Tác giả: admin-lpc

Ngành vật liệu xây dựng thế giới đang thực hiện cuộc cách mạch lớn, nhằm cải cách, sáng tạo vật liệu xanh, thông minh và ứng dụng cao.

Sức sáng tạo của con người là không giới hạn, và đây là khởi nguồn của những phát minh vĩ đại. Cùng Lam Pham Construction điểm qua một số vật liệu xây dựng sáng tạo, thú vị nhất để hiểu rõ hơn về bước tiến đột phá mà ngành xây dựng đã đạt được.

Gỗ trong suốt – vật liệu xây dựng “vô hình”

Loại gỗ cao cấp, trong suốt độc đáo này được các nhà khoa học trường Đại học Maryland, College Park phát minh ra. Tiến sĩ Lương Bỉnh Hổ mô tả, gỗ trong suốt chắc chắn hơn gỗ truyền thống, có thể thay thế vật liệu xây dựng tương tự ít thân thiện với môi trường hơn như plastic.

Quá trình tạo gỗ trong suốt như sau:

Đầu tiên, phương pháp hóa học được áp dụng để loại bỏ lignin – chất hữu cơ trong mô mạch cây, tạo màu nâu đục của gỗ. Bước này tương tự cũng được sử dụng trong sản xuất bột giấy. Sau đó, nguyên nhân được xử lý đặc biệt, để trở nên giòn và không màu. Thời gian xử lí tùy vào kích thước gỗ, khoảng 24h cho 1 khúc gỗ lớn.

Sau đó, các mạch gỗ được bơm epoxy, chất này có tác dụng kết dính và gia cường cho vật liệu, được sử dụng rất phổ biến trong xây dựng. Quá trình này thường thực hiện trong 1h, để duy trì trạng thái tốt của sợi nano xenlulozơ.

Thành phẩm tạo ra là loại gỗ đặc biệt cứng, nhẹ hơn thép, chịu lực gấp 10 lần so với gỗ chưa xử lý, dễ phân hủy hơn nhựa. Hơn nữa, gỗ trong suốt có khả năng thấu quang cao, có thể giữ cho tia sáng phản xạ lại nhiều lần và tạo ra ánh sáng tán xạ rất đẹp.

Thử nghiệm đặt gỗ trong suốt trước 1 tấm pin mặt trời, pin có thể hấp thụ lượng ánh sáng tăng 30% so với bình thường.

Sản xuất bê tông từ vật liệu xây dựng trên sao Hỏa

Nghiên cứu về các vì sao trong vũ trụ luôn là khát vọng lớn của con người. Nếu như việc tạo ra bê tông xây dựng trên Trái Đất vô cùng đơn giản thì trên sao Hỏa lại khó muôn phần. Lí do lớn nhất là trên sao Hỏa không có nước để đảo trộn nguyên liệu tạo Composite, sau đó đông cứng thành bê tông.

Với mong muốn đưa con người lên sống trên sao Hỏa trong tương lai, thì việc xây dựng công trình kiên cố tại hành tinh này rất quan trọng.

Mới đây, tiến sĩ Lin Wan và đồng nghiệp tại Đại học Northwestern đã tuyên bố, phát hiện được cách tạo bê tông trên sao Hỏa không dùng nước. Theo đó, các nhà khoa học nung lưu huỳnh đến 240 độ C – Nhiệt độ gấp đôi điểm nóng chảy của nguyên tố này.

Ở trạng thái nóng chảy, lưu huỳnh lỏng được trộn với đất đá trên sao Hỏa, sẽ thành loại “bê tông đặc biệt”. Sau khi để nguội, lưu huỳnh và đất gắn kết chắc chắn với nhau tạo thành khối bê tông.

Trong thử nghiệm của mình, nhóm nghiên cứu đã sử dụng hỗn hợp Silic Dioxide, Nhôm Dioxide và các khoáng chất khác để mô phỏng đất đá trên sao Hỏa. Thực hiện theo cách trên, các nhà khoa học đã tìm ra công thức trộn “bê tông đặc biệt” phù hợp nhất. Theo đó, tỉ lệ lưu huỳnh thích hợp nhất là 50%, còn lại là đất sao Hỏa, kích thước cốt liệu tối đa đạt 1mm.

Bê tông sao Hỏa cực kì bền, có khả năng chịu được lực nén gấp đôi bê tông tiêu chuẩn đang được xây dựng ở Trái Đất. Điều này được cho là phù hợp với điều kiện khí hậu trên sao Hỏa. Không những thế, bê tông đặc biệt này có thể tái sử dụng đơn giản bằng cách nấu chảy để phục vụ công trình khác.

So với việc đưa nguyên liệu từ Trái Đất lên sao Hỏa, cách sản xuất bê tông xây dựng này rẻ gấp nhiều lần. Đây là nghiên cứu đột phá, giúp con người tiến lại gần hơn với kế hoạch lên sinh sống ở sao Hỏa.

Xi măng phát quang – vật liệu xây dựng phát sáng

Các nhà nghiên cứu Đại học San Nicolás de Hidalgo mới đây đã chế tạo thành công loại vật liệu xây dựng ánh sáng – xi măng phát quang. Xi măng này có thể phát sáng trong thời gian dài, chịu nhiệt tốt và tuổi thọ lên tới 100 năm. Vật liệu xây dựng này được kì vọng sẽ ứng dụng để tạo nên những con đường hoặc tòa nhà phát sáng mà không cần sử dụng điện năng.

Vật liệu xây dựng này là hỗn hợp xi măng, trong đó có chất lân quang sử dụng như yếu tố hấp thụ ánh sáng mặt trời ban ngày, để chiếu sáng vào ban đêm. Các nhà nghiên cứu cho biết, xi măng phát quang có thể hấp thụ ánh sáng cả trong ngày thời tiết u ám. Thời gian phát sáng liên tục có thể lên tới 12 giờ đồng hồ.

Độ sáng và màu sắc ánh sáng có thể điều chỉnh bằng thành phần xi măng. Điều này đem đến khả năng hữu ích cho người tham gia giao thông hoặc hoạt động vào ban đêm.

Cách sản xuất xi măng phát quang không quá phức tạp, việc bổ sung thành phần phát quang không khiến vật liệu thay đổi cấu trúc. Do đó, nó vẫn có thể sử dụng như xi măng thông thường để xây dựng công trình, cầu đường.

Vật liệu xây dựng này vẫn đang được nghiên cứu để hoàn thiện, áp dụng vào mục đích thương mại.

Cầu phao – Vật liệu xây dựng thông minh

Cầu phao đã được “hiện thực” tại hồ Iseo của Ý, đây cũng là một trong những minh chứng tốt nhất thể hiện những bước tiến đột phá của ngành vật liệu xây dựng. Chiếc cầu phao có tên là The Floating Piers, rộng khoảng 16m, dài gần 3km.

Cầu phao có cấu tạo như một chiếc phao, bên trong chứa khoảng 200.000 m3 khí Polyetylen để giúp cầu có thể cố định trên mặt hồ. Không có thành cầu, The Floating Piers vẫn luôn nổi trên mặt nước dù mực nước của hồ có hạ thấp.

Tác giả của chiếc Cầu phao màu cam đặc biệt này là Christo Vladimirov Javacheff – nhà thiết kế nổi tiếng với những công trình nghệ thuật dựa trên nét đẹp thiên nhiên. Đi trên Floating Piers, du khách sẽ được trải nghiệm cảm giác chưa từng có, nhẹ nhàng bồng bềnh như trên mây, nhấp nhô theo từng ngọn sóng.

Đặc biệt, The Floating Piers có thể tự thu gọn khi thời tiết xấu và sau đó trải ra nhanh chóng nối liền các đảo. Cây cầu này sẽ không những mang đến một cảnh quan – biểu tượng xây dựng độc đáo mà còn giữ sự kết nối giữa các đảo dù thời tiết xấu hay thảm họa tự nhiên.

Trên đây là tổng hợp những công trình và vật liệu xây dựng độc đáo trên thế giới, minh chứng cho sự phát triển mạnh mẽ của ngành xây dựng. Xu hướng sử dụng vật liệu xây dựng xanh, thông minh sẽ dần thay thế cho vật liệu xây dựng truyền thống.

Lam Pham Construction cùng các công ty Việt Nam đang áp dụng xu hướng này cho ngành xây dựng trong nước. Để biết thêm thông tin chi tiết, hoặc tư vấn thiết kế, lắp đặt công trình thông minh, hãy liên hệ với Lam Pham Construction.

Nguồn: https://lpc.vn

Vật liệu xây dựng tương lai hướng đến vật liệu xanh, thông minh và thân thiện với môi trường.

Hiện nay, toàn xã hội đang sử dụng khoảng 70% tỷ trọng nguồn vốn đầu tư cho xây dựng, trong đó chiếm tới 30 – 40% là vật liệu xây dựng. Do đó, phát triển, cải tiến vật liệu xây dựng luôn được chú trọng.

Xu hướng phát triển vật liệu xây dựng tương lai

Khí hậu đang biến đổi mạnh mẽ, làm cho môi trường sống của con người cũng ngày càng bị đe dọa nghiêm trọng.

Để hạn chế tối đa sự tác động xấu tới môi trường và khí hậu, các quốc gia đều đang chú trọng phát triển kinh tế định hướng tăng trưởng xanh. Với ngành xây dựng nói riêng, sản xuất vật liệu cũng ngày càng thay đổi để đáp ứng một cách tốt hơn.

Cùng với đó là sự ra đời các của nhiều loại vật liệu xây dựng xanh, vật liệu xây dựng thông minh… Việc nghiên cứu các loại vật liệu xây dựng mới, phục vụ cho công trình xây dựng tương lai cũng là lựa chon tất yếu của ngành vật liệu xây dựng.

Vật liệu xanh – xu hướng tất yếu của sự phát triển

Các đô thị thông minh ngày càng xuất hiện nhiều, doanh nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng cũng hướng tới vật liệu xanh, thân thiện môi trường, tiêu tốn ít năng lượng và giúp tiết kiệm điện năng.

Việc sản xuất và sử dụng vật liệu xây dựng xanh giúp tiết kiệm đáng kể năng lượng, nguồn tài nguyên không tái tạo. Ngoài ra, ngành xây dựng nói riêng và toàn xã hội có thể giảm thiểu ô nhiễm môi trường, phát thải khí nhà kính, hạn chế biến đổi khí hậu – vấn đề đang nóng hơn bao giờ hết.

Với xu hướng phát triển đó, các nhà nghiên cứu đang tập trung với các chủng liệu vật liệu mới. Nhiều loại vật liệu xây xựng xanh được khuyến khích, trong đó phổ biến nhất vẫn là vật liệu xây dựng không nung. Nguyên liệu lấy từ phế thải công nghiệp, vừa có thể tái sử dụng vừa dễ tiêu hủy.

Những năm gần đây, nhà nước ta cũng thông qua nhiều Chính sách nhằm phát triển vật liệu xây dựng xanh, thân thiện với môi trường. Tiêu biểu là “Luật sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả”.

Chương trình 567 mà Chính phủ phê duyệt cũng định hướng phát triển vật liệu xây dựng không nung, dần thay thế cho gạch đất sét nung. Tỉ lệ thay thế vào năm 2020 sẽ đạt khoảng 30 – 40%. Cùng với đó, ước tính mỗi năm sẽ tái sử dụng được 15 – 20 triệu phế thải công nghiệp, giúp tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường đáng kể.

Vật liệu xây dựng thông minh – hướng tới xã hội thông minh

Viện trưởng Viện vật liệu xây dựng đã phát biểu, “Xu thế phát triển vật liệu xây dựng tương lai là sản xuất vật liệu xây dựng thông minh, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường.

Để đảm bảo mục tiêu này thì vật liệu xây dựng phải tốn ít năng lượng hơn cho việc tạo ra nó, tiết kiệm năng lượng tại công trình xây dựng khi đưa vào sử dụng”.

Hiện nay, ngành sản xuất vật liệu cũng có một số sản phẩm thông minh như tấm lợp sinh thái, xốp cách nhiệt, gạch bê tông nhẹ, ngói tráng men, xi măng xanh, tấm ốp đất sét nung, gạch ốp lát tái chế, gỗ ốp tường xanh…

Hiện nay, khi thế giới đang tiến vào cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0, đây là cơ hội mở ra cho ngành sản xuất vật liệu xây dựng để nâng cao trình độ, tăng năng lực sản xuất và cạnh tranh toàn cầu.

Nhiệm vụ của ngành sản xuất vật liệu xây dựng là:

• Góp phần quan trọng vào quá trình xây dựng đô thị thông minh
• Tăng trưởng giá trị sản xuất của ngành dựa trên nền tảng của khoa học, công nghệ với tính năng của vật liệu xây dựng công nghệ 3D, sản xuất và xây dựng trên công nghệ in 3D,
• Dùng robot trong các công đoạn sản xuất, chế tạo, giúp tiết kiệm được thời gian, nhân lực và nguyên liệu sản xuất.

Điểm danh 5 loại vật liệu xây dựng tương lai

Trên cơ sở xu hướng phát triển này, dưới đây là 5 loại vật liệu xây dựng được dự đoán sẽ trở thành vật liệu tương lai:

Sàn phẳng Ubot

Sàn phẳng Ubot là vật liệu xây dựng xanh được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. Loại sàn này được tạo thành từ những hộp Ubot xếp thẳng hàng nhau, ở giữa có thanh nối liên kết các hộp.

Cấu tạo của sàn phẳng Ubot:

• Ubot có dạng hình hộp rỗng, gồm 4 chân hình côn, kết hợp với nhau qua thanh nối. Các hộp này nằm chìm trong sàn, tạo ra lỗ rỗng để giảm tải trọng lượng, hạn chế số lượng cột cần sử dụng.
• Thân Ubot có kích thước cơ bản là 52×52 cm. Chiều cao của các hộp có thể thay đổi linh động 10cm, 13cm, 16cm, 20cm, 24cm, 28cm… để phù hợp với nhiều module khác nhau.
• Chiều cao của chân hộp từ 5-9 cm, có vai trò cố định chiều cao của lớp bê tông dưới sàn. Đồng thời xả khí trong trường hợp xảy ra cháy, hỏa hoạn.

Ưu điểm vượt trội

• Sàn phẳng Ubot chiếm lợi thế về kích thước. Bạn có thể xếp chồng chúng lên nhau, dễ dàng vận chuyển. Đặc biệt, sản phẩm làm từ chất liệu tốt, cứng cáp, có thể bảo quản ngoài trời, không dễ vỡ như xốp polystyrene.
• Do được tái chế từ nhựa nên sàn Ubot mang đến sự tiện lợi trong quá trình thi công. Sử dụng Ubot hoàn toàn bằng sức người, lắp ráp thủ công rất đơn giản, dễ dàng, không cần đến máy móc hay thiết bị phức tạp nào. Nhờ vậy giảm tối đa lượng CO2 thải ra môi trường bên ngoài. Đồng thời giảm ô nhiễm âm thanh cho công trình xây dựng.
• Chiều cao có thể thay đổi linh hoạt, khả năng chống cháy cực tốt.
• Ubot có khả năng chịu áp lực nén, rung, trọng tải của bê tông. Sau quá trình đổ bê tông, vật liệu này sẽ không bị biến dạng.

Với những ưu điểm vượt trội này, sàn phẳng Ubot được xem là giải pháp xây dựng xanh hàng đầu hiện nay. Nhìn một cách toàn diện, vật liệu này an toàn, thân thiện với môi trường, mang đến sự tối ưu cho quá trình thi công. Song song với đó là những lợi ích về kinh tế, chất lượng dài hạn cho công trình xây dựng.

Bê tông màu xanh lá cây

Nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Teknologi MARA – Malaysia đã tạo ra một loại vật liệu xây dựng đặc biệt, có tên là “Bê tông màu xanh lá cây”. Vật liệu xây dựng đặc biệt này không những thân thiện với môi trường mà còn có thể làm cho chúng nhẹ hơn với cường độ lớn hơn.

Nguyên liệu sản xuất sử dụng là bê tông và chất thải phù hợp. Các vật liệu tái chế giúp “Bê tông màu xanh lá cây” đảm bảo chất lượng không kém gì bê tông thông thường. Một số loại vật liệu đang được nghiên cứu gồm: Nhôm sợi, tro bay và cốt liệu bê tông tái chế.

Graphene

Giải Nobel về Graphene của Konstantin Novoselov năm 2010 đã tạo nên một xu hướng mới không chỉ trong Hóa học mà còn trong vật liệu xây dựng. Graphene có tính chất tuyệt vời của một vật liệu xây dựng, như vô cùng nhẹ nhưng cứng hơn thép.

Mặc dù vậy, đến nay việc sản xuất vật liệu xây dựng Graphene vẫn gặp nhiều khó khăn, nhất là ở kỹ thuật sản xuất quy mô lớn. Mới đây, Ivan Vlassiouk – nhóm thực hiện dự án phát triển và ứng dụng Graphene đã phát triển kỹ thuật sản xuất mới – “Kỹ thuật lắng đọng hơi hóa chất”.

Tương lai, Graphene có thể được kết hợp với vật liệu xây dựng truyền thống để tạo nên sản phẩm ấn tượng, áp dụng phổ biến hơn.

Sợi carbon balsa

Sợi gỗ balsa vốn được biết đến với đặc tính của một vật liệu rất cứng và rất nhẹ. Tuy nhiên, khó khăn trong ứng dụng sợi balsa là quy trình sản xuất khó khăn và giá thành cao.

Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Harvard đã phát triển loại vật liệu composite từ gỗ balsa, giá thành rẻ hơn, có trọng lượng nhẹ chưa từng có và đặc biệt cứng. Hơn nữa, Sợi carbon balsa còn có cấu trúc gỗ đều, cho phép sử dụng trong công trình yêu cầu độ chính xác cao.

Tơ nhện tổng hợp

Tơ nhện cũng được các nhà khoa học nghiên cứu từ lâu, với độ bền cự kì ấn tượng. Thế nhưng, đến nay, quy trình tạo ra tơ nhện tổng hợp có tính chất tương tự loại tơ sinh vật này vẫn còn là bí ẩn.

Các nhà khoa học vẫn không ngừng nghiên cứu để có thể tổng hợp quy mô lớn và ứng dụng trong vật liệu. Mới đây, Viện Công nghệ Massachusetts đã áp dụng kỹ thuật in 3D để tạo mạng nhện giả để nghiên cứu. Bước tiến này được hi vọng sẽ mở ra cơ hội tổng hợp tơ nhện nhân tạo.

Phát triển và sử dụng vật liệu xây dựng thông minh, thân thiện với môi trường và phù hợp nhu cầu xã hội là xu hướng tất yếu. Công ty Lam Pham Construction cũng là một trong những công ty dẫn đầu trong áp dụng thành công vật liệu xây dựng xanh vào ngành xây dựng. Điều này góp phần thực hiện Chủ trương của Đảng và thúc đẩy ngành xây dựng nước nhà.

Nguồn: https://lpc.vn