Bê tông dự ứng lực còn được gọi với nhiều cái tên khác nhau như bê tông cốt thép ứng lực trước hay bê tông tiền áp. Đây là một công nghệ kết cấu bê tông cốt thép là sự kết hợp sử dụng ứng lực trước với cường độ rất căng của cốt thép.
Các loại bê tông dự ứng lực
Dựa vào đặc điểm bê tông dự ứng lực được chia thành hai loại đó là bê tông dự ứng lực căng trước và căng sau. Chúng có thể dễ dàng phân biệt như sau:
Bê tông dự ứng lực căng trước
Thường được đúc tại các nhà máy hoặc các bãi đúc. Và chờ cho đủ cường độ sẽ được kéo cáp dự ứng lực. Khi cần sử dụng sẽ được chở tới công trường và lắp ghép vào.
Ưu điểm: Đây là loại bê tông dự ứng lực có chất lượng tốt (đặc biệt là khi được đúc ở nhà máy và được sản xuất hàng loạt). Điều này sẽ khiến cho công đoạn thi công diễn ra nhanh chóng hơn.
Khuyết điểm: Do đã được đúc sẵn tại các nhà máy nên công đoạn vận chuyển khá là bất tiện. Nhất là với các cấu kiện lớn như dầm cầu, chi phí vận chuyển sẽ cao hơn, mỗi nối cần kiểm tra kỹ.
Bê tông dự ứng lực căng sau
Đúng như tên gọi, loại bê tông dự ứng lực này sẽ được đúc ngay tại công trường thường có đặt cáp sẵn khi đi thép. Khi đã chờ đủ cường độ thì kéo cáp.
Ưu điểm: Do được đúc ngay tại công trường nên sẽ hạn chế được chi phí vận chuyển.
Khuyết điểm: Tuy nhiên nó cần phải kiểm soát thật kỹ nếu không sẽ dễ gặp phải các sự cố khi kéo cáp như tuột neo, đứt cáp, nổ dầm,… Khi đó sự cố sẽ rất khó xử lý, khiến cho tốc độ thi công chậm hơn căng trước do phải chờ bê tông đủ cường độ mới có thể kéo cáp được.
Nguyên lý làm việc của bê tông dự ứng lực
Trong bê tông cốt thép ứng lực trước, cốt thép cường độ cao là nguyên liệu có thể làm tăng độ dẻo của hỗn hợp bê tông. Chúng sẽ được kéo căng bằng máy kéo với ứng suất trước. Khi ứng suất trước đạt giá trị cụ thể được thiết kế trước và nằm trong khoảng đàn hồi sẽ được dừng.
Đặc biệt, cốt thép đồng thời được ứng suất trước và chịu sức nén để tạo nên kết cấu biến dạng ngược với trước và khi chịu tải. Nhờ vào kết cấu khác biệt hoàn toàn với bê tông cốt thép truyền thống mà nó có khả năng chịu tải gấp nhiều lần.
Ưu điểm nổi bật của bê tông dự ứng lực
Bê tông tiền áp ngày càng được ứng dụng nhiều trong các công trình lớn. Bởi nó sở hữu nhiều ưu điểm như:
Độ cứng khung sàn lớn hơn nhiều lần so với bê tông truyền thống
Sử dụng bê tông ứng lực sẽ giúp tiết kiệm nguyên liệu lên đến 80% nhưng lại làm tăng chi phí bê tông cường độ cao, neo, thép cường độ cao và rất nhiều thiết bị khác. Khi kết cầu phần khung sàn càng lớn thì độ cứng khung sàn bê tông ứng lực lại nhỏ hơn dầm. Vậy nên khi so sánh với bê tông truyền thống thì nó có độ cứng lớn hơn rất nhiều.
Tiết kiệm nguyên liệu, chi phí
Chính đặc thù khi sản xuất bê tông dự ứng trước đã giúp cho việc xây dựng phần móng hay phần phía trên của công trình được giảm nguyên liệu xây dựng. Thực tế nó có thể giảm giá thành tối đa lên đến 40% so với khi áp dụng công nghệ truyền thống.
Theo đó, bê tông tiền áp có khả năng vượt nhịp lên đến 20m. Nhưng nhịp 8 -12m vẫn được cho là hiệu quả nhất và được các chuyên gia xây dựng nhận định kết cấu nhịp không quá lớn.
Vậy nên việc sử dụng công nghệ bê tông này luôn rẻ hơn so với bê tông truyền thông. Nhất là khi nó có thể tạo ra nhiều không gian hơn khi sử dụng cùng một nguyên liệu, khi thi công không cần phải sử dụng khuôn ván sàn. Từ đó giúp tiết kiệm chi phí một cách tối đa.
Tiết kiệm thời gian
Trong quá trình thi công, bê tông cốt thép dự ứng lực cần ít bê tông hơn. Tuy nhiên vẫn phải đảm bảo độ đàn hồi và độ ứng tốt hơn bê tông truyền thống. Do đó việc tháo dỡ cốp pha có thể diễn ra sớm hơn. Từ đó rút ngắn thời gian thi công, đầy nhanh tiến độ, kết thúc dự án.
Mặc dù có thể đẩy nhanh tiến độ công trình nhưng vẫn cần phải đảm bảo kỹ thuật, mỹ thuật và chất lượng của công trình. Hiện nay trên các quốc gia lớn trên thế, đặc biệt là Châu Âu có đến 70% đều vượt tiến độ do được áp dụng công nghệ này. Do đó nó được đánh giá rất cao và được cho là phương pháp tối ưu trong lĩnh vực xây dựng hiện nay.
Được ứng dụng rộng rãi
Bên cạnh ưu điểm có thể tiết kiệm được thời gian lại vừa tiết kiệm được nguyên liệu, giúp tối ưu chi phí xây dựng. Phương pháp này có thể dễ dàng ứng dụng trong nhiều công trình khác nhau từ dân dụng, xây dựng đến công nghiệp.
Nguồn: VLXD.org (TH/ Vro)
