Trong một buổi chia sẻ với các kỹ sư cầu của CHODAI & KISO-JIBAN VIỆT NAM, PGS.TS Tống Trần Tùng đã có bài chia sẻ hết sức quý giá về bản mặt cầu nhẹ liên hợp thép – bê tông siêu dẻo dai (STC) của cầu Động Đình Đường Bộ (II). Một phần trong rất nhiều bài viết trong cuốn sách “NHẶT NGHỀ GÓP NGHIỆP: CHUYỆN GIỜ MỚI KỂ VỀ CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG TẬP 1” của PGS.TS Tống Trần Tùng được NXB Giao Thông Vận Tải xuất bản đầu năm 2023. CKJVN được sự đồng ý của tác giả xin được trích dẫn, đăng tải và chia sẻ tới bạn đọc cùng tham khảo.
Cuốn sách “NHẶT NGHỀ GÓP NGHIỆP: CHUYỆN GIỜ MỚI KỂ VỀ CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG TẬP 1”
của PGS.TS Tống Trần Tùng
1. Những cây cầu bắc qua hồ Động Đình.
Hồ Động Đình ở phía Đông Bắc tỉnh Hồ Nam của Trung Quốc. Về mùa lũ, sông Dương Tử (Trường Giang) đổ nước vào hồ làm diện tích của hồ tăng lên đến 20.000 km², gấp 6-7 lần so với các mùa khác. Ngoài ra còn 4 con sông khác là sông Tương, sông Tư, sông Nguyên và sông Lễ Thủy có điểm cuối là hồ này. Do vậy, có thể coi hồ Động Đình là hồ điều hòa của sông Trường Giang. Các trục dọc vận tải Bắc Nam đều phải đi qua hồ này nên tại đây hiện có đến 3 cây cầu rất lớn cùng có tên là cầu Động Đình.
Cầu Động Đình đường bộ I (Động Đình hồ Đại kiều洞庭湖大桥) là cầu dây văng ba trụ tháp đầu tiên ở Trung Quốc, 2 nhịp chính có khẩu độ 310m, hai mặt phẳng dây, được xây dựng vào năm 2002, kết nối quốc lộ 107, cao tốc Bắc Kinh-Chu Hải và tỉnh lộ 306 tỉnh Hồ Nam (ảnh 1).
Xuyên qua hồ Động Đình còn có cầu dây văng đường sắt (Mông Hoa Động Đình hồ Đại kiều 蒙华洞庭湖大桥) (ảnh 2 và 3) nằm trên trục đường sắt đôi Mengxi – Huazhong (Mông Tây – Hoa Đông) tốc độ thiết kế 120Km/h. Đây là tuyến đường sắt chở hàng hạng nặng dài nhất trên thế giới, kết nối khu vực “Tam giác vàng” năng lượng của Mông Cổ, Thiểm Tây, Cam Túc và Ninh Hạ với các khu vực miền Trung Trung Quốc như Hồ Nam, Hồ Bắc và Giang Tây, là kênh giao thông chiến lược cho “Vận tải than Bắc Nam” của Trung Quốc. Tổng chiều dài cầu là 10.444m, cầu chính dài 1.292m, khởi công 5/6/2013, hoàn thành 28/9/2019.
 |
 |
 |
Ảnh 1. Cầu Động Đình đường bộ I Ảnh 2 và 3. Cầu Động Đình đường sắt (ảnh st)
Cầu Động Đình đường bộ II (洞庭湖大桥 杭瑞高速 Động Đình hồ Đại kiều Hàng – Thụy cao tốc) là một cây cầu dây võng có nhịp chính lớn nhất Trung Quốc và thứ hai thế giới, nối thành phố Lâm Tương với thành phố Nhạc Dương ở tỉnh Hồ Nam thuộc đường cao tốc Hàng Châu-Thụy Châu. Vị trí cầu nằm ở điểm gặp nhau của hồ Động Đình và sông Dương Tử. Cầu được thiết kế cho đường cao tốc sáu làn xe, tốc độ thiết kế 100km/h. Tổng chiều dài cầu là 2390,18m, trong đó nhịp chính của cầu treo dây võng 1480m [2], được đưa vào sử dụng ngày 1/2/2018 [3]. (ảnh 4 và 5)
 |
 |
Ảnh 4 và 5. Cầu Động Đình đường bộ II [2] (ảnh st)
2. Những kết quả được cho là đặc biệt của cầu Động Đình đường bộ II
Điểm đặc biệt nhất của cây cầu này được các nhà khoa học và phương tiện truyền thông của Trung Quốc nhấn mạnh là “Không cần đại tu mặt cầu suốt đời – 桥面终身无需大修” cũng như “Cấu trúc composite siêu mỏng chưa có tiền lệ nghiên cứu trên thế giới (?) – “超薄组合结构”在国际上并无研究先例 (?)”… [1]
Nhóm nghiên cứu áp dụng bê tông siêu tính năng UHPC của Giáo sư Thiệu Húc Đông (邵旭东 Shao Xudong) thuộc Đại học Hồ Nam đã công bố một loại bê tông siêu dẻo dai (超高韧性混凝土) được gọi theo tiếng Anh là Super Toughness Concrete – STC lần đầu tiên được áp dụng cho cầu Động Đình 2.
Giáo sư Thiệu Húc Đông cho rằng “Công nghệ mặt cầu STC mới của cây cầu có thể chịu được thử nghiệm vận hành khắc nghiệt và sẽ là hình mẫu cho việc xây dựng những cây cầu thép quy mô lớn ở nước tôi trong tương lai. Công nghệ sẽ đóng vai trò duy nhất trong việc thực hiện sáng kiến “Một Vành đai và Một Con đường (?) – STC桥面新技术能够经受住严酷的运营考验，并为我国今后大型钢桥建设起到示范作用也相信这项新技术会在“一带一路”(?)倡议的实施中发挥它的独特 作用”[1].
Còn Viện sĩ Vương Cảnh Toàn (王景全 – Wang Jingquan) của Học viện Kỹ thuật Trung Quốc tin rằng “Công nghệ của dự án là khả năng tích hợp cao của vật liệu mới và kết cấu mới, đồng thời là bước đột phá mang tính cách mạng trong việc giải quyết các vấn đề toàn cầu(?) về mặt cầu thép – 该项目技术是新材料与新结构的 高度融合，是解决钢桥面世界 (?)性难题的革命性突破” [1].
Cũng theo [1] thì nguyên Tổng công trình sư Dương Thịnh Phúc (杨盛福 -Yang Shengfu) còn khẳng định cụ thể hơn: “Hơn 20 năm nay, để giải quyết vấn đề nứt do mỏi mặt cầu thép, chúng tôi đã vay mượn công nghệ của châu Âu, Mỹ, Nhật Bản nhưng hiệu quả không khả quan (?), nay chúng tôi có công nghệ STC do chính chúng tôi phát triển để giảm nguy cơ nứt vỡ bằng cách cải thiện đáng kể độ cứng của mặt cầu – 20多年来,为解决钢桥面疲劳开裂的难题，我们借鉴了欧美和日本的技术，但效果都不够理想 (?)，现在我们有了自主研发的STC技术，通过大幅度提 高桥面刚度降低开裂风险”.
 |
 |
Ảnh 6 và 7. Máy bơm, máy rải kết hợp đầm rung, hấp nóng… STC thi công mặt cầu (ảnh st)
Theo [1] thì mặt cầu thép có ưu điểm là trọng lượng nhẹ, khả năng chịu lực cao, thi công thuận tiện. Tuy vậy, sau khoảng 10 năm khai thác, mặt cầu thép thường bị nứt do mỏi. Mặt khác, lớp phủ bê tông nhựa lên mặt cầu thép rất dễ bị hư hỏng, phải sửa chữa thường xuyên, thậm chí có cây cầu bị “10 năm 24 lần sửa chữa”. Trong khi đó, kết cấu mặt cầu thép đối với công trình cầu lớn được sử dụng khá phổ biến ở Trung Quốc.
Vì vậy, từ năm 2009, nhóm của GS Thiệu Húc Đông thuộc Đại học Hồ Nam bắt đầu nghiên cứu sử dụng bê tông siêu tính năng UHPC để khắc phục hai vấn đề nêu trên. Năm 2011, công nghệ này lần đầu tiên được nghiên cứu áp dụng thử nghiệm cho nhịp thứ 11 của cầu Mã Phòng ở Quảng Đông, nhịp duy nhất không bị nứt cho đến nay so với các giải pháp khác.
Cũng theo [1], nhóm nghiên cứu đã dựa vào cấu trúc và các tính năng của UHPC để “phát triển bê tông có độ dẻo dai siêu cao STC đặc biệt cho mặt cầu thép để tăng cường các đặc tính kéo và co ngót của UHPC, và đi tiên phong trong việc đưa ra loại kết cấu mặt cầu liên hợp nhẹ thép-STC– 研发了强化UHPC抗拉和收缩性能的钢桥面专用超高韧性混凝土STC，并首创性地提出了钢-STC轻型组合桥面结 构” cũng như “Nghiên cứu và phát triển mặt cầu composite nhẹ STC để giải quyết vấn đề khó khăn của thế giới(?)研发 STC轻型组合桥面 解决世界性难题”
Nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng STC có thể làm tăng độ cứng cục bộ của mặt cầu thép lên hơn 30 lần và giảm ứng suất của mặt cầu thép khi chịu tải trọng xe lên đến 50%, do đó mang lại khả năng chữa khỏi triệt để hai bệnh chính là nứt bản thép mặt cầu do mỏi và mau hỏng lớp phủ mặt cầu nêu trên [1].
Nhóm nghiên cứu này của Giáo sư Thiệu Húc Đông còn có sự tham gia của các chuyên gia khác của Đại học hồ Nam như Giáo sư Hoàng Chính Vũ (Huang Zhengyu黄正宇), chuyên gia về vật liệu; Giáo sư Phương Chí (Fang Zhi 方志), Chuyên gia về kết cấu…
Các Giáo sư này còn là cố vấn của Công ty Hưng Cố Lực (兴 固 力- Xing Gu Li, tên giao dịch tiếng Anh là “Hunan Guli Engineering New Materials Co., Ltd –Công ty trách nhiệm hữu hạn về kỹ thuật, vật liệu mới Hồ Nam Cố Lực” [2]). Trang thông tin điện tử của Công ty này cũng khẳng định: “Để giải quyết hàng loạt các vấn đề về co ngót, nứt, mỏi, kết hợp lớp mỏng … thông qua việc sử dụng thiết kế mặt cầu composite siêu nhẹ hiệu suất cao, sử dụng bê tông có độ dẻo dai siêu cao (STC), vật liệu do công ty chúng tôi cung cấp cho mặt cầu thép-为解决桥面收缩、开裂、疲劳、薄层组合等一系列难题，通过采用超高性能轻型组合桥面设计，使用我 司提供的专用于钢桥面的超高韧性混凝土（STC) 材料” [2] (ảnh 6 và 7).
Công ty Hưng Cố Lực cũng chính là đơn vị kết hợp với Công ty TNHH Công nghệ Kỹ thuật Xây dựng Quan Sinh Quảng Đông (广东冠生土木工程技术股份有限公司 Quảng Đông Quan Sinh thổ mộc công trình kỹ thuật cổ phần hữu hạn công ty) nâng cấp mặt cầu treo dây võng Tân Hồng Đường ở Quảng Châu.
Một trong những kết quả quan trọng của nhóm nghiên cứu là đã cho ra đờiTiêu chuẩn địa phương của tỉnh Hồ Nam DB43/T1173-2016 “Quy phạm kỹ thuật kết cấu mặt cầu nhẹ liên hợp bê tông có độ dẻo dai siêu cao STC với bản thép” [7]. Quy phạm này đã được Cục Giám sát kỹ thuật chất lượng tỉnh Hồ Nam phát hành và công bố ngày 7/6/2016, có hiệu lực từ 7/8/2016 nhằm phục vụ kịp thời cho việc áp dụng STC lần đầu tiên đưa vào xây dựng cầu Động Đình đường bộ số 2. GS Thiệu Húc Đông, GS Hoàng Chính Vũ, PGS Tào Tuấn Huy…. thuộc nhóm nghiên cứu của Đại học Hồ Nam cũng là những thành viên tham gia biên soạn.
Theo Quy phạm này thì “Vật liệu hợp thành STC bao gồm xi măng, tro bay, xỉ, silicafume, cát thạch anh, bột thạch anh, sợi thép, phụ gia giảm nước và nước… v.v, trong đó tỷ lệ nước/chất kết dính phải là 0,16 ~ 0,22”. Các giá trị độ bền kéo của các loại STC22, STC25 và STC28 chưa được tăng cường cốt thép thanh được quy định lần lượt là 7 MPa, 8 MPa và 9 Mpa. Giá trị cho phép ứng suất uốn danh nghĩa của STC đã được gia cố sợi thép với các loại STC khác nhau được xác định từ 16.8 MPa đến 31,5 MPa tùy thuộc bước cốt thép thanh được bố trí theo phương ngang và dọc trên mặt cầu.
Quy phạm còn khẳng định “Cốt thép thanh mật độ cao có tác dụng đáng kể trong việc cải thiện độ bền kéo của STC” và qui định “Khi bản thép mặt cầu trực hướng dạng chữ U có độ dày 12 mm, chiều dày lớp STC là 35 mm ~ 50 mm, thì cốt thép thanh theo phương ngang mặt cầu (bố trí phía trên, lớp bảo vệ lưới dày 15 mm) và cốt thép thanh dọc cầu (phía dưới) có đường kính 10 mm” với khoảng cách giữa các cốt thép thanh này khá bé, từ 33mm đến tối đa là 67mm tùy thuộc vào cường độ chịu nén của STC.
Có thông tin cho biết bản Quy phạm này đã được công bố thành Tiêu chuẩn quốc gia của Trung Quốc nhưng chưa rõ có bổ sung, điều chỉnh hay sửa đổi gì so với Quy phạm đia phương của tỉnh Hồ Nam DB43/T1173-2016 hay không.
3. Một số vấn đề cần được bàn thêm.
3.1. Trước hết, xin được làm rõ nghĩa thuật ngữ bằng chữ Hán 超高韧性混凝土 được phiên âm Hán Việt là “siêu cao nhẫn tính hỗn ngưng thổ” trong đó 2 chữ “nhẫn tính – 韧性” có nghĩa là có tính chất kiên nhẫn, tức là có tính chất bền bỉ, dẻo dai, còn 3 chữ “hỗn ngưng thổ – 混凝土” có nghĩa là bê tông. Thuật ngữ này được nhóm nghiên cứu chuyển ngữ sang tiếng Anh là Super Toughness Concrete, viết tắt là STC có nghĩa là bê tông có độ dai tuyệt vời, thượng hảo hạng. Nhóm nghiên cứu công bố là chỉ tập trung vào mục đích “tăng cường các đặc tính kéo và co ngót (?) của UHPC” mà lại có được bê tông “siêu cao nhẫn tính”. Mà STC chỉ đạt được “siêu cao” đối với “tính dẻo dai”, trong khi đó thì UHPC được giới chuyên môn trên toàn thế giới công nhận là còn nhiều tính năng như co ngót, từ biến, độ dai, tính công tác… đều là “siêu” cả cơ mà.
3.2. Khi được hỏi tại sao trong Quy phạm DB43 lại quy định thi công STC phải tiến hành hấp nhiệt thì GS Thiệu Húc Đông khẳng định “…biến dạng co ngót đối với UHPC không được bảo dưỡng bằng hơi nước nóng thường lên đến 500 ~ 800 με. Vì vậy, khi UHPC được áp dụng cho cầu thép, co ngót sẽ bị hạn chế bởi OSD, cũng như bởi các đinh neo và các cốt thép thanh. Biến dạng cưỡng bức lớn thường dẫn đến ứng suất kéo thứ cấp lớn… – … the shrinkage strain for UHPC without steam curing is generally as high as 500~800 με. So, when UHPC is applied to steel bridge, the shrinkage is strongly restrained by OSD, as well as headed studs and steel reinforcement rebars. High restraint is generally accompanied with high secondary stress…”. Còn PGS Tào Tuấn Huy thì cho rằng mục đích chính của việc bảo dưỡng nước nóng là để giảm co ngót của UHPC vì theo kinh nghiệm của ông ta, khi co ngót của bê tông bị kiềm chế bởi đầu đinh neo, lưới cốt thép và bản thép mặt cầu, sẽ có khả năng lớn làm xuất hiện vết nứt nếu không dưỡng hộ nhiệt ẩm.
Co ngót khô của UHPC mà lên đến 0,05% – 0,08% là quá lớn vì theo các công bốcủa nhiều nghiên cứu trên thế giới co ngót khô thông thường của UHPC không nên vượt quá 0,04%. Điều này chứng tỏ UHPC được đề cập trong Quy phạm DB43 với tên gọi STC chưa được thiết kế tối ưu về độ co ngót. Qui định “Vật liệu hợp thành STC” của DB43 chỉ đề cập đến cốt liệu mịn (tro bay, xỉ, silica fume, cát thạch anh, bột thạch anh) mà không xét đến việc có thể sử dụng cốt liệu thô cũng là một vấn đề cần được xem xét. UHPC chỉ dùng cốt liệu mịn (còn được gọi là bê tông bột cốt sợi thép – steel fiber reinforced reactive powder concrete SFRPC) thường có độ co ngót lớn nên cần được hấp nhiệt để giảm co ngót và từ biến. Việc làm nguội sau khi hấp nóng sẽ còn gây ra ứng suất kéo cưỡng bức trong bê tông do việc bố trí lượng cốt thép thanh dày đặc như trong chỉ dẫn của tiêu chuẩn để “cải thiện độ bền kéo của STC” vì những cốt thép thanh càng dày đặc thì chúng càng cản trở co vật lý của bê tông khi giảm nhiệt và do đó ứng suất kéo cưỡng bức càng lớn.
Nếu cấp phối được lựa chọn đảm bảo cho khả năng chịu kéo của UHPC vẫn tiếp tục tăng lên sau khi đã “chảy dẻo” và lượng sợi thép đảm bảo khống chế được nứt do co ngót khô của STC thì việc hấp nhiệt là không cần thiết. Nói cách khác, nếu chọn được UHPC sau khi đạt đến cường độ chịu kéo mà khả năng chịu kéo vẫn tiếp tục tăng cho đến khi đạt được biến dạng đàn-dẻo khi kéo (hardening) không nhỏ hơn 0,15% thì dù co ngót khô của UHPC lên đến 0,04 % làm phát sinh vết nứt thì bề rộng vết nứt vẫn rất nhỏ và co ngót khô chủ yếu chỉ làm tăng biến dạng của tấm UHPC.
Mặt khác, với qui trình hấp nhiệt như vậy thì nguy cơ tách giữa bản bê tông và mặt thép là có thể xảy ra. Khi xảy ra sự tách lớp này thì nước có thể thâm nhập và phá hoại mặt thép bên dưới. Có thể vì vậy nên trong DB43 mới phải yêu cầu sơn chống rỉ cho bản thép mặt cầu mà không tận dụng khả năng dính bám giữa bê tông và thép. Khi đã bỏ qua dính bám của STC với mặt thép thì lại phải bố trí đinh neo chịu cắt dày đặc như lưới cốt thép thanh.
Như vậy chỉ vì cấp phối không khống chế được co ngót của stc nên để ngăn nguy cơ gây nứt phải tiến hành hấp nhiệt nhằm giảm co ngót và phải bố trí cốt thép thanh dày đặc, có đường kính lớn để cải thiện cường độ chịu kéo của STC. nhưng vì hấp nhiệt sẽ tạo nên khe hở giữa bản thép và lớp uhpc dẫn đến đọng nước làm rỉ bề mặt bản thép nên phải sơn chống rỉ bản thép mặt cầu. thế rồi vì sơn chống rỉ làm ngăn cách bản thép mặt cầu với lớp UHPC nên dính bám giữa bản thép với uhpc không còn nên phải bố trí đinh neo dày đặc. vì cốt thép thanh và đinh neo dầy đặc cùng bản osd ngăn cản stc co lại khi nhiệt độ giảm nên ứng suất kéo trong uhpc tăng lên, nguy cơ gây nứt lại bị tăng lên. có vẻ như là một vòng quay vô tiền khoáng hậu (!).
Trong khi đó, nếu cấp phối khống chế được co ngót thì không cần hấp nhiệt. Do vậy không cần sơn chống rỉ cho bề mặt bản thép. Lực dính bám giữa bê tông và bề mặt bản thép sẽ được phát huy. Đinh neo sẽ không phải chịu cắt bởi các lực tập trung. Mật độ đinh neo sẽ giảm đáng kể. Cốt thép thanh do vậy cũng không cần có đường kính lớn, không cần bố trí dày đặc.
Việc tăng nhiệt và giảm nhiệt thật chậm chỉ có thể giảm được sự ngăn cản biến dạng của bản thép, cốt thép thanh, đinh neo và OSD trong trường hợp đối với dầm kê lên các gối đàn hồi – gối mềm của cầu dây võng, còn đối với dầm cứng gối cứng như cầu dầm hộp thép, cầu dàn thép… thì sự ngăn cản biến dạng của STC bởi dầm cứng khi giảm nhiệt sẽ không thể kiểm soát được. Phải chăng DB43 áp dụng thành công
đối với cầu Động Đình đường bộ II, cầu Tân Hồng Đường… chỉ vì những cây cầu này đều là cầu dây võng, dầm chủ kê lên các gối mềm.
Cũng có thể vì những suy nghĩ này nên khi được hỏi về việc hấp nhiệt đối với UHPC, GS Trần Bảo Xuân (Baochun Chen-陈宝春) ở Đại học Phúc Châu, Giáo sư hàng đầu về UHPC của Trung Quốc cũng không ủng hộ công nghệ này và cho rằng “Tôi nghĩ rằng công nghệ này có thể được cải thiện bằng cách đúc sẵn các tấm UHPC, vì vậy tôi chưa bao giờ áp dụng UHPC đúc tại chỗ cho mặt cầu thép – I think this technology can be improved by precast the UHPC slabs, so I never applied cast-in-situ UHPC over steel deck till today”.
3.3 Việc chọn cốt thép thanh có đường kính tương đối lớn và bước cốt thép quá nhỏ theo quy định của Quy phạm DB43 như phân tích ở trên là không hợp lý. Theo điều kiện khống chế nứt đối với STC và căn cứ vào biến dạng tỉ đối ε tối đa của STC bị nứt thì ứng suất tối đa trong cốt thép thanh chỉ bằng biến dạng tỉ đối tối đa này nhân
với mô đun đàn hồi của STC. Ứng suất tối đa trong cốt thép thanh này khá bé so với giới hạn bền của thép nên hiệu quả “cải thiện độ bền kéo của STC” khó mà “đáng kể” được.
Do vậy có thể sử dụng cốt thép thanh có đường kính bé hơn đường kính qui định của Quy phạm và bước của chúng cũng không cần quá bé như quy định. Tiêu chuẩn chỉ là khuyến cáo. Tiêu chuẩn này tuy sử dụng thuật ngữ “规范- quy phạm” nhưng không phải được ban hành mà chỉ phát hành và công bố (发布-phát bố) nhằm khuyến khích và tự nguyện áp dụng. Như vậy, người thiết kế phải chịu trách nhiệm chính và tất cả việc bố trí vật liệu phải được kiểm sóat bằng tính toán. Các quy định cấu tạo được thể hiện trong tiêu chuẩn nói chung chỉ có giá trị tham khảo.
3.4 Ngay từ những năm 90 của thế kỷ trước, các nghiên cứu trên thế giới đã chỉ ra rằng, xuất phát điểm về mặt cơ học đã được khẳng định để tạo ra bê tông tính năng cao UHPC là giảm xuống thấp nhất các lỗ rỗng, các vết nứt siêu nhỏ và một số đặc tính khác. Để tránh các lỗ rỗng mao dẫn trong đá xi măng, trước hết phải giảm giá trị tương tác liên kết nước. Hơn nữa, các nguyên liệu ban đầu phải được lựa chọn cẩn thận để kích thước hạt của cốt liệu và chất kết dính được đồng nhất. Điều này tạo ra một cấu trúc tổng thể rất đặc chắc và đồng nhất [6]. Thành phần cấp phối của UHPC tất nhiên phải bao gồm xi măng, tro bay, xỉ, silica fume, cát thạch anh, bột thạch anh, sợi thép, phụ gia giảm nước và nước…v.v. Bên cạnh các thành phần cấp phối kể trên, các nghiên cứu [4]; [5] còn đưa ra khuyến cáo nhấn mạnh không chỉ giảm tỷ lệ giữa trọng lượng nước và trọng lượng của xi măng trong vữa xi măng của bê tông tươi (N/X) đến mức thấp nhất mà còn phải qui định tỷ lệ giữa lượng nước hữu hiệu thực sự tham gia vào quá trình thủy hóa xi măng để liên kết với cốt liệu(Nlk) và lượng xi măng (Nlk/X), được gọi là giá trị tương tác liên kết nước, là giá trị đặc trưng cho việc hình thành UHPC. Giá trị này theo [5], [6] không nên vượt qua 0,2 và lí tưởng nhất thì giá trị này vào khoảng 0,15. Trong khí dó Quy phạm DB43/T1173-2016 chỉ qui định “tỷ lệ nước-chất kết dính phải là 0,16 ~ 0,22”.
3.5 Việc áp dụng Quy phạm DB43 để tính toán thiết kế, thi công “kết cấu mặt cầu nhẹ liên hợp bê tông có độ dẻo dai siêu cao STC với bản thép” … “bao gồm xây dựng mới và sửa chữa lớn” đối với các công trình mặt cầu thép OSD nói chung do vậy sẽ còn nhiều điều phải phải bàn bởi những quy định trong quy phạm vẫn cứng nhắc theo tư duy của nền kinh tế kế hoạch hóa tập trung. Quy phạm đưa ra yêu cầu về cường độ kháng uốn của STC nhưng không đưa ra kích thước mẫu thí nghiệm; áp đặt quan hệ ứng suất biến dạng của STC như một loại vật liệu đàn – dẻo lý tưởng là không phản ảnh đúng bản chất ứng xử của vật liệu; quy định hàm lượng cốt thép thanh không phụ thuộc vào chiều dày và cấp lọai STC là mang tính áp đặt không có căn cứ; số lượng đinh neo không phụ thuộc vào tính toán, đưa ra quy định bảo dưỡng hấp nóng, sơn bảo vệ cho bản mặt cầu một cách máy móc, phiến diện …
3.6 Vừa qua, dự án sửa chữa lớp phủ mặt cầu chính cầu Thăng Long do phải tuân thủ theo các quy định hiện hành nên đã áp dụng Tiêu chuẩn địa phương của tỉnh Hồ Nam DB43/T1173-2016 “Quy phạm kỹ thuật kết cấu mặt cầu nhẹ liên hợp bê tông có độ dẻo dai siêu cao STC với bản thép” để triển khai chế tạo và thi công một loại UHPC, vật liệu mà các Giáo sư ở Đại học Hồ Nam và phương tiện truyền thông ở Trung Quốc đặt tên là STC và đánh giá rất cao. Các bên tham gia dự án đã phải nhiều lần điều chỉnh cấp phối của UHPC cũng như các vấn đề kỹ thuật liên quan khác để đảm bảo sự thành công của dự án. Vấn đề ở đây không chỉ là thuật ngữ mà là bản chất của vật liệu và công nghệ tương ứng đối với UHPC và STC còn có những điểm khác biệt như đã nêu ở trên. Nếu sử dụng vật liệu và công nghệ thi công dựa theo Quy phạm DB43 cho việc sửa chữa hay đại tu mặt cầu thép các công trình tiếp theo như cầu Thuận Phước, 200m mặt cầu thép của nhịp giữa cầu Cần Thơ … thì việc xem xét, thảo luận nêu trên để đi đến các giải pháp hợp lý, kinh tế và độ tin cậy cao là rất cần thiết./.
Tài liệu đã dẫn
[1]. 桥面终身无需大修湖南大学创STC轻型组合桥面应用于洞庭湖二桥. 通讯员 雷谊 赵华
https://kknews.cc › 新闻 (Kiều diện chung thân vô nhu đại tu. Hồ Nam Đại học sáng STC khinh hình tổ hợp kiều diện ứng dụng vu Động Đình hồ nhị kiều. Thông tấn viên Lôi Nghị Thiệu Hóa) Không cần đại tu mặt cầu suốt đời. Sáng chế mặt cầu tổ hợp nhẹ STC của Đại học Hồ Nam áp dụng ở cầu Hồ Động Đình 2
[2]. 湖南岳阳洞庭湖二桥 (http://www.hnglxcl.com/news/dthpage)
[3]杭瑞高速洞庭湖大桥建成通车 创多项世界之最 2018-02-02 14:04:00
来; 人民网 人民网岳阳2月2日电 2月1日
[4]. Hochleistungsbeton. Bemessung, Herstellung und Anwendung. Gert Koenig, Nguyen Viet Tue, Martin Zink. Ernst & Sohn Verlag, Berlin 2001.
[5]. Herstellung und Eigenschaften von ultra-hochfesten Betonen. Bornemann, R.; Middendorf, B. und Fehling, E. Kassen 1999.
[6]. Richard, P. und Cheyrezy, M. Composition of Reactive Powder Concretes. Cement and Concrete Research Vol. 25 (1995) No. 7, S. 1501-1511.
[7]. 湖南省地方标准 DB43/T1173 – 2016: 钢-超高韧性混凝土轻型组合结构桥面技术规范. (Hồ Nam tỉnh địa phương tiêu chuẩn: Cương – siêu cao nhẫn tính hỗn ngưng thổ khinh hình tổ hợp kết cấu kiều diện kỹ thuật quy phạm.)
