Bê tông

Một trong những loại chất thải vừa được nghiên cứu, ứng dụng thành công để chế tạo bê tông xanh là tro bay. Thay thế xi măng với hàm lượng cao trong sản xuất bê tông, tro bay giúp giảm bớt nhu cầu về xi măng trong xây dựng, khi mà quá trình sản xuất xi măng đang gây ô nhiễm ngày càng trầm trọng cho môi trường. Bê tông xanh là thuật ngữ chỉ loại bê tông được thiết kế nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và tăng tính bền vững của đối tượng xây dựng.

Nghiên cứu này sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) 3D để phân tích ứng suất và biến dạng của móng cọc bê tông cốt thép (BTCT) cho công trình dân dụng. Kết quả mô phỏng cho thấy móng cọc bê tông cốt thép có đài móng kích thước 2,0m x 2,0m trên 4 cọc có tiết diện 0,3m x 0,3m, chiều dài 12m, chịu tải trọng tập trung và đúng tâm 1000kN có độ lún là 20,24mm.

Các dầm BTCT được thúc đẩy ăn mòn nhanh bằng phương pháp gia tốc ăn mòn cốt thép trong phòng thí nghiệm với dung dịch 3% NaCl và dòng điện 900µA/cm². Kết thúc quá trình ăn mòn, cốt thép trong các dầm bị ăn mòn 11.3%, 14.35%, 24.78% tương ứng với thời gian 1, 2  và 3 tháng. Cường độ chịu nén của bê tông trong các dầm cũng bị suy giảm tương ứng 22.4%, 31.2%, 33.6%. Việc thực nghiệm ăn mòn nhanh cốt thép trong dầm bằng phương pháp điện phân đã làm ảnh hưởng đến cường độ chịu nén của bê tông là rất đáng kể, dẫn đến suy giảm độ cứng của dầm BTCT khi bị ăn mòn và khả năng chịu uốn của dầm khi chịu tải trọng.

Xi măng portland là loại phổ biến nhất và được sản xuất bằng cách nung đá vôi và một số loại nguyên liệu khác trong lò nung. Theo Chatham House, hơn 4 tỷ tấn xi măng đã được sản xuất vào năm 2021, đóng góp 8% lượng khí thải CO2 toàn cầu. Do áp lực khử carbon đối với ngành xây dựng, các nhà nghiên cứu trên khắp Thế giới đang tìm cách làm cho bê tông "xanh" hơn.

Chất lượng công trình là nỗi lo hàng đầu của chủ đầu tư, trong đó chất lượng bê tông là yếu tố then chốt để có một công trình “khỏe mạnh”. Đôi khi chất lượng vật liệu (xi măng, cát, sỏi, đá) đảm bảo tiêu chuẩn, nhưng vẫn không cho chất lượng bê tông như mong muốn. Điều đó xảy ra có thể do không thực hiện đúng các quy trình chuẩn bị như ghép ván khuôn đổ bê tông. Một nguyên nhân không kém phần quan trọng là chưa chú trọng đến khâu bảo dưỡng.

Giao thông là một trong những nguồn gây ô nhiễm không khí lớn nhất, các kỹ sư tại Hàn Quốc đã nghiên cứu một loại bê tông mới được tác động bằng ánh sáng có thể giúp giảm ô nhiễm trong đường hầm.

Bê tông rỗng là dạng bê tông nhẹ có lỗ rỗng với thành phần tương tự như bê tông thường nhưng không sử dụng cốt liệu nhỏ là cát. Độ rỗng trong khoảng 15 - 35%. Đây là giải pháp cứu cánh để tránh ngập úng tại các đô thị.