Những vấn đề liên quan tới sự phát triển bê tông và bê tông cốt thép luôn chiếm vị trí trọng tâm trên các diễn đàn xây dựng và trong quan hệ hợp tác quốc tế. Thời gian gần đây, trong lĩnh vực vật liệu xây dựng nói chung và trong công nghệ sản xuất bê tông nói riêng, nhiều tiến bộ vượt bậc của Liên bang Nga đã được công nhận. Bài viết dưới đây sẽ giới thiệu về một số kết quả nghiên cứu của LB Nga trong lĩnh vực này.
Viện Nghiên cứu khoa học về bê tông cốt thép của Liên bang Nga (Viện A.Gvozdev) đã nghiên cứu các chủng loại bê tông siêu bền, tuổi thọ cao, có tính bền băng giá và tính kháng thấm ở áp suất 20 at-mốt-phe.
Đặc biệt, triển vọng ứng dụng các bê tông này trong xây dựng giao thông là rất lớn, nếu xét trên thực tế hiện nay hơn 1/3 tổng chiều dài các tuyến đường ô tô cấp liên bang và các công trình cầu cống cần được sửa chữa do những biến dạng nhanh chóng của vật liệu làm đường. Các nghiên cứu mới đây nhất cho thấy, trong những điều kiện khai thác hiện tại, các lớp phủ mặt đường bằng bê tông xi măng có thời hạn phục vụ dài gấp 1,6 – 2 lần so với bê tông át-phan.
Bước chuyển rõ nét của ngành xây dựng Liên bang Nga bắt đầu 15 năm trước, với sự xuất hiện của các công trình lớn, trong đó có những tổ hợp công trình vô cùng ấn tượng xét theo góc độ kỹ thuật xây dựng và kiến trúc. “Moskva – City” là một ví dụ sinh động. Việc thực hiện những dự án có quy mô tầm cỡ như vậy đều trở nên khả thi nhờ các kết quả nghiên cứu mới của Viện. Dự vào các nghiên cứu này, trong thời gian ngắn các chuyên gia đã thành công trong việc thiết lập tiêu chuẩn thiết kế và xây dựng những công trình phức hợp lớn, góp phần hiện đại hóa công nghệ sản xuất bê tông và mở rộng phạm vi ứng dụng bê tông cải tiến vào thực tế xây dựng.
Nền tảng của công nghệ sản xuất bê tông cải tiến là các phụ gia mới – các chất biến tính khoáng hữu cơ với những hoạt tính vượt trội có thể thúc đẩy sự hình thành các cấu trúc có cường độ cao và độ đạc chắc tiêu chuẩn trong đá xi măng và bê tông. Cho tới nay, các sảnphẩm phụ gia biến tính mới của Viện chưa có đối thủ cạnh tranh trên thế giới.
Để làm cốt cho bê tông cốt thép, Viện đề xuất những loại khung cốt composite phi kim và cốt thép. Đặc điểm tuyệt vời của khung cốt thép kiểu mới An600C là sự kết hợp giữa cường độ và độ đàn hồi cao, được đảm bảo bởi thành phần hóa học đặc biệt cũng như công nghệ sản xuất.
Việc ứng dụng cốt phi kim đặc biệt hiệu quả đối với tấm panel tường của các công trình công nghiệp trong môi trường xâm thực; đối với các cấu kiện cầu đường trong điều kiện chịu tác động của muối kháng đóng băng; đối với việc gia cố nền đường và lớp phủ đường. Cốt phi kim cũng được ứng dụng rất hiệu quả trong các tấm móng của các tòa nhà văn phòng trong điều kiện chịu tác động xâm thực của nước ngầm. Cốt được sản xuất theo tiêu chuẩn liên quốc gia GOST 31938-2012 do Viện phối hợp với một số đơn vị chức năng khác chủ trì biên soạn. Việc ứng dụng các loại cốt bảo đảm không chỉ nâng cao chất lượng và tuổi thọ cho bê tông cốt thép mà còn giảm giá thành sản phẩm.
Hiện nay, trong xây dựng công nghiệp, xi măng không phụ gia được ứng dụng rộng rãi. Các kết quả nghiên cứu của Viện cho thấy: từ nhiều thành phần trong xi măng nhiều cấu tử có thể chế tạo được bê tông mác tới B55, chỉ số kháng thấm W14. Điều này cho phép mở rộng phạm vi ứng dụng xi măng nhiều cấu tử nhằm bảo đảm tuổi thọ của bê tông trong các sản phẩm và kết cấu xây dựng. Viện cũng có rất nhiều nghiên cứu về xi măng nhiều cấu tử trong bê tông dành cho các công trình quy mô lớn – như các sân vận động ở Moskva, nơi sẽ diễn ra World Cup 2018.
Tại sân vận động trung tâm Luzhniki, hơn 70 nghìn m3 bê tông được đổ trong các kết cấu móng của khán đài chính. Việc thi công trực tiếp tên công trường xây dựng các công trình bê tông cốt thép toàn khối khó tránh khỏi các sai sót, tuy mức độ khác nhau. Những sai sót này có thể làm tính bền vững của toàn bộ kết cấu cũng như làm giảm các chỉ số chất lượng của bê tông. Trong dự án cải tạo nâng cấp khán đài lớn sân vận động Luzhniki, để chuẩn bị cho Lễ khai mạc, nhiệm vụ chính của Viện là hỗ trợ về mặt công nghệ thi công. Viện đã tiến hành nghiên cứu và xác định các ngưỡng cơ bản có khả năng tác động tới chỉ số chất lượng của bê tông trong kết cấu tại tất cả các giai đoạn thi công. Tiếp theo, các chuyên gia của Viện đã xác lập các yêu cầu thiết kế đối với bê tông trong từng kết cấu căn cứ vào khả năng chịu lực theo yêu cầu và các điều kiện khai thác; điều chỉnh và thiết kế các bài phối liệu cho bê tông, tùy vào từng dạng kết cấu và những yêu cầu trong công tác kiểm tra ở từng giai đoạn kỹ thuật cụ thể. Các giai đoạn này gồm kiểm tra đầu vào và đầu ra tại các thiết bị trộn bê tông; kiểm tra đầu vào tại địa điểm thi công, chủ yếu là kiểm tra độ lưu động của vữa bê tông; giám sát quá trình xây dựng kết cấu (đổ bê tông); xác định cường độ thiết kế với việc xác lập cường độ thực tế và tính đồng nhất của bê tông về mặt cường độ; xác định độ thẩm thấu thực tế, độ bền bằng giá của các thành phần bê tông.
