Logo Nhóm chuyên môn Cầu và Công trình ngầm Cầu và Công trình ngầm Bridge & Tunnel Engineering · HUCE
Hướng nghiên cứu 06

Chịu lửa, độ bền và tuổi thọ kết cấu

Kết cấu bê tông khi cháy và sau cháy, ăn mòn cốt thép và bảo vệ catốt, đánh giá tuổi thọ còn lại của cầu đang khai thác.

24 công bố24 bài báo2016⁠–⁠20265 người có công bố5 giảng viên đăng ký hướng1 đề tài

Tổng quan

Hướng này có hai mảng chính: ứng xử của cấu kiện bê tông và bê tông dự ứng lực khi chịu lửa, và quá trình ăn mòn cốt thép do clorua cùng các biện pháp bảo vệ. Phần lớn kết quả kết hợp thí nghiệm với mô hình số, và được công bố trên Construction and Building Materials, Cement and Concrete Composites, Engineering Structures và Structures [6, 9, 11, 15].

Các chủ đề nghiên cứu chính

Bản rỗng, cột và dầm cầu khi cháy

Sức kháng cắt của bản rỗng dự ứng lực chiều cao lớn khi cháy và ở nhiệt độ cao, cùng ảnh hưởng của sợi thép đến khả năng chịu lửa của bản rỗng đùn ép, đã được nghiên cứu [5, 6, 7]. Mô hình phần tử hữu hạn trường nhiệt cho thấy dầm cầu chữ I căng trước mất tới 51 % khả năng chịu uốn ban đầu khi chịu lửa hydrocarbon, trong khi dầm căng sau giữ ổn định trong 90 phút đầu [19]. Khả năng chịu lửa của cột bê tông cốt thép được tính theo tiêu chuẩn Nga SP 468 cho điều kiện Việt Nam, và ảnh hưởng của bong nổ bê tông đến lực nén do nhiệt trong cột bị kiềm chế được nghiên cứu [13, 20].

Ăn mòn cốt thép và nứt do ăn mòn

Ăn mòn vi pin và vĩ pin của cốt thép trong bản bê tông cốt thép được nghiên cứu trong các môi trường ăn mòn khác nhau, khi khô ướt xen kẽ và ở các mức nhiễm clorua khác nhau [12, 15, 16]. Các mô hình giải tích và số mô tả lớp gỉ phân bố không đều, nhiều đỉnh quanh thanh thép và nứt bê tông do ăn mòn, từ giai đoạn khởi phát đến khi vết nứt phát triển [8, 10, 11, 14]. Bảo vệ catốt bằng anốt kẽm hy sinh cho bản bê tông cốt thép đã sửa chữa cục bộ được thí nghiệm và tối ưu về cách bố trí [21, 23].

Tuổi thọ còn lại của cầu

Sáu nhịp đầu phía Hà Nội của cầu Long Biên (1899⁠–⁠1902) được mô hình hóa số, hiệu chỉnh bằng đo đạc hình học, để đánh giá tuổi thọ còn lại và hỗ trợ kế hoạch bảo trì [18].

Đề tài, sách và phòng thí nghiệm

Đề tài cấp quốc gia về tro bay, cát mặn, nước mặn và cốt sợi thủy tinh FRP cho công trình hạ tầng ven biển và hải đảo (2017⁠–⁠2021) gắn với độ bền trong môi trường biển. Phòng thí nghiệm có máy siêu âm, máy dò cốt thép Profometer 5 và kính đo vết nứt phục vụ kiểm tra hiện trạng bê tông.

Phòng thí nghiệm và dịch vụ →

Đề tài nghiên cứu (1)

Tên đề tài theo hồ sơ giảng viên.

  • Chủ nhiệm đề tài (2017⁠–⁠2021). Nghiên cứu sử dụng tro bay nhiệt điện kết hợp với cát mặn, nước mặn và cốt sợi thuỷ tinh FRP trong công trình hạ tầng ven biển và hải đảo - mã số: ĐTĐL.CN-19/17.

Hướng phát triển

Các hướng dưới đây là những gì công bố 2023⁠–⁠2026, các đề tài và hướng nghiên cứu ghi trên hồ sơ giảng viên đã cho thấy; trang này không nêu kế hoạch hay kinh phí.

  1. Đánh giá dầm cầu dự ứng lực sau cháy

    Bài năm 2026 lượng hóa mất mát ứng suất trước của dầm bị cháy bằng thí nghiệm và đánh giá hiện trường, nối tiếp bài năm 2025 về dầm chữ I chịu lửa hydrocarbon [19, 24].

  2. Bảo vệ catốt cho kết cấu đã sửa chữa

    Hai bài năm 2025⁠–⁠2026 về anốt kẽm hy sinh chuyển mảng ăn mòn từ mô hình hóa sang giải pháp bảo vệ [21, 23].

  3. Phát hiện ăn mòn bằng kiểm tra không phá hủy và AI

    Hồ sơ giảng viên ghi “đánh giá ăn mòn bằng NDT và AI”, và bài năm 2026 dùng radar xuyên đất với học sâu để phát hiện ăn mòn trong bản bê tông cốt thép [22].

  4. Chịu lửa của kết cấu giao thông và công trình ngầm

    Hồ sơ giảng viên ghi “ứng xử chịu lửa của kết cấu BTCT và BTCT ƯST trong công trình giao thông và công trình ngầm” là hướng nghiên cứu; bài năm 2025 về bong nổ bê tông trong cột chịu lửa không theo đường cong chuẩn thuộc mảng này [20].

Người nghiên cứu theo hướng này

Có công bố trong hướng (5)

Giảng viên đăng ký hướng này (5)

Giảng viên hiện nay ghi hướng này trong hồ sơ; cũng là nhóm hiện ra khi lọc theo hướng ở trang Đội ngũ và trên thẻ của trang Nghiên cứu.

Danh mục công bố của hướng (24)

Toàn bộ bài báo, báo cáo hội thảo, chương sách và sách được xếp vào hướng này, mới nhất trước. Tên giảng viên của Nhóm in đậm, * là tác giả liên hệ; tên công bố giữ nguyên ngôn ngữ gốc.

2026

  1. [24]Phung, B. T., Nguyen, V. M.*, Nguyen, T. K., Nguyen, L., & Nguyen, T. N. H. (2026). Structural response of fire-damaged prestressed concrete girders with quantified prestress loss: Laboratory testing and Crossbow-based field assessment. Construction and Building Materials, 533, 146739. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2026.146739
  2. [23]Bui, H. T.*, Tan, K. H. (2026). Effective zinc sacrificial anode cathodic protection for corrosion mitigation in patch-repaired reinforced concrete slabs. RILEM Bookseries, 269-278. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-032-27919-4_33
  3. [22]Bui, H. T.*, Tan, K. H.* (2026). Intelligent corrosion detection in reinforced concrete slabs using GPR and YOLOv11: A fully non-destructive and automated deep learning framework. Construction and Building Materials, 506, 145014. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.145014

2025

  1. [21]Bui, H. T.*, Tan, K. H.* (2025). Optimising zinc sacrificial anode configurations for corrosion protection in patch-repaired reinforced concrete slabs: Experimental insights and underlying electrochemical mechanisms. Journal of Building Engineering, 108, 112915. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2025.112915
  2. [20]Nguyen, T. T.*, Nguyen, T. T.*, Nguyen, T. N. H., Dang, V. H., Nguyen, T. N., & Nguyen, N. P. (2025). Effects of Concrete Spalling on Thermal-Induced Compression Force in Restrained Reinforced Concrete Columns Exposed to Non-standard Fire. In: Safeguarding Structural Resilience Under Extreme Events. Lecture Notes in Civil Engineering, Springer, 457-471. https://doi.org/10.1007/978-3-031-92719-5_38
  3. [19]Tran, V. H., Phung, B. T., Vu, D. T., & Nguyen, T. N. H. (2025). Flexural performance of prestressed concrete I-shaped bridge girders exposed to hydrocarbon fire. Journal of Science and Transport Technology, 5(1), 61-76. https://doi.org/10.58845/jstt.utt.2025.en.5.1.61-76
  4. [18]Depale, B., Pham, D. D., & Le, B. D. (2025). Residual life assessment (RLA) of Long Bien Bridge (Hanoi). Procedia Structural Integrity, 75, 254-261. https://doi.org/10.1016/j.prostr.2025.11.027

2024

  1. [17]Bui, H. T.*, Tan, K. H. (2024). Corrosion-induced cracks in reinforced concrete slabs incorporating multi-peak nonuniform rust layer. RILEM Bookseries, 677-687. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-53389-1_61
  2. [16]Bui, H. T., Maekawa, K., Tan, K. H.* (2024). Electrochemical corrosion kinetics of steel bars in pseudo-transparent concrete under different alkaline properties and chloride contamination levels. Construction and Building Materials, 421, 135636. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.135636
  3. [15]Bui, H. T., Tan, K. H.* (2024). Microcell and macrocell corrosion kinetics of steel bars in reinforced concrete slabs subjected to alternate wet and dry environments. Construction and Building Materials, 426, 136181. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.136181
  4. [14]Bui, H. T.*, Tan, K. H.* (2024). Non-uniform distribution model of rust layer around steel bar circumference and its effect on corrosion-induced concrete cracking. Structures, 68, 107132. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2024.107132

2023

  1. [13]Dang, V. H., Nguyen, T. N. H., Vu, N. L., & Nguyen, T. T. (2023). Case studies on determining fire resistance of uniaxial bending reinforced concrete columns subjected to 4-side standard fire exposure. Journal of Science and Technology in Civil Engineering (STCE) - HUCE, 17(2), 21-34. https://doi.org/10.31814/stce.huce2023-17(2)-03
  2. [12]Bui, H. T., Maekawa, K., Tan, K. H.* (2023). Microcell and macrocell corrosion of steel bars in reinforced concrete slabs under different corrosive environments and cathode/anode configurations. Cement and Concrete Composites, 138, 104989. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2023.104989
  3. [11]Bui, H. T., Tan, K. H.* (2023). Multi-peak nonuniform model of rust distribution and corrosion-induced concrete cracking in reinforced concrete slabs. Cement and Concrete Composites, 140, 105087. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2023.105087
  4. [10]Bui, H. T., Tan, K. H. (2023). Simulation of time-varying corrosion rate of rebars and corrosion-induced cracks in reinforced concrete structures subjected to chloride contamination. Proceedings of the International Conference - Celebrating 60 Years of IBST, Hanoi, 222-231. https://doi.org/10.59382/pro.intl.con-ibst.2023.ses1-26
  5. [9]Bui, H. T., Tan, K. H.* (2023). Time-dependent nonuniform numerical model of corrosion process and consequent corrosion-induced concrete cracking under chloride attack. Structures, 52, 332-347. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2023.03.113

2022

  1. [8]Bui, H. T., Maekawa, K., Tan, K. H.* (2022). Analytical model of corrosion-induced cracks in concrete considering time-varying deformations of layers, mechanical properties of rust. Construction and Building Materials, 316, 125883. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.125883

2021

  1. [7]Nguyen, H.T.N., Y. Li and K.H. Tan. “Shear behavior of fiber-reinforced concrete hollow-core slabs under elevated temperatures.” Construction and Building Materials, 2021. 275: p. 121362.
  2. [6]Nguyen, H.T.N. and K.H. Tan. “Shear response of deep precast/prestressed concrete hollow core slabs subjected to fire.” Engineering Structures, 2021. 227: p. 111398.

2020

  1. [5]Nguyen, T.N.H and Tan, K.H. Effect of steel fibers on fire endurance of extruded hollow-core slabs. 11th International Conference on Structures in Fire SIF’20, 30th Nov – 2nd Dec, 2020, Brisbane, Australia. https://doi.org/10.14264/8a10a18
  2. [4]Kien, D. D., Toan, K. T., & Danh, L. B. (2020, November). Fire Resistance Evaluation of Reinforced Concrete Structures. In 2020 5th International Conference on Green Technology and Sustainable Development (GTSD) (pp. 588-592). IEEE.

2018

  1. [3]Nguyen, T.N.H, Tan, K.H. Experimental studies on shear behavior of deep prestressed concrete hollow core slabs under fire conditions, 10th International Conference on Structures in Fire SIF’18, June 06-08, 2018, Belfast, United Kingdom.
  2. [2]Nguyen, T.N.H, Tan, K.H., and Kanda, T. Shear behavior of deep precast/prestressed concrete hollow core slabs at ambient and under fire conditions. 43rd Conference on Our World in Concrete & Structures, August 31-31, 2018, Singapore (Keynote paper)

2016

  1. [1]Trần Bảo Việt, Vũ Việt Hưng, Vũ Thái Sơn (2016). Các vấn đề kỹ thuật cần chú ý trong thiết kế kết cấu bản mặt cầu tăng cường độ bền. Hội nghị Khoa học toàn quốc Vật liệu và Kết cấu Composite, Đại học Nha Trang, 812-819.

Cách lập danh mục: mỗi công bố trên hồ sơ giảng viên (hiện nay và đã nghỉ hưu) được xếp vào một hoặc nhiều trong 8 hướng theo tên bài và nơi đăng; một công bố có thể có mặt ở nhiều hướng.