Hiệu quả của việc sử dụng sợi cácbon gia cường trong vật liệu bê tông đúc sẵn

Các tính chất đó thể hiện rất rõ khi sợi các bon được gia cường trong bê tông đúc sẵn – những cấu kiện bê tông đúc tại chỗ có kích thước lớn và vận chuyển tới công trường xây dựng. Sợi các bon có cường độ cao, khối lượng nhẹ, tính chống ăn mòn rất cao vì thế đây là vật liệu lý tưởng khi dùng làm vật liệu gia cường.

Kể từ năm 2004 đến nay, có khoảng 300 dự án ở Mỹ với gần 1,4 triệu m² bề mặt cấu kiện và bề mặt cầu bê tông đúc sẵn sản xuất có chứa tấm lưới sợi các bon dệt gia cường. Hiện tại, các sản phẩm này vẫn đang được cung cấp trên thị trường.

Việc sử dụng tấm lưới sợi các bon dệt làm vật liệu gia cường trong các cấu kiện bê tông đúc sẵn mang lại nhiều lợi ích khác nhau phụ thuộc vào mục đích ứng dụng. Trong hầu hết các trường hợp, cấu kiện đó thể hiện nhiều ưu điểm vượt trội nhưng chi phí sản xuất thường không thay đổi so với việc gia cường bằng thép truyền thống.

Bền ăn mòn: Sợi các bon sẽ không bị ôxy hóa, không bị ăn mòn, phai màu hoặc co ngót do nhiệt mà điều này có thể xảy ra khi gia cường bằng thép. Từ đó, các nhà sản xuất cấu kiện bê tông đúc sẵn có thể giảm diện tích bề mặt bê tông cần trát phủ đi ba lần hoặc nhiều hơn trong trường hợp tấm panel tường cần phải trát phủ bề mặt.

Khối lượng: Như đã đề cập ở trên, việc giảm diện tích bề mặt bê tông cần trát phủ sẽ dẫn đến việc giảm đáng kể khối lượng bê tông: lên tới 50% trong tấm panel tường và 8% mối nối kép. Trong kiến trúc và kỹ thuật, giảm khối lượng sẽ tiết kiệm được chi phí khi xây móng và kết cấu xây dựng bên trên và giảm được chi phí vận chuyển, bốc dỡ.

Hiệu quả về nhiệt: Việc sử dụng tấm lưới sợi cácbon dệt trong bê tông đã cải thiện tính năng nhiệt rõ rệt. Bởi lẽ, sợi các bon có độ dẫn nhiệt thấp, nó làm giảm sự truyền nhiệt hoặc truyền lạnh từ ngoài vào trong. Vật liệu cách nhiệt khi đưa vào trong các tấm tường có thể tạo ra tính truyền dẫn hoàn toàn và không tồn tại các điểm nóng hoặc lạnh cục bộ. Theo kết quả nghiên cứu, các tính chất của vật liệu xây dựng có thể đạt được sự tối ưu hóa từ việc duy trì năng lượng trong thời gian dài và giảm chi phí  đầu tư hệ thống thiết bị nhiệt, thoát khí và điều hòa không khí.

Thân thiện môi trường: Tấm lưới sợi các bon dệt gia cường trong sản phẩm bê tông đúc sẵn rất thân thiện môi trường so với các sản phẩm thay thế khác. Khi hiệu quả về nhiệt giảm sẽ làm giảm chi phí đầu tư hệ thống thiết bị nhiệt, thoát khí và điều hòa không khí và tiết kiệm năng lượng. Ngoài ra, không yêu cầu dùng sơn hoặc màng phủ hữu cơ có hàm lượng chất hữu cơ bay hơi. Đặc biệt là có độ bền lâu nhất và có thể tái sử dụng được.

Thực tế, tấm lưới sợi các bon dệt có giá đắt gần gấp hai lần so với thép truyền thống. Nhưng bù lại là làm giảm việc xử lý bê tông và xử lý hóa học bảo vệ cốt thép, cũng như nhu yêu cầu thấp hơn về hệ thống thiết bị nhiệt, thoát khí và điều hòa không khí và khả năng giảm chi phí nền móng xây dựng và kết cấu phần trên. Tuy nhiên, các nhà sản xuất bê tông đúc sẵn phải nghiên cứu lại cấp phối và qui trình chế tạo để chuyển từ hệ lưới thép sang hệ lưới sợi các bon dệt. 

Việc chế tạo ra những sản phẩm xây dựng bền vững, thân thiện môi trường trong đó có cấu kiện bê tông đúc sẵn gia cường tấm lưới sợi cácbon dệt đang bắt đầu tạo ra một cú híc mới lên ngành công nghiệp xây dựng.

Nguồn: Today Concrete Technology