Bài giảng Thiết kế và xây dựng cầu 1: Chương 2 - TS. Nguyễn Ngọc Tuyển

11/9/2012 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Website: http://www.nuce.edu.vn Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Website: http://bomoncau.tk/ THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU 1 TS. NGUYỄN NGỌC TUYỂN Website môn học: http://47XDCT‐GTVT.TK/ Hà Nội, 10‐2012 CHƯƠNG II Vật liệu dùng trong cầu BTCT 77 1 11/9/2012 2.1. Bê tông cốt thép – Bê tông là một loại đá nhân tạo hình thành từ hỗn hợp xi măng, cát, đá và nước… Vật liệu bê tông rẻ, sau khi đông cứng, bê tông chịu nén tốt nhưng chịu kéo kém. – Cốt thép là sản phẩm công nghiệp, chịu kéo và nén đều tốt nhưng là vật liệu quý, đắt tiền. Ngoài ra, thép còn bị ăn mòn trong môi trường không khí. → Kết hợp hai loại vật liệu trên để tạo thành vật liệu “bê tông cốt thép” có khả năng chịu lực tốt và tương đối rẻ tiền. – Vật liệu bê tông cốt thép phát huy các ưu điểm đồng thời hạn chế các nhược điểm của bê tông và cốt thép: • Bê tông bao bọc cốt thép không cho tiếp xúc với môi trường tạo điều kiện chống gỉ cho cốt thép • Thép giúp hạn chế vết nứt trong bê tông… 78 2.2. Bê tông • 2.2.1. Yêu cầu chung về bê tông • Người ta phân loại bê tông theo một số tiêu chuẩn. Tiêu chuẩn cơ bản nhất là cường độ nén sau 28 ngày f’ • Ngoài ra còn phân loại bê tông như sau: – Bê tông loại A: dùng cho mọi loại kết cấu, đặc biệt thường dùng ở trong và trên nước mặn – Bê tông loại B: thường dùng cho móng, cọc lớn, tường trọng lực, mố trụ nặng – Bê tông loại C: thường dùng cho kết cấu có tiết diện mỏng (có chiều dày < 100mm) như lan can, sàn lưới thép… – Bê tông loại P: dùng khi cường độ yêu cầu f’ ≥ 28 Mpa. Đối với bê tông dự ứng lực, cần phải hạn chế kích thước cốt liệu danh định dưới 20mm 79 2 11/9/2012 Yêu cầu chung về bê tông (t.theo) Air‐entrained = Bê tông bọt (Bê tông cuốn khí) – Bê tông loại A(AE): là bê tông loại A có phụ gia tạo bọt trong bê tông, tăng độ bền vững khi chịu lạnh, giảm hiện tượng mao dẫn trong bê tông bảo vệ cốt thép • ASSHTO LRFD quy định: – Với bê tông cấp A, A(AE), và P dùng ở trong và trên nước mặn thì tỉ lệ N/X ≤ 0.45 – Lượng xi măng Pooc lăng không vượt quá 475kg/m3 (tương ứng với tỉ lệ N/X chuẩn để hạn chế lượng nước trong hỗn hợp) – Không dùng bê tông có f’ ≤ 16 MPa cho mọi loại kết cấu – Bê tông có cường độ nén > 70 MPa chỉ được dùng khi có các thí nghiệm vật lý xác lập được các quan hệ giữa cường độ chịu nén và các tính chất khác – Cường độ bê tông dầm ƯST và bản mặt cầu ≥ 28 MPa 80 Yêu cầu chung về bê tông (t.theo) 81 3 11/9/2012 Yêu cầu chung về bê tông (t.theo) • Chất lượng bê tông phải đảm bảo các yêu cầu: – Dính kết tốt với cốt thép – Độ chặt – đặc sít – đồng đều bảo vệ được cốt thép không bị môi trường xâm thực, ăn mòn. – Đủ cường độ thiết kế và cường độ đồng đều 82 2.2.2. Bê tông chất lượng cao • Tại Pháp, phân loại về bê tông chất lượng cao như sau: – Bê tông chất lượng cao (HPC) có cường độ nén từ 60‐100MPa. – Bê tông chất lượng rất cao (VHPC) có cường độ nén từ 100‐ 150MPa. – Bê tông chất lượng cực cao (UHPC) có cường độ nén từ 150MPa trở lên. • Theo quan điểm của Đức: – Bê tông chất lượng cao (HPC) có cường độ nén từ 60‐140MPa. – Bê tông chất lượng rất cao (VHPC) có cường độ nén từ 140‐ 200MPa. – Bê tông chất lượng cực cao (UHPC) có cường độ nén từ 200 đến 250MPa. 83 4 11/9/2012 Bê tông chất lượng cao (t.theo) Thành phần cấu tạo của bê tông chất lượng cực cao. 84 Bê tông chất lượng cao (t.theo) • Một số tính chất của bê tông chất lượng cao – Cường độ chịu nén cao, cường độ chịu kéo tăng – Mô đun đàn hồi cao, cường độ ban đầu cao – Độ rỗng nhỏ, co ngót nhỏ hoặc không co ngót – Từ biến nhỏ, hệ số từ biến  = 0.8‐1.0 (trong khi đối với bê tông thường, hệ số từ biến  = 2.5‐3.0). Nhanh chóng đạt được mức độ từ biến cuối cùng. – Phá hoại do xung kích của bê tông chất lượng cao tốt hơn bê tông thường, do bê tông đặc sít nên ít bị phá hoại. – Sự dính kết của cốt liệu‐xi măng‐thép tốt hơn bê tông thường. – Dễ tạo hình, đầm chặt mà không bị phân tầng. – Độ ổn định thể tích cao. 85 5 ... - tailieumienphi.vn