1. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tà
1.1.4 Tình hình nghiên cứu bê tông polyme ở trong và ngoài nước
Các nhà khoa học đã nghiên cứu tạo ra một loại bê tông mới thay thế cho bê tông thông thường sử dụng xi măng Portland: Bê tông polyme. Bê tông này không chỉ làm giảm khí nhà kính mà còn làm tăng độ bền của các công trình xây dựng lên nhiều lần.
Bê tông là vật liệu xây dựng thông dụng nhất trên hành tinh chúng ta. Hiện nay, khoảng 5-8% lượng CO2 do con người thải ra có nguồn gốc từ ngành công nghiệp sản xuất xi măng Portland, một chất kết dính không thể thiếu của bê tông thông thường.
Xi măng Portland là một trong những vật liệu được sản xuất rộng rãi nhất trên Trái đất. Sản lượng xi măng Portland trên toàn thế giới hiện tại đã vượt qua ngưỡng 2,6 tỉ tấn một năm và hàng năm tăng trung bình 5%.
Để có thể kìm hãm tốc độ ô nhiễm đã lên tới mức cảnh báo như hiện nay, TS. Erez Allouche, trợ giảng về lĩnh vực thiết kế và xây dựng các công trình công cộng tại ĐH Công nghệ Louisiana (Hoa Kỳ) đồng thời là PGĐ Trung tâm Công nghệ Trenchless đang tiến hành một công trình nghiên cứu mang tính sáng tạo về bê tông polyme (geopolymer), sử dụng những sản phẩm phụ từ những nhà máy điện vận hành bằng than đá.
Hình 1.16: Công trình nghiên cứu xi măng “xanh” đã
cho ra đời công nghệ bê tông polyme mới. Đây là khối xi măng 5000lb (453.6 grams = 1lbs) sử dụng “tro bay”.
Loại bê tông polyme tổng hợp này sử dụng chất kết dính tận dụng từ “tro bay” (phế thải mịn thu được từ việc đốt cháy than cám ở các nhà máy nhiệt điện,
thành phần chủ yếu là các oxit của silic, nhôm, sắt, can xi, magie và lưu huỳnh. Ngoài ra còn có một lượng than chưa cháy, không vượt quá 6% khối lượng tro bay) – một phụ phẩm công nghiệp vô cùng dồi dào – làm một chất thay thế cho xi măng Portland.
Bê tông polyme có rất nhiều ưu điểm so với bê tông thông thường. Trước
hết, về căn bản nó có khả năng “hạn chế” lượng khí thải CO2 đồng thời có thể tạo ra một cơ sở hạ tầng có khả năng sử dụng qua hàng trăm năm... Và bằng cách tận dụng
“tro bay” (fly ash), nó có thể giải phóng được một diện tích lớn đất hiện đang sử
dụng làm kho chứa những sản phẩm than đá dễ gây cháy và bảo vệ nguồn nước của chúng ta khỏi bị ô nhiễm bởi tro bay.
So sánh với xi măng Portland thông thường (OPC), bê tông polyme (GPC) có nhiều tính năng tốt hơn (khả năng chống ăn mòn, chịu nhiệt (tới 2400oF), chịu nén và có độ bền kéo, sự co ngót…).
Các nhà nghiên cứu cho rằng rằng, ưu điểm lớn nhất của bê tông polyme là khả năng làm giảm lượng khí nhà kính, khoảng 90% khi so sánh với OPC.
Công nghệ này đang được xúc tiến để làm giảm nhu cầu năng lượng trong tương lai. Nó sẽ được chú ý đặc biệt tại Hội nghị Hệ thống Công nghệ năng lượng Louisiana diễn ra vào tháng sau tại Trung tâm Chuyển giao Công nghệ ở Shreveport (Los Angeles, Mỹ). Theo http://www.khoahoc.com.vn/doisong/moi-truong/giai- phap /25422.Be-tong-polyme-giai-phap-be-tong-xanh-cho-Trai-dat.aspx
Ở trong nước ta đi đầu việc ứng dụng công nghề này là CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ & VẬT LIỆU CHUYÊN DỤNG - SPEMAT có sản phẩm vữa EPOXY (EPOXY MORTAR) với tính năng như sau:
Công dụng:
• EPOXY MORTAR dạng thixotropic, không bị chảy xệ.
• Cho khả năng thi công tương đối kéo dài kể từ khi trộn 2 thành phần với nhau: trong vòng 60 phút trong điều kiện nhiệt độ dưới 35oC.
• Hoàn toàn không co ngót khi đóng rắn.
• Có độ bám dính rất lớn đối với thép, bê tông và các vật liệu khác. Lĩnh vực sử dụng:
• EPOXY MORTAR thích hợp cho việc trám vá các vết nứt, bề mặt các cấu kiện bê tông, sửa chữa cầu, sân bay.
• Sử dụng cho việc gắn dán các cấu kiện bê tông, thép với bê tông, chèn các bulong hoặc bệ máy đòi hỏi cường độ cao.
Tóm lại với vật liệu bê tông polymer cho ta thấy việc dùng nguyên vật liệu là cát vàng, hạt sỏi với nhựa EPOXY đã tạo ra vật liệu đủ khả năng thay thế cho vật liệu gang, thép….
Các nguyên vật liệu để tạo ra bê tông polymer được tìm thấy dễ dàng tại Việt Nam nói chung và Khánh Hòa nói riêng.
Hiện tại ở Việt Nam trong vài năm gần đây, các công ty sửa chữa và đóng mới tàu thủy phát triển với tốc độ rất nhanh ví dụ như: công ty TNHH Huyndai Vinashine Ninh Hòa, công ty đóng tàu Cam Ranh, công ty đóng tàu Nam Triệu….
Với công nghệ sữa chữa tàu thủy hiện nay là phải dùng hạt NIX để làm sạch bề mặt thân tàu trước khi sơn, chính công nghệ này đã tạo ra một khối lượng xỉ đồng không nhỏ tại các nhà máy.
Vì thế chúng ta có thể tận dụng hạt Nix để thay thế cho hạt sỏi được hay không? Để giải được bài toán này đầu tiên chúng ta tìm hiểu thế nào là hạt Nix.