Phát triển bê tông xanh siêu tính năng

Trong lĩnh vực xây dựng, bê tông siêu tính năng (UHPC) được sử dụng ngày càng nhiều trong các kết cấu đặc biệt nhờ các tính chất chịu va đập mạnh, chịu mài mòn lớn và có cường độ cao. Tuy nhiên, một hạn chế của các loại UHPC hiện nay là sử dụng nhiều xi măng, làm gia tăng chi phí và phát thải carbon.

Để khắc phục vấn đề này, các nhà nghiên cứu ở Trường Đại học Giao thông vận tải và cộng sự đã phát triển bê tông xanh siêu tính năng (GUHPC) nhằm giảm hàm lượng xi măng nhưng vẫn duy trì các đặc tính cơ học và độ bền cao của UHPC. Họ đã sử dụng nano silica (NS) từ tro trấu để tối ưu hóa cấu trúc vi mô và hiệu suất cơ học của GUHPC. Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã kết hợp xi măng Portland, tro bay, xỉ lò cao, muội silic, phụ gia siêu dẻo (SP), cát thạch anh và nano silica (NS) để tạo ra sáu hỗn hợp GUHPC với hàm lượng NS 0%, 1%, %, 3%, 4% và 5%. Kết quả thử nghiệm cho thấy việc kết hợp NS đã cải thiện đáng kể các tính chất cơ học của GUHPC so với hỗn hợp đối chứng. Hiệu suất cao nhất đạt được với hàm lượng NS 4%, giúp tăng đáng kể cường độ chịu nén của bê tông.

Để hướng tới ứng dụng trong tương lai, nhóm nghiên cứu đề xuất cần tiếp tục đánh giá độ bền của vật liệu trong môi trường khắc nghiệt, cũng như đánh giá vòng đời để xem xét lợi ích về môi trường và thử nghiệm chứng minh khả năng ứng dụng trên quy mô lớn.

Kết quả đã được công bố trên tạp chí Case Studies in Construction Materials.

Tin đăng KH&PT số 1370 (số 46/2025)

Khoahocphattrien