Gia cường bằng sợi bazan trong các ứng dụng kỹ thuật thực tiễn và nghiên cứu

1.Sợi bazan cốt thép trong mặt đường bê tông

Mặt đường bê tông cốt thép liên tục kiểm soát hiện tượng nứt do co ngót bằng cách bố trí đủ số lượng thanh cốt thép theo phương dọc. Thiết kế này không chỉ tăng cường khả năng chịu tải và độ bền của đường cao tốc mà còn cải thiện môi trường lái xe cho ô tô bằng cách không cần các khe co giãn trong quá trình thi công. Sự thi côngTuy nhiên, do kết cấu mặt đường không thể được đóng kín hoàn toàn, các yếu tố như thấm nước mưa và hiện tượng trương nở do băng giá có thể dẫn đến ăn mòn cốt thép, ảnh hưởng nghiêm trọng đến tuổi thọ của đường cao tốc.

Sợi bazan Vật liệu gia cường này có thể được sử dụng thay thế cho cốt thép truyền thống trong các kết cấu bê tông cốt thép liên tục nhờ khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và độ bền kéo cao. Giải pháp thay thế này giải quyết hiệu quả vấn đề ăn mòn thép, từ đó cải thiện đáng kể độ bền của kết cấu bê tông. Ngoài ra, sợi bazan Vật liệu cốt thép BF-RP thuộc nhóm vật liệu ít carbon và thân thiện với môi trường, và lợi thế về giá cả của nó sẽ ngày càng nổi bật hơn khi nguồn quặng sắt cạn kiệt. Các nghiên cứu hiện có đã chỉ ra rằng việc ứng dụng cốt thép BF-RP trong kết cấu bê tông mang lại lợi ích rõ rệt về độ bền và khả năng chống ăn mòn, đồng thời độ khó và tiến độ thi công tương đương với cốt thép thông thường. Tuy nhiên, do mô đun đàn hồi tương đối thấp của cốt thép BF-RP, cần phải tăng nhẹ tỷ lệ cốt thép, thường từ 0,78% đến 1,0%, và áp dụng nguyên tắc thiết kế “đường kính cốt thép nhỏ và khoảng cách gần”.

2.Nghiên cứu về cốt sợi bazan trong việc gia cường cột bê tông chịu nén lệch tâm ngắn.

Các phương pháp gia cố truyền thống thường sử dụng thép gia công bên ngoài, nhưng phương pháp này cồng kềnh trong thi công và có khả năng chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn kém. Đặc tính nhẹ, độ bền cao, chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn của vật liệu sợi bazan mang đến một lựa chọn mới cho quá trình gia cố. Hiện nay, công nghệ gia cố bằng sợi bazan liên kết đang được nghiên cứu. sợi bazan Công nghệ tấm lợp đã phát triển hoàn thiện, nhưng nghiên cứu về việc cải thiện khả năng chịu tải uốn của cột bê tông bằng cách nhúng cốt sợi bazan vẫn còn tương đối ít. Các tài liệu liên quan cho thấy rằng: sợi bazan Việc gia cường giúp cải thiện đáng kể khả năng chịu uốn ngang của cột bê tông và có thể tăng cường hơn nữa khả năng chịu tải bằng cách kết hợp với phương pháp gia cường bằng vải sợi bazan.

Trình tự thi công cốt sợi bazan nhúng như sau:

1. Mở rãnh theo kích thước thiết kế.
2. Rửa sạch rãnh
3. Bôi chất kết dính (keo nhựa epoxy)
4. Nhúng thanh BF-RP
5. Đổ đầy chất kết dính một cách đều đặn
6. Chờ cho chất kết dính khô hoàn toàn rồi mới tiến hành xử lý bề mặt.

Bằng cách kết hợp với vải sợi bazan gia công bên ngoài, cốt thép BF-RP có thể tránh hiệu quả hiện tượng trượt và bong tróc trong quá trình chịu ứng suất, thi công thuận tiện và hiệu quả, đồng thời chiếm ít không gian, mang lại những ưu điểm vượt trội.

3. Dầm bê tông cốt sợi bazan

Cốt thép BF-RP là vật liệu cốt thép phi kim loại thân thiện với môi trường, có độ bền cao, sở hữu các đặc tính như chống ăn mòn, cách điện từ và chống mỏi, trở thành lựa chọn thay thế ưu tiên cho cốt thép thông thường trong một số dự án đặc biệt. Tuy nhiên, không giống như cốt thép thông thường, cốt thép BF-RP không có điểm chảy rõ rệt và có mô đun đàn hồi thấp, điều này có thể dẫn đến độ võng lớn hơn của dầm bê tông chịu cùng một tải trọng. Mặc dù sự hư hỏng của bê tông có cốt thép BF-RP là giòn và không có dấu hiệu báo trước rõ ràng, nhưng nó tạo ra biến dạng lớn trước khi hư hỏng, từ đó đưa ra cảnh báo về an toàn kết cấu.

Nếu công trình có yêu cầu khắt khe hơn về khả năng chịu nứt bê tông, cần phải xem xét việc ứng lực trước cho các sợi bazan, hoặc tăng mô đun đàn hồi của chúng, và kết hợp chúng với cốt thép để đảm bảo sự ổn định và an toàn của công trình.