Ở Việt Nam, công nghệ bê tông dự ứng lực đã được ứng dụng hiệu quả cho nhiều dự án nhà ở thương mại, dự án nhà máy công nghiệp. Bê tông dự ứng lực là một trong những loại mang nhiều ưu điểm và đang được áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực xây dựng.
Bê tông dự ứng lực là gì ?
Kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước, còn gọi là kết cấu bê tông cốt thép ứng lực trước, hay bê tông tiền áp, hoặc bê tông dự ứng lực là kết cấu bê tông cốt thép sử dụng sự kết hợp ứng lực căng rất cao của cốt thép ứng suất trước và sức chịu nén của bê tông để tạo nên trong kết cấu những biến dạng ngược với khi chịu tải, ở ngay trước khi chịu tải. Nhờ đó những kết cấu bê tông này có khả năng chịu tải trọng lớn hơn kết cấu bê tông thông thường, hoặc vượt được những nhịp hay khẩu độ lớn hơn kết cấu bê tông cốt thép thông thường.
Theo nhiều chuyên gia xây dựng, ứng dụng của công nghệ bê tông dự ứng lực trong xây dựng dân dụng và công nghiệp là lựa chọn thích hợp cho những đô thị hiện đại trên thế giới. Chuyên gia Amold Van Acker [Bỉ] cho biết: Bê tông dự ứng lực được dùng phổ biến từ lâu ở châu Âu. Sử dụng bê tông dự ứng lực tiết kiệm và giảm giá thành công trình, mang lại chất lượng cao cho công trình xây dựng. Thêm vào đó là yếu tố rút ngắn thời gian, đẩy nhanh tốc độ thi công và đảm bảo tính mỹ thuật, kỹ thuật, chất lượng của công trình. Đây là giải pháp tối ưu trong cuộc cách mạng xây dựng.
Bản chất bê tông là vật liệu chịu nén tốt chịu kéo kém, đối với các cấu kiện chịu uốn và chịu kéo, bê tông cốt thép truyền thống sử dụng cốt thép thường để chịu ứng suất kéo, bê tông chịu ứng suất nén, từ đó hình thành các cấu kiện bê tông cốt thép truyền thống. Khi tải trọng hoặc khẩu độ tăng lên moment uốn và ứng suất kéo sẽ tăng đòi hỏi tăng kích thước tiết diện cấu kiện bê tông cốt thép. Kèm theo đó là các vấn đề về trọng lượng bản thân, yêu cầu của kiến trúc thẩm mỹ… Để giải quyết vấn đề này từ giữa thế kỷ trước các kỹ sư đã đưa giải pháp dự ứng lực cho bê tông nhằm điều chỉnh biểu đồ ứng suất trên tiết diện cấu kiện. Ứng suất trước trong bê tông được tạo thành bằng cách kéo căng các bó cáp dự ứng lực cường độ cao đặt bên trong [hoặc bên ngoài] cấu kiện bê tông. Cáp dự ứng lực tương đương với tải trọng ngược hướng với tải trọng tác dụng giảm moment uốn và ứng suất kéo trên tiết diện cấu kiện. Về lý thuyết có thể thiết kế cấu kiện bê tông cốt thép dự ứng lực mà vật liệu bê tông chỉ chịu nén và hoàn toàn không chịu kéo.
Các loại bê tông dự ứng lực
Hiện nay có 2 loại chính là bê tông dự ứng lực căng trước và căng sau. Hai loại này được phân biệt dễ dàng như dưới đây. Bê tông dự ứng lực căng trước được đúc tại nhà máy [hoặc bãi đúc], đợi cho đủ cường độ, kéo cáp dự ứng lực. Khi cần sử dụng thì chở tới công trường, lắp ghép vào.
Ưu điểm: chất lượng tốt [nhất là khi được đúc ở nhà máy và được sản xuất hàng loạt], thi công gần như là lắp ghép nên tiến độ nhanh hơn.
Khuyết điểm: Khi cần sử dụng cần vận chuyển đến công trình rồi lắp đặt theo thiết kế nên khá bất tiện [nhất là với các cấu kiện lớn như dầm cầu], chi phí vận chuyển cao, mối nối cần kiểm tra kỹ.
Bê tông dự ứng lực căng sau được đúc tại hiện trường [có đặt cáp sẵn khi đi thép], chờ đủ cường độ thì kéo cáp.
Ưu điểm: Không mất thời gia và chi phí vận chuyển.
Khuyết điểm: Chất lượng cần kiểm soát kỹ, dễ gặp sự cố khi kéo cáp [tuột neo, đứt cáp, nổ dầm… ], sự cố khó xử lý, tốc độ thi công chậm hơn căng trước vì phải chờ bêtông đủ cường độ mới kéo cáp được.
Những ưu điểm của bê tông dự ứng lực
Ứng dụng rộng rãi
Công nghệ bê tông dự ứng căng trước được ứng dụng trong nhiều dạng công trình khác nhau: xây dựng công nghiệp, xây dựng dân dụng. Tuy nhiên, việc thi công ở những công trình lớn, nhà cao tầng của các chủ đầu tư hay dự án nước ngoài là chủ yếu. Đây là một trong những ưu điểm đầu tiên của công nghệ này.
Tiết kiệm thời gian
Trong thi công, bê tông dự ứng lực cần ít bê tông nhưng vẫn đảm bảo đàn hồi và độ ứng tốt hơn bê tông truyền thống. Do vậy, việc tháo dỡ cốp pha sẽ diễn ra sớm hơn. Chính điều này đã thúc đẩy công trình ngày càng được đẩy nhanh tiến độ và kết thúc dự án sớm là điều hoàn toàn có thể xảy ra. Rất nhiều công trình lớn trên thế giới, đặc biệt châu Âu thống kê thì đến 70% đều vượt tiến độ khi áp dụng công nghệ này.
Tiết kiệm nguyên liệu, chi phí rẻ
Bê tông ứng lực căng trước có khả năng vượt nhịp lên đến 20m.Do vậy, việc thi công với bê tông ứng lực trước luôn rẻ hơn bê tông truyền thống. Đặc biệt, việc công nghệ tạo được nhiều không gian dùng hơn khi sử dụng cùng một lượng nguyên liệu đã tiết kiệm chi phí tối đa. Ngoài ra, việc áp dụng công nghệ này còn tiết kiệm chi phí không sử dụng ván khuôn sàn trong thi công.
Độ cứng khung sàn cao gấp nhiều lần bê tông truyền thống
Bê tông dự ứng lực tiết kiệm nguyên liệu khối lượng cốt thép lên đến 80% nhưng lại tăng chi phí bê tông cường độ cao, neo, thép cường độ cao và nhiều thiết bị khác. Khi kết cấu lớn thì độ cứng khung sàn bê tông ứng lực nhỏ hươn đầm. Do vậy, độ cứng của bê tông dự ứng lực so với bê tông truyền thống thì cao hơn rất nhiều.
Chúng tôi vừa chia sẻ về bê tông dự ứng lực và những ưu điểm của nó khi áp dụng trong xây dựng. Hy vọng bạn đọc sẽ có những thông tin bổ ích từ bài viết.
CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ VIỆT THÁI AN
Mã số thuế: 1101889877 Địa chỉ: Lô C1 đường số 8, Khu công nghiệp Hòa Bình, Xã Nhị Thành, Huyện Thủ Thừa, Tỉnh Long An Điện thoại: 0931 070 818 Email:
Website: //vietthaian.com.vn/
Cáp dự ứng lực là một phần chủ chốt trong công nghệ thi công sàn dự ứng lực. Sàn dự ứng lực là dạng kết cấu bê tông có sử dụng các sợi cáp bằng thép cường độ cao đặt trong lòng các cấu kiện bê tông theo một cách phù hợp sao cho khi các sợi cáp được kéo căng thì sức căng trong sợi cáp sẽ có xu hướng chống lại các tác động của tải trọng
Tìm hiểu tại đây
Các Vật Tư Chính Trong Cấu Tạo Một Đường Cáp Dự Ứng Lực
Băng Keo Quấn
Thép dự ứng lực là gì?
Thép dự ứng lực chắc hẳn vẫn còn là một thuật ngữ xa lạ với số đông người tiêu dùng. Mặc dù đã được ứng dụng khá rộng rãi nhờ các tính năng ưu việt nhưng nếu không thường xuyên tìm hiểu hoặc không làm trong lĩnh vực thì cũng sẽ không hiểu rõ thép dự ứng lực là gì? Khái niệm thép dự ứng lực cũng không quá phức tạp. Kết cấu thép này còn được người trong ngành gọi với cái tên ứng suất trước. Thép dự ứng lực là kiểu kết cấu thép mới, các đặc điểm cơ học đã được cải tiến nhờ áp dụng kỹ thuật dự ứng lực.
Kết cấu thép dự ứng lực mang ưu điểm kép của thép thông thường và thép dự ứng lực. Dòng thép tích hợp này góp phần nâng cao khả năng chịu lực cũng như hiệu suất địa chấn. Việc áp dụng kỹ thuật ứng suất trước có khả năng cải thiện hiệu suất kết cấu trong điều kiện trọng tải dịch vụ như kiểm soát biến dạng hoặc kiểm soát vết nứt. Do vậy kết cấu thép dự ứng lực dễ đạt nhịp lớn và kết cấu chịu lực.
Các thông tin chung về thép dự ứng lực
Cường độ của dòng thép này cần được đảm bảo theo tiêu chuẩn cụ thể. Thép dự ứng lực là gì? Là dòng thép cường độ cao và giới hạn bền kéo đối với thép loại này tối thiểu phải đạt 1035 MPa, tương đương 150000 Psi.
Các loại mác thép ứng suất thông dụng nhất hiện nay bao gồm: thép dây dự ứng lực PC WIRE, thép thanh dự ứng lực PC BAR và cáp thép dự ứng lực PC STRAND.
Thông thường dòng thép này được sản xuất với độ dài đường kính là 5 mm; 6 mm; 7 mm; 7,1 mm, 9mm; 10,7 mm;… ngoài ra, tùy theo mong muốn của chủ đầu tư và yêu cầu của công trình mà nhà sản xuất sẽ tạo ra sản phẩm thép với kích cỡ phù hợp.
Tính chất của thép dự ứng lực
Như vậy, khái niệm “thép dự ứng lực là gì?” Đã được đưa ra ở phần trên. Trong mục này hãy cùng nhau tìm hiểu xem dòng thép này có những tính chất gì nhé. Để có thể được sử dụng trong các hạng mục, công trình thì chúng phải có chất lượng tốt và đảm bảo những thuộc tính sau đây:
- Có độ bền cao.
- Có khả năng chịu lực lớn.
- Có độ dẻo phù hợp.
- Có kết cấu nhẹ.
- Có khả năng uốn cong tốt.
- Có độ liên kết tốt, đồi hỏi đối với những cấu kiện căng trước.
- Có mức độ giãn thấp nhằm hạn chế tổn thất.
- Độ bào mòn ở mức tối thiểu.
- Kết hợp cùng bê tông cho ra sản phẩm bê tông cốt thép dự ứng lực bảo đảm công trình đạt được độ chịu lực và vượt nhịp lớn.
Thành phần của thép dự ứng lực
Thép dự ứng lực được cấu tạo từ các thành phần như sau:
- Sợi ứng suất trước: Những sợi này có hình dáng tròn và bề mặt nhẵn, sản xuất bằng kỹ thuật tuốt sợi máy cáp thép hay bê tông cốt thép. Sợi này được phân loại dựa vào tỉ lệ cacbon trong thành phần. Sợi FMP 62 có hàm lượng cacbon từ 0,62 đến 0,65%. Sợi FMP 80 có hàm lượng cacbon từ 0,78 đến 0,83%
- Bó sợi ứng suất trước: Là tập hợp các sợi ứng suất trước bện lại với nhau tạo nên các đường xoáy trôn ốc xung quanh 1 sợi trung tâm.
Các loại thép dự ứng lực
Người ta đã phân chia dòng thép trên ra làm 3 loại chính bao gồm: thép dự ứng lực PC WIRE, thép dự ứng lực PC BAR và cáp thép dự ứng lực PC STRAND.
Thép dự ứng lực PC WIRE
Đây là một loại thép dự ứng lực dạng dây không chứa hợp kim, hàm lượng cacbon trên 0,6%. Thép này có hình dáng tròn đều, cuộn thành từng cuộn, có ấn hoặc có khía và không được tráng phủ mạ. Thép loại này thường dùng trong việc sản xuất bê tông cốt thép dự ứng lực.
Thép dự ứng lực PC BAR
Thép PC BAR là dòng thép hợp kim, chúng còn có tên gọi mangan-silic dự ứng lực. Thép loại này được sản xuất dưới dạng cuộn không đều, mặt ngang của chúng có hình dáng tròn, thuộc dòng thép cán nóng.
Cáp thép dự ứng lực PC STRAND
Loại cáp thép này được bện từ 7 sợi thép, dạng cuộn đều, không tráng phủ mạ. Chúng cũng được ứng dụng để làm bê tông cốt thép. Chúng thường được dùng làm cốt thép trong bê tông dự ứng lực.
Tại sao nên chọn thép dự ứng lực để thi công công trình?
Thép dự ứng lực là loại thép bền nhất, mạnh nhất và đáng tin cậy được ứng dụng rộng rãi trong việc thi công các công trình cầu cảng, các hạng mục, công trình lớn. Vật liệu này đem đến công dụng chống lại ứng suất kéo do trọng tải tác động sinh ra.
Không giống với thép xây dựng thông thường, khả năng chịu nén và chịu lực của thép ứng suất rất cao. Khi so sánh bê tông cốt thép và thép ứng suất, ta có thể dễ dàng nhận thấy ngay từ đầu, phương pháp ứng suất trước đã cải thiện, nâng cao cả chất lượng lẫn khả năng chịu đặc tính nén và căng của thép.
Mục đích sử dụng và các ứng dụng thực tế của thép dự ứng lực
Thép dự ứng lực là gì? Là dòng sản phẩm thép với nhiều cải tiến nhờ kỹ thuật ứng suất trước, đạt độ bền, cường độ chịu nén, chống ăn mòn cao. Nhờ vậy chúng góp phần nâng cao khả năng phòng chống nứt cho kết cấu dầm. Tuy nhiên, điều này lại làm giảm đi độ dẻo. Hãy cùng chúng tôi điểm qua các mục đích sử dụng quan trọng mà loại thép này mang đến cho công trình, hạng mục thi công. Một số mục đích trọng điểm bao gồm:
- Mở rộng diện tích đàn hồi mà loại kết cấu này hoạt động.
- Giúp phân bổ lại lực hoặc các ứng suất bên trong.
- Hạn chế hiện tượng biến dạng.
- Cải thiện độ ổn định cho hạng mục, công trình thi công.
- Giúp công trình đạt được độ bền cao hơn, kéo dài tuổi thọ công trình.
- Được sử dụng phổ biến hơn so với các dòng thép cường độ cao.
Các ví dụ về kỹ thuật ứng suất trước và kết cấu thép dự ứng lực:
- Các kết cấu cứng cơ bản [tháp, cột, khung, giàn, dầm,…] ứng suất trước với gân có cường độ lớn.
- Mạng lưới hoặc hệ thống dây mềm với phương pháp ứng suất trước [tường treo và mái,…]
- Dầm nhiều lớp [dùng cùng lúc nhiều vật liệu xây dựng khác nhau như thép tôi luyện và thép cacbon, thép và bê tông,…]
Thép ứng suất đã được ứng dụng trong lĩnh vực xây dựng và đòi hỏi chịu được các ứng suất cơ học lớn nhất. Vì vậy chúng phải đảm bảo những yêu cầu đặc biệt về độ bền kéo. Dòng vật liệu trên chủ yếu được dùng trong thi công cầu đường, các công trình thủy lợi và công trình dân dụng,… bởi những đặc tính nổi bật như kết cấu nhẹ, khả năng chịu lực cao, tiết kiệm chi phí, có thể phối hợp cùng bê tông tạo ra bê tông cốt thép ứng suất giúp công trình đạt vượt nhịp lớn.
Bên cạnh đó, chúng còn được dùng làm cáp trong cầu dầm 124 đến 130 m. Cầu bằng bê tông cốt thép thường được xây dựng theo kỹ thuật đúc hẫng hoặc cầu dây văng. Đối với những công trình thủy lợi, người ta cũng dùng cáp thép ứng suất để làm bê tông xây dựng kết cấu cửa đập, tường chắn, đập bê tông,…
Những lưu ý khi chọn mua và sử dụng thép dự ứng lực
Thép dự ứng lực là gì? Là một dòng thép xây dựng được biết đến với tính ứng dụng cùng độ bền lâu dài theo thời gian, đem đến sự vững chãi và kéo dài tuổi thọ công trình. Do vậy khi mua bán và sử dụng sản phẩm, khách hàng cần lưu ý một số vấn đề dưới đây để chọn được loại gạch chất lượng tốt, hạn chế các rủi ro không đáng có và nâng cao hiệu quả sử dụng.
Theo quy định, tất cả các sản phẩm thép trên không được có dấu hiệu giãn, vết tách có hại, răng cưa, cạnh gồ ghề, các khuyết điểm trên bề mặt và những vết nứt làm cho thép không hoàn thiện, kể cả các lỗi khác trong quá trình sản xuất cũng có nguy cơ ảnh hưởng tới quá trình ứng dụng.
Có thể chấp nhận gỉ nhẹ ở bề mặt thép nhưng phải đảm bảo không thấy các vết rỗ trên bề mặt. Bất cứ khớp nối hoặc vật dụng cố định nào được đưa vào cùng với thanh hoặc dây thép, chúng phải có mức độ bền tối đa bằng hoặc lớn hơn mức độ bền của thanh hoặc dây đang được nối.
Hy vọng bài viết này của Xây dựng Tiên Phong đã đem đến cho các bạn những kiến thức, thông tin hữu ích xoay quanh chủ đề thép dự ứng lực là gì cũng như các tính chất và ứng dụng của chúng. Mọi thông tin khách hàng có thể tham khảo trên website hoặc gọi điện trực tiếp tới hotline [hotline]. Đội ngũ nhân viên của chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn.
[lienhe]