Những điều cần biết về Bê tông hiệu năng siêu cao (UHPC)?

01-08-2019
Những điều cần biết về Bê tông hiệu năng siêu cao (UHPC)?
Một loại bê tông với những tính chất vượt trội về độ bền, cường độ chịu nén, tuổi thọ cũng như tính linh hoạt trong xây dựng. UHPC được đánh giá là tương lai của ngành sản xuất bê tông. Cùng tìm hiểu kỹ hơn về UHPC, bao gồm cách thức sản xuất, lợi ích, ứng dụng như một vật liệu xây dựng sáng tạo.
Điều làm nên sự khác biệt của bê tông hiệu năng siêu cao?
Bê tông hiệu năng siêu cao UHPC (ultra-high performance concrete ) là sự phát triển cao cấp hơn của bê tông cốt sợi truyền thống. Bê tông UHPC tối ưu hóa hầu hết các thành phần tạo lên bê tông thông thường. Ngoài việc lựa chọn xi măng portland chất lượng cao (*), thì thành phần cốt liệu của bê tông cũng được kiểm soát chặt chẽ.
(*) Xi măng Portland (OPC) là loại vật liệu được sử dụng phổ biến nhất trên toàn thế giới, nó là thành phần cơ bản của bê tông, vữa, hồ. Có thành phần chủ yếu là clinker Portland chiếm tỉ lệ 95 - 96% và thạch cao chiếm tỉ lệ 4-5%.
Ảnh 1: So sánh cấu trúc giữa bê tông thông thường và bê tông hiệu năng siêu cao (UHPC)
1: Kích thước và đường kính hạt của cốt liệu silica có kích thước micromet, giúp tăng khả năng liên kết của xi măng với cốt liệu, giảm lỗ rỗng trong quá trình diễn ra phản ứng thủy hóa xi măng.
2: Tỷ lệ các loại phụ gia được tính toán tỉ mỉ: tỷ lệ nước/xi măng < 0,25, bổ sung thêm tro bay (**) và các phụ gia hóa học khác. 
3: Tăng cường độ bền bằng cách thêm các sợi hóa học (sợi thủy tinh, sợi basalt,...) cùng sợi thép không gỉ. Các sợi có đường kính, kích thước và hình thái phức tạp để tăng cường khả năng liên kết đa hướng của hỗn hợp bê tông.
(**) Tro bay là một loại khoáng hoạt tính pozzolan. Tro bay là bụi khí thải dưới dạng hạt mịn thu được từ quá trình đốt cháy nhiên liệu than đá trong các nhà máy nhiệt điện chạy than, là phế thải thoát ra từ buồng đốt qua ống khói nhà máy.
Ảnh 2: Thành phần khô và mặt cắt ngang của bê tông hiệu năng siêu cao (UHPC) (cbc.ca, fhwa.dot.gov)
Bảng so sánh một số thông số giữa bê tông thường và bê tông hiệu năng siêu cao (UHPC)

Ứng dụng của bê tông hiệu năng siêu cao (UHPC) trong thực tế
Dầm cầu - Dầm cầu là một thành phần cấu trúc chính được sử dụng để hỗ trợ sàn cầu và chịu tải trọng giao thông cho cầu có độ dài ngắn và trung bình. UHPC là vật liệu lý tưởng bởi sức mạnh và độ bền của nó.
Ảnh 3 (cmeengineering.com, gepezz.info)
Sàn cầu - Việc sử dụng sàn cầu đúc sẵn được làm từ UHPC cho phép các thành phần cầu quan trọng được thay thế nhanh chóng. Điều này làm giảm sự gián đoạn giao thông và giữ cho thời gian xây dựng tại chỗ ở mức tối thiểu.
Ảnh 4 (ductal.com)
Chân cầu - Sức mạnh và độ bền của UHPC làm cho nó lý tưởng để sử dụng trong chân cầu. Chân cầu được sử dụng UHPC có khả năng chống chịu động đất cao.
Ảnh 5 (markettrendsnews.com)
Đường hầm - UHPC đã được khuyến nghị sử dụng trong các đường hầm do khả năng chống cháy và độ bền của nó, những phẩm chất cực kỳ quan trọng đối với loại cấu trúc này.
Ảnh 6 (cls.fr)
Tháp tuabin gió - Các thành phần UHPC cho phép tạo ra các tháp tuabin gió cao hơn, giúp tăng sản lượng của loại năng lượng tái tạo này.
Ảnh 7 (marinetechnologynews.com)
Cơ sở hạ tầng đường cao tốc - UHPC là câu trả lời cho những lo ngại về sự xuống cấp, vấn đề sửa chữa và thay thế cơ sở hạ tầng đường cao tốc. Việc có tuổi thọ cao hơn và chi phí trọn đời thấp hơn giúp UHPC trở thành vật liệu lý tưởng để sửa chữa và thay thế cho những công trình.
Ảnh 8 (cmeengineering.com)
Kiến trúc với hình dạng sáng tạo, phức tạp - Việc có trọng lượng nhẹ hơn 25-33% cùng với tính chất bền vượt trội, UHPC đáp ứng những công trình có thiết kế đặc biệt mà vẫn đảm bảo công năng chịu tải trọng.
Ảnh 9 (industryreports24.com)
Ảnh 10 (lafargeholcim.us)
Bê tông hiệu năng siêu cao mở rộng đáng kể khả năng cho các ứng dụng của bê tông. Sự kết hợp giữa sức mạnh, độ bền, tính linh hoạt và khả năng chịu lực tác động tốt từ các yếu tố thêm vào khiến UHPC vượt trội hơn hẳn loại bê tông truyền thống. Các công trình có tuổi thọ lâu hơn và cần ít sự bảo trì hơn. Các dự án cũng có thể được hoàn thành nhanh hơn và ít gây gián đoạn giao thông. UHPC mang lại nhiều lợi ích khi sử dụng. Tuy nhiên, vấn đề ngăn cản UHPC được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới chính là giá thành ban đầu để sản xuất ra vật liệu này cũng như những tiêu chuẩn khắt khe trong việc phối trộn vật liệu. Cùng chờ đợi những cải tiến tiếp theo để vật liệu này có thể được ứng dụng nhiều hơn nữa trong xây dựng và kiến trúc.
Tổng hợp bởi Nguyễn T. Mai Hồng - Marketing Truyền Thông - Prime Group
BẠN CÓ THỂ THÍCH
Sidebar
ĐĂNG KÝ NGAY

Hỗ trợ từ Prime