Thực nghiệm ứng xử chịu nén bê tông siêu tính năng được kiềm chế nở ngang bằng GRFP
Email:
minhquan.thai@utc.edu.vn
Từ khóa:
Bê tông siêu tính năng UHPC, GFRP, Hiệu ứng kiềm chế., Bê tông siêu tính năng UHPC, GFRP, hiệu ứng kiềm chế, ứng xử chịu nén, mô hình dự báo
Tóm tắt
Tấm sợi composite cường độ cao FRP (Fiber Reinforced Polymer) là một loại vật liệu có nhiều ưu điểm và thích hợp cho việc gia cường kết cấu bê tông cốt thép. Bê tông siêu tính năng có ưu điểm là cường độ chịu nén và độ bền rất lớn. Tuy nhiên, ứng xử chịu nén của bê tông UHPC bị kiềm chế bởi tấm sợi FRP chưa có nhiều nghiên cứu ở Việt Nam. Nghiên cứu này thực hiện các thí nghiệm nhằm đánh giá ứng xử chịu nén trên 03 loại bê tông UHPC được kiềm chế bởi tấm sợi thủy tinh GFRP 01 lớp sợi và 02 lớp sợi đồng thời xem xét ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép trong phạm vi từ 0% đến 2% đến cường độ chịu nén. Kết quả thực nghiệm cho thấy, khi chiều dày tấm sợi GFRP tăng từ 1 lớp sợi lên 02 lớp sợi thì hiệu quả kiềm chế đối với bê tông UHPC cũng tăng tương ứng từ 12,7% lên đến 28.8%. Mức độ gia tăng cường độ nén tỷ lệ thuận với số lớp GFRP, trong đó UHPC không sợi tăng mạnh nhất (28,8%). Bê tông có sợi 1% và 2% cũng tăng cường độ (20,9% và 12,7%), nhưng sự khác biệt giữa hai mức này không đáng kể. Các kết quả thu được cơ bản phù hợp với các mô hình đã được đề xuất trong các nghiên cứu trước đây trên thế giới. Trên cơ sở phân tích so sánh với các mô hình tính toán, nghiên cứu này đã đề xuất các mô hình phù hợp để tính toán và dự báo ứng xử chịu nén của bê tông UHPC khi được gia cường bằng tấm sợi GFRPTài liệu tham khảo
[1]. J. Liao, J. J. Zeng, X. C. Lin, Y. Zhuge, S.H. He, Punching Shear Behavior of FRP Grid-Reinforced Ultra-High Performance Concrete Slabs, Journal of Composites for Construction, 27 (2023). https://doi.org/10.1061/JCCOF2.CCENG-4148
[2]. F. Yu, D. Sun, M. Hu, J. Wang, Study on the pores characteristics and permeability simulation of pervious concrete based on 2D/3D CT images, Construction and Building Materials, 200 (2019) 687-702. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.12.135
[3]. L. Xu, Q. Lu, Y. Chi, Y. Yang, M. Yu, Y. Yan, Axial compressive performance of UHPC filled steel tube stub columns containing steel-polypropylene hybrid fiber, Construction and Building Materials, 204 (2019) 754–67. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.01.202
[4]. K. Miao, Y. Wei, F. Dong, K. Zheng, J. Wang, Experimental study on concrete-filled steel tube columns with inner distributed seawater and sea sand concrete-filled fiber-reinforced polymer tubes under axial compression, Composite Structures, 320 (2023). https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2023.117181
[5]. L. Zeng, W. Yu, Z. Mo, S. Huang, H. Yuan, Experimental and Numerical Studies on Sea Sand Concrete Filled Stainless Steel Tube with Inner FRP Tube Subjected to Axial Compression, China Ocean Engineering, 37 (2023) 272–87. https://doi.org/10.1007/s13344-023-0023-5
[6]. J. J. Wang, S. S. Zhang, X. F. Nie, T. Yu, Compressive behavior of FRP-confined ultra-high-performance concrete (UHPC) and ultra-high performance fiber reinforced concrete (UHPFRC), Composite Structures, 312 (2023). https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2023.116879
[7]. Lê Bá Danh, Ngô Quý Tuấn, Phạm Duy Hòa, Khúc Đăng Tùng, Nghiên cứu thực nghiệm và mô phỏng số ứng xử nén của mẫu bê tông chất lượng siêu cao sử dụng thành phần cốt liệu ở Việt Nam. Tạp Chí Khoa Học Công Nghệ Xây Dựng, 16 (2022) 11-23. https://doi.org/10.31814/stce.huce(nuce)2022-16(5V)-01
[8]. Lê Hoàng An, Thí nghiệm kéo trực tiếp xác định quan hệ giữa ứng suất kéo và độ mở rộng vết nứt của bê tông siêu tính năng cao, Journal of Transportation Science and Technology 12 (2013). https://www.doi.org/10.55228/JTST.12(1).63-71
[9]. Hoàng Việt Hải, Thực nghiệm và mô phỏng ứng xử chịu kéo của bê tông siêu tính năng, Tạp chí Khoa học Giao Thông Vận Tải, 74 (2023). https://doi.org/10.47869/tcsj.74.6.2
[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]. P. Zohrevand, A. Mirmiran, Stress-strain model of ultra-high-performance concrete confined by fiber-reinforced polymers, Journal of Materials in Civil Engineering, 25
(2013) 1822–1829. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000769
[12]. L. Lam, L. Huang, J.H. Xie and J.F. Chen, Compressive behavior of ultra-high performance concrete confined with FRP, Composite Structures, 274 (2021). https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2021.114321
[13]. J. Liao, J. J. Zeng, Q. M. Gong, W. M. Quach, W. Y. Gao, L. Zhang, Design-oriented stress-strain model for FRP-confined ultra-high-performance concrete (UHPC). Construction and Building Materials, 318 (2022). https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.126200
[14]. S. Song, B. Zhang, P. You, X. Yang, A review study on axial compression properties of UHPC columns confined by FRP, Frontiers in Materials, 10 (2024). https://doi.org/10.3389/fmats.2023.1339386
[2]. F. Yu, D. Sun, M. Hu, J. Wang, Study on the pores characteristics and permeability simulation of pervious concrete based on 2D/3D CT images, Construction and Building Materials, 200 (2019) 687-702. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.12.135
[3]. L. Xu, Q. Lu, Y. Chi, Y. Yang, M. Yu, Y. Yan, Axial compressive performance of UHPC filled steel tube stub columns containing steel-polypropylene hybrid fiber, Construction and Building Materials, 204 (2019) 754–67. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.01.202
[4]. K. Miao, Y. Wei, F. Dong, K. Zheng, J. Wang, Experimental study on concrete-filled steel tube columns with inner distributed seawater and sea sand concrete-filled fiber-reinforced polymer tubes under axial compression, Composite Structures, 320 (2023). https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2023.117181
[5]. L. Zeng, W. Yu, Z. Mo, S. Huang, H. Yuan, Experimental and Numerical Studies on Sea Sand Concrete Filled Stainless Steel Tube with Inner FRP Tube Subjected to Axial Compression, China Ocean Engineering, 37 (2023) 272–87. https://doi.org/10.1007/s13344-023-0023-5
[6]. J. J. Wang, S. S. Zhang, X. F. Nie, T. Yu, Compressive behavior of FRP-confined ultra-high-performance concrete (UHPC) and ultra-high performance fiber reinforced concrete (UHPFRC), Composite Structures, 312 (2023). https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2023.116879
[7]. Lê Bá Danh, Ngô Quý Tuấn, Phạm Duy Hòa, Khúc Đăng Tùng, Nghiên cứu thực nghiệm và mô phỏng số ứng xử nén của mẫu bê tông chất lượng siêu cao sử dụng thành phần cốt liệu ở Việt Nam. Tạp Chí Khoa Học Công Nghệ Xây Dựng, 16 (2022) 11-23. https://doi.org/10.31814/stce.huce(nuce)2022-16(5V)-01
[8]. Lê Hoàng An, Thí nghiệm kéo trực tiếp xác định quan hệ giữa ứng suất kéo và độ mở rộng vết nứt của bê tông siêu tính năng cao, Journal of Transportation Science and Technology 12 (2013). https://www.doi.org/10.55228/JTST.12(1).63-71
[9]. Hoàng Việt Hải, Thực nghiệm và mô phỏng ứng xử chịu kéo của bê tông siêu tính năng, Tạp chí Khoa học Giao Thông Vận Tải, 74 (2023). https://doi.org/10.47869/tcsj.74.6.2
[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]. P. Zohrevand, A. Mirmiran, Stress-strain model of ultra-high-performance concrete confined by fiber-reinforced polymers, Journal of Materials in Civil Engineering, 25
(2013) 1822–1829. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000769
[12]. L. Lam, L. Huang, J.H. Xie and J.F. Chen, Compressive behavior of ultra-high performance concrete confined with FRP, Composite Structures, 274 (2021). https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2021.114321
[13]. J. Liao, J. J. Zeng, Q. M. Gong, W. M. Quach, W. Y. Gao, L. Zhang, Design-oriented stress-strain model for FRP-confined ultra-high-performance concrete (UHPC). Construction and Building Materials, 318 (2022). https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.126200
[14]. S. Song, B. Zhang, P. You, X. Yang, A review study on axial compression properties of UHPC columns confined by FRP, Frontiers in Materials, 10 (2024). https://doi.org/10.3389/fmats.2023.1339386
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
21/04/2025
Nhận bài sửa
31/05/2025
Chấp nhận đăng
11/06/2025
Xuất bản
15/06/2025
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Lê Hà, L., Thái Minh, Q., Ngô Văn, T., & Hoàng Việt, H. (1749920400). Thực nghiệm ứng xử chịu nén bê tông siêu tính năng được kiềm chế nở ngang bằng GRFP. Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 76(5), 752-763. https://doi.org/10.47869/tcsj.76.5.9
Số lần xem tóm tắt
53
Số lần xem bài báo
10
