S dính bám gi a bê tông vƠ c t thép

2.3.1.1 Khái ni m

Trong k t c u bê tông c t thép, ngoài hai v t li u thƠnh ph n là bê tông và c t thép thì s dính bám gi a chúng c ngđóng m t vai trò quy tđ nh. Có th coi s dính bám là m t trong nh ngy u t c b n, quy t đ nh s làm vi c c abê tông c t thép nh lƠ m t v t li u t h p.

S dính bám trong bê tông c t thép đ c hi u là s truy n l c gi a thép và bê tông. i u đó có ngh a là, l c dính bám s xu t hi n n i có s d ch chuy n t ng đ i gi a thép và bê tông do các nguyên nhơn nh t i tr ng, n t, s thay đ i nhi t đ , co ngót, t bi n, v.v. Nh l c dính bám nƠy mƠ bi n d ng c a c t thép vƠ bê tông xung quanh nó, nói chung lƠ, b ng nhau.

Do kh n ng ch u kéo c a bê tông lƠ r t nh nên, nh ng khu v c có ng su t kéo l n, bê tông b n t vƠ l c kéo trong các k t c u bê tông c t thép s do c t thép ch u. L c dính bám trong nh ng khu v c nƠy lƠm cho v t n t phơn b v i kho ng cách nh vƠ b r ng v t n t không l n.

Hình 2.32 th hi n chi ti t s phơn b ng su t trong c t thép vƠ trong bê tông c ng nh ng su t dính bám gi a chúng trong m t thanh bê tông c t thép ch u kéo ch a n t. ng su t trong c t thép t i các đ u thanh lƠ fs F As. Bi n d ng c a c t thép nh ng n i nƠy lƠ

s f Es s

  . T i đ u thanh bê tông, l c dính bám bu c bê tông bi n d ng vƠ, do đó, cùng tham gia ch u kéo v i c t thép. ng su t vƠ bi n d ng trong c t thép gi m đ ng th i v i vi c t ng ng su t vƠ bi n d ng trong bê tông. Qua m t chi u dƠi nh t đ nh t (đ c g i lƠ chi u dƠi truy n l c), bi n d ng trong c hai v t li u b ng nhau vƠ ng su t trong chúng đ c gi không đ i. Trên chi u dƠi t nƠy, ng su t dính bám u phát huy tác d ng. ng su t dính bám t ng nhanh đ n giá tr c c đ i vƠ sau đó c ng gi m nhanh. Trên đo n mƠ bi n d ng trong bê tông vƠ c t thép b ng nhau, ng su t dính bám u0.

Trên chi u dƠi truy n l c t đi u ki n cơn b ng c a m t phơn t có chi u dƠi dx là

s s s   c c cn

dF df A u x pdx dF df A (2.31) đơy, pdb là chu vi thanh thép, Acn lƠ di n tích th c c a m t c t bê tông.

L c dính bám gi a bê tông vƠ c t thép có th đ c xác đ nh b ng nhi u thí nghi m khác nhau vƠ k t qu c a các thí nghi m đó c ng r t khác nhau. Hình 2.33 mô t m u thínghi m do RILEM đ xu t vƠ đ c CEB-FIP s d ng.

Hình 2.32 ng su t dính bám trong thanh bê tông c t thép ch u kéo [5]

Hình 2.33 Thí nghi m RILEM đ xác đ nh l c dính bám [5]

Nói chung, quy lu t bi n thiên c a l c dính bám lƠ r t khó xác đ nh. Thông th ng, ng i ta s d ng đ l n trung bình c a ng su t dính bám. N u m t thanh c t thép có đ ng kính lƠ d ch u l c đúng b ng l c kéo ch y vƠ đ c chôn trong bê tông m t chi u dƠi đúng b ng

0, 2 2 b

u F

 d

db lƠ đ ng kính c a thanh thép

5db

5db

10db 5cm db

10db

2db

F

s s

f F

A

dx f xs  fs1nfc

c1 c t

f f F

 A

 

u x

 

fc x

Bi u đ ng su t trong c t thép

Bi u đ ng su t trong bê tông

Bi u đ ng su t dính bám

F F

t um

At lƠ di n tích tính đ i

s c

nE E lƠ t l đ c ng gi a c t thép vƠ bê tông

chi u dài tri n khai d, lƠ chi u dƠi t i thi u đ cho thanh thép không b kéo tu t kh i bê tông, thì ng su t dính bám trung bình um trên b m t c a nó lƠ:

2

4 4

b y b y b y

m

b d b d d

A f d f d f

u d d



 

  

   (2.32)

C ng đ dính bám th ng đ c xác đ nh thông qua c ng đ ch u kéo ho c ch u nénc a bê tông. Theo [7] c ng đ dính bám trung bình c a bê tông có th đ c xác đ nh g n đúng theo công th c sau

m 1,8cr

u  f (2.33)

B ng 2.12 cung c p c ng đ dính bám c a bê tông ph thu c vƠo c ng đ ch u nén đ c xác đ nh theo m u l p ph ng vƠd ng c t thép c a Tiêu chu n EuroCode2.

B ng 2.12 C ng đ dính bám trung bình (MPa) c a bê tông theo EuroCode2 [7]

 

, MPa

c cube

f 12 16 20 25 30 35 40 45 60 C t tròn tr n 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 C t có g db35mm 1,6 2,0 2,3 2,7 3,0 3,4 3,7 4,0 4,3

2.3.1.2 Các y u t nh h ng đ n l c dính bám L c dính bám đ c t o ra b i các y u t chính sau [5], [7]:

 S dính bám hoá h c. L c dính bám nƠy ph thuôc vƠo đ thô vƠ đ s chc a b m t c t thép. Nói chung, l c nƠy có giá tr nh vƠ b phá ho i b i các d ch chuy n nh .

 Ma sát. Do co ngót vƠ các tác đ ng l c nên trong bê tông t n t i m t áp l c lên c t thép. Áp l c nƠy s t o ra m t l c ma sát gi a bê tông vƠ b m t c t thép. H s ma sát gi a hai v t li u nƠy n m trong kho ng 0,3 0,6 .

 S t ng tác c h c gi a c t thỨp và bê tông. N u c t thép có g thì hi u ng cƠi khoá gi a bê tông vƠ g c t thép s t o ra l c ch ng l i s tr t t ng đ i gi a chúng.

các thanh c t thép tròn tr n, hai y u t đ u tiên đóng vai trò quan tr ng nh t trong vi c t o ra l c dính bám. Trong khi đó, c t thép có g thì s t ng tác cƠi khoá gi a bê tông v i các g c t thép (y u t sau cùng) l i đóng vai trò quy t đ nh. Vì v y, các y u t chính có nh h ng đ n s dính bám gi ac t thép và bê tông là:

 Di n tích g c a c t thép,

 C ngđ và thành ph nc a bê tông,

 B dày l p bê tông b o v ,

 ng kính c t thép,

 V trí c t thép khi đ bê tông.