Vật liệu etfe

Ethylene Tetrafluoroethylene (ETFE) là một loại nhựa dẻo gốc flo. Tạo ra một loại vật liệu nhẹ đầy sáng tạo thay thế thuỷ tinh. Được tập đoàn DuPont phát triển cách đây gần 50 về trước. ETFE có khả năng truyền sáng tương tự kính thuỷ tinh nhưng chỉ nhẹ bằng 1% trọng lượng kính.

BỘ XÂY DỰNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

TIỂU LUẬN MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ VÀ KẾT CẤU MỚI

A3 Vật liệu ETFE (Ethylene Tetrafluoroethylene)

GVHD: Ths.KTS Lê Hồng MạnhSVTH : Trần Thị Ánh Tuyết Lớp 2019K5 MSSv: 1951010369

Hà Nội 10/2023

ETHYLENE TETRAFLUOROETHYLENEGVHD: Ths.KTS Lê Hồng Mạnh

SVTH : Trần Thị Ánh TuyếtLớp : 19K5

MSV : 1951010369

VẬT LIỆU

ETFE

05

PHẠM VI ỨNG DỤNG

06

GIỚI THIỆU

ETFE thuộc về polymer và dựa trên nguồn gốc của pole Nhiệt độnóng chảy của vật liệu nhựa tương đối cao Tính chất kháng bức xạhóa học, điện và năng lượng cao Khi đốt cháy ETFE có thể giảiphóng axit hydrofluoric.

Khái niệm

ETFE

ETFE (Ethylene Tetrefluoroethylene), là nguyên tố hóa học dựa trênnhựa, được tinh chế từ nước biển, bao gồm 25% ethylene và 75%tetrafluoroethylene Vật liệu này có khả năng chống ăn mòn và độbền cao trong phạm vi nhiệt độ rộng Chính vì vậy chúng được dungkhá phổ biến trong các công trình kiến trúc

Lịch sử hình thành

- Vật liệu được tổng hợp thành công vào năm 1938 do Dupont nghiên cứu nhằm ứngdụng trong ngành hàng không vũ trụ Đây là một vật liệu có tính ma sát thấp và khả năngchống lại hóa chất vượt trội

- Ngày các sản phẩm ETFE đã dần được sáng tạo hơn và xuất hiện phổ biến hơn trêntoàn thế giới

- Năm 1970, Dupont và Hoechst và 2 hang chính thức đưa dòng vật liệu ETFE lưu thôngtrên thị trường với tên là Tefzel và Hostaflon

ETFE

Cấu tạo trong cấu trúc bao che

ETFE

- Cấu tạo 1 lớp (Ứng suất trước cơ học)ETFE có thể được áp dụng trong một lớp màng đơn và được căng bằng cáp dây, thép nhẹ hoặc nhôm để duy trì hình dạng và độ ổn định

Cấu tạo trong cấu trúc bao che

ĐẶC TÍNH VẬT LIỆU ETFE

- Cấu trúc ETFE sử dụng lâu đời nhất là ở Châu Âu đã qua gần 40 tuổi vẫn ổn định.- Vật liệu ETFE có khả năng chống ăn mòn cao

- Chịu được tác động hóa chất, điện và bức xạ- Có khả năng tự làm sạch do có bề mặt chống dính của nó

1.2 Khả năng tái chế của vật liệu ETFE

Toàn bộ vật liệu ETFE có thể tái chế được sau quá trình sử dụng hay tái sử dụng được cho các dự án mới sau khi tháo ra từ các dự án cũ

1.3 Khả năng xuyên sang của bạt ETFE

- Độ trong suốt của ETFE lên đến 95% tạo điều kiện cho việc truyền sáng tự nhiên tốt nhất

- Truyền tia UV mà không gây hại cho ETFE

- Đây là vật liệu tuyệt vời cho cảnh quan môi trường bởi khí ử dụng nó không gây cản trở các tia UV cần thiết cho sự phát triển của cây

1.4 Khả năng truyền âm vật liệu bạt ETFE

Khả năng truyền âm đạt khoảng 70%, đây được coi là ngưỡng tuyệt vời giúp giảm âm bên ngoài

1.5 Đảm bảo an toàn khi sử dụng ETFE

- Nhiệt độ nóng chảy của vật liệu tương đối cao nằm khoảng 500 F / 260 C, đảm bảo duy trì nhiệt độ của môi trường bên trong và bên ngoài

- Có khả năng tự chữa cháy khi có hỏa hoạn

1.6 Khả năng đáp ứng nhiều dạng thiết kế và hình học khác nhau

- Vật liệu ETFE có độ co dãn tốt nên có thể kéo dài lên đến trên 300% và có thể giãn nở ra khi ở mức nhiệt độ phù hợp Do vậy, đây là vật liệu linh hoạt và phù hợp cho nhiều tạo hình có các kiểu dáng khác nhau

- Có thể kết hợp chung với ánh sáng đèn để tăng độ thẩm mỹ công trình khi ứng dụng vào thực tế

- Cho phép in lên bề mặt vật liệu đáp ứng nhu cầu trang trí vô cùng nổi bật cho nội – ngoại thất

Bảng test chất lượng vật liệu ETFE

- ETFE là loại vật liệu dạng giấy mỏng, trong suốt (độ truyền sáng hơn 90%) và có khảnăng tự làm sạch (do hệ số ma sát thấp nên đảm bảo gió mưa đủ để loại bỏ bụi bẩn trênETFE)

- Sáng bóng như kính trong khi trọng lượng bằng 1/100 kính.- Tuổi thọ cao, chịu nhiệt tốt, chi phí rẻ hơn kính 30%

- Là vật liệu than thiện với môi trường, sau khi thay thế, ETFE cũ được tái chế hoàn toàn.- Là vật liệu khó bắt lửa (vì nhiệt độ nóng chả cao 270 độ), khi cháy không thải ra khí độc.- Có thể in được các màu tùy theo yêu cầu (40 màu)

- Có độ dãn cao.- Kháng hóa chất tuyệt vời với axit và kiềm

03

TÍNH CHẤT

ĐÁNH GIÁ

Ưu điểm

– Thân thiện với môi trường sống, đảm bảo an toàn cho sức khỏe của con người và có thểtái sử dụng

– Khả năng tự làm sạch bề mặt.– Khả năng kéo dài lên tới 300% nên có thể an tâm với tác động giãn nở do thời tiết ETFEcó độ bền xếp xỉ khoảng 42 MPa (6100 psi), nhiệt độ làm việc trong khoảng từ -185 độ Cđến 150 độ C

– Khả năng hấp thụ tia cực tím lên đến 90%– Có độ bền cơ học tốt

– Tấm màn căng được làm từ nhựa ETFE có khả năng chống bức xạ năng lượng và bứcxạ nhiệt trong khoảng thời gian dài

Tấm màn căng làm bằng nhựa ETFE có độ bền tốt nhưng lại rất dễ thủng và rách khi cóvật sắc nhọn tác động vào

Nhược điểm

ETFE

PHẠM VI ỨNG DỤNG

Nhờ vào những ưu điểm và tính vượt trộicủa vật liệu ETFE, đây thực sự là một loạivật liệu tuyệt vời được áp dụng trong thicông xây dựng nội – ngoại thất.

- Thi công các công trình dân dụng:+ Làm mái kính, mái nhà, mái lợp.+ Làm mái che có lối đi

+ Giếng trời.+ Cửa sổ

- Thi công các công trình có mái che hay kiếntrúc cần tuổi thọ cao như: Sân vận động,trường học, bể bơi trong nhà, công trình phụcvụ các môn thể thao trong nhà, trung tâm triểnkhai, trung tâm chính trị, trung tâm nôngnghiệp

ETFE

CÁC CÔNG TRÌNH ỨNG DỤNG

Ứng dụng trong kiến trúc

ETFE

6.1 Dự án Eden: Edenowr Cornwall, England – KTS Nicholas Grimshaw

- Các quần xã sinh vật kín được xây dựng với khung từ thép ống (hex-tri-hex) bọc với chủ yếu các tấm ốp lục giác bên ngoài làm từ nhựa nhiệt dẻo ETFE.

- Kính không được dùng do trọng lượng của nó và những nguy hiểm có thể xảy ra Các tấm ốp được tạo ra từ vài lớp phim mỏng ETFE, tia UV có thể đi qua, được nối lại xung quanh chu vi của nó với các tấm khác và thổi phồng để tạo ra một bong bóng lớn Cái bong bóng này hoạt động như một tấm chăn giữ nhiệt cho cấu trúc

- Vật liệu ETFE không bị ảnh hưởng bởi hầu hết các vết bẩn, đơn giản là được rửa sạch khi mưa xuống Nếu cần, thì có thể leo dây làm sạch Mặc dù ETFE có thể bị chọc thủng, những lỗ này có thể được dễ dàng dán lại bằng băng ETFE

- Cấu trúc hoàn toàn tự hỗ trợ, không cần có sự hỗ trợ bên trong, và có dạng của một cấu trúc geodesic (nhẹ, mái vòm) Các tấm khác nhau về kích thước có thể dài đến 9 m

(29,5 ft), tấm lớn nhất ở trên cùng của cấu trúc

- Các công nghệ ETFE được cung cấp và lắp đặt bởi công ty Vector Foiltec, mà cũng chịu trách nhiệm bảo trì liên tục cho lớp phủ này Toàn bộ dự án xây dựng được quản lý bởi liên doanh McAlpine

6.2 Trung tâm bơi lội quốc gia ở Bắc Kinh – The Water Cube

- Kết cấu bên ngoài có dạng mái và trần – là dạng kết cấu nhẹ trong suốt teflon với lớp sơn phủ ETFE nhằm mục đích phản xạ với ánh nắng mặt trời và có khả năng tự phát quang.- Các tấm đệm ETFE gồm 3 lớp,

lớp giữa chứa không khí đượcnén ở áp suất 200 Pa tạo hiệuứng tương tự một khoang tường.- Người ta bơm hơi để tấm đệmđược căng phồng sau khi căngcố định và an toàn nó trên khungthép Hệ thống này giúp thay đổiáp suất khoang => thay đổi độcăng đệm tùy theo mục đích sửdụng

- Bằng cách thay đổi áp suất bên trong khoang,các lá kim loại có thể đóng mở các mắt của bọtnước, từ đó điều khiển được hướng đi của ánhsáng chiếu vào bên trong công trình

6.3 Đấu trường Allianz- Địa điểm: Munchen, Đức- Kiến trúc sư: Herzog và de MeuronSân có sức chứa 70.000 chỗ ngồi cho các trận đấu quốc tế và 75.000 chỗ ngồi cho các trận đấu trong nước

- Bề ngoài công trình được bơm căng bằng các tấm nhựa ETFE, là sân vận động đầu tiên trên thế giới có ngoại thất thay đổi hoàn toàn màu sắc

Ứng dụng trong kiến trúc

ETFE