I. Tính cấp thiết của đề tài
Trong bối cảnh xây dựng hiện đại, bê tông cốt sợi (BTCS) đã trở thành một trong những vật liệu quan trọng, đặc biệt là trong các công trình thủy lợi. Với khối lượng lớn chiếm trên 60% tổng khối lượng các kết cấu, việc sử dụng BTCS giúp cải thiện đáng kể khả năng chịu lực và khả năng chống ăn mòn. Những công trình như cánh cống thường gặp khó khăn trong việc bố trí cốt thép truyền thống, do đó, việc nghiên cứu và phát triển bê tông cốt sợi polymer là cần thiết. Theo nghiên cứu, BTCS có khả năng chống nứt và co ngót tốt hơn so với bê tông thông thường, từ đó giúp giảm thiểu rủi ro trong quá trình thi công và sử dụng. Chính vì lý do này, việc nghiên cứu và ứng dụng BTCS trong các kết cấu cống là một hướng đi mới, đáp ứng nhu cầu thực tiễn trong xây dựng. Đặc biệt, trong điều kiện khí hậu và môi trường Việt Nam, việc sử dụng BTCS không chỉ giúp tăng cường độ bền mà còn giảm thiểu chi phí bảo trì và sửa chữa.
II. Mục đích của đề tài
Mục tiêu chính của nghiên cứu này là phát triển bê tông cốt sợi polymer có cường độ uốn cao và đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật cho cánh cống trong điều kiện Việt Nam. Đề tài sẽ tập trung vào việc thiết kế và chế tạo BTCS, nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng sợi đến các tính chất cơ học của bê tông. Cụ thể, nghiên cứu sẽ khảo sát các tính chất như tính công tác, biến dạng co ngót, cường độ nén và uốn của BTCS. Thông qua việc thực hiện các thí nghiệm và phân tích, đề tài sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc áp dụng BTCS trong xây dựng, từ đó nâng cao chất lượng và độ bền của các công trình thủy lợi. Việc thiết kế cánh cống với kích thước chuẩn và khả năng chịu áp lực nước sẽ là một phần quan trọng trong nghiên cứu này, nhằm đảm bảo tính khả thi và hiệu quả trong thực tế.
III. Nội dung nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu bao gồm tổng quan về tình hình nghiên cứu và ứng dụng bê tông cốt sợi trên thế giới và tại Việt Nam, khảo sát nguyên vật liệu, và nghiên cứu thiết kế thành phần BTCS. Đặc biệt, nghiên cứu sẽ tập trung vào sự ảnh hưởng của hàm lượng sợi đến các tính chất của bê tông. Theo đó, các thí nghiệm sẽ được thực hiện để đánh giá tính công tác, cường độ nén và uốn của BTCS. Nghiên cứu cũng sẽ xem xét sự làm việc của cánh cống sử dụng BTCS trong điều kiện thực tế. Việc phân tích này không chỉ giúp xác định các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng BTCS mà còn cung cấp thông tin quý báu cho các kỹ sư trong việc thiết kế và thi công các công trình thủy lợi. Chất lượng của BTCS sẽ được đánh giá thông qua các tiêu chuẩn hiện hành, đảm bảo sự đồng nhất và độ tin cậy trong ứng dụng.
IV. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu bao gồm cả lý thuyết và thực nghiệm. Nghiên cứu lý thuyết sẽ tập trung vào việc thu thập tài liệu và phân tích các nghiên cứu đã có, trong khi nghiên cứu thực nghiệm sẽ kế thừa các kết quả nghiên cứu trước đó. Các thí nghiệm sẽ được thực hiện trong phòng thí nghiệm để đánh giá các chỉ tiêu chế tạo BTCS, từ đó xác định thành phần tối ưu cho bê tông. Các quy trình thí nghiệm sẽ bao gồm việc trộn bê tông, chế tạo mẫu và thử nghiệm các tính chất cơ lý của hỗn hợp bê tông. Qua đó, nghiên cứu sẽ cung cấp một cái nhìn toàn diện về quy trình chế tạo và ứng dụng BTCS trong xây dựng, đặc biệt là trong các công trình cống thủy. Sự kết hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm sẽ đảm bảo độ chính xác và tính khả thi của nghiên cứu.
V. Kết quả nghiên cứu
Kết quả nghiên cứu sẽ được trình bày rõ ràng thông qua các bảng và biểu đồ, cho thấy sự ảnh hưởng của hàm lượng sợi đến các tính chất của BTCS. Các thí nghiệm sẽ chỉ ra rằng, khi tăng hàm lượng sợi, tính công tác và cường độ của bê tông có sự thay đổi rõ rệt. Nghiên cứu cũng sẽ phân tích sự làm việc của cánh cống sử dụng BTCS, từ đó đưa ra các khuyến nghị về thiết kế và thi công. Việc áp dụng BTCS trong các công trình cống không chỉ nâng cao chất lượng mà còn giảm thiểu chi phí bảo trì trong tương lai. Các kết quả này sẽ có giá trị thực tiễn cao, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành xây dựng tại Việt Nam.
