Bê tông tự lèn mang lại hiệu quả cao hơn so với loại bê tông thông dụng

>> Bê tông nhẹ sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội
>> Nhà bê tông in 3D thường được dùng khi nào
>> Bê tông in 3D bằng vật liệu tái chế

Sự ra đời của bê tông tự lèn (Self-compacting concrete)  

Năm 1986, bê tông tự lèn (SCC) lần đầu tiên được đề xuất nghiên cứu tại trường Đại học Kochi - Nhật Bản bởi giáo sư Okamura Hajime. Giáo sư Ozawa và Maekawa tại trường Đại học Tokyo là những người có công rất lớn trong việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển bê tông tự lèn.

Sử dụng bê tông tự lèn mang lại hiệu quả cao hơn so với loại bê tông thông dụng do chúng rút ngắn thời gian xây dựng, tiết kiệm được nhân công, đảm bảo độ đặc chắc của kết cấu tại những vùng khó đầm, giảm tiếng ồn và sự rung động do quá trình đầm bê tông tạo ra...

Một số công trình sử dụng bê tông tự lèn tại Việt Nam

Bê tông tự lèn được nghiên cứu tại Việt Nam từ sau năm 2000. Những năm sau đó việc nghiên cứu về loại bê tông này cũng chưa thật sự phát triển, các công trình ứng dụng bê tông tự lèn trong thực tế còn nhiều hạn chế.

Bê tông tự lèn đã được sử dụng để thi công một số công trình như: vị trí dầm chuyển của tại tòa nhà T34 - Trung Hòa, một số hạng mục của tòa nhà Keagnam Hanoi Landmark Tower với 72 tầng, chiều cao tới 350m, toà nhà Lotte Hà Nội.

Nghiên cứu về bê tông tự lèn tại trường Đại học Xây dựng

Khoa Vật liệu xây dựng (VLXD) thuộc trường Đại học Xây dựng là cơ sở đầu tiên trên cả nước đào tạo bài bản, có hệ thống chuyên ngành VLXD ở tất cả các hệ đại học, cao học và tiến sĩ. Với bề dày truyền thống, chất lượng và uy tín hàng đầu về đào tạo và nghiên cứu khoa học nên đây là một trong những cơ sở mạnh về nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ, đặc biệt là lĩnh vực vật liệu mới. Bê tông tự lèn xuất hiện tại Việt Nam chưa lâu nhưng đã có nhiều công trình nghiên cứu về loại bê tông chất lượng cao này. Có thể kể đến như:

Năm 2004, PGS. TS Nguyễn Như Quý đã nghiên cứu chế tạo bê tông tự lèn cường độ cao trên cơ sở sử dụng cát thô và đá dăm làm cốt liệu, xi măng poóclăng, bột đá vôi làm phụ gia khoáng kết hợp với phụ gia siêu dẻo và nước. Bột đá vôi được nghiền mịn từ đá vôi tự nhiên, trữ lượng rất lớn, giá thành rẻ và được phân bố tại hầu hết các tỉnh thành ở nước ta.

Năm 2006, PGS. TS Phạm Hữu Hanh đã bước đầu nghiên cứu chế tạo bê tông tự lèn cường độ cao trong phòng thí nghiệm, sử dụng cốt liệu nhỏ là cát hạt thô, đá dăm có Dmax = 10mm, phụ gia khoáng sử dụng gồm bột đá vôi, tro trấu và silica fume. Tro trấu là phụ gia khoáng được chế tạo bằng cách đốt trấu và nghiền mịn tro. Đây là sản phẩm phế thải của ngành nông nghiệp với trữ lượng hàng năm lớn, chúng hầu như không có giá trị kinh tế, chúng thường được đốt, thải ra đồng ruộng, các kênh rạch gây ô nhiễm môi trường nặng nề

Năm 2019, tác giả Trần Đức Trung đã nghiên cứu chế tạo thành công bê tông tự lèn cường độ cao trên cơ sở sử dụng cát mịn làm cốt liệu nhỏ. Đây là loại cát có trữ lượng lớn, vùng phân bố rộng, giá thành rẻ hơn nhiều so với cát hạt thô truyền thống đang ngày càng khan hiếm, phụ gia khoáng sử dụng là hỗn hợp xỉ lò cao và tro trấu đốt công nghiệp bằng lò tầng sôi. Phụ gia khoáng xỉ lò cao được sản xuất bằng cách nghiền mịn xỉ hạt lò cao. Đây là sản phẩm phụ của quá trình luyện gang bằng lò cao. Hàng năm lượng xỉ lò cao thải ra là rất lớn (năm 2018 khoảng 4 triệu tấn và dự báo năm 2020 khoảng 7 triệu tấn), do đó việc nghiên cứu sử dụng chúng làm phụ gia khoáng cho xi măng, vữa và bê tông sẽ mang lại hiệu quả kinh tế, kỹ thuật cao, đồng thời góp phần giảm thiểu đáng kể ô nhiễm môi trường.

Một số hình ảnh nghiên cứu về bê tông tự lèn tại trường Đại học Xây dựng 4. Thi công bê tông tự lèn

Bê tông tự lèn nói chung và bê tông tự lèn cường độ cao nói riêng sử dụng đặc biệt hiệu quả đối với các công trình nhà cao tầng, siêu cao tầng, cầu có khẩu độ lớn, các công trình hầm ngầm kiên cố, công trình có tải trọng lớn, yêu cầu về kỹ thuật và tính thẩm mỹ cao, đòi hỏi kết cấu chịu lực phức tạp, mật độ cốt thép dày đặc, khối lượng thi công lớn...Tuy nhiên để thi công bê tông tự lèn thì cũng cần có những điểm lưu ý so với bê tông thông thường như:

Định lượng vật liệu chính xác, thường thực hiện bởi các trạm trộn

Có thể sử dụng phương án trộn cưỡng bức hoặc rơi tự do

Yêu cầu thời gian trộn lâu hơn

Quá trình tổn thất độ chảy có thể diễn ra nhanh

Vận chuyển bằng hệ thống bơm thuỷ lực

Chú ý công tác cốp pha do áp lực đẩy khi bơm lên thành cốp pha là rất lớn

Biến dạng co ngót lớn hơn, đặc biệt là ở các tuổi sớm ngày

Công tác bảo dưỡng cần đặc biệt chú ý

Một số hình ảnh thi công bê tông tự lèn