So với bê tông thông thường, bê tông siêu bền có cường độ chịu lực cao hơn khoảng 30%, khả năng tự vá các vết nứt nhỏ, giảm đáng kể tần suất bảo trì và có thể đạt tuổi thọ khoảng 50 năm ngay cả trong những môi trường có mức độ ăn mòn cao.
Bê tông siêu bền – Bước tiến mới trong ngành vật liệu xây dựng
Các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học và Công nghệ Bê tông (ICITECH), Đại học Bách khoa Valencia (Tây Ban Nha) đã phát triển một loại bê tông thế hệ mới có khả năng tự phục hồi các vết nứt, giúp nâng cao độ bền và kéo dài tuổi thọ của các công trình xây dựng.
Theo nhóm nghiên cứu, loại bê tông này có độ bền cao hơn khoảng 30% so với những loại bê tông chất lượng cao đang được sử dụng hiện nay. Nhờ khả năng chịu tải tốt hơn, vật liệu hạn chế sự hình thành và phát triển của các vết nứt – nguyên nhân chính làm suy giảm tuổi thọ của kết cấu bê tông cốt thép.
Ảnh minh họa Internet
Nhà nghiên cứu Pedro Serna cho biết, kết quả này đạt được nhờ sự kết hợp của phụ gia dạng tinh thể, sợi nano oxit nhôm và tinh thể nano cellulose. Những thành phần này không chỉ gia tăng cường độ chịu lực mà còn thúc đẩy quá trình tự vá kín các vết nứt nhỏ khi tiếp xúc với nước hoặc độ ẩm, từ đó ngăn nước và các tác nhân gây ăn mòn xâm nhập vào bên trong kết cấu.
Một ưu điểm nổi bật khác là bê tông mới yêu cầu ít bảo dưỡng hơn so với bê tông truyền thống và có thể duy trì hiệu quả hoạt động trong khoảng 50 năm. Đây là giải pháp đặc biệt phù hợp cho các công trình thường xuyên chịu tác động của môi trường khắc nghiệt như cầu cảng, công trình ven biển, hầm ngầm, nhà máy điện địa nhiệt hoặc các khu vực có độ ẩm và hàm lượng muối cao.
Theo Marta Roig Flores, nhà nghiên cứu tại ICITECH: "Trong dự án này, chúng tôi đã thiết kế và thử nghiệm một hợp chất mới dành cho bê tông với khả năng tự vá lành ở giai đoạn xuất hiện vết nứt – hiện tượng phổ biến trong kết cấu bê tông cốt thép. Nghiên cứu đánh dấu sự thay đổi trong tư duy thiết kế, từ vật liệu chỉ có chức năng bảo vệ thụ động sang vật liệu có khả năng bảo vệ chủ động."
Đã được thử nghiệm trên nhiều công trình thực tế
Trong giai đoạn đánh giá chất lượng, bê tông siêu bền đã được ứng dụng tại 6 công trình quy mô lớn, gồm:
2 công trình tại Valencia (Tây Ban Nha);
2 công trình tại Italy;
1 công trình tại Malta;
1 công trình tại Ireland.
Các công trình này được theo dõi liên tục bằng công nghệ UPV (Ultrasonic Pulse Velocity) – kỹ thuật đo vận tốc truyền sóng siêu âm trong bê tông nhằm đánh giá chất lượng, phát hiện vết nứt và xác định độ bền của vật liệu.
Bên cạnh đó, hệ thống cảm biến được lắp đặt trực tiếp trong kết cấu giúp các nhà nghiên cứu thu thập dữ liệu theo thời gian thực, theo dõi nguy cơ ăn mòn cốt thép cũng như sự xâm nhập của các tác nhân gây hư hại. Nhờ vậy, hiệu suất của loại bê tông mới có thể được đánh giá chính xác trong nhiều tháng và nhiều năm vận hành thực tế.
Sự khác biệt giữa bê tông siêu bền và bê tông thông thường
| Tiêu chí | Bê tông thông thường | Bê tông siêu bền |
| Độ bền cơ học | Tiêu chuẩn | Cao hơn khoảng 30% |
| Khả năng chống nứt | Dễ xuất hiện vết nứt theo thời gian | Hạn chế nứt, có khả năng tự vá vết nứt nhỏ |
| Tuổi thọ công trình | Khoảng 20–30 năm (tùy điều kiện khai thác và bảo trì) | Có thể đạt khoảng 50 năm |
| Bảo trì | Cần kiểm tra và sửa chữa định kỳ | Giảm đáng kể tần suất bảo trì |
| Khả năng chống ăn mòn | Trung bình | Cao hơn nhờ hạn chế nước và ion xâm nhập |
| Môi trường phù hợp | Công trình dân dụng thông thường | Công trình ven biển, cầu, hầm, cảng biển, nhà máy điện địa nhiệt và môi trường khắc nghiệt |
Sự ra đời của bê tông siêu bền không chỉ góp phần nâng cao độ an toàn cho các công trình mà còn giúp giảm chi phí bảo trì, kéo dài tuổi thọ kết cấu và giảm phát thải carbon phát sinh từ hoạt động sửa chữa, thay thế vật liệu. Trong tương lai, loại bê tông này được kỳ vọng sẽ được ứng dụng rộng rãi trong các công trình hạ tầng trọng điểm, giao thông, năng lượng và xây dựng bền vững.
BuilData
