ĐỀ tài TẤM 3D PANEL - VẬT LIỆU XÂY DỰNG MỚI CHO TƯƠNG LAI

PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài 2. Mục tiêu nghiên cứu 3. Phương pháp nghiên cứu 4.Giới hạn nghiên cứu 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn PHẦN 2: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: THỰC TRẠNG VẬT LIỆU XÂY DỰNG TẠI VIỆT NAM 1.1 Sơ lược tình hình phát triển ngành sản xuất vật liệu xây dựng 1.2 Các loại vật liệu phổ thông 1.2.1 Tấm thạch cao 1.2.2 Gạch không nung 1.2.3 Ngói 1.2.4 Đá thiên nhiên 1.2.4.1 Phân loại a. Đá mác ma b. Đá trầm tích c. Đá biến chất 1.2.5 Bê tông 1.2.6 Xi măng 1.2.7 Vữa xây dựng CHƯƠNG 2: TẤM 3D PANEL – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG MỚI 2.1 Nghiên cứu, ứng dụng tấm 3D panel vào thực tiễn xây dựng 2.1.1 Tại Việt Nam 2.1.2 Trên thế giới 2.2. Khái niệm, đặc điểm, cấu tạo, quá trình sản xuất, dự trữ và bảo quản tấm 3D panel trong xây dựng 2.2.1 Khái niệm 2.2.2Đặc điểm 2.2.3 Cấu tạo 2.2.3.1 Vữa bê tông 2.2.3.2 Thép sợi 2.2.3.3 Lốp mốp (mushy polysteren) 2.2.3.4 Quá trình sản xuất tấm 3D 2.2.3.5 Dự trữ và bảo quản tấm 3D CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TẤM 3D PANEL VÀO XÂY DỰNG NHÀ Ở DÂN DỤNG (4.5 x 18) M2 TẠI VIỆT NAM 3.1. Công tác chuẩn bị 3.1.1 Máy thi công 3.1.2 Dụng cụ thi công 3.2. Công tác thi công lắp dựng tấm 3D panel 3.2.1 Chuẩn bị nền và móng để thi công 3.2.2 Định vị tấm 3D panel trên mặt bằng 3.2.3. Lắp dựng tấm tường 3D panel: 3.2.4. Lắp dựng khuôn bao cửa đi, cửa sổ 3.2.5 Lắp dựng các hệ thống điện, nước, điện thoại, mạng máy tính, gas, PCCC … trên nền sàn và tường 3.2.6. Lắp dựng tấm sàn 3D panel và các kết cấu đà 3.2.7 Lắp dựng cột và dầm bằng tấm 3D panel 3.3. Bơm và phun bê tông lắp dựng tấm 3D panel 3.3.1 Bơm và phun vữa bê tông theo tiêu chuẩn xây dựng 3.3.2 Kiểm tra tổng thể phẩn kết cấu tường - sàn và các hệ thống ngầm trước khi phun bê tông 3.3.3 Chuẩn bị vật liệu và máy móc để bơm phun bê tông 3.3.4 Bơm phun bê tông và hoàng thiện sơ bộ CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG TƯỜNG VÀ SÀN LÀ BẰNG TẤM 3D PANEL TRÊN AUTOCAD 2D 4.1. Mô phỏng sàn 3D panel bằng CAD 2D 30 4.2. Mô phỏng tường 3D panel bằng CAD 2D 30 PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận 2. Kiến nghị

PHẦN 1: MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Trong các công trình xây dựng, vật liệu xây dựng có vị trí đáng kể.Chất lượng của vật liệu ảnh hưởng lớn đến chất lượng và tuổi thọ công trình.Chi phí về vật liệu xây dựng chiếm đến 40 ÷ 60% tổng chi phí xây dựng Tuỳtheo đặc tính và qui mô của công trình, việc lựa chọn vật liệu đóng vai tròquyết định đối với chất lượng và giá thành của công trình

Như vậy, nếu sử dụng hợp lý vật liệu sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao.Tài nguyên thiên nhiên trong đó có các nguồn VLXD tự nhiên đang ngàycàng cạn kiệt, việc khai thác quá mức phục vụ nhu cầu xây dựng của thịtrường đã dẫn đến những ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sống Xuhướng phát triển các loại vật liệu thay thế có ý nghĩa vô cùng lớn trong bốicảnh hiện nay, làm giảm tác động đến tài nguyên và môi trường sống, giảmgiá thành của sản phẩm một cách tối đa đồng thời có tính năng, chất lượng sửdụng tương đương, thậm chí nhiều sản phẩm còn mang nhiều tính ưu việt hơnsản phẩm tự nhiên truyền thống Áp dụng công nghệ mới để mang lại hiệuquả kinh tế, chất lượng cao cho công trình là một yêu cầu quan trọng luônđược đặt ra trong lĩnh vực xây dựng, để đáp ứng được tiêu chí này, trongnhững năm vừa qua các công trình xây dựng đã áp dụng hiệu quả công nghệtấm 3D Panel Đây là loại công nghệ vật liệu với nhiều ưu điểm nổi bật, đượcứng dụng và phát triển rộng rãi ở Việt Nam cũng như các nước trên thế giới

2 Mục tiêu nghiên cứu:

Xây dựng dầm, sàn, tường bằng vật liệu truyền thống và lắp dựng dầm,sàn, tường bằng tấm 3D Panel Sau đó so sánh trọng lượng, chi phí và thờigian xây dựng

3 Phương pháp nghiên cứu:

- Lí thuyết: các tài liệu về tấm 3D panel

- Giải tích: cách tính tỉ lệ xi măng, cát, đá, nước, để xây dựng tấm 3D panel

- Mô phỏng: bố trí cho công trình nhà ở dân dụng 5x15 m2

4.Giới hạn nghiên cứu:

- Nhà ở dân dụng

- Các công trình được xây dựng từ năm 2000 đến năm 2013

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:

- Với những ưu điểm trên : NHẸ - BỀN – NHANH- TIẾT KIỆM, vật liệu 3Dxứng đáng được ứng dụng vào Việt Nam, đóng vai trò quan trọng trongchương trình xây dựng nhà ở tại thành phố Hồ Chí Minh nói riêng và trên đấtnước Việt Nam nói chung

- Trong hàng chục năm qua thế giới đã tin dùng vật liệu 3D và coi đây là mộtcuộc cách mạng trong ngành xây dựng Vậy thì Việt Nam không thể khôngứng dụng vật liệu này trong sự phát triển của mình Đó là sự chọn lựa hợp lýnhất

PHẦN 2: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: THỰC TRẠNG VẬT LIỆU XÂY DỰNG TẠI

Từ xưa loài người đã biết dùng những loại vật liệu đơn giản có trongthiên nhiên như đất, rơm rạ, đá, gỗv.v để xây dựng nhà cửa, cung điện,thành quách, cầu cống Ở những nơi xa núi đá, người ta đã biết dùng gạchmộc, rồi dần về sau

đã biết dùng gạch ngói bằng đất sét nung Để gắn các viên đá, gạch rời rạc lạivới nhau, từ xưa người ta đã biết dùng một số chất kết dính rắn trong khôngkhí như vôi, thạch cao Do nhu cầu xây dựng những công trình tiếp xúc vớinước và nằm trong nước, người ta đã dần dần nghiên cứu tìm ra những chấtkết dính mới, có khả năng rắn trong nước, đầu tiên là chất kết dính hỗn hợpgồm vôi rắn trong không khí với chất phụ gia hoạt tính, sau đó phát minh ravôi thủy và đến đầu thếkỷ 19 thì phát minh ra xi măng pooc lăng Đến thời kỳnày người ta cũng đã sản xuất và sử dụng nhiều loại vật liệu kim loại, bê tôngcốt thép, bê tông ứng lực trước, gạch silicat, bê tông xỉ lò cao v.v

Kỹ thuật sản xuất và sử dụng vật liệu trên thế giới vào những năm cuối cùng của thế kỷ 20 và đầu thế kỷ 21 đã đạt đến trình độ cao, nhiều phương phápcông nghệ tiên tiến được áp dụng như nung vật liệu gốm bằng lò tuy nen,nung xi măng bằng lò quay với nhiên liệu lỏng, sản xuất các cấu kiện bê tông

dự ứng lực với kích thước lớn, sản xuất vật liệu ốp lát gốm granit bằngphương pháp ép bán khô v.v

Ở Việt Nam từ xưa đã có những công trình bằng gỗ, gạch đá xây dựngrất công phu, ví dụ công trình đá thành nhà Hồ (Thanh Hóa), công trình đất

Cổ Loa (Đông Anh - Hà Nội) Nhưng trong suốt thời kỳ phong kiến thực dânthống trị, kỹ thuật về vật liệu xây dựng không được đúc kết, đề cao và pháttriển, sau chiến thắng thực dân Pháp (1954) và nhất là kể từ khi ngành xâydựng Việt Nam ra đời (29.4.1958) đến nay ngành công nghiệp vật liệu xâydựng đã phát triển nhanh chóng Trong 45 năm, từ những vật liệu xây dựngtruyền thống như gạch, ngói, đá, cát, xi măng, ngày nay ngành vật liệu xâydựng Việt Nam đã bao gồm hàng trăm chủng loại vật liệu khác nhau, từ vậtliệu thông dụng nhất đến vật liệu cao cấp với chất lượng tốt, có đủ các mẫu

mã, kích thước, màu sắc đáp ứng nhu cầu xây dựng trong nước và hướng raxuất khẩu

Nhờ có đường lối phát triển kinh tế đúng đắn của Đảng, ngành vật liệu xâydựng đã đi trước một bước, phát huy tiềm năng, nội lực sử dụng nguồn tàinguyên phong phú, đa dạng với sức lao động dồi dào, hợp tác, liên doanh, liênkết trong và ngoài nước, ứng dụng công nghệ tiên tiến, kỹ thuật hiện đại củathế giới vào hoàn cảnh cụ thể của nước ta, đầu tư, liên doanh với nước ngoàixây dựng nhiều nhà máy mới trên khắp ba miền như xi măng Bút Sơn (1,4triệu tấn/năm), xi măng Chinfon - Hải Phòng (1,4 triệu tấn/năm), xi măng SaoMai (1,76 triệu tấn/năm), xi măng Nghi Sơn (2,27 triệu tấn/năm) Về gốm sứxây dựng có nhà máy ceramic Hữu Hưng, Thanh Thanh, Thạch Bàn, Việt Trì,

Đà Nẵng, Đồng Tâm, Taicera ShiJar v.v Năm 1992 chúng ta mới sản xuấtđược 160.000m2 loại Ceramic tráng men ốp tường 100 x 100 mm, thì năm

2002 đã cung cấp cho thị trường hơn 15 triệu m2 loại: 300x300, 400x400,500x500 mm

Một thành tựu quan trọng của ngành gốm sứ xây dựng là sự phát triển độtbiến của sứ vệ sinh Hai nhà máy sứ Thiên Thanh và Thanh Trì đã nghiên cứusản xuất sứ từ nguyên liệu trong nước, tự vay vốn đầu tư trang bị dây chuyềncông nghệ tiên tiến, thiết bị hiện đại đưa sản lượng hai nhà máy lên 800000sản phẩm/năm Nếu kể cả sản lượng của các liên doanh thì năm 2002 đã sản

xuất được 1405 triệu sản phẩm sứ vệ sinh có chất lượng cao Về kính xâydựng có nhà máy kính Đáp Cầu, với các sản phẩm kính phẳng dày 2 -5 mm,kính phản quang, kính màu, kính an toàn, gương soi đã đạt sản lượng 7,2 triệu

m2 trong năm 2002

Ngoài các loại vật liệu cơ bản trên, các sản phẩm vật liệu trang trí hoàn thiệnnhư đá ốp lát thiên nhiên sản xuất từ đá cẩm thạch, đá hoa cương, sơn silicat,vật liệu chống thấm, vật liệu làm trần, vật liệu lợp đã được phát triển với tốc

độ cao, chất lượng ngày càng được cải thiện

Tuy nhiên, bên cạnh các nhà máy vật liệu xây dựng được đầu tư với côngnghệ tiên tiến, thiết bị hiện đại thì cũng còn nhiều nhà máy vẫn phải duy trìcông nghệ lạc hậu, thiết bị quá cũ, chất lượng sản phẩm không ổn định

Phương hướng phát triển ngành công nghệ vật liệu trong thời gian tới là pháthuy nội lực về nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú, lực lượng lao độngdồi dào, tích cực huy động vốn trong dân, tăng cường hợp tác trong nước,ngoài nước, đầu tư phát triển nhiều công nghệ tiên tiến, sản xuất các mặt hàngmới thay thế hàng nhập khẩu như vật liệu cao cấp, vật liệu cách âm, cáchnhiệt, vật liệu trang trí nội thất, hoàn thiện để tạo lập một thị trường vật liệuđồng bộ phong phú, thỏa mãn nhu cầu của toàn xã hội với tiềm lực thị trường

to lớn trong nước, đủ sức cạnh tranh, hội nhập thị trường khu vực và thế giới.Mục tiêu đến năm 2020 là sản xuất 80-95 triệu tấn xi măng, 80-100 triệu

m2gạch men lát nền, ốp tường, 8-10 triệu sản phẩm sứ vệ sinh với phụ kiệnđồng bộ, 100 triệu m2 kính xây dựng các loại, 55 tỷviên gạch, 75 triệu m2 tấmlợp, 85 triệu m3 đá xây dựng, 12 triệu m2 đá ốp lát, 120.000 tấm cách âm, cáchnhiệt, bông, sợi thủy tinh, vật liệu mới, vật liệu tổng hợp

1.2 Các loại vật liệu phổ thông:

Vật liệu xây dựng rất đa dạng và phong phú nhưng sử dụng phổ biếnnhất vẫn là các loại vật liệu sau:

1.2.1 Tấm thạch cao

Một trong những vật liệu phổ biến dùng để làm trần hoặc tường nội thấttrong xây dựng gia dụng và thương mại Vật liệu này ngày càng được sử dụng

nhiều hơn trong xây dựng dân dụng và công nghiệp do có đặc tính thi côngnhanh gọn, tính thẩm mỹ cao, không độc hại, không cháy, cách âm, cáchnhiệt

- Bề mặt mịn, phẳng, đẹp mắt, dễ dàng trang trí và có độ cứng tốt

- Dễ dàng ghép nối các tấm lại với nhau, tường nhà và trần sẽ rất phẳng mịn.Hơn nữa vì bề mặt của tấm thạch cao mịn láng hơn tất cả các loại tường bê-tông nên nó tạo cho ngôi nhà một dáng vẻ vượt trội

- Sau khi hoàn tất trang trí, có thể sử dụng sơn tay hay sơn xịt hoặc các loạitrang trí khác như giấy dán tường hoặc gạch trang trí

- Đặc tính hữu cơ của tấm thạch cao là mềm dẻo nên không bị nứt dù được sửdụng một thời gian dài, đó là một lợi thế đáng kể trong việc sử dụng tấmthạch cao cho các công trình xây dựng

- Tấm thạch cao cũng có thể dễ dàng ứng dụng cho các trần nhà và tường có

độ cong vênh

1.2.2 Gạch không nung

Loại gạch xây, sau khi được tạo hình thì tự đóng rắn đạt các chỉ số về

cơ học: Cường độ nén, uốn, độ hút nước mà không cần qua nhiệt độ Độbền của viên gạch không nung được gia tăng nhờ lực ép hoặc rung hoặc cả éplẫn rung lên viên gạch và thành phần kết dính của chúng

- Không dùng nguyên liệu đất sét để sản xuất Đất sét chủ yếu khai thác từđất nông nghiệp, làm giảm diện tích sản xuất cây lương thực, đang là mối đedọa mang tính toàn cầu hiện nay

- Không dùng nhiên liệu như than, củi để đốt Tiết kiệm nhiên liệu nănglượng, và không thải khói bụi gây ô nhiễm môi trường

- Sản phẩm có tính chịu lực cao, cách âm, cách nhiệt phòng hoả, chống thấm,chống nước, kích thước chuẩn xác, quy cách hoàn hảo hơn vật liệu nung

- Có thể tạo đa dạng loại hình sản phẩm, nhiều màu sắc khác nhau, kích thướckhác nhau, thích ứng tính đa dạng trong xây dựng, nâng cao hiệu quả kiếntrúc

- Được sản xuất từ công nghệ, thiết bị tiên tiến của quốc tế, nó có các giả

pháp khống chế và sự đảm bảo chất lượng hoàn thiện, quy cách sản phẩmchuẩn xác Có hiệu quả trong xây dựng rõ ràng, phù hợp với các TCVN do bộxây dựng công bố

- Nguyên liệu đầu vào thuận lợi không kén chọn nhiều vô tận

- Sản xuất từ thủ công tới tự động hóa hoàn toàn

- Chất lượng viên gạch tiêu chuẩn tốt

- Giá thành hạ hơn so với gạch nung

1.2.3 Ngói

Loại vật liệu được thường sử dụng để lợp mái các công trình xây dựng.Tùy theo cách thức chế tạo, phương pháp sản xuất, nguyên liệu sản xuất, côngnghệ sản xuất hoặc phạm vi sử dụng để có thể phân thành nhiều loại và nhiềutên gọi khác nhau như ngói đất nung, ngói xi măng, ngói composite, ngói ác-đoa

- Có màu sắc phong phú đa dạng

- Có cường độ chịu nén cao

- Khả năng trang trí tốt

- Bền vững trong môi trường

- Được sử dụng phổ biến nên giá thành rẻ

1.2.4.1 Phân loại

Căn cứ vào điều kiện hình thành và tình trạng địa chất có thể chia đáthiên nhiên làm 3 loại: đá mác ma, đá trầm tích và đá biến chất

a Đá mác ma

Đá mác ma là do khối silicát nóng chảy từ lòng trái đất xâm nhập lênphần trên của vỏ hoặc phun ra ngoài mặt đất nguội đi tạo thành Do vị trí vàđiều kiện nguội của các khối mác ma khác nhau nên cấu tạo và tính chất củachúng cũng khác nhau Đá mác ma được phân ra hai loại xâm nhập và đá biếnchất

- Đá xâm nhập thì ở sâu hơn trong vỏ trái đất, chịu áp lực lớn hơn của các lớptrên và nguội dần đi mà thành Do đó nó có đặc tính chung là : cấu trúc tinhthể lớn, đá đặc chắc, ít hút nước

Đá phún xuất được tạo ra do mác ma phun lên trên mặt đất, do nguội nhanhtrong điều kiện nhiệt độ và áp xuất thấp các khoáng không kịp kết tinh hoặcchỉ kết tinh được một phần với kích thước unl thể bé chưa hoàn chỉnh, còn đa

số tồn tại ở dạng vô định hình Mặc khác các chất khí và hơi nước không kịpthoát ra, để lại nhiều lỗ rỗng làm cho đá nhẹ, có loại nổi trên mặt nước

b Đá trầm tích

- Đá trầm tích được tạo thành trong điều kiện nhiệt động học của vỏ trái đấtthay đổi Các loại đất đá khác nhau do sự tác động của các yếu tố nhiệt độ,nước và các tác dụng hóa học mà bị phong hóa vỡ dụng Sau đó chúng tađược gió và nước cuốn đi rồi lắng đọng lai thành từng lớp Duwois áp lực vàtrải qua các thời kỳ địa chất chúng được gắn kết lại bằng các chất keo kếtthiên nhiên tạo thành đá trầm tích

- Do điều kiện tạo thành như vậy nên đá trầm tích có các đặc tính chung là :

có tình phân lớp rõ rệt,chiều dài, màu sắc, thành phần, độ lớn của hạt, đọcứng… của các lớp cũng khác nhau Độ cứng, độ đặc và cường độ chịu lựccủa đá trầm tích thấp hơn đá mắc ma nhưng độ hút hơi nước lại cao hơn Căn cứ vào điều kiện tạo thành, đá trầm tích được chia làm 3 loại :

- Đá trầm tích cơ học : Là sản phẩm phong hóa của nhiều loại đá trước Ví dụ

như : cát, sỏi, đất sét v v…

- Đá trầm tích hóa học : Do khoáng vật hòa tan trong nước rồi lắng động tạo

thành Ví dụ như : đá thách cao, đá lô mít ma nhê zit

-Đá trầm tích hữu cơ : Do xác của động thực vật chết đi, trong xương chứa

nhiếu chất khoáng liên kết với nhau tạo thành Ví dụ : đá vôi, đá vôi sò, đáđitômít

dễ tách thành những phiến mỏng

Là vật liệu phổ biến và có truyền thống sử dụng ở nước ta, nhưng nhiềuđặc điểm của các loại vật liệu trên không đáp ứng được nhu cầu càng cao củanghành xây dựng trong nước Áp dụng công nghệ mới để mang lại hiệu quảkinh tế, chất lượng cao cho công trình là một yêu cầu quan trọng luôn đượcđặt ra trong lĩnh vực xây dựng, để đáp ứng được tiêu chí này, trong nhữngnăm vừa qua các công trình xây dựng đã áp dụng hiệu quả công nghệ tấm 3DPanel Đây là loại công nghệ vật liệu với nhiều ưu điểm nổi bật, được ứngdụng và phát triển rộng rãi ở Việt Nam cũng như các nước trên thế giới

1.2.5 Bê tông

Bê tông là vật liệu đá nhân tạo nhận được bằng cách đổ khuôn và làmrắn chắc một hỗn hợp bao gồm chất kết dính, nước, cốt liệu, (cát, đá dăm, sỏi)

và phụ gia

- Trong bê tông, cốt liệu đóng vai trò là bộ khung chịu lực Hồ chất kết dính

và nước bao bọc xung quanh hạt cốt liệu đóng vai trò là chất bôi trơn, đòngthời lắp đầy khoảng trống giữa các hạt cốt liệu Sau khi cứng rắn, hồ chất kếtdính gắn kết các hạt cốt liệu thành một khối tương đối đồng nhất và được gọi

là bê tông Bê tông có cốt thép gọi là bê tông cốt thép

- Chất kết dình có thể là xi măng các loại, thạch cao, vôi và cũng có thể làchất kết dính hữu cơ (polime)

- Trong bê tông xi măng cốt liệu thường chiếm 80 ÷ 85%, còn xi măng chiếm

10 – 20% khối lượng

- Bê tông và bê tông cốt thép được sử dụng rộng rãi trong xây dựng hiện đại

vì chúng có những ưu điểm sau: cường độ tương đối cao, có thể chế tạo đượcnhững loại bê tông có cường độ cao, có hình dạng và tính chất khác nhau; giáthành rẻ, bền vững và ổn định với mưa nắng, nhiệt độ, độ ẩm

Tuy vậy chúng còn tồn tại những nhược điểm:

Nặng (0 = 2200 – 2400kg/m3), cách âm, cách nhiệt kém( = 1,05 – 1,5 kcal/m.0C.h), khả năng chống ăn mòn yếu

- Phân loại

Để phân loại bê tông thường dựa vào những đặc điểm sau:

+ Theo dạng chất kết dính phân ra: Bê tông xi măng, bê tông silicat (chất kết

dính và vôi), bê tông thạch cao bê tông chất kết dính hỗn hợp, bê tông polime,

bê tông dùng chất kết dính đặc biệt

+ Theo dạng cốt liệu phân ra: Bê tông cốt liệu đặc, bê tông cốt liệu rỗng, bêtông cốt liệu đặc biệt (chống phóng xạ, chịu nhiệt, chịu axit)

+ Theo khối lượng thể tích phân ra: Bê tông đặc biệt nặng (0 > 2500kg/m3),chế tạo từ cốt liệu đặc biệt, dùng cho những kết cấu đặc biệt Bê tông nặng(0 = 2200 ÷ 2500 kg/m3), chế tạo từ các, đá, sỏi dùng cho kết cấu chịu lực

Bê tông tương đối nặng (0 = 1800 ÷ 2200 kg/m3), loại này cũng được dùngcho kết cấu chịu lực Bê tông nhẹ (0 = 500 ÷ 1800 kg/m3), trong đó gồm có

bê tông nhẹ cốt liệu rỗng (nhân tạo hay thiên nhiên), bê tông tổ ong (bê tôngkhí và bê tông bọt), chế tạo từ hỗn hợp chất kết dính, nước, cấu tử silic nghiềnmịn và chất tạo rỗng, và bê tông hốc lớn ( không có cốt liệu nhỏ) Bê tông đặcbiệt nhẹ cũng là loại bê tông tổ ong và bê tông cốt liệu rỗng nhưng có

- Bê tông thường dùng trong các kết cấu bê tông cốt thép (móng, cột, dầm,sàn).

- Bê tông thủy công, dùng để xây đập, âu thuyền, phủ lớp mái kênh, các côngtrình dẫn nước …

- Bê tông dùng cho mặt đường, sân bay, lát vỉa hè

- Bê tông dùng cho kết cấu bao che ( thường là bê tông nhẹ)

- Bê tông có công dụng đặc biệt như bê tông chịu nhiệt, chịu axit, be tôngchống phóng xạ

1.2.6 Xi măng

Xi măng là thành phần chất kết dính để liên kết các hạt cốt liệu vớinhau tạo ra cường độ cho bê tông Chất lượng và hàm lượng xi măng là yếu tốquan trọng quyết định cường độ chịu lực của bê tông

- Để chế tạo bê tông ta có thể dùng xi măng pooclăng, xi măng pooclăng bềnsunphat, xi măng pooclăng xỉ hạt lò cao, xi măng pooclăng puzolan, xi măngpooclăng hỗn hợp, xi măng ít tỏa nhiệt và các loại xi măng khác thỏa mãn cácyêu cầu quy phạm

- Khi sử dụng xi măng để chế tạo bê tông, việc lựa chọn mác xi măng là đặcbiệt quan trọng vì nó vừa đảm bảo cho bê tông đạt mác thiết kế, vừa phải đảmbảo yêu cầu kinh tế

- Nếu dùng xi măng mác thấp để chế tạo bê tông mác cao thì lượng xi măng

sử dụng cho 1 m3 bê tông sẽ nhiều nên không đảm bảo kinh tế

- Nếu dùng xi măng mác cao để chế tạo bê tông mác thấp thì lượng xi măngtính toán ra để sử dụng cho 1 m3 bê tông sẽ rất ít không đủ để liên kết toàn bộcác hạt cốt liệu với nhau, do đó không đảm bảo mác bê tông cần thiết kế

Vì vậy phải tránh dùng xi măng mác thấp để chế tạo bê tông mác cao

và ngược lại cũng không dùng xi măng mác cao để chế tạo bê tông mác thấp

1.2.7 Vữa xây dựng

Vữa vây dựng là một loại vật liệu đá nhân tạo thành phần bao gồm chấtkết dính, nước cốt liệu nhỏ và phụ gia Phụ gia có tác dụng cải thiện tính chấtcủa hỗn hợp vữa và vữa

- Đặc điểm của vữa là chỉ có cốt liệu nhỏ, khi xây và trát phải dải thành lớpmỏng, diện tích tiếp xúc với nền xây, với mặt trát và với không khí khá lớnnước dễ bị mất đi, do đó lượng nước nhào trộn vữa cần lớn hơn so với bêtông.

- Vữa xây dựng được phân loại theo dạng chất kết dính, theo khối lượng thểtích và theo công dụng

+ Theo chất kết dính: Phân ra vữa xi măng, vữa vôi, vữa thạch cao và vữa hỗnhợp (xi măng – vôi; xi măng – đất sét)

+ Theo khối lượng thể tích: Phân ra vữa xi măng nặng 0 > 1500kg/m3, vữanhẹ 0 ≤ 1500kg/m3

+ Theo công dụng: Phân ra vữa xây để xây gạch đá, vữa trát để hoàn thiện bềmặt khối xây, vữa láng, lát, ốp, vữa trang hoàng … để hoàn thiện công trình,vữa đặc biệt như vữa giếng khoan, vữa chèn mối nối v.v…

- Vật liệu chế tạo vữa

+ Để chế tạo vữa thường dùng chất kết dính vô cơ như xi măng pooclăng, ximăng pooclăng xỉ, xi măng pooclăng puzolan, vôi không khí, vôi thủy, thạchcao xây dựng v.v…

- Việc lựa chọn sử dụng loại chất kết dính phải đảm bảo cho vữa có cường độ

và độ ổn định trong điều kiện cụ thể

+ Trong môi trường khô ráo nên dùng vữa vôi mác 2 ÷ 4 Để đảm bảo cường

độ và độ dẻo nếu không có yêu cầu gì đặc biệt nên dùng vữa hỗn hợp mác

10 ÷ 75 Trong môi trường ẩm ướt nên dùng vữa xi măng mác 100 ÷ 150 Vôirắn trong không khí thường được dùng ở dạng vôi nhuyễn hoặc bột vôi sống.Nếu dùng vôi nhuyễn phải lọc sạch các hạt sạn Thạch cao thường được sửdụng để chế tạo vữa trang trí, vì có độ mịn và bóng cao

- Cốt liệu là bộ xương chịu lực cho vữa đồng thời cát còn có tác dụng chống

co ngót cho vữa và làm tăng sản lượng vữa

CHƯƠNG 2: TẤM 3D PANEL – CÔNG NGHỆ

số địa phương khác, trong đó có các ngôi biệt thự 3-4 tầng Đặc biệt việcnghiên cứu đánh giá và chọn lựa sản phẩm 3D được các chuyên gia xây dựngrất quan tâm Ngay từ năm 1997, nhóm các nhà khoa học thuộc Trung tâmKhoa học Tự nhiên và Công nghệ quốc gia cũng đã tiến hành nghiên cứu chếtạo dây chuyền sản xuất tấm 3D, Công ty Vật liệu và Công nghệ Matech đãthi công lắp đặt dây chuyền sản xuất này Sản phẩm vật liệu khi sản xuất cũng

đã được áp dụng xây một số công trình tại Hà Nội như khách sạn Tràng Tiền,Bảo tàng Công an và nhà khách Bộ Công an Năm 2002, Công ty Cổ phầnThế Kỷ Mới- TPHCM đã đầu tư hơn 9,5 triệu USD để xây dựng Nhà máy sảnxuất tấm EVG 3D panel công nghệ Áo với công suất 2 triệu m2/năm Nhàmáy đặt tại Khu Công nghiệp Phú Bài, Thừa Thiên Huế để ưu tiên việc xâydựng nhà ở cho đồng bào miền Trung, nơi khí hậu khắc nghiệt nhất so với cảnước Năm 2003-2004, sản phẩm của Nhà máy được áp dụng thí điểm xây

dựng trường TH Phú Bài - Thừa Thiên Huế Năm 2005 dây chuyền tự độnghoá 100% sản xuất tấm EVG- 3D panel của Nhà máy chính thức đi vào hoạtđộng song công suất dự kiến chỉ đạt 1 triệu m2//năm bằng 1/2 công suất thiết

kế bởi lẽ thị trường tiêu thụ vật liệu 3D tại Việt Nam hiện còn gặp nhiều khókhăn như đã nói ở trên Nhà máy hiện đang sản xuất theo đơn đặt hàng củacác nước Nga, Indonesia, Iran và Thái Lan Để phát triển việc ứng vật liệu3D vào cuộc sống, Công ty Cổ phần Thế Kỷ Mới có kế hoạch nghiên cứuthiết kế xây dựng một số công trình khách sạn, khu nhà ở từ 7-18 tầng tạiHuế, TPHCM và Đà Nẵng

2.1.2 Trên thế giới

Cảm hứng về không gian 3 chiều của vũ trụ trong thái dương hệ, cáchđây hơn 50 năm, các nhà khoa học tây phương đã phát minh ra phương phápkết cấu xây dựng tạo dầm, mái với khẩu độ lớn, khoẻ vượt trội so với côngnghệ dầm đà truyền thống Năm 1950, tại Mỹ, người ta bắt đầu nghiên cứutấm 3D và ngày càng phát hiện tính ưu việt của sản phẩm này Từ đây, nhiềunhà nghiên cứu khoa học xây dựng ở nhiều nước tiên tiến trên thế giới như:

Mỹ, Áo, Anh, Pháp, Nhật, Ý đã cùng nghiên cứu để phát triển và hoànthiện sản phẩm đưa 3D vào hiện thực cuộc sống xây dựng ở nhiều nước châu

Âu, châu Mỹ và châu Á Hiện nay, loại vật liệu 3D có chất lượng đạt tiêuchuẩn vật liệu xây dựng quốc gia của các nước Mỹ, Áo, Đức, Anh, Pháp,Nhật Bản, Trung Quốc có tên gọi là 3D Panel Để nghiên cứu ra sản phẩmmang tính vượt trội này, nhiều nhà sáng chế, các công ty bảo trợ cho các nhàphát minh đã tốn phí rất nhiều tiền của Hiện Cộng Hoà áo là nước đi đầu trênthế giới trong việc sáng chế ra công nghệ sản xuất vật liệu 3D Panel và được

38 nước trên thế giới tiến hành nghiên cứu và ứng dụng Sản phẩm 3D củaCộng hoà áo có tên gọi đầy đủ là EVG -3D Panenl (EVG là tên của một tậpđoàn kinh tế lớn của áo, chính hãng này đã có công nghiên cứu chế tạo racông nghệ sản xuất tấm 3D Panel) được đăng ký bản quyền tại nhiều nướctrên thế giới trong đó có cả Nhật Bản, Mỹ và tại Việt Nam

Tại Mỹ Mexico, Brazil, các nước Nam Mỹ, quần đảo Caribe, một số nước ở

châu Á, Trung Đông đã đưa vào sử dụng đại trà trong xây dựng bằng vật liệu3D của Cộng hoà Áo từ cách đây hơn 20 năm Những nước này chịu ảnhhưởng khí hậu khắc nghiệt của thiên tai, gió bão lũ lụt động đất, sóngthần vậy nên sử dụng xây dựng công nghệ này đã đạt được tính chuẩn trội sovới dùng vật liệu xây dựng thường Công nghệ này đã được xếp hạng tiêuchuẩn thế giới Tấm EVG 3D Panel của áo khác với tấm 3D Panel sản xuấttheo công nghệ các nước khác ở chỗ, thép lưới có cường độ cao hơn hai lầnthép xây dựng hiện có tại Việt Nam, thép giàn có cường độ mạnh gấp 3 lầnthép xây dựng Cả hai loại thép để hoàn thành tấm 3D panel phải có carbonthấp 0,12% -0,15%, và độ căng đạt 700Mpa Máy hàn theo công nghệ nàyphải dùng hàn điểm, điện hàn < 6 volt, tốc độ hàn phải đạt 1/1000 giây, đểtránh các mối hàn bị nhũn làm yếu các mối hàn.

Việc thử tải EVG 3D panel tại các nước cho thấy, công trình xây dựng có thểcách âm được 42Dh (theo Viện Nghiên cứu Thử nghiệm Hàng không Cộnghoà áo 1995); cách nhiệt chống cháy tới 1000 0C trong 2 h (theo Viện Kiểmsoát Chất lượng Singapore 1999); chống gió bão trên 300km/ h (theo BãoHurricane Andrew tại Irma Cordero, quận Homestead, bang Florida, Mỹ1991; chịu động đất trên 7 độ richter (theo Registered Professional Engineer

- Các tấm lưới thép được tạo ra bởi vật liệu thép đường kính thường từ 1.8 tới

3 cm; máy hàn lưới thép tự động hoặc điều khiển bằng tay sẽ tạo ra tấm lưới

có độ rộng là 1.2 m x chiều dài 3 m; mắt lưới đan vuông 50 mm x 50 mm

- Tấm 3D panel được tạo ra bởi dây chuyển sản xuất tấm 3D thông quaphương pháp ghép lưới thép + tấm xốp + Hàn tự động

2.2.2Đặc điểm

- Tấm 3D có khả năng chịu nén, uốn, cắt tốt như tấm tường bê tông cốt thép

đổ tại chỗ

- Tấm 3D có cấu tạo cải tiến với hệ thanh ziczag hình sin liên kết 2 lưới thép

ở 2 bên tạo ra một hệ kết cấu dạng hộp theo 3 phương cho khả năng chịu lựcđứng và lực ngang rất tốt và đồng đều

- Tấm 3D nhẹ hơn so với tường xây gạch từ 20% - 30% nên giảm được chiphí nền móng công trình

- Khả năng cách âm, cách nhiệt, chống thấm rất tốt nên tiết kiệm đáng kể chiphí năng lượng điện cho hệ thống làm mát, điều hòa

- Là vật liệu nhẹ, không nung thân thiện với môi trường, phù hợp với địnhhướng phát triển của ngành xây dựng

2.2.3 Cấu tạo

Cấu kiện BTCT 3D có cấu trúc như ở hình 1 Gồm có: Hai lớp mặtngoài của Panel là hai lớp bê tông lưới thép (có đường kính từ 2 – 4 mm), lớpcách ở giữa là loại vật liệu xốp, nhẹ, bằng polysteren đã xử lý chống cháy

Hình 2.1 Cấu tạo tấm 3D panel

2.2.3.1 Vữa bê tông

Vữa dùng trong kết cấu Panel 3D là vữa bê tông hoặc vữa xi măng; tuỳmục đích sử dụng mà có thể dùng vữa bê tông mác 200 - 300, đá 1x2, hoặc bêtông cốt liệu nhỏ, có thể chia thành 2 loại: Bê tông phun và bê tông thôngthường

2.2.3.2 Thép sợi

Sử dụng thép CT3 kéo nguội, cường độ chịu kéo R > 4000 Kg/cm2,đường kính từ (20 - 40) mm, mật độ ô lưới là (50 - 52) mm hoặc(100 - 110) mm, sợi thép được mạ kẽm để tăng khả năng chống rỉ sét.

- Vật liệu cách ly (polysteren hoặc bông khoáng) được đưa đến dây chuyềntheo dạng tấm Các tấm panel được tách ra từng chiếc một từ một giá đỡ vàvận chuyển đến đúng giữa 2 tấm lưới Toàn bộ các khâu sản xuất diễn ra liêntục, các tấm panel đưa đến dây chuyền tấm này nối tiếp tấm kia Các tấm cách

ly có chiều dài theo yêu cầu được sử dụng như một cái thước Dù sao nhữngtấm panel ngắn hơn cũng có thể thu góp lại nhằm đạt được chiều dài yêu cầu

- Các sợi thép phân cách được đưa đến dây chuyền theo đường chéo từ haibên, được kéo ra khỏi cuộn, kéo thẳng và xuyên qua các lõi cách ly Số lượngcác thanh thép đặt chéo định sẵn phụ thuộc vào độ dày của modul 3D Các sợithép phân cách được cắt ngay lập tức khi được bắn vào trong Số sợi thépphân cách được lựa chọn theo việc gia công tấm 3D (tới 200 sợi phân cách/m2

là có thể được) Tấm 3D được đẩy tới theo bước 100 mm hoặc 200 mm,khoảng cách giữa các sợi phân cách theo phương dọc có thể lựa chọn trướcđược

+ Việc kéo căng các sợi phân cách với các khối quay riêng biệt trong 2 tấmpanel bảo đảm các sợi thép thẳng một cách hoàn hảo, một đặc tính là điềukiện tiên quyết bảo đảm cho chúng xuyên qua lõi cách ly