Bài viết Nghiên cứu vật liệu bê tông nhẹ trong kiến trúc biệt thự trình bày tổng quan về vật liệu bê tông nhẹ; Kinh nghiệm sử dụng bê tông nhẹ trong xây dựng ở nước ngoài; Kinh nghiệm sử dụng bê tông nhẹ trong xây dựng ở Việt Nam; Nguyên liệu chính dùng để sản xuất gạch bê tông nhẹ; Phân loại bê tông nhẹ; Ưu nhược điểm bê tông nhẹ; Các sản phẩm bê tông nhẹ có thể sử dụng xây dựng biệt thự.
NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU BÊ TÔNG NHẸ TRONG KIẾN TRÚC BIỆT THỰ Đỗ Đức Duy, Võ Thanh Nghị, Nguyễn Khoa Học* Khoa Kiến trúc- Mỹ thuật, Trường Đại học Công Nghệ TP Hồ Chí Minh * GVHD: ThS KTS Hồng Hải Yến TÓM TẮT Với lối kiến trúc đại ngày xu hướng sử dụng vật liệu nhẹ khuyến khích phát triển rộng rãi Và số cơng trình sử dụng bê tông nhẹ Vật liệu sử dụng rộng rãi khắp giới có Việt Nam Với ưu điểm vượt trội bê tơng nhẹ thay vật liệu truyền thống giá thành rẻ chịu trọng tải lớn cơng trình Từ khóa: kiến trúc, vật liệu, bê tơng nhẹ, trọng tải, cơng trình PHẦN MỞ ĐẦU Ngày có đa số vật liệu xây dựng, KTS có nhiều lựa chọn cho cơng trình vừa tiện ích giảm chi phí cho chủ đầu tư, bê tơng nhẹ biện pháp phù hợp để giải vấn đề trọng tải, giá thành rẻ , cách âm tốt , thi cơng nhanh có độ bền cao 1.1 Tổng quan vật liệu bê tông nhẹ 1.1.1 Bê tông nhẹ gì? Bê tông nhẹ hay biết đến với tên gọi khác bê tơng chưng khí áp Nó cấu trúc bê tông đồng tạo nên vô số lỗ nhỏ liti dạng tổ ong Các lỗ kết nối với bê tông xi măng Do kết cấu có nhiều lỗ rỗng, làm giảm thể tích chiếm chỗ cốt liệu nên loại bê tơng mặt nước Người ta cịn có cách gọi khác bê tơng siêu nhẹ Hình Thi công Bê tông nhẹ 1.1.2 Lịch sử hình thành bê tông nhẹ 1165 Bê tông nhẹ kĩ sư kiến trúc sư người Thụy Điển Johan Axel Eriksson phát minh vào năm 1920 để phục vụ nhu cầu xây đồn bốt quân Đây vật liệu xây dựng nhẹ, đúc sẵn sản xuất theo dây chuyền PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối với cơng trình xây dựng có quy mơ lớn, việc giảm nhẹ tải trọng thân kết cấu có ý nghĩa quan trọng giúp nâng cao hiệu kinh tế kỹ thuật.Bê tông nhẹ với cốt liệu hạt polystyrol phồng nở (bê tơng polystyrol) chống thấm nước Các hạt polystyrol phồng nở có khối lượng thể tích nhỏ với bề mặt láng mịn hệ thống lỗ rỗng không thông nên không thấm nước, cho phép giảm độ hút nước bê tông, cải thiện khả cản nước tường Các nghiên cứu khác LB Nga cho thấy, sử dụng hạt polystyrol chưa qua xử lý bề mặt chế tạo bê tơng nhẹ đáp ứng yêu cầu làm tường bao che Trong năm gần đây, bê tông polystyrol quan tâm nghiên cứu, phát triển ứng dụng cơng trình Bài báo trình bày kết nghiên cứu bê tông nhẹ cách nhiệt cốt liệu polystyrol thực Viện KHCN Xây dựng khuôn khổ đề tài mã số RDN 06-01 KINH NGHIỆM SỬ DỤNG BÊ TÔNG NHẸ TRONG XÂY DỰNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 3.1 Kinh nghiệm sử dụng bê tông nhẹ xây dựng nước Ở quốc gia phát triển, cơng việc nặng nhọc khơng cịn phụ thuộc nhiều vào sức người Vai trò người trở nên quan trọng công việc điều khiển hạng mục nhỏ mà máy móc khơng thể luồn đến được.Họ thay dần vật liệu nặng vật liệu xây dựng nhẹ giúp giảm trọng lượng ngơi nhà, giảm chi phí tiết kiệm thời gian 3.2 Kinh nghiệm sử dụng bê tông nhẹ xây dựng Việt Nam - Với cốt liệu lớn chế tạo bê tông nhẹ đến cường độ giới hạn định Khi vượt cường độ này, tỉ lệ hiệu thấp - Cần quan tâm đến vấn đề chống thấm, ngăn nước cho kết cấu bao che chế tạo từ bê tông nhẹ - Trong thi công bê tông nhẹ cốt liệu rỗng cần đặc biệt quan tâm đến thống yếu tố: tính cơng tác hỗn hợp bê tông độ sụt côn; độ cứng; độ phân tầng;; phương pháp thi công chế độ đầm chặt - Bằng cách sử dụng tổ hợp phụ gia đặc biệt, chế tạo hỗn hợp bê tơng nhẹ có độ chảy cao mà khơng bị phân tầng vận chuyển tạo hình - Đối với loại bê tơng nhẹ cơng trình cơng trình cách nhiệt, cần đặc biệt quan tâm đến khả dính bám bê tơng với cốt thép Bê tơng nhẹ cốt liệu rỗng có cường độ nén ≥10Mpa đảm bảo độ dính bám bảo vệ cốt thép khơng bị ăn mịn mơi trường Trong trường hợp khác, cần có biện pháp tăng khả neo chống rỉ cho cốt thép bê tông Bê tông nhẹ cốt liệu xỉ Cốt liệu dùng cho hoạt động xỉ hạt lò cao, xỉ nhiệt điện Loại bê tơng có cường độ từ 3,5 ÷ 25Mpa, khối lượng thể tích khơ vào khoảng 1200 ÷ 1800kg/m3 Sản phẩm chủ yếu viên block xây nhiều 1166 lỗ kết cấu dầm sàn lắp ghép nhỏ, tường nhẹ, hút âm Người ta thường sử dụng thêm phụ gia khoáng tro bay để nâng cao phẩm chất cho sản phẩm Tuy nhiên, lỗ rỗng xỉ chủ yếu thông nên bê tông xỉ hút ẩm tốt, hệ số dẫn nhiệt cao Bê tông nhẹ cốt sợi Sự đan xen sợi vơ hướng thể tích bê tơng hình thành lỗ rỗng Để tăng hiệu tạo rỗng, người ta thường sử dụng kết hợp với chất tạo bọt Điểm mạnh bê tông nhẹ cốt sợi cách nhiệt, chịu kéo uốn, chống va đập tốt, độ bền dẻo dai cao Do chúng phù hợp với kết cấu cần cách nhiệt, cách âm, đồng thời chịu kéo uốn hay va đập Sự có mặt sợi làm giảm đáng kể tượng biến đổi thể tích bê tơng nhẹ q trình rắn hay hàm nhiệt - ẩm thay đổi Điều làm tăng tuổi thọ bê tông nhẹ cốt sợi Bê tông nhẹ Polystyron Viện Khoa học kỹ thuật Xây dựng có cơng trình nghiên cứu chế tạo loại bê tơng với khối lượng thể tích từ 400 - 700kg/m3, cường độ nén từ 1,0 - 6,5Mpa Các sản phẩm đề xuất ứng dụng gồm: lát cách nhiệt hay chống nồm, khối lượng thể tích 500 ÷ 600kg/m3, kích thước 300 x 400mm độ dày tối thiểu 80 - 100mm; viên xây nhẹ khối lượng thể tích 600 - 700kg/m3, kích thước phù hợp TCVN 1451 : 1998; panel tường lắp nhanh, khối lượng thể tích 700 - 800kg/m3; kết cấu đổ chỗ chống nồm cho sàn, chống nóng cho mái phẳng khơng cốt thép, mái dốc có cốt thép Để chống thấm cho bê tơng polystyron, cần phải có lớp hồn thiện mặt ngồi Kết nghiên cứu cho thấy sản xuất loại bê tông phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam ĐẶC ĐIỂM CỦA BÊ TƠNG NHẸ Nguồn Google 4.1 Ngun liệu dùng để sản xuất gạch bê tông nhẹ bao gồm: - Cát thạch anh tro bay, xi măng, vôi, nhôm nguyên chất dạng bột nhão sử dụng phụ gia Hình Sản xuất bê tơng nhẹ Nguồn Google 4.2 Các công đoạn sản xuất 1167 - Sơ chế nguyên liệu: Cát nghiền mịn với nước; xi măng chứa silo; vôi nghiền mịn thành bột; thạch cao nghiền chung với cát; thép dùng để chế tạo cốt thép (trường hợp sản xuất Panel) cấp đến cuộn sau uốn thẳng cắt tự động theo độ dài cần thiết Tiếp đến thép hàn thành lưới thép phủ lớp bảo vệ chống gỉ - Công đoạn Định lượng Trộn: Các thành phần cân xác theo cơng thức cho loại cấp độ sản phẩm sau đưa vào máy trộn Từng nguyên liệu theo thứ tự đưa vào máy trộn, máy tính kiểm sốt nhiệt độ thời gian cho có dung dịch vữa đảm bảo tốt - Cơng đoạn rót khn đặt cốt thép: Dung dịch vữa rót vào khn thép Các lưới cốt thép đặt vào khn sau rót xong (trường hợp sản xuất Panel) - Công đoạn Ủ (tiền lưu hóa):Khn chưa dung dịch vữa đưa vào buồng lưu hóa, nhiệt độ bường tiền lưu hóa điều chỉnh thích hợp - Cơng đoạn Cắt: Sau kết thúc cơng đoạn lưu hóa, dung dịch vữa đóng thành khối đạt độ kết dính cường độ chịu lực định, khuôn tháo khối gạch đưa vào hệ thống cắt Khối gạch cắt thành viên theo kích thước định sẵn - Công đoạn Hấp: Sau công đoạn cắt hoàn thành khối gạch đưa vào nồi hấp Trong nồi hấp, gạch chưng áp môi trường áp suất nhiệt độ cao Tồn cơng đoạn hấp kéo dài khoảng 12h đảm bảo gạch có độ cứng tốt - Cơng đoạn Phân loại Đóng gói: Kết thúc công đoạn hấp, gạch đưa khỏi buồng hấp để phân loại đóng gói Gạch để pallet đóng gói, dán nhãn mác, ngày sản xuất, lô sản xuất đưa khu vực chứa thành phẩm PHÂN LOẠI BÊ TÔNG NHẸ STT chất kết dính xi măng silicat thạch cao polime công dụng cốt liệu dùng kết cấu bê tơng cốt thép nhưu móng cột, dầm, sàn… dùng xây đập, xây kè, công cốt liệu đặc cốt liệu rỗng khối lượng thể tích đặc biệt nặng: pv > 2.500kg/m3 tương đối nặng: pv= 1.800kg/m3 trình dẫn nước… - 2.200kg/m3 dùng làm mặt đường, sân bay, lát vỉa hè… dùng cho kết cấu bao che 1168 siêu nhẹ nhẹ: pv = 500kg/m3 - 1.800kg/m3 siêu nhẹ cốt liệu đặc biệt nhẹ: pv < đặc biệt 500kg/m3 chất kết dính hỗn hợp chất kết dính đặc biệt ƯU NHƯỢC ĐIỂM BÊ TÔNG NHẸ ƯU ĐIỂM: Bê tơng nhẹ có mức trọng lượng thấp so với loại gạch đất nung thông thường Thực tế vật dụng cịn bề mặt nước mà không gây hao mịn cơng dụng độ vững Với điều kiện thí nghiệm đám cháy kéo dài liên tục tiếng, cơng trình trang bị bê tơng nhẹ kiểm sốt mức độ lây lan cách hiệu Bên cạnh đó, phần lớn nguyên liệu lựa chọn để đưa vào sản xuất loại bê tông vật liệu xanh Chúng giúp kiểm sốt lượng khí độc thải mơi trường, hạn chế q trình gây nhiễm có đám cháy Với kết cấu mỏng, nhẹ, thao tác cưa, khoan, lên tông nhẹ thực dễ dàg, nhanh chóng Điều giúp tiết kiệm thời gian chi phí cách có hiệu Với cấu trúc đặc trưng áp dụng ngun tắc khn rỗng, hình thành tinh thể chứa đựng khoảng 60 đến 70% khơng khí Kỹ thuật đem lại công dụng hữu hiệu cho vấn đề cách âm ngăn truyền tải âm với Ngồi ra, chúng cịn có số ưu điểm bật khác như: Khác với bê tông truyền thống, loại vật liệu có tính dẻo dai định Khi cắt thi cơng tránh tình trạng nứt, vỡ gây ảnh hưởng đến chất lượng công trình Khác với nhiều loại bê tơng thị trường, bê tông nhẹ kiểm chứng sản phẩm không chứa Amiang - chất gây hại nghiêm trọng đến sức khỏe người mơi trường Có độ bền lớn, khả chống chọi lại với nhiều mức độ thời tiết khác giúp cho cơng trình ln tươi theo thời gian NHƯỢC ĐIỂM: Là vật dụng có quy trình sản xuất sử dụng cơng nghệ có tính đặc thù riêng, chưa phổ biến Một đặc điểm khác tính chống thấm khơng cao CÁC SẢN PHẨM BÊ TƠNG NHẸ CĨ THỂ SỬ DỤNG XÂY DỰNG BIỆT THỰ Bê tông bọt xốp siêu nhẹ 1169 Là loại vật liệu nhân tạo, kết cấu có nhiều lỗ rỗng, bê tông bọt xốp siêu nhẹ (bê tông xốp) ứng dụng rộng rãi nhiều hạng mục cơng trình Có thể kể như: làm tơn sàn nhà, tường cách âm, chống nóng cho mái ngói, Để có khối bê tơng bọt siêu nhẹ chất lượng, người sản xuất cần cứng hóa thủy nhiệt hỗn hợp chất gồm xi măng, cát, phụ gia nước Bê tông nhẹ EPS Ngày nay, nhiều cơng trình xây dựng sử dụng sàn bê tông nhẹ EPS thay cho bê tông cốt thép truyền thống Phần lớn dùng cho việc lót sàn, ngăn vách, trang trí trần nội thất ngoại thất Bê tơng nhẹ lắp ghép Thay đổi thói quen ghép cốt pha, dầm sắt phương pháp truyền thống, sàn bê tơng nhẹ giải pháp có nhiều ưu điểm bật Sản phẩm hình thành từ loại nguyên liệu như: xi măng, chất hóa học ổn định, phế phẩm tro, rơm rạ Vách bê tông nhẹ Vách bê tơng nhẹ hay cịn gọi tâm bê tơng nhẹ làm tường nhiều người quan tâm, sử dụng Với tính chất sử dụng để làm vách ngăn, chúng thường có kích thước lớn Ứng dụng bật bê tông nhẹ Ở nước tiên tiến giới, loại vật liệu ứng dụng rộng rãi Tại Việt Nam, vài năm trở lại đây, bê tông nhẹ thực nhiều biết đến Với ưu điểm đề cập chống cháy, cách nhiệt cách âm, chịu nước, độ bền lớn, bê tông nhẹ ứng dụng cho nhiều hạng mục trần nhà, vách tường, sàn chịu nước, Một ứng dụng phổ biến, nhiều nhà thiết kế hướng đến làm trần nhà, lợp mái kháng nước, cách nhiệt Với đa dạng mẫu mã, kích thước đến từ nhiều thương hiệu khác nhau, bê tơng nhẹ thay cho nguyên vật liệu làm mái nhà như: thạch cao, gỗ, tôn, Được sản xuất đa kích thước kết hợp với đặc tính chắn, cách âm, chịu nhiệt tốt, bê tông nhẹ ốp tường lựa chọn lý tưởng cho việc làm vách ngăn hay trang trí nội thất/ ngoại thất Một số hạng mục phổ biến áp dụng như: vách ngăn nhà vệ sinh, phịng bếp, văn phịng trang trí ngoại thất, 1170 Hình ứng dụng bê tông nhẹ Nguồn Google Thi công cho bề mặt công trình thường xuyên tiếp xúc với nước Những bê tơng đúc sẵn có hai mặt trang bị xi măng cốt sợi cứng thường có khả chống thấm tốt Do đó, cơng trình địi hỏi độ chống ẩm lớn bề mặt chứa nước nhà tắm, hồ bơi, bồn chứa nước, thường sử dụng loại vật liệu thi công Hiện vật liệu đạt chứng nhận TCVN 9029:2017 vào năm 2017 biên soạn hội vật liệu xây dựng việt nam KẾT LUẬN Có thể thấy bê tơng nhẹ vật liệu thích hợp cho cơng trình kiến trúc ngày tương lai, ngày việc chọn lựa vật liệu cho công trình đa dạng mà cịn phù hợp vs kinh tế người nên vật liệu bê tông nhẹ ưa chuộn tương lai Tạo bước phát triển cho vật liệu ngày thúc đẩy cơng trình làm từ loại bê tông nhẹ TÀI LIỆU THAM KHẢO Online document (Tài liệu trực tuyến) http://wikipedia.org/wiki/Bê_tơng_chưng_khí_áp http://batdongsan.com.vn/vat-lieu-xay-dung https://nhadepktv.vn/tu-van-xay-dung/be-tong-nhe-la-gi html https://greenfloor.vn/blogs/news/quy-trinh-san-xuat-gach-be-tong-nhe Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2017 1171 ... dần vật liệu nặng vật liệu xây dựng nhẹ giúp giảm trọng lượng nhà, giảm chi phí tiết kiệm thời gian 3.2 Kinh nghiệm sử dụng bê tông nhẹ xây dựng Việt Nam - Với cốt liệu lớn chế tạo bê tông nhẹ. .. loại vật liệu thi công Hiện vật liệu đạt chứng nhận TCVN 9029:2017 vào năm 2017 biên soạn hội vật liệu xây dựng việt nam KẾT LUẬN Có thể thấy bê tơng nhẹ vật liệu thích hợp cho cơng trình kiến trúc. .. vật liệu cho cơng trình đa dạng mà phù hợp vs kinh tế người nên vật liệu bê tông nhẹ ưa chuộn tương lai Tạo bước phát triển cho vật liệu ngày thúc đẩy cơng trình làm từ loại bê tơng nhẹ TÀI LIỆU