Đề tài hướng đến thực hiện mục tiêu: đánh giá khả năng chịu kéo động của bê tông tính năng cao gia cường cốt sợi; đề xuất mô hình đánh giá khả năng chịu kéo động của bê tông tính năng cao gia cường cốt sợi; đánh giá ứng xử bám dính giữa sợi thép và bê tông trong môi trường ăn mòn; và đề xuất biện pháp nâng cao khả năng kháng ăn mòn của bê tông tính năng cao gia cường cốt sợi.

Trong thời gian từ năm 2019 đến năm 2022, nhóm nghiên cứu của TS. Trần Ngọc Thanh tại Trường Đại học Giao thông vận tải Thành phố Hồ Chí Minh đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả năng chịu kéo động và khả năng kháng ăn mòn của bê tông tính năng cao gia cường cốt sợi sử dụng trong kết cấu công trình bảo vệ bờ biển”.

Dưới đây là các kết quả của đề tài:

Một là đã tiến hành thí nghiệm khả năng chịu kéo động của bê tông tính năng cao gia cường cốt sợi với các loại sợi khác nhau. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng khả năng chịu kéo động của bê tông tính năng cao gia cường cốt sợi chủ yếu phụ thuộc loại sợi. Đặc biệt sự kết hợp giữa sợi thép và sợi nylon có thể tạo ra khả năng chịu kéo động rất cao mặc dù chỉ sử dụng hàm lượng tổng cộng 1,5%. Vì vậy, việc áp dụng bê tông tính năng cao gia cường cốt sợi vào kết cấu công trình bảo vệ bờ biển chịu tác động của sóng biển hoặc thủy triều là rất khả thi.

Hai là đã tiến hành thí nghiệm khả năng chịu kéo tĩnh và động của bê tông tính năng cao gia cường cốt sợi với các loại sợi và hàm lượng khác nhau. Dựa trên kết quả thực nghiệm, mô hình đánh giá năng lượng phá hoại và vận tốc vết nứt khi chịu kéo của bê tông tính năng cao gia cường cốt sợi được xây dựng theo các thông số như loại sợi và hàm lượng sợi. Các mô hình đề xuất được mong đợi sẽ giúp thực hiện mô phỏng số kết cấu sử dụng bê tông tính năng cao gia cường cốt sợi chịu tải trọng động, góp phần giảm bớt thí nghiệm và xa hơn giúp việc tính toán thiết kế các kết cấu sử dụng vật liệu này thuận tiện.

Ba là đã tiến hành thí nghiệm ảnh hưởng của mức độ ăn mòn trong cốt sợi đến lực bám dính giữa cốt sợi thép và bê tông. Kết quả cho thấy mức độ ăn mòn càng cao thì khả năng bám dính giữa cốt sợi với bê tông càng tốt. Tuy nhiên, khi vượt ngưỡng mức độ ăn mòn 12% thì cốt sợi có khả năng bị đứt trước khi kéo tuột ra ngoài và vì vậy mức độ ăn mòn của cốt sợi thép nên giới hạn tới 12% khi ứng dụng bê tông tính năng cao gia cường cốt sợi trong mội trường ăn mòn như nước biển.

Bốn là đã đề xuất biện pháp tăng cường độ bền của bê tông tính năng cao gia cường cốt sợi trong môi trường ăn mòn bằng cách thí nghiệm trộn chất ức chế calcium nitrite vào bê tông. Kết quả cho thấy calcium nitrite có hiệu quả trong việc trì hoãn mức độ ăn mòn của cốt sợi và giúp duy trì khả năng bám dính cao dù ở mức độ ăn mòn lớn. Bằng cách sử dụng calciumnitrite độ bền của bê tông tính năng cao gia cường cốt sợi trong mội trường ăn mòn như nước biển sẽ được cải thiện đáng kể.

Năm là đã đánh giá hiệu quả sử dụng cát biển thay thế cát sông và nước thay thế nước ngọt trong chế tạo và bảo dưỡng bê tông. Kết quả đã chỉ ra rằng khi thay thế cát sông bằng cát biển thì cường độ nén bê tông tăng từ 2 đến 35%. Tuy nhiên, khi thay thế nước ngọt bằng nước biển thì cường độ nén giảm từ 2 đến 34%. Trong khi đó cường độ bám dính giữa bê tông và cốt thép không bị ảnh hưởng nhiều bởi việc thay thế cát sông bằng cát biển và nước ngọt bằng nước biển. Kết quả nghiên cứu cho thấy cát biển và nước biển có khả năng thay thế cát sông và nước ngọt để chế tạo và bảo dưỡng bê tông cho các công trình bảo vệ bờ biển.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 20636/2022) tại Cục Thông tin, Thống kê.

N.P.D (NASTIS)