Nghiên cứu tấm vữa bằng sợi dệt carbon giúp gia cố và tăng độ bền cho kết cấu bê tông

Một loại tấm vữa bằng vải dệt carbon mới hứa hẹn sẽ giúp gia cố kết cấu bê tông bền chắc hơn so với phương pháp sử dụng sợi carbon (CFRP) hay bọc thép tấm hoặc tăng độ dày cho lớp bê tông cốt thép.

Mặc dù gần đây chúng ta đã nghe nói về các công nghệ sản xuất bê tông chắc chắn hơn, các cấu trúc hiện có làm bằng bê tông cũng sử dụng thêm các hệ thống trợ lực như sắt, thép.

Nghiên cứu tấm vữa bằng sợi dệt carbon giúp gia cố và tăng độ bền cho kết cấu bê tông
Mỗi TRM là một tấm dày 20 mm được tạo thành từ một mạng lưới các sợi dệt carbon đan xen.

Hiện nay, nhiều kết cấu bê tông như cầu và tòa nhà đã được gia cố bằng các tấm sợi carbon. Tuy nhiên những tấm này thường bị mắc kẹt khi sử dụng chất kết dính hữu cơ, không chịu được lửa và có thể hỏng khi tiếp xúc với độ ẩm.

Các nhà khoa học từ Viện Kỹ thuật Xây dựng và Xây dựng Hàn Quốc gần đây đã phát triển một giải pháp thay thế, đó là vật liệu tấm vữa gia cố bằng sợi dệt (TRM).

Ở trung tâm của mỗi TRM là một tấm dày 20 mm được tạo thành từ một mạng lưới các sợi dệt carbon đan xen. Chúng được gắn vào kết cấu bê tông bên dưới thông qua vữa xi măng đặc biệt. Tấm vữa gia cố này không cháy và không thấm nước, thậm chí còn có thể áp dụng cho cả bê tông ướt.

Trong thử nghiệm ở quy mô phòng thí nghiệm, việc sử dụng TRM trên các tấm bê tông giúp làm tăng tải trọng lên ít nhất 1,5 lần so với bê tông không gia cố. Một thử nghiệm độ bền riêng biệt cho thấy TRM có thể tồn tại hơn 100 năm ngay cả khi tiếp xúc với muối clorua sử dụng để khử băng trên đường.

Ngoài ra, loại vữa này có chứa tới 50% xỉ lò cao (phế thải của ngành luyện gang thép) được nghiền mịn nên sẽ giải quyết được bài toán chất thải hiệu quả và chi phí chỉ bằng một nửa so với vữa truyền thống. Nhờ đó, TRM được cho sẽ rẻ hơn khoảng 40% so với các tấm sợi carbon hiện có và chất kết dính hữu cơ.

Nghiên cứu tấm vữa bằng sợi dệt carbon giúp gia cố và tăng độ bền cho kết cấu bê tông
Phương pháp gia cố cột bê tông truyền thống.

Hơn nữa, TRM có thể tăng hiệu quả cách nhiệt gấp đôi cho các tòa nhà, giảm nhu cầu cách nhiệt bên trong.

Tiến sĩ Hyeong-Yeol Kim, trưởng nhóm nghiên cứu chia sẻ: "Để sản xuất và vận chuyển dễ dàng hơn, các tấm TRM được sản xuất với kích thước tương đối nhỏ 1m x 2m và sẽ được kết nối tại công trường. Một phương pháp để kết nối hiệu quả các tấm gia cố hiện đang được phát triển và thử nghiệm hiệu suất của phương pháp này sẽ được tiến hành vào cuối năm 2020".

Nghiên cứu đã được đăng tải trên một bài báo xuất bản gần đây trên tạp chí Materials.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Vụ án 'hack não' nhất mọi thời đại: Nhảy lầu từ tầng 10, qua tầng 9 bị đạn lạc bắn chết và những cú twist cuối cùng khiến ai cũng phải ngỡ ngàng

Vụ án 'hack não' nhất mọi thời đại: Nhảy lầu từ tầng 10, qua tầng 9 bị đạn lạc bắn chết và những cú twist cuối cùng khiến ai cũng phải ngỡ ngàng

Một người nhảy từ tầng 10 xuống, nhưng qua tầng 9 bị đạn bắn chết. Vậy đây là tự sát hay giết người?

Đăng ngày: 03/11/2020
Top 10 thành phố sa mạc sầm uất nhất thế giới

Top 10 thành phố sa mạc sầm uất nhất thế giới

Giữa sa mạc cằn cỗi, oi bức, ít mưa và thảm thực vật nghèo nàn, các thành phố này vẫn phát triển mạnh mẽ, tốc độ đô thị hóa nhanh chóng với nhiều hoạt động nhộn nhịp của con người.

Đăng ngày: 03/11/2020
5 phương trình giải thích được vạn vật quanh ta

5 phương trình giải thích được vạn vật quanh ta

Mình từng nghĩ thế này, hồi đi học ở trường, có rất nhiều công thức đến giờ đi làm vẫn không đụng đến. Cứ nghĩ là học như thế kiến thức thành thừa, nhưng không phải vậy.

Đăng ngày: 03/11/2020
Những mẹo trong quân đội thực sự hữu ích trong đời thường

Những mẹo trong quân đội thực sự hữu ích trong đời thường

Kỷ cương và kỷ luật quân đội là điều đáng để học hỏi nhất nhưng cũng rất khó để thực hiện với người bình thường. Tuy nhiên, trong quân đội còn có nhiều kỹ năng tuyệt vời chúng ta có thể áp dụng giúp làm cho cuộc sống trở nên dễ dàng hơn.

Đăng ngày: 03/11/2020
Sữa được tạo ra như thế nào? Thanh trùng và tiệt trùng khác nhau như thế nào?

Sữa được tạo ra như thế nào? Thanh trùng và tiệt trùng khác nhau như thế nào?

Tại sao con người lại uống nhiều sữa? Sữa là thứ đầu tiên mà chúng ta uống trong cuộc đời. Nhờ có sự phát triển của ngành sản xuất sữa và sự đa dạng các sản phẩm từ sữa…

Đăng ngày: 03/11/2020
Bằng cách nào để đưa oxy đến tất cả tế bào trong cơ thể?

Bằng cách nào để đưa oxy đến tất cả tế bào trong cơ thể?

Bạn hít vào khoảng 17,000 lần 1 ngày. Tuy không để ý nhưng đó thật sự một nỗ lực phối hợp rất lớn. Các cơ quan nội tạng quan trọng như ruột, não, xương, phổi…

Đăng ngày: 03/11/2020
Ta có thể biến sa mạc Sahara thành nhà máy năng lượng Mặt trời lớn nhất thế giới không?

Ta có thể biến sa mạc Sahara thành nhà máy năng lượng Mặt trời lớn nhất thế giới không?

Từ khi biết đến sự tồn tại của pin Mặt Trời, ta vẫn mong ước chinh phục một trong những nơi khó sống nhất Trái đất, biến nó thành "mỏ" năng lượng khổng lồ.

Đăng ngày: 03/11/2020
Tiêu điểm
Khoa Học News