Với nguồn cát sông sẵn có, khi áp dụng quy trình phối trộn hợp lý cùng phương pháp bảo dưỡng phù hợp có thể chế tạo được bê tông Bê tông siêu tính năng (UHPC) với cường độ chịu nén trên 120 MPa. Nghiên cứu còn thiết lập phương trình mô tả ứng xử ứng suất nén- biến dạng dọc trục của UHPC với cốt liệu là RS, dựa trên phương pháp của B.A. Graybeal và C.A. Richter.
UHPC là loại vật liệu có các đặc tính nổi trội về tính công tác, cường độ, độ bền và độ dẻo dai nên góp phần nâng cao khả năng chịu lực của kết cấu, qua đó góp phần tăng cường độ bền của công trình khi chịu các tác động bất lợi và quá trình xâm thực từ môi trường. Sự biến thiên cường độ chịu nén của bê tông được khảo sát khi cốt liệu hoàn toàn là cát sông (RS) hay cát thạch anh (QS).
Kết quả phân tích và thí nghiệm cho thấy rằng, với nguồn cát sông sẵn có, khi áp dụng quy trình phối trộn hợp lý cùng phương pháp bảo dưỡng phù hợp có thể chế tạo được bê tông UHPC với cường độ chịu nén trên 120 MPa. Bên cạnh đó, nghiên cứu còn thiết lập phương trình mô tả ứng xử ứng suất nén- biến dạng dọc trục của UHPC với cốt liệu là RS, dựa trên phương pháp của B.A. Graybeal và C.A. Richter. Các kết quả từ mô hình lý thuyết được đánh giá và cho thấy phương đường cong được thiết lập phù hợp với đường cong thu được từ thí nghiệm.
Bê tông siêu tính năng cao (UHPC) là vật liệu xi măng chất lượng cao được nghiên cứu và phát triển mạnh từ thập niên 1990. Vật liệu này có cường độ chịu nén rất cao, thường đạt 120 đến 200 MPa, đồng thời có khả năng chịu kéo, chịu uốn, chịu va chạm và tải trọng lặp tốt hơn bê tông thông thường. Nhờ cấu trúc đặc chắc và độ bền lâu cao, UHPC được xem là vật liệu phù hợp cho các kết cấu yêu cầu khả năng chịu lực lớn và tuổi thọ khai thác dài.
Thành phần cơ bản của UHPC gồm xi măng, muội silic, cốt liệu mịn, phụ gia siêu dẻo, sợi gia cường và nước, với tỷ lệ nước trên chất kết dính thường nhỏ hơn 0.25. Trong đó, cát thạch anh thường được sử dụng làm cốt liệu mịn do góp phần cải thiện vùng chuyển tiếp liên pha ITZ và nâng cao cường độ vật liệu. Tuy nhiên, nguồn cát thạch anh có trữ lượng hạn chế, phân bố không đồng đều, trong khi việc khai thác cát tự nhiên quy mô lớn gây ra nhiều tác động bất lợi đến môi trường. Từ thực tế đó, việc nghiên cứu sử dụng RS thay thế QS trong chế tạo UHPC là cần thiết. Hướng nghiên cứu này nhằm tận dụng nguồn vật liệu sẵn có trong nước, giảm phụ thuộc vào cát thạch anh và đánh giá khả năng ứng dụng thực tế của UHPC trong điều kiện Việt Nam.
Tại Việt Nam, RS được khai thác và ứng dụng rộng rãi trong xây dựng và đã được hướng dẫn theo tiêu chuẩn TCVN 7570:2006-cốt liệu cho bê tông và vữa [1]. Các nghiên cứu trước đây về việc sử dụng RS chủ yếu tập trung vào bê tông thường (NSC) và bê tông cường độ cao (HSC) và đã cung cấp một nền tảng lý thuyết khá đầy đủ. Tuy nhiên, việc nghiên cứu và ứng dụng RS trong UHPC ở cả trong nước và quốc tế vẫn còn những hạn chế nhất định.
Nghiên cứu của Hussam Ali Mohammed [2] đã đánh giá ảnh hưởng của việc sử dụng cát sông làm cốt liệu trong bê tông thường NSC. Kết quả thí nghiệm cho thấy Tạ p chí Xây d ựng đi ện t ử - tháng 4 năm 2026 eISSN 3030 – 4482 bê tông sử dụng 100% cát sông đạt cường độ nén khoảng 28-30 MPa sau 28 ngày, giá trị này cao hơn so với cấp phối sử dụng cốt liệu hoàn toàn là cát mỏ thông thường hoặc cốt liệu phối trộn từ 2 loại cốt liệu trên. Điều này cho thấy cát sông có thể được sử dụng hiệu quả để chế tạo bê tông NSC với các đặc tính cơ học đạt yêu cầu kỹ thuật cần thiết.
Xem chi tiết Bài nghiên cứu TẠI ĐÂY:
Buildata
