Bê tông cốt thép

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm

Bê tông cốt thép (BTCT) à một loại vật liệu composite kết hợp bởi bê tôngthép. Giống như bê tông, BTCT được xem là một loại đá nhân tạo,được sử dụng rộng rãi trong xây dựng dân dụng và xây dựng công trình giao thông. Trong hầu hết các công trình hiện nay, kết cấu BTCT đóng vai trò là kết cấu chịu lực chính cho cả công trình.

Sự kết hợp giữa bê tông và cốt thép xuất phát từ thực tế bê tông là loại vật liệu có cường độ chịu kéo thấp, đặc điểm này được khắc phục bằng cách thêm vào bê tông những thanh 'cốt', thường làm từ thép, có cường độ chịu kéo cao hơn nhiều so với bê tông. 'Cốt' do đó thường được đặt tại những vùng chịu kéo của cấu kiện. Ngày nay 'cốt' có thể được làm từ những loại vật liệu khác ngoài thép như polyme hay các loại vật liệu composite khác.

Ngoài khả năng chịu kéo, cốt còn có khả năng chịu nén tốt, do đó giúp tăng cường khả năng làm việc cho cấu kiện BTCT.

Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Francois Coignet là một nhà tư bản công nghiệp người Pháp vào thế kỷ 19, là người tiên phong trong việc phát triển kết cấu bê tông cốt thép và kết cấu bê tông đúc sẵn [1]. Coignet là người đầu tiên sử dụng cốt sắt cho bê tông trong xây dựng các công trình nhà ở dân dụng [2]. Năm 1853, Coignet cho xây dựng công trình đầu tiên sử dụng bê tông cốt sắt, một căn nhà 4 tầng ở số 72 phố Charles Michels, ngoại ô Paris [2]. Theo những mô tả của Coignet thì việc bổ sung cốt sắt vào bê tông không nhằm mục đích tăng cường độ bê tông mà nhằm giữ cho các bức tường bằng bê tông đứng thẳng và không bị lộn nhào [3].

Đặc điểm[sửa | sửa mã nguồn]

Sự kết hợp này đem lại nhiều ưu điểm nổi bật cho bê tông cốt thép. Thép và bê tông có hệ số giãn nở nhiệt gần giống nhau, do đó tránh được sự ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường. Bê tông bảo vệ cốt thép khỏi sự xâm thực của môi trường, thép định vị bê tông nhằm tránh nứt vỡ. Bê tông có đặc tính chịu kéo và uốn kém, khi có cốt thép nhược điểm này sẽ được khắc phục do thép là vật liệu chịu kéo khá tốt.

Về cơ bản trong cấu kiện bê tông cốt thép thì cốt thép sẽ chịu ứng suất kéo còn bê tông chịu ứng suất nén, vì cốt thép chịu nén và kéo đều tốt, còn nhược điểm của bê tông là chỉ chịu nén tốt, còn chịu kéo thì kém.

Bê tông cốt thép được sử dụng rộng rãi trong xây dưng hiện nay. Sự kết hợp giữa bê tông và cốt thép tạo ra các cấu kiện làm các kết cấu chịu lực của cac công trình.

Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Từ thời La Mã cổ đại xi măng được dùng để xây nhà và các công trình lớn,mãi đến thế kỷ 19 một hỗn hợp lý tưởng đã được nghiên cứu. Một khi bê tông đã được xác định, việc đúc "bê tông từ xi măng" nhanh chóng lan rộng. Cát, sỏi đã được thêm vào xi măng để tạo ra hỗn hợp có thể đúc thành đá giả và đá cắt.Cha đẻ của bê tông xi măng là Joseph-Louis Lambot Năm 1845 nhà phát minh "chính thức" của xi măng cốt thép, sử dụng dây và vữa để làm hồ chứa nước để hỗ trợ cho việc trồng cam. Năm 1867, Joseph Monier đề xuất một hệ thống các "bồn tưới di động, làm bằng sắt và xi măng, để phục vụ cho việc làm vườn", một khái niệm ông đã hoàn thiện trong nhiều năm.
Kỹ thuật bê tông cốt thép đã thống trị vài năm sau đó. Năm 1892, François Hennebique đã nộp bằng sáng chế khiến ông trở thành nhà phát minh của bê tông cốt thép. Tại Hội chợ Thế giới năm 1900, ông được gọi là "nhà thầu quan trọng nhất của công chúng về bê tông cốt thép". Cuộc phiêu lưu thực sự của bê tông trong xây dựng bắt đầu một kỷ nguyên mới.Chính phủ Pháp đã ra một thông tư vào ngày 20 tháng 10 năm 1906 cho phép sử dụng bê tông cốt thép làm vật liệu xây dựng. Từ năm 1897, bê tông cốt thép và kỹ thuật của nó đã là một phần của chương trình giảng dạy tại trường École des Ponts et Chaussées, Pháp. Các kỹ sư xây dựng tương lai nhận được chương trình đào tạo này bao gồm Eugène Freyssinet, cha đẻ của bê tông dự ứng lực, được cấp bằng sáng chế vào năm 1929.

Sau chiến tranh thế giới thứ hai, nhu cầu về nhà ở tăng cao kéo theo sự phát triển của nhà làm sẵn. Từ năm 1950 đến năm 1965, số lượng nhà ở xây dựng mỗi năm tại Pháp đã tăng từ 50.000 đến hơn 550.000. Từ đó, bê tông đã trở thành một vật liệu đặc biệt.Cuối năm 1980 đánh dấu sự xuất hiện của bê tông cường độ cao như bê tông cốt sợi với cường độ cực cao và bê tông tự lèn.

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ Day, p. 284Bản mẫu:Cnf
  2. ^ a ă Encyclopædia Britannica - François Coignet
  3. ^ Condit, Carl W. (tháng 1 năm 1968). “Technology and Culture”. The First Reinforced-Concrete Skyscraper: The Ingalls Building in Cincinnati and Its Place in Structural History 9 (1). doi:10.2307/3102041. Truy cập ngày 20 tháng 2 năm 2014.