Nghiên cứu ứng dụng bê tông siêu tính năng - UHPC cho xây dựng cầu tại Việt Nam (P1)

>> Nghiên cứu ứng dụng bê tông siêu tính năng - UHPC cho xây dựng cầu tại Việt Nam (P2)

1. TỔNG QUAN

Trong khoảng 30 năm gần đây, tại các nước có nền công nghiệp phát triển cũng như ở Việt Nam ta, đã có nhiều nghiên cứu về bê tông cường độ cao và siêu cao. Đặc biệt là UHPC - một loại bê tông mà cường độ chịu nén có thể lên đến 200 Mpa. Bê tông này được bổ sung cốt sợi thép, sợi tổng hợp hay sợi lai Hybrid vào hỗn hợp thành phần để tạo ra UHPC không chỉ có cường độ chịu nén siêu cao mà còn có các tính năng vượt trội khác như: cường độ chịu kéo, Modul đàn hồi, độ dẻo dai và khả năng chống ăn mòn.
Theo nghiên cứu của Kim Jee-sang và cộng sự (TLTK [2]) thì cấu trúc của UHPC là vô cùng đặc chắc. Các kết quả nghiên cứu còn chỉ ra rằng, nếu một loại bê tông có cường độ chịu nén ở tuổi 28 ngày đạt trên 120 MPa thì sự ăn mòn cốt sợi thép sẽ được giới hạn ở bề mặt bên ngoài của bê tông. Kể cả khi những sợi thép gần bề mặt kết cấu bị ăn mòn cũng không có sự lan truyền ăn mòn vào trong sâu tới 5mm phía dưới bề mặt.
Các thí nghiệm về mức độ thấm Clo đã được thực hiện trong các loại bê tông thường (NC), bê tông chất lượng cao (HPC) và bê tông siêu tính năng (UHPC) bởi các nhà nghiên cứu trên thế giới (TLTK [3] và TLTK [4]), kết quả cho thấy UHPC có mức độ thấm Ion Clo rất nhỏ so với 2 loại bê tông còn lại (hệ số thấm Clo nhỏ hơn 45 lần so với bê tông thường). Hay nói cách khác, khả năng bảo vệ cốt thép trong UHPC cao hơn rất nhiều so với các loại bê tông khác. Điều đó có nghĩa là, nếu so về tuổi thọ với bê tông thường thì UHPC tăng lên nhiều lần và khi với cường độ trên 150 MPa thì tuổi thọ của kết cấu có chiều dày lớp bảo vệ >20 mm cho tuổi thọ trên 150 năm. Đặc điểm này còn được thể hiện rõ nét hơn khi sử dụng kết cấu tại môi trường biển.

Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là vùng bị ảnh hưởng nhiều của thuỷ triều và cũng là vùng có nguy cơ môi trường nước bị nhiễm mặn và phèn. Cùng với đó là nhu cầu xây dựng hạ tầng giao thông nông thôn là rất lớn. Vì vậy, Ngân hàng Thế giới - viện trợ ODA 3 bên qua WB của chính phủ Nhật Bản, thông qua chương trình tài trợ dự án LRAMP, đã chọn cầu Từ Ô tại tỉnh Trà Vinh để hỗ trợ xây mới theo công nghệ sử dụng UHPC. Thông qua đó, có thể đưa ra các đánh giá về khả năng thiết kế, chế tạo, xây dựng, sử dụng và bảo trì các kết cầu cầu UHPC.