T. 16 S. 06 (2026): Tạp chí Vật liệu và Xây dựng
##common.pageHeaderLogo.altText##
Tạp chí Vật liệu và Xây dựng - Bộ Xây dựng

ISSN:

Website: www.jomc.vn

Ảnh hưởng của sợi ngắn dẫn điện đến độ chảy, đặc trưng cơ học và độ dẫn điện của bê tông cường độ siêu cao

Nguyễn Linh , Ngô Trung Hiếu , Lê Huy Việt

Từ khóa:

Bê tông cường độ siêu cao
Đặc trưng cơ học
Độ dẫn điện
Sợi cacbon
Sợi thép

Tóm tắt

Bê tông tính năng siêu cao (UHPC) ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các kết cấu đòi hỏi độ bền và khả năng chịu tải cao nhờ cường độ cơ học vượt trội, độ bền lâu dài và cấu trúc vi mô đặc chắc. Việc bổ sung sợi dẫn điện ngắn vào UHPC có tiềm năng cải thiện đồng thời tính dẫn điện và khả năng tự cảm biến (self-sensing) của vật liệu, phục vụ giám sát sức khỏe kết cấu (SHM). Nghiên cứu này khảo sát ảnh hưởng của sợi thép và sợi cacbon (hàm lượng 0,5% thể tích) đến độ chảy xòe, cường độ chịu nén, cường độ chịu uốn và độ dẫn điện của UHPC. Kết quả cho thấy thêm sợi thép và sợi cacbon làm giảm độ chảy xòe của hỗn hợp UHPC do gia tăng ma sát nội bộ và tương tác sợi–vữa. Về đặc trưng cơ học, sợi thép cải thiện đáng kể cường độ chịu uốn nhờ hiệu ứng bắc cầu vết nứt nhưng ít ảnh hưởng đến cường độ chịu nén; ngược lại, sợi cacbon làm giảm cả cường độ chịu nén lẫn cường độ chịu uốn của UHPC. Cả hai loại sợi đều cải thiện đáng kể độ dẫn điện của UHPC, trong đó sợi cacbon cho hiệu quả vượt trội hơn nhờ đường kính nhỏ và tỷ lệ mảnh lớn, thuận lợi cho sự hình thành mạng lưới dẫn điện thông qua các cơ chế kết nối trực tiếp, dẫn điện xuyên hầm và dẫn điện ion. Những kết quả này cho thấy rõ mối quan hệ giữa hiệu quả gia cường cơ học và hiệu quả tạo mạng lưới dẫn điện của hai loại sợi, đồng thời khẳng định tiềm năng ứng dụng của UHPC gia cường sợi cacbon và sợi thép trong các hệ thống tự cảm biến và giám sát sức khỏe kết cấu công trình.

Điều hướng Người dùng

Cách trích dẫn

Nguyễn Linh, Ngô Trung Hiếu, & Lê Huy Việt. (2026). Ảnh hưởng của sợi ngắn dẫn điện đến độ chảy, đặc trưng cơ học và độ dẫn điện của bê tông cường độ siêu cao. Tạp Chí Vật liệu Và Xây dựng - Bộ Xây dựng, 16(06). https://doi.org/10.54772/jomc.06.2026.1430

Tài liệu tham khảo

  1. B.A. Graybeal, H.G. Russel, H. Garcia, J. Yuan, T. Brief, Z.B. Haber, J.F. Munoz, Z.B. Haber, I.D. la. Varga, B. Nakashoji, R. El-Helou, N.A. No, F.P. No, T. Brief, F. Baby, H.G. Russel, Z.B. Haber, J.F. Munoz, I. De la Varga, L. Chen, Ultra-High Performance Concrete: A State of the Art Report for the Bridge Community. Publication No. FHWA-HRT-13-060, Tech Br. 1 (2013) 176.
  2. D.D.L. Chung, Self-monitoring structural materials, Mater. Sci. Eng. R Reports 22 (1998) 57–78. https://doi.org/10.1016/S0927-796X(97)00021-1.
  3. B. Han, K. Zhang, X. Yu, E. Kwon, J. Ou, Electrical characteristics and pressure-sensitive response measurements of carboxyl MWNT/cement composites, Cem. Concr. Compos. 34 (2012) 794–800. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2012.02.012.
  4. L.H. Viet, L. Dao Phuc, N.T. Thuong, N.T. Thanh, D.L. Nguyen, D.J. Kim, Improvement of the stress sensing ability of ultra-high-performance concrete using short steel fibers and steel slag aggregates under high compression, Sensors Actuators A. Phys. 362 (2023) 114616. https://doi.org/10.1016/j.sna.2023.114616.
  5. H.V. Le, D.J. Kim, Detecting crack and damage location in self-sensing fiber reinforced cementitious composites, Constr. Build. Mater. 240 (2020) 117973. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117973.
  6. B. Han, X. Yu, J. Ou, Self-sensing concrete in smart structures, Butterworth Heinemann, Elsevier, Kidlington, 2014. https://doi.org/10.1016/C2013-0-14456-X.
  7. I. You, D.Y. Yoo, S. Kim, M.J. Kim, G. Zi, Electrical and self-sensing properties of ultra-high-performance fiber-reinforced concrete with carbon nanotubes, Sensors (Switzerland) 17 (2017). https://doi.org/10.3390/s17112481.
  8. S.Y. Lee, H.V. Le, D.J. Kim, Self-stress sensing smart concrete containing fine steel slag aggregates and steel fibers under high compressive stress, Constr. Build. Mater. 220 (2019) 149–160. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.05.197.
  9. H.V. Le, D.H. Lee, D.J. Kim, Effects of steel slag aggregate size and content on piezoresistive responses of smart ultra-high-performance fiber-reinforced concretes, Sensors Actuators, A Phys. 305 (2020) 111925. https://doi.org/10.1016/j.sna.2020.111925.
  10. H.V. Le, M.K. Kim, D.J. Kim, J. Park, Electrical properties of smart ultra-high performance concrete under various temperatures, humidities, and age of concrete, Cem. Concr. Compos. 118 (2021) 103979. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2021.103979.
  11. L.H. Viet, N.V. Khuây, L.N. Nam, P.V. Khải, T.Đ. Tú, T.V. Lâm, P. Xuân, Nghiên cứu chế tạo bê tông hạt mịn cường độ chịu nén trên 100 MPa sử dụng hạt xỉ thép thay thế cát, Tạp Chí Vật Liệu và Xây Dựng 6 (2023) 45–50.
  12. H.V. Le, A.D. Do, V.M. Nguyen, T.K. Nguyen, D.L. Nguyen, Compressive and electrical resistivity properties of UHPC containing different steel fibers (Đặc trưng nén và điện trở suất của bê tông cường độ siêu cao sử dụng các loại sợi thép khác nhau), Xay Dung (2023) 110–114.
  13. H.V. Le, M.K. Kim, S.U. Kim, S.-Y. Chung, D.J. Kim, Enhancing self-stress sensing ability of smart ultra-high performance concretes under compression by using nano functional fillers, J. Build. Eng. 44 (2021) 102717. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.102717.
  14. X. Fu, W. Lu, D.D.L. Chung, Improving the strain-sensing ability of carbon fiber-reinforced cement by ozone treatment of the fibers, Cem. Concr. Res. 28 (1998) 183–187. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(97)00265-2.
  15. S. Wen, D.D.L. Chung, Electrical-resistance-based damage self-sensing in carbon fiber reinforced cement, Carbon N. Y. 45 (2007) 710–716. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2006.11.029.
  16. B.X. Dựng, Tiêu chuẩn Quốc gia Vữa xây dựng - Phương pháp thử TCVN 3121_2022, (2022).
  17. M. Zhao, X. Zhang, Y. Zhang, Effect of free water on the flowability of cement paste with chemical or mineral admixtures, Constr. Build. Mater. 111 (2016) 571–579. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.02.057.
  18. N.X. Hùng, N. Trung, N. Tôn, M. Đỗ, V. Sơn, V. An, Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của sợi phi kim đến một số đặc trưng cơ lý của vữa cường độ cao định hướng ứng dụng cho công trình biển, Tạp Chí Vật Liệu và Xây Dựng (2025) 38–43.
  19. D.J. Kim, G.J. Park, H.V. Le, D. Moon, Fresh and hardened properties of steel fiber-reinforced grouts containing ground granulated blast-furnace slag, Constr. Build. Mater. 122 (2016) 332–342. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.06.005.
  20. Lê Huy Việt; Nguyễn Sỹ Đức; Mai Văn Chương; Nguyễn Ngọc Hưng; Đặng Quang Duy; Hoàng Anh Phi; Lê Bỉnh Hiếu; Đỗ Ngọc Huy, Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép đến tính công tác, cường độ và điện trở suất của bê tông cường độ cao, Tạp Chí Vật Liệu và Xây Dựng 14 (2024) 5–13. https://doi.org/http://doi.org/10.57001/huih5804.2025.027.
  21. J. Song, D.L. Nguyen, Effect of fiber volume content on electromechanical behavior of cementitious composites, J. Compos. Mater. 49 (2015) 3621–3634. https://doi.org/10.1177/0021998314568169.