Vì sao không nhìn thấy lõi thép khi cột điện bê-tông ly tâm ứng lực trước bị gẫy?

PV: Xin ông cho biết cột điện bê-tông ly tâm khác cột điện bê-tông thường như thế nào? 

Ông Nguyễn Mạnh Hùng: Cột bê-tông thường khác cột bê-tông ly tâm ở phương pháp sản xuất bê-tông. Cột bê-tông ly tâm được sản xuất bằng phương pháp quay ly tâm.

Trên thế giới, loại cột phổ biến đang dùng trong truyền tải điện là cột được sản xuất từ công nghệ bê-tông ly tâm kết hợp cốt thép ứng lực trước, còn gọi cột điện bê-tông ly tâm ứng lực trước (thép được kéo ứng suất trước kết hợp với quay ly tâm bê-tông mác cao để tạo ra cột).

Cốt thép trong bê-tông ly tâm ứng lực trước là cốt thép cường độ cao, được kéo căng ra bằng máy kéo ứng suất trước, đạt tới một giá trị ứng suất nhất định theo thiết kế, nằm trong giới hạn đàn hồi của nó trước khi các kết cấu bê-tông cốt thép này chịu tải.

Lực căng cốt thép này làm cho kết cấu bê-tông biến dạng ngược với biến dạng do tải trọng gây ra sau này khi kết cấu làm việc. Nhờ đó, kết cấu bê-tông ứng lực trước có thể chịu tải trọng lớn gần gấp đôi so với khi không căng cốt thép ứng suất trước.

Ở kết cấu bê-tông cốt thép thông thường, thì cốt thép cùng với vật liệu bê-tông chỉ thực sự làm việc (có ứng suất) khi có sự tác dụng của tải trọng. Còn ở kết cấu ứng lực trước, trước khi đưa vào chịu tải thì kết cấu đã có trong nó một phần ứng suất ngược.

Ưu điểm về cột điện ứng lực trước là chịu lực ở đầu cột lớn hơn. Do bê-tông được ứng suất trước nên sản phẩm cột bê-tông ly tâm ứng lực trước sẽ không bị biến dạng, bị nứt trong quá trình vận chuyển, lắp dựng và sử dụng. Bê-tông được ứng suất trước kết hợp với quay ly tâm đã làm cho cột điện bê-tông đặc, chắc, chịu được tải trọng cao, không nứt, tăng khả năng chống thấm, chống ăn mòn cốt thép. Loại cột này sử dụng bê-tông và thép cường độ cao nên tiết diện cốt thép giảm, từ đó giảm được trọng lượng của sản phẩm, tạo thuận lợi cho việc di dời, vận chuyển, thi công, lắp dựng.

Hiện nay, so với cột điện bê-tông thường, cột điện bê-tông ứng lực trước không có nhược điểm gì.

PV: Ông có thể mô tả qua những bước sản xuất cột điện bê-tông ly tâm ứng lực trước?

Ông Nguyễn Mạnh Hùng: Đầu tiên, nhà sản xuất đặt các ống dạng rỗng bằng tôn sóng mạ kẽm vào sàn, vách, dầm, móng, cọc,..., gọi chung là các bộ phận bằng bê-tông. Tiếp đến, họ đổ bê-tông vào chờ khi đủ cường độ thì sẽ dùng kích ứng thuỷ lực kéo căng các sợi cáp, tạo ra sức căng. Cuối cùng, ở 2 đầu mỗi bó cáp, người ta sử dụng hệ thống nêm và neo chuyên dụng để các sợi cáp sau khi bị kéo không tuột ở 2 đầu. Sức căng cũng không bị mất đi hoặc tổn hao không đáng kể. 

Tiếp đến nhà sản xuất tháo khuôn và kiểm tra sản phẩm. Nếu không qua lò cao áp, thì có thể xem đây là bước cuối cùng để phân loại cũng như kiểm tra những sản phẩm đạt chất lượng. Nếu hấp qua lò cao áp, sản phẩm cũng được kiểm tra về chất lượng, số lượng, chủng loại để mang ra công trình. Trong quá trình sản xuất, các thông số về chiều cao cột, loại bê tông, tải trọng giới hạn của cột,…, đều được nhà sản xuất sơn hoặc dán vào cột.

PV: Cột điện bê-tông ly tâm ứng lực trước có được sử dụng phổ biến trên thế giới không, thưa ông?

Ông Nguyễn Mạnh Hùng: Trên thế giới hiện nay, tại các quốc gia phát triển hay đang phát triển, loại cột được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực điện lực, viễn thông, chiếu sáng,..., đều được sản xuất theo công nghệ bê-tông ly tâm cốt thép ứng lực trước, nhờ có những ưu điểm vượt trội về kết cấu, độ bền và giá thành hợp lý.

Còn tại Việt Nam, thời gian qua, nhiều đơn vị đã chuyển đổi công nghệ sang sản xuất cột điện bê-tông ly tâm ứng lực trước. Các đơn vị chưa chuyển đổi được cũng có xu hướng đầu tư chuyển đổi sang sản xuất cột điện bê-tông ly tâm ứng lực trước, thay thế cho cột điện bê-tông ly tâm không ứng lực trước. 

PV: Có ý kiến cho rằng, cột điện bị mưa bão làm gãy là do chất lượng cột kém? Ông có bình luận gì về ý kiến này?

Ông Nguyễn Mạnh Hùng: Trước tiên, phải khẳng định rằng, bất cứ loại cột bê-tông nào sản xuất ra đều phải tuân thủ về thiết kế và các quy chuẩn, tiêu chuẩn của quốc gia đó và được kiểm tra chất lượng trước khi lắp đặt.

Còn về nguyên nhân gãy, đổ cột điện trong mùa mưa bão, do có nhiều tải trọng bất lợi khác nhau không thể dự báo trước tác dụng lên cột điện bê-tông như: cây đổ, vật cản nặng tác dụng lên cột,… Những nguyên nhân này đều có thể gây gãy, đổ cột điện. Thiệt hại này có thể xảy ra với bất cứ quốc gia nào hay chịu tác động của mưa bão.

PV:  Cũng có những thắc mắc về việc sau khi cột điện gãy mà không nhìn thấy cốt thép ở trong. Ý kiến của ông như thế nào?

Ông Nguyễn Mạnh Hùng: Trước hết, cần phải kiểm tra xem cột điện đổ là cột điện bê-tông ứng lực trước hay bê-tông thường không ứng lực trước?

Cột điện bê-tông ly tâm ở Việt Nam được chế tạo theo tiêu chuẩn Quốc gia TCVN: 5847-2016. Tiêu chuẩn này áp dụng cho các loại cột điện bê-tông cốt thép ứng lực trước và không ứng lực trước sản xuất theo phương pháp ly tâm.

Nếu là bê-tông ly tâm ứng lực trước, thì khi sản xuất, cốt thép được căng trước. Vì vậy, khi gãy cột điện, cốt thép bị đứt sẽ co về hai đầu, rút vào trong bê-tông với độ sâu khoảng 1cm. Do cốt thép có đường kính nhỏ, bằng mắt thường khó có thể thấy được cốt thép mà chỉ thấy được những lỗ đường kính của cốt thép trên bề mặt bê-tông. Đây là hiện tượng quán tính bình thường của vật lý, giống như sợi dây đang căng mà đứt ra thì sẽ co về 2 đầu và cốt thép trong bê-tông này cũng tương tự như vậy.

PV: Xin cảm ơn ông!