Bê tông dẻo là gì? Những tính năng vượt trội của bê tông dẻo

Nguyễn Thị Huyền Trang

Bê tông là vật liệu được sử dụng trong lĩnh vực xây dựng. Nhưng để đạt độ dẻo hay chịu tải tốt thì không thể không nhắc tới bê tông dẻo. Vậy bê tông dẻo là gì? và nó có ưu, nhược điểm gì?

Bê tông dẻo là gì?

be-tong-deo-1-1647506389.jpg
Định nghĩa bê tông dẻo là gì?

Bê tông dẻo là một loại bê tông đặc biệt vì nó chịu sức uốn lớn. Nó thể hiện tính chất của một vật liệu dẻo thay vì vật liệu giòn được thể hiện trong vật liệu bê tông thông thường. Từ “dẻo” ở đây có nghĩa là thể hiện được tính đàn hồi và chịu uốn tốt của loại vật liệu này. Bê tông thông thường mạnh nhất đó là khả năng chịu nén, nhưng khả năng chịu uốn kém. Chính vì vậy các cấu kiện thường phải bổ sung cốt thép để tạo ra một khối vật liệu hoàn chỉnh.

Ví dụ: Tấm bê tông nhẹ ALC khi bổ sung cốt thép sẽ tăng khả năng chịu lực uốn, chống va đập. Do vậy, khi kết hợp với cốt thép bên trong sẽ tạo ra được cấu kiện tấm bê tông nhẹ đúc sẵn làm sàn bê tông nhẹ có thể lắp ghép rất tốt. Kết cấu bê tông dẻo có độ đàn hồi rất tốt, thậm chí tấm bê tông dẻo còn có thể uốn cong  để tạo hình. Vật liệu bê tông dẻo được giáo sư Dr. Victor Li phát minh vào năm 1900 tại đại học Michigan. Tên khoa học quốc tế của bê tông dẻo là Engineered Cementitious Composite (Viết tắt là ECC)

Thành phần để tạo thành bê tông dẻo

Thành phần cấp phối bê tông dẻo được tính toán, pha trộn một cách phức tạp. Công thức bê tông dẻo phải cần được quy định cụ thể. Đặc biệt, loại cốt sợi và hàm lượng sử dụng có vai trò quan trọng nhất trong việc sản xuất bê tông dẻo.

Về cơ bản có thể thấy thành phần bê tông dẻo ECC khá giống với bê tông sợi thủy tinh. Công thức của bê tông dẻo sử dụng sợi PVA. Trong quá trình thủy hóa và đóng rắn, sợi PVA liên kết hóa học với xi măng tạo độ dẻo với cường độ liên kết cao. Trong công thức bê tông dẻo việc tính toán và sử dụng sợi PVA rất quan trọng. Thành phần bao gồm:

Cốt sợi gia cố

Trong bê tông dẻo, cần loại bỏ vật liệu thô thay vào đó là các loại cốt sợi như sợi silica, sợi thủy tinh, sợi amiăng, sợi thép, sợi polyvinyl… Nhờ được làm bằng các sợi nhỏ nên lực đàn hồi của bê tông dẻo vô cùng tuyệt vời

Xi măng

Xi măng là thành phần quan trọng trong sản xuất bê tông. Công nghệ sản xuất xi măng hiện nay cho ra đời các sản phẩm đều đáp ứng để sản xuất bê tông dẻo.

Lớp phủ trơn (hay lớp phủ chống ma sát)

Lớp phủ trơn có tác dụng để các sợi có thể trượt lên nhau giúp cho những phần không có ma sát có thể dẫn đến các vết nứt ở trong bê tông. Xu hướng trượt các sợi này lên nhau giúp bê tông dẻo giảm thiểu vết nứt và mang lại sự đàn hồi cho bê tông.

Cát mịn

Đối với vật liệu cát trong bê tông dẻo thường được sử dụng cát thạch anh mịn vì nó giúp cho bê tông dẻo hơn. Trong trường hợp không có cát thạch anh, chúng ta cũng có thể thêm tro bay, xỉ lò cao, silica fume vào hỗn hợp bê tông.

Phụ gia siêu dẻo 

Để khắc phục các nhược điểm của mọi bê tông thường đó là có khả năng rạn nứt, ăn mòn cốt thép và khó thi công, người ta trộn thêm loại phụ gia hóa dẻo để thay đổi đặc tính của bê tông theo nhu cầu sử dụng và tạo nên bê tông dẻo.
Các loại phụ gia dòng Polycarboxylate, naphthalene, lignosulfonate, lignin hoặc melamine dehyde sulphonate… sử dụng trong bê tông dẻo để tăng khả năng làm việc của bê tông.

Phụ gia dẻo là loại phụ gia có thể làm giảm lượng nước trong khi pha trộn bê tông. Nó khác với loại phụ gia giảm nước thường khác đồng thời nó không ảnh hưởng tới độ kết dính của bê tông.

Những điểm chú ý khi bạn sử dụng phụ gia dẻo:

  • Cần chọn phụ gia phù hợp với từng loại xi măng để làm bê tông dẻo.
  • Mặc dù đã có phụ gia nhưng vẫn cần đầm chặt bê tông.
  • Chú ý phải làm ván khuôn cho chặt khí tốt để bê tông không bị rỉ chảy ra ngoài.

Ưu và nhược điểm của bê tông dẻo

Ưu điểm của bê tông dẻo

Nhờ vào đặc tính dẻo và sự linh hoạt vì thế nên bê tông dẻo có nhiều ưu điểm vượt trội:

  • Bê tông dẻo có độ dẻo linh hoạt và có thể uốn cong như kim loại
  • Bền và mạnh hơn so với bê tông thường.
  • Bê tông dẻo có khả năng tự phục hồi các khe nứt bằng cách sử dụng carbon dioxide và nước mưa.
  • Chịu lực tốt & hạn chế rạn nứt
  • Có khả năng chống nứt cao
  • Giảm chi phí của dự án
  • Có thể được sử dụng như các bê tông đúc sẵn
  • Không thải ra khí độc, đảm bảo bảo vệ môi trường

Nhược điểm của bê tông dẻo

Bên cạnh ưu điểm vượt trội ra, bê tông dẻo cũng có những nhược điểm sau:

  • Bê tông dẻo có chi phí ban đầu cao hơn so với bê tông thường
  • Đòi hỏi thợ phải có tay nghề cao
  • Cường độ nén có thể nhỏ hơn bê tông thông thường
be-tong-deo-2-1647506389.jpg
Bê tông dẻo có thể được uốn cong như kim loại

Các tính năng ưu việt của bê tông dẻo

Các tính năng ưu việt của bê tông dẻo đó là:

  • Bê tông dẻo có đặc tính tự phục hồi khi các hạt xi măng gặp nước mưa.
  • Khả năng chịu kéo cuối cùng của bê tông dẻo từ 3 đến 5%.
  • Khả năng đàn hồi của bê tông dẻo cao gấp 300 lần so với bê tông thường.

Ứng dụng của bê tông dẻo

Với đặc tính dẻo, có thể uốn cong linh hoạt và độ bền với khả năng chịu được lực kéo, bê tông dẻo là vật liệu được ứng dụng để xây dựng các công trình đòi hỏi cần độ bền cao, chịu nhiều lực tác động và đặc biệt là tại các vùng hay xảy ra động đất.

Bê tông dẻo được sử dụng để xây các kết cấu tòa nhà cao tầng có khả năng chống lại động đất: Cấu trúc được làm bằng bê tông dẻo có khả năng chịu nhiều lực kéo hơn mà nó không bị phá vỡ do rung động của trận động đất gây ra.

Sử dụng để làm bê tông vải bạt ứng dụng trong lĩnh vực quân sự: Bê tông vải bạt mạnh mẽ, có độ bền hơn so với vải thông thường. Điều này đáp ứng được yêu cầu khắt khe về độ bền trong lĩnh vực quân sự.

Sử dụng làm đường, cầu: Với việc sử dụng bê tông dẻo trong xây dựng cầu đường, không cần khớp nối như khe co giãn, khớp co vì bản thân bê tông dẻo có khả năng thay đổi hình dạng. Giúp cho các công trình cầu và đường có tuổi thọ bền hơn và chi phí sửa chữa thấp hơn.

be-tong-deo-3-1647506389.jpg
Cầu thang bê tông dẻo là dạng bê tông đúc sẵn được làm từ sợi gia cố, cát mịn,…

Các sản phẩm bê tông dẻo

Tấm bê tông dẻo HTC

Tấm bê tông dẻo HTC là chỉ công nghệ sản xuất bê tông dẻo tại Việt Nam. Với đặc điểm chịu lực tốt, cũng như co giãn đàn hồi vượt trội. Tấm bê tông dẻo HTC đã được ứng dụng cho nhiều công trình chống động đất tại Nhật Bản. Đồng thời, tấm bê tông dẻo cũng được ứng dụng cho các công trình giao thông cầu đường. Tấm bê tông dẻo HTC còn được sử dụng để làm các cấu kiện tấm bê tông đúc sẵn. Các sản phẩm được sử dụng lắp ghép mang đến phong cách và trải nghiệm mới cho các công trình.

Sàn bê tông dẻo HTC

Bê tông dẻo HTC ở Việt Nam còn được ứng dụng trong các kết cấu sàn. Các sản phẩm được đúc như tấm sàn bê tông dẻo đúc sẵn. Nhờ tính chịu lực uốn và khả năng chịu lực tốt, lắp ghép sàn bê tông dẻo sẽ đem lại kết cấu ổn định cho sàn lắp ghép.

Các sản phẩm khác: Chậu bê tông dẻo, cầu thang bê tông dẻo, bậc thang bê tông dẻo, bồn cây bê tông dẻo, bàn ghế sản xuất từ bê tông dẻo…

Với công nghệ đúc bằng bê tông dẻo vì dễ dàng đổ và đúc tạo hình., hiện nay trên thị trường còn có cả các sản phẩm được chế tạo sẵn. Những sản phẩm bằng bê tông dẻo có độ bền cao và thân thiện với môi trường.

Lời kết

Bê tông truyền thống có sức chịu tải và chịu nén rất tốt nhưng lại không thể chịu được lực kéo, ví dụ như lực kéo từ các vụ động đất, dưới tác động của lực này, bê tông truyền thống thông thường sẽ bị phá hủy. Sự ra đời của bê tông dẻo (ECC) là phương pháp giúp giải quyết tối ưu nhược điểm này. Qua bài viết trên chắc chắn bạn đã nắm được những kiến thức cơ bản về bê tông dẻo để bạn có thể lựa chọn cho mình hạng mục phù hợp.