UHPC là gì? Cùng tìm hiểu về UHPC
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 |
II. Tính chất của UHPC
UHPC trông và hoạt động giống như bê tông thông thường, nhưng về đặc tính, UHPC bao gồm sự kết hợp của cả thép và bê tông. So với bê tông thông thường, vật liệu UHPC của chúng tôi có cường độ và độ bền cao hơn, có nghĩa là chúng tôi có thể đúc các phần tử của mình với một lớp phủ nhỏ hơn nhiều chỉ 10-15 mm và có khả năng chống mài mòn và vững chắc hơn. Trong UHPC, thép chiếm tới 1/3 tổng vật liệu, nên UHPC có khả năng chống cháy tốt hơn đáng kể và có thể thực hiện các mối hàn hiệu quả hơn.
Bằng cách sử dụng UHPC trong dự án xây dựng của bạn, chúng tôi có thể mang đến cho bạn một cái nhìn nhẹ nhàng và dễ chịu hơn những gì bạn trải nghiệm khi sử dụng bê tông thông thường. Hơn nữa, việc lắp ráp UHPC tại công trình khá dễ dàng, giúp bạn tiết kiệm được nhiều khoản chi phí hơn.
*Đặc điểm
- Kích thước và đường kính hạt của cốt liệu
Bê tông UHPC đa phần có kích thước hạt của cốt liệu được khống chế. Các vật liệu cấu trúc trong UHPC có kích thước rất nhỏ, 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.
- Phụ gia gia cường kết hợp cùng với cốt liệu bên cạnh kết cấu thép chịu tải
Chúng tôi 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.
- Phụ gia hóa học
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.
*Ưu điểm
- Đa dạng mẫu mã và kích thước: hãy sáng tạo và không có một giới hạn nào đối với UHPC
- 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.
- 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.
- 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.
- Dễ dàng lắp đặt
- Chống cháy hiệu quả
- Tiết kiệm chi phí trực tiếp
- Giảm thiểu thời gian và rủi ro khi thi công
- Giảm nguy cơ gây hiện tượng Trái đất nóng lên
- 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
Dầm cầu là một thành phần cấu trúc chính được sử dụng để hỗ trợ sàn cầu và chịu tải trọng giao thông cho cầu có độ dài ngắn và trung bình. UHPC là vật liệu lý tưởng bởi sức mạnh và độ bền của nó.
Sàn cầu – Việc sử dụng sàn cầu đúc sẵn được làm từ UHPC cho phép các thành phần cầu quan trọng được thay thế nhanh chóng. Điều này làm giảm sự gián đoạn giao thông và giữ cho thời gian xây dựng tại chỗ ở mức tối thiểu.
Chân cầu – Sức mạnh và độ bền của UHPC làm cho nó lý tưởng để sử dụng trong chân cầu. Chân cầu được sử dụng UHPC có khả năng chống chịu động đất cao
Đường hầm – UHPC đã được khuyến nghị sử dụng trong các đường hầm do khả năng chống cháy và độ bền của nó, những phẩm chất cực kỳ quan trọng đối với loại cấu trúc này.
Tháp tua-bin gió – Các thành phần UHPC cho phép tạo ra các tháp tua-bin gió cao hơn, giúp tăng sản lượng của loại năng lượng tái tạo này.
Cơ sở hạ tầng đường cao tốc – UHPC là câu trả lời cho những lo ngại về sự xuống cấp, vấn đề sửa chữa và thay thế cơ sở hạ tầng đường cao tốc. Việc có tuổi thọ cao hơn và chi phí trọn đời thấp hơn giúp UHPC trở thành vật liệu lý tưởng để sửa chữa và thay thế cho những công trình.
Kiến trúc với hình dạng sáng tạo, phức tạp – Việc có trọng lượng nhẹ hơn 25-33% cùng với tính chất bền vượt trội, UHPC đáp ứng những công trình có thiết kế đặc biệt mà vẫn đảm bảo công năng chịu tải trọng.
*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.
