Sự cần thiết: Các vật liệu xây dựng truyền thống thì nặng và đòi hỏi một sự bảo hành rất lớn. Nếu một loại vật liệu xây dựng mới có thể được sản xuất với độ sáng hơn, khỏe hơn và chống lại được với sự ăn mòn, sự tác động, thực vật ký sinh và các chất hoá học, nó có thể là một sự thay đổi tốt cho thép, bê tông, nề và gỗ.
| ' border=0 src='/image/images?img_id=com.vportal.portlet.vcms.model.VcmsArticle.5050.823' /> |
| Giàn khung 3- D cácbon được phát triển bởi Kajima, đã sử dụng trong các tấm panel tường che chắn ở Quảng trường Sea Fort xây dựng trong môi trường miền duyên hải của Nhật Bản |
Kỹ thuật: Một vật liệu mới có những khả năng để gặp những đòi hỏi của chúng để bắt đầu triển lãm trong thị trường xây dựng công nghiệp, nó là Fiber Reinforced Plastics FRP. Một vài công nghệ đã phát triển việc sử dụng các vật liệu FRP trong khoảng thời gian một vài năm bao gồm những vấn đề sau:
- Xây dựng khung cấu trúc: FRP có thể không làm thay đổi đoạn dọc khung cấu trúc, chẳng hạn như đoạn W và những đoạn ống, qua các quá trình chế tạo. Các khung cấu trúc có các đặc tính tốt, rất sáng, yêu cầu ít hoặc không bảo dưỡng, và có thể dựng đứng dễ dàng và nhanh.
- Củng cố bê tông: FRP có tất cả các yêu cầu chính để cung cấp sự căng ra thích hợp và củng cố sự cô đọng trong kết cấu bê tông nhưng loại trừ những chất lượng kém của tiêu chuẩn thép. Nếu có thể sử dụng trong sự yêu cầu củng cố áp dụng trong một, hai hoặc ba kích cỡ, mặc dù có thể sử dụng để tạo một sự củng cố kích thước. Các dạng khác của cấu hình được phát triển bởi các bước sóng đệm của các sợi, làm thấm đầy chúng với nhựa thông sau đó lưu hoá nhựa thông.
- Tạo ứng suất trước trong các cột chống để chống lại sức nặng đè lên và các dây chằng: Thông thường, bê tông có tạo ứng suất trước để chống lại sức nặng đè lên với dây cáp thép cao - khoẻ để giúp chúng chống lại ứng suất căng, giảm sức lực và sự chệch hướng. Tuy nhiên, nhiều đặc tính đó của FRP làm chúng có khả năng thích nghi hơn với các dây chằng trong khung kết cấu bê tông thép bao gồm độ khoẻ và căng cao, mềm dẻo với nhiều cỡ và dạng, cân nặng và chịu được độ mài mòn. Đặc biệt, từ khi FRP không cho phép bất cứ một sự ảnh hưởng bất lợi nào từ các nhân tố môi trường, việc sử dụng dây chằng có thể đơn giản rất nhiều bởi sự cho phép các dây cáp từ bên ngoài cấu trúc của nó. Với sự thay đổi này, bê tông sẽ không thích nghi các ống dẫn dây chằng bởi vì sự giảm thời gian chế tạo, và các quá trình lắp đặt dây cáp thì đơn giản hơn nhiều. Một vài đặc tính đó có thể làm nó thích nghi kém với sự áp dụng không đầy đủ như đã thoả thuận, nhưng có thể bao gồm suất đàn hồi thấp của sự co giãn, sự dão và giảm sức chịu đựng. Nếu FRP có thể trở thành phổ biến như sự củng cố, các vấn đề này cần phải toàn tâm toàn ý và giải quyết.
| ' border=0 src='/image/images?img_id=com.vportal.portlet.vcms.model.VcmsArticle.5050.824' /> |
| |
- Hệ thống cấu trúc: FRP có thể sử dụng để tạo ra các hệ thống cấu trúc có độ khoẻ để chống lại rất nhiều sự bảo quản và sửa chữa, và có thể tăng giá cả chu kỳ so với các vật liệu truyền thống. Đặc biệt, các cấu kiện có thể bảo hành, giảm thời gian xây dựng bề mặt và tăng chất lượng điều khiển. Các máy móc có thể tạo ra hầu như bất kỳ đoạn cấu trúc dọc nào mà họ muốn, cho phép chúng có thể tạo với các nhân tố xây dựng và kết nối sử dụng chúng. Điển hình, những hệ thống này là độc nhất để thiết kế và chế tạo, không có những tiêu chuẩn phát triển cho những hệ thống này.
Các lợi ích: Các lợi ích bao gồm: nhẹ cân, độ khoẻ cao, dễ dựng đứng và chống lại được mài mòn. Các nhân tố này kết hợp than chì để làm giá cả lắp đặt và giá cả bảo hành thấp hơn. Khi quá trình chế tạo hoàn thành và các tiêu chuẩn phát triển, giá cả ban đầu có thể thấp hơn. Tất cả những nhân tố này bọc chì tạo nên giá cả chu kỳ thấp hơn việc sử dụng các vật liệu truyền thống.
Độ tin cậy: Sự ứng dụng khung cấu trúc trong FRP, thông thường các công ty có chế tạo các sản phẩm cấu trúc khung, như tập đoàn Mitsubishi Kasei của Nhật Bản. Tuy nhiên, hiện tại luật xây dựng để cho phép sử dụng các nhân tố này bởi vì thiếu sự thử các đặc tính khoẻ mạnh.
Về củng cố bê tông, FRP có thể sử dụng nhiều ứng dụng như các thanh củng cố, đặc biệt trong các môi trường biển thô ráp nơi mà chúng đầy đủ các cấu kiện có thể khám phá. Một ví dụ của việc sử dụng này là bê tông của sàn đất của toà nhà 3 tầng xây tại Mitsui của Nhật Bản, mắt lưới 3- D đã được sử dụng bởi tập đoàn Kajima như củng cố bê tông cho 23 toà nhà xây ở Nhật Bản.
Các hạn chế: Một cản trở phổ biến của việc sử dụng những công nghệ này dùng các vật liệu FRP là chúng không được chấp nhận bởi hiệu lực của pháp luật. Các nhà máy của FRP sử dụng với kết hợp khác nhau của nhựa thông, các sợi và hình học. Đây là sự khác nhau rõ rệt từ ngành đến ngành, và không đặt tiêu chuẩn ASTM, AASHTO... để phát triển FRP.
Nghiêm Thuý Giang dịch
Nguồn tin: T/C Construction Engineering & Management