Bê tông tự chữa lành vết nứt, bền tới 50 năm, tương lai của ngành xây dựng?
Có khả năng tự chữa lành vết nứt với độ bền lên tới 50 năm, loại bê tông mới có thể sẽ là vật liệu tiềm năng cho ngành xây dựng trong tương lai. Đặc biệt phù hợp với những nơi có môi trường khắc nghiệt như bờ biển, nhà máy điện địa nhiệt...
Dù được trộn và gia cố cẩn thận như thế nào, qua thời gian và sự tác động của ngoại lực, bê tông vẫn sẽ bị nứt. Nếu không được khắc phục, có thể bị xuống cấp trầm trọng, kéo theo sự sụp đổ của các công trình xây dựng.
Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về vật liệu tìm kiếm giải pháp cho bê tông, giúp trở nên bền bỉ hơn, cứng cáp hơn, tuổi thọ lâu hơn.
Mới đây, nhóm nghiên cứu ở Viện Khoa học và Công nghệ Bê tông (ICITECH) thuộc Đại học Bách khoa Valencia đã nghiên cứu ra một loại bê tông mới 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.
Khi các vết nứt xuất hiện trên kết cấu công trình, những viên siêu nhỏ sẽ vỡ ra, nước xâm nhập vào và vi khuẩn bị đánh thức. Khi đó chúng bắt đầu “ăn thức ăn” đã dự trữ sẵn. Kết quả là chúng sẽ thải ra hợp chất đá vôi cứng, lấp vào các vết nứt và ngăn chặn nước tiếp cận phá hủy cấu trúc công trình (nước có thể khiến bộ khung sắt thép bị gỉ sét).
Các nhà nghiên cứu đã 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.
Loại bê-tông trên đã được ứng dụng thi công tại 6 công trình quy mô lớn ở cộng đồng Valencia, Italy, Malta và Ireland. Các nhà khoa học sẽ 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). 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.
Linh Chi (t/h)
