Phân tích ứng xử của bản kê bốn cạnh bê tông cốt sợi thép chất lượng siêu cao dùng cho cầu nông thôn

Nhóm tác giả Trần Bá Việt, Lê Minh Long (Viện Khoa học và Công nghệ Xây dựng), Nguyễn Trung Hòa (Đại học Vinh) thực hiện khảo sát thực nghiệm trên bản kê bốn cạnh bê tông cốt sợi thép chất lượng siêu cao nhằm ứng dụng cho cầu nông thôn Việt Nam.

Các thí nghiệm tập trung khảo sát quan hệ quan hệ giữa độ võng và tải trọng, quan hệ giữa ứng suất và biến dạng, sự hình thành vết nứt của bản kê bốn cạnh.

Các kết quả tính toán theo phần mềm Etabs và kết quả thí nghiệm cho thấy, với bản MB-01 (mẫu thí nghiệm bản kê bốn cạnh bê tông cốt sợi thép chất lượng siêu cao), tại cấp tải 8 (2.400 kg) tấm có độ võng 0,35mm, sau khi dỡ tải, tấm gần như về trạng thái ban đầu. Sau khi cho vào hệ thống gia tải thủy lực, tấm chỉ xuất hiện vết nứt tại tải trọng 30,5 tấn. Bản kê bốn cạnh MB-01 dày 42mm có khả năng chịu tải lớn, tại cấp 8 (2.400 kg) tương đương tải 1.470 kg/m², tính cả tải trọng bản thân là 1.569 kg/m², gấp 5 lần so với tải trọng thiết kế cầu dành cho người đi bộ (300 kg/m²). Khả năng chịu lực của tấm bê tông dày 42mm cốt sợi đảm bảo chịu lực cho tấm mặt cầu dân sinh.

Đối với bản kê bốn cạnh MB-01 dày 42mm có khả năng chịu tải gấp 5 lần tải trọng thiết kế cầu dân sinh, có thể giảm chiều dày bản xuống từ 30-35mm. Khả năng chịu tải của bản bê tông chất lượng siêu cao (UHPSFC) rất tốt nhưng để phát huy hết khả năng chịu lực của bê tông này, cần chấp nhận độ võng cao hơn bê tông thông thường. Với bê tông thông thường, khi đặt đến độ võng giới hạn, bê tông sẽ bị phá hủy, nhưng với bê tông UHPSFC độ võng lớn thì chưa bị phá hủy. Khi gia tải bản bê tông chất lượng siêu cao UHPSFC, độ võng của bản xấp xỉ với với độ võng khi tính toán theo lý thuyết nếu bản làm trong miền đàn hồi. Khả năng chịu lực của bản bê tông cốt sợi cao gấp 3 lần so với bê tông thường có cốt thép; so với cấp tải cho cầu nông thôn 300 kg/m² với hệ số 1,75 độ võng là 0,14mm, vượt yêu cầu thiết kế tính toán.