Luận án tiến sĩ: Ứng xử cấu kiện bê tông cốt thép dùng xỉ thép - ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
Nghiên cứu ứng xử cấu kiện bê tông cốt thép sử dụng xỉ thép làm cốt liệu lớn. Phân tích cơ học và đề xuất giải pháp tối ưu.
Năm xuất bản
Số trang
161
Thời gian đọc
25 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- 1. Tổng quan ứng dụng cốt liệu xỉ thép trong xây dựng
- Số trang:
- 161 trang
- Trường:
- Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
- Chuyên ngành:
- Cơ kỹ thuật
- Tác giả:
- Nguyễn Thị Thuý Hằng
- Năm:
- 2021
Tóm tắt nội dung luận án
I. Tổng quan ứng dụng cốt liệu xỉ thép trong xây dựng
Xỉ thép là sản phẩm phụ từ quá trình luyện kim công nghiệp. Hàng triệu tấn xỉ thải ra mỗi năm gây áp lực lớn lên môi trường. Tái chế nguồn phụ phẩm này làm cốt liệu bê tông là giải pháp bền vững. Cốt liệu xỉ thép sở hữu độ cứng cao và cấu trúc tinh thể đặc chắc. Khối lượng thể tích lớn giúp tăng khả năng cản bức xạ và chịu mài mòn. Việc thay thế đá tự nhiên bằng xỉ thép giúp giảm khai thác tài nguyên thô. Quá trình này đồng thời cắt giảm phát thải khí nhà kính trong xây dựng hạ tầng. Nghiên cứu thực nghiệm chứng minh bê tông xỉ thép đáp ứng tốt các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành. Ứng dụng này mở ra hướng đi mới cho ngành vật liệu xây dựng xanh tại Việt Nam.
1.1. Tiềm năng từ xỉ thép lò hồ quang điện EAF
Xỉ thép lò hồ quang điện EAF phát sinh trong các nhà máy luyện thép phế liệu. Nguồn xỉ tại khu công nghiệp Phú Mỹ có sản lượng rất dồi dào. Cốt liệu xỉ EAF có góc cạnh sắc nhọn và bề mặt gồ ghề. Cấu trúc nhám làm tăng ma sát cơ học giữa cốt liệu và hồ xi măng. Thành phần hóa học chứa hàm lượng oxit sắt và silicat tương đối ổn định. Hàm lượng vôi tự do thấp giúp kiểm soát hiện tượng nở thể tích. Độ hút nước của xỉ EAF cao hơn đá tự nhiên nhưng nằm trong giới hạn an toàn. Bê tông sử dụng xỉ thép lò hồ quang điện EAF đạt độ ổn định thể tích lâu dài.
1.2. So sánh nguồn xỉ EAF với xỉ thép lò thổi BOF
Quá trình luyện thép tạo ra hai nguồn xỉ chính là EAF và BOF. Xỉ thép lò thổi BOF hình thành từ quy trình thổi oxy vào gang lỏng. Loại xỉ BOF thường chứa hàm lượng canxi oxit tự do cao hơn xỉ EAF. Lượng vôi tự do lớn dễ gây hiện tượng trương nở khi tiếp xúc môi trường ẩm. Ngược lại, xỉ thép lò hồ quang điện EAF ít giãn nở và có độ bền cơ lý vượt trội. Xỉ BOF cần xử lý lão hóa nghiêm ngặt trước khi làm vật liệu xây dựng. Trong khi đó, xỉ EAF có thể phân loại và nghiền sàng trực tiếp để làm cốt liệu lớn. Do đó xỉ EAF phù hợp hơn cho các cấu kiện bê tông cốt thép chịu lực cao.
II. Đặc tính cơ lý và cường độ chịu nén bê tông xỉ thép
Cốt liệu xỉ thép ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất cơ lý của hỗn hợp bê tông. Bê tông xỉ thép có khối lượng riêng lớn hơn bê tông thông thường từ mười lăm đến hai mươi phần trăm. Độ sụt giảm nhẹ do cấu trúc bề mặt nhám của hạt xỉ hút nước nhanh hơn. Việc hiệu chỉnh lượng nước hoặc sử dụng phụ gia siêu dẻo giúp duy trì độ công tác tối ưu. Cường độ chịu nén bê tông xỉ thép phát triển mạnh mẽ theo thời gian bảo dưỡng. Vùng chuyển tiếp cốt liệu và hồ xi măng có liên kết tinh thể rất đặc chắc. Điều này giúp ngăn chặn sự lan truyền sớm của các vi nứt khi chịu tải nén đơn trục.
2.1. Quy luật phát triển cường độ chịu nén theo thời gian
Cường độ chịu nén bê tông xỉ thép gia tăng liên tục ở các mốc 7, 28 và 90 ngày tuổi. Tốc độ tăng trưởng cường độ ở giai đoạn đầu tương đương bê tông đá tự nhiên. Sau 28 ngày, hoạt tính khoáng bề mặt hạt xỉ tiếp tục phản ứng thủy hóa chậm. Quá trình này giúp nâng cao cường độ chịu nén ở tuổi muộn vượt trội hơn. Tỷ lệ nước trên xi măng đóng vai trò quyết định đến độ đặc chắc của cấu trúc rỗng. Giảm tỷ lệ N/X giúp tăng đáng kể khả năng chịu tải của mẫu thử. Kết quả nén mẫu lập phương và mẫu trụ phản ánh rõ nét quy luật chuyển đổi kích thước chuẩn xác.
2.2. Khả năng chịu kéo khi uốn và ép chẻ mẫu vật liệu
Khả năng chịu kéo của bê tông xỉ thép cao hơn rõ rệt so với bê tông đá dăm. Bề mặt hạt xỉ nhám tạo liên kết cơ học vượt trội với pha nền xi măng. Thí nghiệm ép chẻ cho thấy mặt đứt gãy đi xuyên qua một phần hạt cốt liệu xỉ. Điều này khẳng định cường độ nội tại của xỉ thép rất lớn. Cường độ kéo khi uốn của dầm mẫu nhỏ tăng từ mười đến hai mươi lăm phần trăm. Cấu trúc liên kết chặt chẽ trì hoãn thời điểm xuất hiện vết nứt ban đầu. Ứng xử sau nứt thể hiện tính dẻo dai cao và không bị phá hoại giòn đột ngột.
III. Phân tích mô đun đàn hồi của bê tông xỉ thép thực tế
Mô đun đàn hồi là chỉ tiêu quan trọng đánh giá độ cứng chống biến dạng của bê tông. Cốt liệu chiếm thể tích lớn nhất và quyết định chủ yếu độ cứng của hệ vật liệu. Cốt liệu xỉ thép có mô đun đàn hồi tự thân cao hơn nhiều so với đá vôi hay đá granit. Nhờ vậy, mô đun đàn hồi của bê tông xỉ thép cao hơn mẫu đối chứng cùng cấp cường độ. Hệ số Poisson của vật liệu biến thiên ổn định trong khoảng từ 0.18 đến 0.22. Quan hệ ứng suất và biến dạng nén duy trì tính tuyến tính ở mức tải trọng cao hơn. Biến dạng đàn hồi tăng giúp giảm thiểu đáng kể độ võng của các kết cấu bê tông.
3.1. Tương quan ứng suất và biến dạng khi chịu nén
Đường cong ứng suất và biến dạng phản ánh toàn diện hành vi cơ học của vật liệu. Bê tông cốt liệu xỉ thép có nhánh tải trọng đi lên dốc hơn bê tông thông thường. Điểm giới hạn đàn hồi đạt mức tải trọng cao trước khi bước vào giai đoạn dẻo. Biến dạng cực hạn tương ứng đỉnh ứng suất dao động trong khoảng chuẩn kỹ thuật. Nhánh giảm tải sau đỉnh dốc thoai thoải hơn nhờ sự cản trở biến dạng của hạt xỉ thô. Dạng phá hoại của mẫu nén thể hiện tính đồng nhất cao trên toàn bộ tiết diện. Cơ chế tích lũy năng lượng biến dạng giúp kết cấu hấp thụ ngoại lực hiệu quả hơn.
3.2. Đề xuất công thức xác định mô đun đàn hồi chính xác
Các tiêu chuẩn thiết kế như TCVN 5574 và ACI 318 thường áp dụng cho bê tông đá tự nhiên. Khi tính toán cho cốt liệu xỉ thép, các công thức truyền thống cho kết quả dự báo thấp hơn thực tế. Nguyên nhân bắt nguồn từ độ cứng vượt trội của hạt cốt liệu xỉ. Luận án xây dựng và hiệu chỉnh hệ số tương quan thực nghiệm mới. Công thức đề xuất tích hợp hàm số căn bậc hai của cường độ nén và khối lượng riêng. Kết quả tính toán từ mô hình mới khớp nối chặt chẽ với dữ liệu đo đạc thực nghiệm. Đề xuất này cung cấp cơ sở tin cậy cho kỹ sư khi thiết kế kết cấu chịu lực.
IV. Khảo sát ứng xử chịu uốn dầm bê tông cốt thép xỉ EAF
Nghiên cứu ứng xử chịu uốn dầm bê tông cốt thép kích thước thực là trọng tâm thực nghiệm. Các dầm thử nghiệm có kích thước lớn 200x300x3300mm chịu tải trọng uốn bốn điểm. Việc dùng cốt liệu xỉ EAF giúp tăng độ cứng tổng thể của dầm trong toàn bộ quá trình chất tải. Mô men kháng uốn danh định và tải trọng nứt của dầm xỉ thép cao hơn dầm truyền thống. Biến dạng uốn của bê tông vùng nén và cốt thép vùng kéo phân bố đồng đều. Tiến trình mở rộng vết nứt uốn diễn ra chậm rãi và có trật tự rõ ràng. Dầm duy trì khả năng chịu lực dẻo dai trước khi cốt thép kéo đạt tới giới hạn chảy dẻo.
4.1. Phân bố vết nứt và độ võng dầm bê tông cốt thép
Vết nứt ban đầu xuất hiện tại khu vực chịu mô men uốn thuần túy lớn nhất. Bề rộng vết nứt trong dầm bê tông xỉ thép phát triển chậm hơn dầm đá tự nhiên. Khoảng cách giữa các vết nứt nhỏ hơn và số lượng vết nứt phân bố dày hơn. Điều này chứng minh hiệu quả truyền ứng suất xuất sắc của nền bê tông xỉ thép. Độ võng ở giữa nhịp dầm giảm rõ rệt ở mọi cấp tải trọng khai thác. Độ cong uốn của cấu kiện phản ánh khả năng chống uốn tốt nhờ mô đun đàn hồi cao. Kết cấu đáp ứng đầy đủ yêu cầu nghiêm ngặt về trạng thái giới hạn sử dụng.
4.2. Khả năng chịu mô men uốn và kiểm chứng lý thuyết
Mô men uốn giới hạn của dầm bê tông cốt thép xỉ thép được xác định thông qua giá trị tải trọng cực hạn. Kết quả thực nghiệm cho thấy sức kháng uốn cao hơn tính toán lý thuyết từ năm đến mười phần trăm. Lý thuyết tính toán bê tông cốt thép hiện hành hoàn toàn áp dụng an toàn cho dầm xỉ thép. Các giả thiết về tiết diện phẳng của Bernoulli và sơ đồ ứng suất nén hình chữ nhật vẫn giữ nguyên giá trị. Điểm phá hoại của dầm xuất hiện sau khi cốt thép dọc bị kéo chảy dẻo hoàn toàn. Bê tông vùng nén bị nghiền nát cục bộ một cách từ từ, đảm bảo tính cảnh báo an toàn cao.
V. Đánh giá ứng xử chịu cắt dầm BTCT và cột bê tông xỉ
Sức kháng cắt và khả năng chịu nén uốn là những chỉ tiêu an toàn cốt lõi của công trình. Ứng xử chịu cắt dầm BTCT dùng cốt liệu xỉ thép phụ thuộc chặt chẽ vào độ nhám bề mặt nứt. Hạt xỉ gồ ghề tạo hiệu ứng chèn móc cốt liệu mạnh mẽ dọc theo khe nứt nghiêng. Điều này gia tăng đáng kể thành phần kháng cắt của bê tông ngoài phần cốt thép đai. Đồng thời, ứng xử nén uốn cột bê tông cốt thép cũng đạt độ ổn định và sức chịu tải cao. Sự phối hợp ăn ý giữa bê tông xỉ thép và cốt thép dọc đảm bảo độ dẻo của cột khi chịu tải trọng lệch tâm.
5.1. Cơ chế truyền lực và ứng xử chịu cắt dầm BTCT
Thí nghiệm chịu cắt trên dầm không đặt cốt đai và có đặt cốt đai thể hiện rõ vai trò hạt xỉ. Vết nứt nghiêng xuất hiện ở dải ứng suất kéo chính gần gối tựa. Bề mặt gồ ghề của cốt liệu xỉ thép tạo ra lực ma sát và lực chèn móc vượt trội qua khe nứt. Hiện tượng này ngăn chặn chuyển vị trượt tương đối giữa hai mép nứt bê tông. Sức kháng cắt tổng thể của dầm tăng từ tám đến mười lăm phần trăm so với dầm đối chứng. Dầm duy trì khả năng truyền tải an toàn qua vòm nén bê tông nghiêng trước khi bị phá hoại.
5.2. Ứng xử nén uốn cột bê tông cốt thép chịu tải trọng
Ứng xử nén uốn cột bê tông cốt thép sử dụng cốt liệu xỉ thép được đánh giá qua biểu đồ tương tác lực dọc và mô men. Cột chịu nén đúng tâm và nén lệch tâm đều phát huy tối đa cường độ vật liệu. Khả năng chống nở hông của bê tông xỉ thép được tăng cường nhờ cốt thép đai giằng chặt. Hiện tượng nứt dọc thân cột xuất hiện muộn hơn nhờ cường độ chịu nén bê tông xỉ thép cao. Biến dạng co ngắn của cột dưới tải trọng nén dài hạn giảm thiểu đáng kể. Khả năng tiêu tán năng lượng của cấu kiện cột đáp ứng tốt các tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn hiện đại.
5.3. Đánh giá lực dính bám cốt thép và bê tông xỉ thép
Lực dính bám cốt thép và bê tông quyết định sự toàn vẹn và khả năng cùng làm việc của hai vật liệu. Thí nghiệm kéo nhổ cốt thép chứng minh ứng suất dính bám tăng từ mười đến hai mươi phần trăm. Cấu trúc vữa xỉ bám chặt vào các gân nổi của thanh thép chịu lực. Độ đặc chắc của vùng tiếp giáp làm giảm thiểu hiện tượng trượt tuột cốt thép khi chịu ứng suất cao. Lực dính bám tốt giúp phân bố lại nội lực nhanh chóng và hạn chế độ mở rộng vết nứt. Kết quả này khẳng định chiều dài đoạn neo cốt thép tính theo tiêu chuẩn hiện hành hoàn toàn thỏa mãn an toàn.
VI. Mô phỏng số và độ bền lâu bê tông cốt liệu xỉ thép
Mô phỏng số là công cụ đắc lực hỗ trợ phân tích sâu cơ chế vi mô của vật liệu. Phương pháp phần tử rời rạc DEM được ứng dụng để mô hình hóa cấu trúc hạt cốt liệu xỉ thép. Mô hình tái hiện chính xác quá trình nứt vỡ và ứng xử cơ học trong thí nghiệm nén kéo đơn trục. Bên cạnh cơ tính vượt trội, độ bền lâu bê tông cốt liệu xỉ thép cũng được kiểm chứng toàn diện qua nhiều môi trường thử nghiệm. Bê tông xỉ thép có khả năng chống thấm nước, cản ion clorua và chống mài mòn cơ học xuất sắc. Vật liệu này đáp ứng hoàn hảo các yêu cầu kỹ thuật cho các công trình hạ tầng ven biển.
6.1. Mô phỏng phương pháp phần tử rời rạc DEM
Mô hình số phần tử rời rạc DEM mô tả bê tông như một tập hợp các phần tử vi mô liên kết. Luật ứng xử tiếp xúc giữa hạt xỉ, vữa xi măng và vùng chuyển tiếp được hiệu chỉnh chuẩn xác. Kết quả mô phỏng số phản ánh chính xác quan hệ ứng suất biến dạng thu được từ thực nghiệm. Mô hình ghi nhận chân thực quá trình khởi tạo, phát triển và liên kết của các vết nứt vi mô. Sự phân bố ứng suất cục bộ quanh hạt cốt liệu xỉ giải thích rõ cơ chế tăng cường độ kéo của vật liệu. Mô hình số mở ra giải pháp tối ưu hóa thành phần cấp phối mà không cần tốn kém chi phí đúc mẫu thử.
6.2. Kiểm chứng độ bền lâu bê tông cốt liệu xỉ thép
Độ bền lâu bê tông cốt liệu xỉ thép là yếu tố then chốt cho tuổi thọ công trình. Cấu trúc lỗ rỗng kín và mật độ phân bố hạt đặc khít ngăn chặn chất xâm thực thẩm thấu. Thử nghiệm ngâm xâm thực sunfat và chu kỳ khô ướt cho thấy mẫu không bị bong tróc hay suy giảm cường độ. Tốc độ khuếch tán ion clorua vào bên trong bê tông xỉ thép thấp hơn ba mươi phần trăm so với bê tông đá dăm. Cốt thép bên trong được bảo vệ thụ động tối đa khỏi nguy cơ ăn mòn rỉ sét. Đây là giải pháp vật liệu lý tưởng cho các công trình cảng biển và kè biển chịu môi trường biển khắc nghiệt.
Mục lục chi tiết luận án
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (161 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGUYỄN THỊ THUÝ HẰNG NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA CẤU KIỆN BÊ TÔNG CỐT THÉP SỬ DỤNG CỐT LIỆU XỈ THÉP LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH: CƠ KỸ THUẬT Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2021 luan an BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGUYỄN THỊ THUÝ HẰNG NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA CẤU KIỆN BÊ TÔNG CỐT THÉP SỬ DỤNG CỐT LIỆU XỈ THÉP NGÀNH: CƠ KỸ THUẬT - 9520101 Người hướng dẫn khoa học 1: PGS. PHAN ĐỨC HÙNG Người hướng dẫn khoa học 2: TS. TRẦN VĂN TIẾNG Tp.
Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2021 luan an LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong Luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 08 năm 2021 Nguyễn Thị Thúy Hằng -i- luan an LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập và nghiên cứu tại Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh, Nghiên cứu sinh (NCS) đã hoàn thành luận án “Nghiên cứu ứng xử của cấu kiện bê tông cốt thép sử dụng cốt liệu xỉ thép”. Để hoàn thành luận án này, NCS xin được gửi lời tri ân sâu sắc nhất đến hai Thầy hướng dẫn khoa học là PGS.TS Phan Đức Hùng và TS Trần Văn Tiếng.
Hai Thầy đã tận tình chỉ bảo, định hướng nghiên cứu ban đầu và trong suốt quá trình thực hiện luận án. Xin chân thành cảm ơn tập thể Khoa Xây Dựng, Phòng Đào tạo; Phòng Thí nghiệm Vật liệu xây dựng Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ NCS thực hiện luận án. Xin cảm ơn đến các thầy cô trong Khoa Xây dựng đã động viên, nhiệt tình giúp đỡ và cung cấp các tài liệu quý báu để NCS hoàn thành luận án này. Trân trọng cảm ơn! Tp.
Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 08 năm 2021 Nguyễn Thị Thúy Hằng -ii- luan an TÓM TẮT Luận án gồm 6 chương, đối tượng nghiên cứu là xỉ thép được tái chế từ công nghệ luyện thép điện hồ quang từ các nhà máy thép ở khu công nghiệp Phú Mỹ, Bà Rịa - Vũng Tàu. Các nghiên cứu tổng quan được nghiên cứu sinh đề cập cho thấy khả năng ứng dụng rộng rãi của xỉ thép ở trong nước và trên thế giới. Một trong những ứng dụng khả thi của xỉ thép đó là làm cốt liệu lớn trong bê tông xi măng. Từ đó, luận án tập trung nghiên cứu ứng xử của vật liệu bê tông xi măng, cấu kiện bê tông cốt thép sử dụng cốt liệu lớn xỉ thép.
Và để có thể ứng dụng loại vật liệu này hiệu quả hơn, luận án xây dựng một mô hình ứng xử sử dụng phương pháp phần tử rời rạc để mô phỏng ứng xử của bê tông xỉ thép. Thành phần hóa học và tính chất cơ lý của bê tông xỉ thép, phương pháp lựa chọn thành phần bê tông xỉ thép được được làm sáng tỏ ở chương 2. Kết quả cho thấy xỉ thép hoàn toàn phù hợp để là cốt liệu lớn cho bê tông. Tiếp đó, các nghiên cứu thực nghiệm về ứng xử nén và kéo cơ học của bê tông xỉ thép được trình bày ở chương 3, với các nội dung chủ yếu như sau: Quan hệ giữa ứng xuất và biến dạng; Module đàn hồi và hệ số Poisson; Dạng phá hoại của bê tông xỉ thép; Sự phát triển của cường độ chịu nén theo thời gian; Ảnh hưởng của kích thước và hình dạng của mẫu thử đến cường độ chịu nén; Ảnh hưởng của tỷ lệ nước trên xi măng đến cường độ bê tông; Ảnh hưởng của kích thước và hình dạng mẫu thử đến cường độ kéo của BTXT khi bị ép chẻ; Cường độ kéo khi uốn.
Nội dung của chương 4 là nghiên cứu ứng xử của cấu kiện dầm bê tông cốt thép sử dụng cốt liệu xỉ thép (có kích thước lớn: 200x300x3300mm). Các lý thuyết tính toán của bê tông cốt thép thường được dùng để: Phân tích ứng xử uốn của dầm bê tông cốt thép dùng cốt liệu lớn là xỉ thép; Phân tích sự phát triển vết nứt trong các dầm; Tính toán, so sánh độ cong, độ võng và biến dạng uốn của dầm; Tính toán mô men kháng uốn và sức kháng cắt của dầm; Bên cạnh việc nghiên cứu thực nghiệm về ứng xử của bê tông xỉ thép. Chương 5 của luận án còn thực hiện việc xây dựng và hiệu chỉnh luật ứng xử nhằm ứng dụng cho việc mô phỏng tính toán số ứng xử của bê tông xỉ thép. Mô hình mô phỏng số sẽ -iii- luan an được xây dựng dựa trên nền tảng phương pháp phần tử rời rạc.
Mô hình số ban đầu sẽ được ứng dụng để mô phỏng ứng xử của bê tông xỉ thép trong thí nghiệm nén – kéo một trục. Khả năng của mô hình số sẽ được kiểm chứng thông qua việc so sánh kết quả mô phỏng với với kết quả thực nghiệm. Kết quả mô phỏng số sẽ được phân tích dưới dạng mối quan hệ ứng suất – biến dạng và cả sự phát triển vết nứt bên trong mẫu vật liệu. -iv- luan an SUMMARY Luận án gồm 6 chương, đối tượng nghiên cứu là xỉ thép được tái chế từ công nghệ luyện thép điện hồ quang từ các nhà máy thép ở khu công nghiệp Phú Mỹ, Bà Rịa - Vũng Tàu.
Các nghiên cứu tổng quan được nghiên cứu sinh đề cập cho thấy khả năng ứng dụng rộng rãi của xỉ thép ở trong nước và trên thế giới. Một trong những ứng dụng khả thi của xỉ thép đó là làm cốt liệu lớn trong bê tông xi măng. Từ đó, luận án tập trung nghiên cứu ứng xử của vật liệu bê tông xi măng, cấu kiện bê tông cốt thép sử dụng cốt liệu lớn xỉ thép. Và để có thể ứng dụng loại vật liệu này hiệu quả hơn, luận án xây dựng một mô hình ứng xử sử dụng phương pháp phần tử rời rạc để mô phỏng ứng xử của bê tông xỉ thép.
Thành phần hóa học và tính chất cơ lý của bê tông xỉ thép, phương pháp lựa chọn thành phần bê tông xỉ thép được được làm sáng tỏ ở chương 2. Kết quả cho thấy xỉ thép hoàn toàn phù hợp để là cốt liệu lớn cho bê tông. Tiếp đó, các nghiên cứu thực nghiệm về ứng xử nén và kéo cơ học của bê tông xỉ thép được trình bày ở chương 3, với các nội dung chủ yếu như sau: Quan hệ giữa ứng xuất và biến dạng; Module đàn hồi và hệ số Poisson; Dạng phá hoại của bê tông xỉ thép; Sự phát triển của cường độ chịu nén theo thời gian; Ảnh hưởng của kích thước và hình dạng của mẫu thử đến cường độ chịu nén; Ảnh hưởng của tỷ lệ nước trên xi măng đến cường độ bê tông; Ảnh hưởng của kích thước và hình dạng mẫu thử đến cường độ kéo của BTXT khi bị ép chẻ; Cường độ kéo khi uốn. Nội dung của chương 4 là nghiên cứu ứng xử của cấu kiện dầm bê tông cốt thép sử dụng cốt liệu xỉ thép (có kích thước lớn: 200x300x3300mm).
Các lý thuyết tính toán của bê tông cốt thép thường được dùng để: Phân tích ứng xử uốn của dầm bê tông cốt thép dùng cốt liệu lớn là xỉ thép; Phân tích sự phát triển vết nứt trong các dầm; Tính toán, so sánh độ cong, độ võng và biến dạng uốn của dầm; Tính toán mô men kháng uốn và sức kháng cắt của dầm. Bên cạnh việc nghiên cứu thực nghiệm về ứng xử của bê tông xỉ thép. Chương 5 của luận án còn thực hiện việc xây dựng và hiệu chỉnh luật ứng xử nhằm ứng dụng cho việc mô phỏng tính toán số ứng xử của bê tông xỉ thép. Mô hình mô phỏng số sẽ -v- luan an được xây dựng dựa trên nền tảng phương pháp phần tử rời rạc.
Mô hình số ban đầu sẽ được ứng dụng để mô phỏng ứng xử của bê tông xỉ thép trong thí nghiệm nén – kéo một trục. Khả năng của mô hình số sẽ được kiểm chứng thông qua việc so sánh kết quả mô phỏng với với kết quả thực nghiệm. Kết quả mô phỏng số sẽ được phân tích dưới dạng mối quan hệ ứng suất – biến dạng và cả sự phát triển vết nứt bên trong mẫu vật liệu. -vi- luan an MỤC LỤC Trang tựa Trang Lời cam đoan .vii Danh mục các chữ viết tắt và ký hiệu .xii Danh sách các hình.
xiv Danh sách các bảng .xvii Mở đầu. 5 Tổng quan về linh vực nghiên cứu. Công nghệ sản xuất thép. Quá trình hình thành xỉ thép.
Khả năng tái chế - ứng dụng xỉ thép. 6 Tổng quan về tình hình nghiên cứu xỉ thép ở trong và ngoài nước. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài. 7 Tính chất hóa học của xỉ thép.
7 Tính chất cơ lý của xỉ thép. 10 Các nghiên cứu sử dụng xỉ thép làm cốt liệu lớn cho bê tông. 13 Nghiên cứu mô phỏng số. Tình hình nghiên cứu ứng dụng xỉ thép ở trong nước.
25 Các nghiên cứu về xỉ thép. 25 Các nghiên cứu về mô phỏng số dùng phương pháp phần tử rời rạc. 26 -vii- luan an Tính cấp thiết của đề tài. 29 Mục tiêu của đề tài.
Mục tiêu tổng quát:. Mục tiêu cụ thể:. 31 Xác định giới hạn của đề tài. 31 Phương pháp nghiên cứu.
31 Sơ đồ tổng quát của đề tài. 32 Kết luận Chương 1. 35 Nghiên cứu các chỉ tiêu cơ lý của xỉ thép và thiết kế thành phần bê tông dùng cốt liệu xỉ thép. 35 Thành phần hóa học và các chỉ tiêu cơ lý của xỉ thép.
Thành phần hóa học. 37 Thiết kế thành phần bê tông. Phương pháp thiết kế thành phần bê tông. Các yêu cầu thiết kế.
Vật liệu chế tạo bê tông xỉ thép. Lựa chọn thành phần thành phần bê tông thường sử dụng xỉ thép thay thế cốt liệu lớn. 43 Lựa chọn thành phần cơ bản. 43 Lập ba thành phần định hướng.
Kiểm tra bằng thực nghiệm. 43 Kiểm tra độ sụt. 43 Kiểm tra cường độ chịu nén. 45 -viii- luan an 2.
Đề xuất hiệu chỉnh cấp phối và kiểm chứng. 47 Kết luận Chương 2. 49 Nghiên cứu ứng xử cơ học của bê tông xỉ thép. 49 Thiết kế thí nghiệm.
Thành phần hỗn hợp bê tông. Chế tạo mẫu thử. 50 Mẫu thí nghiệm cường độ chịu nén. 50 Mẫu thí nghiệm Module đàn hồi và hệ số Poisson.
52 Mẫu thí nghiệm cường độ kéo khi ép chẻ .
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Nguyễn Thị Thuý Hằng (2021). Luận án nghiên cứu ứng xử bê tông cốt thép sử dụng xỉ thép [Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh]. LuanAn.net. https://luanan.net/ky-thuat-xay-dung-kien-truc/ky-thuat-xay-dung-dan-dung-cong-nghiep/luan-an-nghien-cuu-ung-xu-cau-kien-be-tong-cot-thep-su-dung-xi-thep
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Luận án nghiên cứu ứng xử bê tông cốt thép sử dụng xỉ thép" nghiên cứu về vấn đề gì?
Nghiên cứu ứng xử cấu kiện bê tông cốt thép sử dụng xỉ thép làm cốt liệu lớn. Phân tích cơ học và đề xuất giải pháp tối ưu.
Luận án "Luận án nghiên cứu ứng xử bê tông cốt thép sử dụng xỉ thép" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh. Năm bảo vệ: 2021.
Luận án "Luận án nghiên cứu ứng xử bê tông cốt thép sử dụng xỉ thép" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Luận án nghiên cứu ứng xử bê tông cốt thép sử dụng xỉ thép" thuộc chuyên ngành Cơ kỹ thuật. Danh mục: Kỹ Thuật Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp.
Luận án "Luận án nghiên cứu ứng xử bê tông cốt thép sử dụng xỉ thép" có bao nhiêu trang?
Luận án "Luận án nghiên cứu ứng xử bê tông cốt thép sử dụng xỉ thép" có 161 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Luận án nghiên cứu ứng xử bê tông cốt thép sử dụng xỉ thép" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.