T. 14 S. 06 (2024): Tạp chí Vật liệu và Xây dựng
##common.pageHeaderLogo.altText##
Tạp chí Vật liệu và Xây dựng - Bộ Xây dựng

ISSN:

Website: www.jomc.vn

Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép đến tính công tác, cường độ và điện trở suất của bê tông cường độ cao

Lê Huy Việt , Nguyễn Sỹ Đức , Mai Văn Chương , Nguyễn Ngọc Hưng , Đặng Quang Duy , Hoàng Anh Phi , Lê Bỉnh Hiếu , Đỗ Ngọc Huy

Từ khóa:

Bê tông cường độ cao
Bê tông thông minh
Cốt sợi thép
Cường độ chịu nén
Điện trở suất

Tóm tắt

Nghiên cứu này đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép đến tính công tác, cường độ và điện trở suất của bê tông cường độ cao. Sợi thép tròn trơn kích thước đường kính 0.2 mm, chiều dài 13 mm, mạ đồng với cường độ chịu kéo 2100 MPa, mô đun đàn hồi 200 GPa được sử dụng gia cường cho bê tông cường độ cao. Hàm lượng sợi thép sử dụng trong các cấp phối F0, F2, F4 và F5 lần lượt là 0, 2%, 4% và 5%. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, khi hàm lượng sợi thép tăng từ 0 đến 2%, tính công tác của hỗn hợp bê tông và cường độ chịu nén của bê tông không thay đổi đáng kể. Khi hàm lượng sợi thép tăng từ 2% đến 4% và 5%, tính công tác của hỗn hợp bê tông giảm trong khi cường độ chịu nén của bê tông tăng. Độ chảy xòe của F0, F2, F4 và F5 lần lượt là 245 mm, 240 mm, 220 mm và 200 mm trong khi cường độ chịu nén tương ứng là 98.5 MPa, 102.3 MPa, 110.14 MPa và 117.97 MPa. Khối lượng thể tích tăng từ 2237.3 kg/m3 lên 2584 kg/m3 khi hàm lượng sợi thép tăng từ 0 đến 5%. Điện trở suất của bê tông giảm rõ ràng khi hàm lượng sợi thép tăng từ 2% lên 4% nhưng giảm nhẹ khi hàm lượng sợi tăng lên 5%. Hình ảnh vi cấu trúc của bê tông xung quanh sợi thép và phân bố của sợi thép được chụp và phân tích, từ đó mô hình mạng lưới dẫn điện trong bê tông cốt sợi thép được phân tích và giải thích. Hàm lượng sợi thép 4% có thể coi là hàm lượng giới hạn về sợi thép trong bê tông cường độ cao khi đánh giá khả năng cảm biến dưới tác dụng của tải trọng ngoài.

Điều hướng Người dùng

PDF

Cách trích dẫn

Lê Huy Việt, Nguyễn Sỹ Đức, Mai Văn Chương, Nguyễn Ngọc Hưng, Đặng Quang Duy, Hoàng Anh Phi, Lê Bỉnh Hiếu, & Đỗ Ngọc Huy. (2024). Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép đến tính công tác, cường độ và điện trở suất của bê tông cường độ cao. Tạp Chí Vật liệu Và Xây dựng - Bộ Xây dựng, 14(06), Trang 5 – Trang 13. https://doi.org/10.54772/jomc.06.2024.723

Tài liệu tham khảo

  1. Z.Q. Shi, D.D.L. Chung, Carbon fiber-reinforced concrete for traffic monitoring and weighing in motion, Cem. Concr. Res. 29 (1999) 435–439. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(98)00204-X.
  2. S. Wen, D.D.L. Chung, Piezoresistivity in continuous carbon fiber cement-matrix composite, Cem. Concr. Res. 29 (1999) 445–449. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(98)00211-7.
  3. B. Han, S. Ding, X. Yu, Intrinsic self-sensing concrete and structures: A review, Measurement. 59 (2015) 110–128. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2014.09.048.
  4. H.V. Le, D.H. Lee, D.J. Kim, Effects of steel slag aggregate size and content on piezoresistive responses of smart ultra-high-performance fiber-reinforced concretes, Sensors Actuators, A Phys. 305 (2020) 111925. https://doi.org/10.1016/j.sna.2020.111925.
  5. T.U. Kim, M.K. Kim, J.W. Park, D.J. Kim, Effects of temperature and humidity on self-stress sensing capacity of smart concrete blocks, J. Build. Eng. 69 (2023) 106227. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.106227.
  6. H.V. Le, M.K. Kim, S.U. Kim, S.-Y. Chung, D.J. Kim, Enhancing self-stress sensing ability of smart ultra-high performance concretes under compression by using nano functional fillers, J. Build. Eng. 44 (2021) 102717. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.102717.
  7. D.Y. Yoo, S. Kim, S.H. Lee, Self-sensing capability of ultra-high-performance concrete containing steel fibers and carbon nanotubes under tension, Sensors Actuators, A Phys. 276 (2018) 125–136. https://doi.org/10.1016/j.sna.2018.04.009.
  8. D.L. Nguyen, V.T.B. Nga, D.X. Son, M.P. Tran, Nghiên cứu dùng muội than đen và xỉ lò cao nghiền mịn trong việc cải thiện khả năng tự cảm biến của bê tông tính năng cao, Tạp Chí Khoa Học Công Nghệ Xây Dựng NUCE. 13 (2019) 151–158.
  9. D.L. Nguyen, J. Song, C. Manathamsombat, D.J. Kim, Comparative electromechanical damage-sensing behaviors of six strain-hardening steel fiber-reinforced cementitious composites under direct tension, Compos. Part B Eng. 69 (2014) 159–168. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2014.09.037.
  10. B. Han, Z. Yang, X. Shi, X. Yu, Transport properties of carbon-nanotube/cement composites, J. Mater. Eng. Perform. 22 (2013) 184–189. https://doi.org/10.1007/s11665-012-0228-x.
  11. B. Han, X. Yu, E. Kwon, J. Ou, Sensing properties of CNT-filled cement-based stress sensors, J. Civ. Struct Heal. Monit. 1 (2011) 17–24. https://doi.org/10.1007/s13349-010-0001-5.
  12. B. Han, X. Yu, J. Ou, Self-sensing concrete in smart structures, Butterworth Heinemann, Elsevier, Kidlington, 2014. https://doi.org/10.1016/C2013-0-14456-X.
  13. H.V. Le, D.J. Kim, Effects of matrix strength, fiber type, and fiber content on the electrical resistivity of steel-fiber-reinforced cement composites during fiber pullout, J. Korean Soc. Civ. Eng. 39 (2019) 675–689.
  14. M.K. Kim, D.J. Kim, Y.K. An, Electro-mechanical self-sensing response of ultra-high-performance fiber-reinforced concrete in tension, Compos. Part B Eng. 134 (2018) 254–264. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2017.09.061.
  15. L.H. Việt, N.V. Khuây, L.N. Nam, P.V. Khải, T.Đ. Tú, T.V. Lâm, P. Xuân, NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BÊ TÔNG HẠT MỊN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN TRÊN 100 MPa SỬ DỤNG HẠT XỈ THÉP THAY THẾ CÁT, Tạp Chí Vật Liệu và Xây Dựng. 6 (2023) 45–50.
  16. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7570:2006 về cốt liệu cho bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật, (2012).
  17. M. Zhao, X. Zhang, Y. Zhang, Effect of free water on the flowability of cement paste with chemical or mineral admixtures, Constr. Build. Mater. 111 (2016) 571–579. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.02.057.
  18. H.V. Le, D. Moon, D.J. Kim, Effects of ageing and storage conditions on the interfacial bond strength of steel fibers in mortars, Constr. Build. Mater. 170 (2018) 129–141. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.03.064.
  19. D.J. Kim, G.J. Park, H.V. Le, D. Moon, Fresh and hardened properties of steel fiber-reinforced grouts containing ground granulated blast-furnace slag, Constr. Build. Mater. 122 (2016) 332–342. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.06.005.
  20. A. Le Hoang, E. Fehling, Influence of steel fiber content and aspect ratio on the uniaxial tensile and compressive behavior of ultra high performance concrete, Constr. Build. Mater. 153 (2017) 790–806. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.07.130.
  21. S.Y. Lee, H.V. Le, D.J. Kim, Self-stress sensing smart concrete containing fine steel slag aggregates and steel fibers under high compressive stress, Constr. Build. Mater. 220 (2019) 149–160. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.05.197.