Công nghệ bê tông rỗng thoát nước nhanh thích ứng với biến đổi khí hậu

Đăng ngày

Để góp phần cải thiện tình trạng ngập nước trong đô thị, công nghệ mới mặt đường bê tông nhựa rỗng là một giải pháp có thể áp dụng. Đây là loại mặt đường có rất nhiều chức năng như chống ồn, chống ô nhiễm môi trường, tăng an toàn xe chạy do loại bỏ màng nước giữa bánh xe và mặt đường…

Công nghệ bê tông rỗng thoát nước nhanh thích ứng với biến đổi khí hậu (Ảnh minh họa:auland.vn)

Trong vài năm gần đây, vấn đề bảo vệ nguồn nước đã thu hút được nhiều sự quan tâm để tìm kiếm một loại vật liệu đáp ứng được quá trình đô thị hoá đồng thời có thể khắc phục được những tác động xấu đến tự nhiên. Theo các nghiên cứu và đã áp dụng tại Nhật Bản và các nước Châu Âu, bê tông rỗng cốt liệu đá (BTR) là loại vật liệu thân thiện với môi trường đáp ứng được yêu cầu nêu trên, được dùng làm đường giao thông, bãi đỗ xe, sân bãi, công trình đô thị công cộng, taluy, mái dốc, bờ kè…

Bê tông rỗng là loại bê tông có cấu trúc lỗ rỗng hở liên tục, có độ rỗng (15 – 35%). Thành phần tương tự như bê tông thông thường, tuy nhiên đá được dùng có cùng cỡ hạt và chứa rất ít hoặc không dùng đến cát, những hạt đá có cùng kích thước được bao phủ và dính kết với nhau tại các vị trí tiếp xúc bằng lượng hồ xi măng đó là nguyên lý để tạo nên lỗ rỗng hở bên bên trong cấu trúc bê tông. Ngoài ra, thì những lỗ rỗng hở này cho phép hơi lạnh từ đất bên dưới làm mát bề mặt của bê tông rỗng.

Bởi vì bê tông rỗng cho phép nước mưa thấm vào lớp đất bên dưới nên: Cây cối được cung cấp nước tự nhiên, giảm chi phí tốn kém cho hệ thống tưới nước. Nguồn nước ngầm được bảo vệ. Hiện tượng nước chảy tràn được ngăn cản và chất lượng nước được cải thiện.

Mặc dù đây là bê tông có cấu trúc rỗng, nhưng vẫn đạt được cường độ và độ bền cần thiết. Hiện nay, việc sử dụng các loại phụ gia cho phép giảm lượng nước nhào trộn để cải thiện cường độ và độ bền, mặc dù vậy thì việc thi công tốt vẫn rất cần thiết để đảm bảo mối liên kết giữa các hạt cốt liệu với nhau trong khi vẫn đảm bảo độ rỗng cần thiết.

Cùng với sự phát triển của các đô thị lớn, những thành phố, đã tác động sâu sắc tới hệ thống dòng chảy tự nhiên và nguồn nước tại chỗ. Quá trình đô thị hoá làm thay đổi không chỉ đơn thuần về điều kiện vật lý mà cả điều kiện hoá học và sinh vật học của nguồn nước. Do lớp bao phủ bề mặt tại các khu đô thị như: đường sá, sân bãi, công viên, nhà cửa… được làm từ vật liệu không thấm đã làm chậm quá trình bốc hơi nước vào không khí để ngưng tụ thành mưa tức là ngăn cản vòng tuần hoàn nước tự nhiên và điều này là khởi đầu cho sự thay đổi về thời tiết. Đồng thời những lớp đát bên dưới bị làm chặt hơn, làm cho nước thay vì dễ dàng thấm vào đất và bổ sung vào nguồn nước tự nhiên thì lại chảy tràn trên bề mặt gây ra hiện tượng ngập úng, lầy lội tại các vùng đô thị.

Một biện pháp đơn giản để tránh hiện tượng này đó là ngưng việc sử dụng các loại bê tông thông thường để làm lớp vật liệu bao phủ bề mặt ngăn cản nước thấm vào lớp đất bên dưới, thay vào đó bằng bê tông rỗng, một loại vật liệu phục vụ cho sự phát triển bền vững góp phần vào việc xử lý, thu hồi và bảo vệ nguồn nước tại chỗ…

Để góp phần cải thiện tình trạng ngập nước trong đô thị, công nghệ mới mặt đường bê tông nhựa rỗng là một giải pháp có thể áp dụng. Đây là loại mặt đường có rất nhiều chức năng như chống ồn, chống ô nhiễm môi trường, tăng an toàn xe chạy do loại bỏ màng nước giữa bánh xe và mặt đường…

Trong Đề tài BĐKH.07/16-20: “Nghiên cứu chế tạo, ứng dụng bê tông rỗng thoát nước nhanh và kết cấu rỗng thu chứa nước trong công trình hạ tầng kỹ thuật nhằm giảm thiểu úng ngập khi mưa, điều tiết nước trong đô thị thích ứng với biến đổi khí hậu” của GS.TS Phan Quang Minh ở đại học Xây dựng, Bộ Giáo dục &Đào tạo. Với trên 40 báo cáo thuộc 7 nội dung. Đề tài đã điều tra, khảo sát, thực trạng bê tông hóa đô thị và khả năng thấm nước của các cấu kiện bê tông, năng lực thu chứa nước tại chỗ một số công trình hạ tầng kỹ thuật tại một số khu vực điển hình; nghiên cứu chế tạo các loại bê tông rỗng thoát nước có cường độ đáp ứng các yêu cầu ứng dụng khác nhau theo hướng sử dụng vật liệu địa phương thông thường; nghiên cứu chế tạo các loại bê tông rỗng thoát nước có cường độ đáp ứng các yêu cầu ứng dụng khác nhau theo hướng tăng cường sử dụng tro bay nhiệt điện thay thế một phần xi măng và theo hướng sử dụng chất kết dính geopolymer thay thế xi măng; nghiên cứu chế tạo và đề xuất phương án ứng dụng mốt số dạng kết cấu rỗng đặt ngầm/hở sử dụng vật liệu chủ yếu từ bê tông rỗng; nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo trì đảm bảo khả năng thoát nước nhanh của bê tông rỗng, thu chứa nước của bê tông rỗng trong quá trình khai thác. Trong thời gian tới đề tài sẽ triển khai áp dụng thí điểm xây dựng 1 đoạn đường hoặc sân bãi với quy mô 500m2 trong đó sử dụng bê tông rỗng, sử dụng 1 số dạng kết cấu rỗng và đánh giá triển khai nhân rộng.

Kết quả thực hiện đề tài đã nghiên cứu, làm chủ công nghệ chế tạo, thi công loại bê tông rỗng có khả năng thoát nước nhanh nhưng vẫn đạt được cường độ yêu cầu (hệ số thấm mước, cấp độ bền nén) từ các nguồn nguyên vật liệu thông thường và vật liệu thân thiện môi trường. Đã chế tạo thành công bê tông rỗng thoát nước nhanh và ứng dụng thử để xây dựng hạ tầng kỹ thuật nhằm thích ứng với biến đổi khí hậu.