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.


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.


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
Xác suất một chiếc máy bay gặp tai nạn là 0,00001%

Xác suất một chiếc máy bay gặp tai nạn là 0,00001%

Có những sự thật về những vụ tai nạn máy bay mà bạn chưa biết.

Đăng ngày: 04/04/2025
Thử sức với bài toán 263 năm chưa có đáp án đúng

Thử sức với bài toán 263 năm chưa có đáp án đúng

Liệu bạn có thể vượt qua trở ngại thách đố những trí tuệ siêu việt nhất của nhân loại qua gần 3 thế kỷ hay không?

Đăng ngày: 04/04/2025
Thiên tài khác người thường như thế nào?

Thiên tài khác người thường như thế nào?

Thiên tài là do thiên bẩm, không thể đào tạo mà có được. Kết luận này được các nhà khoa học Nga đưa ra. Tiến sĩ khoa học sinh học, Giáo sư Sergey Savelyev là một chuyên gia về đặc điểm cá nhân của não bộ.

Đăng ngày: 04/04/2025
Nam Cực và Bắc Cực khác nhau như thế nào?

Nam Cực và Bắc Cực khác nhau như thế nào?

Trên Trái Đất của chúng ta có 2 vùng cực: Bắc Cực (Arctic - có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp Arktikos) nằm ở phía Bắc và Nam Cực (Antarctic - có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp Antarktikos) nằm ở phía Nam

Đăng ngày: 03/04/2025
Sự thật

Sự thật "nhất định phải biết" về cá độ bóng đá

Cùng tìm lời giải cho việc, càng am hiểu đá bóng - tỉ lệ thua cá độ càng cao hay nhà cái luôn nắm phần thắng trong mọi ván cá cược...

Đăng ngày: 03/04/2025
Plutonium: Người anh em song sinh của Uranium

Plutonium: Người anh em song sinh của Uranium

Trong lịch sử phát triển bom nguyên tử, có thể xem bom Uranium và bom Plutonium là cặp anh em song sinh. Cùng với U235, các hạt nhân Pu239 cũng được sử dụng để chế tạo bom nguyên tử, quả bom thứ hai ném xuống Nagasaki (Nhật) vào ngày 9/8/1945.

Đăng ngày: 02/04/2025
Những thí nghiệm khoa học có thể làm tại nhà

Những thí nghiệm khoa học có thể làm tại nhà

Không khó để thực hiện, nguyên liệu dễ kiếm và kết quả thú vị là những thứ bạn sẽ được trải nghiệm thông qua thí nghiệm khoa học đơn giản trong bài viết này.

Đăng ngày: 02/04/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News