Theo thông tin từ Đại học Bách khoa Quốc gia Perm (PNRPU) của Nga, nhóm nghiên cứu đã phát triển một loại polymer bê tông trên cơ sở nhựa epoxy kết hợp sợi thủy tinh, cát thạch anh và các phụ gia chức năng. Kết quả thử nghiệm cho thấy vật liệu đạt cường độ chịu nén khoảng 106 MPa, cao hơn đáng kể so với bê tông xi măng thông thường vốn phổ biến trong khoảng 20 - 40 MPa.
Một loại polymer bê tông do các nhà khoa học Nga nghiên cứu phát triển với cường độ chịu nén lên tới 106 MPa cùng khả năng chống thấm, chống ăn mòn cao đang thu hút sự quan tâm của giới nghiên cứu vật liệu xây dựng (VLXD). Trong bối cảnh ngành xây dựng ngày càng đặt ra yêu cầu cao về tuổi thọ công trình, khả năng chống chịu môi trường khắc nghiệt và giảm chi phí bảo trì, các vật liệu có hiệu suất cao như polymer bê tông được xem là một hướng phát triển đầy tiềm năng.
Nhóm nghiên cứu cho biết sản phẩm mới có các chỉ tiêu cơ học vượt từ 15 - 20% so với một số loại polymer bê tông tham chiếu đang được sử dụng trên thị trường quốc tế. Bên cạnh khả năng chịu lực, vật liệu còn được đánh giá cao về khả năng chống thấm nước, chống ăn mòn hóa học và duy trì độ ổn định trong điều kiện nhiệt độ biến động lớn. Đây là những đặc tính đặc biệt quan trọng đối với các công trình thường xuyên tiếp xúc với môi trường xâm thực như khu công nghiệp hóa chất, công trình ven biển hoặc hệ thống hạ tầng giao thông.
Theo các nhà khoa học Nga, vật liệu mới phù hợp với các kết cấu chịu tải trọng động lớn như cầu đường, đường sắt, nền móng thiết bị công nghiệp và các công trình thường xuyên chịu rung động. Khả năng hạn chế hình thành vi khe nứt và chống thấm hiệu quả có thể góp phần kéo dài tuổi thọ công trình, đồng thời giảm nguy cơ suy giảm chất lượng kết cấu do nước, muối hoặc hóa chất xâm nhập.
Tuy nhiên, các chuyên gia VLXD nhận định rằng cường độ chịu nén chỉ là một trong nhiều chỉ tiêu đánh giá chất lượng vật liệu. Đối với các công trình giao thông, đặc biệt là cầu và đường bộ, tuổi thọ khai thác còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như khả năng chống mỏi dưới tải trọng lặp lại, độ ổn định khi chịu tác động của nhiệt độ và thời tiết, độ bền liên kết với cốt thép hoặc các vật liệu khác, khả năng thi công trên quy mô lớn cũng như hiệu quả kinh tế trong suốt vòng đời công trình.
Một trong những thách thức đối với polymer bê tông hiện nay là chi phí sản xuất thường cao hơn bê tông xi măng truyền thống do sử dụng nhựa polymer làm chất kết dính. Bên cạnh đó, việc kiểm soát chất lượng nguyên liệu, công nghệ chế tạo và khả năng tái chế sau khi hết vòng đời sử dụng cũng là những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu để mở rộng phạm vi ứng dụng thương mại.
Thực tế, polymer concrete không phải là vật liệu hoàn toàn mới. Theo các nghiên cứu của Viện Hàn lâm Khoa học, Kỹ thuật và Y học Quốc gia Hoa Kỳ (NASEM), vật liệu này đã được sử dụng trong nhiều hạng mục sửa chữa kết cấu, lớp phủ mặt cầu, hệ thống thoát nước, cấu kiện đúc sẵn và các công trình yêu cầu khả năng chống thấm, chống ăn mòn cao. Trong nhiều trường hợp, polymer bê tông cho thấy khả năng đóng rắn nhanh và giảm thời gian gián đoạn khai thác công trình so với các giải pháp sửa chữa truyền thống.
Các tổng quan nghiên cứu quốc tế cho thấy polymer bê tông thường có độ rỗng thấp, khả năng kháng hóa chất tốt và cường độ chịu nén dao động từ 70 MPa đến trên 120 MPa tùy thuộc thành phần cấu tạo và công nghệ sản xuất. Nhờ đó, vật liệu được quan tâm trong các công trình đặc thù như cầu, cảng biển, nhà máy hóa chất, công trình xử lý nước thải hoặc các khu vực có môi trường xâm thực mạnh.
Theo giới chuyên môn, kết quả nghiên cứu của nhóm khoa học Nga cho thấy xu hướng phát triển các thế hệ vật liệu xây dựng hiệu năng cao đang tiếp tục được đẩy mạnh trên thế giới. Trong tương lai, nếu chứng minh được tính kinh tế, độ bền lâu dài và khả năng triển khai ở quy mô công nghiệp, loại polymer bê tông mới này có thể mở ra thêm lựa chọn cho các dự án hạ tầng yêu cầu tuổi thọ cao, khả năng chống chịu môi trường khắc nghiệt và chi phí bảo trì thấp.
Buildata
