Nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng của gạch bê tông đến cường độ chịu nén của khối xây

Tóm tắt: Mặc dù từ nhiều năm qua gạch bê tông

đã được sử dụng phổ biến trong nhiều hạng mục

công trình nhưng cường độ khối xây gạch bê tông

chưa được nghiên cứu đầy đủ. Các kết quả nghiên

cứu trình bày trong bài báo này với sáu loại gạch bê

tông hiện có trên thị trường cho thấy cường độ chịu

nén thực tế của khối xây gạch bê tông đặc lớn hơn

giá trị tính toán theo TCVN 5573:2011, còn cường

độ chịu nén của khối xây gạch bê tông rỗng nhỏ

hơn giá trị tính toán. Do đó, có thể sử dụng kết quả

tính theo bảng tra của TCVN 5573:2011 với khối

xây gạch bê tông đặc. Còn với khối xây gạch bê

tông rỗng nên tiến hành thí nghiệm và sử dụng các

kết quả nén thực tế trong tính toán. Ngoài ra, nên

soát xét TCVN 6477:2016 theo hướng loại bỏ quy

định áp dụng hệ số quy đổi theo hình dạng trong

xác định cường độ gạch bê tông.

pdf 6 trang yennguyen 5720
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng của gạch bê tông đến cường độ chịu nén của khối xây", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng của gạch bê tông đến cường độ chịu nén của khối xây

Nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng của gạch bê tông đến cường độ chịu nén của khối xây
VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1/2019 29 
NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ẢNH HƯỞNG CỦA GẠCH BÊ TÔNG 
ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA KHỐI XÂY 
TS. HOÀNG MINH ĐỨC 
Viện KHCN Xây dựng 
Tóm tắt: Mặc dù từ nhiều năm qua gạch bê tông 
đã được sử dụng phổ biến trong nhiều hạng mục 
công trình nhưng cường độ khối xây gạch bê tông 
chưa được nghiên cứu đầy đủ. Các kết quả nghiên 
cứu trình bày trong bài báo này với sáu loại gạch bê 
tông hiện có trên thị trường cho thấy cường độ chịu 
nén thực tế của khối xây gạch bê tông đặc lớn hơn 
giá trị tính toán theo TCVN 5573:2011, còn cường 
độ chịu nén của khối xây gạch bê tông rỗng nhỏ 
hơn giá trị tính toán. Do đó, có thể sử dụng kết quả 
tính theo bảng tra của TCVN 5573:2011 với khối 
xây gạch bê tông đặc. Còn với khối xây gạch bê 
tông rỗng nên tiến hành thí nghiệm và sử dụng các 
kết quả nén thực tế trong tính toán. Ngoài ra, nên 
soát xét TCVN 6477:2016 theo hướng loại bỏ quy 
định áp dụng hệ số quy đổi theo hình dạng trong 
xác định cường độ gạch bê tông. 
Abstract: Although concrete masonry units have 
been used for many years in buildings in Vietnam, 
the compressive strength of masonry with concrete 
masonry units is not fully investigated. The research 
results on six type of concrete masonry units 
available in market presented in this paper show 
that actual compressive strength of masonry with 
solid concrete units is more and with hollow 
concrete units is less than estimated by TCVN 
5573:2011. Tabulated value in TCVN 5573:2011 
can be used for masonry with solid concrete units. 
For masonry with hollow concrete units, it's 
recommended to test and use of actual compressive 
strength in estimation. Futhermore, it's 
recommended to revise TCVN 6477:2016 and not to 
use the shape factor in calculation of compressive 
strength of concrete masonry units. 
1. Mở đầu 
 Sử dụng vật liệu xây không nung thay thế gạch 
đất sét nung là xu hướng phát triển tất yếu ở nhiều 
nước trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Điều này 
đã được khẳng định qua các chủ trương, chính 
sách của nhà nước cũng như sự hưởng ứng của 
các doanh nghiệp sản xuất, chủ đầu tư, đơn vị thi 
công. Trong những năm gần đây, vật liệu xây không 
nung đã phát triển mạnh cả về số lượng và chủng 
loại. Trong đó, gạch bê tông được kể đến là một 
trong những vật liệu được sử dụng phổ biến nhất. 
Gạch bê tông được sản xuất từ hỗn hợp bê tông 
khô theo công nghệ ép hoặc rung ép với các hình 
dạng và kích thước khác nhau, về cấu tạo có thể 
đặc chắc hoặc gồm các rỗng tạo hình. Gạch bê tông 
đặc được sản xuất với kích thước nhỏ, thông 
thường bằng kích thước gạch tiêu chuẩn, còn gạch 
bê tông rỗng được sản xuất với kích thước lớn hơn. 
Gạch bê tông được sử dụng khá phổ biến cho nhiều 
dạng kết cấu xây như tường móng, tường chịu lực 
và tường không chịu lực. Cùng với việc phát triển 
mạnh mẽ của gạch bê tông những năm gần đây, 
trong thực tế đã xuất hiện một số vấn đề cần quan 
tâm nghiên cứu để hoàn thiện hơn sản phẩm này. 
 Ở Việt Nam, vào năm 1999 lần đầu tiên gạch 
bê tông đã được tiêu chuẩn hóa trong TCVN 
6477:1999 "Gạch blốc bê tông". Sau đó, tiêu chuẩn 
này đã được soát xét vào năm 2011 và lần mới nhất 
là năm 2016. Từ lần soát xét năm 2011, trong tính 
toán cường độ chịu nén của gạch đã bổ sung hệ số 
tính đến hình dạng viên gạch tham khảo tiêu chuẩn 
EN 772-1 "Methods of test for masonry units - Part1: 
Determination of compressive strength". Theo tiêu 
chuẩn Châu Âu, hệ số hình dạng được dùng để quy 
đổi từ giá trị cường độ trung bình về giá trị cường 
độ trung bình chuẩn hóa ( bf ) để áp dụng trong tính 
toán cường độ khối xây theo công thức: 
  mbk ffKf (1) 
trong đó: kf - cường độ đặc trưng của khối xây, 
N/mm²; 
bf - cường độ trung bình chuẩn hóa của viên 
xây, N/mm²; 
 mf - cường độ của vữa xây, N/mm²; 
 K - hệ số phụ thuộc vào viên xây, loại vữa xây 
 α, β - các hằng số. 
 Tuy nhiên, một số nghiên cứu [1, 2] đã chỉ ra 
các vấn đề cần hoàn thiện thêm khi sử dụng hệ số 
VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG 
30 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1/2019 
hình dạng tra bảng để quy đổi từ cường độ trung 
bình sang cường độ trung bình chuẩn hóa phục vụ 
tính toán. Trước tiên hệ số này không tính đến đặc 
điểm của vật liệu sử dụng cũng như các yếu tố về 
hình dạng, độ rỗng của gạch xây. Ngoài ra, các 
nghiên cứu trên cũng cho thấy mức sai lệch khá lớn 
khi áp dụng hệ số hình dạng trong các công thức 
tính toán cường độ khối xây theo EN 1996:2005 áp 
dụng cho trường hợp sử dụng vữa xây thường và 
vữa xây mạch mỏng. Các nghiên cứu vẫn đang 
được tích cực triển khai tại Châu Âu nhằm làm rõ 
ảnh hưởng trong các trường hợp cụ thể để hoàn 
thiện quy định về hệ số hình dạng. 
 Tại Việt Nam, khối xây được tính toán thiết kế 
theo tiêu chuẩn TCVN 5573:2011 "Kết cấu gạch đá 
và gạch đá cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế". Tiêu 
chuẩn này được biên soạn dựa trên tiêu chuẩn LB 
Nga СНиП II-22-81 (1995) "Каменные и 
армокаменные конструкции" (SNiP II-22-81 (1995) 
Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép). Theo đó, 
cường độ chịu nén tính toán của khối xây được lấy 
theo các bảng tính lập sẵn cho từng chủng loại gạch 
khác nhau. Các giá trị này được tổng hợp đúc kết từ 
các nghiên cứu cơ bản về tương quan giữa cường 
độ khối xây với cường độ viên xây và vữa xây cũng 
như các yếu tố khác [3] thông qua công thức (2). 
  
G
V
GK
R
R
b
aRAR
2
1 (2) 
trong đó: KR , VR , GR - lần lượt là cường độ của 
khối xây, vữa xây và viên xây; 
 A, a, b - các hệ số phụ thuộc vào loại khối xây; 
 γ - hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vữa xây. 
 Chú ý rằng, cường độ viên xây trong công thức 
(2) là cường độ trung bình của tổ mẫu xác định theo 
phương pháp tiêu chuẩn ГОСТ 8462-85 
"Материалы стеновые - Методы определения 
пределов прочности при сжатии и изгибе" (GOST 
8462-85 Vật liệu xây tường - Phương pháp xác định 
cường độ chịu nén và chịu kéo khi uốn"). Theo đó 
cường độ chịu nén được xác định khi nén toàn viên 
và không áp dụng hệ số quy đổi theo hình dạng, 
kích thước. Như vậy, sử dụng các giá trị cường độ 
gạch bê tông xác định theo TCVN 6477:2016 trong 
ước tính cường độ chịu nén tính toán của khối xây 
theo TCVN 5573:2011 sẽ cho kết quả sai khác so 
với nguyên bản. Điều này cần được làm rõ và có 
các sửa đổi phù hợp trong tương lai. 
 Phân tích ảnh hưởng của các yếu tố đến cường 
độ chịu nén của khối xây [3, 4] cho thấy cường độ 
chịu nén của viên xây và vữa xây chưa phải là yếu 
tố duy nhất quyết định cường độ khối xây. Ở đây 
cần tính đến ảnh hưởng của một số yếu tố khác. Có 
thể thấy rằng, do có sự không đồng nhất về độ đặc 
chắc của mạch vữa, không bằng phẳng ở bề mặt 
tiếp xúc cũng như sự khác biệt về khả năng biến 
dạng và hệ số nở hông giữa các thành phần mà 
bên cạnh ứng suất uốn, cắt, viên xây còn phải chịu 
ứng suất kéo khi làm việc trong khối xây. Khi tăng 
kích thước viên xây, cường độ tương đối của khối 
xây có xu hướng tăng theo. Đó là do, với cùng một 
vật liệu chế tạo, khi tăng chiều cao, khả năng chịu 
uốn và chịu cắt của viên xây được cải thiện đáng 
kể. Trong trường hợp này, vai trò cường độ chịu 
kéo khi uốn của viên xây giảm đáng kể. Ngoài ra, 
tăng chiều cao viên xây cũng làm giảm tỷ lệ mạch 
vữa trên chiều cao khối xây, nhờ đó giảm được khu 
vực tập trung các ứng suất gây phá hoại viên xây. 
 Sự có mặt của các lỗ rỗng trong viên xây không 
những làm giảm cường độ của viên xây mà còn làm 
giảm mạnh cường độ khối xây. Các lỗ rỗng trong 
viên xây làm gia tăng sự không đồng đều phân bố 
ứng suất trong khối xây, bên cạnh đó còn có tác 
động của điều kiện làm việc phức tạp của thành 
vách giữa các lỗ rỗng. Tuy nhiên, một số nghiên 
cứu khác cho thấy, bằng cách phân bố hợp lý các lỗ 
rỗng trong gạch, có thể hạn chế ảnh hưởng tiêu cực 
của các lỗ rỗng, đảm bảo cường độ khối xây sử 
dụng viên xây rỗng và đặc cùng cường độ không có 
sự chênh lệch đáng kể. 
 Ngoài ra, một vấn đề thực tế đáng quan tâm 
hiện nay là độ biến động chất lượng gạch bê tông. 
Tiêu chuẩn hiện hành chỉ quy định giá trị cường độ 
trung bình của tổ mẫu gồm ba viên và cường độ 
nhỏ nhất của viên mẫu trong tổ ứng với mác gạch 
nhất định. Khi đó, nếu sử dụng giá trị cường độ 
trung bình của tổ mẫu trong tính toán thì xác suất 
đảm bảo đang là 50%. Cho đến nay, vẫn chưa có 
nghiên cứu chi tiết về mức độ biến động chất lượng 
gạch bê tông ở nước ta cũng như ảnh hưởng của 
VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1/2019 31 
nó tới đảm bảo chất lượng công trình. Tuy nhiên, có 
thể đánh giá gián tiếp thông qua kết quả thử nghiệm 
khối xây sử dụng các sản phẩm của các dây chuyền 
sản xuất gạch bê tông quy mô nhỏ với mức độ tự 
động hóa thấp. 
 Để làm rõ các vấn đề nêu trên đối với các loại 
gạch bê tông ở nước ta hiện nay, nghiên cứu thực 
hiện tại Viện KHCN Xây dựng trình bày trong bài 
báo này đã tập trung đánh giá cường độ chịu nén 
của khối xây sử dụng các loại gạch bê tông khác 
nhau hiện có trên thị trường và so sánh với các giá 
trị tính toán. Qua đó đóng góp các ý kiến nhằm 
hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn, đảm bảo chất 
lượng công trình. 
2. Vật liệu sử dụng và phương pháp thí nghiệm 
Các nghiên cứu được tiến hành với 06 loại gạch 
bê tông bao gồm 03 loại gạch bê tông đặc và 03 loại 
gạch bê tông rỗng có kích thước khác nhau. Gạch 
bê tông rỗng dùng trong thí nghiệm có 6 lỗ rỗng 
theo chiều thẳng đứng không xuyên đáy. Các mẫu 
gạch được lựa chọn lấy từ các đơn vị sản xuất khác 
nhau có quy mô và mức độ tự động hóa khác nhau 
bao gồm cả các đơn vị có quy mô sản xuất lớn với 
mức độ tự động hóa cao và các đơn vị sản xuất 
nhỏ. Kết quả thí nghiệm xác định cường độ 06 loại 
gạch bê tông sử dụng trong nghiên cứu được trình 
bày tại bảng 1. Trong đó, bên cạnh giá trị cường độ 
đã quy đổi theo hệ số hình dạng như quy định trong 
TCVN 6477:2016, có trình bày cả cường độ nén 
của viên mẫu chưa quy đổi theo hệ số hình dạng 
(cường độ chưa quy đổi). Kết quả cho thấy mức 
chênh lệch cường độ sau khi quy đổi, tùy theo kích 
thước và cường độ gạch bê tông, trong phạm vi các 
mẫu nghiên cứu, có thể tới 5 MPa. 
Bảng 1. Cường độ gạch bê tông sử dụng trong nghiên cứu 
Loại 
gạch 
Viên 
mẫu 
số 
Kích thước mẫu Diện 
tích, 
mm² 
Tải trọng, N 
Cường độ chưa 
quy đổi, MPa Hệ số kích 
thước 
Cường độ, MPa 
Dài Rộng Cao Từng viên 
Tổ 
mẫu 
Từng 
viên Tổ mẫu 
GĐ1 
1 201 96 66 19.296 500.000 25,9 
24,3 
0,86 22,3 
21,0 2 200 96 67 19.200 440.000 22,9 0,87 19,9 
3 199 95 66 18.905 457.500 24,2 0,86 20,8 
GĐ2 
1 210 100 66 21.000 540.000 25,7 
27,1 
0,85 21,9 
23,1 2 212 101 65 21.412 730.000 34,1 0,85 29,0 
3 211 101 67 21.311 457.500 21,5 0,86 18,5 
GĐ3 
1 220 106 65 23.320 890.000 38,2 
31,4 
0,84 32,1 
26,4 2 219 105 66 22.995 605.000 26,3 0,84 22,1 
3 221 105 65 23.205 687.500 29,6 0,84 24,9 
GR1 
1 388 101 136 39.188 855.000 21,8 
19,9 
1,14 24,9 
22,7 2 390 101 137 39.390 787.500 20,0 1,15 23,0 
3 390 99 136 38.610 685.000 17,7 1,14 20,2 
GR2 
1 389 150 135 58.350 1.050.000 18,0 
17,3 
1,04 18,7 
18,0 2 390 149 136 58.110 1.000.000 17,2 1,04 17,9 
3 386 152 134 58.672 978.500 16,7 1,04 17,3 
GR3 
1 390 170 136 66.300 1.112.500 16,8 
17,5 
1,00 16,8 
17,5 2 389 169 135 65.741 1.205.000 18,3 1,00 18,3 
3 389 171 134 66.519 1.150.000 17,3 1,00 17,3 
Vữa xây sử dụng trong nghiên cứu là vữa xi 
măng cát có mác thiết kế M75 sử dụng cát có mô 
đun độ lớn bằng 1,2 và xi măng PCB40 Nghi Sơn 
có độ dẻo tiêu chuẩn 29%, cường độ chịu nén ở 
tuổi 28 ngày 46,5 MPa. Trong quá trình thi công các 
tấm tường thí nghiệm, tiến hành lấy mẫu vữa xây. 
Các mẫu vữa và gạch bê tông được thí nghiệm xác 
định cường độ chịu nén ở cùng thời điểm thí 
nghiệm mẫu tấm tường. 
 Việc lấy mẫu và thí nghiệm xác định cường độ 
chịu nén của vữa và gạch bê tông được tiến hành 
theo tiêu chuẩn TCVN 3121-2:2003, TCVN 3121-
11:2003 và TCVN 6477:2016. Cường độ khối xây 
được thí nghiệm trên các tấm tường tuân thủ yêu 
cầu của tiêu chuẩn Liên bang Nga ГОСТ 32047-
2012 "Кладка каменная. Метод испытания на 
сжатие" (GOST 32047-2012 "Khối xây gạch đá - 
Phương pháp thí nghiệm cường độ chịu nén"). 
Theo đó, cường độ chịu nén của khối xây theo 
phương vuông góc với các mạch ngang được xác 
định theo cường độ của mẫu tấm tường có kích 
thước nhỏ nhất đảm bảo quy định, được gia tải nén 
đều đến khi phá hoại. Cường độ khối xây được tính 
VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG 
32 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1/2019 
bằng giá trị trung bình cường độ của ba mẫu tấm 
tường trong tổ. 
 Mẫu tấm tường được thi công đảm bảo yêu cầu 
của TCVN 4085:2011 và bảo dưỡng cho đến khi thí 
nghiệm nén theo yêu cầu của ГОСТ 32047-2012. 
Các tấm tường sử dụng gạch đặc bao gồm 5 hàng 
xây với kích thước chiều dài từ 420 mm đến 465 
mm, chiều cao từ 362 mm đến 367 mm, các tấm 
tường sử dụng gạch rỗng bao gồm 5 hàng xây với 
kích thước chiều dài nằm trong khoảng từ 800 mm 
đến 805 mm, chiều cao từ 690 mm đến 699 mm. 
Chiều rộng các tấm tường lấy bằng chiều rộng viên 
gạch bê tông. 
 Quá trình gia tải được thực hiện theo không ít 
hơn 3 giai đoạn có thời gian tương đối bằng nhau, 
để đạt đến 1/2 giá trị tải trọng lớn nhất có thể. Sau 
mỗi giai đoạn, duy trì tải trọng trong vòng từ 1 phút 
đến 3 phút để ổn định biến dạng và ghi lại các số đo 
trên thiết bị đo biến dạng. Sau khi đo xong giai đoạn 
cuối, tăng tải với tốc độ không đổi cho tới khi mẫu bị 
phá hủy. Tổng cộng đã thí nghiệm nén 06 tổ bao 
gồm 18 tấm tường. 
3. Kết quả và bình luận 
 Sử dụng các giá trị cường độ viên xây và vữa 
xây xác định được, đã tiến hành tính toán cường độ 
phá hủy khối xây theo hướng dẫn của tiêu chuẩn 
EN 1996:2005 và TCVN 5573:2011. Theo đó, để 
tính toán cường độ phá hủy dự kiến theo EN 
1996:2005 đã sử dụng công thức (3) với giá trị 
cường độ trung bình chuẩn hóa của viên xây, tức là 
giá trị cường độ trung bình của tổ mẫu đã quy đổi 
theo hệ số hình dạng. Hệ số K được lấy theo 
khuyến cáo và bằng 0,55 đối với gạch bê tông đặc 
và 0,45 với gạch bê tông rỗng. 
 3,07,0 mbk ffKf (3) 
 Tính toán cường độ phá hủy khối xây gạch bê 
tông theo hướng dẫn của TCVN 5573:2011 được 
tiến hành với giá trị cường độ gạch bê tông xác định 
theo TCVN 6477:2016 chưa quy đổi và đã quy đổi 
theo hệ số hình dạng. Cường độ chịu nén tính toán 
được xác định bằng cách tra bảng theo bảng 1 của 
TCVN 5573:2011 và các chỉ dẫn kèm theo. Hệ số 
điều kiện làm việc mkx của khối xây được lấy bằng 
1,1. Cường độ chịu nén trung bình được tính bằng 
cường độ chịu nén tính toán nhân với hệ số k=2. 
Kết quả tính toán cường độ phá hủy của các tấm 
tường trong nghiên cứu được trình bày tại bảng 2.
Bảng 2. Tính toán cường độ phá hủy khối xây gạch bê tông 
Ký hiệu 
Cường độ khối xây 
theo EN 1996:2005 Cường độ khối xây theo TCVN 5573:2011, khi tính với 
k fk, MPa 
Cường độ gạch chưa hiệu chỉnh Cường độ gạch đã hiệu chỉnh 
R, MPa mkx k RKtt, MPa R, MPa mkx k RK
tt, 
MPa 
GĐ1M75 0,55 10,22 2,82 1,1 2 6,20 2,62 1,1 2 5,76 
GĐ2M75 0,55 9,21 2,93 1,1 2 6,44 2,72 1,1 2 5,98 
GĐ3M75 0,55 8,71 3,12 1,1 2 6,86 2,92 1,1 2 6,42 
GR1M75 0,45 7,44 2,52 1,1 2 5,55 2,69 1,1 2 5,93 
GR2M75 0,45 6,33 2,26 1,1 2 4,98 2,33 1,1 2 5,13 
GR3M75 0,45 6,27 2,31 1,1 2 5,07 2,31 1,1 2 5,07 
Kết quả tính toán tại bảng 2 cho thấy có sự khác 
biệt đáng kể khi tính toán cường độ phá hủy của khối 
xây theo các tiêu chuẩn khác nhau. Kết quả tính toán 
theo EN 1996:2005 cho giá trị cao hơn so với theo 
TCVN 5573:2011. Sử dụng giá trị cường độ gạch bê 
tông chưa quy đổi và đã quy đổi trong tính toán 
cường độ theo TCVN 5573:2011 cũng cho các kết 
quả khác nhau với mức chênh lệch lớn nhất trong 
các trường hợp nghiên cứu có thể tới trên 0,5 MPa. 
 Trong quá trình thí nghiệm nén các tấm tường đã 
nghi nhận các giá trị biến dạng, sự xuất hiện và phát 
triển vết nứt ở các giai đoạn khác nhau và khả năng 
chịu tải của tấm. Các kết quả cho thấy tấm tường sử 
dụng gạch bê tông bị phá hoại dòn với sự hình thành 
và phát triển các vết nứt. Các vết nứt đầu tiên bắt 
đầu xuất hiện ở mức tải trọng khoảng từ 55% đến 
80% so với tải trọng phá hoại đối với tấm tường sử 
dụng gạch bê tông đặc, và ở mức từ 75% đến 90% 
đối với tấm tường sử dụng gạch bê tông rỗng. Dựa 
trên tải trọng phá hoại tấm, đã tính toán cường độ 
của khối xây sử dụng các loại gạch bê tông khác 
nhau. Kết quả được trình bày trong bảng 3. 
VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1/2019 33 
Bảng 3. Kết quả thí nghiệm xác định cường độ khối xây gạch bê tông 
Ký hiệu khối 
xây 
Loại 
gạch 
Cường độ gạch xây Cường độ 
vữa RV, 
MPa 
Cường độ khối xây 
RG, MPa Khd RGtc, MPa RKi, MPa RK, MPa 
GĐ1M75.1 GĐ1 24,3 0,86 21,0 8,2 8,76 
8,66 GĐ1M75.2 GĐ1 24,3 0,86 21,0 8,2 6,83 
GĐ1M75.3 GĐ1 24,3 0,86 21,0 8,2 10,38 
GĐ2M75.1 GĐ2 27,1 0,85 23,1 7,9 4,74 
6,45 GĐ2M75.2 GĐ2 27,1 0,85 23,1 7,9 7,66 
GĐ2M75.3 GĐ2 27,1 0,85 23,1 7,9 6,97 
GĐ3M75.1 GĐ3 31,4 0,84 26,4 8,2 7,17 
8,13 GĐ3M75.2 GĐ3 31,4 0,84 26,4 8,2 7,20 
GĐ3M75.3 GĐ3 31,4 0,84 26,4 8,2 10,04 
GR1M75.1 GR1 19,9 1,14 22,7 7,9 2,99 
2,24 GR1M75.2 GR1 19,9 1,14 22,7 7,9 2,24 
GR1M75.3 GR1 19,9 1,14 22,7 7,9 1,49 
GR2M75.1 GR2 17,3 1,04 18,0 7,9 1,75 
1,55 GR2M75.2 GR2 17,3 1,04 18,0 7,9 1,16 
GR2M75.3 GR2 17,3 1,04 18,0 7,9 1,75 
GR3M75.1 GR3 17,5 1,00 17,5 8,2 2,57 
2,06 GR3M75.2 GR3 17,5 1,00 17,5 8,2 1,55 
GR3M75.3 GR3 17,5 1,00 17,5 8,2 2,05 
Số liệu tại bảng 3 cho thấy có sự biến động 
đáng kể trong kết quả thí nghiệm xác định cường độ 
chịu nén của khối xây ở một số tổ mẫu. Điều này có 
thể là do biến động của cường độ gạch bê tông sử 
dụng. Bên cạnh đó, một số yếu tố như các biến 
động trong quá trình xây, mức độ không đồng đều 
của mạch vữa,... cũng có ảnh hưởng nhất định. 
 So sánh giá trị cường độ chịu nén thực tế của 
khối xây với cường độ phá hủy theo tính toán (bảng 
2) cho thấy trong tất cả các trường hợp cường độ 
chịu nén thực tế đều nhỏ hơn cường độ tính toán 
theo EN 1996 với mức độ chênh lệch khá lớn. Với 
gạch bê tông đặc, mức chênh lệch là từ 7% đến 
30%, còn với gạch bê tông rỗng giá trị này là từ 
67% đến 70%. Điều này cho thấy khi áp dụng EN 
1996, cần nghiên cứu chi tiết hơn các hệ số thực 
nghiệm trong công thức (1) sao cho phù hợp với 
điều kiện vật liệu của Việt Nam. 
 So với cách tính theo EN 1996:2005 thì tính 
toán theo TCVN 5573:2011 cho kết quả sát hơn với 
cường độ thực tế theo thí nghiệm. Tuy nhiên, ở đây 
có sự khác biệt giữa nhóm gạch bê tông đặc và 
gạch bê tông rỗng. Với gạch bê tông đặc, cường độ 
chịu nén thực tế của khối xây lớn hơn cường độ 
phá hủy tính toán theo TCVN 5573:2011 từ 0% đến 
50%, nhưng với gạch bê tông rỗng lại nhỏ hơn 
khoảng 60% đến 70%. Điều này cho thấy, với các 
loại gạch bê tông sử dụng trong nghiên cứu, áp 
dụng phương pháp và giá trị tra bảng theo TCVN 
5573:2011 với khối xây gạch bê tông đặc cho kết 
quả thỏa đáng và thiên về an toàn. Còn với gạch bê 
tông rỗng, việc tích toán nên dựa trên kết quả thí 
nghiệm thực tế nén khối xây. Các lỗ rỗng trong gạch 
bê tông làm tăng sự không đồng nhất và làm giảm 
cường độ của gạch. Để đảm bảo gạch bê tông rỗng 
có cùng giá trị cường độ với gạch bê tông đặc, cần 
phải tăng cường độ của bê tông sử dụng. Ngoài ra, 
với đặc điểm của công nghệ tạo hình rung ép, 
chênh lệch về mức độ lèn chặt hỗn hợp bê tông ở 
các phần của viên gạch khi có mặt lỗ rỗng có nguy 
cơ tăng cao. Trong khối xây, với sự tương tác với 
vữa xây và điều kiện làm việc phức tạp, các lỗ rỗng 
này có khả năng làm suy giảm cường độ khối xây 
nhanh hơn so với suy giảm cường độ của bản thân 
gạch rỗng. Điều này đòi hỏi tiến hành các nghiên 
cứu sâu hơn về sự làm việc của gạch bê tông rỗng 
ở nước ta hiện nay trong khối xây. 
 Phân tích kết quả thí nghiệm còn cho thấy sử 
dụng giá trị cường độ gạch bê tông đã quy đổi theo 
hệ số hình dạng cho kết quả kém chính xác hơn. 
Các loại gạch bê tông đặc sử dụng trong nghiên 
cứu có kích thước gần giống gạch tiêu chuẩn với 
chiều cao nhỏ hơn 100 mm và chiều rộng khoảng 
100 mm nên có hệ số quy đổi nhỏ hơn 1,0 dẫn đến 
cường độ sau quy đổi của gạch bê tông và cường 
độ tính toán của khối xây sẽ nhỏ hơn so với khi 
chưa quy đổi. Cùng với việc cường độ chịu nén 
VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG 
34 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1/2019 
thực tế của khối xây gạch đặc lớn hơn cường độ 
phá hủy theo tính toán thì mức chênh lệch giữa hai 
giá trị này khi sử dụng cường độ chưa quy đổi sẽ 
nhỏ hơn khi sử dụng cường độ đã quy đổi. Đối với 
gạch bê tông rỗng có kích thước lớn hơn với hệ số 
quy đổi lớn hơn 1,0 cường độ đã quy đổi sẽ lớn hơn 
cường độ chưa quy đổi. Tuy nhiên, do cường độ 
chịu nén thực tế của khối xây gạch rỗng nhỏ hơn 
cường độ phá hủy theo tính toán nên mức chênh 
lệch giữa hai giá trị này cũng nhỏ hơn khi sử dụng 
giá trị cường độ chưa quy đổi. Mặt khác, như đã 
phân tích ở phần trên, hệ số này không được sử 
dụng trong tính toán theo phương pháp của LB Nga 
là phương pháp tham chiếu sử dụng khi biên soạn 
TCVN 5573:2011. Do đó, cần xem xét loại bỏ hệ số 
này trong tính toán cường độ gạch xây ở các lần 
soát xét tiếp theo tiêu chuẩn TCVN 6477:2016. 
4. Kết luận 
 Kết quả nghiên cứu đã tiến hành cho thấy so 
với EN 1996:2005, sử dụng phương pháp tính toán 
khối xây theo TCVN 5573:2011 cho kết quả sát hơn 
với cường độ chịu nén thực tế của khối xây sử dụng 
gạch bê tông ở nước ta. Với sáu loại gạch bê tông 
hiện có trên thị trường sử dụng trong nghiên cứu 
này, cường độ chịu nén thực tế của khối xây gạch 
bê tông đặc lớn hơn giá trị tính toán theo TCVN 
5573:2011, còn cường độ chịu nén của khối xây 
gạch bê tông rỗng nhỏ hơn giá trị tính toán. Do đó, 
có thể sử dụng kết quả tính theo bảng tra của TCVN 
5573:2011 với khối xây gạch bê tông đặc. Còn với 
khối xây gạch bê tông rỗng nên tiến hành thí 
nghiệm và sử dụng các kết quả nén thực tế trong 
tính toán. 
 Sử dụng hệ số quy đổi cường độ theo hình 
dạng gạch như đang quy định hiện nay trong TCVN 
6477:2016 làm gia tăng chênh lệch giữa cường độ 
phá hủy theo tính toán và cường độ chịu nén thực 
tế của khối xây. Kết hợp với việc phân tích, đối 
chiếu các hệ thống tiêu chuẩn của Châu Âu và Liên 
bang Nga hiện nay có thể khuyến cáo loại bỏ quy 
định tính toán quy đổi cường độ viên xây theo hệ số 
hình dạng trong lần soát xét tới đây. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Beer I., Schubert P. (2004), Determination of Shape 
Factors for Masonry Units., in 13th International 
Brick and Block Masonry Conference.Amsterdam. 
[2] Gregoire Y. (2010), Compressive Strength of 
Masonry According to Eurocode 6: A Contribution to 
the Study of the Influence of Shape Factors. Belgian 
Building Research Institute. 
[3] Вахненко П.Ф. (1990), Каменные и армокаменные 
конструкции. Киев: Будивэльнык. 184c. 
[4] Онищик Л.И. (1939), Каменные конструкции 
промышленных и гражданских зданий. Москва. 
209c. 
Ngày nhận bài: 08/4/2019. 
Ngày nhận bài sửa lần cuối: 26/4/2019. 

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_thuc_nghiem_anh_huong_cua_gach_be_tong_den_cuong.pdf