Đặc điểm nổi bật của Bê tông tính năng cao HPC
Bê tông tính năng cao, hay còn được gọi là HPC (High Performance Concrete). Llà một vật liệu xây dựng đột phá với những đặc tính vượt trội so với bê tông thông thường. HPC được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật cao cấp và đảm bảo hiệu suất tối ưu trong xây dựng hạ tầng giao thông.
1. Bê tông tính năng cao HPC Có Cường độ chịu lực vượt trội
Bê tông tính năng cao HPC có cường độ chịu lực vượt trội, đạt từ 60 đến 120 MPa và có thể cao hơn nữa. Điều này đảm bảo khả năng chịu tải trọng và áp lực lớn. Giúp xây dựng các công trình hạ tầng giao thông có độ bền cao và an toàn.
2. Độ bền và độ ổn định cao
HPC có khả năng chống mài mòn, chống thấm và ổn định dưới tác động của môi trường khắc nghiệt. Với sự ứng dụng của HPC trong xây dựng hạ tầng giao thông. Các công trình như cầu, đường và hầm sẽ có tuổi thọ kéo dài. Giảm chi phí bảo dưỡng và sửa chữa trong quá trình sử dụng.
3. Tính ổn định thể tích và kháng băng giá
Bê tông tính năng cao HPC có khả năng duy trì sự ổn định thể tích cao. Không bị co rút hay biến dạng khi gặp thay đổi nhiệt độ. Điều này giúp bảo vệ công trình khỏi những tác động của thời tiết khắc nghiệt. Đặc biệt là khả năng chống băng giá rất cao. HPC sẽ không bị hủy hoại bởi sự hình thành băng và giữ được tính ổn định trong môi trường lạnh.
4. Tính ứng dụng đa dạng
Bê tông tính năng cao HPC có khả năng ứng dụng đa dạng trong xây dựng hạ tầng giao thông. Nó được sử dụng để xây dựng các công trình như cầu, đường, hầm, và sân bay. Ngoài ra, HPC cũng có thể được sử dụng để chế tạo các loại vật liệu sửa chữa có cường độ cao và phát triển cường độ rất sớm. Việc ứng dụng HPC trong các dự án xây dựng giao thông đảm bảo sự đa dạng và linh hoạt trong lựa chọn vật liệu xây dựng.
Ứng dụng bê tông tính năng cao HPC trong xây dựng hạ tầng giao thông đô thị
Hệ thống hạ tầng giao thông đô thị sử dụng nhiều cấu kiện chịu uốn, có khẩu độ nhỏ. Các cấu kiện dạng này, bao gồm: bản nắp cống; tấm đan đậy mương rãnh thoát nước dọc; tấm đan hố thu nước; tấm đan giếng thăm; dầm đỡ cửa thu nước; tấm chắn rác cửa thu nước mưa; bó vỉa; bê tông gạch tự chèn…
Các cấu kiện này có đặc điểm chung như sau:
- Chịu lực chủ yếu ở trạng thái chịu kéo khi uốn;
- Dạng tấm, bản, có kích cỡ nhỏ, chiều dày nhỏ.
- Ứng suất kéo-uốn phát sinh trong cấu kiện không lớn;
- Kết cấu lắp ghép (phổ biến);
- Tháo lắp được khi duy tu, bảo dưỡng;
- Làm việc trong môi trường có nhiều tác nhân gây ăn mòn.
Việc nghiên cứu ứng dụng các loại HPC có các tính năng cao phù hợp để tạo ra các sản phẩm mới từ HPC. Thay thế các loại vật liệu xây dựng truyền thống, có chất lượng cao, bền vững hơn dưới tác động của môi trường. Mỹ quan và có giá cả hợp lý, là một việc làm cần thiết.
Điểm ưu việt của Bê tông tính năng cao HPC
Các kết quả nghiên cứu đạt được gần đây ở trường ĐHBK ĐN cho thấy: các loại HPC được chế tạo từ các loại VLXD hiện có trong khu vực đô thị Đà Nẵng, có thể tạo ra được các loại HPC có các tính năng cao sau đây:
– Cường độ chịu nén cao: đến 150 MPa;
– Cường độ chịu kéo khi uốn cao: đến 25 MPa;
– Cường độ ban đầu cao (R3 đến 80MPa);
– Tính dễ thi công, tạo hình: tự đầm lèn, tự định hình trong khuôn đúc;
– Khả năng kháng mài mòn tốt: tối đa 0,15 g/cm2;
– Tính chống thấm rất tốt: tối thiểu B12;
– Độ hút nước rất thấp: tối đa 0,2%;
Với trình độ công nghệ ở giai đoạn hiện nay trong nước cũng như trong khu vực. Việc phát triển các ứng dụng của các loại HPC này để sản xuất các cấu kiện chịu uốn, có kích cỡ nhỏ, trong xây dựng hạ tầng giao thông đô thị là việc làm phù hợp.
Ứng dụng HPC làm tấm chắc rác cửa thu nước
Vật liệu thông dụng chế tạo TCR, bao gồm: BT, BTCT, thép, thép mạ kẽm; gang đúc… Gần đây, vật liệu composite cũng đã được sử dụng để chế tạo các tấm chắn rác, nắp đậy hố thu, giếng thăm..
– Vật liệu bê tông cốt thép (BTCT) có giá thành khá hợp lý. Tuy nhiên, vẫn phải sử dụng cốt thép là loại vật liệu đắt tiền và dễ bị ăn mòn. Bê tông để chế tạo cấu kiện hiện nay có mác không cao. Khả năng chống xâm thực thấp, lại được đúc trong điều kiện hiện trường nên thường có chất lượng thấp. Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép thường không đảm bảo. Các cấu kiện loại này thường có chất lượng giảm sau một thời gian sử dụng không dài.
Xem thêm:
TẤM CHẮN RÁC BÊ TÔNG TÍNH NĂNG CAO (HPC)
TẤM CHẮN RÁC BÊ TÔNG SIÊU TÍNH NĂNG UHPC
Tấm chắn rác (TCR) là một chi tiết của cửa thu nước mưa trong đô thị.
Sử dụng HPC có các tính năng cao sau đây hoàn toàn có thể thay thế được các loại vật liệu truyền thống kể trên:
- Cường độ chịu nén tối thiểu 80 MPa (800 daN/cm2);
- Cường độ chịu kéo-uốn tối thiểu 15 MPa (150 daN/cm2);
- Mác chống thấm của bê tông: tối thiểu B12;
TCR HPC có giá thành rẻ hơn thép hoặc gang rất nhiều. Cùng khả năng chịu lực, TCR HPC sản xuất đại trà tại Hà Nội giá chỉ vào khoảng 40 ÷ 50% so với cấu kiện bằng gang có cùng khả năng chịu lực; 20 ÷ 25% so với cấu kiện làm bằng thép mạ kẽm; 50 ÷ 60% so với cấu kiện làm bằng composite. Giống như vật liệu composite, TCR HPC không bị mất trộm. Mặt khác, do sử dụng vật liệu nền là chất kết dính vô cơ nên khắc phục được nhược điểm của vật liệu composite. Các loại vật liệu sản xuất HPC đều là các loại vật liệu có sẵn trong nước, hầu như không phải nhập khẩu.
Ứng dụng HPC làm tấm đan
Tấm đan (TĐ) đậy các mương rãnh, hố thu nước(đan mương dẫn của cửa thu hoặc đan hố thu) . Loại này có cấu tạo thành mỏng, hầu như chỉ chịu tải trọng của người đi bộ, vật liệu lớp mặt của vỉa hè và trọng lượng bản thân. Ứng suất kéo-uốn phát sinh trong tấm không lớn lắm.
Vật liệu phổ biến hiện nay để chế tạo TĐ vẫn là BTCT. Do phải đảm bảo chiều dày lớp bê tông bảo vệ nên các tấm đan loại này có chiều dày khá lớn (8 ÷ 10cm), làm cho tấm khá nặng nề, gây khó khăn cho công tác nạo vét hố thu. Các tấm đan này thường được đúc tại hiện trường nên chất lượng khá thấp, nhanh bị ăn mòn, hư hỏng trong quá trình sử dụng.
Sử dụng các tấm đan bằng bê tông tính năng cao UHPC đạt được những lợi ích to lớn
Các loại tấm đan có chiều dày dưới 8cm thường không đảm bảo chiều dày lớp bê tông bảo vệ. Mặt khác, cốt thép được bố trí ngay sát trục trong hòa nên không phát huy được khả năng chịu kéo của vật liệu này, dẫn đến việc: cấu kiện rất dễ bị gãy vỡ trong quá trình sử dụng.
TĐ chế tạo bằng HPC là cấu kiện có trọng lượng chỉ bằng 30 ÷ 50% tấm đan BTCT. Bền vững, không bị ăn mòn; giá thành chỉ khoảng 60 ÷ 70% so với tấm đan BTCT thông thường. Hạ tầng giao thông đô thị với một khối lượng khá lớn ĐHT cũng như đan đậy các mương rãnh hở. Nếu sử dụng ĐHT HPC sẽ tiết kiệm được nhiều chi phí cho hạng mục thoát nước.
Ứng dụng HPC làm bê tông tính năng cao gạch tự chèn
Bê tông gạch tự chèn (CBP – Concrete Block Paving) là loại vật liệu mặt đường sử dụng nguyên lý “Roman Road”. Được ứng dụng khá phổ biến ở các nước phát triển để làm đường đô thị, quảng trường.
Sử dụng CBP để làm kết cấu mặt đường bê tông gạch tự chèn (ICP – Intelocking Concrete Pavement) có rất nhiều ưu điểm:
– Sản xuất CBP bằng máy nên chất lượng cao & đồng đều, dễ kiểm soát chất lượng.
– Cường độ cao, ổn định cường độ
– Mỹ quan: các viên gạch có thể tạo nhiều hình dáng, màu sắc đẹp.
– Chịu lực tốt: CBP được thiết kế chèn móc, liên kết với nhau, phân bố được áp lực bánh xe xuống tầng móng.
– Thi công rất đơn giản
– Có thể thi công dễ dàng ở địa hình chật hẹp trong ngõ phố trong đô thị.
– Thi công không phụ thuộc vào thời tiết: có thể lát CBP ngay cả khi trời mưa.
– Không yêu cầu thời gian bảo dưỡng
– Cơ động: các viên gạch có thể được tháo dỡ dễ dàng, lắp đặt lại nếu có nhu cầu xây dựng hệ thống công trình ngầm bên dưới
– Sử dụng chất kết dính ximăng, cốt liệu cát đá là các loại vật liệu xây dựng Việt Nam sản xuất được. Thúc đẩy được công nghiệp XM trong nước phát triển.
– Yêu cầu công tác duy tu bảo dưỡng rất ít, chi phí thấp rất phù hợp với các tuyến ngõ phố đô thị. Không có điều kiện duy tu, bảo dưỡng.
Sự phát triển Kết cấu ICP trong đô thị hiện nay
Có thể nhận định rằng: sự phát triển của kết cấu ICP trong các đô thị hiện đại. Trong vài chục năm trở lại đây, ở các nước phát triển, là sự trở lại ngoạn mục của nguyên lý sử dụng vật liệu “Roman road” cách đây ngót nghét 3 ngàn năm. Với một diện mạo và công nghệ mới, mang lại những lợi ích không nhỏ cho các đô thị này.
Tại đô thị Việt Nam, gạch CBP được biết đến với cái tên “gạch block bê tông” thường dùng loại gạch mác thấp. Được thiết kế với mác bê tông 15 MPa hoặc 20 MPa có nhiều loại loại gạch với mẫu mã đẹp hơn, kích thước đa dạng. Tuy nhiên về khả năng chịu lực thì hầu như vẫn chỉ là những loại có mác thấp và chủ yếu vẫn dùng để lát vỉa hè, sân nền, đường dành cho người đi bộ. Mà chưa được ứng dụng để làm đường đô thị.
Lựa chọn bê tông tính năng cao HPC có các tính năng sau đây có thể tạo ra các loại CBP mác cao, chất lượng bằng và vượt các loại CBP ở các nước tiên tiến:
- Cường độ chịu nén tối thiểu 60 MPa (600 daN/cm2);
- Cường độ chịu kéo-uốn tối thiểu 10 MPa (100 daN/cm2);
- Mác chống thấm của bê tông: tối thiểu B12;
- Tính dễ thi công, tạo hình: độ chảy xòe (SF) 75cm;
- Khả năng kháng mài mòn tốt: tối đa 0,3 g/cm2;
- Độ hút nước: tối đa 2%.
Công nghệ tự đầm được sáng chế và sử dụng để sản xuất các loại CBP này cho phép tạo ra các sản phẩm có kích thước chuẩn, hình dáng đa dạng, ổn định chất lượng, giá thành thấp.
Các loại CBP chế tạo từ HPC là giải pháp bền vững. Thay thế các kết cấu mặt đường BTN, BTXM trong xây dựng hạ tầng đô thị với một chi phí hợp lý.
Lợi ích của việc sử dụng Bê tông tính năng cao HPC
1. Tăng cường độ bền và an toàn cho công trình
Với cường độ chịu lực vượt trội, Bê tông tính năng cao HPC đảm bảo độ bền và an toàn cho các công trình hạ tầng giao thông. Điều này làm giảm nguy cơ sự cố kỹ thuật. Đảm bảo sự ổn định và khả năng chịu tải trọng lớn, đồng thời nâng cao độ tin cậy của công trình.
2. Tiết kiệm chi phí bảo dưỡng và sửa chữa
Với khả năng chống mài mòn, chống thấm và ổn định. Bê tông tính năng cao HPC giảm thiểu việc bảo dưỡng và sửa chữa đối với công trình xây dựng hạ tầng. Các công trình sử dụng HPC sẽ có tuổi thọ kéo dài, giảm chi phí duy trì và nâng cao hiệu quả sử dụng trong dài hạn.
3. Đáp ứng yêu cầu kỹ thuật cao
Với tính năng và đặc điểm độc đáo, Bê tông tính năng cao HPC đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật cao cấp của các dự án xây dựng hạ tầng giao thông. Từ khả năng chịu lực mạnh mẽ, kháng mài mòn đến tính ổn định và khả năng chống băng giá. HPC là lựa chọn hàng đầu cho các công trình yêu cầu hiệu suất cao và độ tin cậy.
Kết luận
Bê tông tính năng cao HPC là một vật liệu xây dựng tiên tiến và ưu việt trong xây dựng hạ tầng giao thông. Với đặc tính vượt trội như cường độ chịu lực cao, kháng mài mòn và ổn định. HPC mang lại những lợi ích to lớn về độ bền, an toàn và hiệu quả sử dụng cho các công trình xây dựng. Việc áp dụng HPC trong xây dựng hạ tầng giao thông sẽ nâng cao chất lượng và đáp ứng yêu cầu kỹ thuật cao cấp của các dự án
Xem thêm: https://www.facebook.com/tamchanracnaphogauhpc