I. UHPC là gì?

• Định nghĩa

Bê tông cường độ siêu cao UHPC (Ultra-High-Performance Concrete). UHPC có cường độ nén rất cao – thường khoảng 165 MPa, nhưng chúng tôi thường chỉ tạo ra cường độ thấp hơn là 110 MPa, vì cường độ này là cường độ chúng tôi làm việc khi đã thiết kế và tính toán đến các yếu tố môi trường. Cường độ nén cao đến từ ma trận dày đặc với độ xốp thấp, điều này rất quan trọng để cung cấp độ bền cao hơn 100 năm – ngay cả trong môi trường hàng hải hoặc trong các công trình chịu nhiệt độ cực lạnh.

UHPC chứa một số lượng lớn các sợi thép, cung cấp cho chúng tôi độ dẻo mong muốn cho phép chúng tôi áp dụng một gia cố chặt chẽ mà không bị nứt. UHPC có thể được coi là cả bê tông hiệu suất cao và bê tông sợi, nhưng tại Betonlab, chúng tôi sử dụng thuật ngữ UHPC để báo hiệu một số đặc tính khác ngoài cường độ. Trong khi bê tông sợi chỉ được gia cố bởi các sợi của nó, chúng tôi chỉ sử dụng các sợi làm cốt thép thứ cấp để đảm bảo kiểm soát nứt, điều này rất quan trọng đối với độ lệch của chúng tôi. Tuy nhiên, chúng tôi sử dụng cốt thép truyền thống để đảm bảo khả năng chịu tải của các công trình xây dựng.

• So sánh giữa bê tông thường NSC và UHPC

Chỉ tiêu	Đơn vị	NSC	UHPC
Trọng lượng riêng	Kg/dm3	2,2-2,5	2,45-2,55
Cường độ chịu nén	MPa	10-60	100-250
Cường độ chịu uốn	MPa	2-8	15-40
Cường độ chịu kéo	MPa	1-4	7-11
Mô-đun đàn hồi	GPa	20-40	45-55

1. Đa dạng mẫu mã và kích thước: hãy sáng tạo và không có một giới hạn nào đối với UHPC
2. Trên 100 năm về khả năng ổn định: Các yếu tố trong UHPC của chúng tôi có độ bền rất cao. Có thể đạt được độ bền cao hơn 100 năm do ma trận chặt chẽ và độ xốp thấp của vật liệu.
3. Dễ dàng bảo dưỡng: Khi bạn sử dụng UHPC, bạn có thể yên tâm về khả năng bảo trì thấp. Giống như bê tông thông thường, UHPC có thể bị lắng cặn, bám bẩn và đất, nhưng được bảo dưỡng vô cùng dễ dàng. Những loại gỉ này không có bất kỳ ảnh hưởng nào đến chức năng xây dựng của vật liệu. Do đó, bạn sẽ không trải qua bất kỳ hình thức bảo trì mang tính xây dựng nào đối với các phần tử của mình trong UHPC và bạn sẽ không phải xem xét bất kỳ sự thay thế nào của các phần tử trong vòng 100 năm, ngay cả khi các phần tử được tiếp xúc với điều kiện khắc nghiệt nhất.
4. Độ nén, độ bền cao: Do có kết cấu chặt chẽ và độ xốp thấp, vật liệu UHPC của chúng tôi có cường độ nén cực cao. Cường độ cao hơn cả bê tông thông thường và bê tông sợi. Chúng tôi thường làm việc với cường độ nén 165 MPa trong quá trình sản xuất của mình.
5. Dễ dàng lắp đặt
6. Chống cháy hiệu quả
7. Tiết kiệm chi phí trực tiếp
8. Giảm thiểu thời gian và rủi ro khi thi công
9. Giảm nguy cơ gây hiện tượng Trái đất nóng lên
10. Giảm khối lượng vật liệu cần sử dụng để thi công cũng như lắp đặt

*Ứng dụng của bê tông hiệu năng siêu cao (UHPC) trong thực tế

 

 

 

 

 

 

*Tính đa dạng mẫu mã

UHPC giống như bất kỳ loại bê tông nào khác, luôn đa dạng về kiểu dáng, mẫu mã cũng như màu sắc. Các màu tiêu chuẩn là xám và nhạt, nhưng bê tông cũng có thể được pha màu và tráng men để tạo ra một mẫu mới và đặc biệt hơn. Cuối cùng, đá hoặc các chất phụ gia khác có thể tạo ra bề mặt thô ráp hơn để tạo nên sự khác biệt

Dưới đây là một số mẫu UHPC, mời quý khách hàng tham khảo

UHPC (Ultra-High-Performance Concrete) mở rộng đáng kể khả năng cho các ứng dụng của bê tông. Sự kết hợp giữa sức mạnh, độ bền, tính linh hoạt và khả năng chịu lực tác động tốt từ các yếu tố thêm vào khiến UHPC vượt trội hơn hẳn loại bê tông truyền thống. Các công trình có tuổi thọ lâu hơn và cần ít sự bảo trì hơn. Các dự án cũng có thể được hoàn thành nhanh hơn và ít gây gián đoạn giao thông. UHPC mang lại nhiều lợi ích khi sử dụng. Tuy nhiên, vấn đề ngăn cản UHPC được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới chính là giá thành ban đầu để sản xuất ra vật liệu này cũng như những tiêu chuẩn khắt khe trong việc phối trộn vật liệu. Cùng chờ đợi những cải tiến tiếp theo để vật liệu này có thể được ứng dụng nhiều hơn nữa trong xây dựng và kiến trúc.

 

Bài đăng này sẽ kết thúc phần về cải tạo với UHPC và thảo luận về những lợi ích và thách thức của việc sử dụng tường và thanh chống làm công cụ hỗ trợ ban công.

Để có phần giới thiệu chung về việc cải tạo cho độc giả, tôi đã tham khảo bài đăng đầu tiên trong loạt bài về các kết nối được gắn chặt.

 

Tại sao lại thêm các bức tường vào bên ngoài của một tòa nhà?

Thông thường với việc cải tạo, có hai mối quan tâm quan trọng không kém khi nói đến ban công:

• Làm cách nào để làm cho nó hoạt động, về mặt cấu trúc?
• Làm thế nào để tôi làm cho nó linh hoạt về mặt thẩm mỹ và chức năng cho những người sống ở đó?

 

Trong hai bài viết trước của tôi, hầu hết trọng tâm là về mặt kết cấu, nhưng với những bức tường hoặc thanh chống có màn che ánh sáng riêng tư, chúng có thể tạo ra không gian ngoài trời riêng tư với một số che chắn khỏi gió và mưa, với tác dụng phụ tiềm ẩn là có hệ thống kết nối hiệu quả.

Tường tất nhiên là nặng, nhưng độ cứng từ một bức tường tích hợp hoạt động như một dầm trên cao, hoặc được đặt trên giá đỡ ở phía dưới được hạn chế thông qua kết nối chịu kéo ở trên cùng và kết nối nén ở dưới, cho phép tấm ban công được hỗ trợ đầy đủ và do đó dễ dàng thi công trong các kích thước tối thiểu.

 

Tại sao là UHPC?

Như trong các bài viết trước, lợi ích chính của UHPC trong vấn đề này là giảm trọng lượng với ban công lớn và có thể sử dụng nhiều cấu trúc hơn cho cùng tải trọng là mục đích.

Với UHPC, đặc biệt là trọng lượng của bức tường có thể được giữ ở mức tối thiểu trong khi vẫn duy trì độ cứng, độ bền và khả năng chống cháy cần thiết cho sự hỗ trợ của nó.

Điều này chủ yếu có lợi khi ban công được gắn trên mỗi tầng nếu các bức tường được sử dụng làm cột chống đỡ bởi móng, trọng lượng sẽ ít hơn nhiều và đối với những dự án đó, bê tông thông thường với kích thước lớn hơn là đủ.

Nhưng với UHPC, tải trọng có thể được giảm đủ để các ban công khá lớn có thể được hỗ trợ bởi các giá đỡ tương đối nhỏ, như ví dụ được hiển thị bên dưới.

 

 

Các bức tường đóng vai trò như dầm hẫng có thể được thay thế bằng thanh chống. Điều đó không làm tăng thêm độ cứng nhưng vẫn tạo ra một hệ thống chịu tải hiệu quả.

Để tạo sự riêng tư, các tấm chắn sáng thường được thêm vào vị trí của các thanh chống, như trong ví dụ bên dưới.

Tóm lại, các bức vách tích hợp là một giải pháp tốt khi dù sao cũng cần đến các tấm chắn riêng tư vì chúng cũng giúp kết nối với tòa nhà hiệu quả khi được sử dụng về mặt cấu trúc và trong trường hợp này. Trọng lượng thấp và độ bền cao của UHPC là một lợi ích khi hỗ trợ ban công trên tòa nhà và sàn nhà.

 

Những thách thức…

Tuy nhiên, có một vấn đề khi sử dụng UHPC, và một lần nữa nó là dung sai và kích thước nhỏ nói chung khi tạo ra chúng:

Khi các tấm rất mỏng được kết nối với giá đỡ tấm dưới cùng hoặc tường sẽ có rất ít chỗ để xảy ra lỗi. Ví dụ: khoan đặt neo để tạo liên kết chịu kéo tại giá đỡ như hình dưới đây chỉ để lại độ sâu đông kết rất hạn chế và thường phải kiểm tra thực tế để xác định khả năng thiết kế của neo do chúng nằm ngoài giá trị tải trọng neo thiết kế cho bê tông thường.

 

Ngoài ra, việc đảm bảo kết nối chắc chắn giữa tấm ban công và tường, hoặc cố định tường để đảm bảo có thể chống lại áp lực gió ngang là điều cần phải suy nghĩ cẩn thận với kích thước rất hẹp của các phần tử UHPC.

 

Cám ơn sự quan tâm của bạn!

Phần này kết thúc loạt bài về cải tạo với UHPC, chỉ ra một số nguyên tắc khác nhau để sử dụng các thuộc tính của UHPC và những lợi ích và thách thức tiềm ẩn khi làm như vậy. Tôi hy vọng nó sẽ được quan tâm.

 

Cảm ơn bạn đã đọc bài. Nếu có bất kì thắc mắc nào, hãy để lại bình luận bên dưới hoặc lên hệ với chúng tôi để được giải đáp ngay.

Trong bài viết trước tôi đã đề cập vấn đề cải tạo với UHPC. Đây là bài viết thứ hai trong số ba bài đăng và mô tả một số vấn đề liên quan đến việc thêm ban công bằng cách sử dụng tấm và cột, cả cột bình thường và cột chữ L.

Điểm xuất phát khác nhau

Các điều kiện hiện có khác nhau giữa các dự án: Từ tòa nhà cũ với khả năng chịu tải hạn chế và chủ sở hữu muốn giữ lại vẻ nguyên vẹn của mặt tiền, đến tòa nhà mới hơn với khả năng kết cấu lớn đòi hỏi một sự thay đổi hoàn toàn về mặt thẩm mỹ cũng như chắc chắc về mặt cấu trúc.

Xem xét các giải pháp với tấm và cột, các tùy chọn có thể được chia thành ba loại:

• Cột thẳng đứng (vị trí có thể thay đổi).
• Cột chữ L (cột ở mặt tiền hoặc cột đứng).
• Cột bắt vít (gắn vào mặt tiền, treo sàn hoặc được hỗ trợ bởi móng).

 

Tại sao là UHPC?

Những lưu ý ở trên là vấn đề chung và phù hợp với thép, bê tông thường hoặc gỗ. Vậy, UHPC có gì để bạn có thể lựa chọn?

UHPC cung cấp độ bền, khả năng chống cháy và tự do thẩm mỹ trong việc tạo hình và thiết kế mặt tiền của ban công. Nhưng trước hết, UHPC cung cấp các thuộc tính này kết hợp với kích thước hạn chế và do đó có thể tải thấp hơn.

Kết hợp tải trọng giảm với cột UHPC và cột L, có thể giữ tải trọng thẳng đứng từ ban công đến tòa nhà hiện tại ở mức tối thiểu tuyệt đối và giữ tải trọng ngang ở mức có thể xử lý được.

Nguyên tắc đầu tiên, các cột thẳng đứng độc lập, cho phép thêm ban công lớn bên ngoài vào một tòa nhà mà không gặp quá nhiều vấn đề, chúng có tải trọng thẳng đứng đáng kể đối với cấu trúc hiện có. Dưới đây là những hình ảnh của tòa nhà ban đầu, với các ban công ngách mà trong quá trình cải tạo đã được chuyển thành không gian trong nhà. Ban công UHPC mới được đặt bên ngoài, và các tấm cách nhiệt và tấm ốp mỏng đã được thêm vào, để hoàn thiện sự thay đổi thẩm mỹ.

 

Ưu điểm chính của UHPC, trong trường hợp này, là trọng lượng thấp và thiết kế mỏng nhất có thể(các tấm chỉ từ 80 đến 100mm với cạnh có thể nhìn thấy 110 mm như một đặc điểm thiết kế) và ít thách thức vì dung sai có thể được xử lý trong kết nối bên trong mặt tiền mới. Cột và tấm UHPC cũng có thể được sử dụng cùng với mặt tiền bằng gạch như hình dưới đây. Do thiết kế mỏng (60 đến 70 mm), chỉ cần 2 lớp gạch được loại bỏ cục bộ là đủ để chứa các bảng điều khiển được đúc tại chỗ để cố định ban công vào bức tường gạch phía trước.

 

Một lựa chọn khác là sử dụng ban công UHPC kết hợp với cột bê tông thông thường như dự án dưới đây.

 

Một giải pháp thay thế cho các cột thẳng là cột L UHPC chịu tải hỗ trợ tải thẳng đứng. Dưới đây là một ví dụ.

 

Hầu hết tải trọng thẳng đứng được chuyển đến các cột L và kết thúc tại các điểm móng mới, và mô men trong các cột L được chuyển đến tòa nhà thông qua các giá đỡ như một phản lực ngang(chi tiết được hiển thị bên dưới). Sau khi lắp đặt, mặt tiền được cách nhiệt, và một lớp kết xuất được thêm vào, làm thay đổi diện mạo của tòa nhà và gần như che giấu các cột chữ L.

Trong trường hợp này, việc sử dụng UHPC đã giải quyết được thách thức về phòng cháy chữa cháy với không gian hạn chế có sẵn, đồng thời giữ cho kích thước, tải trọng, giá đỡ, v.v. ở trong giới hạn hợp lý.

Những thách thức chính là dung sai kết hợp các yếu tố đúc sẵn giống hệt nhau cho 305 ban công với các biện pháp khác nhau của các tòa nhà cũ lẽ ra rất giống nhau, nhưng trên thực tế, lại khác nhau đáng kể. Về mặt này, kích thước hẹp của các phần tử UHPC không phải là một lợi thế cụ thể…

 

Một tuỳ chọn nữa là các cột bắt vít trên đó ban công được gắn bằng các giá đỡ và thanh chống. Các cột hoặc dầm dọc thường là khung thép nhưng cũng có thể được làm bằng UHPC. Chúng có thể được ẩn bên trong một lớp bổ sung trên mặt tiền hoặc có thể nhìn thấy như trong ví dụ bên dưới với khung thép và ban công UHPC.

Trong trường hợp này, thách thức chính tất nhiên là cố định các phần dầm dọc vào bức tường hiện có, một khi điều này được thực hiện, phần còn lại khá đơn giản. Cả việc xử lý dung sai và có đủ cường độ trong quá trình cố định đều khó và UHPC trong trường hợp này chỉ giúp giữ tải ở mức tối thiểu khi cần tấm bê tông.

 

Tóm lại, các tấm và cột UHPC giúp bạn có thể thêm các ban công có kích thước khác nhau vào các tòa nhà cũ theo những cách khác nhau, chủ yếu là do kích thước nhẹ và trọng lượng thấp. Tuy nhiên, kích thước nhỏ cũng là thách thức chính trong việc xử lý dung sai của các tòa nhà, vì vậy ngay cả với UHPC, việc cải tạo đòi hỏi phải lập kế hoạch kỹ lưỡng, thực hiện cẩn thận và hợp tác chặt chẽ trong nhóm dự án.

Cảm ơn bạn đã đọc bài. Nếu có bất kì thắc mắc nào, hãy để lại bình luận bên dưới hoặc lên hệ với chúng tôi để được giải đáp ngay.

Trong nhiều bài đăng trên blog trước đây, chúng tôi đã chỉ ra các cách khác nhau để sử dụng UHPC, nhưng hầu hết các ví dụ đều là các dự án xây dựng mới.

Vì vậy, trong bài viết này tôi sẽ minh họa một số lợi ích cũng như thách thức của việc sử dụng UHPC cho các dự án cải tạo. Bài đăng đầu tiên trong miniseries này sẽ đề cập đến các kết nối dán của ban công. Nhưng trước tiên, giới thiệu ngắn gọn về các dự án cải tạo nói chung.

Những thách thức chung khi cải tạo

Tất cả các dự án cải tạo đều khó khăn:

• Sự không chắc chắn về hình học của tòa nhà hiện tại (thiếu bản vẽ chính xác, dung sai không xác định, v.v.)
• Hạn chế về khả năng (bổ sung) tải (và sự không chắc chắn về sức bền thực tế của kết cấu).
• Xem xét về vấn đề thẩm mỹ.
• Người thuê/chủ sở hữu và hàng xóm đều muốn ít gặp bất tiện nhất có thể(tiếng máy, vật liệu rơi,…)
• Các khu vực bên ngoài toà nhà thường hẹp, không có sẵn và khó để để bố trí địa điểm xây dựng, lưu trữ vật liệu, tiếp cận tòa nhà. Bao gồm các hạn chế về giờ làm việc do giao thông, quy định toà nhà v.v.
• Tất cả điều này dẫn đến đánh giá chi phí/lợi ích cho chủ sở hữu tòa nhà. Nên họ sẽ phải cân nhắc giữa việc cải tạo hoặc phá bỏ, thậm chí là xây dựng một cấu trúc mới.

Trong một số trường hợp, tòa nhà được bảo vệ vì lý do lịch sử hoặc kiến ​​trúc, và trong những trường hợp này, lựa chọn duy nhất là cải tạo hoặc khôi phục lại nó. Có thể sửa chữa cấu trúc, nhưng trong nhiều trường hợp, điều này chỉ câu giờ vì nó không thực sự giải quyết được các vấn đề về cấu trúc. Khí hậu, thời gian hoặc bất cứ điều gì khác có thể là lý do dẫn đến nhu cầu cải tạo tòa nhà.

Các dự án cải tạo liên quan đến ban công

Khi xem xét việc cải tạo, mở rộng hoặc thêm ban công vào một cấu trúc hiện có, việc dự trữ cấu trúc chưa sử dụng là điều cần thiết. Về mặt này, xem xét kỹ loại công trình là quan trọng.

Các tòa nhà mới hơn bằng bê tông hoặc thép thường sẽ có một số phần dư thừa và ít khi được bảo vệ, tuỳ từng toà nhà sẽ để lại một số tùy chọn cho việc gắn ban công mới.

Nhưng các tòa nhà bằng gạch cũ hơn(từ những năm 1930 và 40 trở lên) có một thách thức chung là các bức tường không thể chịu được nhiều tải trọng cả theo chiều dọc và đặc biệt là chiều ngang, và vì vậy nếu không thể sử dụng cột bên ngoài thì chỉ có boong để gắn vào tòa nhà.

Nếu boong được làm bằng bê tông, thì các ban công hiện có sẽ được làm bằng cách đúc tại chỗ một phần mở rộng của boong ra ngoài làm tấm ban công. Đây là kiểu xây dựng mà chúng tôi sẽ tập trung vào trong bài đăng trên bài viết này.

Kết nối dán là gì?

Về nguyên tắc, hầu hết các kết nối đều được dán ở một mức độ nào đó: Hầu hết các giá đỡ được cố định bằng cách sử dụng ‘neo hóa học’, đây chỉ là một cách viết khác của “miếng thép có ren được dán trong lỗ khoan” nghe có vẻ chắc chắn hơn nhỉ.

Vì vậy, khi chỉ sử dụng thanh ren và keo mà không có giá đỡ, về cơ bản chỉ dùng nhiều hóa chất neo làm phương tiện cố định duy nhất. Nhưng vì một số lý do, hầu hết mọi người nhìn bạn như kiểu bạn nên đi khám đầu khi bạn nói với họ rằng bạn đã dán ban công vào một tòa nhà…

Những thách thức khi sử dụng kết nối dán và các phần tử UHPC

Khi tất cả lực được chuyển qua boong, điều đầu tiên cần làm là xác định tình trạng và sức chứa của boong. Các bản vẽ ban đầu thông thường sẽ cung cấp cho bạn hình học dự kiến và bố trí cốt thép nhưng sẽ không cho bạn biết gì về cấu trúc thực tế tại chỗ, hoặc trạng thái của bê tông và cốt thép cũ. Do đó, cách duy nhất để đánh giá chính xác năng lực là kiểm tra nó.

Trong trường hợp này, người ta thấy rằng vật đúc ban đầu đã được làm theo hai bước, với lớp thứ hai (bên ngoài) là xốp và lớp đúc thứ nhất (bên trong) dày đặc hơn và ở tình trạng tốt. Ở một vài nơi, lớp bên ngoài có thể được loại bỏ bằng thìa…

Đây là hình ảnh tổng quan cũng cho thấy đường ống thoát nước cũ ở bên trái . Điều này được cho là ở bên phải theo bản vẽ ban đầu…

Vấn đề chính của một cấu trúc cũ như vậy rất khó xác định trước nơi có thể kết nối. Điều này đặc biệt khó khăn khi sử dụng UHPC đúc sẵn vì không thể đưa ra quyết định nhanh chóng để di chuyển neo 5 cm sang phải hoặc trái trên địa điểm xây dựng. Các neo đã được đặt trong phần tử UHPC đúc sẵn. Điều này sẽ dễ dàng hơn đáng kể nếu kết nối được đúc tại chỗ, nhưng đúc tại chỗ không phải là một lựa chọn tốt cho UHPC, do dung sai và độ nhạy rất nhỏ của hỗn hợp.

Một vấn đề khác là UHPC có khả năng tạo ứng suất cao lên bê tông cũ trong vùng nén, trong nhiều trường hợp quá yếu để hỗ trợ chúng ở dạng cô đặc, vì vậy có thể cần một lớp phân phối áp lực giữa UHPC và sàn ban đầu. Trong trường hợp trên thậm chí cần phải loại bỏ một số lớp xốp trước và sử dụng vữa cường độ cao đúc giữa sàn cũ và ban công UHPC để xử lý dung sai và hình thành vùng chịu nén mới.

Thách thức thứ ba với các kết nối bằng keo là dung sai: để có thể chèn các thanh thép không gỉ có ren vào các lỗ được khoan trên boong, các lỗ cần phải có kích thước lớn. Và những loại này thường không cứng rất nhanh, vì vậy thường phải có thiết bị hỗ trợ tạm thời trong vài ngày.

Ưu điểm của kết nối dán và các phần tử UHPC

Vì vậy, với tất cả những thách thức – tại sao bạn phải bận tâm?

Khi cần một yếu tố bê tông vì lý do thẩm mỹ hoặc lý do khác sẽ có một vấn đề lớn là tái tạo hoặc thay mới cấu trúc cũ bằng bê tông thường, bởi vì các tiêu chuẩn và quy chuẩn đã thay đổi đáng kể kể từ khi tòa nhà được thiết kế lần đầu tiên.

Các yêu cầu về lớp che phủ, thời gian chịu lửa và quan trọng nhất là tải trọng trực tiếp mà ban công phải chịu, đều đã tăng lên đáng kể. Trong trường hợp ví dụ, tải trọng tăng từ 1 kN/m² ban đầu với hệ số an toàn ϒ = 1,3 đối với tổng tải trọng thiết kế 1,3 kN/m² lên 2,5 kN/m² với hệ số an toàn là ϒ = 1,5 đối với tổng tải trọng thiết kế là 3,75 kN / m².

Do đó, không thể tạo một bản sao mới của ban công gốc nó sẽ không đáp ứng được các yêu cầu của ngày nay. Với UHPC, có thể tạo ra các phần tử có trọng lượng thấp hơn nhiều so với ban đầu, bù đắp cho tải trọng sống tăng lên.

Dưới đây là trình tự lắp ráp phiên bản UHPC rỗng và có vách mỏng của ban công nguyên bản tại dự án chúng tôi đã tham gia.

Dưới đây là một ví dụ khác minh họa những thách thức với các kết nối được gắn chặt. Trong trường hợp này, các thanh chính của cốt thép trên boong cũ đã được đặt chính xác tại vị trí các kết nối được dán.

Tóm lại, sự kết hợp của các kết nối dán và ban công UHPC nhẹ có thể là sự khác biệt giúp cải tạo trong những trường hợp khó nhất, nhưng chắc chắn không phải là không có thách thức.

Theo các nguyên tắc đổi mới, cho đến nay, các kết nối dán là phức tạp nhất và đòi hỏi rất nhiều lập kế hoạch trước, tài liệu và phê duyệt trước, quản lý rủi ro và tư duy sáng tạo, đồng thời giải quyết vấn đề nhanh chóng trong cả giai đoạn thiết kế và xây dựng.

Cảm ơn bạn đã đọc bài. Nếu có bất kì thắc mắc nào, hãy để lại bình luận bên dưới hoặc lên hệ với chúng tôi để được giải đáp ngay.

Một số hướng dẫn về UHPC đã có sẵn và nhiều hướng dẫn khác đang được chúng tôi triển khai. Vì cần rất nhiều nỗ lực, thời gian để phát triển các hướng dẫn này. Tại sao Đức hoặc Tây Ban Nha, các nước Châu Âu, kể cả Châu Mỹ không chỉ áp dụng các hướng dẫn của riêng họ mà còn từ Pháp, Thụy Sĩ hoặc Nhật Bản? Tất nhiên, tôi biết có những lý do giải thích cho điều này và là một người yêu thích UHPC, thật thú vị khi làm theo tất cả các tài liệu khác nhau này và lưu ý sự khác biệt từ hướng dẫn này sang hướng dẫn khác. Sau đây, tôi sẽ nhận xét về một số nguyên tắc mới và về sự khác biệt giữa chúng.

Kể từ những ứng dụng đầu tiên của UHPC vào cuối những năm 90, đã có những nhu cầu hướng dẫn để giúp xây dựng các cơ quan có thẩm quyền liên quan đến các ứng dụng mới và giúp đảm bảo rằng các phần tử kết cấu được sản xuất theo cách an toàn nhưng hiệu quả. Rất nhiều các báo cáo kỹ thuật và báo cáo nghệ thuật đã được ban hành trong những năm qua và việc chúng ta đang nói về một báo cáo kỹ thuật hay hướng dẫn thực sự là một vấn đề cần xác định. Tuy nhiên, được VSL ở Úc phát hành (năm 2000) và nhằm mục đích cụ thể là thiết kế dầm Ductal ứng suất trước. Kể từ đó, một số hướng dẫn khác đã được ban hành liên quan đến UHPC, trong đó có lẽ toàn diện nhất là hướng dẫn AFREM của Pháp. Một nhóm lớn các công ty và tổ chức kỹ thuật ở Pháp đã phát triển hướng dẫn này với phiên bản đầu tiên có sẵn vào năm 2002 và phiên bản cập nhật vào năm 2013. Hiện nay, hướng dẫn này đã được thay thế bằng hai phụ lục quốc gia liên quan đến EN 1992-1-1 và EN 206 cả trên UHPC. Một phụ lục đề cập đến vật liệu (NF P18-470), trong khi phụ lục khác đề cập đến thiết kế (NF P18-710). Mục đích là một phụ lục quốc gia thứ ba NF P18-451 đề cập đến việc thực thi đã được ban hành vào năm 2019.

Các báo cáo kỹ thuật toàn diện, chẳng hạn như báo cáo này của FHWA ở Hoa Kỳ hoặc các hướng dẫn đã có sẵn ở một số quốc gia bao gồm Nhật Bản (2004) và Thụy Sĩ (2016). Một vài hướng dẫn tôi sẽ đề cập trong phần sau:

Canada đã hoạt động trong UHPC từ những năm 90 và có một số ứng dụng. Họ đang làm việc trên một hệ thống gồm 2 hướng dẫn cho UHPC. Tương tự như của Pháp, trong đó một hướng dẫn sẽ liên quan đến thiết kế và đóng vai trò như một phụ lục của tiêu chuẩn về thiết kế cầu, trong khi hướng dẫn còn lại sẽ liên quan đến vật liệu. Hướng dẫn về vật liệu sẽ được đưa vào như một phụ lục của phiên bản 2019 của Tiêu chuẩn Bê tông từ Hiệp hội Tiêu chuẩn Canada. Mục đích là cuối cùng phụ lục này sẽ được đưa vào làm tiêu chuẩn.

Đức đã phát triển hướng dẫn của họ trong một thời gian dài và chúng dự kiến ​​đã được ban hành vào năm 2018. Một phần liên quan đến thiết kế, phần còn lại liên quan đến vật liệu và phương pháp. Các hướng dẫn sẽ phần lớn dựa trên kết quả của một chương trình nghiên cứu phối hợp lớn về UHPC được thực hiện từ năm 2008 đến năm 2014. Người xây dựng các hướng dẫn của Đức là các trường đại học vì vậy các hướng dẫn sẽ dựa trên các nghiên cứu và tài liệu mở rộng, có thể có tương đối ít ứng dụng, điều này trái ngược với Pháp, nơi những người lái xe là các công ty trong ngành xây dựng. Rất nhiều ứng dụng đã được thực hiện và một số tài liệu được coi là bí mật. Đây cũng là nền tảng cho một sự khác biệt lớn khác. Trong khi tiêu chuẩn của Pháp dựa trên một số hỗn hợp độc quyền với nhu cầu về “chứng minh nhân dân” cho mỗi hỗn hợp, thì hướng dẫn của Đức sẽ có một phần về phát triển các hỗn hợp. Phần này sẽ cho phép các nhà sản xuất bê tông sử dụng hỗn hợp UHPC tiết kiệm chi phí dựa trên các nguyên liệu thô sẵn có ở các vùng khác nhau và được điều chỉnh cho các ứng dụng khác nhau. Sẽ rất thú vị khi theo dõi diễn biến và cách xử lý điều này trong thực tế ở một quốc gia thường được coi là hơi bảo thủ như Đức.

Tây Ban Nha nên được đề cập đến vì họ đã thể hiện một cách tiếp cận khá đáng ngưỡng mộ để phát triển các hướng dẫn mới – hoặc ít nhất họ đã thông báo điều này tốt hơn những nước khác. Một trong những trọng tâm của hướng dẫn UHPC là làm cho chúng đơn giản và nhanh chóng để sử dụng và việc mô tả đặc tính của UHPC phải dễ thực hiện. Với suy nghĩ này, họ dự định sao chép càng nhiều càng tốt từ các hướng dẫn khác, đồng thời điều chỉnh khi cần thiết. Chỉ quyết định xem hướng dẫn nào cần sao chép sẽ là một công việc khá khó khăn và có rủi ro là việc đáp ứng các yêu cầu “nhanh chóng và đơn giản” sẽ dẫn đến nhiều vấn đề khác nhau nhưng sẽ rất thú vị nếu làm theo nỗ lực của họ.

Về các quốc gia Bắc Âu. Na Uy là một trong những quốc gia đi đầu trong nghiên cứu của UHPC dựa trên các cấu trúc bê tông khổng lồ ngoài khơi của họ, mặc dù mọi thứ diễn ra khá im lặng trong 20 năm qua. Đan Mạch đã hoạt động tích cực trong các ứng dụng UHPC kể từ khi Hans Henrik Bache phát triển DSP vào năm 1978 và CRC vào năm 1987. Tuy nhiên, không có hướng dẫn nào về UHPC từ các nước Bắc Âu.

Với sự phong phú của các hướng dẫn quốc gia đang phát triển, rõ ràng là các hướng dẫn quốc tế sẽ được ưu tiên để làm cho mọi thứ đơn giản hơn, nhưng khi các nhà nghiên cứu và các chuyên gia có nền tảng văn hóa khác nhau phải đồng ý về một điều gì đó để thống nhất quan điểm. ACI đã thành lập một ủy ban về UHPC (vào năm 2013) với mục đích thiết lập các hướng dẫn và fib cũng đã làm như vậy. Năm 2004 nhóm nhiệm vụ fib 8.6 được thành lập để viết các hướng dẫn cho UHPC với Joost Walraven là chủ tịch. Rất nhiều tài liệu được trình bày tại các cuộc họp kể từ đó đã được sử dụng trong phụ lục quốc gia của Pháp về UHPC hoặc trong dự thảo cho các hướng dẫn của Đức và trong khi nhóm nhiệm vụ trong fib vẫn đang hoạt động (hiện đã chuyển thành nhóm nhiệm vụ 4.2 ). Tôi không mong đợi các hướng dẫn sẽ sớm sẵn sàng. Một giải pháp thay thế khác là sản xuất các tiêu chuẩn theo hệ thống Eurocode, nhưng điều này cũng khó có thể xảy ra trong vòng 10 năm tới. Việc sử dụng UHPC sẽ bị hạn chế so với việc sử dụng bê tông thông thường đã được Eurocode đề cập. Pháp đã phát triển các tiêu chuẩn quốc gia trong khi Đức đang sản xuất hướng dẫn kỹ thuật cho UHPC thay vì tiêu chuẩn, vì điều này bao gồm các vật liệu xây dựng và công trình xây dựng “đã được thử nghiệm nhưng không được sử dụng thường xuyên”.

Chúng tôi đã đề cập đến một ví dụ trong bài đăng của tôi về cường độ nén của UHPC. Với cường độ nén trung bình là 165 MPa được đo trên hình khối trong quá trình sản xuất thông thường, chúng tôi sẽ không thể tuân thủ các tiêu chuẩn của Pháp hoặc Đức về kết cấu UHPC (nhưng chúng tôi sẽ không gặp vấn đề gì với các hướng dẫn của Canada, Thụy Sĩ hoặc Tây Ban Nha). Chúng tôi có thể dễ dàng đạt được cường độ đặc trưng yêu cầu là 165 MPa trên hình khối bằng cách sử dụng phương pháp xử lý nhiệt, nhưng nó sẽ không cải thiện sản phẩm đáng kể hơn đối với ứng dụng cụ thể của chúng tôi, và nó sẽ làm cho sản phẩm của chúng tôi đắt hơn và kém khả năng cạnh tranh với thép hoặc bê tông thông thường trên thị trường.

Nhưng để trả lời câu hỏi mở đầu của tôi. Chúng ta có thực sự cần một hướng dẫn cho UHPC không? Chúng tôi nghĩ rằng khi các hướng dẫn của Đức, Canada và Tây Ban Nha đã sẵn sàng (và bất kỳ hướng dẫn nào khác đang được triển khai), chúng tôi có thể đã đề cập đến những điểm quan trọng nhất, vì vậy mọi hướng dẫn mới đều có thể được thực hiện dưới dạng kết hợp của các hướng dẫn đã có sẵn. Có lẽ cũng sẽ cần chỉnh sửa một chút vì chúng tôi có kinh nghiệm thực tế với các nguyên tắc, nhưng hy vọng, điều này sẽ nhỏ.

Cảm ơn bạn đã đọc bài. Nếu bạn có bất kì thắc mắc nào, hãy để lại bình luận bên dưới hoặc lên hệ với chúng tôi để được giải đáp ngay.