Nghiên cứu này đã phát triển hỗn hợp bê tông phun ướt có bổ sung polymer siêu hấp thụ (SAP) để tăng cường khả năng chống thấm nước và đánh giá khả năng ứng dụng thực tế của nó. Theo đó, loại và liều lượng SAP đã được lựa chọn để tối đa hóa khả năng tự hàn gắn đồng thời giảm thiểu tổn thất cường độ nén. Hỗn hợp bê tông phun SAP đã phát triển được đánh giá thông qua các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm về các đặc tính lưu biến, hiệu suất cơ học và hành vi co ngót. Tiếp theo, việc thi công bê tông phun quy mô lớn đã được thực hiện trên cấu trúc mô phỏng hầm (rộng 3,0 m, cao 3,2 m và dài 2,5 m) để đánh giá khả năng ứng dụng thực tế về các đặc tính cơ học và khả năng chống thấm nước. Kết quả thử nghiệm cho thấy việc bổ sung 1% SAP copolymer acrylamide–acrylic acid theo trọng lượng xi măng dẫn đến giảm cường độ cơ học; tuy nhiên, nó đã giảm đáng kể lượng nước rò rỉ tới 68,3%. Ngoài ra, độ co ngót giảm, do đó cải thiện khả năng chống nứt. Tuy nhiên, trong giai đoạn hấp thụ nước của SAP, ứng suất chảy tĩnh, ứng suất chảy động và độ nhớt dẻo tăng lên, dẫn đến giảm khả năng thi công. Ngược lại, khi nước hấp thụ được giải phóng khỏi SAP, nó làm chậm sự gia tăng ứng suất chảy động theo thời gian và gây ra hành vi làm loãng theo ứng suất cắt, điều này phần nào cải thiện hiệu suất thi công bê tông phun. Do đó, trong ứng dụng bê tông phun có bổ sung SAP, những thay đổi lưu biến theo thời gian cần được xem xét khi lựa chọn loại và liều lượng SAP, cũng như khi xác định thời gian thi công phù hợp.

Hầm đã được xây dựng rộng rãi để cải thiện hiệu quả di chuyển của con người và vận chuyển vật liệu bằng cách xuyên qua các chướng ngại vật tự nhiên, như núi, đáy biển và khối đá. Chúng thường được đào bằng các phương pháp như nổ mìn, sau đó lắp đặt lớp lót để đảm bảo khả năng chống chịu kết cấu trước các lực bên ngoài trong cả quá trình thi công và vận hành. Trong số các kỹ thuật khác nhau, phương pháp phun bê tông (shotcrete) được sử dụng rộng rãi vì khả năng cung cấp hỗ trợ tức thời và tính thi công cao. Phun bê tông là một kỹ thuật mà bê tông chảy được phun bằng khí nén với vận tốc cao qua vòi phun và bám dính ngay lập tức vào bề mặt đào nhờ chất tăng tốc, cho phép phát triển cường độ nhanh chóng. Trong hệ thống lớp lót phun bê tông, rò rỉ nước ngầm vẫn là một vấn đề nghiêm trọng có thể làm suy yếu đáng kể sự ổn định và độ bền của hầm. Rò rỉ kéo dài không chỉ dẫn đến suy giảm chức năng của công trình mà còn có thể gây ra sự cố thảm khốc. Do đó, một loạt các chiến lược—như sử dụng màng chống thấm và tăng cường khả năng chống thấm thông qua kiểm soát nứt—đã được nghiên cứu và triển khai để giải quyết các vấn đề rò rỉ. Tuy nhiên, nhu cầu về các công nghệ hiệu quả hơn và thân thiện với thi công tiếp tục tăng lên.