Thực nghiệm đánh giá hiệu quả gia cường uốn bằng phương pháp dán CFRP dạng vải sợi cho tấm bê tông cốt thép chịu tải trọng động do va chạm

Từ khóa:

Vật liệu FRP
tấm BTCT
thí nghiệm
va chạm
tải trọng động.

https://doi.org/10.59382/j-ibst.2025.vi.vol4-4

Tóm tắt:

Bài báo trình bày nghiên cứu về khả năng ứng dụng của vật liệu nhựa gia cố bằng sợi (FRP) trong việc gia cường cho kết cấu công trình nói chung và kết cấu bằng bê tông cốt thép nói riêng, cũng như việc ứng dụng giải pháp sử dụng tấm dán FRP dạng vải sợi để gia cường cho kết cấu công trình bằng bê tông cốt thép chịu tác dụng của tải trọng động dạng va chạm. Nội dung nghiên cứu của bài báo đã góp phần làm sáng tỏ hơn hiệu quả gia cường khả năng chống uốn của vật liệu nhựa gia cường sợi carbon (CFRP) cho tấm bê tông cốt thép làm việc một phương, thông qua phương pháp thực nghiệm trong phòng thí nghiệm. Kết quả thực nghiệm trên tấm thí nghiệm cho thấy giải pháp gia cường làm giảm đáng kể nội lực trong kết cấu thông qua sự giảm rõ rệt chuyển vị và biến dạng giữa tấm, sự phá hoại nứt trên kết cấu tấm dưới tác dụng va chạm động. Kết quả nghiên cứu của bài báo là một đóng góp nhỏ trong nghiên cứu hiệu quả và tiềm năng ứng dụng của giải pháp gia cường tấm dán FRP dạng vải sợi cho kết cấu công trình chịu tác dụng bởi tải trọng động.

Nội dung:

Tài liệu tham khảo:

[1]   Hamoush, S., & Abu-Lebdeh, T. (2018). Analytical study of reinforced concrete beams strengthened by FRP bars subjected to impact loading conditions. American Journal of Engineering and Applied Sciences, 11(2), 407–424.

[2]   Ye, Z., et al. (2020). Behaviors of large-rupture-strain fiber-reinforced polymer strengthened RC beams under static and impact loads. Frontiers in Materials, 7, 578749.

[3]   Kawarai, T., et al. (2025). Low-velocity impact-load-carrying behavior of reinforced concrete beams strengthened with FRP laminates. Buildings, 15(10), 1713.

[4]   Si, Z., et al. (2022). Research on impact resistance of reinforced concrete members strengthened with FRP grid reinforced ECC. Materials, 15(11), 3956.

[5]   Author(s) (2024). Review of concrete structures strengthened with FRP against impact loading. Journal/Conference name (in press).

[6]   Hùng, H. M., Phạm, V. T., Nguyễn, H. N. (2021). Thực nghiệm gia cường sức kháng uốn cho dầm BTCT sử dụng tấm CFRP ứng suất trước. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng – ĐHXD, 15(3), 35–44.

[7]   Võ, B. H., Đoàn, V. Đ., Cao, V. H. (2022). Sử dụng FRP để phục hồi khả năng chịu tải của sàn bê tông cốt thép bị cháy. Tạp chí Vật liệu và Xây dựng, 11(05), 86–91.

[8]   Vinh, T. X. (2023). Khảo sát ảnh hưởng của cường độ bê tông đến bám dính của tấm CFRP trên kết cấu bê tông cốt thép. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng – ĐHXD, 17(2), 21–30.

[9]   Đặng Vũ Hiệp, Vũ Ngọc Anh, Trần Văn Thái. (2018). Theo dõi độ võng của bản sàn bê tông cốt sợi thủy tinh (G-FRP) trong thời gian 90 ngày. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng (IBST), số 1, 2.

[10]  Trần Thị Ngọc Hoa, Đặng Vũ Hiệp, Phạm Thanh Thế (2021). Nghiên cứu thực nghiệm khảo sát độ võng, vết nứt của dầm bê tông chịu uốn sử dụng cốt sợi GFRP dạng thanh. Tạp chí Khoa học công nghệ xây dựng (IBST), số 4-2020 (xuất bản 10-01-2021).

[11] JVTEK. (n.d.). Công nghệ gia cường kết cấu bê tông FRP. https://jvtek.com.vn/san-pham-dich-vu/cong-nghe-gia-cuong-ket-cau-be-tong-frp

[12] Minh Đức Corp. (n.d.). Vật liệu FRP trong sửa chữa, gia cường kết cấu. https://minhduccorp.com.vn/vat-lieu-frp-trong-sua-chua-gia-cuong-ket-cau

[13] Nguyễn Minh Long (2019). Gia cường kết cấu bê tông cốt thép sử dụng vật liệu FRP – Thiết kế và thi công. NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.

[14] Nguyễn Trung Hiếu, Lý Trần Cường. (2020). Giáo trình gia cường kết cấu bê tông cốt thép bằng vật liệu tấm sợi composite. NXB Xây dựng.

[15] Brandt, A. M. (2008). Fibre reinforced cement-based (FRC) composites after over 40 years of development in building and civil engineering. Composite Structures, 86, 3–9.

[16] Vũ Đình Lợi (2019). Nghiên cứu ứng dụng vật liệu mới trong xây dựng công trình quốc phòng và nâng cấp kháng lực công trình quốc phòng đã có trên quần đảo Trường Sa. Đề tài độc lập cấp quốc gia.

[17] Phạm Thị Thanh Thủy, Nguyễn Xuân Huy, Nguyễn Quang Sĩ, Nguyễn Mai Chí Trung (2022). Phân tích ứng xử chịu cắt của dầm bê tông cốt phi kim loại. Tạp chí Khoa học  công nghệ xây dựng (IBST), số 1.

[18] Lê Đăng Dũng, Nguyễn Quang Sĩ, Nguyễn Huy Cường, Nguyễn Thành Tâm (2022). Nghiên cứu ứng xử chịu xoắn của dầm bê tông cốt thanh composite polymer sợi thủy tinh. Tạp chí Khoa học công nghệ xây dựng (IBST), số 3.

[19] Muszynski, L. C., Purcell, M. R (2003). Composite reinforcement to strengthen existing concrete structures against air blast. Journal of Composites for Construction, 7, 93–97.

[20] Razaqpur, A. G., Tolba, A., Contestabile, E. (2007). Blast loading response of reinforced concrete panels reinforced with externally bonded GFRP laminates. Composites Part B: Engineering, 38, 535–546.