Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Kỹ thuật xây dựng mái vòm bê tông mới (28/07/2014)

Ở nhiều nơi trên thế giới, những công trình được thiết kế với cấu trúc mái vòm bê tông không nhiều. Nguyên nhân là bởi quá trình thi công và xây dựng các công trình kiểu này thực ra không hề đơn giản, cần phải có một kết cấu chống đỡ làm bằng gỗ để chứa bê tông đổ tại chỗ khi bê tông đậm đặc lại. Tuy nhiên, mới đây, một nhóm các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Công nghệ Viên, Áo cho biết họ đã phát minh thành công một kỹ thuật đặc biệt cho phép kết cấu vỏ bê tông dễ dàng được “uốn cong" và liên kết chặt chẽ với nhau bởi một dây cáp bằng thép.

Kỹ thuật này thường sử dụng vật nêm khí nén, có thể hình dung phương pháp này giống với thao tác bóc vỏ một quả cam rồi trải phẳng vỏ cam lên trên mặt bàn.

Ban đầu, các kỹ sư xếp những thanh cốt thép phẳng cạnh nhau trên đỉnh một tấm đệm hơi làm bằng chất dẻo được đặt trên nền của công trình xây dựng. Sau đó, họ đổ bê tông vào kết cấu này, khi bê tông đông đặc, sẽ hình thành nên các tấm bê tông phẳng. Các tấm bê tông này gắn kết chặt chẽ với nhau bởi những khung dầm kim loại và dây cáp bằng thép.

Tiếp theo, tấm đệm chứa đầy không khí được bơm căng lên thành hình vòm, do đó, các tấm bê tông cũng được nâng lên theo hướng từ bên dưới lên. Quá trình này khiến cho những tấm bê tông được uốn cong. Đồng thời, sợi cáp cũng được kéo căng nhằm liên kết các tấm bê tông lại với nhau, những khung dầm kim loại kết nối giúp di chuyển đồng loạt các tấm bê tông. Các cạnh hình nêm của các tấm bê tông giúp chúng dễ dàng liên kết chặt chẽ với nhau.

Khi lớp bê tông hình mái vòm được hình thành, tấm đệm không khí sẽ được tháo hơi và rời đi, đồng thời khung dầm và dây cáp cũng được gỡ bỏ. Việc bê tông cứng được uốn cong có thể gây ra một số vết nứt nhỏ trên bề mặt, tuy nhiên, những vết nứt này không gây ảnh hưởng đến sự ổn định của cấu trúc bê tông.

Cuối cùng, toàn bộ bề mặt của mái vòm bê tông được phủ bằng một lớp thạch cao, nhờ đó, độ chắc chắn và sức chịu đựng của mái vòm cũng được nâng cao.

Trong một thử nghiệm, các kỹ sư đã thi công và xây dựng thành công một mái vòm bê tông với chiều cao 2,9m trong khoảng hai tiếng đồng hồ. Theo người đứng đầu của nghiên cứu - Giáo sư Kollegger, tấm mái vòm bê tông sau khi hoàn thành có đường kính lên đến 50m. Một chuyên gia khác là Benjamin Kromoser cho biết ông hy vọng rằng kỹ thuật này sẽ giúp giảm thiểu khoảng 50% chi phí cũng như giúp tiết kiệm thời gian và nguyên vật liệu trong quá trình thực hiện xây dựng các công trình.

Mới đây, Cục Đường sắt Liên bang Áo vừa thông qua một dự án về thiết kế một cây cầu vượt dành cho động vật hoang dã có cấu trúc đặc biệt cần thiết phải áp dụng, kết hợp công nghệ trên.

Nguồn: www.vista.vn (Theo www.gizmag.com)