Bê tông hạt nhỏ cốt sợi tính năng cao (HPFRC – High Performance Fiber Reinforced Concrete) là thế hệ bê tông tiên tiến sử dụng cốt liệu hạt nhỏ, được gia cường bằng sợi thép, sợi polymer hoặc sợi thủy tinh, giúp tăng cường độ chịu kéo, chống nứt và kéo dài tuổi thọ. Nghiên cứu đã sử dụng cát trắng mịn Khánh Hoà, xi măng Vicem PC40, tro bay loại F (được sử dụng để thay thế một phần xi măng), sợi polypropylene và chất siêu dẻo gốc polycarboxylate loại G để chế tạo HPFRC.
Nghiên cứu về đặc trưng cơ lý của bê tông hạt nhỏ cốt sợi hiệu suất cao dùng trong sửa chữa nhanh mặt đường bê tông xi măng
Việc sửa chữa các hư hỏng mặt đường bê tông xi măng (BTXM) đòi hỏi phải nhanh chóng, bền vững và tận dụng được vật liệu sẵn có nhằm giảm giá thành. Chính vì vậy, các hư hỏng thường được sửa chữa bằng các vật liệu truyền thống gốc xi măng như vữa, bê tông,… Tuy các hư hỏng này hay tái xuất hiện trở lại bởi đặc tính của vữa hay bê tông thông thường làm giảm hiệu quả việc sửa chữa trong đó co ngót, đặc biệt là co ngót khô ảnh hưởng sự liên kết giữa bê tông cũ và mới.
Hiện nay có một số vật liệu sửa chữa thương mại gốc xi măng (Sika Monotop®R, DelpatchTM, vữa không co GM-F của Viện Khoa học công nghệ xây dựng VN,…) mang lại kết quả sửa chữa hiệu quả hơn, tuy nhiên giá thành khá đắt, chỉ áp dụng cho các công trình hoặc vị trí đặc biệt. Hiện nay, một trong những vật liệu mới được phát triển từ gốc xi măng là vữa cốt sợi tính năng cao hay Composite xi măng kỹ thuật (gọi tắt là ECC) là thế hệ bê tông hạt nhỏ cốt sợi tính năng cao, do Giáo sư Victor Li, Đại học Michigan Hoa Kỳ phát minh) đã được nghiên cứu và phát triển trong nhiều lĩnh vực như sửa chữa, bảo trì và xây dựng mới các công trình cơ sở hạ tầng [1,2,3]
Bài nghiên cứu nhằm đánh giá tính khả thi của việc sử dụng các thành phần có sẵn tại địa phương ở miền Nam Việt Nam và kết hợp một hàm lượng sợi polypropylene để sản xuất phiên bản của vật liệu composite kỹ thuật gốc xi măng (ECC) đã được cải tiến, tiết kiệm chi phí, tạm đặt tên loại vật liệu nghiên cứu là vữa sửa chữa cốt sợi (dùng sợi PP) tính năng cao viết tắt là HPFRC, có tính năng tốt hơn hoặc tương đương so với vữa/vữa xi măng thông thường hoặc các sản phẩm thương mại có sẵn.
Với quy mô trong phòng thí nghiệm và sử dụng một số nguồn vật liệu khu vực phía Nam: cát, tro bay thải từ các nhà máy nhiệt điện phía Nam, cốt sợi PP, xi măng PC40... Nghiên cứu đã bước đầu thiết kế được thành phần cấp phối và chế tạo được vữa cốt sợi polymer tính năng cao (HPFRC_1.5%PP) với các yêu cầu kỹ thuật dự kiến của vữa tính năng cao như: độ chảy đạt 212,5 mm, thời gian cho phép thi công ~20-30 phút (27oC/ độ ẩm môi trường 65%) với độ chảy đạt 182,5 mm, độ tách nước 0%, cường độ nén đạt 20,8 MPa ở tuổi 1 ngày; và 69,2 MPa ở tuổi 28 ngày; biến dạng phá hoại khi nén đạt 3,3% và khi chịu kéo trực tiếp đạt 2,18%, độ mài mòn < 0.3 g/cm2.
Các chỉ tiêu thuật này có triển vọng cho việc sử dụng sửa chữa nhanh kết cấu mặt đường BTXM như rót trám vết nứt, vá, chữa rổ bề mặt,…bê tông đông cứng nhanh đạt cường độ trong vòng 24h, và có thể chế tạo sẵn hỗn hợp khô, đóng gói tiện cho sử dựng ngoài hiện trường.
Xem chi tiết Bài nghiên cứu TẠI ĐÂY:
Build.Data
