Cải thiện khả năng chống cháy của bê tông bằng sợi lốp

Nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Sheffield, Vương quốc Anh và gần đây đã được công bố trên tạp chí Fire Technology. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi các sợi lốp xe được thêm vào trong hỗn hợp bê tông sẽ làm giảm sự nổ vỡ: Nhiệt sinh ra từ lửa làm bốc hơi nước trong bê tông. Áp lực tiếp theo ban đầu được giải phóng vào các lỗ nhỏ của bê tông. Tuy nhiên, khi áp lực tiếp tục tăng, các mảnh bê tông nổ tung và nứt vỡ dữ dội xảy ra.

 Cải thiện khả năng chống cháy của bê tông bằng sợi lốp xe

Vấn đề này được giải quyết khi sử dụng sợi. Sợi có xu hướng tan chảy khi tiếp xúc với nhiệt độ cao tạo ra mạng lưới các khe rãnh cho phép hơi nước thoát ra và do đó, áp suất cao không được tạo ra. Hơn nữa, ảnh hưởng của các sợi đó đến tính chất cơ học của bê tông là không đáng kể. "Vì các sợi rất nhỏ, chúng không ảnh hưởng đến cường độ hoặc độ cứng của bê tông. Công việc duy nhất của chúng là tan chảy khi hơi nóng dữ dội. Bê tông là một vật liệu giòn dễ vỡ, do đó sẽ dễ dàng bục ra nếu không có các sợi để giảm áp suất trong bê tông" tác giả chính của nghiên cứu, Tiến sĩ Shan-Shan Huang cho biết.

Một lợi ích khác của việc sử dụng sợi là khả năng bảo vệ cốt thép bên trong các kết cấu bê tông. Thanh thép dễ bị tổn thương bởi nhiệt độ cao. Khi chúng tiếp xúc với nhiệt độ cực cao, khả năng chịu lực của chúng bị suy giảm đáng kể và một tòa nhà dễ bị sụp đổ.

Hiện nay, trong một số tòa nhà, polypropylen (PP) được sử dụng để bảo vệ bê tông trong trường hợp xảy ra sự cố cháy. PP có tác dụng tương tự như sợi. Tuy nhiên, sợi có thể được sản xuất trực tiếp từ lốp xe đã qua sử dụng trong khi PP được sản xuất từ​​ nguyên liệu thô. "Chúng tôi đã chứng minh rằng các sợi tái chế này thực hiện công việc tương đương với sợi PP nguyên chất đòi hỏi nhiều năng lượng và tài nguyên để sản xuất. Sử dụng vật liệu phế thải theo cách này ít tốn kém hơn và tốt hơn cho hành tinh", Tiến sĩ Shan- Shan Huang nhậnxét.

Giai đoạn tiếp theo trong nghiên cứu của nhóm là nghiên cứu ảnh hưởng của các tỷ lệ sợi khác nhau trong hỗn hợp bê tông và để hiểu cách mỗi vật liệu phản ứng với nhiệt ở mức độ vi mô.

Trần mạnh Khải
Thestructuralengineer.info