Chúng ta có thực sự cần một hướng dẫn cho UHPC không?
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.
