Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá cường độ chịu nén của bê tông được kiềm chế nở ngang bằng tấm CFRP

  • Đào Sỹ Đán

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
  • Phạm Hoàng Kiên

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
  • Phạm Văn Phê

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
Email: sydandao@utc.edu.vn
Từ khóa: CFRP, cường độ chịu nén, bê tông được kiềm chế nở ngang.

Tóm tắt

Tấm CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) là một loại vật liệu mới có nhiều nhiều ưu điểm nổi trội và nó đặc biệt thích hợp cho việc gia cường kết cấu bê tông cốt thép. Loại vật liệu này bắt đầu được ứng dụng ở các nước phát triển vào khoảng năm 1980, nhưng nó còn tương đối mới ở Việt Nam. Trong nghiên cứu này, một nghiên cứu thực nghiệm đã được thực hiện để đánh giá cường độ chịu nén của mẫu bê tông hình trụ tròn khi được kiềm chế nở ngang bằng tấm CFRP, của hãng Toray, Nhật Bản, ở các mức độ gia cường khác nhau. Kết quả cho thấy, hiệu quả gia cường của tấm CFRP trong nghiên cứu này là cơ bản phù hợp với các mô hình đã được đề xuất bởi những nghiên cứu trước đó trên thế giới. Hiệu quả gia cường của tấm CFRP phụ thuộc rất lớn vào chất lượng thi công tấm CFRP; nó đòi hỏi người thi công phải có kinh nghiệm và tuân thủ đúng hướng dẫn của nhà phân phối vật liệu CFRP. Từ những kết quả thí nghiệm, nghiên cứu này đề xuất sử dụng các mô hình phù hợp để đánh giá cường độ chịu nén của bê tông khi được kiềm chế nở ngang bằng tấm CFRP của hãng Toray, Nhật Bản, cũng như của các hãng khác.

Tài liệu tham khảo

[1]. M. Panjehpour, N. Farzadnia, R. Demirboga, A. A. A. Ali, Behavior of high-strength concrete cylinders repaired with CFRP sheets, Journal of civil Engineering and Management, 22 (2016) 56-64. https://doi.org/10.3846/13923730.2014.897965
[2]. H. S. Al-Nimry, R. A. Al-Rabadi, Axial-flexural interaction in FRP-wrapped RC columns, International Journal of Concrete Structures and Materials, 13 (2019) . https://doi.org/10.1186/s40069-019-0366-8
[3]. S. Barour, Z. Abdesselam, F. Bouziadi, W. A. Jasim, Finite element analysis of CFRP-externally strengthened reinforced concrete beams subjected to three-point bending, World Journal of Engineering, 17 (2019) 183-202. https://doi.org/10.1108/WJE-04-2019-0121
[4]. Q. T. Ngô, Sửa chữa và gia cố công trình bê tông cốt thép bằng phương pháp dán nhờ sử dụng vật liệu FRP, Tạp chí Phát triển KH&CN, 10 (2007).
[5]. V. Q. Huỳnh, Nghiên cứu gia cường cột trụ cầu cũ bằng vật liệu FRP, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trường Đại học Giao thông Vận tải, 2014.
[6]. Q. C. Nguyễn, Nghiên cứu đánh giá khả năng làm việc của các loại keo ứng dụng để sửa chữa tăng cường dầm bê tông cốt thép bằng tấm polyme cốt sợi carbon (CFRP) dán ngoài trong điều kiện môi trường Việt Nam, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trường Đại học Giao thông vận tải, 2016.
[7]. V. P. Tạ, V. S. Nguyễn, Một số phương pháp gia cường kết cấu cột bê tông cốt thép, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường, 57 (2017).
[8]. T. H. Nguyễn, T. C. Lý, Nghiên cứu thực nghiệm hiệu quả gia cường dầm bê tông cốt thép bị nứt bằng vật liệu tấm sợi các bon CFRP, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 61 (2019).
[9]. G. Campoine, Influence of FRP wrapping techniques on the compressive behavior of concrete prisms, Cement & Concrete Composites, 28 (2006) 497-505. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2006.01.002
[10]. ACI 440.2R-17, Guide for the design and construction of externally bonded FRP systems for strengthening concrete structures, ACI Committee 440, 2017.
[11]. Y. F. Wu, Y. Wei, General stress strain model for steel and FRP confined concrete, Journal of composite for construction, ASCE, 19 (2014). https://doi.org/10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0000511
[12]. T. M. Pham, M. N. S. Hadi, Confinement model for FRP confined normal and high strength concrete circular columns, Construction and Building Materials, 69 (2014) 83-90. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.06.036
[13]. J. G. Teng, T. Jiang, L. Lam, Y. Z. Luo, Refinement of a design oriented stress strain model for FRP confined concrete, Journal of composite for construction, ASCE, 13 (2009) 269-278. https://doi.org/10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0000012
[14]. M. N. Youssef, M. Q. Feng, A. S. Mosallam, Stress strain model for concrete confined by FRP composites, Composite Part B: Engineering, 38 (2007) 614-628. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2006.07.020
[15]. S. A. Guralnick, L. Gunawan, Strengthening of reinforced concrete bridge columns with FRP Wrap, Practice Periodical on Structural Design and Construction, 11 (2006) 218-228. https://doi.org/10.22075/jtie.2018.13650.1275
[16]. J. G. Teng, L. Lam, T. Jiang, Refinement of a design-oriented stress strain model for FRP confined concrete, Journal of Composites for Construction, 13 (2009). https://doi.org/10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0000012
[17]. Công ty Cổ phần Công nghệ Tiên tiến Nhật-Việt (JVTek), Giới thiệu về thiệu về công nghệ CFRP của hãng Toray, Nhật Bản, 2019.
[18]. ASTM C39/C39M-20, Standard test method for compressive strength of cylindrical concrete specimens, ASTM Committee C09, 2020.

Tải xuống

Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
23/08/2021
Nhận bài sửa
21/10/2021
Chấp nhận đăng
26/10/2021
Xuất bản
15/12/2021
Chuyên mục
Công trình khoa học