4

Chơng 1
Các khái quát về bê tông cờng độ cao
và chất lợng cao
Các từ khóa: Bê tông cờng độ cao, chất lợng cao, cấu trúc, cờng độ, độ
bền, ứng xử cơ học, ứng dụng, phát triển.

1. Về bê tông cờng độ cao và chất lợng cao
Bê tông là một loại vật liệu chủ yếu của thế kỷ 20 đợc chế tạo từ hỗn hợp vật
liệu đợc lựa chọn hợp lý gồm các thành phần: Cốt liệu lớn (đá dăm hoặc sỏi), cốt
liệu nhỏ (cát), chất kết dính (ximăng), nớc và phụ gia. Cát và đá dăm là thành
phần vật liệu khoáng, đóng vai trò bộ khung chịu lực. Hỗn hợp xi măng và nớc
(hồ ximăng) là thành phần hoạt tính trong bê tông, nó bao bọc xung quanh cốt liệu,
lấp đầy lỗ rỗng giữa các cốt liệu và khi hồ xi măng rắn chắc, nó dính kết cốt liệu
thành một khối đá và đợc gọi là bê tông. Các chất phụ gia rất phong phú và chúng
làm tính chất của bê tông trở nên đa dạng và đáp ứng đợc các yêu cầu ngày càng
phát triển của bê tông và kết cấu bê tông.
Ngày nay bê tông là một trong những loại vật liệu đang đợc sử dụng rất rộng
ri trong xây dựng, xây dựng cầu, đờng. Tỷ lệ sử dụng bê tông trong xây dựng nhà
chiếm khoảng 40%, xây dựng cầu đờng khoảng 15% tổng khối lợng bê tông.
Bê tông có cờng độ chịu nén cao, mô đun đàn hồi phù hợp với kết cấu bê tông
cốt thép và bê tông cốt thép dự ứng lực.
Bê tông bền nớc và ổn định với các tác động của môi trờng
Công nghệ bê tông ổn định ngày càng phát triển.
Giá thành của bê tông hợp lý do tận dụng đợc các nguyên vật liệu địa phơng,
vì vậy kết cấu bê tông chiếm 60% các kết cấu xây dựng.
Nhợc điểm cơ bản của bê tông là có cờng độ chịu kéo cha cao và khối lợng
công trình bê tông cốt thép còn lớn. Cờng độ chịu nén của bê tông thờng chỉ đạt
tối đa 50 MPa và độ sụt tối đa 7 cm.

- Bê tông tự đầm: thành phần cốt liệu lớn ít, tăng thêm các chất bột và sử dụng
phụ gia siêu dẻo đặc biệt. Bê tông có khả năng tự đầm, trong quá trình thi công
không cần sử dụng các thiết bị đầm. Loại bê tông này cho phép thi công các công
trình có khối lợng rất lớn (20.000 m
3
trở lên ) không cần bố trí mối nối, không cần
đầm. Sử dụng bê tông tự đầm tiết kiệm đợc nhân công, thời gian và không gây ồn.
- Bê tông cốt sợi: trong thành phần có thêm sợi (kim loại, polyme, các sợi
khác). Bê tông cốt sợi cải thiện độ dẻo của bê tông, tăng cờng khả năng chống nứt
cho bê tông ở trạng thái mềm và trạng thái chịu lực.
Bê tông HPC đợc phát triển trên thế giới từ những năm 70. Từ năm 2000 HPC đ
đợc nghiên cứu tại các trờng đại học và các Viện nghiên cứu ở Việt Nam.
2. Định nghĩa bê tông cờng độ cao và chất lợng cao
2.1. Định nghĩa bê tông chất lợng cao
Bê tông chất lợng cao là một thế hệ bê tông mới có thêm các phẩm chất
đợc cải thiện thể hiện sự tiến bộ trong công nghệ vật liệu và kết cấu xây dựng. Xét
về cờng độ chịu nén thì đó là bê tông cờng độ cao.(High Strength concrete), xét
tổng thể các tính năng thì gọi là bê tông chất lợng cao.
Bê tông chất lợng cao đợc gọi tắt theo ngời Anh là HPC (High
Performace concretes), theo ngời Pháp là BHP (BET0NS A HAUTE
PERORMANCES ). Bê tông cờng độ cao (High Strength concrete) là loại bê tông
có cờng độ chịu nén tuổi 28 ngày, lớn hơn 60 MPa, với mẫu thử hình trụ có D =
15 cm , H = 30cm. Cờng độ chịu nén sau 24 giờ 35 MPa , cờng độ chịu nén ở
tuổi 28 ngày

60 MPa. Mẫu thử đợc chế tạo, dỡng hộ, thử, theo các tiêu chuẩn
hiện hành.

6


cứu các tính chất cơ học của bê tông HPC tại nhiều nớc trên thế giới. Trong đó
những chơng trình nghiên cứu đáng chú ý gồm có: nghiên cứu của Trung tâm
khoa học kỹ thuật về vật liệu xi măng chất lợng cao (ACBM Mỹ), Chơng trình
nghiên cứu đờng ôtô (SHRP); Mạng lới trung tâm chuyên gia của
CANADA
với
Chơng trình về bêtông tính năng cao; Hội đồng Hoàng gia Nauy với chơng trình
nghiên cứu khoa học và công nghiệp bê tông; Chơng trình quốc gia Thuỵ Điển về

7

HPC; Chơng trình quốc gia Pháp tên là Những con đờng mới cho bê tông; và
Chơng trình bêtông mới của Nhật Bản.
Các nghiên cứu về bê tông chất lợng cao đ khẳng định việc sử dụng bê tông
chất lợng cao cho phép tạo ra các sản phẩm có tính kinh tế hơn, cung cấp khả
năng giải quyết đợc nhiều vấn đề kỹ thuật hơn hoặc vừa đảm bảo cả hai yếu tố
trên do khi sử dụng bê tông chất lợng cao có các u điểm sau:
- Giảm kích thớc cấu kiện, kết quả là tăng không gian sử dụng và giảm khối
lợng bê tông sử dụng, kèm theo rút ngắn thời gian thi công;
- Giảm khối lợng bản thân và các tĩnh tải phụ thêm làm giảm đợc kích
thớc móng;
- Tăng chiều dài nhịp và giảm số lợng dầm với cùng yêu cầu chịu tải;
- Giảm số lợng trụ đỡ và móng do tăng chiều dài nhịp;
- Giảm chiều dày bản, giảm chiều cao dầm;
Cần tiếp tục nghiên cứu về cờng độ chịu kéo, cắt và biến dạng của bê tông
chất lợng cao trong điều kiện khí hậu Việt Nam.
3. Phân loại bê tông cờng độ cao và chất lợng cao
Có thể phân loại bê tông chất lợng cao theo cờng độ, thành phần vật liệu chế
tạo và theo tính dễ đổ.
3.1. Phân loại theo cờng độ nén

silic nhng có thành phần cốt sợi. Cốt sợi có thể là kim loại, sợi thủy tinh, sợi
carbon hoặc các loại sợi khác tùy theo yêu cầu về tính năng và giá thành.
Các loại bê tông trên đợc sử dụng trong các kết cấu khác nhau và cho các tính
năng khác nhau. Tuy nhiên, khi tính toán thiết kế kết cấu và thiết kế thi công cũng
có những lu ý khác nhau.
Trong thực tế các quy luật về bê tông chất lợng cao thờng đợc thành lập trên
cơ sở các quy luật của bê tông cờng độ thấp. Vì vậy cần lu ý khi sử dụng các
công thức này, nếu cần thiết thì phải tiến hành các thử nghiệm thích hợp với vật
liệu và phạm vi sử dụng.

Câu hỏi:
1. Phân biệt bê tông thờng và bê tông cờng độ cao?
2. Các khác biệt giữa bê tông cờng độ cao và bê tông chất lợng cao?
3. Phạm vi sử dụng của 3 loại bê tông trên?