Bê tông là một loại vật liệu chủ yếu của thế kỷ 20 được chế tạo từ hỗn hợp vật liệu được lựa chọn hợp lý gồm các thành phần: Cốt liệu lớn (đá dăm hoặc sỏi), cốt liệu nhỏ (cát), chất kết dính (ximăng…), nước và phụ gia. Cát và đá dăm là thành phần vật liệu khoáng, đóng vai trò bộ khung chịu lực. Hỗn hợp xi măng và nước (hồ ximăng) là thành phần hoạt tính trong bê tông, nó bao bọc xung quanh cốt liệu, lấp đầy lỗ rỗng giữa các cốt liệu và khi hồ xi măng rắn chắc, nó dính kết cốt liệu thành một khối đá và được gọi là bê tông. Các chất phụ gia rất phong phú và chúng làm tính chất của bê tông trở nên đa dạng và đáp ứng được các yêu cầu ngày càng phát triển của bê tông và kết cấu bê tông.

                Ngày nay bê tông là một trong những loại vật liệu đang được sử dụng rất rộng rói trong xây dựng, xây dựng cầu, đường. Tỷ lệ sử dụng bê tông trong xây dựng nhà chiếm khoảng 40%, xây dựng cầu đường khoảng 15% tổng khối lượng bê tông.

                Bê tông có cường  độ chịu nén cao, mô đun đàn hồi phù hợp với kết cấu bê tông cốt thép và bê tông cốt thép dự ứng lực.

                Bê tông bền nước và ổn định với các tác động của môi trường

                Công nghệ bê tông ổn định ngày càng phát triển.

                Giá thành của bê tông hợp lý do tận dụng được các nguyên vật liệu địa phương, vì vậy kết cấu bê tông chiếm 60% các kết cấu xây dựng.

                Nhược điểm cơ bản của bê tông là có cường  độ chịu kéo chưa cao và khối lượng công trình bê tông cốt thép còn lớn. Cường  độ chịu nén của bê tông thường chỉ đạt tối đa 50 MPa và độ sụt tối đa 7 cm.

                Con đường phát triển của bê tông là cải tiến hệ thống cấu trúc, thành phần, công

                nghệ bằng cách sử dụng các phụ gia, các chất hỗ trợ công nghệ (bảo dưỡng, trợ bơm...) và các phương pháp công nghệ mới để tìm ra các bê tông chất lượng cao. Các bê tông chất lượng cao phải đáp ứng các yêu cầu về cường  độ, độ bền, tính dễ đổ và tính kinh tế. Những tính chất được cải tiến làm chất lượng hơn hẳn bê tông truyền thống  (cường  độ, biến dạng, dễ đổ...). Những tính chất đặc biệt này tạo ra khả năng sáng tạo ra các kết cấu xây dựng và công nghệ xây dựng mới. Tổng quát về hệ thống phát triển HPC sẽ bao gồm ba bộ phận là vật liệu mới có tính năng mới, công nghệ mới tạo ra kết cấu mới.

                Bê tông chất lượng cao bao gồm 5 loại bê tông như sau:

                Bê tông cường  độ cao siêu dẻo: là loại bê tông có thành phần cốt liệu và xi măng truyền thống và phụ gia siêu dẻo. Loại bê tông này có tỷ lệ N/X khoảng 0,35-  0,40,  độ sụt đạt đến 15 - 20 cm, giữ được ít nhất 60 phút.  Cường  độ đạt đến 70 MPa và có cường độ sớm (R7 = 0,85R28). Đây là loại bê tông được sử dụng chủ yếu trong các kết cấu cầu đường ở Việt Nam.

                Bê tông chất lượng cao (HPC): có sử dụng N/X gần đến 0,25, phụ gia siêu mịn là tro nhẹ hoặc muội silic siêu mịn. Đây là loại bê tông có cường độ chịu nén đến 80 hoặc 100 MPa và có các đặc tính vật lý và cơ học được cải tiến dẫn đến độ bền cao và tuổi thọ khai thác đến 100 năm.

                Bê tông siêu nhẹ: có cường  độ tương  tự như bê tông thường, khối lượng đơn vị thấp đến 0,8 g/cm3

                Bê tông tự đầm: thành phần cốt liệu lớn ít, tăng thêm các chất bột và sử dụng phụ gia siêu dẻo đặc biệt. Bê tông có khả năng tự đầm, trong quá trình thi công không cần sử dụng các thiết bị đầm. Loại bê tông này cho phép thi công các công trình có khối lượng rất lớn (20.000 m3 trở lên ) không cần bố trí mối nối, không cần đầm. Sử dụng bê tông tự đầm tiết kiệm được nhân công, thời gian và không gây ồn.

                Bê tông cốt sợi: trong thành phần có thêm sợi (kim loại, polyme, các sợi khác). Bê tông cốt sợi cải thiện độ dẻo của bê tông, tăng cường khả năng chống nứt cho bê tông ở trạng thái mềm và trạng thái chịu lực.

                Bê tông HPC được phát triển trên thế giới từ những năm 70. Từ năm 2000 HPC đó được nghiên cứu tại các trường đại học và các Viện nghiên cứu ở Việt Nam.

                Lời nói đầu

                Trong những năm gần đây bê tông cường  độ cao và chất lượng cao đó được sử dụng trong các công trình xây dựng cầu, đường, nhà và công trình thuỷ có quy mô lớn và yêu cầu độ bền khai thác đến 100 năm.

                Cuốn sách này giới thiệu các kết quả nghiên cứu của Việt Nam và thế giới về bê tông  cường  độ cao và chất lượng cao.

                Cuốn giáo trình này trình bày về định nghĩa, cấu trúc, cường  độ, biến dạng, độ bền, phương pháp thiết kế, khả năng ứng dụng bê tông cường  độ cao,  bê tông chất lượng cao và bê tông cốt sợi trong xây dựng.

                Sách  được  dùng  làm  tài  liệu  giảng  dạy  cho sinh  viên, học viên cao học, nghiên cứu sinh và làm tài liệu tham khảo cho các kỹ sư xây dựng và cán bộ nghiên cứu.

                Giáo trình gồm 7 chương do nhóm tác giả của trường đại học GTVT biên soạn.

                GS.TS. Phạm Duy Hữu - Chủ biên và viết các chương 1, 2, 4,5.

                PGS.TS. Nguyễn Ngọc Long viết chương 6

                TS. Đào Văn Đông viết chương 3.

                ThS. Phạm Duy Anh viết chương 7.

                Các tác giả xin cảm ơn sự đóng góp ý kiến quý báu của các chuyên gia xây dựng và giao thông trong quá trình biên soạn cuốn sách này. Xin đặc biệt cảm ơn Trường cầu đường Paris và Trường đại học Tokyo đó cung  cấp nhiều cho chúng tôi nhiều tài liệu quý báu về bê tông tiên tiến.

                Cuốn sách được viết lần đầu rất mong nhận được các ý kiến đóng góp của người đọc.

                Các tác giả