6. Tăng cường sức kháng cắt của dầm bê tông không đai gia cường sợi Polypropylene vĩ mô

Tóm tắt

Nghiên cứu trình bày kết quả thực nghiệm nhằm định lượng hiệu quả của sợi Polypropylene (PP) vĩ mô đối với ứng xử chịu cắt và hình thái phá hoại của dầm bê tông cốt thép không bố trí cốt đai. Chương trình thí nghiệm chế tạo bảy mẫu dầm tiết diện 100×150 mm trên nền bê tông M300, với hàm lượng sợi PP gợn sóng biến thiên từ 0% đến 1,5% theo thể tích. Các mẫu được thử uốn bốn điểm với tỷ số nhịp cắt trên chiều cao hữu hiệu cố định a/d = 2,97 nhằm ép cấu kiện phá hoại theo mô hình cắt thuần túy. Kết quả cho thấy khi hàm lượng sợi tăng đến 1,5%, sức kháng cắt cực hạn tăng từ 38,85 kN lên 45,75 kN (tăng 17,8%) và độ võng giữa nhịp tăng mạnh tới 34,0%. Nhờ hiệu ứng cầu nối của mạng lưới sợi phân tán cắt ngang vết nứt, cấu kiện chuyển từ phá hoại giòn đột ngột sang phá hoại kém giòn (giả dẻo), phân tán đa điểm. Dựa trên khung lý thuyết Khuntia, nghiên cứu xác định hệ số hiệu quả chịu cắt riêng của sợi PP là βPF = 0,20 và đề xuất công thức bán thực nghiệm hiệu chỉnh đạt độ chính xác cao với tỷ số thực nghiệm trên dự báo trung bình 0,996 (hệ số biến thiên 0,02). Nghiên cứu bổ sung kịp thời dữ liệu gốc và công cụ tính toán tin cậy cho bê tông cốt sợi tổng hợp, vốn chưa được đề cập đầy đủ trong các tiêu chuẩn hiện hành như TCVN 5574:2018.