CẤU TẠO VÀ PHÂN LOẠI CÁP DỰ ỨNG LỰC - Indusvina

Tuyên ngôn kỹ thuật (INDUSVINA): Dự ứng lực không chỉ là “thép mạnh hơn”, mà là điều khiển trạng thái ứng suất để kiểm soát nứt/võng, tăng tuổi thọ khai thác và tối ưu chi phí vòng đời – làm đúng ngay từ đầu.

1) Vì sao cần sử dụng cáp dự ứng lực?

Bê tông chịu nén tốt nhưng yếu chịu kéo. Khi kết cấu làm việc (uốn, tải trọng lặp), vùng kéo dễ nứt và tăng võng theo thời gian. Cáp dự ứng lực được kéo căng tạo lực nén chủ động giúp giảm/triệt tiêu ứng suất kéo phát sinh.

• Giảm nứt nâng cao chất lượng phục vụ (serviceability).
• Giảm võng và biến dạng dài hạn.
• Vượt nhịp lớn với tiết diện mảnh hơn, giảm tự trọng.
• Tối ưu chi phí vật liệu + thi công + bảo trì.

2) Thế nào là cáp dự ứng lực phù hợp (đạt yêu cầu tiêu chuẩn thiết kế)?

2.1. Đúng tiêu chuẩn & truy xuất lô

Cáp phải có CO/CQ, test report lô, truy xuất nguồn gốc rõ ràng và tuân thủ tiêu chuẩn dự án yêu cầu (ASTM/EN/BS/JIS/TCVN…). “Đúng tiêu chuẩn” không chỉ nằm ở tên gọi, mà nằm ở hồ sơ, thử nghiệm, đóng gói – bảo quản – vận chuyển.

2.2. Đạt chỉ tiêu cơ lý cốt lõi

Chỉ tiêu	Ý nghĩa	Cách kiểm soát (khuyến nghị)
Cường độ kéo	Quyết định khả năng tạo lực dự ứng và dự trữ an toàn.	Đối chiếu chứng chỉ + thử kéo khi cần/đúng quy trình nghiệm thu vật liệu.
Độ giãn dài	Ổn định khi căng kéo, giảm nguy cơ hư hỏng trong thi công.	Kiểm soát thông số căng – kiểm định thiết bị – quy trình thao tác.
Low relaxation	Giảm mất mát ứng suất theo thời gian.	Ưu tiên cho công trình tuổi thọ cao/nhịp lớn.
Khả năng neo giữ	Truyền lực ổn định từ neo vào cáp và kết cấu.	Hệ neo đồng bộ – đúng chủng loại – đúng lắp đặt.

2.3. Phù hợp môi trường & tuổi thọ

Công trình ẩm, xâm thực, ngoài trời, vùng biển hoặc hạ tầng trọng điểm nên ưu tiên các giải pháp chống ăn mòn: bọc PE/HDPE, mạ kẽm + PE hoặc epoxy tùy mức độ.

3) Có bao nhiêu loại cáp dự ứng lực? (phân loại & khác biệt)

Loại cáp	Đặc điểm	Khi nào nên dùng?
Cáp trần (Uncoated Strand)	Không lớp bọc ngoài; phụ thuộc nhiều vào chất lượng thi công & bảo vệ.	Môi trường bình thường; kiểm soát thi công, bơm vữa/bảo vệ tốt.
Cáp bọc PE/HDPE	Mỡ + vỏ nhựa; chống ăn mòn nâng cao.	Cáp ngoài, môi trường ẩm, công trình yêu cầu tuổi thọ cao.
Mạ kẽm + PE	Kháng ăn mòn mạnh; phù hợp hạ tầng.	Cầu, công trình ngoài trời, vùng xâm thực.
Epoxy từng sợi	Mỗi sợi được phủ; tăng an toàn trong môi trường khắc nghiệt.	Hạ tầng, dự án yêu cầu chống ăn mòn nâng cao.
Epoxy điền đầy	Lấp kín khe giữa các sợi; mức bảo vệ cao nhất.	Môi trường cực khắc nghiệt; yêu cầu bền vững lâu dài.

4) Thép dự ứng lực khác thép thường là gì?

Khác biệt lớn nhất là cơ chế làm việc: thép dự ứng lực tạo nén chủ động ngay từ đầu, còn thép thường làm việc bị động khi kết cấu chịu tải.

Tiêu chí	Thép dự ứng lực	Thép thường (BTCT)
Cơ chế	Nén chủ động (ứng suất trước) → kiểm soát nứt/võng.	Chịu kéo bị động sau khi kết cấu làm việc.
Cường độ	Rất cao; thường ưu tiên low relaxation.	Thấp hơn; theo cấp bền thép cốt thông dụng.
Nhịp lớn	Rất hiệu quả, giảm chiều cao sàn/dầm.	Hạn chế, dễ dày cấu kiện & võng.
Thi công & QC	Yêu cầu quy trình chặt (neo – căng – ống gen – bơm vữa – bảo vệ).	Đơn giản hơn, dung sai “chịu” hơn.

5) Bảng thống kê các dạng thép dự ứng lực

Dạng thép DƯL	Mô tả	Ứng dụng phù hợp
PC Wire (dây)	Sợi đơn; linh hoạt cho cấu kiện đúc sẵn/sản xuất hàng loạt.	Panel, ống bê tông, cấu kiện nhỏ – trung bình.
PC Strand (cáp 7 sợi)	Phổ biến nhất; cường độ cao, phù hợp nhiều công nghệ thi công.	Sàn phẳng, dầm DƯL, cầu, kết cấu vượt nhịp.
PC Bar (thanh)	Thanh; thường dùng cho các bài toán neo/giằng đặc thù.	Giằng, cấu kiện đặc biệt, hạng mục kỹ thuật riêng.

6) Lời khuyên lựa chọn (ma trận quyết định theo công trình)

Nguyên tắc 3 đúng: Đúng tiêu chuẩn • Đúng môi trường • Đúng hệ thi công/QC

Nhóm công trình	Mục tiêu kỹ thuật	Gợi ý lựa chọn
Dân dụng – sàn nhịp vừa	Giảm nứt/võng, tối ưu độ dày sàn	PC Strand trần hoặc bọc PE (tùy môi trường)
Nhà xưởng – khẩu độ lớn	Không gian thông thoáng, giảm cột, kiểm soát biến dạng	PC Strand (ưu tiên low relaxation); cân nhắc bọc PE nếu ẩm/xâm thực
Cầu – hạ tầng trọng điểm	Tuổi thọ dài, chống ăn mòn, an toàn khai thác	Bọc PE/HDPE, mạ kẽm + PE; epoxy cho môi trường khắc nghiệt
Đúc sẵn – sản xuất hàng loạt	Năng suất, ổn định chất lượng, tối ưu dây chuyền	PC Wire / PC Strand tùy cấu kiện và công nghệ

Kết luận: Cáp “đúng” không chỉ đúng đường kính/cường độ, mà là đúng tiêu chuẩn – đúng môi trường – đúng hệ neo/thi công – đúng kiểm soát chất lượng.