Nghiên cứu bêtông ứng suất trước nhưng dùng vật liệu Composite để thay thế bó cáp trong bêtông cốt thép ứng suất trước thông thường

1. Tính cấp thiết của đề tài

Bêtông ứng suất trước đã đóng góp đáng kể vào thành công của các dự án ngành xây dựng trong hiện tại. Vì nó cho phép thiết kế các kết cấu có nhịp dài hơn, mảnh hơn và nhẹ hơn. Mặc dù, bêtông ứng suất trước có nhiều tính năng tốt, nhưng một bất lợi lớn là tính dễ bị ăn mòn của cốt thép. Ăn mòn có thể phát triển rất nhanh dưới tác động của môi trường dẫn đến loại bỏ lớp bêtông bao bọc bên ngoài làm lộ ra cốt thép (đặc biệt các công trình khu vực miền Trung đều nằm ven biển chịu ảnh hưởng rất lớn của hơi nước mặn), [2], [4].

Chất dẻo cốt sợi FRP (Fiber Reinforced Polymer) là một loại vật liệu Composite bao gồm các sợi cường độ rất cao nằm trong môi trường nền là chất dẻo. Các sợi ở đây có thể là các loại sợi thủy tinh, sợi Carbon hoặc Aradmid. Để bảo vệ các sợi chống lại các tác động phá hủy cơ học và để đơn giản trong vấn đề cấu tạo neo và vấn đề dính bám, thường bố trí các sợi này trong môi trường chất dẻo, có thể là Polyester, Vinylester…[6].

Chất dẻo cốt sợi FRP là loại vật liệu mới, có nhiều triển vọng phát triển trong các ngành công nghiệp xây dựng vì hoàn toàn có thể thay thế cho cốt thép trong kết cấu bêtông cốt thép và bêtông ứng lực trước, thay thế cáp thép trong kết cấu treo.

Vật liệu mới này có nhiều ưu điểm so với các loại vật liệu xây dựng truyền thống, nhất là về trọng lượng riêng, về sức bền và cường độ, về chống ăn mòn trong môi trường xâm thực, về tính trơ đối với điện trường cũng như từ trường. Vì vậy, có thể nói rằng vật liệu này có rất nhiều triển vọng được sử dụng rộng rãi trong thế kỷ 21, tạo ra những phương án kết cấu xây dựng mới có hiệu quả và bền vững hơn là kết cấu bêtông cốt thép và kết cấu truyền thống, trong các ngành xây dựng cơ bản nói chung, kể cả những công trình cần trung tính đối với môi trường điện từ.

Chính vì vậy, thanh Composite là vật liệu tốt nhất cho sử dụng trong dự ứng lực thay thế cho vật liệu thép thông thường. Rất phù hợp để làm cốt và cáp ứng lực trước cho kết cấu bêtông cũng như ưu điểm chính là: cường độ chịu kéo rất cao, bền và không han gỉ. Sức chịu mỏi tốt hơn thép. Nhẹ, dễ vận chuyển, lắp đặt, thi công ở công trường. Giảm chi phí bảo trì trong suốt thời gian khai thác sử dụng.

2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

– Nghiên cứu các đặc trưng cơ học của thanh Composite ứng suất trước và hệ thống neo dùng trong cấu kiện bêtông thanh Composite ứng suất trước.

– Tổng hợp các cơ sở lý thuyết, kết quả nghiên cứu thực nghiệm sử dụng cốt thanh Composite ứng suất trước của các tác giả trên thế giới.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

– Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu bêtông ứng suất trước nhưng dùng vật liệu Composite để thay thế bó cáp trong bêtông cốt thép ứng suất trước thông thường.

– Phạm vi nghiên cứu: Các cơ sở lý thuyết, mô hình tính toán lý thuyết dầm bêtông cốt thanh Composite ứng suất trước.

4. Phương pháp nghiên cứu

– Phương pháp nghiên cứu lý thuyết, việc tính toán dựa trên mô hình lý thuyết.

– Tính toán hiệu quả tăng cường thông qua lý thuyết tính toán.

– Phương pháp nghiên cứu tài liệu

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

– Cung cấp thêm tư liệu về tổng quan vật liệu Composite.

– Cung cấp thêm tư liệu về các loại neo dùng cho thanh Composite ứng suất trước

– Tính toán cấu kiện dầm bêtông cốt thanh Composite ứng suất trước chịu uốn theo tiêu chuẩn ACI 440.4R-04.

6. Bố cục của đề tài

Cấu trúc luận văn bao gồm các nội dung chính như sau:

Mở đầu

Chương 1: Tổng quan về bêtông cốt thanh Composite ứng suất trước.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết thiết kế và tính toán cấu kiện dầm bêtông cốt thanh Composite ứng suất trước.

Chương 3: Ví dụ tính toán cấu kiện dầm bêtông cốt thanh Composite ứng suất trước chịu uốn.

Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ BÊTÔNG CỐT THANH COMPOSITE

ỨNG SUẤT TRƯỚC

1.1. SƠ LƯỢC VỀ VẬT LIỆU BÊTÔNG CỐT THANH COMPOSITE ỨNG SUẤT TRƯỚC

1.1.1. Sơ lược về vật liệu FRP

FRP được bắt đầu phát triển vào giữa thế kỷ 20 và được ứng dụng rộng rãi từ năm 1970. So với các vật liệu bêtông và cốt thép, vật liệu FRP có nhiều ưu điểm hơn nên vật liệu FRP được sử dụng rộng rãi trong xây dựng tại Nhật Bản, Mỹ, châu Âu và bắt đầu xuất hiện ở các nước Đông Nam Á. Có ba loại quan trọng của hệ thống FRP là: sợi thủy tinh, sợi Carbon, và Aramid [3].

– Sợi Carbon (carbon graphite) là một vật liệu bao gồm các sợi cực mỏng khoảng 0,005- 0,010mm đường kính và bao gồm chủ yếu là của các nguyên tử Carbon được liên kết với nhau theo phương song song với trục dài của sợi. Sợi Carbon chịu lực được cấu tạo bởi rất nhiều sợi Carbon được xoắn với nhau, có thể được sử dụng bởi sợi độc lập hoặc dệt thành vải. Sợi Carbon có độ bền kéo cao, trọng lượng nhẹ, chịu nhiệt độ cao và giãn nở nhiệt thấp được ứng dụng rất phổ biến trong công nghiệp vũ trụ, công trình dân dụng, quân sự, và ô tô thể thao. Trong lĩnh vực xây dựng sợi Carbon được sử dụng để tăng cường các kết cấu chịu lực như dầm, cột, sàn, cọc… (kết cấu dân dụng, giao thông, công nghiệp, thủy lợi…).

– Sợi thủy tinh được cấu tạo gồm nhiều sợi nhỏ có đường kính từ 2 – 10 micromet. Sợi thủy tinh không giòn và rất dai, có độ chịu nhiệt, độ bền hóa học và độ cách điện cao. Sợi thủy tinh có tính chất cơ học gần tương đương với các loại sợi khác như Polymer và sợi Carbon. Sợi thủy tinh được ứng dụng phổ biến để tăng cường các kết cấu chịu lực, đặc biệt chịu tải trọng mỏi, tải trọng động đất cho dầm, cột, sàn, cọc…Sợi thủy tinh đã được thử nghiệm trong các ứng dụng quân sự vào cuối chiến tranh Thế giới II. Cho đến nay sợi thủy tinh được sử dụng rộng rãi trên tất cả các ngành công nghiệp để tăng cường khả năng chịu lực cho kết cấu.

– Sợi Aramid xuất hiện đầu tiên dưới tên thương mại Nomex của DuPont được ứng dụng cùng thời điểm với sợi Carbon. Sợi Aramid được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp chất dẻo yêu cầu độ đàn hồi cao.

1.1.2. Các dạng vật liệu Composite

– Các dạng FRP dùng trong xây dựng thường có các dạng như: FRP dạng tấm; FRP dạng thanh, FRP dạng cáp, FRP dạng vải, dạng cuộn… Trong sửa chữa và gia cố công trình xây dựng thường dùng các loại FRP dạng tấm và dạng vải (hình 1.1) [1].

– Trong xây dựng, các loại vật liệu FRP thường được sử dụng nhất là của các hãng sản xuất: MBraceTB, Replark®, Sika®, Tyfo®…

1.1.3. Lĩnh vực sử dụng hiệu quả cốt FRP trong kết cấu xây dựng

Giá thành của cốt sợi FRP cao hơn giá thành của cốt thép trong mọi trường hợp, vì vậy sử dụng cốt sợi FRP để thay thế cốt thép trong kết cấu bêtông cốt thép không phải lúc nào cũng mang lại hiệu quả.

Ngoài ra, môđun đàn hồi, hệ số giãn nở nhiệt và khối lượng thể tích của cốt sợi FRP nhỏ hơn rất nhiều so với cốt thép. Sử dụng các kết cấu này vào thực tiễn xây dựng sẽ mang lại hiệu quả kinh tế – kỹ thuật đáng kể.

Tính chịu ăn mòn hóa học cao của cốt sợi FRP đã tạo ra khả năng sử dụng nó trong các kết cấu có độ bền cao từ những bêtông đặc biệt. Những kết cấu này dùng để thay thế các kết cấu bêtông cốt thép truyền thống.

1. Dạng thanh b) Dạng thanh cuộn tròn

c) Dạng cuộn tròn d) Dạng bó cáp

e) Dạng cuộn f) Dạng băng

Hình 1.1. Một số dạng vật liệu Composite

Tính cách điện của cốt sợi FRP được sử dụng để chế tạo nhưng kết cấu xây dựng mới trong đó tích hợp cả chức năng chịu lực và khả năng cách điện. Những kết cấu này được chế tạo từ những bêtông có tính không dẫn điện và được sử dụng trong các cột tải điện cao thế và một số kết cấu khác có khả năng dẫn điện.

Vậy khả năng sử dụng vật liệu Composite có thể rất đa dạng [3]:

1. Làm cốt cho cấu kiện bêtông cốt mềm với hình thức thanh rời và lưới buộc và có thể gọi là kết cấu bêtông cốt Composite;

2. Làm các loại cáp (căng trước hoặc căng sau) cho kết cấu bêtông dự ứng lực cốt Composite;

3. Làm ván khuôn để lại, khi đúc tại chỗ những cấu kiện bêtông cốt thép đổ tại chỗ, lắp ghép hoặc bán lắp ghép;

4. Để gia cường, sửa chữa những công trình đã hư hỏng hoặc nứt, xuống cấp bằng gỗ, thép, gạch, đá và bêtông cốt thép;

5. Làm nguyên vật liệu cho kết cấu xây dựng mới hoàn toàn bằng chất liệu Composite (chất dẻo cốt sợi FRP);

6. Làm kết cấu liên hợp vật liệu giữa Composite và thép hoặc bêtông cốt thép;

7. Làm kết cấu vòm cuốn hoặc kết cấu cột chịu nén, bằng ống Composite trong nhồi bê tông, một loại kết cấu liên hợp giữa Composite và bê tông;

8. Phối hợp với các vật liệu khác trong kết cấu liên hợp nhiều vật liệu;

9. Làm dây văng, cáp treo trong kết cấu dây mềm phục vụ ngành viễn thông, ngành giao thông vận tải và ngành xây dựng, đặc biệt những công trình có khẩu độ lớn như kết cấu mái treo.

1.2. CẤU TẠO THANH FRP VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA THANH FRP

1.2.1. Cấu tạo thanh FRP

Vật liệu Composite (FRP) gồm hai hoặc nhiều pha vật liệu khác nhau: cốt sợi và môi trường chất dẻo làm nền cho cốt sợi gia cường. Nếu so sánh về cường độ và độ cứng thì môi trường chất dẻo làm nền thường thấp hơn. Sợi và cách sắp xếp sẽ quyết định tính chất cơ học của vật liệu và sức chịu tải trọng. Chất dẻo làm nền có nhiệm vụ truyền tải trọng vào các sợi, giữ vị trí và hướng cần thiết cho các sợi, đồng thời để bảo vệ các sợi khỏi bị xâm thực về mặt hoá học cũng như cơ học.

Những số liệu trong bảng kê sau đây (bảng 1.1) có tính chỉ dẫn (nếu cần các trị số thực sự của cốt sợi, nhà sản xuất sẽ cung cấp). Các sợi đều có tính chất đàn hồi tuyến tính cho tới tải trọng cực hạn và không có điểm chảy rõ ràng.

Bảng 1.1. Các loại cốt sợi

Các loại chất dẻo làm nền

Chất dẻo chính thường là các loại Polyester và Epoxy không bão hoà, nếu cần chịu lửa dùng thêm Phênôn. Tính chất chính của các loại chất dẻo được tóm tắt trong Bảng 1.2 dưới đây:

Bảng 1.2. Các loại chất dẻo làm nền

1.2.2. Cấu trúc và các đặc trưng cơ học của vật liệu

Vật liệu FRP là loại vật liệu Composite do sự kết hợp của hai thành phần là cốt sợi và chất dẻo nền tạo nên được thể hiện trên Hình 1.2. [1].

a. Cốt sợi

Trong vật liệu FRP chức năng chính của cốt sợi là chịu tải trọng, cường độ, độ cứng, ổn định nhiệt. Vì vậy, cốt sợi được sử dụng để sản xuất vật liệu FRP phải đảm bảo các yêu cầu sau đây [3]:

– Mô đun đàn hồi cao;

– Cường độ tới hạn cao;

– Sự khác biệt về cường độ giữa các sợi với nhau là không lớn;

– Cường độ ổn định cao trong vận chuyển; và

– Đường kính và kích thước các sợi phải đồng nhất.

Hình 1.2. Cấu trúc của vật liệu FRP

Vật liệu FRP được sản xuất từ các vật liệu sợi trong đó có ba loại vật liệu thường được sử dụng là sợi Carbon, sợi thủy tinh và sợi Aramid. Dưới dây là đặc điểm của từng loại cốt sợi:

♦ Sợi Carbon

Có giá thành đắt nhất so với hai loại sợi thủy tinh và sợi Aramid, giá thành khoảng 5-7 lần sợi thủy tinh. Sợi Carbon nhẹ hơn và cường độ cao hơn khi so sánh với các sợi thủy tinh và Aramid. Chúng có sức kháng rất cao với tải trọng động, đặc biệt là mỏi và từ biến, hệ số giãn nở nhiệt thấp. Sợi Carbon được sản xuất bằng phương pháp nhiệt phân và hữu cơ kết tinh ở nhiệt độ trên 2000⁰C, sợi được xử lý nhiệt theo nhiều quá trình để tạo ra các sợi Carbon. Sản phẩm sợi tạo thành có các thay đổi nên tồn tại nhiều loại sợi khác nhau (Bảng 1.3).

Bảng 1.3. Các đặc trưng loại sợi Carbon khác nhau (Ameteau, 2003)

♦ Sợi thủy tinh

Là hợp chất vô cơ vô định hình, chủ yếu là các ôxít kim loại hoặc các loại SiO₂ là hợp chất chiếm nhiều nhất trong thủy tinh, chiếm từ (50 ÷ 70)% trọng lượng thủy tinh. Đường kính sợi thủy tinh riêng lẻ 17µm, khoảng cách các sợi thủy tinh (3÷ 24)µm.

Có giá thành rẻ nhất so với hai loại sợi Carbon và sợi Aramid. Sợi thủy tinh được sản xuất theo phương pháp nấu chảy từ dung dịch thủy tinh. Sợi thủy tinh có môđun đàn hồi và trọng lượng riêng trung bình, cường độ cao, có khả năng chống cháy ở nhiệt độ lên đến 400⁰C. Sợi thủy tinh có các loại E-glass, S-glass, C-glass, AR- glass (Bảng 1.4).

Bảng 1.4. Các đặc trưng loại sợi thủy tinh khác nhau

♦ Sợi Aramid:

Là sợi hữu cơ tổng hợp có cường độ và độ cứng lớn hơn sợi thủy tinh. Chúng cũng có tính mỏi và từ biến tốt. Về mặt sản xuất, được sản xuất từ hợp chất tổng hợp poliamit thơm. Sợi Aramid có môđun đàn hồi trung bình, cường độ cao, trọng lượng nhẹ. Sợi Aramid nhẹ hơn sợi thủy tinh khoảng 43% và 20% đối với sợi thủy tinh. Sợi Aramid có 3 loại chính là Kevlar ^R49, Kevlar ^R29, Kevlar ^R .

Bảng 1.5. So sánh đặc trưng ba loại sợi theo (Meier 1994)

b. Chất dẻo nền

Trong vật liệu FRP chất dẻo nền có vai trò là chất kết dính. Các chức năng chủ yếu của chất dẻo nền:

– Truyền lực giữa các sợi riêng rẽ;

– Bảo vệ bề mặt của các sợi khỏi bị mài mòn;

– Bảo vệ các sợi, ngăn chặn mài mòn và các ảnh hưởng do môi trường;

– Kết dính các sợi với nhau;

– Phân bố, giữ vị trí các sợi vật liệu FRP; và

– Thích hợp về hóa học và nhiệt với cốt sợi.

c. Các đặc trưng cơ học của vật liệu FRP

Đặc trưng cơ học của FRP phụ thuộc vào những yếu tố dưới đây:

– Đặc trưng cơ học của sợi (sử dụng sợi Carbon, sợi Aramid hay sợi thủy tinh);

– Đặc trưng cơ học của chất nền (sử dụng Epoxy, Vinylester hay Polyester);

– Tỷ lệ giữa sợi và chất nền trong cấu trúc FRP; và

– Hướng phân bố của các sợi trong chất nền.

Hình 1.3. Hướng phân bố của cốt sợi (Smith, 1996)

1.2.3. Cường độ và biến dạng thanh FRP

Cường độ và biến dạng của thanh FRP được tiến hành với các thí nghiệm kéo và nén, đây cũng là 2 tải trọng mà cốt sợi FRP tiếp nhận khi nó làm việc trong kết cấu và các cấu kiện.

Hình 1.4. Ứng suất – biến dạng của các loại vật liệu FRP

Hình 1.5. Hình dạng phá hủy khi thí nghiệm kéo cấu kiện Composite

Sự phá hoại mẫu bắt đầu bằng sự đứt các sợi FRP có ứng suất lớn nhất bố trí theo chu vi của tiết diện, sau đó thông qua sự phân bố ứng suất xảy ra sự phá hoại các sợi còn lại trong tiết diện thanh (hình 1.6).

Trong quá trình thí nghiệm cường độ và tính biến dạng của các mẫu cốt sợi FRP trên máy kéo đã ấn định rằng, sự phá hoại bắt đầu theo nguyên tắt là từ sự phá hoại sợi FRP bọc ngoài trên các gờ của tiết diện. Sau đó đứt các sợi riêng biệt trên bề mặt theo dọc chiều dài của thanh, tiếp đến xảy ra sự phá hoại mạnh hơn các sợi theo chu vi tiết diện, đồng thời sự tăng tải trọng tác dụng lên mẫu sẽ dừng lại (tải trọng không tăng nữa) và sự phá hoại hoàn toàn đạt đến. Sự phá hoại theo từng lớp được thể hiện rất rõ khi thí nghiệm cốt sợi FRP có đường kính 12 mm. Trong một số trường hợp sau khi các sợi FRP ở lớp ngoài bị phá hoại xảy ra sự trượt lõi chưa phá hoại của thanh theo lớp vữa Polymer.

Môđun đàn hồi của cốt sợi FRP tương đối nhỏ (nhỏ hơn khoảng 4 lần so với cốt thép), do đó loại cốt này chỉ sử dụng được trong kết cấu dự ứng lực trước, trong kết cấu không dự ứng lực trước không thể sử dụng hết khả năng chịu lực của cốt và độ cứng của những kết cấu này tương đối nhỏ.

1.2.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm đến các tính chất cơ lý của thanh FRP

Trong quá trình chế tạo và khai thác kết cấu bêtông với cốt sợi FRP có thể gặp các điều kiện nhiệt độ và độ ẩm khác nhau. Ví dụ khi chế tạo các kết cấu bêtông để tăng nhanh quá trình ninh kết của bêtông có thể sử dụng phương pháp chưng hấp kết cấu. Trong trường hợp này cốt thép sẽ chịu tác dụng đồng thời của nhiệt độ cao và độ ẩm. Ngoài ra, kết cấu có thể được khai thác dưới tác dụng của nhiệt độ âm (các nước xứ lạnh) hoặc dương. Trong trường hợp bị cháy kết cấu chịu tác dụng đồng thời của nhiệt độ và lửa, liên quan đến vấn đề này để đảm bảo độ bền của kết cấu cần phải xác định khả năng của cốt chống lại cháy và lạnh, ngoài ra còn có cả tác dụng của khí ẩm dạng hơi.

Phân tích quan hệ giữa cường độ-nhiệt độ của cốt thủy tinh (Hình 1.6), khi giảm nhiệt độ cường độ của mẫu thuộc sêri thứ nhất tăng lên và ở nhiệt độ -40⁰C cường độ tăng lên 35-40%. Trong đoạn nhiệt độ âm quan sát thấy hiện tượng bền hóa của chất dẻo FRP, tương ứng là sự bền hóa các sợi FRP do sự đóng băng hơi ẩm từ các vi vết nứt trên bề mặt sợi. Khi tăng nhiệt độ cường độ sẽ giảm xuống (Hình 1.6, đường cong 1). Hiện tượng này có thể giải thích sự xuất hiện các tính chất dẻo của chất kết dính, chính điều này sẽ dẫn đến sự thay đổi chiều dài các sợi, bởi vì xảy ra hiện tượng nắn thẳng từng phần trên các đoạn cong, dưới nhiệt độ trên 350⁰C quá trình phá hủy chất kết dính bắt đầu, tiếp đến sẽ là các sợi thủy tinh, và cuối cùng là cường độ của cốt giảm đáng kể.

Hình 1.6. Quan hệ giữa cường độ tức thời-nhiệt độ của cốt thủy tinh

1. dưới tác dụng của nhiệt độ; 2. sau khi nung nóng hoặc làm lạnh (thí nghiệm ở nhiệt độ t = 20⁰C)

Cường độ của cốt được giữ trước với nhiệt độ từ -40 đến + 350⁰C (Hình 1.6, đường cong 2) là hằng số, bởi vì các quá trình hình thành các tính dẻo của Polymer và sự đóng băng lượng ẩm hấp thu trong đoạn nhiệt độ này có tính khả hồi. Khi xuất hiện sẽ phá hoại chất kết dính và sợi dưới nhiệt độ lớn hơn 350⁰C cường độ của cốt giảm đáng kể.

Tất cả các kết cấu bêtông cốt sợi FRP dưới tác dụng của nhiệt độ cao bị phá hoại giòn do đứt cốt ở nhiệt độ trung bình trong cốt chịu kéo là 100⁰C. Dưới tác dụng của nhiệt độ khoảng 100⁰C các hơi nước trong các lỗ vi vết nứt trên bề mặt sẽ bốc hơi dẫn đến tăng áp suất đột ngột làm phá hoại các sợi, tức là cường độ cốt giảm đột ngột dẫn đến kết cấu bị phá hoại.

1.3. KHẢ NĂNG CHỐNG ĂN MÒN CỦA THANH FRP

Khi nghiên cứu độ bền ăn mòn hóa học của các sợi FRP và chất dẻo FRP nhiều tác giả nghiên cứu đã lấy tiêu chuẩn là sự thay đổi khối lượng của mẫu dưới tác dụng của môi trường xâm thực. Để nghiên cứu khả năng chống ăn mòn của cốt thì phương pháp này không thể sử dụng được, bởi vì kết quả nhận được không thể đánh giá được sự tổn hao cường độ của cốt, tức là khả năng làm việc của cốt khi tiếp nhận ứng suất kéo. Một phương pháp nghiên cứu nữa cũng được xem là chưa hoàn thiện, đó là phương pháp nghiên cứu ăn mòn theo sự thay đổi diện mạo bên ngoài mẫu, như màu sắc, trạng thái bề mặt. Tiêu chí nghiên cứu được xem là hợp lý nhất khi nghiên cứu độ bền ăn mòn của cốt là tiêu chí cường độ, tiêu chí này đánh giá đầy đủ mối liên hệ các tính chất hóa-lý và các tính chất cơ học của vật liệu.

Các chất phản ứng của môi trường xâm thực thấm xen vào trong vật liệu cốt sợi FRP, tức là sợi FRP thông qua các vết nứt, các lỗ rỗng và do sự khuếch tán các chất phản ứng qua Polymer. Quá trình khuếch tán các phân tử chất lỏng qua các lỗ nhỏ giữa các phân tử trong Polymer xảy ra chậm trong khoảng thời gian 50-60 ngày. Trong giai đoạn này các khuyết tật trên bề mặt sợi FRP được lấp đầy và trong giai đoạn này cường độ của cốt giảm mạnh do hiệu ứng chêm các chất lỏng vào trong các vết nứt trên bề mặt sợi FRP, trong giai đoạn này xảy ra sự ăn mòn hóa học sợi trong quá trình tác dụng của các sợi với môi trường ăn mòn.

Hình 1.7. So sánh đồ bền ăn mòn của cốt sợi thủy tinh và cốt thép cường độ cao có đường kính 3 mm trong môi trường ăn mòn: 1. tác dụng của dung dịch H₂SO₄; 2. tác dụng của dung dịch xinvinit bão hòa (nét đứt là cốt sợi FRP, nét liền là cốt thép)

Trong đó: – cường độ của cốt sau thời gian ngày dưới tác dụng của môi trường ăn mòn; – cường độ chịu kéo tức thời trước khi thí nghiệm trong môi trường ăn mòn.

Từ đồ thị so sánh cho thấy rằng, trong thời gian 50÷60 ngày đầu cường độ của cốt thủy tinh giảm đáng kể, sau đó quá trình này giảm lại và có dạng tuyến tính. Vì vậy, từ đồ thị có thể suy ra, độ bền ăn mòn hóa học của cốt sợi FRP tăng đáng kể so với độ bền ăn mòn của cốt thép.

Nhiều nghiên cứu khoa học về ăn mòn kết cấu bêtông cốt thép đã được tiến hành với kết cấu bêtông cốt thép trong điều kiện khai thác thực tế trong các nhà máy sợi tổng hợp (môi trường axit), trong các nhà máy liên hợp và trong các nhà kho phân khoáng (ăn mòn muối). Thời gian khai thác kết cấu bêtông cốt thép trong các môi trường này không vượt quá 4 đến 5 năm. Vì vậy, trong các môi trường này nên sử dụng kết cấu khác có độ ăn mòn hóa học cao để thay thế kết cấu bêtông cốt thép truyền thống.

Vậy có thể rút ra các kết luận sau:

– Cốt sợi FRP cần phải được sử dụng trong các kết cấu sản xuất từ bêtông xi măng và khai thác trong môi trường ẩm;

– Khi thiết kế kết cấu từ bêtông xi măng với cốt sợi FRP dự định khai thác trong môi trường không khí với độ ẩm lớn hơn 70% cần phải kể đến sự giảm cường độ cốt trong cả thời gian khai thác các kết cấu này; và

– Khi khai thác các kết cấu từ bêtông xi măng với cốt sợi FRP trong môi trường không khí với độ ẩm nhỏ hơn 70% cần phải kể đến sự giảm cường độ cốt 10% cho cả giai đoạn thời gian khai thác.

1.4. CÁC LOẠI NEO SỬ DỤNG CHO THANH FRP ỨNG SUẤT TRƯỚC

1.4.1. Neo kẹp (Clamp)

Neo kẹp (clamp) là một loại neo cơ học. Loại neo này được sử dụng ở những vị trí dễ sử dụng và yêu cầu về tính thẩm mỹ không cao. Các neo bao gồm hai tấm thép hình chữ nhật có rãnh, một ống bọc ngoài (thường được làm bằng nhôm hoặc đồng) và kẹp bulông (Hình 1.8). Mỗi tấm thép được sản xuất với một rãnh dọc tròn dài trên một mặt và những lỗ cho các bulông. Ống bọc ngoài bằng nhôm mỏng, với khe hở dọc theo phần kẹp trong neo. Một phần ngắn của ống bọc ngoài còn lại mà không có khe hở để gắn các bộ phận với nhau; phần này được gọi là đầu ống được đặt ở bên ngoài của tấm thép khi chúng được kẹp. Điều quan trọng là số lượng bulông phải tính toán vừa đủ để mô-men xoắn cân bằng với lực ma sát. Nếu mô-men xoắn quá nhỏ, thanh có thể trượt, nhưng quá nhiều mô-men xoắn có thể dẫn đến thanh bị phá hoại do tập trung ứng suất. 

Clamping bolt: Bulông kẹp FRP tendon : Thanh FRP

Sleeve head : Đầu ống bọc ngoài Clamping plate : Tấm ép

Hình 1.8. Neo kẹp

Hệ neo kẹp bao gồm các tấm thép có chứa rãnh kẹp thanh Composite và được giữ chặt bởi các đinh ốc. Lực được truyền từ thanh Composite sang hệ neo bởi một hệ ma sát cắt. Trong trường hợp này, bề mặt của thanh Composite có ý nghĩa quan trọng đến lực kẹp.

Sự làm việc của hệ neo được cải thiện bằng việc sử dụng vật liệu lót (phương tiện bảo vệ) để bảo vệ thanh cốt. Vật liệu trung gian này có độ cứng thấp và độ giãn dài lớn, do đó nó có thể phân phối ứng suất ngang phân bố trên thanh cốt. Chiều dài của neo có thể dao động phụ thuộc vào vật liệu sử dụng, tuy nhiên cần phải đảm bảo rằng biến dạng của cốt đạt đến giá trị cực hạn.

1.4.2. Neo dạng nêm và côn (Plug and cone) (hay còn gọi là neo ống và cọc)

Là hệ thống neo bao gồm cọc hình nón và ống nối có rãnh [7]. Hệ thống neo này phù hợp để neo các thanh Parafil (Parafil – bó sợi tổng hợp cường độ cao trong vỏ bọc bằng chất dẻo ) mà trong đó các thanh Aramid không được bọc hoàn toàn bằng lớp bảo vệ chất dẻo, nhưng chỉ được bao bọc bằng một vỏ mỏng bảo vệ bên ngoài. Parafil độc đáo ở điểm có khả năng phân bố đều các sợi Aramid xung quanh các cọc neo, do đó neo đạt được hiệu quả cao. Bộ phận kẹp của neo tương tự như neo chèn, trong trường hợp này thanh cốt được neo chặt bởi lực nén sinh ra khi nêm cọc vào trong ống. Ứng suất nén này cùng với ma sát giữa thanh vật liệu và thành ống, thêm vào đó là lực ma sát giữa thanh cốt và với cọc nêm tạo ra một ứng suất ma sát chống lại sự trượt của thanh ra khỏi ống neo. Khi sử dụng hệ thống neo này đòi hỏi phải loại bỏ vỏ nhựa bọc, rải đều các sợi riêng lẻ, và cần phải đặt chính xác cọc neo với sự phân bố đều các sợi quanh nó.

Hình 1.9. Neo dạng nêm và côn

1.4.3. Neo cốc thẳng (Straight sleeve anchorage)

Contoured sleeve: Cốc dạng viền; Bond material: Vật liệu dính kết;

Straight sleeve: Cốc thẳng

Hình 1.10. Neo cốc thẳng và neo cốc dạng viền

Trong hệ neo này, thanh FRP được đặt vào trong một ống kim loại như thép hoặc đồng lấp đầy chất dẻo. Vật liệu gắn kết từ bêtông không co ngót, có hoặc không có cát, để hướng xi măng thành vật liệu tương tự như vật liệu từ nền chất kết dính epoxy. Trong trường hợp sử dụng bêtông không co ngót hoặc vật liệu gắn kết polyme, hệ truyền lực phụ thuộc hoàn toàn vào sự liên kết và lực dính bám giữa neo và các thành phần.

Bộ phận truyền tải được tạo ra bởi lực dính bám giữa bề mặt thanh cốt và vật liệu chèn và giữa vật liệu chèn với ống kim loại.

Bộ phận cấu tạo bởi mặt tiếp xúc giữa thanh và vật liệu làm đầy, và giữa các vật liệu làm đầy và ống kim loại. Trong trường hợp này, để tăng sự liên kết giữa các neo các thành phần trong các trường hợp như vậy, một ống có khứa ren bên trong, hoặc sử dụng vật liệu chèn cứng như cát, được thêm vào chất dẻo, hoặc cả hai. Vật liệu thêm vào trong chất dẻo cũng phục vụ để giảm co ngót hoá học của nhựa trong quá trình bảo dưỡng. Để nâng cao lực dính bám giữa các thanh và vật liệu vữa, có thể xử lý bề mặt thanh có thể bện, xoắn, hoặc tạo gân.

1.4.4. Neo cốc dạng viền (Contoured sleeve)

Neo cốc dạng viền tương tự như neo cốc dạng thẳng. Sự khác biệt chính giữa hai hệ neo là hình dạng khác nhau của bề mặt bên trong của neo cốc dạng viền, bề mặt này có thể giảm dần tuyến tính hoặc theo đường cong dạng Parabol. Cơ chế truyền tải từ thanh cốt đến ống nối thông qua bề mặt ứng suất cắt, bề mặt này là hàm số của lực dính bám và ứng suất hướng tâm sinh ra do sự thay đổi vật liệu chèn. Thiết bị nêm dạng hình nón với một góc uốn cố định thường được sử dụng trong trường hợp này. Kim và Meier (1991) đã phát triển một neo có độ cứng thay đổi cho thanh CFRP. Công trình này được dựa trên khái niệm của một neo được phát triển bởi công ty BBR Thụy Sĩ. Các neo này được được chế tạo dạng hình côn từ epoxy có chứa phụ gia ceramic cường độ cao. Holte, Dolan, và Schmidt (1993) phát triển neo parabol từ epoxy và cát.

Các thông số sau ảnh hưởng đến sự làm việc của neo kín: chiều dài của đoạn neo, góc nón neo, bán kính phía trước của nón neo, các đặc trưng độ cứng và chiều dài của “vùng mềm” trong lớp đệm bằng nhựa ở mặt trước của neo. Các neo kín thường bị phá hoại do các thanh cốt bị kéo tuột khỏi lớp nhựa hơn là sự phá hoại giòn của thanh cốt.

1.4.5. Lớp phủ kim loại (Metal overlaying)

Sleeve: Ống bọc ngoài; Rod: Thanh

Hình 1.11. Lớp phủ kim loại

Hệ thống nêm đúc cho CFCC (Carbon fiber composite cable) yêu cầu chiều dài cốt phải được xác định trước để một ống kim loại có thể lồng vào thanh tại một địa điểm cụ thể trong quá trình chế tạo. Lớp phủ kim loại được thêm vào đầu của thanh bằng cách đúc trong quá trình sản xuất. Các khuôn đúc có thể được kẹp chặt tại vị trí của các vật liệu kim loại bằng cách sử dụng một neo đơn giản. Việc sử dụng của hệ thống này là hạn chế vì thiếu linh hoạt trong chiều dài quy định của thanh. Việc truyền tải trong neo này đạt được bằng bởi ứng suất cắt (ma sát), nó là một hàm của các ứng suất nén hướng tâm và ma sát ở bề mặt tiếp xúc.

1.4.6. Neo chêm chia (Split-wedge)

Neo chêm chia thường được ưa thích vì nhỏ gọn, dễ dàng lắp ráp, có thể dùng lại và độ tin cậy. Loại neo này có thể được chia thành hai loại: hệ thống neo có liên kết trực tiếp giữa nêm nhựa hoặc nêm thép và thanh, và hệ thống sử dụng một ống nối giữa nêm và thanh. Neo hình nêm được sử dụng rộng rãi để neo các thanh cốt thép, tuy nhiên để neo thanh FRP cần phải sửa đổi bằng cách tăng chiều dài của nó để giảm bớt ứng suất ngang trên thanh và kiểm soát độ nhám trong nêm để ngăn cốt không bị xước trầy. Số lượng các nêm trong neo nêm chia khác nhau, dao động từ 2 đến 6 nêm chèn vào ống. Lý do chính cho việc tăng số lượng nêm là để đảm bảo sự phân bố đều ứng suất bên trong hướng đúng tâm của thanh.  Sử dụng một côn nhỏ trên nêm có ý nghĩa quan trọng để đảm bảo sự phân bố đều các ứng suất ngang.

Conical Socket: Đầu kẹp cáp hình nón; Wedges: Chêm

Hình 1.12. Neo chêm chia

Một neo kim loại đã được phát triển như một phần của chương trình ISIS Canada cho thanh CFRP LeadLine 8 mm. Các neo bao gồm ba thành phần: một ống thép không gỉ với một đầu kẹp cáp (socket) hình nón; lưới bốn mảnh nêm thép không gỉ hình nón đặt nêm và một ống mỏng mềm bằng kim loại được đặt giữa nêm và thanh. Các tính năng khác biệt của neo là góc côn của nêm là 0.1⁰ lớn hơn so với bề mặt bên trong của ống. Sự khác biệt trong góc giữa ống và các nêm tạo ra nhiều ứng suất hướng tâm hơn phân bố trên cốt và đảm bảo rằng thanh bị phá hoại xảy ra ngoài neo.

1.4.7. Các dạng phá hoại của neo

Các dạng phá hoại khác nhau đã được quan sát với neo hình nêm và thanh FRP. Các sự phá hoại này được chia làm hai nhóm chính: phá hoại của hệ thống neo và vỡ.

Phá hoại của hệ thống neo có thể được phân loại thành bốn loại:

1. Sự duy chuyển hay trượt của thanh ra khỏi neo do không đủ độ bám giữa thanh và ống neo (lực ngang nhỏ) – Lực kẹp có thể được tăng lên bằng cách tăng ma sát tại bề mặt tiếp xúc.

2. Ống neo và thanh cốt trượt đồng thời so với nêm. Điều này cho thấy một lực cắt lớn giữa thanh và ống neo cùng với một lực cắt nhỏ hơn giữa ống neo và nêm. Việc này có thể được khắc phục giống giải pháp ở trường hợp 1

3. Nêm trượt so với ống neo. Điều này hiếm khi xảy ra, chủ yếu là do việc thiết kế và cấu tạo hình học của nêm và ống neo. Nó thường được đi cùng bởi sự vỡ vụng của thanh.

4. Sự gãy đứt của thanh bên trong neo. Sự tập trung ứng suất cao có thể xảy ra ra trong thanh bên trong neo và gây tổn hại của các sợi. Trong thiết kế neo, nên giảm việc tập trung ứng suất và phân phối tải trong neo sẽ khắc phục vấn đề này.

Phá hoại của thanh bên ngoài neo

Nếu thanh không phá trong neo hoặc trong phạm vi 3 lần đường kính của neo, khi đó neo không góp phần sự phá hoại của thanh và được xem là thỏa đáng thiết kế neo.

1.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Vật liệu Composite chất dẻo cốt sợi FRP (Fiber Reinforced Plastic) là vật liệu lâu đời và được bắt đầu phát triển vào giữa thế kỷ 20 sau đó được ứng dụng rộng răi trong xây dựng tại Nhật Bản, Mỹ, châu Âu và bắt đầu xuất hiện ở các nước Đông Nam Á. Một số nhà nghiên cứu trên khắp Canada, Mỹ , Nhật, Nga , Trung quốc đã nghiên cứu các ứng dụng của thanh FRP dự ứng lực. Lợi ích về các đặc tính chống ăn mòn của thanh phi kim loại đã được quan tâm và tiếp tục phát triển.

Có ba loại quan trọng của hệ thống FRP là: sợi thủy tinh, sợi Carbon, và Aramid.

Sợi thủy tinh không giòn và rất dai, có độ chịu nhiệt, độ bền hóa học và độ cách điện cao. Sợi thủy tinh có tính chất cơ học gần tương đương với các loại sợi khác như Polymer và sợi Carbon. Sợi thủy tinh được ứng dụng phổ biến để tăng cường các kết cấu chịu lực, đặc biệt chịu tải trọng mỏi, tải trọng động đất cho dầm, cột, sàn, cọc…

Sợi Carbon có môđun đàn hồi cao nên được sử dụng phổ biến trong các kết cấu xây dựng được sử để tăng cường các kết cấu chịu lực như dầm, cột, sàn, cọc… (kết cấu dân dụng, giao thông, công nghiệp, thủy lợi…), có giá thành đắt nhất so với hai loại sợi thủy tinh và sợi Aramid, giá thành khoảng 5-7 lần sợi thủy tinh.

Sợi Aramid độ bền thấp, trong môi trường nhiệt độ cao thì làm việc kém . Sợi Aramid được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp chất dẻo yêu cầu độ đàn hồi cao.

Hiện nay sợi sợi thủy tinh với cấu trúc nền là Epoxy được sử dụng nhiều trong kết cấu dự ứng lực.

Đường kính cốt, nhiệt độ và độ ẩm, môi trường ăn mòn, môi trường kiềm có ảnh hưởng đáng kể đến cường độ của cốt.

Neo là một phần quan trọng cho sự thành công của một hệ thống dự ứng lực. Neo phải đủ độ dính bám giữa thanh và ống neo để tránh sự duy chuyển hay trượt của thanh ra khỏi neo, ống neo và thanh cốt không trượt đồng thời so với nêm, nêm không trượt so với ống neo và sự gãy đứt của thanh bên trong neo.

Các loại neo thường dùng cho thanh Composite ứng suất trước: Neo kẹp (Clamp), neo dạng nêm và côn (Plug and cone) (hay còn gọi là neo ống và cọc), neo cốc thẳng (Straight sleeve), neo cốc dạng viền (Contoured sleeve), neo chêm chia (Split-wedge). Trong đó neo chêm chia thường được ưa thích vì nhỏ gọn, dễ dàng lắp ráp, có thể dùng lại, và độ tin cậy cao.

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CẤU KIỆN DẦM BÊTÔNG CỐT THANH COMPOSITE

ỨNG SUẤT TRƯỚC

2.1. KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THANH COMPOSITE ỨNG SUẤT TRƯỚC

2.1.1. Giới thiệu chung về kết cấu cốt thanh FRP

Các tính chất của cốt FRP cho thấy rằng, loại cốt này chỉ sử dụng hiệu quả trong kết cấu bêtông dự ứng lực trước. Loại cốt này không thể hàn được, nếu dùng keo để liên kết hai thanh với nhau sẽ rất khó khăn. Ngoài ra, loại cốt này không thể uốn cong nhiều và có môđun đàn hồi rất thấp. Những đặc điểm kể trên của cốt FRP đã loại bỏ hoàn toàn khả năng chế tạo khung thép. Vì vậy việc đặt cốt FRP được tiến hành bằng cách kéo ứng lực các thanh theo quỹ đạo thẳng. Các cốt đai và cốt ngang trong các cấu kiện này không tồn tại.

Trong quá trình nghiên cứu các cấu kiện chịu uốn các nhà nghiên cứu đã thiết lập rằng, đến trước khi xuất hiện vết nứt trong vùng chịu kéo sự làm việc của kết cấu bêtông ứng lực trước từ cốt FRP tương tự như các quy luật sử dụng để tính toán kết cấu bêtông dự ứng lực trước. Đồng thời đặc trưng hình thành các vết nứt trong kết cấu ứng lực trước từ cốt FRP cũng tương đồng như đối với kết cấu bêtông cốt thép. Tuy nhiên, sau khi xuất hiện vết nứt do tính biến dạng của cốt FRP cao hơn nhiều so với cốt thép nên sự làm việc của kết cấu bêtông cốt FRP không giống như kết cấu bêtông dự ứng lực trước ở giai đoạn này. Trong trường hợp này phương pháp tính toán kết cấu bêtông dự ứng lực trước không thể áp dụng cho kết cấu bêtông cốt FRP ứng lực trước. Để sử dụng được phương pháp tính toán bêtông cốt thép truyền thống cần có những điều chỉnh để phù hợp hơn với đặc trưng làm việc của kết cấu bêtông cốt FRP. Những điều chỉnh này kể đến những đặc thù riêng biệt của cốt. Ngoài ra, như đã đề cập ở trên, trong kết cấu này không có cốt ngang hoặc cốt đai nên khi tính toán kết cấu bêtông cốt FRP ứng lực trước theo lực cắt cần phải kể đến ảnh hưởng của ứng lực trước đến khả năng chịu lực trên các tiết diện nghiêng.

Theo nguyên tắc, cốt FRP được đặt trong bêtông dạng từng thanh riêng lẻ mà không có các cốt ngang tạo thành khung. Các cốt dọc được căng trước. Cốt cấu tạo có thể sử dụng cốt thường không ứng lực trước.

2.1.2. Các loại bêtông đặc biệt dùng cho kết cấu cốt thanh FRP

Cốt FRP sẽ phát huy hiệu quả tốt nhất trong kết cấu khi sử dụng hết những tính chất đặc trưng của nó mà cốt thép không có được, tức là có độ bền ăn mòn hóa học cao và tính không dẫn điện … Các loại bêtông thường không có những tính chất này, vì vậy sử dụng cốt FRP để đặt cốt cho các loại bêtông này sẽ không cho phép tạo ra những kết cấu có độ bền cao khi khai thác trong các điều kiện ẩm dưới tác dụng của môi trường ăn mòn, và cả các kết cấu chịu lực cách điện.

Xuất phát từ những yêu cầu và đặc trưng sử dụng kết cấu được nhắc đến ở trên các nhà nghiên cứu đã đề xuất những thành phần bêtông đặc biệt đối với các kết cấu bêtông cốt thủy tinh sử dụng trong môi trường tác dụng của ăn mòn axít, môi trường ăn mòn muối:

– Đối với các điều kiện khô và ăn mòn khí trong môi trường khô ráo sử dụng bêtông thường từ xi măng poóc lăng;

– Khi khai thác trong điều kiện ăn mòn axít sử dụng Polymer bêtông và Polymer-silicat;

– Đối với các kết cấu khai thác trong môi trường ăn mòn muối sử dụng Polymer bêtông, bêtông ximăng từ magezit kiềm.

2.1.3. Những đặc điểm chế tạo kết cấu từ cốt FRP

Các kết cấu bêtông cốt FRP được chế tạo với việc sử dụng khuôn, bệ căng và thiết bị căng thép giống như đối với kết cấu bêtông cốt thép.

Khi sử dụng thiết bị căng cốt (kích hoặc các thiết bị tương ứng) cần phải lưu ý rằng, môđun đàn hồi của cốt FRP rấp thấp và bằng khoảng ¼ so với môđun đàn hồi của cốt thép, do đó trong quá trình kéo biến dạng đạt đến giá trị rất lớn và có thể đạt đến 1-1,3 cm/1mét dài, tương ứng với việc này thì giá căng cốt cũng phải đáp ứng được biến dạng lớn của cốt.

Để căng cốt FRP không thể sử dụng các thiết bị kẹp dành cho cốt thép bởi vì cường độ của thanh cốt FRP khi nén trong thiết bị kẹp ngang được xác định bằng các đặc trưng cường độ của chất kết dính Polymer chứ không phải cường độ các sợi FRP, do đó cường độ của thanh cốt FRP trong thiết bị kẹp nhỏ hơn rất nhiều so với cường độ chịu kéo tức thời của cốt FRP. Chính vì điều này nên cần thiết phải chế tạo kết cấu kẹp đặc biệt để kéo cốt FRP. Trên hình 2.1 thể hiện các kẹp từ thép cường độ cao ở trạng thái rời và trạng thái lắp đặt: từ bên trái – kẹp để căng ứng suất trước cho trường hợp căng trước trên bệ; từ bên phải – kẹp tự ứng suất trước (ống kẹp đàn hồi).

Hình 2.1. Các kẹp để căng cốt thủy tinh ứng suất trước

Loại kẹp đầu tiên bao gồm 2 tấm thép với 2 rãnh nhỏ để bố trí cốt thép. Cốt thép được nén chặt bằng đinh vít… Đối với loại kẹp thứ hai, các thanh thép được kẹp bằng các nêm đàn hồi, còn việc căng thanh cốt FRP được tiến hành bằng cách xoay phần giữa của kẹp, phần bên trong là ren trái còn phần bên ngoài là ren phải.

Việc truyền ứng suất lên bêtông được tiến hành đều bởi vì với kết cấu này không có cốt ngang, nếu truyền ứng suất tức thời sẽ gây xuất hiện các vết nứt trong bêtông ở hai đầu của kết cấu. Khi sử dụng các thiết bị kẹp đàn hồi có hình xoắn ốc cốt được thả khỏi neo một cách nhịp nhàng bằng cách xoay đoạn giữa của kẹp.

Sử dụng thiết bị kẹp từ những tấm thép (dạng kẹp thứ 1) để căng cốt nên tiến hành kéo tất cả các thanh cốt cùng một lúc. Để được như vậy các kẹp được gắn trên một xà ngang bằng thép di động, sau đó sử dụng kích hoặc các thiết bị tương ứng dịch chuyển xà ngang và đồng thời căng tất cả các thanh cốt của cấu kiện cốt FRP. Sau đó vị trí của xà ngang được cố định bằng các nêm chèn và các miếng đệm, khi vị trí xà ngang được cố định tiến hành tháo gỡ kích. Sau khi đổ bêtông và bêtông đạt đến cường độ cần thiết (không ít hơn 70% giá trị cường độ thiết kế) tiến hành thả đều dần cốt, quy trình thả cốt được tiến hành ngược lại so với quy trình căng. Giá trị ứng suất kiểm soát trong cốt thủy tinh được lấy không lớn hơn 50% giá trị cường độ chịu kéo tức thời. Giống như trường hợp căng cốt thép, việc kiểm soát ứng suất trong cốt thủy tinh được tiến hành theo giá trị lực căng trước hoặc theo giá trị biến dạng của thanh.

Nghiên cứu bêtông ứng suất trước nhưng dùng vật liệu Composite để thay thế bó cáp trong bêtông cốt thép ứng suất trước thông thường, Nghiên cứu bêtông ứng suất trước nhưng dùng vật liệu Composite để thay thế bó cáp trong bêtông cốt thép ứng suất trước thông thường

LIỆN HỆ:

SĐT+ZALO: 0935568275

E:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\LUAN VAN 2014\LUAN VAN KY THUAT\LUAN VAN LOP K26 XDDD\NGUYEN HUYNH MINH TRANG