Nghiên cứu xác định hàm lượng cốt sợi hợp lý để chế tạo bê tông có khả năng chịu nén và chịu uốn tốt, bền trong môi trường biển

Hầu hết công trình xây dựng hiện nay được

sử dụng các vật liệu bê tông thông thường, bê

tông cường độ cao, bê tông tính năng cao.,

tuy nhiên bê tông là loại vật liệu giòn, khả năng

chịu kéo và uốn kém (Phạm Duy Hữu, 2011;

Eng. Pshtivan. 2011). Trong những hạng mục

công trình xây dựng, kết cấu bê tông ngoài khả

năng chịu nén tốt thì khả năng chịu kéo và uốn,

cũng như khả năng dẻo dai chống nứt, bền trong

các môi trường làm việc khác nhau cần được

nghiên cứu đưa vào sử dụng một cách rộng rãi

hơn (Nguyễn Quang Phú, 2015). Vì vậy cần

phải sử dụng một loại bê tông đảm bảo đầy đủ

cả tính chịu nén, chịu kéo và uốn cao, bê tông

có khả năng chống nứt tốt, bền trong môi trường

nước chua phèn, môi trường nước có tính xâm

thực cao, đặc biệt là môi trường nước biển có

tính xâm thực bê tông rất mạnh (Nguyễn Quang

Phú, 2017). Bê tông cốt sợi được thay thế một

phần cốt liệu bằng cốt sợi trong khi thiết kế cấp

phối. Tuy nhiên, với loại bê tông này đòi hỏi

khả năng kéo uốn tốt, kháng nứt và bền trong

các môi trường làm việc khác nhau thì hàm

lượng cốt sợi pha trộn bao nhiêu là hợp lý, qua

đó chế tạo được một loại bê tông cốt sợi (BTCS)

đáp ứng được yêu cầu xây dựng hiện nay cần

Bộ môn Vật liệu xây dựng, Khoa Công trình, ĐHTL

được nghiên cứu và thí nghiệm một cách hết sức

nghiêm ngặt.

pdf 7 trang kimcuc 2700
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu xác định hàm lượng cốt sợi hợp lý để chế tạo bê tông có khả năng chịu nén và chịu uốn tốt, bền trong môi trường biển", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu xác định hàm lượng cốt sợi hợp lý để chế tạo bê tông có khả năng chịu nén và chịu uốn tốt, bền trong môi trường biển

Nghiên cứu xác định hàm lượng cốt sợi hợp lý để chế tạo bê tông có khả năng chịu nén và chịu uốn tốt, bền trong môi trường biển
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) 23 
BÀI BÁO KHOA HỌC 
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CỐT SỢI HỢP LÝ 
ĐỂ CHẾ TẠO BÊ TÔNG CÓ KHẢ NĂNG CHỊU NÉN VÀ CHỊU UỐN TỐT, 
BỀN TRONG MÔI TRƯỜNG BIỂN 
Nguyễn Quang Phú1 
Tóm tắt: Sử dụng cốt sợi Poly-Propylene, phụ gia khoáng và phụ gia siêu dẻo thế hệ mới thiết kế 
thành phần bê tông cốt sợi có cường độ chịu nén và chịu kéo uốn tốt, bền trong môi trường biển. 
Khi thay thế chất kết dính bằng 25% tro bay, kết hợp lượng dùng phụ gia siêu dẻo hợp lý sẽ chế tạo 
được bê tông cốt sợi có mác chống thấm đạt W12 đến W14 và cường độ nén đạt trên 40MPa khi 
hàm lượng sợi từ 0.5÷1.0%. Bê tông thiết kế đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật dùng cho một số 
hạng mục công trình Thủy lợi có yêu cầu chống thấm cao và cường độ chịu nén cao. 
Từ khóa: Bê tông cốt sợi; Tro bay; Phụ gia siêu dẻo; Chống thấm nước. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ1 
Hầu hết công trình xây dựng hiện nay được 
sử dụng các vật liệu bê tông thông thường, bê 
tông cường độ cao, bê tông tính năng cao......., 
tuy nhiên bê tông là loại vật liệu giòn, khả năng 
chịu kéo và uốn kém (Phạm Duy Hữu, 2011; 
Eng. Pshtivan. 2011). Trong những hạng mục 
công trình xây dựng, kết cấu bê tông ngoài khả 
năng chịu nén tốt thì khả năng chịu kéo và uốn, 
cũng như khả năng dẻo dai chống nứt, bền trong 
các môi trường làm việc khác nhau cần được 
nghiên cứu đưa vào sử dụng một cách rộng rãi 
hơn (Nguyễn Quang Phú, 2015). Vì vậy cần 
phải sử dụng một loại bê tông đảm bảo đầy đủ 
cả tính chịu nén, chịu kéo và uốn cao, bê tông 
có khả năng chống nứt tốt, bền trong môi trường 
nước chua phèn, môi trường nước có tính xâm 
thực cao, đặc biệt là môi trường nước biển có 
tính xâm thực bê tông rất mạnh (Nguyễn Quang 
Phú, 2017). Bê tông cốt sợi được thay thế một 
phần cốt liệu bằng cốt sợi trong khi thiết kế cấp 
phối. Tuy nhiên, với loại bê tông này đòi hỏi 
khả năng kéo uốn tốt, kháng nứt và bền trong 
các môi trường làm việc khác nhau thì hàm 
lượng cốt sợi pha trộn bao nhiêu là hợp lý, qua 
đó chế tạo được một loại bê tông cốt sợi (BTCS) 
đáp ứng được yêu cầu xây dựng hiện nay cần 
1 Bộ môn Vật liệu xây dựng, Khoa Công trình, ĐHTL 
được nghiên cứu và thí nghiệm một cách hết sức 
nghiêm ngặt. 
Việt Nam có điều kiện thời tiết phức tạp, bất 
lợi cho công trình xây dựng nói chung và kết 
cấu bê tông cốt thép nói riêng. Sự xâm thực 
mạnh của môi trường gây ra hiện tượng rỉ thép, 
bong tróc lớp bê tông bảo vệ và làm giảm sức 
chịu tải của hệ thống kết cấu chịu lực bằng bê 
tông cốt thép. Trong kết cấu công trình Thủy 
lợi, sự xâm thực của môi trường đã làm cho 
nhiều công trình có kết cấu bằng bê tông cốt 
thép như các cống dưới đê, đập, cống đập xà 
lan di động vùng đồng bằng sông Cửu Long và 
và các công trình bê tông ở miền Tây Nam Bộ, 
các công trình bê tông ven biển... xuống cấp 
nghiêm trọng, không đảm bảo tuổi thọ thiết kế. 
Ngoài ra, những thay đổi do yêu cầu sử dụng 
thường có xu hướng bất lợi đối với kết cấu 
công trình hiện hữu đòi hỏi việc thực hiện các 
giải pháp sửa chữa, nâng cấp hoặc thậm chí 
thay mới kết cấu công trình. Việc nghiên cứu 
các giải pháp công nghệ bê tông chất lượng cao 
để duy trì và phục hồi sự làm việc bình thường 
của kết cấu công trình Thủy lợi bằng việc sử 
dụng bê tông cốt sợi trong thi công là một yêu 
cầu cần thiết. 
Đề tài nghiên cứu sử dụng loại sợi Poly-
Propylene (PP) với các chiều dài khác nhau, với 
các hàm lượng sợi khác nhau để thiết kế thành 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) 24 
phần bê tông cốt sợi. Thông qua một số chỉ tiêu 
cơ lý của bê tông cốt sợi thiết kế, xác định hàm 
lượng cốt sợi hợp lý để thiết kế bê tông có khả 
năng chịu nén, chịu kéo uốn tốt, bền trong môi 
trường biển. 
2. CÁC LOẠI VẬT LIỆU SỬ DỤNG 
TRONG THÍ NGHIỆM 
Các vật liệu chính để chế tạo bê tông bao 
gồm: xi măng, cát, đá, nước, loại phụ gia 
khoáng, phụ gia hóa học và cốt sợi PP. Đề tài sử 
dụng một số vật liệu có sẵn tại phòng nghiên 
cứu Vật liệu, Viện Thủy công, Viện Khoa học 
Thủy lợi Việt Nam để làm các thí nghiệm. 
2.1. Xi măng 
Đề tài sử dụng xi măng PC40 Kim Đỉnh có 
giới hạn bền nén ở tuổi 28 ngày đạt 49.2 MPa. Kết 
quả thí nghiệm một số chỉ tiêu cơ lý của xi măng 
như trong bảng 1. 
Bảng 1. Tính chất cơ lý của xi măng 
STT Chỉ tiêu thí nghiệm Phương pháp thử Đơn vị Kết quả 
TNo 
1 Khối lượng riêng TCVN: 4030-2003 g/cm3 3.12 
2 Độ mịn (Lượng sót trên sàng 0,09) TCVN: 4030-2003 % 3.2 
3 Lượng nước tiêu chuẩn TCVN: 6017-1995 % 29.1 
Thời gian bắt đầu đông kết TCVN: 6017-1995 phút 112 
4 Thời gian kết thúc đông kết TCVN: 6017-1995 phút 316 
5 Độ ổn định thể tích TCVN: 6017-1995 mm 2.1 
Giới hạn bền nén tuổi 3 ngày TCVN: 6016-1995 N/mm2 36.0 
6 Giới hạn bền nén tuổi 28 ngày TCVN: 6016-1995 N/mm2 49.2 
Nhận xét: Xi măng PC40 Kim Đỉnh đạt yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 2682:2009. 
2.2. Cát 
Cát từ công trình Nước Trong được đưa về 
Phòng nghiên cứu vật liệu - Viện Thủy công - 
Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam để thí 
nghiệm. Cát thí nghiệm là cát loại vừa, kết quả 
thí nghiệm tính chất cơ lý của cát được trình bày 
trong bảng 2 
Bảng 2. Tính chất cơ lý của cát 
STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả thí 
nghiệm 
1 Khối lượng 
riêng 
g/cm3 2.67 
2 Khối lượng 
thể tích xốp 
g/cm3 1.61 
3 Độ hổng % 39.7 
4 Hàm lượng 
bụi, bùn, sét 
% 0.96 
5 Mô đun độ lớn - 3.06 
6 Tạp chất hữu cơ - Đạt 
7 Thành phần 
hạt 
- Đạt 
Nhận xét: Cát dùng chế tạo bê tông có các 
chỉ tiêu cơ lý phù hợp TCVN 7570:2006. 
2.3. Đá dăm 
Đá dăm granit dùng thi công công trình Nước 
Trong đã được đề tài thực hiện thí nghiệm, đá 
dăm cỡ hạt (5-20)mm có thành phần hạt đạt tiêu 
chuẩn TCVN 7570-2006. Tính chất cơ lý của đá 
dăm được trình bày tại bảng 3 
Bảng 3. Tính chất cơ lý của đá dăm 
STT Chỉ tiêu thí 
nghiệm 
Đơn vị Kết quả thí 
nghiệm 
1 Khối lượng 
riêng 
g/cm3 2.75 
2 Khối lượng 
thể tích xốp 
g/cm3 1.68 
3 Hàm lượng 
bụi, bùn, sét 
% 0.58 
4 Hàm lượng 
thoi dẹt 
% 18.2 
5 Hàm lượng 
hạt mềm yếu 
% 1.10 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) 25 
STT Chỉ tiêu thí 
nghiệm 
Đơn vị Kết quả thí 
nghiệm 
6 Độ hút nước % 0.43 
7 Thành phần hạt - Đạt 
Nhận xét: Đá dăm có các tính chất cơ lý đạt 
TCVN 7570:2006. 
2.4. Nước 
Nước sử dụng trong chế tạo bê tông là nước 
sinh hoạt sử dụng tại phòng thí nghiệm VLXD - 
Viện Thủy công. Nước để trộn và bảo dưỡng bê 
tông đạt tiêu chuẩn TCVN 4506:2012. 
2.5. Cốt sợi Poly-Propylene 
Trong phạm vi nghiên cứu, sợi Poly-
Propylene (PP) được dùng để chế tạo mẫu với 
nhiều tỷ lệ chiều dài sợi trên đường kính sợi 
(l/d) khác nhau. Hình dáng và đặc tính loại sợi 
được trình bày trong hình 1 và bảng 4. 
Hình 1. Sợi Poly - Propylene 
Bảng 4. Đặc tính sợi Poly - Propylene 
Loại 
sợi 
Đườn
g kính 
(mm) 
Chiều 
dài 
(mm) 
Tỷ lệ 
l/d 
Khối 
lượng 
riêng 
(kg/ 
m3) 
Mô 
đun 
đàn 
hồi 
(MPa) 
Cườn
g độ 
chịu 
kéo 
(MPa) 
5 100 
10 200 
15 300 
20 400 
Sợi PP 0.05 
25 500 
910 3500 700 
2.6. Phụ gia khoáng 
Sử dụng phụ gia khoáng là tro bay Phả Lại. 
Phụ gia khoáng là tro bay sẽ có tác dụng thay 
thế một phần xi măng để giảm khả năng xâm 
thực của bê tông khi làm việc trong môi trường 
nước có các tác nhân gây xâm thực, đặc biệt là 
môi trường biển. Kết quả thí nghiệm tính chất 
cơ lý của tro bay đạt yêu cầu theo TCVN10302: 
2014 được thể hiện ở bảng 5. 
Bảng 5. Tính chất kỹ thuật của tro bay Phả Lại 
STT 
Chỉ tiêu thí nghiệm 
Đơn vị 
Kết quả 
thí 
nghiệm 
1 Độ ẩm % 0.28 
2 Lượng nước yêu cầu % 27.8 
3 Khối lượng thể tích xốp kg/m3 944 
4 Tỷ trọng g/cm3 2.24 
5 Hàm lượng mất khi nung % 3.08 
6 Hàm lượng SiO2 % 50.98 
7 Hàm lượng Fe2O3 % 10.34 
8 Hàm lượng Al2O3 % 31.27 
9 Hàm lượng SO3 % 0.15 
2.7. Phụ gia hóa học 
Để hỗn hợp bê tông của cấp phối đối chứng 
(bê tông không pha cốt sợi PP) có tính công tác 
tốt, có khả năng đầm chặt tốt thì hỗn hợp bê 
tông phải đạt được độ sụt từ 18÷22cm, hỗn hợp 
bê tông không có sự phân tầng và tách nước, bê 
tông cần phải sử dụng phụ gia siêu dẻo giảm 
nước bậc cao gốc Polycacboxylate (PC). Lý do 
hỗn hợp bê tông cần có độ dẻo cao và không 
phân tầng ngay từ đầu vì sợi PP có đường kính 
rất nhỏ cỡ 50 micromet, tính hấp phụ nước bề 
mặt lớn, làm cản trở sự dịch chuyển của các vật 
liệu trong hỗn hợp bê tông, sẽ làm giảm tính 
công tác của hỗn hợp bê tông xuống rất thấp. Đề 
tài sử dụng phụ gia siêu dẻo giảm nước bậc cao 
Grace ADVA 181, đây là phụ gia siêu dẻo giảm 
nước bậc cao thuộc thế hệ 3, lượng dùng theo 
hướng dẫn của nhà cung cấp. Tuy nhiên cần 
phải thí nghiệm để xác định tỷ lệ pha trộn hợp 
lý đảm bảo tính công tác yêu cầu của hỗn hợp 
bê tông cốt sợi thiết kế. 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) 26 
3. THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG 
CỐT SỢI PP 
Các cấp phối bê tông cốt sợi được thiết kế theo 
phương pháp ACI 211-4R: 1993. Hàm lượng cốt 
sợi PP lần lượt là 0.5%; 1.0% và 1.5% của chất 
kết dính cho các cấp phối khác nhau, ký hiệu S0.5, 
S1.0 và S1.5. Trong thiết kế đã thay thế 25% chất 
kết dính là tro bay (theo khối lượng). Trộn các hỗn 
hợp bê tông với cấp phối đã thiết kế, tiến hành xác 
định độ lưu động theo TCVN 3106:2007. Kết quả 
thiết kế thành phần vật liệu cho các cấp phối thiết 
kế như trong bảng 6. 
Bảng 6. Thành phần vật liệu của các cấp phối bê tông thí nghiệm 
TT Ký hiệu 
Xi 
măng 
(kg) 
Tro 
bay 
(kg) 
ADVA 
181 
(lít) 
Cát 
(kg) 
Đá 
(kg) 
Nước 
(lít) 
Sợi PP 
(kg) 
Độ sụt 
(cm) 
1 PP0 345 115 4.8 781 1108 173 0 22.5 
2 PP1-S0.5 345 115 4.8 781 1108 173 2.3 21.0 
3 PP1-S1.0 345 115 4.8 781 1108 173 3.6 20.0 
4 PP1-S1.5 345 115 4.8 781 1108 173 6.9 18.0 
5 PP2-S0.5 345 115 4.8 781 1108 173 2.3 19.0 
6 PP2-S1.0 345 115 4.8 781 1108 173 3.6 18.5 
7 PP2-S1.5 345 115 4.8 781 1108 173 6.9 17.5 
8 PP3-S0.5 345 115 4.8 781 1108 173 2.3 18.0 
9 PP3-S1.0 345 115 4.8 781 1108 173 3.6 17.5 
10 PP3-S1.5 345 115 4.8 781 1108 173 6.9 17.0 
11 PP4-S0.5 345 115 4.8 781 1108 173 2.3 17.5 
12 PP4-S1.0 345 115 4.8 781 1108 173 3.6 17.0 
13 PP4-S1.5 345 115 4.8 781 1108 173 6.9 17.0 
14 PP5-S0.5 345 115 4.8 781 1108 173 2.3 18.0 
15 PP5-S1.0 345 115 4.8 781 1108 173 3.6 18.0 
16 PP5-S1.5 345 115 4.8 781 1108 173 6.9 18.0 
Ký hiệu cấp phối bê tông: PP0: Cấp phối bê 
tông đối chứng (không có cốt sợi); PP1: chiều 
dài sợi l = 5mm; PP2: chiều dài sợi l = 10mm; 
PP3: chiều dài sợi l = 15mm; PP4: chiều dài sợi 
l = 20mm; PP5: chiều dài sợi l = 25mm. 
4. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ NHẬN XÉT 
4.1. Thí nghiệm cường độ nén và cường độ 
kéo khi uốn 
Trộn các hỗn hợp bê tông với cấp phối đã 
thiết kế, tiến hành đúc mẫu thí nghiệm được chế 
tạo và bảo dưỡng theo TCVN 3105:1993. Đúc 
các mẫu hình lập phương: (15x15x15)cm để xác 
định cường độ nén của bê tông sau 28 ngày tuổi 
theo tiêu chuẩn TCVN 3118:2012. Để thí 
nghiệm cường độ kéo khi uốn, mẫu kiểm tra có 
kích thước hình lăng trụ (10x10x40)cm, xác 
định cường độ kéo khi uốn của bê tông sau 28 
ngày tuổi theo TCVN 3119:2012. Kết quả thí 
nghiệm được thể hiện trong hình 2. 
Hình 2. Biểu đồ cường độ nén và cường độ kéo 
khi uốn của các cấp phối bê tông cốt sợi PP 
Nhận xét: Kết quả cho thấy khi sử dụng hàm 
lượng sợi 0.5% thì cường độ chịu nén tăng, tuy 
nhiên khi tăng hàm lượng sợi lên 1% và 1.5% 
thì cường độ chịu nén lại có xu hướng giảm cho 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) 27 
các loại sợi có tỷ lệ l/d từ 100 đến 500. Sự tăng 
cường độ chịu nén trong khoảng 7% đến 11% 
khi hàm lượng sợi sử dụng là 0.5% và tốt nhất 
đối với cấp phối sử dụng loại sợi có l/d bằng 
200 (Cấp phối PP2-S0.5): Rn tăng 11%. Hầu hết 
các cấp phối sử dụng hàm lượng 1.5% đều nhỏ 
hơn so với cấp phối không sợi (PP0) và sự giảm 
cường độ lớn nhất lên đến 12.5% xảy ra đối với 
cấp phối sử dụng loại sợi có l/d bằng 500. 
+ Khác với khả năng chịu nén, cường độ chịu 
uốn của bê tông cốt sợi PP tăng theo hàm lượng 
sợi sử dụng với tất cả các tỷ lệ l/d của sợi Poly-
Propylene, kết quả thể hiện trên hình 2 cho thấy 
khi hàm lượng sợi là 1.5% có cường độ uốn lớn 
nhất, cường độ uốn tăng là 11.9%, 14.7%, 
30.3%, 20.8% và 17.7% lần lượt cho các tỷ lệ 
l/d là 100, 200, 300, 400 và 500. Cấp phối sử 
dụng loại sợi có tỷ lệ l/d là 300 với hàm lượng 
1.5% thì cường độ chịu uốn đạt 8.98MPa, tăng 
30.3% so với cấp phối không sợi. 
4.2. Thí nghiệm mác chống thấm 
Trong quá trình thí nghiệm mác chống thấm 
của bê tông cốt sợi PP, vì điều kiện về thời gian 
và kinh phí trong giới hạn cho phép nên nhóm 
nghiên cứu chỉ đúc các mẫu thử mác chống 
thấm cho cấp phối PP2-S0.5 và PP3-S0.5 để 
kiểm tra. Đây là 02 cấp phối có tỷ lệ l/d và hàm 
lượng cốt sợi là hợp lý, cho cường độ bê tông 
cao nhất mà đề tài đã lựa chọn. 
Các mẫu thử mác chống thấm có kích thước 
(D15xH15). Mẫu được bảo dưỡng 28 ngày 
trong điều kiện tiêu chuẩn, sau đó tiến hành 
kiểm tra mác chống thấm theo TCVN 
3116:2007. 
Kết quả thí nghiệm cho thấy cả 02 cấp phối 
bê tông cốt sợi đều đạt W12÷W14. Với mác 
chống thấm đạt giá trị rất cao như trên thì bê 
tông khi pha cốt sợi PP trong nghiên cứu đã đáp 
ứng được yêu cầu sử dụng cho các công trình 
Thủy lợi. 
5. KẾT LUẬN 
Từ các kết quả thí nghiệm về độ sụt của hỗn 
hợp bê tông, cường độ nén và kéo khi uốn của 
các cấp phối bê tông cốt sợi PP cho thấy: 
+ Hỗn hợp bê tông cốt sợi PP có độ lưu động 
giảm so với cấp phối không sợi. Hàm lượng sợi 
tăng lên thì độ lưu động giảm xuống. Tuy nhiên 
tất cả các cấp phối này đều không có hiện tượng 
phân tầng, tách nước, do sự có mặt của cốt sợi 
làm cho hỗn hợp bê tông có tính giữ nước tốt 
hơn, đảm bảo tính công tác theo yêu cầu thiết kế. 
+ So với bê tông không có cốt sợi PP thì bê 
tông cốt sợi có cường độ nén và uốn tăng với 
hàm lượng sợi PP khoảng 0.5 đến 1%. Khi hàm 
lượng sợi PP tăng lên đến 1.5% thì cường độ 
nén lại giảm đi rõ rệt. 
+ Tỷ lệ chiều dài/đường kính sợi PP cũng 
ảnh hưởng đến tính chất của bê tông cốt sợi. Tỷ 
lệ l/d có giá trị hợp lý hơn cả trong khoảng từ 
200 đến 300. 
+ Thông qua các kết quả thí nghiệm đạt 
được, có thể sử dụng sợi PP có các chỉ tiêu cơ lý 
như bảng 4 với hàm lượng sợi khoảng 0.5 đến 
1.0% và có tỷ lệ l/d từ 200 đến 300 là hợp lý. 
+ Việc tăng cao cường độ chịu kéo uốn của 
bê tông khi sử dụng sợi PP, đồng thời cũng 
làm tăng độ dẻo dai, tăng khả năng kháng nứt 
dưới tác động của tải trọng và kháng nứt do co 
ngót, khi đó cho phép làm giảm đáng kể chiều 
dày bê tông. 
+ Nghiên cứu chế tạo thành công loại bê tông 
cốt sợi với nhiều ưu điểm vượt trội so với bê 
tông thông thường như: tăng cường độ kéo uốn 
và cường độ nén, kháng nứt tốt, bền với khí hậu, 
bê tông có độ dẻo dai cao,... Khi sử dụng sợi PP, 
bê tông sẽ hạn chế biến dạng mềm, giúp cho khả 
năng kháng va đập tốt hơn. 
+ Để duy trì được tính lưu động của hỗn hợp 
bê tông và bê tông đạt được cường độ cao thì 
phụ gia siêu dẻo giảm nước bậc cao nhất thiết 
phải được sử dụng để chế tạo bê tông cốt sợi. 
Chiều dài sợi, cũng như hàm lượng cốt sợi phải 
tùy thuộc vào mác bê tông thiết kế và các yêu 
cầu kỹ thuật khác kèm theo. 
+ Đề xuất sử dụng bê tông cốt sợi thay thế 
kết cấu bê tông cốt thép thông thường cho một 
số hạng mục công trình nhằm ứng dụng vào 
thực tế xây dựng, đảm bảo thi công tốt, có thể 
dùng cho các lớp phủ có bề mặt có cường độ 
cao như: đường băng, sân bay, đường cao tốc, 
đập tràn, chống thấm, sửa chữa và gia cường kết 
cấu dầm, cầu, tunel, các kết cấu phải chịu trọng 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) 28 
tải cao hoặc chịu tải trọng hỗn hợp, đặc biệt là 
các công trình thường xuyên chịu tác động xâm 
thực của môi trường nước như một số kết cấu bê 
tông các công trình Thủy lợi. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Nguyễn Quang Chiêu (2008), “Bê tông cốt sợi và bê tông cốt sợi thép”, NXB Giao Thông Vận Tải, 
Hà Nội. 
Nguyễn Quang Phú, (2015), “Thiết kế cấp phối bê tông tính năng cao sử dụng Silica Fume và phụ 
gia siêu dẻo”, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường, Vol. 3, No. 50, 44-48, 
9/2015. 
Nguyễn Quang Phú (2017), “Thiết kế bê tông cốt sợi ứng dụng trong công trình thủy lợi”, Journal 
of Science of Lac Hong University Special issue (11/2017), pp. 73-76. 
Phạm Duy Hữu (2011), “Công nghệ bê tông và bê tông đặc biệt”, Nhà xuất bản Xây dựng 2011. 
TCVN 2682:2009: “Tiêu chuẩn xi măng Pooclăng - Yêu cầu kỹ thuật” 
TCVN 3116-2007:“Phương pháp xác định độ chống thấm nước”. 
TCVN 3118-2012: “Phương pháp xác định cường độ chịu nén của bê tông”. 
TCVN 3119-2012: “Phương pháp xác định cường độ kéo khi uốn của bê tông”. 
TCVN 7570-2006: “Cốt liệu cho bê tông - Yêu cầu kỹ thuật”. 
TCVN 7572:2006: “Cốt liệu cho bê tông - Phương pháp thử". 
TCVN10302:2014: "Phụ gia hoạt tính tro bay dùng cho bê tông, vữa xây và xi măng". 
Thái Duy Sâm (2006), “Nghiên cứu và ứng dụng bê tông chất lượng cao”, báo cáo kết quả đề tài 
cấp Nhà nước. 
ACI 440.3R-12, “Guide Test Methods for Fiber-Reinforced Polymer (FRP) Composites for 
Reinforcing or Strengthening Concrete and Masonry Structures”. 
ACI Committee 211, “Guide for Selecting Proportions for High- Strength Concrete”. 
Davidovits J. (2011), “Geopolymer Chemistry and Application”, 3rd edition, Geopolymer 
Institute, French. 
Eng. Pshtivan, N. Shakor, Prof.S.S. Pimplikar (2011), “Glass Fiber Reinforced Concrete Use in 
Construction” International Journal of Technology and Engineering System: Jan - Mach 2011, 
Vol.2, No.2. 
Hardjito D. and Rangan B.V. (2005), “Development and properties of low-calcium fly ash-
based geopolymer concrete”, Research Report GC1 Faculty of Engineering Curtin University of 
Technology Perth, Australia. 
Ir. Richard Summers Quality Control Consultants Ltd, Hong Kong (2000), “Glass Fiber Reinforced 
Concrete as a material, its properties, manufacture and applications”. 
 Monita Olivia (2011), “Durability Related Properties of Low Calcium Fly ash based 
Geopolymer Concrete”. PhD Thesis. Department of Civil Engineering, School of Civil and 
Mechanical Engineering, Curtin University of Technology, Australia. 
Palomo A., Grutzeck M.W. and Blanco M.T. (1999), “Alkali-activated fly ashes - A cement for the 
future”. Cement and Concrete Research, 29(8), pp 1323-1329. 
Van Jaarsveld, Van Deventer and Lukey G.C. (2003), “The characterization of source materials 
in fly ash based geopolymers”. Materials Letters, 57(7), pp 1272-1280. 
Zhang Zu-Hua et al. (2009), “Preparation and mechanical properties of polypropylene fiber 
reinforced calcined kaolin-fly ash based geopolymer”. Journal of Central South University of 
Technology, 16, pp 49-52. 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) 29 
Abstract: 
STUDY ON DETERMINATION OF REASONABLE FIBER CONTENT TO DESIGN 
THE FIBER REINFORCED CONCRETE COMPONENT WITH HIGH COMPRESSIVE 
STRENGTH AND FLEXURAL STRENGTH, DURABLE IN THE MARINE 
ENVIRONMENT 
Using the Poly-Propylene fiber, mineral additives and new generation superplasticizer to design 
the fiber reinforced concrete component with high compressive strength and flexural strength, 
durable in the marine environment. When the binder by 25% Fly ash replacing, combined using of 
reasonable superplasticizer, the fiber reinforced concrete will be manufactured with waterproof 
achieved W12÷W14 and over 40MPa compresive strength when the fiber content of 0,5 ÷ 1%. The 
designed fiber reinforced concrete to meet the technical requirements for some of Irrigation works 
requires the high waterproof and high strength. 
Keywords: Fiber Reinforced Concrete; Fly ash; Superplasticizer; Waterproof. 
Ngày nhận bài: 20/4/2018 
Ngày chấp nhận đăng: 07/5/2018 

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_xac_dinh_ham_luong_cot_soi_hop_ly_de_che_tao_be_t.pdf