên
kích
dưới
5 KN.
Khi
lực
trên
kích
tăng
vượt
quá
5trị
sang
làm
việc
phi

Khả
năng
chịu
lực
của
tấm
được
xác
định
dựa
trên
kết
quả
giá
tấm
có
ứng
xử
tuyến
tính
khi
lực
trên
kích
dưới
5
KN.
Khi
lực
trên

kích
tăng
vượt
quá
5
KNtấm
tấm
đầu
chuyển
sang
giai
đoạn
làm
việc
tuyến.
Khả
năng
chịu
tấm
KN
bắtbắtđầu
đầu
chuyển
sang
giai
đoạn
làm
việc
phiphi
tuyến.

Khả
năng
chịu
lựclực
củacủa
tấm
KN
tấm
bắt
chuyển
sang
giai
đoạn
làm
việc
phi
tuyến.
Khả
năng
chịu
lực
của
tấm
lựcđược
lớn
nhất
trên
kích
là
xấp

xỉ
13
KN.
Tấm
hoàn
toàn
bị
phá
hoại
khi
chuyển
vịxỉ
đứng
ở Tấm
giữa
nhịp
là
KN
tấm
bắt
đầu
chuyển
sang
giai
đoạn
làm
việc
phi
tuyến.
Khả

năng
chịu
lực
của
tấm
được
xác
định
dựa
trên
kết
quả
giá
trị
lực
lớn
nhất
trên
kích
là
xấp
13
KN.
Tấm
hoàn
xác
định
dựa
trên
kết

quả
giá
trị
lực
lớn
nhất
trên
kích
là
xấp
xỉ
13
KN.
hoàn
được
xác
định
dựa
trên
kết
quả
giá
trị
lực
lớn
nhất
trên
kích
là
xấp

xỉ
13
KN.
Tấm
hoàn
55toàn
mm
(Hình
3(c)).
được
xác
định
dựa
trên
kết vị
quả
giá trị
lớn
nhất
trên
kích
là xấp
xỉ 13 KN. Tấm hoàn
toàn
bị
phá
hoại
chuyển
vị
đứng

ởlực
giữa
nhịp
55
mm
(Hình
3c).
bị
phá
hoại
khikhi
chuyển
đứng
ở giữa
nhịp
là là
55
mm
(Hình
3c).
toàn
toànbịbịphá
pháhoại
hoạikhi
khichuyển
chuyểnvịvịđứng
đứngởởgiữa
giữanhịp
nhịplàlà5555mm
mm(Hình

(Hình3c).
3c).

(a) Biến dạng kéo thớ dưới tấm bản mỏng tương
ứng với giá trị lực trên kích

(b) Biến dạng nén thớ trên tấm bản mỏng tương
ứng với giá trị lực trên kích

(c) Chuyển vị ở vị trí giữa nhịp tấm tương ứng
với lực trên kích

3.3.
Kết
quả
thí
nghiệm
uốn:
(a)
biến
dạng
kéo
thớ
dưới
tấm
bản
mỏng
tương
ứng
Hình

thí
nghiệm
uốn:
(a)
biến
dạng
kéo
thớ
dưới
tấm
bản
mỏng
tương
ứng
Hình
3.
Kết
quả
thí
nghiệm
uốn
Hình
3.
Kết
quả
thí
nghiệm
uốn:
(a)
biến

dạng
kéo
thớ
dưới
tấm
bản
mỏng
tương
ứng
Hình
Kết
quả
thí
nghiệm
uốn:
(a)
biến
dạng
kéo
thớ
dưới
tấm
bản
mỏng
tương
ứng
Quan hệ lực – biến dạng kéo và nén ở thớ dưới
và thớ trên tấm được thể hiện trong Hình 3(a) và
55 5
3(b). Trong khi bê tông trong vùng kéo thể hiện rất5 rõ

ràng sự làm việc phi tuyến (Hình 3(a)) thì sự
làm việc của bê tông trong vùng nén gần như vẫn trong giai đoạn đàn hồi (Hình 3(b)). Điều này là đã
được dự báo bởi vì cường độ chịu nén của UHPC là vượt trội so với cường độ chịu kéo của loại vật
liệu này.
Kết quả thí nghiệm cho thấy mặc dù bê tông vùng nén vẫn làm việc trong giai đoạn đàn hồi cho
đến khi tấm bị phá hoại, tuy nhiên sự làm việc chung của tấm lại chủ yếu nằm ngoài miền đàn hồi
(Hình 3(c)). Kết quả này thể hiện rằng khả năng chịu kéo của bê tông và cốt sợi thép đóng góp lớn
vào sự làm việc chung của tấm. Đây là một ưu điểm vượt trội của tấm bản UHPC so với tấm bê tông
sử dụng bê tông thường.

5


Journal
of Science
Technology
in Civil
Engineering
NUCE
2019.
xxx(xxx):1-14
Journal
of Science
andand
Technology
in Civil
Engineering
NUCE
2019.
xxx(xxx):1-14

trên
kích;
biến
dạng
mỏng
tương
vớivới
giágiá
trị trị
lựclực
trên
kích;
(b)(b)
biến
dạng
nénnén
thớthớ
trêntrên
tấmtấm
bảnbản
mỏng
tương
ứngứng
vớivới
giágiá
Hưng,
C.
V.
và

cs.
/
Tạp
chí
Khoa
học
Công
nghệ
Xây
dựng
trị
lực
trên
kích;
(c)
chuyển
vị
ở
vị
trí
giữa
nhịp
tấm
tương
ứng
với
lực
trên
kích.
trị lực trên kích; (c) chuyển vị ở vị trí giữa nhịp tấm tương ứng với lực trên kích.

4. Mô hình
tấmhệbản
mỏng
sửdạng
dụngkéo
FEM nén ở thớ dưới và thớ trên tấm được thể hiện trong
Quan
– biến
Quan
hệ lựclực
– biến
dạng
kéo và và
nén ở thớ dưới và thớ trên tấm được thể hiện trong

Hình
3a
b.hình
Trong
tông
trong
vùng
hiện
rõ ràng
làm
việc
tuyến
Hình
và và
b.môTrong

khikhi
bêtửbê
tông
trong
vùng
kéokéo
thểthể
hiện
rất
rõ ràng
làm
việc
phiphi
tuyến
Sử3adụng
phần
hữu
hạn
(Finite
Element
Model
– rất
FEM)
đểsự
môsự
phỏng
ứng
xử
của
kết

thì
làm
trong
vùng
gần
vẫn
trong
đoạn
đàn
hồi
(Hình
3a)3a)
thìnhiều
sự sự
làm
việc
củacủa
bê bê
tông
trong
vùng
nén
gầnchất.
nhưnhư
vẫnnhiên,
trong
giaigiai
đoạn
đàn
hồi

cấu(Hình
mang
lại
lợi
íchviệc
như
việc
tiếttông
kiệm
thời
gian
vànén
vật
Tuy
phương
pháp
mô
phỏng
3b).
Điều
là đã
bởi
vì cường
chịu
UHPC
là vượt
(Hình
Điều
này
là đã

được
dự dự
báo
bởitin
vìcậy.
cường
độ độ
chịu
nénnén
củacủa
UHPC
làcứu
vượt
chỉ(Hình
có ý3b).
nghĩa
khi
mànày
kết
quả
môđược
phỏng
đủbáo
độ
Do đó,
một
mục
tiêu
của
nghiên

nàytrội
làtrội
tìm
so
độ
chịu
của
loại
vật
liệu
này.của tấm ván khuôn UHPC. Kết quả thí nghiệm
so
vớivới
cường
chịu
kéo
loại
vật
liệu
này.
ra một
môcường
hìnhđộtin
cậy
để kéo
dựcủa
báo
khả
năng
làm

việc
tấm ván khuôn
sử dụng
vật liệucho
cho
thấy
tấm làm
việc
chủ
yếulàm
ở ngoài
miền
đàn
hồi
của
nghiệm
thấy
mặc
dù
bê
tông
vùng
nén
vẫn
việc
trong
giai
đoạn
KếtKết
quảquả

thíthí
nghiệm
cho UHPC
thấy
mặc
dù
bêrằng
tông
vùng
nén
vẫn
làm
việc
trong
giai
đoạn
vậtđàn
liệuhồi
chocho
đến đến
khi bịkhi
phá
hoại
hoàn
toàn.
Điều
này
dẫn
đến
việc

dự
báo
khả
năng
chịu
lực
của
kết
cấu
bị phá
hoại,
nhiên
việc
chung
nằm
đàn hồi cho đến khi tấmtấm
bị phá
hoại,
tuytuy
nhiên
sự sự
làmlàm
việc
chung
củacủa
tấmtấm
lại lại
chủchủ
yếuyếu
nằm

nàyngoài
tươngmiền
đối phức
tạp.
Chen
và
Graybeal
[21]
đã
sử
dụng
mô
hình
bê
tông
phá
hoại
dẻo
(Concrete
(Hình
hiện
rằng
năng
chịu
tông
ngoài miền đànđàn
hồihồi
(Hình
3c).3c).
KếtKết

quảquả
nàynày
thểthể
hiện
rằng
khảkhả
năng
chịu
kéokéo
củacủa
bê bê
tông
Damaged
Plasticity
–
CDP)
trong
ABAQUS
để
mô
phỏng
dầm
bê
tông
sử
dụng
vật
liệu
UHPC.
Kết

thép
đóng
việc
chung
tấm.
Đây
là một
điểm
vượt
và và
cốtcốt
sợisợi
thép
đóng
gópgóp
lớnlớn
vàovào
sự sự
làmlàm
việc
chung
củacủa
tấm.
Đây
là một
ưu ưu
điểm
vượt
quảtrội
củacủa

nghiên
cứu
của
các
tác
giả
này
cho
thấy
mô
hình
phần
tử
hữu
hạn
(Finite
Element
Model
–
UHPC
tông
dụng
tông
thường.
trội của tấmtấm
bảnbản
UHPC
so so
vớivới
tấmtấm

bê bê
tông
sử sử
dụng
bê bê
tông
thường.
FEM) là khá sát với thí nghiệm. Tuy nhiên, thành phần vật liệu cũng như dạng kết cấu được sử dụng
4. Mô
hình
tấm
bản
mỏng
sử
dụng
FEM
4.
Mô
hình
tấm
bản
mỏng
sửnghiên
dụng
FEM
trong
nghiên
cứu
này
khác

so với
cứu
của Chen và Graybeal nên sẽ là vẫn rất cần thiết để kiểm
chứng Sử
về Sử
ứng
xử
và
khả
năng
dự
báo
sự
làm
việc
của
tấm
bảnModel
mỏng
UHPC
sử để
dụng
hình
FEM.
dụng
hình
phần
tử hữu
(Finite
Element

Model
– FEM)
để
mô
phỏng
ứng
dụng
mômô
hình
phần
tử hữu
hạnhạn
(Finite
Element
– FEM)
mômô
phỏng
ứng

mang
nhiều
việc
kiệm
gian
chất.
nhiên,
xử xử
củacủa
kếtkết
cấucấu

mang
lại lại
nhiều
lợilợi
íchích
nhưnhư
việc
tiếttiết
kiệm
thờithời
gian
và và
vậtvật
chất.
TuyTuy
nhiên,
4.1. Mô hình bê tông phá hoại dẻo - CDP
phương
pháp
phỏng
ý nghĩa
phỏng
phương
pháp
mômô
phỏng
chỉchỉ
có có
ý nghĩa
khikhi

màmà
kếtkết
quảquả
mômô
phỏng
đủ đủ
độ độ
tin tin
cậy.cậy.
DoDo
đó,đó,
Đặc
điểm
của
sự
phá
hoại
trong
kết
cấu
bê
tông
là
sự
suy
giảm
về
mô
đun
đàn

hồi
của
vật
liệu.
mục
nghiên
là tìm
ra một
hình
năng
mộtmột
mục
tiêutiêu
củacủa
nghiên
cứucứu
nàynày
là tìm
ra một
mômô
hình
tin tin
cậycậy
để để
dự dự
báobáo
khảkhả
năng
làmlàm
Một

mô
hình
phá
hoại
dẻoUHPC.
đãUHPC.
đượcKết
giới
thiệu
ABAQUS
[22]
để
môsửphỏng
sự
giảm
mô đun
việc
khuôn
Kết
quả
thí
nghiệm
ván
khuôn
sử dụng
vật
liệu
UHPC
việc
củacủa

tấmtấm
vánván
khuôn
quả
thítrong
nghiệm
tấmtấm
ván
khuôn
dụng
vậtsuy
liệu
UHPC
đàn
hồi
của
bê
tông,
như
trong
công
thức
(1):
cho
thấy
rằng
tấm
làm
việc
chủ

yếu
ở
ngoài
miền
đàn
hồi
của
vật
liệu
cho
đến
khi
bị phá
cho thấy rằng tấm làm việc chủ yếu ở ngoài miền đàn hồi của vật liệu cho đến khi bị phá
hoại
hoàn
toàn.
Điều
việc
năng
chịu
tương
hoại
hoàn
toàn.
Điều
nàynày
dẫndẫn
đếnđến
việc

dự dự
báobáo
khảkhả
năng
chịu
lựclực
củacủa
kếtkết
cấucấu
nàynày
tương
σ = E0 (1 − d)( − pl )
(1)
đối
phức
tạp.
Chen
L.
và
Graybeal
B.
A
[21]
đã
sử
dụng
mô
hình
bê
tông

phá
hoại
đối phức tạp. Chen L. và Graybeal B. A [21] đã sử dụng mô hình bê tông phá hoại dẻodẻo
plABAQUS
(Concrete
Damaged
Plasticity
– dạng
CDP)
để
phỏng
dầm
bê tông
sử dụng
(Concrete
– CDP)
trong
đểdẻo;
mômô
phỏng
dầm
bê tông
sử dụng
trong
đó σ Damaged
là ứng
suất,Plasticity
là
tổng biến
vàtrong

là ABAQUS
biến dạng
E
0 là mô đun đàn hồi ban đầu của
vật
liệu
UHPC.
Kết
quả
của
nghiên
cứu
của
các
tác
giả
này
cho
thấy
mô
hình
phần
tử hữu
vật
liệu và
UHPC.
cứutừcủa
các
tácchưa
giả này

chohoại)
thấyđến
mô 1hình
tửphá
hữu
bê tông
d là hệKết
số quả
phá của
hoạinghiên
có giá trị
0 (bê
tông
bị phá
(bê phần
tông bị
hoại
hạn
(Finite
Element
Model
–
FEM)
là
khá
sát
với
thí
nghiệm.
Tuy

nhiên,
thành
phần
vật
hạn
(Finite
Element
Model
–
FEM)
là
khá
sát
với
thí
nghiệm.
Tuy
nhiên,
thành
phần
vật
hoàn toàn).
cũng
như
dạng
kết
cấu
được
sử
dụng

trong
nghiên
cứu
này
khác
so
với
nghiên
cứu
liệuliệu
cũng
như
dạng
kết
cấu
được
sử
dụng
trong
nghiên
cứu
này
khác
so
với
nghiên
cứu
Hình 4 là mô hình CDP được giới thiệu trong ABAQUS [22]. Có thể thấy rằng mô đun đàn hồi
Chen
L.

Graybeal
B.
Atăng.
nên
sẽ
là ývẫn
rất
thiết
để
kiểm
chứng
về
và
khả
của
Chen
và và
Graybeal
B. dạng
A nên
sẽ là
vẫn
rấttrong
cầncần
thiết
để
kiểm
chứng
vềđịnh
ứngứng

xử xử
vàcác
khảtham
củacủa
vật
liệuL.giảm
dần
khi biến
Chú
là
Hình
4 chỉ
thể
hiện
cách
nghĩa
năng
dự
báo
sự
làm
việc
của
tấm
bản
mỏng
UHPC
sử
dụng
mô

hình
FEM.
năng
dự
báo
sự
làm
việc
của
tấm
bản
mỏng
UHPC
sử
dụng
mô
hình
FEM.
số của mô hình CDP. Đường cong ứng suất – biến dạng tương ứng với mỗi loại bê tông cụ thể được
nhập
vào
môhình
hình
bởi
người
sửhoại
dụng.
mô hình CDP của ABAQUS là tương đối phù hợp với
4.1.
Mô

tông
- đó
CDP
4.1.
Mô
hình
bê bê
tông
pháphá
hoại
dẻodẻo
-Do
CDP
việc mô hình vật liệu mới như UHPC.

Môhình
hình
ứng
xử nén
của
bê
tông
(b)hình
Mô
hình
xửnén
kéo
của
tông
[22]

Hình
4. Mô
hình
CDP
trong
ABAQUS:
(a)(a)
MôMô
hình
ứng
xửứng
nén
củacủa
bêbêbê
tông.
(b)(b)
MôMô
Hình
4.(a)Mô
CDP
trong
ABAQUS:
ứng
xử
tông.

Hình 4. Mô hình CDP trong ABAQUS

6 6

6


trong đó 𝜎 là ứng suất, 𝜖 là tổng biến dạng và 𝜖 𝑝𝑙 là biến dạng dẻo; 𝐸0 là mô đun
đàn
hồi
Journal of Science and Technology in Civil Engineering NUCE 2019. xxx(xxx):1-14 ban đầu của bê tông và 𝑑 là hệ số phá hoại có giá trị từ 0 (bê tông chưa bị phá
hoại) đến 1 (bê tông bị phá hoại hoàn toàn).

hình ứng xử kéo của bê tông [22].

Hình 4 là mô hình CDP được giới thiệu trong ABAQUS [22]. Có thể thấy rằng mô
đun đàn hồi của vật liệu giảm dần khi biến dạng tăng. Chú ý là trong Hình 4 chỉ thể hiện
định
nghĩa
các tham
số Xây
của mô
hình CDP. Đường cong ứng suất – biến dạng tương
Đặc điểm của sự phá hoại trong kết cấuHưng,
bê tôngC.là V.
sự và
suycs.
giảm
về mô
đun
đànhọc
hồi Công
/ Tạp
chícách

Khoa
nghệ
dựng
vớiđểmỗi
của vật liệu. Một mô hình phá hoại dẻo đã được giới thiệu trong ABAQUSứng
[22]
môloại bê tông cụ thể được nhập vào mô hình bởi người sử dụng. Do đó mô
4.2.giảmQuan
suấtbê –tông,
biến
củathức
vật(1):
liệu hình CDP của ABAQUS là tương đối phù hợp với việc mô hình vật liệu mới như UHPC.
phỏng sự suy
mô đunhệđànứng
hồi của
nhưdạng
trong công
4.2. Quan hệ ứng suất – biến dạng của vật liệu

trường𝑝𝑙 hợp lý tưởng đó là sử dụng kết quả thí
(1) nghiệm kéo và nén của mẫu bê tông cho mô
𝜎 = 𝐸Trong
0 (1 − 𝑑 )(𝜖 − 𝜖 )

hình FEM. Tuy nhiên, do hạn chế về số liệu về quan hệ ứng suất – biến dạng của mẫu thí nghiệm kéo

trongvàđónén,
𝜎 là ứng
suất,

𝜖 làhình
tổng đơn
biến dạng
𝜖 𝑝𝑙 là biến
dạng dẻo;
đunGraybeal [21] cái mà chỉ yêu cầu số liệu đầu
một
mô
giảnvàđược
đề xuất
bởi 𝐸Chen
0 là môvà
đàn hồi banvào
đầulà
củafcbêvà
tôngftvàđã
𝑑 làđược
hệ số sử
phádụng
hoại cótrong
giá trị từ
0 (bê tông
bị phá
nghiên
cứuchưa
này.
Theo mô hình của Chen và Graybeal quan hệ
hoại) đến 1ứng
(bê tông
bị

phá
hoại
hoàn
toàn).
suất – biến dạng của vật liệu UHPC được thể hiện như trong Hình 5. Ứng xử chịu nén của bê tông
Hìnhđược
4 là mômô
hìnhtảCDP
đượcquan
giới thiệu
trong ABAQUS
thấy xuất
rằng mônén lớn nhất bằng 0,85 fc , giá trị này được sử
bằng
hệ tuyến
tính với[22].
giáCótrịthểứng
đun đàn hồidụng
của vậtlàliệu
giảm
dần
khi
biến
dạng
tăng.
Chú
ý
là
trong
Hình

4
chỉ
hiệnkéo được giả thiết là tuyệt đối đàn dẻo, khi
thiên về an toàn [23], trong khi đó ứng xử thể
chịu
cách định nghĩa
các
tham
số
của
mô
hình
CDP.
Đường
cong
ứng
suất
–
biến
dạng
tương
biến dạng tăng ứng suất kéo được giữ nguyên không đổi bằng 0,5 ft . Mặc dù mô hình này không hoàn
ứng với mỗi loại bê tông cụ thể được nhập vào mô hình bởi người sử dụng. Do đó mô
toàn giống với quan hệ ứng suất – biến dạng thực tế của vật liệu UHPC, nhưng đây là một mô hình
hình CDP của ABAQUS là tương đối phù hợp với việc mô hình vật liệu mới như UHPC.
Hình 5. Quan
ứng suất – biến dạng của vật liệu [21].
đơn giản và là quan trọng cho sự hội tụ của kết quả theo phương
pháphệFEM.

4.2. Quan hệ ứng suất – biến dạng của vật liệu

HìnhHình
5. Quan
suất– biến
– biến
5. Quanhệhệ ứng
ứng suất
dạngdạng
của vậtcủa
liệu vật
[21].liệu
[21]

Hình 6. Mô hình tấm ván khuôn trong ABAQUS
7

Mô hình kết cấu tấm UHPC trong ABAQUS là được thể hiện trên Hình 6 với tổng cộng 113000
phần tử khối 3 chiều được sử dụng. Thời gian phân tích phi tuyến là 18 giờ với cấu hình máy tính Intel
Core i7, 16 GB RAM.
4.3. Kết quả của FEM
Độ chính xác của mô hình FEM bị ảnh hưởng lớn bởi kích thước phần tử. Kích thước phần tử càng
nhỏ kết quả càng chính xác tuy nhiên thời gian phân tích cũng như yêu cầu cấu hình về phần cứng
máy tính cao hơn. Do đó, trước khi đi vào phân tích ứng xử của kết cấu, kích thước hợp lý của phần tử
cần được lựa chọn trước. Hình 7 thể hiện kết quả phân tích độ hội tụ của mô hình. Kết quả của Hình 7
là sai số giữa ứng suất thớ dưới của tấm dưới tác dụng của lực bằng 2 KN (mỗi điểm đặt lực là 1 KN)
và giá trị tính toán từ lý thuyết là 2,5 MPa (giả thiết tấm làm việc trong giai đoạn đàn hồi).
Khi tăng số lượng phần tử, kết quả của mô hình FEM tiệm cận đến giá trị tính toán lý thuyết tuy
nhiên thời gian phân tích7 tăng nhanh. Khi kích thước phần tử nhỏ hơn 2 mm, kết quả gần như không
thay đổi. Điều này cho thấy sẽ là không hiệu quả khi tăng số lượng phần tử để cải thiện kết quả của

mô hình FEM. Do đó, trong nghiên cứu này kích thước phần tử được lựa chọn là 2 mm cho giai đoạn
phân tích tiếp theo.
Kết quả so sánh giữa số liệu thí nghiệm và mô hình FEM là được thể hiện trong Hình 8. Nhìn
chung mô hình FEM mô phỏng khá sát với thực tế làm việc của tấm. Hình 8(a) thể hiện kết quả so
sánh chuyển vị giữa nhịp tấm. Có thể thấy rằng trong giai đoạn tấm làm việc đàn hồi, kết quả từ mô
hình FEM và từ thí nghiệm là hoàn toàn trùng khớp. Tuy nhiên khi tấm bắt đầu có ứng xử phi tuyến,
7


yêu cầu cấu hình về phần cứng máy
hơn.phần
Do đó,
trước
khi mô
đi vào
tíchcận
ứngđến giá trị tính to
Khitính
tăngcao
số lượng
tử, kết
quả của
hình phân
FEM tiệm
lý thuyết
nhiêntửthời
gian
phânlựa
tíchchọn
tăng nhanh.

kích7thước
phần tử nhỏ hơn 2 m
xử của kết cấu, kích thước hợp
lý củatuyphần
cần
được
trước.Khi
Hình
thể hiện
kết mô
quả gần
nhưKết
không
Điều7này
sẽ là ứng
khôngsuất
hiệuthớ
quả khi tăng số lượ
kết quả phân tích độ hội tụ của
hình.
quảthay
củađổi.
Hình
là cho
sai thấy
số giữa
phần tử để cải thiện kết quả của mô hình FEM. Do đó, trong nghiên cứu này kích thư
dưới của tấm dưới tác dụng của lực bằng 2 KN (mỗi điểm đặt lực là 1 KN) và giá trị tính
phần tử được lựa chọn là 2 mm cho giai đoạn phân tích tiếp theo.
toán từ lý thuyết là 2,5

MPa
(giả
thiết
tấm
làm việc
trong
giai
Hưng,
C. V.
và cs.
/ Tạp
chí Khoa
học Công
nghệ
Xâyđoạn
dựng đàn hồi).

Kết quả so sánh giữa số liệu thí nghiệm và mô hình FEM là được thể hiện tro
Hình 8. Nhìn chung mô hình FEM mô phỏng khá sát với thực tế làm việc của tấm. H
8a thể hiện kết quả so sánh chuyển vị giữa nhịp tấm. Có thể thấy rằng trong giai đoạn t
Journal of Science and Technology in Civil Engineeringlàm
NUCE
2019.
việc
đànxxx(xxx):1-14
hồi, kết quả từ mô hình FEM và từ thí nghiệm là hoàn toàn trùng khớp. T
nhiên khi tấm bắt đầu có ứng xử phi tuyến, mô hình FEM cho kết quả dự báo chuyển
Khi tăng số lượng phần tử, kết quả của mô hình FEM
cậnvới
đến

trị tínhKết
toán
nhỏ tiệm
hơn so
thígiá
nghiệm.
quả từ mô hình FEM cho thấy khi chuyển vị tấm lớn h
yết tuy nhiên thời gian phân tích tăng nhanh. Khi kích
thước
phần
tử nhỏ
mm,
30 mm,
sức
kháng
của hơn
tấm 2gần
như không tăng. Ở thời điểm mô hình FEM không thể
uả gần như không thay đổi. Điều này cho thấy sẽ là không
quảhoại
khitheo
tăngmô
số lượng
tụ (tấmhiệu
bị phá
hình), kết quả dự báo sức kháng là 12,5 KN (nhỏ hơn khoả
tử để cải thiện kết quả của mô hình FEM. Do đó, 4%
trong
cứu thí
nàynghiệm).

kích thước
songhiên
với số liệu
tử được lựa chọn là 2 mm cho giai đoạn phân tích tiếp theo.
Hình 8b thể hiện kết quả so sánh biến dạng ở thớ trên và thớ dưới tấm. Ở vùng n
Kết quả so sánh giữa số liệu thí nghiệm và mô hình
FEMkết
là quả
đượcmô
thểhình
hiệnFEM
trong
của tấm,
và thí nghiệm là khá trùng khớp. Ở giai đoạn tấm gần
8. Nhìn chung mô hình FEM mô phỏng khá sát với
thực
tế có
làmthể
việc
của
tấm.
Hình
phá
hoại,
nhìn
thấy
rằng
vùng nén cũng đã bắt đầu có ứng xử phi tuyến. Tuy nhi
ể hiện kết quả so sánh chuyển vị giữa nhịp tấm. Có so
thểsánh

thấyvới
rằng
trong
giaikéo
đoạn
vùng
chịu
củatấm
tấm, có thể thấy rằng vùng kéo gần như hoàn toàn bị ch
iệc đàn hồi, kết quả từ mô hình FEM và từ thí nghiệm
là
hoàn
toàn
trùng
khớp.
Tuy
dẻo. Biến dạng kéo ở thời điểm
tấm bị phá hoại theo mô hình FEM là gần 5×10 -3.
khi tấm bắt đầu có ứng xử phi tuyến, mô hình FEM cho kết quả dự báo chuyển vị
Sử dụng quan hệ ứng suất – biến dạng như trong Hình 5 có thể cho kết quả khô
ơn so với thí nghiệm. Kết quả từ mô hình FEM cho thấy khi chuyển vị tấm lớn hơn
hoàn toàn trùng khớp với thí nghiệm. Tuy nhiên, quan hệ đơn giản này giúp tăng tốc
m, sức kháng của tấm gần như không tăng. Ở thời điểm mô hình FEM không thể hội
hội tụ của mô hình FEM cũng như sự ổn định về kết quả.
m bị phá hoại theo mô hình), kết quả dự báo sức kháng là 12,5 KN (nhỏ hơn khoảng
o với số liệu thí nghiệm).

Hình 8b thể hiện kết quả so sánh biến dạng ở thớ trên và thớ dưới tấm. Ở vùng nén
Hình
Phân

tích
độ hội
tụtụcủa
quả
FEM
Hình
7. 7.
Phân
tích
hội
củakết
kết
FEM.
ấm, kết quả mô hình FEM và thí nghiệm là
khá
trùng
khớp.
Ở độ
giai
đoạn
tấm
gần
bịquả
oại, có thể nhìn thấy rằng vùng nén cũng đã bắt đầu có ứng xử phi tuyến. Tuy nhiên,
nh với vùng chịu kéo của tấm, có thể thấy rằng vùng kéo gần như hoàn toàn bị chảy
mô hình FEM cho kết quả dự báo chuyển vị nhỏ hơn so với thí nghiệm. Kết quả từ mô hình FEM cho
Biến dạng kéo ở thời điểm tấm bị phá hoại theo mô hình FEM là gần 5×10 -3.
thấy khi chuyển vị tấm lớn hơn 30 mm, sức kháng 8của tấm gần như không tăng. Ở thời điểm mô hình
Sử dụng quan hệ ứng suất – biến dạng như trong Hình 5 có thể cho kết quả không
FEM không thể hội tụ (tấm bị phá hoại theo mô hình), kết quả dự báo sức kháng là 12,5 KN (nhỏ hơn

toàn trùng khớp với thí nghiệm. Tuy nhiên, quan hệ đơn giản này giúp tăng tốc độ
4% như
so với
số định
liệu thí
nghiệm).
của mô hìnhkhoảng
FEM cũng
sự ổn
về kết
quả.

(a) Chuyển vị tại vị trí giữa nhịp tấm

(b) Biến dạng dọc ở thớ trên (nén) và thớ dưới tấm (kéo)

Hình 8. So sánh kết quả thí nghiệm và mô hình FEM 9

Hình 8(b) thể hiện kết quả so sánh biến dạng ở thớ trên và thớ dưới tấm. Ở vùng nén của tấm, kết
quả mô hình FEM và thí nghiệm là khá trùng khớp. Ở giai đoạn tấm gần bị phá hoại, có thể nhìn thấy
rằng vùng nén cũng đã bắt đầu có ứng xử phi tuyến. Tuy nhiên, so sánh với vùng chịu kéo của tấm,
có thể thấy rằng vùng kéo gần như hoàn toàn bị chảy dẻo. Biến dạng kéo ở thời điểm tấm bị phá hoại
theo mô hình FEM là gần 5 × 10−3 .
Sử dụng quan hệ ứng suất – biến dạng như trong Hình 5 có thể cho kết quả không hoàn toàn trùng
khớp với thí nghiệm. Tuy nhiên, quan hệ đơn giản này giúp tăng tốc độ hội tụ của mô hình FEM cũng
9
như sự ổn định về kết quả.

8

5. Ứng
dụng
UHPC
cho
ván khuôn
bản
mặt(a)cầu
BTCT
Hình
8. So
sánh kết
quảtấm
thí nghiệm
và môđổ
hình
FEM:
Chuyển
vị tại vị trí giữa
nhịp tấm; (b) Biến dạng dọc ở thớ trên (nén) và thớ dưới tấm (kéo).

Kết quả thí nghiệm tấm bản mỏng sử dụng vật liệu UHPC cho thấy nhiều ưu điểm
về 5.
mặt
làm
việcUHPC
so với
tấm
váncs.khuôn
BTCT

thông
thường.
Sử dụng mô hình FEM để dự
Ứng
dụng
cho
khuôn
đổ học
bản
mặt
cầu
Hưng,
C.tấm
V. vàván
/ Tạp
chí Khoa
Công
nghệ
XâyBTCT
dựng
báo khả năng làm việc của tấm ván khuôn là tin cậy và an toàn. Những kết quả này là cơ
KếtUHPC
quả thícho
nghiệm
tấmkhuôn
bản mỏng
sửmặt
dụng
vật
liệu UHPC cho thấy nhiều ưu điểm

5.sởỨng
dụng
tấmdụng
ván
đổ bản
cầu
BTCT
để
nhóm
tác
giả
ứng
UHPC
cho
tấm
ván
khuôn
thidụng
công
cầu
của
về mặt làm việc so với tấm ván khuôn BTCT thông thường. Sử
môbản
hìnhmặt
FEM
đểBTCT
dự
cầuKết
dân
sinh

Anlàm
Thượng
Hưng
Yên).
quả
thí
nghiệm
tấm bản
mỏng
sửphố
dụng
vậtlàliệu
UHPC
thấy nhiều
ưukết
điểm
mặtlàlàm
báo
khả
năng
việc
của(thành
tấm ván
khuôn
tin
cậy và cho
an toàn.
Những
quảvềnày
cơ

việcsở
vớinhóm
tấm ván
khuôn
BTCT
thông
dụng
hình thi
để dự
báo
khảcầu
năng
làm việc
để
giả
ứng
dụng
UHPC
choSử
tấm
vánmô
khuôn
công
bản
mặt
BTCT
của
5.1.soGiới
thiệutácvề
thiết

kế
cầu
Anthường.
Thượng
(Hưng
Yên)FEM
của tấm
là tin
cậy và an
toàn.phố
Những
kết Yên).
quả này là cơ sở để nhóm tác giả ứng dụng UHPC
cầu ván
dânkhuôn
sinh An
Thượng
(thành
Hưng
cho tấm Cầu
ván khuôn
thi công
mặt cầu vượt
BTCTkênh
của cầu
dân sinh
An phường
Thượng (thành
phố Hưng
Yên).

dân sinh
Anbản
Thượng
thuỷ
lợi tại
An Tảo,
thành
phố

Hưng
5.1. Giới thiệu về thiết kế cầu An Thượng (Hưng Yên)
Yên, tỉnh Hưng Yên (Hình 9a). Cầu có chiều dài tổng cộng là 31,1 m; bề rộng cầu 5,0 m
5.1. Giới thiệu
về thiết
kế cầuThượng
An Thượng
(Hưng
Yên) lợi tại phường An Tảo, thành phố Hưng
vượt
kênh
bao gồmCầu
4,4dân
m sinh
mặt An
đường xe chạy
và 2 thuỷ
× 0,3 m lề lan can. Tải trọng thiết kế 0,5 HL93
Yên,
tỉnh
Hưng

Yên
(Hình
9a).
Cầu
có
chiều
dài tổng
cộng
là 31,1
m;
bề rộng
cầu
5,0
m
Cầu
dân
sinh
An
Thượng
vượt
kênh
thuỷ
lợi
tại
phường
An
Tảo,
thành
phố
Hưng

Yên,
tỉnh
Hưng
theo
Tiêu
chuẩn
thiết
kế
cầu
22TCN
272:05.
Kết
cấu
nhịp
sử
dụng
3
dầm
I-UHPC
dài 21
bao
gồm
4,4Cầu
m mặt
đường
xe
chạy
vàlà231,1
× 0,3
m

lề
lancầu
can.
Tải
trọng
thiết
kế
0,5 đường
HL93
Yên
(Hình
9(a)).
có
chiều
dài
tổng
cộng
m;
bề
rộng
5,0
m
bao
gồm
4,4
m
mặt
m, theo
khoảng
cách giữa

cáccầu
dầm
chủ là
1,75 m,
bản
mặt sử
cầudụng
bằng
BTCT
dày 0,19
Tiêu
22TCN
272:05.
KếtHL93
cấu nhịp
3 dầm
dài 21m đổ tại
xe chạy
và
2 ×chuẩn
0,3 m thiết
lề lankếcan.
Tải
trọng thiết
kế 0,5
theo Tiêu
chuẩn
thiếtI-UHPC
kế cầu 22TCN
chỗm,(Hình

9b).
khoảng
cáchsử
giữa
các
dầmI-UHPC
chủ là 1,75
mặt cách
cầu bằng
BTCT
đổbản
tại
272:05.
Kết cấu nhịp
dụng
3 dầm
dài 21m,m,bản
khoảng
giữa các
dầmdày
chủ 0,19
là 1,75mm,
(HìnhBTCT
9b). dày 0,19 m đổ tại chỗ (Hình 9(b)).
mặt chỗ
cầu bằng

(a) Vị trí xây dựng cầu (ảnh Google Earth chụp ngày
ngang cầu (cấu kiện màu đỏ thể hiện vật liệu
Hình 9. Thiết

kế cầu An Thượng: (a) Vị(b)
tríMặt
xâycắtdựng
cầu (ảnh
Google Earth chụp
25/12/2018)
UHPC)
Hình
9. Thiết
kế
cầu An Thượng: (a) Vị
trí
xây dựng
cầu
(ảnh
Google Earth

chụp
ngày 25/12/2018). (b) Mặt cắt ngang cầu (cấu kiện màu đỏ thể hiện vật liệu UHPC).
ngày 25/12/2018). (b) Mặt cắt ngang cầu (cấu kiện màu đỏ thể hiện vật liệu UHPC).
Hình 9. Thiết kế cầu An Thượng

5.2. Thiết kế ván khuôn UHPC đổ bản mặt cầu BTCT

5.2. Thiết kế ván khuôn UHPC đổ bản mặt cầu BTCT

Ngoài việc sử dụng vật liệu UHPC cho dầm chủ, ván khuôn để lại phục vụ thi công

5.2. bản
Thiết

kế cầu
vánviệc
khuôn
đổ
mặttạo
cầubằng
BTCT
mặt
BTCT
cũng được
chế
UHPC.
dụng 44
khuôn
Ngoài
sửUHPC
dụng
vậtbảnliệu
UHPC
cho
dầmToàn
chủ,cầu
vánsửkhuôn
đểtấm
lại ván
phục
vụ thi công

UHPC
có sử

chiều
1,47
chiều
mm,
trong
đóđể
36lạitấm
cóvụ
bềthidụng
rộng
4 tấm
dụngdài
vật
liệu m,
UHPC
chodày
dầm
ván
khuôn
phục
công1,0
bảnm,
mặt
cầu
bảnNgoài
mặt việc
cầu
BTCT
cũng
được

chế
tạo35chủ,
bằng
UHPC.
Toàn
cầu
sử
44
tấm
ván khuôn
có
bề
rộng
0,955
m
và
4
tấm
có
bề
rộng
0,1
m.
Thành
phần
cấp
phối
của
UHPC
sử

dụng
BTCT
cũng
chếdài
tạo 1,47
bằng UHPC.
Toàndày
cầu sử
tấm ván
UHPC
1,47
UHPC
cóđược
chiều
m, chiều
35dụng
mm,44trong
đókhuôn
36 tấm
có có
bềchiều
rộngdài1,0
m, 4 tấm
cho các
tấm
vántrong
khuôn
cầu
AncóThượng
tương

tự
nhưcótrong
thí0,955
nghiệm
tấm
bảncómỏng
đã
m,
chiều
dày
35
mm,
đó
36
tấm
bề
rộng
1,0
m,
4
tấm
bề
rộng
m
và
4
tấm
bề
rộng
có bề rộng 0,955 m và 4 tấm có bề rộng 0,1 m. Thành phần cấp phối của UHPC sử dụng

nêuThành
ở Mục
2.1. phối của UHPC sử dụng cho các tấm ván khuôn cầu An Thượng tương tự như
0,1 m.
phần
cho các
tấm
váncấpkhuôn
cầu An Thượng tương tự như trong thí nghiệm tấm bản mỏng đã
trong thí nghiệm
tấm bản
mỏng
đã nêuchịu
ở Mục
Để
khẳng
định
khả
lực2.1.
và độ an toàn của kết cấu, nghiên cứu thí nghiệm
nêuĐểởkhẳng
Mục định
2.1.khả năng chịunăng
lực và độ an toàn của kết cấu, nghiên cứu thí nghiệm gia tải với một
gia tải với một tấm ván khuôn UHPC bất kỳ với kích thước (1,47 x 1,0 x 0,035)m như thể

tấm hiện
vánĐể
khuôn
UHPC

bất khả
kỳ với
kích chịu
thướclực
(1,47
1,0an
× 0,035)
m như
hiệnnghiên
trên Hình
định
năng
và×độ
toàn của
kếtthể
cấu,
cứu10(a).
thí nghiệm
trênkhẳng
Hình
10a.
Hình ảnh thí nghiệm và kết quả thí nghiệm uốn ngoài hiện trường của mẫu đúc thử sau 4 ngày tuổi
gia tải với
một
tấm
khuônkết
UHPC
bất
kỳ vớiuốn
kích

thước
(1,47 x của
1,0 x 0,035)m
2 thử như thể
Hình
ảnh
thí ván
nghiệm
quả
nghiệm
ngoài
hiện
đúc
được thể hiện
trong
Hình
10(b) vàvà10(c).
Tải thí
trọng
thử lớn nhất
là 868
kg trường
(khoảng 5,8 mẫu
KN/m
). Tải
hiện
trên
Hình
10a.
sau

4
ngày
tuổi
được
thể
hiện
trong
Hình
10b
và
c.
Tải
trọng
thử
lớn
nhất
là
868
kg
trọng này là gấp gần 1,25 lần tải trọng thiết kế của tấm ván khuôn. Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng
tấm vẫn Hình
làm việc
trong
đoạn đàn
mứcthí
tải trọng
thiếtuốn
kế của
tấm (Hình
được đúc thử

ảnh
thí giai
nghiệm
và hồi
kếtởquả
nghiệm
ngoài
hiện 10(c)).
trườngNhư
củađãmẫu
thảo
ở Mụctuổi
3 và 4,
tấm ván
khả
cường
độ ở ngoài
miềnnhất
đàn hồi.
10năng
sau luận
4 ngày
được
thểkhuôn
hiệnUHPC
trongcóHình
10bphát
vàtriển
c. Tải
trọng

thử lớn
là 868 kg
Do đó, có thể kết luận rằng thiết kế này là thiên về an toàn và kích thước tấm vẫn có thể giảm bớt để
tăng tính hiệu quả về mặt kinh tế. Để chứng minh cho kết luận này, thí nghiệm uốn phá hủy tấm ván
10
9


Journal of Science and Technology in Civil Engineering NUCE 2019. xxx(xxx):1-14

ảng 5,8 KN/m2). Tải trọng này là gấp gần 1,25 lần tải trọng thiết kế của tấm ván
n. Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng tấm vẫn làm việc trong giai đoạn đàn hồi ở mức
ọng thiết kế của tấm (Hình 10c). Như đã được thảo luận ở Mục 3 và 4, tấm ván khuôn
C có khả năng phát triển cường độ ở ngoài miền đàn hồi. Do đó, có thể kết luận rằng
Hưng, C. V. và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng
kế này là thiên về an toàn và kích thước tấm vẫn có thể giảm bớt để tăng tính hiệu
ề mặt kinh tế. Để chứng minh cho kết luận này, thí nghiệm uốn phá hủy tấm ván
n sau 28 ngày tuổi được tiến hành như thể hiện trong Hình 11. Giá trị lực kích lớn
đạt được tại thời điểm tấm ván khuôn bị phá hủy khoảng 1,6 tấn.

n khuôn UHPC cầu An Thượng: (a) Kích thước định hình của tấm
(a) Kích
thướcmột
định hìnhtấm
của tấm đúc
ván
(b) 10.
Hình
ảnhván
thửkhuôn

tải một
tấm đúc
thử
(c)Kích
Kết
quả
thử
tải hình
nh ảnh thử
tải
thử
ngoài
hiện
(c)
Kết
quả
Hình
Tấm
UHPC
cầu trường;
An Thượng: (a)
thước
định
của tấmthử
khuôn
ngoài
hiện
Hình 10. Tấm ván khuôn
UHPC cầu An Thượng:
(a) Kích

thước
định
hình
ván khuôn;
(b)
Hình
ảnhtrường
thử tải
mộtcủa
tấm tấm
đúc thử ngoài hiện trường; (c) Kết quả thử
ván khuôn; (b) Hình ảnh thử tải một tấm
đúc thử ngoài hiện trường; (c) Kết quảtải.
thử
tải.
Hình
10. 10.
TấmTấm
ván khuôn
UHPCUHPC
cầu An cầu
Thượng
Hình
ván khuôn
An Thượng: (a) Kích thước định hình củ
tải.

ván khuôn; (b) Hình ảnh thử tải một tấm đúc thử ngoài hiện trường; (c) Kết qu
tải.

nh 10. Tấm ván khuôn UHPC cầu An Thượng: (a) Kích thước định hình của tấm
n khuôn; (b) Hình ảnh thử tải một tấm đúc thử ngoài hiện trường;
Kết Thí
quả thử
Hình(c)11.
nghiệm
tải.

Hình 11. Thí nghiệm phá hủy tấm ván
khuôn UHPC

phá hủy tấm ván

khuôn UHPC

Như đã trình bày ở trên tấm ván khuôn UHPC nhìn chung có nhiều ưu điểm về mặt
Hình
11. Thí nghiệm phá hủy
Journal of Science
Technology
in Civil Engineering
NUCE 2019.
xxx(xxx):1-14
Journal and
of Science
and Technology
in Civil Engineering
NUCE
2019.
xxx(xxx):1-14

11

tấ

khuôn UHPC

làmLắp
việc
như
có
một
mô
khá
tin
Bên
cạnh
đóUHPC
sử
dụng
ván
khuôn
làm
như
cóhình
một dự
môbáo
hình
dựHình
báocậy.
khá

tinváncậy.
Bên
cạnh
đókhi
sửbịdụng
ván khuôn
(a)
đặt cũng
hệ
giaviệc
tải vàcũng
thiết
bị thí
(b)
ảnh
tấm
khuôn
sau
phá hủy
Như đã
trình có
bày
ở
trên
tấm
ván
khuôn
UHPC
nhìn
chung

có
nhiều
ưu
điểm
về
mặt
UHPC
thể
làm
giảm
trọng
lượng
của
kết
cấu.
Do
việc
không
sử
dụng
cốt
thép
thường,
UHPC
có
thể
làm
giảm
trọng
lượng

của
kết
cấu.
Do
việc
không
sử
dụng
cốt
thép
thường,
nghiệm
chiều dàychiều
cũng dày
như cũng
trọngnhư
lượng
củalượng
tấm ván
giảm
đi đáng
giúp cho
thi công
trọng
của khuôn
tấm ván
khuôn
giảmkể,
đi đáng
kể, giúp

cho thi công
11 thuận
Hình
11.thuận
Thí
nghiệm
phá Hình
hủy hơn.
tấm
ván
và vận chuyển
dễ
dàng,
tiện
hơn.
12 và
Hình
và
thểngoài
hiện
tác sản
và vận
chuyển
dễ
dàng,
tiện
Hình
1213
vàUHPC
Hình

13
vàcông
thể hiện
côngxuất,
tác sản xuất,
Hình
11.
Thí
nghiệm
phá
hủy
tấm
ván
khuôn
hiện
trường
khuôn
UHPC
Như
đã
trình
bày
ở
trên
tấm
ván
khuôn
UHPC
nhìn
chung có nhiều ưu điểm

thi công cẩu
lắp tấm
UHPC
cho
cầu An
thi công
cẩuván
lắpkhuôn
tấm ván
khuôn
UHPC
choThượng.
cầu An Thượng.

Hình 11. Thí nghiệm phá hủy tấm ván
khuôn UHPC
11

Như đã trình bày ở trên tấm ván khuôn UHPC nhìn chung có nhiều ưu điểm về mặt
11

ày ở trên tấm ván khuôn UHPC nhìn chung có nhiều ưu điểm về mặ
11
Hình
12.
Sản
xuất
đại
tràkhuôn
tấm ván

khuôn
13. Thi
cẩuván
lắpván
tấmkhuôn
ván khuôn
12.xuất
Sản
xuất
tấm
ván
Hình Hình
13. Hình
Thi
cẩu công
lắp
khuôn
HìnhHình
12. Sản
đại
tràđại
tấmtrà
ván
khuôn
UHPC
cho
13.công
Thi công
cẩu tấm
lắp tấm

UHPC tại
UHPC
cho
cầu
An
Thượng
UHPC
tại
công
trường
cầu
An
Thượng
UHPCcầu
cho
cầu
An
Thượng
UHPC
tại
công
trường
cầu
An
Thượng
An Thượng
công trường cầu An Thượng
6. Kết luận
6. Kết luận
khuôn sau

28kết
ngày
tuổi
được
hành
hiện
Hình
11.khuôn
Giá ván
trịsửlực
kíchvật
lớndụng
nhấtvật
đạtliệu
được
Qua
quảtiến
thívềnghiệm
vềthể
khả
năng
chịu
uốnván
của
tấm
khuôn
sử
Qua
quả
thíkết

nghiệm
khả như
năng
chịu
uốntrong
của tấm
dụng
liệu
và khuôn
phân
tích
mô hình
tấm
mỏng
sử
dụng
phần
tử hữu
số có
kếtthể
luận có thể
tạiUHPC
thời điểm
tấm ván
bị tấm
phá
hủy
1,6phần
tấn.
vàUHPC

phân
tích
mô hình
mỏngkhoảng
sử dụng
tử hữu
hạn,
một hạn,
số kếtmột
luận
rút
rabày
nhưởsau:
rút
ra như
sau:
Như
đã trình
trên tấm ván khuôn UHPC nhìn chung có nhiều ưu điểm về mặt làm việc cũng
- Khả
chịubê
kéo
củaUHPC
bê tông
đã đóng
góp một
lớnlàm
vàoviệc
sự làm việc
- Khả năng

chịunăng
kéo của
tông
đãUHPC
đóng góp
một phần
lớn phần
vào sự
củatông
tấm.trong
Bê tông
trong
nén10
củachưa
tấm vẫn
phátkhả
huynăng
hết khả
chung củachung
tấm. Bê
vùng
nén vùng
của tấm
vẫn
phátchưa
huy hết
làm năng
việc. làm việc.
- FEM
Mô hình

củadụng
tấmmô
sử dụng
mô liệu
hìnhbêvậttông
liệuphá
bê tông
CDP trong
- Mô hình
của FEM
tấm sử
hình vật
hoại phá
dẻo hoại
CDPdẻo
trong
choquả
thấytừkết
từFEM
mô hình
FEMđối
là tương
vàKết
an toàn.
Kết quả phân
ABAQUSABAQUS
cho thấy kết
môquả
hình
là tương

tin cậyđối
vàtin
ancậy
toàn.
quả phân
sự hội
của FEM
mô hình
cho thấy
kích
phần tử1/20
khoảng
tích sự hộitích
tụ của
môtụhình
choFEM
thấy kích
thước
củathước
phần của
tử khoảng
của 1/20
chiềucủa chiều


Hưng, C. V. và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng

như có một mô hình dự báo khá tin cậy. Bên cạnh đó sử dụng ván khuôn UHPC có thể làm giảm trọng
lượng của kết cấu. Do việc không sử dụng cốt thép thường, chiều dày cũng như trọng lượng của tấm
ván khuôn giảm đi đáng kể, giúp cho thi công và vận chuyển dễ dàng, thuận tiện hơn. Hình 12 và

Hình 13 và thể hiện công tác sản xuất, thi công cẩu lắp tấm ván khuôn UHPC cho cầu An Thượng.
6. Kết luận
Qua kết quả thí nghiệm về khả năng chịu uốn của tấm ván khuôn sử dụng vật liệu UHPC và phân
tích mô hình tấm mỏng sử dụng phần tử hữu hạn, một số kết luận có thể rút ra như sau:
- Khả năng chịu kéo của bê tông UHPC đã đóng góp một phần lớn vào sự làm việc chung của
tấm. Bê tông trong vùng nén của tấm vẫn chưa phát huy hết khả năng làm việc.
- Mô hình FEM của tấm sử dụng mô hình vật liệu bê tông phá hoại dẻo CDP trong ABAQUS cho
thấy kết quả từ mô hình FEM là tương đối tin cậy và an toàn. Kết quả phân tích sự hội tụ của mô hình
FEM cho thấy kích thước của phần tử khoảng 1/20 của chiều cao là đủ cho sự phân tích.
- Thử nghiệm tấm ván khuôn UHPC cho thi công bản mặt cầu An Thượng cho thấy, dưới tác dụng
của tải trọng thiết kế của tấm, tấm ván khuôn vẫn làm việc trong giai đoạn đàn hồi. Điều này có thể
kết luận rằng thiết kế này là thiên về an toàn và kích thước của tấm có thể được giảm để nâng cao hiệu
quả kinh tế.
Kết quả nghiên cứu này cho thấy vẫn còn tồn tại một số điểm cần phát triển thêm, chẳng hạn như
sự đa dạng về số lượng mẫu thí nghiệm, đa dạng về kích thước cũng như thành phần vật liệu nghiên
cứu, đồng thời rất cần thiết để phát triển một mô hình đơn giản thuận tiện cho công việc thiết kế. Bên
cạnh đó, việc tính toán hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của việc áp dụng vật liệu UHPC chế tạo tấm ván
khuôn cũng cần được thực hiện để đánh giá khả năng ứng dụng vật liệu này trong thực tế. Đây sẽ là
hướng nghiên cứu tiếp theo trong tương lai của nhóm tác giả.
Lời cảm ơn
Nghiên cứu này được tài trợ bởi Bộ Giáo dục và Đào tạo cho đề tài “Nghiên cứu ứng dụng bê tông
chất lượng siêu cao trong xây dựng cầu quy mô nhỏ và trung bình”; Mã số: CTB-2017-01.
Nhóm tác giả xin cảm ơn sự hỗ trợ, phối hợp của Công ty TNHH MTV Bê tông Xuân Mai trong
quá trình chế tạo, thí nghiệm tấm ván khuôn UHPC cho cầu An Thượng.
Tài liệu tham khảo
[1] Graybeal, B. A. (2006). Material property characterization of ultra-high performance concrete. Technical
report, Federal Highway Administration, No. FHWA-HRT-06-103.
[2] Rebentrost, M., Wight, G., Fehling, E. (2008). Experience and applications of ultra-high performance
concrete in Asia. In 2nd International Symposium on Ultra High Performance Concrete, 10:19–30.
[3] AFGC/SETRA (2002). Ultra high performance fiber-reinforced concrete-interim recommendations. Report, Association Franc¸aise de Génie Civil, Paris, France.

[4] Harris, D. K., Roberts-Wollmann, C. L. (2005). Characterization of the punching shear capacity of thin
ultra-high performance concrete slabs. Virginia Center for Transportation Innovation and Research.
ˇ
[5] Kolísko, J., Cech,
J., Tej, P., Knˇezˇ , P. (2017). UHPC panels utilized as permanent formwork of in-situ cast
reinforced concrete deck bridges. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, IOP
Publishing, 246(1):012043.
[6] Kolisko, J., Hunka, P., Rydval, M., Kostelecka, M. (2013). Development of UHPC from materials available in Czech Republic. In Proceedings of CESB13, 385–388.

11


Hưng, C. V. và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng

[7] Brameshuber, W., Brockmann, T., Banholzer, B. (2004). Textile reinforced ultra high performance concrete. In Proceedings: International Symposium on UHPC, Kassel, 13–15.
[8] Tej, P., Kolísko, J., Bouˇska, P., Bittner, T., Muˇsutová, V. (2015). Loading tests of thin plates made of ultrahigh performance concrete reinforced by PVA fibers and 2D textile glass reinforcement. In Advanced
Materials Research, Trans Tech Publ, 1095:569–572.
[9] Moreillon, L., Nseir, J., Suter, R. (2012). Shear and flexural strength of thin UHPC slabs. In Proceedings
of Hipermat.
[10] Kang, S.-H., Hong, S.-G., Kwon, Y.-H. (2017). Effect of permanent formwork using ultra-high performance concrete on structural behaviour of reinforced concrete beam subjected to bending as a function of
reinforcement parameter. Journal of Applied Mechanical Engineering, 6(2):1000260.
[11] Slabỳ, O., Vaˇsková, J., Veselỳ, V. (2017). Application of UHPC thin-walled elements for multi-purpose
use table. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, IOP Publishing, 246(1):012023.
[12] Falbr, J. (2018). Bending capacity of thin UHPC plates based on theoretical predictions and in-situ testing.
In High Tech Concrete: Where Technology and Engineering Meet, Springer, 439–446.
[13] Binard, J. P. (2017). UHPC: A game-changing material for PCI bridge producers. PCI Journal, 34–46.
[14] Thắng, N. C., Tuấn, N. V., Hanh, P. H., Lâm, N. T. (2012). Nghiên cứu chế tạo bê tông chất lượng siêu
cao sử dụng vật liệu sẵn có ở Việt Nam. Tạp chí Xây dựng, Bộ Xây dựng, 12:71–74.
[15] Thắng, N. C., Thắng, N. T., Hanh, P. H., Tuấn, N. V., Thành, L. T., Lâm, N. T. (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 Công Nghệ Xây Dựng (KHCNXD) - ĐHXD, 7(1):83–92.
[16] Ân, V. V. T., Long, H. V., Tuân, N. K. (2016). Chế tạo bê tông chất lượng siêu cao sử dụng hỗn hợp phụ
gia tro trấu-xỉ lò cao. Tạp chí Xây dựng, Bộ Xây dựng, 4:118–122.
[17] Hữu, P. D., Sang, N. T., Anh, P. D., Kha, N. L. (2011). Nghiên cứu vật liệu chế tạo bê tông cường độ siêu
cao (UHPC). Tạp chí Giao thông Vận Tải, Bộ Giao thông Vận tải, 7:15–18.
[18] Viet, T. B., Long, L. M., Hoa, N. T. (2016). Research design UHPC bridge with HL93 load at the Vietnam
township. In The 7th International Conference of Asian Concrete Federation “Suistainable concrete for
now and the future”, Hanoi, Vietnam.
[19] Viet, T. B., Long, L. M., Hoa, N. T. (2016). Studying on the construction of 18m-span UHPC bridge for
two-wheel transportation means in Hau Giang, Vietnam. In The 7th International Conference of Asian
Concrete Federation “Suistainable concrete for now and the future”, Hanoi, Vietnam.
[20] Hưng, C. V., Phúc, N. Đ., Thắng, N. C., Tuyển, N. N., Hoà, P. D. (2018). Dự báo sức kháng uốn của dầm
bê tông chất lượng siêu cao (UHPC). Tạp Chí Khoa Học Công Nghệ Xây Dựng (KHCNXD) - ĐHXD, 12
(4):1–13.
[21] Chen, L., Graybeal, B. A. (2010). Finite element analysis of ultra-high performance concrete: Modeling
structural performance of an AASHTO type II girder and a 2nd generation pi-girder. Federal Highway
Administration, United States, No. FHWA-HRT-11-020.
[22] Hibbitt, H., Karlsson, B., Sorensen, P. (2011). Abaqus analysis user’s manual version 6.10. Dassault
Systèmes Simulia Corp.: Providence, RI, USA.
[23] Graybeal, B. A. (2006). Structural behavior of ultra-high performance concrete prestressed I-girders.
United States, Federal Highway Administration, Office of Infrastructure Research and Development, No.
FHWA-HRT-06-115.

12