Bê tông hiệu năng siêu cao

Bê tông hiệu năng siêu cao (ultra high performance concrete - UHPC) là công nghệ bê tông mang tính đột phá được phát triển từ những năm 90 với tên gọi reactive powder concrete (RPC), nó là vật liệu bê tông có cường độ cực cao và có tính dẻo dai lớn với cường độ nén đến 200 Mpa, cường độ kéo khi uốn đến 40 MPa; cốt liệu của RPC nhỏ hơn 0,6 mm để hạn chế việc sinh ra các vi nứt ở vùng truyền bề mặt giữa nền đá xi măng và cốt liệu do sự khác biệt về nhiệt độ trong quá trình đóng rắn của bê tông. Hiện nay, UHPC với cốt liệu lớn đến 8 mm cũng dần được nghiên cứu phát triển mạnh. Nguyên lý cơ bản để tạo nên cấu trúc đặc chắc cho bê tông nền của UHPC là xây dựng thành phần hỗn hợp hạt có độ chặt cao nhất, gia tăng chất lượng nền đá chất kết dính, gia tăng chất lượng vùng truyền bề mặt giữa nền đá chất kết dính và cốt liệu; các loại bột siêu mịn đóng một vai trò đặc biệt quan trọng trong việc chế tạo UHPC, phổ biến gồm có muội silic (silicafume), bột cát silic (quartz powder), tro bay (fly ash), xỉ lò cao (ground granulated blast furnace slag)… chúng không chỉ đóng vai trò hạt siêu mịn nhét đầy cấu trúc mà còn tác dụng với calcium hydroxide Ca(OH)2 sinh ra trong quá trình thuỷ hoá xi măng để tạo thành khoáng chất lượng cao.

Trong nghiên cứu này, kết quả thực nghiệm đã cho thấy các nguyên lý chế tạo UHPC có một mối liên hệ chặt chẽ với nhau trong việc tối ưu thành phần của UHPC, kết quả thực nghiệm cũng cho thấy rằng việc chế tạo và sử dụng UHPC có hạt cốt liệu lớn hơn 1,18 mm có những lợi ích nhất định như giảm hàm lượng xi măng, silicafume, bột cát sử dụng, bê tông có độ co thấp mà vẫn thoả mãn các yêu cầu cơ bản của UHPC, cụ thể là tính tự chảy slump flow không nhỏ hơn 650 mm và cường độ chịu nén không nhỏ hơn 150 MPa.

UHPC đã được chế tạo dựa trên các nguyên lý xây dựng hỗn hợp hạt có độ đặc tối ưu, nâng cao chất lượng nền đá chất kết dính, nâng cao chất lượng vùng truyền giữa đá chất kết dính và cốt liệu.