Các nhà nghiên cứu thiết kế một loại bê tông mới siêu bền có khả năng tự vá vết nứt giúp tăng tuổi thọ cho công trình trong môi trường khắc nghiệt.
Một công trình sử dụng loại bê tông mới của ICITECH. (Ảnh: Đại học Bách khoa Valencia)
Loại bê tông mới do nhóm nghiên cứu ở Viện Khoa học và Công nghệ Bê tông (ICITECH) thuộc Đại học Bách khoa Valencia thiết kế có độ bền cao hơn 30% so với bê tông cao cấp nhất hiện nay, dẫn tới ít vết nứt xuất hiện hơn. Theo nhà nghiên cứu Pedro Serna ở ICITECH, những đặc tính trên là kết quả từ thiết kế kết hợp chất phụ gia dạng tinh thể, sợi nano oxit nhôm và tinh thể nano cellulose, giúp cải thiện khả năng tự vá lành.
Một đặc điểm khác khiến vật liệu mới vượt trội hơn các sản phẩm cạnh tranh là đòi hỏi ít công tác bảo trì hơn với tuổi thọ khoảng 50 năm. Điều này đặc biệt hữu dụng đối với cơ sở hạ tầng chịu nhiều điều kiện môi trường khắc nghiệt như công trình gần biển hoặc nhà máy điện địa nhiệt.
“Chúng tôi thiết kế và thử nghiệm hợp chất mới dùng trong bê tông với khả năng tự vá lành ở giai đoạn nứt, điều thường gặp ở kết cấu bê tông cốt thép. Nghiên cứu thể hiện sự chuyển biến trong phương châm thiết kế, từ khái niệm vật liệu bảo vệ thụ động trước thiên tai sang vật liệu bảo vệ chủ động”, Marta Roig Flores, nhà nghiên cứu ở ICITECH, chia sẻ.
Nhóm nghiên cứu kiểm tra vật liệu bằng cách ứng dụng khi thi công 6 công trình quy mô lớn, hai ở cộng đồng Valencia, hai ở Italy, một ở Malta và một ở Ireland. Họ theo dõi liên tục những công trình này bằng công nghệ vận tốc xung siêu âm (UPV – kỹ thuật đo vận tốc âm thanh truyền qua vật liệu để đo độ bền), dựa vào mạng lưới cảm biến của viện. Nhờ đó, các kỹ sư có thể xác định hiệu suất của bê tông mới qua nhiều tuần và nhiều năm. Do đây là hệ thống thử nghiệm, công trình chứa những cảm biến độc lập cung cấp thông tin về độ bền theo thời gian thực.