Tải bản đầy đủ (.pdf) (95 trang)

Nghiên cứu thực nghiệm ứng xử của cột btct có cốt thép bị ăn mòn gia cường tấm cfrp chịu nén lệnh tâm

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2 MB, 95 trang )

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
--------------------

NGUYỄN THANH LỘC

NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ỨNG XỬ CỦA CỘT BTCT
CĨ CỐT THÉP BỊ ĂN MỊN GIA CƯỜNG TẤM CFRP
CHỊU NÉN LỆNH TÂM

Chuyên ngành : Kỹ Thuật Xây Dựng
Mã số

: 8580201

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2023


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
--------------------

Cán bộ hướng dẫn :

PGS. TS. Nguyễn Minh Long
Cán bộ chấm nhận xét 1:

PGS. TS. Đào Đình Nhân


Cán bộ chấm nhận xét 2:

PGS. TS. Ngô Hữu Cường
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM
vào ngày 13 tháng 7 năm 2023 .
Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ gồm:
1. Chủ tịch:

PGS.TS Nguyễn Đỗ Văn Vương

2. Thư ký:

TS. Liêu Xuân Quí

3. Phản biện 1:

PGS. TS. Đào Đình Nhân

4. Phản biện 2:

PGS. TS. Ngơ Hữu Cường

5. Ủy viên:

TS. Nguyễn Hồng Ân

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA
KỸ THUẬT XÂY DỰNG


PGS.TS Nguyễn Đỗ Văn Vương


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: NGUYỄN THANH LỘC

MSHV: 1970676

Ngày, tháng, năm sinh: 08/12/1991

Nơi sinh: Bà Rịa_Vũng Tàu

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng
Mã số: 8580201

I. TÊN ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ỨNG XỬ CỦA CỘT BTCT CĨ CỐT
THÉP BỊ ĂN MỊN GIA CƯỜNG TẤM CFRP CHỊU NÉN LỆCH TÂM
“Experimental Research Of RC Columns With Corroded Reinforcement
Strengthened By CFRP Composite Under Eccentric Loading”


II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG
1. Đánh giá và kiểm chứng tính chính xác và phạm vi sử dụng của một số hướng
dẫn thiết kế hiện hành cho trường hợp cột BTCT bị ăn mịn gia cường tấm
CFRP chịu nén có độ lệch tâm khác nhau.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ

:14/02/2022

IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ

: 13/6/2023

V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS. Nguyễn Minh Long

i


Tp. HCM, ngày... tháng... năm 2023
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

PGS. TS. Nguyễn Minh Long

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

ii



LỜI CẢM ƠN
Luận văn này là một phần trong đề tài cấp Quốc Gia loại B: “PHỤC HỒI KHẢ
NĂNG CHỊU NÉN LỆCH TÂM CỦA CỘT BÊ TƠNG CỐT THÉP CĨ CỐT
THÉP BỊ ĂN MÒN BẰNG VẬT LIỆU SỢI COMPOSITE (FRP)”. Tồn bộ số
liệu và hình ảnh thí nghiệm sử dụng trong luận văn được lấy từ đề tài trên và được sự
đồng ý của chủ nhiệm đề tài là PGS.TS. Nguyễn Minh Long.
Trước tiên, Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TS. Nguyễn
Minh Long. Thầy đã hướng dẫn tôi phương pháp tiếp cận nghiên cứu. Thầy đã có
nhiều ý kiến đóng góp quý báu và giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt chặng đường vừa
qua.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Khoa Kỹ thuật Xây dựng, trường Đại
học Bách Khoa Tp.HCM đã tận tình giảng dạy và truyền đạt kiến thức cho tơi trong
suốt khóa Cao học vừa qua.
Tơi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các anh chị em trong Phịng thí nghiệm Kết cấu Cơng
trình (BKSEL), Khoa Kỹ thuật Xây dựng, trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM đã
nhiệt tình hỗ trợ và giúp tơi hồn thành nghiên cứu này một cách tốt nhất.
Mặc dù bản thân đã cố gắng nghiên cứu và hồn thiện, tuy nhiên khơng thể khơng có
những thiếu sót nhất định. Kính mong q Thầy Cơ chỉ dẫn thêm để tôi bổ sung
những kiến thức và hồn thiện bản thân mình hơn.
Xin trân trọng cảm ơn quý Thầy Cô.
Tp. HCM, ngày 13 tháng 7 năm 2023

Nguyễn Thanh Lộc

iii


TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
Việc sử dụng tấm Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) để phục hồi hoặc cải
thiện khả năng chịu lực cho cột bê tông cốt thép (BTCT) có cốt thép bị ăn mịn do

mơi trường đã được nhiều nghiên cứu đề cập, tuy nhiên, các nghiên cứu chỉ mới dừng
lại ở kiểu ứng xử nén đúng tâm. Trong thực tế, cột trong kết cấu cơng trình hầu hết
đều có ứng xử chịu nén lệch tâm. Khác với cột nén đúng tâm, hiện tượng biến dạng
không đều của lưới CFRP gia cường, do ứng xử nén lệch tâm của cột làm giảm hiệu
quả gia cường kháng nở hông của lưới CFRP, và tác động bất lợi đến khả năng chịu
lực của cột. Tuy nhiên, vẫn chưa thấy có một nghiên cứu nào đề cập đến đến ứng xử
của cột BTCT có cốt thép bị ăn mịn, được gia cường bằng tấm CFRP chịu tải trọng
nén lệch tâm cho đến thời điểm hiện nay. Đặc biệt, sự thiếu hụt về các số liệu nghiên
cứu cho trường hợp cột BTCT có cốt thép bị ăn mịn được gia cường bằng tấm CFRP,
gần như là nguyên nhân chính dẫn đến việc thiếu vắng hồn tồn các điều khoản tính
tốn cụ thể dành cho loại cấu kiện quan trọng này, trong các tiêu chuẩn thiết kế gia
cường kết cấu dùng vật liệu CFRP hiện hành, cụ thể là ACI 440.2R (2017).
Nghiên cứu này khảo sát thực nghiệm trên 24 cột bê tông cốt thép có kích thước
(200x200x800)mm, bố trí cốt thép dọc 4Φ16 và cốt thép đai Φ6, có cốt thép dọc và
cốt thép đai bị ăn mòn theo các mức độ (loại A: Cốt thép khơng bị ăn mịn; Loại B:cốt
đai bị ăn mòn 15%; Loại C: Cốt đai và cốt dọc bị ăn mòn 15%; Loại D: cốt đai bị ăn
mòn 15% và cốt dọc bị ăn mòn 30%), được gia cường tấm CFRP với số lớp gia cường
khác nhau (0, 1 và 3 lớp). Được tiến hành nén lệch tâm với giá trị e=25mm
(e/h=0.125) và e=75mm (e/h=0.375).
Đối với các nhóm cột có cốt thép bị ăn mịn, chịu nén lệch tâm, khơng được gia cường
CFRP, thì kết quả từ thực nghiệm nhỏ hơn so với kết quả dự đoán từ tiêu chuẩn ACI
440.2R-17 hệ số an toàn (Safety Factor) SF <1. Trong khi với nhóm cột được gia
cường CFRP, thì giúp hồi phục khả năng làm việc của cột, lúc này hệ số SF >1. Nhóm
cột có độ lệch tâm e lớn, khi có số lớp gia cường càng lớn thì hiệu quả gia cường
CFRP càng cao hơn so với cột có độ lệch tâm e nhỏ.

iv


ABSTRACT

The use of Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) panels to restore or improve
the bearing capacity of reinforced concrete columns with reinforcement corroded by
the environment has been mentioned by many studies, however, studies have only
stopped at the right-centered compression behavior. In fact, most columns in building
structures have eccentric compression behavior. Unlike centric compression
columns, the phenomenon of uneven deformation of the reinforced CFRP mesh, due
to the eccentric compression behavior of the column, reduces the effectiveness of the
CFRP mesh's anti-expansion reinforcement, and has a negative impact on the loadbearing capacity. of column. However, there has not been any research that has
mentioned the behavior of reinforced concrete columns with corroded steel
reinforced with CFRP panels subjected to eccentric compressive loads until now. In
particular, the lack of research data for the case of reinforced concrete columns with
corroded steel reinforced with CFRP panels is almost the main reason leading to the
complete lack of specific calculation provisions. for this important type of structure,
in the current structural reinforcement design standards using CFRP materials,
specifically ACI 440.2R (2017).
This study experimentally investigated on 24 reinforced concrete columns with
dimensions (200x200x800)mm, arranged with 4Φ16 longitudinal reinforcement and
Φ6 stirrup reinforcement, with longitudinal and stirrup reinforcement corroded
according to different levels ( Type A: Non-corroded steel; Type B: 15% corroded
stirrup; Type C: 15% corroded stirrup and longitudinal reinforcement; Type D: 15%
corroded stirrup and corroded longitudinal reinforcement 30% wear), reinforced with
CFRP panels with different numbers of reinforcement layers (0, 1 and 3 layers).
Eccentric compression was performed with values e=25mm (e/h=0.125) and
e=75mm (e/h=0.375).
For groups of columns with corroded reinforcement, subjected to eccentric
compression, and not reinforced with CFRP, the experimental results are smaller than
the predicted results from the ACI 440.2R-17 safety factor standard ( Safety Factor)

v



SF <1. While with the column group reinforced with CFRP, it helps to restore the
working capacity of the column, at this time the SF coefficient >1. In the group of
columns with large eccentricity e, the greater the number of reinforcement layers, the
more effective the CFRP reinforcement is compared to columns with small
eccentricity e.

vi


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công việc do chính tơi thực hiện dưới sự hướng dẫn của Thầy
PGS.TS. Nguyễn Minh Long.
Các kết quả trong Luận văn là đúng sự thật và chưa được công bố ở các nghiên cứu
khác.
Tôi xin chịu trách nhiệm về công việc thực hiện của mình.

Tp. HCM, ngày 13 tháng 7 năm 2023

Nguyễn Thanh Lộc

vii


MỤC LỤC
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ......................................................................... i
LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................... iii
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ......................................................................... iv
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... vii
MỤC LỤC .............................................................................................................. viii

DANH MỤC HÌNH ẢNH ....................................................................................... xi
DANH MỤC BẢNG BIỂU .................................................................................... xii
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT ...................................................... xiii
CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ .....................................................................................1
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU..........................................................5
2.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGỒI NƯỚC .....................................................5
2.1.1. Các nghiên cứu về ứng xử nén đúng tâm của cột BTCT được gia cường bằng
tấm FRP .......................................................................................................................5
2.1.2. Các nghiên cứu về ứng xử nén lệch tâm của cột BTCT được gia cường bằng
tấm FRP .......................................................................................................................6
2.1.3. Các nghiên cứu về ứng xử nén đúng tâm của cột BTCT được gia cường bằng
tấm FRP liên quan đến vấn đề ăn mòn cốt thép ..........................................................8
2.1.4. Các nghiên cứu về ứng xử nén lệch tâm của cột BTCT được gia cường bằng
tấm FRP liên quan đến vấn đề ăn mòn cốt thép ........................................................10
2.2. CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC ..............................................11
CHƯƠNG 3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ............................................................12
3.1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU...............................................................................12
3.2. Ý NGHĨA NGHIÊN CỨU .................................................................................12
3.2.1. Ý nghĩa về khoa học ........................................................................................12
3.2.2. Ý nghĩa về thực tiễn ........................................................................................13
3.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..............................................................................15
CHƯƠNG 4. CHƯƠNG TRÌNH THỰC NGHIỆM ............................................16
4.1. VẬT LIỆU .........................................................................................................16

viii


4.1.1. Bê tông ............................................................................................................16
4.1.2. Cốt thép ...........................................................................................................16
4.1.3. Tấm CFRP .......................................................................................................17

4.1.4. Keo ..................................................................................................................17
4.1.5. Chất tạo mơi trường ăn mịn cốt thép..............................................................18
4.2. MẪU CỘT .........................................................................................................19
4.3. QUI TRÌNH CHẾ TẠO MẪU ...........................................................................22
4.3.1. Qui trình tạo ăn mịn, gia cơng và lắp cảm biến cho cốt thép .........................22
4.3.2. Tạo ván khuôn .................................................................................................23
4.3.3. Đổ bê tông và bảo dưỡng bê tông tới khi đạt cường độ ..................................23
4.3.4. Công tác gia cường tấm CFRP cho cột ...........................................................23
4.3.5. Sơ đồ, bố trí thiết bị và quy trình thí nghiệm. .................................................25
4.4. CÁC BƯỚC THÍ NGHIỆM...............................................................................27
CHƯƠNG 5. KIỂM CHỨNG TÍNH CHÍNH XÁC CỦA CỘT THEO TIÊU
CHUẨN ACI 440.2R-17..........................................................................................29
5.1. LÝ THUYẾT TÍNH TỐN VÀ XÂY DỰNG BIỂU ĐỒ TƯƠNG TÁC (P-M)
CỦA CỘT GIA CƯỜNG CFRP ...............................................................................29
5.1.1. Lực nén đúng tâm ............................................................................................29
5.1.2. Cột tiết diện trịn..............................................................................................33
5.1.3. Cột có tiết diện khác hình trịn (vng, chữ nhật) ..........................................33
5.1.4. u cầu về điều kiện sử dụng .........................................................................34
5.1.5. Biểu đồ tương tác (P-M) .................................................................................35
5.2. CÁC BƯỚC TÍNH TỐN BIỂU ĐỒ TƯƠNG TÁC (P-M) CHO CỘT KHƠNG
TRỊN ........................................................................................................................36
5.2.1. Điểm A (nén đúng tâm)...................................................................................37
5.2.2. Điểm B ............................................................................................................37
5.2.3. Điểm C ............................................................................................................37
5.2.4. Điểm D ............................................................................................................40
5.3. KẾT QUẢ KIỂM TRA ......................................................................................41
CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .........................................................47
ix



6.1. KẾT LUẬN ........................................................................................................47
6.2. KIẾN NGHỊ .......................................................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................49
PHỤ LỤC TÍNH TỐN .........................................................................................57
LÝ LỊCH TRÍCH NGANG ....................................................................................78

x


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 4-1. (a) bể chứa axit H2SO4 nồng độ 45%; (b) cốt thép bị ăn mịn .................18
Hình 4-2. Cấu tạo mẫu cột thực nghiệm...................................................................20
Hình 4-3. Sơ đồ bố trí các chuyển vị kế của mẫu cột thí nghiệm. ...........................25
Hình 4-4. Sơ đồ lắp đặt cảm biến cho các mẫu cột ..................................................26
Hình 4-5. Mẫu cột thí nghiệm sau khi cân chỉnh hồn tất........................................28
Hình 4-6. Mẫu sau khi bị phá hoại ...........................................................................28
Hình 5-1. Biểu đồ ứng suất biến dạng của cột bê tơng cốt thép có và khơng có hiệu
ứng bó hơng [41]. ......................................................................................................29
Hình 5-2. Mơ hình ứng suất biến dạng của cột bê tơng có hiệu ứng bó hơng bởi FRP
[44] ............................................................................................................................31
Hình 5-3. Diện tích tiết diện mặt cắt hình trịn tương đương [44] ...........................34
Hình 5-4. Biểu đồ tương tác .....................................................................................36
Hình 5-5. Sơ đồ tính tốn biểu đồ tương tác P-M ....................................................39
Hình 5-6. Cách xác định hệ số an tồn SF (Safety Factor) trên biểu đồ P-M ..........42
Hình 5-7. Biểu đồ tương tác (P-M) của các cột có e =25mm (e/h =0.125)..............43
Hình 5-8. Biểu đồ tương tác (P-M) của các cột có e =75mm (e/h =0.375)..............44
Hình 5-9. Quan hệ giữa nhóm cột (A/B/C/D) và hệ số SF ......................................45

xi



DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 4-1. Cấp phối trộn bê tông thí nghiệm ............................................................16
Bảng 4-2. Tổng hợp kết quả thí nghiệm mẫu thép ...................................................17
Bảng 4-3. Thơng số đặc tính cơ học của sợi CFRP ..................................................17
Bảng 4-4. Thơng số đặc tính của keo .......................................................................17
Bảng 4-5. Cách đặt tên và mô tả mẫu cột thực nghiệm ............................................21
Bảng 5-1. Kết quả tổng hợp lực dọc P, moment M và hệ số an toàn SF của các cột
...................................................................................................................................41
Bảng 0-1. Kết quả tính tốn các điểm trên biểu đồ tương tác (P-M) cho 24 cột ......63

xii


DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT
Ý nghĩa

Chữ viết tắt
CFRP

Carbon Fiber Reinforced Polymer (Tấm (lưới) sợi các bon)

GFRP

Tấm (lưới) sợi thủy tinh

BFRP

Tấm (lưới) sợi Basalt


BTCT

Bê tông cốt thép

ACI 440.2R
(2017)

Guide for the Design and Construction of Externally Bonded
FRP Systems for Strengthening Concrete Structures (USA)

CNR DT200R1 Guide for the Design and Construction of Externally Bonded
(2013)
FRP Systems for Strengthening Existing Structures (Italy)
TR55 (2012)

Design guidance for stengthening concrete structures using fibre
composite materials, “Technical Report No. 55 (TR55)” (UK)

GNP

Gross National Product “Tổng sản phẩm quốc gia”

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

COV

Hiệp phương sai (Covariance)


CFF

Sợi các bon hợp nhất (Carbon-Fiber Fusion)

Re

Cốt thép dọc (Reinforcement)

Str

Cốt thép đai (Stirrup)

Flex

Chịu uốn (Flexure)

Conf

Chịu bó hơng (Confine)

SF

Hệ số an tồn (Safety factor)
Ý nghĩa

Ký hiệu
fc

Ứng suất chịu nén trong bê tông cột, MPa


fc,cube

Cường độ chịu nén 28 ngày mẫu lập phương của bê tông cột, MPa

fct,sp,cube

Cường độ kéo chẻ 28 ngày mẫu lập phương của bê tông cột, MPa

f'c

Cường độ chịu nén 28 ngày mẫu trụ của bê tông cột, MPa

fy

Giới hạn chảy của cốt thép dọc, MPa

fyw

Giới hạn chảy của cốt thép đai, MPa

fu

Giới hạn bền của cốt thép dọc, MPa

fuw

Giới hạn bền của cốt thép đai, MPa

ffu


Cường độ kéo đứt của tấm FRP, MPa

ffe

Ứng suất hữu hiệu của tấm FRP chịu kéo, MPa

xiii


fimp,u

Cường độ kéo của keo, MPa

fs

Cường độ chịu kéo của cốt thép dọc, MPa

f cc'

Cường độ chịu nén của bê tơng bị bó hơng, MPa

f1

Áp lực bó hơng của FRP, MPa

f lu

Áp lực bó hơng của tấm FRP, MPa

f sw


Cường độ chịu kéo của cốt đai, MPa

Es

Mô đun đàn hồi của cốt thép dọc, GPa

Esw

Mô đun đàn hồi của cốt thép đai, GPa

Ec

Mô-đun đàn hồi của bê tông, MPa

Ef

Mô đun đàn hồi của CFRP, MPa

Eimp

Mô-đun đàn hồi của keo, GPa

E2

Mô-đun dẻo của vật liệu bê tông được xác định từ đường cong
ứng suất - biến dạng nén dọc trục của bê tơng được bó hơng bằng
vật liệu FRP theo ACI 440.2R (2017), MPa

Eabsor


Khả năng hấp thụ năng lượng của cột, kNmm

Rc

Bán kính bo góc mẫu cột chữ nhật, mm

tf

Bề dầy của tấm FRP, mm

Pu

Lực phá hủy của mẫu, kN

Py,st

Lực dọc ứng với giá trị cốt thép dọc miền nén bị chảy dẻo, kN

Py

Cấp tải chuyển tiếp, mô tả sự chuyển tiếp rõ ràng từ ứng xử đàn
hồi qua phi tuyến của cột, kN

δh

Chuyển vị ngang của cột, mm

εfe


Biến dạng kéo hữu hiệu của tấm CFRP tại trạng thái giới hạn bền,


εfu

Biến dạng kéo đứt của tấm CFRP, ‰

 fu

Biến dạng lớn nhất của CFRP, ‰

ψf

Hệ số chiết giảm thành phần đóng góp của tấm CFRP theo ACI
440.2R (2017)

κa

Hệ số kể đến hình dạng của tiết diện theo ACI 440.2R (2017)

κb

Hệ số kể đến hình dạng của tiết diện trong tính toán biến dạng
cực đại theo ACI 440.2R (2017)

xiv


κε


Hệ số kể đến sự khác biệt giữa biến dạng kéo đứt của tấm FRP từ
thí nghiệm nén bó hơng và kéo đứt dọc trục theo ACI 440.2R
(2017)

ρg

Hàm lượng cốt thép dọc, %

β1

Hệ số phụ thuộc vào cường độ chịu nén của bê tông

P-M

Biểu đồ tương tác giữa lực dọc và moment uốn

K0

Độ cứng trong giai đoạn đầu của cột, kN/mm

Pn

Khả năng chịu nén dọc trục danh định của cột, kN

Mn

Khả năng chịu uốn danh định của cột, kNm

Me


Moment ứng với độ lệch tâm e, kNm

Mδh

Moment ứng với chuyển vị ngang của cột, kNm

Mfinal

Tổng của các moment tác dụng lên cột, kNm

Ag

Diện tích mặt cắt ngang của tiết diện, mm2

Ac

Diện tích tiết diện bê tơng, mm2

As

Diện tích tiết diện cốt thép dọc, mm2

Asw

Diện tích tiết diện cốt thép đai, mm2

Ae

Diện tích bê tơng bị bó hơng, mm2


Af

Diện tích mặt cắt ngang của tấm CFRP, mm2

n

Số lớp CFRP gia cường, lớp

b

Bề rộng tiết diện cột, mm

h

Chiều cao tiết diện cột, mm

D

Đường kính tiết diện, mm

d

Khoảng cách từ thớ chịu nén lớn nhất đến trọng tâm cốt thép chịu
kéo, mm

df

Khoảng cách từ thớ chịu nén lớn nhất đến trọng tâm tấm CFRP
chịu kéo, mm


xv


CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện tượng han gỉ cốt thép chịu lực là một trong những nguyên nhân chính, quan
trọng dẫn đến sự hư hỏng và tình trạng xuống cấp nhanh chóng của các cấu kiện, kết
cấu bê tông cốt thép (BTCT) và làm giảm mạnh tuổi thọ cơng trình, đặc biệt là các
cơng trình ven sơng, biển hoặc các cơng trình chịu tác động mạnh của các yếu tố xâm
thực từ mơi trường. Trong đó, cấu kiện cột đặc biệt nhạy cảm với vấn đề ăn mòn do
chúng trực tiếp và thường xuyên tiếp xúc với môi trường như vừa nêu. Cốt thép bị
han gỉ, thể tích của chúng tăng rất mạnh, tùy thuộc vào hình dạng gỉ [1] . Hiện tượng
này làm phát sinh các ứng suất kéo lớn trong vùng bê tông xung quanh cốt thép, tạo
nên các vết nứt, làm giảm khả năng chịu lực, độ bền và tuổi thọ của cấu kiện [2], [3],
[4], [5]. Kinh phí ước tính cho việc sửa chữa và xử lý vấn đề ăn mòn cốt thép trong
kết cấu BTCT hàng năm lên đến gần 3.5% GNP của mỗi quốc gia và xấp xỉ 100 tỷ
EUR trên toàn cầu (fib TG 9.3, 2007). Theo [6], các cơng trình BTCT xây dựng trong
mơi trường biển ở Việt Nam, chỉ trong một thời gian từ 10 đến 30 năm sử dụng, hầu
hết đều bị xuống cấp nghiêm trọng trong đó, vấn đề chính là hiện tượng cốt thép bị
ăn mòn. Trong bối cảnh kinh tế quốc gia còn gặp nhiều khó khăn, việc xây mới địi
hỏi một nguồn kinh phí khổng lồ, cho nên, nhu cầu sửa chữa, gia cố phục hồi khả
năng chịu lực của chúng nhằm kéo dài tuổi thọ thật sự là nhu cầu lớn, cấp thiết.
Để xử lý và ngăn chặn hiện tượng cốt thép trong cấu kiện chịu lực bị ăn mòn, các
phương pháp truyền thống, hiện nay, thường dùng là loại bỏ lớp bê tơng bị ảnh hưởng
bởi sự ăn mịn cốt thép, đánh sạch gỉ các cốt thép bị ăn mòn, sau đó phủ lớp cốt thép
lớp hóa chất chống gỉ và hồn thiện lại tiết diện bằng vật liệu có tính chống thấm cao
hoặc lớp bê tơng mới. Phương pháp này bộc lộ một số vấn đề về kết cấu và độ bền.
Việc loại bỏ lớp bê tông bảo vệ, làm suy giảm ngay tức khắc độ cứng của tiết diện,
dẫn đến sự phân bố lại nội lực trong toàn kết cấu và cốt thép trong cấu kiện có thể bị

oằn và khả năng chịu lực suy giảm (phổ biến cho trường hợp cấu kiện chịu nén lớn
như cột) [7]. Vấn đề này dẫn đến việc phải sử dụng hệ chống đỡ cho kết cấu trong
suốt quá trình chúng được sửa chữa, vì thế, nó cản trở đáng kể đến hoạt động của
cơng trình. Ngồi ra, hiện tượng thẩm thấu ngược ion clo giữa lớp bê tông cũ và lớp

1


CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

bê tông mới phủ thường dẫn đến sự bong tách sớm của lớp phủ mới và vấn đề sửa
chữa có thể lại phải lặp lại trong thời gian ngắn [8]. Trong những năm gần đây, nhờ
vào các đặc tính kỹ thuật ưu việt của vật liệu Carbon Fiber Reinforced Polymer
(CFRP) như có cường độ cao, trọng lượng riêng nhẹ, không dẫn điện, không nhiễm
từ, không bị ăn mịn, thi cơng đơn giản, giải pháp sử dụng vật liệu CFRP cho công
tác sửa chữa, hoặc gia cường cấu kiện BTCT, hoặc bê tông ứng suất trước đã cho
thấy được tính hiệu quả cao của nó bên cạnh các giải pháp truyền thống hiện hữu [9],
[10], [11].
Việc sử dụng tấm Fiber Reinforced Polymer (FRP) để phục hồi hoặc cải thiện khả
năng chịu lực cho cột BTCT có cốt thép bị ăn mịn do mơi trường đã được nhiều
nghiên cứu đề cập, tuy nhiên, các nghiên cứu chỉ mới dừng lại ở kiểu ứng xử nén
đúng tâm [12], [7]. Trong thực tế, cột trong kết cấu cơng trình hầu hết đều có ứng xử
chịu nén lệch tâm. Khác với cột nén đúng tâm, hiện tượng biến dạng không đều của
lưới CFRP gia cường do ứng xử nén lệch tâm của cột, làm giảm hiệu quả gia cường
kháng nở hông của lưới CFRP và tác động bất lợi đến khả năng chịu lực của cột. Tuy
nhiên, vẫn chưa thấy có một nghiên cứu nào đề cập đến đến ứng xử của cột BTCT có
cốt thép bị ăn mịn, được gia cường bằng tấm CFRP chịu tải trọng nén lệch tâm cho
đến thời điểm hiện nay. Việc sử dụng rập khuôn các dữ liệu từ các nghiên cứu nén
đúng tâm trên các cột có cốt thép bị ăn mịn, được gia cường bằng tấm FRP hiện có
mà thiếu đi sự phân tích đầy đủ, cũng như chưa nắm bắt được chính xác ứng xử của

tấm FRP gia cường, trong trường hợp cột chịu nén lệch tâm, có thể làm cho trong
việc dự đoán ứng xử của cột chưa phản ánh đúng với thực tế, và có thể dẫn đến sự
thiếu an tồn trong các kết quả tính tốn thiết kế gia cường.
Mức độ cải thiện khả năng chịu lực, hoặc ứng xử của cột BTCT gia cường vật liệu
FRP, được quyết định chủ yếu bởi hiệu quả gia cường của tấm FRP dán dọc và bó
hơng. Tính hiệu quả này bị chi phối bởi sự tương tác giữa chúng, và giữa chúng với
các thành phần khác như cốt dọc, cốt đai, cường độ bê tông của cột. Tuy nhiên, cho
đến thời điểm hiện tại, vấn đề lượng hóa các tác động tương tác này vẫn chưa được
đề cập trong các nghiên cứu đã có. Điều này làm cho các việc dự đoán khả năng chịu

2


CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

lực của cột BTCT, chưa hoặc đã bị hư hỏng (cốt thép chịu lực bị ăn mịn) gia cường
bằng vật liệu FRP, theo các mơ hình hiện có vẫn chưa phản ánh được bản chất vật lý
và tính tổng quát của vấn đề. Đặc biệt, sự thiếu hụt về các số liệu nghiên cứu cho
trường hợp cột BTCT có cốt thép bị ăn mịn, được gia cường bằng tấm FRP gần như
là nguyên nhân chính, dẫn đến việc thiếu vắng hồn tồn các điều khoản tính toán cụ
thể dành cho loại cấu kiện quan trọng này, trong các tiêu chuẩn thiết kế gia cường kết
cấu dùng vật liệu FRP hiện hành như [13], [14] và [15].
Những vấn đề vừa nêu trên cho thấy, nhu cầu cấp thiết của việc cần có một nghiên
cứu mới, sâu và đầy đủ liên quan đến sửa chữa, phục hồi khả năng chịu lực và cải
thiện ứng xử bằng vật liệu FRP cho loại cấu kiện quan trọng trong kết cấu cơng trình
là cột BTCT, khi đã bị hư hỏng bởi môi trường xâm thực (cốt dọc và đai bị ăn mòn)
chịu nén lệch tâm, nhằm: làm rõ hiệu quả gia cường của loại vật liệu CFRP, cũng như
đánh giá và kiểm chứng tính chính xác và phạm vi sử dụng của một số hướng dẫn
thiết kế hiện hành cho trường hợp cột BTCT bị ăn mòn gia cường tấm CFRP chịu
nén có độ lệch tâm khác nhau.

Cho đến thời điểm hiện tại, chưa có một nghiên cứu nào liên quan đề cập đến đến
ứng xử của cột BTCT có cốt thép bị ăn mòn được gia cường bằng tấm CFRP chịu tải
trọng nén lệch tâm. Trong khi, cấu kiện cột trong kết cấu cơng trình thực tế hầu hết
đều có ứng xử chịu nén lệch tâm. Hiện tượng biến dạng không đều của lưới FRP gia
cường, do ứng xử nén lệch tâm của cột làm giảm đáng kể hiệu quả gia cường kháng
nở hông của lưới CFRP, so với trường hợp cột nén đúng tâm và ảnh hưởng tiêu cực
đến khả năng chịu lực của cột. Vì vậy, việc sử dụng các dữ liệu có được từ các nghiên
cứu nén đúng tâm trên các cột có cốt thép bị ăn mịn, được gia cường bằng tấm FRP
hiện có mà khơng có sự đánh giá cẩn thận, và sự hiểu thấu đáo về ứng xử của tấm
FRP gia cường trong trường hợp chịu nén lệch tâm hồn tồn, có thể gây nên sự sai
lệch trong việc dự đoán ứng xử thực của cột, và có thể dẫn đến sự thiếu an tồn trong
các kết quả tính tốn thiết kế gia cường.
Có thể thấy rằng, các nghiên cứu liên quan hiện có hầu như chỉ mới tâp trung vào
việc khảo sát, và phân tích ảnh hưởng của lưới sợi FRP đến tốc độ ăn mòn của cốt

3


CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

thép dọc chịu lực trong cột, cũng như khả năng chịu lực của cột, mà chưa đề cập
tường minh đến ảnh hưởng sự ăn mòn của cốt đai, hoặc của cả cốt dọc và cốt đai
(thường thì cốt đai bị ăn mịn sớm hơn so với cốt dọc do có lớp bê tơng bảo vệ mỏng
hơn). Thực tế, cốt đai trong cột nếu được thiết kế ở dạng cốt đai xoắn hoặc với một
hàm lượng đủ lớn, hiệu ứng bó hơng trong cốt đai tham gia vào việc cải thiện khả
năng chịu nén của cột là rất đáng kể. Sự tương tác giữa cốt đai bị ăn mịn và lưới sợi
FRP gia cường bó hơng, có ảnh hưởng như thế nào đến hiệu quả gia cường của lưới
sợi FRP, và khả năng chịu lực của cột rất cần được làm sáng tỏ, để từ đó giúp cho
việc tính tốn thiết kế được đầy đủ và an tồn hơn. Ngồi ra, các nghiên cứu hiện có
cũng chưa làm rõ được phương án sửa chữa hợp lý ứng với từng mức độ ăn mòn khác

nhau của cốt thép dọc trong cột. Vấn đề này thật sự quan trọng cho việc đề xuất cấu
hình gia cường lưới sợi FRP hợp lý (hàm lượng và phương án dán), từ đó làm giảm
giá thành thi cơng. Bên cạnh đó, vấn đề ảnh hưởng tương tác giữa cốt thép dọc, cường
độ bê tông và tấm FRP gia cường dán dọc, đến hiệu quả gia cường của tấm FRP gia
cường bó hơng, cũng như ứng xử của cột BTCT được gia cường bó hơng và dán dọc
bằng tấm FRP vẫn chưa được trình bày tường minh. Các tương tác này cần được
lượng hóa một cách tường minh và đầy đủ hơn nữa, nhằm giúp cho việc xây dựng
các mơ hình dự đốn khả năng chịu lực của cột BTCT gia cường tấm FRP, thể hiện
được bản chất vật lý của vấn đề hơn, đặc biệt là trường hợp cột BTCT đã bị hư hỏng.
Sự thiếu hụt lớn của các số liệu nghiên cứu trong những vấn đề vừa nêu trên, có thể
là nguyên nhân chính dẫn đến việc thiếu vắng hồn tồn các điều khoản tính tốn cụ
thể, dành cho cấu kiện cột BTCT có cốt thép chịu lực bị ăn mịn trong các tiêu chuẩn
thiết kế gia cường kết cấu dùng vật liệu FRP hiện hành như: [13], [14] và [15]. Việc
áp dụng một cách máy móc các điều khoản trong các tiêu chuẩn thiết kế gia cường
hiện hành, cho trường hợp của cột BTCT có cốt thép chịu lực cịn ngun, có thể dẫn
đến các dự đốn chưa phù hợp về hiệu quả gia cường lưới sợi CFRP và làm giảm đi
mức độ tin cậy của thiết kế.

4


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGỒI NƯỚC
2.1.1. Các nghiên cứu về ứng xử nén đúng tâm của cột BTCT được gia cường
bằng tấm FRP
Các nghiên cứu về việc sử dụng tấm FRP để gia cường bó hơng cho cột BTTC bắt
đầu vào nhưng năm 1990s cho đến gần đây, năm 2015 như của [16], [17], [18], [5],
[19], [20] , [21] , [22], [23]. Các nghiên cứu này tập trung khảo sát ứng xử của cột

BTCT gia cường bó hơng bằng tấm FRP chịu nén đúng tâm. Các nghiên cứu trên tập
trung khảo sát nhiều thơng số khác nhau như hình dạng tiết diện cột (cột vng, chữ
nhật và trịn), bán kính cong của góc bo tiết diện, loại tấm FRP (GFRP, CFRP và
BFRP), hướng sợi gia cường, chiều dày tấm FRP, tấm FRP có hay khơng có ứng suất
trước và cường độ bê tông. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, tấm FRP gia cường bó
hơng làm tăng đáng kể khả năng chịu tải trọng của cột, từ 6 đến 177% tùy thuộc vào
cấu hình của mẫu cột thực nghiệm và cấu hình tấm FRP gia cường. Hiệu quả gia
cường của tấm FRP đối với cột tiết diện vuông hoặc chữ nhật, nhỏ hơn so với cột tiết
diện tròn do hiệu ứng góc. Đáng lưu ý rằng, các nghiên cứu cho thấy rằng tấm FRP
gia cường bó hơng đã làm tăng mạnh khả năng biến dạng của bê tông, mức độ hấp
thu năng lượng và từ đó làm tăng độ dẻo dai của cột. Điều này đặc biệt có ý nghĩa
cho các cơng trình chịu tải trọng động như: động đất và va đập. Nghiên cứu của [24]
dùng tấm CFRP bó hơng cho các mẫu cột BTCT và nhúng chúng vào mơi trường bị
ăn mịn mạnh. Kết quả cho thấy tấm CFRP đã ngăn chặn rất hiệu quả quá trình ăn
mòn tiếp diễn trong các mẫu cột. Kết quả tương tự cũng thu được đối với tấm GFRP
[25] và gần đây nhất là của [26] đã dùng tấm CFRP quấn bó hơng cho cột BTCT
nhằm khảo sát và đánh giá hiệu quả của tấm FRP trong việc ngăn chặn sự xâm nhập
của ion clo, oxy, sunfat và nước vào bê tông. Các nghiên cứu đều cho thấy hiệu quả
cao của phương pháp này, từ đó làm giảm tốc độ ăn mòn của cốt thép chịu lực trong
cột.

5


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

2.1.2. Các nghiên cứu về ứng xử nén lệch tâm của cột BTCT được gia cường
bằng tấm FRP
Các nghiên cứu về ứng xử nén lệch tâm của cột BTCT gia cường bằng tấm FRP, được
bắt đầu trễ hơn một vài năm so với các nghiên cứu trên cột nén đúng tâm. Trong thực

tế, các cột hầu như là chịu nén lệch tâm. Hiện tượng biến dạng không đều của lưới
FRP gia cường, do ứng xử nén lệch tâm của cột làm giảm đáng kể hiệu quả gia cường
kháng nở hông của lưới CFRP so với trường hợp cột nén đúng tâm. Nghiên cứu của
[22] về ảnh hưởng của chiều dày tấm CFRP, và độ lệch tâm đối với cột bê tơng được
gia cường bó hơng bằng tấm CFRP. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng khả năng chịu
lực và khả năng biến dạng dọc trục của cột bị suy giảm do ảnh hưởng của sự lệch
tâm. Ngồi ra, hiệu quả gia cường bó hơng của tấm CFRP cũng suy giảm do hiện
tượng biến dạng không đều của tấm CFRP gia cường. Nghiên cứu của [27] trên cột
bê tơng gia cường bó hơng bằng tấm CFRP chịu én lệch tâm, cho thấy hiệu quả gia
cường của tấm CFRP cao hơn đối với cột bê tông cường độ thấp so với cột có bê tơng
cường độ cao. Nghiên cứu của [27] về ảnh hưởng của hướng tấm CFRP/GFRP gia
cường, trong đó sử dụng đồng thời hai kiểu dán dọc và bó hơng cho cột BTCT chịu
nén lệch tâm lớn, cho thấy rằng sử dụng tấm CFRP/GFRP dán dọc cải thiện đáng kể
khả năng chịu lực của cột và việc tăng số lớp gia cường bó hơng làm tăng tính dẻo
cho cột. [28] phân tích thực nghiệm ảnh hưởng của độ lệch tâm đến khả năng chịu
lực của cột BTCT được gia cường bó hơng bằng tấm CFRP. Các cột được gia cường
theo hai dạng bó tồn thân và bó từng phần. Độ lệch tâm được thay đổi lần lượt (e/h)
= 0.3, 0.43, 0.57, và 0.86 với e là độ lệch tâm và h là chiều cao của cột. Kết quả
nghiên cứu cho thấy độ lệch tâm càng lớn, khả năng chịu lực càng giảm. Khả năng
chịu lực của các cột gia cường bó hơng từng phần bé hơn trung bình so với cột bó
hơng tồn phần xấp xỉ 5%. Tương tự, hiệu quả gia cường bó hơng của tấm CFRP rõ
nét hơn cho trường hợp cột bê tơng có cường độ thấp so với bê tơng cường độ cao
[29].
Một số ít các nghiên cứu khác được thực hiện trên các cột có kích thước lớn như của
[30], [23], và [31]. Nghiên cứu của [30] về ảnh hưởng của hướng sợi gia cường đến

6


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU


quan hệ lực – chuyển vị và quan hệ mô-men độ cong đối với cột BTCT chịu nén lệch
tâm. Các yếu tố được khảo sát trong nghiên cứu này bao gồm hướng sợi gia cường,
số lớp tấm gia cường và phương pháp gia cường. Kết quả nghiên cứu cho thấy, tấm
CFRP dán dọc làm gia tăng độ cứng và khả năng kháng uốn của cột, tuy nhiên tấm
CFRP dán dọc không làm gia tăng khả năng biến dạng của cột và sự gia tăng biến
dạng của cột chủ yếu đến từ các tấm CFRP gia cường bó hơng. Các kết quả nghiên
cứu tương tự cũng được chỉ ra trong nghiên cứu của [23]. Nghiên cứu của [31] cho
trường hợp các cột BTCT kích thước thật chịu nén lệch tâm. Các cột thực nghiệm
được thiết kế theo hai dạng, cột ngắn và cột dài. Các cột được gia cường kháng uốn
bằng các thanh CFRP theo dạng xẻ rãnh (NSM), và được gia cường bó hơng bằng
tấm CFRP. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra những khác biệt cơ bản về hiệu quả của các
phương pháp gia cường cho trường hợp cột ngắn và cột dài, đặc biệt, kết quả nghiên
cứu cho thấy rằng tấm CFRP gia cường bó hơng chỉ hiệu quả cho trường hợp cột
ngắn.
Nghiên cứu của [32] cho thấy rằng các vết nứt vỡ của lớp bê tông bảo vệ, với sự kết
hợp của việc nở hơng do các sản phẩm từ q trình ăn mòn cốt thép, lúc này thép bị
ăn mòn tạo ra các rỉ sét và thể tích của gỉ sét lớn, hình thành ứng suất nở hơng làm
cho lớp bê tơng bảo vệ bên ngồi bong ra và làm giảm diện tích mặt cắt tiết diên. [33]
cũng trình bày việc cốt thép bị ăn mòn trong cả vùng chịu nén và chịu kéo, sẽ làm
giảm khả năng chịu tải của cột với độ lệch tâm lớn và nhỏ. [34] nghiên cứu cột chịu
tải trong lệch tâm có và khơng có sự ăn mòn với tỉ số lệch tâm (e/h) từ 0.21 đến 0.38.
Kết quả cho thấy độ cứng và khả năng chịu tải trọng nén của tiết diện giảm với sự gia
tăng sự mất mát diện tích tiết diện.
Các nghiên cứu về cột BTCT chịu tải trọng lệch tâm (e) gia cường tấm FRP, được
tiến hành nhằm làm rõ ứng xử của cột, vì trong thực tế cột ln tồn tại độ lệch tâm
của lực dọc, có thể là lệch tâm ban đầu hoặc là lệch tâm của tải trọng. Chính vì vậy
việc tiến hành các nghiên cứu về tải trọng lệch tâm này, nhằm đưa ra các thông số
nhằm hiệu chỉnh và xây dựng mơ hình tính mới, hoặc là hiệu chỉnh các mơ hình tính
đã có sẵn của cột chịu nén đúng tâm gia cường tấm FRP.


7


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

Các nghiên cứu của [35] xét ảnh hưởng hai tham số là chiều dày tấm và độ lệch tâm
đối với tiết diện cột bê tông được gia cường bó hơng bằng tấm CFRP, Nghiên cứu
của [27] trên cột có cường độ bê tơng thấp và cao khi được gia cường tấm FRP, kết
quả cho thấy được rằng, đối với cột có cường độ bê tơng thấp hơn thì hiệu quả gia
cường bằng tấm FRP cho ra cao hơn. Nghiên cứu của [27] xét ảnh hưởng của hướng
(dọc và ngang) dán FRP (CFRP & GFRP) lên khả năng chịu tải trọng lệch tâm của
cột. Kết quả thu được là, đối với cột có tấm FRP dán dọc giúp tăng khả năng chịu tải
trọng lệch tâm của cột, vì ở đây khi có tải lệch tâm tiết diện hình thành hai thớ kéo và
nén, đối với thớ chịu kéo FRP đóng vai trị chịu kéo, và giúp tăng khả năng chịu tải
lệch tâm của cột. Nghiên cứu của [28] xét ảnh hưởng của cột chịu nén lệch tâm, khi
được bó hơng tồn phần và một phần tiết diện bằng FRP (CFRP), và độ lệch tâm của
tải trọng với giá trị lệch tâm (e/h) lần lượt = 0.3, 0.43, 0.57, 0.86. Kết quả đạt được
là, đối với cột có độ lệch tâm càng lớn thì khả năng chịu tải càng giảm, và đối với cột
bó hơng từng phần cho ra khả năng chịu tải trọng bé hơn so với cột được bó hơng
tồn phần. Nghiên cứu của [30], [23] xét ảnh hưởng của hướng bố trí và số lớp FRP,
ảnh hưởng đến quan hệ lực và chuyển vị của tiết diện khi chịu tải trọng lệch tâm.
Nghiên cứu của [31] về cột BTCT có kích thước thật chịu tải trọng lệch tâm, có hai
dạng cột được thí nghiệm đó là cột ngắn và cột dài được gia cường tấm FRP, kết quả
chỉ ra rằng các tấm FRP gia cường bó hơng chỉ hiệu quả cho cột ngắn.
2.1.3. Các nghiên cứu về ứng xử nén đúng tâm của cột BTCT được gia cường
bằng tấm FRP liên quan đến vấn đề ăn mòn cốt thép
Cột là một trong những cấu kiện chịu lực rất nhạy cảm với vấn đề ăn mòn, do chúng
tiếp xúc trực tiếp với các yếu tố xâm thực của môi trường, dễ gây nên hiện tượng ăn
mịn cốt thép như mơi trường ẩm, nước, muối biển, cháy…. [12], [8], và [7] nghiên

cứu các đặc tính của tấm FRP và phương pháp sử dụng tấm FRP bó hơng, để sửa
chữa các cột BTCT có cột thép chịu lực bị hư hỏng do ăn mòn. Cốt thép trong các cột
được cho ăn mịn bằng phương pháp điện hóa, và sau đó được gia cường bằng tấm
FRP bó hơng, và được thí nghiệm nén đúng tâm để kiểm tra khả năng chịu lực, độ
dai cũng như kiểm soát tốc độ ăn mịn cốt thép trong bê tơng. Kết quả nghiên cứu cho

8


×