Khả năng chịu nén của con kê cọc khoan nhồi và cách đọc kết quả thử nghiệm D90, D120, D150

Trong quá trình vận chuyển, lắp đặt và hạ lồng thép, con kê có thể chịu các tác động cơ học như va chạm, tỳ ép, ma sát và tải lệch tâm. Vì vậy, ngoài kích thước hình học và khả năng liên kết với lồng thép, độ bền cơ học của sản phẩm cũng là một thông tin cần được kiểm soát.

Tuy nhiên, khi đọc kết quả thử nghiệm cần phân biệt rõ giữa khả năng chịu tải của mẫu trong phòng thử nghiệm và điều kiện làm việc thực tế của con kê tại công trường.

Để xem toàn bộ về cấu tạo, kích thước, lựa chọn, bố trí và số lượng, xem:
hướng dẫn tổng quan về con kê cọc khoan nhồi.

Khả năng chịu nén con kê cọc khoan nhồi là gì?

Khả năng chịu nén của con kê phản ánh mức tải mà mẫu có thể tiếp nhận theo phương thử trước khi xuất hiện trạng thái phá hủy theo tiêu chí của phép thử.

Đây không phải là cường độ chịu nén của bê tông tính bằng MPa. Hai khái niệm khác nhau:

• Cường độ bê tông: đặc tính vật liệu, thường biểu diễn bằng MPa.
• Tải trọng phá hủy viên kê: lực tác dụng lên sản phẩm hoàn chỉnh đến khi phá hủy, thường biểu diễn bằng kN.

Một viên kê có hình dạng, lỗ tâm, vùng tiết diện yếu và diện tích tiếp xúc riêng nên không thể chỉ lấy mác hoặc cấp cường độ bê tông để suy ra trực tiếp tải trọng phá hủy của sản phẩm.

Kết quả thử nghiệm D90, D120, D150, D170 và D200

Các quy cách đã có dữ liệu thử nghiệm được tổng hợp như sau:

Tải trọng phá hủy là gì?

Tải trọng phá hủy là giá trị lực ghi nhận khi mẫu đi đến trạng thái phá hủy theo phương pháp thử.

Tải trọng phá hủy của con kê không phải:

• Tải trọng thiết kế của cọc.
• Tải trọng của toàn bộ lồng thép.
• Khả năng chịu tải của móng.
• Cường độ bê tông tính bằng MPa.
• Tải trọng sử dụng cho phép của viên kê.

Đây là điểm cần được giữ nhất quán trong toàn bộ tài liệu kỹ thuật và nội dung truyền thông của sản phẩm.

Vì sao tải trọng phá hủy không phải tải trọng làm việc cho phép?

Trong phép thử phá hủy, mẫu được gia tải cho đến trạng thái không còn duy trì được khả năng chịu lực theo tiêu chí thử.

Trong khi đó, điều kiện sử dụng thực tế còn có nhiều yếu tố khác:

• Tải lệch tâm.
• Va đập.
• Ma sát với thành hố.
• Điểm tiếp xúc không đồng đều.
• Khuyết tật cục bộ của viên kê.
• Điều kiện vận chuyển.
• Cách liên kết với lồng thép.

Do đó, nếu một dự án cần xác định tải trọng làm việc cho phép của sản phẩm thì phải có phương pháp đánh giá riêng, bao gồm điều kiện sử dụng và hệ số an toàn phù hợp.

Những yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của con kê

Tải trọng phá hủy của viên kê không chỉ phụ thuộc vào kích thước ngoài.

Các yếu tố có thể ảnh hưởng gồm:

• Cường độ và cấp phối vật liệu.
• Loại và kích thước cốt liệu.
• Độ đặc chắc.
• Điều kiện dưỡng hộ.
• Tuổi sản phẩm.
• Hình dạng con kê.
• Lỗ hoặc vùng giảm tiết diện.
• Tiết diện chịu lực nhỏ nhất.
• Diện tích tiếp xúc với bàn nén.
• Phương đặt mẫu.
• Phương gia tải.

Đây là lý do không nên suy luận tuyến tính rằng quy cách càng lớn thì tải phá hủy chắc chắn tăng theo cùng một tỷ lệ.

Vì sao D90, D120, D150, D170 và D200 có kết quả khác nhau?

Kết quả tăng dần theo các nhóm mẫu đã thử, nhưng tỷ lệ tăng không giống tỷ lệ tăng đường kính ngoài.

Điều này có thể liên quan đến:

• Khác biệt hình học.
• Tiết diện chịu lực.
• Lỗ tâm.
• Vùng ứng suất tập trung.
• Diện tích tiếp xúc.
• Độ đồng đều vật liệu.
• Sai khác giữa các mẫu.

Vì vậy, nếu cần số liệu cho một quy cách cụ thể, nên sử dụng dữ liệu thử nghiệm của chính quy cách đó thay vì nội suy từ loại khác.

Phân tích kết quả D90 – 6,33 kN

Nhóm mẫu D90, mã hồ sơ T9, ghi nhận tải trọng phá hủy trung bình 6,33 kN.

Giá trị này mô tả kết quả nhóm mẫu đã thử, không nên diễn đạt thành “D90 chịu được 6,33 kN trong mọi điều kiện”.

Xem dữ liệu riêng:
Test thực tế con kê cọc khoan nhồi D90 Thái Long.

Phân tích kết quả D120 – 9,49 kN

Nhóm mẫu D120, mã hồ sơ T12, ghi nhận tải trọng phá hủy trung bình 9,49 kN.

Giá trị cao hơn D90 nhưng điều đó không có nghĩa D120 là phương án tốt hơn nếu kích thước làm việc của D120 không phù hợp với lớp bê tông bảo vệ hoặc cấu tạo lồng thép.

Phân tích kết quả D150 – 10,44 kN

Nhóm mẫu D150, mã hồ sơ T15, ghi nhận tải trọng phá hủy trung bình 10,44 kN.

Trong các tài liệu thử nghiệm cũ có thể tiếp tục sử dụng mã T15 để bảo đảm khả năng truy xuất. Trong nội dung sản phẩm hiện tại nên ưu tiên tên D150.

Phân tích kết quả D170 – 15,19 kN

Quy cách D170 đã ghi nhận tải trọng phá hủy trung bình 15,19 kN trong dữ liệu thử nghiệm của mẫu.

Giá trị này tiếp tục cho thấy sự khác biệt về khả năng chịu tải giữa các cấu hình sản phẩm, nhưng không nên sử dụng để suy luận tải làm việc hoặc tự động kết luận D170 phù hợp hơn D150 cho một công trình.

Phân tích kết quả D200 – 18,11 kN

Đối với D200, ba mẫu thử ghi nhận lần lượt:

• 17,62 kN.
• 20,25 kN.
• 16,47 kN.

Giá trị trung bình:

Dữ liệu từng mẫu cho thấy việc đọc báo cáo đầy đủ có giá trị hơn chỉ nhìn một giá trị trung bình.

Xem bài thử nghiệm riêng:
Kiểm tra độ bền nén con kê cọc khoan nhồi D200.

Giá trị trung bình có đủ để đánh giá sản phẩm không?

Không hoàn toàn.

Khi có dữ liệu đầy đủ, nên xem thêm:

• Số lượng mẫu thử.
• Kết quả từng mẫu.
• Giá trị nhỏ nhất.
• Giá trị lớn nhất.
• Mức chênh lệch giữa các mẫu.
• Dạng phá hủy.

Hai nhóm mẫu có cùng giá trị trung bình nhưng mức phân tán khác nhau có thể phản ánh mức độ đồng đều sản phẩm khác nhau.

Có nên quy đổi kN sang kg để quảng bá sản phẩm không?

Có thể quy đổi gần đúng để giúp người đọc hình dung độ lớn của lực, nhưng phải chú thích rất rõ rằng đây chỉ là phép quy đổi tương đương về lực.

Tôi không khuyến nghị dùng các câu như:

“Con kê D150 chịu được hơn 1 tấn.”

Cách diễn đạt này rất dễ khiến người đọc hiểu thành tải sử dụng cho phép.

Cách chính xác hơn là:

“Mẫu D150 ghi nhận tải trọng phá hủy trung bình 10,44 kN trong điều kiện thử.”

Thử nén có chứng minh con kê không bị vỡ ở công trường không?

Không.

Con kê vẫn có thể hư hỏng nếu:

• Bị rơi.
• Bị va đập mạnh.
• Bị lồng thép tỳ trực tiếp khi tập kết.
• Chịu tải lệch tâm.
• Bị xoắn tại vị trí liên kết.
• Có vết nứt trước khi sử dụng.
• Va chạm với vật cản trong quá trình hạ lồng.

Thử nén chỉ cung cấp một nhóm dữ liệu về khả năng chịu lực của sản phẩm.

Khả năng chịu nén có quyết định lựa chọn D90–D200 không?

Không.

Quy cách con kê phải được lựa chọn trước hết theo:

• Chiều dày lớp bê tông bảo vệ.
• Cấu tạo lồng thép.
• Cốt thép ngoài cùng.
• Vị trí lắp con kê.
• Kích thước làm việc thực tế.
• Điều kiện hạ lồng.

Sau khi hình học phù hợp, dữ liệu chịu lực mới là một trong các yếu tố hỗ trợ đánh giá chất lượng.

Xem:
Cách lựa chọn con kê D90, D120, D150, D170 và D200 theo bản vẽ.

Một con kê cọc khoan nhồi cần được đánh giá theo những tiêu chí nào?

Kết quả thử nghiệm có đại diện cho mọi lô sản phẩm không?

Không nên hiểu như vậy.

Kết quả thử nghiệm trực tiếp phản ánh các mẫu được thử tại thời điểm và điều kiện cụ thể.

Để duy trì chất lượng giữa các lô cần kiểm soát:

• Nguyên liệu.
• Cấp phối.
• Quá trình trộn.
• Đầm tạo hình.
• Khuôn.
• Dưỡng hộ.
• Thời điểm xuất xưởng.
• Kiểm tra ngoại quan.
• Thử nghiệm định kỳ khi cần.

Khi nào nên thử nghiệm lại con kê?

Có thể xem xét thử lại khi:

• Phát triển quy cách mới.
• Thay đổi đáng kể cấp phối.
• Thay đổi vật liệu đầu vào.
• Thay đổi hình dạng hoặc khuôn.
• Dự án yêu cầu test riêng.
• Cần kiểm tra tính ổn định giữa các lô.

Cách đọc báo cáo thử nghiệm con kê cọc khoan nhồi

Khi xem báo cáo nên kiểm tra:

• Tên hoặc mã mẫu.
• Kích thước mẫu.
• Ngày thử.
• Đơn vị thử nghiệm.
• Số lượng mẫu.
• Phương đặt mẫu.
• Phương gia tải.
• Kết quả từng mẫu.
• Giá trị trung bình.
• Phạm vi diễn giải.

Không nên viết:

“D90 chịu được 6,33 kN trong mọi điều kiện.”

Câu hỏi thường gặp

Con kê D90 chịu nén bao nhiêu?

Nhóm mẫu D90, mã thử T9, ghi nhận tải trọng phá hủy trung bình 6,33 kN trong điều kiện thử tương ứng.

D120 có tải trọng phá hủy bao nhiêu?

Nhóm mẫu D120, mã thử T12, ghi nhận tải trọng phá hủy trung bình 9,49 kN.

D150 chịu nén bao nhiêu?

Nhóm mẫu D150, mã thử T15, ghi nhận tải trọng phá hủy trung bình 10,44 kN.

D170 có kết quả thử nghiệm không?

Có. Dữ liệu thử nghiệm của mẫu D170 ghi nhận tải trọng phá hủy trung bình 15,19 kN.

D200 chịu nén bao nhiêu?

Ba mẫu D200 ghi nhận 17,62 kN, 20,25 kN và 16,47 kN; giá trị trung bình 18,11 kN.

Có thể dùng các giá trị trên làm tải trọng sử dụng không?

Không. Đây là tải trọng phá hủy của mẫu trong điều kiện thử, không phải tải trọng làm việc cho phép.

Có thể chọn D200 chỉ vì tải thử cao nhất không?

Không. Quy cách phải được lựa chọn theo kích thước làm việc, lớp bê tông bảo vệ và cấu tạo lồng thép.

Kết luận

Khả năng chịu nén con kê cọc khoan nhồi là một dữ liệu quan trọng để đánh giá độ bền cơ học của sản phẩm, nhưng phải được đọc đúng phạm vi.

Các dữ liệu hiện có của hệ Con kê cọc khoan nhồi Thái Long gồm:

• D90: 6,33 kN.
• D120: 9,49 kN.
• D150: 10,44 kN.
• D170: 15,19 kN.
• D200: 18,11 kN.

Các giá trị này là tải trọng phá hủy trung bình của mẫu hoặc nhóm mẫu trong các đợt thử tương ứng. Chúng không phải tải trọng thiết kế hoặc tải trọng sử dụng cho phép ngoài công trường.