Điều gì sẽ xảy ra nếu một hệ kết cấu có thể đồng thời hấp thụ chấn động địa chấn, giảm phát thải carbon, đẩy nhanh tiến độ thi công và cắt giảm chi phí bảo trì trong tương lai? Ống thép nhồi bê tông (CFST) chính là một giải pháp tích hợp đầy hứa hẹn, kết hợp hiệu suất vượt trội với tính bền vững. Sự ra đời của tiêu chuẩn ISO 16521:2024 đã đánh dấu một bước ngoặt quan trọng, khi lần đầu tiên CFST có được một chuẩn mực toàn cầu thống nhất, mở ra khả năng thay đổi cách chúng ta thiết kế và xây dựng cơ sở hạ tầng trên quy mô quốc tế.
Trong bối cảnh đô thị hóa nhanh chóng và yêu cầu về phát triển bền vững ngày càng trở nên cấp thiết, ngành xây dựng đang đối mặt với áp lực phải đổi mới. Kết cấu composite và kết cấu lai thép – bê tông nổi lên như những lựa chọn ưu việt, tận dụng được các đặc tính cơ học nổi bật của cả hai vật liệu, đồng thời khắc phục được nhiều hạn chế truyền thống. Với độ bền và độ dẻo dai cao, chúng đặc biệt phù hợp cho các công trình cơ sở hạ tầng quy mô lớn, như nhà cao tầng hay cầu vượt.
Được phát triển bởi Ủy ban kỹ thuật ISO/TC 71 và công bố chính thức vào tháng 9 năm 2024 bởi tiểu ban SC 9, ISO 16521 không chỉ công nhận công nghệ CFST ở tầm quốc tế mà còn đưa ra một khung hướng dẫn toàn diện cho thiết kế, thi công, kiểm tra và bảo trì loại kết cấu này.
Trong hệ kết cấu CFST, thép và bê tông phối hợp chặt chẽ để nâng cao khả năng chịu tải, đặc biệt hiệu quả trong điều kiện động đất. Ống thép đóng vai trò vỏ bọc, gia tăng độ bền và độ dẻo của bê tông thông qua hiệu ứng nén ba trục, trong khi bê tông bên trong giúp cải thiện độ ổn định tổng thể của ống thép. Sự phối hợp này không chỉ tăng khả năng hấp thụ năng lượng mà còn giảm nhu cầu dùng ván khuôn, rút ngắn thời gian thi công, giảm phát thải và nâng cao hiệu quả môi trường.
Dù vậy, việc ứng dụng CFST rộng rãi vẫn còn nhiều rào cản, đặc biệt tại các khu vực có ngân sách hạn chế. Chi phí đầu tư ban đầu cao, rủi ro ăn mòn trong môi trường khắc nghiệt và sự thiếu hụt các hướng dẫn thiết kế rõ ràng đã làm giảm lòng tin và cản trở việc triển khai công nghệ này.
Tiêu chuẩn ISO 16521 ra đời nhằm giải quyết trực tiếp những thách thức đó, bằng cách đưa ra các nguyên tắc kỹ thuật cụ thể, đảm bảo tính nhất quán và độ tin cậy từ giai đoạn thiết kế đến vận hành. Tiêu chuẩn còn giới thiệu các biến thể CFST cải tiến, giúp giảm lượng vật liệu sử dụng và tăng khả năng chống ăn mòn thông qua các yêu cầu kỹ thuật bảo vệ có hệ thống.
Là một tiêu chuẩn tham chiếu có giá trị toàn cầu, ISO 16521 được kỳ vọng sẽ thúc đẩy mạnh mẽ việc áp dụng CFST trong các dự án đô thị và cơ sở hạ tầng, tạo nền tảng cho một ngành xây dựng hiện đại, linh hoạt và bền vững hơn.