Bài báo trình bày các kết quả nghiên cứu thực nghiệm các tính chất cơ học của bê tông tính năng siêu cao (UHPC) và ứng xử uốn của dầm bê tông tính năng siêu cao cốt thép. Tiến hành thí nghiệm uốn 4 điểm cho 6 dầm thí nghiệm với các hàm lượng cốt thép khác nhau cho đến khi phá hoại để xác định ứng xử uốn của các dầm. Kết quả thí nghiệm cho thấy rõ các giai đoạn chịu lực của dầm bê tông tính năng siêu cao tốt thép cho đến khi bị phá hoại.
Cấu trúc thành phần của bê tông UHPC
Bê tông siêu tính năng (UHPC) là một loại bê tông không sử dụng cốt liệu thô nhằm tăng tính đồng nhất và duy trì khả năng liên kết giữa hồ xi măng và cốt liệu mịn. Với tỷ lệ nước/chất kết dính (w/b) rất thấp, UHPC cần sử dụng phụ gia siêu dẻo để đảm bảo tính công tác và tối ưu hóa quá trình phát triển vi cấu trúc.
Ngoài ra, các phụ gia khoáng siêu mịn như silica fume, tro bay và xỉ lò cao nghiền mịn được bổ sung nhằm tăng cường phản ứng pozzolan, đẩy nhanh quá trình thủy hóa sớm và lấp đầy các lỗ rỗng mao quản, từ đó cải thiện cường độ và độ bền của UHPC [1]. Các sợi thép phân tán đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện khả năng chịu kéo và uốn, đồng thời giảm co ngót, giúp UHPC chịu đựng tốt hơn trong các điều kiện làm việc khắc nghiệt [2, 3].
Bê tông siêu tính năng (UHPC) hiện đã được sử dụng cho các công trình lớn trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Trên thế giới, cây cầu đường ô tô đầu tiên sử dụng bê tông UHPC là cầu Chuncheon Grand với chiều dài nhịp là 100 m, được hoàn thành xây dựng năm 2017. Cây cầu đường ô tô lớn nhất sử dụng bê tông UHPC cho kết cấu nhịp là cầu dây văng Goduck Grand có chiều dài nhịp chính là 230+540+230 = 1.000 m được hoàn thành xây dựng năm 2024 tại Hàn Quốc.
Tại Việt Nam, nghiên cứu và ứng dụng UHPC bắt đầu vào khoảng năm 2015. Các tổ chức như Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, cùng các doanh nghiệp tư nhân đã triển khai một số dự án nghiên cứu về công nghệ UHPC.
Cho đến nay, hơn 26 cây cầu nhỏ sử dụng dầm UHPC đã được xây dựng trên địa bàn 13 tỉnh, cho thấy tính khả thi và hiệu quả kinh tế của loại vật liệu này trong điều kiện thực tế của địa phương. Dự án lớn nhất sử dụng UHPC là sửa chữa mặt cầu Thăng Long đã hoàn thành 5 năm và đến nay cho thấy sự thành công của giải pháp công nghệ này.
Hiện có một số tiêu chuẩn của nước Hoa Kỳ, Pháp, châu Âu về UHPC và Việt Nam chưa có tiêu chuẩn về vật liệu này. Tuy đã có một số nghiên cứu và ứng dụng, nhưng đến nay UHPC vẫn chưa được nghiên cứu nhiều và ứng dụng hạn chế ở Việt Nam do công nghệ phức tạp và chặt chẽ. Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm về ứng xử uốn của dầm UHPC cốt thép để làm cơ sở từng bước đưa vật liệu này vào ứng dụng trong các kết cấu chịu lực công trình.
Nghiên cứu này đã thực nghiệm khảo sát đánh giá sức kháng uốn của các dầm bê tông siêu tính năng UHPC không có và có cốt thép chịu uốn với các hàm lượng khác nhau. Kết quả thí nghiệm cho biết ảnh hưởng của tỷ lệ cốt thép đến sức kháng uốn của các dầm thí nghiệm và dạng phá hoại của các dầm này.
Xem chi tiết Bài nghiên cứu TẠI ĐÂY:
Buildata
