Bê tông cường độ siêu cao UHPC là gì ?

16/01/2018

Bê tông cường độ siêu cao UHPC (ultra-high performance concrete ) là sự phát triển cao cấp hơn của bê tông cốt sợi truyền thống. Khác với bê tông GFRC quan tâm đế khả năng chịu uốn để chế tạo các sản phẩm trang trí, bê tông UHPC quan tâm nhiều đến tính năng chịu nén của vật liệu. Vào đầu những năm 1970 các chuyên gia dự đoán rằng giới hạn thực tế của bê tông trộn sẵn chắc chắn không vượt qua được sức chịu tải là 11.000 psi. Tuy nhiên, đến nay đã có nhiều công trình sử dụng bê tông với cường độ chịu nén lên đến trên 20.000 psi.

Để đạt được điều này, 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. Khi lựa chọn cốt liệu cho bê tông UHPC , nhà sản xuất xem xét sức mạnh của cốt liệu, kích thước tối ưu của cốt liệu, mối liên kết giữa bột xi măng và cốt liệu, đặc tính bề mặt của cốt liệu. Điều này được thể hiện rõ qua các điểm sau:

1: Kích thước và đường kính hạt của cốt liệu

Bê tông UHPC đa phần có kích thước hạt của cốt liệu được khống chế. Trong đó cốt liệu chính là silica có kích thước micromet, việc giảm kích thước hạt của cốt liệu chính làm cho khả năng liên kết của xi măng với cốt liệu tăng lên. Giảm lỗ rỗng trong quá trình diễn ra phản ứng thủy hóa xi măng.

2: Phụ gia

Các loại phụ gia thông dụng như giảm nước, siêu hóa dẻo được tính toán tỉ mỉ. Bên cạnh đó còn bổ xung thêm tro bay và các loại phụ  gia hóa học khác.

3: Pha gia cường kết hợp cùng với cốt liệu bên cạnh kết cấu thép chịu tải.

Người ta sử dụng pha gia cường bằng sợi hóa học , sợi thép kết hợp cùng với kết cấu thép truyền thống trong bê tông để cải thiện khả năng chịu nén của bê tông UHPC. Các pha gia cường là 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.

Ngày nay trên thế giới, các công trình cao ốc hàng trăm tầng đều phổ biến sử dụng bê tông cường độ siêu cao UHPC. Nhờ khả năng chịu tải lớn, chuyển tải hiệu quả, bê tông UHPC cũng làm giảm tổng trọng lượng của công trình và giảm tổng chi phí cho việc xây dựng kết cấu.