Vật liệu mới cho các công trình - Công nghệ bê tông xi măng hạt nhỏ

Trước sự phát triển ngày càng vượt bậc của ngành công nghiệp xây dựng việc phát triển những loại vật liệu xây dựng mới đang ngày càng được đòi hỏi nhiều hơn. Để đáp ứng nhu cầu của các công ty xây dựng và thị trường, nhiều đơn vị đã tiên phong trong việc tìm tòi phát triển các nguồn vật liệu mới. Công nghệ bê tông xi măng hạt nhỏ là một trong những vật liệu mới được đánh giá cao vì khả năng ứng dụng rộng rãi có thể sử dụng cho nhiều sản phẩm công trình khác nhau.

Để tìm hiểu thêm những thông tin về công nghệ bê tông xi măng hạt nhỏ, quý độc giả có thể theo dõi bài phỏng vấn Tiến sỹ Lê Thanh Hà công tác tại Bộ môn Vật Liệu Xây Dựng, Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, Đại học Giao thông vận tải người phụ trách nghiên cứu sản phẩm mới này.

- Thưa Tiến sỹ Lê Thanh Hà, xuất phát từ đâu khiến ông nghiên cứu và cho ra đời loại bê tông xi măng hạt nhỏ này thưa ông?

Việc sử dụng các vật liệu địa phương cũng như phế thải công nông nghiệp trong sản xuất vật liệu xây dựng đang là một giải pháp hiệu quả cho kinh tế và môi trường, đặc biệt đối với các nước đang phát triển như Việt Nam.

Cốt liệu thô như đá dăm, sỏi vốn được coi là thành phần chính trong bê tông xi măng truyền thống. Tuy nhiên, nguồn cung cấp cốt liệu thô đang dần cạn kiệt và ở một số vùng miền ven biển đá thiên nhiên dùng để sản xuất cốt liệu thô rất hiếm. Trong khi đó, nguồn cát đụn (thường có mô đun độ lớn < 1,7) lại rất nhiều và dễ khai thác.

Từ những kết quả nghiên cứu thực nghiệm và lý thuyết đã chỉ ra rằng, hoàn toàn có thể “nhỏ hóa” cốt liệu thô bằng việc sử dụng cát đụn để chế tạo bê tông xi măng dạng hạt nhỏ đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật thiết kế của công trình.

Ngoài ra, việc chế tạo bê tông xi măng hạt nhỏ còn cần đến một lượng lớn vi cốt liệu. Các thải phẩm công nghiệp, như tro bay, xỉ nghiền, tro trấu,... có thể được sử dụng như vi cốt liệu để chế tạo bê tông xi măng hạt nhỏ. Công nghệ bê tông hạt nhỏ sẽ mở rộng kiến thức về bê tông nói chung và bê tông xi măng nói riêng. Việc ứng dụng bê tông hạt nhỏ sẽ tận dụng được nguyên liệu cát sẵn có tại địa phương và đem lại hiệu quả kinh tế bởi yếu tố tại chỗ và dễ dàng khai thác, vận chuyển. Hỗn hợp bê tông hạt nhỏ này được tạo nên bởi các loại cốt liệu nhỏ khác nhau trên cở sở tối ưu hoá độ đặc. Điều này sẽ làm phong phú thêm chủng loại bê tông xi măng ở Việt Nam, tạo điều kiện cho người xây dựng có thêm nhiều lựa chọn.

-Sản phẩm này thuộc công trình nghiên cứu nào thưa ông?

Sản phẩm bê tông hạt nhỏ được phát triển trên thực tế thiếu cốt liệu thô và nhu cầu xây dựng ở các tỉnh miền Trung. Sản phẩm này được thực hiện trong đề tài cấp trường, cấp bộ và dự án thử nghiệm thực tế. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí khoa học chuyên ngành quốc tế SCIE: Le, H. T., Nguyen, S.T., Ludwig H.-M. A Study on High Performance Fine-Grained Concrete Containing Rice Husk Ash. International Journal of Concrete structures and Materials, 2014;8:301-7., link của bài báo: https://link.springer.com/article/10.1007/s40069-014-0078-z

-Ông có thể giới thiệu cho độc giả và các công ty xây dựng những tính năng, công dụng và ưu điểm nổi bật của sản phẩm xi măng hạt nhỏ?

Như đã trình bày ở trên, bê tông hạt nhỏ được phát triển trên cơ sở cát đụn miền Trung, phế thải công nông nghiệp, như tro xỉ nhiệt điện, nên ưu điểm nổi bật nhất có thể kể đến là ý nghĩa về mặt kinh tế, giảm giá thành 1 m3 bê tông, và đặc biệt thân thiện môi trường. Xét về mặt kỹ thuật, do sử dụng cốt liệu hạt nhỏ nên, có khả năng kéo uốn, bề mặt hoàn thiện mịn và chông thấm tốt hơn so với bê tông xi măng hạt lớn truyền thống.

Đặc biệt, với kích thước hạt nhỏ, loại bê tông này rất thích hợp với kết cấu mật độ cốt thép lớn và các sản phẩm thành đúc sẵn thành mỏng, như mương, cống hộp, hố ga …

-Khi mới ứng dụng vào thực tiễn, khách hàng có nhận định và phản hồi như thế nào về sản phẩm?

Thông thường, những sản phẩm mới đưa vào thực tế thì tâm lý chung là thận trọng. Tuy nhiên, do yêu cầu thực tế thiếu hụt vật liệu sản xuất và những ưu điểm như kể trên, sản phẩm này dần dần được chấp nhận và đưa vào sản xuất thực tế.

Tôi được biết đây là sản phẩm KHCN mới và chưa lưu hành rộng rãi trên thị trường, vậy nếu khách hàng muốn sử dụng sản phẩm, họ có thể liên hệ như thế nào?

Hiện tại, chúng tôi đang trong quá trình xây dựng và phát triển Trung Tâm Nghiên Cứu và Ứng Dụng Vật Liệu Xây Dựng Tiên Tiến, để nghiên cứu và ứng dụng khoa học công nghệ tiên tiến vào sản xuất vật liệu xây dựng.

Ngoài ra, khách hàng và doanh nghiệp cũng có thể liên hệ với chúng tôi: Bộ môn Vật Liệu Xây Dựng, Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải.

-Trong quá trình nghiên cứu và triển khai ứng dụng vào thực tiễn, ông đã gặp phải những khó khăn như thế nào?

Quá trình nghiên cứu là quá trình khổ hạnh, âm thầm và lẵng lẽ. Trước khi có kết quả công bố, và triển khai thực tế, chúng tôi phải nghiên cứu tài liệu và công nghệ đã được công bố của các tác giả của các trung tâm nghiên cứu ở các nước phát triển, tổng hợp và đưa ra giải pháp công nghệ cho điều kiện vật liệu Việt Nam. Việc tiếp nữa, là khảo sát các nguồn vật liệu cát hạt nhỏ ở các tỉnh ở Việt Nam và xác định các chỉ tiêu kỹ thuật của chúng. Sau đó tiến hành thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Thiết bị hiện tại trong phòng thí nghiệm cũ và hỏng nhiều, hơn nữa thiếu và không phù hợp với nghiên cứu, nên nhiều khi chúng tôi phải tự đầu tư mua mới thiết bị với kinh phí khá lớn.

Khi ứng dụng vào thực tế, thì khó khăn nhất có lẽ là thay đổi tâm lý nhà sản xuất và người sử dụng để thay thế sản phẩm truyền thống. Việc đưa các sản phẩm vào sản xuất và thi công các dự án công trình còn gặp phải rào cản hành làng tiêu chuẩn kỹ thuật. Đây là sản phẩm mới nên chưa tiêu chuẩn phù hợp nên các nhà thầu và nhà sản xuất không thể đưa vào xây dựng các công trình lớn. Nên chăng cần có những tiêu chuẩn mở cho cả sản phẩm truyền thống và sản phẩm mới.

-Khi thực hiện nghiên cứu sản phẩm này, ông đã có được những sự hỗ trợ từ các cơ quan, tổ chức nào?

Trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi nhận được sự hỗ trợ từ trường đại học Giao Thông Vận Tải, Bộ Giáo dục và Đào tạo, và Bộ giao thông cũng như sở khoa học, ủy ban nhân dân tỉnh Hà Tĩnh thông qua các đề tài và dự án thử nghiệm.

-Ông dự kiến việc thương mại hóa sản phẩm cũng như thị trường tiêu thụ sản phẩm sẽ tập trung đẩy mạnh và phát triển ở những đâu?

Việc thương mại hóa sản phẩm sẽ được thực hiện ở các nhà máy sản xuất bê tông có sản phẩm thành mỏng ở các khu vực tỉnh thành khan hiếm cốt liệu thô và có nhiều cát đụn-cát hạt nhỏ. Ngoài ra, sản phẩm có thể được đóng bao để đưa ra thị trường dưới dạng trộn sẵn.

-Ông có kỳ vọng gì về sản phẩm trong thời gian tới?

Với những ưu điểm về giá thành và kỹ thuật kể trên thì sản phẩm sẽ được người sử dụng chấp nhận và sẽ có nhiều công ty hợp tác trong việc sản xuất. Sản phẩm sẽ được ứng dụng với khối lượng lớn trong các công trình.

-Ông có đề xuất gì với cơ quan quản lý nhà nước hay các nhà đầu tư, quỹ đầu tư trong việc hỗ trợ nghiên cứu và ứng dụng sản phẩm vào thực tiễn?

Ở Việt Nam, các nhà khoa học trẻ với kiến thức tiên tiến học tập từ các nước phát triển ngày càng nhiều, các sản phẩm công nghệ do họ tạo ra ngày càng nhiều. Tuy nhiên, việc triển khai thử nghiệm và đi vào sản xuất thực tế thường gặp nhiều cản trở bởi hành lang thủ tục hành chính, tiêu chuẩn chưa phù hợp và kinh phí. Do vậy, chúng tôi kiến nghị cần có một đơn vị thuộc cơ quan quản lý thường xuyên tiếp nhận và câp nhật thông tin các sản phẩm mới và phối hợp đưa ra sản xuất một cách nhanh nhất.