##common.pageHeaderLogo.altText##
Tạp chí Vật liệu và Xây dựng - Bộ Xây dựng

ISSN:

Website: www.jomc.vn

Đánh giá kết cấu bê tông cốt thép sau hỏa hoạn: Tổng quan nghiên cứu

Nguyễn Văn Chính , Chu Việt Thức

Tóm tắt

Hỏa hoạn gây suy giảm đáng kể khả năng chịu lực, độ cứng và độ bền lâu của kết cấu bê tông cốt thép (BTCT), đặt ra yêu cầu cấp thiết về đánh giá và phục hồi kết cấu sau cháy. Bài báo này tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến cơ chế hư hỏng, phương pháp đánh giá và giải pháp phục hồi kết cấu BTCT sau hỏa hoạn. Trọng tâm được đặt vào các biến đổi vật lý – hóa học của bê tông dưới tác động của nhiệt độ cao, sự suy giảm cường độ, mô đun đàn hồi, khả năng bám dính giữa bê tông và cốt thép, cũng như hiện tượng bong tróc bê tông. Bài báo nhấn mạnh rằng hư hỏng sau cháy thường không phân bố đồng đều theo chiều sâu tiết diện, làm cho việc đánh giá khả năng chịu lực còn lại trở nên phức tạp. Các phương pháp đánh giá phổ biến như khảo sát trực quan, thí nghiệm không phá hủy, khoan lõi, thí nghiệm trong phòng và mô hình hóa số được tổng hợp, phân tích và liên hệ với hệ thống tiêu chuẩn hiện hành tại Việt Nam. Trên cơ sở đó, bài báo đề xuất định hướng tiếp cận tích hợp trong đánh giá sau cháy, kết hợp giữa phương pháp truyền thống, công nghệ hiện đại và yêu cầu thực tiễn, nhằm hỗ trợ lựa chọn giải pháp sửa chữa, gia cường hoặc thay thế kết cấu một cách phù hợp.

Tài liệu tham khảo

  1. Z. Lu, J. Liao, and J. Yu, “Study and Discussion on Inspection of Fire-damaged Concrete Structures,” J. Disaster Prev. Mitig. Eng., vol. 32, no. 5, pp. 6–9, 2012.
  2. J. Wróblewska and R. Kowalski, “Assessing concrete strength in fire-damaged structures,” vol. 254, 2020, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.119122.
  3. H. A. G. Nguyễn Cao Dương, “Khảo sát đánh giá hư hỏng các bộ phận kết cấu nhà bê tông cốt thép chịu tác động của lửa.”
  4. M. A. Momin, K. S. Ahmed, T. Mustafy, and M. J. Islam, “Damage assessment and test results of construction materials of a fire-damaged RC building,” Results Eng., vol. 24, p. 102986, 2024, doi: https://doi.org/10.1016/j.rineng.2024.102986.
  5. C. Liu, L. Tian, P. Wang, X. Wang, and J. Miao, “Automatic damage detection and evaluation of post-fire reinforced concrete structures using deep learning,” Autom. Constr., vol. 177, p. 106376, 2025, doi: https://doi.org/10.1016/j.autcon.2025.106376.
  6. P. Wang, C. Liu, X. Wang, L. Tian, J. Miao, and Y. Liu, “Multicategory fire damage detection of post‐fire reinforced concrete structural components,” Comput. Civ. Infrastruct. Eng., vol. 40, no. 1, pp. 91–112, 2025, doi: https://doi.org/10.1111/mice.13314.
  7. K. Miao, Z. Pan, X. Fang, and A. Chen, “Fire-induced damage behaviour in corrosion-damaged concrete: Thermal-mechanical coupling phase field meso-scale modeling,” J. Mech. Phys. Solids, vol. 196, p. 106041, 2025, doi: https://doi.org/10.1016/j.jmps.2025.106041.
  8. W. Mukupa, G. W. Roberts, C. M. Hancock, and K. Al-manasir, “Change Detection and Assessment of Fire-Damaged Concrete Using Terrestrial Laser Scanning,” 2016.
  9. Chaoqun Liang, “Phát hiện và đánh giá thiệt hại do hỏa hoạn đối với các kết cấu khung bê tông cốt thép và các nghiên cứu trường hợp kỹ thuật,” Sichuan Build. Mater., vol. 44, no. 6, pp. 3–4, 2018.
  10. E. A. Ibrahim, D. Goff, and A. Keyvanfar, “Assessing Post-Fire Damage in Concrete Structures : A Comprehensive Review,” 2025.
  11. M. Ozawa, S. Uchida, T. Kamada, and H. Morimoto, “Study of mechanisms of explosive spalling in high-strength concrete at high temperatures using acoustic emission,” Constr. Build. Mater., vol. 37, pp. 621–628, 2012, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.06.070.
  12. W. Yuan, “Study on Evaluation and Repair of Fire-Damaged concrete structure quality,” China Northeastern Univeristy, 2006.
  13. O. E. Babalola, P. O. Awoyera, D.-H. Le, and L. M. Bendezú Romero, “A review of residual strength properties of normal and high strength concrete exposed to elevated temperatures: Impact of materials modification on behaviour of concrete composite,” Constr. Build. Mater., vol. 296, p. 123448, 2021, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.123448.
  14. Y. N. Chan, G. F. Peng, and M. Anson, “Residual strength and pore structure of high-strength concrete and normal strength concrete after exposure to high temperatures,” Cem. Concr. Compos., vol. 21, no. 1, pp. 23–27, 1999, doi: https://doi.org/10.1016/S0958-9465(98)00034-1.
  15. Q. Ma, R. Guo, Z. Zhao, Z. Lin, and K. He, “Mechanical properties of concrete at high temperature—A review,” Constr. Build. Mater., vol. 93, pp. 371–383, 2015, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.05.131.
  16. M. Li, C. Qian, and W. Sun, “Mechanical properties of high-strength concrete after fire,” Cem. Concr. Res., vol. 34, no. 6, pp. 1001–1005, 2004, doi: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2003.11.007.
  17. P. M. P. Nguyễn Tuấn Trung, Dương Văn Hai, “BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐƠN GIẢN THEO TIÊU CHUẨN EN 1992-1-2,” Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, vol. 13, pp. 41–52, 2019.
  18. N. T. N. Nguyễn Trường Thắng, Trần Việt Tâm, “Biểu đồ tương tác khi cháy của cột bê tông cốt thép tiết diện chữ nhật theo EN 1992-1-2,” Tap chí Xây dựng, 2025.
  19. Đặng Việt Hưng; Bùi Lê Quân; Bùi Thanh Tùng; Nguyễn Trường Thắng, “Tính toán giới hạn chịu lửa của dầm bê tông cốt thép tiết diện chữ nhật theo tiêu chuẩn thiết kế sp 468.1325800.2019,” Tạp chí Khoa học công nghệ xây dựng, vol. 16, pp. 57–73, 2022.
  20. N. T. N. N. Nguyễn Phi Long, “Tiến bộ trong nghiên cứu an toàn cháy cho kết cấu bê tông và thép tại Việt Nam và quốc tế,” Tạp chí Xây dựng, 2025.
  21. M. Amran, S.-S. Huang, A. M. Onaizi, G. Murali, and H. S. Abdelgader, “Fire spalling behavior of high-strength concrete: A critical review,” Constr. Build. Mater., vol. 341, p. 127902, 2022, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.127902.
  22. B. Chen and J. Liu, “Residual strength of hybrid-fiber-reinforced high-strength concrete after exposure to high temperatures,” Cem. Concr. Res., vol. 34, no. 6, pp. 1065–1069, 2004, doi: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2003.11.010.
  23. U. Pulkit, S. Das Adhikary, and V. Kodur, “Influence of fire severity and concrete properties on the thermo-hygral behavior of concrete during fire exposure,” Struct. Concr., vol. 26, no. 2, pp. 1560–1577, 2025, doi: https://doi.org/10.1002/suco.202400067.
  24. M. S. Andrade, J. C. L. Ribeiro, D. S. de Oliveira, L. G. Pedroti, and C. F. R. Santos, “Experimental evaluation of concrete-reinforcement bond: Bond failure mechanisms after exposure to elevated temperatures,” Eng. Struct., vol. 311, p. 118148, 2024, doi: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2024.118148.
  25. I. Banoth and A. Agarwal, “Bond between deformed steel rebars and concrete at elevated temperatures,” Fire Saf. J., vol. 145, p. 104133, 2024, doi: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2024.104133.
  26. A. Alaskar, “A comprehensive review on the influence of elevated temperatures on the mechanical performance of high-performance concretes,” pp. 879–890, 2025.
  27. Corporation-Coteccons, “Coteccons’ Experience in Implementing BIM in High-Rise Projects,” 2021.
  28. H. Cho, D. H. Lee, H. Ju, H. Park, H. Kim, and K. S. Kim, “Fire Damage Assessment of Reinforced Concrete Structures Using Fuzzy Theory,” Appl. Sci., vol. 5, 2017, doi: 10.3390/app7050518.
  29. D. Qin, P. Gao, F. Aslam, M. Sufian, and H. Alabduljabbar, “A comprehensive review on fire damage assessment of reinforced concrete structures,” Case Stud. Constr. Mater., vol. 16, p. e00843, 2022, doi: https://doi.org/10.1016/j.cscm.2021.e00843.
  30. M. Colombo and R. F. Ã, “New NDT techniques for the assessment of fire-damaged concrete structures,” vol. 42, pp. 461–472, 2007, doi: 10.1016/j.firesaf.2006.09.002.
  31. P. Alcaíno, H. Santa-María, C. Magna-Verdugo, and L. López, “Experimental fast-assessment of post-fire residual strength of reinforced concrete frame buildings based on non-destructive tests,” Constr. Build. Mater., vol. 234, p. 117371, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117371.