Buzz
Công nghệ này sẽ giúp kéo dài tuổi thọ của cầu đường thêm nhiều thập kỷ.
Thép "thông minh" có khả năng tự đốt nóng lên đến 200°C để sửa chữa cầu cũ và tăng cường khả năng chịu lực, mang lại kết quả thử nghiệm rất khả quan.
Các nhà khoa học Thụy Sĩ đã có những bước tiến vượt bậc trong việc nâng cao tuổi thọ cho các cây cầu bê tông cũ thông qua việc phát triển một loại thép nhớ hình dạng, có khả năng tự siết chặt khi gặp nhiệt độ cao, giúp làm kín các vết nứt và tăng cường độ bền của kết cấu.
Phương pháp này có tiềm năng “cứu vớt” những cây cầu và công trình cũ kỹ, không còn khả năng sử dụng mà không phải phá bỏ và xây dựng lại, tiết kiệm được chi phí lớn.
Nếu được triển khai rộng rãi, phát minh này sẽ mang lại một cuộc cách mạng trong việc bảo trì cơ sở hạ tầng giao thông toàn cầu, tiết kiệm hàng tỷ USD và kéo dài tuổi thọ cầu đường hàng chục năm.
Ảnh: Empa
Trong các thử nghiệm thực tế trên những tấm bê tông dài 5 mét, mô phỏng cầu bị nứt nặng, hệ thống mới đã thực hiện được các hiệu quả sau:
- Khôi phục hoàn toàn cấu trúc bị tổn thương
- Bít kín tất cả các vết nứt hiện hữu
- Tăng cường sức chịu lực gấp đôi so với phương pháp gia cố thép truyền thống
Công nghệ cốt lõi sử dụng Hệ thống gia cường mới, kết hợp bê tông cốt sợi siêu hiệu năng (UHPFRC) với thép nhớ hình dạng, gọi là Thép Fe-SMA.
Khi được làm nóng (chỉ khoảng 200°C), thanh thép tự co lại về trạng thái ban đầu, tạo ra lực nén nội tại cực mạnh, giúp "chữa lành" các vết nứt đồng thời nâng đỡ và gia tăng độ bền toàn bộ kết cấu mà không cần thiết bị căng phức tạp.
Nhóm nghiên cứu tại Empa (Phòng thí nghiệm nghiên cứu kỹ thuật cấu trúc Thụy Sĩ) còn sử dụng cảm biến sợi quang và hình ảnh kỹ thuật số để theo dõi biến dạng trong thời gian thực, giống như cách giám sát cáp quang viễn thông. Kết quả thu được vượt trội rõ rệt so với mẫu không được sửa chữa hoặc sửa bằng thép truyền thống.
Mặc dù thép Fe-SMA hiện tại còn có giá khá cao, các nhà nghiên cứu tin rằng khi công nghệ được triển khai rộng rãi, chi phí sẽ giảm đáng kể. Angela Sequeira Lemos (nghiên cứu sinh tại Empa) chia sẻ: "Chỉ cần gắn thanh thép vào, đun nóng – chúng sẽ tự hoàn thành phần còn lại!"
Dự án này được tài trợ bởi Innosuisse, hợp tác với Đại học Khoa học Ứng dụng Đông Thụy Sĩ, công ty spin-off re-fer và Hiệp hội Xi măng Thụy Sĩ.
