Nghiên cứu thực nghiệm và mô phỏng xác định ứng xử chịu lực của tấm tường rỗng bằng bê tông cốt lưới dệt

Tác giả: ThS. PHẠM THỊ THANH THỦY
              ThS. NGUYỄN HUY CƯỜNG
              PGS. TS. NGÔ ĐĂNG QUANG
              ThS. ĐINH HỮU TÀI
              Trường Đại học Giao thông vận tải

Quá trình chế tạo và thí nghiệm tấm tường có lỗ rỗng

Tấm tường là loại cấu kiện phổ biến trong xây dựng. Các cấu kiện tấm tường chịu lực ngoài trọng lượng bản thân còn tiếp nhận tải trọng từ các bộ phận khác hoặc các tải trọng ngang (chủ yếu là tải trọng gió, đối với tấm tường bao che bên ngoài). Hiện nay, có nhiều loại tấm tường đã được sử dụng để thay thế cho sản phẩm gạch đất sét nung truyền thống, ví dụ như tấm tường rỗng bê tông đúc sẵn, tấm tường bê tông khí chưng áp, tấm tường bê tông đúc sẵn không nung Eurowall... [1,2]. Tấm tường rỗng bê tông đúc sẵn thường được sản xuất bằng phương pháp đúc đùn hỗn hợp bê tông xi măng cốt liệu nhỏ, trên mặt cắt ngang có nhiều lỗ rỗng nhằm giảm trọng lượng bản thân cấu kiện đồng thời có thể kết hợp bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước theo phương dọc tấm. Để tăng khả năng chịu uốn cũng như chịu các tải trọng ngang tác động trong giai đoạn thi công và khai thác, tấm tường được bố trí thêm các lớp cốt thép. Kích thước mặt cắt ngang của tấm tường, do vậy, còn phụ thuộc vào yêu cầu chiều dày lớp bê tông bảo vệ để đảm bảo cốt thép không bị ăn mòn yêu cầu về dính bám giữa bê tông với cốt thép.

Trong những năm gần đây, bê tông cốt lưới dệt là một loại vật liệu mới, thu hút được sự quan tâm của nhiều trung tâm nghiên cứu lớn do khả năng áp dụng bền vững cho kết cấu công trình [5-10]. TRC được phát triển trên cơ sở của bê tông sử dụng cốt thanh FRP, với việc kết hợp giữa bê tông hạt mịn và cốt dạng lưới được dệt từ sợi carbon hay sợi thủy tinh kháng kiềm. Do lưới sợi không bị ăn mòn có kích thước nhỏ, đan dày nên cấu kiện được chế tạo từ TRC có chiều dày lớp bê tông bảo vệ chỉ ở mức vài milimét. Bê tông hạt mịn và lưới sợi dệt có cường độ cao nên cấu kiện có khả năng chịu lực lớn. Do vậy, so với phương án tấm tường bê tông rỗng hiện có trên thị trường, việc sử dụng vật liệu TRC để chế tạo cấu kiện dạng tấm tường bê tông rỗng đúc sẵn có tiềm năng mang đến lợi ích vượt trội hơn như giảm được kích thước tiết diện, tăng khả năng chịu lực, khả năng chống va đập mà vẫn đảm bảo tính chống thấm, cách âm và cách nhiệt. Tuy nhiên, cho đến nay, dạng cấu kiện tấm tường rỗng bê tông cốt lưới dệt vẫn chưa được nghiên cứu tại Việt Nam cũng như trên thế giới.

Nhằm mục đích đánh giá khả năng sử dụng tấm tường rỗng bê tông cốt lưới dệt trong các công trình xây dựng, một số nghiên cứu thực nghiệm về khả năng chịu lực của dạng cấu kiện này đã được thực hiện tại Trường Đại học GTVT. Bài báo sẽ trình bày một số kết quả từ các nghiên cứu này về ứng xử chịu chịu uốn và chịu cắt của tấm tường rỗng bê tông cốt lưới dệt, được thiết kế để sử dụng làm kết cấu tường bao che cho công trình dân dụng. Mục đích chính của nội dung nghiên cứu này là xác định sức kháng uốn cũng như sức kháng cắt của kết cấu tấm tường rỗng bê tông cốt lưới dệt bằng thực nghiệm. Từ kết quả thu được tiến hành nghiên cứu mô phỏng nhằm tìm ra kích thước cấu tạo hợp lý cho dạng cấu kiện này.

Mời độc giả xem nội dung đầy đủ bài khoa học tại đây