Compozit-vật liệu xây dựng của thế kỷ XXI

Bài viết giới thiệu Compozit FRP, một loại vật liệu xây dựng mới, có nhiều tính năng nổi trội so với các loại vật liệu truyền thống (sắt thép, bêtông, gạch đá, gỗ…). Compozit có thể dùng làm lưới hoặc khung thay cốt thép trong kết cấu bêtông cốt thép; làm các tao cáp trong kết cấu dự ứng lực; làm dây văng cho cầu treo, dây co cho cột tháp;...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Compozit-vật liệu xây dựng của thế kỷ XXI KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC COMPOZIT-VẬT LIỆU XÂY DỰNG CỦA THẾ KỶ XXI NGUYỄN TRÂM * TÓM TẮT Bài báo giới thiệu Cômpôzit FRP, một loại vật liệu xây dựng mới, có nhiều tínhnăng nổi trội so với các loại vật liệu truyền thống (sắt thép, bêtông, gạch đá, gỗ…).Cômpôzit có thể dùng làm lưới hoặc khung thay cốt thép trong kết cấu bêtông cốtthép; làm các tao cáp trong kêt cấu dự ứng lực; làm dây văng cho cầu treo, dây co chocột tháp; làm ván khuôn để lại để đúc dầm, cột, sàn bêtông; nhất là để sửa chữa và giacường cho các loại công trình đã bị xuống cấp (bằng gỗ, gạch đá, kim loại, bêtông cốtthép thường và dự ứng lực). Cômpôzit thực sự thân thiện với môi trường, có thể làmvật liệu xây dựng để tạo ra những kết cấu công trình bền vững. Từ khóa: Cômpôzit FRP (Chất dẻo cốt sợi), vật liệu xây dựng, lưới và khung,tao cáp dự ứng lực, dây văng, dây co, ván khuôn để lại. ABSTRACT This paper provides an overview of Composite FRP, a new material of construction,that has excellent behavior in comparison with traditional materials such as steel, concrete,masonry, wood…The applications include rods, and meshes for reinforcing concrete;tendons for prestressing of concrete; stay cables for bridges, guy wires for towers; stay-in-place forms for concrete beams, columns or slabs; especially strengthening and repairingseveral of deteriorated structures (timber, masonry, metal, reinforced and prestressedconcrete). The material is quite friendly with environment and may be developed intoviable construction materials for the “sustainable structures”. Key words: Composite FRP (Fiber reinforced plastic); material of construction;meshes and rods; tendons; stay cables; guy wires; stay-in-place forms. Vật liệu Cômpôzit chất dẻo cốt sợi là một loại vật liệu xây dựng mới, có nhiềuưu điểm vượt trội, như: không han gỉ, cường độ rất cao, trọng lượng nhẹ, trung tính vớihiện tượng điện từ, dễ thi công, bảo quản ít tốn kém…Do đó, gần đây vật liệu này đãđược nghiên cứu nhiều trên thế giới như một loại vật liệu lý tưởng, có nhiều hiệu quả,* GS. TSKH, Đại Học Kiến Trúc Hà Nội 67 Bộ Giáo dục và Đào tạo - Trường Đại học Duy Tân nhất là thân thiện với môi trường. Hầu như vật liệu này sẽ và đang tiếp tục quá trình lịch sử phát triển của các loại vật liệu truyền thống, lần lượt từ gạch, đá, gỗ, kim loại, bêtông cốt thép...và thực sự đã lôi cuốn nhiều nhà khoa học, những kiến trúc sư, những kỹ sư kết cấu, kỹ sư thi công và các nhà sản xuất vật liệu vào một guồng máy, nhằm nghiên cứu phát triển và ứng dụng một loại vật liệu mới, với công nghệ mới trong các ngành xây dựng công trình. Khả năng sử dụng vật liệu Khả năng sử dụng vật liệu cômpôzit có thể rất đa dạng: 1) Làm cốt cho cấu kiện bêtông cốt mềm với hình thức thanh rời và lưới buộc và có thể gọi là kết cấu bêtông cốt cômpôzit; 2) Làm các loại cáp (căng trước hoặc căng sau) cho kết cấu bê-tông dự ứng lực cốt cômpôzit; 3) Làm ván khuôn để lại, khi đúc tại chỗ những cấu kiện bêtông cốt thép đổ tại chỗ, lắp ghép hoặc bán lắp ghép; 4) Để gia cường, sửa chữa những công trình đã hư hỏng hoặc nứt, xuống cấp bằng gỗ, thép, gạch, đá và bêtông cốt thép; 5) Làm nguyên vật liệu cho kết cấu xây dựng mới hoàn toàn bằng chất liệu cômpôzit (chất dẻo cốt sợi FRP); 6) Làm kết cấu liên hợp vật liệu giữa cômpôzit và thép hoặc bêtông cốt thép; 7) Làm kết cấu vòm cuốn hoặc kết cấu cột chịu nén, bằng ống cômpôzit trong nhồi bêtông, một loại kết cấu liên hợp giữa cômpôzit và bêtông; 8) Phối hợp với các vật liệu khác trong kết cấu liên hợp nhiều vật liệu; 9) Làm dây văng, cáp treo trong kết cấu dây mềm phục vụ ngành viễn thông, ngành giao thông vận tải và ngành xây dựng, đặc biệt những công trình có khẩu độ lớn như kết cấu mái treo . Làm cốt cho kết cấu BTCT Vật liệu cômpôzit như: chất dẻo cốt sợi cacbon (CFRP), cốt sợi thủy tinh (GFRP), cốt sợi aramid (AFRP), hoặc các loại sợi khác, được gọi chung là cômpôzit chất dẻo cốt sợi (viết tắt là FRP). Về nguyên tắc có thể bố trí thay cốt thép trong kết cấu BTCT. Cũng có thể dùng cáp bằng vật liệu cômpôzit thay cho cáp thép trong kết cấu bêtông dự ứng lực. Như vậy, có khả năng tránh được hiện tượng han gỉ của thép trong môi trường không khí, nhất là môi trường có nhiều tác nhân ăn mòn thép, như trong các nhà máy hóa chất, trong môi trường ven biển. Điều này rất có ý nghĩa đối với nước ta, một nước có miền duyên hải dài rộng, công trình xây dựng bằng BTCT hoặc bằng thép, th ...