ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THI CÔNG TẤM KẾT CẤU 3D TẠI VIỆT NAM Hồ Chí Hận Bộ môn Kỹ thuật Xây dựng Đặt vấn đề: Từ nhiều kỷ qua, phương pháp kết cấu dạng khung đổ bê tông toàn khối chỗ, xây tường gạch đáp dụng rộng rãi Việt Nam Tuy nhiên với nhịp độ phát triển ngành Xây dựng nhu cầu nhà (đặc biệt lả nhà xã hội giá rẻ cho người thu nhập thấp) tăng chóng mặt phương pháp cổ điển bộc lộ nhiều hạn chế Một công nghệ coi giải pháp cho vấn đề công nghệ xây dựng vật liệu kết cấu 3D Giới thiệu kết cấu 3D: - Tấm kết cấu 3D sản phẩm nhẹ, sản xuất từ sắt mút xốp polysterene chế phẩm dầu mỏ phủ bê tông - Khung sườn kết cấu tạo thành cấu trúc không gian chiều chế tạo từ thép kéo nguội, đường kính từ - 3,8mm; xếp mặt lưới đan lẫn mật độ ô lưới 52 x 50mm (200 đường chéo 1m2) tạo nên độ cứng rắn, vững chắc, ổn định phát huy hết tính chịu lực mối hàn xác - Toàn thép mạ kẽm để tránh gỉ sét Tấm 3D dùng làm tường, sàn, cầu thang, mái, ô văng…và có loại với độ dày khác để lựa cho thích hợp Bề rộng 1,2m; chiều dài tùy chọn từ 2,5 - 6m Nghiên cứu sử dụng công nghệ thi công kết cấu 3D giới Việt Nam: a Trên giới: - Tấm 3D sản xuất xưởng, lắp ghép nhanh (12 ngày cho 100 nhà tầng), bền (tới 50 năm, súng lục bắn không thủng), Panel 3D sử dụng làm tường chịu lực (dày 8-15cm) sàn chịu lực (dày 10-20cm) xây dựng nhà cao tới 5-6 tầng, - Tại Ai cập, kết hợp với khung BTCT để xây nhà tới 14 tầng - Tại Italy có số hãng chuyên sản xuất đồ nội thất cho nhà biệt thự xây dựng theo công nghệ panel 3D - Tại Mỹ nghiên cứu thực tế Florida - Mỹ với sức gió 300km/h - Và nghiên cứu thử nghiệm với động đất 7,5 độ Richte Đại học Tongji - Thượng Hải – Trung Quốc) 63 STT CHỈ TIÊU CƠ LÝ TRỊ SỐ ĐVT GHI CHÚ Trọng lượng thân 300 km/h Thực tế Homestead, Florida, Hoa Kỳ Giá trị truyền nhiệt > 0.65 Kcal/h Tấm VD5 trát vữa mặt dày 2.5cm Chỉ số giảm âm >40 dB.500kHz Tấm VD5 trát vữa mặt dày 2.5cm Cực hạn chịu lửa nhiệt độ t=1000 oC >1>2 Tấm VD5 trát vữa mặt dày 2.5cmTấm VD5 trát vữa mặt dày 4.0cm Chống kiến, mối mọt >50 năm Tấp mốp không bị kiến, mối mọt Chống nứt Không thấm Hệ thống ô lưới thép cường độ cao, phân bố Khả cách âm: Rw= 42 – 55 dB b Tại Việt Nam: Nhà khoa học Đại học Bách khoa nghiên cứu thành công, lần triển khai: - Tấm bê tông nhẹ sản xuất vật liệu vữa bê tông nhẹ có gia cường cốt sợi (Sợi xơ dừa sợi tổng hợp) để tạo tường lắp ghép với nhau, lần áp dụng vào sản xuất Việt Nam gồm hai loại: - Tấm tường TBK (bê tông nhẹ cốt sợi tơ dừa) - Tấm bê tông 3D chịu lực đúc sẵn (bê tông nhẹ cốt sợi tổng hợp) Công nghệ thi công kết cấu 3D: A Công tác chuẩn bị: Chuẩn bị máy thi công: - Máy nén khí ≥8Atmostphe, dung lượng khí 11m3/phút - Máy trộn – đẩy bê tông, công suất 3m3/giờ - Máy tời kéo tầng cao, cẩu mini - Máy khoan bê tông cầm tay, máy cắt thép, máy cắt sắt cầm tay, máy hàn điện Chuẩn bị dụng cụ thi công: - Dàn giáo, ván khuôn (theo thiết kế cụ thể) - Cây chống sắt : 1,2 cây/m2, đà gỗ tiết diện 10x10 : 1.2m dài/m2, đà thép hình - Giằng chéo, vam khóa 64 - Thước cuộn 30m, thước thép 5m, thước thẳng 2,5m, thước nivô , dây nivô - Kềm cắt sắt Þ3 mm , kéo cắt sắt Þ≥6 mm, kềm bấm kẽm - Đèn khò, bàn xoa, bay thép - Búa 5kg 2kg, vam bẻ thép cỡ, cọ quét bitum Chuẩn bị mặt thi công: B Công tác thi công: Lắp dựng tường: - Định vị tường mặt kết cấu - Lắp đặt sắt neo vào lỗ khoan phương pháp đóng - Quét bitum chống thấm toàn mặt tiếp giáp sàn chân 3D - Lắp dựng tường 3D góc - Tại vị trí cửa cửa sổ cần cắt trước theo kích thước thực tế Sau lắp đặt, vị trí cần tăng cường sắt chịu lực lưới thép chữ U theo thiết kế Lắp dựng hệ thống điện, nước, điện thoại, mạng, PCCC… - Dùng đèn khò tạo rãnh để luồn ống hệ thống âm tường - Với ống cứng lớn , cho phép cắt lưới phần theo chiều dài ống để lắp đặt Sau lắp đặt xong cần phải dùng lưới liên kết để gia cố phần bị cắt Lắp dựng sàn kết cấu đà: - Căn vẽ thiết kế để lắp đặt sắt tăng cường bụng đai chữ U đầu - Tại vị trí có đà BTCT đỡ sàn, phải đóng lắp dựng ván khuôn theo đà, neo liên kết vào tường - Lắp dựng cốt thép đà theo thiết kế Kiểm tra: - Kiểm tra tổng thể phần kêt cấu dầm – sàn hệ thống ngầm trước phun bê tông - Kiểm tra liên kết tường sàn, đà sàn - Kiểm tra vị trí liên kết khuôn cửa - Kiểm tra đo thông mạch hệ thống điện, điện thoại, mạng vi tính, PCCC… - Kiểm tra đo áp lực rò rỉ mối nối hệ thống ống nước, gas… Công tác phun vữa: - Tập kết vật liệu cho bê tông phun Máy trộn bơm phun bê tông phải rửa sạch, kiểm tra dầu nhớt, đồng hồ kỹ thuật máy - Bơm phun bê tông hòan thiện sơ 65 - Tỷ lệ cấp phối vữa bê tông, độ sụt vữa phải tuân thủ theo yêu cầu thiết kế (Độ sụt qui định 7.25cm, tương đương 2.85 inch) - Tiến hành phun vữa tường trước, dùng vữa bê tông đá mạt Vị trí phun xuống Phun vữa làm lần, lần không dày 3cm, vữa phun lần se mặt phun tiếp lần 2, bề mặt vữa sau phun lần phủ khỏi mặt lưới thép từ – 10mm Khi vữa lớp se mặt, dùng thước gạt tạo mặt phẳng cho tường Lớp vữa hòan thiện tô trát tô sau, phải tiến hành sau phun vữa phần trần tiếp giáp - Sau phun vữa bê tông cho tường tiến hành đồng thời công tác phun vữa bê tông phần trần bên bê tông đá 1x2 sàn Công tác hoàn thiện Các công đọan bảo dưỡng, chống thấm , hoàn thiện sau phun bê tông đá 1x2 sàn tuân thủ theo qui phạm bê tông cốt thép thông thường Ưu, nhược điểm thi công kết cấu 3D: Ưu điểm: a Về kinh tế: - Chi phí đầu tư thấp Qui trình sản xuất sử dụng 100% nguyên vật liệu nước - Tổ chức sản xuất công nghiệp nhà máy, sản xuất công trường xây dựng - Giá xây dựng sử dụng kết cấu 3D tham khảo thị trường Việt Nam: STT HẠNG MỤC THI CÔNG ĐVT Thi công xây dựng trọn gói 3D PANEL Thi công xây dựng thô 3d PANEL Thi công nội thất Cải tạo, sữa chữa 3D PANEL m2 m2 ĐƠN GIÁ (VNĐ) 3.300.000 – 3.800.000 2.200.000 – 2.400.000 m2 Theo thiết kế m2 Theo thiết kế b Về mặt xã hội, môi trường: - Là mô hình điển hình khai thông tiềm chất xám khoa học kỹ thuật từ đơn vị nghiên cứu để tạo sản phẩm có tính cạnh tranh cao 66 - Giải nhu cầu nhà cho người thu nhập thấp, nhà cho công nhân thuê khu công nghiệp, khu chế xuất - Góp phần bảo vệ môi trường thay hoàn toàn gạch đất nung xây dựng nhà c Về mặt công nghệ: - Các bê tông nhẹ tạo linh hoạt thiết kế, đa dạng mẫu mã nhà - Lắp dựng nhanh, không cần nhiều thợ tay nghề cao, không dụng thiết bị chuyên dùng - Với đặc tính cách âm, cách nhiệt loại vật liệu làm cho nhà thông thoáng ưu hẳn so với xây dựng cổ điển - Đặc biệt phát huy ưu nhẹ thi công nhà đất yếu, không chân Cụ thể: Một m2 tường 3D dày 10cm hoàn thiện nặng 85 - 90kg (tường gạch truyền thống 160 - 190kg), sàn dày 10cm nặng 150kg (sàn bê tông truyền thống nặng 230kg) Như công trình 3D nặng khoảng 60% so với công trình tương tự xây vật liệu truyền thống Do 3D thích hợp thi công đất yếu, cải tạo nhà cũ với chi phí gia cố móng tối thiểu, thuận tiện thi công vùng sâu, xa, hẻm đưa lên cao Về chi phí, giảm 10 - 20% chi phí thi công phần thô rút ngắn 30% thời gian thi công, tiết kiệm chi phí nhân công, cốp-pha, chống Nhược điểm: - Khả chịu lực theo phương ngang yếu, phải bố trí vách ngang nhiều, làm cho công trình không thông thoáng, phải bố trí hệ cột phụ thép - Không linh hoạt thiết kế kiến trúc với nhiều góc cạnh, xốp lưới thép làm sẵn uốn cong, không dễ dàng để cắt xén tùy tiện - Không có khả chống thấm tốt, không dùng cho khu vực toilet, chân tường có tiếp xúc với nước - Khả chống nứt liên kết với cột dầm chịu lực yếu dễ bị nứt, thấm dột từ khe liên kết, tường tự nứt lớp vữa trát - Khả gây nhiễu sóng vô tuyến - Hiện nay, tổng thành cao tường gạch xây, rẻ hơn, làm đại trà có giá chấp nhận Thực tế khó khăn thi công Việt Nam: - Giá thành cao (chủ yếu giá xốp nhựa) Tiêu chuẩn bắt buộc dùng xốp chống cháy - loại không tái sinh nên phải dùng nhựa nguyên sinh, giá đắt khoảng 70 - 80k/kg, 1m3 hết 13kg Nếu dùng xốp thường giảm giá thành 67 - Dân chưa quen dùng từ ông thiết kế hiểu lơ mơ đến ông thi công chưa có kinh nghiệm, đến ông sử dụng lo nọ, lo mơ hồ - Giá thành gạch nung rẻ - Một số máy thi công Việt Nam thiếu : máy phun vữa … - Thợ xây dựng nước đa số trình độ thấp nên ngại tiếp cận xây dựng theo phương pháp - Tâm lý ngại thay đổi, quen dùng phương pháp cũ mà tin tưởng vào sản phẩm công nghệ chủ đầu tư Việt Nam Kết luận đề xuất kiến nghị: Với nhiều tính vượt trội 3D áp dụng vào xây dựng nhiều công trình nước từ gần 20 năm có nhiều công trình cao tầng như: Cao ốc VP Nguyễn Hiếu - Cần Thơ, Plaza Vĩnh Trung - Đà Nẵng, Khách sạn Imperial Boat - Hải Phòng, Khách sạn Việt Úc - Bến Tre…, góp phần khẳng định khả mở rộng thị trường loại vật liệu sản xuất công nghệ đại với nhiều tính ưu việt Tuy nhiên, gần 20 năm Việt Nam chưa có tiêu chuẩn qui phạm quốc gia cho dạng kết cấu Panel-3D Mặc dù sản phẩm chứng nhận đạt tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7575-1-3:2007 Cục Sở hữu trí tuệ cấp độc quyền sáng chế Do vậy, để sản phâm công nghệ ứng dụng rộng rãi Việt Nam quan chức cần đưa sách khuyến khích để hỗ trợ phát triển để công nghệ xây dựng Những đề xuất: - Cần sớm ban hành tiêu chuẩn quy phạm quốc gia cho công nghệ thi công kết cấu 3D giúp đơn vị thiết kế, thi công - Hỗ trợ doanh nghiệp đầu tư vào lĩnh vực sản xuất kết cấu 3D – giảm giá thành sản phẩm - Hạn chế sử dụng gạch nung, vừa giảm ô nhiễm môi trường, tạo điều kiện cho đơn vị thi công chủ đầu tư Việt Nam tìm kiếm nguồn vật liệu thay cho gạch nung - Việc quan trọng quảng bá nhân rộng công nghệ xây dựng nhằm tạo yên tâm tin tưởng cho chủ đầu tư Việt Nam có công nghệ thi công xây dựng có điều kiện phát triển mạnh mẽ, xứng đáng với tiềm vốn có 68 ... 11m3/phút - Máy trộn – đẩy bê tông, công suất 3m3/giờ - Máy tời kéo tầng cao, cẩu mini - Máy khoan bê tông cầm tay, máy cắt thép, máy cắt sắt cầm tay, máy hàn điện Chuẩn bị dụng cụ thi công: - Dàn... cụ thể) - Cây chống sắt : 1,2 cây/m2, đà gỗ tiết diện 10x10 : 1.2m dài/m2, đà thép hình - Giằng chéo, vam khóa 64 - Thước cuộn 30m, thước thép 5m, thước thẳng 2,5m, thước nivô , dây nivô - Kềm... mm, kềm bấm kẽm - Đèn khò, bàn xoa, bay thép - Búa 5kg 2kg, vam bẻ thép cỡ, cọ quét bitum Chuẩn bị mặt thi công: B Công tác thi công: Lắp dựng tường: - Định vị tường mặt kết cấu - Lắp đặt sắt neo